JPH10169961A - Waste treatment plant and incineration ash treatment method - Google Patents

Waste treatment plant and incineration ash treatment method

Info

Publication number
JPH10169961A
JPH10169961A JP32687696A JP32687696A JPH10169961A JP H10169961 A JPH10169961 A JP H10169961A JP 32687696 A JP32687696 A JP 32687696A JP 32687696 A JP32687696 A JP 32687696A JP H10169961 A JPH10169961 A JP H10169961A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
metal
temperature
incineration
ash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32687696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mina Sakano
美菜 坂野
Naohiko Shimura
尚彦 志村
Yoshimichi Onishi
嘉道 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP32687696A priority Critical patent/JPH10169961A/en
Publication of JPH10169961A publication Critical patent/JPH10169961A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】石炭あるいは石油を燃料とする各種プラントか
ら排出される焼却灰を無害化・減量化し、さらには有価
金属を回収する廃棄物処理プラントを提供すること。 【解決手段】石炭あるいは石油を燃料とする火力発電プ
ラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プラ
ント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃棄
物処理プラントにおいて、焼却灰を熱プラズマ及び還元
ガスにより高温分解する高温反応部と、高温反応部で還
元された金属を選択回収する金属トラップ部を備え、焼
却灰中の含有金属成分を回収するように構成しているの
で、熱プラズマの高温場において、還元ガスによる還元
反応が促進され、極めて短時間で還元された金属が生成
し、得られた有害金属及び有価金属は選択分離回収さ
れ、残された灰分は溶融されたスラグとなり、無害化及
び減容・減量化される。
(57) [Problem] To provide a waste treatment plant for detoxifying and reducing incinerated ash discharged from various plants using coal or petroleum as fuel, and recovering valuable metals. SOLUTION: In a waste treatment plant for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant using coal or petroleum as a fuel, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant, the incinerated ash is converted into a thermal plasma and a reducing gas. It has a high-temperature reaction section that decomposes at a high temperature and a metal trap section that selectively recovers the metal reduced in the high-temperature reaction section, and is configured to recover the metal components contained in the incineration ash. In this process, the reduction reaction by the reducing gas is promoted, the reduced metal is generated in a very short time, the resulting harmful and valuable metals are selectively separated and collected, and the remaining ash becomes molten slag, making it harmless. And volume and weight are reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭または石油を
燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラントま
たは下水処理焼却プラント等から排出される焼却灰を処
理する廃棄物処理プラント及びその焼却灰処理方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste treatment plant for treating incinerated ash discharged from a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or petroleum as fuel, and an incineration ash treatment therefor. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、従来の火力発電プラントは図6
に示すように、貯炭場またはオイルタンク14より石炭
または石油の燃料がボイラ15へ送られ、燃焼される。
ボイラ15で燃焼された燃料は燃焼ガスとなって蒸発管
16を加熱し、蒸発管16内の水を蒸気とする。蒸気は
さらに過熱器17を通って蒸気タービン18に送られて
これを回転させ、回転軸上にある発電機19を回転させ
て発電し、電力を供給している。
2. Description of the Related Art For example, a conventional thermal power plant is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, coal or petroleum fuel is sent from a coal storage or oil tank 14 to a boiler 15 and burned.
The fuel burned in the boiler 15 becomes a combustion gas to heat the evaporator tube 16 and turns the water in the evaporator tube 16 into steam. The steam is further sent to a steam turbine 18 through a superheater 17 to rotate the steam turbine, and a generator 19 on a rotating shaft is rotated to generate power and supply electric power.

【0003】一方、ボイラ15より排出された燃焼ガス
は、集塵器12を通して除塵された後、煙突13より大
気に放出される。集塵器12により集められた焼却灰
は、石炭または石油中に含まれる有害物質(鉛,カドミ
ウム等)を含んでいるため、産業廃棄物としての処理が
必要となり、管理型処分場としての灰捨場(図示せず)
へ廃棄処分される。また、石炭を燃料とする火力発電シ
ステムにおいては、ボイラ15に残留するボトムアッシ
ュについても、同様の廃棄処理が必要である。
[0003] On the other hand, the combustion gas discharged from the boiler 15 is discharged through a dust collector 12 and then discharged to the atmosphere from a chimney 13. Since the incinerated ash collected by the dust collector 12 contains harmful substances (lead, cadmium, etc.) contained in coal or petroleum, it needs to be treated as industrial waste, and the ash as a management type disposal site is required. Dumping ground (not shown)
To be disposed of. Further, in a thermal power generation system using coal as fuel, the same disposal treatment is required for bottom ash remaining in the boiler 15.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の火力発電プラン
トシステム、例えば石炭火力発電プラントシステムの場
合、年間〜数万トンに及ぶ大量の石炭灰を排出し、その
廃棄処理のため広大な埋立処理場をプラント敷地内に確
保し、さらに焼却灰の飛散防止等の環境対策を施す必要
があった。また産業廃棄物を処理する処分場がない場合
は産業廃棄物業者への産廃委託を行う必要がある。
In the case of a conventional thermal power plant system, for example, a coal-fired power plant system, a large amount of coal ash of up to several tens of thousands tons is discharged annually, and a vast landfill site is disposed for disposal. On the plant premises, and furthermore, environmental measures such as prevention of incineration ash scattering had to be taken. If there is no disposal site for treating industrial waste, it is necessary to entrust industrial waste to a waste disposal company.

【0005】このことは、火力発電プラントシステムの
所要敷地及び焼却灰処理コストにより経済性を損なう
他、環境規制の面からも廃棄物の無害化,再利用が望ま
れている。
[0005] This impairs economic efficiency due to the required site of the thermal power plant system and the cost of treating incinerated ash, and there is a demand for detoxification and reuse of waste from the viewpoint of environmental regulations.

【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、請求項1乃至請求項10の目的は、火力発電プラン
ト、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プラント
等のプラントから排出される焼却灰を無害化・減量化
し、さらには有価金属を回収することができる熱プラズ
マ式焼却灰処理装置及びこの焼却灰処理装置を組み込ん
だ廃棄物処理プラントを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of claims 1 to 10 is to reduce incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant. It is an object of the present invention to provide a thermal plasma incineration ash processing device capable of detoxifying and reducing the amount of valuable metals and recovering valuable metals, and a waste treatment plant incorporating the incineration ash processing device.

【0007】また、請求項11の目的は、火力発電プラ
ント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プラン
ト等のプラントから排出される焼却灰を無害化・減量化
し、さらには有価金属を回収する焼却灰処理方法を提供
することにある。
Another object of the present invention is to make incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant harmless, to reduce the amount thereof, and to collect valuable metals. It is to provide a processing method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、石炭あるいは石油を燃料とす
る火力発電プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水
処理焼却プラント等のプラントから排出される焼却灰を
処理する廃棄物処理プラントにおいて、前記焼却灰を熱
プラズマ及び還元ガスにより高温分解する高温反応部
と、前記高温反応部で還元された金属を選択回収する金
属トラップ部を備え、前記焼却灰中の含有金属成分を回
収することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a method for discharging coal from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant, or a sewage incineration plant. In a waste treatment plant that treats incinerated ash, a high-temperature reaction unit that decomposes the incinerated ash at a high temperature by thermal plasma and a reducing gas, and a metal trap unit that selectively collects the metal reduced in the high-temperature reaction unit, The metal component contained in the incineration ash is recovered.

【0009】本発明の請求項2は、請求項1記載の廃棄
物処理プラントにおいて、前記金属トラップ部は、熱流
体である高温のプラズマガスを急速に冷却するノズル
と、このノズルに繋がるガス溜めと、このガス溜めのガ
ス下流側に断熱膨張により固化した金属類を分離回収す
る磁気分離装置とから構成されたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the waste treatment plant according to the first aspect, the metal trap portion includes a nozzle for rapidly cooling a high-temperature plasma gas as a thermal fluid, and a gas reservoir connected to the nozzle. And a magnetic separation device that separates and collects metals solidified by adiabatic expansion downstream of the gas in the gas reservoir.

【0010】本発明の請求項3は、請求項2記載の廃棄
物処理プラントにおいて、断熱膨張により固化した金属
類を分離回収する磁気分離装置を複数段配設したことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the waste treatment plant according to the second aspect, a plurality of magnetic separation devices for separating and collecting metals solidified by adiabatic expansion are provided.

【0011】本発明の請求項4は、請求項1記載の廃棄
物処理プラントにおいて、前記金属トラップ部は、誘導
コイルと、この誘導コイルに電界を印加するコイル電源
と、液溜めとを備えた誘導加熱恒温槽であることを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the waste disposal plant according to the first aspect, the metal trap section includes an induction coil, a coil power supply for applying an electric field to the induction coil, and a liquid reservoir. It is an induction heating thermostat.

【0012】本発明の請求項5は、請求項4記載の廃棄
物処理プラントにおいて、温度制御可能な前記誘導加熱
恒温を複数段配設したことを特徴とする。本発明の請求
項6は、請求項1記載の廃棄物処理プラントにおいて、
前記金属トラップ部は、高温ヒータケーブルと、この高
温ヒータケーブルに電流を印加するヒータ電源と、液溜
めとを備えた高温ヒータ加熱恒温槽であることを特徴と
する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the waste treatment plant according to the fourth aspect, the induction heating constant temperature capable of controlling the temperature is provided in a plurality of stages. Claim 6 of the present invention relates to a waste treatment plant according to claim 1,
The metal trap section is a high-temperature heater heating constant temperature bath including a high-temperature heater cable, a heater power supply for applying a current to the high-temperature heater cable, and a liquid reservoir.

【0013】本発明の請求項7は、石炭あるいは石油を
燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラントま
たは下水処理焼却プラント等のプラントから排出される
焼却灰を処理する廃棄物処理プラントにおいて、還元性
のガス雰囲気中での誘導加熱による還元作用により焼却
灰の構成物質である金属酸化物は溶融・気化し、溶融し
た焼却灰は対流により還元ガスと接触し液体金属とな
り、この液体金属は比重差により灰分等と分離され、ま
た気化した物質は還元ガスとの反応により金属蒸気に還
元される高温反応部と、この高温反応部で還元された金
属を回収する金属トラップ部を備え、前記焼却灰中の含
有金属成分を回収することを特徴とする。
A seventh aspect of the present invention is a waste treatment plant for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant using coal or petroleum as a fuel, a municipal waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant. The metal oxide, which is a constituent of incineration ash, is melted and vaporized by the reduction action of induction heating in a neutral gas atmosphere, and the molten incineration ash comes into contact with the reducing gas by convection to become liquid metal, and this liquid metal has specific gravity The incineration is provided with a high-temperature reaction section in which a substance separated from ash and the like by a difference and vaporized is reduced to metal vapor by a reaction with a reducing gas, and a metal trap section for recovering the metal reduced in the high-temperature reaction section. It is characterized by recovering the metal component contained in the ash.

【0014】本発明の請求項8は、請求項7記載の廃棄
物処理プラントにおいて、前記高温反応部は,焼却灰を
誘導加熱により高温に加熱する誘導コイルと,この誘導
コイルに電界を印加するコイル電源とから構成されたこ
とを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the waste treatment plant according to the seventh aspect, the high-temperature reaction section heats the incinerated ash to a high temperature by induction heating, and applies an electric field to the induction coil. And a coil power supply.

【0015】本発明の請求項9は、石炭あるいは石油を
燃料とする都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃
棄物処理プラントにおいて、ごみピットから得られる都
市ごみあるいは下水汚泥の沈殿物から水分をある程度除
去した脱水ケーキと、この都市ごみあるいは脱水ケーキ
を焼却する燃焼炉と、この燃焼炉の燃焼により生じた熱
を回収する廃熱ボイラと、この燃焼炉の燃焼塵を集める
集塵器と、前記燃焼炉に残留するボトムアッシュ及び前
記集塵器で集塵された焼却灰から高温下での還元反応に
より金属を生成する高温反応部と、この高温反応部で還
元された金属を回収する金属トラップ部とから構成され
たことを特徴とする。
[0015] A ninth aspect of the present invention is a waste treatment plant for treating incineration ash discharged from a plant such as a municipal waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or petroleum as a fuel. A dewatering cake that removes water to some extent from the sediment of municipal waste or sewage sludge, a combustion furnace that incinerates this municipal waste or dewatered cake, a waste heat boiler that recovers the heat generated by the combustion of this combustion furnace, A dust collector that collects combustion dust from the furnace, a high-temperature reaction unit that generates metal by a reduction reaction under high temperature from bottom ash remaining in the combustion furnace and incineration ash collected by the dust collector, And a metal trap section for collecting the metal reduced in the reaction section.

【0016】本発明の請求項10は、石炭あるいは石油
を燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラント
または下水処理焼却プラント等のプラントから排出され
る焼却灰を処理する焼却灰処理方法において、前記焼却
灰を高温反応部で熱プラズマ及び還元ガスにより高温分
解し、この高温反応部で還元された金属を常に金属の融
点温度以上になるようにその誘導コイルに電圧を印加す
ると共に、さらにその誘導コイルに印加する電圧を調節
することにより温度制御可能にしたことを特徴とする焼
却灰処理方法。
A tenth aspect of the present invention is a method for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or oil as a fuel. The incinerated ash is decomposed at high temperature by thermal plasma and reducing gas in the high-temperature reaction section, and a voltage is applied to the induction coil so that the metal reduced in the high-temperature reaction section always exceeds the melting point of the metal. A method for treating incineration ash, wherein the temperature can be controlled by adjusting the voltage applied to the coil.

【0017】本発明の請求項11は、石炭あるいは石油
を燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラント
または下水処理焼却プラント等のプラントから排出され
る焼却灰を処理する焼却灰処理方法において、前記焼却
灰を高温ヒータ加熱恒温槽で常に金属の融点温度以上に
なるようにその高温ヒータケーブルに印加する電流強度
を、調節することにより温度制御可能にしたことを特徴
とする。
The present invention provides a method of treating incinerated ash for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant using coal or petroleum as a fuel, a municipal solid waste incineration plant, or a sewage treatment incineration plant. The temperature of the incinerated ash can be controlled by adjusting the intensity of the current applied to the high-temperature heater cable so that the temperature of the incinerated ash is always equal to or higher than the melting point of the metal in the high-temperature heater heating constant temperature bath.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して具体的に説明する。図1は本発明の第1実施例
(請求項1乃至請求項3対応)の構成図である。同図に
示すように、本実施例が既に説明した図6の従来例と異
なる点は、ボイラ15に残留するボトムアッシュ及び集
塵器12により集められた焼却灰を、従来例では灰捨場
に捨てられていたが、本実施例ではこの焼却灰を焼却灰
処理装置で処理するようにした点のみであり、その他の
点は同一であるので、図6の従来例と同一部分は同一符
号を付して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment (corresponding to claims 1 to 3) of the present invention. As shown in the figure, the present embodiment is different from the conventional example of FIG. 6 already described in that the bottom ash remaining in the boiler 15 and the incinerated ash collected by the dust collector 12 are disposed in an ash dump in the conventional example. Although it was discarded, in this embodiment, only the incineration ash is treated by the incineration ash treatment device, and the other points are the same. Therefore, the same parts as those in the conventional example of FIG. A description is given below.

【0019】本実施例の焼却灰処理装置は、熱プラズマ
による還元作用により焼却灰から金属の原子・イオン・
蒸気を生成する高温反応部1と、熱プラズマに還元ガス
を供給する還元ガス供給装置2と、熱プラズマ中に焼却
灰を導入する焼却灰供給装置3と、高温反応部1で還元
された金属を回収する金属トラップ部4と、ガス排気管
5とから構成されている。
The incineration ash treatment apparatus of the present embodiment uses the reduction action of thermal plasma to convert metal atoms, ions,
A high-temperature reaction unit 1 for generating steam, a reducing gas supply device 2 for supplying a reducing gas to the thermal plasma, an incineration ash supply device 3 for introducing incineration ash into the thermal plasma, and a metal reduced in the high-temperature reaction unit 1 And a gas exhaust pipe 5.

【0020】また、金属トラップ部4は、熱流体である
高温のプラズマガスを急速に冷却するためのノズル4a
と、ガス溜め4bと、ガス溜め4bのガス下流側に配設
された磁気分離装置をなす磁石4cとフィルタ4dとか
ら構成されている。
The metal trap 4 is provided with a nozzle 4a for rapidly cooling a high-temperature plasma gas as a thermal fluid.
, A gas reservoir 4b, and a magnet 4c and a filter 4d which constitute a magnetic separation device and are disposed downstream of the gas reservoir 4b on the gas side.

【0021】さらに、高温反応部1は以下のような特性
を有している。すなわち、 (1)高温であるために被加熱物質を短時間で高温にす
ることができる。 (2)熱プラズマ自体がイオンやラジカル源となり高活
性である。 (3)特殊な反応雰囲気を自由に選択できる。 このように熱プラズマは柔軟性に富む優れた高温加熱源
であり、上記特性を生かして焼却灰の減量化・無害化及
び資源回収を行うものである。
Further, the high temperature reaction section 1 has the following characteristics. (1) Since the temperature is high, the material to be heated can be heated to high temperature in a short time. (2) The thermal plasma itself becomes a source of ions and radicals and is highly active. (3) A special reaction atmosphere can be freely selected. As described above, the thermal plasma is an excellent high-temperature heating source with high flexibility, and uses the above characteristics to reduce and detoxify incinerated ash and to recover resources.

【0022】次に、本実施例の焼却灰処理装置による焼
却灰の処理手順について説明する。第1ステツプでは、
焼却灰供給装置3から高温反応部1に連続的に焼却灰が
供給される。
Next, a procedure for treating incinerated ash by the incinerated ash treating apparatus of this embodiment will be described. In the first step,
The incinerated ash is continuously supplied from the incinerated ash supply device 3 to the high temperature reaction section 1.

【0023】第2ステツプでは、焼却灰の構成物質であ
る金属酸化物(シリカ,アルミナ,酸化鉛,酸化亜鉛,
酸化ニッケル,酸化クロム等)は、熱プラズマの高温に
より瞬時に金属原子・イオンと酸素原子・イオンにまで
分解される。
In the second step, metal oxides (silica, alumina, lead oxide, zinc oxide,
Nickel oxide, chromium oxide, etc.) are instantaneously decomposed into metal atoms and ions and oxygen atoms and ions by the high temperature of the thermal plasma.

【0024】第3ステツプでは、還元ガス供給装置2か
ら同時に添加される水素・メタン等の還元性ガスによ
り、上記金属酸化物の還元は促進され、金属と酸素との
再結合が抑制される。
In the third step, the reduction of the metal oxide is promoted by a reducing gas such as hydrogen and methane added simultaneously from the reducing gas supply device 2, and the recombination of the metal and oxygen is suppressed.

【0025】第4ステツプでは、プラズマガス中の金属
原子・イオン・蒸気等は高温反応部1からノズル4aを
通して一気にガス溜め4bへ放出される。この時、断熱
膨張が起こり、高温ガス流中の金属原子・イオン・蒸気
等は金属単体の形態を保持したまま、瞬時に冷却されて
固化する。
In the fourth step, metal atoms, ions, vapors, and the like in the plasma gas are discharged from the high-temperature reaction section 1 to the gas reservoir 4b at once through the nozzle 4a. At this time, adiabatic expansion occurs, and the metal atoms, ions, vapor, and the like in the high-temperature gas flow are instantaneously cooled and solidified while maintaining the form of a single metal.

【0026】第5ステツプでは、結晶化した金属微粒子
は、ガス溜め4bのガス下流側に配設された磁石4cに
より発生する磁界中で磁化率の違いにより、プラズマガ
ス,灰分等と分離され、フィルタ4dにて回収される。
金属はそれぞれ成分ごとに磁化率が異なるので、磁石4
cの磁界の強さを順に変化させることにより、成分ごと
に回収することができる。第6ステツプでは、プラズマ
ガスはガス排気管5から排出される。
In the fifth step, the crystallized metal fine particles are separated from plasma gas, ash, etc. by a difference in magnetic susceptibility in a magnetic field generated by a magnet 4c disposed downstream of the gas reservoir 4b. Collected by the filter 4d.
Since each metal has a different magnetic susceptibility for each component, the magnet 4
By changing the strength of the magnetic field c in order, it is possible to recover each component. In the sixth step, the plasma gas is exhausted from the gas exhaust pipe 5.

【0027】上述したように、本実施例の焼却灰処理装
置は、熱プラズマによる高温反応部1と、この高温反応
部1で還元されて生成した金属成分を回収する金属トラ
ップ部4とから構成される。この高温反応部1である熱
プラズマ源は、10000K以上の高温を有する熱流体
であり、ここで還元反応により発生した金属の原子・イ
オン・蒸気等が、断熱膨張を起こすような構造部を通過
することにより、急激に冷却・固化され、固体金属とな
る。これにより焼却灰中の含有金属が回収可能な形態と
なるため、焼却灰の無害化・減容化及び資源回収を行う
ことができる。
As described above, the incineration ash treatment apparatus of the present embodiment includes the high-temperature reaction section 1 using thermal plasma and the metal trap section 4 for collecting the metal components generated by reduction in the high-temperature reaction section 1. Is done. The thermal plasma source, which is the high-temperature reaction section 1, is a thermal fluid having a high temperature of 10,000K or more. Here, atoms, ions, and vapors of the metal generated by the reduction reaction pass through a structure that causes adiabatic expansion. By doing so, it is rapidly cooled and solidified to become a solid metal. As a result, the metal contained in the incineration ash is in a recoverable form, so that it is possible to make the incineration ash harmless, reduce its volume, and recover resources.

【0028】さらに、単数もしくは複数段の磁気分離装
置を用いて磁界を制御することにより、断熱膨張により
固化した金属を個々の磁化率の違いにより選択分離する
ことができる。
Further, by controlling the magnetic field using a single or a plurality of stages of magnetic separation devices, the metal solidified by adiabatic expansion can be selectively separated according to the difference in individual magnetic susceptibility.

【0029】図2は本発明の第2実施例(請求項4、請
求項5及び請求項10請求項5対応)の構成図である。
図に示すように、本実施例が上記図1の第1実施例と異
なる点は、金属トラップ部として誘導加熱恒温槽6を用
いた点のみであり、その他の点は同一であるので、第1
実施例と同一部分は同一符号を付して説明する。
FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the present invention (corresponding to claims 4, 5, and 10).
As shown in the drawing, this embodiment differs from the first embodiment of FIG. 1 only in that an induction heating constant temperature bath 6 is used as a metal trap portion, and other points are the same. 1
The same parts as those in the embodiment will be described with the same reference numerals.

【0030】本実施例の焼却灰処理装置は、熱プラズマ
による還元作用により焼却灰から金属の原子・イオン・
蒸気を生成する高温反応部1と、熱プラズマに還元ガス
を供給する還元ガス供給装置2と、熱プラズマ中に焼却
灰を導入する焼却灰供給装置3と、高温反応部1で還元
された金属を回収する金属トラップ部である温度を一定
に保持した誘導加熱恒温槽6と、ガス排気管5とから構
成されている。
The incineration ash treatment apparatus of the present embodiment uses the reduction action by thermal plasma to convert metal atoms, ions,
A high-temperature reaction unit 1 for generating steam, a reducing gas supply device 2 for supplying a reducing gas to the thermal plasma, an incineration ash supply device 3 for introducing incineration ash into the thermal plasma, and a metal reduced in the high-temperature reaction unit 1 It consists of an induction heating constant temperature bath 6 which is a metal trap unit for recovering the temperature and keeps the temperature constant, and a gas exhaust pipe 5.

【0031】また、誘導加熱恒温槽6は、誘導コイル6
aと、誘導コイル6aに電界を印加するためのコイル電
源6bと、液溜め6cとから構成されており、この誘導
加熱恒温槽6は常に金属の融点温度以上になるように、
誘導コイル6aに印加する電界強度をコイル電源6bに
て調節することにより温度制御できるように構成されて
いる。
The induction heating constant temperature bath 6 includes an induction coil 6
a, a coil power supply 6b for applying an electric field to the induction coil 6a, and a liquid reservoir 6c. The induction heating constant temperature bath 6 is always heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the metal.
The temperature can be controlled by adjusting the intensity of the electric field applied to the induction coil 6a by the coil power supply 6b.

【0032】次に、本実施例の焼却灰の処理手順につい
て説明する。焼却灰供給装置3から高温反応部1に導入
された焼却灰が、熱プラズマにより高温に加熱される
と、焼却灰の構成物質である金属酸化物は金属原子・イ
オンと酸素原子・イオンにまで分解される。還元ガス供
給装置2から同時に添加される還元性ガスの効果により
金属酸化物の還元は促進され、金属と酸素との再結合が
抑制される。生成した金属原子・イオン・蒸気等はプラ
ズマガスとともに誘導加熱恒温槽6に導入され、冷却さ
れて液体金属が誘導加熱恒温槽6の液溜め6c内に溜
る。この誘導加熱恒温槽6の温度を金属の融点温度にな
るよう制御することにより、液溜め6cの中に金属を凝
集させることができる。誘導加熱恒温槽6を複数段組み
合わせ、各々の温度を各種金属類それぞれの融点に制御
することにより、特定の液溜め6cの中に特定の金属を
凝集させることができる。また、融点が近接した金属同
士は、液溜め6cの中で比重差により分離することも可
能である。
Next, the procedure for treating incinerated ash according to this embodiment will be described. When the incinerated ash introduced from the incinerated ash supply device 3 into the high-temperature reactor 1 is heated to a high temperature by the thermal plasma, the metal oxides, which are constituents of the incinerated ash, are converted into metal atoms / ions and oxygen atoms / ions. Decomposed. Reduction of the metal oxide is promoted by the effect of the reducing gas simultaneously added from the reducing gas supply device 2, and recombination between the metal and oxygen is suppressed. The generated metal atoms, ions, vapor, and the like are introduced into the induction heating constant temperature bath 6 together with the plasma gas, and are cooled to store the liquid metal in the liquid reservoir 6c of the induction heating constant temperature bath 6. By controlling the temperature of the induction heating constant temperature bath 6 to the melting point temperature of the metal, the metal can be aggregated in the liquid reservoir 6c. By combining a plurality of stages of the induction heating thermostat 6 and controlling each temperature to the melting point of each of various metals, a specific metal can be aggregated in the specific reservoir 6c. Further, metals having similar melting points can be separated from each other by a specific gravity difference in the liquid reservoir 6c.

【0033】上述したように、本実施例の焼却灰処理装
置は、熱プラズマによる高温反応部及び高温反応部で還
元されて生成した金属成分を回収する金属トラップ部と
して誘導加熱恒温槽6を備えている。熱プラズマにより
生成した金属の原子・イオン・蒸気等が単数、もしくは
複数段の温度制御された恒温槽にてトラップされ、液化
・固化する。この恒温槽の加温・温度制御のために誘導
加熱炉や高温ヒータケーブル等を用いることができる。
これにより焼却灰中の含有金属が回収できるため、焼却
灰の無害化・減容化及び資源回収を行うことができる。
As described above, the incineration ash treatment apparatus of the present embodiment is provided with the induction heating constant temperature bath 6 as a high-temperature reaction section by thermal plasma and a metal trap section for collecting metal components reduced and generated in the high-temperature reaction section. ing. The atoms, ions, vapors, etc. of the metal generated by the thermal plasma are trapped in a single or a plurality of temperature-controlled thermostats, and are liquefied and solidified. An induction heating furnace, a high-temperature heater cable, or the like can be used for heating and controlling the temperature of the constant temperature bath.
As a result, the metal contained in the incinerated ash can be recovered, so that it is possible to make the incinerated ash harmless, reduce its volume, and recover resources.

【0034】図3は本発明の第3実施例(請求項6及び
請求項11対応)の構成図である。同図に示すように、
本実施例が上記図1の第1実施例と異なる点は、金属ト
ラップ部として高温ヒータ加熱恒温槽7を用いた点のみ
であり、その他の点は同一であるので、第1実施例と同
一部分は同一符号を付して説明する。
FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment (corresponding to claims 6 and 11) of the present invention. As shown in the figure,
This embodiment is different from the first embodiment of FIG. 1 only in that a high-temperature heater-heating constant temperature bath 7 is used as a metal trap portion, and the other points are the same. Parts will be described with the same reference numerals.

【0035】本実施例の焼却灰処理装置は、熱プラズマ
による還元作用により焼却灰から金属の原子・イオン・
蒸気を生成する高温反応部1と、熱プラズマに還元ガス
を供給する還元ガス供給装置2と、熱プラズマ中に焼却
灰を導入する焼却灰供給装置3と、高温反応部1で還元
された金属を回収する金属トラップ部である温度を一定
に保持した高温ヒータ加熱恒温槽7と、ガス排気管5と
から構成されている。
The incineration ash treatment apparatus according to the present embodiment uses the reducing action of thermal plasma to convert metal atoms, ions,
A high-temperature reaction unit 1 for generating steam, a reducing gas supply device 2 for supplying a reducing gas to the thermal plasma, an incineration ash supply device 3 for introducing incineration ash into the thermal plasma, and a metal reduced in the high-temperature reaction unit 1 It is composed of a high-temperature heater heating constant temperature bath 7 which is a metal trap unit for recovering the temperature and maintains a constant temperature, and a gas exhaust pipe 5.

【0036】また、高温ヒータ加熱恒温槽7は、タング
ステンワイヤ等の高温に耐え得る材料を用いた高温ヒー
タケーブル7aと、高温ヒータケーブル7aに電流を印
加するためのヒータ電源7bと、液溜め7cとから構成
されている。高温ヒータ加熱恒温槽7は常に金属の融点
温度以上になるように、高温ヒータケーブル7aに印加
する電流強度を、ヒータ電源7bにて調節することによ
り温度を制御することができる。
The high-temperature heater heating constant temperature bath 7 includes a high-temperature heater cable 7a using a material capable of withstanding high temperatures such as a tungsten wire, a heater power supply 7b for applying a current to the high-temperature heater cable 7a, and a liquid reservoir 7c. It is composed of The temperature of the high-temperature heater heating constant temperature bath 7 can be controlled by adjusting the intensity of the current applied to the high-temperature heater cable 7a by the heater power supply 7b so that the temperature is always equal to or higher than the melting point of the metal.

【0037】次に、本実施例の焼却灰の処理手順につい
て説明する。焼却灰供給装置3から高温反応部1に導入
された焼却灰が熱プラズマにより高温に加熱されると、
焼却灰の構成物質である金属酸化物は金属原子・イオン
と酸素原子・イオンにまで分解される。還元ガス供給装
置2から同時に添加される還元性ガスの効果により上記
金属酸化物の還元は促進され、金属と酸素との再結合が
抑制される。生成した金属原子・イオン・蒸気等はプラ
ズマガスとともに高温ヒータ加熱恒温槽7に導入され、
冷却されて液体金属が高温ヒータ加熱恒温槽7の液溜め
7c内に溜る。この高温ヒータ加熱恒温槽7の温度を、
金属の融点温度になるよう制御することにより、液溜め
7cの中に金属を凝集させることができる。
Next, the procedure for treating incinerated ash according to this embodiment will be described. When the incinerated ash introduced from the incinerated ash supply device 3 to the high temperature reaction section 1 is heated to a high temperature by the thermal plasma,
Metal oxides, which are constituents of incineration ash, are decomposed into metal atoms and ions and oxygen atoms and ions. The reduction of the metal oxide is promoted by the effect of the reducing gas added simultaneously from the reducing gas supply device 2, and the recombination of the metal and oxygen is suppressed. The generated metal atoms, ions, vapors, etc. are introduced into the high temperature heater heating constant temperature bath 7 together with the plasma gas.
The liquid metal is cooled and accumulates in the liquid reservoir 7c of the high-temperature heater heating constant temperature bath 7. The temperature of the high-temperature heater heating constant temperature bath 7 is
By controlling the temperature to the melting point of the metal, the metal can be aggregated in the liquid reservoir 7c.

【0038】また、高温ヒータ加熱恒温槽7を複数段組
み合わせ、各々温度を各種金属類それぞれの融点に制御
することにより、特定の液溜め7cの中に特定の金属を
凝集させることができる。さらに、融点が近接した金属
同士は液溜め7cの中で比重差により分離することも可
能である。
Further, by combining a plurality of high temperature heater heating and constant temperature baths 7 and controlling the temperature to the melting point of various metals, a specific metal can be aggregated in a specific liquid reservoir 7c. Further, metals having similar melting points can be separated from each other by a specific gravity difference in the liquid reservoir 7c.

【0039】上述したように、本実施例によれば、焼却
灰を構成する金属酸化物から酸素を除去し、金属単体の
形で分離して取り出すことができるので、焼却灰を無害
化・減容化すると同時に金属資源として回収することが
できる。
As described above, according to the present embodiment, oxygen can be removed from the metal oxide constituting the incinerated ash, and the incinerated ash can be separated and taken out in the form of a single metal. And can be recovered as metal resources.

【0040】図4は本発明の第4実施例(請求項7及び
請求項8対応)の構成図である。同図に示すように、本
実施例が上記図1の第1実施例と異なる点は、熱プラズ
マによる高温反応部1の代りに誘導コイル8aを有する
高温反応部8を設けた点のみであり、その他の点は同一
であるので、第1実施例と同一部分は同一符号を付して
説明する。
FIG. 4 is a block diagram of a fourth embodiment (corresponding to claims 7 and 8) of the present invention. As shown in the figure, the present embodiment differs from the first embodiment of FIG. 1 only in that a high-temperature reaction section 8 having an induction coil 8a is provided in place of the high-temperature reaction section 1 by thermal plasma. Since the other points are the same, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and described.

【0041】本実施例の焼却灰処理装置は、還元性のガ
ス雰囲気中での誘導加熱による還元作用により、焼却灰
から金属の原子・イオン・蒸気を生成する高温反応部8
と、高温反応部8に還元ガスを供給する還元ガス供給装
置2と、高温反応部8中に焼却灰を導入する焼却灰供給
装置3と、高温反応部8で還元された金属を回収する金
属トラップ部4と、ガス排気管5とから構成されてい
る。高温反応部8は誘導コイル8aと誘導コイル8aに
電界を印加するためのコイル電源8bとから構成されて
いる。
The incineration ash treatment apparatus of the present embodiment includes a high-temperature reaction section 8 which generates metal atoms, ions, and vapors from incineration ash by a reducing action by induction heating in a reducing gas atmosphere.
And a reducing gas supply device 2 for supplying a reducing gas to the high temperature reaction unit 8, an incineration ash supply device 3 for introducing incineration ash into the high temperature reaction unit 8, and a metal for collecting the metal reduced in the high temperature reaction unit 8 It comprises a trap section 4 and a gas exhaust pipe 5. The high-temperature reaction section 8 includes an induction coil 8a and a coil power supply 8b for applying an electric field to the induction coil 8a.

【0042】次に、本実施例の焼却灰の処理手順につい
て説明する。焼却灰供給装置3から高温反応部8に導入
された焼却灰が、誘導加熱により高温に加熱されると、
焼却灰の構成物質である金属酸化物は溶融し一部気化す
る。溶融した焼却灰は対流により還元ガスと接触し液体
金属となる。また気化した物質も還元ガスとの反応によ
り金属蒸気に還元される。液体金属は、比重差により灰
分等と分離され、回収される。また金属蒸気は、上記第
1実施例乃至第3実施例で詳述した各種の金属トラップ
方式のいずれかにより回収される。
Next, the procedure for treating incinerated ash according to this embodiment will be described. When the incinerated ash introduced from the incinerated ash supply device 3 to the high-temperature reaction section 8 is heated to a high temperature by induction heating,
Metal oxides, which are constituents of incineration ash, melt and partially vaporize. The molten incinerated ash comes into contact with the reducing gas by convection to become liquid metal. The vaporized substance is also reduced to metal vapor by a reaction with the reducing gas. The liquid metal is separated from the ash and the like by a difference in specific gravity and collected. Further, the metal vapor is collected by any one of the various metal trap methods described in the first to third embodiments.

【0043】上述したように、本実施例の焼却灰処理装
置は、焼却灰処理装置3と、還元雰囲気で焼却灰を誘導
加熱する高温反応部8と、生成した金属成分を回収する
金属トラップ部4とから構成される。高温反応部8で
は、誘導加熱により溶融・気化した焼却灰が還元ガスと
の反応により還元され、液体金属や金属蒸気を生成する
ことができる。これらの液体金属や金属蒸気を請求項1
〜7記載のいずれかの構成を適用することにより、焼却
灰中の含有金属が回収できるため、焼却灰の無害化・減
容化及び資源回収を行うことができる。
As described above, the incineration ash treatment apparatus of this embodiment includes an incineration ash treatment apparatus 3, a high-temperature reaction section 8 for inductively heating incineration ash in a reducing atmosphere, and a metal trap section for collecting generated metal components. And 4. In the high-temperature reaction section 8, the incinerated ash melted and vaporized by the induction heating is reduced by a reaction with the reducing gas, so that liquid metal or metal vapor can be generated. Claim 1. These liquid metals and metal vapors
By applying any one of the configurations described in any one of to 7, since the metal contained in the incinerated ash can be recovered, it is possible to make the incinerated ash harmless, reduce the volume, and recover resources.

【0044】図5は本発明の第5実施例(請求項9対
応)の廃棄物処理プラントの系統構成図である。同図に
示すように、本実施例の廃棄物処理プラントは、都市ご
み処理プラントの場合は都市ごみが投入されるごみピッ
ト(あるいは下水汚泥処理プラントの場合は沈殿により
得られた下水汚泥から水分をある程度除去脱水ケーキと
する脱水機)9と、都市ごみ(あるいは脱水ケーキ)を
焼却するための燃焼炉10と、燃焼により生じた熱を回
収する廃熱ボイラ11と、集塵器12と、煙突13と、
燃焼炉10に残留するボトムアッシュ及び集塵器12で
集塵された焼却灰から高温下での還元反応により金属を
生成する高温反応部1と、高温反応部1に還元ガスを供
給する還元ガス供給装置2と、高温反応部に焼却灰を導
入する焼却灰導入装置3と、高温反応部1で還元された
金属を回収する金属トラップ部4と、ガス排気管5とか
ら構成されている。
FIG. 5 is a system configuration diagram of a waste treatment plant according to a fifth embodiment (corresponding to claim 9) of the present invention. As shown in the figure, the waste treatment plant of the present embodiment has a waste pit into which municipal waste is charged in the case of a municipal waste treatment plant (or, in the case of a sewage sludge treatment plant, water from sewage sludge obtained by sedimentation). A dewatering machine for removing dewatered cake to some extent), a combustion furnace 10 for incinerating municipal waste (or dewatered cake), a waste heat boiler 11 for recovering heat generated by combustion, and a dust collector 12, Chimney 13
A high-temperature reactor 1 that generates a metal from a bottom ash remaining in the combustion furnace 10 and incineration ash collected by the dust collector 12 at a high temperature, and a reducing gas that supplies a reducing gas to the high-temperature reactor 1 The apparatus includes a supply device 2, an incineration ash introduction device 3 for introducing incineration ash into the high-temperature reaction section, a metal trap section 4 for collecting metal reduced in the high-temperature reaction section 1, and a gas exhaust pipe 5.

【0045】次に、本実施例の処理手順について説明す
る。都市ごみが投入されるごみピット(あるいは下水汚
泥から水分をある程度除去する脱水機)9から都市ごみ
(あるいは脱水ケーキ)が燃焼炉10へ送られ焼却され
る。燃焼炉10で発生した高温の燃焼ガスは廃熱ボイラ
11により熱回収された後、集塵器12を通して除塵さ
れ、煙突13より大気放出される。燃焼炉10の炉底及
び集塵器12から回収した焼却灰は、焼却灰供給装置3
から高温反応部1に導入され、熱プラズマもしくは誘導
加熱により還元反応を起こし、金属を生成する。生成し
た金属は上記第1実施例乃至第3実施例にて詳述した各
種の金属トラップ方式のいずれかにより回収される。
Next, the processing procedure of this embodiment will be described. The municipal waste (or dewatered cake) is sent from a refuse pit (or a dehydrator that removes water to some extent from sewage sludge) 9 into which the municipal waste is charged, and is sent to a combustion furnace 10 where it is incinerated. The high-temperature combustion gas generated in the combustion furnace 10 is heat-recovered by the waste heat boiler 11, then is dust-removed through the dust collector 12, and is discharged from the chimney 13 to the atmosphere. The incinerated ash collected from the bottom of the combustion furnace 10 and the dust collector 12 is supplied to the incinerated ash supply device 3.
To the high-temperature reaction section 1 to cause a reduction reaction by thermal plasma or induction heating to generate a metal. The generated metal is recovered by any of the various metal trapping methods described in detail in the first to third embodiments.

【0046】上述したように、本実施例の廃棄物処理プ
ラントは、都市ごみ処理プラントや下水汚泥処理プラン
トにおいて、焼却処分により発生する都市ごみ焼却灰や
下水汚泥焼却灰を、上記各実施例の焼却灰処理装置にて
処理することにより、都市ごみ焼却灰あるいは下水汚泥
焼却灰を構成する金属酸化物から酸素を除去し、金属単
体の形で分離して取り出すことができるので、都市ごみ
焼却灰あるいは下水汚泥焼却灰を無害化・減容化すると
同時に金属資源として回収することができるような廃棄
物処理プラントを構成することが可能である。
As described above, the waste treatment plant of the present embodiment uses the municipal solid waste incineration ash and the sewage sludge incineration ash generated by incineration in the municipal solid waste treatment plant and the sewage sludge treatment plant. Oxygen can be removed from the metal oxides that make up municipal solid waste incineration ash or sewage sludge incineration ash by treating it with an incineration ash treatment device, and it can be separated and taken out in the form of a single metal. Alternatively, it is possible to configure a waste treatment plant capable of detoxifying and reducing the volume of sewage sludge incineration ash and, at the same time, recovering it as a metal resource.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
乃至請求項6の廃棄物処理プラントによれば、焼却灰に
含まれる金属酸化物(アルミナ,シリカ,酸化鉛,酸化
亜鉛,酸化ニッケル,酸化クロム等)は、熱プラズマの
高温場において、還元ガスによる還元反応が促進され、
極めて短時間で還元された金属が生成する。得られた有
害金属及び有価金属は選択分離回収され、残された灰分
は溶融されたスラグとなり、無害化及び減容・減量化さ
れる。したがって、焼却灰中に含有される有価金属の資
源利用及びスラグの工業材等への有効利用も可能となる
と共に、環境汚染防止ならびに資源リサイクルの両面に
おいて優れた火力発電プラントまたは都市ごみ処理プラ
ントまたは下水汚泥処理プラント等の廃棄物処理プラン
トを提供することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the waste treatment plant of the present invention, the metal oxides (alumina, silica, lead oxide, zinc oxide, nickel oxide, chromium oxide, etc.) contained in the incinerated ash are reduced gas in a high temperature field of thermal plasma. Promotes the reduction reaction,
The reduced metal is formed in a very short time. The obtained harmful metals and valuable metals are selectively separated and collected, and the remaining ash becomes molten slag, which is rendered harmless and reduced in volume and weight. Therefore, it becomes possible to use valuable resources contained in the incinerated ash as resources and to effectively use slag for industrial materials, etc., and also to achieve excellent thermal power generation plants or municipal solid waste treatment plants in terms of both environmental pollution prevention and resource recycling. A waste treatment plant such as a sewage sludge treatment plant can be provided.

【0048】また、本発明の請求項7及び請求項8の廃
棄物処理プラントによれば、焼却灰に含まれる金属酸化
物(アルミナ,シリカ,酸化鉛,酸化亜鉛,酸化ニッケ
ル,酸化クロム等)は、還元性のガス雰囲気中での誘導
加熱による還元作用により極めて短時間で還元された金
属が生成する。得られた有害金属及び有価金属は選択分
離回収され、残された灰分は溶融されたスラグとなり、
無害化及び減容・減量化される。したがって、焼却灰中
に含有される有価金属の資源利用及びスラグの工業材等
への有効利用も可能となると共に、環境汚染防止ならび
に資源リサイクルの両面において優れた火力発電プラン
トまたは都市ごみ処理プラントまたは下水汚泥処理プラ
ント等の廃棄物処理プラントを提供することができる。
According to the waste treatment plants of the present invention, the metal oxides (alumina, silica, lead oxide, zinc oxide, nickel oxide, chromium oxide, etc.) contained in the incinerated ash Generates a metal that is reduced in a very short time by a reducing action by induction heating in a reducing gas atmosphere. The resulting harmful and valuable metals are selectively separated and collected, and the remaining ash becomes molten slag,
Detoxification, volume reduction and weight reduction. Therefore, it becomes possible to use valuable resources contained in the incinerated ash as resources and to effectively use slag for industrial materials, etc., and also to achieve excellent thermal power generation plants or municipal solid waste treatment plants in terms of both environmental pollution prevention and resource recycling. A waste treatment plant such as a sewage sludge treatment plant can be provided.

【0049】さらに、本発明の請求項9によると、都市
ごみ処理プラント及び下水汚泥処理プラントから大量に
排出されていた焼却灰を、減容化し無害化・再資源化す
ることができるため、処理設備として使われていた敷地
の縮小,焼却灰飛散防止処理の削除が可能となり、さら
には、焼却灰中に含有される有価金属の資源利用及びス
ラグの工業材等への有効利用も可能となると共に、環境
汚染防止ならびに資源リサイクルの両面において優れた
都市ごみ処理プラントまたは下水汚泥処理プラント等の
廃棄物処理プラントを提供することができる。
Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, since the incinerated ash discharged in large quantities from the municipal solid waste treatment plant and the sewage sludge treatment plant can be reduced in volume, made harmless and recycled, It is possible to reduce the site used as equipment and eliminate the incineration ash scattering prevention treatment, and it is also possible to use valuable resources contained in the incineration ash as resources and effectively use slag as industrial materials. At the same time, it is possible to provide a waste treatment plant such as an municipal solid waste treatment plant or a sewage sludge treatment plant that is excellent in both environmental pollution prevention and resource recycling.

【0050】さらにまた、本発明の請求項10及び請求
項11の焼却灰処理方法によれば、焼却灰に含まれる金
属酸化物(アルミナ,シリカ,酸化鉛,酸化亜鉛,酸化
ニッケル,酸化クロム等)は、熱プラズマの高温場にお
いて、還元ガスによる還元反応が促進され、極めて短時
間で還元された金属が生成する。あるいは還元性のガス
雰囲気中での誘導加熱による還元作用により極めて短時
間で還元された金属が生成する。得られた有害金属及び
有価金属は選択分離回収され、残された灰分は溶融され
たスラグとなり、無害化及び減容・減量化される。
Further, according to the incineration ash treatment method of the tenth and eleventh aspects of the present invention, metal oxides (alumina, silica, lead oxide, zinc oxide, nickel oxide, chromium oxide, etc.) contained in the incineration ash In (2), in a high-temperature field of thermal plasma, a reduction reaction by a reducing gas is promoted, and a reduced metal is generated in an extremely short time. Alternatively, a reduced metal is generated in a very short time by a reducing action by induction heating in a reducing gas atmosphere. The obtained harmful metals and valuable metals are selectively separated and collected, and the remaining ash becomes molten slag, which is rendered harmless and reduced in volume and weight.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例の系統構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例の系統構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例の系統構成図。FIG. 3 is a system configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例の系統構成図。FIG. 4 is a system configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施例の廃棄物処理プラントの系
統構成図。
FIG. 5 is a system configuration diagram of a waste treatment plant according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】従来の火力発電プラントシステムの系統構成
図。
FIG. 6 is a system configuration diagram of a conventional thermal power plant system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…高温反応部、2…還元ガス供給装置、3…焼却灰導
入装置、4…金属トラップ部、4a…ノズル、4b…ガ
ス溜め、4c…磁石、4d…フィルタ、5…ガス排気
管、6…誘導加熱恒温槽、6a…誘導コイル、6b…コ
イル電源、6c…液溜め、7…高温ヒータ加熱恒温槽、
7a…高温ヒータケーブル、7b…ヒータ電源、7c…
液溜め、8…高温反応部、8a…誘導コイル、8b…コ
イル電源、9…ごみピット/脱水機、10…燃焼炉、1
1…廃熱ボイラ、12…集塵器、13…煙突、14…貯
炭場またはオイルタンク、15…ボイラ、16…蒸発
管、17…過熱器、18…蒸気タービン、19…発電
機。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High temperature reaction part, 2 ... Reducing gas supply apparatus, 3 ... Incineration ash introduction apparatus, 4 ... Metal trap part, 4a ... Nozzle, 4b ... Gas reservoir, 4c ... Magnet, 4d ... Filter, 5 ... Gas exhaust pipe, 6 ... Induction heating constant temperature bath, 6a ... Induction coil, 6b ... Coil power supply, 6c ... Liquid reservoir, 7 ... High temperature heater heating constant temperature bath,
7a: High-temperature heater cable, 7b: Heater power supply, 7c ...
Reservoir, 8: high temperature reaction section, 8a: induction coil, 8b: coil power supply, 9: refuse pit / dehydrator, 10: combustion furnace, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waste heat boiler, 12 ... Dust collector, 13 ... Chimney, 14 ... Coal storage or oil tank, 15 ... Boiler, 16 ... Evaporator tube, 17 ... Superheater, 18 ... Steam turbine, 19 ... Generator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23G 5/00 115 B09B 3/00 303L ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FIF23G 5/00 115 B09B 3/00 303L

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石炭あるいは石油を燃料とする火力発電
プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃
棄物処理プラントにおいて、前記焼却灰を熱プラズマ及
び還元ガスにより高温分解する高温反応部と、前記高温
反応部で還元された金属を選択回収する金属トラップ部
を備え、前記焼却灰中の含有金属成分を回収することを
特徴とする廃棄物処理プラント。
1. A waste treatment plant for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant using coal or petroleum as a fuel, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant. A waste treatment plant comprising: a high-temperature reaction section that decomposes at a high temperature by a reducing gas; and a metal trap section that selectively recovers the metal reduced in the high-temperature reaction section, and recovers a metal component contained in the incinerated ash. .
【請求項2】 請求項1記載の廃棄物処理プラントにお
いて、前記金属トラップ部は、熱流体である高温のプラ
ズマガスを急速に冷却するノズルと、このノズルに繋が
るガス溜めと、このガス溜めのガス下流側に断熱膨張に
より固化した金属類を分離回収する磁気分離装置とから
構成されたことを特徴とする廃棄物処理プラント。
2. The waste treatment plant according to claim 1, wherein the metal trap portion includes a nozzle for rapidly cooling a high-temperature plasma gas as a thermal fluid, a gas reservoir connected to the nozzle, and a gas reservoir connected to the nozzle. A waste treatment plant comprising: a magnetic separation device that separates and collects metals solidified by adiabatic expansion on the downstream side of the gas.
【請求項3】 請求項2記載の廃棄物処理プラントにお
いて、断熱膨張により固化した金属類を分離回収する磁
気分離装置を複数段配設したことを特徴とする廃棄物処
理プラント。
3. The waste treatment plant according to claim 2, wherein a plurality of magnetic separation devices for separating and collecting metals solidified by adiabatic expansion are arranged.
【請求項4】 請求項1記載の廃棄物処理プラントにお
いて、前記金属トラップ部は、誘導コイルと、この誘導
コイルに電界を印加するコイル電源と、液溜めとを備え
た誘導加熱恒温槽であることを特徴とする廃棄物処理プ
ラント。
4. The waste treatment plant according to claim 1, wherein the metal trap portion is an induction heating constant temperature bath including an induction coil, a coil power supply for applying an electric field to the induction coil, and a liquid reservoir. A waste treatment plant, characterized in that:
【請求項5】 請求項4記載の廃棄物処理プラントにお
いて、温度制御可能な前記誘導加熱恒温を複数段配設し
たことを特徴とする廃棄物処理プラント。
5. The waste treatment plant according to claim 4, wherein said induction heating constant temperature controllable in a plurality of stages is arranged.
【請求項6】 請求項1記載の廃棄物処理プラントにお
いて、前記金属トラップ部は、高温ヒータケーブルと、
この高温ヒータケーブルに電流を印加するヒータ電源
と、液溜めとを備えた高温ヒータ加熱恒温槽であること
を特徴とする廃棄物処理プラント。
6. The waste treatment plant according to claim 1, wherein the metal trap section includes a high-temperature heater cable,
A waste treatment plant comprising a high-temperature heater heating constant-temperature bath provided with a heater power supply for applying a current to the high-temperature heater cable and a liquid reservoir.
【請求項7】 石炭あるいは石油を燃料とする火力発電
プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃
棄物処理プラントにおいて、還元性のガス雰囲気中での
誘導加熱による還元作用により焼却灰の構成物質である
金属酸化物は溶融・気化し、溶融した焼却灰は対流によ
り還元ガスと接触し液体金属となり、この液体金属は比
重差により灰分等と分離され、また気化した物質は還元
ガスとの反応により金属蒸気に還元される高温反応部
と、この高温反応部で還元された金属を回収する金属ト
ラップ部を備え、前記焼却灰中の含有金属成分を回収す
ることを特徴とする廃棄物処理プラント。
7. A waste treatment plant for treating incineration ash discharged from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or oil as fuel, in a reducing gas atmosphere. The metal oxides, which are constituents of the incinerated ash, are melted and vaporized by the reduction action due to the induction heating of the ash, and the molten incinerated ash comes into contact with the reducing gas by convection to become liquid metal, which is separated from ash etc. by the difference in specific gravity A high-temperature reaction section in which the vaporized substance is reduced to a metal vapor by a reaction with a reducing gas; and a metal trap section for recovering the metal reduced in the high-temperature reaction section. Waste treatment plant characterized by recovering wastewater.
【請求項8】 請求項7記載の廃棄物処理プラントにお
いて、前記高温反応部は,焼却灰を誘導加熱により高温
に加熱する誘導コイルと,この誘導コイルに電界を印加
するコイル電源とから構成されたことを特徴とする廃棄
物処理プラント。
8. The waste treatment plant according to claim 7, wherein the high-temperature reaction section includes an induction coil for heating the incinerated ash to a high temperature by induction heating, and a coil power supply for applying an electric field to the induction coil. Waste treatment plant characterized by the following.
【請求項9】 石炭あるいは石油を燃料とする都市ごみ
焼却プラントまたは下水処理焼却プラント等のプラント
から排出される焼却灰を処理する廃棄物処理プラントに
おいて、ごみピットから得られる都市ごみあるいは下水
汚泥の沈殿物から水分をある程度除去した脱水ケーキ
と、この都市ごみあるいは脱水ケーキを焼却する燃焼炉
と、この燃焼炉の燃焼により生じた熱を回収する廃熱ボ
イラと、この燃焼炉の燃焼塵を集める集塵器と、前記燃
焼炉に残留するボトムアッシュ及び前記集塵器で集塵さ
れた焼却灰から高温下での還元反応により金属を生成す
る高温反応部と、この高温反応部で還元された金属を回
収する金属トラップ部とから構成されたことを特徴とす
る廃棄物処理プラント。
9. A waste treatment plant for treating incineration ash discharged from a plant such as a municipal waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or petroleum as a fuel, wherein municipal waste or sewage sludge obtained from a waste pit is removed. A dewatering cake that removes some water from the sediment, a combustion furnace that incinerates the municipal waste or dewatered cake, a waste heat boiler that recovers the heat generated by the combustion of the combustion furnace, and collects the combustion dust from the combustion furnace. A dust collector, a high-temperature reaction section that generates metal by a reduction reaction at a high temperature from bottom ash remaining in the combustion furnace and incineration ash collected in the dust collector, and reduced in the high-temperature reaction section. A waste treatment plant comprising a metal trap unit for collecting metal.
【請求項10】 石炭あるいは石油を燃料とする火力発
電プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却
プラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する
焼却灰処理方法において、前記焼却灰を高温反応部で熱
プラズマ及び還元ガスにより高温分解し、この高温反応
部で還元された金属を常に金属の融点温度以上になるよ
うにその誘導コイルに電圧を印加すると共に、さらにそ
の誘導コイルに印加する電圧を調節することにより温度
制御可能にしたことを特徴とする焼却灰処理方法。
10. A method for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or petroleum as a fuel. A high voltage is applied to the induction coil so that the metal reduced in the high temperature reaction section is always at or above the melting point of the metal, and the voltage applied to the induction coil is further increased. A method for treating incineration ash, wherein the temperature can be controlled by adjusting the temperature.
【請求項11】石炭あるいは石油を燃料とする火力発電
プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する焼
却灰処理方法において、前記焼却灰を高温ヒータ加熱恒
温槽で常に金属の融点温度以上になるようにその高温ヒ
ータケーブルに印加する電流強度を調節することにより
温度制御可能にしたことを特徴とする焼却灰処理方法。
11. A method for treating incinerated ash discharged from a plant such as a thermal power plant, a municipal solid waste incineration plant or a sewage treatment incineration plant using coal or petroleum as a fuel. A method for treating incineration ash, characterized in that the temperature can be controlled by adjusting the intensity of the current applied to the high-temperature heater cable so that the temperature is always equal to or higher than the melting point of the metal in the constant temperature bath.
JP32687696A 1996-12-06 1996-12-06 Waste treatment plant and incineration ash treatment method Pending JPH10169961A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32687696A JPH10169961A (en) 1996-12-06 1996-12-06 Waste treatment plant and incineration ash treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32687696A JPH10169961A (en) 1996-12-06 1996-12-06 Waste treatment plant and incineration ash treatment method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10169961A true JPH10169961A (en) 1998-06-26

Family

ID=18192731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32687696A Pending JPH10169961A (en) 1996-12-06 1996-12-06 Waste treatment plant and incineration ash treatment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10169961A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117053566A (en) * 2023-10-10 2023-11-14 北京琪玥环保科技股份有限公司 Processing system and processing method for residual oil hydrogen production filter cake

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117053566A (en) * 2023-10-10 2023-11-14 北京琪玥环保科技股份有限公司 Processing system and processing method for residual oil hydrogen production filter cake
CN117053566B (en) * 2023-10-10 2023-12-19 北京琪玥环保科技股份有限公司 Treatment system and treatment method for residual oil hydrogen production filter cake

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10513255A (en) Tunable self-powered integrated arc plasma / melter vitrification system for waste treatment and resource recovery
US5765489A (en) Process for the treatment of solid residue from refuse incineration plants, and apparatus for performing the process
JP3285692B2 (en) Fly ash treatment device in incinerator
JP2000257826A (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
CN218672213U (en) Oily sludge resourceful treatment system
JP3096488B2 (en) Industrial waste treatment equipment
JPH10122541A (en) Incineration ash treatment equipment
JPH11159718A (en) Combustion device and combustion method
JP3579283B2 (en) Equipment and method for recovering phosphorus from waste
JP2000051657A (en) Treatment of residual substance and smoky gas
JPH11138128A (en) Evaporate recovery system and metal recovery device
JPH0210342B2 (en)
JPH11244653A (en) Exhaust gas treatment equipment for ash melting furnace
KR102966950B1 (en) Incineration of waste matter system capturable hydrogen
JP3092086B2 (en) Waste treatment equipment
JPH11141828A (en) Apparatus and method for melting waste
JP3350169B2 (en) Waste melting method and apparatus
JPH09314094A (en) Ash treatment equipment for thermal power plants
JP3506608B2 (en) Dry distillation pyrolysis melting combustion equipment for waste
JP3607803B2 (en) Method and apparatus for treating melting furnace exhaust gas
JP3932262B2 (en) Combustion equipment and exhaust gas treatment method
JPH0481084B2 (en)
JPH11188333A (en) Waste treatment system
JPH11264525A (en) Waste treatment system and method of operating waste treatment system
JP2002317914A (en) Exhaust gas treatment method and equipment for melting furnace