造粒粒子の製造方法および製造装置
【課題】廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能な造粒粒子の製造方法を提供すること。
【解決手段】フライアッシュを灰造粒機１により所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒工程と、前記造粒工程で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物燃料をキルン焼成炉３に導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成する焼成工程と、前記焼成工程から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を下流の後燃焼炉５に導入し、該後燃焼炉５の前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、前記後燃焼炉５の後段で冷却用空気を導入して、前記表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼工程とを有することを特徴とする造粒粒子の製造方法。
【解決手段】フライアッシュを灰造粒機１により所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒工程と、前記造粒工程で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物燃料をキルン焼成炉３に導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成する焼成工程と、前記焼成工程から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を下流の後燃焼炉５に導入し、該後燃焼炉５の前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、前記後燃焼炉５の後段で冷却用空気を導入して、前記表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼工程とを有することを特徴とする造粒粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造粒粒子の製造方法および製造装置に関し、詳しくは土砂代替品やコンクリート骨材などに使用できる造粒粒子の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、汚泥焼却灰から球状粉末スラグを製造するための溶融炉が提案されている。図４には特許文献１に記載の球状粉末スラグ製造処理フローが示されており、同図に基づいて従来の製造法を説明すると、５０は下水汚泥焼却設備から排出された下水汚泥焼却灰を貯留するホッパ、５１は定量フィーダであり、ホッパ５０内の焼却灰は定量フィーダ５１で切出されたのち図示しないブロワにより、球状粉末スラグ製造用溶融炉５３に配管５２を介して輸送される。
【０００３】
溶融炉５３は、図５に示すように、炉内断面積が下方に行くにつれて段階的に大きくなっており、炉内壁の各段差部５４には冷却空気供給手段としてのノズル５５が円周方向に数１０個ずつ取り付けられており、冷却空気を下方に噴出して、炉壁の温度を下げることにより炉壁へのクリンカの付着を防止している。
【０００４】
溶融炉５３の頂部にはバーナ５６が取り付けられ、バーナ５６は焼却灰供給管、燃料供給路、燃焼用気体供給路を備えた３重管構造を成している。燃料供給路および燃焼用気体供給路から供給される燃料と燃焼用気体とにより形成される高温の燃焼火炎Ｓ中に、焼却灰供給管から前記焼却灰が燃焼用気体（空気）の一部とともに供給され、前記燃焼火炎Ｓ中で加熱され、焼却灰は浮遊状態で溶融して球状化する。この球状化溶融粒子はやがて前記燃焼火炎Ｓの外へ搬出され、ノズル５５からの冷却空気で溶融温度以下に保持された炉内で急冷されることにより凝固して球状粉末スラグとなる。
【０００５】
前記球状粉末スラグのうち粒径の大きな球状粉末スラグは炉底部に落下し、排出口５７から取り出され、一方、粒径の小さな球状粉末スラグは排ガス排出口５８から排ガスとともに熱交換器５９を通って電気集塵機６０に至り、排ガスから分離される。これにより、球状粉末スラグを炉床に設けた球状粉末スラグ排出口５７および電気集塵機６０から得る。
【０００６】
上記の技術で使用されている溶融炉は、火炎中で粉体を溶融して球状化するものであり、フレーム溶融炉と称されており、非特許文献１にも同様のフレーム溶融炉が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３３７０４２号公報
【非特許文献１】下水道協会誌 Vol．３６ No.444 1999/10「下水汚泥焼却灰球状化法による溶融パウダーの製造技術」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、エネルギー発電の推進において、廃棄物発電分野の核となる廃棄物燃焼からの高効率発電を可能とする循環流動層ボイラが注目されている。
【０００８】
従来の技術の問題点において、かかる循環流動層ボイラにおいて、フレーム溶融方式では、主燃料はオイルであり、固形廃棄物を燃料に出来ない。そのため、運転コストが高くなり、ＣＯ２排出削減に寄与することが出来ないという欠点がある。
【０００９】
プラズマ溶融方式や誘導加熱方式などの方式では、大量の電力を消費するため、運転コストが高く経済的な方式ではない。
【００１０】
従来、下水汚泥燃焼灰から人工軽量骨材を製造するために、灰焼成用ロータリーキルンが用いられているが、燃料は全て化石燃料である。
【００１１】
本発明者は、灰焼成用ロータリーキルンの燃料として、廃棄物を利用する技術の開発を試み、以下のような課題があることがわかった。
【００１２】
すなわち、従来の灰焼成用ロータリーキルンによる焼成方法において、廃棄物燃料を用いる廃棄物燃焼灰は１０〜４０ミクロンの細かいフライアッシュとなって、灰焼成用ロータリーキルンによる燃焼ガスに同伴され、短時間で灰焼成用ロータリーキルンを通過する。このため廃棄物燃焼灰は十分に焼成されない。有害重金属を含む廃棄物燃焼灰が十分焼成されないと、有害重金属は廃棄物燃焼灰に含まれた状態となるので、その燃焼灰を排出後捕集した後に、薬品などを添加して無害化する必要があり、処理コストが高くなるという問題があった。
【００１３】
また、灰焼成用ロータリーキルンで造粒する造粒粒子に廃棄物燃焼灰が付着し、造粒品自体の有害重金属濃度が上昇するため、製品の品質が確保できないという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能な造粒粒子の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【００１５】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１７】
（請求項１）
フライアッシュを灰造粒機により所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒工程と、
前記造粒工程で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物燃料をキルン焼成炉に導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成する焼成工程と、
前記焼成工程から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を下流の後燃焼炉に導入し、該後燃焼炉の前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、前記後燃焼炉の後段で冷却用空気を導入して、前記表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼工程とを有することを特徴とする造粒粒子の製造方法。
【００１８】
（請求項２）
前記造粒工程が、バイオマス、各種産業廃棄物及び化石燃料から選ばれる燃料を燃焼した燃焼熱により高温高圧の蒸気を発生する循環流動層ボイラにおける燃焼後に捕集される１０〜５０ミクロンのフライアッシュと水とセメントからなる原料を攪拌・混練して、所定サイズの粒子に造粒することを特徴とする請求項１記載の造粒粒子の製造方法。
【００１９】
（請求項３）
前記焼成工程で使用される前記有害重金属を含む廃棄物燃料が、廃棄プラスチック、ＰＲＦ及び建築廃材などの廃棄物であることを特徴とする請求項１又は２記載の造粒粒子の製造方法。
【００２０】
（請求項４）
前記焼成工程は、前記造粒工程で造粒された造粒物を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の造粒粒子の製造方法。
【００２１】
（請求項５）
キルン焼成炉出口での燃焼空気比を、１．０以上とすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【００２２】
（請求項６）
後燃焼炉の入り口で化石燃料を吹き込んだ後の理論空気比を０．９〜１．１に保持することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【００２３】
（請求項７）
フライアッシュを所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒機と、
前記造粒機で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物を導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成するキルン焼成炉と、
前記キルン焼成炉の下流に配置され、該キルン焼成炉から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を導入し、前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、後段で冷却用空気を導入して、表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼炉とを有することを特徴とする造粒粒子の製造装置。
【００２４】
（請求項８）
後燃焼炉が、フレーム溶融炉であることを特徴とする請求項７記載の造粒粒子の製造装置。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能となる。また得られた造粒粒子は、循環流動層ボイラの珪砂代替品、土壌改良材などの土砂代替品及びコンクリート骨材として使用することが可能である。製造された造粒焼成品内に含まれる有害重金属の溶出量は、土壌環境基準値内を満たしており、バグフィルターによる捕集灰の有害重金属の溶出に対しても土壌環境基準値も満たしている。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、循環流動層ボイラから発生するフライアッシュを有効利用できる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、燃料単価が化石燃料に比べ１／５〜１／１０に低減できる。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、有害重金属を粒子内に封じ込めて無害化するとともに、強固な固化物を生成することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、キルン焼成炉で廃棄物燃料の完全燃焼を図ることができる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、後燃焼炉での火炎温度の上昇を図ることができる。
【００３１】
請求項７、８記載の発明によれば、廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能となる。また得られた造粒粒子は、循環流動層ボイラの珪砂代替品、土壌改良材などの土砂代替品及びコンクリート骨材として使用することが可能である。製造された造粒焼成品内に含まれる有害重金属の溶出量は、土壌環境基準値内を満たしており、バグフィルターによる捕集灰の有害重金属の溶出に対しても土壌環境基準値も満たしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は本発明の造粒粒子の製造方法を実施する装置の好ましい態様を示すフロー図であり、同図において、１は灰造粒機であり、たとえば混合攪拌造粒機、パン型造粒機などを使用できる。
【００３４】
本実施の形態では、造粒タンク１００と攪拌機１０１を備えた攪拌造粒機を採用した例について説明する。
【００３５】
造粒タンク１００に飛灰（フライアッシュ）を導入し、フライアッシュに対して水１０％程度添加した後、攪拌機１０１を作動させ、攪拌造粒して所定範囲の粒径の造粒粒子を得る。なお必要によりバインダーを使用することもできる。攪拌機１０１の回転数は、６０〜１２０ｒｐｍ程度が所定範囲の粒径の造粒粒子を得る上で好ましい。
【００３６】
造粒タンク１００に導入されるフライアッシュとしては、特に限定されないが、例えば図示しない循環流動層ボイラから排出される燃焼灰（バグ灰）などが挙げられ、フライアッシュの粒径は通常１０〜５０ミクロン（平均２０〜４０ミクロン）の範囲である。循環流動層ボイラは、バイオマス、各種産業廃棄物及び化石燃料から選ばれる燃料を燃焼した燃焼熱により高温高圧の蒸気を発生する。
【００３７】
得られた造粒粒子の粒径は、本発明により得られる製品が土砂代替品ならば１００〜５００ミクロン、コンクリート骨材（砂や小石など）ならば５〜２０ｍｍのように、製品目的により変化させることが好ましい。
【００３８】
造粒後に１２〜４８時間程度、建て屋内等で自然養生させることが好ましい。
【００３９】
攪拌造粒機１で造粒された粒子は、切出し部２を介してキルン焼成炉３に搬送されるが、かかる搬送系について図２および図３に基づいて説明する。
【００４０】
攪拌造粒機１で造粒された粒子は、図２で示すように、ホッパー１０２に受け入れ、切出し部２の投入部２００を介してスクリューフィーダ２０１で所定量ずつ切出す。切出された造粒粒子は、コンベア２０２によってキルン焼成炉３の入り口に設けられた投入部３００に投入され、シール用ロータリーバルブ３０１の開閉により、キルン焼成炉３に導入される。
【００４１】
搬送系の態様は、図３に示す態様であってもよい。すなわち、切出し部２をキルン焼成炉３の入り口近傍に配置し、攪拌造粒機１で造粒された粒子をホッパー１０２で受け入れ、該ホッパー１０２から供給される粒子をコンベア２０２により切出し部２の投入部２００を介してスクリューフィーダ２０１で所定量ずつ切出す。切出された造粒粒子は、キルン焼成炉３の入り口に設けられた投入部３００に投入され、シール用ロータリーバルブ３０１の開閉により、キルン焼成炉３に導入される。
【００４２】
キルン焼成炉３としては、例えば起動用バーナーを有する内燃並流式焼成用ロータリーキルンを使用できる。
【００４３】
キルン焼成炉３の燃料としては有害重金属を含む廃棄物燃料が使用される。廃棄物燃料は、廃棄物燃料切出し部４から所定量ずつ切出される。廃棄物燃料切出し部４は、投入部４００とスクリューフィーダ４０１を備えている。
【００４４】
廃棄物燃料としては、廃棄プラスチック、RPF（Refuse Paper＆Plastic Fuel）、RDF（廃棄物固形化燃料）、建築廃材などの廃棄物燃料が挙げられる。かかる廃棄物燃料を使用することにより、燃料単価が化石燃料に比べ、１／５〜１／１０に低減できる。
【００４５】
キルン焼成炉３では、有害重金属を含む廃棄物燃料を用いて、前記造粒粒子を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することが有害重金属を粒子内に封じ込める上で好ましい。
【００４６】
焼成温度が１０５０〜１２００℃の温度で０．５時間未満の保持では、有害重金属を粒子内に封じ込めることができず、また焼成むらが生じ、２時間を越えても効果の更なる上昇は見込めない。
【００４７】
キルン焼成炉３内で造粒粒子と空気の流れ方向は、本発明の効果を良好に奏する上では並流方式が好ましい。
【００４８】
キルン焼成炉３の出口での燃焼空気比は、１．０以上とすることが完全燃焼を実現するために好ましく、より好ましくは１．３〜１．５の範囲である。
【００４９】
次に、図１において、５は後燃焼炉である。後燃焼炉５には、前記キルン焼成炉３から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び１０〜４０ミクロンの廃棄物燃焼灰を導入する。この導入の際に、廃棄物燃焼灰の一部は造粒粒子の表面に付着している。
【００５０】
後燃焼炉５の形状は特に限定されるわけではないが、本実施の形態では円筒型フレーム溶融炉を好ましく採用している。
【００５１】
後燃焼炉５の入口部５００には、キルン焼成炉３から燃焼排ガス、造粒粒子及び１０〜４０ミクロンの廃棄物燃焼灰が導入され、プロパンガス、都市ガス、オイルなどの化石燃料が供給され、燃焼を起こさせる。
【００５２】
後燃焼炉５の入口部５００は、外側外周上からプロパンや都市ガスなどの燃料が内側に向けて吹き込まれるシンプルな構造となっており、入口部５００先端から１３００〜１５００℃の火炎が形成される。この火炎中で１０〜４０ミクロンの廃棄物燃焼灰は、溶融、球状化される。
【００５３】
また前記火炎が形成され、１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融する。
【００５４】
火炎を出た後の後燃焼炉５の後段では、冷却空気と混合され、溶融炉出口で８００℃程度まで冷却固化される。
【００５５】
フレーム溶融炉５の後段は、図示しないが、多段分割されており、各段毎にファン５０１から配管５０２を介して冷却空気が導入される構造になっている。またフレーム溶融炉５底部にも配管５０４を介して空気が導入される空気導入部５０３が形成されている。５０５は球状粒子排出部である。排出された球状粒子は、粒子冷却部６に送られる。
【００５６】
粒子冷却部６は、たとえば回転ドラム型を採用でき、直接冷却または間接冷却のいずれでもよい。粒子冷却部６には冷却用の空気配管６００が接続されている。
【００５７】
粒子冷却部６の内部は、空気（温度１５０℃程度）がＢ方向、粒子（入口で８００℃程度）がＡ方向に移動し、互いに向流になるように構成されることが冷却効果を上昇させる上で好ましい。
【００５８】
粒子冷却部６で冷却された球状粒子は、５０〜１５０℃程度まで冷却され、製品７として外部に排出され、貯留される。
【００５９】
粒子冷却部６で冷却に寄与して温度上昇した空気は、前記キルン焼成炉３に送られ、燃焼空気として使用できる。この際、温度が上昇しているので、起動用オイルの使用量が少なくて済む効果がある。
【００６０】
本発明の好ましい態様では、後燃焼炉５で化石燃料を使用しているが、キルン焼成炉３で１０５０〜１２００℃の温度に昇温しているので、３００℃程度の温度上昇に相当する熱量分だけでよく、経済性に優れる効果がある。
【００６１】
キルン焼成炉３に引き続いて、後燃焼炉で、好ましくは０．２〜０．４秒の短時間、高温火炎内を通過させることにより、造粒粒子の表面部分の一部溶融を行った後冷却するため、焼成むらを解消できるばかりでなく、球状固化物の強度増大を図ることができる。
【００６２】
また、本発明の好ましい態様によれば、キルン焼成炉３では、有害重金属を含む廃棄物燃料を用いて、前記造粒粒子を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することにより有害重金属を粒子内に封じ込める。さらに粒子表面に付着した廃棄物燃焼灰も後燃焼炉で溶融されるため、冷却固化された球状粒子中に有害重金属を封じ込めて、無害化できる。
【００６３】
さらに、本発明の好ましい態様によれば、キルン焼成炉３での燃焼空気比は、１．０以上として廃棄物燃料の完全燃焼が図られ、その後、後燃焼炉５の入口部でプロパンなどを吹き込み、火炎の温度をアップするため、燃焼空気比は０．９〜１．１程度に保持される。その下流で段階的に冷却用空気を導入して排ガスを８００〜１０００℃程度まで冷却するので、空気比も１．３以上で完全燃焼が図られる。
【００６４】
なお、本発明では、得られた球状固化物は、完全に球状であることまで要求されず、実質的に球状であればよい。実質的にというのは、直交する直径の比が±１０％以内の変動を許容する意味である。
【００６５】
吸引ファン１０によって吸引された約８００℃程度の廃棄物燃焼灰および燃焼排ガスは、たとえば半乾式タイプの反応冷却塔８において、消石灰または炭酸ナトリウムなどのアルカリスプレーを使用し、排ガス温度を１５０〜２００℃に冷却し、排ガス中の腐食成分であるＨＣｌやＳＯ２を除去する。
【００６６】
反応冷却塔８で処理された廃棄物燃焼灰および燃焼排ガスは、バグフィルター９を通過させ、廃棄物燃焼灰を捕集する。捕集した燃焼灰は有効利用したりまたは埋め立て処理される。また、燃焼排ガスは外部に放出される。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されない。
【００６８】
実施例１
本発明により製造した造粒焼成品の有害重金属の溶出試験を環境庁告示４６号の方法に従って分析し、土壌環境基準との比較を行った。
【００６９】
造粒焼成品の有害重金属の溶出試験結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１より、造粒焼成品の有害重金属の溶出値は、土壌環境基準値を満たしていることがわかる。
【００７２】
実施例２
本発明により製造した造粒品の物性を計測し、その結果を表２に示す。
【００７３】
圧壊強度：粒子１個を圧縮試験機上にのせ、物質に荷重をかけ破壊強度を調べる。
【００７４】
【表２】
【００７５】
表２より、造粒粒子は上記のような物性を示すので、循環流動層ボイラの珪砂代替粒子として使用可能であり、また、埋め立てだけでなく、土砂代替品、砂利代替品及び土壌代替品などとしても有効利用できることがわかる。
【００７６】
実施例３
バグフィルター捕集灰の有害重金属溶出試験を環境庁告示４６号の方法に従って行い、土壌環境基準値との比較を行った。
【００７７】
その結果を表３に示す。
【００７８】
【表３】
【００７９】
表３より、バグフィルター捕集灰の有害重金属溶出値は土壌環境基準を満たしていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の好ましい態様を示すフロー図
【図２】本発明に係る切出し部の一例を示す図
【図３】本発明に係る切出し部の他の例を示す図
【図４】従来例を示すフロー図
【図５】従来のフレーム溶融炉の断面図
【符号の説明】
【００８１】
１：灰造粒機、攪拌造粒機
１００：造粒タンク
１０１：攪拌機
１０２：ホッパー
２：切出し部
２００：投入部
２０１：スクリューフィーダ
２０２：コンベア
３：キルン焼成炉
３００：投入部
３０１：ロータリーバルブ
４：廃棄物燃料切出し部
４００：投入部
４０１：スクリューフィーダ
５：後燃焼炉
５００：入口部
５０１：ファン
５０２：配管
５０３：空気導入部
５０４：配管
５０５：球状粒子排出部
６：粒子冷却部
６００：空気配管
７：製品
８：反応冷却塔
９：バグフィルター
１０：吸引ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造粒粒子の製造方法および製造装置に関し、詳しくは土砂代替品やコンクリート骨材などに使用できる造粒粒子の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、汚泥焼却灰から球状粉末スラグを製造するための溶融炉が提案されている。図４には特許文献１に記載の球状粉末スラグ製造処理フローが示されており、同図に基づいて従来の製造法を説明すると、５０は下水汚泥焼却設備から排出された下水汚泥焼却灰を貯留するホッパ、５１は定量フィーダであり、ホッパ５０内の焼却灰は定量フィーダ５１で切出されたのち図示しないブロワにより、球状粉末スラグ製造用溶融炉５３に配管５２を介して輸送される。
【０００３】
溶融炉５３は、図５に示すように、炉内断面積が下方に行くにつれて段階的に大きくなっており、炉内壁の各段差部５４には冷却空気供給手段としてのノズル５５が円周方向に数１０個ずつ取り付けられており、冷却空気を下方に噴出して、炉壁の温度を下げることにより炉壁へのクリンカの付着を防止している。
【０００４】
溶融炉５３の頂部にはバーナ５６が取り付けられ、バーナ５６は焼却灰供給管、燃料供給路、燃焼用気体供給路を備えた３重管構造を成している。燃料供給路および燃焼用気体供給路から供給される燃料と燃焼用気体とにより形成される高温の燃焼火炎Ｓ中に、焼却灰供給管から前記焼却灰が燃焼用気体（空気）の一部とともに供給され、前記燃焼火炎Ｓ中で加熱され、焼却灰は浮遊状態で溶融して球状化する。この球状化溶融粒子はやがて前記燃焼火炎Ｓの外へ搬出され、ノズル５５からの冷却空気で溶融温度以下に保持された炉内で急冷されることにより凝固して球状粉末スラグとなる。
【０００５】
前記球状粉末スラグのうち粒径の大きな球状粉末スラグは炉底部に落下し、排出口５７から取り出され、一方、粒径の小さな球状粉末スラグは排ガス排出口５８から排ガスとともに熱交換器５９を通って電気集塵機６０に至り、排ガスから分離される。これにより、球状粉末スラグを炉床に設けた球状粉末スラグ排出口５７および電気集塵機６０から得る。
【０００６】
上記の技術で使用されている溶融炉は、火炎中で粉体を溶融して球状化するものであり、フレーム溶融炉と称されており、非特許文献１にも同様のフレーム溶融炉が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３３７０４２号公報
【非特許文献１】下水道協会誌 Vol．３６ No.444 1999/10「下水汚泥焼却灰球状化法による溶融パウダーの製造技術」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、エネルギー発電の推進において、廃棄物発電分野の核となる廃棄物燃焼からの高効率発電を可能とする循環流動層ボイラが注目されている。
【０００８】
従来の技術の問題点において、かかる循環流動層ボイラにおいて、フレーム溶融方式では、主燃料はオイルであり、固形廃棄物を燃料に出来ない。そのため、運転コストが高くなり、ＣＯ２排出削減に寄与することが出来ないという欠点がある。
【０００９】
プラズマ溶融方式や誘導加熱方式などの方式では、大量の電力を消費するため、運転コストが高く経済的な方式ではない。
【００１０】
従来、下水汚泥燃焼灰から人工軽量骨材を製造するために、灰焼成用ロータリーキルンが用いられているが、燃料は全て化石燃料である。
【００１１】
本発明者は、灰焼成用ロータリーキルンの燃料として、廃棄物を利用する技術の開発を試み、以下のような課題があることがわかった。
【００１２】
すなわち、従来の灰焼成用ロータリーキルンによる焼成方法において、廃棄物燃料を用いる廃棄物燃焼灰は１０〜４０ミクロンの細かいフライアッシュとなって、灰焼成用ロータリーキルンによる燃焼ガスに同伴され、短時間で灰焼成用ロータリーキルンを通過する。このため廃棄物燃焼灰は十分に焼成されない。有害重金属を含む廃棄物燃焼灰が十分焼成されないと、有害重金属は廃棄物燃焼灰に含まれた状態となるので、その燃焼灰を排出後捕集した後に、薬品などを添加して無害化する必要があり、処理コストが高くなるという問題があった。
【００１３】
また、灰焼成用ロータリーキルンで造粒する造粒粒子に廃棄物燃焼灰が付着し、造粒品自体の有害重金属濃度が上昇するため、製品の品質が確保できないという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能な造粒粒子の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【００１５】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１７】
（請求項１）
フライアッシュを灰造粒機により所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒工程と、
前記造粒工程で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物燃料をキルン焼成炉に導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成する焼成工程と、
前記焼成工程から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を下流の後燃焼炉に導入し、該後燃焼炉の前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、前記後燃焼炉の後段で冷却用空気を導入して、前記表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼工程とを有することを特徴とする造粒粒子の製造方法。
【００１８】
（請求項２）
前記造粒工程が、バイオマス、各種産業廃棄物及び化石燃料から選ばれる燃料を燃焼した燃焼熱により高温高圧の蒸気を発生する循環流動層ボイラにおける燃焼後に捕集される１０〜５０ミクロンのフライアッシュと水とセメントからなる原料を攪拌・混練して、所定サイズの粒子に造粒することを特徴とする請求項１記載の造粒粒子の製造方法。
【００１９】
（請求項３）
前記焼成工程で使用される前記有害重金属を含む廃棄物燃料が、廃棄プラスチック、ＰＲＦ及び建築廃材などの廃棄物であることを特徴とする請求項１又は２記載の造粒粒子の製造方法。
【００２０】
（請求項４）
前記焼成工程は、前記造粒工程で造粒された造粒物を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の造粒粒子の製造方法。
【００２１】
（請求項５）
キルン焼成炉出口での燃焼空気比を、１．０以上とすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【００２２】
（請求項６）
後燃焼炉の入り口で化石燃料を吹き込んだ後の理論空気比を０．９〜１．１に保持することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【００２３】
（請求項７）
フライアッシュを所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒機と、
前記造粒機で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物を導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成するキルン焼成炉と、
前記キルン焼成炉の下流に配置され、該キルン焼成炉から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を導入し、前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、後段で冷却用空気を導入して、表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼炉とを有することを特徴とする造粒粒子の製造装置。
【００２４】
（請求項８）
後燃焼炉が、フレーム溶融炉であることを特徴とする請求項７記載の造粒粒子の製造装置。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能となる。また得られた造粒粒子は、循環流動層ボイラの珪砂代替品、土壌改良材などの土砂代替品及びコンクリート骨材として使用することが可能である。製造された造粒焼成品内に含まれる有害重金属の溶出量は、土壌環境基準値内を満たしており、バグフィルターによる捕集灰の有害重金属の溶出に対しても土壌環境基準値も満たしている。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、循環流動層ボイラから発生するフライアッシュを有効利用できる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、燃料単価が化石燃料に比べ１／５〜１／１０に低減できる。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、有害重金属を粒子内に封じ込めて無害化するとともに、強固な固化物を生成することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、キルン焼成炉で廃棄物燃料の完全燃焼を図ることができる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、後燃焼炉での火炎温度の上昇を図ることができる。
【００３１】
請求項７、８記載の発明によれば、廃棄物燃料に含まれる有害重金属を球状固化粒子中に封じ込めて無害化することが可能となる。また得られた造粒粒子は、循環流動層ボイラの珪砂代替品、土壌改良材などの土砂代替品及びコンクリート骨材として使用することが可能である。製造された造粒焼成品内に含まれる有害重金属の溶出量は、土壌環境基準値内を満たしており、バグフィルターによる捕集灰の有害重金属の溶出に対しても土壌環境基準値も満たしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は本発明の造粒粒子の製造方法を実施する装置の好ましい態様を示すフロー図であり、同図において、１は灰造粒機であり、たとえば混合攪拌造粒機、パン型造粒機などを使用できる。
【００３４】
本実施の形態では、造粒タンク１００と攪拌機１０１を備えた攪拌造粒機を採用した例について説明する。
【００３５】
造粒タンク１００に飛灰（フライアッシュ）を導入し、フライアッシュに対して水１０％程度添加した後、攪拌機１０１を作動させ、攪拌造粒して所定範囲の粒径の造粒粒子を得る。なお必要によりバインダーを使用することもできる。攪拌機１０１の回転数は、６０〜１２０ｒｐｍ程度が所定範囲の粒径の造粒粒子を得る上で好ましい。
【００３６】
造粒タンク１００に導入されるフライアッシュとしては、特に限定されないが、例えば図示しない循環流動層ボイラから排出される燃焼灰（バグ灰）などが挙げられ、フライアッシュの粒径は通常１０〜５０ミクロン（平均２０〜４０ミクロン）の範囲である。循環流動層ボイラは、バイオマス、各種産業廃棄物及び化石燃料から選ばれる燃料を燃焼した燃焼熱により高温高圧の蒸気を発生する。
【００３７】
得られた造粒粒子の粒径は、本発明により得られる製品が土砂代替品ならば１００〜５００ミクロン、コンクリート骨材（砂や小石など）ならば５〜２０ｍｍのように、製品目的により変化させることが好ましい。
【００３８】
造粒後に１２〜４８時間程度、建て屋内等で自然養生させることが好ましい。
【００３９】
攪拌造粒機１で造粒された粒子は、切出し部２を介してキルン焼成炉３に搬送されるが、かかる搬送系について図２および図３に基づいて説明する。
【００４０】
攪拌造粒機１で造粒された粒子は、図２で示すように、ホッパー１０２に受け入れ、切出し部２の投入部２００を介してスクリューフィーダ２０１で所定量ずつ切出す。切出された造粒粒子は、コンベア２０２によってキルン焼成炉３の入り口に設けられた投入部３００に投入され、シール用ロータリーバルブ３０１の開閉により、キルン焼成炉３に導入される。
【００４１】
搬送系の態様は、図３に示す態様であってもよい。すなわち、切出し部２をキルン焼成炉３の入り口近傍に配置し、攪拌造粒機１で造粒された粒子をホッパー１０２で受け入れ、該ホッパー１０２から供給される粒子をコンベア２０２により切出し部２の投入部２００を介してスクリューフィーダ２０１で所定量ずつ切出す。切出された造粒粒子は、キルン焼成炉３の入り口に設けられた投入部３００に投入され、シール用ロータリーバルブ３０１の開閉により、キルン焼成炉３に導入される。
【００４２】
キルン焼成炉３としては、例えば起動用バーナーを有する内燃並流式焼成用ロータリーキルンを使用できる。
【００４３】
キルン焼成炉３の燃料としては有害重金属を含む廃棄物燃料が使用される。廃棄物燃料は、廃棄物燃料切出し部４から所定量ずつ切出される。廃棄物燃料切出し部４は、投入部４００とスクリューフィーダ４０１を備えている。
【００４４】
廃棄物燃料としては、廃棄プラスチック、RPF（Refuse Paper＆Plastic Fuel）、RDF（廃棄物固形化燃料）、建築廃材などの廃棄物燃料が挙げられる。かかる廃棄物燃料を使用することにより、燃料単価が化石燃料に比べ、１／５〜１／１０に低減できる。
【００４５】
キルン焼成炉３では、有害重金属を含む廃棄物燃料を用いて、前記造粒粒子を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することが有害重金属を粒子内に封じ込める上で好ましい。
【００４６】
焼成温度が１０５０〜１２００℃の温度で０．５時間未満の保持では、有害重金属を粒子内に封じ込めることができず、また焼成むらが生じ、２時間を越えても効果の更なる上昇は見込めない。
【００４７】
キルン焼成炉３内で造粒粒子と空気の流れ方向は、本発明の効果を良好に奏する上では並流方式が好ましい。
【００４８】
キルン焼成炉３の出口での燃焼空気比は、１．０以上とすることが完全燃焼を実現するために好ましく、より好ましくは１．３〜１．５の範囲である。
【００４９】
次に、図１において、５は後燃焼炉である。後燃焼炉５には、前記キルン焼成炉３から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び１０〜４０ミクロンの廃棄物燃焼灰を導入する。この導入の際に、廃棄物燃焼灰の一部は造粒粒子の表面に付着している。
【００５０】
後燃焼炉５の形状は特に限定されるわけではないが、本実施の形態では円筒型フレーム溶融炉を好ましく採用している。
【００５１】
後燃焼炉５の入口部５００には、キルン焼成炉３から燃焼排ガス、造粒粒子及び１０〜４０ミクロンの廃棄物燃焼灰が導入され、プロパンガス、都市ガス、オイルなどの化石燃料が供給され、燃焼を起こさせる。
【００５２】
後燃焼炉５の入口部５００は、外側外周上からプロパンや都市ガスなどの燃料が内側に向けて吹き込まれるシンプルな構造となっており、入口部５００先端から１３００〜１５００℃の火炎が形成される。この火炎中で１０〜４０ミクロンの廃棄物燃焼灰は、溶融、球状化される。
【００５３】
また前記火炎が形成され、１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融する。
【００５４】
火炎を出た後の後燃焼炉５の後段では、冷却空気と混合され、溶融炉出口で８００℃程度まで冷却固化される。
【００５５】
フレーム溶融炉５の後段は、図示しないが、多段分割されており、各段毎にファン５０１から配管５０２を介して冷却空気が導入される構造になっている。またフレーム溶融炉５底部にも配管５０４を介して空気が導入される空気導入部５０３が形成されている。５０５は球状粒子排出部である。排出された球状粒子は、粒子冷却部６に送られる。
【００５６】
粒子冷却部６は、たとえば回転ドラム型を採用でき、直接冷却または間接冷却のいずれでもよい。粒子冷却部６には冷却用の空気配管６００が接続されている。
【００５７】
粒子冷却部６の内部は、空気（温度１５０℃程度）がＢ方向、粒子（入口で８００℃程度）がＡ方向に移動し、互いに向流になるように構成されることが冷却効果を上昇させる上で好ましい。
【００５８】
粒子冷却部６で冷却された球状粒子は、５０〜１５０℃程度まで冷却され、製品７として外部に排出され、貯留される。
【００５９】
粒子冷却部６で冷却に寄与して温度上昇した空気は、前記キルン焼成炉３に送られ、燃焼空気として使用できる。この際、温度が上昇しているので、起動用オイルの使用量が少なくて済む効果がある。
【００６０】
本発明の好ましい態様では、後燃焼炉５で化石燃料を使用しているが、キルン焼成炉３で１０５０〜１２００℃の温度に昇温しているので、３００℃程度の温度上昇に相当する熱量分だけでよく、経済性に優れる効果がある。
【００６１】
キルン焼成炉３に引き続いて、後燃焼炉で、好ましくは０．２〜０．４秒の短時間、高温火炎内を通過させることにより、造粒粒子の表面部分の一部溶融を行った後冷却するため、焼成むらを解消できるばかりでなく、球状固化物の強度増大を図ることができる。
【００６２】
また、本発明の好ましい態様によれば、キルン焼成炉３では、有害重金属を含む廃棄物燃料を用いて、前記造粒粒子を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することにより有害重金属を粒子内に封じ込める。さらに粒子表面に付着した廃棄物燃焼灰も後燃焼炉で溶融されるため、冷却固化された球状粒子中に有害重金属を封じ込めて、無害化できる。
【００６３】
さらに、本発明の好ましい態様によれば、キルン焼成炉３での燃焼空気比は、１．０以上として廃棄物燃料の完全燃焼が図られ、その後、後燃焼炉５の入口部でプロパンなどを吹き込み、火炎の温度をアップするため、燃焼空気比は０．９〜１．１程度に保持される。その下流で段階的に冷却用空気を導入して排ガスを８００〜１０００℃程度まで冷却するので、空気比も１．３以上で完全燃焼が図られる。
【００６４】
なお、本発明では、得られた球状固化物は、完全に球状であることまで要求されず、実質的に球状であればよい。実質的にというのは、直交する直径の比が±１０％以内の変動を許容する意味である。
【００６５】
吸引ファン１０によって吸引された約８００℃程度の廃棄物燃焼灰および燃焼排ガスは、たとえば半乾式タイプの反応冷却塔８において、消石灰または炭酸ナトリウムなどのアルカリスプレーを使用し、排ガス温度を１５０〜２００℃に冷却し、排ガス中の腐食成分であるＨＣｌやＳＯ２を除去する。
【００６６】
反応冷却塔８で処理された廃棄物燃焼灰および燃焼排ガスは、バグフィルター９を通過させ、廃棄物燃焼灰を捕集する。捕集した燃焼灰は有効利用したりまたは埋め立て処理される。また、燃焼排ガスは外部に放出される。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されない。
【００６８】
実施例１
本発明により製造した造粒焼成品の有害重金属の溶出試験を環境庁告示４６号の方法に従って分析し、土壌環境基準との比較を行った。
【００６９】
造粒焼成品の有害重金属の溶出試験結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１より、造粒焼成品の有害重金属の溶出値は、土壌環境基準値を満たしていることがわかる。
【００７２】
実施例２
本発明により製造した造粒品の物性を計測し、その結果を表２に示す。
【００７３】
圧壊強度：粒子１個を圧縮試験機上にのせ、物質に荷重をかけ破壊強度を調べる。
【００７４】
【表２】
【００７５】
表２より、造粒粒子は上記のような物性を示すので、循環流動層ボイラの珪砂代替粒子として使用可能であり、また、埋め立てだけでなく、土砂代替品、砂利代替品及び土壌代替品などとしても有効利用できることがわかる。
【００７６】
実施例３
バグフィルター捕集灰の有害重金属溶出試験を環境庁告示４６号の方法に従って行い、土壌環境基準値との比較を行った。
【００７７】
その結果を表３に示す。
【００７８】
【表３】
【００７９】
表３より、バグフィルター捕集灰の有害重金属溶出値は土壌環境基準を満たしていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の好ましい態様を示すフロー図
【図２】本発明に係る切出し部の一例を示す図
【図３】本発明に係る切出し部の他の例を示す図
【図４】従来例を示すフロー図
【図５】従来のフレーム溶融炉の断面図
【符号の説明】
【００８１】
１：灰造粒機、攪拌造粒機
１００：造粒タンク
１０１：攪拌機
１０２：ホッパー
２：切出し部
２００：投入部
２０１：スクリューフィーダ
２０２：コンベア
３：キルン焼成炉
３００：投入部
３０１：ロータリーバルブ
４：廃棄物燃料切出し部
４００：投入部
４０１：スクリューフィーダ
５：後燃焼炉
５００：入口部
５０１：ファン
５０２：配管
５０３：空気導入部
５０４：配管
５０５：球状粒子排出部
６：粒子冷却部
６００：空気配管
７：製品
８：反応冷却塔
９：バグフィルター
１０：吸引ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライアッシュを灰造粒機により所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒工程と、
前記造粒工程で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物燃料をキルン焼成炉に導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成する焼成工程と、
前記焼成工程から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を下流の後燃焼炉に導入し、該後燃焼炉の前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、前記後燃焼炉の後段で冷却用空気を導入して、前記表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼工程とを有することを特徴とする造粒粒子の製造方法。
【請求項２】
前記造粒工程が、バイオマス、各種産業廃棄物及び化石燃料から選ばれる燃料を燃焼した燃焼熱により高温高圧の蒸気を発生する循環流動層ボイラにおける燃焼後に捕集される１０〜５０ミクロンのフライアッシュと水とセメントからなる原料を攪拌・混練して、所定サイズの粒子に造粒することを特徴とする請求項１記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程で使用される前記有害重金属を含む廃棄物燃料が、廃棄プラスチック、ＰＲＦ及び建築廃材などの廃棄物であることを特徴とする請求項１又は２記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項４】
前記焼成工程は、前記造粒工程で造粒された造粒物を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項５】
キルン焼成炉出口での燃焼空気比を、１．０以上とすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項６】
後燃焼炉の入り口で化石燃料を吹き込んだ後の理論空気比を０．９〜１．１に保持することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項７】
フライアッシュを所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒機と、
前記造粒機で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物を導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成するキルン焼成炉と、
前記キルン焼成炉の下流に配置され、該キルン焼成炉から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を導入し、前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、後段で冷却用空気を導入して、表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼炉とを有することを特徴とする造粒粒子の製造装置。
【請求項８】
後燃焼炉が、フレーム溶融炉であることを特徴とする請求項７記載の造粒粒子の製造装置。
【請求項１】
フライアッシュを灰造粒機により所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒工程と、
前記造粒工程で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物燃料をキルン焼成炉に導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成する焼成工程と、
前記焼成工程から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を下流の後燃焼炉に導入し、該後燃焼炉の前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、前記後燃焼炉の後段で冷却用空気を導入して、前記表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼工程とを有することを特徴とする造粒粒子の製造方法。
【請求項２】
前記造粒工程が、バイオマス、各種産業廃棄物及び化石燃料から選ばれる燃料を燃焼した燃焼熱により高温高圧の蒸気を発生する循環流動層ボイラにおける燃焼後に捕集される１０〜５０ミクロンのフライアッシュと水とセメントからなる原料を攪拌・混練して、所定サイズの粒子に造粒することを特徴とする請求項１記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程で使用される前記有害重金属を含む廃棄物燃料が、廃棄プラスチック、ＰＲＦ及び建築廃材などの廃棄物であることを特徴とする請求項１又は２記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項４】
前記焼成工程は、前記造粒工程で造粒された造粒物を１０５０〜１２００℃の焼成温度で０．５〜２時間保持して焼成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項５】
キルン焼成炉出口での燃焼空気比を、１．０以上とすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項６】
後燃焼炉の入り口で化石燃料を吹き込んだ後の理論空気比を０．９〜１．１に保持することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の造粒粒子の製造方法。
【請求項７】
フライアッシュを所定範囲の粒径の粒子に造粒する造粒機と、
前記造粒機で造粒された造粒粒子及び有害重金属を含む廃棄物を導入して１０５０〜１２００℃の焼成温度によって焼成するキルン焼成炉と、
前記キルン焼成炉の下流に配置され、該キルン焼成炉から排出される燃焼排ガス、造粒粒子及び廃棄物燃焼灰を導入し、前段で１３００〜１５００℃の温度で前記造粒粒子の表面に付着した廃棄物燃焼灰を溶融し、後段で冷却用空気を導入して、表面に前記廃棄物燃焼灰が溶融状態で存在する造粒粒子を含む造粒粒子を冷却して実質的に球状形状の固化物を生成する後燃焼炉とを有することを特徴とする造粒粒子の製造装置。
【請求項８】
後燃焼炉が、フレーム溶融炉であることを特徴とする請求項７記載の造粒粒子の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２９７３３１（Ｐ２００６−２９７３３１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２５７９８（Ｐ２００５−１２５７９８）
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
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