JPS621483B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃棄物の焼却・溶融処理方法に関し、
詳細には都市廃棄物等の廃棄物中に含まれる低カ
ロリー可燃物、高カロリー可燃物及び不燃物を予
め分離した後、適当に分流させることによつて燃
焼効率及び溶融処理効率を高める方法に関するも
のである。

都市廃棄物には、紙、木材等の低カロリー可燃
物；ゴム、プラスチツク等の高カロリー可燃物；
厨芥等と共に、灰、瓦礫、ガラス等の可燃物が含
まれる為、その燃焼性は常に良好とは言えず、焼
却処理に当つては種々の工夫が必要になる。殊に
可燃物（特に灰分）を多量に含む廃棄物は発熱量
が低く混合された状態での焼却処理は難しいの
で、焼却炉へ投入するに先立つて可燃物から分離
除去する必要がある。

即ち該不燃物はそれ自身発熱力を持たず燃焼に
何ら寄与しないと共に、特に灰分については吸水
性が強く団塊状となつて焼却炉に投入されるの
で、その時、水分を炉内に持ち込み低位発熱量を
低下させる原因になる他、炉内の燃焼熱を受けて
乾燥すると、再び微粉に戻つて、ごみ同士の間隙
をうずめ、あるいは更に進んで融着物となつて通
気性を阻害することにより、ごみの燃焼を妨げ
る。

一方石油情勢の悪化は益々進み、工業的には例
えばボイラー燃料として石炭が利用され、又地域
によつては家庭の暖房用等として練炭や豆炭が広
く利用される様になつてきた。その為都市ごみの
組成が表われて灰分比率が大きくなる傾向にあ
り、焼却炉内へ灰分が持ち込まれることによる前
述の様な幣害が地域によつて無視できなくなつて
きた。

この様な可燃物と不燃物の分離手段としては例
えば形状、嵩比重、粒度等の違いを利用して行な
われるものがあるが、いずれの方法を利用するに
しても両者を完全に分離することは実質上不可能
であり、分離されたた不燃物の中には相当量の可
燃物が混入する。その為これをそのまま埋立地等
に投棄すると、混入した可燃物（有機物）の腐敗
によつて臭気や汚水が発生し環境保全上問題にな
る。

一方分離された可燃物は焼却処理によつて減容
されるが、その焼却残渣（灰、ダスト、汚泥等）
には多量の有害重金属が含まれているので、その
まま最終処分すると重金属溶出による環境破壊が
発生する。そこで焼却処理設備においては、重金
属を含む焼却灰や残渣に適当な固化剤（セメン
ト、アスフアルト等）を加えて固化処理した後、
埋立あるいは海洋投棄している。しかしながら固
化処理法は多大のコストを要し、又環境汚染を皆
無にできるという保証もない。

本発明は、こうした事情に着目してなされたも
のであつて、その目的は焼却処理設備から排出さ
れる分離不燃物や燃焼残渣等を環境保全上無害な
性状となし得る様な廃棄物処理方法を提供しよう
とするものである。

しかして本発明の廃棄物焼却・溶融処理方法と
は、廃棄物を低カロリー可燃物、高カロリー可燃
物及び不燃物に分離し、低カロリー可燃物は焼却
炉に投入した燃焼・灰化させ、焼却炉からの排出
灰や残渣は鉄分を回収した後、前記不燃物及び高
カロリー可燃物と共に溶融炉へ投入し、助燃バー
ナで溶融・スラグ化させ、他方焼却炉及び溶融炉
からの排ガスを集じん装置に導いて集められるダ
ストも前記溶融炉に導いて溶融・スラグ化し、該
溶融スラグを冷却固化させる点に要旨が存在す
る。

前述の様な不燃物殊に燃焼灰を主成分とするも
のには相当量の有害重金属が含まれると共に、可
燃物との分離工程で混入する有機物等も相当量含
まれている。これらを無害化処理する方法として
は溶融処理方法が最も有効と考えられる。その理
由は溶融処理を行なうと前記混入有機物は焼失し
て腐敗等の問題を生じなくなると共に有害重金属
は他の不燃物と共にスラグ化して、その溶出も防
止されるからである。ところが不燃物は発熱源を
全く有していないので、これを溶融処理する為に
は大量の熱を与えなければならず燃料費がかさ
む。従つてこの様な技術を実用化する為には、少
ない燃料費で溶融処理を行ない得る様な技術を確
立しなければならない。そこで本発明者は廃棄物
中の可燃分を溶融処理の為の熱源として利用すれ
ば、上記の目的が達成できるのではないかと考
え、検討を進めた結果、可燃物中の高カロリー成
分を熱源として利用する本発明の方法に想到した
ものである。尚高カロリー可燃物は燃焼によつて
炉内温度を過度に高め、燃焼炉の寿命を短くする
という問題も指摘されているが、本発明ではこれ
を低カロリー可燃物と分離して低カロリー可燃物
のみを焼却処理する様にしているから焼却炉の寿
命を延長するという効果も得ることができる。し
かも高温加熱を要する溶融処理用の熱源として高
カロリー可燃物を利用する方法があるから、処理
設備全体としての熱的バランスも著しく改善され
る。

以下実施例図面に沿つて本発明の構成及び作用
効果を説明するが、該実施例は本発明を制限する
性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して適
宜設計変更を加えること等は全て本発明の技術的
範囲に含まれる。

第１図は本発明方法を適用した廃棄物処理シス
テムを例示するフロー説明図であり、収集されて
きた廃棄物Ｇは、まず貯留ピツトに投入される。
貯留ピツト内で堆積圧等によつて団塊状となつた
廃棄物は続いて破砕装置によつて小粒に破砕され
た後、分離装置に供給され低カロリー可燃物Ａ、
高カロリー可燃物Ｂ、不燃物に分別される。尚破
砕装置及び分離装置の構成に特定の制限はない
が、前者としては機械的振動あるいは衝撃を与え
て団塊状物の結合を解放して殊に灰分等を小粒若
しくは粉状とする破砕装置を挙げることができ
る。又後者としては、例えば始めに粒度差を利用
して廃棄物を可燃物と不燃物（主に灰分）に分別
し、次いで比重差を利用して可燃物を低カロリー
の可燃物Ａ（低比重）と高カロリー可燃物Ｂ（高
比重）に分別する装置が例示される。尚これらの
分別は可及的完全であることが望ましいが、実際
には相当の混入は避けることができず、又本発明
においては若干の混入は許される。分別された低
カロリーの不燃物Ａは焼却炉（例えばストーカ式
焼却炉）に導入され焼却処理される。そして焼却
炉から排出される焼却残渣G₁を鉄分回収装置
（例えば磁選器）に供給してFeを回収すると共
に、主に灰分からなる回収残渣G₂は溶融炉へ供
給し、以下に示す如く不燃物と共に溶融処理す
る。

一方高カロリーの可燃物Ｂ及び不燃物は溶融炉
へ投入され、重油焚き等の助燃バーナの加熱を受
けるが、この補助加熱によつて可燃物Ｂが着火・
燃焼し、その燃焼熱によつて炉内温度は1250〜
1500℃程度まで昇温するのに、前記不燃物及び焼
却残渣を容易に溶融状態とすることができる。尚
溶融炉内へ供給する不燃物の比率が多くなりすぎ
ると可燃物Ｂによる発熱量が不十分になつて助燃
材量を増加しなければならなくなり、一方可燃物
Ｂの量が相対的に多くなりすぎると発熱量が過度
になるので、溶融に必要な最適熱量を考慮して両
者の投入比率を調整するのがよい。尚このとき、
不燃物あるいは回収残渣G₂に含まれる可燃物あ
るいは未燃物は燃焼し、生成する灰分は不燃物等
と共に溶融する。

他方焼却炉あるいは溶融炉から発生する排ガス
は、排ガス処理設備へ送つて処理されるが、該処
理設備の一部である集じん装置で集められたダス
トG₄も、不燃物等と共に溶融処理してもかまわ
ない。溶融スラグG₃は次いで溶融炉からスラグ
冷却装置へ導いて冷却固化されるが、有害重金属
は固化スラグと一体になつて内部に封入されるの
で、そのまま投棄しても溶出する恐れはない。尚
得られる固化スラグは安定な金属酸化物よりなる
硬質物であるので、骨材等として有効に利用する
ことができる。この場合急冷スラグは嵩比重が小
さいので路盤用バラスやコンクリート用軽量骨材
等として有用であり、徐冷スラグは硬度が高いの
で補強用骨材等として有用である。

本考案の基本構成は上記の通りであるが、処理
設備に持ち込まれる廃棄物には可燃物及び不燃物
を個別に収集した物であり、この場合は、前記貯
留ピツトからのラインに代えて、破砕装置分別収
集された可燃物廃棄物S₁を投入し、破砕装置以
降、前記と同様に処理すると共に、別途収集され
た不燃物S₂を不燃物ラインに導入して溶融炉にお
いて前記と同様に焼却・溶融処理する方法を採る
こともできる。更に分別収集物と一括収集物を適
当に合流させて焼却・溶融処理することも可能で
ある。

本発明は概略以上の通り構成されており、不燃
物溶融用熱源として廃棄物中の高カロリー成分を
利用することよつて溶融に要する補給燃量を大幅
に節減し得ると共に、焼却炉の過熱による熱劣下
を抑制してその寿命を延長し得ることになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る廃棄物溶融処理システム
のフロー図である。 Ｇ……廃棄物、G₁……焼却残渣、G₂……回収
残渣、G₃……溶融スラグ、G₄……ダスト、S₁…
…分別収集可燃性廃棄物、S₂……分別収集不燃性
廃棄物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 都市廃棄物等を焼却並びに溶融処理する方法
   であつて、廃棄物を低カロリーの可燃物、高カロ
   リーの可燃物及び不燃物に分離し、低カロリー可
   燃物は焼却炉に投入して燃焼・灰化させ、焼却炉
   からの排出灰や残渣は鉄分を回収した後、前記不
   燃物及び高カロリー可燃物と共に溶融炉へ投入
   し、助燃バーナで溶融・スラグ化させ、他方焼却
   炉及び溶融炉からの排ガスを、集じん装置に導い
   て集められるダストも前記溶融炉に導いて溶融・
   スラグ化し、該溶融スラグを冷却固化させること
   を特徴とする廃棄物焼却・溶融処理方法。