JPH10122541A - 焼却灰処理装置 - Google Patents
焼却灰処理装置Info
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- JPH10122541A JPH10122541A JP8273279A JP27327996A JPH10122541A JP H10122541 A JPH10122541 A JP H10122541A JP 8273279 A JP8273279 A JP 8273279A JP 27327996 A JP27327996 A JP 27327996A JP H10122541 A JPH10122541 A JP H10122541A
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Landscapes
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】火力発電プラントより排出される焼却灰を無害
化及び減量化し、更に有価金属を回収する焼却灰処理装
置を提供すること。 【解決手段】火力発電プラントから排出される焼却灰を
処理する焼却灰処理装置において、焼却灰を微粒子化し
未燃カーボン分を除去する未燃カーボン除去装置と、未
燃カーボン除去装置で未燃カーボン分を除去した焼却灰
を融解しこの灰の中の金属を蒸発・分解・還元する熱プ
ラズマ発生装置と、還元された金属蒸気を冷却して凝縮
する熱交換器とを備え、焼却灰を熱プラズマにより高温
分解し減容化するので、処理設備の縮小及び飛散処理設
備の削除、さらには灰中に含まれる有価金属の試料利用
及びスラグの工業材等への有効利用も可能であり、廃棄
物処理及び資源サイクルの両面において優れた火力発電
プラントを提供できる。
化及び減量化し、更に有価金属を回収する焼却灰処理装
置を提供すること。 【解決手段】火力発電プラントから排出される焼却灰を
処理する焼却灰処理装置において、焼却灰を微粒子化し
未燃カーボン分を除去する未燃カーボン除去装置と、未
燃カーボン除去装置で未燃カーボン分を除去した焼却灰
を融解しこの灰の中の金属を蒸発・分解・還元する熱プ
ラズマ発生装置と、還元された金属蒸気を冷却して凝縮
する熱交換器とを備え、焼却灰を熱プラズマにより高温
分解し減容化するので、処理設備の縮小及び飛散処理設
備の削除、さらには灰中に含まれる有価金属の試料利用
及びスラグの工業材等への有効利用も可能であり、廃棄
物処理及び資源サイクルの両面において優れた火力発電
プラントを提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石炭または石油を燃
料とする火力発電プラント、コンバインドサイクル火力
発電プラント、都市ごみ焼却処理プラント，下水汚泥焼
却処理プラント等のプラントからの廃棄物である焼却灰
を処理する焼却灰処理装置に関する。
料とする火力発電プラント、コンバインドサイクル火力
発電プラント、都市ごみ焼却処理プラント，下水汚泥焼
却処理プラント等のプラントからの廃棄物である焼却灰
を処理する焼却灰処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来の火力発電プラントを図８
の系統図を参照して説明する。火力発電プラントでは、
貯炭場またはオイルタンク１より石炭または石油がボイ
ラ２へ送られ、燃焼される。ボイラ２で燃焼された燃料
は、燃焼ガスとなって蒸発管３を加熱し、蒸発管３内の
水を蒸気とする。この蒸気は更に過熱器４により過熱さ
れて蒸気タービン５に送られ、蒸気タービン５を回転さ
せ、回転軸上にある発電機６を回転させて発電に至る。
の系統図を参照して説明する。火力発電プラントでは、
貯炭場またはオイルタンク１より石炭または石油がボイ
ラ２へ送られ、燃焼される。ボイラ２で燃焼された燃料
は、燃焼ガスとなって蒸発管３を加熱し、蒸発管３内の
水を蒸気とする。この蒸気は更に過熱器４により過熱さ
れて蒸気タービン５に送られ、蒸気タービン５を回転さ
せ、回転軸上にある発電機６を回転させて発電に至る。
【０００３】一方、ボイラ２より排出された燃焼ガス
は、集塵器７を通して除塵された後、煙突８より大気中
に放出される。集塵器７により集められたフライアッシ
ュは、石炭または石油中に含まれる有害物質を含んでい
るため、産業廃棄物としての処理が必要となり、管理型
処分場としての灰捨場へ廃棄処分される。また、石炭を
燃料とする火力発電プラントでは、ボイラ２に残留する
ボトムアッシュについても廃棄処理が必要となる。
は、集塵器７を通して除塵された後、煙突８より大気中
に放出される。集塵器７により集められたフライアッシ
ュは、石炭または石油中に含まれる有害物質を含んでい
るため、産業廃棄物としての処理が必要となり、管理型
処分場としての灰捨場へ廃棄処分される。また、石炭を
燃料とする火力発電プラントでは、ボイラ２に残留する
ボトムアッシュについても廃棄処理が必要となる。
【０００４】また、都市ごみ焼却処理プラント及び下水
汚泥焼却処理プラントでは、燃料が都市ごみまたは乾燥
下水汚泥となるだけで、上記の火力発電プラントの場合
と同じであり、廃棄処理が必要となる。
汚泥焼却処理プラントでは、燃料が都市ごみまたは乾燥
下水汚泥となるだけで、上記の火力発電プラントの場合
と同じであり、廃棄処理が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の火力
発電プラント、例えば石炭火力発電プラントの場合、年
間数万トンに及ぶ大量の石炭灰を排出し、その廃棄処理
のために広大な埋め立て処分場をプラント敷地内に確保
し、更に灰の飛散防止などの環境対策を施す必要があ
る。また、石炭灰等の廃棄物は産業廃棄物業者への廃棄
委託を行う必要がある。このことは、火力発電プラント
の所要敷地及び灰処理コストにより経済性を損なう他、
環境規制の面からも廃棄物の無害化、減容化、再利用が
望まれるようになってきた。
発電プラント、例えば石炭火力発電プラントの場合、年
間数万トンに及ぶ大量の石炭灰を排出し、その廃棄処理
のために広大な埋め立て処分場をプラント敷地内に確保
し、更に灰の飛散防止などの環境対策を施す必要があ
る。また、石炭灰等の廃棄物は産業廃棄物業者への廃棄
委託を行う必要がある。このことは、火力発電プラント
の所要敷地及び灰処理コストにより経済性を損なう他、
環境規制の面からも廃棄物の無害化、減容化、再利用が
望まれるようになってきた。
【０００６】本発明の請求項１乃至請求項７は、以上の
ような状況を鑑みてなされたもので、その目的は、火力
発電プラントまたはコンバインドサイクル石油火力プラ
ントより排出されるフライアッシュやボトムアッシュ等
の焼却灰を無害化及び減量化し、更に有価金属を回収す
る焼却灰処理装置を提供することにある。
ような状況を鑑みてなされたもので、その目的は、火力
発電プラントまたはコンバインドサイクル石油火力プラ
ントより排出されるフライアッシュやボトムアッシュ等
の焼却灰を無害化及び減量化し、更に有価金属を回収す
る焼却灰処理装置を提供することにある。
【０００７】本発明の請求項８及び請求項９の目的は、
都市ごみ焼却処理プラントまたは下水汚泥焼却処理プラ
ントより排出される都市ごみまたは乾燥下水汚泥を無害
化及び減量化し、更に有価金属を回収する焼却灰処理装
置を提供することにある。
都市ごみ焼却処理プラントまたは下水汚泥焼却処理プラ
ントより排出される都市ごみまたは乾燥下水汚泥を無害
化及び減量化し、更に有価金属を回収する焼却灰処理装
置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、石炭を燃料とする火力発電プ
ラントから排出される焼却灰を処理する焼却灰処理装置
において、前記焼却灰を微粒子化し未燃カーボン分を除
去する未燃カーボン除去装置と、前記未燃カーボン除去
装置で未燃カーボン分を除去した焼却灰を融解しこの灰
の中の金属を蒸発・分解・還元する熱プラズマ発生装置
と、前記還元された金属蒸気を冷却して凝縮する熱交換
器とを備え、前記焼却灰を熱プラズマにより高温分解す
ると共に金属を分離し、減容化することを特徴とする。
に、本発明の請求項１は、石炭を燃料とする火力発電プ
ラントから排出される焼却灰を処理する焼却灰処理装置
において、前記焼却灰を微粒子化し未燃カーボン分を除
去する未燃カーボン除去装置と、前記未燃カーボン除去
装置で未燃カーボン分を除去した焼却灰を融解しこの灰
の中の金属を蒸発・分解・還元する熱プラズマ発生装置
と、前記還元された金属蒸気を冷却して凝縮する熱交換
器とを備え、前記焼却灰を熱プラズマにより高温分解す
ると共に金属を分離し、減容化することを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項２は、請求項１記載の焼却
灰処理装置において、前記未燃カーボン除去装置の代り
に焼却灰を磁化率の違いにより分離する磁気分離装置を
設け、前記焼却灰を微粒子化し磁気分離すると共に、熱
プラズマにより高温分解することにより減容化すること
を特徴とする。
灰処理装置において、前記未燃カーボン除去装置の代り
に焼却灰を磁化率の違いにより分離する磁気分離装置を
設け、前記焼却灰を微粒子化し磁気分離すると共に、熱
プラズマにより高温分解することにより減容化すること
を特徴とする。
【００１０】本発明の請求項３は、請求項２記載の焼却
灰処理装置において、前記磁気分離装置を多段備え、こ
の磁気分離装置により前記焼却灰を磁化率の違いにより
金属種類ごとに分離し、熱プラズマにより高温分解する
ことにより減容化することを特徴とする。
灰処理装置において、前記磁気分離装置を多段備え、こ
の磁気分離装置により前記焼却灰を磁化率の違いにより
金属種類ごとに分離し、熱プラズマにより高温分解する
ことにより減容化することを特徴とする。
【００１１】本発明の請求項４は、請求項１記載の焼却
灰処理装置において、前記未燃カーボン除去装置と前記
熱プラズマ発生装置との間に焼却灰を磁化率の違いによ
り分離する磁気分離装置を設け、前記焼却灰を微粒子化
し未燃カーボン分を除き、磁気分離装置を通すことによ
り金属を分離すると共に、熱プラズマにより高温分解す
ることにより減容化することを特徴とする。
灰処理装置において、前記未燃カーボン除去装置と前記
熱プラズマ発生装置との間に焼却灰を磁化率の違いによ
り分離する磁気分離装置を設け、前記焼却灰を微粒子化
し未燃カーボン分を除き、磁気分離装置を通すことによ
り金属を分離すると共に、熱プラズマにより高温分解す
ることにより減容化することを特徴とする。
【００１２】本発明の請求項５は、請求項１記載の焼却
灰処理装置において、焼却灰を磁化率の違いにより分離
する磁気分離装置を前記未燃カーボン除去装置の前段に
配置し、焼却灰を磁気分離し、かつ微粒子化して未燃カ
ーボン分を除去すると共に、熱プラズマにより高温分解
することにより減容化することを特徴とする。
灰処理装置において、焼却灰を磁化率の違いにより分離
する磁気分離装置を前記未燃カーボン除去装置の前段に
配置し、焼却灰を磁気分離し、かつ微粒子化して未燃カ
ーボン分を除去すると共に、熱プラズマにより高温分解
することにより減容化することを特徴とする。
【００１３】本発明の請求項６は、請求項２記載の焼却
灰処理装置において、前記熱交換器において金属が不完
全分離の焼却灰を、再び前記磁気分離装置に還流させる
配管を備え、焼却灰に含まれる金属を磁気分離すると共
に、熱プラズマにより高温分解することて減容化するこ
とを特徴とする。
灰処理装置において、前記熱交換器において金属が不完
全分離の焼却灰を、再び前記磁気分離装置に還流させる
配管を備え、焼却灰に含まれる金属を磁気分離すると共
に、熱プラズマにより高温分解することて減容化するこ
とを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項７は、請求項１乃至請求項
６記載の焼却灰処理装置において、石炭を燃料とする火
力発電プラントの代りに石油を燃料とする火力発電プラ
ントまたはコンバインドサイクル火力発電プラントであ
ることを特徴とする。
６記載の焼却灰処理装置において、石炭を燃料とする火
力発電プラントの代りに石油を燃料とする火力発電プラ
ントまたはコンバインドサイクル火力発電プラントであ
ることを特徴とする。
【００１５】本発明の請求項８は、請求項１乃至請求項
６記載の焼却灰処理装置において、石炭を燃料とする火
力発電プラントの代りに都市ごみを焼却する都市ごみ焼
却処理プラントであることを特徴とする。
６記載の焼却灰処理装置において、石炭を燃料とする火
力発電プラントの代りに都市ごみを焼却する都市ごみ焼
却処理プラントであることを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項９は、請求項１乃至請求項
６記載の焼却灰処理装置において、石炭を燃料とする火
力発電プラントの代りに乾燥下水汚泥を焼却する下水汚
泥焼却処理プラントであることを特徴とする。
６記載の焼却灰処理装置において、石炭を燃料とする火
力発電プラントの代りに乾燥下水汚泥を焼却する下水汚
泥焼却処理プラントであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１対応）の火力発電プラントの系統図であり、従来例で
ある図８の火力発電プラントと同一部分は同一符号を付
して説明する。
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１対応）の火力発電プラントの系統図であり、従来例で
ある図８の火力発電プラントと同一部分は同一符号を付
して説明する。
【００１８】同図において、１は貯炭場またはオイルタ
ンクであり、この貯炭場またはオイルタンク１より石炭
または石油がボイラ２へ送られ、燃焼される。ボイラ２
で燃焼された燃料は、燃焼ガスとなって蒸発管３を加熱
し、蒸発管３内の水を蒸気とする。この蒸気は更に過熱
器４を通って加熱されて蒸気タービン５に送られ、これ
を回転させ、回転軸上にある発電機６を回転させて発電
に至る。また、ボイラ２より排出された燃焼ガスは、集
塵器７を通して除塵された後、煙突８より大気中に放出
される。
ンクであり、この貯炭場またはオイルタンク１より石炭
または石油がボイラ２へ送られ、燃焼される。ボイラ２
で燃焼された燃料は、燃焼ガスとなって蒸発管３を加熱
し、蒸発管３内の水を蒸気とする。この蒸気は更に過熱
器４を通って加熱されて蒸気タービン５に送られ、これ
を回転させ、回転軸上にある発電機６を回転させて発電
に至る。また、ボイラ２より排出された燃焼ガスは、集
塵器７を通して除塵された後、煙突８より大気中に放出
される。
【００１９】一方、集塵器７により集められたフライア
ッシュ及びボイラ２に残留するボトムアッシュ（焼却
灰）は未燃カーボン除去装置９で微粒子化され未燃カー
ボン分が除去される、また１０は焼却灰を融解しこの灰
の中の金属を蒸発・分解・還元する熱プラズマ発生装
置、１１は熱プラズマ装置１０に還元ガスを供給する還
元ガス供給装置、１２は還元された金属蒸気を冷却して
凝縮する熱交換器、１３は金属回収容器である。
ッシュ及びボイラ２に残留するボトムアッシュ（焼却
灰）は未燃カーボン除去装置９で微粒子化され未燃カー
ボン分が除去される、また１０は焼却灰を融解しこの灰
の中の金属を蒸発・分解・還元する熱プラズマ発生装
置、１１は熱プラズマ装置１０に還元ガスを供給する還
元ガス供給装置、１２は還元された金属蒸気を冷却して
凝縮する熱交換器、１３は金属回収容器である。
【００２０】ところで、上記熱プラズマは１万度以上の
高温を有する流体であるため、 (1) 被熱物質を短時間で融点，沸点以上に加熱すること
ができる。 (2) 熱プラズマ自体がイオンやラジカル源となり、高活
性である。 (3) 特殊な反応雰囲気を自由に選択できる。 という特徴を持っている。
高温を有する流体であるため、 (1) 被熱物質を短時間で融点，沸点以上に加熱すること
ができる。 (2) 熱プラズマ自体がイオンやラジカル源となり、高活
性である。 (3) 特殊な反応雰囲気を自由に選択できる。 という特徴を持っている。
【００２１】このように、熱プラズマは柔軟性に富むす
ぐれた高温加熱源であり、この特性を活かして灰の減量
化、無害化及び資源回収を行うことができる。また、灰
処理は次のような手順で行われる。すなわち、まず、灰
をアルコール等の親油基と親水基を持つ物質と一緒に水
槽に送り込む。次に、親油基により灰中の未燃カーボン
が分離される。この減容化された灰を熱プラズマ中に投
入する。これにより熱プラズマの高温により灰の構成物
である金属酸化物（シリカ，アルミナ，酸化バナジウ
ム，酸化ニッケル、酸化クロム等）は、金属原子・イオ
ンにまで分解される。同時に添加される水素、メタン等
の還元性ガスの還元作用により上記金属酸化物は還元さ
れ、金属原子となる。さらに、有害金属及び有価金属は
熱交換器においてスラグとなり無害化でき、選択分離す
ることができる。
ぐれた高温加熱源であり、この特性を活かして灰の減量
化、無害化及び資源回収を行うことができる。また、灰
処理は次のような手順で行われる。すなわち、まず、灰
をアルコール等の親油基と親水基を持つ物質と一緒に水
槽に送り込む。次に、親油基により灰中の未燃カーボン
が分離される。この減容化された灰を熱プラズマ中に投
入する。これにより熱プラズマの高温により灰の構成物
である金属酸化物（シリカ，アルミナ，酸化バナジウ
ム，酸化ニッケル、酸化クロム等）は、金属原子・イオ
ンにまで分解される。同時に添加される水素、メタン等
の還元性ガスの還元作用により上記金属酸化物は還元さ
れ、金属原子となる。さらに、有害金属及び有価金属は
熱交換器においてスラグとなり無害化でき、選択分離す
ることができる。
【００２２】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、未燃カーボン除去装置９により燃え残ってい
る炭素分を除かれた後、熱プラズマ発生装置１０に投入
され、高温に加熱される。焼却灰の構成物である金属酸
化物は、金属原子、イオンと酸素に分解される。還元ガ
ス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用によりプラズ
マ中の金属は還元され金属原子となる。この還元された
金属蒸気はプラズマガスと一緒に熱交換器１２に通さ
れ、冷却されると、金属が熱交換器１２内の金属回収容
器１３に溜まる。この熱交換器１２の温度を有害金属、
有価金属のそれぞれの融点に制御することにより、特定
の熱交換器内に特定の金属を凝集させることができ、灰
中に含まれている金属を成分毎に取り出すことができ
る。
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、未燃カーボン除去装置９により燃え残ってい
る炭素分を除かれた後、熱プラズマ発生装置１０に投入
され、高温に加熱される。焼却灰の構成物である金属酸
化物は、金属原子、イオンと酸素に分解される。還元ガ
ス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用によりプラズ
マ中の金属は還元され金属原子となる。この還元された
金属蒸気はプラズマガスと一緒に熱交換器１２に通さ
れ、冷却されると、金属が熱交換器１２内の金属回収容
器１３に溜まる。この熱交換器１２の温度を有害金属、
有価金属のそれぞれの融点に制御することにより、特定
の熱交換器内に特定の金属を凝集させることができ、灰
中に含まれている金属を成分毎に取り出すことができ
る。
【００２３】上述したように、本実施例によれば、石炭
火力発電所における焼却灰中の金属酸化物から酸素を除
き、金属単体の形で分離して取り出すことができるの
で、焼却灰を減容化すると共に無害化することができ
る。
火力発電所における焼却灰中の金属酸化物から酸素を除
き、金属単体の形で分離して取り出すことができるの
で、焼却灰を減容化すると共に無害化することができ
る。
【００２４】図２は本発明の第２実施例（請求項２及び
請求項３対応）の系統図であり、図１の第１実施例と異
なる点は、未燃カーボン除去装置９の代りに焼却灰を磁
化率の違いにより分離する磁気分離装置１４を用いた点
のみであるので、同一部分は同一符号を付して重複説明
は省略する。
請求項３対応）の系統図であり、図１の第１実施例と異
なる点は、未燃カーボン除去装置９の代りに焼却灰を磁
化率の違いにより分離する磁気分離装置１４を用いた点
のみであるので、同一部分は同一符号を付して重複説明
は省略する。
【００２５】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、磁気分離装置１４により磁化率の違いを利用
して分離された後、熱プラズマ発生装置１０に投入さ
れ、高温に加熱され、構成物である金属酸化物は、金属
原子，イオンと酸素に分解される。還元ガス供給装置１
１による還元ガスの脱酸作用によりプラズマ中の金属は
還元され金属原子となる。還元された金属蒸気はプラズ
マガスと一緒に、熱交換器１２に通され、冷却され、金
属が熱交換器内の金属回収容器１３に溜まる。この熱交
換器の温度を、有害金属，有価金属のそれぞれの融点に
制御することにより、特定の熱交換器内に特定の金属を
凝集させることができ、焼却灰中に含まれている金属
を、成分毎に取り出すことができる。
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、磁気分離装置１４により磁化率の違いを利用
して分離された後、熱プラズマ発生装置１０に投入さ
れ、高温に加熱され、構成物である金属酸化物は、金属
原子，イオンと酸素に分解される。還元ガス供給装置１
１による還元ガスの脱酸作用によりプラズマ中の金属は
還元され金属原子となる。還元された金属蒸気はプラズ
マガスと一緒に、熱交換器１２に通され、冷却され、金
属が熱交換器内の金属回収容器１３に溜まる。この熱交
換器の温度を、有害金属，有価金属のそれぞれの融点に
制御することにより、特定の熱交換器内に特定の金属を
凝集させることができ、焼却灰中に含まれている金属
を、成分毎に取り出すことができる。
【００２６】本実施例によれば、石炭火力発電所におけ
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、灰を減容化，無
害化することができる。
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、灰を減容化，無
害化することができる。
【００２７】図３は本発明の第３実施例（請求項４対
応）の系統図であり、図１の第１実施例と異なる点は、
未燃カーボン除去装置９と熱プラズマ発生装置１０との
間に灰に含まれる金属を磁化率の違いにより分離する磁
気分離装置１４を配置した点のみであるので、同一部分
は同一符号を付して重複説明は省略する。
応）の系統図であり、図１の第１実施例と異なる点は、
未燃カーボン除去装置９と熱プラズマ発生装置１０との
間に灰に含まれる金属を磁化率の違いにより分離する磁
気分離装置１４を配置した点のみであるので、同一部分
は同一符号を付して重複説明は省略する。
【００２８】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、未燃カーボン除去装置９により燃え残ってい
る炭素分を除かれてから、磁気分離装置１４により磁化
率の違いを利用して分離された後、熱プラズマ発生装置
１０に投入され、高温に加熱され、灰の構成物である金
属酸化物は、金属原子，イオンと酸素に分解される。還
元ガス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用により、
プラズマ中の金属は還元され金属原子となる。還元され
た金属蒸気はプラズマガスと一緒に、熱交換器１２に通
され、冷却され、金属が交換器内の金属回収容器１３に
溜まる。この熱交換器の温度を、有害金属，有価金属の
それぞれの融点に制御することにより、特定の熱交換器
内に特定の金属を凝集させることができ、焼却灰中に含
まれている金属を、成分毎に取り出すことができる。
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、未燃カーボン除去装置９により燃え残ってい
る炭素分を除かれてから、磁気分離装置１４により磁化
率の違いを利用して分離された後、熱プラズマ発生装置
１０に投入され、高温に加熱され、灰の構成物である金
属酸化物は、金属原子，イオンと酸素に分解される。還
元ガス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用により、
プラズマ中の金属は還元され金属原子となる。還元され
た金属蒸気はプラズマガスと一緒に、熱交換器１２に通
され、冷却され、金属が交換器内の金属回収容器１３に
溜まる。この熱交換器の温度を、有害金属，有価金属の
それぞれの融点に制御することにより、特定の熱交換器
内に特定の金属を凝集させることができ、焼却灰中に含
まれている金属を、成分毎に取り出すことができる。
【００２９】本実施例によれば、石炭火力発電所におけ
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、焼却灰を減容
化，無害化することができる。
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、焼却灰を減容
化，無害化することができる。
【００３０】図４は本発明の第４実施例（請求項５対
応）の系統図であり、図２の第２実施例と異なる点は、
焼却灰を磁化率の違いにより分離する磁気分離装置１４
と熱プラズマ発生装置１０との間に未燃カーボン除去装
置９を配置した点のみであるので、同一部分は同一符号
を付して重複説明は省略する。
応）の系統図であり、図２の第２実施例と異なる点は、
焼却灰を磁化率の違いにより分離する磁気分離装置１４
と熱プラズマ発生装置１０との間に未燃カーボン除去装
置９を配置した点のみであるので、同一部分は同一符号
を付して重複説明は省略する。
【００３１】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
灰は、磁気分離装置１４により磁化率の違いを利用して
分離された後、未燃カーボン除去装置９により燃え残っ
ている炭素分を除かれた後、熱プラズマ発生装置１０に
投入され、高温に加熱され、構成物である金属酸化物
は、金属原子，イオンと酸素に分解される。還元ガス供
給装置１１による還元ガスの脱酸作用により、プラズマ
中の金属は還元され金属原子となる。還元された金属蒸
気はプラズマガスと一緒に、熱交換器１２に通され、冷
却され、金属が交換器内の金属回収容器１３に溜まる。
この熱交換器の温度を、有害金属，有価金属のそれぞれ
の融点に制御することにより、特定の熱交換器内に特定
の金属を凝集させることができ、灰中に含まれている金
属を、成分毎に取り出すことができる。
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
灰は、磁気分離装置１４により磁化率の違いを利用して
分離された後、未燃カーボン除去装置９により燃え残っ
ている炭素分を除かれた後、熱プラズマ発生装置１０に
投入され、高温に加熱され、構成物である金属酸化物
は、金属原子，イオンと酸素に分解される。還元ガス供
給装置１１による還元ガスの脱酸作用により、プラズマ
中の金属は還元され金属原子となる。還元された金属蒸
気はプラズマガスと一緒に、熱交換器１２に通され、冷
却され、金属が交換器内の金属回収容器１３に溜まる。
この熱交換器の温度を、有害金属，有価金属のそれぞれ
の融点に制御することにより、特定の熱交換器内に特定
の金属を凝集させることができ、灰中に含まれている金
属を、成分毎に取り出すことができる。
【００３２】本実施例によれば、石炭火力発電所におけ
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、灰を減容化，無
害化することができる。
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、灰を減容化，無
害化することができる。
【００３３】図５は本発明の第５実施例（請求項６対
応）の系統図であり、図２の第２実施例と異なる点は、
１回の焼却灰の処理では完全に金属を分離できないの
で、熱交換器１２から出される灰を配管１５を経て、再
び磁気分離装置１４に還流させて同一操作を繰り返し行
って、焼却灰中に含まれている金属を成分毎に取り出す
ように構成した点のみであるので、同一部分は同一符号
を付して重複説明は省略する。
応）の系統図であり、図２の第２実施例と異なる点は、
１回の焼却灰の処理では完全に金属を分離できないの
で、熱交換器１２から出される灰を配管１５を経て、再
び磁気分離装置１４に還流させて同一操作を繰り返し行
って、焼却灰中に含まれている金属を成分毎に取り出す
ように構成した点のみであるので、同一部分は同一符号
を付して重複説明は省略する。
【００３４】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、磁気分離装置１４により磁化率の違いを利用
して分離された後、熱プラズマ発生装置１０に投入さ
れ、高温に加熱される。これにより灰の構成物である金
属酸化物は、金属原子・イオンと酸素に分解される。還
元ガス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用により、
プラズマ中の金属は還元され金属原子となる。還元され
た金属蒸気はプラズマガスと一緒に、熱交換器１２に通
され、冷却され、金属が熱交換器内の金属回収容器１３
に溜まる。この熱交換器の温度を、有害金属，有価金属
のそれぞれの融点に制御することにより、特定の熱交換
器内に特定の金属を凝集させる。この際、金属が完全に
分離できていない灰を配管１５を経て、再び磁気分離装
置１４に還流させて上記と同じ操作を繰り返すことによ
り焼却灰中に含まれている金属を、成分毎に取り出すこ
とができる。
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、磁気分離装置１４により磁化率の違いを利用
して分離された後、熱プラズマ発生装置１０に投入さ
れ、高温に加熱される。これにより灰の構成物である金
属酸化物は、金属原子・イオンと酸素に分解される。還
元ガス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用により、
プラズマ中の金属は還元され金属原子となる。還元され
た金属蒸気はプラズマガスと一緒に、熱交換器１２に通
され、冷却され、金属が熱交換器内の金属回収容器１３
に溜まる。この熱交換器の温度を、有害金属，有価金属
のそれぞれの融点に制御することにより、特定の熱交換
器内に特定の金属を凝集させる。この際、金属が完全に
分離できていない灰を配管１５を経て、再び磁気分離装
置１４に還流させて上記と同じ操作を繰り返すことによ
り焼却灰中に含まれている金属を、成分毎に取り出すこ
とができる。
【００３５】本実施例によれば、石炭火力発電所におけ
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、焼却灰を減容
化，無害化することができる。
る焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単体の形
で分離して取り出すことができるので、焼却灰を減容
化，無害化することができる。
【００３６】図６は本発明の第６実施例（請求項７対
応）の系統図であり、図１の第１実施例と異なる点は、
第１実施例では火力発電プラントから排出される焼却灰
を処理しているが、本実施例ではコンバインドサイクル
石油火力プラントから排出される焼却灰を処理する点の
みであるので、同一部分は同一符号を付して重複説明は
省略する。
応）の系統図であり、図１の第１実施例と異なる点は、
第１実施例では火力発電プラントから排出される焼却灰
を処理しているが、本実施例ではコンバインドサイクル
石油火力プラントから排出される焼却灰を処理する点の
みであるので、同一部分は同一符号を付して重複説明は
省略する。
【００３７】同図に示すコンバインドサイクル石油火力
プラントおいて、１はオイルタンクであり、このオイル
タンク１より石油が燃焼器１６へ送られ燃焼される。燃
焼器１６で燃焼された燃焼ガスはガスタービン１７を回
転させ、回転軸上にある発電機６を回転させて発電に至
る。また、ガスタービン１７からの排ガスはボイラ２内
の蒸発管３を加熱し、蒸発管３内の水を蒸気とする。蒸
気は更に過熱器４を通って蒸気タービン５に送られ、こ
れを回転させ、回転軸上にある発電機６を回転させて発
電に至る。一方、ボイラ２より排出された燃焼ガスは、
集塵器７を通して除塵された後、煙突８より大気中に放
出される。
プラントおいて、１はオイルタンクであり、このオイル
タンク１より石油が燃焼器１６へ送られ燃焼される。燃
焼器１６で燃焼された燃焼ガスはガスタービン１７を回
転させ、回転軸上にある発電機６を回転させて発電に至
る。また、ガスタービン１７からの排ガスはボイラ２内
の蒸発管３を加熱し、蒸発管３内の水を蒸気とする。蒸
気は更に過熱器４を通って蒸気タービン５に送られ、こ
れを回転させ、回転軸上にある発電機６を回転させて発
電に至る。一方、ボイラ２より排出された燃焼ガスは、
集塵器７を通して除塵された後、煙突８より大気中に放
出される。
【００３８】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、集塵器７で集められた焼却灰は、未燃
カーボン除去装置９により燃え残っている炭素分を除か
れてから、熱プラズマ発生装置１０に投入され、高温に
加熱され、灰の構成物である金属酸化物は、金属原子，
イオンと酸素に分解される。還元ガス供給装置１１によ
る還元ガスの脱酸作用により、プラズマ中の金属は還元
され金属原子となる。還元された金属蒸気はプラズマガ
スと一緒に、熱交換器１２に通され、冷却され、金属が
交換器内の金属回収容器１３に溜まる。この熱交換器の
温度を、有害金属，有価金属のそれぞれの融点に制御す
ることにより、特定の熱交換器内に特定の金属を凝集さ
せることができ、焼却灰中に含まれている金属を、成分
毎に取り出すことができる。
説明する。まず、集塵器７で集められた焼却灰は、未燃
カーボン除去装置９により燃え残っている炭素分を除か
れてから、熱プラズマ発生装置１０に投入され、高温に
加熱され、灰の構成物である金属酸化物は、金属原子，
イオンと酸素に分解される。還元ガス供給装置１１によ
る還元ガスの脱酸作用により、プラズマ中の金属は還元
され金属原子となる。還元された金属蒸気はプラズマガ
スと一緒に、熱交換器１２に通され、冷却され、金属が
交換器内の金属回収容器１３に溜まる。この熱交換器の
温度を、有害金属，有価金属のそれぞれの融点に制御す
ることにより、特定の熱交換器内に特定の金属を凝集さ
せることができ、焼却灰中に含まれている金属を、成分
毎に取り出すことができる。
【００３９】本実施例によれば、コンバインドサイクル
石油火力発電所における焼却灰中の金属酸化物から酸素
を除き、金属単体の形で分離して取り出すことができる
ので、焼却灰を減容化、無害化することができる。
石油火力発電所における焼却灰中の金属酸化物から酸素
を除き、金属単体の形で分離して取り出すことができる
ので、焼却灰を減容化、無害化することができる。
【００４０】図７は本発明の第７実施例（請求項８及び
請求項９対応）の系統図であり、図１の第１実施例と異
なる点は、第１実施例では火力発電プラントから排出さ
れる焼却灰を処理しているが、本実施例では都市ごみ焼
却処理プラントまたは下水汚泥焼却処理プラントから排
出される都市ごみまたは下水汚泥を処理する点のみであ
るので、同一部分は同一符号を付して重複説明は省略す
る。
請求項９対応）の系統図であり、図１の第１実施例と異
なる点は、第１実施例では火力発電プラントから排出さ
れる焼却灰を処理しているが、本実施例では都市ごみ焼
却処理プラントまたは下水汚泥焼却処理プラントから排
出される都市ごみまたは下水汚泥を処理する点のみであ
るので、同一部分は同一符号を付して重複説明は省略す
る。
【００４１】同図に示す都市ごみ焼却処理プラントまた
は下水汚泥焼却処理プラントおいて、１８は都市ごみ堆
積場または下水汚泥堆積場であり、この都市ごみ堆積場
または下水汚泥堆積場１８より都市ごみまたは乾燥下水
汚泥がボイラ２へ送られ、燃焼される。ボイラ２より排
出された燃焼ガスは、集塵器７を通して除塵された後、
煙突８より大気中に放出される。
は下水汚泥焼却処理プラントおいて、１８は都市ごみ堆
積場または下水汚泥堆積場であり、この都市ごみ堆積場
または下水汚泥堆積場１８より都市ごみまたは乾燥下水
汚泥がボイラ２へ送られ、燃焼される。ボイラ２より排
出された燃焼ガスは、集塵器７を通して除塵された後、
煙突８より大気中に放出される。
【００４２】次に、本実施例の焼却灰処理手順について
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、未燃カーボン除去装置９により燃え残ってい
る炭素分を除かれた後、熱プラズマ発生装置１０に投入
され、高温に加熱される。焼却灰の構成物である金属酸
化物は、金属原子、イオンと酸素に分解される。還元ガ
ス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用によりプラズ
マ中の金属は還元され金属原子となる。この還元された
金属蒸気はプラズマガスと一緒に熱交換器１２に通さ
れ、冷却されると、金属が熱交換器１２内の金属回収容
器１３に溜まる。この熱交換器１２の温度を有害金属、
有価金属のそれぞれの融点に制御することにより、特定
の熱交換器内に特定の金属を凝集させることができ、灰
中に含まれている金属を成分毎に取り出すことができ
る。
説明する。まず、ボイラ２または集塵器７で集められた
焼却灰は、未燃カーボン除去装置９により燃え残ってい
る炭素分を除かれた後、熱プラズマ発生装置１０に投入
され、高温に加熱される。焼却灰の構成物である金属酸
化物は、金属原子、イオンと酸素に分解される。還元ガ
ス供給装置１１による還元ガスの脱酸作用によりプラズ
マ中の金属は還元され金属原子となる。この還元された
金属蒸気はプラズマガスと一緒に熱交換器１２に通さ
れ、冷却されると、金属が熱交換器１２内の金属回収容
器１３に溜まる。この熱交換器１２の温度を有害金属、
有価金属のそれぞれの融点に制御することにより、特定
の熱交換器内に特定の金属を凝集させることができ、灰
中に含まれている金属を成分毎に取り出すことができ
る。
【００４３】上述したように、本実施例によれば、都市
ごみ焼却処理プラントまたは下水汚泥焼却処理プラント
における焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単
体の形で分離して取り出すことができるので、焼却灰を
減容化、無害化することができる。
ごみ焼却処理プラントまたは下水汚泥焼却処理プラント
における焼却灰中の金属酸化物から酸素を除き、金属単
体の形で分離して取り出すことができるので、焼却灰を
減容化、無害化することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
乃至請求項６によれば、大量に排出されていた火力発電
プラントからの焼却灰を減容化し、無害化することがで
きるため、処理設備として使われていた敷地の縮小及び
飛散処理設備が不用となり、更に、灰中に含まれる有価
金属の試料利用及びスラグの工業材等への有効利用も可
能であり、廃棄物処理及び資源サイクルの両面において
優れた火力発電プラントを提供することができる。
乃至請求項６によれば、大量に排出されていた火力発電
プラントからの焼却灰を減容化し、無害化することがで
きるため、処理設備として使われていた敷地の縮小及び
飛散処理設備が不用となり、更に、灰中に含まれる有価
金属の試料利用及びスラグの工業材等への有効利用も可
能であり、廃棄物処理及び資源サイクルの両面において
優れた火力発電プラントを提供することができる。
【００４５】また、本発明の請求項７乃至請求項９によ
れば、コンバインドサイクル石油火力プラント、都市ご
み焼却処理プラント並びに下水汚泥焼却処理プラントか
ら大量に排出される焼却灰を減容化し、無害化すること
ができるため、処理設備として使われていた敷地の縮小
及び飛散処理設備が不用となり、また、灰中に含まれる
有価金属の試料利用及びスラグの工業材等への有効利用
も可能であり、廃棄物処理及び資源サイクルの両面にお
いて優れたコンバインドサイクル石油火力プラント、都
市ごみ焼却処理プラント並びに下水汚泥焼却処理プラン
トを提供することができる。
れば、コンバインドサイクル石油火力プラント、都市ご
み焼却処理プラント並びに下水汚泥焼却処理プラントか
ら大量に排出される焼却灰を減容化し、無害化すること
ができるため、処理設備として使われていた敷地の縮小
及び飛散処理設備が不用となり、また、灰中に含まれる
有価金属の試料利用及びスラグの工業材等への有効利用
も可能であり、廃棄物処理及び資源サイクルの両面にお
いて優れたコンバインドサイクル石油火力プラント、都
市ごみ焼却処理プラント並びに下水汚泥焼却処理プラン
トを提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例の火力発電プラントの焼却
灰処理装置の系統図。
灰処理装置の系統図。
【図２】本発明の第２実施例の火力発電プラントの焼却
灰処理装置の系統図。
灰処理装置の系統図。
【図３】本発明の第３実施例の火力発電プラントの焼却
灰処理装置の系統図。
灰処理装置の系統図。
【図４】本発明の第４実施例の火力発電プラントの焼却
灰処理装置の系統図。
灰処理装置の系統図。
【図５】本発明の第５実施例の火力発電プラントの焼却
灰処理装置の系統図。
灰処理装置の系統図。
【図６】本発明の第６実施例のコンバインドサイクル石
油火力プラントの焼却灰処理装置の系統図。
油火力プラントの焼却灰処理装置の系統図。
【図７】本発明の第７実施例の都市ごみ焼却処理プラン
トまたは下水汚泥焼却処理プラントの焼却灰処理装置の
系統図。
トまたは下水汚泥焼却処理プラントの焼却灰処理装置の
系統図。
【図８】従来の火力発電プラントの系統図。
１…貯炭場またはオイルタンク、２…ボイラ、３…蒸発
管、４…過熱器、５…蒸気タービン、６…発電機、７…
集塵器、８…煙突、９…未撚カーボン除去装置、１０…
熱プラズマ発生装置、１１…還元ガス供給装置、１２…
熱交換器、１３…金属回収容器、１４…磁気分離装置、
１５…配管、１６…燃焼器、１７…ガスタービン、１８
…都市ごみまたは下水汚泥堆積場。
管、４…過熱器、５…蒸気タービン、６…発電機、７…
集塵器、８…煙突、９…未撚カーボン除去装置、１０…
熱プラズマ発生装置、１１…還元ガス供給装置、１２…
熱交換器、１３…金属回収容器、１４…磁気分離装置、
１５…配管、１６…燃焼器、１７…ガスタービン、１８
…都市ごみまたは下水汚泥堆積場。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/02 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ 5/46 ＺＡＢ 5/00 ＺＡＢＮ
Claims (9)
- 【請求項１】 石炭を燃料とする火力発電プラントから
排出される焼却灰を処理する焼却灰処理装置において、
前記焼却灰を微粒子化し未燃カーボン分を除去する未燃
カーボン除去装置と、前記未燃カーボン除去装置で未燃
カーボン分を除去した焼却灰を融解しこの灰の中の金属
を蒸発・分解・還元する熱プラズマ発生装置と、前記還
元された金属蒸気を冷却して凝縮する熱交換器とを備
え、前記焼却灰を熱プラズマにより高温分解すると共に
金属を分離し、減容化することを特徴とする焼却灰処理
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の焼却灰処理装置におい
て、前記未燃カーボン除去装置の代りに焼却灰を磁化率
の違いにより分離する磁気分離装置を設け、前記焼却灰
を微粒子化し磁気分離すると共に、熱プラズマにより高
温分解することにより減容化することを特徴とする焼却
灰処理装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の焼却灰処理装置におい
て、前記磁気分離装置を多段備え、この磁気分離装置に
より前記焼却灰を磁化率の違いにより金属種類ごとに分
離し、熱プラズマにより高温分解することにより減容化
することを特徴とする焼却灰処理装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の焼却灰処理装置におい
て、前記未燃カーボン除去装置と前記熱プラズマ発生装
置との間に焼却灰を磁化率の違いにより分離する磁気分
離装置を設け、前記焼却灰を微粒子化し未燃カーボン分
を除き、磁気分離装置を通すことにより金属を分離する
と共に、熱プラズマにより高温分解することにより減容
化することを特徴とする焼却灰処理装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の焼却灰処理装置におい
て、焼却灰を磁化率の違いにより分離する磁気分離装置
を前記未燃カーボン除去装置の前段に配置し、焼却灰を
磁気分離し、かつ微粒子化して未燃カーボン分を除去す
ると共に、熱プラズマにより高温分解することにより減
容化することを特徴とする焼却灰処理装置。 - 【請求項６】 請求項２記載の焼却灰処理装置におい
て、前記熱交換器において金属が不完全分離の焼却灰
を、再び前記磁気分離装置に還流させる配管を備え、焼
却灰に含まれる金属を磁気分離すると共に、熱プラズマ
により高温分解することて減容化することを特徴とする
焼却灰処理装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６記載の焼却灰処理
装置において、石炭を燃料とする火力発電プラントの代
りに石油を燃料とする火力発電プラントまたはコンバイ
ンドサイクル火力発電プラントであることを特徴とする
焼却灰処理装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項６記載の焼却灰処理
装置において、石炭を燃料とする火力発電プラントの代
りに都市ごみを焼却する都市ごみ焼却処理プラントであ
ることを特徴とする焼却灰処理装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項６記載の焼却灰処理
装置において、石炭を燃料とする火力発電プラントの代
りに乾燥下水汚泥を焼却する下水汚泥焼却処理プラント
であることを特徴とする焼却灰処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273279A JPH10122541A (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 焼却灰処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273279A JPH10122541A (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 焼却灰処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122541A true JPH10122541A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17525640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8273279A Pending JPH10122541A (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 焼却灰処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122541A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6457425B1 (en) | 1999-11-02 | 2002-10-01 | Consolidated Engineering Company, Inc. | Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash |
| US7273015B2 (en) | 1999-11-02 | 2007-09-25 | Consolidated Engineering Company, Inc. | Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash |
| JP2009287052A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | バナジウム回収装置 |
| JP2013530909A (ja) * | 2010-04-27 | 2013-08-01 | チャイナ シェンフア エナジー カンパニー リミテッド | 流動床フライアッシュを使用して工業用アルミナを調製するための方法 |
-
1996
- 1996-10-16 JP JP8273279A patent/JPH10122541A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6457425B1 (en) | 1999-11-02 | 2002-10-01 | Consolidated Engineering Company, Inc. | Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash |
| US7273015B2 (en) | 1999-11-02 | 2007-09-25 | Consolidated Engineering Company, Inc. | Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash |
| JP2009287052A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | バナジウム回収装置 |
| JP2013530909A (ja) * | 2010-04-27 | 2013-08-01 | チャイナ シェンフア エナジー カンパニー リミテッド | 流動床フライアッシュを使用して工業用アルミナを調製するための方法 |
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