JP2002054810A - 廃棄物の溶融処理方法 - Google Patents
廃棄物の溶融処理方法Info
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物を焼却することなく直接溶融する際
に、コークス等の燃料の消費量を低減することができる
廃棄物の溶融処理方法の提供。 【解決手段】 溶融炉本体上部から廃棄物とコークスを
装入し、１段または複数段の羽口３，４から空気又は酸
素富化空気を吹き込み廃棄物を溶融処理する方法におい
て、加熱コイル１０によって炉内に充填されたコークス
を羽口３，４から吹き込まれた空気又は酸素富化空気に
より還元燃焼せしめるとともに、該コークスに交番電流
を通電して誘導加熱することにより廃棄物を溶融処理す
る廃棄物の溶融処理方法。
に、コークス等の燃料の消費量を低減することができる
廃棄物の溶融処理方法の提供。 【解決手段】 溶融炉本体上部から廃棄物とコークスを
装入し、１段または複数段の羽口３，４から空気又は酸
素富化空気を吹き込み廃棄物を溶融処理する方法におい
て、加熱コイル１０によって炉内に充填されたコークス
を羽口３，４から吹き込まれた空気又は酸素富化空気に
より還元燃焼せしめるとともに、該コークスに交番電流
を通電して誘導加熱することにより廃棄物を溶融処理す
る廃棄物の溶融処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、産業廃
棄物、汚泥、最終処分場に埋め立てた廃棄物を掘り起こ
した廃棄物等の廃棄物を直接溶融する廃棄物の溶融処理
方法に関するものである。
棄物、汚泥、最終処分場に埋め立てた廃棄物を掘り起こ
した廃棄物等の廃棄物を直接溶融する廃棄物の溶融処理
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現状は、大半の廃棄物は焼却方式で処理
されているが、焼却方式では焼却灰の処分場を必要とす
る等の欠点がある。特に大都市圏では焼却灰の処分場の
確保が困難であり、従って、廃棄物を直接溶融する方法
又は廃棄物の焼却灰を溶融して減容化、さらには再資源
化が可能な方式で処理する必要性が高まっている。
されているが、焼却方式では焼却灰の処分場を必要とす
る等の欠点がある。特に大都市圏では焼却灰の処分場の
確保が困難であり、従って、廃棄物を直接溶融する方法
又は廃棄物の焼却灰を溶融して減容化、さらには再資源
化が可能な方式で処理する必要性が高まっている。
【０００３】廃棄物の焼却灰を溶融する方法として、ア
ーク炉で溶融する方法が特公平４−８１０８４号公報
に、誘導加熱で溶融する方法が特開平５−２３７４６８
号公報及び特開平１１−２１１０３２号公報に開示され
ている。
ーク炉で溶融する方法が特公平４−８１０８４号公報
に、誘導加熱で溶融する方法が特開平５−２３７４６８
号公報及び特開平１１−２１１０３２号公報に開示され
ている。
【０００４】また、廃棄物を焼却することなくシャフト
炉で直接溶融する方法が特公昭６０−１１７６６号公報
に開示されている。
炉で直接溶融する方法が特公昭６０−１１７６６号公報
に開示されている。
【０００５】焼却灰を溶融するアーク炉方式及び誘導加
熱様式は、廃棄物を一旦焼却した後に溶融するために二
段階の処理が必要であり、焼却炉から排出された焼却灰
の冷却設備、溶融炉までの搬送設備等が必要であり、さ
らにアーク炉では高価な黒鉛電極棒の損耗が多いこと、
アーク放電音の発生の騒音等の問題がある。また、後者
のシャフト炉で直接溶融する方法は、コークス等の燃料
が必要なこと等の問題がある。
熱様式は、廃棄物を一旦焼却した後に溶融するために二
段階の処理が必要であり、焼却炉から排出された焼却灰
の冷却設備、溶融炉までの搬送設備等が必要であり、さ
らにアーク炉では高価な黒鉛電極棒の損耗が多いこと、
アーク放電音の発生の騒音等の問題がある。また、後者
のシャフト炉で直接溶融する方法は、コークス等の燃料
が必要なこと等の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するために、廃棄物を焼却することなく直接溶
融する際に、コークス等の燃料の消費量を低減すること
ができる廃棄物の溶融処理方法を提供するものである。
点を解決するために、廃棄物を焼却することなく直接溶
融する際に、コークス等の燃料の消費量を低減すること
ができる廃棄物の溶融処理方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物の溶融処
理方法は、溶融炉本体上部に廃棄物とコークスを装入
し、１段または複数段の羽口から空気又は酸素富化空気
を吹き込み廃棄物を溶融処理する方法において、炉内に
充填されたコークスを羽口から吹き込まれた空気又は酸
素富化空気により還元燃焼せしめるとともに、該コーク
スに交番電流を通電して誘導加熱することにより廃棄物
を溶融処理することを特徴とする。
理方法は、溶融炉本体上部に廃棄物とコークスを装入
し、１段または複数段の羽口から空気又は酸素富化空気
を吹き込み廃棄物を溶融処理する方法において、炉内に
充填されたコークスを羽口から吹き込まれた空気又は酸
素富化空気により還元燃焼せしめるとともに、該コーク
スに交番電流を通電して誘導加熱することにより廃棄物
を溶融処理することを特徴とする。
【０００８】上記構成において、廃棄物の発熱量及び／
又は灰分に応じて、装入されるコークス量及び羽口から
吹き込まれる空気又は酸素富化空気量を調節し、コーク
スの還元燃焼量を制御することができる。さらに、溶融
炉から排出する溶融物の温度に応じて、コークスを誘導
加熱する電力を調節することもできる。
又は灰分に応じて、装入されるコークス量及び羽口から
吹き込まれる空気又は酸素富化空気量を調節し、コーク
スの還元燃焼量を制御することができる。さらに、溶融
炉から排出する溶融物の温度に応じて、コークスを誘導
加熱する電力を調節することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】溶融炉は炉上部から炉下部に向か
って、予熱、乾燥、熱分解、溶融ゾーンが形成されてお
り、溶融炉上部から供給された廃棄物は炉内を下降する
過程で、順次予熱、乾燥、熱分解して、炉底部で溶融す
る。予熱、乾燥、熱分解の加熱源としては、炉本体下部
から吹き込まれた空気又は酸素を添加した空気によっ
て、コークス及び廃棄物中の可燃物質が部分的に燃焼し
て、高温の熱ガスを発生し、この高温の熱ガスが炉内を
上昇して、炉上部から供給された廃棄物を予熱、乾燥、
熱分解する。
って、予熱、乾燥、熱分解、溶融ゾーンが形成されてお
り、溶融炉上部から供給された廃棄物は炉内を下降する
過程で、順次予熱、乾燥、熱分解して、炉底部で溶融す
る。予熱、乾燥、熱分解の加熱源としては、炉本体下部
から吹き込まれた空気又は酸素を添加した空気によっ
て、コークス及び廃棄物中の可燃物質が部分的に燃焼し
て、高温の熱ガスを発生し、この高温の熱ガスが炉内を
上昇して、炉上部から供給された廃棄物を予熱、乾燥、
熱分解する。
【００１０】溶融炉内に予熱、乾燥、熱分解ゾーンが形
成されているため、熱ガスと廃棄物が向流で熱交換する
ため熱効率が高く、また高水分の廃棄物が供給されて
も、高温部に水分を含んだ低温の廃棄物が接触すること
がないため安定的な溶融処理が可能となる。
成されているため、熱ガスと廃棄物が向流で熱交換する
ため熱効率が高く、また高水分の廃棄物が供給されて
も、高温部に水分を含んだ低温の廃棄物が接触すること
がないため安定的な溶融処理が可能となる。
【００１１】熱分解ゾーンでは廃棄物の一部が燃焼（還
元燃焼）するが、廃棄物の焼却炉のような酸化燃焼とは
異なる。即ち、溶融炉内は温度が高く、羽口から供給し
た酸素に対して炭素等の可燃物質が多量にあるため、次
の反応が起きる。
元燃焼）するが、廃棄物の焼却炉のような酸化燃焼とは
異なる。即ち、溶融炉内は温度が高く、羽口から供給し
た酸素に対して炭素等の可燃物質が多量にあるため、次
の反応が起きる。
【００１２】Ｃ＋Ｏ２＝ＣＯ２ Ｃ＋ＣＯ２＝２ＣＯ 上記に示したように、高温熱ガス中には一酸化炭素ＣＯ
等の高濃度の可燃ガスが残存する。還元燃焼によって発
生した熱によって、廃棄物は熱分解する。熱分解ガス中
には一酸化炭素、水素、メタン等の可燃ガスが含まれ
る。これらのガスは溶融炉の炉頂部から排出して、燃焼
炉で完全燃焼（酸化燃焼）する。廃棄物を熱分解するこ
となくいきなり焼却すると、廃棄物には高水分のものや
低水分のもの等雑多なものが含まれており、低水分の廃
棄物が先に焼却した後も、高水分の廃棄物は燻りながら
不完全燃焼する等の現象が起きるため、ダイオキシン等
の有害物質が発生しやすい。一方、本発明のように、廃
棄物を一旦、還元燃焼及び熱分解してガス化した後燃焼
すると、ガス燃焼は固体燃焼と比べて完全燃焼すること
が容易であり、ダイオキシン等の有害物質の発生を防止
することが可能となる。
等の高濃度の可燃ガスが残存する。還元燃焼によって発
生した熱によって、廃棄物は熱分解する。熱分解ガス中
には一酸化炭素、水素、メタン等の可燃ガスが含まれ
る。これらのガスは溶融炉の炉頂部から排出して、燃焼
炉で完全燃焼（酸化燃焼）する。廃棄物を熱分解するこ
となくいきなり焼却すると、廃棄物には高水分のものや
低水分のもの等雑多なものが含まれており、低水分の廃
棄物が先に焼却した後も、高水分の廃棄物は燻りながら
不完全燃焼する等の現象が起きるため、ダイオキシン等
の有害物質が発生しやすい。一方、本発明のように、廃
棄物を一旦、還元燃焼及び熱分解してガス化した後燃焼
すると、ガス燃焼は固体燃焼と比べて完全燃焼すること
が容易であり、ダイオキシン等の有害物質の発生を防止
することが可能となる。
【００１３】炉底部の溶融ゾーンではコークスを還元燃
焼せしめると共に誘導加熱することによって、廃棄物の
熱分解残渣を溶融する。即ち、廃棄物の溶融熱源として
廃棄物が有する発熱量から熱回収して発電した電気を誘
導加熱源として有効利用する。そのため、コークス等の
外部から購入する燃料の使用量を低減することが可能と
なる。
焼せしめると共に誘導加熱することによって、廃棄物の
熱分解残渣を溶融する。即ち、廃棄物の溶融熱源として
廃棄物が有する発熱量から熱回収して発電した電気を誘
導加熱源として有効利用する。そのため、コークス等の
外部から購入する燃料の使用量を低減することが可能と
なる。
【００１４】次に、本発明による廃棄物の溶融方法にお
ける、コークスの燃焼熱と誘導加熱の熱量の調節方法に
ついて説明する。
ける、コークスの燃焼熱と誘導加熱の熱量の調節方法に
ついて説明する。
【００１５】廃棄物としては、都市ごみ、産業廃棄物、
汚泥、最終処分場に埋め立てた廃棄物を掘り起こした廃
棄物等の廃棄物を直接溶融することができる。
汚泥、最終処分場に埋め立てた廃棄物を掘り起こした廃
棄物等の廃棄物を直接溶融することができる。
【００１６】最終処分場に埋め立てた廃棄物を掘り起こ
した廃棄物のように、発熱量が低く灰分の多い廃棄物を
溶融する場合は、廃棄物からの回収発電量が少なく、か
つ多量の灰分を溶融するための電力を多く必要とするた
め、回収した電力のみでは溶融のための電気をまかなえ
ない場合がでてくる。このような場合は、装入するコー
クス量と空気量を増加して、コークスの還元燃焼量を増
やして回収電力を増加させ、かつ溶融のための誘導加熱
電気を減らして、外部から電気を購入しない方が経済的
である。なぜなら、熱源として電気を使用する場合、電
気の発熱量当たりの単価は、コークスと比較して約３倍
と高いからである。これは火力発電の発電効率が３５％
程度であるためである。
した廃棄物のように、発熱量が低く灰分の多い廃棄物を
溶融する場合は、廃棄物からの回収発電量が少なく、か
つ多量の灰分を溶融するための電力を多く必要とするた
め、回収した電力のみでは溶融のための電気をまかなえ
ない場合がでてくる。このような場合は、装入するコー
クス量と空気量を増加して、コークスの還元燃焼量を増
やして回収電力を増加させ、かつ溶融のための誘導加熱
電気を減らして、外部から電気を購入しない方が経済的
である。なぜなら、熱源として電気を使用する場合、電
気の発熱量当たりの単価は、コークスと比較して約３倍
と高いからである。これは火力発電の発電効率が３５％
程度であるためである。
【００１７】同じ種類の廃棄物を溶融する場合、廃棄物
の性格上、経時的に発熱量等の性状が変化し、溶融物の
温度が変化するが、コークスの燃焼熱を一定にして、応
答性の早い誘導加熱の電力を溶融物の温度に応じて調節
することによって、安定した溶融が可能となる。
の性格上、経時的に発熱量等の性状が変化し、溶融物の
温度が変化するが、コークスの燃焼熱を一定にして、応
答性の早い誘導加熱の電力を溶融物の温度に応じて調節
することによって、安定した溶融が可能となる。
【００１８】なお、電気を使った加熱方法として、通電
加熱等の方法があるが、溶融炉の炉壁を貫通して電極を
設置する必要があり、構造が複雑となり、さらに消耗し
た電極の交換が煩雑であるが、本発明のように誘導加熱
の場合はそのような問題もない。
加熱等の方法があるが、溶融炉の炉壁を貫通して電極を
設置する必要があり、構造が複雑となり、さらに消耗し
た電極の交換が煩雑であるが、本発明のように誘導加熱
の場合はそのような問題もない。
【００１９】さらに、アーク炉で焼却灰を溶融する場合
と比較して、コークスを使用したシャフト炉方式の溶融
炉では、炉内を還元雰囲気にすることができ、溶融後の
スラグ中の鉛等の重金属を揮発させて低減することが知
られているため、スラグを有効利用する場合に、環境に
対する悪影響の心配がない。従って、本発明は、スラグ
中の重金属低減というシャフト炉の長所を生かしつつ電
気を使用した場合の長所を兼ね備えた廃棄物の溶融炉で
ある。
と比較して、コークスを使用したシャフト炉方式の溶融
炉では、炉内を還元雰囲気にすることができ、溶融後の
スラグ中の鉛等の重金属を揮発させて低減することが知
られているため、スラグを有効利用する場合に、環境に
対する悪影響の心配がない。従って、本発明は、スラグ
中の重金属低減というシャフト炉の長所を生かしつつ電
気を使用した場合の長所を兼ね備えた廃棄物の溶融炉で
ある。
【００２０】
【実施例】実施例１ 廃棄物を溶融処理する実施例として、コークスを用いて
廃棄物を直接溶融処理する場合を図１に示す。
廃棄物を直接溶融処理する場合を図１に示す。
【００２１】図１において、シャフト炉１の炉上部か
ら、廃棄物及び副原料としてコークスおよび石灰石が装
入装置２から装入される。廃棄物としては都市ごみを処
理した。表１に溶融処理した都市ごみの性状を示す。
ら、廃棄物及び副原料としてコークスおよび石灰石が装
入装置２から装入される。廃棄物としては都市ごみを処
理した。表１に溶融処理した都市ごみの性状を示す。
【００２２】
【表１】 シャフト炉１はシャフト部５、朝顔部６および炉床部７
から構成され、朝顔部６の周辺に設けられた上段羽口３
および炉床部７の周辺に設けられた下段羽口４から空気
が供給される。
から構成され、朝顔部６の周辺に設けられた上段羽口３
および炉床部７の周辺に設けられた下段羽口４から空気
が供給される。
【００２３】廃棄物の処理量は５６０ｋｇ／ｈ、コーク
スおよび石灰石は廃棄物の各々約１％および６％であ
り、空気は上段羽口から２００Ｎｍ３／ｈ、下段羽口か
ら４００Ｎｍ３／ｈを供給した。
スおよび石灰石は廃棄物の各々約１％および６％であ
り、空気は上段羽口から２００Ｎｍ３／ｈ、下段羽口か
ら４００Ｎｍ３／ｈを供給した。
【００２４】溶融炉に装入された廃棄物およびコークス
等は炉内で充填層を形成し、上段羽口３および下段羽口
４から吹き込まれた空気により、廃棄物の可燃分及びコ
ークスが各々還元燃焼する。発生したガスは溶融炉内を
炉底部から上昇し、ガスの顕熱により廃棄物を予熱、乾
燥、熱分解する。廃棄物の乾燥、熱分解の過程で発生し
た水蒸気、熱分解ガスおよび微細なダストはガス排出管
８から排出される。一方、廃棄物の灰分および非燃焼物
とコークス、石灰石は高温に加熱され炉床部７へと下り
ていく。
等は炉内で充填層を形成し、上段羽口３および下段羽口
４から吹き込まれた空気により、廃棄物の可燃分及びコ
ークスが各々還元燃焼する。発生したガスは溶融炉内を
炉底部から上昇し、ガスの顕熱により廃棄物を予熱、乾
燥、熱分解する。廃棄物の乾燥、熱分解の過程で発生し
た水蒸気、熱分解ガスおよび微細なダストはガス排出管
８から排出される。一方、廃棄物の灰分および非燃焼物
とコークス、石灰石は高温に加熱され炉床部７へと下り
ていく。
【００２５】炉床部の外周に設置した加熱コイル１０に
高周波電源１１から交番電流を通電して、炉床部に堆積
したコークス１２を誘導加熱し、高温状態のコークス１
２に廃棄物中の灰分および不燃物を接触させて溶融す
る。灰分および非燃焼物は１４５０℃から１５５０℃に
加熱され溶融状態となって、スラグ排出口９から炉外へ
排出される。石灰石はスラグの塩基度すなわちスラグ中
の石灰分ＣａＯと珪酸分ＳｉＯ２の比率を０．７以上と
し、溶融状態のスラグの流動性の調整のために添加す
る。また、誘導加熱の電力としては、ガス排出管から排
出されたガスを燃焼させ、その熱でボイラーで蒸気を発
生させて発電したものを利用した。このブロック図を図
２に示す。ガス排出管８から排出された排ガスは、二次
燃焼室１４で排ガス中の可燃分を燃焼した後、この熱で
ボイラー１５で蒸気を発生させて発電機２０で発電した
電気を誘導加熱の電力として使用する。ボイラー１５を
通過した後の排ガスは、排ガス冷却器１６で排ガス温度
を下げた後、集塵機１７でばい塵を集塵して煙突１８か
ら排出する。誘導加熱用の電力は２１ｋＷを使用した。
高周波電源１１から交番電流を通電して、炉床部に堆積
したコークス１２を誘導加熱し、高温状態のコークス１
２に廃棄物中の灰分および不燃物を接触させて溶融す
る。灰分および非燃焼物は１４５０℃から１５５０℃に
加熱され溶融状態となって、スラグ排出口９から炉外へ
排出される。石灰石はスラグの塩基度すなわちスラグ中
の石灰分ＣａＯと珪酸分ＳｉＯ２の比率を０．７以上と
し、溶融状態のスラグの流動性の調整のために添加す
る。また、誘導加熱の電力としては、ガス排出管から排
出されたガスを燃焼させ、その熱でボイラーで蒸気を発
生させて発電したものを利用した。このブロック図を図
２に示す。ガス排出管８から排出された排ガスは、二次
燃焼室１４で排ガス中の可燃分を燃焼した後、この熱で
ボイラー１５で蒸気を発生させて発電機２０で発電した
電気を誘導加熱の電力として使用する。ボイラー１５を
通過した後の排ガスは、排ガス冷却器１６で排ガス温度
を下げた後、集塵機１７でばい塵を集塵して煙突１８か
ら排出する。誘導加熱用の電力は２１ｋＷを使用した。
【００２６】スラグ排出口９から排出された溶融状態の
スラグは水冷されて、砂状の細かい粒子となる。また、
溶融状態のスラグ中には溶融メタルが含まれているが、
メタルもスラグと同様に細かい粒子状となる。スラグは
インターロッキングブロック等のコンクリート２次製品
の骨材や土木資材などとして利用する。
スラグは水冷されて、砂状の細かい粒子となる。また、
溶融状態のスラグ中には溶融メタルが含まれているが、
メタルもスラグと同様に細かい粒子状となる。スラグは
インターロッキングブロック等のコンクリート２次製品
の骨材や土木資材などとして利用する。
【００２７】図３は従来の技術のシャフト炉方式の直接
溶融炉であり、従来の方法で実施例１で溶融した廃棄物
を処理した場合は、コークスが廃棄物に対して６％必要
であり、また酸素を下段羽口から４５Ｎｍ３富化して送
風することが必要であった。この従来の方式と比較し
て、実施例１に示したように本発明の方法ではコークス
消費量及び酸素を低減できる。
溶融炉であり、従来の方法で実施例１で溶融した廃棄物
を処理した場合は、コークスが廃棄物に対して６％必要
であり、また酸素を下段羽口から４５Ｎｍ３富化して送
風することが必要であった。この従来の方式と比較し
て、実施例１に示したように本発明の方法ではコークス
消費量及び酸素を低減できる。
【００２８】実施例２ 本実施例は都市ごみと最終処分場に埋め立てた廃棄物を
混合した廃棄物を溶融したもので、表１に示す発熱量が
低く灰分が多い廃棄物の実施例である。廃棄物の処理量
は５６０ｋｇ／ｈ、コークスおよび石灰石は廃棄物の各
々約５％および１４％であり、空気は上段羽口から２０
０Ｎｍ３／ｈ、下段羽口から４８０Ｎｍ ３／ｈを供給し
た。廃棄物の灰分は３４％で実施例１の１３％と比較し
て高く、低発熱量９８０ｋｃａｌ／ｋｇで実施例１の２
２００ｋｃａｌ／ｋｇと比較して低い。そのため、本実
施例ではコークス装入量を実施例１の１％に対して５％
へ増加し、下段羽口からの空気の吹き込み量を実施例１
の４００Ｎｍ３／ｈに対して４８０Ｎｍ３／ｈへと増加
した。誘導加熱用の電力は５６ｋＷであり、廃棄物の燃
焼ガスから発電した電力でまかなうことができた。
混合した廃棄物を溶融したもので、表１に示す発熱量が
低く灰分が多い廃棄物の実施例である。廃棄物の処理量
は５６０ｋｇ／ｈ、コークスおよび石灰石は廃棄物の各
々約５％および１４％であり、空気は上段羽口から２０
０Ｎｍ３／ｈ、下段羽口から４８０Ｎｍ ３／ｈを供給し
た。廃棄物の灰分は３４％で実施例１の１３％と比較し
て高く、低発熱量９８０ｋｃａｌ／ｋｇで実施例１の２
２００ｋｃａｌ／ｋｇと比較して低い。そのため、本実
施例ではコークス装入量を実施例１の１％に対して５％
へ増加し、下段羽口からの空気の吹き込み量を実施例１
の４００Ｎｍ３／ｈに対して４８０Ｎｍ３／ｈへと増加
した。誘導加熱用の電力は５６ｋＷであり、廃棄物の燃
焼ガスから発電した電力でまかなうことができた。
【００２９】また、スラグ排出口から排出される溶融物
の温度を放射温度計で測定した。溶融物の温度は平均で
約１５００℃であった。溶融物温度が１４５０℃以下に
なると誘導加熱の電力を約５ｋＷ増加し、溶融物温度が
１５５０℃以上になると約５ｋＷ低減することによっ
て、ほぼ１５００℃を維持できた。
の温度を放射温度計で測定した。溶融物の温度は平均で
約１５００℃であった。溶融物温度が１４５０℃以下に
なると誘導加熱の電力を約５ｋＷ増加し、溶融物温度が
１５５０℃以上になると約５ｋＷ低減することによっ
て、ほぼ１５００℃を維持できた。
【００３０】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を実現する
ことができる。
ことができる。
【００３１】１）廃棄物を焼却した後にアーク炉で溶融
する方法と比較して、本発明の方法は廃棄物を直接溶融
でき、設備構成が簡素で経済的である。さらに、アーク
炉方式の焼却灰のハンドリングが不要であるばかりでな
く、焼却灰を一旦冷却してアーク炉で溶融する方法に比
較して熱効率がよい。
する方法と比較して、本発明の方法は廃棄物を直接溶融
でき、設備構成が簡素で経済的である。さらに、アーク
炉方式の焼却灰のハンドリングが不要であるばかりでな
く、焼却灰を一旦冷却してアーク炉で溶融する方法に比
較して熱効率がよい。
【００３２】２）廃棄物を焼却することなくシャフト炉
で直接溶融する場合、コークスを誘導加熱して灰分を溶
融することによって、コークスの消費量を低減し、羽口
から送風する空気に富化する酸素を低減または不要とす
ることが可能である。
で直接溶融する場合、コークスを誘導加熱して灰分を溶
融することによって、コークスの消費量を低減し、羽口
から送風する空気に富化する酸素を低減または不要とす
ることが可能である。
【００３３】３）発熱量が低く灰分の多い廃棄物を溶融
する場合は、廃棄物からの回収発電量が少なく、かつ多
量の灰分を溶融するための電力を多く必要とするため、
回収電力のみでは溶融のための電気をまかなえない場合
がでてくる。このような場合は、コークスの使用量を多
くして回収電力を増加させ、かつ溶融のための誘導加熱
電気を減らすことによって、回収電力でまかなうことが
可能となり、外部から電気を購入しないため経済的であ
る。
する場合は、廃棄物からの回収発電量が少なく、かつ多
量の灰分を溶融するための電力を多く必要とするため、
回収電力のみでは溶融のための電気をまかなえない場合
がでてくる。このような場合は、コークスの使用量を多
くして回収電力を増加させ、かつ溶融のための誘導加熱
電気を減らすことによって、回収電力でまかなうことが
可能となり、外部から電気を購入しないため経済的であ
る。
【００３４】４）ごみ質の変動によって溶融物の温度が
変動する場合、誘導加熱の電力投入量を調節することに
より、溶融物の温度を容易に調節することができる。
変動する場合、誘導加熱の電力投入量を調節することに
より、溶融物の温度を容易に調節することができる。
【００３５】５）シャフト炉式溶融炉において電気を使
った加熱方法として、通電加熱等の方法があるが、溶融
炉の炉壁を貫通して電極を設置する必要があり、構造が
複雑となり、さらに消耗した電極の交換が煩雑である
が、誘導加熱の場合はそのような問題もない。
った加熱方法として、通電加熱等の方法があるが、溶融
炉の炉壁を貫通して電極を設置する必要があり、構造が
複雑となり、さらに消耗した電極の交換が煩雑である
が、誘導加熱の場合はそのような問題もない。
【００３６】６）アーク炉で焼却灰を溶融する場合と比
較して、コークスを使用したシャフト炉方式の溶融炉で
は、炉内を還元雰囲気にすることができ、溶融後のスラ
グ中の鉛等の重金属を揮発させて低減することができる
ため、スラグを有効利用する場合に、環境に対する悪影
響の心配がない。従って、本発明は、スラグ中の重金属
低減というシャフト炉の長所を生かしつつ電気を使用し
た場合の長所を兼ね備えた廃棄物の溶融炉となる。
較して、コークスを使用したシャフト炉方式の溶融炉で
は、炉内を還元雰囲気にすることができ、溶融後のスラ
グ中の鉛等の重金属を揮発させて低減することができる
ため、スラグを有効利用する場合に、環境に対する悪影
響の心配がない。従って、本発明は、スラグ中の重金属
低減というシャフト炉の長所を生かしつつ電気を使用し
た場合の長所を兼ね備えた廃棄物の溶融炉となる。
【００３７】７）コークスを誘導加熱する電力として
は、廃棄物の保有する発熱量を利用して発電して有効利
用することによって、外部から買電する必要がない。
は、廃棄物の保有する発熱量を利用して発電して有効利
用することによって、外部から買電する必要がない。
【００３８】８）溶融処理後のスラグを骨材等として再
資源化することにより、スラグの処分場が不要となるだ
けでなく、骨材にする天然砂の採掘による自然破壊を防
止することができる。
資源化することにより、スラグの処分場が不要となるだ
けでなく、骨材にする天然砂の採掘による自然破壊を防
止することができる。
【図１】 本発明の方法を実施する溶融炉の概略図であ
る。
る。
【図２】 溶融炉の廃熱を利用したボイラーの蒸気で発
電した電気を溶融炉の炉下部の外周に設置した加熱コイ
ルに通電できるようにした図である。
電した電気を溶融炉の炉下部の外周に設置した加熱コイ
ルに通電できるようにした図である。
【図３】 従来の技術のシャフト炉方式の直接溶融炉の
概略図である。
概略図である。
１：シャフト炉 ２：装入装置 ３：上段羽口
４：下段羽口 ５：シャフト部 ６：朝顔部
７：炉床部 ８：ガス排出管 ９：スラグ排出口
１０：加熱コイル １１：高周波電源 １２：コ
ークス １４：二次燃焼室 １５：ボイラー １
６：排ガス冷却器 １７：集塵器 １８：煙突
２０：発電機
４：下段羽口 ５：シャフト部 ６：朝顔部
７：炉床部 ８：ガス排出管 ９：スラグ排出口
１０：加熱コイル １１：高周波電源 １２：コ
ークス １４：二次燃焼室 １５：ボイラー １
６：排ガス冷却器 １７：集塵器 １８：煙突
２０：発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｋ (72)発明者 小佐野 秀実 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 Ｆターム(参考） 3K061 AA16 AB03 AC01 AC02 AC20 BA05 CA15 DB16 3K062 AA16 AB03 AC01 AC02 AC20 DA07 DA36 DA40 DB05 4D004 AA02 AA46 CA29 CA37 CB33 CC02 CC11 DA02 DA12 DA20 4D059 AA00 BB04 EA15 EB15 EB20
Claims (3)
- 【請求項１】 溶融炉本体上部に廃棄物とコークスを装
入し、１段または複数段の羽口から空気又は酸素富化空
気を吹き込み廃棄物を溶融処理する方法において、炉内
に充填されたコークスを羽口から吹き込まれた空気又は
酸素富化空気により還元燃焼せしめるとともに、該コー
クスに交番電流を通電して誘導加熱することにより廃棄
物を溶融処理することを特徴とする廃棄物の溶融処理方
法。 - 【請求項２】 廃棄物の発熱量及び／又は灰分に応じ
て、装入されるコークス量及び羽口から吹き込まれる空
気又は酸素富化空気量を調節し、コークスの還元燃焼量
を制御することを特徴とする請求項１記載の廃棄物の溶
融処理方法。 - 【請求項３】 溶融炉から排出する溶融物の温度に応じ
て、コークスを誘導加熱する電力を調節することを特徴
とする請求項１又は２記載の廃棄物の溶融処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236170A JP2002054810A (ja) | 2000-05-29 | 2000-08-03 | 廃棄物の溶融処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-158609 | 2000-05-29 | ||
| JP2000158609 | 2000-05-29 | ||
| JP2000236170A JP2002054810A (ja) | 2000-05-29 | 2000-08-03 | 廃棄物の溶融処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054810A true JP2002054810A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=26592824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000236170A Pending JP2002054810A (ja) | 2000-05-29 | 2000-08-03 | 廃棄物の溶融処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002054810A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236418A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Metawater Co Ltd | 廃棄物焼却方法及び焼却装置 |
| JP2014531299A (ja) * | 2011-08-25 | 2014-11-27 | ソラム アンビエンタル エ エクイパメントス エレクトロメカニコス エルティーディーエー．Ｓｏｌｕｍ Ａｍｂｉｅｎｔａｌ Ｅ Ｅｑｕｉｐａｍｅｎｔｏｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃａｎｉｃｏｓ Ｌｔｄａ． | ２つの異なる熱源で構成される勾配に基づいて固形廃棄物を処理するための方法 |
-
2000
- 2000-08-03 JP JP2000236170A patent/JP2002054810A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236418A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Metawater Co Ltd | 廃棄物焼却方法及び焼却装置 |
| JP2014531299A (ja) * | 2011-08-25 | 2014-11-27 | ソラム アンビエンタル エ エクイパメントス エレクトロメカニコス エルティーディーエー．Ｓｏｌｕｍ Ａｍｂｉｅｎｔａｌ Ｅ Ｅｑｕｉｐａｍｅｎｔｏｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃａｎｉｃｏｓ Ｌｔｄａ． | ２つの異なる熱源で構成される勾配に基づいて固形廃棄物を処理するための方法 |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050908 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060217 |