JPH0774690B2 - 焼却灰の溶融方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は都市ゴミの焼却灰の溶融方法およびその装置に
関し、さらに詳しくは都市ゴミの焼却灰をプラズマ炉を
用いて溶融処理してスラグ化し、容積を減少して排出処
理する焼却灰の溶融方法およびその装置に関する。

［従来の技術］ 都市ゴミは従来埋立等によって処分されていた。しかし
近年埋立の用地確保が非常に難しくなり、その対策とし
て都市ゴミを焼却炉で焼却してからさらに焼却灰を埋立
処理するような方法が取られるようになってきた。

しかしながら、ゴミを焼却した後においてもゴミの量の
約10％の焼却灰が発生し、灰の埋立処分用の用地を確保
することも困難になってきた。また灰を埋立処分する場
合においては、灰は微粉状で飛散が甚しく、あるいは灰
の中に含まれている重金属類が浸出する問題もあり、ま
た焼却した際の燃焼物による悪臭の発生、その他環境上
の問題も発生していた。

そこでゴミの焼却灰をさらに溶融してスラグ化し、埋立
に再して容積の減少を図ると共に微粉状の灰が飛散する
ことや重金属類が浸出することを防止し、あるいは未燃
焼物の分解を行って環境上の保全を一挙に達成する溶融
装置が開発されている。このような都市ゴミの焼却灰溶
融装置としてはアーク炉、またはプラズマ炉を用いる技
術が開発されている（特願昭63−101360、特願昭63−27
3193等）。

このようなプラズマ焼却炉等が焼却処理する焼却灰の中
に金属片が混入している場合がある。焼却灰中に金属片
が混入しているとこれを溶融装置に装入する前に予め除
去しなければならない。その理由は溶融装置内の溶融物
を溜めている容積には限りがあるため金属が溶融して溶
融装置の炉底に溜まると溶融スラグの溜まる量が著しく
少なくなり溶融装置の処理能力が小さくなるからであ
る。このために焼却灰を溶融装置に装入する前に予め金
属片を除去しなければならなかった。

しかしこのような焼却灰中から金属片を選別することは
技術的にも非常に困難性が大きく、かつ処理工程が一工
程増えるのでコスト的にも問題があり実際には完全な分
離は非常に難しかった。このために、焼却灰溶融装置中
に金属片が入り溶融装置の灰溜りの容積が小さくなり、
長期連続操業が妨げられるという問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、プラズマを用いた都市ゴミの焼却灰の
溶融に際し、焼却灰中に混入した金属片を予め除去しな
くても、長期連続操業を妨げられないような焼却灰の溶
融方法およびその装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本方法発明は、金属片が混入する都市ゴミを焼却し、こ
の焼却灰を溶融する焼却灰の溶融方法に適用されるもの
で、溶融炉にプラズマトーチを用い、プラズマアークを
停止することなく溶融炉本体を傾転させて溶融物溜りに
滞留した溶融金属を排出しながら操業することを特徴と
する焼却灰の溶融方法である。

本装置発明は、金属片が混入する都市ゴミを焼却し、こ
の焼却灰を溶融する焼却灰の溶融装置に適用されるもの
で、溶融装置の溶融炉にプラズマトーチを用い、溶融炉
本体を傾転自在に支持する共に、排滓孔より高い位置
に、炉底に溜まる溶融金属を排出する排出孔を設け、該
排出孔に開閉自在なスライディングゲートを設けたこと
を特徴とする焼却灰の溶融装置である。

〔作用〕

本発明によれば、溶融炉にプラズマトーチを用い、プラ
ズマアークを停止することなく溶融炉本体を傾転させて
溶融物溜りに滞留した溶融金属を排出しながら操業する
ことができる。そのため、焼却灰中に混入した金属片を
あらかじめ処理する必要はなく、また、プラズマアーク
を停止しないので、炉内温度を保持した状態で溶融金属
を排出することができ、このときの炉耐火物の温度変化
を小さく制御できクラック等の耐火物の損傷を防止する
ことが可能となる。従って、金属片の処理費用が節減で
き、炉を休止することなく長期操業すること及び炉寿命
の延長が可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の方法を好適に実施できる焼却灰の溶融
装置１の一実施例の縦断面図を示したものである。溶融
装置１は炉底２に溶融物すなわち、溶融スラグ４、溶融
金属５を貯留する溶融物溜り３があり、この溶融物溜り
３の上端から溶融スラグ４がオーバーフローするように
連続排滓孔６を備えている。

またこの溶融装置１は、プラズマトーチ７を備えてお
り、図示省略した焼却灰供給装置によって連続的に供給
される焼却灰をプラズマ８により溶融する。

オーバーフローして排滓孔６から排出された溶融スラグ
４は噴射水ノズル21から噴射された高圧水により水砕化
され、トラフ22を流下して、水槽23内に溜る。搬出装置
24はこれを掻き上げ、容器25内に水砕スラグ26を回収す
る。

連続排滓孔６より高い位置に溶融金属５を排出する排出
孔９を備える。この排出孔９はスライディングゲート10
によって通常は閉止されている。第２図は溶融金属５が
溶融物溜り３に溜まったのでこの溶融装置１を傾転し
て、溶融金属排出孔９から溶融金属５を排出している状
態を示したものである。溶融装置１を傾転してスライデ
ィングゲート10を開けると溶融金属５は重力により溶融
装置１から排出される。

溶融金属５がすべて排出されて、次に溶融スラグが排出
され始めたら、直ちにスライディングゲート10を閉止す
る。次いで溶融装置１を逆に傾転して第１図に示す元の
定位置に戻す。この間プラズマアークを停止しなかっ
た。

以上の作業中も溶融操業を継続することが可能である。
従って本発明によれば、溶融装置に装入する焼却灰の中
から予め金属片を除外することなくそのまま溶融し、炉
内に溶融金属５が溜った時点で溶融装置１を傾転して溶
融金属５を排出し、操業を続ければよいので、溶融装置
の連続安定操業が可能となる。

［発明の効果］ 本発明によれば焼却灰中に混入した金属片をあらかじめ
処理する等の費用が不要となる。また溶融金属を溶融金
属排出孔から随時排出してプラズマアークを停止するこ
となく操業を続けることができるので焼却灰溶融装置の
長期連続操業が可能となる。

また、炉壁耐火物の寿命延長にもなり修繕費を削減する
ことができ、炉の稼働率の向上を期待することができ
る。従って、大幅な操業のコストダウンを図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を好適に実施できる一実施例の焼却
灰溶融装置の縦断面図、第２図はこの溶融装置を傾転し
た状態を示す縦断面図である。 １……溶融装置、２……炉底 ３……溶融物溜り、４……溶融スラグ ５……溶融金属、６……排滓孔 ７……プラズマトーチ、８……プラズマ ９……排出孔、10……スライディングゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 敏彦 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者 山崎 健利 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−131614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−10016（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−24694（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属片が混入する都市ゴミを焼却し、この
   焼却灰を溶融する焼却灰の溶融方法において、溶融炉に
   プラズマトーチを用い、プラズマアークを停止すること
   なく溶融炉本体を傾転させて溶融物溜りに滞留した溶融
   金属を排出しながら操業することを特徴とする焼却灰の
   溶融方法。
2. 【請求項２】金属片が混入する都市ゴミを焼却し、この
   焼却灰を溶融する焼却灰の溶融装置において、溶融装置
   の溶融炉にプラズマトーチを用い、溶融炉本体を傾転自
   在に支持する共に、排滓孔より高い位置に、炉底に溜ま
   る溶融金属を排出する排出孔を設け、該排出孔に開閉自
   在なスライディングゲートを設けたことを特徴とする焼
   却灰の溶融装置。