JPH0634117A - 焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 都市ごみ、産業廃棄物に係る二次燃焼室にお
ける燃焼性を向上させ、ダイオキシン類等の難分解性有
機塩素化合物の排出を低減する。 【構成】 投入ドア、一次燃焼室１０とバ−ナ、煙道１
７若しくは煙突と連結する排出口をもち、円筒形状を有
する二次燃焼室１３とを煙道１７を介して竪方向に連結
した焼却炉において、一次燃焼室１０と二次燃焼室１３
を連通する煙道の中心が二次燃焼室１３横断面の中心に
対して偏心し、一次燃焼室から排出する排ガスを二次燃
焼室接線方向に導入させ、二次燃焼室外側に空気供給槽
が二次燃焼室を覆うようにし、二次燃焼室に空気供給槽
と連通するように燃焼用空気を供給する空気ノズルを設
け、空気ノズルの吐出口が、二次燃焼室接線方向に配向
するように設ける焼却炉。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ、産業廃棄物
の焼却炉に係り、特に二次燃焼室における燃焼改善を行
い、燃焼性を向上させ、ダイオキシン類などの難分解性
有機塩素化合物を分解する焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ、産業廃棄物の焼却炉における
ダイオキシン類等の発生は、被焼却物燃焼排ガスのＣＯ
濃度と強い正の相関があり、被焼却物燃焼排ガスのＣＯ
濃度が大きくなるにつれてダイオキシン類濃度も高くな
ることが推測される。平成２年１２月に厚生省水道環境
部環境整備課から発表されたダイオキシン類発生防止等
ガイドラインにおいても、ダイオキシン類発生量の指標
として被焼却物燃焼排ガスのＣＯ濃度が採用されてい
る。

【０００３】一方、従来、都市ごみ、産業廃棄物の焼却
炉、特に小型焼却炉として竪型二段焼却炉が用いられて
おり、例えば特公昭４５−１２６３８号公報記載の無煙
ごみ焼却炉など種々の型式のものが提案されている。従
来の竪型二段焼却炉の構成を図６、７を用いて詳細に説
明する。図６は従来の竪型二段焼却炉の正面図、図７は
図６のＣ−Ｃ断面図を示す。

【０００４】図６、７において、円筒形状を有した一次
燃焼室１の一端には被焼却物投入ドア３及び蓋２が開閉
自在に取り付けられ、その他端には燃焼用空気供給用の
上側燃焼空気口８が設けられている。また、一次燃焼室
１の炉床には燃焼用空気供給用の下側燃焼空気口９が設
けられている。そして、この一次燃焼室１の上方には被
焼却物燃焼排ガスをガス化燃焼させ無煙化するための二
次燃焼室４が載置されており、煙道５を介して、前記一
次燃焼室１と連通している。該二次燃焼室４には高熱ガ
スまたは火炎供給用のバ−ナ６及び被焼却物燃焼排ガス
排出用の煙突７が設けられている。

【０００５】上述のように構成された従来の竪型二段焼
却炉においては、被焼却物投入ドア３を開けて被焼却物
を一次燃焼室１の炉床上に投入すると、該被焼却物はバ
−ナ（図示せず）の火炎のより加熱され、経時的に乾
燥、燃焼、後燃焼と進行する。そして、被焼却物が燃焼
すると被焼却物燃焼排ガスが発生するが、該被焼却物燃
焼排ガスは煙道５を経て二次燃焼室４至り、ここにおい
てバ−ナ６の火炎により、該被焼却物燃焼排ガス中の未
燃焼分を燃焼させ、無煙化状態にて煙突７から系外に排
出されるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の竪型二段焼却炉では、ダイオキシン類などの難分
解性有機塩素化合物の低減に関しては、十分な効果が得
られないことが懸念された。すなわち上述した従来の竪
型二段焼却炉では二次燃焼室４において、ＣＯ、炭化水
素等含む未燃焼ガスの一部は分解を受けずに排出され、
また、焼却炉内で発生したダイオキシン類等が分解を受
けず比較的多く排出される。また、熱分解を受けても完
全に二酸化炭素まで分解されないで、部分酸化状態で止
まり、未燃焼ガス中には未燃の有機炭素分が存在するた
め、後段の排ガス処理過程等における温度条件等によ
り、再び、ダイオキシン類等に再生成される。

【０００７】被焼却物燃焼排ガスにはＣＯ、炭化水素な
どを含む未燃焼ガス、及び酸素を比較的多く含む燃焼ガ
スから構成される。二次燃焼室においてＣＯ、炭化水素
等を含む未燃焼ガスを完全に二酸化炭素の分解するため
には、該二次燃焼室は （１）高温雰囲気下（８００〜１０００℃）にあるこ
と。 （２）分解に十分な滞留時間を確保できること。 （３）未燃焼ガスと空気とが良好な混合状態にあるこ
と。 が必須条件である。特に高温ガスの場合、ガスの粘度が
常温状態に比べて著しく大きくなるため、（３）の未燃
焼ガスと空気との混合は重要である。

【０００８】本発明は、前記問題点を解決し、ダイオキ
シン類などの難分解性有機塩素化合物の排出を極限まで
低減する焼却炉を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、被焼却物投入
ドアを有し、燃焼用空気供給手段から燃焼用空気が供給
される一次燃焼室とバ−ナを有し、大気とを連通する煙
道もしくは煙突と連結する排出口を配設し、円筒形状を
有する二次燃焼室とを煙道を介して竪方向に連結した焼
却炉において、一次燃焼室と二次燃焼室とを連通させる
前記煙道の中心が二次燃焼室横断面の中心に対して偏心
させ、該一次燃焼室から排出される被焼却物燃焼排ガス
を該二次燃焼室接線方向に導入させ、前記二次燃焼室外
側に空気供給槽が該二次燃焼室を覆うように配設し、前
記二次燃焼室に該空気供給槽と連通するように燃焼用空
気を供給するための空気ノズル配設し、該空気ノズルの
吐出口が、該二次燃焼室接線方向に配向するように配設
したことを特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図５を用いて
説明する。図１は本発明の焼却炉の横断面図、図２は図
１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４及
び図５は空気ノズルの詳細図である。

【００１１】図１〜３において、一次燃焼室１０の一端
には被焼却物投入ドア１２及び蓋１１を開閉自在に取り
付け、一次燃焼室１０の炉床には燃焼用空気供給用の下
側燃焼空気口１８を設ける。そして該一次燃焼室１０の
上方には被焼却物燃焼排ガスをガス化燃焼させ、無煙化
するための二次燃焼室１３を載置しており、煙道１４を
介して、前記一次燃焼室１０と連通する。

【００１２】該二次燃焼室１３は円筒形状を有し、前記
煙道１４は該二次燃焼室１３の横断面の中心に対して偏
心させ、前記一次燃焼室１０からの被焼却物燃焼排ガス
を該二次燃焼室１３接線方向に導入できるよう配設す
る。また、該二次燃焼室１３には煙道１４の比較的近い
一端面に高熱ガスまたは火炎供給用のバ−ナ１５及び他
端面近傍に被焼却物燃焼排ガスの排出口１６を設けてお
り、該排出口１６を介して煙道１７と連通する。また、
該二次燃焼室１３の外側には、空気供給槽１９を二次燃
焼室１３を覆うように配設し、二次燃焼室１３と空気供
給槽１９は空気ノズル２０を介して連通する。図４にお
いて、空気ノズル２０は二次燃焼室１３と連通する吐出
口が該二次燃焼室１３接線方向に配向する。

【００１３】図１、２に示す実施例では、被焼却物投入
ドア１２を手動操作により開閉し、ごみを投入する例を
示したが、シリンダ等を介して自動的に開閉する機能を
付加し、自動化してもよい。また自動化された前記被焼
却物投入ドアは一次燃焼室１０の他端に配設してもよ
く、更には該被焼却物投入ドアの前段に被焼却物投入装
置を設置してもよい。また、図３、４に示す実施例で
は、空気ノズル２０は二次燃焼室１３壁面に設けた貫通
穴であり、該貫通穴が二次燃焼室１３の接線方向に配向
する例を示したが図５に示すように二次燃焼室１３壁面
をパイプ２１が垂直方向に貫通し、該パイプ２１の該二
次燃焼室１３側の端面に盲板２２を取付けて盲にし、該
パイプ２１側面に開口２３を設け、該開口２３を二次燃
焼室１３接線方向に配向してもよい。

【００１４】次に図１〜図４を用いて、前述のように構
成された本発明の焼却炉における被焼却物の燃焼状態及
び被焼却物燃焼排ガスの流れについて説明する。一次燃
焼室１０に投入された被焼却物は一次燃焼室１０に配設
したバ−ナ（図示せず）の火炎により、加熱され、乾
燥、燃焼、後燃焼と経時的に進行する。その際、燃焼用
空気供給手段を介して燃焼用空気を被焼却物に供給す
る。そして被焼却物が燃焼すると被焼却物燃焼排ガスが
発生するが、該被焼却物燃焼排ガスは煙道１４を介し
て、二次燃焼室１３に導入される。該煙道１４の中心
は、二次燃焼室１３の横断面の中心に対して偏心してい
るので、二次燃焼室１３において被焼却物燃焼排ガスの
旋回流が発生する。また、被焼却物燃焼排ガスには二次
燃焼室１３の外側に配設した空気供給槽１９から空気ノ
ズル２０を介して燃焼用空気を供給する。燃焼用空気を
供給するための空気ノズル２０の吐出口は前記被焼却物
燃焼排ガスの旋回流と同方向の二次燃焼室１３の接線方
向に配向しているため、該空気ノズル２０からの燃焼用
空気の噴射流により前記被焼却物燃焼排ガスの旋回流は
著しく加速され、すなわち旋回角速度が顕著に拡大さ
れ、激しい渦流になる。

【００１５】次に本発明の燃焼効果について表１を用い
て説明する。同表は本発明における被焼却物燃焼排ガス
のＣＯ濃度を示したものである。同表に比較のため、従
来による結果も併記した。本発明では被焼却物燃焼排ガ
スのＣＯ濃度２０〜６０ｐｐｍ、従来では９５〜２５０
ｐｐｍであり、本発明及び従来を比較すると、本発明に
おける被焼却物燃焼排ガスのＣＯ濃度は著しく小さい事
が分かる。また、本発明では、前記ダイオキシン類発生
防止等ガイドラインにより定められた機械化バッチ炉の
目標値１００ｐｐｍ以下を達成している。

【表１】

【発明の効果】二次燃焼室において、被焼却物燃焼排ガ
スの前記旋回、渦流を発生させることにより、未燃焼ガ
スと燃焼用空気との撹拌、混合が大幅に促進し、未燃焼
ガスのガス化燃焼が進み、該二次燃焼室から排出される
被焼却物燃焼排ガス中に含まれるＣＯ、炭化水素濃度を
大幅に低減できる。更には、ダイオキシン類等の難分解
性有機塩素化合物を極限まで分解できる。また前述のよ
うに二次燃焼室において、被焼却物燃焼排ガスの流れを
旋回、渦流とすることにより、該被焼却物燃焼排ガスの
ショ−トパス、また該二次燃焼室における低温領域（８
００℃未満）を抑制でき、結果的に二次燃焼室におい
て、高温雰囲気設立、分解時間確保にも効果がある。本
発明は以上の説明から明らかなように、従来の竪型二段
焼却炉に比較して被焼却物燃焼排ガスのＣＯ濃度を大幅
に低減でき、厚生省が平成２年１２月に発表したダイオ
キシン類発生防止等ガイドラインに対応可能な焼却炉を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼却炉の横断面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図

【図４】空気ノズルの詳細図

【図５】空気ノズルの詳細図

【図６】従来の竪型二段焼却炉の正面図

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図

【符号の説明】

１０ 一次燃焼室 １３ 二次燃焼室 １４ 煙道 １５ バ−ナ １６ 排出口 １７ 煙道

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被焼却物投入ドアを有し、燃焼用空気供
   給手段から燃焼用空気が供給される一次燃焼室とバ−ナ
   を有し、大気とを連通する煙道、もしくは煙突と連結す
   る排出口を配設し、円筒形状を有する二次燃焼室とを煙
   道を介して竪方向に連結した焼却炉において、一次燃焼
   室と二次燃焼室とを連通させる前記煙道の中心が二次燃
   焼室横断面の中心に対して偏心させ、該一次燃焼室から
   排出される被焼却物燃焼排ガスを該二次燃焼室接線方向
   に導入させ、前記二次燃焼室外側に空気供給槽が該二次
   燃焼室を覆うように配設し、前記二次燃焼室に該空気供
   給槽と連通するように燃焼用空気を供給するための空気
   ノズル配設し、該空気ノズルの吐出口が、該二次燃焼室
   接線方向に配向するように配設したことを特徴とする焼
   却炉。