(57)【要約】      （修正有）【課題】  ダイオキシン含有灰用加熱装置において、ダイオキシンの熱分解効率をアップさせるために、容器内の灰の攪拌効率を向上させるとともに、ダイオキシンの再生成を抑制する。【解決手段】  加熱装置は、処理灰が入れられる加熱容器21と、容器21内の灰を攪拌する金属チェーン22と、チェーン22を加熱するための電磁誘導加熱コイル23と、容器21内の灰を流動化する整流チャンバ24とを備えている。容器21内に一度に投入される灰の量を容器内容量の１０％以下とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱容器と、容器内の灰を攪拌しつつ加熱する攪拌・加熱手段と、容器内の灰を流動化する流動化手段とを備えているダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項２】
容器内に灰を一定量ずつ投入する投入手段と、投入手段によって一度に投入される灰の量が容器内容量の１０％以下となるように投入手段を制御する制御手段とを備えている請求項１に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項３】
容器内に灰を一定量ずつ投入する投入手段と、投入手段によって一度に投入される灰によって容器内の温度がダイオキシン熱分解可能温度よりも低下させられないように投入手段を制御する制御手段とを備えている請求項１に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項４】
攪拌・加熱手段が、容器内の灰と接触しながら垂直軸の回りを回転させられる導電性材料製加熱媒体と、加熱媒体を発熱させるための電磁誘導加熱コイルとを備えている請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項５】
流動化手段が、容器内の底部に配置されている整流チャンバと、整流チャンバを通じて容器内に気体を吹込む吹込手段と、容器内に吹込まれた気体を容器外に排出する排出手段とを備えている請求項１〜４のいずれか１つに記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項６】
吹込手段に、酸素濃度０．５％以下、温度３００〜４００℃の気体を供給する供給手段を備えている請求項５に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項７】
吹込手段に、温度４５０〜５００℃の空気を供給する供給手段を備えている請求項５に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項８】
整流チャンバの頂壁が多孔板によって形成されている請求項５に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項９】
多孔板の孔にノズルが備えられている請求項８に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【請求項１０】
排出手段が、容器の頂部に設けられているダクトと、ダクトに備えられているフィルターとを備えている請求項５に記載のダイオキシン含有灰用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ごみ焼却設備で発生する灰に含まれているダイオキシンを無害化するために同灰を加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の加熱装置としては、加熱容器と、容器内の灰を攪拌しつつ加熱する攪拌・加熱手段とを備えており、攪拌・加熱手段が、容器内の灰と接触しながら垂直軸の回りを回転させられる導電性材料製加熱媒体と、加熱媒体を発熱させるための電磁誘導加熱コイルとを備えているものが知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照。）。
【０００３】
上記従来装置では、容器内を灰を加熱媒体によって機械的に攪拌するだけであるため、攪拌効率が悪く、したがって、ダイオキシンの熱分解効率が良くないという問題点がある。
【０００４】
また、上記従来装置では、容器内の容量のほぼ満杯に近い灰の全量投入・排出のバッチ処理で行っている。灰を投入した際に容器内の温度が低下し、３００℃程度以下の温度域を通過する時間が長いため、ダイオキシンが再生成するという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−４５８２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３２０３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、ダイオキシンの熱分解効率を一層向上させることのできるダイオキシン含有灰用加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるダイオキシン含有灰用加熱装置は、加熱容器と、容器内の灰を攪拌しつつ加熱する攪拌・加熱手段と、容器内の灰を流動化する流動化手段とを備えているものである。
【０００７】
この発明によるダイオキシン含有灰用加熱装置では、攪拌・加熱手段によって灰を攪拌することに加えて、流動手段による流動効果を利用しているから、灰を均一に加熱することができる。したがって、ダイオキシンの熱分解効率を一層向上させることができる。
【０００８】
さらに、ダイオキシン含有灰用加熱装置に、容器内に灰を一定量ずつ投入する投入手段と、投入手段によって一度に投入される灰の量が容器内容量の１０％以下となるように投入手段を制御する制御手段とが備わっていると、灰を投入した際の容器内の温度低下が、灰を満杯に投入するときと比較して、１０％以下となる。したがって、投入した灰の温度低下を低く抑えることができ、灰の温度をダイオキシン再生成の温度位置を通過することを防止できる。
【０００９】
また、灰の投入量を容器内容量の１０％以下にすることに代えて、一度に投入される灰によって容器内の温度がダイオキシン熱分解可能温度よりも低下させられないようしても良い。
【００１０】
また、攪拌・加熱手段が、容器内の灰と接触しながら垂直軸の回りを回転させられる導電性材料製加熱媒体と、加熱媒体を発熱させるための電磁誘導加熱コイルとを備えていると、加熱コイルによって加熱媒体を効率良く発熱させることができ、発熱させられた熱媒体によって灰を機械的に効率良く攪拌することができる。
【００１１】
また、流動化手段が、容器内の底部に配置されている整流チャンバと、整流チャンバを通じて容器内に気体を吹込む吹込手段と、容器内に吹込まれた気体を容器外に排出する排出手段とを備えていることが好ましい。
【００１２】
また、吹込手段に、酸素濃度０．５％以下、温度３００〜４００℃の気体を供給する供給手段を備えていると、酸素濃度０．５％以下の気体によって脱塩素化反応が促進され、３００〜４００℃の温度によってダイオキシンが熱分解される。
【００１３】
また、酸素濃度０．５％以下の気体に代えて、温度４５０〜５００℃の空気を用いるようにしても良い。
【００１４】
また、整流チャンバの頂壁が多孔板によって形成されていると、簡単な構造でもって灰を効率良く流動化させることができる。
【００１５】
また、多孔板の孔にノズルが備えられていると、さらなる一層効率の良い流動化が期待できる。
【００１６】
また、排出手段が、容器の頂部に設けられているダクトと、ダクトに備えられているフィルターとを備えていると、フィルターによって捕集した灰を再加熱することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、ダイオキシンの熱分解効率を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
【００１９】
図１に全体構成を示すダイオキシン熱分解装置は、加熱装置11および冷却装置12によって構成されている。
【００２０】
加熱装置11は、処理灰が入れられる加熱容器21と、容器21内の灰を攪拌する攪拌・加熱手段を構成する加熱媒体である金属チェーン22と、チェーン22を加熱するための電磁誘導加熱コイル23と、容器21内の灰を流動化する流動化手段を構成する整流チャンバ24とを備えている。
【００２１】
冷却装置12は、右端に上向き入口31を、左端に下向き出口32を有する両端閉鎖水平円筒状冷却筒33と、冷却筒33胴壁外面を取囲むウォータージャケット34と、冷却筒33の軸線上に配置されているパドル軸35と、パドル軸35の長さ方向複数か所に設けられている攪拌パドル36とを備えている。
【００２２】
加熱容器21は、水平円板状頂壁41、垂直円筒状胴壁42および水平円板状底壁43よりなる。頂壁41は、金属製である。胴壁42および底壁43は、いずれも、セメント、耐火物、セラミックス、耐熱製樹脂のような非導電性材料で形成されている。
【００２３】
頂壁41中央部には垂直回転軸51が垂下状に支持されている。回転軸51は、胴壁42軸線上をのびかつ頂壁41上方に突出させられている。回転軸51の上方突出端部には伝達機構52を介してモータ53の出力軸が連結されている。
【００２４】
頂壁41の回転軸51右方には灰投入口61が設けられている。灰投入口61にはロータリー式開閉弁である投入弁62を介して投入ホッパ63が接続されている。
【００２５】
頂壁41の回転軸51左方には気体排出ダクト64が設けられている。ダクト64は、水平線に直交させられることなく、所定の角度θだけ傾斜させられているが、その傾斜角度θは処理灰の安息角よりは大きくなるように設定されている。ダクト64の大気開放端部にはフィルタ65が備えられている。
【００２６】
底壁43の中央左側には灰排出口66が設けられている。灰排出口66にはロータリー式開閉弁である排出弁67を介して冷却筒33の入口31が接続されている。底壁43の中央右側には気体吹込口68が設けられている。
【００２７】
金属チェーン22は、加熱容器21内において回転軸51の上端近くに設けられた複数のアーム状吊持部材71から複数ずつ吊下られるように構成されている。
【００２８】
電磁誘導加熱コイル23は、胴壁42外面に断熱材72を介して巻回されているものである。
【００２９】
整流チャンバ24の頂壁は、加熱容器21の底壁43から上方に所定距離をおいて張渡されてい水平円板状多孔板73により構成されている。多孔板73の上方に灰排出口66が開口されられ、その下方に気体吹込口68が開口させられている。
【００３０】
投入弁62および排出弁67の開閉制御は、制御手段81によって行われる。気体吹込口68には気体供給手段82が接続されている。気体供給手段82から気体吹込口68に、酸素濃度０．５％以下、温度３００〜４００℃の気体、例えば、窒素、水蒸気、二酸化炭素等が供給される。また、気体として、温度４５０〜５００℃の空気を用いてもよい。
【００３１】
灰のダイオキシン無害化処理は、セミバッジ式によって行われる。加熱容器21内に一度に投入される灰の量は、加熱容器21の容量の１０％程度とする。
【００３２】
加熱容器21内が４００℃程度となるようにコイル23によってチェーン22を加熱する。排出弁67を閉じた状態で投入弁62を開くと、加熱容器21内に灰が投入される。投入量が上記一定量となるように、投入弁62を開く時間が制御手段によって制御される。灰の投入によって加熱容器21内の温度は低下させられるが、３５０℃以下になることはない。低下した温度は、チェーン22からの熱の補充によって４００℃まで復帰させられる。
【００３３】
モータ53によってチェーン22を回転させると、チェーン22によって灰が攪拌される。気体吹込口68を通じて気体が加熱容器21内に吹き込まれると、多孔板73を通過させられた気体によって灰が流動化される。
【００３４】
所定時間が経過し、灰含有ダイオキシンが熱分解させられると、チェーン22の回転を停止し、かつ、流動化用気体の供給を停止する。排出弁67を開くと、加熱容器21内から処理済み灰が排出される。排出された灰は、冷却筒33内に導かれ、ダイオキシンを再生させることなく、急速に冷却される。
【００３５】
投入弁62および排出弁67の開閉操作は、一定時間置きに連続して行われる。このときの様子が図２に示されている。図２中の曲線Ａは、容器21内の温度を示すものである。温度が４００℃から３５０℃近くまで低下し、再び４００℃まで上昇するまでの１つのサイクルが一度に投入された灰の処理の経過に相当する。
【００３６】
もし仮に、一度に容器21内に満杯になる量の灰を投入すると、容器21内の温度は、図２中、曲線Ｂで示すように、１００℃近くまで低下し、この後、４００℃まで復帰するには相当の時間が掛かることが分かる。
【００３７】
灰の処理中に、舞い上がった灰の一部は、フィルタ65によって捕集されるが、流動化用気体の供給を停止すると、ダクト64を伝って容器21内に落下し、次回のサイクルで再加熱される。
【００３８】
図３および図４は、整流チャンバ24の変形例を示すものである。この変形例による整流チャンバ24は、図１に示す多孔板73にノズル91が設けられているものである。ノズル91は、４方向にそれぞれ向けられたノズル孔92を有している。また、多孔板73の孔の数よりも少ない数の孔をもつ整流板（図示しない）を用いて、その孔にノズル91が接続されていてもよい。
【００３９】
図５は、整流チャンバ24のさらなる変形例を示すものである。さらなる変形例による整流チャンバ24は、散気管93によって構成されている。散気管93には多数の気体出口94が散在するように形成されている。気体出口32にも、図３および図４に示すノズル91が設けられてもよい。
【００４０】
図６は、容器21の灰排出口66および冷却筒33の入口31間に、排出弁67に代えて、スクリュー95が介在させられている例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明による加熱装置の垂直縦断面図である。
【図２】同加熱装置11による加熱処理中の容器内の温度変化を示すグラフである。
【図３】同加熱装置の整流部材の変形例を示す垂直断面図である。
【図４】同整流部材の平面図である。
【図５】同加熱装置の整流部材のさらなる変形例を示す垂直断面図である。
【図６】同加熱装置の変形例を示す垂直部分断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
21  容器
22  チェーン
23  加熱コイル
24  整流チャンバ
【図１】
2006102637.tif 000003
【図２】
2006102637.tif 000004
【図３】
2006102637.tif 000005
【図４】
2006102637.tif 000006
【図５】
2006102637.tif 000007
【図６】
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