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この項目の情報は公開日時点(2001年3月16日)のものです。
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図面 (9)

課題

有害物質を完全焼却すると共に極めて高い効率でゴミ焼却を行う溶解装置を提供する。

解決手段

焼却灰を含む高温溶融液を収容する溶解炉10と、溶解炉10で発生する燃排を冷却する冷却装置100とを備える。炉本体11内に投入された溶解対象物全体を高温溶融液中に浸漬して、その熱で溶解する。炉本体11の底部に溶解対象物全体を載せるための溶解テーブル17を有し、溶解テーブル17の上側を高温領域にするとともに下側を低温領域にする。炉本体11の底部に溜まる溶融スラグ玉砂利状の小塊固化するスラグ排出装置18を有する。

概要

背景

従来より種々のゴミ焼却炉が開発されている。焼却すべきゴミの種類は多岐にわたっており、所謂産業廃棄物家庭廃棄物をはじめとする極めて多量のゴミが処理される。一方、近年ゴミ焼却所から有害なダイオキシン等が放出される等、深刻な社会問題にまで発展している。

従来ゴミ焼却所で一般に行われている焼却方法もしくは装置によれば、黒煙水蒸気分解するというものである。この水蒸気分解では炉内の燃焼により生じる黒煙が、焼却所の煙突から排出される際白煙状に見えるため、一見すると安全性があるように見える。また、ゴミ焼却所で焼却された産業廃棄物等は焼却灰となり、この焼却灰はゴミ処分場投棄され、あるいは埋立て場での埋立て用等に利用される。

概要

有害物質を完全焼却すると共に極めて高い効率でゴミ焼却を行う溶解装置を提供する。

焼却灰を含む高温溶融液を収容する溶解炉10と、溶解炉10で発生する燃排を冷却する冷却装置100とを備える。炉本体11内に投入された溶解対象物全体を高温溶融液中に浸漬して、その熱で溶解する。炉本体11の底部に溶解対象物全体を載せるための溶解テーブル17を有し、溶解テーブル17の上側を高温領域にするとともに下側を低温領域にする。炉本体11の底部に溜まる溶融スラグ玉砂利状の小塊固化するスラグ排出装置18を有する。

目的

本発明はかかる実情に鑑み、有害物質を完全焼却すると共に極めて高い効率でゴミ焼却を行う溶解装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
1件

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請求項1

焼却灰を含む高温溶融液を収容する溶解炉本体と、溶解炉本体で発生する燃排を冷却する冷却装置とを備え、溶解炉本体内投入された溶解対象物全体を高温溶融液中に浸漬して、その熱で溶解することを特徴とする溶解装置

請求項2

溶解炉本体の底部に溶解対象物全体を載せるための溶解テーブルを有し、溶解テーブルの上側を高温領域にするとともに下側を低温領域にすることを特徴とする請求項1に記載の溶解装置。

請求項3

溶解炉本体の底部に溜まる溶融スラグ玉砂利状の小塊固化するスラグ排出装置を有することを特徴とする請求項1または2に記載の溶解装置。

請求項4

スラグ排出装置は、溶解炉本体の底部から排出される溶融スラグに対して、水および空気を噴射することにより溶融スラグを凝固させることを特徴とする請求項3に記載の溶解装置。

請求項5

冷却装置は、燃排自体の熱で水蒸気を発生させるとともに、その水蒸気と燃排を混合して冷却、液化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶解装置。

技術分野

0001

本発明は、有害物質を含む産業廃棄物等に対して有効に作用する溶解装置に関するものである。

背景技術

0002

従来より種々のゴミ焼却炉が開発されている。焼却すべきゴミの種類は多岐にわたっており、所謂産業廃棄物、家庭廃棄物をはじめとする極めて多量のゴミが処理される。一方、近年ゴミ焼却所から有害なダイオキシン等が放出される等、深刻な社会問題にまで発展している。

0003

従来ゴミ焼却所で一般に行われている焼却方法もしくは装置によれば、黒煙水蒸気分解するというものである。この水蒸気分解では炉内の燃焼により生じる黒煙が、焼却所の煙突から排出される際白煙状に見えるため、一見すると安全性があるように見える。また、ゴミ焼却所で焼却された産業廃棄物等は焼却灰となり、この焼却灰はゴミ処分場投棄され、あるいは埋立て場での埋立て用等に利用される。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、従来の焼却炉では特に有害物質を含む産業廃棄物等のゴミを焼却する場合、焼却所から放出される焼却灰にダイオキシン等が含まれ、このような有害化学物質を焼却しきれないことがある。この有害焼却灰はそのままでは、ゴミ処分場に投棄することはできない。したがって、ゴミ焼却炉で大量に発生する焼却灰を適切に処理して、無害化することが待望されていた。

0005

本発明はかかる実情に鑑み、有害物質を完全焼却すると共に極めて高い効率でゴミ焼却を行う溶解装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明による溶解装置は、焼却灰を含む高温溶融液を収容する溶解炉本体と、溶解炉本体で発生する燃排を冷却する冷却装置とを備え、溶解炉本体内投入された溶解対象物全体を高温溶融液中に浸漬して、その熱で溶解することを特徴とする。

0007

また、本発明の溶解装置において、溶解炉本体の底部に溶解対象物全体を載せるための溶解テーブルを有し、溶解テーブルの上側を高温領域にするとともに下側を低温領域にすることを特徴とする。

0008

また、本発明の溶解装置において、溶解炉本体の底部に溜まる溶融スラグ玉砂利状の小塊固化するスラグ排出装置を有することを特徴とする。

0009

また、本発明の溶解装置において、スラグ排出装置は、溶解炉本体の底部から排出される溶融スラグに対して、水および空気を噴射することにより溶融スラグを凝固させることを特徴とする。

0010

また、本発明の溶解装置において、冷却装置は、燃排自体の熱で水蒸気を発生させるとともに、その水蒸気と燃排を混合して冷却、液化させることを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、図1図8を参照して、本発明による溶解装置の好適な実施の形態を説明する。図1は、この実施形態における溶解装置の全体概略構成を示している。この溶解装置は、焼却灰を含む高温溶融液を収容する溶解炉10と、溶解炉10で発生する燃排を冷却する冷却装置100とを備える。

0012

図2は、溶解炉10の構成を示している。図2において、11は炉本体、12は蓋、13は炉本体11および蓋12を結合するボルト、14は廃棄物等の投入口、15は外蓋、16は中蓋である。炉本体11の底部に溶解対象物全体を載せるための溶解テーブル17を有する。また、炉本体11の底部に溜まる溶融スラグを玉砂利状の小塊に固化するスラグ排出装置18を有する。

0013

図2においてまた、焼却灰を含む高温溶融液は定量線19aまで満たされ、また廃棄物等の投入物は定量線19bまで投入される。後述するヒータ等によって溶融液高温加熱するが、溶解テーブル17の高さ位置20から上側が高温領域(1800〜2000℃)で、高さ位置20から下側が低温領域(1000〜1200℃)となっている。

0014

21は電気ヒータ電極であり、電源からのリード線(+)22,(−)23が接続されている。ヒータ電極21は図3にも示されるように、炉本体11の角部に4本挿入される。24はガスバーナであり、炉本体11の周囲に4箇所設置される(図4参照)。25は溶融スラグ排出口であり、この排出口25から余剰の溶融スラグを自動排出するようになっている。なお、図4に示されるように炉本体11の底部11aや溶解テーブル17は、耐火レンガで作られている。

0015

つぎに、図5および図6は、スラグ排出装置18の詳細構成例を示している。図において、26は炉本体11の側部に形成された排出口、27は排出口26を開閉する開閉蓋、28は排出口26に繋がった排出シュートであり、これらは耐火レンガで作られている。開閉蓋27は油圧シリンダ29によって操作されるようになっている。

0016

排出シュート28の先端部の下側には、エアおよび水のノズルユニット30が配置されている。31はノズル支持体、32はエアパイプ、33はエアバルブ、34はエアバルブ33に接続されたエア噴射ノズルである。また、35は水圧パイプ、36は水圧バルブ、37は水圧バルブ36に接続された水噴射ノズルであり、エア噴射ノズル34と水噴射ノズル37はたとえば図示のように、交互に配置されている。これらのエア噴射ノズル34および水噴射ノズル37は、排出シュート28から流れ落ちる溶融スラグに対して斜め上方にエアおよび水を吹きつけるようになっている。

0017

つぎに、図7は、ガスバーナ24の詳細構成例を示している。図7において、38はバーナ本体、39はメイン火炎口であり、その先端のバーナ口39aが炉本体11内に開口している。40は予備火炎口であり、その先端のバーナ口40aが炉本体11内に開口している。メイン火炎口39と予備火炎口40にはそれぞれ、セットプレート41によってエア吹出し口42およびガス吹出し口43が設定される。エア吹出し口42およびガス吹出し口43はそれぞれ、高圧エアパイプ44およびガスパイプ45が接続される。

0018

ここで、炉本体11および投入口14はそれぞれ、図1に示されるように燃排出管46および47を介して、冷却装置100と接続される。

0019

つぎに、図8は、冷却装置100の構成を示している。図8において、101は水蒸気発生用の湯102が入った水蒸気発生タンク、103は冷却水104が入った冷却水タンク、105は水蒸気発生タンク101と冷却水タンク103を隔絶する隔壁、106は燃排出管46に接続された燃排出パイプであり、図示のように水蒸気発生タンク101内で螺旋状に巻かれて、水蒸気発生タンク101の上部で冷却水タンク103側へ延び出す。107は水蒸気発生タンク101内で発生した水蒸気が吸入され、その水蒸気を冷却水タンク103側へ導く水蒸気パイプである。燃排出パイプ106と水蒸気パイプ107は、図示のように冷却水タンク103内で螺旋状に巻かれて、途中の合流点108で合流して冷却水タンク103の下部にて排出管109から外部へ排出される。

0020

また、110はエア吸込み口を有する水蒸気パイプ107内の湯量の定量器、111は湯量の定量器110から水蒸気が水蒸気パイプ107から放出されるのを防ぐ放出防止口、112は冷却水タンク103内の冷却水量の定量器であり、吸入口112aおよび排出口112bを有している。

0021

113は排出管109から排出された水114が入った水槽タンク、115は炉本体11の温燃冷却済みエアと水の分り管、116は炉本体11の温燃冷却済みエアを前述したガスバーナへ送るパイプ、117は水槽タンク113内の水を冷却水タンク103へ送るポンプである。

0022

上記構成において、まず炉本体11に投入口14から乾燥した焼却灰等が投入される。この炉本体11に投入された焼却灰は、電気ヒータあるいはガスバーナによって1800〜2000℃の温度で溶かされる。そして、この焼却灰を含む高温溶融液中に自動車スクラップ(タイヤ付であってもよい)等の溶解対象物が投入、浸漬される。この場合溶解対象物は溶解テーブル17上に置かれるため、高温領域の溶融液中で完全に溶解する。このように高温溶融液中で溶解させるため、有害ガスを含む燃焼ガス等は高温溶融液の湯面から発生せず、そのまま溶融液の一部となる。

0023

一方、炉本体11の底部11aに溜まった溶融スラグは、スラグ排出装置18の排出シュート28から排出される。この場合ノズルユニット30のエア噴射ノズル34および水噴射ノズル37は、排出シュート28から流れ落ちる溶融スラグに対して斜め上方にエアおよび水を吹きつける。このとき溶融スラグはエアおよび水によって冷却されることで、その場で凝固して小粒状になる。

0024

このように溶融スラグを玉砂利状の小塊に固化するスラグ排出装置18を有することで、溶融スラグを効率的に処理することができる。従来ではこの種の溶融スラグは冷却、固化後クラッシャ等によってわざわざ小さく粉砕しており、その手間等はかなりのものであった。

0025

炉本体11内の燃排は燃排出管46および47を介して、冷却装置100へ送られる。燃排出パイプ106内の燃排は、水蒸気発生タンク101内の湯102を沸騰させて、水蒸気を発生させる。この水蒸気は冷却水タンク103内で冷却されながら、燃排出パイプ106内の燃排と合流して排出管109から水槽タンク113へ排出される。

0026

上述したように溶解対象物は溶解炉本体10において高温溶融液中で溶解することで、有害ガスを含む燃焼ガス等は高温溶融液の湯面から全く発生しない。これとともに、溶解炉本体10内の溶融スラグはスラグ排出装置18によって、排出と同時に小粒化されるため、簡単かつ効率的に溶融スラグの処理を行うことができる。

発明の効果

0027

以上説明したように本発明によれば、この種の廃棄物処理において廃棄物を完全溶解することにより有害物質を出すことなく、極めて高い効率で処理することができる。しかも溶融スラグの処理に手間がかからず、低コストで廃棄物処理を行うことができる等の利点を有している。

図面の簡単な説明

0028

図1本発明の実施形態における溶解炉の全体概略構成を示す斜視図である。
図2本発明の実施形態における溶解炉本体を示す斜視図である。
図3本発明の実施形態における溶解炉本体を示す上面図である。
図4本発明の実施形態における溶解炉本体の内部を示す平面図である。
図5本発明の実施形態におけるスラグ排出装置を示す斜視図である。
図6本発明の実施形態におけるノズルユニットを示す斜視図である。
図7本発明の実施形態におけるガスバーナを示す斜視図である。
図8本発明の実施形態における冷却装置を示す斜視図である。

--

0029

10溶解炉
11 炉本体
12 蓋
14廃棄物等の投入口
17 溶解テーブル
18スラグ排出装置
21電気ヒータ電極
24ガスバーナ
25溶融スラグ排出口
27開閉蓋
28排出シュート
30ノズルユニット
34エア噴射ノズル
37水噴射ノズル
39メイン火炎口
40予備火炎口
100冷却装置
101水蒸気発生タンク
103冷却水タンク
106 燃排出パイプ
107水蒸気パイプ
109排出管
113 水槽タンク

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