(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素系固体還元剤の充填層を形成し、その中に予熱した空気または酸素富化空気を吹き込む上、下２段に複数個の羽口を設けた竪型溶融炉を用いて、焼却灰を溶融処理するにあたり、
上記焼却灰を吹き込む羽口先の下記式で表わされる理論燃焼温度ＴＦＴを２２００℃以下に維持することを特徴とする焼却灰の処理方法。
ＴＦＴ＝Ａ／Ｂ                                        …（１）
Ａ＝｛（ＶＢ  −ＶＯ  ）×（０．３８７・ＴＢ  ＋６０５．４）＋ＶＯ  ×  （０．４９３・ＴＢ  ＋２７１９．３）＋（ＶＢ  ×ＭＢ  ）／１８０００×（０．６２８・ＴＢ  ＋２６０１２０）｝              …（２）
Ｂ＝｛０．４１１（ＶＢ  −ＶＯ  ）＋１３．８９３×（ＶＢ  ×ＭＢ  ）／  １８０００＋０．４９２×ＶＯ  ｝                      …（３）
但し、ＶＢ  ：送風量（Ｎｍ３  ／ｍｉｎ）
ＴＢ  ：送風温度（℃）
ＭＢ  ：送風湿分（ｇ／Ｎｍ３  ）
ＶＯ  ：富化酸素量（Ｎｍ３  ／ｍｉｎ）
【請求項２】
上記竪型溶融炉の炉頂からＣａＯ含有物質を装入し、そのＣａＯ量と上段羽口から吹き込むＳｉＯ２  量の比率をＣａＯ／ＳｉＯ２  ＝０．３以上に維持することを特徴とする請求項１記載の焼却灰の処理方法。
【請求項３】
焼却灰を粒径３ｍｍ以下に調整して上段羽口に吹込むことを特徴とする請求項２記載の焼却灰の処理方法。
【請求項４】
焼却灰を粒径１ｍｍ未満と、１ｍｍ以上とに分別して、１ｍｍ未満の焼却灰を上段羽口に吹き込むと共に、１ｍｍ以上の焼却灰は該竪型溶融炉の炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内に装入することを特徴とする請求項１又は２記載の焼却灰の処理方法。
【請求項５】
竪型溶融炉から排出されるダストの全量またはその一部を焼却灰と共に上段羽口に吹き込むことを特徴とする請求項３又は４記載の焼却灰の処理方法。
【請求項６】
上記竪型溶融炉から排出されるダストのうち、１ｍｍ以上のものを、該竪型溶融炉の炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内へ装入することを特徴とする請求項４記載の焼却灰の処理方法。
【請求項７】
炉頂ガス流速を１．５ｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする請求項４〜５いずれか記載の焼却灰の処理方法。
【請求項８】
竪型溶融炉の排ガス管に該竪型溶融炉内の炉頂ガス流速を制御する手段及び排ガス中のダスト濃度を計測する手段を設け、該竪型溶融炉から排出されるダスト濃度を１０（ｇ／Ｎｍ３  ）以下となるように、炉頂ガス流速を制御しながら焼却灰を炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内に装入することを特徴とする請求項４〜５いずれか記載の焼却灰の処理方法。
【請求項９】
出滓スラグの組成をＣａＯ／ＳｉＯ２  ＝０．３〜０．６に維持するように３ｍｍ以下の粒径の酸化カルシウム（ＣａＯ）含有物質を上記焼却灰と共に少なくとも上段羽口に吹き込むことを特徴とする請求項２〜８のいずれか記載の焼却灰の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼却灰の処理方法に関し、炭素系固体還元剤の充填層を形成し、上下２段に複数の羽口を設けた竪型溶融炉を用いて、都市ごみ等を焼却して発生した焼却灰（以下、単に焼却灰という）を溶融処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭から廃棄される都市ごみの発生量は急激に増加している。それらは、従来より可燃物、不燃物に拘らず埋立によって処分されていた。しかしながら、徐々に埋立用地の確保が難しくなり、最近はこれら都市ごみを焼却して容積を減らし、焼却灰として埋立てるようになっている。ところが、大都市圏を中心として、焼却灰の埋立て処分用地が枯渇化しているのが現状であり、焼却灰をさらに減容化して投棄する必要性が生じている。また、焼却灰が有害な重金属（カドミウム、クロム、水銀等）を含んでいることがあるため、そのまま投棄した場合には、雨水等によりその重金属を溶出し、社会環境上の問題になる恐れがある。そこで、焼却灰を溶融固化して減容化を図るとともに、有害な重金属を溶融無害化する技術が切望されて、研究開発が盛んに行われるようになり、種々の技術が提案、公開されるようになった。
【０００３】
例えば、特開平５−２６１３５８号公報に開示された技術もその一つである。この技術は、炉内において電極から発せられるアークにより焼却灰を溶融させるに際し、溶融したスラグを泡状にし、それを未溶融焼却灰中に浸透させることによって、その焼却灰を導電体化することに着眼したものであり、該導電体化した未溶融焼却灰中に流れた電流による抵抗熱と、電極から発生するアーク熱との双方によって焼却灰の溶融を行う方法である。しかしながら、この方法は電気を多量に使用するので、ごみ処理費が非常に高価になり、実用に適さないという問題があった。
【０００４】
電気を直接に焼却灰の溶融手段として用いない方法として、特開昭６２−２３２０６号公報は、焼却灰を無機系の結合剤と混練して５〜１００ｍｍの大きさに固形化し、これを固形コークスとともにキュポラ炉に装入して加熱溶融する方法を開示している。しかしながら、この方法も焼却灰を固形化する工程の追加が必要で、設備費・操業費・維持管理費の増大になり、経済性に問題があった。
【０００５】
また、特公平５−２０６５０号公報には、所謂ストーカ（移動炉床）を有する回転式焼却炉から排出された高温の焼却灰中に残留する炭素分を、該焼却灰層の下層から供給した高温空気により燃焼・溶融し、減量させる方法が開示されている。しかしながら、この方法は、溶融物の固着防止と溶融補助のため、加熱電気ヒータによる炉床加熱を必要とするばかりでなく、燃焼・溶融する焼却灰層の層厚が薄いために、燃焼・溶解炉としてのエネルギー効率が低いという欠点があった。
【０００６】
さらに、特開平６−８６９６６号公報は、低温加熱炉において焼却灰をその融点以下の温度で加熱し、低融点有害物質の揮発・除去とダイオキシンの熱分解を行い、次いで加熱後の焼却灰をその融点以上に加熱・溶融してスラグ化し、高沸点の有害物質をスラグ固化して無害化する方法を開示している。しかしながら、この方法も、低沸点の有害物質の除去・回収と高沸点の有害物質の固化・無害化の２段工程であり、設備が煩雑になるだけでなく、その操業、維持管理が高価なものとなり、経済性に問題があった。
【０００７】
そこで、本発明者らは、上記の問題解決のため、焼却灰の無害化処理と焼却灰中に含まれる有価金属の回収系の最適プロセスを理論的、実験的に検討した。その結果、本出願人が以前に開発し、例えば特開昭５９ー８０７０５号公報に開示したプロセス、つまり竪型精錬炉内に炭素系固体還元剤の層を形成し、粉状鉱石を２段に設けた羽口から熱風と共に吹込み、溶融金属を直接製錬する方法を利用して、粉状鉱石の代わりに焼却灰を吹込むことに着眼した。
【０００８】
しかしながら、表１及び表２に示す粉状鉱石と焼却灰の粒径分布及び組成から明らかなように、焼却灰の粒径は粉状鉱石の粒径と比べ１０倍大きく、特に１ｍｍ以上が７０％以上存在する。また、焼却灰のＴ．Ｆｅは粉状鉱石のＴ．Ｆｅと比べ１／１０〜１／１６と少なく、焼却灰のＳｉＯ２  は粉状鉱石のＳｉＯ２  と比べ２５〜３５倍と多いので、粉状鉱石の代わりに焼却灰を単に吹込むと操業上のトラブルが発生した。つまり、焼却灰の粒径が大きいために、そのままの状態では、気流輸送による竪型溶融炉の上段羽口への焼却灰の吹込みが困難であり、１ｍｍ以上の比較的粗粒の焼却灰を気流輸送式の粉体吹込装置を用いて竪型溶融炉内へ吹込む時には、粉体吹込み装置内の配管詰りによる配管閉塞とか粉体輸送ガス流速の増加による配管摩耗が発生した。また、１ｍｍ以上の粗粒焼却灰を炉頂から炉内へ装入する方法をとると、焼却灰と炉内ガス顕熱の熱交換により、焼却灰が予熱され充填層中で溶解するので、羽口のみから焼却灰を吹込むよりも、炉内ガスの有効利用という点ではエネルギー原単位の低下、もしくは焼却灰処理量の増大はできる。しかしながら、該焼却灰は、炉頂部で急激に加熱されると熱割れと粉化が起こり、細粒化したものが多量に炉内から飛び出すために、炉頂ダクト内に飛散ダストが付着してダクトが閉塞し、冷却装置や集塵装置に負荷がかかり、操業トラブル誘発の原因となった。
【０００９】
さらに、粉状鉱石の溶融還元の場合には、羽口前レースウエイ内で溶融したＦｅＯリッチのスラグが２段羽口の間を滴下してゆくに従いＦｅＯ分が還元されメタルとスラグに分離するため、溶融鉱石中に含まれるＳｉＯ２  がＳｉＯとなって気化蒸発しにくいが、焼却灰の溶融反応の場合には、羽口前レースウエイ内で溶融したＦｅＯ含量の少ないスラグが２段羽口の間を滴下してゆくに従い高温にさらされ、粉状鉱石の溶融還元の場合に比較して極端に多いＳｉＯ２  はＳｉＯとなって気化蒸発しやすい。そのため、竪型溶融炉の焼却灰を用いた通常操業では、上記の気化蒸発したＳｉＯが、炉頂部、炉頂ダクト部、それ以降の冷却装置や集塵装置を閉塞する原因となった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情を鑑み、竪型精錬炉で焼却灰を溶融する際の上記の問題点を解決し、
すなわち、
（１）焼却灰の溶融、減容化の際に電気エネルギーを極力使用せず、また、焼却灰塊成化等の事前処理を必要とせず、
（２）焼却灰の高温溶融を可能とし、その結果として減容化が大きく、また高沸点有害物質であるクロム、カドミウム、水銀等を無害化でき、
（３）さらに、その際、低沸点の有害物質も上記高温溶解処理と同時に無害化あるいは除去・回収でき、
（４）同時に、溶融処理炉としてのエネルギー利用効率が高い、焼却灰の処理方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決する手段としての本発明は、炭素系固体還元剤の充填層を形成し、その中に予熱した空気または酸素富化空気を吹き込む上、下２段に複数個の羽口を設けた竪型溶融炉を用いて、焼却灰を溶融処理するにあたり、上記焼却灰を吹き込む羽口先の下記式で表わされる理論燃焼温度ＴＦＴを２２００℃以下に維持することを特徴とする焼却灰の処理方法である。
【００１２】
ＴＦＴ＝Ａ／Ｂ                                        …（１）
Ａ＝｛（ＶＢ  −ＶＯ  ）×（０．３８７・ＴＢ  ＋６０５．４）＋ＶＯ  ×  （０．４９３・ＴＢ  ＋２７１９．３）＋（ＶＢ  ×ＭＢ  ）／１８０００×（０．６２８・ＴＢ  ＋２６０１２０）｝              …（２）
Ｂ＝｛０．４１１（ＶＢ  −ＶＯ  ）＋１３．８９３×（ＶＢ  ×ＭＢ  ）／  １８０００＋０．４９２×ＶＯ  ｝                      …（３）
但し、ＶＢ  ：送風量（Ｎｍ３  ／ｍｉｎ）
ＴＢ  ：送風温度（℃）
ＭＢ  ：送風湿分（ｇ／Ｎｍ３  ）
ＶＯ  ：富化酸素量（Ｎｍ３  ／ｍｉｎ）
また、本発明は、竪型溶融炉の炉頂からＣａＯ含有物質（例えば、石灰石）を装入し、そのＣａＯ量と上段羽口から吹き込むＳｉＯ２  量の比率をＣａＯ／ＳｉＯ２  ＝０．３以上に維持することを特徴とする焼却灰の処理方法である。
【００１３】
さらに、本発明は、焼却灰を粒径３ｍｍ以下に調整して上段羽口に吹込んだり、あるいは焼却灰を粒径１ｍｍ未満と、１ｍｍ以上とに分別して、１ｍｍ未満の焼却灰を上段羽口に吹き込むと共に、１ｍｍ以上の焼却灰は該竪型溶融炉の炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内に装入する焼却灰の処理方法である。加えて、本発明は、竪型溶融炉から排出されるダストの全量またはその一部を上記焼却灰と共に上段羽口に吹き込み、あるいは上記竪型溶融炉から排出されるダストのうち、１ｍｍ以上のものを、該竪型溶融炉の炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内へ装入することを特徴とする焼却灰の処理方法でもある。さらに加えて、本発明は、炉頂ガス流速を１．５ｍ／ｓｅｃ以下としたり、竪型溶融炉の排ガス管に該竪型溶融炉内の炉頂ガス流速を制御する手段及び排ガス中のダスト濃度を計測する手段を設け、該竪型溶融炉から排出されるダスト濃度を１０（ｇ／Ｎｍ３  ）以下となるように、炉頂ガス流速を制御しながら焼却灰を炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内に装入するものでもあり、最後の本発明は、出滓スラグの組成をＣａＯ／ＳｉＯ２  ＝０．３〜０．６に維持するように３ｍｍ以下の粒径の酸化カルシウム（ＣａＯ）含有物質を上記焼却灰と共に少なくとも上段羽口に吹き込むことを特徴とする焼却灰の処理方法である。
【００１４】
本発明では、炭素系固体還元剤の充填層を形成し、その中に予熱した空気または酸素富化空気を吹き込む上、下２段に複数個の羽口を設けた竪型溶融炉を用いて、焼却灰を溶融処理するにあたり、上記焼却灰を吹き込む羽口先の理論燃焼温度ＴＦＴ（上記、（１）、（２）及び（３）式で求まる）を、２２００℃以下に維持するようにし、場合によっては、炉頂からＣａＯ含有物質を装入し、そのＣａＯと上段羽口から吹き込むＳｉＯ２  の比率ＣａＯ／ＳｉＯ２  を０．３以上にして焼却灰を粒径３ｍｍ以下に調整して上段羽口に吹込むようにしたので、気化蒸発したＳｉＯが、炉上部、炉頂ダクト部、それ以降のサイクロン、冷却装置、集塵装置を瞬時に閉塞したり、炉上部での装入物降下を阻害（棚つり等）したりすることが抑制できるようになる。
【００１５】
また、本発明では、焼却灰を粒径１ｍｍ未満と、１ｍｍ以上とに分別して、１ｍｍ未満の焼却灰を上段羽口に吹き込むと共に、１ｍｍ以上の焼却灰は該竪型溶融炉の炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内に装入するようにしたので、気流輸送による竪型溶融炉の上段羽口への１ｍｍ以上の粗粒焼却灰の吹込み時の粉体吹込み装置内の配管づまりによる配管閉塞や粉体輸送ガスの流速増加による配管摩耗のトラブルを抑制できるようになる。
【００１６】
さらに、本発明では、竪型溶融炉から排出されるダストの全量またはその一部を上記焼却灰と共に上段羽口に吹き込み、あるいは上記竪型溶融炉から排出されるダストのうち、１ｍｍ以上のものを、該竪型溶融炉の炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内へ装入するようにしたので、従来の焼却灰の溶融処理よりも、炉内ガスの有効利用という点で、送風や炭素系固体還元剤などのエネルギー原単位低下、もしくは焼却灰の処理量の増大が可能となると共に、羽口からの焼却灰吹込み量そのものを低下させ、ＳｉＯ２  のＳｉＯへの気化上流を抑制できるようになり、ＳｉＯ発生に起因する炉頂部、炉頂ダクト、それ以降の冷却装置や集塵装置の閉塞を回避できるようになる。
【００１７】
加えて、本発明では、炉頂ガス流速を１．５ｍ／ｓｅｃ以下としたり、竪型溶融炉の排ガス管に該竪型溶融炉内の炉頂ガス流速を制御する手段及び排ガス中のダスト濃度を計測する手段を設け、該竪型溶融炉から排出されるダスト濃度を１０（ｇ／Ｎｍ３  ）以下となるように、炉頂ガス流速を制御しながら焼却灰を炉頂から炭素系固体還元剤と共に炉内に装入するようにしたので、１ｍｍ以上の焼却灰又は該竪型溶融炉から排出されるダストの飛散が防止でき、炉頂ダクトの閉塞抑制及び冷却装置や集塵装置の負荷を軽減し、安定して焼却灰の溶融処理できるようになる。
【００１８】
最後の発明では、出滓スラグの組成をＣａＯ／ＳｉＯ２  ＝０．３〜０．６に維持するように３ｍｍ以下の粒径の酸化カルシウム（ＣａＯ）含有物質を上記焼却灰と共に少なくとも上段羽口に吹き込むようにしたので、ＳｉＯの気化、蒸発がより低減すると共に、炉床に溜った溶融スラグを安定して排滓できるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１に基づき、本発明の内容を説明する。
本発明の実施に用いる竪型溶融炉１には、炭材と１ｍｍ以上の焼却灰（以下粗粒焼却灰と称す）とからなる充填層２が形成されている。その炭材と粗粒焼却灰は、炭材原料槽５及び粗粒焼却灰原料槽６からそれぞれ所定の割合で切り出され、コンベヤ７で炉上部の均圧ホッパ８に混合して供給され、ついで炭材用ホッパ９を経て炉内へ装入され、竪型溶融炉１の炉頂で所定のストックラインを維持するようになっている。
【００２０】
１ｍｍ未満の焼却灰（以下、細粒焼却灰と称す）は、細粒焼却灰原料槽３から粉体吹込装置１０に切り出され、該装置１０から少なくとも竪型溶融炉１の上段羽口１１に吹き込まれる。また、焼却灰を溶融する際に生じるスラグの粘性や液相温度を調整する目的で添加される精錬用溶剤は、溶剤原料槽４から所定量切り出され、細粒焼却灰と混合され、上記粉体吹込装置１０で細粒焼却灰とともに、竪型溶融炉１の上段羽口１１に吹き込まれる。さらに、竪型溶融炉１から操業中に飛び出すダストは、冷却装置１９や集塵装置２０でその大部分が捕集され、ダスト切出装置２１を用いて、該竪型溶融炉１の上段羽口１１に吹き込まれる。
【００２１】
竪型溶融炉１内への送風空気は、８００〜１０００℃に加熱され、送風管を通じて熱風として上段羽口１１及び下段羽口１２からそれぞれ吹込まれる。その際、必要に応じて適量の酸素を熱風中に添加すると操業の効率が向上する。本発明に係る焼却灰の処理方法は、この熱風が炉内で炭材を燃焼し、その際に発生する燃焼熱と還元ガスにより、上段羽口に吹き込まれた細粒焼却灰を溶融を促進するものである。また、下段羽口からも熱風を吹き込み炭材を燃焼させ、炉下部、炉床部を加熱し、円滑な出滓、出銑を確保している。
【００２２】
そして、竪型溶融炉１から排出される６００〜９００℃の排ガスとダストは、冷却装置１９で２００℃以下に冷却され、ダストの一部は捕集され、微細ダストは集塵装置２０で捕集され、それぞれダスト切出装置２１を用いて、該竪型溶融炉１の上段羽口１１に吹き込まれる。
なお、上記本発明に係る焼却灰の処理方法を実施した場合、焼却灰に含まれる高沸点有害物質であるクロム、カドミニウム等の酸化物は、炭材の燃焼熱により上段羽口１１の羽口先レースウェイ内で溶融し、炭材充填層２を下段羽口１２に向かって降下する。その過程において、下段羽口１２の羽口先で生成した還元ガスと交流接触し、還元されるとともに、滴下途中での炭材充填層２の炭材と接触して、直接還元されてメタルとスラグに分離する。その最終的に炉床に溜まった溶融メタルとスラグは出銑滓口１３から排出され、同時にクロム、カドミニウム等は溶融メタル中に固定され無害化される。すなわち、Ｆｅ等の不揮発性有価金属回収も再利用できることとなる。
【００２３】
次に、炉頂ガス流速は、竪型溶融炉１の炉頂部に圧力計１４と温度計１５を配置し、竪型溶融炉１の排ガス量を温度と圧力で補正した実ガスを演算装置１７で求める。また、竪型溶融炉１と冷却装置１９の間の排ガス管にダスト濃度測定装置１６を配置して排ガス中のダスト濃度を標準状態のガス量あたりのダスト濃度として、演算装置１７で計算させ、ダスト濃度を求める。そして、演算装置１７で計算されたダスト濃度が１０（ｇ／Ｎｍ３  ）以下となるように、炉頂圧力調整装置１８を作動させ、竪型溶融炉１の炉頂圧力を制御することにより、炉頂ガス流速が制御される。その結果、焼却灰の熱割れと粉化による竪型溶融炉１から排出される微細な焼却灰や炭材の灰分に起因したダストの飛散が低減され、炉頂ダクトの閉塞抑制及び冷却装置や集塵装置の負荷が軽減し、焼却灰の溶融処理が安定して行われるようになる。
【００２４】
なお、本発明で焼却灰を炉頂から装入しない場合、羽口から吹込むその粒径の上限を３ｍｍとしたのは、それ以上の粒径を吹き込むと粉体輸送管の閉塞や炉内で鉱石の未還元による生産性の低下が発生することを防止するためである。また、上記（１）〜（３）式で表わされる羽口先の理論燃焼温度を２２００℃以下としたのは、それ以上の温度があると前述した操業トラブルが解消できないからであり、さらに、図２に示すように、炉頂から装入するＣａＯと上段羽口から吹き込むＳｉＯ２  の比率ＣａＯ／ＳｉＯ２  を０．３以上としたのは、炉内から発生するＳｉＯガスをＣａＯがスラグ化した際に該スラグにトラップして、ＳｉＯの多量発生に起因する炉内装入物の棚吊り発生を防止または軽減するためである。炉頂ガス流速を１．５ｍ／ｓｅｃ以下としたのは、該竪型溶融炉の炉頂径を拡大することが、該３ｍｍを超える焼却灰または該竪型溶融炉から排出されるダストの飛散防止に効果的であるからである。
【００２５】
また、ＳｉＯの気化・蒸発をより好ましく低減すると共に、炉床に溜まった溶融スラグが安定して排滓できるようにするためには、出滓スラグの組成をＣａＯ／ＳｉＯ２  ＝０．３〜０．６に維持することが必要であった。その際、粒径３ｍｍ以下の酸化カルシウム含有物質の吹込みが有効であった。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
図１に示す下記仕様の竪型溶融炉を用いて、表１の粒度分布及び表２に示す化学組成の焼却灰を処理した。また、比較例１として、同一組成の焼却灰を、単にすべて上段羽口に吹込む従来方法で処理した。
【００２７】
0003627768.tif 000002
【００２８】
【表１】
0003627768.tif 000003
【００２９】
【表２】
0003627768.tif 000004
【００３０】
その処理結果を、適用した処理条件と共に表３に示す。
【００３１】
【表３】
0003627768.tif 000005
【００３２】
表３より、理論燃焼温度を適正に調整した本発明例１及び２では、比較例１に比べ炉内装入物の棚吊りやＳｉＯの多量発生に起因する炉頂ダクト、サイクロンなどの閉塞のトラブルも無く、安定して焼却灰を溶融処理刷ることが可能となった。その際に得られたメタルは、重量が３５〜４５ｋｇ／ｈｒで，組成が８５〜９２％のＦｅ、３〜７％のＳｉ、０．２〜０．６％のＣ、２〜５％のＭｎを含む銑鉄であった。また、スラグは、重量が５２０〜６８０ｋｇ／ｈｒで，組成が３５〜４３％のＳｉＯ２  、１５〜２４％のＡｌ２  Ｏ３  、１８〜２６％のＣａＯ、１．５〜３％のＭｇＯ、２．５〜５％のＮａ２  Ｏ、０．５〜１．５％のＫ２  Ｏであった．さらに、冷却装置からは低沸点有害物質を含有するカ−ボンやＳｉＯ２  主体のダストが回収されたが、ダイオキシン等の有害物質は排ガス中に検知できなかった。
【００３３】
（実施例２）
同じ竪型溶融炉を用いて、表２に示す化学組成の焼却灰を下記の操業条件で処理した。また、比較例２として、同一組成の焼却灰を条件を変えて処理した。
0003627768.tif 000006
この場合の処理結果を適用した操業条件と共に表４に示す。
【００３４】
表４より、焼却灰を１ｍｍ未満と１ｍｍ以上に分別した本発明例３及び４では、比較例２に比べて炉内装入物の棚吊りはほとんどなくなり、ＳｉＯの多量発生に起因する炉頂ダクト、集塵装置等の閉塞トラブルもなく、安定して焼却灰を溶融処理することができ、炭材源単位も低減可能となった。
さらに、本発明例４は、炉頂圧力を制御した結果として、炉頂ガス流速の変動が防止されて、竪型溶融炉から排出されるダスト濃度が１０（ｇ／Ｎｍ３  ）以下まで低減できたために、炉内装入物の棚吊りや炉頂ダクト、集塵装置等の閉塞トラブルもなく、より安定して焼却灰を溶融処理することが可能となった。
【００３５】
本発明例５は、炉頂からＣａＯを含む物質を装入し、そのＣａＯ量と上段羽口から吹込むＳｉＯ２  量の比率を０．３以上とした場合であり、それにより炉内装入物の棚吊りやダクト等の閉塞トラブルもなくなり、安定な焼却灰の溶融処理が可能となった。
その際に得られたメタル組成は、８５〜９２％のＦｅ、３〜７のＳｉ、０．２〜０．６％のＣ、２〜５％のＭｎを含む銑鉄であった。また、スラグ組成は、２６〜３２％のＳｉＯ２  、１５〜２２％のＡｌ２  Ｏ３  、２８〜３５％のＣａＯ、１．５〜３％のＭｇＯ、２．５〜５％のＮａ２  ０．５〜１．５％のＫ２  Ｏを含むスラグであった。さらに、この場合も、冷却装置や集塵装置からはカーボンやＳｉＯ２  主体のダストが回収されたが、ダイオキシン等の有害物質は排ガス中に検出されなかった。
【００３６】
【表４】
0003627768.tif 000007
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、竪型溶融炉を用いて焼却灰を安定して溶融化させ減容、低沸点有害物を除去・回収すると共に、高沸点有害物をスラグ固化し無害化するとともにＦｅ分等の有価金属の回収・再有効利用が可能となった。また、従来の処理方法に比較して電気をほとんど使わず、処理工程が簡単なため処理コストが低下できた。さらに、この操業で得た排ガスは高カロリ−を持ち、発電等に有効利用できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る焼却灰の処理方法を実施する竪型溶融炉の模式図である。
【図２】本発明に係る炉頂装入するＣａＯと上段羽口から吹込むＳｉＯ２  の比率と棚吊り頻度の関係を示す図である。
【符号の説明】
１      竪型溶融炉
２      炭材と粗粒焼却灰の充填層
３      細粒焼却灰原料槽
４      溶剤原料槽
５      炭材原料槽
６      粗粒焼却灰原料槽
７      コンベア
８      均圧ホッパ
９      炭材用ホッパ
１０    粉体吹込み装置
１１    上段羽口
１２    下段羽口
１３    出銑滓口
１４    圧力計
１５    温度計
１６    ダスト濃度測定装置
１７    演算装置
１８    炉頂圧力調整装置
１９    冷却装置
２０    集塵装置
２１    ダスト切出装置
【図１】
0003627768.tif 000008
【図２】
0003627768.tif 000009