JPH11237027A - 灰溶融炉 - Google Patents

灰溶融炉

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JPH11237027A
JPH11237027A JP10039919A JP3991998A JPH11237027A JP H11237027 A JPH11237027 A JP H11237027A JP 10039919 A JP10039919 A JP 10039919A JP 3991998 A JP3991998 A JP 3991998A JP H11237027 A JPH11237027 A JP H11237027A
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ash
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Junya Nishino
順也 西野
Kenichi Tawara
賢一 田原
Katsuaki Matsuzawa
克明 松澤
Toshiichiro Ueno
俊一朗 上野
Jujiro Umeda
十次郎 梅田
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IHI Corp
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Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 灰溶融炉の操業を連続的に行い得るようにす
るとともに、排気ガス中に含まれるダイオキシンの分解
を灰溶融室内で連続的に行う。 【解決手段】 炉頂から挿入された主電極5と炉底に設
けられた炉底電極6との間を直流通電して灰溶融を行う
灰溶融炉1であって、炉壁の下部に設けた溶融スラグ1
3と溶融メタル14とを同時に連続出滓する出滓口3
と、炉壁の中間に設けた排気ガスの排出と溶融スラグ1
3の液面の上昇時にオーバーフローさせる補助出滓口4
と、補助出滓口4に連接して設けられ、灰溶融により生
じたCOガスを燃焼させる燃焼器9と、灰溶融炉2内の
補助出滓口4の近傍に設けられ、上方からオーバーフロ
ーする溶融スラグ13を加熱するとともに、COガスを
燃焼させる補助バーナー10と、下端が出滓口3の近傍
に位置するように炉頂から挿入され、メタル14の性状
を調整する補助電極8とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物を焼却したときに発生する飛灰や焼却灰,下水汚泥
を焼却したときに発生する焼却灰,石炭灰などを溶融固
化する灰溶融炉に係り、特に溶融による減量・減容化,
無害化および再資源化を効果的に行う灰溶融炉に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ、下水汚泥等の各廃棄物は、焼
却施設で焼却処理され、生じた焼却灰やばいじんは、従
来埋め立て処分されていた。しかし、埋立処分地枯渇の
問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問題があ
るため、溶融による減量・減容化と無害化および再資源
化の必要性が高まっている。
【0003】このような背景で、焼却灰中の残留炭素、
コークス、灯油および電力を熱源とした焼却炉等から排
出される焼却灰などを溶融処理する灰溶融炉が提案さ
れ、一部で実処理が行われている。このうち電力を熱源
とした灰溶融炉としてプラズマアーク加熱方式と電気抵
抗加熱方式がある。
【0004】電気抵抗加熱方式は、電気抵抗加熱のため
溶湯が静穏であり、メタル分と揮発性重金属の分離がよ
く、他の溶融方法に比べてスラグの品質がよい特徴を有
している。また、電気抵抗加熱方式の灰溶融炉には、出
滓口を炉壁の中間に設けるものと炉壁の下部に設けるも
のがある。
【0005】図5は出滓口を炉壁の中間に設けた従来の
直流電気抵抗式灰溶融炉の縦断面図である。図におい
て、aは灰溶融炉である。bは灰溶融室である。cは灰
溶融炉aの炉壁の中間に設けた溶融スラグjをオーバー
フローさせて連続出滓する出滓口である。dは炉壁の下
部に設けたメタル排出口である。eは主電極であり、f
は底部電極である。mは主電極eと炉底電極fとの間に
直流電気を流す電源であり、nおよびoはその電線であ
る。gは灰溶融炉aの頂部に設けた灰投入口で、図示し
ないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶
融室bへ投入する。hは灰溶融炉aの頂部に設けた排ガ
ス排出口である。iは灰溶融室b内に投入された飛灰や
焼却灰などの灰固体層であり、kはメタル層である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記直流電気抵抗式灰
溶融炉では、出滓口を炉壁の中間に設けられているの
で、溶融スラグと溶融メタルの出滓を同時に連続して行
うことはできない。また、排ガス排出口は炉頂部に設け
られているので、灰に含まれるダイオキシンは、灰溶融
中は排ガス中に移行するが灰固体層の温度は低いので分
解されず炉外に排出されるなどの問題がある。
【0007】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために創案されたもので、溶融スラグと溶融メタルの出
滓を同時に連続して行うとともに、溶融スラグの液面が
上昇したとき、溶融スラグをオーバーフローさせて溶融
スラグの液面の過上昇を防ぎ、排ガス中に含まれるダイ
オキシンの分解を灰溶融室内で連続的に行い得ることが
できる灰溶融炉を提供することを目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、炉頂から挿入された主電極と炉底
に設けられた炉底電極との間を直流通電して灰溶融を行
う灰溶融炉であって、炉壁の下部に設けた溶融スラグと
溶融メタルとを同時に連続出滓する出滓口と、炉壁の中
間に設けた排気ガスの排出と溶融スラグの液面の上昇時
にオーバーフローさせる補助出滓口と、補助出滓口に連
接して設けられ、灰溶融により生じたCOガスを燃焼さ
せる燃焼器と、灰溶融炉内の補助出滓口の近傍に設けら
れ、上方からオーバーフローする溶融スラグを加熱する
とともに、COガスを燃焼させる補助バーナーと、下端
が出滓口の近傍に位置するように炉頂から挿入され、炉
底に堆積したメタルを排出する際、メタルの性状を調整
する補助電極とから構成されている灰溶融炉が提供され
る。
【0009】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
補助バーナーは、プロパンガスバーナーである。
【0010】次に本発明の作用を説明する。灰溶融室に
投入された飛灰や焼却灰を、灰溶融室内に配設した主電
極と炉底電極により加熱して溶融スラグにする。ここで
灰は下方の溶融スラグ層とその上に浮上した灰固体層と
に分離している。操業中、溶融スラグと溶融メタルは出
滓口から連続して出滓する。メタルの排出が十分でなく
メタルレベルが上昇したときは補助電極により加熱して
メタルの性状を調整して排出する。溶融スラグの液面が
上昇すると補助出滓口からオーバーフローする。溶融ス
ラグがオーバーフローする際、補助バーナーにより溶融
スラグを上方から加熱する。灰溶融室内で主電極に使用
しているカーボンの酸化により生じたCOガスは、補助
出滓口を通って横方向に抜ける際、溶融スラグや補助バ
ーナーにより加熱され、補助出滓口に連接して設けられ
た燃焼器へ導かれて燃焼する。灰中に含まれ排ガス中に
移行したダイオキシンは、溶融スラグ上を通過する際、
溶融スラグの高温により分解される。このように溶融ス
ラグの出滓に同伴させて溶融メタルの排出を行うので、
溶融メタルの排出を溶融スラグの出滓と別に行う必要が
なく、灰溶融炉の操業を連続的に行うことができ、溶融
スラグの液面が上昇すると溶融スラグをオーバーフロー
させるので、溶融スラグの監視と液面の管理が容易にで
きる。また、排ガス中に含まれるダイオキシンの分解を
灰溶融室内で連続的に行うようにしたので、ダイオキシ
ン分解用の設備を新たに設ける必要がない。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面に基づいて説明する。図1ないし図3は本発明の
一実施形態を示すもので、図1は本発明による灰溶融炉
の平面図、図2は図1のA−A矢視図、図3は図1のB
−B矢視図である。図1ないし図3において、1は飛灰
や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉である。2は頂部に灰
投入口7を有する灰溶融室である(図2,図3)。飛灰
や焼却灰は、図示しないコンベヤなどにより搬送されて
灰投入口7から灰溶融室2内に投入される。3は炉壁の
下部に設けた溶融スラグ13と溶融メタル14を同時に
連続して出滓する出滓口である(図1,図2)。4は炉
壁中間の突出部1aに設けられた溶融スラグ13をオ−
バ−フロ−させる補助出滓口で、排気ガス排出口(排気
口)を兼ねており、また、出滓口3の故障や補修時に
は、連続出滓口としても使用できる(図1,図3)。灰
溶融室2内で灰固体層12が加熱されて生じた排ガス
は、この補助出滓口4を通り横方向に抜けて補助出滓口
4に連接して設けられた燃焼器9に導かれて燃焼される
(図1,図3)。5は灰溶融室2頂部の炉蓋を貫通する
ように設けた主電極であり、6は灰溶融室2底部に、主
電極5と上下に対峙するように埋設した炉底電極である
(図2,図3)。8は灰溶融室2頂部の炉蓋を貫通し、
かつ、下端が出滓口3近傍に位置するように設けられた
補助電極で、メタル14の排出が十分でなく灰溶融炉1
の底部に堆積してメタルレベルが上昇したときはメタル
14を通電加熱してメタル14の性状を調整する(図
1,図2)。なお、この補助電極8はメタル14の性状
を調整するだけでなく、溶融スラグ13の性状を調整す
ることもできる。10は灰溶融室2近傍の灰溶融炉1の
突出部1a上部に設けられ、上方からオ−バ−フロ−す
る溶融スラグ13を加熱するとともに、COガスを燃焼
する補助バーナーで、プロパンガスを燃料とする(図
3)。11は燃焼器9の下端に設けられ、オ−バ−フロ
−した溶融スラグ13の排出口である。なお、溶融スラ
グ13はこの排出口11の下方に設けた図示しない受け
皿などにより回収される。15は主電極5,炉底電極6
および補助電極8に通電する電源であり、16,17お
よび18はその電線である(図2)。19は排気ガスの
流れである(図3)。
【0012】図4は出滓口3の拡大断面図である。出滓
口3は周りを銅ジャケット1cで構成されている。1b
は灰溶融炉1の炉壁を形成しているレンガである。な
お、20は溶融スラグ13と溶融メタル14を連続出滓
している際、出滓量を制御するで制御棒で、その先端を
冷却して出滓口3に近接・離隔して制御する。この制御
棒20の作動は、出滓口3の近傍に配設した図示しない
制御装置により行われる。
【0013】次に実施形態の作用について説明する。灰
溶融室2に投入された飛灰や焼却灰を、灰溶融室2内に
配設した主電極5と炉底電極6により加熱して溶融スラ
グ13にする。ここで灰は下方の溶融スラグ層13とそ
の上に浮上した灰固体層12とに分離している。操業
中、溶融スラグ13と溶融メタル14は出滓口3から連
続して出滓する。メタル14の排出が十分でなくメタル
レベルが上昇したときは補助電極8により加熱してメタ
ル14の性状を調整して排出する。溶融スラグ13の液
面が上昇すると補助出滓口4からオーバーフローする。
溶融スラグ13がオーバーフローする際、補助バーナー
10により溶融スラグ13を上方から加熱する。灰溶融
室2内で主電極5に使用しているカーボンの酸化により
生じたCOガスは、補助出滓口4を通って横方向に抜け
る際、溶融スラグ13や補助バーナー10により加熱さ
れ、補助出滓口4に連接して設けられた燃焼器9へ導か
れて燃焼する。灰中に含まれ排ガス中に移行したダイオ
キシンは、溶融スラグ13上を通過する際、溶融スラグ
13の高温により分解される。このように溶融スラグ1
3の出滓に同伴させて溶融メタル14の排出を行うの
で、溶融メタル14の排出を溶融スラグ13の出滓と別
に行う必要がなく、灰溶融炉1の操業を連続的に行うこ
とができ、溶融スラグ13の液面が上昇すると溶融スラ
グ13をオーバーフローさせるので、溶融スラグ13の
監視と液面の管理が容易にできる。また、排ガス中に含
まれるダイオキシンの分解を灰溶融室2内で連続的に行
うようにしたので、ダイオキシン分解用の設備を新たに
設ける必要がない。
【0014】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、溶
融スラグと溶融メタルを同時に連続出滓するとともに、
液面が上昇した溶融スラグをオーバーフローさせて液面
の過上昇を防ぎ、また、排ガス中に含まれるダイオキシ
ンの分解を灰溶融室内で連続的に行うことができるなど
優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による灰溶融炉の平面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】図1のB−B矢視図である。
【図4】出滓口の拡大断面図である。
【図5】従来の灰溶融炉の縦断面図である。
【符号の説明】
1 灰溶融炉 1a 突出部 2 灰溶融室 3 出滓口 4 補助出滓口 5 主電極 6 炉底電極 7 灰投入口 8 補助電極 9 燃焼器 10 補助バーナー 11 オーバーフローした溶融スラグの排出口 12 灰固体層 13 溶融スラグ層 14 メタル層 15 電源 16,17,18 電線
フロントページの続き (72)発明者 上野 俊一朗 神奈川県横浜市磯子区新中原町1 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 梅田 十次郎 東京都江東区豊洲二丁目1番1号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉頂から挿入された主電極と炉底に設け
    られた炉底電極との間を直流通電して灰溶融を行う灰溶
    融炉であって、炉壁の下部に設けた溶融スラグと溶融メ
    タルとを同時に連続出滓する出滓口と、炉壁の中間に設
    けた排気ガスの排出と溶融スラグの液面の上昇時にオー
    バーフローさせる補助出滓口と、補助出滓口に連接して
    設けられ、灰溶融により生じたCOガスを燃焼させる燃
    焼器と、灰溶融炉内の補助出滓口の近傍に設けられ、上
    方からオーバーフローする溶融スラグを加熱するととも
    に、COガスを燃焼させる補助バーナーと、下端が出滓
    口の近傍に位置するように炉頂から挿入され、炉底に堆
    積したメタルを排出する際、メタルの性状を調整する補
    助電極とから構成されていることを特徴とする灰溶融
    炉。
  2. 【請求項2】 前記補助バーナーは、プロパンガスバー
    ナーである請求項1記載の灰溶融炉。
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