JPH07280229A - 大型焼却炉及びそれに用いる煙突 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄物の前処理なしに焼却でき、大気汚染防
止に適し、廃棄物の処理を商業ベースでも十分に焼却で
行えるようにする。 【構成】 スロープの途中に燃焼室１、このスロープ下
端に灰溜り２を配し、この燃焼室１の上手側面に開閉可
能な搬入口３を設け、下手側面に開閉可能な排出口４を
設け、更にこの燃焼室１にスクラバ５又は煙突６を連結
した焼却炉で、空気吹出口72を有してなる下り向きの条
溝71に砂73を充填してなるロストル７等を用いる。煙突
６は、下方は側面にネット66を配して下端を開放してな
り、上方は水平方向へ気流を生成するサイクロ64ンを設
けて上端を密閉してなる内筒62に、上端を開口した排気
口63とし、下端を密閉してなり、かつ前記ネット66及び
サイクロン64を隔離する遮蔽板67を有する外筒61を覆設
し、この遮蔽板67下方の外筒61側面に燃焼室又はスクラ
バからの排ガスを取り込む連通孔68を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家屋解体後に発生する
廃材及び瓦礫、廃棄プラスチック(廃プラ)、古鉄やゴム
の混合物のほか、廃車などの大量又は大型の廃棄物を一
度に、かつ連続的に焼却可能な大型焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家屋解体後の廃材及び瓦礫等は、
トラック等で運搬し、焼却又は埋め立てによる処分をす
る。ところが、埋め立てによる処分は、用地確保の問題
や環境汚染の問題があるために、こうした廃材及び瓦礫
等の廃棄物は、できれば焼却により処分することが好ま
しい。この焼却による廃棄物の処分は、所定の大きさに
破砕、分断された廃棄物を焼却炉で燃焼させるというも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した廃材及び瓦礫
については、木材や泥、土が多いものの、廃棄物全般に
ついてみれば、埋め立てによる処理は、汚染物質(PCB、
強アルカリ性物質等)が埋め立て地より漏れ出す恐れが
あり、好ましくは、こうした廃棄物は焼却による処理を
する方がよい。

【０００４】しかし、焼却においても、大気汚染防止の
観点から不完全燃焼によるカーボンススや一酸化炭素等
の排出を防止するため、完全燃焼させる必要がある。ま
た、実際面では、焼却炉が小さいために大量の処理又は
大型の廃棄物の処理ができないため、焼却前に破砕、分
断と言った前処理が必要となり、商業ベースでは採算が
取りにくい問題があった。そこで、廃棄物の処理を商業
ベースでも十分に焼却で行えるようにするため、廃棄物
の前処理なしに焼却でき、大気汚染防止に適した焼却炉
について検討することとした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その結果開発したもの
が、ほぼ地表面から下り勾配で所定幅のスロープを下面
としてこのスロープの途中に燃焼室１、このスロープ下
端に灰溜り２を配し、この燃焼室１の上手側面にスロー
プとほぼ同幅の開閉可能な搬入口３を設け、下手側面に
スロープとほぼ同幅の開閉可能な排出口４を設け、更に
この燃焼室１にスクラバ５又は煙突６を連結してなる大
型焼却炉である。スロープの幅は、廃棄物の運搬車輌、
例えば大型トラックやダンプが進退可能な程度にする。
また、燃焼室、灰溜りは、地中へ半埋設又は完全埋設の
状態で設けるようにするとよい。

【０００６】この焼却炉には、空気吹出口72を有してな
る下り向きの条溝71に砂73を充填してなるロストル７、
又は空気吹出口82を有してた下り向きの条溝81に回動す
るチェーン83の下り側84を配してなるロストル８、又は
空気吹出口92を有してなる下り向きに階段91を配してな
るロストル９を燃焼室１の下面に設けるとよい。

【０００７】また、煙突６は、下方は側面にネット66を
配して下端を開放してなり、上方は水平方向へ気流を生
成するサイクロ64ンを設けて上端を密閉してなる内筒62
に、上端を開口した排気口63とし、下端を密閉してな
り、かつ前記ネット66及びサイクロン64を隔離する遮蔽
板67を有する外筒61を覆設し、この遮蔽板67下方の外筒
61側面に燃焼室又はスクラバからの排ガスを取り込む連
通孔68を設けてなる構造のものがよい。

【０００８】

【作用】本発明の大型焼却炉は、破砕又は分断等の前処
理を施していない大量又は大型の廃棄物を、積載した運
搬車輌からスロープ上へ一度降ろしてブルドーザー等で
燃焼室１へ押し込むように搬入でき、燃焼後の廃棄物の
排出もブルドーザー等の作業機械を燃焼室１に進入させ
て灰溜り２へ押し出すように行うことができる。このと
き、前記運搬車輌又は作業機械は、地表面から連続した
スロープ上を移動できるので、燃焼室１への進退が容易
である。また、燃焼室１、灰溜り２を地中へ半埋設する
ことで周囲の土砂が断熱効果を発揮したり、完全埋設す
ることで前記断熱のほか、地上に別の建造物を建設する
こともできる。

【０００９】燃焼室１の下面に配したロストル７,８
は、下り向きに設けた条溝71,81に、砂73を充填する
ことで燃焼により発生したスラグをこの条溝71に沿って
排出口４から灰溜り２へ流れ出させたり、回動するチ
ェーン83の下り側84によりスラグをこの条溝81に沿って
強制的に排出口４から灰溜り２へ押し出し、前記スラグ
を灰溜り２へ蓄積させる。空気吹出口72,82は、燃焼に
より不足する燃焼室１内の空気を補充する。

【００１０】また、ロストル９は、下り向きに設けた階
段91により、液状化した廃棄物の流出を防ぎ、燃焼して
構造的にもろくなった固形の廃棄物を崩したり、転がせ
たりして、空気と廃棄物とを撹拌し、完全燃焼を図る。
空気吹出口92は、上記の空気吹出口と同様に、燃焼によ
り不足する燃焼室１内の空気を補充する。

【００１１】燃焼室１に連結したスクラバ５又は煙突６
は、排ガスから、燃焼により発生した粉塵、例えばカー
ボン等を除去してから、排ガスを排気する。スクラバ５
から送られる排ガスは、まず連通孔68から煙突６の外筒
61と内筒62との側面間に取り込まれ、遮蔽板67があるた
めに螺旋を描きながら下方へ降りていき、ネット66を通
って内筒上方へ吸い込まれる。

【００１２】このとき、粉塵を含む水蒸気が外筒61側面
又はネット66に衝突することで凝縮して水滴となり、粉
塵と共に汚水として回収される。内筒内を上方へ吸い込
まれた排ガスは、密閉された内筒62上端へ至り、サイク
ロン64により外筒61の側壁内面へぶつけられ、前記同様
に水蒸気を凝縮させて回収される。このように、排ガス
中の粉塵を含んだ水蒸気は外筒側面、ネット又はサイク
ロンの各部で回収し、粉塵を含まない排ガスのみを排気
口63から排気するのである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図を参照し
ながら説明する。図１は実施例として、条溝に砂を充填
したロストルを有する燃焼室からなる大型焼却炉のスロ
ープ方向の断面図、図２は同スロープ方向の水平断面図
である。図１に見られるように、この焼却炉は、図１中
右から左へ向けて下り勾配約８度のスロープの開始位
置、すなわち地表面から水平距離約6.5ｍが搬入路31
で、この搬入路31後端から水平距離約10ｍが燃焼室１、
この燃焼室１後端から水平距離約3.5ｍが灰溜り２であ
る。

【００１４】搬入路31と燃焼室１との境には、上下動に
より開閉可能なスライド式扉からなる搬入口３を持ち、
燃焼室１と灰溜り２との境には、上下動により開閉可能
なスライド式扉からなる排出口４を持つ。搬入路31から
搬入口３、燃焼室１、排出口４は連続したスロープの上
に配されているが、灰溜り２は燃焼室１と段差21を設け
て水平な下面を持っている。ただし、それぞれの幅は全
て同一で、スロープと同幅の約６ｍである。

【００１５】図１又は図２に見られるように、燃焼室１
は、下段の主燃焼室11と上段の副燃焼室12とに分かれて
いて、主燃焼室11の下面であるスロープに平行な条溝71
を９本設け、ロストル７としている。このロストル７の
条溝71は、上方に段差74を有するスロープ方向断面が三
角形の溝で、前記段差74に空気吹出口72を配し、条溝71
全域にわたってスロープ面と同一になるまで砂73を充填
している。条溝71に設けた空気吹出口72は、燃焼する廃
棄物に新鮮な空気を供給するためのもので、主燃焼室11
側面にも同様な空気吹出口13を配している。焼却された
廃棄物は、排出口４から灰溜り２へと排出され、堆積さ
せる。砂73は、燃焼した排気物の微粉末が堆積したり、
外部から流入又は搬入路31に撒いた砂が排気物の搬入と
共に燃焼室１へ押し込まれることで適宜条溝71を充足す
ることができる。

【００１６】図１に見られるように、副燃焼室12は、主
燃焼室11の1/4程度の容積を持ち、スロープ上方に配し
た高温のパンチングメタル14を通して主燃焼室11からの
粉塵を含んだ排ガスを吸入、同時にこのパンチングメタ
ルにより排ガスと共に粉塵を二次燃焼し、蛇行した経路
15を通して、スロープ側方に配された縦型のスクラバ５
に送る。このように、この副燃焼室12は粉塵等を大量に
含んだ排ガスからできる限りその粉塵等を除去すること
を目的としている。排ガスを蛇行させるのは、粉塵等の
運動量を減少、落下させてその粉塵等をこの副燃焼室12
内で燃焼させて廃棄物を完全燃焼させるためと、縦型の
スクラバ５へ送る粉塵等を少しでも減らすためという理
由による。

【００１７】スクラバには種々の態様のものがあるが、
本発明の焼却装置では、図３の断面図に見られるような
縦型のスクラバ５及び横型のスクラバ55を用いている。
この縦型のスクラバ５を例として構造を説明すれば、密
閉された円筒状の容器からなり、図２に見られるよう
に、スクラバ５の上端から引き回され下方へ延長された
引出パイプ51を、横型のスクラバ55、そして排ガスファ
ン52を介して煙突６へ連結している。副燃焼室12から排
気された排ガスは、排ガスファン52の吸引によりスクラ
バ５の下方から吸引され、スクラバ５上端から前記引出
パイプ51を通り、同様な機能を有する横型スクラバ、そ
して煙突へ送られるのである。

【００１８】スクラバ５は、排ガスが上方へ向かう経路
が蛇行していて、引出パイプの取付縁部にシャワー53を
配している。これは、排ガスを蛇行させて残存する粉塵
等を取り除くと同時に、落下する水分に粉塵等を付着さ
せ、粉塵等を汚水として回収できるようにしたものであ
る。回収された汚水は水処理槽54で浄化する。なお、ス
クラバは１体だけでも構わないが、排ガス中の粉塵を回
収する効率が悪い場合には、本実施例に見られるよう
に、横型のスクラバ55を縦型のスクラバ５と組合せると
よい。

【００１９】煙突６は、図４の断面図に見られるよう
に、内筒62と外筒61とからなる二重構造である。内筒62
下方側面にはネット66を設け、上方にはサイクロン64を
配している。ネット66上縁と内筒62下縁との接続部を覆
うカバー601は、排ガスがネット66を介さずに内筒へ吸
引されることを防止する働きを持つ。外筒61は、遮蔽板
67でネット66とサイクロン64とを隔離するよう内筒62に
覆設してあり、上方にはサイクロンの気流を下方へ散逸
させないように整流板602を設けてある。

【００２０】スクラバ55から送られてくる排ガスは、遮
蔽板67直下の外筒61に設けられた連通孔68から煙突６に
取込まれ、カバー601を回り込んでネット66を通って内
筒62下方から上方へと上昇、サイクロンで再び外筒へぶ
つけられた後、排気口から排気される。排ガス中の水蒸
気は、外筒61側面又はネット66に凝縮し、外筒61側面
又はネット66に沿って落下することで、遮蔽板67上面
に溜る水滴はドレイン603を通って、そしてサイクロ
ン周辺に凝縮した水滴はドレイン604を通して汚水とし
て回収され、図２中の水処理槽65で浄化する。

【００２１】この実施例において、図１を参照しなが
ら、本発明の焼却炉の焼却処理の順序を説明する。対象
となる廃棄物は、家屋解体後の廃材及び瓦礫のほか、廃
プラ、古鉄やゴム、廃車等、焼却により処分可能なもの
ならばなんでもよい。これらの廃棄物は、特に破砕又は
分断等の廃棄物の大きさを小さくする前工程を経ること
なく、トラック又はダンプに積載して運搬し、搬入口３
を開き、排出口４を閉じた状態で廃棄物をスロープ上へ
降ろし、ブルドーザーでこの廃棄物を燃焼室１へ押し込
むように搬入する。このとき、燃焼室１内に燃焼済みの
廃棄物があれば、排出口４も開いておいて、搬入する廃
棄物で燃焼済みの廃棄物を押し出してやれば作業の効率
化を図ることができる。

【００２２】廃棄物の燃焼室１への搬入後、搬入口３を
共に閉じて燃焼室１を隔離し、空気吹出口72,13からの
空気の供給で破棄物を燃焼させる。熱せられて上昇する
排ガスは、主燃焼室11から副燃焼室12へと移動し、その
後、縦型のスクラバ５、煙突６それぞれにおいて粉塵等
を汚水として回収してから、排気口63から放出する。ス
クラバ５、煙突６から回収する汚水は、それぞれの水処
理槽54,65に貯水しながら、適宜浄化処理を行い、排水
する。

【００２３】燃焼中に廃棄物から出るスラグについて
は、適宜、ロストル７を伝って灰溜り２へ回収される。
燃焼後、燃焼済み廃棄物は、搬入口３、排出口４ともに
開いてから、搬入口３から進入させたブルドーザーで灰
溜り２へ押し出す手段により、排出口４から灰溜り２へ
排出する。前述のように、新たに搬入する廃棄物で燃焼
済みの廃棄物を押し出すようにしてもよい。スロープの
幅を広くしておけばこうした作業も簡単に行うことがで
きる。

【００２４】図５には、主燃焼室11の下面にスロープに
平行な条溝81を９本設け、この条溝81に回動するチェー
ン83の下り側84を配してロストル８とした第２実施例の
断面図を示す。この第２実施例のロストル８は、燃焼室
１下面に堆積するスラグをチェーン83により強制的に灰
溜り２へと排出するようにしている。断面形状は条溝だ
けのロストル７を有する実施例に似て、上方に空気吹出
口82を有するスロープとの段差85を設けている。チェー
ン83は、条溝81全域にわたってスロープ面と同一になる
線上に、スロープ下方へと回動する下り側84を配してあ
る。

【００２５】砂73を充填したロストル７は、砂73により
スラグのスロープへの固着を防ぎ、同時に、排気物とス
ロープ面との摩擦を軽減し、廃棄物の搬入や灰溜りへの
押し出しを容易にする。回動するチェーン83のロストル
８は、チェーン83の回動によりスラグを強制的に追い出
して、スロープに固着を防ぎ、廃棄物の搬入を助け、灰
溜りへの押し出しを強制的に行う。

【００２６】ロストルの機能は前記のようなものが主で
あるが、本発明の焼却炉が大型であるという特質を活か
す意味で、図６に見られるような、主燃焼室11の下面
に、空気吹出口92を有する階段91をスロープと直角に設
けたロストル９でもよい。これは、燃焼により液状化す
る廃棄物の燃焼中の流出を防止し、同時に大型の廃棄物
が階段91上で崩れ落ちることで撹拌されて完全燃焼が行
えるようにしている。このロストル９は、例えば、車そ
のまま燃焼させる場合などに適している。

【００２７】

【発明の効果】本発明の大型焼却炉を用いれば、これま
でのように破砕、分断といった前工程を経ることなく、
廃棄物を大量又は大型のまま焼却して、廃棄物の焼却処
理に要していた時間、費用を大幅に削減することができ
る。その際、焼却炉への廃棄物の投入、排出が、ブルド
ーザー等によるスロープ下方に向かっての一方向の押し
出しにより行うことができるので、効率のよい作業が実
現できる。

【００２８】燃焼済みの廃棄物とスラグとは、いずれも
灰溜りに回収され、廃棄物の焼却後の処理を合わせて行
うことができ、便利である。また、排ガス中に含まれる
粉塵等は、副燃焼室で燃焼できるのでより完全燃焼に近
い処理ができる。また、燃焼室から廃棄された排ガス
も、スクラバ、煙突を通すことで粉塵等を汚水として回
収できるので、排ガスによる大気汚染の問題が回避され
る。汚水も浄化されるので、水質汚染の問題もない。

【００２９】また、この大型焼却炉は、地表面から下り
勾配で設けたスロープ上に燃焼室等を配すことで、燃焼
室がほぼ地中に埋設される格好となり、高温になる燃焼
室の断熱のための構造を別段配慮しなくても、周囲へ熱
による影響を与えることがない。燃焼室を完全に地下へ
埋めてしまえば、例えば地上に廃棄物を出す工場を建設
し、地中にこの大型焼却炉を設けるなど、土地の有効利
用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】条溝に砂を充填したロストルを有する実施例の
垂直断面図である。

【図２】同実施例のスロープ方向の水平断面図である。

【図３】同実施例に用いた縦型のスクラバの垂直断面図
である。

【図４】同実施例の煙突の垂直断面図である。

【図５】条溝にチェーンを配したロストルを有する焼却
炉の垂直断面図である。

【図６】階段からなるロストルを有する焼却炉の垂直断
面図である。

【符号の説明】

１ 燃焼室 ２ 灰溜り ３ 搬入口 ４ 排出口 ５ スクラバ ６ 煙突 ７ ロストル ８ ロストル ９ ロストル 61 外筒 62 内筒 63 排気口 64 サイクロン 66 ネット 67 遮蔽板 68 連通孔 71 条溝 72 空気吹出口 73 砂 81 条溝 82 空気吹出口 83 チェーン 84 下り側 91 階段 92 空気吹出口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロープを下面としてスロープの途中に
   燃焼室１、該スロープ下端に灰溜り２を配し、該燃焼室
   の上手側面にスロープとほぼ同幅の開閉可能な搬入口３
   を設け、該燃焼室の下手側面にスロープとほぼ同幅の開
   閉可能な排出口４を設け、該燃焼室にスクラバ５又は煙
   突６を連結してなる大型焼却炉。
2. 【請求項２】 スロープを下面として該スロープの途中
   に燃焼室１、該スロープ下端に灰溜り２を配し、空気吹
   出口72を有してなる下り向きの条溝71に砂73を充填して
   なるロストル７を該燃焼室の下面に設けてなる大型焼却
   炉。
3. 【請求項３】 スロープを下面として該スロープの途中
   に燃焼室１、該スロープ下端に灰溜り２を配し、空気吹
   出口82を有してなる下り向きの条溝81に回動するチェー
   ン83の下り側84を配してなるロストル８を該燃焼室の下
   面に設けてなる大型焼却炉。
4. 【請求項４】 スロープを下面として該スロープの途中
   に燃焼室１、該スロープ下端に灰溜り２を配し、空気吹
   出口92を有してなる下り向きに階段91を配してなるロス
   トル９を該燃焼室の下面に設けてなる大型焼却炉。
5. 【請求項５】 下方は側面にネット66を配して下端を開
   放してなり、上方は水平方向へ気流を生成するサイクロ
   ン64を設けて上端を密閉してなる内筒62に、上端を開口
   した排気口63とし、下端を密閉してなり、かつ前記ネッ
   ト66及びサイクロン64を隔離する遮蔽板67を有する外筒
   61を覆設し、該遮蔽板下方の外筒61側面に燃焼室又はス
   クラバからの排ガスを取り込む連通孔68を設けてなる煙
   突。