JPH10267238A - 有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却処理方法及びそれを実施するための焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 一炉でダイオキシン類の発生を抑制しつつ経
済的に有機塩素系化合物を含む産業廃棄物を焼却処理す
る方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、内側に耐火物１４をライニン
グした筒体１０をわずかに傾斜した状態で回転可能に配
置する工程と、中心に開口部を有する仕切り１５を筒体
１０内に設ける工程と、筒体１０の下端部に筒体１０の
中心にむけて且つ仕切り１５に至るロングフレームのバ
ーナ３０を設ける工程と、バーナ３０に隣接して筒体１
０内に有機塩素系化合物を含む産業廃棄物を投入する投
入手段４０を設ける工程と、前記有機塩素系化合物を含
む産業廃棄物をバーナ３０で焼却させる一次焼却工程１
１と、焼却工程で発生した焼却ガスを仕切り１５の反対
の側に送り所定の温度以上に保ちつつ空気を供給して一
定時間以上攪拌しながら滞留させて焼却する二次焼却工
程１２とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機塩素系化合物を含
む産業廃棄物の焼却処理方法及びそれを実施する焼却炉
に関し、特に、有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼
却処理中のダイオキシン類（ＰＣＤＤｓ：Ｐｏｌｙ ｃ
ｈｌｏｒｏ ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎ等）の
発生を抑制することができる有機塩素系化合物を含む産
業廃棄物の焼却処理方法及びそれを実施する焼却炉に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物及び産業廃棄物は、従来、特
殊なものを除いて焼却処理されてきた。焼却処理するこ
とにより短時間でごみの体積を減容することができる。
更に、焼却処理は、処理後の生成物が少量の無機灰にな
るため衛生的であり優れた処理方法でもある。

【０００３】しかし、近年、ごみの焼却処理により猛毒
のダイオキシン類が生成されることが問題となってきて
いる。ダイオキシン類は、ごみの不完全焼却によりダイ
オキシン類の前駆体が生成され、炉外の酸化雰囲気中で
ダイオキシン類が生成されることがわかっている。

【０００４】ダイオキシン類の生成を抑制するために
は、炉内でごみを完全焼却させることが必要である。具
体的な条件として、第一には、炉内の温度を常に７００
度以上好ましくは８５０度以上の高温に維持することが
必要とされる。７００度以上好ましくは８５０度以上の
高温にすることでダイオキシン類をほぼ完全に分解する
ことができる。第二には、分解に十分な滞留時間を与え
てやることが必要とされる。第三に、焼却させる空気と
十分に接触させるための渦流を形成する必要がある。

【０００５】従来、これらの条件を満足する焼却炉とし
て、図６に示すロータリーキルン・ストーカ併用式焼却
炉が用いられてきた。ロータリーキルン・ストーカ併用
式焼却炉は、ロータリーキルン式焼却炉７１の残渣排出
側に二次焼却用のストーカ式焼却炉８０を連結させた併
用式の焼却炉である。

【０００６】ロータリーキルン式焼却炉７１は、円筒状
の横置き回転炉７２の一方から焼却する廃棄物を投入す
る。炉内は助燃バーナ７８により８００度以上好ましく
は８５０度以上の高温に保たれている。廃棄物は、高温
の雰囲気の中で攪拌されながら傾斜に沿って移動し乾
燥、熱分解、焼却して排気ガスと焼却残渣となる。

【０００７】焼却残渣は、ストーカ式焼却炉８０の火格
子８２上に落下する。火格子８２は、可動式になってお
り順次残渣を斜下方向に送出する。その間にバーナ８５
と火格子８２の間から空気とを供給して残渣を完全に焼
却させる。最後に残渣排出コンベア８４により排出され
る。

【０００８】排気ガスは、ストーカ式焼却炉８０の二次
燃焼室８６で二次焼却空気を供給され高温雰囲気内で拡
散焼却させて後工程の図示されていないガス処理設備へ
と送られて行く。この時、排気ガスの温度が下がって３
００度程度になるとダイオキシン類が再合成される恐れ
がある。このため、高温の排気ガスは、ガス処理設備の
手前で２００度前後に急冷される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のロータリーキル
ン・ストーカ併用式焼却炉では、異なる型式の焼却炉を
連結して使用している。このため助燃バーナ、焼却空気
供給のためのブロアなど焼却炉を運転するのに必要な設
備が２炉分必要となる。特に助燃バーナで使用される燃
料の多さは、処理コストを大きく上昇させる要因となっ
ていた。

【００１０】本発明の目的は、一炉でダイオキシン類の
発生を抑制しつつ経済的に有機塩素系化合物を含む産業
廃棄物を焼却処理することができる焼却処理方法及びそ
れを実施するための焼却炉を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、内側に耐火物をライニングした筒体をわず
かに傾斜した状態で回転可能に配置する工程と、中心に
開口部を有する仕切りを筒体内に設ける工程と、筒体の
下がった方の一端部に筒体の中心にむけて且つ仕切りに
至るロングフレームのバーナを設ける工程と、バーナに
隣接して筒体内に有機塩素系化合物を含む産業廃棄物を
投入する投入手段を設ける工程と、投入手段より有機塩
素系化合物を含む産業廃棄物を回転している筒体内に投
入してバーナで焼却させる一次焼却工程と、焼却工程で
発生した焼却ガスを仕切りの反対の側に送り所定の温度
以上に保ちつつ空気を供給して一定時間以上攪拌しなが
ら滞留させて焼却する二次焼却工程と、二次焼却工程の
後の焼却ガスを所定の温度以下に急冷する冷却工程とを
含んで構成されてなることを特徴とする有機塩素系化合
物を含む産業廃棄物の焼却処理方法を提供する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、わずかに傾斜し
た状態で回転可能に配置された内側に耐火物をライニン
グした筒体と、中心に開口部を有し筒体内の所定の位置
に設けられ筒体内を相対的に下方に位置する第一室と相
対的に上方に位置する第二室とに分ける仕切りと、筒体
の第一室側の端部に仕切りの開口部に向けて且つ仕切り
に至るように設けられたロングフレームのバーナと、筒
体の第二室側の仕切りの開口部近傍に設けられ第二室内
に燃焼用の空気を供給する空気供給装置と、そして、バ
ーナに隣接して回転している筒体内に有機塩素系化合物
を含む産業廃棄物を投入する投入装置とを含んで構成さ
れてなることを特徴とする有機塩素系化合物を含む産業
廃棄物の焼却炉を提供する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉におい
て、仕切りが、筒体内周に螺旋状に設けられていること
を特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２又は請
求項３に記載の有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼
却炉において、仕切りの開口部が、筒体内径のほぼ半分
であることを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の
いずれか１項に記載の有機塩素系化合物を含む産業廃棄
物の焼却炉において、空気供給装置が、供給する空気を
あらかじめ過熱するための予熱装置を含んで構成されて
なることを特徴とする。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉におい
て、予熱装置が、筒体内の温度を利用して空気を予熱す
る筒体の外周面に固定された空気予熱ボックスを含む熱
交換装置であることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る有機塩素系化合物を
含む産業廃棄物の焼却処理方法及びそれを実施するため
の焼却炉について、図示された好ましい実施形態に基づ
いて詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る有機塩素系化合物を
含む産業廃棄物の焼却炉の一実施形態の概略を示す正面
図である。初めに、本発明に係る有機塩素系化合物を含
む産業廃棄物の焼却炉の構成について詳細に説明する。

【００１９】本発明に係る有機塩素系化合物を含む産業
廃棄物の焼却炉１は、概略的には、長尺の円筒体１０、
二次燃焼用の空気を供給する空気供給装置２０、ロング
フレームバーナ３０及び廃棄物供給装置４０を含み構成
されている。

【００２０】円筒体１０は、廃棄物の焼却及びその際に
発生したガスを完全燃焼させるためのものである。円筒
体１０をわずかに傾斜するように横置きに配置され支持
部１７をローラ１８等で回転可能に支持されている。こ
こで、円筒体１０の配置については、傾斜を設けた円筒
体をほぼ水平に配置することも含むものとする。

【００２１】また、円筒体１０は、図示されていない駆
動装置を有しており円筒体の外周下方に設けられたロー
ラ１８上を所定の速度で回転させることができる。本実
施形態では、円筒体１０の寸法は、最大直径が約５ｍ、
長さが約５０ｍとなっている。

【００２２】円筒体１０内部は、内周に耐火物１４をラ
イニングして耐火性を向上させている。尚、耐火物１４
は、円筒体１０の内周全てにライニングしなくても良
い。実際に廃棄物が燃焼して炉内温度が高温になる範囲
のみ耐火物１４をライニングすることで目的を十分に達
成することができる。本実施形態では、廃棄物を投入す
る側の端部から約２１ｍの範囲まで耐火物１４をライニ
ングしている。

【００２３】円筒体１０内部には、廃棄物を投入する側
の端部より所定の位置に仕切り１５が設けてある。本実
施形態では、廃棄物を投入する側の端部より約１０ｍの
位置に設けられている。また、仕切り１５は、図４に示
すように円筒体１０の内径が所定の大きさ、例えば、円
筒体１０の内径のほぼ半分に絞れる高さで且つ図１に示
すように螺旋状に一周以上にわたって設けられている。

【００２４】仕切り１５を設けることで、ひとつの円筒
体１０内を一次燃焼室１１と二次燃焼室１２とに分ける
ことができる。一次燃焼室１１では、主に廃棄物の焼却
が行われ、二次燃焼室１２では、主に一次燃焼室１１で
発生するガスを完全燃焼させるために用いられる。ま
た、一次燃焼室１１から二次燃焼室１２への廃棄物の侵
入を防止することができる。更に、仕切り１５を螺旋状
にすることで一次燃焼室１１から二次燃焼室１２内に侵
入した廃棄物を円筒体１０を回転中に再度一次燃焼室１
１内に戻すことができる。二次燃焼室１２に侵入した廃
棄物は、円筒体１０の回転と共に螺旋状の仕切り１５の
間を通って一次燃焼室１１側に戻される。

【００２５】空気供給装置２０は、円筒体１０の外周で
二次燃焼室１２の入口の近傍似設けられている。空気供
給装置２０は、一次燃焼室１１から供給されるガスを完
全燃焼させるための燃焼用空気を供給するために設けら
れている。図２及び３は仕切り１５付近の拡大図で、空
気供給装置２０は、予熱ボックス２２、ファン２６、及
びこれらを連結するための配管２４、２８を含み構成さ
れている。燃焼用の空気は、予熱ボックス２２を通じて
配管２４からファン２６に吸引され配管２８を介して二
次燃焼室１２内に供給される。

【００２６】予熱ボックス２２は、円筒体１０の外周に
密着して設けられている。予熱ボックス２２は、燃焼用
の空気を予熱するために設けられている。このため、予
熱ボックス２２が円筒体１０と密着している部分につい
ては、炉内の耐火物を除去するか厚さを薄くすることで
熱を効率的に予熱ボックス２２に伝わるようにすると良
い。

【００２７】予熱ボックス２２は、円筒体１０内の熱で
予熱される。このため、予熱ボックス２２内を通過する
空気が予熱される。空気を予熱することで、燃焼用空気
の供給による炉内温度の低下を最小限にとどめることが
でき、ダイオキシン類の発生を防止できる。

【００２８】ファン２６は、予熱ボックス２２で予熱さ
れた空気を炉内に供給するために設けられている。ファ
ン２６は、モータ２５で駆動されている。予熱された空
気を供給するため、耐熱性に優れたものを用いると良
い。

【００２９】尚、空気供給装置２０は、図４に示すよう
に円筒体１０の周囲に等間隔で複数設けると良い。円筒
体１０内に容易に渦流を起こすことができると共に十分
な空気供給量を確保できる。

【００３０】ロングフレームバーナ３０は、一次燃焼室
１１及び二次燃焼室１２の加熱に用いられている。ロン
グフレームバーナ３０は、図１に示すように一次燃焼室
１１側の端部に円筒体１０の中心に向けて設けられてい
る。ロングフレームバーナ３０は、一次燃焼室１１ばか
りでなく二次燃焼室１２内にも届くほどの炎を発生させ
ることができるものが良い。炎が仕切り１５に届くこと
で、仕切り１５の開口部でのガスの流速を早くすること
ができる。更に、仕切りが螺旋状に設けられているた
め、炎に回転が付与され渦流効果を増大させることがで
きる。

【００３１】ロングフレームバーナ３０を使用すること
で、一本のバーナで一次燃焼室１１と二次燃焼室１２と
を加熱することができる。このため、焼却コストの大半
を占める燃料代も少なく抑えることができると共に燃焼
設備も一基で済むことになる。

【００３２】廃棄物供給装置４０は、ロングフレームバ
ーナ３０に隣接して設けられている。廃棄物供給装置４
０については、廃棄物を定量供給することができるもの
であれば、従来周知のものを用いることができる。

【００３３】次に、本発明に係る有機塩素系化合物を含
む産業廃棄物の焼却処理方法について説明する。図５
は、本発明に係る有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の
焼却処理方法を説明するための概略図である。

【００３４】円筒体１０は図示されていない駆動装置に
駆動され所定の速度で円筒軸を中心にローラ１８上を回
転している。炉内の一次燃焼室１１及び二次燃焼室１２
は、ロングフレームバーナ３０により所定の温度に保た
れている。空気供給装置２０は、燃焼用の空気を供給し
ている。

【００３５】廃棄物供給装置４０より廃棄物が定量供給
される。供給されて廃棄物は、炉内の高温雰囲気の中、
脱水され熱分解して燃焼する。また、円筒体１０が回転
しているため、廃棄物は適度に攪拌されて熱が均一に伝
わる。また、仕切り１５が設けられているために二次燃
焼室１２内に廃棄物が侵入することを防止することがで
きる。また、仕切り１５は、螺旋状に設けられているた
めに円筒体回転中は、侵入した廃棄物を一次燃焼室１１
側に再度戻すことができる。

【００３６】廃棄物が燃焼して発生したガスは、螺旋状
に設けられた仕切り１５の中央の開口部を速度を増加さ
せて且つ回転を付与されて通過し二次燃焼室１２へと供
給される。供給されたガスは、ロングフレームバーナ３
０の炎と空気供給装置２０から供給される空気により再
び燃焼する。この時、空気供給装置から供給される空気
が更に渦流を発生させるために燃焼がより促進される。
燃焼したガスは、所定の温度を維持した状態で円筒体１
０の排出口へと進んで行く。本実施形態では、二次燃焼
室１２は、約４０ｍもの長さを有しているために燃焼ガ
スを高温下のもと十分な時間炉内に滞留させガスを完全
に燃焼させることができる。

【００３７】排出口より排出された燃焼ガスは、高温の
状態でガス冷却設備５０に供給される。ガス冷却設備５
０では、ガスを２００度以下好ましくは１００度以下に
急冷する。高温のガスを一気に冷却することでダイオキ
シン類が再合成する温度帯を速やかに通過させて再合成
を防止する。

【００３８】尚、一次燃焼室１１で燃焼した廃棄物の残
渣は、一次燃焼室１１の端部側に設けられた排出口１６
より順次排出される。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る有機塩素系化合物を含む産
業廃棄物の焼却処理方法及びそれを実施する焼却炉を用
いることにより一炉且つ一本のバーナで廃棄物の焼却処
理及び燃焼ガスの二次燃焼処理が行うことができる。こ
のため、焼却コストの大半を占める燃料費を低く抑える
ことができる。

【００４０】また、仕切りを設けることで二次燃焼室側
への廃棄物の侵入を防止することができると共にそこを
通過するガスの速度を増加させることができる。加え
て、仕切りを螺旋状に設けることで二次燃焼室内に侵入
した廃棄物を円筒体の回転により再度一次燃焼室へと戻
すことができると共にバーナの炎及び燃焼ガスに回転を
与え渦流を発生させることができる。

【００４１】また、二次燃焼室を長尺化することで、燃
焼ガスを高温下のもと十分な時間炉内に滞留させガスを
完全に燃焼させることができる。

【００４２】また、空気供給装置に予熱ボックスを設け
ることで予熱した空気を炉内に送り込むことができ、炉
内温度の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る有機塩素系化合物を含む産業廃
棄物の焼却炉の正面図である。

【図２】 図１に示された産業廃棄物の焼却炉の部分拡
大断面図である。

【図３】 図１に示された産業廃棄物の焼却炉の空気供
給装置を示す拡大平面図である。

【図４】 本発明に係る有機塩素系化合物を含む産業廃
棄物の焼却炉のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図５】 本発明に係る有機塩素系化合物を含む産業廃
棄物の焼却処理工程をを示す該略図である。

【図６】 従来のロータリキルン・ストーカ併用式焼却
炉の斜視図である

【符号の説明】

１ 焼却炉 １０ 円筒体 １１ 一次燃焼室 １２ 二次燃焼室 １４ 耐火物 １５ 仕切り ２０ 空気供給装置 ２２ 予熱ボックス ２６ ファン ３０ ロングフレームバーナ ４０ 廃棄物供給装置 ５０ ガス冷却設備

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｂ 7/12 Ｆ２７Ｂ 7/30 7/30 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｊ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側に耐火物をライニングした筒体をわ
   ずかに傾斜した状態で回転可能に配置する工程と、 中心に開口部を有する仕切りを前記筒体内に設ける工程
   と、 前記筒体の下がった方の一端部に前記筒体の中心にむけ
   て且つ前記仕切りに至るロングフレームのバーナを設け
   る工程と、 前記バーナに隣接して前記筒体内に有機塩素系化合物を
   含む産業廃棄物を投入する投入手段を設ける工程と、 前記投入手段より有機塩素系化合物を含む産業廃棄物を
   回転している前記筒体内に投入して前記バーナで焼却さ
   せる一次焼却工程と、 前記焼却工程で発生した焼却ガスを前記仕切りの反対の
   側に送り所定の温度以上に保ちつつ空気を供給して一定
   時間以上攪拌しながら滞留させて焼却する二次焼却工程
   と、 前記二次焼却工程の後の焼却ガスを所定の温度以下に急
   冷する冷却工程と、 を含んで構成されてなることを特徴とする有機塩素系化
   合物を含む産業廃棄物の焼却処理方法。
2. 【請求項２】 わずかに傾斜した状態で回転可能に配置
   された内側に耐火物をライニングした筒体と、 中心に開口部を有し前記筒体内の所定の位置に設けられ
   該筒体内を相対的に下方に位置する第一室と相対的に上
   方に位置する第二室とに分ける仕切りと、 前記筒体の第一室側の端部に前記仕切りの開口部に向け
   て且つ前記仕切りに至るように設けられたロングフレー
   ムのバーナと、 前記筒体の第二室側の前記仕切りの開口部近傍に設けら
   れ第二室内に燃焼用の空気を供給する空気供給装置と、
   そして、 前記バーナに隣接して回転している前記筒体内に有機塩
   素系化合物を含む産業廃棄物を投入する投入装置と、 を含んで構成されてなることを特徴とする有機塩素系化
   合物を含む産業廃棄物の焼却炉。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の有機塩素系化合物を含
   む産業廃棄物の焼却炉において、前記仕切りが、前記筒
   体内周に螺旋状に設けられていることを特徴とする有機
   塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の有機塩素
   系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉において、前記仕切
   りの開口部が、前記筒体内径のほぼ半分であることを特
   徴とする有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれか１項に記載の有
   機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉において、前
   記空気供給装置が、供給する空気をあらかじめ過熱する
   ための予熱装置を含んで構成されてなることを特徴とす
   る有機塩素系化合物を含む産業廃棄物の焼却炉。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の有機塩素系化合物を含
   む産業廃棄物の焼却炉において、前記予熱装置が、前記
   筒体内の温度を利用して空気を予熱する前記筒体の外周
   面に固定された空気予熱ボックスを含む熱交換装置であ
   ることを特徴とする有機塩素系化合物を含む産業廃棄物
   の焼却炉。