JPH09137923A - 廃棄物溶融炉による溶融物の固化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物溶融炉から排出された溶融物の固化物
を、水砕スラグと水砕メタルとに確実に分離できる溶融
物固化処理装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物溶融炉１の出滓口２の下方に配設
され出滓口２から排出された溶融物を水砕固化する水砕
固化装置３と、この水砕固化装置の水砕固化物排出口６
に接続され水砕固化物を破砕する粗砕機１０と、この粗
砕機の破砕物排出口１１に接続され破砕物を磁選する磁
選機２０と、この磁選機の水砕スラグ排出口２８に接続
され水砕スラグを粉砕する粉砕機３０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、廃棄物溶融炉に
より廃棄物を溶融処理して得られた溶融物を固化処理す
る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみや下水汚泥、産業廃棄物などの
焼却灰を廃棄物溶融炉で溶融処理して得られた溶融物
は、例えば特開昭６２−１７２１０７号公報に開示され
た出滓装置において、水砕槽に投入して水砕固化させ、
得られた水砕固化物を掻き出しコンベヤで搬出して、磁
選機により磁性金属成分よりなる固化細粒物（以下水砕
メタルという）と無機質成分よりなる固化細粒物（以下
水砕スラグという）とに分離し、水砕メタルは重機のバ
ランスウエイト等に再利用され、水砕スラグは土木資
材、建築資材等に再利用される。

【０００３】ところで上記の固化処理装置においては、
水砕槽における水砕固化の際に水砕メタルを包囲する形
で水砕スラグが固化した大物水砕スラグは、磁選機によ
る分離選別が困難で、通常は水砕スラグとして区分した
分離物中に水砕メタルが混入し、また磁選機の磁選力が
充分大きい場合は上記大物スラグは水砕メタルとして区
分された分離物中に混入することになり、このように水
砕スラグと水砕メタルの分離が不確実だと、たとえば水
砕スラグをアスファルト骨材やコンクリート用細骨材に
用いる場合に、異物混入によりアスファルトやコンクリ
ートのなじみがわるく表面はがれをおこすなど、再利用
の際の支障となる。

【０００４】また水砕スラグは大きさや形が不揃いで尖
った形状の針状物も多量に含むため、一般にケージミル
等の粉砕機に投入して粉砕処理されるが、上記の大物水
砕スラグ中の水砕メタルはメタル自身も大物であること
が多く、この水砕メタルがケージミルやピンミル等の粉
砕機のセラミックピンを破壊することが多い。さらに廃
棄物溶融炉からは、溶融物以外にもたとえば出滓口の補
助電極の切損物等が排出されることがあり、この中には
時として直径５０〜７５mm、長さ３０cmにも及ぶ大きな
ものがあり、これが磁選されずに粉砕機に侵入して粉砕
機の入口部を閉塞し、スラグ処理工程の中断を招き、ま
た入口部を閉塞しない程度の大きさの電極は、粉砕機の
セラミックピンを破壊することがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記従来の
問題点を解決するもので、廃棄物溶融炉から排出された
溶融物の固化物を、水砕スラグと水砕メタルとに確実に
分離できる溶融物固化処理装置を提供することを目的と
する。

【０００６】またこの発明の他の目的は、水砕スラグを
粉砕する粉砕機における閉塞事故や破損事故を防止でき
る溶融物固化処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この出願の第１の発明の
廃棄物溶融炉による溶融物の固化処理装置は、廃棄物溶
融炉の出滓口の下方に配設され前記出滓口から排出され
た溶融物を水砕固化する水砕固化装置と、この水砕固化
装置の水砕固化物排出口に接続され水砕固化物を破砕す
る粗砕機と、この粗砕機の破砕物排出口に接続され破砕
物を磁選する磁選機と、この磁選機の水砕スラグ排出口
に接続され水砕スラグを粉砕する粉砕機とを具備したこ
とを特徴とする。

【０００８】またこの出願の第２の発明の廃棄物溶融炉
による溶融物の固化処理装置は、廃棄物溶融炉の出滓口
の下方に配設され前記出滓口から排出された溶融物を水
砕固化する水砕固化装置と、この水砕固化装置の水砕固
化物排出口に接続され水砕固化物を破砕する粗砕機と、
この粗砕機の破砕物排出口に接続され破砕物を磁選する
磁選機と、この磁選機の水砕スラグ排出口に接続され水
砕スラグをふるい分けするふるいと、このふるいのふる
い下排出口に接続されふるい下の水砕スラグを粉砕する
粉砕機とを具備したことを特徴とする。

【０００９】この発明において粗砕機は、水砕メタルを
内包する大物水砕スラグを破砕して水砕メタルと水砕ス
ラグに分解し、また大形の電極棒破片を粗粉砕するため
のものであって、ジョークラッシャー、ハンマークラッ
シャー、ロールクラッシャー等の各種のクラッシャーを
用いることができる。

【００１０】またこの発明において粉砕機は、水砕スラ
グを小径化し整粒するためのものであって、ケージミ
ル、ピンミル、振動ミル等の各種の粉砕機を用いること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図１により第１の発明の一具
体例を説明する。サブマージドアーク炉形式の廃棄物溶
融炉１の出滓口２の下方には、水砕固化装置３が配設さ
れている。この水砕固化装置３は、水砕槽４と、この水
砕槽へ冷却水や循環水を供給する給水系（図示しない）
と、水砕槽４内に配置され槽底面に沿って走行するかき
板を有するスクレーパコンベヤ５とを備えている。

【００１２】スクレーパコンベヤ５により掻出された水
砕固化物が排出される水砕固化物排出口６の下方には、
該排出口６に受入口を向けて、ロールクラッシャから成
る粗砕機１０が、配置してある。

【００１３】この粗砕機１０の破砕物排出口１１の下方
には、該排出口１１に振動フィーダ２１の上面を向け
て、回転ドラム式の磁選機２０が配置してある。この磁
選機２０は、ケーシング２２内に上記振動フィーダ２１
と、この振動フィーダの下流側において回転自在に軸支
されたドラム２３と、このドラムの内部に装備された筒
状の永久磁石２４と、ドラム２３の回転方向端部におい
て該ドラムの外周面に摺接するように支持されたスクレ
ーパ２５とを備えている。そして下部が二股状に分岐し
たケーシング２２の下部の水砕メタル排出口２６の下方
には、磁選された水砕メタルＭを収容する受器２７が設
置され、水砕スラグ排出口２８の下方にはホッパ２９が
配置され、このホッパ２９は粉砕機であるケージミル３
０のシュート３１に接続されている。

【００１４】ケージミル３０は、二重の同心円上に多数
本並設したピン３２をそなえたロータ３３と、このロー
タ３３よりも小直径の二重の同心円上に多数本並設した
ピン３４をそなえロータ３３と反対方向に回転駆動され
るロータ３５とを、ケーシング３６内に収容し、シュー
ト３１の流出口をロータ３５の内径部に開口させて成
る。ケーシング３６下端の排出口３７の下方には、粉砕
整粒されたスラグ粒Ｐを収容する受器３８が設置されて
いる。

【００１５】上記構成の溶融物固化処理装置４０におい
ては、廃棄物溶融炉１において廃棄物を溶融処理して得
られた溶融物は、出滓口２を溢流して水砕固化装置３の
水砕槽４内へ投入され急冷されて水砕固化し、スクレー
パコンベヤ５により水砕槽４内を搬送されて、水砕固化
物排出口６から粗砕機１０内に投入される。

【００１６】粗砕機１０においては、水砕固化物中に含
まれるメタルを内包した大物スラグ、および廃棄物溶融
炉１の出滓口２部の補助電極（図示しない）の切損物な
どの大形の異物が破砕されて、上記メタルとスラグが分
離され、また上記切損物はたとえば１０mm程度以下に小
型化され、他の細粒状の水砕スラグおよび水砕メタルと
共に破砕物排出口１１から磁選機２０内に投入される。

【００１７】磁選機２０においては、振動フィーダ２１
によりドラム２３の外周面上に供給された固化物中、非
磁性の水砕スラグＳは比較的高速で回転するドラム２３
の外周面から遠心力で飛ばし、磁性の水砕メタルＭのみ
を永久磁石２４の磁力でドラム２３の外周面に引付けて
スクレーパ２５で掻落すことにより、水砕メタルＭと水
砕スラグＳ（電極破片も含む）とに分離する。この分離
した水砕メタルＭは受器２７内に集められ、水砕スラグ
Ｓはホッパ２９を経て、ケージミル３０のシュート３１
内に供給される。

【００１８】ケージミル３０においては、ロータ３５の
内径側に供給された水砕スラグＳは、高速で反対方向に
回転するロータ３５，３３により粉砕され先端が鋭利な
針状物を多量に含む水砕スラグＳは、上記針状物のない
使用用途に合う粒度分布をもつスラグ粒Ｐとなり、排出
口３７から受器３８内へ集められる。

【００１９】以上のように粗砕機１０によって、メタル
を内包した大物スラグが破砕されてメタルとスラグに分
解されるので、この粗砕機１０に続く磁選機２０におい
て上記メタルをスラグから分離でき、メタルを内包する
大物スラグを含む水砕固化物を、水砕スラグと水砕メタ
ルとに確実に分離できる。また粗砕機１０によって電極
切損物などの大形の異物の破砕による小形化がおこなわ
れるので、この大形の異物が磁選機２０を経て粉砕機
（ケージミル３０）に侵入するのを防止できる。

【００２０】次に図２により第２の発明の一具体例を説
明する。図中、図１と同一部分には同一符号を付してあ
り、その詳細な説明は省略する。この溶融物固化処理装
置４５は、磁選機２０とケージミル３０との間にふるい
５０を介在させた点のみが、前記図１の溶融物固化処理
装置４０と異なる。

【００２１】ふるい５０は振動ふるい機から成り、受入
口５１は磁選機２０の水砕スラグ排出口２８に向って開
口している。加振器５２により加振されるケーシング５
３内に張設したふるい網５４の開口寸法は、ケージミル
３０のロータ直径方向に隣り合うピン３２とピン３４の
間隙寸法（ピンクリアランス）より数mm小さい程度の寸
法としてある。そしてケーシング５３のふるい上排出口
５５の下方には、大径の水砕スラグＳを収容する受器５
６が配置され、ふるい下排出口５７は、ケージミル３０
に接続したホッパ２９に向って開口している。

【００２２】上記構成の溶融物固化処理装置４５におい
ては、前記第１の発明の具体例と同様に、粗砕機１０に
よりメタルを内包した大物スラグの破砕によるメタルと
スラグの分離、および電極切損物などの大形異物の破砕
による小形化がおこなわれ、磁選機２０により磁性を有
する水砕メタルＭと分離された水砕スラグＳ（電極破片
も含む）が、ふるい５０内に投入される。

【００２３】そしてふるい５０におけるふるい分け操作
を受けて、粗砕機１０によっては充分小径化されなかっ
たふるい網５４の開口寸法より大径の水砕スラグＳや電
極破片などが、ふるい上として分離されて受器５６内に
集められ、ふるい下の小径の水砕スラグＳおよび電極の
小片は、ふるい下排出口５７からケージミル３０内に投
入されて粉砕され、針状物のない大きさや形状の揃った
スラグ粒Ｐとして受器３８内に集められる。

【００２４】このように第１の発明における粗砕機１０
による破砕作用に加えて、磁選後の水砕スラグＳのふる
い５０によるふるい分け作用により、所定の粒径以下の
水砕スラグのみがケージミル３０に投入されるので、大
径のスラグや電極破片のケージミル３０への侵入による
ピン３２，３４の破損事故や、シュート３１部およびロ
ータ内部での閉塞事故が確実に防止されるのである。

【００２５】この発明は上記各具体例に限定されるもの
ではなく、たとえば廃棄物溶融炉、水砕槽内からの固化
物の掻出し装置、粗砕機、磁選機、ふるい等は、上記以
外の形式のものとしてもよく、またケージミル３０のか
わりに他の形式の粉砕機を用いてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、粗砕機によりメタルを内包した大物スラグをメタル
とスラグに分離できるので、後続の磁選機によって水砕
固化物を水砕スラグと水砕メタルに確実に分離できる。
また粗砕機により電極切損物などの大形の異物が小形化
されるので、大形の異物がそのまま粉砕機内に侵入して
粉砕機の閉塞事故や破損事故をひきおこすのを防止でき
る。

【００２７】また第２の発明によれば、上記第１の発明
による効果に加えて、粉砕機の前段側に配設したふるい
により大径のスラグや電極破片などの粉砕機内への侵入
が阻止されるので、これらの粉砕機内への侵入による粉
砕機の閉塞事故や粉砕機のセラミックピンの破損事故
を、確実に防止できるという効果が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一具体例を示す溶融物固化処理装
置の機器系統図（縦断面図）である。

【図２】第２の発明の一具体例を示す溶融物固化処理装
置の機器系統図（縦断面図）である。

【符号の説明】

１…廃棄物溶融炉、２…出滓口、３…水砕固化装置、４
…水砕槽、５…スクレーパコンベヤ、６…水砕固化物排
出口、１０…粗砕機、１１…破砕物排出口、２０…磁選
機、２６…水砕メタル排出口、２７…受器、２８…水砕
スラグ排出口、２９…ホッパ、３０…ケージミル、３３
…ロータ、３５…ロータ、３６…ケーシング、３７…排
出口、３８…受器、４０…溶融物固化処理装置、４５…
溶融物固化処理装置、５０…ふるい、５４…ふるい網、
５５…ふるい上排出口、５６…受器、５７…ふるい下排
出口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物溶融炉の出滓口の下方に配設され
   前記出滓口から排出された溶融物を水砕固化する水砕固
   化装置と、この水砕固化装置の水砕固化物排出口に接続
   され水砕固化物を破砕する粗砕機と、この粗砕機の破砕
   物排出口に接続され破砕物を磁選する磁選機と、この磁
   選機の水砕スラグ排出口に接続され水砕スラグを粉砕す
   る粉砕機とを具備したことを特徴とする廃棄物溶融炉に
   よる溶融物の固化処理装置。
2. 【請求項２】 廃棄物溶融炉の出滓口の下方に配設され
   前記出滓口から排出された溶融物を水砕固化する水砕固
   化装置と、この水砕固化装置の水砕固化物排出口に接続
   され水砕固化物を破砕する粗砕機と、この粗砕機の破砕
   物排出口に接続され破砕物を磁選する磁選機と、この磁
   選機の水砕スラグ排出口に接続され水砕スラグをふるい
   分けするふるいと、このふるいのふるい下排出口に接続
   されふるい下の水砕スラグを粉砕する粉砕機とを具備し
   たことを特徴とする廃棄物溶融炉による溶融物の固化処
   理装置。