JP2000018529A - 灰熔融式焼却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で小型化が図れるとともに、都市
ゴミ等を一度で確実に焼却・熔融・固化して処理するこ
とができ、焼却作業性や減容化に優れ、更に、環境ホル
モンの発生を防止でき処理性能に優れた灰熔融式焼却シ
ステムを提供することを目的とする。 【解決手段】 一次焼却室２と、一次焼却室２と連通し
た二次焼却室３と、二次焼却室３と連接し熔融バーナ６
が配設された灰熔融室４と、灰熔融室４の下方に配置さ
れた冷却室７と、一次焼却室２，二次焼却室３，灰熔融
室４に敷設された粒子層８と、粒子層８に埋設された空
気供給部９ａ，９ｂと、空気供給部９ａ，９ｂに接続さ
れた送風機１０ａ，１０ｂと、一次焼却室２の上流側に
連接された投入口１４と、灰熔融室４に形成されたバー
ナ用空気供給部１６と、二次焼却室３とバーナ用空気供
給部１６を連通した熱交換器１８と、を備えた構成を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミや産業廃
棄物等を焼却し、更に、焼却灰を熔融・固化する灰熔融
式焼却システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、都市ゴミや産業廃棄物等は、
焼却炉等で焼却した後、焼却灰を土中等に埋めて処理さ
れている。しかしながら、近年では、焼却灰で埋め立て
られた埋立地に焼却灰中の有害物質が溶出する等の環境
汚染が社会問題となり、焼却灰を熔融・固化して処理し
ている。都市ゴミや産業廃棄物等を焼却した焼却灰を熔
融・固化して処理する従来の装置として、以下のものが
開示されている。実開昭６１−９６１２８号公報（以
下、イ号公報という）には、「ストーカ式焼却炉の燃焼
ゾーンの後に直接焼却灰の溶融又は焼結装置を接続した
廃棄物焼却炉」が開示されている。実開平５−７９２２
５号公報（以下、ロ号公報という）には、「溶融炉の溶
融室に溶融バーナを備え、この溶融バーナにより焼却灰
を溶融しこの溶融スラグをスラグ抜出口から溶融室下流
側のスラグ冷却室に排出する焼却灰溶融処理装置におい
て、スラグ抜出口を、開口をほぼ円形の横孔または傾斜
孔形状とし、溶融室の下流側側壁の端面に設けた焼却灰
溶融処理装置」が開示されている。特開平６−３２３５
１４号公報（以下、ハ号公報という）には、「出口方向
に少し傾斜のついたベッドと、水冷壁からなる周壁の下
部に設けた高温予熱空気吹き出しの羽口より構成された
溶融焼却炉を有し、排ガスとの熱交換による高温予熱空
気を羽口から噴出させ、ゴミの燃焼灰分も溶融せしめ、
傾斜したベッドを流下せしめて取り出す灰溶融式ゴミ焼
却炉」が開示されている。特公平７−８１６９５号公報
（以下、ニ号公報という）には、「溶融炉の溶融室に溶
融バーナを備え、この溶融バーナにより焼却灰を溶融し
この溶融スラグを溶融室下流側のスラグ冷却室に排出す
る焼却灰溶融処理装置において、溶融室上流側の焼却灰
投入ホッパと溶融室との間の溶融炉壁面に燃焼排ガスの
排ガス管を接続し、溶融室と排ガス管との間を、燃焼排
ガスにより焼却灰を予熱する予熱室に構成し、溶融バー
ナを空気不足の状態で燃焼させるとともに、予熱室に焼
却排ガスの可燃分を２次燃焼させる追加空気ノズルを設
け、予熱室と溶融室の間の溶融炉底壁に、溶融室側が下
位となる段差を形成した焼却灰溶融処理装置」が開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の焼却灰を熔融・固化して処理する焼却灰溶融処理装
置や灰溶融式ゴミ焼却炉は以下の課題を有していた。 イ号公報に記載の焼却灰溶融処理装置では、 ａ．焼却灰の溶融又は焼却装置で加えられた熱エネルギ
ーは、焼却，溶融時の熱エネルギーとして利用できず、
焼却灰の溶融又は焼却装置の動作時の省エネルギー性に
欠ける。 ロ号公報に記載の焼却灰溶融処理装置では、 ｂ．予熱室及びスラグ冷却室と、空気予熱器とを接続す
る排ガス管を備えているため、該装置が大型化するとと
もに、構造が複雑で該装置の生産性やメンテナンス性に
欠ける。 ｃ．溶融バーナで焼却灰の上面から焼却灰を溶融してい
るため、溶融炉の底側の焼却灰の溶融効率に欠けるとと
もに、溶融炉の底壁に焼却灰が接触しているため焼却灰
の溶融時に壁が損傷し易く、溶融炉の耐火物に耐スラグ
浸蝕性の高い高級耐火物を要し、しかも溶融炉が大型化
する。 ｄ．予熱室に供給された焼却灰を溶融バーナの燃焼排ガ
スで予熱して溶融室で溶融し、更にその燃焼排ガスを空
気予熱器に導入して溶融バーナの燃焼用空気を加熱して
いるので、焼却灰の予熱時に燃焼排ガスの熱量が奪われ
燃焼用空気の加熱効率に欠ける。 ハ号公報に記載の灰溶融式ゴミ焼却炉では、 ｅ．溶融焼却炉で、ゴミの燃焼と燃焼灰分の溶融が同時
に行われるため、ゴミの燃焼や燃焼灰分の溶融にムラが
生じやすく、ゴミの燃焼・溶融処理性能に欠ける。 ｆ．溶融焼却炉の周壁の下部に高温空気羽口を有してい
るとともに、高温空気羽口の周囲にゴミや燃焼灰分が直
接接触しているため、高温空気羽口に溶融物等が付着し
易く溶融焼却炉内のメンテナンス性に欠けるとともに、
高温空気羽口に燃焼灰分等が詰まり易く運転適性に欠け
る。 ニ号公報に記載の焼却灰溶融処理装置では、 ｇ．予熱室に対応した追加空気ノズルを有し、追加空気
ノズルから追加空気を供給しているため、予熱室に供給
されたごみ焼却灰が飛散しごみ焼却灰の溶融処理性能に
欠ける。 ｈ．予熱室と溶融室の間に段差を設けているため、溶融
炉内の構造が複雑で溶融炉の生産性やメンテナンス性に
欠ける。 ｉ．予熱室やスラグ冷却室に接続された排ガス管や追加
空気管を有しているため、構造が複雑で該装置が大型化
する。 更に、ロ号公報やニ号公報に記載の焼却灰溶融処理装置
では、焼却灰の溶融しかできず溶融炉内の塵等を再度焼
却することができないとともに、既存の焼却炉で焼却さ
れたゴミ等の焼却灰を投入する手間を要し作業性に欠け
る。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、簡単な構造で小型化が図れるとともに、都市ゴミや
産業廃棄物等を一度で確実に焼却，溶融，固化して処理
することができ、焼却作業の作業性や減容化に優れ、更
に、ダイオキシン等の環境ホルモンの発生を防止でき焼
却・溶融処理性能に優れた灰熔融式焼却システムを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の灰熔融式焼却システムは、上流側から下流側へ向けて
傾斜した傾斜床を有した一次焼却室と、前記一次焼却室
と連通した二次焼却室と、前記二次焼却室に連接した灰
熔融室と、炎口を前記灰熔融室に向けて配設された熔融
バーナと、前記灰熔融室の下流側端部の下方に配置され
た冷却室と、前記一次焼却室の前記傾斜床，前記二次焼
却室及び前記灰熔融室の床に敷設された粒子層と、前記
一次焼却室，前記二次焼却室，前記灰熔融室の前記粒子
層内に埋設された空気供給部と、前記空気供給部に接続
された送風機と、前記一次焼却室の上流側に連接された
投入口と、前記灰熔融室に形成されたバーナ用空気供給
部と、前記二次焼却室と前記バーナ用空気供給部を連通
した熱交換器と、を備えた構成を有している。これによ
り、投入口から投入された都市ゴミや産業廃棄物等の焼
却物が、一次焼却室の傾斜床に敷設された粒子層により
二次焼却室側へ移動しながら燃焼されて焼却灰を生成す
るとともに、燃焼時に発生した燃焼ガスとともに焼却灰
が二次焼却室へ流下して二次焼却室で完全燃焼され、更
に、灰熔融室で焼却灰が熔融バーナ及び輻射熱で熔融さ
れ熔融スラグが生成され、次いで熔融スラグが冷却室に
落下して固化されてスラグが生成され、都市ゴミや産業
廃棄物等の焼却物を一度に焼却・熔融・固化処理できる
という作用を有する。一次焼却室の傾斜床，二次焼却室
及び灰熔融室の床に粒子層が敷設されているとともに、
粒子層に埋設された空気供給部を有しているため、都市
ゴミや産業廃棄物等の焼却物を投入して着火するだけ
で、空気供給部から燃焼用空気が供給されて粒子層側か
ら焼却されるとともに、含水ゴミや有機汚泥等の任意の
焼却物を完全燃焼させて熔融処理することができるとい
う作用を有する。特に、二次焼却室では、粒子層側から
燃焼ガスを十分な酸素雰囲気中で燃焼させることができ
るとともに、高温と十分な滞留時間を与えることがで
き、ダイオキシン等の環境ホルモンの発生を防止できる
という作用を有する。灰熔融室の床に粒子層が敷設され
ているとともに、粒子層内に空気供給部が埋設されてい
るため、灰熔融室内で熔融された焼却灰の熔融スラグの
粒子層側が、空気供給部による通気により冷却されて固
化するので、熔融による高温等で床が損傷するのを防止
できるという作用を有する。二次焼却室と灰熔融室のバ
ーナ用空気供給部を連通した熱交換器を有しているた
め、二次焼却室で発生した燃焼熱を熱交換器で回収し、
バーナ用空気供給部を介して、灰熔融室に配設された熔
融バーナに高温のバーナ用空気を供給できるという作用
を有する。嵩密度の大きい種々雑多な廃棄物からなる都
市ゴミでも焼却・熔融を一度に行うので、著しく減容化
することができ、埋立地の有効化を図ることができると
いう作用を有する。

【０００６】ここで、一次焼却室の傾斜床の傾斜角度と
しては、傾斜床上に敷設された粒子層中の粒子の安息角
をαとすると、α−３０°〜α＋３０°で形成するのが
好ましい。傾斜角度がα−３０°より小さくなると一次
焼却室に投入された焼却物が粒子層上で燃焼しながら二
次焼却室へ移動し難く燃焼効率に欠ける傾向があり、α
＋３０°より大きくなると一次焼却室に投入された焼却
物が燃焼する前に二次焼却室に移動し一次焼却室での燃
焼が行われ難くなる傾向があり、いずれも好ましくな
い。熔融バーナとしては、灰熔融室内の焼却灰を熔融す
るだけでなく、二次焼却室の温度も維持できる構造に配
設される。また、二次焼却室の温度維持のため二次焼却
室に補助バーナを配設してもよい。これにより、二次焼
却室における燃焼動作開始時等に十分な温度を維持でき
る。また、熔融バーナの代わりに、アーク加熱やプラズ
マトーチ加熱等を用いてもよい。冷却室としては、水を
貯留した水槽部を有したもの等が用いられ、灰熔融室で
熔融された熔融スラグが水槽部の水中へ滴下されて急冷
水さいとして処理される。粒子層としては、粒径が１ｍ
ｍ〜３０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍの川砂，山
砂等の砕石類，蛇紋岩，玄武岩等の岩石屑，ガラス屑，
カレット，高炉スラグ，石灰石等の、低融点で焼却灰と
共融する無機質粒子が、単独又は混合して用いられる。
これにより、焼却物の焼却灰と共融して粒子層上で焼却
灰を低温で熔融できる。尚、粒径が３ｍｍより小さくな
るにつれ、粒子層における通気の際の圧力損失が大きく
なり、また通気の分散効果が小さく粒子層上での燃焼効
率に欠ける傾向があり、粒径が１０ｍｍより大きくなる
につれ、粒子層での断熱効果に欠け熱損失が増加する傾
向があり、いずれも好ましくない。空気供給部として
は、少なくとも、一次焼却室側，二次焼却室と灰熔融室
側で各々独立しているのが好ましい。これにより、一次
焼却室側，二次焼却室と灰熔融室側で別々に空気の供給
量を調節でき燃焼や熔融に適した空気量を供給できる。
また、空気供給部から供給される空気の供給量として
は、少なくとも粒子層の表面側の粒子が昇温，熔着する
のを防止できる空気量で、かつ、粒子層の粒子が空気の
供給に伴い流動や飛散することのない空気量が、焼却物
の種類や量に応じて適宜決められる。バーナ用空気供給
部としては、灰熔融室の周壁の天井部や天井部の周壁の
１以上の所定部に熱交換器と連通した貫通口等により形
成される。尚、焼却灰を一次焼却室に投入し、該熔融式
焼却システムを灰熔融の専用装置として使用してもよ
い。一次焼却室で未燃物を完全燃焼させ熔融効率を高め
ることができる。ボイラー用燃焼炉等の汎用の燃焼炉と
して使用してもよい。これにより、灰分を含む燃料，Ｒ
ＤＦ（ペレット化した廃棄物），石炭，重油，アスファ
ルト類の安全な燃焼炉として使用でき、副生される灰熔
融スラグを安全に利用することができる。焼却物の種類
等に応じて灰熔融室に、ソーダ灰，水ガラス，燐鉱石，
石灰等の熔融補助剤を投入してもよい。これにより、灰
熔融室での焼却灰の熔融を促進させることができるとと
もに、低温で熔融でき省エネルギー効率を高めることが
できる。含水ゴミや有機汚泥等の水分の多い焼却物の場
合、一次焼却室の上部にヒーティングパイプを追加して
排出口の排ガスをヒーティングパイプ内に供給すること
により、一次焼却室内で乾燥部分を作りだすことがで
き、一次焼却室内で焼却物の乾燥，燃焼を行うことがで
きる。また、水分の多い焼却物に石炭や重油等の燃料を
混合して発熱量を調整することにより、通常の焼却物と
同様に焼却熔融処理ができる。更に、粒子層中にガスや
軽油等の流体燃料の燃料噴出管を埋設し、粒子層中、若
しくは粒子層表面に燃料を微量で噴出させてもよい。こ
れにより、粒子層の表面がパイロットバーナと同様の役
割を果たし、特に、一次焼却室や二次焼却室での焼却物
の燃焼を確実に継続させることができる。

【０００７】本発明の請求項２に記載の灰熔融式焼却シ
ステムは、請求項１に記載の発明において、前記空気供
給部が、前記一次焼却室の前記傾斜床，前記二次焼却室
及び前記灰熔融室の前記床の上面に所定間隔で立設され
た複数の床桟と、各前記床桟の間に配設され前記送風機
に接続された空気管と、前記空気管の前記傾斜床又は前
記床側の周壁に穿設された空気噴出孔と、を備えた構成
を有している。これにより、空気管が複数の床桟の間に
配設されているため、空気管から噴出された空気が床桟
に沿って粒子層へ供給されてチャンネリングやショート
パスが発生するのを防止でき、特に、灰熔融室におい
て、熔融処理する焼却灰のない所へ空気が偏流するのを
防止できるという作用を有する。また、空気噴出孔が、
空気管の傾斜床又は床側の周壁に穿設されているため、
空気供給時に空気の噴出によって焼却灰が浮遊するのを
防止できるとともに、空気噴出孔が焼却灰や熔融スラグ
等で塞がれるのを防止できるという作用を有する。ここ
で、床桟及び空気管としては、一次焼却室の傾斜床の傾
斜方向と略直角に配設されるのが好ましい。これによ
り、焼却物の燃焼及び焼却灰の熔融の各処理段階に応じ
て空気の供給量を容易に調節することができ燃焼効率，
熔融効率を向上させることができる。空気管としては、
鉄やアルミニウム等の金属管，陶器や磁器等のセラミッ
ク管等の円管，楕円管，角管，箱状体等が用いられる。
空気噴出孔としては、円形状や四角形状等の多角形状の
孔を空気管に複数穿設したものが用いられ、空気噴出孔
の大きさとしては、直径又は対角線が１ｍｍ〜１０ｍ
ｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜６ｍｍに形成される。これ
により、空気噴出孔から噴出された空気を粒子層へ均一
に供給できる。また、１．５ｍｍより小さくなるにつ
れ、焼却物の燃焼や焼却灰の熔融に必要な空気量を得難
いとともに、必要な空気量を供給すると、空気管や送風
機に背圧がかかり易くなる傾向が有り、６ｍｍより大き
くなるにつれ、粒子層を通気する空気の通気速度が遅く
なり燃焼効率に欠ける傾向が有り、いずれも好ましくな
い。尚、空気管の上部でかつ粒子層中に多数のレール状
又はロストル等の火格子状の仕切り板を配設した場合、
粒子層表面で生成した焼却灰を移動させる場合のガイド
レールとして作用し、粒子層の粒子の移動を防止でき
る。

【０００８】本発明の請求項３に記載の灰熔融式焼却シ
ステムは、請求項１又は２の内いずれか１項に記載の発
明において、前記熱交換器が、前記二次焼却室に連通し
た熱交換室と、前記熱交換室に形成された係止部と、前
記係止部に係止されて所定間隔で前記熱交換室に遊挿さ
れ一端が前記バーナ用空気供給部に遊挿された１乃至複
数の伝熱管と、前記伝熱管の上流側に接続された送風機
と、を備えた構成を有している。これにより、一次焼却
室や二次焼却室で発生した燃焼熱が熱交換室に流入し熱
交換室に配設された伝熱管が熱伝達により加熱されるた
め、送風機から伝熱管に供給された空気を加熱すること
ができ、バーナ用空気供給部を介して灰熔融室に配設さ
れた熔融バーナに高温に加熱されたバーナ用空気を供給
できるという作用を有する。伝熱管を熱交換室に形成さ
れた係止部に係止するだけで、送風機とバーナ用空気供
給部を伝熱管で連通して伝熱管を介して高温のバーナ用
空気を灰熔融室に供給でき、簡単な構造で熱交換器を形
成できるという作用を有する。伝熱管が係止部やバーナ
用空気供給部に遊挿して支持されているので、焼却時や
未焼却時の温度差による伝熱管の膨張収縮を吸収でき耐
久性を向上できるという作用を有する。ここで、伝熱管
としては、耐熱ステンレス，鋼，インコネル，ハステロ
イ等の金属製又はムライト，アルミナ，窒化珪素等のセ
ラミック製の円管や楕円管，角管等が用いられ、送風機
により伝熱管の内部に空気を供給して熱交換室内で伝熱
管を加熱して灰熔融室に高温の空気を供給できるものが
用いられる。また、バーナ用空気供給部に連通された伝
熱管の一端部としては、灰熔融室に伝熱管の一端部が露
出しないように遊挿されるのが好ましい。これにより、
伝熱管の端部が灰熔融室の熱等により損傷するのを防止
できる。熱交換室に形成された係止部としては、燃焼排
ガスと送風機から供給される空気を分離する平板と、平
板に１乃至複数の伝熱管を遊挿保持できる挿着孔を有し
たもの等任意の形状のものが用いられ、伝熱管を容易に
吊り下げ等で係止できる形状であればよく、また、伝熱
管を脱着自在に係止できる形状が好ましい。これによ
り、伝熱管の交換等の熱交換器内のメンテナンスが容易
にできる。

【０００９】本発明の請求項４に記載の灰熔融式焼却シ
ステムは、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の発
明において、前記二次焼却室，前記灰熔融室，前記冷却
室の内いずれか１以上に接続された集塵機と、前記集塵
機と前記一次焼却室を接続して配設された給送機と、を
備えた構成を有している。これにより、二次焼却室，灰
熔融室，冷却室で発生した煤塵を集塵機で回収して給送
機を介して一次焼却室へ戻すことができ、焼却，熔融，
固化処理中に発生した煤塵を外部に排出することなく同
時に該灰熔融式焼却システムで処理できるという作用を
有する。ここで、熔融スラグを水さい処理した冷却室の
水をポンプ等で一次焼却室へ送り、冷却室の水中で濃縮
された溶解成分を一次焼却室へ戻して焼却灰の熔融時の
熔融剤として使用してもよい。これにより、灰熔融室へ
熔融剤を投入する手間を省くことができる。また、汚泥
の滞留を防止し、排水処理設備を著しく簡素化すること
ができる。尚、冷却室で冷却して生成されたスラグを洗
浄水で洗浄しながら排出した場合、スラグ洗浄水を濾過
手段を介して冷却室の水として使用し、更に、汚泥等を
一次焼却室へ戻して焼却処理してもよい。

【００１０】本発明の請求項５に記載の灰熔融式焼却シ
ステムは、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の発
明において、少なくとも前記一次焼却室の周壁が、空洞
状の炉壁部と、前記炉壁部の空洞部に充填された水と、
を有した水冷壁で形成された構成を有している。これに
より、一次焼却室に投入された都市ゴミや産業廃棄物等
の焼却物中に、プラスチック廃棄物や石油製品等を含ん
でいる場合に、水冷壁の昇温を均一に防止できプラスチ
ック廃棄物や石油製品等の熔融液化・ガス発生の暴走を
防ぎ、一次焼却室内でのガスの発生を均一化することが
できるという作用を有する。また、耐火物や断熱材の内
張りを要さず施工性を向上できるという作用を有する。
ここで、一次焼却室の周壁のみを水冷壁とした場合、二
次焼却室及び灰熔融室等の周壁は、耐火物や断熱材を内
張りした煉瓦壁構造等で形成される。また、温水による
熱回収を計る場合には、二次焼却室や灰熔融室の周壁も
水冷壁で形成し、その内側に耐火物や断熱材を張り形成
するのが好ましい。これにより、従来は壁から放熱して
いた熱の回収を向上できるとともに、壁の耐火物や断熱
材の寿命を著しく延長できる。

【００１１】本発明の請求項６に記載の灰熔融式焼却シ
ステムは、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の発
明において、前記一次焼却室の上流側に連接された熔融
剤投入口、前記一次焼却室及び／又は前記二次焼却室の
上流側に配設されたプッシャー、前記粒子層の上面に配
設された仕切板、の内いずれか１以上を備えた構成を有
している。これにより、焼却灰の熔融処理中に、焼却物
の種類等に応じて熔融剤投入口からガラス屑や玄武岩，
蛇紋岩等の岩石屑等の熔融剤、及び／又は固体燃料を投
入することができ、焼却灰の熔融を促し熔融処理性能を
向上できるという作用を有する。プッシャーを一次焼却
室の上流側に備えることにより、投入口から投入された
焼却物や熔融剤投入口から投入された熔融剤を一次焼却
室内へ強制的に押し込むと同時に未燃焼物や熔融剤を移
動・攪拌することができ、焼却物の焼却処理速度を向上
できるという作用を有する。また、二次焼却室の上流側
に備えることにより、二次焼却室の粒子層上の焼却灰を
灰熔融室へ押し出すことができ焼却灰の熔融を促進でき
るという作用を有する。粒子層の上面にレール状又はロ
ストル等の火格子状の仕切板を備えることにより、一次
焼却室，二次焼却室，灰熔融室内のメンテナンス時等に
粒子層の粒子が掻きだされるのを防止できるという作用
を有する。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明における
灰熔融式焼却システムの実施の形態１について、以下図
面を用いて説明する。図１は実施の形態１における灰熔
融式焼却システムの要部断面全体側面図である。図中、
１は実施の形態１における灰熔融式焼却システム、２は
灰熔融式焼却システム１の一次焼却室、２ａは上流側か
ら下流側へ向けて傾斜した一次焼却室２の傾斜床、３は
一次焼却室２と連通した二次焼却室、４は二次焼却室３
と連通した灰熔融室、４ａは灰熔融室４の下流側端部、
５は二次焼却室３及び灰熔融室４の床、６は炎口６ａが
灰熔融室４の底面の上部に向けられて配設された熔融バ
ーナ、７は灰熔融室４の下流側端部４ａの下方に位置し
た冷却室、７ａは冷却室７の水槽部、７ｂは水槽部７ａ
に貯留された冷却水、８は傾斜床２ａ及び床５に敷設さ
れた川砂等の砕石類や蛇紋岩等の岩石屑，ガラス屑等の
無機質粒子からなる粒子層、９ａ，９ｂは傾斜床２ａ上
の粒子層８，床５上の粒子層８に埋設された空気供給
部、１０ａ，１０ｂは空気供給部９ａ，９ｂに接続され
た送風機、１１は粒子層８の上面に配設されたレール状
又は火格子状等からなる仕切板、１２は一次焼却室２の
上流側に配設され仕切板１１上で往復動するプッシャ
ー、１３は一次焼却室２の周壁の水冷壁、１３ａは空洞
状に形成された水冷壁１３の炉壁部、１３ｂは炉壁部１
３ａの空洞部に充填された水、１４は一次焼却室２の上
流側に形成された焼却物を投入する投入口、１５ａは二
次焼却室３の周壁、１５ｂは二次焼却室３及び灰熔融室
４の周壁、１６は灰熔融室４の上方の周壁１５ｂに形成
された貫通孔からなるバーナ用空気供給部、１７は二次
焼却室３の下流側に開口して形成された熱交換器接続
部、１８は熱交換器接続部１７を介してバーナ用空気供
給部１６に接続され二次焼却室３と灰熔融室４を連通し
た伝熱管を備えた熱交換器、１８ａは熱風と熱交換器１
８の伝熱管との接融時間を長くするとともに熱風のショ
ートパスや偏流を防ぐバッファ、１９は熱交換器１８の
上流側に接続された送風機、２０は熱交換器１８に接続
され灰熔融式焼却システム１で発生した排ガスや煤塵，
廃熱等が排出される排出部、２１ａは排出部２０に接続
されたヒートパイプ（図示せず）等からなり燃焼排ガス
の燃焼熱を回収する排熱回収器、２１ｂは排出部２０に
接続されたバッグフィルター等の濾布式やサイクロン等
の遠心力式，衝突式等の慣性式の集塵機、２１ｃは排熱
回収器２１ａ，集塵機２１ｂに接続され排ガスを排出す
る煙突、２２は集塵機２１ｂと一次焼却室２を連通し媒
塵等を一次焼却室２に給送する給送機、２３は冷却室７
の水槽部７ａに接続され水槽部７ａ内のスラグを搬送し
ながら洗浄する洗浄兼用スクリューコンベヤ、２３ａは
冷却室７で水さい処理されたスラグを排出するスラグ排
出口、２３ｂは洗浄兼用スクリューコンベヤ２３に接続
され搬送中のスラグを洗浄する洗浄水供給部、２４は冷
却室７の水槽部７ａに接続され水槽部７ａの冷却水７ｂ
を濾過手段（図示せず）を介して一次焼却室に供給する
ポンプである。尚、図中、矢印Ａは二次焼却室３中にお
ける燃焼熱の流れ、矢印Ｂは熱交換器１８に供給された
バーナ用空気の流れ、を示す。ここで、粒子層８は、粒
径が１ｍｍ〜３０ｍｍの粒子を３ｃｍ〜６０ｃｍの厚さ
に敷きつめて形成されている。粒子層８の厚さが３ｃｍ
より薄くなると、空気供給部９ａ，９ｂを粒子層８に埋
設し難くなり、空気供給部９ａ，９ｂの大きさが不十分
で十分な空気量を供給できない傾向が有り、また、粒子
層８の厚さが６０ｃｍより厚くなっても粒子層８による
効果は略一定となるため不必要であり、いずれも好まし
くない。

【００１３】次に、実施の形態１における灰熔融式焼却
システム１の空気供給部９ａ，９ｂについて、図面を用
いて説明する。図２（ａ）は実施の形態１における灰熔
融式焼却システムの空気供給部の要部断面側面図であ
り、図２（ｂ）は実施の形態１における灰熔融式焼却シ
ステムの他の形状の空気供給部の要部断面側面図であ
る。図中、２５は略垂直方向に傾斜床２ａ，床５に粒子
層８の流れと直交状に立設された複数の床桟、２６は各
床桟２５の間に配設され送風機１０ａ，１０ｂに接続さ
れた鉄やアルミニウム等の金属管，陶器や磁器等のセラ
ミック管等からなる空気管、２６ａは空気管２６の傾斜
床２ａ又は床５側の周壁に複数穿設された空気噴出孔、
２６′は傾斜床２ａ，床５の下方に形成され送風機１０
ａ，１０ｂに接続された空洞状の空気箱、２６′ａは空
気箱２６′に連通し各床桟２５の間に配設された角管か
らなる空気管、２６′ｂは空気管２６′ａの側面に複数
穿設された空気噴出孔である。尚、図中の矢印Ｃは空気
管２６の空気噴出孔２６ａから噴出された空気の流れを
示す。ここで、空気管２６，２６′ａは、空気管２６，
２６′ａの外周面の上部が粒子層８の表面から１０ｍｍ
〜１００ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜７０ｍｍの位置に
埋設される。２０ｍｍより浅く埋設されると、空気管２
６，２６′ａから供給する空気量を増加した場合に粒子
層８の粒子が飛散し易くなる傾向が有り、また、７０ｍ
ｍより深く埋設されると、送風機１０ａ，１０ｂに背圧
がかかる傾向があるため、いずれも好ましくない。次
に、実施の形態１における灰熔融焼却システム１の熱交
換器１８について、図面を用いて説明する。図３（ａ）
は実施の形態１における灰熔融式焼却システムの熱交換
器の要部断面側面図であり、図３（ｂ）は熱交換器の上
端部を示す要部断面側面図であり、図３（ｃ）は熱交換
器の下端部を示す要部断面側面図である。図中、２７は
熱交換器接続部１７及びバーナ用空気供給部１６を介し
て二次焼却室３と灰熔融室４を連通した熱交換器１８の
熱交換室、２８は熱交換室２７の上部に形成された板状
体等からなる係止部、２８ａは係止部２８に穿設された
孔状部からなる吊設部、２９は係止部２８の吊設部２８
ａに挿入されて熱交換室２７内に所定間隔で複数配設さ
れた耐熱ステンレス，鋼，インコネル，ハステロイ等の
金属製又はムライト，アルミナ，窒化珪素等のセラミッ
ク製の伝熱管、２９ａは伝熱管２９の上端につば状に形
成され吊設部２８ａの外周に係止して伝熱管２９の上端
部を係止した伝熱管係止つば、２９ｂは伝熱管２９を吊
設部２８ａに挿着した際に伝熱管２９が吊設部２８ａと
当接する位置に装着されたサヤ管、２９ｃは貫通口から
なるバーナ用空気供給部１６の途中まで遊挿された伝熱
管２９の下端部である。

【００１４】以上のように構成された灰熔融式焼却シス
テムにおいて、以下焼却物の焼却熔融処理動作について
説明する。一次焼却室２の投入口１４から都市ゴミや産
業廃棄物等の焼却物を投入し、送風機１０ａ，１０ｂの
運転を開始して空気供給部９ａ，９ｂの空気管２６に空
気を供給し、図２（ａ）若しくは図２（ｂ）の矢印Ｃに
示すように、空気噴出孔２６ａから粒子層８を介して一
次焼却室２，二次焼却室３，灰熔融室４へ空気を供給す
るとともに、一次焼却室２に投入された焼却物に着火し
て焼却物の燃焼を開始する。次に、一次焼却室２に投入
された焼却物は、一次焼却室２の傾斜床２ａに敷設され
た粒子層８の表面で移動しながら粒子層８側から燃焼さ
れて焼却灰及び燃焼ガスを生成し、一次焼却室２で生成
された燃焼ガスが二次焼却室３へ流入するとともに、焼
却灰や未燃焼物等が粒子層８上の表面流若しくはプッシ
ャー１２により二次焼却室３へ供給される。二次焼却室
３では、空気供給部９ｂの空気管２６の空気噴出孔２６
ａから粒子層８を介して二次焼却室３に空気が供給さ
れ、一次焼却室２から二次焼却室３へ流下した燃焼ガス
が完全燃焼されるとともに、未燃焼物が燃焼されて焼却
灰が生成されて粒子層８の表面を移動しながら灰熔融室
４へ焼却灰が供給される。ここで、一次焼却室２，二次
焼却室３及び灰熔融室４で発生した燃焼熱は、矢印Ａに
示すように、二次焼却室３から熱交換器接続部１７を介
して熱交換器１８の熱交換室２７へ流入して熱交換室２
７に配設されたバッファ１８ａにより整流され、伝熱管
２９の外周面に沿って伝熱管２９を加熱しながら排出部
２０側へ流動し、排出部２０から排熱回収器２１ａ及び
集塵機２１ｂへ排出される。また、送風機１９から伝熱
管２９に供給された空気は、燃焼熱で加熱された伝熱管
２９内を通過する間に加熱され、伝熱管２９の下端部２
９ｃからバーナ用空気供給部１６を介して灰熔融室４に
供給される。次に、二次焼却室３から灰熔融室４に供給
された焼却灰は、炎口６ａを灰熔融室４の焼却灰に向け
て配設された熔融バーナ６及び灰熔融室４における輻射
熱により、焼却灰の上面側から熔融されて熔融スラグが
生成される。ここで、粒子層８側は、空気供給部９ｂの
空気管２６から供給された空気により冷却されるため、
粒子層８側に生成された熔融スラグが冷却されて固化
し、焼却灰の上面側に生成された熔融スラグが冷却室７
側へ移動するための流路が形成される。尚、灰熔融室４
の粒子層８に供給する空気供給部９ｂからの空気の供給
量を調節することにより、熔融スラグの流路の形状を調
節できる。次いで、灰熔融室４で生成した熔融スラグ
が、灰熔融室４の下流側端部４ａから冷却室７の水槽部
７ａの冷却水７ｂ中に滴下し、冷却水７ｂで急冷水さい
化されて固化し、スラグが生成される。次いで、冷却室
７の水槽部７ａで固化して生成されたスラグは、洗浄兼
用スクリューコンベヤ２３でスラグ排出口２３ａ側へ搬
送されながら、洗浄水供給部２３ｂから供給される洗浄
水で洗浄されてスラグ排出口２３ａから灰熔融式焼却シ
ステム１の系外へ排出される。尚、系外へ排出されたス
ラグは、再資源として利用される他、灰熔融式焼却シス
テム１の粒子層８の粒子として使用される。また、熱交
換室２７に連通された排熱回収器２１ａにより回収され
た燃焼排ガスは、煤塵と排ガスに分離されて排ガスが煙
突２１ｃから大気に放出され、また、集塵機２１ｂによ
り回収された灰熔融式焼却システム１内で発生した煤塵
や燃焼排ガスから分離された煤塵等は、給送機２２によ
り一次焼却室２へ給送されて焼却熔融処理される。更
に、冷却室７の水槽部７ａに接続されたポンプ２４によ
り水槽部７ａの冷却水７ｂ中に濃縮された溶解成分が一
次焼却室２へ戻され、熔融剤として使用される。尚、冷
却室７で生成されたスラグを洗浄した洗浄水を一次焼却
室へ戻し、焼却熔融処理してもよい。また、粒子層８中
にガスや軽油等の流体燃料の燃料噴出管を埋設し、粒子
層８中に燃料を供給し燃焼させてもよい。これにより、
燃焼のとろ火効果で一次焼却室２，二次焼却室３での焼
却物の燃焼を確実に継続させることができる。更に、焼
却物の投入時に予め炭素質の多い石炭やコークス類の粉
末や重質廃油等を混合して一次焼却室２に投入してもよ
い。これにより、ガス化の不安定性を防ぎ安全性を向上
できるとともに、灰の熔融を助長することができ、廃油
やヘドロ等の液状可燃物の焼却もできる。

【００１５】以上のように実施の形態１における灰熔融
式焼却システムは構成されているため、以下の作用を有
する。 ａ．投入口から投入された都市ゴミや産業廃棄物等の焼
却物が、一次焼却室で燃焼されて燃焼ガスと焼却灰を生
成するとともに、二次焼却室で燃焼ガスと未燃焼物を完
全燃焼させて焼却灰を生成し、更に、灰熔融室で熔融バ
ーナ及び輻射熱により焼却灰を熔融して熔融スラグを生
成して冷却室に滴下し、冷却室の水槽部内の冷却水によ
る水さい処理で熔融スラグを冷却固化することができ、
該灰熔融式焼却システムで一度に焼却物の焼却・熔融・
固化の処理ができる。 ｂ．一次焼却室の傾斜床，二次焼却室及び灰熔融室の床
に粒子層が敷設されているとともに、粒子層に埋設した
空気供給部を有しているため、都市ゴミや産業廃棄物等
の焼却物を投入して着火するだけで、空気供給部から燃
焼用空気が供給されて粒子層側から焼却することがで
き、含水ゴミや有機汚泥等の任意の焼却物を完全燃焼さ
せ、かつ熔融処理することができる。 ｃ．灰熔融室の床に粒子層が敷設されているとともに、
粒子層内に空気供給部が埋設されているため、灰熔融室
内で熔融された焼却灰の熔融スラグの粒子層側が空気供
給部による通気により冷却されて固化して熔融スラグの
液溜り及び流路を形成できるとともに、高温化での焼却
灰の熔融スラグとの反応等で床が損傷するのを防止でき
る。また、該灰熔融式焼却システムの運転の停止，再運
転の場合、従来の熔融炉ではスラグ液溜り部の破損防止
のために急熱が困難であったが、該灰熔融式焼却システ
ムの粒子層で形成された熔融スラグの液溜り部は、破損
しても再熔融して形成でき該灰熔融式焼却システムの制
御が簡単にできる。 ｄ．空気供給部が、床桟と空気管からなり、空気管が複
数の床桟の間に配設されているため、各空気管から噴出
された空気がチャンネリングするのを防止でき、特に、
灰熔融室において、熔融処理する焼却灰のない所へ空気
が偏流するのを防止し熔融効率を高めることができる。 ｅ．空気噴出孔が、空気管の傾斜床又は床側の周壁に穿
設されているため、空気が傾斜床等の全体から低流速で
供給されるので、空気供給時に焼却灰が浮遊するのを防
止できるとともに、空気噴出孔が焼却灰や熔融スラグ等
で塞がれるのを防止できる。 ｆ．二次焼却室と灰熔融室を連通した熱交換器を有して
いるため、二次焼却室で発生した燃焼熱を熱交換器で回
収し、バーナ用空気供給部を介して、灰熔融室に配設さ
れた熔融バーナに高温に加熱されたバーナ用空気を供給
でき灰熔融室での熔融処理性能を向上でき、また、省エ
ネルギー性を向上できる。 ｇ．熱交換器が、熱交換室と、上端部が熱交換室の係止
部に係止された伝熱管で構成されているため、伝熱管を
係止部に挿入して係止するだけで送風機とバーナ用空気
供給部を連通して高温のバーナ用空気を灰熔融室に供給
でき、簡単な構造で熱交換器が形成できるとともに、メ
ンテナンスが容易で保守作業性に優れ、また、伝熱管の
下端部がバーナ用空気供給部の途中まで挿入されている
ため伝熱管の下端部が熔融バーナの炎等で損傷するのを
防止できる。 ｈ．熱交換器が、二次焼却室と灰熔融室を連通している
ため、二次焼却室から熱交換室に流入した燃焼熱で伝熱
管を加熱するとともに、送風機から伝熱管に供給された
空気を加熱することができ、バーナ用空気供給部を介し
て灰熔融室に配設された熔融バーナに高温のバーナ用空
気を供給でき灰熔融室での熔融処理性能を向上できる。 ｉ．熱交換器の熱交換室に接続された集塵機と、集塵機
と一次焼却室を連通した給送機を備えているため、焼却
物の焼却・熔融処理中に発生した煤塵等を集塵機で回収
して一次焼却室へ戻すことができ、焼却・熔融処理中に
発生した煤塵等を該灰熔融式焼却システムの系外に排出
することなく処理でき、有毒排出物（ダイオキシン等）
の排出を防止できる。 ｊ．一次焼却室の周壁が、水冷壁で形成されているた
め、一次焼却室に投入される都市ゴミや産業廃棄物等の
焼却物中に、プラスチック廃棄物や石油製品等を含んで
いる場合にも、プラスチック廃棄物や石油製品等の熔融
液化・ガス発生の暴走を防ぎ、一次焼却室内でのガスの
発生を均一化することができるとともに、耐火物や断熱
材の内張りを要さず施工性を向上できる。 ｋ．一次焼却室の上流側にプッシャーを備えているた
め、一次焼却室で生成された焼却灰や未焼却物等を連続
的又は間欠的に二次焼却室へプッシャーで強制的に供給
することができるとともに、焼却灰や未焼却物と粒子層
中の熔融剤等とを攪拌しながら二次焼却室へ供給するこ
とができ、焼却物の焼却や熔融を促進し燃焼効率や熔融
効率を向上させることができる。 ｌ．粒子層の上面に火格子状等からなる仕切板を備えて
いるため、プッシャーの駆動時に粒子層の粒子が二次焼
却室側へ移動されるのを防止できるとともに、一次焼却
室，二次焼却室，灰熔融室内のメンテナンス時等に粒子
層の粒子が掻きだされるのを防止できる。

【００１６】（実施の形態２）本発明における灰熔融式
焼却システムの実施の形態２について、以下図面を用い
て説明する。図４は実施の形態２における灰熔融式焼却
システムの要部断面全体側面図である。尚、実施の形態
１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略す
る。図中、３０は実施の形態２における灰熔融式焼却シ
ステム、３１は一次焼却室２の上流側に連接された熔融
剤投入口である。以上のように構成された実施の形態２
における灰熔融式焼却システム３０では、実施の形態１
と同様に、一次焼却室２に焼却物を投入して焼却物を燃
焼し、次いで、未焼却物と燃焼ガスを二次焼却室３で完
全燃焼させ、更に、灰熔融室４で焼却灰を熔融して熔融
スラグを生成し、冷却室７で熔融スラグを水さい処理し
て固化し、スラグを生成するとともに、洗浄兼用スクリ
ューコンベヤ２３でスラグ排出口２３ａからこの回収ス
ラグを排出し、焼却物の焼却・熔融・固化処理が行われ
る。また、焼却物の種類等に応じて、焼却物の焼却熔融
処理中に熔融剤投入口３１からソーダ灰，水ガラスやガ
ラス屑，燐鉱石，石灰，玄武岩，蛇紋岩等の岩石屑若し
くは上記回収スラグ等を投入して添加することにより、
焼却物の燃焼・熔融が促進される。以上のように実施の
形態２における灰熔融式焼却システムは構成されている
ため、実施の形態１の作用に加え、一次焼却室の上流側
に熔融剤投入口を備えているので、焼却物に予め熔融剤
を混合することなく焼却物を投入口から投入し、焼却物
の種類等に応じて、焼却物の焼却熔融処理中に熔融剤投
入口から熔融剤を投入して焼却物の燃焼・熔融を促進さ
せることができるという作用を有する。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明における灰熔融式焼
却システムによれば、以下の優れた効果を実現できる。
請求項１に記載の灰熔融式焼却システムによれば、 （１）投入口から投入された都市ゴミや産業廃棄物等の
焼却物が、一次焼却室の傾斜床に敷設された粒子層によ
り二次焼却室側へ移動しながら燃焼されて焼却灰を生成
するとともに、燃焼時に発生した燃焼ガスとともに焼却
灰が二次焼却室へ流下して二次焼却室で完全燃焼され、
更に、灰熔融室で焼却灰が熔融バーナ及び輻射熱で熔融
され熔融スラグが生成され、次いで熔融スラグが冷却室
に落下して固化されてスラグが生成され、都市ゴミや産
業廃棄物等の焼却物を一度に焼却・熔融・固化処理でき
焼却物の処理性能に優れるとともに、該灰熔融式焼却シ
ステムを小型化でき省エネルギー性，生産性に優れる。 （２）一次焼却室の傾斜床，二次焼却室及び灰熔融室の
床に粒子層が敷設されているとともに、粒子層に埋設し
た空気供給部を有しているため、都市ゴミや産業廃棄物
等の焼却物を投入して着火するだけで、空気供給部から
燃焼用空気が供給されて粒子層側から酸化雰囲気で焼却
することができ、含水ゴミや有機汚泥等の任意の焼却物
を確実に完全燃焼させて熔融処理することができ焼却物
の焼却効率・処理性能に優れる。 （３）灰熔融室の床に粒子層が敷設されているととも
に、粒子層内に空気供給部が埋設されているため、灰熔
融室内で熔融された焼却灰の熔融スラグの粒子層側が、
空気供給部による通気により冷却されて固化して上面側
の熔融スラグの容器となるとともに、熔融スラグが移動
する流路が形成されるので、熔融による高温や熔融スラ
グの熱等で床が損傷するのを防止でき安全性に優れると
ともに、耐スラグ浸蝕性の高級耐火物を要さず低コスト
化を図れ、また、該熔融式焼却システムの耐久性に優れ
る。 （４）二次焼却室と灰熔融室のバーナ用空気供給部を連
通した熱交換器を有しているため、焼却物の焼却及び焼
却灰の熔融時に発生した燃焼熱を熱交換器で回収し、バ
ーナ用空気供給部を介して、灰熔融室に配設された熔融
バーナに高温のバーナ用空気を供給でき灰熔融室での焼
却灰の熔融効率，熱効率を向上できるとともに、熔融処
理性能に優れる。 （５）冷却室で回収されたスラグを水洗浄して排出する
場合、スラグ中のアルカリ等の水溶性成分を除去するこ
とができ、スラグを埋め立てやリサイクル材料として安
全に使用することができ、環境汚染を防止できるととも
に、洗浄により回収された水溶性成分を熔融補助剤とし
て一次焼却室に戻した場合、水溶性成分を分解又はガラ
ス成分としてスラグ中に固定されて安定化され、安全に
処理することができる。請求項２に記載の発明によれ
ば、請求項１の効果に加えて、 （６）空気供給部が、床桟と、床桟の間に配設された空
気管で構成されているため、空気管から噴出された空気
が床桟に沿って粒子層へ供給されてチャンネリングが発
生するのを防止でき、特に、灰熔融室において、熔融処
理する焼却灰のない所へ空気が流れるのを防止でき、各
焼却室での焼却効率及び灰熔融室での熔融効率に優れ、
焼却物の処理性能に優れる。 （７）空気噴出孔が、空気管の傾斜床又は床側の周壁に
穿設されているため、空気供給時に空気の噴出によって
焼却灰が浮遊するのを防止できるとともに、空気噴出孔
が焼却灰や熔融スラグ等で塞がれるのを防止でき、空気
をスムーズに供給でき焼却物の焼却熔融処理性能に優れ
る。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果に加えて、 （８）熱交換器が、熱交換室と、係止部と、伝熱管で構
成され、伝熱管を熱交換室に形成された係止部に係止す
るだけで、送風機とバーナ用空気供給部を伝熱管で連通
して伝熱管を介して高温のバーナ用空気を灰熔融室に供
給できる熱交換器を形成でき、構造が簡単でメンテナン
ス性に優れるとともに生産性に優れ、また、伝熱管に直
接燃焼熱を当てて伝熱管を加熱して、バーナ用空気を加
熱できるため熱効率に優れる。 （９）二次焼却室で発生した燃焼熱が熱交換室に流入し
熱交換室に配設された伝熱管が熱伝達により加熱される
ため、送風機から伝熱管に供給された空気を加熱するこ
とができ、バーナ用空気供給部を介して灰熔融室に配設
された熔融バーナに高温のバーナ用空気を供給でき、熔
融バーナの燃焼効率を向上でき灰熔融室における焼却灰
の熔融処理性能に優れる。請求項４に記載の発明によれ
ば、請求項１乃至３の効果に加えて、 （１０）二次焼却室，灰熔融室，冷却室の内いずれか１
以上に接続された集塵機と、集塵機と一次焼却室を連通
した給送機と、を備えることにより、二次焼却室，灰熔
融室，冷却室で発生した煤塵を集塵機で回収して給送機
を介して一次焼却室へ戻すことができ、焼却，熔融，固
化処理中に発生した煤塵を外部に排出することなく同時
に該灰熔融式焼却システムで処理でき、該灰熔融式焼却
システムの動作時に系外へ煤塵等を排出するのを防止で
き作業環境に優れるとともに、焼却物の処理性能に優れ
る。請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の
効果に加えて、 （１１）少なくとも一次焼却室の周壁を水冷壁で形成す
ることにより、特に、一次焼却室に投入される都市ゴミ
や産業廃棄物等の焼却物中に、プラスチック廃棄物や石
油製品等を含んでいる場合に、プラスチック廃棄物や石
油製品等の熔融液化・ガス発生の暴走を防ぎ、一次焼却
室内でのガスの発生を均一化することができ安全性に優
れる。 （１２）周壁の形成時に耐火物や断熱材の内張りを要さ
ず施工性を向上でき、該灰熔融式焼却システムの生産性
を向上できるとともに、従来炉壁から放熱されていた熱
を温水として回収することができ、熱の有効利用性に優
れる。請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５
の効果に加えて、 （１３）一次焼却室の上流側に連接された熔融剤投入口
を備えることにより、焼却灰の熔融処理中に、熔融剤投
入口からガラス屑や玄武岩，蛇紋岩等の岩石屑等の熔融
剤を投入することができ、焼却灰の熔融を促し熔融処理
性能を向上できる。 （１４）一次焼却室及び／又は二次焼却室の上流側に配
設されたプッシャーを備えることにより、投入口から投
入された焼却物や熔融剤投入口から投入された熔融剤を
一次焼却室内へ強制的に押し込むと同時に未燃焼物や熔
融剤を移動・攪拌することができ、焼却物の燃焼処理速
度を向上でき、また、二次焼却室の上流側に備えること
により、二次焼却室の粒子層上の焼却灰を灰熔融室へ押
し出すことができ焼却灰の熔融を促進でき、焼却物の焼
却熔融処理性能を向上できる。 （１５）粒子層の上面に配設された仕切板を備えること
により、一次焼却室，二次焼却室，灰熔融室内のメンテ
ナンス時等に粒子層の粒子が掻きだされるのを防止で
き、メンテナンス性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における灰熔融式焼却システムの
要部断面全体側面図

【図２】（ａ）実施の形態１における灰熔融式焼却シス
テムの空気供給部の要部断面側面図 （ｂ）実施の形態１における灰熔融式焼却システムの他
の形状の空気供給部の要部断面側面図

【図３】（ａ）実施の形態１における灰熔融式焼却シス
テムの熱交換器の要部断面側面図 （ｂ）熱交換器の上端部を示す要部断面側面図 （ｃ）熱交換器の下端部を示す要部断面側面図

【図４】実施の形態２における灰熔融式焼却システムの
要部断面全体側面図

【符号の説明】

１，３０ 灰熔融式焼却システム ２ 一次焼却室 ２ａ 傾斜床 ３ 二次焼却室 ４ 灰熔融室 ４ａ 下流側端部 ５ 床 ６ 熔融バーナ ６ａ 炎口 ７ 冷却室 ７ａ 水槽部 ７ｂ 冷却水 ８ 粒子層 ９ａ，９ｂ 空気供給部 １０ａ，１０ｂ 送風機 １１ 仕切板 １２ プッシャー １３ 水冷壁 １３ａ 炉壁部 １３ｂ 水 １４ 投入口 １５ａ，１５ｂ 周壁 １６ バーナ用空気供給部 １７ 熱交換器接続部 １８ 熱交換器 １８ａ バッファ １９ 送風機 ２０ 排出部 ２１ａ 排熱回収器 ２１ｂ 集塵機 ２１ｃ 煙突 ２２ 給送機 ２３ 洗浄兼用スクリューコンベヤ ２３ａ スラグ排出口 ２３ｂ 洗浄水供給部 ２４ ポンプ ２５ 床桟 ２６，２６′ａ 空気管 ２６′ 空気箱 ２６ａ，２６′ｂ 空気噴出孔 ２７ 熱交換室 ２８ 係止部 ２９ 伝熱管 ３１ 熔融剤投入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｃ Ｆ２３Ｌ 15/04 Ｆ２３Ｌ 15/04 Ｆターム(参考） 3K023 QA06 QA11 QB06 QC08 TA01 3K061 NB03 NB13 NB16 NB24 NC02 3K062 AA01 AA23 AB03 AC01 AC03 EA01 EB13 EB18 EB20 EB23 EB28 EB36 EB46 3K065 AA01 AA23 AB03 AC01 AC03 JA02 JA05 JA15 JA18 3K078 BA03 CA02 CA21 CA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側から下流側へ向けて傾斜した傾斜
   床を有した一次焼却室と、前記一次焼却室と連通した二
   次焼却室と、前記二次焼却室に連接した灰熔融室と、炎
   口を前記灰熔融室に向けて配設された熔融バーナと、前
   記灰熔融室の下流側端部の下方に配置された冷却室と、
   前記一次焼却室の前記傾斜床，前記二次焼却室及び前記
   灰熔融室の床に敷設された粒子層と、前記一次焼却室，
   前記二次焼却室，前記灰熔融室の前記粒子層内に埋設さ
   れた空気供給部と、前記空気供給部に接続された送風機
   と、前記一次焼却室の上流側に連接された投入口と、前
   記灰熔融室に形成されたバーナ用空気供給部と、前記二
   次焼却室と前記バーナ用空気供給部を連通した熱交換器
   と、を備えていることを特徴とする灰熔融式焼却システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記空気供給部が、前記一次焼却室の前
   記傾斜床，前記二次焼却室及び前記灰熔融室の前記床の
   上面に所定間隔で立設された複数の床桟と、各前記床桟
   の間に配設され前記送風機に接続された空気管と、前記
   空気管の前記傾斜床又は前記床側の周壁に穿設された空
   気噴出孔と、を備えていることを特徴とする請求項１に
   記載の灰熔融式焼却システム。
3. 【請求項３】 前記熱交換器が、前記二次焼却室に連通
   した熱交換室と、前記熱交換室に形成された係止部と、
   前記係止部に係止されて所定間隔で前記熱交換室に遊挿
   され一端が前記バーナ用空気供給部に遊挿された１乃至
   複数の伝熱管と、前記伝熱管の上流側に接続された送風
   機と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２の
   内いずれか１項に記載の灰熔融式焼却システム。
4. 【請求項４】 前記二次焼却室，前記灰熔融室，前記冷
   却室の内いずれか１以上に接続された集塵機と、前記集
   塵機と前記一次焼却室を接続して配設された給送機と、
   を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いず
   れか１項に記載の灰熔融式焼却システム。
5. 【請求項５】 少なくとも前記一次焼却室の周壁が、空
   洞状の炉壁部と、前記炉壁部の空洞部に充填された水
   と、を有した水冷壁で形成されていることを特徴とする
   請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の灰熔融式焼却
   システム。
6. 【請求項６】 前記一次焼却室の上流側に連接された熔
   融剤投入口、前記一次焼却室及び／又は前記二次焼却室
   の上流側に配設されたプッシャー、前記粒子層の上面に
   配設された仕切板、の内いずれか１以上を備えているこ
   とを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載
   の灰熔融式焼却システム。