ストーカ炉及びストーカ炉の操業方法
【課題】アルミニウム等の低融点の金属類が溶融して火格子の底部に堆積して固化することがなく、ストーカ炉の作動不良を起こすことがなく、処理物に別の処理物が混入することがないストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供する。
【解決手段】 ストーカ炉２０は、可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂを水平又は排出部側に向かって下り勾配となるように傾斜させて配置すると共に、可動火格子２２ａの排出部側端部が固定火格子２２ｂの排出部側端部と同じ位置又はその近傍まで至るようにしたことを特徴し、ストーカ炉の操業法は可動火格子２２ａの前進と停止及び待機並びに可動火格子２２ａが所定時間を経過しても可動しない場合には警報を発するようにして制御することを特徴とする。
【解決手段】 ストーカ炉２０は、可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂを水平又は排出部側に向かって下り勾配となるように傾斜させて配置すると共に、可動火格子２２ａの排出部側端部が固定火格子２２ｂの排出部側端部と同じ位置又はその近傍まで至るようにしたことを特徴し、ストーカ炉の操業法は可動火格子２２ａの前進と停止及び待機並びに可動火格子２２ａが所定時間を経過しても可動しない場合には警報を発するようにして制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストーカ炉及びストーカ炉の操業方法に関し、さらに詳しくは、アルミニウム等の低融点の金属を含んだ電子基板等の廃電子部品の焼却処理に好適なストーカ炉及びストーカ炉の操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、ＯＡ機器、あるいは携帯電話等を製造する電子部品製造業者や電子基板等の電子部品を利用した製品及び産業から発生するスクラップ類は年々増加を続けている。これらスクラップ類には、電気導体として使われる銅や、接点・メッキ皮膜等に使用された金、銀、白金、パラジウム等の貴金属の他、アルミニウム等の金属が含まれており、これら有価金属の回収は資源のリサイクルによる省資源化を図るという観点からも極めて重要である。そのため、これらのスクラップ類（以下、「貴金属類スクラップ」という。）は様々な方法によってリサイクルが行われている。
【０００３】
貴金属類スクラップをリサイクルする方法としては、例えば、特許文献１（特開２００３−６４４２５号公報）に記載されているように、銅製錬における熔錬炉に銅精鉱と共に装入して処理する方法、貴金属類スクラップを薬剤に浸漬して有機物材料を溶解して含有されている貴金属を得る方法、貴金属類スクラップを燃焼炉で燃焼して灰化させ、灰化したものを自溶炉又は転炉で処理することで貴金属を得る方法などがある。しかし、貴金属類スクラップを銅精鉱と共に熔錬炉で直接処理する方法によると合成樹脂等の有機物系材料がマットやスラグの性状に影響を与えそのコントロールが難しいという問題がある。また、薬液による場合には大量の処理ができないという問題がある。
【０００４】
さらに、貴金属類スクラップを燃焼炉で燃焼させて処理する方法は燃焼炉であるロータリーキルンへ投入されて排出されるまでが連続して行われるので貴金属類スクラップの焼きむらが起こるおそれがあり、処理設備に大きなスペースを要する等の問題があることから特許文献１では貴金属類スクラップを回転・混合機構を有する前処理炉内で４００℃で燃焼して灰化させ、砂状粉化させることで焼却物を均一にするという提案がなされている。
【０００５】
一方、ロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせた燃焼処理炉が知られている。そのような燃焼処理炉としては、例えば、特許文献２（特開平１０−２６７２３９号公報）や特許文献３（特開平９−１５９１３１号公報）がある。特許文献２は、ロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせ、キルン炉内にピン状突起物を、螺旋状に設け、キルン炉内での燃焼時間を増やすことで、燃焼度合いの効率を向上させるというものである。また、特許文献３は、ロータリーキルンとストーカ炉との接続部近傍に垂直方向の隔壁を配設することにより、ストーカ炉からロータリーキルン側への輻射熱を遮断し、且つ、ストーカ炉からのＯ２を含む排ガスに対してロータリーキルン出口側の抑制燃焼残渣の接触が防止されるので残渣が高温にならないことからクリンカの発生を防止することができるというものである。
【０００６】
ここで、ストーカ炉には、例えば、並列揺動式、階段摺動式、水平摺動式、逆動式、移床式など様々な種類があり、それぞれ独自の構造を備えている。例えば、階段摺動式は、可動火格子と固定火格子を交互に階段状に配列し、可動火格子の往復運動により処理物を移送する構造を備えている。しかしながら、階段摺動式は火格子を階段状に配置しているので、その構造上、上流から下流に至るまでの炉の上下方向の高さが必要とされ、設備が大型化する。そのため、水平摺動式では火格子を処理物の焼却残渣（焼却灰）を排出する排出部側に向かって登り勾配となるように傾斜させて配置することで上流から下流に至るまでの距離を確保した上で炉の高さを低くすることを可能としている。
【０００７】
そのようなストーカ炉として、図６に示す従来のストーカ炉２００は、固定火格子２２０ｂの表面を可動火格子２２０ａが油圧シリンダ２５０によって前後に摺動するように形成されており、固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａは排出部側に向かって約２０°の登り勾配をもって配置されている。また、可動火格子２２０ａの上流側（図６における油圧シリンダ２５０の上部）には図示しないロータリーキルンが配置されており、処理物である貴金属類スクラップを加熱することによってガス化した残渣であるガス化減容物が可動火格子２２０ａ上に供給されるようになっている。そして、可動火格子２２０ａを前後に摺動させることにより可動火格子２２０ａ上に供給されたガス化減容物を徐々に前方に移送して固定火格子２２０ｂ上に落下させ、処理物を加熱処理するようになっている。ストーカ炉２００によってガス化減容物を燃焼した後の焼却灰２ｃは開閉ダンパ２８０ａを介して有価金属含有滓としてコンテナ２８０に収容して排出される。また、固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａの下部側には固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａからこぼれ落ちたガス化減容物２ｂを回収するための回収扉２９０が設けられている。尚、固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａの下部側には燃焼空気供給口２３０が設けられており、燃焼空気の供給が行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６４４２５号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７２３９号公報
【特許文献３】特開平９−１５９１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、キルン式還元炉で、６００〜７００℃、で約１時間、低空気比で酸化されないように燃焼、灰化させた貴金属類スクラップのガス化減容物を火格子が処理物の排出部側に向かって登り勾配をもって傾斜するように配置された従来のストーカ炉によって処理した場合、火格子が排出部側に向かって斜め上勾配となっているためアルミニウム等の低融点の金属類は溶融して火格子の一部（図６に示すＡの部分）に滞留すると共に、温度が下がった場合には固化してストーカ炉の作動不良を起こすという問題があった。
【００１０】
また、従来のストーカ炉は、可動火格子２２０ａが固定火格子２２０ｂの表面の途中位置までしか移動することができないような構造となっていたため可動火格子２２０ａの排出部側の端部が到達し得ない固定火格子２２０ｂ上に存在するガス化減容物を完全に排除することができずに滞留してしまい、ロットの異なる処理物や別の処理物を処理した場合に前回の残留物が混入してしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、アルミニウム等の低融点の金属類が溶融して火格子の底部に堆積したり固化することがなく、また、ストーカ炉の作動不良を起こすことがないストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、火格子の一部に処理物が滞留することがなく、処理物に別の処理物が混入することがないストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、ストーカ炉を効率よく操業することができるストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される処理物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉において、可動火格子及び固定火格子を水平又は処理物の焼却残渣を排出する排出部側に向かって下り勾配となるように傾斜させて配置すると共に、可動火格子の排出部側の端部が固定火格子の排出部側の端部と同じ位置又はその近傍まで至るようにしたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のストーカ炉において、可動火格子及び固定火格子の勾配は５°以内であることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される焼却物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉の操業法において、所定位置に待機させた可動火格子を前進と停止を繰り返しながら移動させると共に、可動火格子が所定時間を経過しても可動しない場合には警報を発するようにして可動火格子の動作制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法によれば、アルミニウムリッチな貴金属類スクラップであっても火格子の一部に堆積したり固化することがなく、また、ストーカ炉の作動不良を起こすことがないので貴金属類スクラップを確実に処理することができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法によれば、焼却物を完全に排出部まで押し出して系外に排出するので、他の焼却物（別ロット品など）を処理した場合にも混在することがないという効果がある。このように、焼却物の完全排出によって他の処理物と混在することがないので処理物の品位を安定させることができるという効果がある。
【００１９】
さらに、本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法によれば、既設定置炉の負荷低減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ロータリーキルンとストーカ炉を備えた処理装置の全体図である。
【図２】本発明に係るストーカ炉の側面断面図である。
【図３】火格子の制御を示すブロック図である。
【図４】貴金属類スクラップの処理のフローチャートである。
【図５】本発明に係るストーカ炉の操業方法の一実施形態のフローチャートである。
【図６】従来のストーカ炉の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法の好ましい一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、貴金属類スクラップのリサイクルを図るために焼却処理を行うためのロータリーキルンとストーカ炉を備えた処理装置の全体図、図２は本発明に係るストーカ炉の側面断面図である。図示された処理装置１は、概略として、第一の燃焼炉であるロータリーキルン１０と、第二の燃焼炉であるストーカ炉２０と、第三の燃焼炉である二次燃焼炉２１を備えて構成されている。
【００２２】
ロータリーキルン１０は、円筒状の横置き型で、一方側の端面に貴金属類スクラップ２ａを投入するための投入口１２が設けられると共に、それとは反対側の端面には排出口１３が設けられている。ロータリーキルン１０は排出口１３側に向かって僅かに傾斜するようにして配置されており、図示しないモータによって回転可能とされている。投入口１２の近傍にはバーナ１４が配置されており、重油や再生燃料などの燃料を燃焼させることによって炉内に向かって火炎を吹き出し、それによって炉内を高温に保持することができるようになっている。尚、一般の産業廃棄物等を焼却処理するような場合には一般的に炉内温度は８００℃以上の高温に保たれるが、本発明の場合には貴金属類スクラップ２ａを燃焼させるのではなく、後述するように、炉内へのフリーエアの侵入を阻止しつつ炉内の温度を６００〜７００℃で保持することによって貴金属類スクラップ２ａをガス化し、熱分解させるものである。このように、投入口１２から炉内に投入された貴金属類スクラップ２ａは、高温の雰囲気の中で撹拌されながら排出口１３方向へ徐々に移動し、熱分解されて可燃性の熱分解ガスとガス化減容物２ｂとなる。
【００２３】
ここで、ロータリーキルン１０に投入する貴金属類スクラップ２ａは図示しない粉砕機によって所定のサイズに粉砕されて貯留されており、粉砕された貴金属類スクラップ２ａはフレコンバッグ（電動ホイストにて運搬・投入）５でホッパ３内に投入され、投入シュート７を介してロータリーキルン１０内に投入されるようになっている。また、各種の貴金属類スクラップ２ａに含まれる貴金属類の品位の一例を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
ロータリーキルン１０の排出口１３側の端面はストーカ炉２０と連結されており、排出口１３から排出されるガス化減容物２ｂはストーカ炉２０の可動火格子２２ａ上に落下すると共に、熱分解ガスは第三の燃焼炉である二次燃焼炉２１内に導入されるようになっている。ロータリーキルン１０は一般的なものに比べてその長さが短く、具体的には、ロータリーキルン１０の長さはその内径との比較で表すと内径の１．５〜２．５倍のショートタイプのロータリーキルン１０となっている。また、ロータリーキルン１０の回転速度は図示しない減速機によって少なくとも０．０４〜０．５ｒｐｍの範囲で回転させることが可能に構成されており、そのような回転数で処理することよって貴金属類スクラップ２ａのショートパスを防止し、ロータリーキルン１０内に少なくとも１時間以上保持して加熱分解することが可能とされている。
【００２６】
また、ロータリーキルン１０とストーカ炉２０との連結部分はフリーエアが侵入しないようにしっかりとシール部材１６が嵌挿されている。シール部材１６は、リング状のパッキン部材であり、これを図示しないシールリングで押圧することでシール部材１６を付勢し、ロータリーキルン１０の回転によってシール部材１６が摩耗した場合でもその隙間を逐次埋めることにより常にシールが完全に行われるようになっている。これによってロータリーキルン１０内の貴金属類スクラップ２ａに対する空気比を０．４以下に保持してその熱分解を促す。
【００２７】
さて、ストーカ炉２０は、図２に示すように、可動火格子２２ａと固定火格子２２ｂの表面上にロータリーキルン１０を介して供給されたガス化減容物２ｂを可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂの下部側から空気を吹き込むことによって燃焼処理する燃焼炉であり、炉壁や火炎からの輻射熱や燃焼ガスによる接触伝熱によってガス化減容物２ｂの焼却処理を行う。可動火格子２２ａはレール２５ａ上に移動可能に配置されており、油圧シリンダ２５の伸縮によって固定火格子２２ｂの表面上を前後に摺動するように形成されている。そして、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａは排出部側に向かって約２°斜め下方向に下り勾配をもって配置されている。また、可動火格子２２ａは、可動火格子２２ａの先端部が固定火格子２２ｂの最先端部と同じ位置に至るまで可動火格子２２ａ上を摺動するように構成されている。
【００２８】
固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａを排出部側に向かって斜め下方向に下り勾配を設けたので、アルミニウム等の低融点の金属類が溶融しても勾配に沿って排出部側に流れ、固定火格子２２ｂ上の一部に滞留して固化することがないためそれによってストーカ炉２０が作動不良を起こすということがない。固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの下り勾配があまり大きいと十分な加熱処理を施す前にガス化減容物２ｂが滑り落ちてしまうおそれがあるので０°（水平）から５°以下（傾斜角：０〜５°）とすることが好ましい。尚、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａは少なくとも排出部側に向かって上り勾配となっていなければよいので水平とすることもできる。また、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの先端側は斜め下側に向かって傾斜するようにして形成されており、先端部にガス化減容物２ｂが付着するのを防止している。
【００２９】
一方、可動火格子２２ａの動作については制御装置２６によって油圧シリンダ２５の動作を制御することにより行われるようになっている。図３に示すように、制御装置２６は油圧シリンダ２５と電気的に接続されており、制御装置２６は油圧シリンダ２５に対して前進、後退、停止をシーケンス制御する。すなわち、可動火格子２２ａは排出部側に向かって前進と停止を繰り返しながら移動し、可動火格子２２ａの排出部側先端が固定火格子２２ｂの排出部側先端に至ったら今度は初期位置まで後退して一定時間待機し、その後再び排出部側に向かって前進と停止を繰り返しながらの移動を行うようになっている（図５参照）。そして、前進、停止、待機の時間は制御装置２６によって設定可能とされている。尚、制御装置２６は汎用のコンピュータが備える中央処理装置、記憶装置、入力装置、表示装置、通信装置等を備えて構成されているがその機能は周知であるため詳しい説明は省略する。また、可動火格子２２ａが制御装置２６によって設定されたような動作を一定時間行わなかった場合には油圧シリンダ２５又は可動火格子２２ａの故障の可能性があるため警報を発するように構成されている。警報はブザやサイレン等の音響による警報や回転赤色灯やライトの明滅等による視覚による警報などがあり、それらを併用することもできる。
【００３０】
上述したような構造により、可動火格子２２ａ上に供給されたガス化減容物２ｂは可動火格子２２ａの前後への移動によって徐々に前方に移送されて固定火格子２２ｂ上に至り、その間加熱処理されるようになっている。そして、ストーカ炉２０によるガス化減容物２ｂを燃焼した後の焼却灰２ｃは開閉ダンパ２８ａを介して有価金属類含有滓としてコンテナ２８に収容され排出される。また、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの下部側には固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａからこぼれ落ちたガス化減容物２ｂを回収するための回収扉２９が設けられている。尚、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの下部側には燃焼空気供給口２３が設けられており、燃焼空気の供給が行われるようになっている。
【００３１】
コンテナ２８は、燃焼処理された焼却灰２ｃを排出するためにストーカ炉２０の下部側と蛇腹状のエキスパンションによって連結された状態で配置されている。そして、コンテナ２８の上部側にはその周壁を冷却する冷却機構２７が設けられている。冷却機構２７は、コンテナ２８の上部側の周壁に図示しない冷却管を巻回して冷却水を循環させることでコンテナ２８の上部側の周壁部を冷却し、それによって火格子２２から落下してくる焼却灰２ｃをコンテナ２８内で冷却するようになっている。冷却はコンテナ２８内が約１００℃以下の温度になるように行われる。これにより、コンテナ２８を取り出す際に高温の焼却灰２ｃに残存している可燃性の熱分解ガス等が空気と接触することで燃え出すことが防止される。そして、回収された焼却灰２ｃは、例えば、銅製錬所の中間原料として使用することによって貴金属類スクラップに含まれる貴金属のリサイクルが図られる。
【００３２】
一方、貴金属類スクラップ２ａを熱分解することによって発生した可燃性の熱分解ガスは、ストーカ炉２０の上部に位置する二次燃焼炉２１内に導入され、二次燃焼炉２１に備えられたバーナ２４によって完全燃焼処理される。また、ストーカ炉２０でガス化減容物２ｂを焼却処理した際に発生する燃焼排ガスも二次燃焼炉２１に送られて熱分解ガスと共に完全燃焼される。ここで、焼却炉におけるダイオキシン類の発生は安定した完全燃焼を行うことによってダイオキシン類及びその前駆体を高温で分解することで抑制できることが知られている。そのため、熱分解ガスの燃焼は９００℃以上の温度で行う。そして、熱分解ガスを燃焼させた後の排ガスは、煙道３１によって二次燃焼炉２１と連通された急冷塔４０に送られるようになっている。
【００３３】
急冷塔４０には冷却水を散布するためのノズル４１が複数設けられており、ノズル４１から冷却水を噴出して煙道３１を通って運ばれてきた排ガスに向かって散布することで排ガスの温度が８０℃以下になるように一気に急冷する。ダイオキシンの発生要因の一つであるデノボ合成は３００℃付近で最も発生しやすいといわれており、その温度帯に長く留まらせることなく一気に通過させることでダイオキシン類の発生を抑制する。８０℃以下に冷却された排ガスは洗浄塔４５においてアルカリ洗浄液で洗浄され、さらにダクト３２を通ってミストコットレル５０に運ばれるようになっている。そして、排ガスは、ミストコットレル５０によって煤塵やミストが除去された後、排気ダクト３３を通って完全に無害化された状態で排気される。
【００３４】
次に、本発明に係る及びストーカ炉の操業方法について上述したストーカ炉２０の動作と共に説明する。図４は貴金属類スクラップの処理のフローチャート、図５は本発明に係るストーカ炉の操業方法の一実施形態のフローチャートである。
【００３５】
はじめに、貴金属類スクラップ２ａは、予め図示しない粉砕機によって所定の大きさに粉砕されて貯留されており、粉砕された貴金属類スクラップ２ａをフレコンバッグ５によってホッパ３内に投入して貯留され、そこから投入シュート７を介して投入口１２から第一の燃焼炉であるロータリーキルン１０内に投入する。ロータリーキルン１０は、バーナ１４によって炉内の温度が６００〜７００℃に保持されており、投入口１２から投入された貴金属類スクラップ２ａをそのような高温の雰囲気の中でフリーエアの侵入を阻止しつつ、少なくとも１時間保持することで貴金属類スクラップ２ａが熱分解されて可燃性の熱分解ガスとガス化減容物２ｂとなる。ロータリーキルン１０はその長さが内径の１．５〜２．５倍と通常のものより短いショートタイプのキルンであり、また、貴金属類スクラップ２ａの加熱分解の際には０．０４〜０．５ｒｐｍの範囲で回転させることで十分に撹拌し、貴金属類スクラップ２ａをロータリーキルン１０内に少なくとも１時間以上保持して十分な加熱分解を行う。
【００３６】
ガス化減容物２ｂは、ロータリーキルン１０の回転及びその僅かの傾斜により排出口１３方向へ徐々に移動して第二の燃焼炉であるストーカ炉２０内の可動火格子２２ａ上に排出される（ステップＳ１）。一方、可燃性の熱分解ガスはストーカ炉２０の上部に位置する二次燃焼炉２１内に導入される。
【００３７】
ストーカ炉２０内の可動火格子２２ａは、制御装置２６に予め設定されたタイムスケジュールに基づいて油圧シリンダ２５の動作を制御することによって前進、停止を繰り返しながら前後に移動する。このときの可動火格子２２ａの動作は図５に示すようなフローに従って制御される。すなわち、最初は可動火格子２２ａは最も後退した位置（油圧シリンダ２５側）に待機しており（ステップＳ１０）、この状態で可動火格子２２ａ上にガス化減容物２ｂがロータリーキルン１０を介して供給される。そして、制御装置２６に予め設定した時間（例えば、「２．１秒」等）に基づいてその時間だけ油圧シリンダ２５を動作させて可動火格子２２ａの前進を行う（ステップＳ１１）。そして、前進させるべき時間が経過したら制御装置２６に予め設定した時間（例えば、「５秒」等）に基づいてその時間だけ可動火格子２２ａを停止させる（ステップＳ１２）。停止時間が経過したら再び可動火格子２２ａの前進を行うが、このとき停止時間（例えば、「５秒」等）を越え、さらに予め設定した時間（例えば、「２７０秒」等）を経過しても可動火格子２２ａが停止した状態であるときは故障であると判断し（ステップＳ１３）、警告を発する（ステップＳ１４）。これにより、作業者はストーカー炉２０の異常を容易に知ることができるのでストーカ炉２０の操業の安全性を確保することができる。
【００３８】
上述した制御（ステップＳ１０〜１４）により、可動火格子２２ａ上に供給されたガス化減容物２ｂは固定火格子２２ｂ側へ移送されながら燃焼される（ステップＳ２）。その間、可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂの下側に設けられた燃焼空気供給口２３から空気を送り込んでガス化減容物２ｂに含まれる貴金属類以外の可燃物質の完全燃焼を促す。そして、燃焼後の焼却灰２ｃは有価金属等含有滓としてストーカ炉２０の下部側に配置されたコンテナ２８に収容されて排出される（ステップＳ３）。このとき、可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂから落下してくる焼却灰２ｃはコンテナ２８の上部側設けられた冷却機構２７によって１００℃以下に冷却されてコンテナ２８内に収容される。これにより、コンテナ２８を取り出す際に高温の焼却灰２ｃに残存している可燃物が空気と接触することで燃え出すことが防止される。そして、回収された焼却灰２ｃを、例えば、銅製錬所の中間原料として使用することによって貴金属類スクラップに含まれる貴金属類が回収されリサイクルが行われる（ステップＳ４）。
【００３９】
一方、可燃性の熱分解ガスは二次燃焼炉２１のバーナ２４によって９００℃以上の温度で燃焼処理される。貴金属類スクラップ２ａをロータリーキルン１０のロータリーキルン１０内で燃焼させず二次燃焼炉２１内で可燃性の熱分解ガスとして燃焼させることとしているのでロータリーキルン１０の過熱による劣化の進行が防止されると共に、ダイオキシン類及びその前駆体の生成の抑制が図られる。そして、熱分解ガスを燃焼させた後の排ガスは煙道３１によって二次燃焼炉２１と連通された急冷塔４０に送られ、複数のノズル４１から冷却水が散布されてその温度が８０℃以下になるように一気に急冷される。これにより、ダイオキシンの発生要因の一つであるデノボ合成が最も発生しやすいといわれている３００℃付近の温度帯を一気に通過させることでダイオキシン類の発生の抑制を図っている。
【００４０】
そして、８０℃以下に冷却された排ガスは、洗浄塔４５においてアルカリ洗浄液で洗浄されてミストコットレル５０に運ばれ、煤塵やミストが除去された後、完全に無害化された状態で排気される。
【００４１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
２ａ 貴金属類スクラップ
２ｂ ガス化減容物
２ｃ 焼却灰
１０ ロータリーキルン
２０ ストーカ炉
２２ａ 可動火格子
２２ｂ 固定火格子
２３ 燃焼空気供給口
２５ 油圧シリンダ
２５ａ レール
２６ 制御装置
２８ コンテナ
２８ａ 開閉ダンパ
２９ 回収扉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストーカ炉及びストーカ炉の操業方法に関し、さらに詳しくは、アルミニウム等の低融点の金属を含んだ電子基板等の廃電子部品の焼却処理に好適なストーカ炉及びストーカ炉の操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、ＯＡ機器、あるいは携帯電話等を製造する電子部品製造業者や電子基板等の電子部品を利用した製品及び産業から発生するスクラップ類は年々増加を続けている。これらスクラップ類には、電気導体として使われる銅や、接点・メッキ皮膜等に使用された金、銀、白金、パラジウム等の貴金属の他、アルミニウム等の金属が含まれており、これら有価金属の回収は資源のリサイクルによる省資源化を図るという観点からも極めて重要である。そのため、これらのスクラップ類（以下、「貴金属類スクラップ」という。）は様々な方法によってリサイクルが行われている。
【０００３】
貴金属類スクラップをリサイクルする方法としては、例えば、特許文献１（特開２００３−６４４２５号公報）に記載されているように、銅製錬における熔錬炉に銅精鉱と共に装入して処理する方法、貴金属類スクラップを薬剤に浸漬して有機物材料を溶解して含有されている貴金属を得る方法、貴金属類スクラップを燃焼炉で燃焼して灰化させ、灰化したものを自溶炉又は転炉で処理することで貴金属を得る方法などがある。しかし、貴金属類スクラップを銅精鉱と共に熔錬炉で直接処理する方法によると合成樹脂等の有機物系材料がマットやスラグの性状に影響を与えそのコントロールが難しいという問題がある。また、薬液による場合には大量の処理ができないという問題がある。
【０００４】
さらに、貴金属類スクラップを燃焼炉で燃焼させて処理する方法は燃焼炉であるロータリーキルンへ投入されて排出されるまでが連続して行われるので貴金属類スクラップの焼きむらが起こるおそれがあり、処理設備に大きなスペースを要する等の問題があることから特許文献１では貴金属類スクラップを回転・混合機構を有する前処理炉内で４００℃で燃焼して灰化させ、砂状粉化させることで焼却物を均一にするという提案がなされている。
【０００５】
一方、ロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせた燃焼処理炉が知られている。そのような燃焼処理炉としては、例えば、特許文献２（特開平１０−２６７２３９号公報）や特許文献３（特開平９−１５９１３１号公報）がある。特許文献２は、ロータリーキルンとストーカ炉を組み合わせ、キルン炉内にピン状突起物を、螺旋状に設け、キルン炉内での燃焼時間を増やすことで、燃焼度合いの効率を向上させるというものである。また、特許文献３は、ロータリーキルンとストーカ炉との接続部近傍に垂直方向の隔壁を配設することにより、ストーカ炉からロータリーキルン側への輻射熱を遮断し、且つ、ストーカ炉からのＯ２を含む排ガスに対してロータリーキルン出口側の抑制燃焼残渣の接触が防止されるので残渣が高温にならないことからクリンカの発生を防止することができるというものである。
【０００６】
ここで、ストーカ炉には、例えば、並列揺動式、階段摺動式、水平摺動式、逆動式、移床式など様々な種類があり、それぞれ独自の構造を備えている。例えば、階段摺動式は、可動火格子と固定火格子を交互に階段状に配列し、可動火格子の往復運動により処理物を移送する構造を備えている。しかしながら、階段摺動式は火格子を階段状に配置しているので、その構造上、上流から下流に至るまでの炉の上下方向の高さが必要とされ、設備が大型化する。そのため、水平摺動式では火格子を処理物の焼却残渣（焼却灰）を排出する排出部側に向かって登り勾配となるように傾斜させて配置することで上流から下流に至るまでの距離を確保した上で炉の高さを低くすることを可能としている。
【０００７】
そのようなストーカ炉として、図６に示す従来のストーカ炉２００は、固定火格子２２０ｂの表面を可動火格子２２０ａが油圧シリンダ２５０によって前後に摺動するように形成されており、固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａは排出部側に向かって約２０°の登り勾配をもって配置されている。また、可動火格子２２０ａの上流側（図６における油圧シリンダ２５０の上部）には図示しないロータリーキルンが配置されており、処理物である貴金属類スクラップを加熱することによってガス化した残渣であるガス化減容物が可動火格子２２０ａ上に供給されるようになっている。そして、可動火格子２２０ａを前後に摺動させることにより可動火格子２２０ａ上に供給されたガス化減容物を徐々に前方に移送して固定火格子２２０ｂ上に落下させ、処理物を加熱処理するようになっている。ストーカ炉２００によってガス化減容物を燃焼した後の焼却灰２ｃは開閉ダンパ２８０ａを介して有価金属含有滓としてコンテナ２８０に収容して排出される。また、固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａの下部側には固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａからこぼれ落ちたガス化減容物２ｂを回収するための回収扉２９０が設けられている。尚、固定火格子２２０ｂと可動火格子２２０ａの下部側には燃焼空気供給口２３０が設けられており、燃焼空気の供給が行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６４４２５号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７２３９号公報
【特許文献３】特開平９−１５９１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、キルン式還元炉で、６００〜７００℃、で約１時間、低空気比で酸化されないように燃焼、灰化させた貴金属類スクラップのガス化減容物を火格子が処理物の排出部側に向かって登り勾配をもって傾斜するように配置された従来のストーカ炉によって処理した場合、火格子が排出部側に向かって斜め上勾配となっているためアルミニウム等の低融点の金属類は溶融して火格子の一部（図６に示すＡの部分）に滞留すると共に、温度が下がった場合には固化してストーカ炉の作動不良を起こすという問題があった。
【００１０】
また、従来のストーカ炉は、可動火格子２２０ａが固定火格子２２０ｂの表面の途中位置までしか移動することができないような構造となっていたため可動火格子２２０ａの排出部側の端部が到達し得ない固定火格子２２０ｂ上に存在するガス化減容物を完全に排除することができずに滞留してしまい、ロットの異なる処理物や別の処理物を処理した場合に前回の残留物が混入してしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、アルミニウム等の低融点の金属類が溶融して火格子の底部に堆積したり固化することがなく、また、ストーカ炉の作動不良を起こすことがないストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、火格子の一部に処理物が滞留することがなく、処理物に別の処理物が混入することがないストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、ストーカ炉を効率よく操業することができるストーカ炉及びストーカ炉の操業方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される処理物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉において、可動火格子及び固定火格子を水平又は処理物の焼却残渣を排出する排出部側に向かって下り勾配となるように傾斜させて配置すると共に、可動火格子の排出部側の端部が固定火格子の排出部側の端部と同じ位置又はその近傍まで至るようにしたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のストーカ炉において、可動火格子及び固定火格子の勾配は５°以内であることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される焼却物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉の操業法において、所定位置に待機させた可動火格子を前進と停止を繰り返しながら移動させると共に、可動火格子が所定時間を経過しても可動しない場合には警報を発するようにして可動火格子の動作制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法によれば、アルミニウムリッチな貴金属類スクラップであっても火格子の一部に堆積したり固化することがなく、また、ストーカ炉の作動不良を起こすことがないので貴金属類スクラップを確実に処理することができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法によれば、焼却物を完全に排出部まで押し出して系外に排出するので、他の焼却物（別ロット品など）を処理した場合にも混在することがないという効果がある。このように、焼却物の完全排出によって他の処理物と混在することがないので処理物の品位を安定させることができるという効果がある。
【００１９】
さらに、本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法によれば、既設定置炉の負荷低減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ロータリーキルンとストーカ炉を備えた処理装置の全体図である。
【図２】本発明に係るストーカ炉の側面断面図である。
【図３】火格子の制御を示すブロック図である。
【図４】貴金属類スクラップの処理のフローチャートである。
【図５】本発明に係るストーカ炉の操業方法の一実施形態のフローチャートである。
【図６】従来のストーカ炉の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るストーカ炉及びストーカ炉の操業方法の好ましい一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、貴金属類スクラップのリサイクルを図るために焼却処理を行うためのロータリーキルンとストーカ炉を備えた処理装置の全体図、図２は本発明に係るストーカ炉の側面断面図である。図示された処理装置１は、概略として、第一の燃焼炉であるロータリーキルン１０と、第二の燃焼炉であるストーカ炉２０と、第三の燃焼炉である二次燃焼炉２１を備えて構成されている。
【００２２】
ロータリーキルン１０は、円筒状の横置き型で、一方側の端面に貴金属類スクラップ２ａを投入するための投入口１２が設けられると共に、それとは反対側の端面には排出口１３が設けられている。ロータリーキルン１０は排出口１３側に向かって僅かに傾斜するようにして配置されており、図示しないモータによって回転可能とされている。投入口１２の近傍にはバーナ１４が配置されており、重油や再生燃料などの燃料を燃焼させることによって炉内に向かって火炎を吹き出し、それによって炉内を高温に保持することができるようになっている。尚、一般の産業廃棄物等を焼却処理するような場合には一般的に炉内温度は８００℃以上の高温に保たれるが、本発明の場合には貴金属類スクラップ２ａを燃焼させるのではなく、後述するように、炉内へのフリーエアの侵入を阻止しつつ炉内の温度を６００〜７００℃で保持することによって貴金属類スクラップ２ａをガス化し、熱分解させるものである。このように、投入口１２から炉内に投入された貴金属類スクラップ２ａは、高温の雰囲気の中で撹拌されながら排出口１３方向へ徐々に移動し、熱分解されて可燃性の熱分解ガスとガス化減容物２ｂとなる。
【００２３】
ここで、ロータリーキルン１０に投入する貴金属類スクラップ２ａは図示しない粉砕機によって所定のサイズに粉砕されて貯留されており、粉砕された貴金属類スクラップ２ａはフレコンバッグ（電動ホイストにて運搬・投入）５でホッパ３内に投入され、投入シュート７を介してロータリーキルン１０内に投入されるようになっている。また、各種の貴金属類スクラップ２ａに含まれる貴金属類の品位の一例を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
ロータリーキルン１０の排出口１３側の端面はストーカ炉２０と連結されており、排出口１３から排出されるガス化減容物２ｂはストーカ炉２０の可動火格子２２ａ上に落下すると共に、熱分解ガスは第三の燃焼炉である二次燃焼炉２１内に導入されるようになっている。ロータリーキルン１０は一般的なものに比べてその長さが短く、具体的には、ロータリーキルン１０の長さはその内径との比較で表すと内径の１．５〜２．５倍のショートタイプのロータリーキルン１０となっている。また、ロータリーキルン１０の回転速度は図示しない減速機によって少なくとも０．０４〜０．５ｒｐｍの範囲で回転させることが可能に構成されており、そのような回転数で処理することよって貴金属類スクラップ２ａのショートパスを防止し、ロータリーキルン１０内に少なくとも１時間以上保持して加熱分解することが可能とされている。
【００２６】
また、ロータリーキルン１０とストーカ炉２０との連結部分はフリーエアが侵入しないようにしっかりとシール部材１６が嵌挿されている。シール部材１６は、リング状のパッキン部材であり、これを図示しないシールリングで押圧することでシール部材１６を付勢し、ロータリーキルン１０の回転によってシール部材１６が摩耗した場合でもその隙間を逐次埋めることにより常にシールが完全に行われるようになっている。これによってロータリーキルン１０内の貴金属類スクラップ２ａに対する空気比を０．４以下に保持してその熱分解を促す。
【００２７】
さて、ストーカ炉２０は、図２に示すように、可動火格子２２ａと固定火格子２２ｂの表面上にロータリーキルン１０を介して供給されたガス化減容物２ｂを可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂの下部側から空気を吹き込むことによって燃焼処理する燃焼炉であり、炉壁や火炎からの輻射熱や燃焼ガスによる接触伝熱によってガス化減容物２ｂの焼却処理を行う。可動火格子２２ａはレール２５ａ上に移動可能に配置されており、油圧シリンダ２５の伸縮によって固定火格子２２ｂの表面上を前後に摺動するように形成されている。そして、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａは排出部側に向かって約２°斜め下方向に下り勾配をもって配置されている。また、可動火格子２２ａは、可動火格子２２ａの先端部が固定火格子２２ｂの最先端部と同じ位置に至るまで可動火格子２２ａ上を摺動するように構成されている。
【００２８】
固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａを排出部側に向かって斜め下方向に下り勾配を設けたので、アルミニウム等の低融点の金属類が溶融しても勾配に沿って排出部側に流れ、固定火格子２２ｂ上の一部に滞留して固化することがないためそれによってストーカ炉２０が作動不良を起こすということがない。固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの下り勾配があまり大きいと十分な加熱処理を施す前にガス化減容物２ｂが滑り落ちてしまうおそれがあるので０°（水平）から５°以下（傾斜角：０〜５°）とすることが好ましい。尚、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａは少なくとも排出部側に向かって上り勾配となっていなければよいので水平とすることもできる。また、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの先端側は斜め下側に向かって傾斜するようにして形成されており、先端部にガス化減容物２ｂが付着するのを防止している。
【００２９】
一方、可動火格子２２ａの動作については制御装置２６によって油圧シリンダ２５の動作を制御することにより行われるようになっている。図３に示すように、制御装置２６は油圧シリンダ２５と電気的に接続されており、制御装置２６は油圧シリンダ２５に対して前進、後退、停止をシーケンス制御する。すなわち、可動火格子２２ａは排出部側に向かって前進と停止を繰り返しながら移動し、可動火格子２２ａの排出部側先端が固定火格子２２ｂの排出部側先端に至ったら今度は初期位置まで後退して一定時間待機し、その後再び排出部側に向かって前進と停止を繰り返しながらの移動を行うようになっている（図５参照）。そして、前進、停止、待機の時間は制御装置２６によって設定可能とされている。尚、制御装置２６は汎用のコンピュータが備える中央処理装置、記憶装置、入力装置、表示装置、通信装置等を備えて構成されているがその機能は周知であるため詳しい説明は省略する。また、可動火格子２２ａが制御装置２６によって設定されたような動作を一定時間行わなかった場合には油圧シリンダ２５又は可動火格子２２ａの故障の可能性があるため警報を発するように構成されている。警報はブザやサイレン等の音響による警報や回転赤色灯やライトの明滅等による視覚による警報などがあり、それらを併用することもできる。
【００３０】
上述したような構造により、可動火格子２２ａ上に供給されたガス化減容物２ｂは可動火格子２２ａの前後への移動によって徐々に前方に移送されて固定火格子２２ｂ上に至り、その間加熱処理されるようになっている。そして、ストーカ炉２０によるガス化減容物２ｂを燃焼した後の焼却灰２ｃは開閉ダンパ２８ａを介して有価金属類含有滓としてコンテナ２８に収容され排出される。また、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの下部側には固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａからこぼれ落ちたガス化減容物２ｂを回収するための回収扉２９が設けられている。尚、固定火格子２２ｂと可動火格子２２ａの下部側には燃焼空気供給口２３が設けられており、燃焼空気の供給が行われるようになっている。
【００３１】
コンテナ２８は、燃焼処理された焼却灰２ｃを排出するためにストーカ炉２０の下部側と蛇腹状のエキスパンションによって連結された状態で配置されている。そして、コンテナ２８の上部側にはその周壁を冷却する冷却機構２７が設けられている。冷却機構２７は、コンテナ２８の上部側の周壁に図示しない冷却管を巻回して冷却水を循環させることでコンテナ２８の上部側の周壁部を冷却し、それによって火格子２２から落下してくる焼却灰２ｃをコンテナ２８内で冷却するようになっている。冷却はコンテナ２８内が約１００℃以下の温度になるように行われる。これにより、コンテナ２８を取り出す際に高温の焼却灰２ｃに残存している可燃性の熱分解ガス等が空気と接触することで燃え出すことが防止される。そして、回収された焼却灰２ｃは、例えば、銅製錬所の中間原料として使用することによって貴金属類スクラップに含まれる貴金属のリサイクルが図られる。
【００３２】
一方、貴金属類スクラップ２ａを熱分解することによって発生した可燃性の熱分解ガスは、ストーカ炉２０の上部に位置する二次燃焼炉２１内に導入され、二次燃焼炉２１に備えられたバーナ２４によって完全燃焼処理される。また、ストーカ炉２０でガス化減容物２ｂを焼却処理した際に発生する燃焼排ガスも二次燃焼炉２１に送られて熱分解ガスと共に完全燃焼される。ここで、焼却炉におけるダイオキシン類の発生は安定した完全燃焼を行うことによってダイオキシン類及びその前駆体を高温で分解することで抑制できることが知られている。そのため、熱分解ガスの燃焼は９００℃以上の温度で行う。そして、熱分解ガスを燃焼させた後の排ガスは、煙道３１によって二次燃焼炉２１と連通された急冷塔４０に送られるようになっている。
【００３３】
急冷塔４０には冷却水を散布するためのノズル４１が複数設けられており、ノズル４１から冷却水を噴出して煙道３１を通って運ばれてきた排ガスに向かって散布することで排ガスの温度が８０℃以下になるように一気に急冷する。ダイオキシンの発生要因の一つであるデノボ合成は３００℃付近で最も発生しやすいといわれており、その温度帯に長く留まらせることなく一気に通過させることでダイオキシン類の発生を抑制する。８０℃以下に冷却された排ガスは洗浄塔４５においてアルカリ洗浄液で洗浄され、さらにダクト３２を通ってミストコットレル５０に運ばれるようになっている。そして、排ガスは、ミストコットレル５０によって煤塵やミストが除去された後、排気ダクト３３を通って完全に無害化された状態で排気される。
【００３４】
次に、本発明に係る及びストーカ炉の操業方法について上述したストーカ炉２０の動作と共に説明する。図４は貴金属類スクラップの処理のフローチャート、図５は本発明に係るストーカ炉の操業方法の一実施形態のフローチャートである。
【００３５】
はじめに、貴金属類スクラップ２ａは、予め図示しない粉砕機によって所定の大きさに粉砕されて貯留されており、粉砕された貴金属類スクラップ２ａをフレコンバッグ５によってホッパ３内に投入して貯留され、そこから投入シュート７を介して投入口１２から第一の燃焼炉であるロータリーキルン１０内に投入する。ロータリーキルン１０は、バーナ１４によって炉内の温度が６００〜７００℃に保持されており、投入口１２から投入された貴金属類スクラップ２ａをそのような高温の雰囲気の中でフリーエアの侵入を阻止しつつ、少なくとも１時間保持することで貴金属類スクラップ２ａが熱分解されて可燃性の熱分解ガスとガス化減容物２ｂとなる。ロータリーキルン１０はその長さが内径の１．５〜２．５倍と通常のものより短いショートタイプのキルンであり、また、貴金属類スクラップ２ａの加熱分解の際には０．０４〜０．５ｒｐｍの範囲で回転させることで十分に撹拌し、貴金属類スクラップ２ａをロータリーキルン１０内に少なくとも１時間以上保持して十分な加熱分解を行う。
【００３６】
ガス化減容物２ｂは、ロータリーキルン１０の回転及びその僅かの傾斜により排出口１３方向へ徐々に移動して第二の燃焼炉であるストーカ炉２０内の可動火格子２２ａ上に排出される（ステップＳ１）。一方、可燃性の熱分解ガスはストーカ炉２０の上部に位置する二次燃焼炉２１内に導入される。
【００３７】
ストーカ炉２０内の可動火格子２２ａは、制御装置２６に予め設定されたタイムスケジュールに基づいて油圧シリンダ２５の動作を制御することによって前進、停止を繰り返しながら前後に移動する。このときの可動火格子２２ａの動作は図５に示すようなフローに従って制御される。すなわち、最初は可動火格子２２ａは最も後退した位置（油圧シリンダ２５側）に待機しており（ステップＳ１０）、この状態で可動火格子２２ａ上にガス化減容物２ｂがロータリーキルン１０を介して供給される。そして、制御装置２６に予め設定した時間（例えば、「２．１秒」等）に基づいてその時間だけ油圧シリンダ２５を動作させて可動火格子２２ａの前進を行う（ステップＳ１１）。そして、前進させるべき時間が経過したら制御装置２６に予め設定した時間（例えば、「５秒」等）に基づいてその時間だけ可動火格子２２ａを停止させる（ステップＳ１２）。停止時間が経過したら再び可動火格子２２ａの前進を行うが、このとき停止時間（例えば、「５秒」等）を越え、さらに予め設定した時間（例えば、「２７０秒」等）を経過しても可動火格子２２ａが停止した状態であるときは故障であると判断し（ステップＳ１３）、警告を発する（ステップＳ１４）。これにより、作業者はストーカー炉２０の異常を容易に知ることができるのでストーカ炉２０の操業の安全性を確保することができる。
【００３８】
上述した制御（ステップＳ１０〜１４）により、可動火格子２２ａ上に供給されたガス化減容物２ｂは固定火格子２２ｂ側へ移送されながら燃焼される（ステップＳ２）。その間、可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂの下側に設けられた燃焼空気供給口２３から空気を送り込んでガス化減容物２ｂに含まれる貴金属類以外の可燃物質の完全燃焼を促す。そして、燃焼後の焼却灰２ｃは有価金属等含有滓としてストーカ炉２０の下部側に配置されたコンテナ２８に収容されて排出される（ステップＳ３）。このとき、可動火格子２２ａ及び固定火格子２２ｂから落下してくる焼却灰２ｃはコンテナ２８の上部側設けられた冷却機構２７によって１００℃以下に冷却されてコンテナ２８内に収容される。これにより、コンテナ２８を取り出す際に高温の焼却灰２ｃに残存している可燃物が空気と接触することで燃え出すことが防止される。そして、回収された焼却灰２ｃを、例えば、銅製錬所の中間原料として使用することによって貴金属類スクラップに含まれる貴金属類が回収されリサイクルが行われる（ステップＳ４）。
【００３９】
一方、可燃性の熱分解ガスは二次燃焼炉２１のバーナ２４によって９００℃以上の温度で燃焼処理される。貴金属類スクラップ２ａをロータリーキルン１０のロータリーキルン１０内で燃焼させず二次燃焼炉２１内で可燃性の熱分解ガスとして燃焼させることとしているのでロータリーキルン１０の過熱による劣化の進行が防止されると共に、ダイオキシン類及びその前駆体の生成の抑制が図られる。そして、熱分解ガスを燃焼させた後の排ガスは煙道３１によって二次燃焼炉２１と連通された急冷塔４０に送られ、複数のノズル４１から冷却水が散布されてその温度が８０℃以下になるように一気に急冷される。これにより、ダイオキシンの発生要因の一つであるデノボ合成が最も発生しやすいといわれている３００℃付近の温度帯を一気に通過させることでダイオキシン類の発生の抑制を図っている。
【００４０】
そして、８０℃以下に冷却された排ガスは、洗浄塔４５においてアルカリ洗浄液で洗浄されてミストコットレル５０に運ばれ、煤塵やミストが除去された後、完全に無害化された状態で排気される。
【００４１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
２ａ 貴金属類スクラップ
２ｂ ガス化減容物
２ｃ 焼却灰
１０ ロータリーキルン
２０ ストーカ炉
２２ａ 可動火格子
２２ｂ 固定火格子
２３ 燃焼空気供給口
２５ 油圧シリンダ
２５ａ レール
２６ 制御装置
２８ コンテナ
２８ａ 開閉ダンパ
２９ 回収扉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される処理物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉において、
前記可動火格子及び固定火格子を水平又は処理物の焼却残渣を排出する排出部側に向かって下り勾配となるように傾斜させて配置すると共に、前記可動火格子の排出部側の端部が前記固定火格子の前記排出部側の端部と同じ位置又はその近傍まで至るようにしたことを特徴とするストーカ炉。
【請求項２】
請求項１に記載のストーカ炉において、
前記可動火格子及び前記固定火格子の勾配は５°以内であることを特徴とするストーカ炉。
【請求項３】
可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される焼却物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉の操業法において、
所定位置に待機させた前記可動火格子を前進と停止を繰り返しながら移動させると共に、当該可動火格子が所定時間を経過しても可動しない場合には警報を発するように前記可動火格子の動作制御することを特徴とするストーカ炉の操業法。
【請求項１】
可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される処理物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉において、
前記可動火格子及び固定火格子を水平又は処理物の焼却残渣を排出する排出部側に向かって下り勾配となるように傾斜させて配置すると共に、前記可動火格子の排出部側の端部が前記固定火格子の前記排出部側の端部と同じ位置又はその近傍まで至るようにしたことを特徴とするストーカ炉。
【請求項２】
請求項１に記載のストーカ炉において、
前記可動火格子及び前記固定火格子の勾配は５°以内であることを特徴とするストーカ炉。
【請求項３】
可動火格子と固定火格子を備えて形成されるストーカ上に供給される焼却物を空気を吹き込みながら燃焼処理するストーカ炉の操業法において、
所定位置に待機させた前記可動火格子を前進と停止を繰り返しながら移動させると共に、当該可動火格子が所定時間を経過しても可動しない場合には警報を発するように前記可動火格子の動作制御することを特徴とするストーカ炉の操業法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２３４６９（Ｐ２０１０−２２３４６９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６９５１４（Ｐ２００９−６９５１４）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（５９１００７８６０）日鉱金属株式会社 (545)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（５９１００７８６０）日鉱金属株式会社 (545)
【Ｆターム（参考）】
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