JPH10169961A - 廃棄物処理プラント及びその焼却灰処理方法 - Google Patents

廃棄物処理プラント及びその焼却灰処理方法

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JPH10169961A
JPH10169961A JP32687696A JP32687696A JPH10169961A JP H10169961 A JPH10169961 A JP H10169961A JP 32687696 A JP32687696 A JP 32687696A JP 32687696 A JP32687696 A JP 32687696A JP H10169961 A JPH10169961 A JP H10169961A
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plant
metal
temperature
ash
incineration
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JP32687696A
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Mina Sakano
美菜 坂野
Naohiko Shimura
尚彦 志村
Yoshimichi Onishi
嘉道 大西
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】石炭あるいは石油を燃料とする各種プラントか
ら排出される焼却灰を無害化・減量化し、さらには有価
金属を回収する廃棄物処理プラントを提供すること。 【解決手段】石炭あるいは石油を燃料とする火力発電プ
ラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プラ
ント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃棄
物処理プラントにおいて、焼却灰を熱プラズマ及び還元
ガスにより高温分解する高温反応部と、高温反応部で還
元された金属を選択回収する金属トラップ部を備え、焼
却灰中の含有金属成分を回収するように構成しているの
で、熱プラズマの高温場において、還元ガスによる還元
反応が促進され、極めて短時間で還元された金属が生成
し、得られた有害金属及び有価金属は選択分離回収さ
れ、残された灰分は溶融されたスラグとなり、無害化及
び減容・減量化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、都市ごみ焼却プラントま
たは下水処理焼却プラント等から排出される焼却灰を処
理する廃棄物処理プラント及びその焼却灰処理方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、従来の火力発電プラントは図6
に示すように、貯炭場またはオイルタンク14より石炭
または石油の燃料がボイラ15へ送られ、燃焼される。
ボイラ15で燃焼された燃料は燃焼ガスとなって蒸発管
16を加熱し、蒸発管16内の水を蒸気とする。蒸気は
さらに過熱器17を通って蒸気タービン18に送られて
これを回転させ、回転軸上にある発電機19を回転させ
て発電し、電力を供給している。
【0003】一方、ボイラ15より排出された燃焼ガス
は、集塵器12を通して除塵された後、煙突13より大
気に放出される。集塵器12により集められた焼却灰
は、石炭または石油中に含まれる有害物質(鉛,カドミ
ウム等)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(図示せず)
へ廃棄処分される。また、石炭を燃料とする火力発電シ
ステムにおいては、ボイラ15に残留するボトムアッシ
ュについても、同様の廃棄処理が必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の火力発電プラン
トシステム、例えば石炭火力発電プラントシステムの場
合、年間〜数万トンに及ぶ大量の石炭灰を排出し、その
廃棄処理のため広大な埋立処理場をプラント敷地内に確
保し、さらに焼却灰の飛散防止等の環境対策を施す必要
があった。また産業廃棄物を処理する処分場がない場合
は産業廃棄物業者への産廃委託を行う必要がある。
【0005】このことは、火力発電プラントシステムの
所要敷地及び焼却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,再利用が望ま
れている。
【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、請求項1乃至請求項10の目的は、火力発電プラン
ト、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プラント
等のプラントから排出される焼却灰を無害化・減量化
し、さらには有価金属を回収することができる熱プラズ
マ式焼却灰処理装置及びこの焼却灰処理装置を組み込ん
だ廃棄物処理プラントを提供することにある。
【0007】また、請求項11の目的は、火力発電プラ
ント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プラン
ト等のプラントから排出される焼却灰を無害化・減量化
し、さらには有価金属を回収する焼却灰処理方法を提供
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、石炭あるいは石油を燃料とす
る火力発電プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水
処理焼却プラント等のプラントから排出される焼却灰を
処理する廃棄物処理プラントにおいて、前記焼却灰を熱
プラズマ及び還元ガスにより高温分解する高温反応部
と、前記高温反応部で還元された金属を選択回収する金
属トラップ部を備え、前記焼却灰中の含有金属成分を回
収することを特徴とする。
【0009】本発明の請求項2は、請求項1記載の廃棄
物処理プラントにおいて、前記金属トラップ部は、熱流
体である高温のプラズマガスを急速に冷却するノズル
と、このノズルに繋がるガス溜めと、このガス溜めのガ
ス下流側に断熱膨張により固化した金属類を分離回収す
る磁気分離装置とから構成されたことを特徴とする。
【0010】本発明の請求項3は、請求項2記載の廃棄
物処理プラントにおいて、断熱膨張により固化した金属
類を分離回収する磁気分離装置を複数段配設したことを
特徴とする。
【0011】本発明の請求項4は、請求項1記載の廃棄
物処理プラントにおいて、前記金属トラップ部は、誘導
コイルと、この誘導コイルに電界を印加するコイル電源
と、液溜めとを備えた誘導加熱恒温槽であることを特徴
とする。
【0012】本発明の請求項5は、請求項4記載の廃棄
物処理プラントにおいて、温度制御可能な前記誘導加熱
恒温を複数段配設したことを特徴とする。本発明の請求
項6は、請求項1記載の廃棄物処理プラントにおいて、
前記金属トラップ部は、高温ヒータケーブルと、この高
温ヒータケーブルに電流を印加するヒータ電源と、液溜
めとを備えた高温ヒータ加熱恒温槽であることを特徴と
する。
【0013】本発明の請求項7は、石炭あるいは石油を
燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラントま
たは下水処理焼却プラント等のプラントから排出される
焼却灰を処理する廃棄物処理プラントにおいて、還元性
のガス雰囲気中での誘導加熱による還元作用により焼却
灰の構成物質である金属酸化物は溶融・気化し、溶融し
た焼却灰は対流により還元ガスと接触し液体金属とな
り、この液体金属は比重差により灰分等と分離され、ま
た気化した物質は還元ガスとの反応により金属蒸気に還
元される高温反応部と、この高温反応部で還元された金
属を回収する金属トラップ部を備え、前記焼却灰中の含
有金属成分を回収することを特徴とする。
【0014】本発明の請求項8は、請求項7記載の廃棄
物処理プラントにおいて、前記高温反応部は,焼却灰を
誘導加熱により高温に加熱する誘導コイルと,この誘導
コイルに電界を印加するコイル電源とから構成されたこ
とを特徴とする。
【0015】本発明の請求項9は、石炭あるいは石油を
燃料とする都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃
棄物処理プラントにおいて、ごみピットから得られる都
市ごみあるいは下水汚泥の沈殿物から水分をある程度除
去した脱水ケーキと、この都市ごみあるいは脱水ケーキ
を焼却する燃焼炉と、この燃焼炉の燃焼により生じた熱
を回収する廃熱ボイラと、この燃焼炉の燃焼塵を集める
集塵器と、前記燃焼炉に残留するボトムアッシュ及び前
記集塵器で集塵された焼却灰から高温下での還元反応に
より金属を生成する高温反応部と、この高温反応部で還
元された金属を回収する金属トラップ部とから構成され
たことを特徴とする。
【0016】本発明の請求項10は、石炭あるいは石油
を燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラント
または下水処理焼却プラント等のプラントから排出され
る焼却灰を処理する焼却灰処理方法において、前記焼却
灰を高温反応部で熱プラズマ及び還元ガスにより高温分
解し、この高温反応部で還元された金属を常に金属の融
点温度以上になるようにその誘導コイルに電圧を印加す
ると共に、さらにその誘導コイルに印加する電圧を調節
することにより温度制御可能にしたことを特徴とする焼
却灰処理方法。
【0017】本発明の請求項11は、石炭あるいは石油
を燃料とする火力発電プラント、都市ごみ焼却プラント
または下水処理焼却プラント等のプラントから排出され
る焼却灰を処理する焼却灰処理方法において、前記焼却
灰を高温ヒータ加熱恒温槽で常に金属の融点温度以上に
なるようにその高温ヒータケーブルに印加する電流強度
を、調節することにより温度制御可能にしたことを特徴
とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して具体的に説明する。図1は本発明の第1実施例
(請求項1乃至請求項3対応)の構成図である。同図に
示すように、本実施例が既に説明した図6の従来例と異
なる点は、ボイラ15に残留するボトムアッシュ及び集
塵器12により集められた焼却灰を、従来例では灰捨場
に捨てられていたが、本実施例ではこの焼却灰を焼却灰
処理装置で処理するようにした点のみであり、その他の
点は同一であるので、図6の従来例と同一部分は同一符
号を付して説明する。
【0019】本実施例の焼却灰処理装置は、熱プラズマ
による還元作用により焼却灰から金属の原子・イオン・
蒸気を生成する高温反応部1と、熱プラズマに還元ガス
を供給する還元ガス供給装置2と、熱プラズマ中に焼却
灰を導入する焼却灰供給装置3と、高温反応部1で還元
された金属を回収する金属トラップ部4と、ガス排気管
5とから構成されている。
【0020】また、金属トラップ部4は、熱流体である
高温のプラズマガスを急速に冷却するためのノズル4a
と、ガス溜め4bと、ガス溜め4bのガス下流側に配設
された磁気分離装置をなす磁石4cとフィルタ4dとか
ら構成されている。
【0021】さらに、高温反応部1は以下のような特性
を有している。すなわち、 (1)高温であるために被加熱物質を短時間で高温にす
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。 このように熱プラズマは柔軟性に富む優れた高温加熱源
であり、上記特性を生かして焼却灰の減量化・無害化及
び資源回収を行うものである。
【0022】次に、本実施例の焼却灰処理装置による焼
却灰の処理手順について説明する。第1ステツプでは、
焼却灰供給装置3から高温反応部1に連続的に焼却灰が
供給される。
【0023】第2ステツプでは、焼却灰の構成物質であ
る金属酸化物(シリカ,アルミナ,酸化鉛,酸化亜鉛,
酸化ニッケル,酸化クロム等)は、熱プラズマの高温に
より瞬時に金属原子・イオンと酸素原子・イオンにまで
分解される。
【0024】第3ステツプでは、還元ガス供給装置2か
ら同時に添加される水素・メタン等の還元性ガスによ
り、上記金属酸化物の還元は促進され、金属と酸素との
再結合が抑制される。
【0025】第4ステツプでは、プラズマガス中の金属
原子・イオン・蒸気等は高温反応部1からノズル4aを
通して一気にガス溜め4bへ放出される。この時、断熱
膨張が起こり、高温ガス流中の金属原子・イオン・蒸気
等は金属単体の形態を保持したまま、瞬時に冷却されて
固化する。
【0026】第5ステツプでは、結晶化した金属微粒子
は、ガス溜め4bのガス下流側に配設された磁石4cに
より発生する磁界中で磁化率の違いにより、プラズマガ
ス,灰分等と分離され、フィルタ4dにて回収される。
金属はそれぞれ成分ごとに磁化率が異なるので、磁石4
cの磁界の強さを順に変化させることにより、成分ごと
に回収することができる。第6ステツプでは、プラズマ
ガスはガス排気管5から排出される。
【0027】上述したように、本実施例の焼却灰処理装
置は、熱プラズマによる高温反応部1と、この高温反応
部1で還元されて生成した金属成分を回収する金属トラ
ップ部4とから構成される。この高温反応部1である熱
プラズマ源は、10000K以上の高温を有する熱流体
であり、ここで還元反応により発生した金属の原子・イ
オン・蒸気等が、断熱膨張を起こすような構造部を通過
することにより、急激に冷却・固化され、固体金属とな
る。これにより焼却灰中の含有金属が回収可能な形態と
なるため、焼却灰の無害化・減容化及び資源回収を行う
ことができる。
【0028】さらに、単数もしくは複数段の磁気分離装
置を用いて磁界を制御することにより、断熱膨張により
固化した金属を個々の磁化率の違いにより選択分離する
ことができる。
【0029】図2は本発明の第2実施例(請求項4、請
求項5及び請求項10請求項5対応)の構成図である。
図に示すように、本実施例が上記図1の第1実施例と異
なる点は、金属トラップ部として誘導加熱恒温槽6を用
いた点のみであり、その他の点は同一であるので、第1
実施例と同一部分は同一符号を付して説明する。
【0030】本実施例の焼却灰処理装置は、熱プラズマ
による還元作用により焼却灰から金属の原子・イオン・
蒸気を生成する高温反応部1と、熱プラズマに還元ガス
を供給する還元ガス供給装置2と、熱プラズマ中に焼却
灰を導入する焼却灰供給装置3と、高温反応部1で還元
された金属を回収する金属トラップ部である温度を一定
に保持した誘導加熱恒温槽6と、ガス排気管5とから構
成されている。
【0031】また、誘導加熱恒温槽6は、誘導コイル6
aと、誘導コイル6aに電界を印加するためのコイル電
源6bと、液溜め6cとから構成されており、この誘導
加熱恒温槽6は常に金属の融点温度以上になるように、
誘導コイル6aに印加する電界強度をコイル電源6bに
て調節することにより温度制御できるように構成されて
いる。
【0032】次に、本実施例の焼却灰の処理手順につい
て説明する。焼却灰供給装置3から高温反応部1に導入
された焼却灰が、熱プラズマにより高温に加熱される
と、焼却灰の構成物質である金属酸化物は金属原子・イ
オンと酸素原子・イオンにまで分解される。還元ガス供
給装置2から同時に添加される還元性ガスの効果により
金属酸化物の還元は促進され、金属と酸素との再結合が
抑制される。生成した金属原子・イオン・蒸気等はプラ
ズマガスとともに誘導加熱恒温槽6に導入され、冷却さ
れて液体金属が誘導加熱恒温槽6の液溜め6c内に溜
る。この誘導加熱恒温槽6の温度を金属の融点温度にな
るよう制御することにより、液溜め6cの中に金属を凝
集させることができる。誘導加熱恒温槽6を複数段組み
合わせ、各々の温度を各種金属類それぞれの融点に制御
することにより、特定の液溜め6cの中に特定の金属を
凝集させることができる。また、融点が近接した金属同
士は、液溜め6cの中で比重差により分離することも可
能である。
【0033】上述したように、本実施例の焼却灰処理装
置は、熱プラズマによる高温反応部及び高温反応部で還
元されて生成した金属成分を回収する金属トラップ部と
して誘導加熱恒温槽6を備えている。熱プラズマにより
生成した金属の原子・イオン・蒸気等が単数、もしくは
複数段の温度制御された恒温槽にてトラップされ、液化
・固化する。この恒温槽の加温・温度制御のために誘導
加熱炉や高温ヒータケーブル等を用いることができる。
これにより焼却灰中の含有金属が回収できるため、焼却
灰の無害化・減容化及び資源回収を行うことができる。
【0034】図3は本発明の第3実施例(請求項6及び
請求項11対応)の構成図である。同図に示すように、
本実施例が上記図1の第1実施例と異なる点は、金属ト
ラップ部として高温ヒータ加熱恒温槽7を用いた点のみ
であり、その他の点は同一であるので、第1実施例と同
一部分は同一符号を付して説明する。
【0035】本実施例の焼却灰処理装置は、熱プラズマ
による還元作用により焼却灰から金属の原子・イオン・
蒸気を生成する高温反応部1と、熱プラズマに還元ガス
を供給する還元ガス供給装置2と、熱プラズマ中に焼却
灰を導入する焼却灰供給装置3と、高温反応部1で還元
された金属を回収する金属トラップ部である温度を一定
に保持した高温ヒータ加熱恒温槽7と、ガス排気管5と
から構成されている。
【0036】また、高温ヒータ加熱恒温槽7は、タング
ステンワイヤ等の高温に耐え得る材料を用いた高温ヒー
タケーブル7aと、高温ヒータケーブル7aに電流を印
加するためのヒータ電源7bと、液溜め7cとから構成
されている。高温ヒータ加熱恒温槽7は常に金属の融点
温度以上になるように、高温ヒータケーブル7aに印加
する電流強度を、ヒータ電源7bにて調節することによ
り温度を制御することができる。
【0037】次に、本実施例の焼却灰の処理手順につい
て説明する。焼却灰供給装置3から高温反応部1に導入
された焼却灰が熱プラズマにより高温に加熱されると、
焼却灰の構成物質である金属酸化物は金属原子・イオン
と酸素原子・イオンにまで分解される。還元ガス供給装
置2から同時に添加される還元性ガスの効果により上記
金属酸化物の還元は促進され、金属と酸素との再結合が
抑制される。生成した金属原子・イオン・蒸気等はプラ
ズマガスとともに高温ヒータ加熱恒温槽7に導入され、
冷却されて液体金属が高温ヒータ加熱恒温槽7の液溜め
7c内に溜る。この高温ヒータ加熱恒温槽7の温度を、
金属の融点温度になるよう制御することにより、液溜め
7cの中に金属を凝集させることができる。
【0038】また、高温ヒータ加熱恒温槽7を複数段組
み合わせ、各々温度を各種金属類それぞれの融点に制御
することにより、特定の液溜め7cの中に特定の金属を
凝集させることができる。さらに、融点が近接した金属
同士は液溜め7cの中で比重差により分離することも可
能である。
【0039】上述したように、本実施例によれば、焼却
灰を構成する金属酸化物から酸素を除去し、金属単体の
形で分離して取り出すことができるので、焼却灰を無害
化・減容化すると同時に金属資源として回収することが
できる。
【0040】図4は本発明の第4実施例(請求項7及び
請求項8対応)の構成図である。同図に示すように、本
実施例が上記図1の第1実施例と異なる点は、熱プラズ
マによる高温反応部1の代りに誘導コイル8aを有する
高温反応部8を設けた点のみであり、その他の点は同一
であるので、第1実施例と同一部分は同一符号を付して
説明する。
【0041】本実施例の焼却灰処理装置は、還元性のガ
ス雰囲気中での誘導加熱による還元作用により、焼却灰
から金属の原子・イオン・蒸気を生成する高温反応部8
と、高温反応部8に還元ガスを供給する還元ガス供給装
置2と、高温反応部8中に焼却灰を導入する焼却灰供給
装置3と、高温反応部8で還元された金属を回収する金
属トラップ部4と、ガス排気管5とから構成されてい
る。高温反応部8は誘導コイル8aと誘導コイル8aに
電界を印加するためのコイル電源8bとから構成されて
いる。
【0042】次に、本実施例の焼却灰の処理手順につい
て説明する。焼却灰供給装置3から高温反応部8に導入
された焼却灰が、誘導加熱により高温に加熱されると、
焼却灰の構成物質である金属酸化物は溶融し一部気化す
る。溶融した焼却灰は対流により還元ガスと接触し液体
金属となる。また気化した物質も還元ガスとの反応によ
り金属蒸気に還元される。液体金属は、比重差により灰
分等と分離され、回収される。また金属蒸気は、上記第
1実施例乃至第3実施例で詳述した各種の金属トラップ
方式のいずれかにより回収される。
【0043】上述したように、本実施例の焼却灰処理装
置は、焼却灰処理装置3と、還元雰囲気で焼却灰を誘導
加熱する高温反応部8と、生成した金属成分を回収する
金属トラップ部4とから構成される。高温反応部8で
は、誘導加熱により溶融・気化した焼却灰が還元ガスと
の反応により還元され、液体金属や金属蒸気を生成する
ことができる。これらの液体金属や金属蒸気を請求項1
〜7記載のいずれかの構成を適用することにより、焼却
灰中の含有金属が回収できるため、焼却灰の無害化・減
容化及び資源回収を行うことができる。
【0044】図5は本発明の第5実施例(請求項9対
応)の廃棄物処理プラントの系統構成図である。同図に
示すように、本実施例の廃棄物処理プラントは、都市ご
み処理プラントの場合は都市ごみが投入されるごみピッ
ト(あるいは下水汚泥処理プラントの場合は沈殿により
得られた下水汚泥から水分をある程度除去脱水ケーキと
する脱水機)9と、都市ごみ(あるいは脱水ケーキ)を
焼却するための燃焼炉10と、燃焼により生じた熱を回
収する廃熱ボイラ11と、集塵器12と、煙突13と、
燃焼炉10に残留するボトムアッシュ及び集塵器12で
集塵された焼却灰から高温下での還元反応により金属を
生成する高温反応部1と、高温反応部1に還元ガスを供
給する還元ガス供給装置2と、高温反応部に焼却灰を導
入する焼却灰導入装置3と、高温反応部1で還元された
金属を回収する金属トラップ部4と、ガス排気管5とか
ら構成されている。
【0045】次に、本実施例の処理手順について説明す
る。都市ごみが投入されるごみピット(あるいは下水汚
泥から水分をある程度除去する脱水機)9から都市ごみ
(あるいは脱水ケーキ)が燃焼炉10へ送られ焼却され
る。燃焼炉10で発生した高温の燃焼ガスは廃熱ボイラ
11により熱回収された後、集塵器12を通して除塵さ
れ、煙突13より大気放出される。燃焼炉10の炉底及
び集塵器12から回収した焼却灰は、焼却灰供給装置3
から高温反応部1に導入され、熱プラズマもしくは誘導
加熱により還元反応を起こし、金属を生成する。生成し
た金属は上記第1実施例乃至第3実施例にて詳述した各
種の金属トラップ方式のいずれかにより回収される。
【0046】上述したように、本実施例の廃棄物処理プ
ラントは、都市ごみ処理プラントや下水汚泥処理プラン
トにおいて、焼却処分により発生する都市ごみ焼却灰や
下水汚泥焼却灰を、上記各実施例の焼却灰処理装置にて
処理することにより、都市ごみ焼却灰あるいは下水汚泥
焼却灰を構成する金属酸化物から酸素を除去し、金属単
体の形で分離して取り出すことができるので、都市ごみ
焼却灰あるいは下水汚泥焼却灰を無害化・減容化すると
同時に金属資源として回収することができるような廃棄
物処理プラントを構成することが可能である。
【0047】
【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の廃棄物処理プラントによれば、焼却灰に
含まれる金属酸化物(アルミナ,シリカ,酸化鉛,酸化
亜鉛,酸化ニッケル,酸化クロム等)は、熱プラズマの
高温場において、還元ガスによる還元反応が促進され、
極めて短時間で還元された金属が生成する。得られた有
害金属及び有価金属は選択分離回収され、残された灰分
は溶融されたスラグとなり、無害化及び減容・減量化さ
れる。したがって、焼却灰中に含有される有価金属の資
源利用及びスラグの工業材等への有効利用も可能となる
と共に、環境汚染防止ならびに資源リサイクルの両面に
おいて優れた火力発電プラントまたは都市ごみ処理プラ
ントまたは下水汚泥処理プラント等の廃棄物処理プラン
トを提供することができる。
【0048】また、本発明の請求項7及び請求項8の廃
棄物処理プラントによれば、焼却灰に含まれる金属酸化
物(アルミナ,シリカ,酸化鉛,酸化亜鉛,酸化ニッケ
ル,酸化クロム等)は、還元性のガス雰囲気中での誘導
加熱による還元作用により極めて短時間で還元された金
属が生成する。得られた有害金属及び有価金属は選択分
離回収され、残された灰分は溶融されたスラグとなり、
無害化及び減容・減量化される。したがって、焼却灰中
に含有される有価金属の資源利用及びスラグの工業材等
への有効利用も可能となると共に、環境汚染防止ならび
に資源リサイクルの両面において優れた火力発電プラン
トまたは都市ごみ処理プラントまたは下水汚泥処理プラ
ント等の廃棄物処理プラントを提供することができる。
【0049】さらに、本発明の請求項9によると、都市
ごみ処理プラント及び下水汚泥処理プラントから大量に
排出されていた焼却灰を、減容化し無害化・再資源化す
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,焼却灰飛散防止処理の削除が可能となり、さら
には、焼却灰中に含有される有価金属の資源利用及びス
ラグの工業材等への有効利用も可能となると共に、環境
汚染防止ならびに資源リサイクルの両面において優れた
都市ごみ処理プラントまたは下水汚泥処理プラント等の
廃棄物処理プラントを提供することができる。
【0050】さらにまた、本発明の請求項10及び請求
項11の焼却灰処理方法によれば、焼却灰に含まれる金
属酸化物(アルミナ,シリカ,酸化鉛,酸化亜鉛,酸化
ニッケル,酸化クロム等)は、熱プラズマの高温場にお
いて、還元ガスによる還元反応が促進され、極めて短時
間で還元された金属が生成する。あるいは還元性のガス
雰囲気中での誘導加熱による還元作用により極めて短時
間で還元された金属が生成する。得られた有害金属及び
有価金属は選択分離回収され、残された灰分は溶融され
たスラグとなり、無害化及び減容・減量化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の系統構成図。
【図2】本発明の第2実施例の系統構成図。
【図3】本発明の第3実施例の系統構成図。
【図4】本発明の第4実施例の系統構成図。
【図5】本発明の第5実施例の廃棄物処理プラントの系
統構成図。
【図6】従来の火力発電プラントシステムの系統構成
図。
【符号の説明】
1…高温反応部、2…還元ガス供給装置、3…焼却灰導
入装置、4…金属トラップ部、4a…ノズル、4b…ガ
ス溜め、4c…磁石、4d…フィルタ、5…ガス排気
管、6…誘導加熱恒温槽、6a…誘導コイル、6b…コ
イル電源、6c…液溜め、7…高温ヒータ加熱恒温槽、
7a…高温ヒータケーブル、7b…ヒータ電源、7c…
液溜め、8…高温反応部、8a…誘導コイル、8b…コ
イル電源、9…ごみピット/脱水機、10…燃焼炉、1
1…廃熱ボイラ、12…集塵器、13…煙突、14…貯
炭場またはオイルタンク、15…ボイラ、16…蒸発
管、17…過熱器、18…蒸気タービン、19…発電
機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23G 5/00 115 B09B 3/00 303L

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭あるいは石油を燃料とする火力発電
    プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
    ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃
    棄物処理プラントにおいて、前記焼却灰を熱プラズマ及
    び還元ガスにより高温分解する高温反応部と、前記高温
    反応部で還元された金属を選択回収する金属トラップ部
    を備え、前記焼却灰中の含有金属成分を回収することを
    特徴とする廃棄物処理プラント。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の廃棄物処理プラントにお
    いて、前記金属トラップ部は、熱流体である高温のプラ
    ズマガスを急速に冷却するノズルと、このノズルに繋が
    るガス溜めと、このガス溜めのガス下流側に断熱膨張に
    より固化した金属類を分離回収する磁気分離装置とから
    構成されたことを特徴とする廃棄物処理プラント。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の廃棄物処理プラントにお
    いて、断熱膨張により固化した金属類を分離回収する磁
    気分離装置を複数段配設したことを特徴とする廃棄物処
    理プラント。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の廃棄物処理プラントにお
    いて、前記金属トラップ部は、誘導コイルと、この誘導
    コイルに電界を印加するコイル電源と、液溜めとを備え
    た誘導加熱恒温槽であることを特徴とする廃棄物処理プ
    ラント。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の廃棄物処理プラントにお
    いて、温度制御可能な前記誘導加熱恒温を複数段配設し
    たことを特徴とする廃棄物処理プラント。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の廃棄物処理プラントにお
    いて、前記金属トラップ部は、高温ヒータケーブルと、
    この高温ヒータケーブルに電流を印加するヒータ電源
    と、液溜めとを備えた高温ヒータ加熱恒温槽であること
    を特徴とする廃棄物処理プラント。
  7. 【請求項7】 石炭あるいは石油を燃料とする火力発電
    プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
    ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する廃
    棄物処理プラントにおいて、還元性のガス雰囲気中での
    誘導加熱による還元作用により焼却灰の構成物質である
    金属酸化物は溶融・気化し、溶融した焼却灰は対流によ
    り還元ガスと接触し液体金属となり、この液体金属は比
    重差により灰分等と分離され、また気化した物質は還元
    ガスとの反応により金属蒸気に還元される高温反応部
    と、この高温反応部で還元された金属を回収する金属ト
    ラップ部を備え、前記焼却灰中の含有金属成分を回収す
    ることを特徴とする廃棄物処理プラント。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の廃棄物処理プラントにお
    いて、前記高温反応部は,焼却灰を誘導加熱により高温
    に加熱する誘導コイルと,この誘導コイルに電界を印加
    するコイル電源とから構成されたことを特徴とする廃棄
    物処理プラント。
  9. 【請求項9】 石炭あるいは石油を燃料とする都市ごみ
    焼却プラントまたは下水処理焼却プラント等のプラント
    から排出される焼却灰を処理する廃棄物処理プラントに
    おいて、ごみピットから得られる都市ごみあるいは下水
    汚泥の沈殿物から水分をある程度除去した脱水ケーキ
    と、この都市ごみあるいは脱水ケーキを焼却する燃焼炉
    と、この燃焼炉の燃焼により生じた熱を回収する廃熱ボ
    イラと、この燃焼炉の燃焼塵を集める集塵器と、前記燃
    焼炉に残留するボトムアッシュ及び前記集塵器で集塵さ
    れた焼却灰から高温下での還元反応により金属を生成す
    る高温反応部と、この高温反応部で還元された金属を回
    収する金属トラップ部とから構成されたことを特徴とす
    る廃棄物処理プラント。
  10. 【請求項10】 石炭あるいは石油を燃料とする火力発
    電プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却
    プラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する
    焼却灰処理方法において、前記焼却灰を高温反応部で熱
    プラズマ及び還元ガスにより高温分解し、この高温反応
    部で還元された金属を常に金属の融点温度以上になるよ
    うにその誘導コイルに電圧を印加すると共に、さらにそ
    の誘導コイルに印加する電圧を調節することにより温度
    制御可能にしたことを特徴とする焼却灰処理方法。
  11. 【請求項11】石炭あるいは石油を燃料とする火力発電
    プラント、都市ごみ焼却プラントまたは下水処理焼却プ
    ラント等のプラントから排出される焼却灰を処理する焼
    却灰処理方法において、前記焼却灰を高温ヒータ加熱恒
    温槽で常に金属の融点温度以上になるようにその高温ヒ
    ータケーブルに印加する電流強度を調節することにより
    温度制御可能にしたことを特徴とする焼却灰処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117053566A (zh) * 2023-10-10 2023-11-14 北京琪玥环保科技股份有限公司 渣油制氢滤饼的处理***及处理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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