JPS62266312A - 廃棄物の燃焼処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は各種産業廃棄物の燃焼処理方法およびその装置
の改良に関し、特に廃棄物中に含まれる各種の高分子化
合物等を乾留ガス化させた後これに高温エアを供給して
燃焼させると同時に触媒体を接触通過させて未燃ガスに
おける分子間の結合を反応分解させることにより燃焼の
完全をはかるとともに有害ガスを無害化させることを目
的とする。

（従来の技術） 従来一般に知られていた廃棄物の燃焼炉は廃棄物の完全
燃焼化のために種々の工夫が凝らされている。　例えば
炉内に本来の一次燃焼室のほかに二次燃焼室を設け、−
次燃焼室での未燃ガスを二次燃焼室内に誘引し、これに
アフターバーナーを用いて再燃焼させて煤煙の濃度を薄
めることが提案されている。　しかしこの場合にはアフ
ターバーナーにより再燃焼をはかるために多量の燃料油
を必要とするところからあまり歓迎される方法ではない
。

また第４図に示したように炉内に煙引口２を介して一次
燃焼室１と、二次燃焼室３とを連設し、さらに−次燃焼
室１内には周方向に多数のエア噴出口５を有せしめた供
給管４を望ませると共に送風機６によって一次燃焼室１
内に一定量のエアを供給し、これによって投入ロアから
ロスドル８上に載置された廃棄物（図示省略）を燃焼さ
せ、さらに該−次群焼室ｌ内での未燃ガスを煙引口２か
ら二次燃焼室３内へ誘引し、二次燃焼室３内に配設され
たところの周面に多数のエア噴出口１０を有する供給管
１）を介して外部の送風機１２より上記未燃ガスにエア
を一定量噴射させることによって強制的に再燃焼を図っ
た後煙突１４から排気することも提案されている（尚、
図中９および１３は灰出口を示す）。

（発明の解決すべき問題点） ところが上記の第４図に示した従来構造のものにあって
は、−火燃焼室内にある可燃物量、すなわち炭素の総量
とエアの供給量とのパラン左が保持し難（、エアの供給
量が不足すると不完全燃焼の原因となるのみならず、逆
に過剰に供給した場合に燃焼がますまず促進して酸素不
足により同じ（不完全燃焼をおこして、いずれの場合に
も有害な不燃ガスを生ずる。　物質の燃焼には酸素と燃
焼と熱との微妙な相互関係による不可欠の条件があり、
特に排気物の如き異質の物質を含むものの燃焼条件を適
量にコントロールすることは通常の手段をもっては不可
能である。

また一般的に可燃物が完全燃焼するために必要な温度は
すくなくとも１０００″Ｃ以上であるために炉内の各燃
焼室内に臨ませた供給管４および１）の材質をたとえば
特殊耐熱鋼等を使用しない限り実際の使用に耐えること
は不可能である。

ｃ問題点を解決するための手段） 本発明は上記した従来構造の難点を解決し、排気物中に
含まれる種々の物質、とくに高分子化合物等をも含めて
これらを完全燃焼・反応させて有害ガスの排出を防止す
るとともに排気の無臭化をはかることを第１の目的とし
、またこの場合における燃焼・反応効率を一層向上させ
ることを第２の目的とするものであって、具体的には、 炉内の第１室に廃棄物を充填し、該廃棄物に対する加熱
の必要量に対応してエアを供給しつつ乾留ガス化させる
工程と、上記第１室に連通され、少なくとも内周面側に
触媒を担持させた円筒状の隔壁内に導入された上記着火
した乾留ガスに対し、少なくとも隔壁内の雰囲気温度を
９００″Ｃ以上に維持しつつ隔壁内の接線方向に沿う気
流を付与することによって該隔壁の内周面に沿わせて旋
回渦流を生じさせることにより燃焼・酸化させる工程と
からなり、さらに必要に応じて前記乾留ガス化させる工
程と、該乾留ガスを燃焼・酸化させる工程との間に、上
記第１室により生成された乾留ガスを炉内の第２室に誘
引し、第２室内において必要量のエアを供給して上記乾
留ガスの発火を維持しつつ第２室内を旋回させながら高
比重の粒子を集塵する工程を含ましめたところの廃棄物
の燃焼処理方法およびその装置に関する。

（実施例） 以下において本発明の具体的な内容を第１〜３図にあら
れした一実施例をもとにして説明すると、２０は本発明
にかかる燃焼炉を示し、該燃焼炉は乾留室２１と、集塵
室２８および該集塵室の上方であって該集塵室２８の中
心より少し偏位した位置に設置された酸化触媒室３２）
および上記各室にエアを圧送するエアヘソクー３９とよ
り構成される。

さらに上記乾留室２１と集塵室２８間の仕切壁２６を含
め、床板４７．四囲の側壁４８．天板４９等をすべてレ
ンガ積みによるｉ４熱材を使用して構成し、しかもその
外側を外郭体５０により被覆されている。

乾留室２１は炉の正面側中央部に投入口２３を、またそ
の下部に灰出口２４をそれぞれをし、しかも該室内の投
入口２３より低い位置にロスドル２２が略水平状態に架
設されている。

さらに乾留室２１の左右両側壁には該側壁を貫通して複
数のエア供給パイプ２５ａおよび２５ｂが上下２段に分
けて先ケ１；１部をそれぞれ乾留室２１内に臨ませた状
態にて取りつけられている。

集塵室２８は、上方の一側側壁寄りの各部に位置して前
記乾留室２１に通ずる誘引口２７を、また下部に灰出口
２９を有するとともに、上記誘引口２７の誘引方向に合
わせて炉の側壁４８の内側面が緩やかに内方に向けて湾
曲（Ｒ）して構成され、しかも該湾曲部Ｒの上記誘引口
２７からの乾留ガスの誘引方向に沿わせて複数のエア供
給パイプ２５Ｃが先端部をそれぞれ集塵室２８内に臨ま
せた状態にて取りつけられている。

酸化触媒室３２は上記集塵室２８の上方であって該集塵
室２８の中心より少し偏位した位置（誘引口２７および
これにつづく湾曲（Ｒ，）壁面より反対側方向寄りの位
置）に設置され、しかもその底部を通口３０を介して上
記集塵室２８に、また上方をフード４４を介して廃棄煙
突４６にそれぞれ連通させている。

さらに上記酸化触媒室３２の中心には円筒状の隔壁３３
が設置され、しかも該隔壁３３は、その全周にわたり触
媒が担持されているとともに、その接線方向に傾けて貫
通させた多数のエア供給管３５が設けられている。

さらに隔壁３３の上端部であって前記したフード４４の
内周側にはテーパー状の通気孔４５ａを複数設けた触媒
体４５が配設され、しかも該触媒体４５および前記した
隔壁３３の少なくとも内周面側の部分は燃焼ガスを酸化
させる触媒として、炭素、沃素、硫黄、その他異質の非
金属元素複数を選定し、これを混成した後、燃焼ガスと
の流動接触面積が可能な限り大きくなるように成型し、
さらに該成型の過程において比鮫的低温にて反応すると
ころの低温度反応元素を添加して構成されており、これ
によっておよそ９００℃〜１８００℃程度の反応領域を
設定し、乾留ガスに含まれる種々の成分、とくに高分子
化合物の分子結合を反応分解させることができる。

また上記触媒体４５は、たとえば炭素、沃素、硫黄、そ
の他の非金属元素複数種を混錬した後、燃焼ガスとの流
動接触面積が大となるように成型すると共に、蓄熱を触
媒室内に広範囲に輻射するに相応しい形状に成型し、さ
らに該成型の過程において燃焼ガス中の臭気と接触して
反応することによりこれを無臭化させることのできる種
々の遷移元素の中から一種以上を選定してこれを添加混
入させて使用することにより燃焼ガスの酸化のみならず
脱臭作用をも付加することができ、しかも蓄熱能力が著
しく向上し、その結果酸化触媒室３２内に広範囲に該蓄
熱を輻射して熱効率を高め、かつ酸化作用を促進するこ
とができる。

さらに３９はエアへツタ−を示し送風機５１を付設せし
めているとともに、上方からは酸化触媒室３２内に高温
のエアを圧送するためのパイプ３７が、またエアヘソタ
ー３９の上下部にそれぞれエア流ｆｆ１ＸＪｉ整用ダン
パー４３および４１を内蔵させたパイプ４２および４０
の一端がそれぞれ接続され、さらにパイプ４２の他端は
前記した乾溜室２１および集塵室２８内に臨ませた複数
のエア供給バンプ２５ｂおよび２５ｃにそれぞれ分岐さ
せて連通されており、またパイプ４０の他端も同様に前
記した乾留室２１内に臨ませた複数のエア供給パイプ２
５ａにそれぞれ分岐させて連通されている。

尚図中において３８はパイプ３７の流量調整用ダンパー
を示す。

（作　　用） 上記した実施例の構成において、乾留室２１内には投入
口２３から種々の廃棄可燃物を満杯に投入した後、最初
は適当な着火材を用いて上記可燃物に着火させる。乾留
室内雰囲気温度が上昇するには当初相当の時間を要する
が、およそ５５０℃以上の雰囲気温度に達したとき可燃
物の燃焼は以後順当におこなわれる。

この場合において可燃物の燃焼にはその量に見合うだけ
の適量な酸素の供給が必要であることはいうまでもなく
、炭素と酸素とが反応した結果高熱を発して燃焼する。

しかし特に廃棄可燃物にあっては種々雑多の物質の集合
物である結果、各物質における分子間の元素は勿論のこ
と、炭素の含有量もそれぞれ異なるものであり、これら
の果合体を均一かつ完全に燃焼させることはできない。

そこで乾留室２１内に、該室内雰囲気温度が５５０″Ｃ
〜７５０″Ｃの範囲、好ましくは６００″Ｃ〜７００″
Ｃの範囲に常時設定するに必要な量だけのエアを送風機
５１からエアへフタ−３９、パイプ４０．４２を介して
エア噴射パイプ２５ａおよび２５ｂから上記廃棄可燃物
に向けて供給させる。

この場合のエア供給量の調節はエア調整ダンパー４１お
よび４３によっておこなう。

このように乾留室２１内には該室内の雰囲気温度が常時
約６００″Ｃ〜７００″Ｃの範囲に維持されるだけの量
のエアしか供給されないから、かかる雰囲気温度では廃
棄可燃物はそのほとんどが炎上することな（所謂燻り状
態のまま維持されてロスドル２２上にある可燃物を経時
的に乾留ガス化させる。

主に下部のエア供給パイプ２５ａからの供給エアにより
乾留化されたガスは乾留室２１内を上昇し上部のエア供
給パイプ２５ｂからの二次的なエア供給を受けて炎上を
開始しつつ誘引口２７から煙突４６による吸引作用によ
り集塵室２８内へと誘引される。

集塵室２８は第２図により理解できるようにその部分の
側壁が誘引口２７からの乾留ガスの流れ方向に合わせて
その流れを次第に集塵室に２８内を旋回させるべく緩や
かに湾曲して構成されており、しかもエア供給パイプ２
５Ｃからのエア供給に伴って乾留ガスをその着火を維持
させたままの状態にて集塵室２８内をサイクロン状態に
旋回させ、その旋回の過程において乾留ガス中に混じる
比較的比重の重い粒状物質を集塵室２８下方に落下せし
めた後、通口３０より順次酸化触媒室３２の中央に設置
された隔壁３３の内側に導入される。　　酸化触媒室３
２内にはパイプ３７を介して少なくとも９００゜Ｃ以上
に加熱された加熱エアが流量調整ダンパー３８の調整♀
に応じて圧送され、この加熱エアは隔壁３３の外周側か
らエア供給管３５を通じて隔壁３３の内側へと圧送され
、これによって隔壁３３内の乾溜ガスに接触して爆発的
な高温を誘発し、火炎を発して酸化反応し、燃焼の促進
をはかりつつこれを隔壁３３内においてその接線方向に
沿って旋回させ、燃焼ガスを隔壁３３に施した触媒に強
制的に接触させることによって残存高分子物質を反応分
解して無害化させる。

さらに隔壁３３内を旋回する燃焼ガスは順次上方に吸引
されて上方の触媒体４５を通過する。

燃焼ガスは触媒体４５を通過する際に、該触媒体内に含
有するところの非金属元素ならびにその中に含有されて
いる遷移元素と接触して反応する結果、燃焼ガスに含ま
れる臭気を完全に除去することができる。

尚、触媒体４５は上記した臭気除去作用のほかに燃焼ガ
スとの反応時に生ずる高温熱をＭ熱すると同時に酸化触
媒室３２内の全般にわたって乾留ガスとの反応に通した
必要且つ十分な雰囲気温度を平均的に保持するために輻
射熱を発散する作用をも発揮する。

このようにして酸化触媒室３２を通過した反応ガスは、
フード４４から煙突４６へと吸引された後大気中に放出
される。

このようにして乾留室２１内の廃棄可燃物が略燃えつく
したら、再び該乾留室内に廃棄可燃物を十分に補給しつ
つ以後継続的に完全燃焼処理をおこなうものである。尚
乾留室２１、￥塵室２８、の各室内底部に灰がたまった
場合には随時灰出口２４．２９より適当な取り出し手段
により取り出すものとする。

向上記の実施例においては乾留室２１と酸化触媒室３２
との間に集塵室２８を介在させたが、必ずしもかかる構
成とする必要はなく集塵室２８を設けずに酸化触媒室３
２を直接乾留室２１に接続して構成してもよい。

（発明の効果） 本発明は上記したように炉内の一室（乾留室）において
廃棄物を高温加熱するとともに、該加熱の程度に応じた
エアを供給しつついわゆる燻りの状態にて乾留ガス化さ
せる工程を前置し、さらに該乾留ガスを酸化触媒室の円
筒状をした隔壁内に誘引し、これに少なくとも９００℃
以上に高温加熱したエアを吹きつけて反応させる工程、
および該可燃ガスを上記隔壁内において旋回させること
により隔壁の触媒に対し強制的に接触させることによっ
て燃焼ガス分子における各種の分子結合を反応分解させ
た後さらに上方の触媒体を通過させるようにしたもので
あるために、廃棄可燃物中に含まれる種々の物質、特に
高分子化合物等の分子結合を完全に分解反応させて炭水
化物質等をはじめとし完全に酸化させて二酸化炭素とし
てこれらの完全燃焼をはかることができ、しかも燃焼排
ガス中の臭気分解元素を含有した上記の触媒体を通過さ
せることにより脱臭をはかることができる。

さらに該触媒体の存在は反応熱を蓄熱するとともに、こ
れを酸化触媒室内全域にわたり平均的に輻射することが
できるために未燃ガスとの触媒反応に必要な雰囲気、・
ユ度を平均的に保持させることができる等廃棄物の１）
１町公害処理に寄与するところが極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をあられす廃棄物の燃焼処理
装置の概略をあられす縦断面図、第２図は第１図におけ
るＡ−Ａ線矢視方向の概略横断面図、 第３図は第１図におけるＢ−Ｂ線矢視方向の概１）１９
縦断面図、 第４図の従来公知の廃棄物燃焼炉の要部断面図を示す。 ２０・・・・・・燃焼炉　　　　２１・・・・・・乾留
室２５ａ、２５ｂ、２５ｃ・・・・・・エア供給パイプ
２７・・・・・・誘引口　　　　２８・・・・・・集塵
室３０・・・・・・通　口　　　　３２・・・・・・酸
化触媒室３３・・・・・・隔　璧　　　　３５・・・・
・・エア供給管３７．４０．４２・・・・・・バイブ ３８．４１．４３・・・・・・流量１周整用ダンバー３
９・・・・・・エアヘノター　４４・・・・・・フード
４５・・・・・・触媒体　　　　、１６・・・・・・煙
　突５１・・・・・・送風機

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉内の第１室に廃棄物を充填し、該廃棄物に対す
   る加熱の必要量に対応してエアを供給しつつ乾留ガス化
   させる工程と、上記第１室に連通され、少なくとも内周
   面側に触媒を担持させた円筒状の隔壁内に導入された上
   記発火した乾留ガスに対し、少なくとも隔壁内の雰囲気
   温度を９００℃以上に維持しつつ隔壁内の接線方向に沿
   う気流を付与することによって該隔壁の内周面に沿わせ
   て旋回渦流を生じさせることにより酸化させる工程とか
   らなる廃棄物の燃焼処理方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、炉
   内の第１室に廃棄物を充填し、該廃棄物に対する加熱の
   必要度に応じてエアを供給しつつ乾留ガス化させる工程
   と、該乾留ガスを燃焼酸化させる工程との間には上記第
   １室により生成された乾留ガスを炉内の第２室に誘引し
   、第２室内において必要量のエアを供給して上記乾留ガ
   スの発火を維持しつつ第２室内を旋回させながら高比重
   の粒子を集塵する工程を含むものであるところの廃棄物
   の燃焼処理方法。
3. （３）特許請求の範囲第１〜２項に記載のものにおいて
   、乾留ガスを酸化燃焼させる工程には燃焼ガスを排出す
   る側に配した脱臭用の触媒体を通過させる工程を含むも
   のであるところの廃棄物の燃焼処理方法。
4. （４）廃棄物に対する加熱の必要量に応じてエアを供給
   しつつ乾留ガス化させる乾留室と、該乾留室に連通され
   、少なくとも内周面側に触媒を担持させた円筒状の隔壁
   を有するところの廃棄管に連通させた酸化触媒室と、上
   記隔壁の全周にわたりその接線方向に向けて多数貫通さ
   せたエア供給管と、上記乾留室にエアを供給するパイプ
   と、酸化触媒室内に少なくとも９００℃以上の加熱エア
   を圧送する手段と、上記パイプ内および加熱エア圧送手
   段の流量を調整する調整弁とからなる廃棄物の処理装置
   。
5. （５）特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、乾
   留室と酸化触媒室との間には乾留室において生成された
   乾留ガスに対し、エアを供給して発火を維持しつつ旋回
   させながら高比重の粒子を落下集塵させるための集塵室
   を介在させたものであるところの廃棄物の燃焼処理装置
   。
6. （６）特許請求の範囲第４〜５項に記載のものにおいて
   、酸化触媒室には燃焼ガス排出側に脱臭用の触媒体を配
   設したものであるところの廃棄物の燃焼処理装置。