JPH0355410A - Melting and disposing method for incinerated ash - Google Patents
Melting and disposing method for incinerated ashInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、都市ごみ、下水汚泥、或いはその他の廃棄
物を焼却炉で焼却することによって発生する焼却灰を溶
融炉において溶融処理する焼却灰の溶融処理方法に関す
る．
（従来の技術〕
一般に、都市ごみ、下水汚泥、或いはその他の廃棄物を
廃棄物焼却炉で焼却することによって発生する焼却灰は
、多くの場合、埋立処理されているのが現状である．し
かし、埋立地の確保が年々困難になっているため、埋立
てられる焼却灰の容積を小さくする方法、即ち、減容化
処理が要望されている．また、焼却灰を処理することな
くそのままの状態で埋立地に埋立てた場合には、焼却灰
自体には種々の重金属等の有害物質が含まれているため
、焼却灰から有害物質が雨水、地下水等に溶出したり、
或いは、焼却灰中の未燃有機物質が腐敗し、これらの現
象が二次公害を引き起こす原因になっている．そこで、
焼却炉から排出される焼却灰の無公害処理化が要望され
ている．そこで、従来から種々の焼却灰の処理方法が開
発されている．例えば、焼却灰をセメントと混合して焼
却仄をセメントで固化する処理方法、アスファルトと混
合して焼却灰を固化する処理方法、或いは粘土等と混合
して焼却灰を焼結固化する処理方法等が開示されている
．しかしながら、これらの処理方法は、処理コストが高
価となり、焼却灰の処理状態に対して技術的信頼性に欠
ける問題がある．
また、焼却灰め別の処理方法として、バーナ炉、電気炉
即ちオーブンアーク炉に焼却灰を投入して咳焼却灰を溶
融処理する方法がある．例えば、製鋼用のオーブンアー
ク炉を用いた処理方法として、特開昭５２−８６９７６
号公報にスラッジの燃焼溶解方法が開示されている．該
方法は、１！極と溶融金属との間に常時アークを発生さ
せた密閉式アーク炉にスランジを装入し、このスランジ
中の有機物は上記アークのアーク熱により分解してガス
として炉外に取り出し、上記スランジ中の無機物は上記
アークのアーク熱により溶解して上記溶融金属に溶け込
ませるか溶融スラグとして炉外に取出すことを特徴とし
ている．
或いは、特開昭５５−１１４３８３号公報には、焼却灰
の溶融処理方法が開示されている．該ｆ＠融処理方法は
、サブマージドアーク炉内の溶融スラグ上に焼却灰を順
次投入して焼却灰層を形成し、咳層の焼却灰を溶融スラ
グの電気抵抗熱により順次溶融するものである。この場
合に、焼却灰として、焼却炉で焼却排出される灰と、集
塵器で捕集される集塵灰との混合灰を用いたものである
。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an incineration ash production method in which incineration ash generated by incinerating municipal waste, sewage sludge, or other waste in an incinerator is melted in a melting furnace. Concerning a melting treatment method. (Prior Art) In general, incineration ash generated by incinerating municipal waste, sewage sludge, or other waste in a waste incinerator is currently disposed of in a landfill. As it is becoming more and more difficult to secure a landfill site year by year, there is a need for a method to reduce the volume of incinerated ash to be landfilled, that is, a volume reduction treatment. If the incinerated ash itself is disposed of in a landfill, the incinerated ash itself contains harmful substances such as various heavy metals, so the incinerated ash may leach into rainwater, groundwater, etc.
Alternatively, unburned organic matter in the incineration ash decomposes, and these phenomena cause secondary pollution. Therefore,
There is a demand for pollution-free treatment of incineration ash discharged from incinerators. Therefore, various methods for treating incineration ash have been developed. For example, a treatment method in which incineration ash is mixed with cement and the incineration residue is solidified with cement, a treatment method in which incineration ash is solidified by mixing with asphalt, or a treatment method in which incineration ash is sintered and solidified by mixing with clay etc. is disclosed. However, these processing methods have the problem of high processing costs and lack of technical reliability regarding the processing state of incinerated ash. Another method for treating incinerated ash is to melt and process the incinerated ash by putting it into a burner furnace or an electric furnace, that is, an oven-arc furnace. For example, as a treatment method using an oven arc furnace for steelmaking,
A method for burning and dissolving sludge is disclosed in the publication. The method is 1! A slange is charged into a closed arc furnace in which an arc is constantly generated between the pole and the molten metal, and the organic matter in this slange is decomposed by the arc heat of the arc and taken out of the furnace as a gas. The inorganic substances are melted by the heat of the arc and either melted into the molten metal or taken out of the furnace as molten slag. Alternatively, JP-A-55-114383 discloses a method for melting incineration ash. In this f@melting treatment method, incinerated ash is sequentially poured onto the molten slag in a submerged arc furnace to form an incinerated ash layer, and the incinerated ash in the cough layer is sequentially melted by the electrical resistance heat of the molten slag. be. In this case, the incinerated ash used is a mixed ash of ash incinerated in an incinerator and collected ash collected in a dust collector.
しかしながら、前掲特開昭５２−８６９７６号公報に開
示されたスラソジの燃焼溶解方法は、黒鉛電極を用いた
オーブンアーク炉を用いたものであるため、十分な高温
が得られず、そのため、焼却灰、特に都市ごみ焼却灰に
あっては含有される融点の高い（例えば、１５００℃以
上）土砂、陶器、金属等の高融点物質を完全に溶融させ
ることができない．そこで、該オーブンアーク炉で溶融
できる物質のみを該オーブンアーク炉に投入するため、
焼却炉から高融点物質を事荊に選別した後、炉内に投入
するか、或いは、石灰、ホタル石等の融点降下剤を焼却
灰に添加して溶融処理する必要があった．
また、オーブンアーク炉では、電極と溶融金属との間に
アークを発生させるため、焼却灰のように、スラグ戒分
として含まれている酸化物を主戒分とする廃棄物を処理
するためには、事前に鉄等の金属を炉内で溶解し、いわ
ゆるベースメタルを作威しておく必要が生じる。更に、
ベースメタル上に酸化物等の組成が不均一な焼却灰が投
入されると、アーク電力の変動が大きく、また、アーク
が消滅する現象が発生した．しかも、アークが消滅した
場合は、ベースメタル上に電導性のない焼却灰が覆った
状態となるため、再度焼却灰を処理するため、焼却灰に
再着火を行うことができなくなるという問題がしばしば
生じた．
また、バーナ炉の場合は、オーブンアーク炉よりも更に
高温が得られず、しかも、燃料の燃焼用空気を多量に使
用するため、俳ガス量が膨大となり、その結果、大がか
りな排ガス処理装置が必要となる等、種々の問題が生じ
た．
一般に、プラズマとは、原子から電子が飛び出してイオ
ン化した状態であり、原子から電子が飛び出す時に発生
する高エネルギーであり、プラズマの付近は高温度雰囲
気となる．このプラズマを発生させるため、プラズマア
ーク炉が提供されている。このプラズマアーク炉にはプ
ラズマトーチが設けられている。また、焼却炉から発生
する焼却仄、及び燃焼排ガスを電気集じん器等の集じん
器で清浄化し、清浄された排ガスは誘引ファンを通って
煙突から排出される．
この発明の目的は、上記種々の問題点を解決することで
あり、焼却灰の種類及び組戒を問わず、例えば、焼却灰
中に金属、陶器、土砂等の高融点物質が含まれていても
、それらの高融点物質を焼却灰から予め選別除去するこ
となく、該焼却灰をそのまま溶融炉に直接投入して、該
溶融炉に設け．たプラズマ発生装置であるプラズマトー
チを用いてプラズマを発生させ、該プラズマの高エネル
ギーによって焼却灰を溶融して常に安定して処理するこ
とができる焼却灰の溶融処理方法を提供することである
．
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、上記目的を達成するため、次のように構或
されている．即ち、この発明は、焼却炉から排出される
高融点物質を含む焼却灰を溶融炉に順次直接投入し、該
溶融炉に設けたプラズマトーチにプラズマ形威ガスとし
て空気を用いてブラズマアークを発生させ、該プラズマ
アークの熱エネルギーによって前記焼却灰を溶融するこ
とを特徴とする焼却灰の溶融処理方法に関する．〔作用
〕
この発明による焼却灰の溶融処理方法は、上記のように
構威されており、次のように作用する．即ち、この焼却
灰の溶融処理方法は、焼却炉から排出される高融点物質
を含む焼却灰を溶融炉に順次直接投入し、該溶融炉に設
けたプラズマトーチにプラズマ形戒ガスとして空気を用
いてプラズマアークを発生させ、該プラズマアークの熱
エネルギーによって前記焼却灰を溶融するので、該プラ
ズマトーチによってプラズマアークを持続的に安定して
得ることができ、高温のプラズマの熱エネルギーを焼却
灰に輻射或いは伝導で与えることによって、咳焼却灰を
溶融することができる．更に、焼却灰の溶融処理時に、
焼却灰中に含まれている重金属は、プラズマ形戒ガスで
ある空気と強力に酸化反応を起こし、該酸化作用により
揮発性の低い酸化物に変化して重金属の大部分は溶融ス
ラグ中に溶融固定される．また、空気を用いることによ
り、焼却灰中に残留している通常５％〜１０％の有機物
等の未燃物も完全に分解できる．〔実施例〕
以下、図面を参照して、この発明による焼却灰の溶融処
理方法の一実施例について説明する。However, the method of burning and melting surasoji disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-86976 uses an oven arc furnace with a graphite electrode, and therefore cannot obtain a sufficiently high temperature. In particular, it is not possible to completely melt the high melting point substances contained in municipal waste incineration ash, such as earth and sand, ceramics, metals, etc., which have a high melting point (for example, 1500°C or higher). Therefore, in order to input only the substances that can be melted in the oven arc furnace into the oven arc furnace,
After carefully sorting out high-melting point substances from the incinerator, it was necessary to put them into the incinerator or to melt them by adding melting point depressants such as lime or fluorspar to the incinerated ash. In addition, in an oven arc furnace, an arc is generated between the electrode and the molten metal, so it is necessary to treat waste such as incineration ash, which mainly contains oxides contained in slag. In this case, it is necessary to melt metal such as iron in a furnace in advance to create a so-called base metal. Furthermore,
When incineration ash with a non-uniform composition such as oxides was placed on the base metal, the arc power fluctuated greatly and the arc disappeared. Moreover, when the arc is extinguished, the base metal is covered with non-conductive incinerated ash, which often causes the problem that the incinerated ash cannot be re-ignited because it has to be disposed of again. occured. In addition, burner furnaces cannot achieve higher temperatures than oven arc furnaces, and because they use a large amount of air for combustion of fuel, the amount of gas produced is enormous, resulting in the need for large-scale exhaust gas treatment equipment. Various problems arose, including the necessity of In general, plasma is a state in which electrons are ejected from atoms and ionized.The high energy generated when electrons eject from atoms creates a high-temperature atmosphere near the plasma. Plasma arc furnaces are provided to generate this plasma. This plasma arc furnace is equipped with a plasma torch. In addition, the incineration dust and combustion exhaust gas generated from the incinerator are cleaned using a dust collector such as an electrostatic precipitator, and the cleaned exhaust gas is discharged from the chimney through an induction fan. The purpose of this invention is to solve the various problems mentioned above, and regardless of the type of incinerated ash and its composition, for example, if incinerated ash contains high melting point substances such as metals, ceramics, earth and sand, etc. However, the incinerated ash is directly put into the melting furnace without pre-screening and removing those high melting point substances from the incinerated ash. To provide a method for melting incinerated ash, which generates plasma using a plasma torch, which is a plasma generator, and melts the incinerated ash by the high energy of the plasma, thereby always stably processing the incinerated ash. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is, in this invention, incinerated ash containing high melting point substances discharged from an incinerator is directly charged into a melting furnace, and a plasma arc is generated using air as a plasma-forming gas in a plasma torch provided in the melting furnace. The present invention relates to a method for melting incinerated ash, characterized in that the incinerated ash is melted by the thermal energy of the plasma arc. [Operation] The method for melting incineration ash according to the present invention is structured as described above, and operates as follows. That is, this method for melting incinerated ash involves directly introducing incinerated ash containing high-melting point substances discharged from an incinerator into a melting furnace, and using air as a plasma gas to a plasma torch installed in the melting furnace. Since a plasma arc is generated and the incinerated ash is melted by the thermal energy of the plasma arc, a plasma arc can be continuously and stably obtained by the plasma torch, and the thermal energy of the high-temperature plasma is melted into the incinerated ash. Cough incineration ash can be melted by radiation or conduction. Furthermore, during the melting process of incineration ash,
The heavy metals contained in the incineration ash undergo a strong oxidation reaction with air, which is a plasma gas, and the oxidation reaction changes them into less volatile oxides, and most of the heavy metals are melted into the molten slag. Fixed. Furthermore, by using air, it is possible to completely decompose unburned substances such as organic substances remaining in the incineration ash, which usually accounts for 5% to 10%. [Example] Hereinafter, an example of the method for melting incineration ash according to the present invention will be described with reference to the drawings.
この発明による焼却灰の溶融処理方法は、焼却炉で廃棄
物等を焼却することで発生する焼却灰、或いは、排ガス
処理における集じん器で捕集されたダストと前記焼却灰
を混合してプラズマアーク炉内に投入し、咳プラズマア
ーク炉において、該焼却灰を溶融処理する方法である．
第１図において、この焼却灰の溶融処理方法を達或する
ためのプラズマ焼却灰溶融装置が示されている．このプ
ラズマ焼却灰溶融装置は、都市ごみ、下水汚泥、或いは
その他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生す
る焼却灰を溶融炉即ちプラズマアーク炉５において溶融
処理するものであり、主として、プラズマアーク炉５、
該プラズマアーク炉５に設けたプラズマトーチ８、及び
該プラズマトーチ８にプラズマを発生させるプラズマシ
ステム１から構威されている．
第１図に示すように、プラズマアーク炉５は、炉体の上
部に水冷式の固定型の炉蓋を設けている。The method for melting incinerated ash according to the present invention is to mix incinerated ash generated by incinerating waste in an incinerator or dust collected in a dust collector during exhaust gas treatment with the incinerated ash and generate a plasma. In this method, the incinerated ash is put into an arc furnace and then melted in the cough plasma arc furnace. Fig. 1 shows a plasma incineration ash melting device for achieving this method of melting incineration ash. This plasma incineration ash melting device melts incineration ash generated by incinerating municipal waste, sewage sludge, or other waste in an incinerator in a melting furnace, that is, a plasma arc furnace 5, and mainly uses plasma arc furnace 5,
It consists of a plasma torch 8 provided in the plasma arc furnace 5 and a plasma system 1 that causes the plasma torch 8 to generate plasma. As shown in FIG. 1, the plasma arc furnace 5 is provided with a water-cooled fixed furnace lid on the upper part of the furnace body.
この炉体は、カーボン、マグネシア、アルξナ等の耐火
材で構築され且つ出湯口２５を備えている．また、炉董
には、トーチ昇降装置、焼却灰の投入シュート９及び排
ガスの排ガスダクトを取付けている．プラズマトーチ８
は、トーチ昇降装置によって炉蓋に設置可能に設けられ
る．
また、このプラズマ焼却灰溶融装置に使用されるプラズ
マトーチ８には、アーク放電の形式として、第２図に示
すような移送式、又は第３図に示すような非移送式のも
のを使用することができる．即ち、移送式のプラズマト
ーチ８は十極である後部電極８Ａとコリメータ８Ｂで構
威され、また、非移送式のプラズマトーチ８は十極の後
部電極８Ａと一極の前部電極８Ｃで構或されている．移
送式のアーク放電の形式のプラズマトーチ８を用いる場
合には、炉体の炉底部に黒鉛電極から或る対極ｌＯを埋
め込む構造にＩ或することにより、プラズマアーク炉５
において、プラズマトーチ８に内蔵された後部電極８Ａ
（十極）と炉体の炉底部に設けた対極１０ （一極〉と
の間にプラズマアークを発生させる．非移送式のアーク
放電の形式のプラズマトーチ８を用いる場合には、対極
１ｏを埋め込む必要はなく、プラズマトーチ８内に内蔵
された後部電極８Ａと前部電極８Ｃの間でプラズマアー
クを発生させる．プラズマトーチ８にプラズマを発生さ
せるためには、移送式の場合は、プラズマシステム１の
作動によって、電源供給装置４から十極はケーブル１７
を通してプラズマトーチ８に内蔵された後部電極８Ａへ
接続し、一極はケーブル２２を通じて対極１０へ接続し
、後部電極８Ａと対極１０との間に電圧を印加して達威
される．非移送式の場合は、十極の接続は樟送式と同様
であるが、一極はケーブル１８を通じて前部電極８Ｃへ
接続し、後部電極８Ａと前部電極８Ｃとの間に電圧を印
加して達戒される．
プラズマシステム１は、主として、移送式又は非移送式
のプラズマアークトーチ８、交流を直流に切り替えて直
流をプラズマトーチ８に供給する電力供給装置４、プラ
ズマトーチ８によってプラズマ−アークを発生させ且つ
該プラズマアークを安定供給のための制御を行う制御装
置２６、電極及びトーチ本体を冷却するための冷却水供
給装置２７、及びプラズマ形成ガスとなる空気を供給す
るための空気供給装置２８を有している．更に、冷却水
供給装置２７における冷，却水ポンブ２９を稼動し、冷
却水を水タンク３０から熱交換器３３へ送り込み、該熱
交換器３３において熱交換した後に、該熱交換器３３か
らマニホールド３４、次いで冷却水パイプ１９．２０を
通じてプラズマトーチ８へ供給し、プラズマトーチ８及
び炉蓋を冷却する．
また、空気供給装置２８のエアコンブレソサを稼動し、
矢印Ａに示すように、圧縮空気をマニホールド３４から
プラズマ形戊空気バイブ２１を通じてプラズマトーチ８
に供給する．
この発明による焼却灰の溶融処理方法は、上記の焼却灰
溶融装置を用いることによって達戒される。この焼却灰
溶融装置において、焼却炉から発生した焼却灰或いは集
じん器から捕集゛された焼却灰は、灰ホ７バ１２に投入
される．灰ホッパｌ２に投入された焼却灰は、シュート
９を通して連続的或いは間欠的にプラズマアーク炉５に
投入される．プラズマアークを放電させる所定の設定条
件の下で、プラズマトーチ８をプラズマアーク炉５内へ
降下させる．非移送式にあっては、プラズマトーチ８を
対極１０に対して所定の距離に設定すると共に、プラズ
マ形成ガスである空気をプラズマトーチ８にイ共給した
後、後部電極８Ａとコリメータ８Ｂとの間に高エネルギ
ーのパルスを与え、パイロットアークを発生させる．次
いで、プラズマトーチ８を所定の高さまで上昇させ、メ
インアークが発生した後、所定の電流（例えば、２００
〜３００Ａ）、所定の電圧（例えば、４００〜５００ｖ
）を設定することにより、プラズマアークの熱エネルギ
ーを被加熱物である焼却灰に輻射或いは伝導によって与
える．一方、非移送式の場合は、後部電極８Ａと前部電
極８Ｃとの間にパルスを与えてパイロットアークを発生
させる操作以外は、移送式と同様な操作で焼却灰に熱エ
ネルギーを与える。即ち、プラズマアーク放電とプラズ
マ形戒ガスによってプラズマアークが発生し、該プラズ
マアークの熱エネルギーにより酸化物、高溶融物質等を
含んだ焼却灰は溶融状態の溶融スラグ１３となり、金属
は溶融金属として、炉体の出湯口２５より連続的或いは
間欠的に流出し、スラグとしてスラグ受けＩＳへと外部
へ取り出される。This furnace body is constructed of a refractory material such as carbon, magnesia, alumina, etc., and is equipped with a tap hole 25. The furnace is also equipped with a torch lifting device, an incineration ash input chute 9, and an exhaust gas duct. plasma torch 8
is installed on the furnace lid using a torch lifting device. In addition, the plasma torch 8 used in this plasma incineration ash melting device may be a transfer type as shown in Figure 2 or a non-transfer type as shown in Figure 3 as the type of arc discharge. be able to. That is, the transfer type plasma torch 8 is composed of a rear electrode 8A having ten poles and a collimator 8B, and the non-transfer type plasma torch 8 is composed of a rear electrode 8A having ten poles and a front electrode 8C having one pole. It is being done. When using a transfer type arc discharge type plasma torch 8, the plasma arc furnace 5 is
, the rear electrode 8A built into the plasma torch 8
A plasma arc is generated between the (10 poles) and the counter electrode 10 (1 pole) provided at the bottom of the furnace body.When using a plasma torch 8 of the non-transfer type arc discharge type, the counter electrode 10 is set at the bottom of the furnace body. There is no need to embed it, and a plasma arc is generated between the rear electrode 8A and front electrode 8C built into the plasma torch 8.In order to generate plasma in the plasma torch 8, in the case of a transfer type, a plasma system is required. 1, the ten poles from the power supply device 4 are connected to the cable 17.
The plasma torch 8 is connected to the rear electrode 8A built in the plasma torch 8 through the cable 22, and one pole is connected to the counter electrode 10 through the cable 22, and a voltage is applied between the rear electrode 8A and the counter electrode 10. In the case of the non-transfer type, the connection of the ten poles is the same as that of the pipe feed type, but one pole is connected to the front electrode 8C through the cable 18, and a voltage is applied between the rear electrode 8A and the front electrode 8C. He is given the precept. The plasma system 1 mainly includes a transfer type or non-transfer type plasma arc torch 8, a power supply device 4 that switches alternating current to direct current and supplies direct current to the plasma torch 8, and generates a plasma arc by the plasma torch 8. It has a control device 26 that performs control to stably supply a plasma arc, a cooling water supply device 27 that cools the electrode and the torch body, and an air supply device 28 that supplies air that becomes plasma forming gas. There is. Furthermore, the cooling water pump 29 in the cooling water supply device 27 is operated to send cooling water from the water tank 30 to the heat exchanger 33, and after exchanging heat in the heat exchanger 33, the cooling water is transferred from the heat exchanger 33 to the manifold. 34, the cooling water is then supplied to the plasma torch 8 through the cooling water pipes 19 and 20 to cool the plasma torch 8 and the furnace lid. In addition, the air compressor of the air supply device 28 is operated,
As shown by arrow A, compressed air is supplied from the manifold 34 to the plasma torch 8 through the plasma type air vibrator 21.
Supply to. The method for melting incinerated ash according to the present invention can be achieved by using the above-mentioned incinerated ash melting device. In this incineration ash melting device, incineration ash generated from the incinerator or incineration ash collected from the dust collector is charged into the ash filter 12. The incinerated ash charged into the ash hopper l2 is continuously or intermittently fed into the plasma arc furnace 5 through the chute 9. The plasma torch 8 is lowered into the plasma arc furnace 5 under predetermined setting conditions for discharging a plasma arc. In the non-transfer type, the plasma torch 8 is set at a predetermined distance from the counter electrode 10, and after air, which is a plasma forming gas, is supplied to the plasma torch 8, the rear electrode 8A and the collimator 8B are connected. A high-energy pulse is applied in between to generate a pilot arc. Next, the plasma torch 8 is raised to a predetermined height, and after a main arc is generated, a predetermined current (for example, 200
~300A), a predetermined voltage (e.g. 400~500v
), the thermal energy of the plasma arc is applied to the incinerated ash, which is the object to be heated, by radiation or conduction. On the other hand, in the case of the non-transfer type, thermal energy is applied to the incinerated ash by the same operation as the transfer type, except for the operation of generating a pilot arc by applying a pulse between the rear electrode 8A and the front electrode 8C. That is, a plasma arc is generated by plasma arc discharge and plasma-type gas, and the incineration ash containing oxides, highly molten substances, etc. becomes molten slag 13 due to the thermal energy of the plasma arc, and the metal is converted into molten slag 13. , continuously or intermittently flows out from the tap 25 of the furnace body, and is taken out as slag to the slag receiver IS.
また、焼却灰が溶融することによって発生する燃焼ガス
は、排ガス出口ｌ６から排ガスダクト２３を通って、例
えば、徘ガス処理装置に送り込まれ、燃焼ガスは処理さ
れて煙突等から大気へ排気される．
この時、電流はＰＩＤＩＩＩ１１とし、電圧は移送式の
プラズマトーチ８の場合は、対１ｉ極間の距離とアーク
ガス圧の変動サイクルによって決定される．また、非移
送式のプラズマトーチの場合は、アークガス圧の変動サ
イクルによって決定されるものである．更に、非移送型
のプラズマトーチを用いる場合には、該プラズマトーチ
に内蔵された十極と一極の電極間でプラズマアークを発
生させ、そのアーク熱即ちプラズマエネルギーにより焼
却灰を溶融させる。Furthermore, the combustion gas generated by melting the incinerated ash is sent from the exhaust gas outlet l6 through the exhaust gas duct 23 to, for example, a stray gas treatment device, where the combustion gas is treated and exhausted to the atmosphere from a chimney or the like. ．． At this time, the current is PID III 11, and in the case of the transfer type plasma torch 8, the voltage is determined by the distance between the pair of electrodes 1i and the fluctuation cycle of the arc gas pressure. In the case of a non-transfer type plasma torch, it is determined by the fluctuation cycle of the arc gas pressure. Furthermore, when a non-transfer type plasma torch is used, a plasma arc is generated between ten and one pole electrodes built into the plasma torch, and the incinerated ash is melted by the arc heat, that is, the plasma energy.
この発明による焼却灰の溶融処理方法は、上記のように
構戒されており、次のような効果を有する．即ち、この
発明は、焼却炉から排出される高融点物質を含む焼却灰
を溶融炉に順次直接投入し、該溶融炉に設けたプラズマ
トーチにプラズマ形成ガスとして空気を用いてプラズマ
アークを発生させ、咳プラズマアークの熱エネルギーに
よって前記焼却灰を溶融するので、従来の通常アークの
代わりにプラズマアークを用いるため、持続的に安定し
た高温が得られ、加熱部分が狭い範囲に集中でき、炉全
体の温度上昇は少なく、炉体表面からの熱損失が少なく
て済み、電力の変動がほとんどないので電源に及ぼす影
響も少ない．また、プラズマトーチの点火及び消火を瞬
時に操作でき、運転及び保守管理が容易である。The method for melting incineration ash according to the present invention has the above-mentioned precautions and has the following effects. That is, in this invention, incinerated ash containing high melting point substances discharged from an incinerator is sequentially directly charged into a melting furnace, and a plasma arc is generated using air as a plasma forming gas in a plasma torch provided in the melting furnace. Since the incineration ash is melted by the thermal energy of the plasma arc, a plasma arc is used instead of the conventional ordinary arc, so a sustained and stable high temperature can be obtained, the heating part can be concentrated in a narrow area, and the entire furnace can be heated. The temperature rise in the furnace is small, there is little heat loss from the furnace surface, and there is almost no fluctuation in power, so there is little effect on the power supply. In addition, the plasma torch can be turned on and off instantly, making operation and maintenance easy.
更に、プラズマ形戒ガスとして空気を用いることにより
、必要空気量は少なく、排ガス量が少ないため、溶融炉
を小型化でき、しかも、焼却灰中に残留している未燃物
（通常５％〜１０％の有機物が残留している）も完全に
分解でき、オーブンアーク炉のように、排ガス中にＣＯ
、炭化水素、ダイオキシン等の有害な未燃ガスが含まれ
て排気されることはなく、安全性に富んだ焼却灰の処理
方法を提供できる。Furthermore, by using air as the plasma-type gas, the required amount of air is small and the amount of exhaust gas is small, so the melting furnace can be made smaller. 10% of organic matter remaining) can be completely decomposed, and CO2 is not produced in the exhaust gas like an oven arc furnace.
, hydrocarbons, dioxins, and other harmful unburned gases are not emitted, making it possible to provide a highly safe method for treating incinerated ash.
特に、この発明による焼却灰の溶融処理方法は、プラズ
マアークを使用しているので、高熱エネルギーを得るこ
とができ、土砂、陶器、金属等の高融点物質を含む焼却
灰を直接溶融炉に投入してそのままの状態で迅速に溶融
することができ、従来のバーナ方式、電気炉方式等のよ
うに、磁選機、振動コンベヤ等を用いて焼却灰から該高
融点物賞を選別除去する必要がなく、作業工程が少なく
なるだけでなく設備そのものが簡素化し且つコンパクト
に構或することができる。また、焼却灰中に含まれてい
る重金属は通常揮発性の高い塩化物の形態であるが、こ
の発明では、プラズマ形威ガスに空気を用いているため
、該空気の強い酸化作用により揮発性の低い重金属酸化
物に変化させることができ、そのため重金属の大部分は
溶融スラグ中に溶融固定され、排ガス中に揮敗すること
はなく、更に、生或したスラグからそれら重金属が溶出
するような現象は発生しない。In particular, since the method for melting incinerated ash according to the present invention uses a plasma arc, high thermal energy can be obtained, and incinerated ash containing high-melting point substances such as earth and sand, ceramics, and metals is directly fed into the melting furnace. Unlike conventional burner methods, electric furnace methods, etc., it is not necessary to separate and remove the high melting point material from the incinerated ash using a magnetic separator, vibrating conveyor, etc. This not only reduces the number of work steps, but also simplifies and makes the equipment itself more compact. In addition, heavy metals contained in incineration ash are usually in the form of highly volatile chlorides, but in this invention, since air is used as the plasma gas, the strong oxidizing effect of the air makes them less volatile. Therefore, most of the heavy metals are fused and fixed in the molten slag, and do not volatilize in the exhaust gas. No phenomenon occurs.
第１図はこの発明による焼却灰の溶融処理方法を達戒す
るための焼却灰溶融装置の一例を示す説明図、第２図は
第１図の焼却灰溶融装置に利用される移送式のプラズマ
トーチを説明する説明図、及び第３図は第１図の焼却灰
溶融装置に利用される非移送式のプラズマトーチを説明
する説明図である．
１・−・・・・−プラズマシステム、５・一・・・・・
プラズマアーク炉、８・一・・・プラズマトーチ、１０
−・−・対極、１３・・・・−・一溶融スラグ．
第
２
図
８
第
３
図Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of an incinerated ash melting device for implementing the incinerated ash melting method according to the present invention, and Fig. 2 shows a transfer type plasma used in the incinerated ash melting device shown in Fig. 1. An explanatory diagram illustrating a torch, and FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a non-transfer type plasma torch used in the incineration ash melting device of FIG. 1. 1.--Plasma system, 5.1--
Plasma arc furnace, 8.1...Plasma torch, 10
−・−・Counter electrode, 13・・・・−・1 molten slag. Figure 2 Figure 8 Figure 3
Claims (1)
に順次直接投入し、該溶融炉に設けたプラズマトーチに
プラズマ形成ガスとして空気を用いてプラズマアークを
発生させ、該プラズマアークの熱エネルギーによって前
記焼却灰を溶融することを特徴とする焼却灰の溶融処理
方法。The incinerated ash containing high-melting point substances discharged from the incinerator is directly charged into a melting furnace, and a plasma arc is generated using air as a plasma forming gas in a plasma torch installed in the melting furnace, and the heat of the plasma arc is A method for melting and processing incinerated ash, which comprises melting the incinerated ash using energy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190488A JPH0694926B2 (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Method of melting incineration ash |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1190488A JPH0694926B2 (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Method of melting incineration ash |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355410A true JPH0355410A (en) | 1991-03-11 |
| JPH0694926B2 JPH0694926B2 (en) | 1994-11-24 |
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ID=16258928
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1190488A Expired - Lifetime JPH0694926B2 (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Method of melting incineration ash |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694926B2 (en) |
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