(57)【要約】【課題】ごみ焼却炉などを含む施設を解体した廃材やダイオキシン類などで汚染された土壌などの無害化処理が、低コストで実施可能な廃材処理設備を提供する。【解決手段】被処理物を小さくする破砕手段１，２と、細小化された被処理物を溶融処理する溶融炉３と、この溶融炉３から生じる排ガスを処理する排ガス処理手段１３，１４とを有する。溶融炉３が、被処理物の処理を還元雰囲気で処理可能な還元ゾーン５を有すると共に、被処理物の内、硬質な固形物を流動処理する流動層部７を有する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を小さくする細小化手段と、細小化された被処理物を溶融処理する溶融炉と、この溶融炉から生じる排ガスを処理する排ガス処理手段とを有する廃材処理設備において、前記溶融炉が、前記被処理物の処理を還元雰囲気で処理可能な還元ゾーンを有すると共に、前記被処理物の内、硬質な固形物を流動処理する流動層部を有することを特徴とする廃材処理設備。
【請求項２】
硬質な固形物を流動処理する前記流動層部と、その他の被処理物を燃焼処理する還元ゾーンとが互いに連通部を介して連通されていて、この連通部に開閉自在なシャッターが設けられている請求項１の廃材処理設備。
【請求項３】
前記溶融炉の還元ゾーンの下流側に、完全燃焼ゾーンが設けられている請求項１又は２の廃材処理設備。
【請求項４】
被処理物を細小化し、細小化された被処理物を溶融炉により溶融処理し、この溶融炉から生じる排ガスを処理する廃材処理方法において、前記溶融炉での処理を還元雰囲気で処理すると共に、前記被処理物の内、硬質な固形物を流動処理することを特徴とする廃材処理方法。
【請求項５】
前記溶融炉の還元ゾーンにより還元処理された排ガスを、還元ゾーンの下流側で完全燃焼させる請求項４の廃材処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃材処理設備と廃材処理方法に関し、詳しくは、ごみ焼却炉などを含む施設を解体した際に生じるような多様な廃材、及び解体現場周辺の汚染土壌を処理可能な廃材処理設備と廃材処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ焼却炉などを含む施設を解体する場合、解体に伴い発生する廃材には、ダイオキシン類、重金属類などの有害物質を多く含む耐火物やダストや汚泥などが生じるため、その処理は容易ではなく、大部分の廃材は、産業廃棄物として埋め立て処分されていた。この内、炉壁を構成する耐火レンガなどは重金属類が浸透しているため、特別管理廃棄物として他の廃材とは区別され、埋め立て処分している。
【０００３】
しかし、特別管理廃棄物を処理する箇所は少なく、しかも高価な処理費用（一般の安定型廃棄物処理費用の約１０倍程度）を要するという問題があり、更に、一般廃棄物についても確実に無害化処理することが今後の環境浄化のためには必要とされている。無害化処理には、例えば、キルンタイプの炉を用いて１０００℃程度に加熱して有害有機物を分解処理する方法が一般に用いられているが、キルンタイプの炉は温度が低いため滞留時間を長くしなければならず、処理効率は高くない。また、重金属類が浸透している可能性のある耐火レンガなどは、薬剤による処理などによって無害化している。又、解体工事の対象となるごみ焼却施設の場合、その周辺土壌に関しても有害物を含有している可能性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの方式を採用しても、無害化処理するためには、多大なコストを要するのが実情である。しかも、廃材には、取り扱い難い大小の固形物を含む多種多様なものが含まれており、これらを特定箇所で集中して効率よく処理することはできていない。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、ごみ焼却炉などを含む施設を解体した廃材やダイオキシン類などで汚染された土壌などの無害化処理が、低コストで実施可能な廃材処理設備と廃材処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る廃材処理設備の特徴構成は、被処理物を小さくする細小化手段と、細小化された被処理物を溶融処理する溶融炉と、この溶融炉から生じる排ガスを処理する排ガス処理手段とを有していて、前記溶融炉が、その処理を還元雰囲気で処理可能な還元ゾーンを有すると共に、前記被処理物の内、硬質な固形物を流動処理する流動層部を有することにある。
【０００７】
この構成によれば、多様な廃材からなる被処理物を細小化して処理し易いようにし、還元雰囲気で無害化処理すると共に、耐火物などの硬質な固形物を流動層部で、他の被処理物とは別に処理可能とすることにより、これまで処理し難い固形物をも効率良く処理できるようになり、ごみ焼却炉などを含む処理施設から生じる多種多様な廃材を、一括・集中して無害化処理できるので、処理コストを顕著に低減できることになる。しかも、本発明の各装置を一体化すると共に、それらを移動可能に車体に積載したり、下部に車輪を装着するようにすれば、解体現場に搬送して、廃材をまとめて処理可能になり、処理コストの低減に一層寄与できる。
【０００８】
その結果、ごみ焼却炉などを含む施設を解体した廃材の無害化処理が、低コストで実施可能な廃材処理設備を提供することができた。
【０００９】
硬質な固形物を流動処理する前記流動層部と、その他の被処理物を燃焼処理する還元ゾーンとが互いに連通部を介して連通されていて、この連通部に開閉自在なシャッターが設けられていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、廃材に含まれている有害物を効率よく還元処理できると共に、廃材の種別、性状などによって、例えば、耐火物のような硬質の固形物が含まれていない場合、耐火物のみの場合、両者が含まれている場合があり、夫々廃材の種別、性状に応じて処理を効率よく行うことができ、エネルギーコストの低減をはかることができる。
【００１１】
前記溶融炉の還元ゾーンの下流側に、完全燃焼ゾーンが設けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、排ガス中に残存しているかもしれない有害物を一層確実に分解して無害化できる。
【００１３】
更に、本発明に係る廃材処理方法の特徴構成は、被処理物を細小化し、細小化された被処理物を溶融炉により溶融処理し、この溶融炉から生じる排ガスを処理する方法において、前記溶融炉での処理を還元雰囲気で処理すると共に、前記被処理物の内、硬質な固形物を流動処理することにある。
【００１４】
この構成によれば、ごみ焼却炉などを含む施設を解体した多種・多様な廃材の無害化処理が、低コストで実施可能な廃材処理方法を提供することができる。
【００１５】
前記溶融炉の還元ゾーンにより還元処理された排ガスを、還元ゾーンの下流側で完全燃焼させることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、排ガス中の残存有害物を一層確実に無害化して、排ガスを放出できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る廃材処理設備の概略全体構造を示す。すなわち、この廃材処理設備は、被処理物である汚染廃材を破砕あるいは裁断などして細小化する細小化手段である破砕装置、破砕された汚染物を燃焼し溶融して無害化する溶融炉、排ガスを処理する排ガス処理設備などを備えて構成されている。
【００１８】
破砕装置は２種類あり、高圧洗浄水により炉体に付着しているダストを洗い流した汚水から得られる汚泥や、建屋の解体時に発生するアスベスト含有廃材、解体作業で使用した化学防護服などの保護具、換気装置のフィルターなどの、硬質な固形物以外の廃材を細かくする第１破砕機１と、耐火物やキャスターなどの硬質な固形物を比較的大きなエネルギーで破砕するダブルロールクラッシャーのような第２破砕機２と、を備えて構成されている。第１破砕機１に投入される廃材としては、例えば、高圧洗浄水により炉体に付着しているダストを洗い流した汚水から得られる汚泥や、建屋の解体時に発生するアスベスト含有廃材、解体作業で使用した化学防護服などの保護具、換気装置のフィルターなどの多様な廃材が挙げられる。
【００１９】
溶融炉３は、第１破砕機１と第２破砕機２によって破砕処理された廃材を、夫々別々の投入口１ａ，２ａから炉内に送給されるようになっている。第１破砕機１により細かく裁断された被処理物Ｐは、その投入口１ａから炉内に投入され、炉内のバーナー４により、例えば、１４００〜１５００℃程度に強熱される。この場合、バーナー４での燃焼は、空気／燃料比を小さくした還元雰囲気（例えば、燃料／空気比：約１／０．８）により還元ゾーン５が形成され、有害物を無害化すべく還元処理するようになっている。もっとも、炉内を還元雰囲気にするために、溶融炉３の下流側から採取した排ガスを炉内に戻すようにしてもよい。
【００２０】
還元ゾーン５で処理された廃材の残渣である溶融スラグは、溶融炉３の下方に配置されているスラグ排出コンベア６により炉外に排出される。
【００２１】
一方、第２破砕機２は、第１破砕機１とは異なる位置に接続されていて、投入された、予め高圧洗浄水により洗浄された耐火物などの硬質な固形物からなる廃材を細かく破砕する。第２破砕機２により破砕された廃材は、溶融炉３の流動層部７に落下されるようになっている。流動層部７は、散気板を構成する床上に砂、セラミックボールなどの流動媒体を載置すると共に、投入された廃材を流動媒体中に受け入れ、床底部より流動化空気などのガスが送給されて流動状態下で廃材を加熱する。この場合、加熱は送給されてくる排ガスの輻射熱により１０００℃以上で行うが、流動層部７を構成する炉壁上部に補助燃焼バーナー８を取り付けて加熱に供してもよい。この補助燃焼バーナー８も、空気の比率を少なくした還元雰囲気で燃焼させることが好ましい。
【００２２】
流動層部７においては、耐火物は流動媒体により効率的に表面が削られ磨耗されるので、耐火物内部に染み込んだ重金属類も容易に剥離されるようになる。又、流動層部７は、第１破砕機１から炉内に投入された廃材から発生する排ガスの流路と連通部１０と連通している。そして、連通部１０から送給される排ガスと、流動層部７から発生する排ガスとは、共に流動層部７の上部に位置する完全燃焼ゾーン１１に送給されて、ここで燃焼バーナー１２により完全燃焼される。この完全燃焼ゾーンによる加熱・燃焼により、排ガス中に残存しているかもしれない有害物を確実に分解して無害化する。尚、連通部１０には開閉自在なシャッター１０ａを設けてもよい。シャッターを設けておくと、廃材の種別、性状などによって、例えば、耐火物のような硬質の固形物が含まれていない場合、耐火物のみの場合、両者が含まれている場合があり、夫々廃材の種別、性状に応じて処理を効率よく行うことができる。
【００２３】
流動層部７で表面を剥離されダイオキシン類、重金属類などの有害物を除去された耐火物は、その下方に位置する耐火物排出コンベア９により外部に排出される。燃焼ゾーン１１から排ガスは、更に減温器１３などを介してバグフィルター等の排ガス処理設備１４に送給され、無害化されて大気に放出される。尚、図番１５は減温用の給水スプレー装置であり、１６は誘引通風機である。又、無害化処理された耐火物その他の廃材は、リサイクルして使用することもできる。
【００２４】
〔別実施の形態〕
（１）　設備全体をコンパクトに構成し、車輪付きのコンテナ車などに設置して移動可能に構成されてもよい。その場合、廃棄炉などの施設の解体現場に移動して、解体されて生じた廃材を他の場所に移動することなく、その場で処理できることになり、処理コストを一層低減できて都合がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃材処理設備の概略全体構成図
【符号の説明】
１，２　　　　細小化手段
３　　　　　　溶融炉
５　　　　　　還元ゾーン
７　　　　　　流動層部
１０　　　　　連通部
１０ａ　　　　シャッター
１１　　　　　完全燃焼ゾーン
１３，１４　　排ガス処理手段
【図１】
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