【事件の表示】
　特許第３２０２４５３号「溶融炉の排ガス処理方法」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２０２４５３号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３２０２４５３号の請求項１に係る発明についての出願は、平成５年１１月５日に特許出願され、平成１３年６月２２日にその特許権の設定登録がなされ、その後、長谷川豊開より特許異議の申立てがなされ、取消の理由が通知なされ、その指定期間内である平成１４年７月２９日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　特許権者の求めている訂正の内容は、以下のａ．〜ｉ．のとおりである。　訂正事項ａ．特許請求の範囲の請求項１を削除する。
　訂正事項ｂ．特許請求の範囲の請求項２を削除する。　　　
　訂正事項ｃ．特許請求の範囲の請求項３を請求項１に繰り上げるとともに、「都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において、前記溶融炉から排気された排ガスに冷却空気を吹き込んで前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスをバグフィルタに送り込んで固体化した前記物質を除去して前記排ガスを浄化することを特徴とする溶融炉の排ガス処理方法。」を「都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において、前記溶融炉の排ガス出口から排気された排ガスは前記排ガス出口に連結されたガス冷却器の排ガス入口から前記ガス冷却器の混合室に入り、前記混合室に冷却空気供給管を通じて吹き込まれた冷却空気によって前記混合室で前記排ガスを希釈して前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスを排ガスダクトを通じてバグフィルタに送り込んで固体化した前記物質を除去して前記排ガスを浄化することを特徴とする溶融炉の排ガス処理方法。」に訂正する。
　訂正事項ｄ．特許明細書中、段落番号【００１４】の「前記溶融炉から排気された排ガスに冷却空気を吹き込んで前記排ガスを５倍から５０倍に希釈して冷却し，前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し，次いで，希釈され冷却された前記排ガスを」を「前記溶融炉の排ガス出口から排気された排ガスは前記排ガス出口に連結されたガス冷却器の排ガス入口から前記ガス冷却器の混合室に入り、前記混合室に冷却空気供給管を通じて吹き込まれた冷却空気によって前記混合室で前記排ガスを希釈して前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスを排ガスダクトを通じて」に訂正する。
　訂正事項ｅ．特許明細書中、段落番号【００１５】の「前記冷却空気で５〜５０倍に希釈した後の排ガス温度」を、「前記排ガスを前記冷却空気で希釈した後の排ガス温度」に訂正する。
　訂正事項ｆ．特許明細書中、段落番号【００１６】の「また、この発明は、都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において、前記溶融炉から排気された排ガスに冷却空気を吹き込んで前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスをバグフィルタに送り込んで固体化した前記物質を除去して前記排ガスを浄化することを特徴とする溶融炉の排ガス処理方法に関する。」を「この溶融炉の排ガス処理方法は、上記のように構成されているので、溶融炉から排出された排ガスに冷却空気を多量に混合し、排出ガスを冷却空気で希釈することにより、排ガスを瞬時に冷却すると共に希釈する。この結果、排ガス中に含まれるガス状の物質の主成分であるＮａＣｌ等の塩類の混合物は、溶融状態を瞬時に通過して、一気に気体から固体になるので、排ガスダクト等の内壁面に飛灰が付着し難くなる。」に訂正する。
　訂正事項ｇ．特許明細書中、段落番号【００１７】の「この溶融炉の排ガス処理方法は、上記のように構成されているので、溶融炉から排出された排ガスに冷却空気を多量に混合し、排出ガスを５倍から５０倍に希釈することにより、排ガスを瞬時に冷却すると共に希釈する。この結果、排ガス中に含まれるガス状の物質の主成分であるＮａＣｌ等の塩類の混合物は、溶融状態を瞬時に通過して、一気に気体から固体になるので、排ガスダクト等の内壁面に飛灰が付着し難くなる。」を、「また、この溶融炉の排ガス処理方法では、前記冷却空気で前記排ガスを希釈した後の前記排ガス中の窒素酸化物の濃度は、約５０００ｐｐｍ以下である。前記冷却空気で希釈した後の窒素酸化物の濃度は、５０００ｐｐｍ以下、好ましくは２０００ｐｐｍ以下となるようにする。」に訂正する。
　訂正事項ｈ．特許明細書中、段落番号【００３４】の「５倍から５０倍に排ガスを希釈して冷却すること又は」を「冷却空気で排ガスを希釈して」に訂正し、「冷却空気で５倍から５０倍に希釈する」を「冷却空気で希釈する」に訂正する。
　訂正事項ｉ．特許明細書の段落番号【００１９】〜【００３４】を【００１８】〜【００３３】に繰り上げる。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否、
　訂正事項ａ．、ｂ．は、請求項全体を削除するものであって、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　訂正事項ｃ．は、溶融炉から排気される排ガスに、冷却空気を吹き込む構成、及び排ガスをバグフィルタに送り込む構成を、特許明細書中に記載された技術的事項で限定するものであって、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　また、訂正事項ｄ．〜i．は、特許請求の範囲における訂正事項ａ．〜ｃ．による訂正に伴い、発明の詳細な説明の記載における整合を図るものであって、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　そして、いずれの訂正事項も、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについて
（１）申立ての理由の概要
　異議申立人長谷川豊開は、甲第１〜６号証を提出し、本件請求項１〜３に係る発明は、甲第１〜５号証記載のものから当業者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項１〜３に係る発明の特許は、取り消されるべきである旨主張している。
（２）本件発明
　上記２．で示したように、上記訂正が認められるから、本件の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載されたとおりのものである。（上記２．（１）参照）
（３）刊行物等に記載された事項
 甲第１号証（特開平５−１８５０５８号公報、「刊行物１」）には、焼却灰溶融炉に関して、図面とともに、「本発明は、焼却灰溶融炉において、排ガス中に同伴される低沸点の凝縮性ガスや飛散ダストによる炉出口・排ガスダクト等の閉塞トラブルや、溶融スラグ出口部の閉塞トラブルを回避し、安定した連続運転が可能な、排ガスおよび溶融スラグの排出部構造を提供することが課題となる。（段落番号【０００３】）」、「溶融炉の炉出口排ガス中には、飛散ダストの他に低沸点のガス状物質が含有されている。したがって、従来は、炉出口ガスの温度および流速条件によっては、内壁部へダストが堆積したり、低沸点ガス状物質が凝縮して固着したりする閉塞トラブル等が生じて、安定な連続運転に支障をきたしていた。その主な原因は、低沸点ガス状物質が温度効果に伴って相変化し、その液相が介在することによるところが大きい。」（段落番号【０００５】）、「本発明では、排ガス及びスラグ抜き出し室の一部と排ガスダクト入口部の内側に、耐熱性多孔体を配置して、その耐熱性多孔体から抜き出し室および排ガスダクト内に空気等の気体を送入し、耐熱性多孔体近傍の低沸点ガス状物質を急速冷却、固体化してパージする」（段落番号【０００６】）、「上記気体ノズル１０ａ、１０ｂから風室９ａ，９ｂに送り込まれた冷却・パージ用空気が、耐熱性多孔体８ａ，８ｂから排ガス抜き出し室６および排ガスダクト７内に噴出することによって、低沸点物質や飛散ダストをパージするので、炉出口部および排ガスダクトの閉塞トラブルが防止できる。・・・（中略）・・・。この噴射気体の好適速度比の範囲は、対象ガス、低沸点ガス状物質や飛散ダストの種類や濃度等によって多少異なり、被処理ガスによっては、極く少量の送気でも前記トラブルを防止できた。」（段落番号【０００９】）との記載がある。
　甲第２号証（第３回環境工学総合シンポジウム講演論文集、社団法人日本機械学会、ばいじんの電気溶融、ｐ１６８−１７０、「刊行物２」）には、「溶融に伴い発生したガスは炉出口で冷空気と混合し冷却後バグフィルタで除じんし、排気する。」（ｐ１６８−１７０）、「今回テストした飛灰のうちＡ及びＢは消石灰が噴霧されたものであり未燃炭素が比較的少なく、溶融温度は、１，３５０〜１，４００℃程度で安定して運転できた。これに対し、Ｃ灰は消石灰が噴霧されておらず未燃炭素が多く溶融に、１，５００℃程度が必要で、・・・（中略）・・・飛灰は溶融後、固化物として溶融スラグ、溶融塩、及びバグフィルタで捕集されるダストとして回収され一部はガスとして放出される。」（第１７０頁右欄）との記載があり、同頁の表１には、各灰の成分として、Ｎａ、Ｋ、Ｃｌ等が列挙されている。
　甲第３号証（日本粉体工業協会編集、バグフィルターハンドブック、第１版、昭和５２年２月１０日、株式会社産業技術センター発行、ｐ１０。「刊行物３」）には、バグフィルターの一般的技術内容が記載されている。
　甲第４号証（石野俊夫編集、溶融塩物性表、昭和３８年３月３１日、電気化学協会溶融塩委員会発行、ｐ４９６、「刊行物４」）には、ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＣａＣｌ２の３成分相平衡状態図が記載されている。
　甲第５号証（社団法人全国都市清掃会議編集発行、ごみ処理施設構造指針解説、昭和６２年８月２５日、ｐ１１１，１１２，２２６、「刊行物５」）には、塩化水素の排出基準（第１１１頁）、窒素酸化物の排出規制基準（第１１２頁）及びバグフィルタの耐熱温度（第２２６行）についての記載がある。
　甲第６号証（東北大学選鉱精錬研究所彙報、第４６巻第１号、１９９０年６月、東北大学選鉱精錬研究所発行、神保　元他５名著、都市ゴミ焼却灰のプラズマ溶融処理、ｐ５４〜６３、「刊行物６」）には、図面とともに、「１．緒言　・・・都市ゴミの発生量は年々急増傾向にある。（中略）・・・ゴミ処理方法は焼却処理、直接埋立処理、コンポスト処理等に大別できるが、全計画処理量の７２．６％が焼却処理され、年間約５３０万トンの焼却後の灰（通称、焼却灰）が最終処分場に埋め立てられている。・・・（中略）・・・近年焼却灰を溶融固化し、減容化をさらに図ると共に無害化する方法が注目されている。・・・著者らは以上の現状認識に基づき焼却灰の溶融処理に関する研究を開始し、その加熱源として熱プラズマに着目し、・・・、焼却灰のプラズマ溶融処理を試みた。・・・、本研究では焼却灰プラズマ溶融の妥当性、適した溶融条件・・・などにつき検討した。」（ｐ５４〜５５）、「３．１．１装置の構成：実験プラントの全体像をＦｉｇ．２に示す。また、プラズマ溶融炉の外観をＰｈｏｔｏ．１に、その仕様をＴａｂｌｅ１に示す。本プラントはプラズマ発生装置（プラズマトーチ）、焼却灰供給装置、炉本体、スラグ排出系、排ガス処理系および冷却水循環系から構成されている。」（ｐ５６）、「溶融炉からの高温の排ガスは、冷却用空気で約１５０℃まで冷却された後、バグフィルタで処理される。」（ｐ６２）、「（１）焼却灰の主成分はＳｉＯ２３５〜４０％、Ａｌ２Ｏ３１０〜２０％、ＣａＯ１０〜２０％であり、その他微量の重金属と鉄製空缶など金属類が１０?２０％含まれる。・・・（中略）・・・。（７）バグフィルタによる排ガス処理により、煤塵、揮散重金属との高効率で除去された。」（ｐ６３）との記載がある。
（４）対比・判断
　本件発明（前者）と刊行物１記載のもの（後者）とを対比すると、前者が、「都市ごみ、下水汚泥或いはその他の廃棄物を焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉から排気された排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、排ガスに含まれるガス状の物質を固体化する」（以下、「相違点の構成」という。）のに対し、後者では、焼却灰の内容についての限定はなく、冷却温度についての開示がない点で、両者は、少なくとも相違している。
　そこで、この相違点の構成について、提出された他の刊行物に記載されたものを検討する。
　刊行物２記載のものにおいて、各灰の成分として、Ｎａ、Ｋ、Ｃｌ等を含むものであることは、開示されているが、これらの溶融に伴って発生する排ガスが、約５００℃以下に冷却されて、固体化する点についての記載は見当たらない。
　刊行物４には、ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＣａＣｌ２の３成分相平衡状態図を示しているが、この記載から、直ちに上記相違点の構成を導きだせるとはいえない。
　刊行物６記載のものは、都市ゴミを焼却した焼却灰を溶融した溶融炉から排気された排ガスを冷却するものではあるが、排ガスを約５００℃以下に冷却し、排ガスに含まれるガス状の物質を固体化するとの技術的事項については、記載がない。
　さらに、刊行物３は、バグフィルターに関する技術を、刊行物５は、塩化水素、窒素酸化物の排出基準及びバグフィルタについての技術を、それぞれ開示するものであって、上記相違点の構成についての記載はない。
　そして、本件発明は、上記相違点の構成を具備することにより、「排ガス中に含まれる飛灰の主成分であるＮａＣｌ等の塩類の混合物は、ガス状態から溶融状態を瞬時に通過して一気に固体に変化するため、飛灰の主成分である塩類が排ガスダクトやガス冷却器の内壁面に付着し難い。」という効果を奏するものであって、同相違点の構成を設計上の事項とすることはできない。
　したがって、本件発明は、異議申立人の提出した各刊行物に記載のものから、当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
（５）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由によっては、本件発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年８月８日（２００２．８．８）
【訂正の要旨】
　訂正事項ａ．特許請求の範囲の請求項１を削除する。
　訂正事項ｂ，特許請求の範囲の請求項２を削除する。
　訂正事項ｃ．特許請求の範囲の請求項３を請求項１に繰り上げるとともに、「都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において、前記溶融炉から排気された排ガスに冷却空気を吹き込んで前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスをバグフィルタに送り込んで固体化した前記物質を除去して前記排ガスを浄化することを特徴とする溶融炉の排ガス処理方法。」から「都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において、前記溶融炉の排ガス出口から排気された排ガスは前記排ガス出口に連結されたガス冷却器の排ガス入口から前記ガス冷却器の混合室に入り、前記混合室に冷却空気供給管を通じて吹き込まれた冷却空気によって前記混合室で前記排ガスを希釈して前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスを排ガスダクトを通じてバグフィルタに送り込んで固体化した前記物質を除去して前記排ガスを浄化することを特徴とする溶融炉の排ガス処理方法。」に訂正する。
　訂正事項ｄ．特許明細書中、段落番号【００１４】の「前記溶融炉から排気された排ガスに冷却空気を吹き込んで前記排ガスを５倍から５０倍に希釈して冷却し，前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し，次いで，希釈され冷却された前記排ガスを」を「前記溶融炉の排ガス出口から排気された排ガスは前記排ガス出口に連結されたガス冷却器の排ガス入口から前記ガス冷却器の混合室に入り、前記混合室に冷却空気供給管を通じて吹き込まれた冷却空気によって前記混合室で前記排ガスを希釈して前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し、前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスを排ガスダクトを通じて」に訂正する。
　訂正事項ｅ．特許明細書中、段落番号【００１５】の「前記冷却空気で５〜５０倍に希釈した後の排ガス温度」を、「前記排ガスを前記冷却空気で希釈した後の排ガス温度」に訂正する。
　訂正事項ｆ．特許明細書中、段落番号【００１６】の「また、この発明は、都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において、前記溶融炉から排気された排ガスに冷却空気を吹き込んで前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し，前記排ガスの冷却によって前記排ガスに含まれるガス状の物質を固体化し、次いで、希釈され冷却された前記排ガスをバグフィルタに送り込んで固体化した前記物質を除去して前記排ガスを浄化することを特徴とする溶融炉の排ガス処理方法に関する。」を「この溶融炉の排ガス処理方法は、上記のように構成されているので、溶融炉から排出された排ガスに冷却空気を多量に混合し、排出ガスを冷却空気で希釈することにより、排ガスを瞬時に冷却すると共に希釈する。この結果、排ガス中に含まれるガス状の物質の主成分であるＮａＣｌ等の塩類の混合物は、溶融状態を瞬時に通過して、一気に気体から固体になるので、排ガスダクト等の内壁面に飛灰が付着し難くなる。」に訂正する。
　訂正事項ｇ．特許明細書中、段落番号【００１７】の「この溶融炉の排ガス処理方法は、上記のように構成されているので、溶融炉から排出された排ガスに冷却空気を多量に混合し、排出ガスを５倍から５０倍に希釈することにより、排ガスを瞬時に冷却すると共に希釈する。この結果、排ガス中に含まれるガス状の物質の主成分であるＮａＣｌ等の塩類の混合物は、溶融状態を瞬時に通過して、一気に気体から固体になるので、排ガスダクト等の内壁面に飛灰が付着し難くなる。」を、「また、この溶融炉の排ガス処理方法では、前記冷却空気で前記排ガスを希釈した後の前記排ガス中の窒素酸化物の濃度は、約５０００ｐｐｍ以下である。前記冷却空気で希釈した後の窒素酸化物の濃度は、５０００ｐｐｍ以下、好ましくは２０００ｐｐｍ以下となるようにする。」に訂正する。
　訂正事項ｈ．特許明細書中、段落番号【００３４】の「５倍から５０倍に排ガスを希釈して冷却すること又は」を「冷却空気で排ガスを希釈して」に訂正し、「冷却空気で５倍から５０倍に希釈する」を「冷却空気で希釈する」に訂正する。
　訂正事項ｉ．特許明細書の段落番号【００１９】〜【００３４】を【００１８】〜【００３３】に繰り上げる。
（５４）【発明の名称】
溶融炉の排ガス処理方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において，
前記溶融炉の排ガス出口から排気された排ガスは前記排ガス出口に連結されたガス冷却器の排ガス入口から前記ガス冷却器の混合室に入り，前記混合室に冷却空気供給管を通じて吹き込まれた冷却空気によって前記混合室で前記排ガスを希釈して前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し，
排ガスダクトを通じて
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　この発明は，都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生する焼却灰を溶融処理する溶融炉に適用される溶融炉の排ガス処理方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　一般に，都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生する焼却灰は，多くの場合，埋立処理されているのが現状である。しかし，埋立地の確保が年々困難になっているため，埋め立てられる焼却灰の容積を小さくする方法，即ち，減容化処理が要望されている。また，焼却灰を処理することなくそのままの状態で埋立地に埋め立てた場合には，焼却灰自体に種々の重金属等の有害物質が含まれているため，焼却灰から有害物質が雨水，地下水等に溶け込んだり，或いは，焼却灰中の未燃有機物質が腐敗し，これらの現象が二次公害を引き起こす原因になっている。そこで，焼却炉から排出される焼却灰を無公害化する処理が要望されている。
　【０００３】
　このような状況の下で，従来から焼却灰の溶融処理装置として種々のものが開発されている。そのうちの一つとして，例えば，プラズマトーチを利用した溶融炉が開発されている（例えば，特公平４−６３５１６号公報参照）。このようなプラズマ溶融装置の構造について，図５を参照して説明する。
　【０００４】
　プラズマ溶融炉１は，焼却灰，特に，土砂，陶器，金属等の高融点物質を多量に含む都市ごみ焼却灰をプラズマアーク炉４において溶融処理するものであり，主として，プラズマアーク炉４，プラズマアーク炉４に設けたプラズマトーチ５にプラズマを発生させるプラズマシステムから構成されている。
　【０００５】
　図５に示すように，プラズマアーク炉４には，炉体２９の上部となる水冷式の炉蓋３０が設けられている。炉体２９は，カーボン，マグネシア，アルミナ等の耐火材で構築されている。炉体２９の傾動によって炉体２９に溜まっている残留溶融スラグが放出可能になる。更に，炉蓋３０には，トーチ昇降装置３１，焼却灰の投入シュート７，及び排ガスが排ガスダクトへ案内される排ガス出口カバー３２が取り付けられている。プラズマトーチ５は，トーチ昇降装置３１によって炉蓋３０に設置可能に設けられている。炉体２９の炉底部にはプラズマトーチ５の対極３３となる黒鉛電極が埋め込まれており，プラズマトーチ５に内蔵された電極（＋極）と炉体２９の炉底部に設けた黒鉛電極である対極３３（−極）との間にプラズマアークを発生させる。
　【０００６】
　焼却炉で発生した焼却灰Ｂ或いは集塵器で捕集した焼却灰Ｂは，一旦灰コンテナに回収され，その後，該灰コンテナからプッシャ式灰供給装置３の灰ホッパ２へ投入される。灰ホッパ２に投入された焼却灰Ｂは，灰供給装置３によってシュート７を通じて連続的或いは間欠的にプラズマアーク炉４へ投入される。プラズマアークの高い熱エネルギーによって，酸化物，高溶融物質等を含んだ焼却灰Ｂは溶融状態の溶融スラグ３４となり，炉体２９のスラグ排出口８より連続的或いは間欠的に流出し，スラグＳとして外部へ取り出される。一方，焼却灰Ｂが溶融することによって発生した排ガス（燃焼ガス）は，排ガス出口９から排ガスダクトを通って排ガス処理装置へ送り込まれ，清浄化された後に煙突から大気中へ放出される。
　【０００７】
　ところで，焼却灰Ｂの溶融時に発生する排ガスの濃度は，焼却灰Ｂの種類によって異なるが，プラズマアーク炉４の排ガス出口９における窒素酸化物（ＮＯＸ）の濃度は概ね１００００〜２００００ｐｐｍ，塩化水素（ＨＣｌ）の濃度は１０００〜１００００ｐｐｍであり，国の規制値（ＮＯＸは２５０ｐｐｍ以下，ＨＣｌは４３０ｐｐｍ以下）を大きく超えることから，排ガスを大気中に放出する際には，排ガス中に含まれるＮＯＸ及びＨＣｌの濃度が国の規制値以下となるように清浄化処理を行った上で，放出するようにしなければならない。
　【０００８】
　プラズマ溶融装置１から排出された排ガスを処理する手段として，バグフィルタがある。バグフィルタにおいては，一般に排ガス中の有害物質は二つの段階を経て除去される。第一段階として，排ガスがバグフィルタに導入される前の段階で，煙道内に消石灰を噴霧して排ガス中に含まれる塩化水素や硫黄酸化物等の酸性成分を中和する。次に，第二段階として，中和した後の反応生成物（ＣａＣｌ２，ＣａＳＯ４）をバグフィルタ内に装備した濾布表面で捕捉する。しかしながら，バグフィルタは一般にＨＣｌ等の有害物質は除去することができるが，ガス状態のＮＯＸを除去することはできない。
　【０００９】
　従来，プラズマ溶融装置１から排出されたＮＯＸを処理する排ガス処理方法として，例えば，特開平２−１９２５９１号公報に開示されたものが知られている。該排ガス処理方法は，炉内に還元性物質を供給すると共に，炉内が均一に昇熱されるまでは炉内の排ガスを炉内に環流して還元性物質と反応させ，ＣＯを生成させて，ＮＯＸの低減を図るというものである。しかしながら，上記排ガス処理方法によれば，可燃性で，毒性の強いＣＯが発生するので，炉内での爆発や人体に対する中毒のおそれがある。また，ＣＯを無害化するためには，二次燃焼炉を付設するなどしてＣＯをＣＯ２に変化させる必要がある。
　【００１０】
　これに対して，上記のような問題を生じることなく，ＮＯＸを処理することのできる別の排ガス処理方法として，例えば，脱硝装置を使用した排ガス処理方法がある。脱硝装置は，アンモニア（ＮＨ３）を還元剤として使用するものであり，排ガス中に含まれるＮＯＸを選択的に無害な窒素（Ｎ２）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）とに分解するものである。
　【００１１】
　ところで，プラズマ溶融装置から排出された排ガスは，非常に高温（１５００℃）であるから，そのままの状態でバグフィルタに送り込むと，バグフィルタを破壊してしまうことになる。バグフィルタの濾布は，排ガスの高温に耐えられるといっても２５０℃が限度であるから，バグフィルタの保護のため，排ガスを冷却した上で，排ガスをバグフィルタに導入する必要がある。そこで，従来，排ガスの冷却方式として，例えば，特開平３−１８６１９１号公報に開示されたようなものが開発されている。該排ガス冷却方式は，図６に示すように，水冷式の熱交換器３５を使用して排ガスを冷却するものである。図６の上側の図は熱交換器３５を示し，下側の図は温度変化を示している。ここで，符号Ｔ及びＴ’は排ガスの温度を示し，符号ｔ及びｔ’は冷却水の温度を示している。排ガスは排ガス入口２４から熱交換器３５内部を通り排ガス出口２６から排出される。一方，冷却水は，水入口３６から水冷ジャケット３７内に入り，水出口３８から排出される。このように構成された熱交換器３５は，プラズマアーク炉とバグフィルタを結ぶ排ガスダクトの途中に設置され，熱交換器３５によって，排ガスは間接冷却により１０００℃以下に冷却される。
　【００１２】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら，上記のように，図６の排ガス冷却方式によれば，バグフィルタに導入される時の排ガス温度がバグフィルタの耐熱温度である２５０℃以下になるように，熱交換器によって瞬時に排ガスの温度を低下させることは困難である。また，プラズマアーク炉から排出される飛灰の主成分は，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，Ｎａ２ＳＯ４，Ｋ２ＳＯ４等の塩類の混合物であり，これらの混合物の融点は６００℃であり，沸点は約１２００℃であり，プラズマアーク炉内の温度は上記のとおり１５００℃であるから，それらの飛灰はガス状である。従って，プラズマアーク炉から排出された排ガスは，排ガスダクト内を通過してバグフィルタに至るまでの間に，飛灰の融点の温度を必ず通過することになるため，飛灰が熱交換器や排ガスダクトの管壁面に融着し，排ガスダクトを閉塞したり，腐食したりするという問題が発生する。
　【００１３】
　この発明の目的は，上記の問題を解決し，溶融炉から排出された排ガスをバグフィルタに送り込むのに先立って大量の冷却空気を吹き込んで排ガスを瞬時に冷却すると共に希釈し，排ガス中に含まれている物質，いわゆる飛灰が溶融状態になる時間を与えることなく，これらのガスを瞬時に固体化して，溶融物の排ガスダクト等への付着を防止し，しかも排ガスを希釈して冷却することによってバグフィルタへの排ガスの高温による悪影響を排除することができる溶融炉の排ガス処理方法を提供することである。
　【００１４】
　【課題を解決するため手段】
　この発明は，都市ごみ，下水汚泥，或いはその他の廃棄物を焼却炉で焼却することによって発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉の排ガス処理方法において，
前記溶融炉の排ガス出口から排気された排ガスは前記排ガス出口に連結されたガス冷却器の排ガス入口から前記ガス冷却器の混合室に入り，前記混合室に冷却空気供給管を通じて吹き込まれた冷却空気によって前記混合室で前記排ガスを希釈して前記排ガスの温度を約５００℃以下に冷却し，
排ガスダクトを通じて
　【００１５】
　また，この溶融炉の排ガス処理方法では，前記冷却空気で前記排ガスを希釈した後の前記排ガスの温度は，約５００℃以下である。この溶融炉の排ガス処理方法では，
前記排ガスを
で希
　【００１６】
　この溶融炉の排ガス処理方法は，上記のように構成されているので，溶融炉から排出された排ガスに冷却空気を多量に混合し，排出ガスを
冷却空気で
　【００１７】
　また，こ溶融炉の排ガス処理方法では，前記冷却空気で前記排ガスを希釈した後の前記排ガス中の窒素酸化物の濃度は，約５０００ｐｐｍ以下である。前記冷却空気で希釈した後の窒素酸化物の濃度は，５０００ｐｐｍ以下，好ましくは２０００ｐｐｍとなるようにする。また，前記冷却空気で希釈した後の塩化水素の濃度は，５００ｐｐｍ以下，好ましくは２００ｐｐｍ以下となるようにする。
　【００１８】
　溶融炉の排ガス出口におけるＨＣｌの濃度は１０００〜１００００ｐｐｍであり，このような濃度のＨＣｌを含む排ガスを直接脱塩化処理しても３０００ｐｐｍ程度までしか除去できず，国の規制値である４３０ｐｐｍを達成することはできない。しかし，排ガスを冷却空気を用い，標準状態で５倍から５０倍に希釈して冷却し，それを処理することにより，溶融炉の排ガス出口におけるＨＣｌ濃度を５００ｐｐｍ以下にすることができる。このため，バグフィルタで脱塩化水素処理した後のＨＣｌの濃度は，１００ｐｐｍ以下に低減でき，規制値を十分にクリアすることができる。
　【００１９】
　【発明の実施の形態】
　以下，図面を参照しながら，この発明による溶融炉の排ガス処理方法の実施例について説明する。図１はこの発明による溶融炉の排ガス処理方法の一実施例を示す概略図であって，排ガス処理システム全体を示している。図２は図１における符号Ａの領域の拡大図である。この発明による排ガス処理方法が組み込まれた溶融炉は，実施例ではプラズマ溶融炉について説明しているけれども，サイクロン炉，電気炉等の溶融炉に適用することもできるものである。
　【００２０】
　プラズマ溶融炉１は，灰ホッパ２，灰供給装置３，プラズマアーク炉４，プラズマトーチ５，スラグ生成装置６等から構成されている。プラズマアーク炉４には，焼却灰の投入シュート７，スラグ排出口８，及び排ガス出口９が形成されている。プラズマ溶融炉１の構造は，図５において説明したものと基本的には同一であるから，それらの説明を省略する。
　【００２１】
　プラズマアーク炉４の排ガス出口９にはガス冷却器１０が連結されている。ガス冷却器１０には，冷却空気を供給するための冷却空気供給管１１，及び冷却空気で希釈された排ガスをバグフィルタ１４へ導く排ガスダクト１２が連結されている。また，図２では，排ガス出口９と冷却空気供給管１１が対向して配置されているように見えるが，両者はずらして配置されている。ガス冷却器１０には混合室１３が形成されており，混合室１３において，冷却空気供給管１１を通って供給された冷却空気とプラズマアーク炉４から排出された排ガスが混合される。冷却空気によって希釈された排ガスは排ガスダクト１２を通ってバグフィルタ１４へ送られる。
　【００２２】
　排ガスダクト１２には，必要によりバグフィルタ１４の入口付近に温度センサー１５が設けられており，バグフィルタ１４へ供給される排ガスの温度が測定される。一方，冷却空気供給管１１にも温度センサー１６が設けられており，ガス冷却器１０へ供給される冷却空気の温度が測定される。また，冷却空気供給管１１にはバルブ１７が設けられており，測定された温度に基づいて自動的にバルブ１７の開度が調節され，冷却空気の供給量が調節できるようになっている。即ち，温度センサー１５で測定した温度が２５０℃以下になるように冷却空気の供給量が調節される。その際，排ガスの希釈倍率は約５倍から５０倍の範囲に設定される。
　【００２３】
　バグフィルタ１４は，排ガスからＨＣｌ等の酸性成分の有害物質を除去するものであり，バグフィルタ１４に排ガスが導入される直前で，排ガス中に消石灰〔（Ｃａ（ＯＨ）２〕が噴霧される。即ち，消石灰貯槽１８に貯留された消石灰は，消石灰フィーダ１９によって押し出され，消石灰ブロワ２０によって排ガスダクト１２内へ噴霧される。これにより，排ガス中に含まれているＨＣｌ等の酸性成分が中和され，中和した後の反応生成物（ＣａＣｌ２等）がバグフィルタ内に装備した濾布表面で捕捉される。このようにして，排ガス中のＨＣｌが除去される。
　【００２４】
　バグフィルタ１４から排出された排ガスは，続いて脱硝装置２１に導入される。排ガスが脱硝装置２１に導入される直前に，アンモニアガス供給装置２４よりアンモニアガス（ＮＨ３）が噴霧される。脱硝装置２１においては，排ガスは，脱硝用触媒に接触し，排ガス中に含まれるＮＯＸの濃度が低減する。即ち，バグフィルタ１４で排ガスを処理した排ガスは，次いで脱硝装置２１で処理されるものであるが，脱硝用触媒を有する特殊なバグフィルタを使用している場合には，脱硝装置で排ガスを処理する必要がないことは勿論である。
　【００２５】
　また，プラズマ溶融炉１の排ガス出口９におけるＮＯＸの濃度は，１００００〜２００００ｐｐｍであり，このような濃度のＮＯＸを含む排ガスを直接脱硝処理しても１０００ｐｐｍ程度までしか除去できず，規制値である２５０ｐｐｍを達成することはできない。しかし，排ガスを冷却空気で５倍から５０倍に希釈して冷却し，それを処理することにより，プラズマ溶融炉１の排ガス出口９から排出される排ガスのＮＯＸ濃度を５０００ｐｐｍ以下にすることができる。このため，脱硝機能付きのバグフィルタ又は脱硝装置２１で脱硝処理した後のＮＯＸ濃度は５０ｐｐｍ以下に低減し，国の規制値を十分にクリアすることができる。
　【００２６】
　このようにして，プラズマアーク炉４から排出された排ガスは，バグフィルタ１４及び脱硝装置２１において清浄化され，誘引送風機２２で誘引されて，煙突２３から大気中へ放出される。
　【００２７】
　図３は，ガス冷却器１０における排ガスの温度変化を表した図で，上側の図はガス冷却器１０を示し，下側の図は温度変化を示している。ここで，符号Ｔ及びＴ’は排ガスの温度を示している。排ガスはガス冷却器１０の排ガス入口２４から混合室１３に入り，一方，冷却空気は冷却空気入口２５から混合室１３に入り，混合室１３で排ガスが冷却空気で希釈されて排ガス出口２６から排出される。図３を見るとわかるように，排ガスの温度は，冷却空気で希釈されて，瞬時に符号ＴからＴ’に低下する。熱交換器３５を使用した従来のもの（図６参照）と比較して，温度低下が急激に行われることが理解できるであろう。従って，排ガス中に含まれるガス状の飛灰は，ガス状態から溶融状態を瞬時に通過して一気に固体化即ち粒子状に変化することになり，ガス冷却器１０の混合室１３内壁や排ガスダクト１２の内壁に，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，Ｎａ２ＳＯ４，Ｋ２ＳＯ４等の塩類の混合物が付着し難い。
　【００２８】
　次に，最大プラズマ出力１５００ｋｗ，処理能力１．５ｔ／ｈを持つプラズマ溶融炉１を用いて都市ごみ焼却灰の溶融処理を行った例について，図１を参照しながら説明する。都市ごみ焼却灰は，灰供給装置３により連続的に或いは間欠的にプラズマアーク炉４に投入される。投入された都市ごみ焼却灰は，プラズマトーチ５と対極との間に形成されたプラズマアークの熱エネルギーによって溶融する。溶融した焼却灰は，プラズマアーク炉４から溢れ出して，スラグ生成装置６に排出される。一方，排ガスはガス冷却器１０内で，希釈倍率５倍から２０倍の冷却空気によって瞬時に冷却された後，バグフィルタ１４でＨＣｌが除去されると共に除塵され，さらに脱硝装置２１によりＮＯＸが除去され，煙突から大気中に排出される。
　【００２９】
　プラズマ溶融炉１を用いて，プラズマ出力１０００ｋｗ，処理量１ｔ／ｈで焼却灰を溶融処理したところ，プラズマアーク炉４の出口における排ガス温度は１５００℃，ＨＣｌ濃度は１００００ｐｐｍ，ＮＯＸ濃度は２００００ｐｐｍであった。排ガスを空気希釈することなく，水冷式の熱交換器３５を用いて２００℃に冷却し，通ガスしたところ，約１週間後に熱交換器３５の内壁が閉塞し，運転不能になった。また，冷却後のＨＣｌ濃度及びＮＯＸ濃度は変化せず，それぞれ１００００ｐｐｍと２００００ｐｐｍであった。ＨＣｌを除去するために消石灰を５０ｋｇ／Ｈｒ，アンモニアを１．５Ｎｍ３／Ｈｒ添加して排ガス処理した結果，処理後のＨＣｌ濃度は３０００ｐｐｍ，同じくＮＯＸの濃度は１２００ｐｐｍであり，国の規準値を大きく上回っていた。一方，排ガスを冷却空気によって瞬時に標準状態で１０倍量に希釈し，排ガス温度を２００℃，ＨＣｌ濃度を１０００ｐｐｍ，ＮＯＸ濃度を２０００ｐｐｍとした。この場合は，１年以上運転しても，ガス冷却器１０や排ガスダクト１２の閉塞トラブルは発生せず，また，前記の場合と同様に，消石灰を５０ｋｇ／Ｈｒ，アンモニアを１．５Ｎｍ３／Ｈｒ添加して排ガス処理した結果，ＨＣｌ濃度は１００ｐｐｍ，ＮＯＸ濃度は５ｐｐｍまで低減することができた。
　【００３０】
　次に，この発明による溶融炉の排ガス処理方法の別の実施例について，図４を参照して説明する。図４は排ガス処理システム全体を示す概略図であって，図１に示した実施例の排ガス処理システムにおいて，バグフィルタ１４の上流側にサイクロン２７を付設したものである。従って，この実施例と上記実施例との違いは，サイクロン２７があるか否かの違いだけである。即ち，この実施例は，希釈された排ガスをサイクロン２７に通して固体化した物質の粒状物を排ガスから排除した後，排ガスをバグフィルタに送り込んで浄化するものである。勿論，この実施例のように，冷却空気で希釈された排ガスは，サイクロン２７を経てバグフィルタ１４に導入してもよいし，或いは，サイクロンを設けることなく，直接バグフィルタ１４に導入してもよい。サイクロン２７を設置した場合には，固体化した粒状物がサイクロン２７の底部に堆積するので，その分だけバグフィルタ１４の負担を軽減することができる。
　【００３１】
　サイクロン２７は，ガス冷却器１０と消石灰供給部との間に配置され，排ガスダクト１２の途中に設けられており，底部にロータリーバルブ２８を有している。排ガスの温度はガス冷却器１０で瞬時に低下して，排ガス中に含まれていたガス状の飛灰が瞬時に固体粒子状になるので，サイクロン２７を設けたことにより，サイクロン２７の底部に粒子状の固体が堆積する。サイクロン２７の底部に溜まった固体は，ロータリーバルブ２８を開くことによって取り出すことができる。このこの実施例の利点は，サイクロン２７を付設したことにより，バグフィルタ１４の負担を軽くすることができる点にある。
　【００３２】
　また，上記実施例のように，サイクロン２７を排ガスダクトの途中に付設する代わりに，図２では図示を省略したが，ガス冷却器１０の混合室１３の下部にサイクロンを設け，固体粒子状になった飛灰を取り出すようにしてもよい。
　【００３３】
　【発明の効果】
　この発明による溶融炉の排ガス処理方法は，上記のように構成されているので，溶融炉から排出される排ガスに冷却空気を多量に混合し，
冷却空気で
て排
で希
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　この発明による溶融炉の排ガス処理方法の一実施例を示し，排ガス処理システム全体を示す概略図である。
　【図２】
　図１の符号Ａにおける領域の拡大図である。
　【図３】
　溶融炉におけるガス冷却器の概略図，及び該ガス冷却器を使用した場合の温度変化を示す説明図である。
　【図４】
　この発明による溶融炉の排ガス処理方法の別の実施例を示し，排ガス処理システム全体を示す概略図である。
　【図５】
　溶融炉の断面図である。
　【図６】
　従来の水冷式熱交換器の概略図，及び該熱交換器を使用した場合の温度変化を示す図である。
　【符号の説明】
　１　　　プラズマ溶融炉
　２　　　灰ホッパ
　４　　　プラズマアーク炉
　５　　　プラズマトーチ
　８　　　スラグ排出口
　９　　　排ガス出口
　１０　　ガス冷却器
　１１　　冷却空気供給管
　１２　　排ガスダクト
　１３　　混合室
　１４　　バグフィルタ
　１８　　消石灰貯槽
　１９　　消石灰フィーダ
　２０　　消石灰ブロワ
　２１　　脱硝装置
　２２　　誘引送風機
　２７　　サイクロン
　２８　　ロータリーバルブ