JPS6033417A - 焼却残渣処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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漬を溶融処理
する焼却残渣の処理装置に係り、特に焼却残漬の供給お
よび燃焼溶融量の制御を可能とすると共に、炉の閉塞を
防止して安定操業を行なうことができる焼却残漬処理装
置に関する。

一般に、都市ごみ、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ぎな社会問題が発生している
。

そこで、最近にあっては、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漬の溶融化処理方法が開発さ
れるに至っている。

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
で都市ごみ等の廃棄物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
炉入り口にて供給する燃焼用空気５で燃焼して、この燃
焼熱でもって焼却灰を加熱溶融Ｊ′る。この溶融スラグ
６は炉床７を斜め下方へ流下しつ排出端８から所定形状
の塊となっ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。

ところで、燃焼効率を向上させるには適切な燃焼、溶融
量の制御を行なうことが要請されるが、この種従来例に
あっては、残渣乃至溶融スラグの自重ににりこれらが傾
斜した炉床７を流下するような構造とされているため、
適切な燃焼、溶融ｍの制御が困難て゛あるばかりでなく
、溶融スラグが炉壁等に何名固化ｌ１．で架橋を形成し
、閉塞障害を生ずる場合があった。

また、炉内に灰押し機構を備えたものも知られてはいる
が、この操作は単に灰の排出のみを１］的とするもので
あり、燃焼溶融量を制御するものではない。更には従来
例にあっては溶融４入］゛１にて燃焼用空気５を供給し
て未燃炭素を燃焼することとしているため、炉床７を流
れる溶融スラグ６に充分な熱量が供給されず、上記架橋
の形成を助長する問題があった。

このため、空気に代えて酸素を供給することにより、燃
焼温度を高めて溶融スラグの固化を防止する試みもなさ
れてはいるが、この場合には酸素発生装置の消費電力が
大きく、且つこの取扱いも容易ではなかった。

一方、上記実施例の他に、燃焼残渣の表面に、油バーナ
による火炎を直接照射して溶融さ「たり、或いは、焼却
残渣や溶融スラグ中に電極を挿入しジュール熱によりこ
れを溶融することも行なわれてはいるが、油バーナによ
る方法は表面部たる溶融高温部が露出しているため放射
熱による熱損失が大きく、更に、溶融スラグの熱伝導率
が悪いことから必然的に油の消費量が増大し、ランニン
グコストが上昇していた。また、ジュール熱による方法
は残渣中の未燃炭素を燃料として使用できないので電力
消費量が増大し、実用には適していない。

本発明は、」：記した問題点の中で特に燃焼、溶融量の
制御困難性に肴目し、これを有効に解決４べく創案され
たものである。

本発明の目的は、溶融炉内に、この中に移送される焼却
残渣移動層の移動速度を変えるための移動層移送手段を
形成してこの作動間隔、作動速度等を変えて移送用を変
化するようにし、もって燃焼、溶融量の制御を可能とす
ると共に、架橋による炉の閉塞障害を防止することがで
きる焼ｕ１残渣処理装置を提供り−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
りる。

まず、第２図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第
３図は第２図中Δ部拡大斜視図である。

図示する如く焼２Ｊｌ残漬処理装置は、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どしで形成され、その上
部一端には、焼却炉１の残漬排出口に連結させるべく上
方に拡開されたホッパーすなわち焼却残漬導入口１３が
形成されている（第１図参照）。このケーシング１２は
、この中に移送される焼却残渣乃至溶融スラグの移送方
向に沿って適宜角度で下方に傾斜され、後述する如く移
動層１０の移送を容易ならしめている。

ケーシング１２の底部にはケーシング底壁１４より所定
間隔だけ上方に位置させて、炉の傾斜方向に沿って設け
た火床板１５が取り付けられており、５− 炉床１６を構成している。この火床板１５は例えば耐熱
性を備えたレラミックスなどにより平板状に成型され、
溶融スラグ等の流れを良好にしている。

モして、火床板１５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１７が設（プられ
ると共にケーシング側壁乃至炉側壁１８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１９が
設けられている。

上記加熱手段１７は、火床板１５の下部に幅方向に位置
さ「て火床板の長手方向に沿って所定間隔を隔てて配列
された多数の発熱体２０・・・と、各発熱体２０より所
定間隔を隔ててこれを被う断面半円形状の発熱体保護ケ
ース２１とにより構成されている。上記発熱体２０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２２を介して電
流を通ずることにより金属発熱体にクロム線など）で得
られない高温度が得られ、火床板上の移動層１０を加熱
することになる。上記配線２２は図示６− 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ぞれぞれの
位置する部分に対応させて制御するようにしてもＪ、い
。

尚、ケース内の発熱体２０の劣化を防１トするためには
ケース内を密閉空間模造とし、これに窒素等の不活性ガ
スを月入り−るのがよい。

また、上記燃焼用空気供給手段１９は、炉側壁に相対向
させτぞの傾ｊ？１方向に？／）って所定間隔を隔てて
穿設した燃焼用空気吹き込み口２２と、途中に開閉弁２
３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２４とにより構成されており、炉床１６を横
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
むようになっている。尚、名聞閉弁２３は図示されない
燃焼用空気制御器にＪ：リイの開麿が個々に制御され、
移動層中に必要とされる空気量を供給できるようになっ
ている。

また、ケーシング１２の傾斜方向下端部には炉内で溶融
したスラブを排出するためのスラグ排出口２５が形成さ
れると共にこの排出口２５には鉛直方向に延出された溶
融スラグ排出通路２６が連結され、所定塊状になって落
下する溶融スラグ２７をスラグ冷却水槽９内で冷却固化
し１ｑるようになっている（第１図参照）。上記排出通
路２６の途中にはこれより分岐させてやや上方に傾斜さ
れた煙道２８が設けられており、燃焼排ガスをブロワ２
９により吸引しつつ排ガス冷却器３０にて冷却して大気
中へ放出するようになっている。

そしで、このように構成された溶融炉１１に本発明の特
長と１−る移動層移送手段３１が設けられている。この
移送手段３１は移動層１０の移動速度を変えてこの移送
量を制御するためのものであり、移動層押し出し部材３
２と、これを炉内へ出没させるためのピストン機構３３
とにより構成されｌいる。

上記移動層押し出し部材３２は、例えば耐熱性を有する
セラミックス等をその長さ及び幅が炉床１６の長さ及び
幅とほぼ同じ程度になるように矩形状に成型してなり、
ケーシング１２の傾斜方向−に方の側壁をν１通さｔて
、炉床上に沿って傾斜方向へ摺動自在と／ｉ、る３Ｉう
にされ、先端残渣当接面３４により残渣性を強制移送し
得るようになっている。

押し出１ノ部Ｇ４３２の１ル端部は上記ビスｔ・ン機構
３３のピストン［Ｊラド３５にビンジヨイントで連結さ
れ、押し出（〕部＋４３２を炉内へ出没させ）ηるよう
になっている。このピストン機構３３は図示しない制御
手段により、ぞの作動距離ずなわらピストンロッド３５
０ストローク、作動間隔、作動速度を任意に変化しｌ！
７るように構成されており、移動層の移！Ｉｊ＋　ｍを
制御するようになっている。

尚、上記実施例にあっては、炉床１６を一枚のセラミッ
クスで一体成型し、且つ燃焼用空気を炉側壁から供給Ｊ
−ることとしたが、これに限定されず、例えば第４図に
示す如（火床板３６を４？ラミツクスなどにより短冊状
に成型し、これらの端部を重ね合わせつつこれらを炉の
傾斜方向に相隣接させて炉床を形成するようにしてもよ
い。そして燃焼用空気を炉床の下部に形成した風箱３７
及び−９＝ 火床板３６の重ね合せ部に形成したスリット３８を介し
て移動層１０の下部よりこれに供給するようにしてもよ
い。

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図に示す如く都市こみ等の産業廃
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
端部に連接した溶融炉１１の焼却残漬導入［］１３内へ
供給される。上記焼却炉内の燃焼に際しては、残渣中の
未燃炭素が１〜２５％好ましくは１０〜２０％の範囲に
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、燃焼用空気量およびストー
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なう。

第２図及び第３図に示ず如く未燃炭素を含んだ焼却残渣
Ｎは溶融炉１１内の火床板１５上に積層し、この積層し
た残渣は移動層移送手段３１の移１０− 動層押（）出し部材３２により押されつつ移動層１０と
なって傾斜方向へ流下する。

一方、燃焼用空気供給管１９内を移送される燃焼用空気
は燃焼用空気吹き込み口２２から移動層中へ供給され、
これにより未燃炭素が燃焼してこの時発生する熱により
焼却灰が溶融されることになる。このように移動層の側
部より並列的に且つ直接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。

この溶融スラグは、加熱手段１７の発熱体２０により高
温に、すなわち溶融スラグの融点以上に加熱された火床
板１５上を流れ或いは移動層押し出し部材３２により押
し流されて下端スラグ排出口２５より所定の大きさの溶
融スラグとなって溶融スラグ排出通路２６内を落下して
行き、スラグ冷却水槽９内にて冷却固化される。

そし′Ｃ１燃力目ＩＩ　）ｆスは溶融スラグが流出する
と同方向にブ［１ワ２９により吸引され、火床板の出湯
口３９の冷却を防止しつつ煙道２８より排出されること
になる。このようにして、押し出し部材３２は通常一定
の速度で炉内を往復連続移動乃至ｒ」大移動したり、或
いはストロークエンドまで押し出し部材３２を移動させ
ることなく途中まで押し出してその後戻したりし、一定
量ずつ燃焼及び溶融がなされている。

ここで、例えば負荷変動等により炉内残漬の燃焼紺或い
は溶融層を増加させる必要が生じた場合にはピストン機
構３３の作動性−１、作動間隔或いは作動速度を速める
。これにより、ピストンロッド３５がストロークエンド
まで延出してこれに連結される押し出し部材３２の作動
距離を大ぎくしたり、押し出し部材３２の作動間隔を短
くしたり、或いはこの往復作動速度を速めたり又はこれ
らの複合操作により燃焼溶融量を増大させることができ
る。

また、燃焼溶融量を減少させるには上記したと逆の操作
を行なう。

このように、押し出し部材３２を炉内に摺動移動させる
ことにより、１述のごとき燃焼溶１１１ｍの制御ができ
ねばかりでなく、炉床１６、炉側Ｉ￥１８に付着固化し
たスラグを除去でき、架橋などの発生も防止できる。更
には、溶融しないで炉床１６に残留するいわゆる溶融不
適物の強制排出も行なうことができ、安定操業が可能と
なる。

また、溶融スラグは未燃炭素が燃えつきた後であっても
、融点以上に加熱された火床板１５から常時熱量の供給
を受けて溶融状態が保持されているので炉床１６や炉壁
に付着固化することを抑制できる。

更には、発熱体２０を設番プたことにより燃焼熱以外の
熱で焼却残漬を加熱することができるのでこの燃焼が促
進され、低負可運転時や残渣中の未燃炭素が少ない場合
にあってもこれに対応することができる。

次に第５図に基づいて第２実施例について説明する。

第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。

一１３＝ この第２実施例は移動層移送手段４０としていわゆる移
動床式のストーカ４１を採用したものである。

このストーカ４１は、ケーシング１２の底部の傾斜方向
上下端に回転駆動自在に設けられた一対のスプロケット
４２．４２間にチェーンローラ４３を掛は渡し、このチ
ェーンローラ４３、に短冊状に成型したセラミックス製
の火床板４４を連続的に連結することにより構成されて
いる。

残漬の移動層１０は火床板４４の移動にどもなって順次
この炉内を傾斜方向下方に移送されることになる。

従って、燃焼溶融量の制御を行なうには、移動層移送手
段４０としてのストーカ４１の作動速痩或いは作動間隔
を変えることにより移動層１０の移動速度を変え、これ
により移動１１１０の移送量を制御して行なう。

尚、以上の実施例にあっては、移動層移送手段は押し出
し形式、移動床形式のものについて説明したがこれに限
定されることなく例えばコンベア１４− 〜形式のもので６Ｊζい。

また、炉床等の下部に発熱体２０を設番ノで、移動層を
下部より加熱することとしたが、これに限定されず、例
えば側部または上部のか壁を介してこれを行なってもよ
いし、史には発熱体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−ト要するに、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）　移動層移送１段の作動間隔、作動距離、作動速
度を変えることにより、移動層の移送量を制御しこれに
Ｊ：り残漬の燃焼溶融間を制御できる。

（２）　残漬を強制的に移送させることにより、これと
燃焼用空気の接触が良好となり、上装置項記載の埋山と
相俟って燃焼効率を向上させることができる。

（３）　炉床、炉壁にｆｓｌ　６固化した溶融スラグを
除去でき、これの架橋を防止できる。

（４）　溶融しない、いわゆる溶融不適物を強制的に排
出することができ、上記３項記載の理由と相俟って炉内
の閉塞を防止して安定した操業を行なうことができる。

【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図は本発明の第１実施例を示ず縦断
面図、第３図は第２図中Ａ部拡大斜視図、第４図は第１
実施例の変形例を示す縦断面図、第５図は本発明の第２
実施例を示す縦断面図である。 尚、図中１は焼却炉、１０は移動層、１１は溶融炉、３
１．４０は移動層移送手段、３２は移動層押し出し部材
、３３はピストン機構、Ｎは焼却残漬である。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
絹　谷　信　雄 第１頁の続き ［株］発明者　木材　武彦　東京部 会社豊 ［株］・発明者　弁上　単芯　東京部 会社豊 江東区豊洲３丁目２番１６号　石川島播磨重工業株式％
式％ 江東区豊洲３丁目２番１６号　石川島播磨重工業株式洲
総合事務所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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漬処理装
   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、該溶融炉に設け
   られ、上記移動層の移送量を制御すべく上記移動層の移
   動速痕を変えるための移動層移送手段とを備えたことを
   特徴とする焼却残漬処理装置。