JPH0346724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焼却炉から排出される焼却残渣を溶
融処理する焼却残渣の処理装置に係り、特に、炉
床にスリツト状の溶融スラグ排出口を設けて溶融
スラグを順次排出して未溶融灰から分離するよう
にし、もつて残渣移動層の通気抵抗を減らして燃
焼効率を向上させると共に架橋による炉の閉塞を
防止して安定した操業を行うことができる焼却残
渣処理装置に関する。

一般に、都市ゴミ、産業廃棄物等は焼却処理さ
れるが、排出される焼却残渣は通常埋立処分され
ている。

ところで、この埋立処分においては、埋立地の
確保や浸水活水化対策等の点より大きな社会問題
が発生している。

そこで、最近にあつてはこれらの問題点を一挙
に解決して無公害化できる焼却残渣の溶融化処理
方法が開発されるに至つている。

この処理方法を第１図に基づいて説明すると、
１はストーカ式炉、回転キルン式炉などの焼却炉
であり、この中で都市ゴミ等の廃棄物Ｍが燃焼用
空気２により焼却処理される。排出された焼却残
渣Ｎは焼却残渣処理装置３の溶融炉４内へ導入さ
れ、これに残留する未燃炭素を溶融炉入口にて供
給する燃焼用空気５で燃焼して、この燃焼熱でも
つて焼却灰を加熱溶融する。この溶融スラグ６は
炉床７を斜め下方へ流下しつつ排出端８から所定
形状の塊となつてこの下方に位置されたスラグ冷
却水槽９内に順次落下し、冷却処理されて塊状の
固形物が生成されることになる。

とこで、この種従来例にあつては残渣層中に燃
焼用空気を供給しているものの溶融化したスラグ
が未溶融灰とともに炉床に沿つて流れることから
通気抵抗が増大し、燃焼効率及び溶融化効率が低
下して多量の未溶融灰が排出され、充分な溶融処
理ができない場合があつた。

また、スラグと未溶融灰とが伴流れしていると
溶融スラグが炉床や炉壁に付着固化しやすくな
り、架橋を形成して炉の閉塞障害を生ぜしめる危
惧があつた。

また、上記従来例の他に、油バーナを用いてこ
の火炎を直接残渣の表面層に照射して溶融化する
こともなされているが、この場合にも上記同様の
問題点が生ずため、これを防止すべく２次バーナ
で未溶融灰を溶融化したり、炉壁等に付着固化し
たスラグを再溶融化しなければならず、油消費が
増大していた。

本発明は以上のような問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、溶融炉内の底部に設けた炉床
に、スリツト状の溶融スラグ排出口を多数形成し
て溶融化されたスラグを移動層から積極的に分離
排出するようにし、もつて残留する移動層の通気
抵抗を減らして燃焼効率を向上させると共に架橋
による炉の閉塞を防止して安定した操業を行うこ
とができる燃焼残渣処理装置を提供するにある。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて詳述する。

まず、第２図は本発明の好適一実施例を示す縦
断面図、第３図は第２図中Ａ部拡大斜視図であ
る。

図示する如く焼却残渣処理装置は、焼却残渣Ｎ
の移動層１０を形成するための溶融炉１１を有し
ている。この溶融炉１１はその外殻が耐火レンガ
等により構成されたほぼ筒体状のケーシング１２
として形成され、その上部一端には、焼却炉１の
残渣排出口に連結させるべく上方に拡開されたホ
ツパーすなわち焼却残渣導入口１３が形成されて
いる。このケーシング１２は、この中に移送され
る移動層１０の移送方向に沿つて適宜角度で下方
に傾斜され、移動層１０の移送を容易ならしめて
いる。ケーシング１２の傾斜方向上方の一側壁に
はシリンダ機構などに連結されたプツシヤー１４
がケーシングの長手方向すなわち、移動層１０の
移送方向に沿つて往復移動自在に設けられてお
り、この作動速度等を変化することにより移動層
１０の移動速度を制御できるように構成されてい
る。

またケーシング１２の傾斜方向下端には未溶融
灰排出口１５が形成されると共に、この排出口１
５には残留する未溶融灰を排出すべく鉛直方向へ
延出された未溶融灰排出通路１６が連結されてお
り、この通路内を落下してくる固形状の未溶融灰
を未溶融灰冷却水槽にて冷却し得るようになつて
いる（第１図参照）。

またケーシング側壁乃至炉側壁１７であつて、
その長手方向中央より上方には移動層中に燃焼用
空気を供給するための燃焼用空気供給手段１８が
設けられている。この供給手段１８は、炉側壁に
相対向させてその傾斜方向に沿つて所定間隔を隔
てて穿設された燃焼用空気吹き込み口１９と、途
中に開閉弁２０が介設されてこれら各吹き込み口
に連結される燃焼用空気供給管２１とにより構成
されており、ケーシング内を幅方向へ横切る如く
移動層の側部からこれに高温加熱空気を吹き込む
ようになつている。尚、各開閉弁２０は図示され
ない燃焼用空気制御器によりその開度が個々に制
御され、移動層中に必要とされる空気量を供給で
きるようになつている。

このように構成された溶融炉１１内に本発明の
特長とする炉床２２と、溶融スラグ排出口２３と
が形成されている。

この炉床２２は上記移動層１０を溶融化しつつ
排出方向へ移送するためのものであり、具体的に
は、この炉床２２は、例えば耐熱性を備えたセラ
ミツクスなどを短冊状に成型加工した多数の火床
板２４よりなり、これら火床板２４の長手方向を
ケーシング１２の幅方向へ位置させてケーシング
１２の両側壁間に掛け渡すと共に、ケーシングの
傾斜方向に相互に所定の間隙を隔てて相隣接させ
て取付けることにより炉床２２が構成されてい
る。

尚、ケーシングの焼却残渣導入口１３の下方に
位置する炉床には、未だ残渣が溶融していないか
或いは溶融していても溶融量が少量なので間隙を
形成しないようにする。

そして、上記火床板の相互間に形成される多数
のスリツト状の間隙２５が溶融スラグ排出口２３
として構成される。

従つて、この溶融スラグ排出口２３は炉床２２
に沿つて格子状に形成されることになり、特にこ
の排出口スリツトは移動層中の溶融スラグ２６の
みを落下せしめて未溶融灰を炉床上に残留分離す
る機能を必要とすることから、この間隙の幅ｌは
未溶融灰が落下しない程度の長さとする。

図示例にあつては、短冊状に成型した火床板２
４を相互に所定の間隙を隔てて隣接させることに
より炉床２２に溶融スラグ排出口２３を格子状に
形成したが、これに限定されるものではなく例え
ば炉床をセラミツクスなどにより平板状に一体成
型し、これに格子状に溶融スラグ排出口を穿設す
るようにしてもよい。

そして、上記各火床板２４の下部にはこの上側
面を流下する移動層１０を加熱するための加熱手
段２７が設けられている。この加熱手段２７は、
短冊状の火床板２４の下部にその長手方向に沿つ
て配列された多数の発熱体２８…と、それぞれの
発熱体を被う如く発熱体２８より所定間隔を隔て
て設けた断面半円形状の発熱体保護ケース２９と
により構成されている。この発熱体２８は高温度
の出力を必要とされるため例えば炭化珪素等を棒
状に成型したものより成り、これに配線３０を介
して電流を通すことにより金属発熱体（ニクロム
線など）では得られない高温度が得られ、火床板
２４上の移動層１０を加熱することになる。上記
配線３０は図示されない温度制御器に接続され温
度制御されることになるが、複数の配線を用いて
各発熱体の温度をそれぞれが取付けられる位置に
対応させて制御するようにしてもよい。

尚、ケース内の発熱体２８の劣化を防止するた
めにはケース内を密閉構造とし、これに窒素等の
不活性ガスを封入するのがよい。

そして、上記溶融スラグ排出口２３の下部には
ケーシング底壁３１を貫通して、下方を縮径した
ロート状の溶融スラグ排出通路３２が設けられて
おり、この通路３２内に落下する溶融スラグ２６
をスラグ冷却水槽（図示せず）内へ導入して冷却
固化し得るようになつている。また、上記通路の
途中には前記未溶融灰排出通路１６と同様に煙道
３３が分岐して設けられ、図示しないブロワによ
り燃焼排ガスを吸引排出し得るように構成されて
いる。

以上のように構成された本発明の作用について
述べる。

まず、第１図及び第２図に示す如く都市ゴミ等
の産業廃棄物Ｍは投入口から焼却炉１内へ供給さ
れ、この中で通常の燃焼がなされた後、発生した
焼却残渣は焼却炉１の端部に連設した溶融炉１１
の焼却残渣導入口１３内へ供給される。この焼却
炉１内の燃焼に際しては、残渣中の未燃炭素が７
〜25％、好ましくは10〜20％の範囲内に残存する
ように燃焼を制御する。

具体的には、ごみの投入量、燃焼用空気量及び
ストーカ式ではストーカの送り速度、回転キルン
式では回転速度などを調節することにより燃焼制
御を行う。

第２図及び第３図に示す如く未燃炭素を含んだ
焼却残渣Ｎは溶融炉１１内の炉床２２上に積層
し、この積層した残渣はプツシヤー１４により押
されつつ移動層１０となつて傾斜乃至排出方向へ
流下する。

一方、この移動層１０は炉床下部に設けた加熱
手段２７の発熱体２８により順次加熱されると同
時に、これに含まれる未燃炭素が燃焼用空気吹き
込み口１９から供給される燃焼用空気により燃焼
されこの時発生する燃焼熱により焼却灰が溶融さ
れることになる。

発生した溶融スラグは炉床２２を流下しつつ該
当する溶融スラグ排出口２３から直ちに重力方向
に落下排出され、移動層１０中から分離される。
従つて、移動層中には未だ溶融化されていない未
溶融灰のみが残留して移送されることになる。ま
た、この未溶融灰も更に流下するにともなつて順
次溶融化されることになるが、溶融スラグになる
と同時に溶融スラグ排出口２３を介して直ちに上
記した如く重力方向に排出されることになる。

従つて、溶融スラグと未溶融灰とが伴流れする
ことなく未溶融灰のみを分離して炉床上を移送す
ることができるので、移動層中の通気抵抗を減少
させてこの未溶融灰と燃焼用空気との接触を良好
になし得、この燃焼及び溶融を促進させることが
できる。

また、上述の如く生成された溶融スラグを直ち
に排出することからこれが炉床２２や炉壁に付着
固化することがなく、架橋等の発生を防止でき
る。

尚、炉床２２の下部からは加熱手段２７により
常に熱量を移動層１０に向けて供給しているの
で、上記した溶融スラグの架橋の発生をほぼ確実
に防止することができる。

そして、分離された溶融スラグ２６は溶融スラ
グ排出通路３２内を落下した後、スラグ冷却水槽
内で冷却固化される（第１図参照）。

最終的に残留した未溶融灰３４、すなわち溶融
不適物は未溶融灰排出口１５から排出されて未溶
融灰排出通路１６内を落下し、冷却水槽内にて冷
却固化される。

そして、燃焼排ガスは溶融スラグ２６及び未溶
融灰３４が落下すると同方向にそれぞれブロワ３
５により吸引され、溶融スラグ排出口２３及び未
溶融灰排出口１５の冷却を防止しつつ煙道３３，
３３より排出されることになる。

このように、生成された溶融スラグを直ちに移
動層１０から積極的に分離することとしたので、
溶融スラグが炉壁等に付着することを防止でき、
また、これと同時に移動層１０の通気抵抗が小さ
くなつて未溶融灰と、燃焼用空気との接触が良好
となるため、この燃焼及び溶融を促進させること
ができる。

また、燃焼用空気供給手段１８により、移動層
１０の側部から並列的に且つ直接的に移動層中へ
空気を供給するので残渣の内部から燃焼すること
ができ、且つ熱放射も少なく燃焼熱を層内に保持
して溶融化に有効に寄与させることができる。

尚、上記実施例においては、移動層を炉床の下
部より発熱体２８で加熱することとしたが、これ
に限定されず発熱体での加熱は側部または上部な
どの炉壁を介したり、或いはこれを保護ケース内
に挿入して炉内に設置するようにしてもよい。

以上要するに、本発明によれば次のような優れ
た効果を発揮することができる。

(1) 移動層中から溶融スラグを積極的に排出して
これらの伴流れを防止することにより、移動層
中の通気抵抗を減少させて未溶融灰の燃焼及び
溶融を促進させることができる。

(2) 溶融スラグを分離排出することにより、これ
が炉壁等に付着固化することがなく架橋の発生
を防止でき、従つて、炉の閉塞障害がなくなり
安定操業が可能となる。

(3) また、燃焼効率を促進させることができるこ
とから補助燃料等が不要となり、ランニングコ
ストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼却炉に連設された従来の焼却残渣処
理装置を示す縦断面図、第２図は本発明の好適一
実施例を示す縦断面図、第３図は第２図中Ａ部拡
大斜視図である。 尚、図中、１は焼却炉、１０は移動層、１１は
溶融炉、２２は炉床、２３は溶融スラグ排出口、、
２６は溶融スラグ、３４は未溶融灰、Ｎは焼却残
渣である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼却炉から排出される焼却残渣を、これに含
   まれる未燃炭素を燃焼させて溶融スラグとして得
   る焼却残渣処理装置において、上記排出される焼
   却残渣を溶融処理すべく焼却残渣の移動層を形成
   する溶融炉と、該溶融炉内に設けられ、上記移動
   層を溶融化しつつ排出方向へ移送する炉床と、該
   炉床に設けられ、上記移動層より生成された溶融
   スラグを順次落下させてこれを未溶融灰から分離
   するための溶融スラグ排出口とを備えたことを特
   徴とする焼却残渣処理装置。