特許ウォッチ

公開番号2024063580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-13
出願番号2022171649
出願日2022-10-26
発明の名称振動ふるい装置、ストーカ式焼却炉及びストーカ式焼却炉の灰からの有価金属類の回収方法
出願人荏原環境プラント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B07B 1/28 20060101AFI20240502BHJP(固体相互の分離;仕分け)
要約【課題】大掛かりな追加の装置を必要とせずに既存のストーカ式焼却施設の改良だけで実現可能で、且つ使用するエネルギーの増加量を抑制して、有価金属類を回収可能な振動ふるい装置、ストーカ式焼却炉及び有価金属類回収方法を提供する。
【解決手段】振動ふるい装置1と、振動ふるい装置1に隣接して設けられており大粒径成分を落下させる第1の主灰シュート105と、振動ふるい装置1の第2の排出口40からの中粒径成分を落下させる第2の主灰シュート121と、振動ふるい装置1の第1の排出口30からの小粒径成分を回収する落塵灰搬送コンベヤ120と、を具備するストーカ式焼却炉。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
焼却炉内が負圧に調整可能なストーカ式燃焼炉に設けられ、灰の軽量分を焼却炉内に再吸引させると共に灰の重量分を分級する振動ふるい装置であって、
焼却炉内に面して設けられている多孔性振動板と、
当該多孔性振動板の下方に位置し、多孔性振動板を通過して落下する重量分を分級して排出する振動ふるい槽と、を有し、
上記振動ふるい槽には、
底部に位置し、小粒径の重量成分を排出するための開閉自在な第１の排出口と、
当該第１の排出口よりも上方に位置し、中粒径成分を排出するための開閉自在な第２の排出口と、
上記振動ふるい槽内に押込空気を導入する押込空気導入口と、
上記振動ふるい槽を振動させる振動機構と、
が設けられていることを特徴とする振動ふるい装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記振動ふるい槽には、前記振動ふるい槽内に排ガスを導入する排ガス導入口がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動ふるい装置。
【請求項３】
焼却炉内が負圧に調整可能なストーカ式燃焼炉に設けられ、灰の軽量分を焼却炉内に再吸引させると共に灰の重量分を分級する振動ふるい装置であって、
焼却炉内に面して設けられている多孔性振動板と、
当該多孔性振動板の下方に位置し、多孔性振動板を通過して落下する重量分を分級して排出する振動ふるい槽と、を有し、
上記振動ふるい槽には、
底部に位置し、小粒径の重量成分を排出するための開閉自在な第１の排出口と、
当該第１の排出口よりも上方に位置し、中粒径成分を排出するための開閉自在な第２の排出口と、
上記振動ふるい槽内に押込空気を導入する押込空気導入口と、
上記振動ふるい槽を振動させる振動機構と、
が設けられていることを特徴とする振動ふるい装置と、
上記振動ふるい装置に隣接して設けられており大粒径成分を落下させる第1の主灰シュートと、
上記振動ふるい装置の第２の排出口からの中粒径成分を落下させる第２の主灰シュートと、
上記振動ふるい装置の第１の排出口からの小粒径成分を受け取り搬送する搬送装置と、を具備することを特徴とするストーカ式焼却炉。
【請求項４】
前記振動ふるい槽には、前記振動ふるい槽内に排ガスを導入する排ガス導入口がさらに設けられていることを特徴とする請求項３に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項５】
前記第２の主灰シュートからの中粒径成分を受け入れる灰押出装置をさらに具備することを特徴とする請求項３又は４に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項６】
焼却炉内が負圧に調整可能なストーカ式燃焼炉に設けられ、灰の軽量分を焼却炉内に再吸引させると共に灰の重量分を分級する振動ふるい装置であって、
焼却炉内に面して設けられている多孔性振動板と、
当該多孔性振動板の下方に位置し、多孔性振動板を通過して落下する重量分を分級して排出する振動ふるい槽と、を有し、
上記振動ふるい槽には、
底部に位置し、小粒径の重量成分を排出するための開閉自在な第１の排出口と、
当該第１の排出口よりも上方に位置し、中粒径成分を排出するための開閉自在な第２の排出口と、
上記振動ふるい槽内に押込空気を導入する押込空気導入口と、
上記振動ふるい槽を振動させる振動機構と、
が設けられていることを特徴とする振動ふるい装置と、
上記振動ふるい装置に隣接して設けられており大粒径成分を落下させる第1の主灰シュートと、
上記振動ふるい装置の第２の排出口からの中粒径成分を落下させる第２の主灰シュートと、
上記振動ふるい装置の第１の排出口からの小粒径成分を受け取り搬送する搬送装置と、を具備することを特徴とするストーカ式焼却炉の灰から有価金属類を回収する方法であって、
上記振動ふるい槽の上記押込空気導入口から空気を導入しながら、上記振動ふるい槽を振動させ、上記多孔性振動板上の主灰のうち、軽量成分を浮遊させて焼却炉内に再吸引させ、重量かつ中粒径乃至小粒径の成分を上記多孔性振動板から上記振動ふるい槽にふるい落とし、重量かつ大粒径の成分を上記多孔性振動板上に残留させる第１工程と、
上記振動ふるい槽の上記押込空気導入口からの空気の導入を微量乃至停止して、上記振動ふるい槽を振動させ、上記多孔性振動板上の重量かつ大粒径の成分を上記第1の主灰シュートまで移動させて落下させ、上記振動ふるい槽内に落下した重量成分を小粒径成分と中粒径成分とに偏析させて分級する第２工程と、
上記振動ふるい槽の上記押込空気導入口からの空気の導入を微量乃至停止して、上記振動ふるい槽を振動させ、上記第２の排出口を開放して、重量且つ中粒径の成分を上記第２の主灰シュートに落下させる第３工程と、
上記振動ふるい槽の上記押込空気導入口からの空気の導入を微量乃至停止して、上記振動ふるい槽を振動させ、上記第２の排出口を閉じ、上記第１の排出口を微開放して、重量且つ小粒径の成分を上記搬送装置に落下させ、中粒径の成分を上記振動ふるい槽内に残留させる第４工程と、
上記第１の排出口及び上記第２の排出口を閉じ、第１工程に戻る第５工程と、
を備えることを特徴とする回収方法。
【請求項７】
前記振動ふるい槽には、前記振動ふるい槽内に排ガスを導入する排ガス導入口がさらに設けられており、前記第１工程～第４工程において、前記押込空気導入口からの空気の導入時に、上記排ガス導入口からも排ガスを導入することを特徴とする請求項６に記載の回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストーカ式焼却炉の主灰から有価金属類を回収することができる振動ふるい装置に関し、特に大掛かりな追加の処理装置を必要とせず、且つ省エネルギーにて効率よく有価金属類を回収することができる振動ふるい装置、当該振動ふるい装置を具備するストーカ式焼却炉及び当該ストーカ式焼却炉の灰からの有価金属類の回収方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
廃棄物焼却施設では、雑多なごみを焼却しているが、かかる焼却により生じる燃え殻の処理が問題であり、燃え殻の減量化や資源化が求められている。そのため、燃え殻から資源（例えば、有価金属類）を回収し、リサイクルする技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、火格子式廃棄物焼却炉から排出される焼却灰から金属製錬原料を回収する金属製錬原料回収装置が開示されている。特許文献１の図２に明示されているように、火格子の隙間および火格子の燃焼用空気の噴出口から落下する落塵灰は落塵灰捕集装置にて捕集された後、廃棄物ガス化溶融装置へ送られる落塵灰供給運転と、火格子末端部から排出される主灰は主灰捕集装置にて捕集された後、廃棄物ガス化溶融装置へ送られる主灰供給運転と、を切り換えることにより、落塵灰から有価金属類を回収する技術が提案されている。特許文献１には、主灰中の有価金属類が少量であり、その回収は困難であるから、主灰と落塵灰とを分離回収して、それぞれを廃棄物ガス化溶融装置にて別々に溶融処理して有価金属類を回収することが記載されている。
【０００４】
特許文献２においては、廃棄物中に混入していた貴金属が付着した貴金属付着粒子を含む焼却灰を破砕し、焼却灰中の貴金属付着粒子の表面から削り取られた貴金属部分を含む貴金属濃縮粒子と、その他の粒子とを生成する破砕工程と、破砕工程で得られた貴金属濃縮粒子とその他の粒子とを一定の粒径に分級する分級工程と、分級工程で分級された粒子を比重選別して貴金属濃縮粒子をその他の粒子から選別する比重選別工程と、貴金属濃縮粒子を含む重量灰に含まれている磁着性の金属を磁場により選別する高磁力選別工程と、を有する焼却灰からの貴金属回収方法が提案されている。分級工程は篩分けにより行われ、比重選別工程は吹上空気流と吸引空気流によってエアテーブル上の焼却灰を浮かしつつ振動によって比重の大きい粒状灰が下層、比重の小さい軽量灰が上層となる流動層を形成させることにより行われる乾式工程である。
【０００５】
特許文献３においては、焼却灰を乾燥させ、磁力選別により磁性金属を取り除き、次いで篩分級して、再び磁力選別及び渦電流選別により所定粒径以下の磁性金属に付着した磁性金属ではない粒子を回収し、竪型ミルにより粉砕、乾燥及び微粉（ミル精粉）と粗粉（ミル排石）への分級を行い、ミル排石に有価金属を濃縮させて回収する、有価金属回収システムが提案されている。
【０００６】
特許文献４には、燃焼用空気噴出口の面積の火格子炉床全面積に対する割合が２％
以上５％以下の火格子を用いて、火格子の隙間および燃焼用空気噴出口から落下する落塵灰と火格子の末端部から排出される主灰とを分離し捕集し、分離捕集された落塵灰について有価金属類の回収を行う廃棄物焼却灰中の金属回収方法及び装置が開示されている。特許文献４には、有価金属類は主灰よりも落塵灰に多く含まれていること、火格子気孔率が２％より小さいと有価金属類のほとんどが主灰に含まれることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６３９１０４６号公報
特許第６４６５８２５号公報
特許第６３７５２０５号公報
特許第３６６１６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術においては、落塵灰から分離された主灰はそのまま後段の廃棄物ガス化溶融装置に送られて、廃棄物と一緒に処理される。有価金属類は落塵灰中に多く含まれるが、ストーカ式焼却炉における落塵灰の総量は主灰の総量に比して少量であり、廃棄物全体から回収できる有価金属類は少量である。また、含水率の高い主灰をそのまま廃棄物と一緒に廃棄物ガス化溶融装置にて溶融処理するため、乾燥装置や排水処理装置等が必要になり、エネルギー消費が多い割には有価金属類の回収率が低いという問題がある。
【０００９】
特許文献２及び３に記載の技術は、いずれも磁力選別を併用するため、装置構成が大掛かりで煩雑になる。
【００１０】
特許文献４に記載の技術は、特定範囲の火格子気孔率を有する火格子を用いて、火格子の隙間から落下する落塵灰から有価金属類を回収するが、主灰からの有価金属類の回収は行われない。火格子気孔率が特定範囲を逸脱する場合には、有価金属類が主灰に含まれることになり、焼却灰からの有価金属類の回収ができないことになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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