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JP4954646B2 - Incineration ash melting equipment - Google Patents
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JP4954646B2 - Incineration ash melting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、焼却灰の溶融装置の改善に係り、重金属を含有する廃棄物の焼却灰を溶融することにより、重金属の溶出を防止し得るようにした焼却灰の溶融装置である。より詳しくは、炉内雰囲気にかかわらず、簡便で、ランニングコストが低く、かつ環境負荷をかけずに、クロムを含有する廃棄物に含まれていたり、クロムを含有する廃棄物の燃焼過程等の酸化により生成される有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま焼却灰を溶融することでスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クロムの溶出を確実に防止し得るようにした焼却灰の溶融装置に関するものである。   The present invention relates to an improvement of an incineration ash melting apparatus, and is an incineration ash melting apparatus capable of preventing elution of heavy metals by melting incineration ash of waste containing heavy metals. More specifically, regardless of the furnace atmosphere, it is simple, has low running costs, and is not contained in the waste containing chromium, or the process of burning the waste containing chromium, etc. While reducing harmful hexavalent chromium produced by oxidation to harmless trivalent chromium, melting the incinerated ash while maintaining the form of trivalent chromium, minimizing the hexavalent chromium concentration in the slag, The present invention relates to a melting apparatus for incinerated ash that can surely prevent elution of chromium.

都市ごみおよび/または産業廃棄物や下水汚泥の脱水ケーキ等の廃棄物を焼却炉で焼却したり、焼却灰を溶融炉で溶融処理したりするに際して焼却灰(焼却炉から排出される焼却残渣および排ガス処理過程で排出される飛灰)が発生するが、焼却灰の多くは最終処分場に埋め立て処分される。ところが、これら焼却灰や飛灰中に含まれている鉛、カドミウム等の有害な重金属、および有害なダイオキシン等が、雨水等の作用により周囲に溶出して環境を汚染させる要因になっており、大きな問題になっている。近年では、焼却灰に含まれている重金属の溶出を防止するために、種々の溶出防止手段が採用されるようになってきている。以下、重金属等の溶出防止を可能ならしめるようにした典型的な従来例に係る焼却灰や飛灰の処理方法を紹介する。   Incineration ash (incineration residue discharged from the incinerator and waste generated when municipal waste and / or industrial waste and waste such as dewatered cake of sewage sludge are incinerated in the incinerator or incineration ash is melted in the melting furnace Fly ash discharged during the exhaust gas treatment process) occurs, but most of the incinerated ash is landfilled at the final disposal site. However, harmful heavy metals such as lead and cadmium contained in these incineration ash and fly ash, and harmful dioxins, etc. are eluted to the surroundings by the action of rainwater and the like, causing pollution to the environment. It has become a big problem. In recent years, various elution prevention means have been adopted in order to prevent elution of heavy metals contained in incineration ash. In the following, a method for treating incineration ash and fly ash according to a typical conventional example that makes it possible to prevent elution of heavy metals and the like will be introduced.

従来例1に係るものは、都市ごみおよび/または産業廃棄物を焼却炉で焼却する際に発生する焼却飛灰、または焼却飛灰を溶融炉で溶融する際に発生する溶融飛灰の処理方法であり、下記のとおりである。なお、前記溶融飛灰、または焼却飛灰を単に飛灰という。
(1)飛灰のpHの測定値が11.0以上の場合、飛灰を580℃〜800℃に加熱処理し、処理灰のpHを8.5以上11.0未満にする飛灰の処理方法である。
(2)飛灰のpHの測定値が8.5未満の場合、予めアルカリ源を加えてpHを11.0以上にした後、飛灰を580℃〜800℃に加熱処理し、処理灰のpHを8.5以上、11.0未満にする飛灰の処理方法である。
(3)水洗した飛灰のpHの測定値が12.0以上の場合、水洗した飛灰を580℃〜800℃に加熱処理し、処理灰のpHを8.5以上、11.8未満にする飛灰の処理方法である。
(4)水洗した飛灰のpHの測定値が8.5未満の場合、予めアルカリ源を加えてpHを12.0以上にした後、飛灰を580℃〜800℃に加熱処理し、処理灰のpHを8.5以上、11.8未満にする飛灰の処理方法である。
The thing which concerns on the prior art example 1 is the processing method of the incineration fly ash which generate | occur | produces when incinerating municipal waste and / or industrial waste with an incinerator, or the melting fly ash which generate | occur | produces when incineration fly ash is melted with a melting furnace It is as follows. The molten fly ash or incinerated fly ash is simply referred to as fly ash.
(1) When the measured value of the fly ash pH is 11.0 or higher, the fly ash is heated to 580 ° C. to 800 ° C. to make the treated ash have a pH of 8.5 or higher and lower than 11.0. Is the method.
(2) When the measured value of fly ash pH is less than 8.5, an alkali source is added in advance to make the pH 11.0 or higher, and then the fly ash is heated to 580 ° C. to 800 ° C. This is a fly ash treatment method in which the pH is 8.5 or more and less than 11.0.
(3) When the measured value of the pH of the washed ash is 12.0 or more, the washed ash is heated to 580 ° C. to 800 ° C., and the pH of the treated ash is 8.5 or more and less than 11.8. This is a method for treating fly ash.
(4) If the measured value of the pH of the fly ash washed with water is less than 8.5, an alkali source is added in advance to bring the pH to 12.0 or higher, and then the fly ash is heated to 580 ° C. to 800 ° C. This is a fly ash treatment method in which the pH of the ash is 8.5 or more and less than 11.8.

即ち、上記従来例1に係る焼却飛灰の処理方法は、飛灰のpH測定に際しての否水洗、水洗の前処理の相違により飛灰のpHの範囲を設定し、必要に応じて飛灰のpHを調整した後、580℃〜800℃で加熱処理して、過熱処理後の処理灰のpHの範囲を変えることより、処理灰中の重金属の溶出を防止すると共に、処理灰中のダイオキシンも同時に分解する飛灰の処理方法である。なお、この従来例1に係る特許公報中において、Pb,Cd,Zn,Cr等の重金属成分溶出は、pH値による依存性が高く、pH値によりPb,Cd,Zn,Cr等の重金属の溶出量が決定されると記載されているが、実施例には重金属としてPb,Cd,Znに係るそれぞれのデータが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   That is, the method for treating incinerated fly ash according to the above-mentioned conventional example 1 sets the pH range of fly ash according to the difference between non-washing and water washing pretreatment when measuring fly ash pH, After adjusting the pH, heat treatment is performed at 580 ° C. to 800 ° C. to change the pH range of the treated ash after the overheat treatment, thereby preventing elution of heavy metals in the treated ash and dioxins in the treated ash as well. This is a method for treating fly ash that decomposes at the same time. In addition, in the patent publication according to the conventional example 1, elution of heavy metal components such as Pb, Cd, Zn and Cr is highly dependent on the pH value, and elution of heavy metals such as Pb, Cd, Zn and Cr depending on the pH value. Although it is described that the amount is determined, each example relating to Pb, Cd, Zn as a heavy metal is disclosed in the examples (for example, see Patent Document 1).

従来例2に係るものは、都市ごみ等の焼却灰を加熱溶融した後溶融スラグを形成するに当り、より低温での加熱溶融でも、Pb等の重金属の溶出量の少ないスラグを得る焼却灰の溶融処理方法である。この焼却灰の溶融処理方法は、都市ごみを例えば流動床焼却炉で800℃前後の温度で焼却し、焼却により生じた焼却灰をストレージングタンクに貯蔵した後、搬出時に水により加湿する。このような焼却灰を、電気炉に供給し、電気炉内の雰囲気中の酸素濃度が10%以下となるように、不活性ガスであるNガスを供給しながら1350℃〜1500℃に加熱して溶融した後に、水中に流下させることにより凝固させて凝固スラグを形成させる。 In the case of the conventional example 2, the incineration ash is obtained by heating and melting incineration ash such as municipal waste and then obtaining slag with a small amount of elution of heavy metals such as Pb, even by heating and melting at a lower temperature. It is a melt processing method. In this incineration ash melting method, municipal waste is incinerated at a temperature of, for example, about 800 ° C. in a fluidized bed incinerator, the incinerated ash generated by incineration is stored in a storage tank, and then humidified with water at the time of carrying out. Such incinerated ash is supplied to an electric furnace and heated to 1350 ° C. to 1500 ° C. while supplying N 2 gas which is an inert gas so that the oxygen concentration in the atmosphere in the electric furnace becomes 10% or less. Then, after melting, it is solidified by flowing down into water to form a solidified slag.

このように、焼却灰の溶融時にNガスを供給して電気炉内の酸素濃度を低下させると、溶融温度がより低温でも重金属酸化物、例えばPbO等が還元され易くなり、焼却灰中の塩素(Cl)と反応して塩化物が形成される。この塩化物は融点・沸点が低く、容易に揮散するため、溶融スラグ中へのPb等の移行率が低下する。しかも、焼却灰の溶融温度がより低温であるから、電気炉の寿命が向上し、エネルギーコストも低下するので、焼却灰の溶融コストをより安価なものとすることができる(例えば、特許文献2参照。)。 Thus, when supplying the N 2 gas during the melting of the ash to lower the oxygen concentration in the electric furnace, heavy metal oxides melting temperature even at lower temperatures, for example, easily PbO or the like is reduced, in incineration ash Reacts with chlorine (Cl) to form chloride. Since this chloride has a low melting point / boiling point and easily volatilizes, the transfer rate of Pb or the like into the molten slag is lowered. Moreover, since the melting temperature of the incinerated ash is lower, the life of the electric furnace is improved and the energy cost is also reduced, so that the melting cost of the incinerated ash can be made lower (for example, Patent Document 2). reference.).

従来例3に係るものは、スラグの重金属溶出防止方法である。より詳しくは、重金属を含む焼却灰を溶融炉で溶融処理してスラグを生成する際に、焼却灰と共に、焼却灰に含まれている重金属に対して少なくとも等モル量の硫黄となる量の硫化鉱石を溶融炉に供給して、スラグ生成過程で重金属の硫黄化合物を生成させて安定化させることにより、スラグ処分時における重金属の溶出を防止するようにしたものである。なお、ごみの焼却灰から生成されたスラグには、アルミニウム、ケイ素、カルシウム等の他に、重金属類として、鉛、銅、亜鉛等が含まれているとしている(例えば、特許文献3参照。)。
特開平11−192471号公報 特開平11−104592号公報 特開2000−001346
What concerns the prior art example 3 is a heavy metal elution prevention method of slag. More specifically, when incineration ash containing heavy metal is melted in a melting furnace to produce slag, sulfur in an amount that forms at least an equimolar amount of sulfur with respect to the heavy metal contained in the incineration ash together with the incineration ash. By supplying ore to the melting furnace and generating and stabilizing heavy metal sulfur compounds in the slag generation process, elution of heavy metals during slag disposal is prevented. In addition, the slag produced from the incineration ash of waste contains lead, copper, zinc, and the like as heavy metals in addition to aluminum, silicon, calcium, and the like (see, for example, Patent Document 3). .
Japanese Patent Laid-Open No. 11-192471 JP-A-11-104592 JP 2000-001346 A

ところで、なめし皮業界、あるいはめっき業界等の工場等からは、クロムを含有する廃棄物が発生する。また、一般の家庭等からもクロム等の重金属を含有する製品、機器が廃棄物として排出される。このようなクロムを含有する廃棄物を焼却炉で焼却すると、当然クロムを含有する焼却灰が発生する。焼却灰に含まれているクロムは酸化し、極めて毒性が強い六価クロムになるため、このような焼却灰を溶融してスラグにした場合、土壌環境基準をクリアするために、スラグからの六価クロムの溶出を防止する必要がある。   By the way, wastes containing chromium are generated from factories such as the tanned leather industry or the plating industry. In addition, products and equipment containing heavy metals such as chromium are discharged as waste from ordinary households. When such a chromium-containing waste is incinerated in an incinerator, naturally, incineration ash containing chromium is generated. Chromium contained in incineration ash is oxidized to extremely toxic hexavalent chromium. Therefore, when such incineration ash is melted and made into slag, six slags from slag are used to meet the soil environmental standards. It is necessary to prevent elution of valent chromium.

ところで、上記特許文献1には、pH値によりPb,Cd,Zn,Cr等の重金属の溶出量が決定されると記載されている。従って、pH値を調整することによってCrの溶出量を抑制することができると考えられるが、特許文献1には勿論のこと、特許文献2,3の何れにも、Crの溶出を確実に防止することを可能ならしめる具体的なCr溶出防止手段が開示されていない。また、スラグからのCrの溶出を抑制するためには、従来例2のように、溶融炉内を酸素が少ない還元雰囲気にすることや炉内温度を高温にすることが知られている。しかしながら、これらの方法は還元雰囲気にするための、窒素発生装置の設置や溶融炉内へのコークス供給が必要になり、ランニングコストの増大や地球温暖化効果ガスといわれているCOの排出増につながり、トータル的な環境負荷という面では効果的な方法とまではいえない。 By the way, it is described in the said patent document 1 that the elution amount of heavy metals, such as Pb, Cd, Zn, Cr, is determined by pH value. Therefore, it is considered that the elution amount of Cr can be suppressed by adjusting the pH value, but it is possible to reliably prevent the elution of Cr in both Patent Documents 1 and 2 and Patent Documents 2 and 3. No specific Cr elution prevention means that makes it possible to do so is disclosed. Moreover, in order to suppress the elution of Cr from the slag, it is known that the melting furnace is made a reducing atmosphere with less oxygen and the furnace temperature is raised as in Conventional Example 2. However, these methods require the installation of a nitrogen generator and supply of coke into the melting furnace to create a reducing atmosphere, increasing running costs and increasing CO 2 emissions, which are said to be a global warming effect gas. This is not an effective method in terms of total environmental impact.

従って、本発明の目的は、炉内雰囲気にかかわらず、簡便で、ランニングコストが低く、かつ環境負荷をかけずに、重金属、特にクロムを含有する廃棄物の焼却灰の溶融に際して、廃棄物に含まれていたり、廃棄物中のクロムの酸化により生成される有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま焼却灰を溶融することでスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クロムの溶出を確実に防止し得るようにした焼却灰の溶融装置を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to reduce the waste in the incineration ash of the heavy metal, particularly chromium-containing waste, without being burdened with environmental burden, regardless of the furnace atmosphere. In the slag, the incinerated ash is melted while maintaining the form of trivalent chromium, while reducing the harmful hexavalent chromium that is contained or produced by oxidation of chromium in the waste to harmless trivalent chromium. It is intended to provide a melting apparatus for incinerated ash in which the concentration of hexavalent chromium is minimized so that elution of hexavalent chromium can be reliably prevented.

発明者らは、上記課題を解決するために、ラボ実験により六価クロムの溶出メカニズムを解明すると共に、実験により確認した上で本願発明を具現したものである。より詳しくは、下水汚泥を焼却灰にした後、電気炉により条件を変えて溶融すると共に冷却して、サンプルスラグS11〜S13、S21〜S23およびS25〜S28を製作し、分析によって得られた化学分析データ(定性分析、定量分析)および物理的解析データ(構造解析、形態解析)の結果を基に、六価クロムの溶出メカニズムを解明した。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors have elucidated the elution mechanism of hexavalent chromium by a laboratory experiment and embodied the present invention after confirming the experiment. More specifically, after converting the sewage sludge into incinerated ash, the conditions are changed by an electric furnace to melt and cool to produce sample slags S 11 to S 13 , S 21 to S 23 and S 25 to S 28 . Based on the results of chemical analysis data (qualitative analysis, quantitative analysis) and physical analysis data (structural analysis, morphological analysis) obtained by analysis, the elution mechanism of hexavalent chromium was elucidated.

先ず、上記サンプルスラグS11〜S13、S21〜S23およびS25〜S28のうち、サンプルスラグS11〜S13、およびS21〜S23の溶出試験(環告46号)および重金属含有量(環水管127号)の分析結果を下記表1に示す。この表1に示す各サンプルスラグのうち、サンプルスラグS21〜S23の塩基度(CaO/SiOもしくは(CaO+MgO)/SiO)に対する六価クロムの溶出量(mg/L)の関係は図11に示すとおりである。また、この表1に示す各サンプルスラグの塩基度に対する全クロム溶出量との関係は図12に示すとおりである。なお、塩基度に対する六価クロム、全クロムの検出限界以下については、全て「0」として図示している。また、下記表1中における冷却方式の欄の「a方式」とは1500℃の溶融スラグを約30分間をかけて1000℃に徐冷した後に、1000℃のスラグを水冷により急冷した場合を示し、また「b方式」とは1500℃の溶融スラグを水冷により急冷した場合を示しており、以下表2,3においても同様である。 First, among the sample slug S 11 ~S 13, S 21 ~S 23 and S 25 to S 28, the dissolution test of the sample slug S 11 to S 13, and S 21 to S 23 (ring tell No. 46) and heavy metals The analysis results of the content (annular water tube 127) are shown in Table 1 below. Of the sample slags shown in Table 1, the relationship between the elution amount (mg / L) of hexavalent chromium with respect to the basicity (CaO / SiO 2 or (CaO + MgO) / SiO 2 ) of sample slags S 21 to S 23 is shown in FIG. 11 as shown. Moreover, the relationship with the total chromium elution amount with respect to the basicity of each sample slag shown in this Table 1 is as showing in FIG. The values below the detection limit of hexavalent chromium and total chromium with respect to basicity are all shown as “0”. The “a method” in the column of the cooling method in Table 1 below indicates a case where 1500 ° C. molten slag is gradually cooled to 1000 ° C. over about 30 minutes, and then 1000 ° C. slag is rapidly cooled by water cooling. The “b method” indicates a case where a molten slag of 1500 ° C. is rapidly cooled by water cooling, and the same applies to Tables 2 and 3 below.

これら図11,12によれば、塩基度が高くなるにつれて六価クロムの溶出量、全クロムの溶出量が増加することが分かる。また、サンプルスラグS11〜S13の溶出結果によれば、塩基度が1以下であるにもかかわらず、六価クロムが溶出している。特に、サンプルスラグS13の六価クロムの溶出量については土壌環境基準値(0.05mg/L)を超えているが、これは溶融スラグの冷却速度に起因すると考えることができる。

Figure 0004954646
11 and 12, it can be seen that the elution amount of hexavalent chromium and the elution amount of total chromium increase as the basicity increases. Further, according to the dissolution results of the sample slug S 11 to S 13, even though basicity is 1 or less, hexavalent chromium is eluted. In particular, the elution amount of hexavalent chromium in the sample slag S 13 exceeds the soil environment standard value (0.05 mg / L), which can be considered to be caused by the cooling rate of the molten slag.
Figure 0004954646

サンプルスラグS21〜S23の溶出液pHと六価クロムの溶出量の関係を図13に示し、溶出液pHと溶出クロムの六価クロムへの転換率(溶出液中の六価クロム/溶出液中の全クロム)の関係を図14に示す。また、サンプルスラグS21〜S23の塩基度と溶出液pHの関係を図15に示し、Caの溶出率と溶出液pHの関係を図16に示す。図13から溶出液pHが高くなるにつれて六価クロムの溶出量が増加することが分かり、図14から溶出液pHが高くなると、検液中に溶出したクロムが酸化され、六価クロムに転換される傾向が高まることが分かる。また、図15から塩基度が高くなるにつれて溶出液pHが高くなる傾向があることが分かり、図16からCaの溶出率が高くなると、溶出液pHも高くなる傾向があることが分かる。 The relationship between the eluate pH of sample slags S 21 to S 23 and the elution amount of hexavalent chromium is shown in FIG. 13, and the eluate pH and the conversion rate of eluated chromium to hexavalent chromium (hexavalent chromium in the eluate / elution). The relationship of the total chromium in the liquid is shown in FIG. FIG. 15 shows the relationship between the basicity of sample slags S 21 to S 23 and the eluate pH, and FIG. 16 shows the relationship between Ca elution rate and eluate pH. FIG. 13 shows that the elution amount of hexavalent chromium increases as the eluate pH increases. From FIG. 14, when the eluate pH increases, the chromium eluted in the test solution is oxidized and converted to hexavalent chromium. It can be seen that the tendency to Further, FIG. 15 shows that the eluate pH tends to increase as the basicity increases, and FIG. 16 shows that the eluate pH tends to increase as the Ca elution rate increases.

表2に検液中の組成分析および溶融スラグの組成分析結果を示す。

Figure 0004954646
スラグの骨格を構成するSiの溶出率と全クロムの溶出率の関係を図17に示し、スラグの骨格を構成するCaの溶出率と全クロムの溶出率の関係を図18に示し、また塩基度とSi,Caの溶出率の関係を図19に示す。なお、溶出率とは、溶出液中濃度/スラグ中濃度で表されるパラメータのことである。これら図17乃至19から、スラグの骨格を構成する主要成分であるSi,Caの溶出率が高くなるにつれて、全クロムの溶出率も高くなる傾向があることが分かる。このことは、スラグ表面で水溶液と接触しているSi,Caが溶出することにより、スラグマトリックス中に取込まれていたクロムが溶出するということを示すものである。また、塩基度とSi,Caの溶出率にも相関関係が認められ、塩基度が高くなるとSi,Caの溶出率も高くなることが分かる。 Table 2 shows the composition analysis results in the test solution and the composition analysis results of the molten slag.
Figure 0004954646
FIG. 17 shows the relationship between the dissolution rate of Si constituting the slag skeleton and the dissolution rate of all chromium, and FIG. 18 shows the relationship between the dissolution rate of Ca and the dissolution rate of all chromium, constituting the slag skeleton. FIG. 19 shows the relationship between the temperature and the elution rate of Si and Ca. The dissolution rate is a parameter represented by the concentration in the eluate / the concentration in the slag. 17 to 19, it can be seen that the elution rate of all chromium tends to increase as the elution rate of Si and Ca, which are the main components constituting the slag skeleton, increases. This indicates that chromium and silicon incorporated in the slag matrix are eluted by elution of Si and Ca in contact with the aqueous solution on the slag surface. Moreover, a correlation is recognized also in basicity and the elution rate of Si, Ca, and it turns out that the elution rate of Si and Ca becomes high when basicity becomes high.

サンプルスラグS11〜S13とサンプルスラグS21〜S23を比較した場合、サンプルスラグS11〜S13の方がサンプルスラグS21〜S23より塩基度が低いにもかかわらず、Si,Caの溶出率が高くなっている。これは、スラグ表面の耐水性が、サンプルスラグS11〜S13の方が弱いことを示すものであり、このことから溶融スラグの高温域からの急冷が、スラグ表面のガラス質形成に重要であることが分かる。上記段落番号〔0012〕に記載したとおり、サンプルスラグS11〜S13の冷却過程には約30分間をかけての1500℃から1000℃への冷却過程がある。一方、サンプルスラグS21〜S23は水冷により1500℃から急冷されるため、サンプルスラグS11〜S13と比較して強固なガラス質が形成される(但し、塩基度1以下)。 When comparing samples slag S 11 to S 13 and the sample slug S 21 to S 23, even though towards the sample slug S 11 to S 13 is lower basicity than the sample slug S 21 ~S 23, Si, Ca The elution rate of is high. This indicates that the water resistance of the slag surface is weaker in the sample slags S 11 to S 13 , and from this, the rapid cooling of the molten slag from the high temperature region is important for the glassy formation of the slag surface. I understand that there is. As described in paragraph [0012] above, the cooling process of the sample slags S 11 to S 13 includes a cooling process from 1500 ° C. to 1000 ° C. over about 30 minutes. On the other hand, the sample slug S 21 to S 23 are quenched from 1500 ° C. by water-cooling, the sample slug S 11 to S 13 rigid glassy compared to is formed (provided that basicity 1 below).

また、焼却灰を1300℃で溶融して得たサンプルスラグS27と、1400℃で溶融して得たサンプルスラグS28と、1500℃で溶融して得た前記サンプルスラグS21とについて、溶融温度と六価クロムの溶出量の関係を調べた。これらサンプルスラグS27,S28,S21それぞれの分析結果は、下記表3のとおりである。

Figure 0004954646
サンプルスラグの溶融温度と六価クロムの溶出量の関係を図20に示し、サンプルスラグの溶融温度と六価クロムの濃度の関係を図21に示し、そしてサンプルスラグの溶融温度とSi,Ca溶出率の関係を図22に示す。これら図20乃至22から、以下のことが分かる。
(1)溶融温度が1400℃以上になると、六価クロムの溶出は確認されない。
(2)溶融温度によるスラグ中の六価クロムの濃度は1300℃で若干高くなっているものの、その差は極僅かであり、殆ど相違がない。
(3)スラグの主要構成要素のSiの溶出率については溶融温度による顕著な相違が認められないが、Caの溶出率は溶融温度が低温になるにつれて高くなっており、溶融温度が1300℃ではスラグ表面に耐水性が劣る部位があると考えることができる。 Further, for the sample slug S 27 that ash was obtained by melting at 1300 ° C., the sample slug S 28 obtained by melting at 1400 ° C., and the sample slug S 21 obtained by melting at 1500 ° C., molten The relationship between temperature and elution amount of hexavalent chromium was investigated. The analysis results of these sample slags S 27 , S 28 and S 21 are as shown in Table 3 below.
Figure 0004954646
The relationship between the melting temperature of sample slag and the elution amount of hexavalent chromium is shown in FIG. 20, the relationship between the melting temperature of sample slag and the concentration of hexavalent chromium is shown in FIG. 21, and the melting temperature of sample slag and elution of Si and Ca The relationship between rates is shown in FIG. 20 to 22, the following can be understood.
(1) When the melting temperature is 1400 ° C. or higher, elution of hexavalent chromium is not confirmed.
(2) Although the concentration of hexavalent chromium in the slag due to the melting temperature is slightly higher at 1300 ° C., the difference is very slight and there is almost no difference.
(3) Regarding the elution rate of Si as the main component of the slag, no remarkable difference is observed depending on the melting temperature, but the elution rate of Ca increases as the melting temperature decreases, and the melting temperature is 1300 ° C. It can be considered that there is a portion having poor water resistance on the slag surface.

また、XRD検査によってサンプルスラグS21(溶融温度;1500℃)、およびサンプルスラグS28(溶融温度;1400℃)にCrが存在していることを確認し、またサンプルスラグS27にCaCr(SiO)というカルシウムとシリカとクロムの複合酸化物が存在していることを確認した。 Moreover, it is confirmed by XRD inspection that Cr 2 O 3 is present in the sample slag S 21 (melting temperature; 1500 ° C.) and the sample slag S 28 (melting temperature; 1400 ° C.), and in the sample slag S 27 It was confirmed that a composite oxide of calcium, silica, and chromium called Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) was present.

以上のことから、焼却灰の溶融スラグから六価クロムの溶出を防止するためには、下記のようにすればよいことが分かる。
(1)スラグから骨格元素が溶出しないようにスラグ表面の耐水性を高める。
a.塩基度を1以下にして、シリカネットワークの遮断個所を少なくする。
b.溶融スラグを急冷して、シリカをガラス状態のまま保持し、クロムを耐水性の高いガラス体内に封じ込める。
(2)溶出液pHをアルカリ側に移行させない。
塩基度を1以下にし、溶融スラグを急冷してクロムを耐水性の高いガラス体内に封じ込めて、スラグからのCaの溶出を抑制する。
(3)スラグ中の六価クロムの含有量を減少させるために、高温下で六価クロムを還元させる。
(4)六価クロムは溶融温度(1400℃)のような高温下では不安定であるため、溶融炉内の温度を高温状態に保持する。
From the above, it can be understood that the following may be performed in order to prevent elution of hexavalent chromium from the molten slag of incinerated ash.
(1) Increase the water resistance of the slag surface so that skeletal elements do not elute from the slag.
a. Reduce the basicity to 1 or less and reduce the number of silica network blocking points.
b. The molten slag is rapidly cooled to keep the silica in a glass state and to contain chromium in a highly water-resistant glass body.
(2) The eluate pH is not shifted to the alkali side.
The basicity is set to 1 or less, the molten slag is rapidly cooled to contain chromium in a highly water-resistant glass body, and the elution of Ca from the slag is suppressed.
(3) In order to reduce the content of hexavalent chromium in the slag, hexavalent chromium is reduced at a high temperature.
(4) Since hexavalent chromium is unstable at a high temperature such as the melting temperature (1400 ° C.), the temperature in the melting furnace is maintained at a high temperature.

本発明は、上記ラボ実験、および実験の結果により具現したものであって、従って本発明の請求項1に係る焼却灰の溶融装置が採用した手段の要旨は、廃棄物供給装置と、この廃棄物供給装置から供給される廃棄物を焼却する焼却炉と、この焼却炉から排出される排ガス中の焼却灰を捕集するサイクロンと、このサイクロンから焼却灰供給装置を介して供給された焼却灰を溶融する溶融炉と、この溶融炉の下方位置に設けられ、スラグ排出口から排出される溶融スラグを急冷する水冷装置と、前記焼却灰の塩基度を計測する塩基度計測装置と、前記焼却灰のクロム濃度を計測するクロム濃度計測装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、前記焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤を供給する塩基度調整剤供給装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、クロム濃度調整剤を供給するクロム濃度調整剤供給装置と、前記サイクロンから排出された排ガス中の飛灰をさらに捕集する集塵機と、この集塵機から排出され、飛灰が除去された排ガスを大気中に放出する煙突とからなることを特徴とするものである。 The present invention is embodied by the above laboratory experiment and the result of the experiment. Therefore, the gist of the means adopted by the melting apparatus for incinerated ash according to claim 1 of the present invention is the waste supply apparatus and the waste disposal apparatus. An incinerator for incinerating waste supplied from an incinerator, a cyclone for collecting incineration ash in exhaust gas discharged from the incinerator, and an incineration ash supplied from the cyclone via an incineration ash supply unit A melting furnace that melts the molten slag, a water cooling device that quenches the molten slag discharged from the slag discharge port, a basicity measuring device that measures the basicity of the incinerated ash, and the incineration Any one of a chromium concentration measuring device for measuring the chrome concentration of ash and the waste supply device or the incinerator is provided with a base so that the basicity of the incinerated ash is 0.6 to 1.0. Supply degree adjusting agent And Motodo adjusting agent supply device, to any one of the waste feed device or the incinerator, and chromium concentration adjusting agent supply device for supplying the chromium concentration adjusting agent, in the exhaust gas discharged from the cyclone It is characterized by comprising a dust collector that further collects fly ash and a chimney that releases the exhaust gas discharged from the dust collector and from which fly ash has been removed to the atmosphere.

本発明の請求項2に係る焼却灰の溶融装置が採用した手段の要旨は、請求項1に記載の焼却灰の溶融装置において、前記集塵機から前記溶融炉に、集塵機で捕集された飛灰を焼却灰供給装置に供給する搬送装置を備えてなることを特徴とするものである。 Fei gist of means melter ash is adopted according to claim 2 of the present invention, the melting apparatus of ash according to claim 1, in which the melting furnace before Symbol dust collector, which is collected by a dust collector It is characterized by comprising a transport device for supplying ash to the incineration ash supply device.

本発明の請求項3に係る焼却灰の溶融装置が採用した手段の要旨は、廃棄物供給装置と、この廃棄物供給装置から供給される廃棄物を焼却する焼却炉と、この焼却炉から排出される焼却灰を溶融炉に供給する焼却灰供給装置と、前記焼却灰の塩基度を計測する塩基度計測装置と、前記焼却灰のクロム濃度を計測するクロム濃度計測装置と、前記廃棄物供給装置、焼却炉または前記焼却炉のうちの何れか一つに、前記焼却炉から排出される焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤を供給する塩基度調整剤供給装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、クロム濃度調整剤を供給するクロム濃度調整剤供給装置と前記焼却灰供給装置から供給される焼却灰を溶融する溶融炉と、この溶融炉の下方位置に設けられ、スラグ排出口から排出される溶融スラグを急冷する水冷装置とからなることを特徴とするものである。 The gist of the means adopted by the incinerator ash melting apparatus according to claim 3 of the present invention is as follows: a waste supply apparatus, an incinerator for incinerating waste supplied from the waste supply apparatus, and an exhaust from the incinerator Ash supply device for supplying the incinerated ash to the melting furnace, a basicity measuring device for measuring the basicity of the incinerated ash, a chromium concentration measuring device for measuring the chromium concentration of the incinerated ash, and the waste supply Basicity for supplying basicity adjusting agent to any one of the apparatus, the incinerator or the incinerator so that the basicity of the incinerated ash discharged from the incinerator is 0.6 to 1.0 A chrome concentration adjusting agent supply device for supplying a chrome concentration adjusting agent and an incineration ash supplied from the incineration ash supply device to any one of the adjusting agent supply device, the waste supply device or the incinerator. Melting furnace to be melted and the position below this melting furnace Provided and is characterized in that it consists of a water-cooling apparatus for rapidly cooling the molten slag discharged from the slag discharge port.

本発明の請求項4に係る焼却灰の溶融装置が採用した手段の要旨は、焼却灰を受け入れるホッパと、焼却灰供給装置と、前記焼却灰の塩基度を計測する塩基度計測装置と、前記焼却灰のクロム濃度を計測するクロム濃度計測装置と、前記ホッパに、前記焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤を供給する塩基度調整剤供給装置と、クロム濃度調整剤を供給するクロム濃度調整剤供給装置と、前記焼却灰供給装置から供給される焼却灰を溶融する溶融炉と、この溶融炉の下方位置に設けられ、スラグ排出口から排出される溶融スラグを急冷する水冷装置とからなることを特徴とするものである。 The gist of the means adopted by the melting apparatus for incineration ash according to claim 4 of the present invention is a hopper for receiving incineration ash , an incineration ash supply apparatus, a basicity measurement apparatus for measuring the basicity of the incineration ash, and A chromium concentration measuring device for measuring the chromium concentration of the incinerated ash, and a basicity adjusting agent supply device for supplying a basicity adjusting agent to the hopper so that the basicity of the incinerated ash is 0.6 to 1.0. A chromium concentration adjusting agent supplying device for supplying a chromium concentration adjusting agent, a melting furnace for melting the incinerated ash supplied from the incineration ash supplying device, and a lower position of the melting furnace, and discharged from a slag discharge port And a water cooling device for rapidly cooling the molten slag.

本発明の請求項1乃至4に係る焼却灰の溶融装置では、焼却炉から排出される焼却灰を溶融炉に供給するに際し、焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように、前記廃棄物供給装置、または前記焼却炉のうちの何れか一つに塩基度調整剤が供給された焼却灰が溶融炉に供給される。そして、この溶融炉で溶融された焼却灰の溶融スラグは水冷装置で急冷される。従って、本発明の請求項1乃至4に係る焼却灰の溶融装置によれば、焼却灰中の有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま焼却灰を溶融することでスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クラムの溶出を確実に防止することができるから、環境への六価クロムの溶出をより一層少なくすることができる。また、スラグ表面が耐水性に優れたガラス質で形成されるため、スラグ体内からの六価クロムの溶出を効果的に抑制することができる。 In the melting apparatus for incineration ash according to claims 1 to 4 of the present invention, when the incineration ash discharged from the incinerator is supplied to the melting furnace, the basicity of the incineration ash becomes 0.6 to 1.0. The incineration ash in which the basicity adjusting agent is supplied to any one of the waste supply device and the incinerator is supplied to the melting furnace. And the molten slag of the incinerated ash melted in this melting furnace is rapidly cooled by a water cooling device. Therefore, according to the melting apparatus for incineration ash according to claims 1 to 4 of the present invention, while reducing the harmful hexavalent chromium in the incineration ash to harmless trivalent chromium, the form of trivalent chromium is maintained. By melting the incinerated ash, the hexavalent chromium concentration in the slag can be minimized and the elution of hexavalent crumb can be reliably prevented, so that the elution of hexavalent chromium into the environment can be further reduced. Moreover, since the surface of the slag is formed of glass having excellent water resistance, the elution of hexavalent chromium from the slag body can be effectively suppressed.

本発明の請求項2に係る焼却灰の溶融装置によれば、集塵機で捕集された飛灰を再度溶融炉にて溶融することにより、最終処分場で埋立処分される飛灰の総量を削減することが可能になり、飛灰に含まれている六価クロム、鉛等の重金属をスラグに移行させることができ、環境への六価クロム等の重金属の溶出を可能な限り少なくすることができる。   According to the incinerator ash melting apparatus according to claim 2 of the present invention, the fly ash collected by the dust collector is melted again in the melting furnace, thereby reducing the total amount of fly ash to be landfilled at the final disposal site. It is possible to transfer heavy metals such as hexavalent chromium and lead contained in fly ash to slag, and to reduce the elution of heavy metals such as hexavalent chromium to the environment as much as possible. it can.

本発明の請求項3に係る焼却灰の溶融装置によれば、焼却炉から排出される焼却灰(焼却炉から排出される焼却残渣、ボイラ、減温塔、および集塵機等の排ガス処理過程で排出される飛灰)を、焼却灰中の有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま溶融することでスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クラムの溶出を確実に防止することができるから、環境への六価クロムの溶出をより一層少なくすることができる。また、本発明の請求項3,4に係る焼却灰の溶融装置では、焼却灰は焼却灰供給装置から供給される。従って、本発明の請求項3,4に係る焼却灰の溶融装置によれば、付帯設備として溶融炉を備えた特定設備の焼却炉から排出される焼却灰だけでなく、溶融炉を具備しないごみ焼却設備から排出された焼却灰も受入れて溶融処理することができるという汎用効果を得ることができる。   According to the melting apparatus for incineration ash according to claim 3 of the present invention, the incineration ash discharged from the incinerator (incineration residue discharged from the incinerator, the boiler, the temperature reducing tower, the exhaust gas treatment process of the dust collector, etc.) Ash) is reduced to harmless trivalent chromium while reducing the harmful hexavalent chromium in the incineration ash, while maintaining the form of trivalent chromium to minimize the hexavalent chromium concentration in the slag. Since elution of hexavalent crumb can be reliably prevented, elution of hexavalent chromium into the environment can be further reduced. Further, in the incineration ash melting device according to claims 3 and 4 of the present invention, the incineration ash is supplied from the incineration ash supply device. Therefore, according to the incinerator ash melting apparatus according to claims 3 and 4 of the present invention, not only the incinerated ash discharged from the incinerator of the specific facility equipped with the melting furnace as ancillary equipment, but also the garbage not equipped with the melting furnace. The general-purpose effect that the incineration ash discharged from the incineration facility can be received and melted can be obtained.

以下、本発明の実施の形態に係る焼却灰の溶融装置を、添付図面を参照しながら説明する。先ず、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置を、添付図面を参照しながら説明する。図1は、その廃棄物の処理フローを示すブロック図である。   Hereinafter, an incinerator ash melting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, an incineration ash melting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a processing flow of the waste.

図1に示す符号Fm1は、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置である。この焼却灰の溶融装置Fm1は、クロムを含有する廃棄物Kが廃棄物供給装置1を介して供給され、供給された廃棄物Kを焼却する焼却炉3を備えている。この焼却炉3からダクト3aを介して排出される排ガスはサイクロン4に導入され、このサイクロン4によって排ガスから分離されて捕集された焼却灰は焼却灰供給装置4aを介して溶融炉5に供給されるようになっている。 Reference sign F m1 shown in FIG. 1 is an incineration ash melting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Melter F m1 of the incineration ash, waste K m containing chromium is supplied via a waste feed device 1 comprises a incinerator 3 to incinerate the supplied waste K m. The exhaust gas discharged from the incinerator 3 through the duct 3a is introduced into the cyclone 4, and the incinerated ash separated and collected from the exhaust gas by the cyclone 4 is supplied to the melting furnace 5 through the incinerator ash supply device 4a. It has come to be.

前記焼却炉3には、調整剤供給装置2から調整剤供給ラインが連通しており、前記焼却炉3による廃棄物Kの燃焼によって生じる焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤が供給されるようになっている。また、前記焼却炉3による廃棄物Kの焼却によって生じる焼却灰のクロム濃度が20000mg/kgを超えているときに、クロム濃度が90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定の濃度になるようにクロム濃度調整剤が供給されるようになっている。また、場合によっては、焼却灰の溶流温度が1200℃〜1400℃になるように、クロム濃度調整剤を供給してもよい。これら塩基度調整剤とクロム濃度調整剤は何れも、消石灰、生石灰、珪砂、およびドロマイトおよび酸化マグネシウムであり、調整剤供給装置2からこれらのうちの1以上が供給されるようになっている。 The incinerator 3 is connected to a regulator supply line from the regulator supply device 2, and the basicity of the incineration ash generated by the combustion of the waste K m in the incinerator 3 is 0.6 to 1.0. The basicity adjusting agent is supplied so that it becomes. Further, when the chromium content of the ash resulting from the incineration of waste K m by the incinerator 3 is greater than 20000 mg / kg, chromium concentration 90000mg / kg or less, preferably to a predetermined concentration below 60000mg / kg Thus, a chromium concentration adjusting agent is supplied. Moreover, you may supply a chromium density | concentration regulator so that the melt flow temperature of incineration ash may become 1200-1400 degreeC depending on the case. These basicity adjusters and chromium concentration adjusters are slaked lime, quicklime, silica sand, dolomite and magnesium oxide, and one or more of these are supplied from the adjuster supply device 2.

焼却炉3に供給すべき塩基度調整剤とクロム濃度調整剤との供給量は、溶融装置Fm1の実稼動により、実際に廃棄物Kを焼却すると共に、操業中に定期的に焼却灰の塩基度と、クロム濃度を調べ、その試験結果に基づいて決定するものである。また、廃棄物および焼却灰の溶流温度は、JIS M8801「灰の溶融特性試験」に基づいて計測したものである。 The supply amount of the basicity adjusting agent and chromium concentration adjusting agent to be supplied to the incinerator 3, the production of the melter F m1, as well as incineration actually waste K m, periodically ash during operation The basicity and the chromium concentration are examined and determined based on the test results. Moreover, the melt flow temperature of waste and incinerated ash was measured based on JIS M8801 "Ash melting characteristics test".

前記サイクロン4によって焼却灰が除去された燃焼排ガスは二次燃焼装置7に導入され、この二次燃焼装置7により燃焼排ガス中の一酸化炭素等の未燃ガスが燃焼された後に減温塔8に導入される。そして、この減温塔8で減温された排ガスは集塵機であるバグフィルタ9に導入され、このバグフィルタ9によって排ガス中の飛灰が捕集され、飛灰が除去された排ガスが煙突10から大気中に放出される。   The combustion exhaust gas from which the incineration ash has been removed by the cyclone 4 is introduced into the secondary combustion device 7, and after the unburned gas such as carbon monoxide in the combustion exhaust gas is combusted by the secondary combustion device 7, the temperature reducing tower 8. To be introduced. The exhaust gas reduced in temperature by the temperature reducing tower 8 is introduced into a bag filter 9 which is a dust collector. The fly ash in the exhaust gas is collected by the bag filter 9 and the exhaust gas from which the fly ash has been removed is discharged from the chimney 10. Released into the atmosphere.

一方、前記焼却灰供給装置4aを介して溶融炉5に供給され、塩基度調整剤とクロム濃度調整剤の供給により塩基度が0.6〜1.0になるように、またクロム濃度が20000mg/kg以下、または溶流温度が1200℃〜1400℃になるように調整された焼却灰は、1350℃〜1500℃の温度で溶融されて溶融スラグとなる。そして、溶融スラグは溶融炉5の下部に設けられたスラグ排出口5aから、このスラグ排出口5aの下方に設けられた水冷装置6内に流下し、この水冷装置6内の冷却水により急冷されるように構成されている。   On the other hand, it is supplied to the melting furnace 5 through the incineration ash supply device 4a, and the basicity is adjusted to 0.6 to 1.0 by supplying the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent, and the chromium concentration is 20000 mg. / Kg or less, or the incinerated ash adjusted to have a melt flow temperature of 1200 ° C. to 1400 ° C. is melted at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C. to form molten slag. The molten slag flows down from the slag discharge port 5a provided at the lower part of the melting furnace 5 into the water cooling device 6 provided below the slag discharge port 5a, and is rapidly cooled by the cooling water in the water cooling device 6. It is comprised so that.

また、前記溶融炉5から排出される高温の排ガスは、ダクト5bを介して前記二次燃焼装置7に導入されるようになっている。前記水冷装置6には、図示省略しているが、クーラを備えた冷却循環ラインが付設されており、この水冷装置6内の冷却水の温度は、例えば50℃〜80℃に保持されるように構成されている。なお、本実施の形態1の場合には、塩基度調整剤とクロム濃度調整剤は、上記のとおり、焼却炉3に供給されるように構成されている。これは、焼却炉3に塩基度調整剤とクロム濃度調整剤を供給することで、焼却炉3内の排ガスの乱流混合により、焼却灰と塩基度調整剤、クロム濃度調整剤が均一に混合されるからである。しかしながら、図1において破線で示すように、廃棄物供給装置1や焼却灰供給装置4aに供給するようにしても、焼却炉3に供給した場合と同様の効果を得ることができる。   The high-temperature exhaust gas discharged from the melting furnace 5 is introduced into the secondary combustion device 7 through a duct 5b. Although not shown in the drawing, the water cooling device 6 is provided with a cooling circulation line equipped with a cooler, and the temperature of the cooling water in the water cooling device 6 is maintained at, for example, 50 ° C. to 80 ° C. It is configured. In the case of the first embodiment, the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent are configured to be supplied to the incinerator 3 as described above. This is because the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent are supplied to the incinerator 3 so that the incineration ash, the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent are uniformly mixed by the turbulent mixing of the exhaust gas in the incinerator 3. Because it is done. However, as shown by a broken line in FIG. 1, even if the waste is supplied to the waste supply device 1 or the incineration ash supply device 4a, the same effect as that supplied to the incinerator 3 can be obtained.

以下、本発明の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1の作用態様を説明する。廃棄物供給装置1から焼却炉3に供給された廃棄物Kは、この焼却炉3で焼却され、発生した排ガスはダクト3aを介してサイクロン4に導入される。そして、サイクロン4に導入された排ガスと、この排ガス中に含まれている焼却灰はサイクロン4によって分離され、焼却灰が除去された排ガスは二次燃焼装置7、減温塔8、バグフィルタ9を経て煙突10から大気中に放出される。 Hereinafter, the operation mode of the incinerator ash melting apparatus F m1 according to the first embodiment of the present invention will be described. Waste K m from the waste supply device 1 is supplied to the incinerator 3 are incinerated in the incinerator 3, the generated exhaust gas is introduced into the cyclone 4 through the duct 3a. The exhaust gas introduced into the cyclone 4 and the incineration ash contained in the exhaust gas are separated by the cyclone 4, and the exhaust gas from which the incineration ash has been removed is the secondary combustion device 7, the temperature reducing tower 8, and the bag filter 9. After that, it is emitted from the chimney 10 into the atmosphere.

前記廃棄物供給装置1から焼却炉3に供給される廃棄物Kと共に調整剤供給装置2から塩基度調整剤が供給されると共に、必要に応じてクロム濃度調整剤が供給され、塩基度とクロム濃度が調整されているために、前記サイクロン4により分離されると共に、捕集された焼却灰の塩基度は0.6〜1.0になっており、またクロム濃度は90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定の濃度になっている。このような塩基度とクロム濃度の焼却灰が溶融炉5に供給され、溶融炉5内において1350℃〜1500℃の温度で溶融されて溶融スラグとなる。 Wherein with the waste feed device basicity adjusting agent from the adjustment agent supply device 2 with waste K m supplied from 1 to incinerator 3 are supplied, the chromium concentration adjusting agent as needed is supplied, and basicity Since the chromium concentration is adjusted, it is separated by the cyclone 4 and the basicity of the collected incineration ash is 0.6 to 1.0, and the chromium concentration is 90000 mg / kg or less, The predetermined concentration is preferably 60000 mg / kg or less. Incineration ash having such basicity and chromium concentration is supplied to the melting furnace 5 and melted at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C. in the melting furnace 5 to form molten slag.

溶融スラグは、溶融炉5の炉内壁に沿ってスラグ排出口5aに向って流下すると共に、スラグ排出口5aから溶融スラグを急冷する水冷装置6内に滴下して、この水冷装置6内の冷却水によって急冷されて凝固し、凝固スラグとなる。焼却灰の溶融により溶融炉5から発生する高温の排ガスは、減温塔8、バグフィルタ9を経て煙突10から、前記流動床式焼却炉2から排出される燃焼排ガスと共に大気中に放出される。また、溶融炉5から排出される高温の排ガスは、二次燃焼室7、減温塔8、バグフィルタ9を経て煙突10から、前記焼却炉3から排出される排ガスと共に大気中に放出される。   The molten slag flows down along the furnace inner wall of the melting furnace 5 toward the slag discharge port 5a and is dropped from the slag discharge port 5a into the water cooling device 6 for rapidly cooling the molten slag. It is rapidly cooled by water and solidified to form solidified slag. High-temperature exhaust gas generated from the melting furnace 5 due to melting of the incineration ash is discharged into the atmosphere together with the combustion exhaust gas discharged from the fluidized bed incinerator 2 from the chimney 10 through the temperature reducing tower 8 and the bag filter 9. . Further, high-temperature exhaust gas discharged from the melting furnace 5 passes through the secondary combustion chamber 7, the temperature reducing tower 8, and the bag filter 9, and is released into the atmosphere from the chimney 10 together with the exhaust gas discharged from the incinerator 3. .

上記のとおり、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1では、焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように調整され、1350℃〜1500℃の温度で溶融されると共に、1350℃〜1500℃の温度から水冷装置6内の冷却水によって急冷されるため、スラグ表面が耐水性に優れたガラス質で形成される。従って、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置1によれば、焼却灰中の有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま焼却灰を溶融することでスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クロムの溶出を確実に防止し得る効果がある。 As described above, in the incineration ash melting apparatus F m1 according to Embodiment 1 of the present invention, the basicity of the incineration ash is adjusted to be 0.6 to 1.0, and the temperature is 1350 ° C. to 1500 ° C. Since it is melted and rapidly cooled by the cooling water in the water cooling device 6 from a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C., the surface of the slag is formed of glass having excellent water resistance. Therefore, according to the melting apparatus 1 for incineration ash according to Embodiment 1 of the present invention, while reducing the harmful hexavalent chromium in the incineration ash to harmless trivalent chromium, the form of trivalent chromium is maintained. By melting the incinerated ash, the hexavalent chromium concentration in the slag is minimized, and there is an effect that the elution of hexavalent chromium can be surely prevented.

また、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1では、廃棄物Kのクロム含有率が高く、焼却灰のクロム濃度が20000mg/kgを超える場合には、上記のとおり、クロム濃度が90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定の濃度になるように調整される。そのため、焼却灰を1500℃以下の温度で確実に溶融することができる。従って、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1によれば、溶融炉5の運転温度の上昇を抑制することができ、溶融炉5の内壁を構成する耐火物(耐火煉瓦)の寿命を延長させることができるから、焼却灰の溶融装置Fm1のランニングコストの低減、廃棄物の焼却・溶融処理コストの低減および地球温暖化防止に対して大いに寄与することができるという優れた効果を得ることができる。 In addition, in the incineration ash melting apparatus F m1 according to Embodiment 1 of the present invention, when the chromium content of the waste K m is high and the chromium concentration of the incineration ash exceeds 20000 mg / kg, as described above, The chromium concentration is adjusted to a predetermined concentration of 90000 mg / kg or less, preferably 60000 mg / kg or less. Therefore, the incineration ash can be reliably melted at a temperature of 1500 ° C. or less. Therefore, according to the incinerator ash melting apparatus F m1 according to the first embodiment of the present invention, an increase in the operating temperature of the melting furnace 5 can be suppressed, and the refractory (refractory bricks) constituting the inner wall of the melting furnace 5 can be suppressed. ) Can be extended, so that it can greatly contribute to the reduction of running costs of the incinerator ash melting device F m1 , the reduction of waste incineration and melting treatment costs, and the prevention of global warming. Effects can be obtained.

これに加えて、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1では、廃棄物Kのクロム含有率が高く、焼却灰の溶流温度が高くなる傾向がある。そこで、焼却灰の溶流温度が1200℃〜1400℃になるように、クロム濃度調整剤を供給して焼却灰の溶流温度を調整してもよい。その結果、焼却灰は1500℃以下の温度で確実に溶融することができると共に、焼却灰が溶融されたスラグは雰囲気温度が低いスラグ排出口5a付近においても、スラグが凝固することがない。従って、本発明の実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1によれば、スラグを安定してスラグ排出口5aから排出することができ、スラグの凝固によりスラグ排出口5aが閉塞することがないので、焼却灰の溶融装置Fm1の長期に亘る安定した操業の継続が可能となる。 In addition, in the incineration ash melting apparatus F m1 according to the first embodiment of the present invention, the chromium content of the waste K m tends to be high, and the melting temperature of the incineration ash tends to be high. Therefore, a chromium concentration adjusting agent may be supplied to adjust the melt flow temperature of the incineration ash so that the melt flow temperature of the incineration ash becomes 1200 ° C to 1400 ° C. As a result, the incineration ash can be reliably melted at a temperature of 1500 ° C. or less, and the slag in which the incineration ash is melted does not solidify even in the vicinity of the slag discharge port 5a where the ambient temperature is low. Therefore, according to the incinerated ash melting device F m1 according to the first embodiment of the present invention, the slag can be stably discharged from the slag discharge port 5a, and the slag discharge port 5a is blocked by the solidification of the slag. Therefore, stable operation of the incinerated ash melting device Fm1 can be continued for a long period of time.

本発明の実施の形態2に係る焼却灰の溶融装置を、その廃棄物の処理フローを示すブロック図の図2を参照しながら、上記実施の形態1と同一のものに同一符号を付して、その相違する点について以下に説明する。   The melting apparatus for incineration ash according to the second embodiment of the present invention is denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment while referring to FIG. 2 of the block diagram showing the waste processing flow. The differences will be described below.

即ち、本発明の実施の形態2に係る図2と、上記実施の形態1に係る図1との比較において良く理解されるように、本発明の実施の形態2が上記実施の形態1と相違するところは、バグフィルタ9と前記焼却灰供給装置4aとを搬送装置である飛灰空気移送装置9aを介して連通させ、バグフィルタ9で捕集された飛灰を、飛灰空気移送装置9aを介して溶融炉5に供給する構成にしたところにある。   That is, as is well understood in the comparison between FIG. 2 according to the second embodiment of the present invention and FIG. 1 according to the first embodiment, the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment. The place where the bag filter 9 and the incinerated ash supply device 4a are communicated with each other via a fly ash air transfer device 9a which is a transfer device, and the fly ash collected by the bag filter 9 is connected to the fly ash air transfer device 9a. It is in the place where it was made the structure which supplies to the melting furnace 5 via.

従って、本実施の形態2に係る焼却灰の溶融装置Fm2によれば、バグフィルタ9で捕集された飛灰を、飛灰空気移送装置を介して焼却灰供給装置4aから溶融炉5に供給する点が相違するだけであるから、上記実施の形態1に係る焼却灰の溶融装置Fm1と同等の効果が得られるのに加えて、バグフィルタ9で捕集され飛灰を再度溶融炉5で溶融することが可能になり、最終処分場にて埋立処分する飛灰の総量を削減すると共に、六価クロム等の重金属の環境への溶出を可能な限り少なくすることができるという効果がある。 Therefore, according to the incineration ash melting device Fm2 according to the second embodiment, the fly ash collected by the bag filter 9 is transferred from the incineration ash supply device 4a to the melting furnace 5 through the fly ash air transfer device. since the point of supply is only different, in addition to the effect equivalent to the melter F m1 of ash according to the first embodiment is obtained, melting furnace fly ash is captured in a bag filter 9 again 5 can be melted, reducing the total amount of fly ash landfilled at the final disposal site, and reducing the elution of heavy metals such as hexavalent chromium into the environment as much as possible. is there.

本発明の実施の形態3に係る焼却灰の溶融装置を、廃棄物の処理フローを示すブロック図の図3を参照しながら説明する。   An incineration ash melting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 3 of a block diagram showing a waste processing flow.

図3に示す符号Fm3は、焼却灰の溶融装置で、この溶融装置Fm3は、クロムを含有する廃棄物Kが廃棄物供給装置21を介して供給され、供給された廃棄物Kを焼却する焼却炉23を備えている。この焼却炉23内で発生した廃棄物Kの焼却残渣は焼却灰供給装置24に供給されるようになっている。前記焼却炉23には、調整剤供給装置22から調整剤供給ラインが連通しており、この調整剤供給ラインを介して焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤が供給されると共に、焼却灰のクロム濃度が20000mg/kgを超えているときに、クロム濃度90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定濃度になるようにクロム濃度調整剤が供給されるようになっている。または、クロム濃度の代わり、焼却灰の溶流温度が1200℃〜1400℃になるようにクロム濃度調整剤を供給してもよい。なお、廃棄物Kに供給する塩基度調整剤とクロム濃度調整剤との供給量は、上記実施の形態1の場合と同様の手段によって決定される。 The symbol F m3 shown in FIG. 3 is an incinerator ash melting device, and the melting device F m3 is supplied with waste K m containing chromium through the waste supply device 21 and supplied waste K m. The incinerator 23 which incinerates is provided. Incineration residues waste K m generated in the incinerator 23 are supplied to the ash supply unit 24. The incinerator 23 is connected to a regulator supply line from a regulator supply device 22, and the basicity of the incineration ash is 0.6 to 1.0 through this regulator supply line. When the adjusting agent is supplied, and when the chromium concentration of the incineration ash exceeds 20000 mg / kg, the chromium concentration adjusting agent is supplied so that the predetermined concentration is 90000 mg / kg or less, preferably 60000 mg / kg or less. It has come to be. Or you may supply a chromium concentration regulator so that the melt flow temperature of incineration ash may become 1200-1400 degreeC instead of chromium concentration. The supply amount of the waste K m of supplying basicity adjusting agent and a chromium concentration adjusting agent is determined by the same means as in the first embodiment.

前記焼却炉23から排出された排ガスは、この焼却炉23の後段のボイラ27によって熱が回収され、熱回収後の排ガスは減温塔28に導入される。この減温塔28で減温された排ガスはバグフィルタ29に導入され、このバグフィルタ29によって排ガス中の飛灰が捕集され、飛灰が除去された排ガスが煙突30から大気中に放出されるようになっている。さらに、前記焼却灰供給装置24には、前記ボイラ27、減温塔28、およびバグフィルタ29から飛灰空気移送装置29aが連通しており、焼却炉23から排出される焼却残渣の他に、ボイラ27から排出される飛灰、減温塔28から排出される飛灰、およびバグフィルタ29で捕集された飛灰が共に前記焼却灰供給装置24に供給されるように構成されている。   The exhaust gas discharged from the incinerator 23 is recovered by the boiler 27 at the rear stage of the incinerator 23, and the exhaust gas after the heat recovery is introduced into the temperature reducing tower 28. The exhaust gas whose temperature has been reduced by the temperature reducing tower 28 is introduced into the bag filter 29, the fly ash in the exhaust gas is collected by the bag filter 29, and the exhaust gas from which the fly ash has been removed is discharged from the chimney 30 into the atmosphere. It has become so. Further, the incineration ash supply device 24 communicates with the fly ash air transfer device 29a from the boiler 27, the temperature reducing tower 28, and the bag filter 29. In addition to the incineration residue discharged from the incinerator 23, The fly ash discharged from the boiler 27, the fly ash discharged from the temperature reducing tower 28, and the fly ash collected by the bag filter 29 are all supplied to the incineration ash supply device 24.

一方、焼却灰供給装置24を介して溶融炉25に供給され、塩基度調整剤とクロム濃度調整剤の供給により塩基度が0.6〜1.0になるように、またクロム濃度が90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定濃度に、または焼却灰の溶流温度が1200℃〜1400℃に、なるように調整された焼却灰は、1350℃〜1500℃の温度で溶融されて溶融スラグとなる。この溶融スラグは溶融炉25の下部に設けられたスラグ排出口25aから、このスラグ排出口25aの下方に設けられた水冷装置26に流下し、この水冷装置26に排出され、この水冷装置26内の冷却水で急冷されるように構成されている。そして、焼却灰の溶融により溶融炉25から発生する高温の排ガスは、ダクト25bを介して前記減温塔28に導入されると共に、前記バグフィルタ29を経て、前記焼却炉23から排出される排ガスと共に煙突30から大気中に放出されるようになっている。   On the other hand, it is supplied to the melting furnace 25 through the incineration ash supply device 24 so that the basicity becomes 0.6 to 1.0 by supplying the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent, and the chromium concentration is 90000 mg / day. The incineration ash adjusted to a predetermined concentration of kg or less, preferably 60000 mg / kg or less, or an incineration ash melting temperature of 1200 ° C to 1400 ° C is melted at a temperature of 1350 ° C to 1500 ° C. It becomes molten slag. The molten slag flows from a slag discharge port 25a provided in the lower part of the melting furnace 25 to a water cooling device 26 provided below the slag discharge port 25a, and is discharged to the water cooling device 26. It is configured to be rapidly cooled with cooling water. The high-temperature exhaust gas generated from the melting furnace 25 due to melting of the incineration ash is introduced into the temperature reducing tower 28 through the duct 25b, and exhausted from the incinerator 23 through the bag filter 29. At the same time, it is discharged from the chimney 30 into the atmosphere.

なお、図3において想像線で示すように、溶融炉25から発生する高温の排ガスを別に設けた減温塔、バグフィルタを経て前記煙突30から放出させるように構成してもよいものである。さらに、本実施の形態3の場合には、塩基度調整剤とクロム濃度調整剤は、上記のとおり、焼却炉23に供給されるように構成されているが、図3において破線で示すように、廃棄物供給装置21や償却灰供給装置24に供給するようにしてもよい。   In addition, as shown with an imaginary line in FIG. 3, you may comprise so that the high temperature waste gas which generate | occur | produces from the melting furnace 25 may be discharge | released from the said chimney 30 through the temperature-reduction tower and bag filter which provided separately. Furthermore, in the case of the third embodiment, the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent are configured to be supplied to the incinerator 23 as described above, but as shown by a broken line in FIG. Alternatively, the waste may be supplied to the waste supply device 21 or the depreciated ash supply device 24.

本実施の形態3に係る焼却灰の溶融装置Fm3と上記実施の形態1,2に係る焼却灰の溶融装置Fm1,Fm2とは、機器配設構成が大きく相違している。しかしながら、本実施の形態3に係る図3と、本実施の形態1,2に係る図1,2との比較において良く理解されるように、塩基度とクロム濃度が調整された焼却灰を溶融炉25で1350℃〜1500℃の温度で溶融すると共に、溶融炉25のスラグ排出口25aから流下、排出される溶融スラグを水冷装置26内の冷却水により急冷する点は、上記実施の形態1,2の場合と全く同様である。 The incineration ash melting device F m3 according to the third embodiment and the incineration ash melting devices F m1 and F m2 according to the first and second embodiments are greatly different in equipment arrangement configuration. However, as is well understood in the comparison between FIG. 3 according to the third embodiment and FIGS. 1 and 2 according to the first and second embodiments, the incineration ash with adjusted basicity and chromium concentration is melted. The point that the molten slag is melted in the furnace 25 at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C., and flows down from the slag discharge port 25a of the melting furnace 25 and is rapidly cooled by the cooling water in the water cooling device 26 is the first embodiment. , 2 is exactly the same.

従って、本実施の形態3に係る焼却灰の溶融装置Fm3によれば、焼却炉23から発生する焼却残渣、ボイラ27、減温塔28、およびバグフィルタ29から排出された飛灰を、溶融炉25で再度溶融することができるので、最終処分場で埋立処分される飛灰の総量を削減すると共に、飛灰中の六価クロムや鉛等の重金属の環境への溶出を防止することができる。 Therefore, according to the incineration ash melting apparatus Fm3 according to the third embodiment, the incineration residue generated from the incinerator 23, the boiler 27, the temperature reducing tower 28, and the fly ash discharged from the bag filter 29 are melted. Since it can be melted again in the furnace 25, it is possible to reduce the total amount of fly ash landfilled at the final disposal site and to prevent elution of heavy metals such as hexavalent chromium and lead in the fly ash into the environment. it can.

また、本実施の形態3に係る焼却灰の溶融装置Fm3では、溶融炉25に供給される焼却残渣と飛灰とからなる焼却灰は焼却灰供給装置24に供給される。従って、本実施の形態3に係る焼却灰の溶融装置Fm3によれば、付帯設備として溶融炉を備えた特定設備の焼却炉から生じる焼却残渣、ボイラ、減温塔、およびバグフィルタ等の排ガス処理過程で排出された飛灰だけでなく、溶融炉を具備しない他の焼却設備の焼却炉で焼却されて生じた廃棄物の焼却灰も受け入れて溶融処理することができるという汎用効果を得ることができる。 In addition, in the incineration ash melting device F m3 according to the third embodiment, the incineration ash composed of the incineration residue and fly ash supplied to the melting furnace 25 is supplied to the incineration ash supply device 24. Therefore, according to the incinerator ash melting apparatus Fm3 according to the third embodiment, incineration residues, boilers, temperature reduction towers, bag filters, and other exhaust gases generated from the incinerator of a specific facility equipped with a melting furnace as ancillary equipment To obtain a general-purpose effect that not only fly ash discharged in the treatment process but also incineration ash of waste generated by incinerators of other incinerators that do not have a melting furnace can be received and melted. Can do.

本発明の実施の形態4に係る焼却灰の溶融装置を、その焼却灰の処理フローを示すブロック図の図4を参照しながら説明する。   A melting apparatus for incineration ash according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 of a block diagram showing a processing flow of the incineration ash.

図4に示す符号Fm4は焼却灰の溶融装置で、この溶融装置Fm4は、図示しない焼却炉等で焼却された生成されたクロムを含有する廃棄物の焼却灰を受入れるホッパ31と、焼却灰を溶融炉34に供給する焼却灰供給装置33を備えている。前記ホッパ31には調整剤供給装置32から調整剤供給ラインが連通しており、焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤が供給されると共に、焼却灰のクロム濃度が20000mg/kgを超えているときに、クロム濃度が90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定の濃度になるように、または焼却灰の溶流温度が1200℃〜1400℃になるように、クロム濃度調整剤が供給されるように構成されている。 The reference symbol F m4 shown in FIG. 4 is an incinerator ash melting device. The melting device F m4 includes a hopper 31 that receives incinerated ash containing generated chrome incinerated in an incinerator (not shown), and incineration. An incineration ash supply device 33 for supplying ash to the melting furnace 34 is provided. The hopper 31 communicates with a regulator supply line from a regulator supply device 32, and the basicity regulator is supplied so that the basicity of the incineration ash is 0.6 to 1.0. When the chromium concentration exceeds 20000 mg / kg, the chromium concentration is 90,000 mg / kg or less, preferably 60000 mg / kg or less, or the incinerated ash has a melting temperature of 1200 ° C. to 1400 ° C. Thus, the chromium concentration adjusting agent is supplied.

そして、塩基度とクロム濃度が調整された焼却灰は、前記焼却灰供給装置33から溶融炉34に導入されるように構成されている。焼却灰への塩基度調整剤とクロム濃度調整剤の供給量は、上記実施の形態1乃至3の場合と同様に、焼却灰の塩基度とクロム濃度とを蛍光X線分析器により計測し、計測された焼却灰の塩基度とクロム濃度の計測値、または焼却灰の溶流温度をJIS M8801「灰の溶融特性試験」により計測した計測値によって決定される。   Then, the incineration ash whose basicity and chromium concentration are adjusted is configured to be introduced into the melting furnace 34 from the incineration ash supply device 33. The supply amount of the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent to the incinerated ash is the same as in the first to third embodiments described above, by measuring the basicity and the chromium concentration of the incinerated ash with a fluorescent X-ray analyzer, The measured basicity of the incinerated ash and the measured value of the chromium concentration, or the melt flow temperature of the incinerated ash is determined by the measured value measured by JIS M8801 “Ash melting characteristics test”.

前記溶融炉34から排出された高温の排ガスは減温塔36に導入され、この減温塔36で減温された排ガスは、バグフィルタ37に導入され、このバグフィルタ37により排ガス中の飛灰が捕集され、飛灰が除去された排ガスが煙突38から大気中に放出されるようになっている。一方、焼却灰供給装置33を介して溶融炉34に供給され、塩基度調整剤とクロム濃度調整剤の供給により塩基度が0.6〜1.0になるように、またクロム濃度が90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定の濃度になるように調整された焼却灰は、1350℃〜1500℃の温度で溶融されて溶融スラグとなる。この溶融スラグは溶融炉34の下部に設けられたスラグ排出口34aから、このスラグ排出口34aの下方に設けられた水冷装置35に排出され、この水冷装置35内の冷却水により急冷されるように構成されている。   The high-temperature exhaust gas discharged from the melting furnace 34 is introduced into a temperature reducing tower 36, and the exhaust gas reduced in temperature by the temperature reducing tower 36 is introduced into a bag filter 37. The exhaust gas from which the fly ash has been removed is discharged from the chimney 38 into the atmosphere. On the other hand, it is supplied to the melting furnace 34 via the incineration ash supply device 33 so that the basicity becomes 0.6 to 1.0 by supplying the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent, and the chromium concentration is 90000 mg / day. Incinerated ash adjusted to a predetermined concentration of not more than kg, preferably not more than 60000 mg / kg is melted at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C. to form molten slag. The molten slag is discharged from a slag discharge port 34a provided in the lower part of the melting furnace 34 to a water cooling device 35 provided below the slag discharge port 34a, and is rapidly cooled by the cooling water in the water cooling device 35. It is configured.

本実施の形態4に係る焼却灰の溶融装置Fm4と上記実施の形態1乃至2に係る焼却灰の溶融装置とは、機器構成が大きく相違している。しかしながら、塩基度とクロム濃度が調整された焼却灰を溶融炉34で1350℃〜1500℃の温度で溶融すると共に、溶融炉34のスラグ排出口34aから排出される溶融スラグを水冷装置35内の冷却水により急冷する点は、上記実施の形態1乃至3と全く同様である。 The melting apparatus of ash according to the melter F m4 and Embodiments 1 to 2 above the ash according to the fourth embodiment, the device configuration is greatly different. However, the incinerated ash with adjusted basicity and chromium concentration is melted in the melting furnace 34 at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C., and the molten slag discharged from the slag discharge port 34a of the melting furnace 34 is contained in the water cooling device 35. The point of rapid cooling with cooling water is exactly the same as in the first to third embodiments.

従って、本実施の形態4に係る焼却灰の溶融装置Fm4によれば、焼却灰供給装置34から供給された焼却灰を、焼却灰中の有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま溶融することによりスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クロムの溶出を確実に防止することができる。また、本実施の形態4に係る焼却灰の溶融装置Fm4の場合には、他の焼却炉等から発生した焼却灰がホッパ31に供給される。従って、本実施の形態4に係る焼却灰の溶融装置Fm4によれば、上記実施の形態3の場合と同様に、付帯設備として溶融炉を備えた特定設備の焼却炉から生じる焼却残渣、ボイラ、減温塔、およびバグフィルタ等の排ガス処理過程で排出された飛灰だけでなく、溶融炉を具備しないごみ焼却設備で生じた焼却灰も受け入れて溶融処理することができるという汎用効果を得ることができる。 Therefore, according to the incineration ash melting apparatus Fm4 according to the fourth embodiment, the incineration ash supplied from the incineration ash supply apparatus 34 is reduced to harmful hexavalent chromium in the incineration ash to harmless trivalent chromium. However, by melting while maintaining the form of trivalent chromium, the concentration of hexavalent chromium in the slag can be minimized and elution of hexavalent chromium can be reliably prevented. In addition, in the case of the incineration ash melting device F m4 according to the fourth embodiment, the incineration ash generated from another incinerator or the like is supplied to the hopper 31. Therefore, according to the incinerator ash melting apparatus Fm4 according to the fourth embodiment, in the same manner as in the third embodiment, the incineration residue and boiler generated from the incinerator of a specific facility provided with a melting furnace as ancillary equipment In addition to the fly ash discharged in the exhaust gas treatment process such as a temperature-decreasing tower and a bag filter, a general-purpose effect is obtained in which incineration ash generated in a waste incineration facility not equipped with a melting furnace can be received and melted. be able to.

本発明の実施の形態5に係る焼却灰の溶融装置を、その廃棄物の処理フローを示すブロック図の図5を参照しながら説明する。   An incineration ash melting apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 5 of a block diagram showing the waste processing flow.

図5に示す符号Fm5は焼却灰の溶融装置で、この溶融装置Fm5は、廃棄物Kが廃棄物供給装置41を介して供給され、供給された焼却灰を高温加熱によりガス化するガス化炉43を備えている。前記廃棄物供給装置41には調整剤供給装置42から調整剤供給ラインが連通しており、ガス化炉43で生じる分解ガス中の灰分の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤が供給されると共に、灰分のクロム濃度が20000mg/kgを超えているときに、灰分のクロム濃度が90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定濃度になるようにクロム濃度調整剤が供給されるように構成されている。または、灰分の溶流温度が1200℃〜1400℃になるように、クロム濃度調整剤が供給されるように構成されるように構成されていてもよい。そして、前記ガス化炉43で発生した灰分を含む熱分解ガスはダクト43aを介して溶融炉44に導入されるように構成されている。 Reference numeral F m5 shown in FIG. 5 is an incinerator ash melting device. The melting device F m5 is supplied with waste K m via the waste supply device 41 and gasifies the supplied incineration ash by high-temperature heating. A gasification furnace 43 is provided. The waste supply device 41 communicates with the adjustment agent supply line from the adjustment agent supply device 42 so that the basicity of ash in the cracked gas generated in the gasification furnace 43 is 0.6 to 1.0. When the basicity adjusting agent is supplied and the chromium concentration of ash exceeds 20000 mg / kg, the chromium concentration is such that the chromium concentration of ash is a predetermined concentration of 90000 mg / kg or less, preferably 60000 mg / kg or less. It is comprised so that a regulator may be supplied. Or you may be comprised so that a chromium concentration regulator may be supplied so that the melt flow temperature of ash may become 1200 to 1400 degreeC. The pyrolysis gas containing ash generated in the gasification furnace 43 is introduced into the melting furnace 44 via a duct 43a.

前記溶融炉44から排出された高温の排ガスは、この溶融炉44の後段のボイラ46で熱が回収された後に、減温塔47に導入さる。そして、この減温塔47で減温された排ガスは、バグフィルタ48に導入され、このバグフィルタ48によって排ガス中の飛灰が捕集され、飛灰が除去された排ガスが煙突49から大気中に放出されるようになっている。
一方、前記ダクト43aを介して溶融炉44に導入され、塩基度調整剤とクロム濃度調整剤の供給により塩基度が0.6〜1.0になるように、またクロム濃度90000mg/kg以下、好ましくは60000mg/kg以下の所定の濃度に、または灰分の溶流温度が1200℃〜1400℃になるように調整された灰は、1350℃〜1500℃の温度で溶融されて溶融スラグとなる。この溶融スラグは溶融炉44の下部に設けられたスラグ排出口44aから、このスラグ排出口44aの下方に設けられた水冷装置45に排出され、この水冷装置45内の冷却水により急冷されるように構成されている。
The high-temperature exhaust gas discharged from the melting furnace 44 is introduced into the temperature reducing tower 47 after the heat is recovered by the boiler 46 at the rear stage of the melting furnace 44. Then, the exhaust gas reduced in temperature by the temperature reducing tower 47 is introduced into the bag filter 48, and fly ash in the exhaust gas is collected by the bag filter 48, and the exhaust gas from which the fly ash has been removed is discharged from the chimney 49 into the atmosphere. To be released.
On the other hand, introduced into the melting furnace 44 through the duct 43a so that the basicity becomes 0.6 to 1.0 by supplying the basicity adjusting agent and the chromium concentration adjusting agent, and the chromium concentration is 90000 mg / kg or less. Preferably, the ash adjusted to a predetermined concentration of 60000 mg / kg or less or so that the melt flow temperature of ash is 1200 ° C. to 1400 ° C. is melted at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C. to form molten slag. The molten slag is discharged from a slag discharge port 44a provided in the lower portion of the melting furnace 44 to a water cooling device 45 provided below the slag discharge port 44a, and is rapidly cooled by the cooling water in the water cooling device 45. It is configured.

本実施の形態5に係る焼却灰の溶融装置Fm5と上記実施の形態1乃至4に係る焼却灰の溶融装置とは、機器構成が大きく相違している。しかしながら、塩基度とクロム濃度が調整された灰を旋回式溶融炉44で1350℃〜1500℃の温度で溶融すると共に、旋回式溶融炉44のスラグ排出口44aから排出される溶融スラグを水冷装置45内の冷却水により急冷する点は、上記実施の形態1乃至4と全く同様である。 The incineration ash melting apparatus F m5 according to the fifth embodiment and the incineration ash melting apparatus according to the first to fourth embodiments are greatly different in equipment configuration. However, the ash adjusted in basicity and chromium concentration is melted in the swirl type melting furnace 44 at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C., and the molten slag discharged from the slag discharge port 44a of the swirl type melting furnace 44 is cooled with water. The point of rapid cooling with the cooling water in 45 is exactly the same as in the first to fourth embodiments.

本実施の形態5に係る焼却灰の溶融装置Fm5では、ガス化炉43からダクト43aを介して供給された灰分を、灰分中の有害な六価クロムを無害な三価クロムに還元しながら、三価クロムの形態を維持したまま溶融することによりスラグ中の六価クロム濃度を極小にし、六価クロムの溶出を確実に防止することができる。従って、本実施の形態5に係る焼却灰の溶融装置Fm5によれば、上記実施の形態1乃至4とほぼ同等の効果を得ることができる。 In the incineration ash melting apparatus Fm5 according to the fifth embodiment, while reducing the ash supplied from the gasification furnace 43 through the duct 43a, harmful hexavalent chromium in the ash is reduced to harmless trivalent chromium. By melting while maintaining the form of trivalent chromium, the concentration of hexavalent chromium in the slag can be minimized, and elution of hexavalent chromium can be reliably prevented. Therefore, according to the incinerated ash melting device F m5 according to the fifth embodiment, substantially the same effects as those of the first to fourth embodiments can be obtained.

なお、以上の実施の形態1乃至5においては、廃棄物を焼却する一般の焼却炉、ガス化炉を備えた焼却灰の溶融装置を説明したが、これらだけに限らず、例えば循環流動層式焼却炉、気泡流動層式焼却炉、ストーカ炉、キルン炉等多くの形式の炉を用いることができる。また、溶融炉としては、旋回式溶融炉、プラズマ式溶融炉、バーナ式溶融炉、電気式溶融炉、アーク式溶融炉、シャフト式溶融炉を用いることができる。従って、上記実施の形態によって、本発明の形態が限定されるものではない。さらに、実施の形態5においては、ガス化炉と溶融炉が分離した焼却灰の溶融装置を説明したが、これに限らず、ガス化炉と溶融炉が一体化した直接溶融炉でもよい。また、以上の実施の形態1乃至5における灰の溶融温度は、全て溶融炉上部温度、溶融炉中部温度、および溶融炉下部温度の平均温度を意味するものである。   In the above first to fifth embodiments, the general incinerator for incinerating waste and the incinerator ash melting device including the gasification furnace have been described. Many types of furnaces such as incinerators, bubble fluidized bed incinerators, stoker furnaces, kiln furnaces and the like can be used. Further, as the melting furnace, a swirling melting furnace, a plasma melting furnace, a burner melting furnace, an electric melting furnace, an arc melting furnace, or a shaft melting furnace can be used. Therefore, the form of the present invention is not limited by the above embodiment. Further, in the fifth embodiment, the incineration ash melting apparatus in which the gasification furnace and the melting furnace are separated has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a direct melting furnace in which the gasification furnace and the melting furnace are integrated may be used. Moreover, the melting temperature of the ash in Embodiment 1 thru | or 5 above all means the average temperature of melting furnace upper part temperature, melting furnace middle part temperature, and melting furnace lower part temperature.

これに加えて、以上の実施の形態1乃至5においては、集塵機としてバグフィルタを備えた焼却灰の溶融装置を説明したが、これだけに限らず、例えば電気集塵機等の集塵機を用いることができることはいうまでもない。また、以上の実施の形態1乃至5において、飛灰搬送装置として飛灰空気移送装置を備えた焼却灰の溶融装置を説明したが、これだけに限らず、例えばコンベア方式の飛灰空気移送装置を用いることができることはいうまでもない。   In addition, in the first to fifth embodiments described above, the incinerator ash melting device provided with the bag filter as the dust collector has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a dust collector such as an electric dust collector can be used. Needless to say. In the first to fifth embodiments described above, the incineration ash melting device provided with the fly ash air transfer device as the fly ash transfer device has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a conveyor type fly ash air transfer device is provided. It goes without saying that it can be used.

ところで、以上の実施の形態に係る焼却灰の溶融装置においては、重金属がクロムである場合を例として説明した。しかしながら、クロムのみに限らず、例えば、鉛、ヒ素、セレン、水銀等に対しても、本発明の技術的思想を適用することが可能であるから、クロムのみの用途に限定されるものではない。また、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、上記実施の形態に係る形態に限定されるものではない。   By the way, in the melting apparatus of the incineration ash which concerns on the above embodiment, the case where a heavy metal was chromium was demonstrated as an example. However, the technical idea of the present invention can be applied not only to chromium but also to, for example, lead, arsenic, selenium, mercury and the like. . In addition, design changes and the like within a range that does not depart from the technical idea of the present invention can be freely made. Therefore, the present invention is not limited to the embodiment according to the above embodiment.

以下、旋回式溶融炉を用いて汚泥の乾燥ケーキの焼却灰を溶融した実施例を説明する。
全クロムを高濃度で含有する汚泥の乾燥ケーキを300kg採取し、この乾燥ケーキを流動層式焼却炉(内径;200mmφ)に供給して、1.3以上の空気比で完全燃焼させ、その焼却灰をサイクロンで捕集した。
Hereinafter, the Example which melt | dissolved the incineration ash of the dry cake of sludge using a turning type melting furnace is described.
300 kg of sludge dry cake containing a high concentration of all chromium was sampled and supplied to a fluidized bed incinerator (inner diameter; 200 mmφ) for complete combustion at an air ratio of 1.3 or higher. Ashes were collected in a cyclone.

捕集した焼却灰1kgに対して塩基度調整剤としてSiOを0.3kg添加して塩基度調整を行い、この塩基度調整した焼却灰を10kg/hで旋回式溶融炉(内径;200mmφ)に供給し、溶融空気比約1.1とし、1450℃以上の溶融温度(溶融炉上部;1529℃,溶融炉中部;1547℃,溶融炉下部;1470℃)で溶融すると共に、水冷により急冷して、9個のサンプルスラグを得た。このようにして得たサンプルスラグの塩基度と六価クロム溶出量の関係は図6に示すとおりであり、またサンプルスラグの塩基度と六価クロム含有量の関係は図7に示すとおりである。図6によれば、スラグの塩基度は0.7〜0.9であり、六価クロムの検出量は検出限界以下(<0.02mg/L)であることが分かる。また、図7によれば、焼却灰中に含有されていた六価クロムも検出限界以下となっており、旋回式溶融炉の炉内雰囲気である弱酸化雰囲気においても高温状態にすることで六価クロムが還元されることが分かる。 The basicity is adjusted by adding 0.3 kg of SiO 2 as a basicity adjusting agent to 1 kg of the collected incinerated ash, and the incineration ash having an adjusted basicity is turned into a rotary melting furnace (inner diameter: 200 mmφ) at 10 kg / h. And melted at a melting temperature of 1450 ° C. or higher (upper melting furnace: 1529 ° C., middle melting furnace: 1547 ° C., lower melting furnace: 1470 ° C.) and rapidly cooled by water cooling Nine sample slags were obtained. The relationship between the basicity of the sample slag thus obtained and the hexavalent chromium elution amount is as shown in FIG. 6, and the relationship between the basicity of the sample slag and the hexavalent chromium content is as shown in FIG. . According to FIG. 6, the basicity of slag is 0.7-0.9, and it can be seen that the detected amount of hexavalent chromium is below the detection limit (<0.02 mg / L). Further, according to FIG. 7, the hexavalent chromium contained in the incinerated ash is also below the detection limit, and even in a weakly oxidizing atmosphere that is an in-furnace atmosphere of a swirl type melting furnace, It can be seen that the chromium is reduced.

また、スラグ中からの六価クロム溶出量の観点から、安全上好ましいスラグ中のクロム限界濃度を調べた。スラグ中の全クロム濃度、スラグ塩基度と六価クロムの溶出量との関係は図8に示すとおりである。この図8によれば、スラグ中の全クロム濃度が90000mg/kgまでは、六価クロムの溶出量の殆どは検出限界以下になっている。従って、スラグ中の全クロム濃度を90000mg/kg以下に設定すれば、六価クロムの溶出量に関しては問題がないと考えられる。   In addition, from the viewpoint of the elution amount of hexavalent chromium from the slag, the chromium limit concentration in the slag preferred for safety was investigated. The relationship between the total chromium concentration in the slag, the slag basicity, and the elution amount of hexavalent chromium is as shown in FIG. According to FIG. 8, most of the elution amount of hexavalent chromium is below the detection limit until the total chromium concentration in the slag is up to 90000 mg / kg. Therefore, if the total chromium concentration in the slag is set to 90000 mg / kg or less, it is considered that there is no problem with respect to the elution amount of hexavalent chromium.

また、全クロム濃度に対する焼却灰の溶融特性を調べた。焼却灰中の全クロム濃度と焼却灰の溶融温度との関係は図9に示すとおりであり、焼却灰中の全クロム濃度と焼却灰の溶流温度との関係は図10に示すとおりである。これら図9,10によれば、全クロム濃度の上昇につれて、焼却灰の溶融温度と溶流温度が高くなっている。   In addition, the melting characteristics of incinerated ash with respect to the total chromium concentration were investigated. The relationship between the total chromium concentration in the incineration ash and the melting temperature of the incineration ash is as shown in FIG. 9, and the relationship between the total chromium concentration in the incineration ash and the melt temperature of the incineration ash is as shown in FIG. . According to these FIGS. 9 and 10, the melting temperature and the melting temperature of the incinerated ash are increased as the total chromium concentration is increased.

以上のことから、図8において全クロム濃度が90000mg/kg以下で六価クロムの溶出は問題ないが、図10によれば全クロム濃度が90000mg/kg以下になると、焼却灰の溶流温度が約1400℃となる。焼却灰の溶流温度が1400℃であっても、溶融温度は1450℃以上になるので焼却灰は溶融されてスラグになるが、スラグ排出口付近でスラグが凝固する。その結果、スラグが適切にスラグ排出口から排出されなくなり、溶融装置が長期に亘って安定した操業が阻害される。これを回避するためには、スラグ排出口の雰囲気温度を高温にするために多量の助燃剤が必要となり、ランニングコストの増大、地球温暖化効果ガスであるCO2排出量が増大すると共に、耐火物の損耗を速めることになるため現実的ではない。そこで、焼却灰の溶流温度が1200℃〜1400℃になるように、スラグ中の全クロム濃度を焼却灰の性状変動を考慮して60000mg/kg以下に設定するのが好ましい。   From the above, in FIG. 8, the elution of hexavalent chromium is not a problem when the total chromium concentration is 90000 mg / kg or less, but according to FIG. 10, when the total chromium concentration is 90000 mg / kg or less, the melting temperature of the incineration ash is About 1400 ° C. Even if the melt flow temperature of the incineration ash is 1400 ° C., the melting temperature becomes 1450 ° C. or higher, so that the incineration ash is melted into slag, but the slag solidifies in the vicinity of the slag discharge port. As a result, the slag is not properly discharged from the slag discharge port, and stable operation of the melting apparatus is hindered over a long period of time. In order to avoid this, a large amount of a combustant is required to increase the ambient temperature of the slag discharge port, the running cost is increased, the CO2 emission as a global warming effect gas is increased, and the refractory is increased. It is not realistic because it will accelerate wear and tear. Therefore, it is preferable to set the total chromium concentration in the slag to 60000 mg / kg or less in consideration of fluctuations in the properties of the incineration ash so that the melt flow temperature of the incineration ash becomes 1200 ° C to 1400 ° C.

さらに、溶融炉の内張り耐火物の耐久性およびスラグ排出口付近でのスラグ排出安定性を考慮すると、焼却灰中のクロム濃度を20000mg/kg以下に設定すれば、溶融炉の炉内平均温度1400℃〜1500℃、およびスラグ排出口雰囲気温度の両方が焼却灰の溶流温度の+100℃以上を十分満足することになるから、ランニングコストを低減しながら、かつ焼却灰を確実に溶融し得ることが分かる。なお、以上の焼却灰の溶融温度は全て溶融炉上部温度、溶融炉中部温度、溶融炉下部温度の平均を意味するものである。   Furthermore, considering the durability of the refractory lining the melting furnace and the slag discharge stability in the vicinity of the slag discharge port, if the chromium concentration in the incinerated ash is set to 20000 mg / kg or less, the average temperature in the furnace of the melting furnace is 1400. Since both ℃ -1500 ℃ and slag discharge port ambient temperature will sufficiently satisfy + 100 ℃ or more of the melting temperature of incineration ash, the incineration ash can be reliably melted while reducing running costs I understand. The melting temperatures of the above incinerated ash all mean the average of the melting furnace upper temperature, the melting furnace middle temperature, and the melting furnace lower temperature.

本発明の実施の形態1に係り、焼却灰の溶融装置の廃棄物の処理フローを示すブロック図である。It is a block diagram which concerns on Embodiment 1 of this invention and shows the processing flow of the waste of the melting apparatus of incineration ash. 本発明の実施の形態2に係り、焼却灰の溶融装置の廃棄物の処理フローを示すブロック図である。It is a block diagram which concerns on Embodiment 2 of this invention and shows the processing flow of the waste of the melting apparatus of incineration ash. 本発明の実施の形態3に係り、焼却灰の溶融装置の廃棄物の処理フローを示すブロック図である。It is a block diagram which concerns on Embodiment 3 of this invention and shows the processing flow of the waste of the melting apparatus of incineration ash. 本発明の実施の形態4に係り、焼却灰の溶融装置の焼却灰の処理フローを示すブロック図である。It is a block diagram which concerns on Embodiment 4 of this invention and shows the processing flow of the incineration ash of the melting apparatus of incineration ash. 本発明の実施の形態5に係り、焼却灰の溶融装置の廃棄物の処理フローを示すブロック図である。It is a block diagram which concerns on Embodiment 5 of this invention and shows the processing flow of the waste of the melting apparatus of incineration ash. 本発明の実施例に係り、スラグの塩基度と六価クロム溶出量の関係を示す図である。It is a figure which concerns on the Example of this invention and shows the relationship between the basicity of slag and the hexavalent chromium elution amount. 本発明の実施例に係り、スラグの塩基度と六価クロム含有量の関係を示す図である。It is a figure which concerns on the Example of this invention and shows the relationship between the basicity of slag, and hexavalent chromium content. 本発明の実施例に係り、スラグ中の全クロム濃度と六価クロムの溶出量との関係を示す図である。It is a figure which concerns on the Example of this invention and shows the relationship between the total chromium density | concentration in slag, and the elution amount of hexavalent chromium. 本発明の実施例に係り、焼却灰中の全クロム濃度と焼却灰の溶融温度との関係を示す図である。It is a figure which concerns on the Example of this invention and shows the relationship between the total chromium density | concentration in incineration ash, and the melting temperature of incineration ash. 本発明の実施例に係り、焼却灰中の全クロム濃度と焼却灰の溶流温度との関係を示す図である。It is a figure which concerns on the Example of this invention and shows the relationship between the total chromium density | concentration in incineration ash, and the melt flow temperature of incineration ash. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、サンプルスラグS11〜S13の塩基度に対する六価クロムの溶出量(mg/L)の関係を示す図である。Relates to laboratory experiments were conducted in order to implement the present invention, is a diagram showing the relationship between the amount of elution of hexavalent chromium to the nucleotide of the sample slug S 11 ~S 13 (mg / L ). 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、サンプルスラグS11〜S13、S21〜S23の塩基度に対する全クロムの溶出量(mg/L)の関係を示す図である。Relates to laboratory experiments were conducted in order to implement the present invention, is a diagram showing the relationship between the amount of elution of total chromium to the nucleotide of the sample slug S 11 ~S 13, S 21 ~S 23 (mg / L). 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、溶出液pHと六価クロムの溶出量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the eluate pH and the elution amount of hexavalent chromium in the laboratory experiment implemented in order to embody this invention. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、溶出液pHと溶出クロムの六価クロムへの転換率(検液中の六価クロム/検液中の全クロム)の関係を示す図である。The figure which shows the relationship between the eluate pH and the conversion ratio of elution chromium to hexavalent chromium (hexavalent chromium in the test solution / total chromium in the test solution) related to the laboratory experiment conducted to embody the present invention. is there. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、塩基度と溶出液pHの関係を図である。It is a figure which concerns on the laboratory experiment implemented in order to embody this invention, and shows the relationship between basicity and eluate pH. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、Caの溶出率と溶出液pHの関係を示す図である。It is a figure which concerns on the laboratory experiment implemented in order to embody this invention, and shows the relationship between the elution rate of Ca and eluate pH. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、スラグの骨格を構成するSiの溶出率と全クロムの溶出率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the elution rate of Si and the elution rate of all chromium which comprise the laboratory experiment implemented in order to embody this invention, and which comprises the frame | skeleton of slag. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、スラグの骨格を構成するCaの溶出率と全クロムの溶出率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the elution rate of Ca and the elution rate of total chromium which comprise the laboratory experiment implemented in order to embody this invention, and which comprises the frame | skeleton of slag. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、塩基度とSi,Caの溶出率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a basicity and the elution rate of Si and Ca in connection with the laboratory experiment implemented in order to embody this invention. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、サンプルスラグの溶融温度と六価クロムの溶出量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the melting temperature of sample slag, and the elution amount of hexavalent chromium in the laboratory experiment implemented in order to embody this invention. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、サンプルスラグの溶融温度と六価クロムの濃度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the melting temperature of sample slag, and the density | concentration of hexavalent chromium in connection with the laboratory experiment implemented in order to embody this invention. 本発明を具現するために実施したラボ実験に係り、サンプルスラグの溶融温度とSi,Caの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the melting temperature of a sample slag, and Si and Ca in connection with the laboratory experiment implemented in order to embody this invention.

符号の説明Explanation of symbols

m1〜Fm5…溶融装置,K…廃棄物(汚泥の脱水ケーキ)
1…廃棄物供給装置,2…調整剤供給装置,3…焼却炉,3a…ダクト,4…サイクロン,4a…焼却灰供給装置,5…溶融炉,5a…スラグ排出口,5b…ダクト,6…水冷装置,7…二次燃焼装置,8…減温塔,9…バグフィルタ,9a…飛灰空気移送装置,10…煙突
21…廃棄物供給装置,22…調整剤供給装置,23…焼却炉,24…焼却灰供給装置,25…溶融炉,25a…スラグ排出口,25b…ダクト,26…水冷装置,27…ボイラ,28…減温塔,29…バグフィルタ,29a…飛灰空気移送装置,30…煙突
31…ホッパ,32…調整剤供給装置,33…ホッパ,34…溶融炉,34a…スラグ排出口,35…水冷装置,36…減温塔,37…バグフィルタ,38…煙突
41…廃棄物供給装置,42…調整剤供給装置,43…ガス化炉,43a…ダクト,44…溶融炉,44a…スラグ排出口,45…水冷装置,46…ボイラ,47…減温塔,48…バグフィルタ,49…煙突
F m1 to F m5 ... melting device, K m ... waste (sludge dewatered cake)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waste supply apparatus, 2 ... Conditioner supply apparatus, 3 ... Incinerator, 3a ... Duct, 4 ... Cyclone, 4a ... Incineration ash supply apparatus, 5 ... Melting furnace, 5a ... Slag discharge port, 5b ... Duct, 6 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Water cooling device, 7 ... Secondary combustion device, 8 ... Temperature reduction tower, 9 ... Bag filter, 9a ... Fly ash air transfer device, 10 ... Chimney 21 ... Waste supply device, 22 ... Conditioning agent supply device, 23 ... Incineration Furnace, 24 ... Incinerated ash supply device, 25 ... Melting furnace, 25a ... Slag discharge port, 25b ... Duct, 26 ... Water cooling device, 27 ... Boiler, 28 ... Decrease tower, 29 ... Bag filter, 29a ... Fly ash air transfer Equipment: 30 ... Chimney 31 ... Hopper, 32 ... Conditioner supply device, 33 ... Hopper, 34 ... Melting furnace, 34a ... Slag discharge port, 35 ... Water cooling device, 36 ... Temperature reducing tower, 37 ... Bag filter, 38 ... Chimney 41 ... Waste supply device, 42 ... Conditioning agent supply device , 43 ... gasifier, 43a ... ducts 44 ... melting furnace, 44a ... slag discharge port, 45 ... water cooler, 46 ... boiler, 47 ... reduced cooling tower, 48 ... bag filter, 49 ... chimney

Claims (3)

廃棄物供給装置と、この廃棄物供給装置から供給される廃棄物を焼却する焼却炉と、この焼却炉から排出される排ガス中の焼却灰を捕集するサイクロンと、このサイクロンから焼却灰供給装置を介して供給された焼却灰を溶融する溶融炉と、この溶融炉の下方位置に設けられ、スラグ排出口から排出される溶融スラグを急冷する水冷装置と、前記焼却灰の塩基度を計測する塩基度計測装置と、前記焼却灰のクロム濃度を計測するクロム濃度計測装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、前記焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤を供給する塩基度調整剤供給装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、クロム濃度調整剤を供給するクロム濃度調整剤供給装置と、前記サイクロンから排出された排ガス中の飛灰をさらに捕集する集塵機と、この集塵機から排出され、飛灰が除去された排ガスを大気中に放出する煙突とからなることを特徴とする焼却灰の溶融装置。   Waste supply device, incinerator for incinerating waste supplied from this waste supply device, cyclone for collecting incineration ash in exhaust gas discharged from this incinerator, and incineration ash supply device from this cyclone A melting furnace for melting the incinerated ash supplied via the water, a water cooling device provided at a lower position of the melting furnace for rapidly cooling the molten slag discharged from the slag discharge port, and measuring the basicity of the incinerated ash The basicity of the incineration ash is 0.6 to any one of the basicity measurement device, the chromium concentration measurement device that measures the chromium concentration of the incineration ash, the waste supply device, or the incinerator. Chromium concentration adjustment for supplying a chromium concentration adjusting agent to any one of a basicity adjusting agent supplying device for supplying a basicity adjusting agent to 1.0 and the waste supply device or the incinerator Agent supply device, front Melting of incinerated ash, which consists of a dust collector that further collects fly ash in the exhaust gas discharged from the cyclone, and a chimney that releases the exhaust gas discharged from this dust collector and from which fly ash has been removed to the atmosphere apparatus. 前記集塵機から前記溶融炉に、集塵機で捕集された飛灰を焼却灰供給装置に供給する搬送装置を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の焼却灰の溶融装置。   The incinerator ash melting device according to claim 1, further comprising a conveying device that supplies fly ash collected by the dust collector to the incineration ash supply device from the dust collector to the melting furnace. 廃棄物供給装置と、この廃棄物供給装置から供給される廃棄物を焼却する焼却炉と、この焼却炉から排出される焼却灰を溶融炉に供給する焼却灰供給装置と、前記焼却灰の塩基度を計測する塩基度計測装置と、前記焼却灰のクロム濃度を計測するクロム濃度計測装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、前記焼却炉から排出される焼却灰の塩基度が0.6〜1.0になるように塩基度調整剤を供給する塩基度調整剤供給装置と、前記廃棄物供給装置または前記焼却炉のうちの何れか一つに、クロム濃度調整剤を供給するクロム濃度調整剤供給装置と前記焼却灰供給装置から供給される焼却灰を溶融する溶融炉と、この溶融炉の下方位置に設けられ、スラグ排出口から排出される溶融スラグを急冷する水冷装置とからなることを特徴とする焼却灰の溶融装置。 Waste supply device, incinerator for incinerating waste supplied from the waste supply device, incineration ash supply device for supplying incineration ash discharged from the incinerator to a melting furnace, and base of the incineration ash and basicity measuring device for measuring the degree, and chromium concentration measuring device for measuring the chromium concentration of the ash, the waste feed instrumentation 置Ma other in any one of the incinerator, from the incinerator One of the basicity adjusting agent supply device that supplies the basicity adjusting agent so that the basicity of the incinerated ash discharged is 0.6 to 1.0, and the waste supply device or the incinerator. First, a chromium concentration adjusting agent supplying device for supplying a chromium concentration adjusting agent, a melting furnace for melting the incinerated ash supplied from the incineration ash supplying device, and a lower position of the melting furnace, and discharged from a slag discharge port Water cooling equipment for rapidly cooling molten slag Melter ash characterized by comprising.
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