(57)【要約】【課題】スラグ及び異物をハンドリング性を向上させた状態で回収する。【解決手段】溶融炉より回収される水砕スラグ２２を受け入れる受入ホッパ２３の下流側に、間接加熱式乾燥装置２４、篩３３、磁選機３７、篩分装置２７、乾式比重選別機２５を順に設ける。受入ホッパ２３内の水砕スラグ２２を、間接加熱式乾燥装置２４にて乾燥処理した後、篩３３により大きな金属類や異物３４を分離する。篩３３の篩下物２２ｂを、磁選機３７にて磁性物３８を取り除いた後、篩分装置２７にかけて、下流側の乾式比重選別機２５にて選別不良を起こす虞が懸念される大粒径のスラグ粒子を篩上物２２ｄとして予め分離し、製品スラグ回収部４０へ回収する。篩分装置２７の篩下物２２ｅは、乾式比重選別機２５にかけて、スラグ粒子２２ｆより比重の小さい異物２６を比重分離し、スラグ粒子２２ｆと異物２６を、製品スラグ回収部４０と異物回収部４７へそれぞれ回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融炉より排出される溶融スラグを水冷してなる水砕スラグを、乾燥処理した後、該乾燥した水砕スラグを乾式で比重選別処理して、スラグより比重の小さい未燃分や未溶融ダストの如き異物を分離除去することを特徴とするスラグ中の異物除去方法。
【請求項２】
乾燥処理を間接加熱方式で行うようにする請求項１記載のスラグ中の異物除去方法。
【請求項３】
溶融炉より排出される溶融スラグを水冷してなる水砕スラグを受け入れるための受入ホッパの下流側に、乾燥装置と乾式比重選別機とを順に備えてなり、乾燥した水砕スラグを乾式比重選別機でスラグ粒子と異物に分離するようにした構成を有することを特徴とするスラグ中の異物除去装置。
【請求項４】
乾燥装置を、間接加熱式の乾燥装置とした請求項３記載のスラグ中の異物除去装置。
【請求項５】
乾燥装置と乾式比重選別機との間に、篩分装置を設けて、乾燥した水砕スラグの粒径の小さいものを乾式比重選別機へ導くようにした請求項３又は４記載のスラグ中の異物除去装置。
【請求項６】
乾燥装置と乾式比重選別機との間に、磁選機を設けるようにした請求項３、４又は５記載のスラグ中の異物除去装置。
【請求項７】
乾燥装置と乾式比重選別機からのダスト状の異物を回収するための集塵装置を設けた請求項３、４、５又は６記載のスラグ中の異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物や灰等を溶融して得られるスラグ中に混入する未燃分や未溶融ダスト等の異物を除去するためのスラグ中の異物除去方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、廃棄物の処理方法としては焼却処理が多く行われてきており、その処理方式の一つとしては、廃棄物の熱分解ガス化溶融方式が知られている。これは、廃棄物を、熱分解炉に装入して低酸素雰囲気下で間接加熱することにより、一旦、熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解させて回収し、その後、該熱分解ガスと熱分解残渣を、共に溶融炉、たとえば、表面溶融炉へ供給して高温で燃焼させることにより、不燃物及び灰分を溶融させてスラグ化させるようにしてある。このようにスラグ化することにより、埋立処分の対象となる最終処分物の大幅な減容化並びに安定化（無害化）を図ることができ、更には、この無害化された最終処分物であるスラグを、路盤材等の建設資材として資源化を図ることが可能になる。
【０００３】
又、従来、廃棄物の焼却処理方法として一般に知られている廃棄物を焼却炉に供給して直接的に燃焼させる方式においても、最終処分量の減容化を図ったり、最終処分物の無害化や資源化を図るために、上記焼却炉にて廃棄物を燃焼させることで生じる炉下灰や飛灰等の灰を、灰溶融炉へ供給して、溶融させてスラグ化させることが行なわれるようになってきている。
【０００４】
上記廃棄物の熱分解ガス化溶融方式で用いる溶融炉や、廃棄物の直接燃焼方式で生じる灰を処理するための溶融炉では、図４に示す如く、溶融炉１にて廃棄物や灰を溶融させることにより生じる溶融スラグ２を、該溶融炉１の出滓口１ａより、下方に設けてある冷却水槽３へ落下投入させ、これにより上記溶融スラグ２を水冷して、水砕スラグ４として回収することが多く行なわれている。
【０００５】
ところで、上記溶融炉１では、廃棄物の熱分解残渣や灰等の溶融対象物が変わったり、その量や性状が変化すると、廃棄物の熱分解炉より得られる熱分解残渣中のチャーや、廃棄物の焼却炉にて焼却されずに残っていた可燃物等が、未燃状態のまま出滓口１ａより排出されたり、あるいは、燃焼により生じた灰等の灰分が未溶融状態のまま出滓口１ａより排出されてしまうことがある。このように、未燃状態のまま排出された可燃物（以下、未燃分という）や、未溶融状態の灰分（以下、未溶融ダストという）が、溶融炉１の出滓口１ａより排出されて冷却水槽３へ投入されるようになると、該冷却水槽３より回収される水砕スラグ４に、上記未燃分や未溶融ダストが付着して、回収した水砕スラグ４に未燃分や未溶融ダストが混入する虞がある。この場合、未燃分や未溶融ダストでは、含まれている重金属類等の固定が行われておらず、重金属類が溶出する虞があることから、回収した水砕スラグ４が土壌環境基準に適合しなくなったり、未燃分が混入することに伴って、水砕スラグ４に気泡が生じて路盤材等の建設資材として不適になるため、資源として再利用することが困難になる。
【０００６】
そのため、回収する水砕スラグ４に対する未燃分や未溶融ダストの混入量を、所要の基準以下に抑える必要がある。このように水砕スラグ４に対する未燃分や未溶融ダストの混入量を抑えるための手法の１つとしては、溶融炉１における燃焼改善等の運転制御を図ることで、溶融スラグ化させる率を向上させるようにすることが行われている。
【０００７】
しかし、上記のように溶融炉の運転条件を最適な条件に整えるようにしていても、溶融炉に供給される溶融対象物の量や性状が変動する場合には、炉の最適な運転条件が変化するため、最適な運転条件にするには、上記溶融対象物の量や性状の変動に合わせて、その都度調整することが必要になるが、あらゆる運転状況において運転条件を調整することは難しく、その結果、溶融炉１より未燃分や未溶融ダストが排出される虞をなくして、回収される水砕スラグ４に上記未燃分や未溶融ダストが混入されないようにすることは困難である。
【０００８】
そのために、水砕スラグ４に付着する未燃分や未溶融ダストを洗浄して除去するようにしたものとして、図４に示す如く、上記冷却水槽３より回収される水砕スラグ４を搬送するコンベアの如き搬送装置５の下流側にスラグ洗浄ホッパ６を備えて、水砕スラグ４を搬送装置５により該スラグ洗浄ホッパ６へ搬送して一旦貯留させるようにし、このスラグ洗浄ホッパ６内に貯留している水砕スラグ４に対し、ホッパ上部に設けてある洗浄ノズル７より洗浄水８を噴霧することにより、上記水砕スラグ４に付着している未溶融ダスト等を洗浄して除去するようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
又、上記と同様に水砕スラグ４を洗浄するものとして、図５に示す如く、溶融炉１に付設された冷却水槽３にコンベアの如き搬送装置９を備えて、該冷却水槽３に溶融スラグ２が落下させられて形成された水砕スラグ４を搬送装置９により回収して取出口１０より取り出すようにしてある構成において、該取出口１０の部分に、洗浄スプレー１１を設け、上記取出口１０より取り出される水砕スラグ４に対して、洗浄スプレー１１より洗浄水１２を吹き付けることにより、上記水砕スラグ４に付着している未燃分や未溶融ダストを洗浄して除去するようにしたものも提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【００１０】
なお、廃棄物を溶融炉において溶融処理してなる廃棄物溶融スラグを、土木建設用骨材や窯業原料化するにあたり、上記廃棄物溶融スラグに混入している金属を除去するための装置として、図６に示す如く、スラグ破砕機１４と、所要粒度を基準に分級を行う篩１５と、比重分離装置１６と、固液分離する水−スラグ分離機１７とを順に備えて、製品砂２０とするようにしたものが従来提案されている。
【００１１】
詳述すると、上記スラグ破砕機１４は、回動する胴体の内部に、原料となるスラグ１３を、複数の可動体、及び、緩衝流体である水と共に収納させ、胴体の回動に伴って相互に接近離間し合う可動体の間にて、ガラス質のスラグ粒子の破砕処理を行うと共に、上記原料スラグに混入している金属粒子に対しては圧延作用を及ぼすようにして、スラグ粒子は小径化させる一方、アルミ等の延展性に優れた金属粒子を大径化して薄片とさせることができるようにしてある。
【００１２】
又、上記比重分離装置１６は、内周面に螺旋溝が形成してある回転胴内に一端側より他端側へ向けて所要の流速の水流を形成させた状態にて、比重の小さいガラス質の破砕スラグと、比重のより大きい金属成分の破砕スラグ（金属粒子）とを、上流側の篩１５によりある程度粒度が揃えられた状態で投入すると、これらの破砕スラグは、両者の比重差に応じて、金属成分の破砕スラグは早期に沈降し、ガラス質の破砕スラグはその上方へ位置するように層状に分離されるようになるため、沈降する金属成分の破砕スラグは、回転胴の内面に形成されている螺旋溝により水流に逆らって搬送させる一方、回転胴の内面との接触が少なく、上記水流の影響を受け易いガラス質の破砕スラグは水流に乗せて搬送させることで、ガラス質の破砕スラグと金属成分の破砕スラグとを分離できるようにしてある。
【００１３】
そのため、図６に示した装置において、原料スラグ１３を供給すると、先ず、スラグ破砕機１４にて上記原料スラグ１３中のガラス質のスラグ粒子は破砕されて小径化させられ、一方、混入しているアルミ等の延展性に優れた金属粒子は圧延されて大径化させられる。次に、篩１５にて分級することにより、上記スラグ破砕機１４にて破砕されて小径化された破砕スラグより、上記大径化されたアルミ等の金属粒子１８ａが、分離して除去される。次いで、比重分離装置１６にて、上記篩１５より回収された破砕スラグのうち、ガラス質の破砕スラグより、金属成分の破砕スラグ（鉄、銅、ＳＵＳ等の金属粒子）１８ｂが分離して除去される。しかる後、水−スラグ分離機１７にて、上記比重分離装置１６より回収されるガラス質の破砕スラグより水１９を分離して除去することにより、上記ガラス質の破砕スラグを製品砂２０として回収することができるようにしてある（たとえば、特許文献３参照）。
【００１４】
なお、図６における符号２１は、上記水−スラグ分離機１７にて製品砂２０より分離された水１９を処理するための水処理設備であり、該水処理設備２１にて処理した処理水は上記スラグ破砕機１４へ戻して循環利用するようにしてある。
【００１５】
【特許文献１】特開平９−２４３０３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２２３１９号公報
【特許文献３】特開２００３−２１１１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところが、上記図４及び図５に示されているように、水砕スラグ４を洗浄水８や１２を用いて洗浄するようにした方式を採用すれば、水砕スラグ４に混入した未燃分や未溶融ダストを除去することは可能であるが、この場合には、莫大な洗浄水量を必要とするため、排水処理を行うための排水処理設備が大規模となり、その設置スペースの確保や設備費用が嵩むという問題が生じる虞がある。
【００１７】
更に、上記洗浄水８，１２により水砕スラグ４の洗浄処理が行われた場合に除去されて洗浄水８，１２側に移行する未燃分や未溶融ダストは、排水処理設備にて多量の水分を含むケーキとして回収されるようになるため、必要以上に重量が増してハンドリングが困難になると共に、上記ケーキとして回収される未燃分や未溶融ダストを、再度、燃焼処理や溶融処理を行おうとする場合には、含まれている水分が炉内温度を低下させる要因となってしまうために、無駄な助燃料を必要とするようになるという問題が生じる。
【００１８】
更に又、水砕スラグ自体も、水分が含まれた状態で回収されるようになるため、ハンドリング性を向上させるためには、回収後に、水砕スラグに含まれる水分を低減させることが必要とされるという問題もある。
【００１９】
ところで、未燃分や未溶融ダストは、一旦溶融されてガラス化されたスラグに比べ比重が軽い。この点に鑑みて、水砕スラグに混入している未燃分や未溶融ダストを除去するために、図６に記載された比重分離装置１６を適用して、上記水砕スラグと、未燃分や未溶融ダストとを、比重差に基づいて分離することが考えられる。この場合、該図６に記載された比重分離装置１６は、所要流速の水流中においては、比重差のある粒子はそれぞれの比重差に基づいて沈降し易さが異なるため上下方向に層状に分離され、このために、下層に沈降する比重の大きい粒子は水流の影響を受ける割合が小さいのに対し、上層に分布する比重の小さい粒子は、水流の影響を大きく受けて該水流に乗って搬送され易い、という原理に基づいて各粒子を比重分離するようにしているものであるため、たとえ、該比重分離装置１６を用いて上記水砕スラグと、より比重の小さい未燃分や未溶融ダストとを分離できるとしても、回収される水砕スラグは水分を含んだ状態となると共に、該水砕スラグより比重分離される未燃分や未溶融ダストも水分を含んだ状態となる。そのため、上記図４及び図５に記載したものと同様に、回収される水砕スラグや、未燃分及び未溶融ダストのハンドリング性等の問題が生じてしまう。更に、未燃分や未溶融ダストが吸湿した場合、比重が重くなり、スラグと共に沈んでしまうため上手く分離ができなくなる虞も生じる。
【００２０】
そこで、本発明は、スラグに混入する未燃分や未溶融ダスト等の異物を除去できると共に、スラグを含水率が少ない状態で回収できて、ハンドリング性を向上させて再利用し易い状態とすることができ、更に、上記スラグより分離、除去する未燃分や未溶融ダスト等の異物も、ハンドリング性のよい乾燥状態で回収することができるようにするスラグ中の異物除去方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明に対応して、溶融炉より排出される溶融スラグを水冷してなる水砕スラグを、乾燥処理した後、該乾燥した水砕スラグを乾式で比重選別処理して、スラグより比重の小さい未燃分や未溶融ダストの如き異物を分離除去するスラグ中の異物除去方法、及び、請求項３に係る発明に対応して、溶融炉より排出される溶融スラグを水冷してなる水砕スラグを受け入れるための受入ホッパの下流側に、乾燥装置と乾式比重選別機とを順に備えてなり、乾燥した水砕スラグを乾式比重選別機でスラグ粒子と異物に分離するようにした構成を有するスラグ中の異物除去装置とする。
【００２２】
又、上記乾燥装置による乾燥処理を、間接加熱方式で行うようにする方法及び装置とする。
【００２３】
更に、上記各構成において、乾燥装置と乾式比重選別機との間に、篩分装置を設けて、乾燥した水砕スラグの粒径の小さいものを乾式比重選別機へ導くようにした構成とする。
【００２４】
更に又、上記各構成において、乾燥装置と乾式比重選別機との間に、磁選機を設けるようにした構成とする。
【００２５】
上述の各構成において、乾燥装置と乾式比重選別機からのダスト状の異物を回収するための集塵装置を設けた構成とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。  
（１）溶融炉より排出される溶融スラグを水冷してなる水砕スラグを、乾燥装置にて乾燥処理した後、該乾燥した水砕スラグを乾式比重選別機にて比重選別処理して、スラグより比重の小さい未燃分や未溶融ダストの如き異物を分離除去するスラグ中の異物除去方法及び装置としてあるので、スラグに混入されている未燃分や未溶融ダストの如き異物を比重差を基に容易に分離除去することができて、このような異物の除去された製品スラグを回収することができる。しかも、上記製品スラグとして回収されるものは、含水率が少ない状態となっているため、回収した製品スラグのハンドリング性を向上させることができて、再利用し易い状態とすることができる。  
（２）又、スラグより分離させる未燃分や未溶融ダストの如き異物も、乾燥状態で回収できるため、ハンドリング性を向上させることができて、その処理を容易に行なうことができる。したがって、上記異物を再び燃焼処理や溶融処理する場合であっても、無駄な助燃料を必要とすることはない。  
（３）更に、製品スラグとして回収される粒子については、スラグとしての高純度化を容易に図ることができるため、溶融炉の運転状態の変動により、該溶融炉より回収される水砕スラグのスラグ性状が悪化したとしても、本発明のスラグ中の異物除去方法及び装置を適用することによりリカバーすることが可能になる。  
（４）更に又、従来、水砕スラグに混入している異物を除去するために要していた如き洗浄水を必要としないため、大規模な排水処理設備等を設ける必要をなくすことができ、設備を小スペースにコンパクトに設置することが可能となる。  
（５）水砕スラグの乾燥処理を、間接加熱式の乾燥装置で行うようにすることにより、該乾燥処理の際、乾燥処理対象である水砕スラグに未燃分が混入していたとしても、該未燃分が燃焼する虞を未然に防止することができる。更に、スラグに混入されている未燃分や未溶融ダストの如き異物が飛散したり、粉塵化することを防止できる。  
（６）乾燥装置と乾式比重選別機との間に、篩分装置を設けて、乾燥した水砕スラグの粒径の小さいものを乾式比重選別機へ導くようにした構成とすることにより、乾式比重選別機へ供給する粒子の粒度をある程度揃えることができるため、該乾式比重選別機にてスラグと異物との選別不良が発生する虞を未然に防止することができる。しかも、篩分処理の対象となる粒子は、上流側の間接加熱式乾燥装置にて予め乾燥処理されているため、付着水の影響を受けることなく粒度選別を行なうことができて、粒径に応じて分離されるそれぞれの成分の純度の向上化を図ることができる。又、篩分装置自体に、篩目の目詰まり等の機械的トラブルが生じる虞を回避することができる。  
（７）乾燥装置と乾式比重選別機との間に、磁選機を設けるようにした構成とすることにより、乾燥装置にて予め乾燥処理されたスラグより、未燃分や未溶融ダストの如き異物を混入させることなく、スラグ粒子よりも比重の大きい金属粒子の如き磁性物を容易に分離して除去することができる。  
（８）乾燥装置と乾式比重選別機からのダスト状の異物を回収するための集塵装置を設けた構成とすることにより、ダスト状の異物をも乾燥状態で回収することができると共に、上記ダスト状の異物が外部へ排出される虞を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１乃至図３は本発明のスラグ中の異物除去方法及び装置の実施の一形態を示すもので、基本的構成として、従来の水砕スラグ４と同様に、廃棄物の熱分解ガス化溶融処理設備における溶融炉、あるいは、廃棄物の直接燃焼により生じる炉下灰、飛灰等の溶融処理に用いる溶融炉等の溶融炉より排出される溶融スラグを水冷して生成させるようにしてある水砕スラグ２２を受け入れて一旦貯留するための受入ホッパ２３を設け、該受入ホッパ２３の下流側に、間接加熱式乾燥装置２４と乾式比重選別機２５とを順に備えてなる構成とし、上記受入ホッパ２３より供給される水砕スラグ２２を、間接加熱式乾燥装置２４にて乾燥処理した後、乾燥状態とされた水砕スラグ（乾燥スラグ）２２ａを、乾式比重選別機２５へ供給して、水砕スラグ２２と、該水砕スラグ２２に混入している未燃分や未溶融ダストの如き異物２６とを、乾燥状態の下で、両者の比重差に基づいて選別し、上記水砕スラグ２２より異物２６を分離、除去できるようにする。
【００２９】
更に、上記乾式比重選別機２５にて、大粒径の水砕スラグ２２が、本来、水砕スラグ２２より比重の小さい未燃分や未溶融ダストの如き異物２６を選別して排出させるべきライトサイド側（軽量物側）へ転がる等して選別不良を生じるおそれが懸念される場合に、上記間接加熱式乾燥装置２４と乾式比重選別機２５との間に、間接加熱式乾燥装置２４にて乾燥処理された後、乾式比重選別機２５へ供給される乾燥スラグ２２ａより、上記のような選別不良が懸念される所要粒径よりも大きな粒径の粒子を予め分離して回収するための振動篩や円筒バースクリーン、トロンメル等の篩分装置２７を設けるようにした構成とする。
【００３０】
詳述すると、上記受入ホッパ２３は、下端に定量切出装置（図示せず）を具備した構成としてあり、該定量切出装置の出口側に、上記間接加熱式乾燥装置２４の投入口２８を接続して、上記受入ホッパ２３内の水砕スラグ２２を、定量切出装置により上記間接加熱式乾燥装置２４へ定量供給できるようにしてある。
【００３１】
上記間接加熱式乾燥装置２４は、たとえば、図２（イ）（ロ）に示す如く、長手方向の一端部上方に投入口２８を備え、且つ他端側下部に排出口２９を備えたトラフ形状の搬送路３０を、投入口２８側よりも排出口２９側の方が低くなるよう所要角度傾斜させて配置すると共に、該搬送路３０に図示しない振動装置を取り付け、更に、上記搬送路３０の底面に、熱媒体を流通させるための熱媒通路３１を埋設するか、あるいは、該熱媒通路３１を、上記搬送路３０の下面側に取り付けてなる構成とする。これにより、上記振動装置により搬送路３０を振動させると共に、上記熱媒通路３１に、熱媒体として、たとえば、１７０℃程度の低圧蒸気３２を流通させた状態にて、上記受入ホッパ２３の定量切出装置により切り出される水砕スラグ２２を、上記投入口２８を経て搬送路３０の長手方向一端部へ投入させることにより、２０％程度の水分を含んだ状態となっている水砕スラグ２２を、振動する搬送路３０上にて排出口２９まで搬送する間に、上記熱媒通路３１を流通させる低圧蒸気３２により搬送路３０の底面を介し間接加熱し、水分量が１０％以下程度となるまで乾燥させて、乾燥スラグ２２ａとして排出口２９より回収することができるようにしてある。なお、上記水砕スラグ２２を乾燥処理する際、受入ホッパ２３より投入される水砕スラグ２２に異物として未燃分が混入している場合であっても、上記したように、乾燥処理は間接加熱方式で行うようにしてあるため、上記未燃分が燃焼するような虞を未然に防止することができるようになる。又、水砕スラグ２２に混入している未燃分や未溶融ダストの如き異物２６が飛散したり、粉塵化する虞も未然に防止できるようになる。上記のように乾燥処理された後に取り出される乾燥スラグ２２ａの温度が高く、異物として混入している未燃分の発火が懸念される場合には、上記間接加熱式乾燥装置２４の排出口２９の直後に図示していないが冷却装置を設けるようにすればよい。この冷却装置としては、乾式の直接冷却方式あるいは間接冷却方式のいずれのものでもよく、又、いかなる形式のものを採用してもよい。
【００３２】
本実施の形態では、図１に示す如く、上記間接加熱式乾燥装置２４の排出口２９側の端部に、乾燥処理後の乾燥スラグ２２ａに含まれている粒子を所定粒径、たとえば、粒径３０ｍｍ以上と３０ｍｍ未満の粒子に分離するための篩３３を、一体に設けた構成としてある。これは、通常、水砕スラグ２２は３０ｍｍ未満の粒径となることから、粒径３０ｍｍ以上の粒子を、水砕スラグ２２に混入している金属類やその他の異物３４として分離して、篩上物出口３３ａより取り出すことができるようにするためである。
【００３３】
上記篩３３の篩下物出口３３ｂには、バッファ３５、定量切出装置３６、磁選機３７を順に接続して、上記篩３３にて粒径３０ｍｍ未満の粒子として回収される篩下物２２ｂを、バッファ３５に受け入れて一旦貯留した後、定量切出装置３６により磁選機３７へ定量供給し、該磁選機３７にて磁性物３８を分離して、該磁選機３７の磁性物出口３７ａより取り出して回収できるようにする。
【００３４】
上記磁選機３７の非磁性物出口３７ｂには、スラグ切出装置３９と、上記したように、間接加熱式乾燥装置２４にて乾燥処理された後、乾式比重選別機２５へ供給させる乾燥スラグ２２ａより、選別不良が懸念される所要粒径よりも大きな粒径の粒子、たとえば、粒径１０ｍｍ以上の粒子を分離して回収するための篩分装置２７とを順に接続して、上記磁選機３７より非磁性物として排出されるスラグ粒子２２ｃを、スラグ切出装置３９により上記篩分装置２７へ供給できるようにする。
【００３５】
上記篩分装置２７の篩上物出口２７ａは、製品スラグ回収部４０に接続して、粒径１０ｍｍ以上の粒子として分離される篩上物２２ｄを、製品スラグとして回収できるようにする。一方、上記篩分装置２７の篩下物出口２７ｂは、上記乾式比重選別機２５の投入口４１に接続して、上記篩分装置２７にて粒径が１０ｍｍ未満に揃えられた状態で回収される篩下物２２ｅを、乾式比重選別機２５へ供給できるようにする。なお、上記篩分装置２７における篩分処理の対象となる上記スラグ粒子２２ｃは、予め乾燥状態とされているため、たとえ、供給されるスラグ粒子２２ｃに、未燃分や未溶融ダストの如き異物２６が付着していたとしても、該異物２６は篩分処理される上記スラグ粒子２２ｃより容易に脱離させられるようになる。このために、上記異物２６が上記粒径１０ｍｍ以上の篩上物２２ｄとして分けられたものに同伴されて製品スラグ回収部４０へ回収されてしまう虞を防止できる。
【００３６】
上記乾式比重選別機２５は、たとえば、図３に示す如く、長手方向一端部に投入口４１を備え、且つ他端側を排出口４２としたトラフ形状とすると共に、搬送面となる底面を、織線、パンチ穴を備えた板状材、あるいは、布製構造として、該搬送面より上向きにエアー４６を噴き出すことができるようにしてあるポーラスデッキ４３を、投入口４１側よりも排出口４２側の方が低くなるよう長手方向に所要角度傾斜したサイドスロープ４４と、上記排出口４２の幅方向一端側が幅方向他端側よりも低くなるよう幅方向に所要角度傾斜したエンドスロープ４５が形成されるように配置する。更に、該ポーラスデッキ４３を、図中矢印ｘで示される幅方向に振動させるための図示しない振動装置を備えてなる構成としてある。これにより、上記ポーラスデッキ４３を振動させると共に、該ポーラスデッキ４３の搬送面よりエアー４６を噴き出させて該搬送面の上側にエアー４６による所要速度の上昇流を形成させた状態にて、上記篩分装置２７より回収される篩下物２２ｅを、上記ポーラスデッキ４３の投入口４１より投入すると、該投入された篩下物２２ｅに含まれる各粒子は、その比重に応じて上記エアー４６の上昇流の中で層状化され、比重の大きい粒子は下部に、又、比重の小さい粒子は上部に層をなすようになる。このために、上記篩下物２２ｅ中に含まれている比重が大きいスラグ粒子２２ｆは、エアー４６の上昇流の中にて、下層に位置させられるようになることから、搬送面であるポーラスデッキ４３の底面と接触させられて、該ポーラスデッキ４３の幅方向の振動の影響を強く受け、これにより、ポーラスデッキ４３上を投入口４１側より排出口４２側へ搬送される間に、エンドスロープ４５によって幅方向に傾斜している該ポーラスデッキ４３の搬送面を、高所側へ上るよう移動させられて、排出口４２の上部側に形成されるヘビーサイド出口４２ａより排出されるようになる。一方、上記篩分装置２７の篩下物２２ｅ中に混入されている未燃分や未溶融ダストの如き比重の軽い異物２６は、上記エアー４６の上昇流の中では、該上昇流に乗せられて上記比重の大きいスラグ粒子２２ｆより分離されて上層に位置させられるようになる。したがって、ポーラスデッキ４３の搬送面との接触度が低く、該ポーラスデッキ４３の幅方向の振動の影響が弱いことから、上記未燃分や未溶融ダストの如き比重の軽い異物２６は、ポーラスデッキ４３の傾斜にしたがって搬送されて、エンドスロープ４５により幅方向に傾斜している排出口４２の下部側に形成されるライトサイド出口４２ｂより排出されるようになる。
【００３７】
したがって、上記乾式比重選別機２５におけるヘビーサイド出口４２ａは、上記製品スラグ回収部４０に接続して、上記比重の軽い未燃分や未溶融ダストの如き異物２６が分離除去されたスラグ粒子２２ｆを、製品スラグとして回収できるようにする。一方、上記ライトサイド出口４２ｂは、異物回収部４７に接続して、上記スラグ粒子２２ｆより比重選別されて分離される未燃分や未溶融ダストの如き異物２６を回収するようにしてある。なお、図３では、上記ポーラスデッキ４３の上方を覆う天井部の記載は省略してある。
【００３８】
更に、上記乾式比重選別機２５では、スラグ粒子２２ｆと、異物２６との分離を行う際、混入している未燃分や未溶融ダストの如き異物２６のうち、粒径が小さく、重量が軽いダスト状のものは、上記ポーラスデッキ４３の底面より噴き出させるエアー４６の上昇流に同伴される虞がある。そのために、上記乾式比重選別機２５の空気出口４８には、バグフィルタの如き集塵装置４９を接続して、上記乾式比重選別機２５にてスラグ粒子２２ｆと異物２６との比重選別に供された後のエアー４６に同伴されるダスト状の異物２６ａは、上記集塵装置４９にて回収して、外部へ排出される虞が生じないようにしてある。なお、上記集塵装置４９にて回収されるダスト状の異物２６ａは、乾式比重選別機２５にてスラグ粒子２２ｆより分離される異物２６と同様に、上記異物回収部４７へ回収するようにすればよい。
【００３９】
又、上記間接加熱式乾燥装置２４では、水砕スラグ２２の乾燥に伴って水蒸気が発生するため、該水蒸気を外部に排出させる必要があるが、この際、上記水砕スラグ２２に混入している未燃分や未溶融ダストの如き異物２６のうち、比重の軽いダスト状の異物２６ａが、水蒸気の流れに同伴されて排出される虞がある。そのため、上記間接加熱式乾燥装置２４における水蒸気出口５０には、ヒータ５２と、バグフィルタの如き集塵装置５１とを順に接続して、上記水蒸気出口５０より排出される水蒸気の如き気体を、上記ヒータ５２にて、下流側の集塵装置５１の内部で結露が発生しないように予め所要温度まで加熱してから、上記集塵装置５１に通すことで、上記水蒸気出口５０より排出される気体に、上記ダスト状の異物２６ａが同伴されたとしても、該ダスト状の異物２６ａを回収することができるようにしてある。なお、上記集塵装置５１で回収されたダスト状の異物２６ａは、上記乾式比重選別機２５に付設した集塵装置４９から回収される異物２６ａと同様に、異物回収部４７へ回収するようにすればよい。
【００４０】
以上の構成としてあることにより、本発明のスラグ中の異物除去装置を用いて水砕スラグ２２に混入した異物を除去する場合は、先ず、受入ホッパ２３に貯留されている水砕スラグ２２を、定量切出装置により間接加熱式乾燥装置２４へ供給して乾燥させる。この乾燥は、間接加熱により行うようにしてあるため、上記水砕スラグ２２に異物２６として未燃分が含まれている場合であっても該未燃分が燃焼する虞はない。
【００４１】
次に、上記乾燥処理された乾燥スラグ２２ａを、篩３３に供給して、粒径３０ｍｍ以上の篩上物３３ａとして金属類や異物３４を分離除去する。次いで、上記篩３３より篩下物２２ｂとして回収されるものを、磁選機３７にて磁性物３８を除去した後、篩分装置２７へ供給して、後工程となる乾式比重選別機２５における選別工程にて選別不良が懸念される粒径１０ｍｍ以上の粒子を、篩上物２２ｄとして予め製品スラグ回収部４０へ回収するようにする。
【００４２】
その後、上記篩分装置２７の篩下物２２ｅを、乾式比重選別機２５へ供給して、スラグ粒子２２ｆと、混入していた未燃分や未溶融ダストの如き異物２６を、両者の比重差に基づいて乾式で分離して、上記スラグ粒子２２ｆは製品スラグ回収部４０へ、又、上記異物２６は異物回収部４７へそれぞれ回収するようにする。
【００４３】
上記間接加熱式乾燥装置２４における乾燥工程で水蒸気の流れに同伴されるダスト状の異物２６ａや、乾式比重選別機２５における比重選別工程でスラグ粒子２２ｆと異物２６との比重選別に供された後のエアー４６に同伴されるダスト状の異物２６ａは、各々対応する集塵装置４９や５１で回収して上記異物２６と共に、異物回収部４７へ回収するようにする。
【００４４】
このように、本発明のスラグ中の異物除去方法及び装置によれば、廃棄物や灰を溶融炉にて溶融処理した溶融スラグを水冷してなる水冷スラグ２２より、混入した未燃分や未溶融ダストの如き異物２６，２６ａを容易に分離除去することができて、篩分装置２７の篩上物２２ｄや、乾式比重選別機２５より回収されるスラグ粒子２２ｆを、製品スラグとして回収することができる。しかも、上記製品スラグとして回収されるもの、すなわち、上記篩分装置２７の篩上物２２ｄや、乾式比重選別機２５より回収されるスラグ粒子２２ｆは、いずれも含水率が少ない乾燥状態となっているため、ハンドリング性を向上させることができて、再利用し易い状態で回収することができる。
【００４５】
又、上記製品スラグより分離させる未燃分や未溶融ダストの如き異物２６，２６ａも、乾燥状態で回収できるため、ハンドリング性を向上させることができて、その処理を容易に行なうことができる。上記異物２６，２６ａを再び燃焼処理や溶融処理する場合であっても、無駄な助燃料を必要とすることはない。
【００４６】
更に、製品スラグとして回収される粒子のスラグとしての高純度化を容易に図ることができるため、溶融炉の運転状態の変動により、該溶融炉より回収される水砕スラグのスラグ性状が悪化したとしても、本発明の方法及び装置を適用することによりリカバーすることが可能になる。
【００４７】
更に又、本発明によれば、従来要していた如きスラグの洗浄水を必要としないため、大規模な排水処理設備等を設ける必要をなくすことができ、したがって、設備を小スペースにコンパクトに設置することが可能になる。
【００４８】
上記した篩３３及び篩分装置２７は、いずれも間接加熱式乾燥装置２４の下流側に設けるようにしてあることから、水砕スラグ２２の付着水の影響を受けることなく粒度選別を行なうことができて、粒径に応じて分離されるそれぞれの成分の純度の向上化を図ることができると共に、篩目の目詰まり等の機械的トラブルが生じる虞を回避することが可能となる。
【００４９】
同様に、上記磁選機３７も間接加熱式乾燥装置３７の下流側に設けるようにしてあるため、未燃分や未溶融ダストの如き異物２６を混入させることなく、磁性物３８を容易に分離して除去することができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、以下に述べるようにしたものも含むものである。たとえば、本発明の間接加熱式乾燥装置２４は、長手方向に傾斜配置すると共に、振動装置により振動できるようにしてある搬送路３０の底面部に設けた熱媒通路３１に、熱媒体としての低圧蒸気３２を流通させるものとして示したが、供給される水砕スラグ２２を間接的に所要温度まで加熱して含まれる水分量を１０％以下程度まで低減させることができれば、上記熱媒通路３１に流通させる熱媒体として低圧蒸気３２以外の熱媒体を流通させるようにしたり、熱源として電気ヒータを用いる等、いかなる形式のものを採用してもよい。又、上下流方向に２段式の乾燥装置とする等、図２に示した以外の形状のものを採用してもよい。更に、上記間接加熱式乾燥装置２４は、排出口２９側端部に、篩３３を一体に設けてなるものとして示したが、該篩３３は別体としてもよい。更には、灰溶融炉より排出されるスラグ等、未燃分を含まない水砕スラグを処理対象とする場合には、上記間接加熱式乾燥装置２４に代えて直接加熱式の乾燥装置を用いて乾燥処理を行うようにしてもよい。乾式比重選別機２５は、振動式のものを例示したが、水砕スラグ２２の粒子と、該水砕スラグ２２に混入している未燃分や未溶融ダストの如き異物２６とを、比重差に基づいて選別できれば、風力選別式等、いかなる形式、形状のものを採用してもよい。混入しているダストの除去処理を行うべき水砕スラグ２２の粒度分布範囲が、乾式比重選別機２５にて選別不良を生じることなく比重選別できる許容範囲にすべて収まる場合には、篩分装置２７を省略するようにしてもよい。乾式比重選別機２５の空気出口４８と、間接加熱式乾燥装置２４の水蒸気出口５０の下流側に、個別に集塵装置４９、５１を接続するものとして示したが、共通の一つの集塵装置に接続するようにしてもよい。廃棄物や灰を溶融するいかなる形式の溶融炉より排出されるスラグの処理にも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のスラグ中の異物除去方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１に示す間接加熱式乾燥装置の一例を示すもので、（イ）は概略側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１に示す乾式比重選別機の一例を示す概略斜視図である。
【図４】水砕スラグに混入されている未燃分や未溶融ダストの如き異物を除去するために従来提案されている装置の一例を示す概要図である。
【図５】水砕スラグに混入されている未燃分や未溶融ダストの如き異物を除去するために従来提案されている装置の他の例を示す概要図である。
【図６】廃棄物溶融スラグに混入している金属を比重分離して除去するために従来提案されている装置を示す概要図である。
【符号の説明】
【００５２】
２２  水砕スラグ
２２ａ  乾燥スラグ
２２ｂ  篩下物
２２ｃ  スラグ粒子
２２ｄ  篩上物
２２ｅ  篩下物
２２ｆ  スラグ粒子
２３  受入ホッパ
２４  間接加熱式乾燥装置（乾燥装置）
２５  乾式比重選別機
２６，２６ａ  異物
２７  篩分装置
３７  磁選機
４９  集塵装置
５１  集塵装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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