JPH0970517A - 高温焼却灰の集塵処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼終了直後の焼却炉内に堆積した焼却灰を
そのまま吸引して焼却炉外で速やかに冷却すると共に、
微粉塵化した焼却灰を空気中に飛散させることなく効率
的に集塵して、焼却炉の耐久性を縮めることなく周囲の
環境を保全することができる安全で人体への悪影響を与
える虞れが全くない高温焼却灰の集塵処理装置を提供す
る。 【解決手段】 高温焼却灰の集塵処理装置１，２０を、
一端部が焼却炉の焼却灰堆積部に挿脱自在な耐熱吸引体
２，２２と、該耐熱吸引体２，２２の他端部が連通接続
されたハウジング３，２３と、該ハウジング３，２３内
のエアー流路に介設された集塵フィルタ４，２４と、該
集塵フィルタ４，２４の上流側表面及び内部に水膜を形
成させる散水装置５，６，２５，２６と、上記焼却灰を
耐熱吸引体２，２２から集塵フィルタ４，２４へと吸引
する吸引ファン７，２７と、上記集塵フィルタ４，２４
で捕集された焼却灰を受ける集灰タンク８，２８と、を
有して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、都市ごみや産業
廃棄物等のごみを焼却炉で焼却したときに発生する高温
の焼却灰を焼却炉内から吸引し、衝突・慣性集塵原理や
遠心力集塵原理等を利用して集塵処理する装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術とその課題】周知のように、都市ごみや産業
廃棄物等をごみ焼却炉で焼却した場合、焼却された灰
は、焼却炉の床に堆積するが、これをそのまま放置した
のでは、燃焼に必要なエアー量を確保することができな
いため、焼却後に上記堆積した焼却灰を焼却炉外へと掻
き出しているのが現状である。

【０００３】ところで、上記焼却灰は、燃焼完了直後は
非常に高温であるため、これを直に掻き出すことは非常
に危険であり、しかも、焼却炉の周囲温度も上昇してい
るため、酸素が欠乏している虞れもあることから、これ
を回避して安全に作業するためには、焼却灰が冷却する
まで待たなければならず、その間、当該焼却炉を使用す
ることができないため、焼却炉の稼動効率が非常に悪
く、また、時間のロスも大きいという問題を有してい
た。

【０００４】また、上記焼却灰は、高温で燃焼処理され
るため、非常に細かな微粉塵が生成されるため、焼却炉
からこれを掻き出した場合に空中に飛散して床面を汚し
たり、周囲の空気を汚染し、或は、目鼻に入って健康を
害する、という問題も有していた。

【０００５】このような問題を解決するための手段とし
て、従来では、燃焼終了の直後に、焼却炉内に堆積した
焼却灰に散水するように構成したものも見受けられる
が、このような散水方式の場合、焼却炉の耐久性を縮め
てしまう、という問題を有し、抜本的な解決手段には至
っていないのが現状である。

【０００６】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、燃焼終了直後
の焼却炉内に堆積した焼却灰をそのまま吸引して焼却炉
外で速やかに冷却すると共に、微粉塵化した焼却灰を空
気中に飛散させることなく効率的に集塵して、焼却炉の
耐久性を縮めることなく周囲の環境を保全することがで
きる安全で人体への悪影響を与える虞れが全くない高温
焼却灰の集塵処理装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明にあっては、高温焼却灰の集塵処理装置
を、一端部が焼却炉の焼却灰堆積部に挿脱自在な耐熱吸
引体と、この耐熱吸引体の他端部が連通接続されたハウ
ジングと、このハウジング内のエアー流路に介設された
集塵フィルタと、この集塵フィルタの上流側表面及び内
部に水膜を形成させる散水装置と、上記焼却灰を耐熱吸
引体から集塵フィルタへと吸引する吸引ファンと、上記
集塵フィルタで捕集された焼却灰を受ける集灰タンク
と、を有して構成したことを特徴とするものである。

【０００８】また、この発明にあっては、焼却灰による
目詰まりを防止するため、上記ハウジング内のエアー流
路にサイクロン装置を配設し、上記耐熱吸引体で吸引さ
れた焼却灰の内、微粉塵以外の粗粒径の灰を上記サイク
ロン装置で一次捕集した後、このサイクロン装置で捕集
されなかった微粉塵を上記散水装置で捕集するように構
成したことを特徴とするものである。勿論、このサイク
ロン装置で一次捕集された焼却灰は、集塵タンクに集塵
することで、産業廃棄物として廃棄することができる。

【０００９】さらに、上記散水装置は、微粉塵化された
焼却灰の捕集効率を高めるため、集塵フィルタの上流側
表面に水膜を形成させる第１の散水手段と、集塵フィル
タの内部に水を供給する第２の散水手段と、から構成す
るのが望ましい。

【００１０】また、この発明にあっては、微粉塵化され
た焼却灰の集塵フィルタにおける通過分離速度を調整し
て捕集効率を高めるため、上記集塵フィルタの下部を上
記集灰タンク内に浸漬し、集塵フィルタ表面に開口面積
調整用のスライド板を配設することで、上記集塵フィル
タの灰捕集面積を調整するように構成したことを特徴と
するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
例に基きこの発明を詳細に説明する。

【００１２】図１は、この発明の第１形態例に係る高温
焼却灰の集塵処理装置１を示しており、この第１形態例
に係る高温焼却灰の集塵処理装置１は、一端部が焼却炉
（図示せず）の焼却灰堆積部に挿脱自在な耐熱吸引パイ
プ２と、この耐熱吸引パイプ２の他端部が連通接続され
たハウジング３と、このハウジング３内のエアー流路に
介設された衝突・慣性型の集塵フィルタ４と、該集塵フ
ィルタ４の上流側表面及び内部に水膜を形成させる散水
装置５，６と、上記焼却灰を耐熱吸引パイプ２から集塵
フィルタ４へと吸引する吸引ファン７と、上記集塵フィ
ルタ４で捕集された焼却灰水を受ける集灰タンク８と、
上記集塵フィルタ４の表面に配設されたフィルタ開口面
積調整用のスライド板１０と、から構成されている。

【００１３】耐熱吸引パイプ２は、伸縮自在に構成され
ており、焼却炉で焼却された堆積した焼却灰の堆積部に
一端部が挿入された後、上記吸引ファン７が作動して上
記焼却灰をハウジング３内に導入する。従って、高温雰
囲気中で焼却灰を掻き出す必要がないため安全であり、
また、上記堆積した焼却灰が空中に飛散することがな
く、焼却炉の周囲環境が汚染されない。

【００１４】ハウジング３は、耐熱材で液密状に形成さ
れていると共に、上記集塵フィルタ４により左室３Ａと
右室３Ｂとに画成されており、上記耐熱吸引パイプ２の
他端部は該左室３Ａに連通接続され、また、上記吸引フ
ァン７は上記右室３Ｂに連通接続されている。

【００１５】集塵フィルタ４を構成する各フィルタ素子
は、耐熱・耐水・耐蝕性に優れたアルミ合金或はステン
レス鋼等で形成されたものを成型して、図示はしない
が、例えば、Ｌ型状に成型された複数枚のプレートを精
密配列加工を施して枠体に固着してセットされており、
その下部は、上記集灰タンク８の液に浸漬された状態で
配設されている。

【００１６】このように集塵フィルタ４の下部を集灰タ
ンク８の液中に浸漬することで、ハウジング３内は、集
塵フィルタ４によって左室３Ａと右室３Ｂとに完全に画
成されるため、左室３Ａ内に吸入した微細な粉塵が右室
３Ｂ内に流入して吸引ファン７に吸い込まれないように
構成されている。

【００１７】散水装置５，６は、特に図示はしないが、
公知の散水装置と同様に、噴霧ノズル・水タンク・噴霧
ノズルと水タンクとを連通接続するパイプ・パイプの中
途部に介装されたポンプとから構成されており、上記散
水装置５は、噴霧ノズルが上記左室３Ａの天井部に配設
され、該噴霧ノズルから噴射されたミストは上記集塵フ
ィルタ４へと照射されて、該集塵フィルタ４の左室側表
面を流れて水膜が形成されるように構成されている。

【００１８】また、上記散水装置６の噴霧ノズルは、上
記集塵フィルタ４の上部に形成された小室３Ｃ内に配設
されており、該噴霧ノズルから照射されたミストは、上
記集塵フィルタ４の各フィルタ素子間に供給される。
尚、ハウジング３の右室３Ｂ内には、上記散水装置５，
６により発生したミストを吸引ファン７に引き込まない
ように構成されており、これにより、長期使用における
吸引ファン７の腐食を有効に防止して耐久性を向上させ
ることができる。

【００１９】このように散水装置５，６で上記集塵フィ
ルタ４の左室側表面及び各フィルタ素子間に供給するの
は次の理由による。

【００２０】即ち、この発明に係る集塵処理装置１で処
理する灰は、高温の焼却灰であることから、これを迅速
に冷却し、かつ、高効率で捕集するためには、微粉塵を
ミストに付着させ凝集化させることが必要である。

【００２１】しかしながら、散水装置を上記散水装置５
のみで構成した場合には、噴霧ノズルの機構上、上記集
塵フィルタ４の左室側表面に水膜が生成されない部分が
生じて水滴流下量が不均一となることから、この発明で
は、上記散水装置５に加え、集塵フィルタ４の上部に、
該集塵フィルタ４の各フィルタ素子間にミストを供給す
る散水装置６を配設し、焼却灰の捕集を均一に行うこと
ができる水膜を集塵フィルタ４の表面に形成するように
したものである。

【００２２】また、上記散水装置５の水滴を微細化する
ことにより、集塵フィルタ４より上流の左室３Ａで灰の
拡散による水滴への付着効果を高めることができ、微細
粉塵灰の集灰率をさらに向上させることができる。

【００２３】さらに、この発明では、ミストに付着され
た焼却灰は、上記集塵フィルタ４の表面を伝って流下し
て集灰タンク８に貯留されるように構成されているの
で、集塵フィルタ４の表面に焼却灰が固着して目詰まり
を起こす、という心配がなく、メンテナンスが簡略化さ
れる、という効果も得られる。

【００２４】吸引ファン７は、従来の集塵装置に用いら
れているエアー吸引型のファンを用いることができるの
で、その詳細な説明をここでは省略する。

【００２５】集灰タンク８は、例えば、廃棄ドラム管を
用いることができ、フォークリフト等で搬送されて上記
ハウジング３の下面開口部の真下にセットされる。

【００２６】また、この集灰タンク８にはオーバーフロ
ー受水部９が付設されており、該集灰タンク８からのオ
ーバーフロー水が流入し、ポンプＰを介してこのオーバ
ーフロー受水部９内の水は上記散水装置５，６へと供給
される。

【００２７】スライド板１０は、上記集塵フィルタ４の
左室３Ａ側表面に沿って昇降されて集塵フィルタ４の開
口面積を調整することで、上記集塵フィルタ４による灰
捕集面積を調整することができるように構成されてい
る。

【００２８】微粉塵を慣性衝突原理によって分離する場
合、慣性衝突フィルタへの含焼却灰エアーの流入速度が
遅い場合には、エアー中に浮遊する微粉塵の慣性衝突に
よる分離効果が生じないままエアーに乗ったまま集塵フ
ィルタ４を通過してしまい、逆に、慣性衝突フィルタへ
の含焼却灰エアーの流入速度が速い場合には、一旦分離
された微粉塵が速すぎる通過エアー流に再飛散して捕集
されずに上記右室３Ｂ内へと逸散してしまうため、高い
集灰効率を保つためには、集塵フィルタ４における含焼
却灰エアー通過面積を、吸引エアー量に見合った適正な
面積に調整することが重要である。

【００２９】このため、この第１形態例では、集塵フィ
ルタ４の下部を集灰タンク８内に浸漬すると共に、集塵
フィルタ４の開口面積をスライド板１０で適宜調整する
ことで、上記集塵フィルタ４における含焼却灰エアー通
過面積を、吸引エアーの集塵フィルタ通過速度に見合っ
た適正な分離面積に容易に調整することができる。

【００３０】本第１形態例に係る上記スライド板１０
は、吸引エアーの集塵フィルタ通過速度に見合った適正
な分離面積に調整することを目的として配設されること
から、例えば、集塵フィルタ４を保持する枠体の両側に
スライド板１０用のレール部（図示せず）を形成すると
共に、このレール部に上下スライド自在に嵌装されたス
ライド板１０を、例えば、スライド板１０に連結された
ワイヤーロープ等の索条体で装置外部から引張し、或
は、巻き戻すことで、上記開口面積を調整することがで
きるように構成することができる。勿論、該索条体を正
逆回転自在なモータ等に連結し、予め計算により算出さ
れたモータの回転量とスライド板１０の上下移動量との
相対関係に基づき、上記モータの駆動を制御すること
で、上記スライド板１０の昇降量の調整、即ち、集塵フ
ィルタ４の開口面積を吸引エアーの集塵フィルタ通過速
度に対応させて自動的に調整することもできる。

【００３１】また、上記スライド板１０は、吸引エアー
の集塵フィルタ通過速度に見合った適正な分離面積に調
整する構成を有していれば、その構成は、平板状のもの
やパンチングイメタル状の板体、簾状に形成されたも
の、或は、これらを複数枚重層したもの等、適宜の構造
のものを用いることができる。

【００３２】この第１形態例に係る高温焼却灰の集塵処
理装置１は、以上のように構成されているので、上記吸
引ファン７によってハウジング３の左室３Ａ内に吸引さ
れた含焼却灰エアーは、該左室３Ａから集塵フィルタ４
を通過して右室３Ｂへと吸引される。

【００３３】このとき、上記集塵フィルタ４の下部は集
灰タンク８内の液中に浸漬されて左室３Ａと右室３Ｂと
を完全に画成しているので、上記左室３Ａ内に流入した
粉塵灰は右室３Ｂ内へと流入することがなく、また、上
記左室３Ａ内には散水装置５によってミストが供給され
て集塵フィルタ４の左室側表面には水膜が形成されてい
ると共に、散水装置６によって集塵フィルタ４の各フィ
ルタ素子間にもミストが供給されて水膜が形成されてい
るため、上記含焼却灰エアーが左室３Ａから集塵フィル
タ４を通過して右室３Ｂへと吸引される過程において、
該焼却灰はミストに付着して素早く冷却されると共に、
このミストに付着した焼却灰は、水滴となって集塵フィ
ルタ４の表面を流下して、上記集灰タンク８内に貯留さ
れる。

【００３４】そして、集灰タンク８内に貯留された焼却
灰は徐々に沈澱するので、特に図示はしないが、例え
ば、探深棒等を集灰タンク８内に差し込むことで、焼却
灰の溜り具合を点検することができる。

【００３５】このようにして、集灰タンク８内が焼却灰
で満杯となったときには、該集塵処理装置１の作動を停
止させて、該集灰タンク８を取り外し、新たな集灰タン
ク８をセットすればよい。

【００３６】尚、この発明では、上記集塵フィルタ４に
おける含焼却灰エアー通過面積に対する水位調整を、吸
引エアー量によって変化する圧力損失を利用して自動的
に制御するように構成することもできる。

【００３７】図２乃至図４は、この発明の第２形態例を
示すものであって、この第２形態例に係る高温焼却灰の
集塵処理装置２０は、粗粒径の焼却灰を一次捕集するサ
イクロン装置２１と、一端部が焼却炉（図示せず）の焼
却灰堆積部に挿脱自在な耐熱吸引パイプ２２と、この耐
熱吸引パイプ２２の他端部が連通接続されたハウジング
２３と、このハウジング２３内のエアー流路に介設され
た衝突・慣性型の集塵フィルタ２４と、該集塵フィルタ
２４の上流側表面及び内部に水膜を形成させる散水装置
２５，２６と、上記焼却灰を耐熱吸引パイプ２２から集
塵フィルタ２４へと吸引する吸引ファン２７と、上記サ
イクロン装置２１で一次捕集された粗粒径の灰を受ける
集灰タンク２９と、集塵フィルタ２４で捕集された焼却
灰水を受ける集灰水部２８と、この集灰水部２８内の水
位を一体に保持するボールタップ３０と、上記集灰水部
２８の下部に配設された微粉塵を受けるペール缶３１
と、から構成されている。尚、本形態例において、上記
耐熱吸引パイプ２２，ハウジング２３，集塵フィルタ２
４，散水装置２５および２６，吸引ファン２７，集灰水
部２８の構成は、特に説明がないかぎり、前記第１形態
例の耐熱吸引パイプ２，ハウジング３，集塵フィルタ
４，散水装置５および６，吸引ファン７，集灰水タンク
８と同様に構成されているので、その詳細な説明をここ
では省略する。

【００３８】サイクロン装置２１は、上記集塵フィルタ
２４の上流側のエアー流路に介設されており、この形態
例では粗粒径の焼却灰が該サイクロン装置２１により一
次捕集されるように構成されている。即ち、上記第１形
態例では、吸引された全ての灰が集灰水タンク８内へと
流入して、配管類やノズル類に目詰まりが生じ易いた
め、本形態例では、上記サイクロン装置２１によって、
このような目詰まりを解消しようとするものである。

【００３９】即ち、上記サイクロン装置２１は、吸引フ
ァン２７により吸引された焼却灰の内、粗粒径の焼却灰
を遠心力でサイクロン装置２１の下方へと落下させるも
ので、その構成は、公知のサイクロン装置と同様に構成
されているので、その詳細な説明をここでは省略する。

【００４０】このようにして、上記サイクロン装置２１
によって粗粒径の焼却灰を遠心力で下方へと落下させて
一次捕集することで、微粉塵含塵エアーのみが上記集塵
フィルタ２４へと圧送されることになるため、集塵フィ
ルタ２４の目詰まりは勿論、配管類やノズル類に目詰ま
りを防止することができる。

【００４１】因に、本サイクロン装置２１による焼却灰
の一次捕集率は、設計値で９５〜９７％となり、また、
該サイクロン装置２１で取り切れない５〜３％の微粉塵
を、上記集塵フィルタ２４と散水装置２５，２６からな
る捕塵メカニズムによって捕集した場合、その捕集率
は、設計値で約９８％となることが解った。

【００４２】従って、本形態例に係る集塵処理装置２０
によれば、高温焼却灰の捕集率は、約９９．９％以上の
非常に高い捕集率を確保することが可能となる。

【００４３】尚、上記集灰タンク２９は、例えば、廃ド
ラム缶が用いられ、上記サイクロン装置２１で一次捕集
された粗粒径の灰を受けるもので、該集灰タンク２９内
には、特に図示はしないが、高温の焼却灰を冷却するた
め、若干の水が収容されていると共に、該集灰タンク２
９が満杯となったときには、直接、産業廃棄物として廃
棄される。

【００４４】また、上記ボールタップ３０は、上記集灰
水部２８内の水位を一定レベルに保持するもので、その
構成は、公知のボールタップと同様であるので、その詳
細な説明をここでは省略する。

【００４５】上記集灰水部２８の下部に配設された微粉
塵を受けるペール缶３１は、前記第１形態例の集灰水タ
ンク８と比較して非常に小型に形成されているが、これ
は、高温焼却灰の内、上記サイクロン装置２１で一次捕
集される灰の量が圧倒的に多く、集灰水部２８に溜る微
粉塵の量が非常に少量であるためである。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に記載された発明に係る高温焼
却灰の集塵処理装置によれば、燃焼終了直後の焼却炉内
に堆積した焼却灰をそのまま吸引して焼却炉外で速やか
に冷却すると共に、微粉塵化した焼却灰を空気中に飛散
させることなく効率的に集塵するように構成されている
ので、焼却炉内に散水する必要がなく、そのため、該焼
却炉の耐久性が向上し、また、焼却灰が空中に飛散しな
いため周囲の環境を保全することができ、しかも、焼却
灰が目や人体に付着したり吸引される虞れがないので安
全に作業を行うことができる、という効果が得られる。

【００４７】また、請求項２および請求項３に記載され
た発明に係る高温焼却灰の集塵処理装置によれば、粗粒
径の焼却灰がサイクロン装置により一次捕集されるよう
に構成されているので、配管類やノズル類の目詰まりを
防止することができる。

【００４８】さらに、請求項４に記載された発明に係る
高温焼却灰の集塵処理装置によれば、散水装置を２つの
散水装置で構成することで、１つの散水装置のみで構成
した場合、噴霧ノズルの機構上、集塵フィルタ表面に水
膜が生成されない部分が生じて水滴流下量が不均一とな
るのを防止し、焼却灰の捕集を均一に行うことができる
水膜を集塵フィルタの表面に形成することができ、集灰
率を大幅に向上させることができる。

【００４９】またさらに、請求項５に記載された発明に
係る高温焼却灰の集塵処理装置によれば、集塵フィルタ
表面に開口面積調整用のスライド板を配設して上記集塵
フィルタの灰捕集面積を調整するように構成したので、
集塵フィルタにおける含焼却灰エアー通過面積を、吸引
エアーの集塵フィルタ通過速度に見合った適正な分離面
積に調整して、非常に高い捕集率を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１形態例に係る高温焼却灰の集塵
処理装置の概略的な構成を示す説明図である。

【図２】この発明の第２形態例に係る高温焼却灰の集塵
処理装置の使用例を示す説明図である。

【図３】同集塵処理装置の平面図である。

【図４】同集塵処理装置の右側面図である。

【符号の説明】

１，２０ 高温焼却灰の集塵処理装置 ２，２２ 耐熱吸引パイプ（耐熱吸引体） ３，２３ ハウジング ４，２４ 集塵フィルタ ５，６，２５，２６ 散水装置 ７，２７ 吸引ファン ８，２８ 集灰タンク １０ スライド板 ２１ サイクロン装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部が焼却炉の焼却灰堆積部に挿脱自
   在な耐熱吸引体と、この耐熱吸引体の他端部が連通接続
   されたハウジングと、このハウジング内のエアー流路に
   介設された集塵フィルタと、この集塵フィルタの上流側
   表面及び内部に水膜を形成させる散水装置と、上記焼却
   灰を耐熱吸引体から集塵フィルタへと吸引する吸引ファ
   ンと、上記集塵フィルタで捕集された焼却灰を受ける集
   灰タンクと、を有して構成されてなる高温焼却灰の集塵
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記ハウジング内のエアー流路にサイク
   ロン装置を配設し、前記耐熱吸引体で吸引された焼却灰
   の内、微粉塵以外の粗粒径の灰を上記サイクロン装置で
   一次捕集した後、このサイクロン装置で捕集されなかっ
   た微粉塵を前記散水装置で捕集することを特徴とする請
   求項１に記載の高温焼却灰の集塵処理装置。
3. 【請求項３】 前記サイクロン装置には、一次捕集され
   た焼却灰を集塵する集塵タンクが連通接続されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の高温焼却灰の集塵処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記散水装置は、集塵フィルタの上流側
   表面に水膜を形成させる第１の散水手段と、集塵フィル
   タの内部に水を供給する第２の散水手段と、から構成さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
   れかに記載の高温焼却灰の集塵処理装置。
5. 【請求項５】 前記集塵フィルタの下部を前記集灰タン
   ク内に浸漬し、該集塵フィルタ表面に開口面積調整用の
   スライド板を配設することで、上記集塵フィルタの灰捕
   集面積を調整するように構成したことを特徴とする請求
   項１乃至請求項４のいずれかに記載の高温焼却灰の集塵
   処理装置。