JPH06313526A - 焼却処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、環境を汚染することなく効率よく
被焼却物を焼却処理することのできる装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 被焼却物を燃焼させてガス化する一次燃焼室
（１）と、当該一次燃焼室（１）の周壁（５）の端壁部
（５Ｃ）の下部位置に開口するよう設けられた煙道
（２）を介して接続された、前記一次燃焼室（１）で発
生し前記煙道（２）より導入される乾留ガスを燃焼させ
る二次燃焼室（３）とを有して成り、前記一次燃焼室
（１）の周壁（５）の両側壁部（５Ｂ）は、下方に向か
うに従って内方に傾斜し、前記一次燃焼室（１）の底床
面（４２）に、当該一次燃焼室（１）の内部に空気を供
給する空気供給管（９）が配設されていることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物、その他の被焼
却物を焼却処理するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】学校、病院、各種の事業所等から出され
る廃棄物、例えば不要となったプラスチックや建材など
のうち焼却可能なものは、通常、焼却されて処理される
ことが望ましい。図４は、このような焼却処理のために
従来において広く用いられている焼却炉の代表的な一例
における構成の概念を示す説明図である。この焼却炉１
０内においては、その底床面１１の上方に、空気導入空
間３０を介して火格子１２が水平に設けられ、その上方
に燃焼空間３１が形成されており、焼却炉１０の端壁１
０Ａには、燃焼空間３１に連通する被焼却物投入口１３
と、空気導入空間３０に連通する空気供給口１４とが形
成されており、天井部１０Ｂには燃焼空間３１に連通す
る煙突１５が設けられている。

【０００３】この焼却炉１０によれば、被焼却物投入口
１３から燃焼空間３１内に被焼却物が投入されて着火さ
れ、空気供給口１４から空気導入空間３０を介して導入
される空気により、被焼却物は自動的に燃焼が継続され
る。そして、導入される空気の供給量を調節することに
よって焼却速度が制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の焼却炉
１０では、燃焼空間３１内において、被焼却物が下層の
ものから燃焼してその上部のものが不完全燃焼するため
に相当量の煙が不可避的に発生するが、この煙は、煙突
１５よりそのまま外部に排出され、その煙中に存在する
二酸化炭素、窒素酸化物、煤などによって環境が汚染さ
れるという問題があった。また、上記の焼却炉１０で
は、被焼却物が完全に燃焼されることが困難で、炉内に
焼却残渣が多量に発生するという問題があった。さら
に、昨今の産業発展によって処理すべき廃棄物等の量が
増加しつつあるが、上記の焼却炉は占有空間が大きくて
高い効率で焼却処理することができない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る焼却処理装置は、被焼却物を燃焼させ
てガス化する一次燃焼室と、当該一次燃焼室の周壁の端
壁部の下部位置に開口するよう設けられた煙道を介して
接続された、前記一次燃焼室で発生し前記煙道より導入
される乾留ガスを燃焼させる二次燃焼室とを有して成
り、前記一次燃焼室の周壁の両側壁部は、下方に向かう
に従って内方に傾斜し、前記一次燃焼室の底床面に、当
該一次燃焼室の内部に空気を供給する空気供給管が配設
されていることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、一次燃焼室で発生する乾留ガ
スは煙道を介して二次燃焼室に導かれるが、この煙道は
一次燃焼室の周壁の端壁部の下部位置に開口するよう設
けられており、しかも一次燃焼室の周壁の両側壁部は下
方に向かうに従って内方に傾斜する状態に形成されてい
るため、一次燃焼室内で発生した乾留ガスは効率良く集
中して煙道に導かれ、しかも、煙道に導入される乾留ガ
スは一次燃焼室の底部で燃焼している被焼却物の高温部
分層に接触して加熱されるため、煙道から二次燃焼室に
入る乾留ガスは高温のものとなる。

【０００７】さらに、被焼却物の焼却に必要な空気を供
給するために、空気供給管が一次燃焼室の底床面に配設
されているため、被焼却物を一次燃焼室内に充満するよ
う投入することができ、当該被焼却物をその下層のもの
から順に焼却して行くために被焼却物を殆ど完全に焼却
させることが可能となり、一次燃焼室内での焼却残渣を
大幅に削減することが可能になる。また、大きい占有空
間の空気導入空間を設ける必要がなく、一次燃焼室の全
体の殆どを燃焼空間として利用することができるため、
小型で高い処理効率が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る焼却処理装置について具
体的に説明する。図１は、本発明に係る焼却処理装置の
一実施例の概略を示す図である。この焼却処理装置は、
図１に示されるように、被焼却物を燃焼させてガス化す
るための一次燃焼室１と、この一次燃焼室１の周壁５の
端壁部５Ｃの下部位置に開口するよう設けられた煙道２
を介して排出される乾留ガスを燃焼させる二次燃焼室３
とを有している。

【０００９】図２は、一次燃焼室１の縦断面を示す図で
あり、この図に示されるように、一次燃焼室１は、その
周壁５の縦断面の形状が馬蹄形のトンネル状となってい
る。即ち、一次燃焼室１の周壁５の天井部５Ａは大略半
円弧状であり、これに続く両側壁部５Ｂ、５Ｂは下方に
向かうに従って内側に向かう斜面を形成しており、その
鉛直方向に対する傾斜角度θは例えば１５°とされてい
る。側壁部５Ｂの下部位置には着火バーナー８が取り付
けられている。また、一次燃焼室１の周壁５の一方の端
壁部５Ｃには、開口２１が形成されてこの開口２１に連
通するよう煙道２が設けられ、また周壁５の他方の端壁
部５Ｄには被焼却物投入口７が設けられている。一次燃
焼室１の底床面４２には、各々一次燃焼室１の一端から
他端方向に伸びる適宜の数の空気供給管９が互いに平行
に配設されており、この空気供給管９は、図３に示すよ
うに、一次燃焼室１内に空気を供給するための孔１６
が、周方向に例えば３箇所ずつ、複数列設けられてい
る。空気供給管９には、圧縮ポンプ９１を含む空気供給
機構（図示せず）が接続されている。

【００１０】一次燃焼室１の周壁５の外側には、当該周
壁５との間に空隙５１を形成する外套壁５２が設けら
れ、空隙５１には冷却水供給機構が接続されており、こ
れにより、周壁５の外面に水ジャケット５０が形成され
る。

【００１１】一次燃焼室１には、煙道２を介して、乾留
ガスを燃焼するための二次燃焼室３が連結されており、
この二次燃焼室３には、外部から空気を取り入れて圧縮
し、これを二次燃焼室３内に供給するための圧縮ポンプ
９１、および着火バーナー８１が取り付けられている。

【００１２】上記二次燃焼室３には、この二次燃焼室３
よりの排出ガスを燃焼させる三次燃焼室４が接続されて
いる。さらに、この三次燃焼室４には、空気流入口２２
が設けられた排出路２３を介して、排出ガス中の煤塵を
集塵するサイクロン集塵機６０の上部が接続され、この
サイクロン集塵機６０の上方には煙突６が接続されてい
る。

【００１３】上述の焼却処理装置においては、一次燃焼
室１内に、その内容積に相当する量の被焼却物が被焼却
物投入口７より一括して投入される。この状態で、一次
燃焼室１内を密閉し、空気供給管９より空気を送り込む
と共に、着火バーナー８で被焼却物に着火すると、これ
により被焼却物の下層部分は燃焼状態となる。空気供給
管９より一次燃焼室１内に送り込まれる空気の供給量
は、火が消えず下層部分の燃焼状態が維持される程度の
少量に制御される。これにより、燃焼部分は赤熱され高
温状態になって自己燃焼するので、着火後は着火バーナ
ー８の作動を停止する。下層部分の被焼却物が燃焼して
灰化するとその体積が僅かとなる結果、その上方の被焼
却物が降下し下層部分となって燃焼されることが継続さ
れる。

【００１４】このように、一次燃焼室１内では、被焼却
物は自己燃焼を続けるが、一次燃焼室１は水ジャケット
５０によって冷却された状態にあるので、燃焼温度の上
昇が制御され、暴走が防止される。

【００１５】而して、一次燃焼室１内には被焼却物が充
満され、燃焼のために供給される空気の流量も火種が消
えない程度に制御されるため、下層部分より上に位置す
る被焼却物は不完全燃焼となり、乾留ガスが発生する
が、一次燃焼室１の両側壁部５Ｂ、５Ｂは下方に向かっ
て内方へ傾斜するよう形成されていることから、この両
側壁部５Ｂ、５Ｂが乾留ガスに対する整流壁となり、結
果、一次燃焼室１内で発生した乾留ガスは、開口２１に
向かって効率良く集中して煙道２に導入される。

【００１６】二次燃焼室３においては、圧縮ポンプ９１
により外部から空気を供給し、予め、着火バーナー８１
を点火して焔を出しておくと、煙道２から導入された乾
留ガスが着火するが、その後は乾留ガスが高温であるた
めに自己燃焼するので、着火バーナー８１の作動は停止
される。この二次燃焼室３においては、導入された乾留
ガスは供給される空気と十分に撹拌、混合され、これに
よって、乾留ガスが燃焼される。

【００１７】この二次燃焼室３内において一次燃焼室１
よりの乾留ガスを十分完全燃焼させるためには、乾留ガ
スと外部から供給される空気とを十分に混合することが
必要であり、そのためには、二次燃焼室３内での乾留ガ
スの滞留時間を例えば３秒間以上とすることが望まし
い。

【００１８】二次燃焼室３よりの排出ガスは、さらに三
次燃焼室４に排出されて燃焼される。このとき、三次燃
焼室４の入口付近におけるガスは高温になっているた
め、三次燃焼室４からの排出路２３に設けられている空
気流入口２２から空気が取り込まれて排出ガスの温度が
降下され、サイクロン集塵機６０へ排出される。サイク
ロン集塵機６０内では、排出ガス中に存在する塵の分級
操作が行われ、塵は下方から排出されて、無煙状態とな
った排出ガスが煙突６から外部へ排出される。

【００１９】三次燃焼室４においては、排出ガスの温度
を例えば２００℃以下に下げることができる。さらに、
二次燃焼室３から排出される例えば温度８００℃程度の
高温のガスをそのまま外部に排出させる場合には、三次
燃焼室４を通過する際の当該ガスの温度はなお３５０〜
４００℃の高温状態であり、そのままでは、ダイオキシ
ンなどの有害ガスを発生するおそれがあるが、排出ガス
の温度を２００℃以下に下げることにより、高温のまま
排出するときの問題点を十分に解決することができる。
また、サイクロン集塵機６０が損なわれるおそれもある
が、三次燃焼室４を設けることにより、更にガスの温度
を低下させることが望ましい。

【００２０】以上詳細に説明したように、上述の焼却処
理装置を用いることによって、有毒ガスを外部に排出す
ることなく、大量の被焼却物を殆ど完全に焼却処理する
ことができる。さらに水ジャケット５０に用いた冷却水
は、被焼却物の処理後は高温になっているため、この冷
却水をエネルギー源として用いることも可能である。

【００２１】以上において、両側壁部５Ｂ、５Ｂの鉛直
方向に対する傾斜角度θの大きさは、被焼却物の種類、
発生するガスの量、一次燃焼室１の容量、開口２１の大
きさと位置、その他の実際上の条件に応じて変更するこ
とが可能であるが、１０°〜３０°の範囲であることが
好ましい。傾斜角度θがこの範囲外の場合には、ガスを
開口２１に向けて集中させる効果が小さいと共に、全体
の機械的強度が小さくなる。

【００２２】また、煙道２に連通する開口２１の大きさ
は、一次燃焼室１からのガスの量に応じたものとされ
る。例えば、被焼却物がプラスチックなどの場合には、
多量のガスが発生するので、開口２１の大きさを小さく
して、二次燃焼室３において乾留ガスの完全燃焼を図る
ことが必要であり、具体的には、開口２１の開口面積
は、一次燃焼室１の端壁部５Ｃの面積に対し例えば１５
分の１程度とされる。

【００２３】本発明に係る焼却処理装置は、上記の実施
例に示す構成に限定されるものではなく、種々の変更を
加えることができる。例えば、被焼却物投入口７を一次
燃焼室１の周壁５の上部に設けることができる。さら
に、三次燃焼室４またはサイクロン集塵機６０は、二次
燃焼室３において乾留ガスの完全燃焼が達成できる場合
は必ずしも備える必要はない。

【００２４】本発明においては、一次燃焼室１、および
二次燃焼室３等よりなる一連の燃焼系統の複数を並列に
連結させ、煙突６を共有した構成とすることが可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の焼却処理装置によれば、被焼却
物の燃焼によって発生する可燃性ガスを高温のまま高い
効率で二次燃焼室に排出することができるので、この可
燃性ガスをさらに燃焼させて無煙、無臭に近い状態とし
て焼却処理することができる。さらに、一次燃焼室内の
焼却残渣を大幅に削減することができるので、この一次
燃焼室の清掃、維持が簡便となり、焼却処理を迅速に行
うことが可能になる。また、本発明の焼却処理装置によ
れば、大量の被焼却物を小型の燃焼室で効率良く処理す
ることができるので、狭い設置空間を有効に利用して本
装置を設置することができ、大量の焼却処理を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却処理装置の一実施例の概略を
示す図である。

【図２】本発明に係る焼却処理装置の一次燃焼室の概略
を説明する図である。

【図３】一次燃焼室内の空気供給管を示す部分破断斜視
図である。

【図４】従来の焼却炉の構成の概略を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 焼却炉 １０Ａ 端
壁 １０Ｂ，５Ａ 天井部 １
一次燃焼室 １１，４２ 底床面 １２
火格子 １３，７ 被焼却物投入口 １４
空気供給口 １５，６ 煙突 １６
孔 ２ 煙道 ２１ 開口 ２２ 空気流入口 ２３ 排
出口 ３０ 空気導入空間 ３ 二
次燃焼室 ３１ 燃焼空間 ４ 三
次燃焼室 ５０ 水ジャケット ５ 周
壁 ５Ｂ 側壁部 ５Ｃ、５Ｄ 端
壁部 ５１ 空隙 ５２ 外
套壁 ６０ サイクロン集塵機 ８，８１ 着
火バーナー ９ 空気供給管 ９１ 圧縮
ポンプ θ 傾斜角度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被焼却物を燃焼させてガス化する一次燃
   焼室と、当該一次燃焼室の周壁の端壁部の下部位置に開
   口するよう設けられた煙道を介して接続された、前記一
   次燃焼室で発生し前記煙道より導入される乾留ガスを燃
   焼させる二次燃焼室とを有して成り、 前記一次燃焼室の周壁の両側壁部は、下方に向かうに従
   って内方に傾斜し、 前記一次燃焼室の底床面に、当該一次燃焼室の内部に空
   気を供給する空気供給管が配設されていることを特徴と
   する焼却処理装置。