JPH10148313A

JPH10148313A - 焼却装置

Info

Publication number: JPH10148313A
Application number: JP8322249A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Suzuki; 信弘鈴木; Takahiro Suzuki; 高弘鈴木; Kazuyuki Suzuki; 計行鈴木; Hatsuo Toyama; 初夫遠山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1996-11-18
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】炉内から排出されるばいじんや煙量を低減化
させ、難燃性の焼却物をも十分に燃焼させ、オゾン水に
よる水の清浄化作用をも有効に利用し、排ガスの無煙無
臭化を実現する。【解決手段】炉壁を内壁及び外壁からなる二重構造と
なし、炉内の燃焼室を１次燃焼室と２次燃焼室とに分
け、１次燃焼室に第１バーナーを２次燃焼室に第２バー
ナーを設け、２次燃焼室の下流側に排ガスの排出路を備
え、内壁と外壁との間に流体を流して外壁を冷却する焼
却炉を設け、焼却炉の下流側にシャワーリング室を設
け、該シャワーリング室の水の拡散雰囲気中にオゾン供
給口を設け、シャワーリング室の下流側にフィルターを
備え、該フィルターから排出された水の排出口及び気体
の排出口を備えたフィルター室を設け、フィルターは、
袋状に形成するとともに、その内部は仕切り壁によって
並列に複数室に分割され、その一部の分割室上にシャワ
ーリング室の排出口が開口し、フィルター室の気体の排
出口の下流側にアフターバーナーを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスの無煙無臭
化を実現し、また炉の長寿命化を可能にした焼却装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼却炉から発生する排煙を無煙無
臭化する小型の焼却装置として、特開平７−１７１３２
９号には脱煙脱臭処理装置を備えた焼却装置が開示され
ている。この装置は、自燃式の焼却炉と該焼却炉から排
出されたばいじん等を除去するサイクロンと該サイクロ
ンを通過した排煙を処理する脱煙脱臭処理装置からな
る。そして、脱煙脱臭処理装置は、排煙を水中にバブリ
ングし水でシャワーリングするバブリング兼シャワー室
と、該バブリング兼シャワー室から排出される汚濁水と
排煙を濾過する第１フィルター室と、該第１フィルター
室を通過した排煙を水のシャワーによって水に浮遊化さ
せるシャワーリング室と、シャワーリング室を通過した
排煙をフィルターによって再度濾過する第２フィルター
室と、第２フィルター室を通過した臭気ガスをオゾンに
よって酸化分解するオゾン室とを備えてなる。

【０００３】しかし、自燃式の焼却炉では、発生する煙
やばいじん量が非常に多いため、ばいじんを除去するた
めのサイクロン装置が別に必要となる。排煙を水中にバ
ブリングするには、圧力損失が大きいため１６０〜２０
０mmＨ₂Ｏ程度の大きな圧力をかける必要がある。この
圧力は焼却炉の燃焼室に空気を送るブロアーから供給す
るが、難燃性の焼却物を燃焼させるときには、多量の空
気を供給しすぎると冷やされて消えてしまうおそれがあ
った。また、オゾン室を独立に設置してあり水の拡散雰
囲気中にないため、オゾン水による漂白作用（水の清浄
化作用）を有効に利用しているとはいえない。

【０００４】ところで、従来、焼却炉内の燃焼室の容量
が１００〜２０００リットル程度の小型のゴミ焼却炉に
は各種のものがあるが、いずれの場合も、８００℃以上
の高温度でゴミを焼却するのが一般的である。高温で燃
焼させると窒素酸化物の発生量が多くなる。鋼製の焼却
炉では、高温のため劣化が早く、またゴミの種類により
差はあるものの、ゴミの燃焼により発生する腐食性ガス
等のため、さらに劣化が早まり耐用年数も短い。またク
リンカが炉の内壁に付着して炉内の清掃が面倒であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、焼却炉内から排出されるばいじんや煙量を低減化さ
せ、難燃性の焼却物をも十分に燃焼させることができ、
オゾン水による水の清浄化作用をも有効に利用できるよ
うにし、排ガスの無煙無臭化を実現した焼却装置を提供
することにある。また、焼却炉の長寿命化を可能にした
焼却装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の焼却装置は、燃焼室を包囲する炉壁を内壁
及び外壁からなる二重構造となし、燃焼室内を１次燃焼
室と２次燃焼室とに分け、１次燃焼室には第１バーナー
を２次燃焼室には第２バーナーをそれぞれ設け、２次燃
焼室の下流側に排ガスの排出路を備え、内壁と外壁との
間に流体を流して外壁を冷却するようにした焼却炉を設
け、前記焼却炉の排ガスの排出路の下流側に水が拡散供
給されるシャワーリング室を設け、該シャワーリング室
の水の拡散雰囲気中にオゾンガスを供給するオゾン供給
口を設け、前記シャワーリング室の下流側にシャワーリ
ング室からの排出物を濾過するフィルターを備え、該フ
ィルターから排出された水の排出口及び気体の排出口を
それぞれ備えたフィルター室を設け、前記フィルター
は、袋状に形成するとともに、その内部は上部を残して
上下方向に延びる仕切り壁によって並列に複数室に分割
され、その一部の分割室上にシャワーリング室の排出口
が開口し、前記フィルター室の気体の排出口の下流側に
アフターバーナーを設けてなること、を特徴としてい
る。ここで、前記１次燃焼室と２次燃焼室とを仕切り壁
を介して仕切り、該仕切り壁に１次燃焼室と２次燃焼室
とを連通させる小断面積の連通口を設け、加圧空気を１
次燃焼室内に供給する供給装置を設け、加圧空気の供給
量を調節することにより１次燃焼室内の燃焼温度を調節
するようにすることができる。また、前記２次燃焼室
は、前記燃焼室内に小容積でもって形成し、該２次燃焼
室から１次燃焼室内に向かって突出する導入筒を設け、
該導入筒に１次燃焼室に連通する連通口を形成し、第２
バーナーの燃焼ノズルを前記導入筒に臨ませてなるもの
とすることができる。また、前記シャワーリング室の排
出部に排出路の通路面積を下から上に向かって絞る絞り
弁を設けることができる。さらに、前記フィルター室の
水の排出口の下流側に、中和剤を供給する供給装置を備
えた貯水タンクを設け、該貯水タンク内の水をポンプに
より送出してシャワーリング室に拡散供給することがで
きる。さらに、前記フィルター室の気体の排出口と前記
アフターバーナーとの間に、水が拡散供給される第２の
シャワーリング室を設けることができる。さらに、前記
フィルター室と前記貯水タンクとの間に第２のフィルタ
ー室を設け、前記フィルター室に設けたフィルターより
も開孔率の小さいフィルターを備えてなるものとするこ
とができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施例を
示す焼却装置の概略説明図、図２は焼却炉上部の部分断
面正面図、図３はシャワーリング室の縦断面図、図４は
図３のIV−IV断面図、図５はフィルターの説明図で同図
（ａ）はフィルターの部分断面正面図で同図（ｂ）はそ
の左側面図、図６はアフターバーナー部の要部断面側面
図である。なお図１において、点線で示す矢印は主に気
流の流れ、実線で示す矢印は主に水の流れの方向を示
す。

【０００８】本発明の焼却装置１における焼却炉１０
は、燃焼室を包囲する炉壁を内壁１１及び外壁１２から
なる二重構造としてあり、内壁１１と外壁１２との間に
送風機１３ａからの冷却用空気を流して外壁１２を冷却
するようにしてある。燃焼室は、燃焼室内を下方の１次
燃焼室１４と上方の２次燃焼室１５とに分けてあり、１
次燃焼室１４には焼却物を点火させ燃焼させるための第
１バーナー１６を、２次燃焼室１５には１次燃焼室１４
で燃焼した際発生したばいじんや燃焼性ガスを再燃焼さ
せるための第２バーナー１７をそれぞれ設けてある。２
次燃焼室１５の下流側には排ガスの排出路１８を備え、
下流側のシャワーリング室３０に接続してある。燃焼室
を１次燃焼室１４と２次燃焼室１５とに分け、それぞれ
にバーナー１６，１７を設けることにより、排ガス中の
ばいじんや排煙の排出量を押さえるようにして、下流側
での排ガスの処理を容易にしている。また、難燃性の焼
却物を燃焼させる場合であっても、第１バーナー１６を
備えるので、失火を防止しつつ燃焼させることができ
る。

【０００９】ここで、１次燃焼室１４と２次燃焼室１５
とを図１及び図２に示すように仕切り壁１９を介して仕
切り、該仕切り壁１９に１次燃焼室１４と２次燃焼室１
５とを連通させる小断面積の連通口２０を設け、加圧空
気を１次燃焼室１４内に供給する供給装置１６を設け、
加圧空気の供給量を調節することにより１次燃焼室１４
内の燃焼温度を調節するようにしてある。１次燃焼室１
４と２次燃焼室１５とを仕切り壁１９を介して仕切るこ
とにより、各燃焼室１４，１５でのそれぞれの役割を十
分に発揮させることができる。１次燃焼室１４内に供給
する加圧空気は、図１においては第１バーナー用送風機
１３ｂから第１バーナー１６を通して供給する。なお、
第１バーナー１６により焼却物に点火した後は、第１バ
ーナー１６の点火を止め加圧空気だけを送るように制御
する。難燃性の焼却物を燃焼させる場合、１次燃焼室の
温度が所定温度未満になったときには第１バーナー１６
を点火して燃焼を継続させるように制御する。そして、
第１燃焼室１４内での燃焼温度を低く押さえるように、
加圧空気の供給量を、例えばバーナー１６の空気導入路
に設けたダンパー（図示せず）又は送風機１３ｂのイン
バーター制御により調節する。好ましくは５５０〜６５
０℃程度で燃焼させるようにする。かかる温度で燃焼さ
せるには、例えば１次燃焼室１４の内圧を１６０mmＨ₂
Ｏ程度になるように加圧空気の供給量を調節するように
する。かかる温度は、各種のゴミの着火温度以上（高温
の着火温度を有するものとしてはフェノール樹脂が５２
０℃程度、メラミン樹脂が４７５℃程度）であり、各種
のゴミを燃焼させるのに十分な温度であること、窒素酸
化物の発生量を低く押さえることができること、鉄の歪
取り温度が６５０℃程度であり、鉄鋼製の炉の内部歪み
が取り除かれて炉の長寿命化を図ることができること、
またクリンカの発生を押さえることができ炉内の清掃も
容易となること、などの点で好ましい。そして、通常燃
焼時には５５０〜６５０℃程度とし、燃焼の最後の数分
間は第１バーナー１６を点火して１次燃焼室１４内の温
度を８００℃程度とするのが好ましい。このように最終
燃焼時に高温度で処理するようにすれば、焼却灰中にダ
イオキシン類が含まれていたとしても、加熱分解させる
ことができる。

【００１０】また、２次燃焼室１５は、１次燃焼室１４
内に小容積でもって形成し、該２次燃焼室１５から１次
燃焼室１４内に向かって突出する導入筒２１を設け、該
導入筒２１に１次燃焼室１４に連通する連通口２０を形
成し、第２バーナー１７の燃焼ノズル２２を導入筒２１
に臨ませてなるものとすることができる。１次燃焼室１
４で燃焼した際発生したばいじんや燃焼性ガス等は、連
通口２０を通して２次燃焼室１５内に流入し、第２バー
ナー１７によって高温度（８００℃程度）で再燃焼させ
る。これによりばいじんの排出量を押さえることがで
き、サイクロン装置が不要となる。２次燃焼室１５を１
次燃焼室本体１４とは別個に区画し、１次燃焼室１４内
に小容積でもって形成すれば、高温度を容易に維持する
ことができる。１次燃焼室１４内では低温燃焼させるた
め１次燃焼室１４を構成する部材の劣化は遅いが、２次
燃焼室１５内では高温燃焼させるため劣化が早くなる。
このため２次燃焼室１５を構成する部材を取り換え可能
な構造とすれば、コストの低減化が可能となる。なお、
上記焼却炉を構成する部材としては、鉄鋼の表面に鉄と
アルミニウムの合金層を形成した材料を用いるのが、耐
熱性、耐蝕性等に優れるので好ましい。図１における符
号２３は各バーナーに燃料を送る燃料タンク、１３ｃは
第２バーナー用送風機、１３ｄはアフターバーナー用送
風機である。上記において各燃焼室１４，１５の内圧は
例えば１６０mmＨ₂Ｏ程度と高いので、第１バーナー１
６及び第２バーナー１７には高炉圧用のバーナーを用い
る。

【００１１】上記焼却炉の排ガスの排出路１８の下流側
には、水が拡散供給されるシャワーリング室３０を設け
てある。図３及び図４に示すように、シャワーリング室
３０は仕切り壁３１を介して上段３２と下段３３とに分
けられ、仕切り壁３１の一端側に上段３２と下段３３と
を連通させる連通口３４を設け、上段３２及び下段３３
には、それぞれその上部を気流の流れの方向に複数室に
仕切る邪魔板３５を複数個設けるとともに、複数室に仕
切られた各室の上部に下方に向かって水を拡散供給させ
る供給口３６を設けてある。上段３２の上記連通口３４
の反対側に排ガスの排出路の出口３７を接続し、下段３
３の上記連通口３４の反対側の下部にシャワーリング室
３０の排出口３８を設けてある。その排出口３８には、
シャワーリング室３０の排出路３９の通路面積を下から
上に向かって絞る絞り弁４０を設けてある。絞り弁４０
は、上部をＵ字状に切欠いた長方形状の板状部材からな
り、四隅部に上下方向に長孔４１を形成し、上下方向に
スライド可能に取付けてある。この絞り弁４０によりシ
ャワーリング室３０の排出路３９の通路面積を調節する
ことによって、上流側の焼却炉１０の１次燃焼室１４内
の圧力を調整し、また下流側に流下するガスと汚濁水の
流量を調整する。排出路３９を流下する水や気体にはば
いじんを多量に含んで汚れているが、絞り弁４０は水中
にあって水で洗われるので、絞り弁４０が詰まって機能
の低下を招くことがない。

【００１２】また、下段３３の連通口３４の下方近傍に
水の拡散雰囲気中にオゾンガスを供給するオゾン供給口
４２を設けてある。この辺りでは排ガスも冷却されてい
るので、供給されたオゾンガスは分解されない。なお、
オゾン供給口４２はオゾンガスが四方に拡散し易いよう
に、多孔質の焼結金属製のものを用いるのが好ましい。
オゾンガスにより排ガス中の臭気成分、例えばメルカプ
タン類、硫化水素、硫化メチル、アルデヒド類は分解さ
れて脱臭され、水に溶解したオゾン水がその漂白作用に
より汚濁水の清浄化を促す。オゾンガスをシャワーリン
グ室３０の水の拡散雰囲気中に供給するようにしたの
で、オゾン供給室を別に設けることなく装置のコンパク
ト化に寄与するとともに、オゾンガスによる有害成分の
酸化分解作用とオゾン水による漂白作用とを有効に利用
できる。なお、図１における符号４３はオゾン供給口４
２にオゾンガスを供給するためのオゾナイザーである。

【００１３】焼却炉１０からの排ガスは排出路１８の出
口３７からシャワーリング室３０の上段３２に導入さ
れ、水の拡散雰囲気中を水平方向に流れ、連通口３４を
通って下段３３側に流下し、排出口３８からフィルター
室５０側に流下する。この間、排ガス中のばいじんなど
の固形物は水に浮遊化され（水より軽いものは水に浮
き、重いものは水中に懸濁される）、水溶性成分は水溶
化される。また、高温（８００℃程度）で流入した排ガ
スは水の拡散雰囲気中を通過する間に冷却される。例え
ば上段３２の連通口３４付近では１２０℃程度まで、シ
ャワーリング室３０の排出口３８辺りでは５０℃程度に
まで冷却されように、水の供給量等を適宜調整するのが
よい。

【００１４】シャワーリング室３０の下流側にはシャワ
ーリング室３０からの排出物を濾過するフィルター５１
を備え、該フィルター５１から排出された水の排出口５
２及び気体の排出口５３をそれぞれ備えたフィルター室
５０を設けてある。そして、フィルター５１は、袋状に
形成するとともに、図５（ａ）に示すようにその内部は
シャワーリング室３０の排出路を構成する排出管３９が
挿入される上部を残して上下方向に延びる仕切り壁５４
によって並列に複数室５５ａ〜５５ｆに分割され、その
一部の分割室上にシャワーリング室の排出路３９の排出
口５６が開口している。なお、図５においては、排出管
３９の挿入口５７部を閉じていない状態で示してある
が、使用の際には該挿入口５７部をリボン等により縛っ
て閉じ、排出口５６からフィルター５１内に流入した気
体が挿入口５７から漏れ出さないようにする。用いるフ
ィルターの目の大きさは焼却物の種類により適宜選定さ
れるが、例えば開孔率３５〜５０μｍ程度のものが使用
される。流入する排出物は一般に酸性であるため、耐酸
性に優れるポリエステル不織布からなるフィルターが好
ましい。

【００１５】シャワーリング室３０からの排出物が排出
口５６下方の分割室５５ａに流下し濾過され、水に浮遊
したばいじん等の固形物は該分割室５５ａ内に捕捉され
る。該分割室５５ａが目詰まりすれば、排出物は順次隣
の分割室５５ｂ〜５５ｆ内に流れ込み、濾過される。従
って、常に安定した濾過作用が期待でき、またフィルタ
ー５１全体を有効利用できる。ここで、フィルター５１
の仕切り壁５４の上端に斜め下方に向かって延びる規制
壁５８を設けるのが、水に浮く浮遊物の浮遊及び流出を
防止して該規制壁５８で浮遊物を捕捉でき、濾過能力の
低下を防止できるので好ましい。最後の分割室５５ｆが
目詰まりして濾過能力が低下したならば、フィルター５
１を交換する。最後の分割室５５ｆが目詰まりしたこと
を検知するには、例えば最後の分割室５５ｆが所定の重
量に達したことを検知するロードセル（図示せず）など
を用いて行えばよい。炉液は水の排出口５２から下流側
の第２のフィルター室９０に流下する。また、水に浮遊
しきれなかった煙やススなどのガス状成分の内フィルタ
ー５１の目より大きいものはフィルター５１によって捕
捉され、フィルター５１の目よりも小さなガス状成分は
フィルター５１を通過し、フィルター室５０の気体の排
出口５３から第２のシャワーリング室６０に流下する。

【００１６】上記フィルター室５０の気体の排出口５３
の下流側には、水の供給口６１から水が拡散供給される
第２のシャワーリング室６０を設けるのが好ましい。こ
の第２のシャワーリング室６０は、流入口５３を下段側
に設け、気体の排出口６２を上段側に設けて気流が下方
から上方に流れるようにしたこと、オゾン供給口を設け
ていないこと、水の排出口６３を下方に設けて第２のフ
ィルター室９０に接続せたことを除き、上記したシャワ
ーリング室３０と同様の構成である。なお、下方から上
方に流れるように構成したのは、フィルター室５０から
下流側には加圧力が作用しておらず、気流が円滑に流れ
るようにするためである。

【００１７】この第２のシャワーリング室６０は、オゾ
ンによる作用を除き、上記シャワーリング室３０におけ
る作用と同様であるが、フィルター室５０を通過した僅
かに残る、ばいじん、水中に溶解しきれなかった水溶性
成分を再度水の拡散雰囲気中に曝して水への浮遊化、水
溶化を図ったものである。焼却炉から多量にばいじん等
を含む排煙が排出される場合に有効である。

【００１８】第２のシャワーリング室６０の気体の排出
口６２の下流側には、アフターバーナー７０を設けてあ
る。このアフターバーナー７０は、図６に示すように、
バーナー本体７１の主燃焼筒７２の外周に副燃焼筒７３
を嵌合させた二重構造としてある。そして、副燃焼筒７
３には、主燃焼筒７２の先端の炎口部７４に位置する周
壁に排ガスの導入口７５を複数個周設してある。該導入
口７５の下流側には邪魔板７６を設け、該邪魔板７６の
外周部に複数の連通口７７を設けてある。このように、
主燃焼筒７２の外周に副燃焼筒７３を嵌合させた二重構
造としたので、炉壁温度の高温化を防止できる。なお、
図６において符号７８はバーナー本体７１の燃焼ノズ
ル、７９は蒸発筒、８０は主燃焼室である。

【００１９】バーナー本体７１からの燃焼ガスの炎は主
燃焼筒７２の炎口７４から副燃焼筒７３に設けた邪魔板
７６に衝突し、該邪魔板７６を加熱するとともに副燃焼
室８１を所定の温度、例えば遠赤外線を発する８５０℃
程度に加熱保持する。第２のシャワーリング室の気体の
排出口６２からガス溜まり部８２に流入した排ガスは導
入口７５から副燃焼室８１内に導入されて所定温度に加
熱され、邪魔板７６に設けた連通口７７を通して下流側
の煙突８３側に流下する。加熱されて煙突８３側に流下
した排ガスは、煙突８３の下端に設けた空気導入口８４
から導入される空気によって燃焼されて煙突８３上部か
ら排出される。ここで、副燃焼筒７３に邪魔板７６を設
けて副燃焼室８１を所定の高温度に保持できるようにし
たので、排ガスを瞬時にして高温度に加熱でき排ガス中
に含まれる被燃焼ガスを効率よく燃焼させることができ
る。副燃焼室８１を遠赤外線を発する８５０℃程度に維
持しておけば、遠赤外線効果により熱透過率を高め、高
温熱分解を促進させることができる。例えば、被燃焼ガ
ス中に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン、ダイ
オキシン類等を高温熱分解することができる。このよう
に、フィルター室５０の下流側にアフターバーナー７０
を設けたので、排ガス中の有害成分を略完全に除去して
排出させることができる。

【００２０】上記における蒸発筒７９、主燃焼筒７２、
副燃焼筒７３、邪魔板７６は、鉄鋼の表面に鉄とアルミ
ニウムの合金層を形成した材料を用いるのが、耐熱性や
耐蝕性等に優れ、また熱吸収率も高く、燃焼筒７２，７
３自体を高温に保持できバーナー本体７１の燃焼室８
０，副燃焼室８１内を高温度に保持できるので好まし
い。なお、主燃焼筒７２及び副燃焼筒７３は長年の使用
により劣化した場合、図６に示すように取り替え可能な
構造とすることができる。

【００２１】上記フィルター室５０の水の排出口５２の
下流側には、第２のフィルター室９０を設けるのが好ま
しい。また、この第２のフィルター室９０には第２のシ
ャワーリング室６０の水の排出口６３を接続して、上記
フィルター室５０の炉液及び第２のシャワーリング室６
０から排出される水が流入するようにしてある。この第
２のフィルター室９０に流入する水に浮遊される固形物
は一度上記フィルター５１の目を通過したものであるた
め、第２のフィルター室９０に備えるフィルター９１は
上記フィルター室５０に設けたフィルター５１よりも開
孔率の小さいフィルターを用いる。フィルター９１の目
の大きさは焼却物の種類により適宜選定されるが、例え
ば開孔率２５〜４５μｍ程度のものが使用される。材質
は耐酸性に優れるポリエステル不織布からなるものが好
ましい。ばいじん等の固形物の大部分は上記フィルター
５１により捕捉され、この第２のフィルター室９０に流
入する水に浮遊する固形物の量は少ないので、フィルタ
ー９１の容量は上記フィルター５１より小さくてよく、
また複数室に分割して濾過効率を高めなくとも十分であ
るが、フィルター９１内を上記フィルター５１と同様に
複数室に分割するようにしてもよい。

【００２２】上記フィルター室５０の水の排出口５２の
下流側には、上記した第２のフィルター室９０を介して
流入室９６と中和室９７と貯水室９８との３室に分割さ
れた貯水タンク９５を設けある。流入室９６と中和室９
７、中和室９７と貯水室９８とはそれぞれ連通口９９，
１００を介して連通されている。流入室９６には第２の
フィルター室９０の排出口９２が接続され、第２のフィ
ルター室９０からの炉液が流入する。中和室９７には、
ＰＨ値をチェックするＰＨメーター１０１と中和剤を貯
留する中和剤タンク１０２と所定のＰＨ値の範囲（ＰＨ
値５．８〜８．６程度）外になった場合に中和剤を中和
室に流入させるバルブ１０３とからなる中和剤の供給装
置を設けてある。本装置１の運転中、臭気ガスや煙等中
の酸性成分が水に溶解するためＰＨ値は下がる傾向にあ
るが、この場合は中和剤として水酸化ナトリウム等のア
ルカリ成分を用い、上記上限値を越えた場合には硫酸等
の酸性成分を用いる。なお、貯水室９８内の水をポンプ
１０４を介して中和室９７内に噴出させて中和室９７内
の水を攪拌するようにしてある。貯水室９８は中和室９
７で中和された水を貯水する室で、この貯水室９８の水
をポンプ１０４により送出し上述した各シャワーリング
室３０，６０の水を拡散供給させる供給口３６，６１に
供給して、本装置１内を循環使用するようになってい
る。また水位センサー１０５を設けて水位が低下した場
合には水を補充して所定の水位を保持するようにする。
なお、上記した排煙の処理装置は腐食性ガスや溶液が通
過するため、耐蝕性に優れる材料により構成するように
する。

【００２３】次に、上記装置１を用いてのばいじん、窒
素酸化物、硫黄酸化物、塩化水素、シアン化水素等の除
去について説明する。〔ばいじんの除去〕焼却炉１０の２次燃焼室１５に設け
た第２バーナー１７によって１次燃焼室１４で発生した
ばいじんを燃焼させるので、焼却炉１０から排出される
ばいじん量を低減化させ、サイクロン装置を不要にして
いる。焼却炉１０の排ガスの排出路１８から排出された
ばいじんはシャワーリング室３０で水に浮遊化されて下
流側のフィルター５１に捕捉されて除去される。僅かに
残るばいじんはアフターバーナー７０により再度燃焼さ
れ略完全に除去されて排出される。〔窒素酸化物の除去〕１次燃焼室１４での燃焼温度を低
く（６００℃程度）押さえることにより、焼却による窒
素酸化物の発生量を押さえ、２次燃焼室１５で７００℃
以上で処理することによって分解させる。分解しきれな
かった窒素酸化物はオゾンによって酸化するとともに水
に溶解させて硝酸となし、アルカリによって中和して除
去する。また、アフターバーナー７０により高温処理す
ることにより分解させて除去する。〔硫黄酸化物の除去〕焼却炉１０から排出される硫黄酸
化物（主に亜硫酸ガス）は、シャワーリング室３０で水
に吸収させて亜硫酸となし、オゾンによって酸化させて
硫酸となし、アルカリによって中和することにより除去
する。多量の硫黄酸化物に対しては、アフターバーナー
７０により高温熱分解させて除去する。〔塩化水素の除去〕塩化ビニル樹脂を焼却すると、多量
の塩化水素ガスが発生する。焼却炉１０から発生した塩
化水素ガスはシャワーリング室３０で水に溶解させて塩
酸となし、アルカリによって中和して除去する。なお塩
酸は一部オゾンによって酸化され次亜塩素酸となると考
えられ、アルカリ（カセイソーダ等）によって次亜塩素
酸ソーダ等となって除去される。なお、第２のシャワー
リング室６０で残ガスを再度水に溶解させるようにする
ことにより排ガス中の塩化水素ガスの排出量をより低減
化できる。〔シアン化水素の除去〕ポリウレタン樹脂を焼却する
と、シアン化水素ガスが発生するが、２次燃焼室１５の
２次バーナー１７によって燃焼して分解除去される。な
お、アフターバーナー７０によっても燃焼分解されるの
で、大気中には排出されない。〔ダイオキシン類の除去〕生成過程は不明であるが、７
００℃以上の高温で熱分解されるとされている。そこ
で、主燃焼室１４での炉内温度を最終燃焼時には８００
℃程度まで高めるように制御すれば、焼却灰中のダイオ
キシン類を加熱分解させて除去できるものと考えられ
る。ダイオキシン類の水中への溶解度は極めて小さいた
め、排水対策は考慮する必要はないと考えられる。ガス
状のダイオキシン類は、アフターバーナー７０により８
５０℃程度で加熱処理するようにすれば、遠赤外線効果
により熱透過率を高めながら、高温熱分解させて除去で
きるものと考えられる。なお、粒子状物に付着したもの
は、フィルター５１，９１により捕捉されるので、高温
で焼却処分すれば加熱分解されるものと考えられる。

【００２４】図１に示す焼却装置１（焼却炉の炉床面積
２５００ｃｍ²）を用いて各種焼却物を燃焼させ処理し
た際の排出ガス中のばいじん量、窒素酸化物量、硫黄酸
化物量、塩化水素量、シアン化水素量等の結果を下記に
示す。

【実施例１】焼却物として塩化ビニル樹脂８９．１ｋｇ
を１次燃焼室１４の温度６５０℃、２次燃焼室１５の温
度８００℃、炉内圧１６０mmＨ₂Ｏの条件で１１．４２
時間を要して燃焼させた。排出路１８からの排ガスの流
速４〜５ｍ／秒に対してシャワーリング室３０での水の
拡散供給量を３６ｌ／分、オゾン供給量１．５ｇ／ｈと
し、第２シャワーリング室６０での水の拡散供給量を３
６ｌ／分とし、フィルター５１の開孔率５０μｍ、第２
フィルター９１の開孔率３５μｍとして運転した。この
ときの排出ガス中の物質の排出量を表１に、貯水室９８
内の水の水質を表２にそれぞれ示す。ばいじん濃度につ
いてはＪＩＳＺ８８０８（円筒ろ紙法）、窒素酸化
物濃度についてはＪＩＳＫ０１０４（化学発光
法）、硫黄酸化物濃度についてはＪＩＳＫ０１０３
（比濁法）、塩化水素濃度についてはＪＩＳＫ０１
０７（硝酸銀滴定法）、シアン濃度についてはＪＩＳ
Ｋ０１０９、ＰＨ、ＳＳ、ＣＯＤ及びＢＯＤについて
はＪＩＳＫ０１０２に基づいてそれぞれ測定した。
なお、表１におけるばいじん濃度、塩化水素濃度、窒素
酸化物濃度、硫黄酸化物濃度、シアン濃度の排出基準値
は、大気汚染防止法に基づく値である。表２におけるＰ
Ｈ、ＳＳ、ＣＯＤ、ＢＯＤの排出基準値は、水質汚濁防
止法に基づく値である。

【００２５】

【実施例２】焼却物としてポリウレタン２４．７ｋｇを
２．０５時間を要して燃焼させた他は実施例１と同一の
条件で運転した。このときの排出ガス中の物質の排出量
を表１に、貯水室９８内の水の水質を表２にそれぞれ示
す。

【００２６】

【実施例３】焼却物として発泡スチロール７０ｋｇを
８．０時間を要して燃焼させた他は実施例１と同一の条
件で運転した。このときの排出ガス中の物質の排出量を
表１に、貯水室９８内の水の水質を表２にそれぞれ示
す。

【００２７】

【実施例４】包帯、注射器、点滴セット、ダイアライザ
ー、プラスチック製の薬瓶等の医療器具１０２．６ｋｇ
を７．５時間を要して焼却させた他は実施例１と同一の
条件で運転した。このときの排出ガス中の物質の排出量
を表１に、貯水室９８内の水の水質を表２にそれぞれ示
す。

【００２８】

【表１】表１排出基準値実施例１実施例２実施例３実施例４ばいじん濃度０．５０．０２０．０２０．０２０．０２（g/ m³N ）未満未満未満未満窒素酸化物濃度２５０２３２６２２２７（cm³/m³N ）硫黄酸化物排出量０．２０．０１０．０１０．０１０．０１（m ³N/h ）未満未満未満未満塩化水素濃度７００４０未満４０未満４０未満４０未満（mg/m³N ）シアン濃度１不検出（mg/m³N ） 0.50未満

【００２９】

【表２】表２排出基準値実施例１実施例２実施例３実施例４水素イオン濃度５．８〜７．４７．２７．５６．３ＰＨ８．６ＳＳ最大２００３．０３．２２．６１．４（mg/l）ＣＯＤ最大１６０７０．８１４２１４５９２．８（mg/l）ＢＯＤ最大１６０５０．８１１１１６１６１．５（mg/l）

【００３０】上記実施例から明らかなように、排ガス中
のばいじん量、各種有害ガスの排出量を大幅に低減化で
き、各種のプラスチックの焼却処理に特に有効であるこ
とが分かる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の焼却装置に
よれば、焼却炉から発生するばいじんや燃焼性ガス等の
排出量が押さえられ、有害成分を含んだ排ガスは、各室
を通過する間に略完全に除去されて排出される。難燃性
の焼却物であっても失火を防止しつつ燃焼させることが
できる。またオゾン水による水の浄化作用をも併せもた
せることができる。また、１次燃焼室と２次燃焼室とを
仕切り壁を介して仕切り、加圧空気の供給量を調節する
ことにより１次燃焼室内の燃焼温度を調節するようにす
れば、１次燃焼室内の燃焼温度を低く押さえて、窒素酸
化物の発生量を押さえ、また炉の長寿命化を図ることが
できる。また、２次燃焼室を、１次燃焼室内に小容積で
もって形成し、該２次燃焼室から１次燃焼室内に向かっ
て突出する導入筒に第２バーナーの燃焼ノズルを臨ませ
れば、１次燃焼室で燃焼した際発生したばいじんや燃焼
性ガス等を高温度を維持しつつ再燃焼させることがで
き、焼却炉から排出されるばいじんの量が押さえられ、
サイクロン装置が不要となる。また高温のため劣化の早
い２次燃焼室を構成する部材を取り換え可能な構造とし
て、コストの低減化を図ることができる。また、シャワ
ーリング室の排出部に排出路の通路面積を下から上に向
かって絞る絞り弁を設ければ、絞り弁は水中にあって水
で洗われるので、絞り弁が詰まって機能の低下を招くこ
となく耐久性に富む。また、フィルター室の水の排出口
の下流側に、中和剤を供給する供給装置を備えた貯水タ
ンクを設け、該貯水タンク内の水をポンプにより送出し
てシャワーリング室に拡散供給するようにすれば、装置
内で水を循環使用することができ、節水に寄与する。ま
た、フィルター室の気体の排出口とアフターバーナーと
の間に、水が拡散供給される第２のシャワーリング室を
設ければ、フィルター室を通過した僅かに残る、ばいじ
ん、水中に溶解しきれなかった水溶性成分を再度水の拡
散雰囲気中に曝して水への浮遊化、水溶化を図ることが
できる。また、フィルター室と貯水タンクとの間に第２
のフィルター室を設ければ、フィルターの目を通過した
固形物を再度捕捉でき、貯水タンクに送られる水をより
清浄化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す焼却装置の概略説明図。

【図２】焼却炉上部の部分断面正面図。

【図３】シャワーリング室の縦断面図。

【図４】図３のIV−IV断面図。

【図５】フィルターの説明図。

【図６】アフターバーナー部の要部断面側面図。

【符号の説明】

１焼却装置１０焼却炉１１内壁１２外壁１３ａ〜１３ｆ送風機１４１次燃焼室１５２次燃焼室１６第１バーナー１７第２バーナー１８排ガスの排出路１９仕切り壁２０連通口２１導入筒２２燃焼ノズル３０シャワーリング室３６水の供給口３８排出部３９排出路４０絞り弁４２オゾン供給口５０フィルター室５１フィルター５２水の排出口５３気体の排出口５４仕切り壁５５ａ〜５５ｆ分割室５６排出口６０第２のシャワーリング室６１水の供給口７０アフターバーナー９０第２のフィルター室９１フィルター９５貯水タンク９６流入室９７中和室９８貯水室１０１ＰＨメーター１０２中和剤タンク１０３バルブ１０４ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 53/38 Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢＥ 53/74 5/44 ＺＡＢＤ 53/50 7/06 ＺＡＢＡ 53/77 Ｂ０１Ｄ 29/14 Ａ 53/56 53/34 １１６Ｆ 53/68 １２５ＱＦ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢ１３０Ｚ１３４Ｂ 5/44 ＺＡＢＦ２３Ｊ 15/00 Ａ 7/06 ＺＡＢＥＦ２３Ｊ 15/00 Ｊ 15/04 Ｌ 15/08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室を包囲する炉壁を内壁及び外壁から
なる二重構造となし、燃焼室内を１次燃焼室と２次燃焼
室とに分け、１次燃焼室には第１バーナーを２次燃焼室
には第２バーナーをそれぞれ設け、２次燃焼室の下流側
に排ガスの排出路を備え、内壁と外壁との間に流体を流
して外壁を冷却するようにした焼却炉を設け、前記焼却
炉の排ガスの排出路の下流側に水が拡散供給されるシャ
ワーリング室を設け、該シャワーリング室の水の拡散雰
囲気中にオゾンガスを供給するオゾン供給口を設け、前
記シャワーリング室の下流側にシャワーリング室からの
排出物を濾過するフィルターを備え、該フィルターから
排出された水の排出口及び気体の排出口をそれぞれ備え
たフィルター室を設け、前記フィルターは、袋状に形成
するとともに、その内部は上部を残して上下方向に延び
る仕切り壁によって並列に複数室に分割され、その一部
の分割室上にシャワーリング室の排出口が開口し、前記
フィルター室の気体の排出口の下流側にアフターバーナ
ーを設けてなることを特徴とする焼却装置。
【請求項２】前記１次燃焼室と２次燃焼室とを仕切り壁
を介して仕切り、該仕切り壁に１次燃焼室と２次燃焼室
とを連通させる小断面積の連通口を設け、加圧空気を１
次燃焼室内に供給する供給装置を設け、加圧空気の供給
量を調節することにより１次燃焼室内の燃焼温度を調節
するようにした請求項１に記載の焼却装置。
【請求項３】前記２次燃焼室は、前記燃焼室内に小容積
でもって形成し、該２次燃焼室から１次燃焼室内に向か
って突出する導入筒を設け、該導入筒に１次燃焼室に連
通する連通口を形成し、第２バーナーの燃焼ノズルを前
記導入筒に臨ませてなる請求項１又は２に記載の焼却装
置。
【請求項４】前記シャワーリング室の排出部に排出路の
通路面積を下から上に向かって絞る絞り弁を設けてなる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼却装置。
【請求項５】前記フィルター室の水の排出口の下流側
に、中和剤を供給する供給装置を備えた貯水タンクを設
け、該貯水タンク内の水をポンプにより送出してシャワ
ーリング室に拡散供給してなる請求項１〜４のいずれか
１項に記載の焼却装置。
【請求項６】前記フィルター室の気体の排出口と前記ア
フターバーナーとの間に、水が拡散供給される第２のシ
ャワーリング室を設けてなる請求項１〜５のいずれか１
項に記載の焼却装置。
【請求項７】前記フィルター室と前記貯水タンクとの間
に第２のフィルター室を設け、前記フィルター室に設け
たフィルターよりも開孔率の小さいフィルターを備えて
なる請求項５又は６に記載の焼却装置。