JPH0424407A

JPH0424407A - 廃棄物の焼却方法及び焼却炉

Info

Publication number: JPH0424407A
Application number: JP2124215A
Authority: JP
Inventors: Shozo Kudo; 工藤　正三
Original assignee: KUDOU KOSAKUSHO KK
Current assignee: KUDOU KOSAKUSHO KK
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1992-01-28
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: KR910020372A; JP2516699B2; KR960000669B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、焼却方法及び焼却炉に関するものであり、特
に、金属を除き、一般に燃料が困難である産業廃棄物の
焼却方法及びそのための焼却炉に関するものである。

Ｌ東立韮且従来、一般の産業廃棄物は、その処理に当たり、金属を
除き、可燃物は、焼却炉により焼却処理する方法が、多
く採用されている。また、このための焼却炉としては、
−船釣に、火格子を備えた炉が使用され、燃料の供給の
下に燃料させているが、この場きに、廃棄物の中に、例
えば、プラスチックなどが含まれる時には、その燃焼が
高温度で行われるために、火格子や、炉壁に損傷を与え
ることが多く、この修理のために、焼却炉の運転を休止
する必要がある外、多大な修理費用を必要としたり、焼
却炉の耐用年数を著しく短縮するという問題点を有して
いる。その上、プラスチックなどの焼却の際には、煤煙
や、硫黄酸化物や、窒素酸化物や、塩化水素などの有害
ガスをはなはだしく発生し、その飛散の防止のための付
帯設備を必要とするが、この飛散防止は、必ずしも、満
足な程度に行われることが出来ないので、煤煙や、硫黄
酸化物や、窒素酸化物や、塩化水素などの有害ガスが煙
突から大気中に拡散され、大きな公害問題を引き起こし
ているのが、現状である。

そこで、本発明は、従来の金属を除く、一般に燃焼が困
難である各種の廃棄物の焼却による処理における上記の
ような各種の問題点を解消することが出来る、新規な改
善された焼却方法及び焼却炉を得ることを、その課題と
するものである。

ｔ・めの本発明においては、この課題を解決するために、本発明
方法においては、被焼却廃棄物を燃焼室の中に層状に装
入することと、被焼却廃棄物の上表面を、その上に一次
空気を供給すると同時にその内部から二次空気を供給の
下に燃焼させることと、この燃焼により発生する燃焼ガ
スを二次燃焼室を介して煙突から排出することと、これ
と平行的に、被焼却廃棄物の上表面の燃焼に伴って発生
ずる高温度の熱をその下層へ伝達し、下層の被焼却廃棄
物をガス化すると共にその下層の被焼却廃棄物を乾燥化
することと、このガス化された被焼却廃棄物を一次及び
二次空気の供給の下に燃焼させると共にその燃焼熱によ
りその下層の乾燥化された被焼却廃棄物を一次及び二次
空気の供給の下にガス化させること、このガス化及び乾
燥化の過程を、燃焼が順次被焼却廃棄物の最下層に達す
るまで続行することと、燃焼により生じた灰を燃焼室か
ら排出することとから成り立っている焼却方法を、特徴
とするものである。

また、本発明による焼却炉においては、適宜な平面輪部
を有し、ある高さを有している、上部の開放しているほ
ぼ垂直な主燃焼室と、この上部の開放部を閉鎖するカバ
ーと、主燃焼室にその上部部分において連結されたほぼ
水平な二次燃焼室と、二次燃焼室に連結されたほぼ垂直
な煙突と、主燃焼室内に垂直方向に間隔を置いて水平に
配列された数列の二次空気口と、各列の二次空気口に空
気を別個に供給するための手段と、主燃焼室の上部に形
成さｊまた一次空気口とから成り立っていることを焼却
炉を特徴とするものである。

本発明に焼却方法は、上記のようにして実施され、また
、本発明による焼却炉は、上記のような構成を有してい
ることを特徴とするものであるが、本発明が最も大きな
特徴とするところは、被焼却廃棄物の焼却の際に、最初
の点火時を除いては、特別に燃料を供給する必要が無く
、それ自体が高温度に加熱される被焼却廃棄物それ自体
の発生する燃焼熱により、燃焼が維持されることに、あ
るものである。

去−」Ｌ−億以下、本発明を、その炉の実施例を示す添付図面に基づ
いて、詳細に説明をする。

まず、図は、本発明による焼却炉３０を縦断して示した
略図であるが、同図に示すように、この炉３０は、平面
輪部が、はぼ長方形状であり、ある深さを有しているほ
ぼ垂直な主燃焼室１と、その一つの側壁部分の上部部分
に連結された、横断面が長方形状であり、ある長ささを
有している、はぼ水平な二次燃焼室（煙道）２と、その
端部に連結された、ある高さを有している煙突３とを主
体とし、主燃焼室１の二次燃焼室（煙道）２を艮けられ
ている側壁部分と反対側の側壁部分の下部部分には、主
燃焼室１と同様に、長方形状の平面輪部及びある深さを
有している灰出しビット４が接続されている。

そして、これらの主燃焼室ｌ、二次燃焼室（煙道）２及
び灰出しビット４は、原則として、全部を地中に埋め込
んだ地下式とするか、又は、その一部を埋め込んだ半地
下式とするものとする。また、主燃焼室１の側壁１゜及
び煙突３の下方部分の周壁並びに底部３ｏは、コンクリ
ート製とし５更に、これらのコンクリート製の側壁１゜
及び３゜の内面並びに二次燃焼室（煙道）２の周壁は、
耐火耐熱材料により、主燃焼室１の耐火耐熱側壁１１．
二次燃焼室（煙道）２の耐火耐熱周壁２゜及び煙突３の
下方部分の耐火耐熱周壁３１が、それぞれ、形成されて
いる。また、灰出しと・ント４は、コンクリート製の周
壁４゜から構成されている。なお、主燃焼室１の底部は
、コンクリートも、耐火耐熱材料も施されること無く、
掘り出し面が露出したままの露地となっている。

また、主燃焼室１の上方の開口部は、その全開口面積を
覆うような平面輪部及び寸法を有している、（目子な水
平箱状のカバー５が、水平移動自在に設置されているが
、このカバー５には、これを垂直に貫通して数個の一次
空気口６が、開口されている。なお、本実施例において
は、主燃焼室１の上部の開口部の上には、これを包囲す
るように、横断面が長方形状である水冷壁７が設置され
ており、カバー５は、この水冷壁）の上面に、水平移動
自在に載っているものとしである。

更に、主燃焼室１の耐火耐熱側壁１．には、垂直方向に
間隔を置かれて数列の水平な二次空気口８１〜８コが設
けられており、これらの二次空気口８．〜８．には、そ
れぞれ、管路９１〜９．を介して、地上に設置しである
送風ｌ１１１０から強制通風が行われるようになってい
るが、各管路９１〜９．には、それぞれ、弁１１１〜１
１つが設置してあり、各管路９１〜９．への供給空気量
を、別個に制御自在としている。

また、二次燃焼室（煙道）２の耐火耐熱側壁２１には、
その長さ方向のほぼ中間部に、二次燃焼室（煙道）２内
に開口する少なくとも１個の予備バーナ１２が設置しで
ある外、その上方には、二次燃焼室（煙道）２内に二次
空気供給口１３が開口している。

本発明による焼却炉３０は、このような構成を有してい
るが、次ぎに、この焼却炉３０の操業方法を説明する。

まず、各部材が、図に示すような状態にある炉３０の主
燃焼室１の上部の開口部を閉鎖しているカバー５を水平
移動させることにより開放し、この開口部を経て、焼却
すべき可燃廃棄物を主燃焼室１内に、はぼ煙道２の開口
部の底面の高さに到達するまで投入する。

この状態において、主燃焼室ｌの上部の開口部を、カバ
ー５を元の位置に戻すことにより、図に示す状態に閉鎖
する。

次いで、主燃焼室１内に投入された被焼却廃棄物層の上
表面において、適宜な可燃物を適宜な手段により燃焼さ
ぜることにより（例えば、油を浸した布片を置き、これ
に点火し、燃焼させることにより）、最上層の被焼却廃
棄物に点火し、その燃焼を開始させる。この場き、被焼
却廃棄物には、カバー５にあけられた一次空気口６から
入る一次空気及び送風機】０から弁１１１〜１１．及び
管路９１〜９．を介して、二次空気口８１〜８．から二
次空気を制御して供給することにより、主燃焼室ｌ内に
特殊な波状の空気の対流を生じさせ、これにより、最上
層の被焼却廃棄物に水性ガス化反応を生じさせ、高温燃
焼を起こさせ、この層の被焼却廃棄物を、特別に燃料を
供給する必要無しに、被焼却廃棄物自体が発生する高音
度の燃焼熱により、完全燃焼をさせる。また、この際に
発生する、硫黄酸化物や、窒素酸化物や、塩化水素など
を含有する燃焼ガスは、二次燃焼室（煙道）２及び煙突
３を経て大気中に排出される。また、この燃焼は、高温
度の下に行われるので、初期の点火時を除き、燃焼期間
中における煙や、硫黄酸化物や、窒素酸化物や、塩化水
素などの発生は、最少限に抑制されると共に悪臭のある
有害ガスの発生も、各公共機関によって規定される排出
基準の、例えば、１７１０以下という低い値に抑制され
る。

同時に、この燃焼の際に発生する高熱は、最上層の被焼
却廃棄物から、その直下部の下層の被焼却廃棄物に伝達
され、この被焼却廃棄物を、高温状態に導き、これをガ
ス化すると同時に、それよりも下方の被焼却廃棄物層へ
も熱を伝達し、これを乾燥化させる。このようにして、
最上層の被焼却廃棄物の下部のガス化された被焼却廃棄
物層は、最上層の被焼却廃棄物の場合と同様に、一次及
び二次空気の供給の下に高温の下に完全に燃焼され、発
生した排ガスは、二次燃焼室（煙道）２及び煙突３を経
て大気中に、無煙・無臭の排ガスとして排出される。

熱論、この場合には、各列の二次空気口８１〜７．から
供給される二次空気の量を、弁１１．〜１１．の制御に
より、最適なものに！ｌ整するものとする。

このようにして、主燃焼室１内においては、ガス化され
た被焼却廃棄物層が、今度は、最上層の被焼却廃棄物層
として完全燃焼をし、その間に、その下方にある下層の
乾燥化された被焼却廃棄物層が、一次及び二次空気の供
給の下にガス化されると共にその下方の被焼却廃棄物層
を、同様に、一次及び二次空気の供給の下に乾燥化する
。

このような熱作用が、順次、上方の被焼却廃棄物層から
、下方の被焼却廃棄物層へと連続的に移行して行われ、
最終的には、最下層の被焼却廃棄物の完全燃焼が、行わ
れるようになる。

このように、燃焼が、上層から下層へ、順次、ガス化及
び乾燥化の過程を経て進行し、最終的には、被焼却廃棄
物の全量の完全燃焼が完了し、炉底の上には、燃焼かす
である粉末状の灰が。残ることとなる。この場合、主燃
焼室１の炉床は、コンクリートを施されること無く、天
然露地となっているので、これから発生する湿気が、主
燃焼室１内の被焼却廃棄物の温度が、不当に高温度とな
ることを防止し、主燃焼室１内の温度を最適温度、例え
ば、１，２００℃に維持し、完全燃焼させることに、役
立っている。

また、この場合に、必要があれば、二次燃焼室（煙道）
２内に設置しである予備バーナ１２が、未燃焼ガスを、
そこに空気供給口Ｊ３を経て同時に送られて来る新鮮な
二次空気と混合させ、これを完全燃焼させるようにする
ことが出来る。

このようにして、主燃焼室ｌ内に投入された被焼却廃棄
物の全量が焼却されると、燃焼かすを、灰出しビット４
から地上に取り出す。

これにより、被焼却廃棄物の焼却の１サイクルが完了す
るので、新たな被焼却廃棄物に対して、上の過程を繰り
返すことにより、被焼却廃棄物グ）新たな焼却が行われ
ることが出来ることとなる。

なお、この焼却過程において、必要がある場きには、煙
突３の底部に、例えば、サイクロン集塵装置を設置して
置くことにより、煤塵などの飛散を、有効に阻止するこ
とが出来る。

また、廃棄物の中に塩化ビニルなどのプラスチ・ンク材
料が多く含まれている場合には、この廃棄物に石灰粒を
供給することにより、これを塩素ガス処理させることに
より燃焼させることが出来るが、この場合には、燃焼か
すとして、少量の硬化灰が発生する。しかしながら、こ
の硬化灰も、灰出しビット４から取り出すことは、容易
である。

なお、水冷壁７は、その内部を水を循環させ、この水を
、被焼却廃棄物の燃焼により発生する熱を利用して加熱
し、温水を得ることを意図しているものであるが、この
水冷壁７は、必ずしも、設置する必要は無いものである
。

このようにして、本発明によると、主燃焼室１内におけ
る被焼却廃棄物の燃焼が、最上層から、順次、下層へ段
階的に行われ、その焼却過程において、焼却すべき廃棄
物が、順次、高温度に加熱され、ガス化され、乾燥化さ
れ、ガス化されたものが燃焼されること、ＲＭな一次空
気及び二次空気の供給を受けることなどのために、その
実質的な完全燃焼が、しかも、特別に燃料を供給するこ
とを必要とすること無しに、行われるものである。

次ぎに、本発明の詳細な説明する。

支」Ｌ旦ユ１、被焼却廃棄物都市家庭からの塵芥廃棄物容積及び重量（プレスされたもの）容積：　　７００ｘ７００ｘ７００　ｍｌ１重量：　約
７００　ｋｇ燃焼過程燃焼開始時、数分間煙の発生を見たが、その後は、煙は
、全く発生しなかった。

主燃焼炉内の温度上層温度　　　８００℃〜１．４００°Ｃ中層温度　　
　６００℃〜９００℃ 下層温度　　　１００　”Ｃ〜４００°Ｃ平均温度　　
　約１，２００℃ 燃焼後の灰の量重量　　　　　約１．２　ｋｇ結果焼却結果は、良好と判断された。

去−思−ｔＺ被焼却廃棄物産業廃棄物（塩化ビニルなどのプラスチック材料）２゜３゜排気ガス測定濃度ダス　ト　濃度　　　０．０１８　　ｇ／Ｎ−コ　（０
，５０ｇ／Ｎ−３）硫黄酸化物　　　０．０７６　　Ｎ
−コ／ｌ＋　　（０，８６Ｎ−３／ｈ）窒素酸化物　５
６．８　ｐｐｍ　（２５０ｐｐ（）かっこ内の数値は、
「排出基準」であり、この数値以下であれば、「適」と
判定される。

結果排気ガスの濃度は、排出基準以下であるので、この基準
に適合するものである。

注以上の実験結果から見て、本発明が、その所期の目的を
達成することが出来るものであることが、分かるところ
である。

１皿二激１本発明は、上記のように、従来の廃棄物の焼却方法ない
しは炉によっては、完全な焼却処理が不可能であること
や、その排出ガスの濃度を、排出基準に適合させること
が困難であるなどの問題点を解決することが出来る、新
規で改良された焼却方法及び焼却炉を提供するものであ
る。また、焼却炉は、従来のものにおけるように、火格
子を使用することが無いので、これに基づく炉運転の休
止などの小部＆の発生することを皆無とし、また、その
構成が極めて簡単であるので、建設費も、従来のものに
比べ、遥かに低減させることが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による焼却炉の１実施例を示す略縦断面図
である。１・・・主燃焼室、２・・・二次燃焼室（煙道）、３・
・煙突、４・灰出しビット、５・・・カバー、６・−一
次空気口、７・水冷壁、８・・・二次空気口、１〇−送
風機、１１・・弁、１２　　予備バーナ、１３・・二次
空気供給口。特許出願人　株式会社　工藤工作所

Claims

【特許請求の範囲】１、被焼却廃棄物を燃焼室の中に層状に装入することと
、被焼却廃棄物の上表面を、その上に一次空気を供給す
ると同時にその内部から二次空気を供給の下に燃焼させ
ることと、この燃焼により発生する燃焼ガスを二次燃焼
室を介して煙突から排出することと、これと平行的に、
被焼却廃棄物の上表面の燃焼に伴って発生する高温度の
熱を下層へ伝達し、その直下の下層の被焼却廃棄物を一
次及び二次空気の供給の下にガス化させると共にその下
部の下層の被焼却廃棄物を乾燥化することと、このガス
化された被焼却廃棄物を一次及び二次空気の供給の下に
燃焼させると共にその下部の乾燥化された被焼却廃棄物
を一次空気及び二次空気の供給の下にガス化させること
と、このような燃焼過程を、燃焼が被焼却廃棄物の最下
層に達するまで続行することと、燃焼により生じた灰を
燃焼室から排出することとから成り立っており、特に、
燃料を供給することを必要とすること無しに被償却廃棄
物を燃料させることを特徴とする廃棄物の焼却方法。２、適宜な平面輪部を有し、ある高さを有している、上
部が開放しているほぼ垂直な主燃焼室と、この開放部を
閉鎖するカバーと、主燃焼室にその上部部分において連
結されたほぼ水平な二次燃焼室と、二次燃焼室に連結さ
れたほぼ垂直な煙突と、主燃焼室内に開口するように垂
直方向に間隔を置いて水平に配列された数列の二次空気
口と、各列の二次空気口に空気を別個に供給するための
手段と、主燃焼室の上部に開口する一次空気口とから成
り立っていることを特徴とする廃棄物用焼却炉。３、一次空気口が、カバーにあけられている請求項２記
載の廃棄物用焼却炉。４、煙道に、予備バーナ口及び空気供給口が設けられて
いる請求項２又は３記載の廃棄物用焼却炉。５、主燃焼室が、地中に埋め込み設置されており、その
側壁を耐火耐熱材料により被覆されているが、炉底は露
地のままとされている請求項２，３又は４記載の廃棄物
用焼却炉。