JP2008096098A - 廃棄アスベスト溶融炉 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄アスベストの飛散又は排出を確実に防止し、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化することができる高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉を提供する。
【解決手段】廃棄アスベスト溶融炉(1)は、ケーシング(3)内に配置された導電性材料の坩堝(2)と、坩堝の外周領域に巻回された高周波誘導コイル(5)と、コイルに接続された高周波電源部(50)と、坩堝の底部に配置された溶融スラグ排出口(23)と、排出口に配置された導電性材料のコア(10)と、ケーシングの上部に配置された廃棄アスベスト装入用チャンバ(4)とを有する。コアは、拡大ヘッド部(11)と、ヘッド部から垂下する脚部(12)とを有する。坩堝内に投入された廃棄アスベスト(W)は、坩堝及びコアの発熱により溶融スラグ(S)化し、コアによって流路を制限された排出口から流出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄アスベスト溶融炉に関するものであり、より詳細には、アスベスト除去作業によって回収された廃棄アスベストを無害化する廃棄アスベスト溶融炉に関するものである。

アスベスト（石綿）は、建築物等の耐火材や、床材、壁材、天井材、屋根材等の各種建材の素材として建設業界において過去に多用されていた材料である。近年において、アスベストによって発生する中皮種等の問題が、殊に注目されており、建築物の天井裏等に使用されたアスベストの除去作業が、国内全域の各種施設において積極的に行われている。アスベスト除去作業は、その作業自体に危険を伴うことから、アスベスト除去技術を有する専門職によって行われる。建築物から除去されたアスベストは、専用の回収袋等に充填された状態で廃棄処理施設に搬送され、埋め立て処理又は熱溶融処理等によって処分される。

廃棄アスベストは、熱溶融処理によって無害化し且つ減容することから、熱溶融によるアスベスト処分方法は、有効である。他方、アスベストの溶融温度が極めて高温であり、焼却処分による無害化を簡易な焼却設備によっては行うことができないことから、現状では、鉄鋼メーカー等の大型溶融炉を用いて廃棄アスベストを熱溶融する方法が採用されている。しかし、このような大型溶融炉は、全国的にみても数及び立地が限られており、アスベストの輸送・搬送が容易ではなく、しかも、溶融処理能力にも限界がある。

このような事情を考慮し、廃棄アスベストを効率的に無害化処理する各種の方法が提案され(例えば、特開2005-168632号公報等)、或いは、廃棄アスベストを熱溶融処理する小型の熱溶融炉が提案されている（例えば、特開2006-52916号公報等）。

また、一般的な熱処理炉として、坩堝又は被加熱物に生じる誘導電流によって坩堝又は被加熱物を加熱・溶融する高周波誘導加熱方式の熱処理炉が知られている（特開平10-288465号公報）。
特開2005-168632号公報 特開2006-52916号公報 特開平10-288465号公報

従来の廃棄アスベスト熱溶融処理は、特開2006-52916号公報（特許文献2）に記載されたように、プラズマアークや、化石燃料の燃焼熱に依存したものである。しかし、このような熱溶融処理では、溶融温度が高いアスベストを熱溶融するには、多大な電力又は燃料を熱処理炉に供給し、炉内温度を高温に維持しなければならないことから、熱処理炉の運転に過剰なエネルギーを消費する。

また、特開2005-168632号公報（特許文献1）に記載されたように、廃棄アスベストを化学的に無害化処理する方法も提案されている。しかし、専用の袋等に厳密に袋詰めした状態で搬出された廃棄アスベストをその後の化学処理の段階で袋外に開放することは、二次災害等の危険を考慮すると、望ましくない。

他方、特開平10-288465号公報（特許文献3）に記載されたような高周波誘導加熱方式の溶融炉は、比較的小さい電力で効率的に被加熱物を加熱・溶融し得るので、アスベストの無害化処理において高周波誘導加熱方式の溶融炉を採用することが考えられる。しかし、アスベストは、非導電性物質であるので、導電性の坩堝を加熱しなければらならず、坩堝内の温度をアスベストの溶融温度に加熱する可能性については、過去に検討されていない。

仮に高周波誘導加熱方式の溶融炉を廃棄アスベスト溶融炉として使用し得たとしても、袋詰め状態のアスベストを坩堝内に装入した場合、袋は、熱で早期に解体するので、アスベストが坩堝の排出口から炉外に排出されることが懸念される。

また、アスベストの熱溶融処理は、反復的に実施されるので、先行する熱処理工程完了後に袋詰め状態のアスベストを更に坩堝内に装入する際、坩堝内のアスベストが炉外に飛散することも懸念される。

更に、アスベスト建材を含む既設建築物の部分を解体する際には、ポリエチレンシート等の樹脂シートで解体工事エリアを外界から区画される。工事エリア内で発生した建築廃材のみならず、保護服（作業服）、手袋、マスク、フィルター、樹脂シート等の衣服・副資材も又、ポリエチレン袋等の樹脂製の袋に収容され且つ密封される。高周波誘導加熱方式の溶融炉を廃棄アスベスト溶融炉として使用することを仮定した場合、このように多種・多様な廃棄物を含む密封状態の袋体を溶融炉内に投入しなければならないことから、以下の如き問題が生じる。
(1) 建築廃材等を含む多量且つ多種多様な廃棄物を同時に同一炉内で溶融可能な溶融炉内容積を確保する必要があることから、溶融炉が大型化する。
(2)樹脂製のシート、袋等は、溶融炉内で部分酸化又は熱分解し、ガス化反応又は熱分解反応により多量の可燃性ガス、有害ガス等が炉内に急激に発生する。このため、このような現象による炉内ガスの急激な容積増大を許容するような溶融炉内容積を確保しなければならず、溶融炉が大型化する。
(3)廃棄アスベストの飛散・排出等を確実に防止した状態で可燃性ガス、有害ガス等を排気処理しなければならない。
(4)ボード建材等の建築廃材は、比較的寸法が大きく、高周波誘導加熱の前に予備的に破砕処理することが望ましいが、前述の如く密封した袋を溶融処理前に開放することはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、廃棄アスベストの飛散又は排出を確実に防止し、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化することができる高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉を提供することにある。

本発明は又、高周波誘導加熱方式の溶融炉を大型化することなく、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化することができる高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉を提供することを目的とする。

本発明は更に、高周波誘導加熱方式の溶融炉を大型化することなく、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化することができる廃棄アスベスト溶融処理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、 アスベスト除去作業によって回収された廃棄アスベストを無害化するための廃棄アスベスト溶融炉において、
ケーシング内に配置された導電性材料の坩堝と、
該坩堝の外周領域に巻回された高周波誘導コイルと、
該コイルに接続された高周波電源部と、
前記坩堝の底部に配置された溶融スラグ排出口と、
該排出口に配置された導電性材料のコアと、
前記ケーシングの上部に配置された廃棄アスベスト装入用チャンバとを有し、
前記コアは、拡大ヘッド部と、該ヘッド部から垂下する脚部とを有し、前記坩堝内に投入された廃棄アスベストは、前記坩堝及びコアの発熱により溶融スラグ化し、前記コアによって流路を制限された前記排出口から流出することを特徴とする高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉を提供する。

好ましくは、上記チャンバは、選択的に開放され且つ同時開放を禁止された一対の開閉シャッター又は開閉扉を有する。

本発明の上記構成によれば、廃棄アスベスト等を袋詰めしてなる袋体又は包装物は、廃棄アスベスト装入用チャンバを介して坩堝内に投入される。炉内の廃棄アスベストは、坩堝及びコアの双方の発熱により溶融スラグ化し、無害化される。殊に、排出口近傍のアスベストは、排出口に配置されたコアによって早期に溶融スラグ化し、排出口から排出される。コアは、排出口の流路を制限し、排出口の上方域において飛散した廃棄アスベストが排出口から炉外に排出されるのを防止する。したがって、上記構成の廃棄アスベスト溶融炉によれば、廃棄アスベスト装入時におけるアスベストの飛散や、熱処理時におけるアスベストの排出を確実に防止した状態で廃棄アスベストを熱溶融し、無害化することができる。また、上記チャンバは、選択的に開放され且つ同時開放を禁止された一対の開閉シャッター又は開閉扉を備えることにより、坩堝内のアスベストが廃棄アスベスト投入時に炉外に飛散するのを確実に防止することができる。

本発明は又、 アスベスト除去作業によって回収された廃棄アスベストを無害化するための廃棄アスベスト溶融炉において、
ケーシング内に配置された導電性材料の坩堝と、
該坩堝の外周領域に巻回された高周波誘導コイルと、
該コイルに接続された高周波電源部と、
前記坩堝の底部に配置された溶融スラグ排出口と、
該排出口に配置された導電性材料のコアとを有し、
廃棄アスベストを含む廃棄物を前記坩堝に導入するための廃棄物導入路とを有し、
前記コアは、拡大ヘッド部と、該ヘッド部から垂下する脚部とを有し、前記坩堝内に投入された廃棄アスベストは、前記坩堝及びコアの発熱により溶融スラグ化し、前記コアによって流路を制限された前記排出口から流出し、
廃棄物導入路は、廃棄アスベストを含む廃棄物を燃焼させて減容する燃焼炉に連結されることを特徴とする高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉を提供する。

好ましくは、上記導入路は、上記燃焼炉から排出された廃棄物を搬送する密閉式搬送装置に連結されるとともに、この搬送装置の搬送路と上記坩堝内領域との間の連通を開閉する開閉弁を有する。

本発明の上記構成によれば、廃棄アスベスト等を袋詰めしてなる袋体又は包装物は、燃焼炉において予備的に焼却処理される。廃棄物中の樹脂の部分酸化又は熱分解によって発生した可燃性ガス等は、燃焼炉において発生する。建築廃材、衣服・副資材等に含まれる可燃分は、燃焼炉内で燃焼して減容し、減容後の廃棄物が、溶融炉の坩堝内に投入される。

従って、溶融炉に導入される廃棄物の容積は大幅に減少し、溶融炉で発生する可燃性ガス等の量も大きく減少するので、溶融炉を小型化することができる。なお、溶融炉内の廃棄アスベストは、前述の如く、坩堝及びコアの双方の発熱により溶融スラグ化し、無害化される。

本発明は更に、廃棄アスベスト溶融炉（請求項４）の廃棄物導入路を燃焼炉に連結した構成を有する廃棄アスベスト溶融処理システム（装置、設備、装置系又は装置群）を提供する。燃焼炉は、廃棄アスベストを含む廃棄物が投入される燃焼室を備える。燃焼室から排出された廃棄物を溶融炉の廃棄物導入路に搬送する密閉式搬送装置が、燃焼炉と溶融炉との間に設けられる。

本発明の構成によれば、廃棄アスベストの飛散又は排出を確実に防止した状態で、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化する高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉を提供することができる。

殊に、上記構成の溶融スラグ排出口、コア及び廃棄アスベスト装入用チャンバを備えた廃棄アスベスト溶融炉（請求項１〜３）によれば、廃棄アスベストの装入時及び加熱溶融時に炉内のアスベストが炉外に飛散又は排出するのを確実に防止することができるので、廃棄アスベストの無害化処理時に懸念される二次災害を確実に防止することができる。

また、上記構成の溶融スラグ排出口及びコアを備えるとともに、廃棄物導入路を燃焼炉に連結した構成を有する廃棄アスベスト溶融炉（請求項４又は５）によれば、溶融炉を大型化することなく、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化することができる。

更に、本発明の廃棄アスベスト溶融処理システム（請求項６〜１０）によれば、高周波誘導加熱方式の溶融炉を大型化することなく、廃棄アスベストを熱溶融処理により無害化する廃棄アスベスト溶融処理システムを提供することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、廃棄アスベスト溶融炉は、高周波誘導コイルの通電を制御する制御部と、坩堝の温度を検出する温度検出手段とを備え、温度検出手段の検出値は、制御部に入力される。このような構成によれば、坩堝の温度に基づいて高周波誘導コイルの作動を制御することができる。

本発明の更に好適な実施形態によれば、上記坩堝及びコアは夫々、純カーボンの一体成形品からなる。好ましくは、コアは、坩堝の底部中心に配置され、拡大ヘッド部の上面は、外縁部を曲面加工した断面、或いは、全体的に球形の断面を有する。更に好ましくは、比較的小さい断面寸法を有するコアの脚部が、拡大ヘッド部から垂下し、排出口内に延入し、溶融スラグの流出を制限する比較的狭小な溶融スラグ流路が、拡大ヘッド部の下側に形成される。

好ましくは、上記燃焼炉は、廃棄物を破砕する破砕手段を有する。アスベストを含有した大形又は大寸法の廃材は、高周波誘導加熱の前に燃焼炉で破砕処理され、破砕処理後の廃材が、上記溶融炉の熱溶融処理で無害化される。

更に好ましくは、上記燃焼炉は、燃焼室に生成した燃焼ガスを二次燃焼させる二次燃焼域を更に有する。二次燃焼域は、燃焼炉内の上部領域に設けられ、或いは、二次燃焼炉の燃焼室として設けられる。

好適には、廃棄アスベスト溶融処理システムは、燃焼炉の燃焼排ガスを冷却する冷却装置を備えるとともに、燃焼炉の燃焼排ガスを浄化する浄化装置を備える。冷却装置及び浄化装置は、排ガスに浮遊したアスベストを捕捉し、搬送装置は、捕捉されたアスベストを溶融炉に搬送する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図１は、高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉の全体構成を示す概略縦断面図である。

廃棄アスベスト溶融炉１は、純カーボン製の導電性坩堝２を金属製ケーシング３内に収容した全体構成を有する。坩堝２は、ケーシング３の中央部に配置される。坩堝２の下部には、溶融スラグ流路２０が配設され、ケーシング３の上部には、装入用チャンバ４が配設される。坩堝２は、円筒状垂直壁２１と、水平な底壁２２とを一体的に成形した構造を有する。ケーシング３は、円筒状垂直壁３１と、水平な底壁３２とを一体化した構造を有し、複数の垂直支柱３３によって床Ｆ上に支持される。坩堝２は、基台３４を介して底壁３２に支持される。

坩堝２の外側には、耐熱セラミックスの円筒状断熱隔壁６が配置される。垂直壁３１と隔壁６との間には、環状空間６０が形成される。隔壁６の外周領域には、高周波誘導コイル５が巻回される。コイル５は、制御部５１を介して高周波電源部５０に接続される。温度検出子挿入管５２が、隔壁６及び垂直壁３１を貫通する。温度検出器５３の検出子５４が、挿入管５２に挿入される。検出子５４の先端部は、坩堝２の垂直壁２１に接触し、坩堝２の温度を検知する。温度検出器５３は、制御信号線を介して制御部５１に接続され、温度検出結果を制御部５１に出力する。

窒素ガス等の不活性ガスをケーシング３内に導入するガス導入管７が、垂直壁３１の上部に接続される。ケーシング３内の上部領域と、環状空間６０の下部領域とを相互連通させる連通管８が、ケーシング３の外側に配設される。

坩堝２の底部中心には、坩堝２内の溶融スラグを重力下に排出する円形のスラグ排出口２３が形成される。排出口２３には、スラグ排出管２４が接続される。排出管２４は、基台３４及び底壁３２を貫通する。排出管２４の下端開口から落下したスラグを受けるスラグ受け皿９が、排出管２４の直下に配置される。

円形の拡大ヘッド部１１を有する純カーボン製の導電性コア１０が、排出口２３に配置される。拡大ヘッド部１１の上面は、外縁部を曲面加工した断面、或いは、全体的に部分球形（半球）の断面を有する。全長に亘って均一な円形断面を有する所定長の小径脚部１２が、拡大ヘッド部１１から垂下し、排出口２３に延入する。拡大ヘッド部１１及び脚部１２は、同心状に一体化しており、スラグの流出を制限する比較的狭小なスラグ流路２５が、拡大ヘッド部１１の下側に形成される。

坩堝２の直上に配置された装入用チャンバ４は、金属製の円筒壁４１と、上下一対のシャッター４２、４３とから構成される。シャッター４２は、左右一対の半円形シャッター部材４４、４５に分割され、シャッター４３は、左右一対の半円形シャッター部材４６、４７に分割される。チャンバ４には、シャッター４２、４３を開閉駆動するシャッター駆動装置（図示せず）が配設される。シャッター駆動装置として、例えば、電動機及び変速機構を備えた電動式シャッター開閉装置が使用される。前室領域４８が、上下シャッター４２、４３の間に形成される。前室領域４８は、アスベストを充填した袋体を過渡的に収容するための空間として機能する。

次に廃棄アスベスト溶融炉１の作動について説明する。

図２及び図３は、廃棄アスベスト装入時の作動を示す断面図である。

廃棄アスベストを充填した袋体Ｗの挿入時には、下位シャッター４３を閉鎖した状態で上位シャッター４２が開放され、袋体Ｗは、前室空間４８に投入される。上位シャッター４２を閉鎖した後、下位シャッター４３を開放すると、袋体Ｗは、坩堝２内に落下し、コア１０上に堆積する。下位シャッター４３は、袋体Ｗの落下後に閉鎖される。

図４は、コイル５の通電時の状態を示す断面図である。

不活性ガスがガス導入管７によってケーシング３内に導入され、高周波電流（交流）が制御部５１の制御下にコイル５に通電される。コイル５によって発生した高周波磁束により、坩堝２及びコア１０に誘導電流が発生し、坩堝２及びコア１０の表面がその電気抵抗によってジュール発熱する。温度検出器５３は、坩堝２の表面温度を検出し、制御部５１は、坩堝２の表面温度を所定温度（例えば、１８００℃）に制御する。

坩堝２内の袋体Ｗは、坩堝２及びコア１０の発熱によって解体し、袋体Ｗ内のアスベストは、坩堝２及びコア１０の発熱によって溶融する。排出口２３近傍のアスベストは、コア１０の発熱によって比較的早期に溶融する。コア１０によって排出口２３の流路が制限されているので、溶融スラグＳがコア１０廻りに滞留する。コア１０廻りの溶融スラグＳの滞留により、坩堝２内に飛散したアスベストが排出口２３から炉外に流出するのを防止することができる。

コア１０廻りに滞留したアスベストの溶融スラグＳは、排出口２３から徐々に排出管２４内に流下し、排出管２４の下端開口からスラグ受け皿９に落下し、スラグ受け皿９内において固化する。なお、スラグ受け皿９内には、溶融スラグＳを早期に冷却する冷却水等の冷却剤が収容される。

図５は、本発明の第２実施例を示す廃棄アスベスト溶融処理システムのシステム構成図であり、図６は、図５に示す廃棄アスベスト溶融炉の部分を拡大して示す概略縦断面図である。図５及び図６において、上記第１実施例の各構成要素又は部材と実質的に同じ構成要素又は部材については、同一の参照符号が付されている。

図５に示す廃棄アスベスト溶融処理システムは、廃棄アスベスト溶融炉１、スラグ受け皿９、パイプコンベヤ８０、燃焼炉１００、二次燃焼炉１２０、水冷式冷却塔１４０、空冷式冷却塔１５０及び排気浄化装置１６０を備える。図５に示す廃棄アスベスト溶融炉１、スラグ受け皿９、パイプコンベヤ８０、燃焼炉１００及び二次燃焼炉１２０の構成が、図６に拡大して示されている。廃棄アスベスト溶融炉１は、第１実施例と実質的に同じ構造のものであり、図６に示す如く、ケーシング３内に配置された導電性材料の坩堝２と、坩堝２の外周領域に巻回された高周波誘導コイル５と、コイル５に接続された高周波電源部（図示せず）と、坩堝２の底部の溶融スラグ排出口に配置された導電性材料のコア１０とを有する。

ケーシング３の上部は、頂部プレート７０によって閉塞しており、坩堝２を囲む円筒状断熱隔壁６は、上方に延び、頂部プレート７０の下面に連接する。溶融炉１は、シュート９０を有し、シュート９０は、開閉弁機構９２及び弁体９３（破線で示す）を備える。シュート９０は、廃棄物を坩堝２内に投入するための廃棄物導入路を構成する。シュート９０の下端部が、プレート９０の中心開口部に接続される。シュート９０の上端部が、パイプコンベヤ８０の管状ケーシング８１に接続される。シュート９０は、弁体９２の開閉に従って坩堝２内の領域と、パイプコンベヤ８０内の搬送通路とを連通させる。

パイプコンベヤ８０は、ケーシング８１内の搬送通路に沿って延びる可動チェーン８２と、チェーン８２によって所定間隔を隔てて相互連結された円板形ブレード８３とを有する。チャーン８２は、図６に矢印で示す方向に走行し、ブレード８３は、搬送通路内の搬送物をブレード８３によって矢印方向に移送する。

シュート８６パイプコンベヤ８０の下端部が、シュート９０の搬送方向上流側においてに接続される。開閉弁機構８７の弁体８８（破線で示す）が、シュート８６に配設される。シュート８６の上端部は、燃焼炉１００の炉底部に接続される。シュート８６は、弁体８８の開閉作動に従って燃焼炉１００の炉内領域１１０をパイプコンベヤ８０の搬送通路と連通させる。

燃焼炉１００は、炉体１０１、主バーナ１０２、多断式プッシャ１０３、開閉弁機構１０４、廃棄物受入れ室１０５、一次プッシャ１０６、投入用開閉扉１０７及びストーカ部１０８を有する。多断式プッシャ１０３及び一次プッシャ１０６は、可動ピストン１０３ａ、１０６ａを備える。プッシャ１０３、１０６は、燃焼炉１００に導入された廃棄物を破砕する破砕手段を構成する。開閉扉１０７の上方には、廃棄アスベストを充填した袋体Ｗを廃棄物受入れ室１０５に投入するための廃棄物投入用コンベヤ装置１０９が配設される。

炉内領域１１０の燃焼ガスを排気するための燃焼ガス排出路１２３の一端（上流端）が、炉体１０２の頂部に接続される。燃焼ガス排出路１２３の他端（下流端）が、二次燃焼炉１２０の炉体１２１に接続される。二次燃焼炉１２０は、二次燃焼用バーナ１２２を有し、燃焼炉１００の燃焼ガスの未燃分は、二次燃焼域１３０において二次燃焼する。排気路１２４が、炉体１２１の上部に接続される。二次燃焼域１３０の燃焼排ガスは、排気路１２４に流出する。

二次燃焼炉１２０には、ガス導出路７２の下流端が接続される。ガス導出路７２の上流端は、廃棄アスベスト溶融炉１の断熱隔壁６に設けられたガス導出口７１に接続される。ガス導出路７２には、開閉制御弁（図示せず）が介装される。溶融炉１内における樹脂の熱分解又は部分酸化によって熱分解ガス等が溶融炉１内に生成したとき、溶融炉１内の熱分解ガス等は、開閉制御弁の開放によって二次燃焼炉１２０に流出し、二次燃焼域１３０において燃焼する。

図５に示す如く、排気路１２４の下流端は、水冷式冷却塔１４０の熱交換部１４４に接続される。冷却塔１４０には、冷却水を水槽１４１に補給する給水設備１４２が設けられる。冷却塔１４０は、熱交換部１４４を流通する燃焼排ガスと水槽１４１内の水との熱交換により、水を加熱して蒸発させるとともに、燃焼排ガスを冷却する。水の気化により生成した水蒸気は、水蒸気給送管１４３によって系外の設備（図示せず）に供給される。冷却した燃焼排ガスは、冷却塔１４０の下部室１４５から排気路１４６に流出する。下部室１４５の底部は、シュート１４７を介してパイプコンベヤ８０に接続される。シュート１４７には、開閉弁機構１４８の弁体１４９（破線で示す）が配設される。シュート１４７は、弁体１４９の開閉作動に従って下部室１４５をパイプコンベヤ８０の搬送通路と連通させる。

排気路１４６は、空冷式冷却塔１５０の放熱管１５２に接続される。冷却塔１５０は、放熱管１５２を取り囲む給気ダクト１５１を有し、給気ファン１５６が、大気温度の外気を給気ダクト１５１内に送風する。冷却塔１５０は、放熱管１５２内を流通する燃焼排ガスと、給気ダクト１５１を流通する空気との熱交換により、空気を加熱するとともに、燃焼排ガスを冷却する。給気ダクト１５１は、加熱した空気を燃焼用予熱空気として給気路１５３から燃焼炉１００、１２０に給気する。冷却した燃焼排ガスは、排気路１５５によって排気浄化装置１６０に給送される。排気路１５５には、排ガスに消石灰を吹込むためのブロワー１６４及び消石灰タンク１６５が、消石灰給送管１６３を介して接続される。

排気浄化装置１６０は、バグフィルタ１６１及びコンプレッサ１６２を備える。排気浄化装置１６０の流入側下部室１６６は、シュート１６７を介してパイプコンベヤ８０に接続される。シュート１６７には、開閉弁機構１６８の弁体１６９（破線で示す）が配置される。シュート１６７は、弁体１６９の開閉作動に従って下部室１６６をパイプコンベヤ８０の搬送通路と連通させる。排気浄化装置１６０の流出側上部室１７０は、排気路１７１を介して排気ファン１７２の吸引口に接続され、排気ファン１７２の吐出口は、スタック１７３に接続される。スタック１７３は、浄化後の排気を排気ファン１７２の圧力下に大気に放出する。所望により、ＨＥＰＡ (高性能粒子除去) フィルタ等の高性能・高機能フィルタを排気浄化装置１６０に組み込んでも良い。

燃焼炉１００、二次燃焼炉１２０、排気路１２４、１４６、１５５、１７１には、炉温又はガス温度を検出する温度検出器１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６が取付けられる。温度検出器１９１〜１９６の検出結果（温度検出値）は、廃棄アスベスト溶融炉１の制御部５１（図１）等に入力される。

次に廃棄アスベスト溶融処理システムの作動について説明する。

コンベヤ装置１０９は、袋体Ｗを開閉扉１０７の開放時に廃棄物受入れ室１０５に投入する。開閉弁機構１０４は、開閉扉１０７の閉鎖後に弁体１０４ａを開放し、一次プッシャ１０６は、可動ピストン１０６ａを前進させて袋体Ｗを炉内領域１１０に落下させる。袋体Ｗは、可動ピストン１０６ａに押圧され、少なくとも部分的に破砕される。主バーナ１０２の燃焼作動により、高温の燃焼雰囲気が炉内領域１１０に形成される。袋体Ｗの可燃分は、炉内領域１１０において燃焼し、袋体Ｗは解体する。多断式プッシャ１０３は、可動ピストン１０３ａの往復動させ、可動ピストン１０３ａによって押圧された袋体Ｗ及びその内容物は、更に破砕される。

袋体Ｗを構成する袋は、通常は、樹脂製の袋であり、袋体Ｗ内には、可燃分を含む建築廃材や、作業服、マスク、樹脂製シート等の解体作業用衣服・副資材等が充填されている。アスベストを含む建築廃材の多くは、壁面材等のボード建材、屋根葺き材等の屋根材、ビニルアスベストタイル等の床材、鉄骨耐火被覆材等の耐火被覆材などであり、樹脂、セメント系材料、木質材料、ロックウール、化学繊維等の多種多様な材料が炉内領域１１０に投入される。袋体Ｗ（袋及び内容物）は、可燃物（樹脂、化学繊維、木質材料等）の燃焼により炉内領域１１０で大きく減容した後、開閉弁機構８７による弁体８８の開放により、シュート８６からパイプコンベヤ８０内の搬送通路に落下し、パイプコンベヤ８０によってアスベスト溶融炉１に搬送される。

樹脂製の袋及びシート等のガス化反応又は熱分解反応により多量の可燃性ガス、有害ガス等が炉内領域１１０に急激に生成するが、可燃性ガス、有害ガス等は、燃焼ガス排出路１２３から二次燃焼炉１２０の二次燃焼域１３０に流入し、二次燃焼用バーナ１２２の燃焼作動により、二次燃焼域１３０において二次燃焼する。二次燃焼域１３０の燃焼排ガスは、水冷式冷却塔１４０及び空冷式冷却塔１５０によって水及び空気と熱交換して冷却し、排気浄化装置１６０によって浄化された後、浄化後の排気ガスとしてスタック１７３から大気放出される。

燃焼炉１００における袋体Ｗの解体により、袋体Ｗ内に封入されたアスベストの一部は、炉内領域１１０の燃焼ガスに浮遊して二次燃焼域１３０に流出し、冷却塔１４０、１５０及び排気浄化装置１６０に流入し得る。このようなアスベストは、冷却塔１４０の下部室１４５および排気浄化装置１６０の下部室１６６に堆積し、開閉弁機構１４８、１６８による弁体１４９、１６９の開放により、下部室１４５、１６６の底部からシュート１４７、１６７によってパイプコンベヤ８０の搬送通路内に落下し、パイプコンベヤ８０によってアスベスト溶融炉１に搬送される。従って、排気連行によって未処理アスベストが系外に排出される事態は、確実に防止することができる。

パイプコンベヤ８０によってアスベスト溶融炉１に搬送される廃棄物は、開閉弁機構９２による弁体９３の開閉操作に従って坩堝２内に落下し、コア１０上に堆積する。前述した不活性ガスの導入、コイル５の通電、坩堝２及びコア１０の発熱の各工程が実行され、溶融したアスベストを含む溶融スラグＳが、排出口２３からスラグ受け皿９の水槽に落下し、スラグ受け皿９内において固化した後、搬出用コンベヤ装置１８０によって廃材搬出容器１８１内に投入される。

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。

例えば、加熱温度条件等は、廃棄アスベストの種類、量等に応じて、適宜設定変更し得るものである。

また、装入用チャンバのシャッターは、他の開閉構造（例えば、回動式又は回転式の構造）を備えたものであっても良い。

本発明の廃棄アスベスト溶融炉及び廃棄アスベスト溶融処理システムは、既存建築物等から除去された廃棄アスベストを熱溶融により無害化するための溶融炉及び溶融処理システムとして使用される。

高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉の全体構成を示す概略縦断面図である。 廃棄アスベスト装入時の作動を示す断面図であり、上位シャッターを開放した状態が示されている。 廃棄アスベスト装入時の作動を示す断面図であり、下位シャッターを開放した状態が示されている。 コイル通電時の状態を示す断面図である。 本発明の第２実施例を示す廃棄アスベスト溶融処理システムのシステム構成図である。 図５に示す廃棄アスベスト溶融炉の部分を拡大して示す概略縦断面図である。

符号の説明

１ 廃棄アスベスト溶融炉
２ 坩堝
３ ケーシング
４ 装入用チャンバ
５ 高周波誘導コイル
１０ 導電性コア
１１ 拡大ヘッド部
１２ 脚部
２０ 溶融スラグ流路
２３ スラグ排出口
２５ スラグ流路
４２、４３ シャッター
５０ 高周波電源部
７０ 上部プレート
８０ パイプコンベヤ
９０ シュート
１００ 燃焼炉
１１０ 炉内領域
１２０ 二次燃焼炉
１３０ 二次燃焼域
１４０ 水冷式冷却塔
１５０ 空冷式冷却塔
１６０ 排気浄化装置
１８０ 搬出用コンベヤ装置
Ｗ 袋体（廃棄アスベスト）
Ｓ 溶融スラグ

Claims (10)

1. アスベスト除去作業によって回収された廃棄アスベストを無害化するための廃棄アスベスト溶融炉において、
   ケーシング内に配置された導電性材料の坩堝と、
   該坩堝の外周領域に巻回された高周波誘導コイルと、
   該コイルに接続された高周波電源部と、
   前記坩堝の底部に配置された溶融スラグ排出口と、
   該排出口に配置された導電性材料のコアと、
   前記ケーシングの上部に配置された廃棄アスベスト装入用チャンバとを有し、
   前記コアは、拡大ヘッド部と、該ヘッド部から垂下する脚部とを有し、前記坩堝内に投入された廃棄アスベストは、前記坩堝及びコアの発熱により溶融スラグ化し、前記コアによって流路を制限された前記排出口から流出することを特徴とする高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉。
2. 前記チャンバは、選択的に開放され且つ同時開放を禁止された一対の開閉シャッター又は開閉扉を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄アスベスト溶融炉。
3. 前記コアは、前記坩堝の底部中心に配置され、前記拡大ヘッド部の上面は、外縁部を曲面加工した断面、或いは、全体的に球形の断面を有し、相対的に小さい断面寸法を有するコアの脚部が、前記拡大ヘッド部から垂下して前記排出口内に延入し、溶融スラグの流出を制限する比較的狭小な溶融スラグ流路が、前記拡大ヘッド部の下側に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃棄アスベスト溶融炉。
4. アスベスト除去作業によって回収された廃棄アスベストを無害化するための廃棄アスベスト溶融炉において、
   ケーシング内に配置された導電性材料の坩堝と、
   該坩堝の外周領域に巻回された高周波誘導コイルと、
   該コイルに接続された高周波電源部と、
   前記坩堝の底部に配置された溶融スラグ排出口と、
   該排出口に配置された導電性材料のコアとを有し、
   廃棄アスベストを含む廃棄物を前記坩堝に導入するための廃棄物導入路とを有し、
   前記コアは、拡大ヘッド部と、該ヘッド部から垂下する脚部とを有し、前記坩堝内に投入された廃棄アスベストは、前記坩堝及びコアの発熱により溶融スラグ化し、前記コアによって流路を制限された前記排出口から流出し、
   廃棄物導入路は、廃棄アスベストを含む廃棄物を燃焼させて減容する燃焼炉に連結されることを特徴とする高周波誘導加熱方式の廃棄アスベスト溶融炉。
5. 前記導入路は、前記燃焼炉から排出された廃棄物を搬送する密閉式搬送装置を介して前記燃焼炉に連結されるとともに、前記搬送装置の搬送路と前記坩堝との間の連通を開閉制御する開閉弁を有することを特徴とする請求項４に記載の廃棄アスベスト溶融炉。
6. 請求項４に記載の廃棄アスベスト溶融炉を有する廃棄アスベスト溶融処理システムであって、
   前記燃焼炉は、廃棄アスベストを含む廃棄物が投入される燃焼室を備え、
   前記燃焼室から排出された廃棄物を前記廃棄物導入路に搬送する密閉式搬送装置が、前記燃焼炉と前記溶融炉との間に設けられたことを特徴とする廃棄アスベスト溶融処理システム。
7. 前記燃焼炉は、前記廃棄物を破砕する破砕手段を有することを特徴とする請求項６に記載された廃棄アスベスト溶融処理システム。
8. 前記燃焼炉は、燃焼室に生成した燃焼ガスを二次燃焼させる二次燃焼域を更に有することを特徴とする請求項６又は７に記載された廃棄アスベスト溶融処理システム。
9. 前記燃焼炉の燃焼排ガスを冷却する冷却装置を有し、該冷却装置は、前記排ガスに浮遊したアスベストを捕捉し、前記搬送装置は、捕捉されたアスベストを前記溶融炉に搬送することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の廃棄アスベスト溶融処理システム。
10. 前記燃焼炉の燃焼排ガスを浄化する浄化装置を有し、該浄化装置は、前記排ガスに浮遊したアスベストを捕捉し、前記搬送装置は、捕捉されたアスベストを前記溶融炉に搬送することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の廃棄アスベスト溶融処理システム。
    

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