JP2000356335A - ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置 - Google Patents
ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置Info
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- JP2000356335A JP2000356335A JP11169195A JP16919599A JP2000356335A JP 2000356335 A JP2000356335 A JP 2000356335A JP 11169195 A JP11169195 A JP 11169195A JP 16919599 A JP16919599 A JP 16919599A JP 2000356335 A JP2000356335 A JP 2000356335A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 可燃廃棄物を中小規模の発生場単位におい
て、ダイオキシンなど有害物質の発生を抑制して安全に
燃焼処理し、かつ、燃焼熱量を自家発電や冷暖房などへ
活用する。 【構成】 給気量規制装置を設けてブロワから連結す
る1次炉と、1次炉内の風路を経てから狭孔でブロワと
連結した細長の燃焼筒と、必要容積の保持容器と、吸引
装置を備えた排気管を順次に直列に連結し、該・筒出口
部に設けた温度センサが設定高温を保持するように該・
給気量規制装置を自動制御し、1次炉はバッチ式へも連
続投入式へも適応し、必要により、該・保持容器と該・
吸引装置の間に水冷管を備える冷却器を設置して燃焼熱
量を蒸気へ転換して活用する。
て、ダイオキシンなど有害物質の発生を抑制して安全に
燃焼処理し、かつ、燃焼熱量を自家発電や冷暖房などへ
活用する。 【構成】 給気量規制装置を設けてブロワから連結す
る1次炉と、1次炉内の風路を経てから狭孔でブロワと
連結した細長の燃焼筒と、必要容積の保持容器と、吸引
装置を備えた排気管を順次に直列に連結し、該・筒出口
部に設けた温度センサが設定高温を保持するように該・
給気量規制装置を自動制御し、1次炉はバッチ式へも連
続投入式へも適応し、必要により、該・保持容器と該・
吸引装置の間に水冷管を備える冷却器を設置して燃焼熱
量を蒸気へ転換して活用する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工場・病院・温室・学
校・大型商店など各種事業所毎の可燃廃棄物の発生場単
位、あるいは廃棄物処理業者が埋立処分場へ搬送する前
に可燃物を分別する中間収集場の単位などで、可燃廃棄
物全般を対象にしてダイオキシンなど有害物質を発生さ
せぬように安全に燃焼処理すると共に、燃焼熱量の有効
利用も可能にする中小規模の燃焼炉装置に関する。
校・大型商店など各種事業所毎の可燃廃棄物の発生場単
位、あるいは廃棄物処理業者が埋立処分場へ搬送する前
に可燃物を分別する中間収集場の単位などで、可燃廃棄
物全般を対象にしてダイオキシンなど有害物質を発生さ
せぬように安全に燃焼処理すると共に、燃焼熱量の有効
利用も可能にする中小規模の燃焼炉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】燃焼炉の方式には多々あるが、ストーカ
上に堆積した可燃物へ対して充分量の1次空気を送って
燃焼するのが一般であり、その空気量は新鋭の炉装置に
おける定常状態でも理論空気量に対する空気比にして4
〜5位であるため平均燃焼温度は相応に低下し、かつ、
ストーカ上堆積物への空気透過性の難易によって燃焼温
度に著しく差異が生じて部分的には低温部を形成し、2
次空気を送って再燃焼しても多量のガス流の温度差を均
一には維持し難くて低温部でダイオキシンが発生し易
く、また、ストーカ上のガス透過速度が大きいために粉
塵が浮上し易くて冷却管にクリンカーが分厚く固結する
程であり、バグフィルタなどの大型高価な集塵装置を設
けても飛灰防止に万全を期し難く、粉塵浮上の現象は流
動床式の燃焼炉では一層に著しく、飛散に伴うダイオキ
シンの発生と放出をもたらしていた。一方、小型炉では
設備不全なために一層著しかったばかりか、昼夜連続で
はない間欠運転のために燃焼初期と後期の不完全燃焼時
においてダイオキシン発生がとくに著しかった。
上に堆積した可燃物へ対して充分量の1次空気を送って
燃焼するのが一般であり、その空気量は新鋭の炉装置に
おける定常状態でも理論空気量に対する空気比にして4
〜5位であるため平均燃焼温度は相応に低下し、かつ、
ストーカ上堆積物への空気透過性の難易によって燃焼温
度に著しく差異が生じて部分的には低温部を形成し、2
次空気を送って再燃焼しても多量のガス流の温度差を均
一には維持し難くて低温部でダイオキシンが発生し易
く、また、ストーカ上のガス透過速度が大きいために粉
塵が浮上し易くて冷却管にクリンカーが分厚く固結する
程であり、バグフィルタなどの大型高価な集塵装置を設
けても飛灰防止に万全を期し難く、粉塵浮上の現象は流
動床式の燃焼炉では一層に著しく、飛散に伴うダイオキ
シンの発生と放出をもたらしていた。一方、小型炉では
設備不全なために一層著しかったばかりか、昼夜連続で
はない間欠運転のために燃焼初期と後期の不完全燃焼時
においてダイオキシン発生がとくに著しかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ダイオキシン抑制のた
めには設備万全な大型燃焼炉を広域単位に設置せんとす
る指導方向にあるが、実際上は、迷惑設備の設置場所に
難渋するし、廃棄物収集運搬の労力と費用が莫大となる
し、その結果として産業廃棄物の処理委託費が過大とな
り、あるいは、病原菌を持つなど危険な廃棄物は自己責
任で処理すべき場合も多く、廃棄物発生場の単位で安全
に処理できる中小規模燃焼炉の必要性は依然として大き
いので、その需要に応える。
めには設備万全な大型燃焼炉を広域単位に設置せんとす
る指導方向にあるが、実際上は、迷惑設備の設置場所に
難渋するし、廃棄物収集運搬の労力と費用が莫大となる
し、その結果として産業廃棄物の処理委託費が過大とな
り、あるいは、病原菌を持つなど危険な廃棄物は自己責
任で処理すべき場合も多く、廃棄物発生場の単位で安全
に処理できる中小規模燃焼炉の必要性は依然として大き
いので、その需要に応える。
【0004】小型炉は燃焼ガス流量が少ないので、ガス
流を合理的かつ精密に管理することでガス温度を目的の
均一高温度に維持し易く、かつ、燃焼堆積物へのガス透
過速度を微少に抑えることで粉塵を浮上させずに飛灰発
生を事前防止もできるので、それらの特長を生かした簡
易安価な小型炉装置によって、しかも、間欠運転による
欠陥をも克服することで、設備万全な大型施設へ劣らず
にダイオキシン発生を抑制して燃焼処理する。
流を合理的かつ精密に管理することでガス温度を目的の
均一高温度に維持し易く、かつ、燃焼堆積物へのガス透
過速度を微少に抑えることで粉塵を浮上させずに飛灰発
生を事前防止もできるので、それらの特長を生かした簡
易安価な小型炉装置によって、しかも、間欠運転による
欠陥をも克服することで、設備万全な大型施設へ劣らず
にダイオキシン発生を抑制して燃焼処理する。
【0005】酸性ガスの中和処理に関しては、水冷管に
よるガス冷却後にガス中水分の凝縮過程でアルカリ液散
布して必要充分に中和処理する技術を特開平10−80
64の如く確立しているが、アルカリ液を見込み量だけ
散布して簡易に中和すると共に高温ガスを冷却空気で薄
めて許容温度以下で排気し、安価で普及容易な装置とし
て当面の需要へ即応し、一方、上記の如く水冷管でガス
冷却して取得した蒸気によって自家発電したり熱利用す
る場合には、廃棄物燃焼の生成ガスに起因する水冷管の
腐食を防止し、かつ、中小規模の特性を生かしてサーマ
ルリサイクル効率を向上することで、中小規模設備の投
資効率をダイオキシン抑制の厳しい前提条件下で改善す
る。
よるガス冷却後にガス中水分の凝縮過程でアルカリ液散
布して必要充分に中和処理する技術を特開平10−80
64の如く確立しているが、アルカリ液を見込み量だけ
散布して簡易に中和すると共に高温ガスを冷却空気で薄
めて許容温度以下で排気し、安価で普及容易な装置とし
て当面の需要へ即応し、一方、上記の如く水冷管でガス
冷却して取得した蒸気によって自家発電したり熱利用す
る場合には、廃棄物燃焼の生成ガスに起因する水冷管の
腐食を防止し、かつ、中小規模の特性を生かしてサーマ
ルリサイクル効率を向上することで、中小規模設備の投
資効率をダイオキシン抑制の厳しい前提条件下で改善す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】給気量規制装置を設置し
てブロワから給気管経由で連結することで限定通気量で
熱分解ガス化する1次炉と、ブロワから狭孔経由で連結
することで残余の燃焼支持空気を薄膜状に供給する細長
のガス燃焼筒と、必要容積を備えて充分に断熱した高温
保持容器と、吸引装置を備えた排気管とを順次に直列に
開口連結し、該・給気量規制装置は給気管へ設けた調節
弁であっても該・給気管へ専用に連結したブロワの電動
機回転数を変化するインバータであっても良く、該・燃
焼筒の出口開口へ設けた温度センサによって該・給気量
規制装置を自動制御することで、1次炉内の熱分解量を
定速に制御して該・筒内のガス燃焼を所定量に保持し、
該・筒内で必要高温度の均一な火炎流としてから該・容
器内で必要時間保持してダイオキシン類を充分に分解し
た後に排気管へ誘導して放散するが、その時、ブロワと
燃焼筒の間に充分な熱交換表面積を備える風路を1次炉
内に設けると燃焼支持空気を充分に予熱してから供給し
て良くガス燃焼し、また、間欠運転へ対応するには、ブ
ロワから該・燃焼筒への供給空気量を制限する風量規制
装置をブロワへ設けたインバータや風路へ設けた蝶型弁
などとして設置し、かつ、該・燃焼筒内へ補助バーナを
設けて、該・温度センサによって該・調節弁と並行して
該・規制装置や該・補助バーナ開閉を制御すると、運転
初期および運転終了時の発生ガス量が少い時にも火炎流
を所定高温へ保持できて良い。
てブロワから給気管経由で連結することで限定通気量で
熱分解ガス化する1次炉と、ブロワから狭孔経由で連結
することで残余の燃焼支持空気を薄膜状に供給する細長
のガス燃焼筒と、必要容積を備えて充分に断熱した高温
保持容器と、吸引装置を備えた排気管とを順次に直列に
開口連結し、該・給気量規制装置は給気管へ設けた調節
弁であっても該・給気管へ専用に連結したブロワの電動
機回転数を変化するインバータであっても良く、該・燃
焼筒の出口開口へ設けた温度センサによって該・給気量
規制装置を自動制御することで、1次炉内の熱分解量を
定速に制御して該・筒内のガス燃焼を所定量に保持し、
該・筒内で必要高温度の均一な火炎流としてから該・容
器内で必要時間保持してダイオキシン類を充分に分解し
た後に排気管へ誘導して放散するが、その時、ブロワと
燃焼筒の間に充分な熱交換表面積を備える風路を1次炉
内に設けると燃焼支持空気を充分に予熱してから供給し
て良くガス燃焼し、また、間欠運転へ対応するには、ブ
ロワから該・燃焼筒への供給空気量を制限する風量規制
装置をブロワへ設けたインバータや風路へ設けた蝶型弁
などとして設置し、かつ、該・燃焼筒内へ補助バーナを
設けて、該・温度センサによって該・調節弁と並行して
該・規制装置や該・補助バーナ開閉を制御すると、運転
初期および運転終了時の発生ガス量が少い時にも火炎流
を所定高温へ保持できて良い。
【0007】該・吸引装置へ吸引圧力の規制装置を設
け、該・1次炉内には圧力センサを設置して1次炉内が
常に所定圧力へ保持するように該・規制装置を制御する
と、該1次炉から燃焼筒と高温保持容器を経る間の微妙
なガス圧力バランスが保たれるので良く、該・規制装置
としては吸引ブロワの回転数を変化するインバータなど
として構成しても良いが、該・吸引装置へ排ガスと併せ
て外気を吸引させる時の流入量を調節弁で規制するも良
く、あるいは、流入外気量は手動弁で一定値に調節した
上でインバータで吸引ブロワを制御する両者折衷など色
々な手段が在り、その際、該・吸引装置をエゼクタに構
成してブロワで外気導入後の排気管内へアルカリ液の散
布口を設けると、中和塩は排気管から放散されるが排気
は蒸発潜熱と外気混合で許容値内へ冷却して装置全体が
小型簡易に出来て良く、また一方、やや処理量が多い場
合には、該・燃焼筒を複数個設けて該・1次炉へ接続
し、該・燃焼筒の共通する出口部へ該・温度センサを設
置して火炎流を所定高温へ制御し、共通する該・保持容
器から該・吸引装置へ連結すると良い。
け、該・1次炉内には圧力センサを設置して1次炉内が
常に所定圧力へ保持するように該・規制装置を制御する
と、該1次炉から燃焼筒と高温保持容器を経る間の微妙
なガス圧力バランスが保たれるので良く、該・規制装置
としては吸引ブロワの回転数を変化するインバータなど
として構成しても良いが、該・吸引装置へ排ガスと併せ
て外気を吸引させる時の流入量を調節弁で規制するも良
く、あるいは、流入外気量は手動弁で一定値に調節した
上でインバータで吸引ブロワを制御する両者折衷など色
々な手段が在り、その際、該・吸引装置をエゼクタに構
成してブロワで外気導入後の排気管内へアルカリ液の散
布口を設けると、中和塩は排気管から放散されるが排気
は蒸発潜熱と外気混合で許容値内へ冷却して装置全体が
小型簡易に出来て良く、また一方、やや処理量が多い場
合には、該・燃焼筒を複数個設けて該・1次炉へ接続
し、該・燃焼筒の共通する出口部へ該・温度センサを設
置して火炎流を所定高温へ制御し、共通する該・保持容
器から該・吸引装置へ連結すると良い。
【0008】該・1次炉をバッチ式に構成した場合に
は、該・燃焼筒への流入開口を所定間隔で充分に被覆す
る遮蔽板として該・風路を構成し、該・風路の下縁へ該
・流入開口へ通じる所定幅の開口を形成することで、熱
分解ガスを支障無く該・筒内へ誘導して予熱空気でガス
燃焼できるし、一方、該・給気管へ連なる所定個数の分
割管を所定間隔に1次炉底へ設置し、該・分割管毎に設
置した調節弁の開度を該・流入開口から遠隔側へ時系列
に移動することで、バッチ式による炉内堆積物の全体を
一側端から順次に定速度で処理できて良く、 該・1次
炉を連続処理式に構成した場合には、該・分割管を配置
する炉内部分の上方一側面へ設けた仕切板の下縁開口を
原料供給装置へ連結して該・炉内部分へは安息面を形成
し、該・安息面より上方の空間内へ該・仕切板と相対に
該・流入開口を設置し、かつ、該・給気管下方の炉底部
には残滓排出装置を設けることで、該・炉内部分で連続
的に順次に熱分解処理できるので良く、その時、該・供
給装置を該・仕切板方向への押込式に構成すると粗大原
料をも支障無く連続処理できて良く、かつ、該・上部空
間内に該・風路を設けて上縁と炉壁との間に充分面積の
開口を設け、かつ、該・風路を傾斜して下縁を流入開口
側炉壁面へ近接させると、発生ガスを該・安息面上へ均
斉に分散させて堆積物中のガス透過速度を微少に維持で
きるので良い。
は、該・燃焼筒への流入開口を所定間隔で充分に被覆す
る遮蔽板として該・風路を構成し、該・風路の下縁へ該
・流入開口へ通じる所定幅の開口を形成することで、熱
分解ガスを支障無く該・筒内へ誘導して予熱空気でガス
燃焼できるし、一方、該・給気管へ連なる所定個数の分
割管を所定間隔に1次炉底へ設置し、該・分割管毎に設
置した調節弁の開度を該・流入開口から遠隔側へ時系列
に移動することで、バッチ式による炉内堆積物の全体を
一側端から順次に定速度で処理できて良く、 該・1次
炉を連続処理式に構成した場合には、該・分割管を配置
する炉内部分の上方一側面へ設けた仕切板の下縁開口を
原料供給装置へ連結して該・炉内部分へは安息面を形成
し、該・安息面より上方の空間内へ該・仕切板と相対に
該・流入開口を設置し、かつ、該・給気管下方の炉底部
には残滓排出装置を設けることで、該・炉内部分で連続
的に順次に熱分解処理できるので良く、その時、該・供
給装置を該・仕切板方向への押込式に構成すると粗大原
料をも支障無く連続処理できて良く、かつ、該・上部空
間内に該・風路を設けて上縁と炉壁との間に充分面積の
開口を設け、かつ、該・風路を傾斜して下縁を流入開口
側炉壁面へ近接させると、発生ガスを該・安息面上へ均
斉に分散させて堆積物中のガス透過速度を微少に維持で
きるので良い。
【0009】該・保持容器に続いて水冷管を備える冷却
器とアルカリ液を散布する中和槽を直列に連結した後に
該・吸引装置を備える排気管へ連結すると、散布液を凝
縮しつつ回収して中和塩類を大気中へ放散させず、理想
的に排気を浄化処理できて良いが、水冷管を用いてガス
冷却する場合に、発生蒸気を熱及び動力へ利用する目的
のみを持って、充分にガス冷却せずに上記前者の如く中
和塩を放散させる簡易装置としても良いが、いずれの場
合にも、該・水冷管の出口側へ圧力調整弁と温度センサ
を設置し、設定圧力条件下で過熱蒸気とするよう該・温
度センサによって該・ポンプの送水量を自動制御する
と、間欠運転下でもスーパーヒータの空だきを防止して
安全に過熱蒸気へ転換できて良く、その時、該・水冷管
の中間位置に設けた垂直管の下端部から循環ポンプを経
て該・水冷管の入口側へ返送するよう連結し、該・水冷
管内水温を150℃以上の低温腐食が生じ難い適温域へ
保持できて良い。
器とアルカリ液を散布する中和槽を直列に連結した後に
該・吸引装置を備える排気管へ連結すると、散布液を凝
縮しつつ回収して中和塩類を大気中へ放散させず、理想
的に排気を浄化処理できて良いが、水冷管を用いてガス
冷却する場合に、発生蒸気を熱及び動力へ利用する目的
のみを持って、充分にガス冷却せずに上記前者の如く中
和塩を放散させる簡易装置としても良いが、いずれの場
合にも、該・水冷管の出口側へ圧力調整弁と温度センサ
を設置し、設定圧力条件下で過熱蒸気とするよう該・温
度センサによって該・ポンプの送水量を自動制御する
と、間欠運転下でもスーパーヒータの空だきを防止して
安全に過熱蒸気へ転換できて良く、その時、該・水冷管
の中間位置に設けた垂直管の下端部から循環ポンプを経
て該・水冷管の入口側へ返送するよう連結し、該・水冷
管内水温を150℃以上の低温腐食が生じ難い適温域へ
保持できて良い。
【0010】蒸気機関から吸収型冷凍機の再生器を経る
管路と経ない管路とに分岐して、両者を送水ポンプと連
結する給水タンクへ並列に連結し、該・タンクへはフラ
ッシャーを連結すると冷凍機の負荷変動へ対応して残り
蒸気を放散する簡易設備に収め得て、余剰蒸気の一部必
要量を該・ポンプの圧縮過程で凝縮して前記150℃を
保持し得て良く、また、蒸気機関から復水器を経る場合
には、復水器の外壁上端へ設けた溢流開口を貯湯タンク
へ連結して熱湯利用し、該・復水器内冷却管の末端管へ
設けたセンサによって、該・給水タンクからフラッシャ
へ連結する電磁弁と空冷塔の双方または一方の作動を制
御すると、燃焼炉装置の運転と利用場の熱需要時刻の差
異に起因して必要な貯湯タンク容積を高利用率範囲に止
めて縮小し、空冷塔を含めた全体設備の投資効率を高
め、かつ、蒸気機関排圧を可及的長時間必要低圧に維持
した後に大気圧で放出することも可能となり、上記の吸
収型冷凍機に並列する管路へ用いると凝縮潜熱を熱湯と
冷房の双方へ季節に応じて有効利用できて一層に良く、
更に、該・水冷管と該・中和槽との間に乾燥機を接続す
ると、水処理汚泥や紙おむつなど高水分廃棄物を1次炉
へ投入する前に水分除去し、いずれも中小規模装置での
利用効率が改善できて良い。
管路と経ない管路とに分岐して、両者を送水ポンプと連
結する給水タンクへ並列に連結し、該・タンクへはフラ
ッシャーを連結すると冷凍機の負荷変動へ対応して残り
蒸気を放散する簡易設備に収め得て、余剰蒸気の一部必
要量を該・ポンプの圧縮過程で凝縮して前記150℃を
保持し得て良く、また、蒸気機関から復水器を経る場合
には、復水器の外壁上端へ設けた溢流開口を貯湯タンク
へ連結して熱湯利用し、該・復水器内冷却管の末端管へ
設けたセンサによって、該・給水タンクからフラッシャ
へ連結する電磁弁と空冷塔の双方または一方の作動を制
御すると、燃焼炉装置の運転と利用場の熱需要時刻の差
異に起因して必要な貯湯タンク容積を高利用率範囲に止
めて縮小し、空冷塔を含めた全体設備の投資効率を高
め、かつ、蒸気機関排圧を可及的長時間必要低圧に維持
した後に大気圧で放出することも可能となり、上記の吸
収型冷凍機に並列する管路へ用いると凝縮潜熱を熱湯と
冷房の双方へ季節に応じて有効利用できて一層に良く、
更に、該・水冷管と該・中和槽との間に乾燥機を接続す
ると、水処理汚泥や紙おむつなど高水分廃棄物を1次炉
へ投入する前に水分除去し、いずれも中小規模装置での
利用効率が改善できて良い。
【0011】
【作用】廃棄物発生場で簡易に利用できるバッチ式1次
炉の場合をまず説明する。廃棄物原料を粗大物も含めて
一度に1次炉へ投入してから炉を密閉し、1次炉内の燃
焼筒側へ設置した着火バーナに点火してブロワを駆動
し、該・分割管の該・筒側のみの調節弁を開くと通気を
受けた一部原料が燃焼した熱量で周囲の原料も熱分解
し、発生ガスは主に該・風路の下縁開口から該・筒内へ
吸引されるが、熱気は炉内で上昇して上部原料も熱分解
するので発生ガスは上縁開口からも該・筒内へ吸引さ
れ、かつ、該・風路内で残余空気は予熱された後に狭孔
で該・筒内へブロワから供給されるので、必要長の該・
筒内で徐々に燃焼温度を上げ、該・筒内の限界ガス流速
に近い狭小な断面内で均一な高温度へ到達するが、運転
開始当初は補助バーナを点火し置くと該・筒内で発生ガ
スは直ちに着火燃焼し、かつ、該・筒へはブロワから小
風量を送るよう予め規制し置くと発生ガス量の少ない運
転当初にも該・筒内は少時で800℃以上の下限高温度
へ到達するので着火バーナは25分位で切り、該・筒出
口部の温度センサで該・1次炉への給気量規制装置を制
御しつつ該・筒への風量規制装置を順次に緩めるように
制御すると、補助バーナも45分位で切って1,100
℃位の設定高温を安定維持するに至り、該・分割管の調
節弁で開度位置を時系列に該・筒側から遠隔側へと移動
しつつ1次炉内へ堆積する廃棄物原料を順次に処理す
る。該・筒出口部に設置した温度センサで自動制御した
実測例では、図1のA線に示す如く運転初期および末期
の少時間を除けば廃棄物燃焼熱量のみで設定温度を長時
間安定保持するのは、図中にB線で示す如く1次炉への
給気量を該・温度センサで微妙に制御した結果である。
炉の場合をまず説明する。廃棄物原料を粗大物も含めて
一度に1次炉へ投入してから炉を密閉し、1次炉内の燃
焼筒側へ設置した着火バーナに点火してブロワを駆動
し、該・分割管の該・筒側のみの調節弁を開くと通気を
受けた一部原料が燃焼した熱量で周囲の原料も熱分解
し、発生ガスは主に該・風路の下縁開口から該・筒内へ
吸引されるが、熱気は炉内で上昇して上部原料も熱分解
するので発生ガスは上縁開口からも該・筒内へ吸引さ
れ、かつ、該・風路内で残余空気は予熱された後に狭孔
で該・筒内へブロワから供給されるので、必要長の該・
筒内で徐々に燃焼温度を上げ、該・筒内の限界ガス流速
に近い狭小な断面内で均一な高温度へ到達するが、運転
開始当初は補助バーナを点火し置くと該・筒内で発生ガ
スは直ちに着火燃焼し、かつ、該・筒へはブロワから小
風量を送るよう予め規制し置くと発生ガス量の少ない運
転当初にも該・筒内は少時で800℃以上の下限高温度
へ到達するので着火バーナは25分位で切り、該・筒出
口部の温度センサで該・1次炉への給気量規制装置を制
御しつつ該・筒への風量規制装置を順次に緩めるように
制御すると、補助バーナも45分位で切って1,100
℃位の設定高温を安定維持するに至り、該・分割管の調
節弁で開度位置を時系列に該・筒側から遠隔側へと移動
しつつ1次炉内へ堆積する廃棄物原料を順次に処理す
る。該・筒出口部に設置した温度センサで自動制御した
実測例では、図1のA線に示す如く運転初期および末期
の少時間を除けば廃棄物燃焼熱量のみで設定温度を長時
間安定保持するのは、図中にB線で示す如く1次炉への
給気量を該・温度センサで微妙に制御した結果である。
【0012】その均一高温の火炎流は該・筒から高温保
持容器内へ吐出して必要時間高温で保持し、ダイオキシ
ンが充分に分解された排ガスはエゼクタなどの吸引装置
で排気管へ導き、消石灰溶液などのアルカリ液散布で中
和処理すると共に、水分蒸発潜熱とエゼクタによる外気
混合で200℃以下にガス冷却して、清浄で安全な排気
として放出するのであるが、該・燃焼筒内での燃焼支持
空気によるエゼクタ効果で1次炉内は若干の負圧状態に
在り、従って1次炉からの未燃のガス漏れが防止される
一方で該・保持容器内へは弱い正圧状態で火炎流が吐出
するので、排圧抵抗が強いと1次炉からの火炎流吐出を
押さえて支障をきたし、逆に吸引が強いと1次炉内が過
度の負圧になって外気吸引による過剰燃焼で炉内が過熱
するに至り、圧力バランスは微妙なので、該・吸引装置
に設けた吸引圧力の規制装置を1次炉内設置の圧力セン
サで制御して、1次炉内は所定の弱い負圧状態に保つを
要し、それは、該・保持容器に続いて冷水管を備える冷
却器やアルカリ液酸賦する中和槽などの長いガス流路を
持つ場合にも同様であり、その際、吸引装置を構成する
ブロワ風量をインバータなどで規制するのも良いが、ブ
ロワに続く流路内に調節弁を設けて該・規制装置とする
とエゼクタには余剰の風量をも吸引させてブロワ風量全
体でガスを希釈して、排気温度を充分に低下させるだけ
でなくダイオキシン濃度をも低下させるよう作用する。
持容器内へ吐出して必要時間高温で保持し、ダイオキシ
ンが充分に分解された排ガスはエゼクタなどの吸引装置
で排気管へ導き、消石灰溶液などのアルカリ液散布で中
和処理すると共に、水分蒸発潜熱とエゼクタによる外気
混合で200℃以下にガス冷却して、清浄で安全な排気
として放出するのであるが、該・燃焼筒内での燃焼支持
空気によるエゼクタ効果で1次炉内は若干の負圧状態に
在り、従って1次炉からの未燃のガス漏れが防止される
一方で該・保持容器内へは弱い正圧状態で火炎流が吐出
するので、排圧抵抗が強いと1次炉からの火炎流吐出を
押さえて支障をきたし、逆に吸引が強いと1次炉内が過
度の負圧になって外気吸引による過剰燃焼で炉内が過熱
するに至り、圧力バランスは微妙なので、該・吸引装置
に設けた吸引圧力の規制装置を1次炉内設置の圧力セン
サで制御して、1次炉内は所定の弱い負圧状態に保つを
要し、それは、該・保持容器に続いて冷水管を備える冷
却器やアルカリ液酸賦する中和槽などの長いガス流路を
持つ場合にも同様であり、その際、吸引装置を構成する
ブロワ風量をインバータなどで規制するのも良いが、ブ
ロワに続く流路内に調節弁を設けて該・規制装置とする
とエゼクタには余剰の風量をも吸引させてブロワ風量全
体でガスを希釈して、排気温度を充分に低下させるだけ
でなくダイオキシン濃度をも低下させるよう作用する。
【0013】上記の如くして、1次炉内原料は順次に定
速度で熱分解ガス化して終了へ近ずくと発生ガス量が減
じて燃焼温度は低下せんとするので、規制装置で該・筒
へのブロワ風量を減じるよう制御して所定高温を更に保
持し、最低風量でも上記・下限値に近ずけば補助バーナ
を着火して更に保持し、かつ、分割管の全ての調節弁を
開いてチャー燃焼に移行し、やがて温度センサが下限値
を割るに至ればガス燃焼終了として補助バーナを切ると
炎温度は急速に低下するので給気ブロワも切り、吸引ブ
ロワのみで暫時運転継続して安全域まで温度低下後に停
止する経過は先に図1にA線で示した如くで、その間に
1次炉内底部全面の平均温度は図1のC線に示す如く推
移し、炉底へ堆積するチャーは時間差を持つ平均値で9
00℃以上に長時間曝されて燃焼するので残灰中ダイオ
キシンは良く分解して白灰のみとなり、翌朝までに充分
に炉冷した後に1次炉内の残灰を掻き出して再開する。
速度で熱分解ガス化して終了へ近ずくと発生ガス量が減
じて燃焼温度は低下せんとするので、規制装置で該・筒
へのブロワ風量を減じるよう制御して所定高温を更に保
持し、最低風量でも上記・下限値に近ずけば補助バーナ
を着火して更に保持し、かつ、分割管の全ての調節弁を
開いてチャー燃焼に移行し、やがて温度センサが下限値
を割るに至ればガス燃焼終了として補助バーナを切ると
炎温度は急速に低下するので給気ブロワも切り、吸引ブ
ロワのみで暫時運転継続して安全域まで温度低下後に停
止する経過は先に図1にA線で示した如くで、その間に
1次炉内底部全面の平均温度は図1のC線に示す如く推
移し、炉底へ堆積するチャーは時間差を持つ平均値で9
00℃以上に長時間曝されて燃焼するので残灰中ダイオ
キシンは良く分解して白灰のみとなり、翌朝までに充分
に炉冷した後に1次炉内の残灰を掻き出して再開する。
【0014】上記の如く作用する時、1次炉内の熱分解
作用への必要空気量は僅少であり、木材や紙類などの植
物系原料では含有水分の蒸発潜熱を要するので理論空気
量の約1/4であり、ゴムを含む合成樹脂類は熱分解に
必要な600℃程度が炉内に維持されているならばほぼ
零であり、従って、1次炉内堆積物を透過するガス流速
は微少なので粉塵を浮上させず、かつ、該・筒への開口
は風路で充分に覆われていて発生ガスは上下縁の広い開
口から緩速度で流入するので粉塵を殆ど伴わず、その可
燃ガスへは加熱した高次空気を外周から薄膜状に供給し
て該・筒内でガス燃焼するので1次を合わせた合計空気
比は1.3位の最小値で済み、しかも該・筒は狭小断面
なので高温を均一に保持できて、補助バーナの使用時間
は短くて石油消費は微少であって高温保持によるダイオ
キシン分解効果は大きく、しかも上記の如く粉塵を飛散
させぬよう燃焼するので大型高価な集塵装置は必要なく
て、飛灰と共にダイオキシンが飛散する恐れもない。実
測例では、排ガス1立方米あたりのダイオキシン濃度は
0.26ng/TEQであったが、その測定例は冷却管でガ
ス冷却して冷却空気を混合しない場合であって上記・小
空気比のみなので一般の排ガス量の1/4相当であり、
排出総量としては広域対象の新鋭大型ゴミ焼却場より優
れた実績となる。
作用への必要空気量は僅少であり、木材や紙類などの植
物系原料では含有水分の蒸発潜熱を要するので理論空気
量の約1/4であり、ゴムを含む合成樹脂類は熱分解に
必要な600℃程度が炉内に維持されているならばほぼ
零であり、従って、1次炉内堆積物を透過するガス流速
は微少なので粉塵を浮上させず、かつ、該・筒への開口
は風路で充分に覆われていて発生ガスは上下縁の広い開
口から緩速度で流入するので粉塵を殆ど伴わず、その可
燃ガスへは加熱した高次空気を外周から薄膜状に供給し
て該・筒内でガス燃焼するので1次を合わせた合計空気
比は1.3位の最小値で済み、しかも該・筒は狭小断面
なので高温を均一に保持できて、補助バーナの使用時間
は短くて石油消費は微少であって高温保持によるダイオ
キシン分解効果は大きく、しかも上記の如く粉塵を飛散
させぬよう燃焼するので大型高価な集塵装置は必要なく
て、飛灰と共にダイオキシンが飛散する恐れもない。実
測例では、排ガス1立方米あたりのダイオキシン濃度は
0.26ng/TEQであったが、その測定例は冷却管でガ
ス冷却して冷却空気を混合しない場合であって上記・小
空気比のみなので一般の排ガス量の1/4相当であり、
排出総量としては広域対象の新鋭大型ゴミ焼却場より優
れた実績となる。
【0015】廃材チップの如く流動性ある可燃物を連続
式に処理する場合、あるいは、廃棄物処理業者などが中
間集積場で分別した住宅廃材の如き粗大物を含む比較的
多量の可燃廃棄物を連続式に処理する場合に付いて、次
に説明する。まず、原料は供給装置によって1次炉内へ
充満してから着火し、調節弁の開閉を時系列移動するこ
とは無いが、バッチ式の場合と同様に該・筒出口部の温
度センサで給気量規制装置を制御し、該・炉内部分で定
速度に熱分解ガス化して該・筒内で均一高温にガス燃焼
し、高温保持容器を経て吸引排気することでダイオキシ
ンを抑制する作用は同一であり、該・炉内部分での熱分
解とチャー燃焼による堆積物の減量および炉底部に設け
た排出装置の駆動に応じ、供給装置の作動で原料を自動
的に補填して連続式に作用するが、その排出作用は経験
上の時間間隔によってマニアル駆動し、その過程で廃棄
物原料中に含まれた鉄材などの異物を除去しても良く、
あるいは、異物の無いチップ原料などでは炉内設置の温
度センサで感知して排出装置を自動に駆動し、チャーを
充分に燃尽した灰分のみとしたり吸着能に富む炭素分を
若干残したチャーの状態で排出取得しても良く、いずれ
の場合にも、チャー燃焼の過程で充分時間高温処理され
るのでダイオキシンを充分に分解する。
式に処理する場合、あるいは、廃棄物処理業者などが中
間集積場で分別した住宅廃材の如き粗大物を含む比較的
多量の可燃廃棄物を連続式に処理する場合に付いて、次
に説明する。まず、原料は供給装置によって1次炉内へ
充満してから着火し、調節弁の開閉を時系列移動するこ
とは無いが、バッチ式の場合と同様に該・筒出口部の温
度センサで給気量規制装置を制御し、該・炉内部分で定
速度に熱分解ガス化して該・筒内で均一高温にガス燃焼
し、高温保持容器を経て吸引排気することでダイオキシ
ンを抑制する作用は同一であり、該・炉内部分での熱分
解とチャー燃焼による堆積物の減量および炉底部に設け
た排出装置の駆動に応じ、供給装置の作動で原料を自動
的に補填して連続式に作用するが、その排出作用は経験
上の時間間隔によってマニアル駆動し、その過程で廃棄
物原料中に含まれた鉄材などの異物を除去しても良く、
あるいは、異物の無いチップ原料などでは炉内設置の温
度センサで感知して排出装置を自動に駆動し、チャーを
充分に燃尽した灰分のみとしたり吸着能に富む炭素分を
若干残したチャーの状態で排出取得しても良く、いずれ
の場合にも、チャー燃焼の過程で充分時間高温処理され
るのでダイオキシンを充分に分解する。
【0016】水冷管を用いる場合、高温保持後にガス流
と向流式に配置した水冷管でガス冷却し、利用場面に恵
まれれば全てを熱水利用しても良いが、冷却水使用量が
少ない蒸気として排出して動力へ転換して発電するのが
好ましく、いずれの場合も、予め水冷管内に冷却水を充
満してから1次炉へ着火し、水冷管出口部の温度センサ
の指示で冷却水流量を制御すると、熱水利用では所定温
度で流出取得し、タービン利用の場合では熱膨張に連れ
て圧力調整弁から熱水が流出する経過を経て蒸気へ変わ
り,14.5気圧へ設定した場合では約200℃で蒸気
へ転換されつつ気液混合でタービンを徐々に回転し始
め、例えば220℃を設定温度とする過熱水蒸気として
タービンを駆動する定常状態で自家発電し、タービン通
過後の低圧蒸気は貯湯タンクと連結する復水器内もしく
は吸収型冷凍機の再生器内に在る熱交換管を通過して復
水し、その時は、復水器や空冷塔の設備費と運転電力を
可及的に削減して凝縮潜熱を暖房や冷房へ活用できるの
で小規模利用に有利であり、貯湯タンク容積も高利用率
を保つ範囲に止め、復水器の熱交換端末管へ設けたセン
サによって最小規模に設置した空冷塔の運転を制御し、
なお冷却不足の場合には未凝縮蒸気をフラッシャから大
気放散するよう制御し、給水タンクで損失分を補足して
加圧ポンプで前記の冷水管へ送って循環利用する。
と向流式に配置した水冷管でガス冷却し、利用場面に恵
まれれば全てを熱水利用しても良いが、冷却水使用量が
少ない蒸気として排出して動力へ転換して発電するのが
好ましく、いずれの場合も、予め水冷管内に冷却水を充
満してから1次炉へ着火し、水冷管出口部の温度センサ
の指示で冷却水流量を制御すると、熱水利用では所定温
度で流出取得し、タービン利用の場合では熱膨張に連れ
て圧力調整弁から熱水が流出する経過を経て蒸気へ変わ
り,14.5気圧へ設定した場合では約200℃で蒸気
へ転換されつつ気液混合でタービンを徐々に回転し始
め、例えば220℃を設定温度とする過熱水蒸気として
タービンを駆動する定常状態で自家発電し、タービン通
過後の低圧蒸気は貯湯タンクと連結する復水器内もしく
は吸収型冷凍機の再生器内に在る熱交換管を通過して復
水し、その時は、復水器や空冷塔の設備費と運転電力を
可及的に削減して凝縮潜熱を暖房や冷房へ活用できるの
で小規模利用に有利であり、貯湯タンク容積も高利用率
を保つ範囲に止め、復水器の熱交換端末管へ設けたセン
サによって最小規模に設置した空冷塔の運転を制御し、
なお冷却不足の場合には未凝縮蒸気をフラッシャから大
気放散するよう制御し、給水タンクで損失分を補足して
加圧ポンプで前記の冷水管へ送って循環利用する。
【0017】上記のガス冷却過程において、例えば5気
圧の水沸点は150℃以上なので送水ポンプ圧力をそれ
以上とし、水冷管中間位置へ設けた垂直管から沸点にあ
る熱水を循環ポンプで入り口側へ返送して混合し、垂直
管の上方からは気液混合で出口側へ流して過熱蒸気へ転
換すると水冷管内水温を常に150℃以上に維持し、あ
るいは、給水タンク内で気液混合率を調整してポンプで
圧送する過程での凝縮熱によって150℃以上の熱水へ
転換して燃焼ガス中の塩素・硫黄成分などによる低温腐
食を回避し、その時には、充分な熱交換表面積を持つ水
冷管でも200℃程度へガス冷却するのが限界なので、
以後はアルカリ液を空冷塔で冷却循環しつつ散布して6
0℃以下程度へガス冷却すると、廃棄物原料の条件にも
よるが燃焼ガス中水分の凝縮開始温度は80℃位なの
で、燃焼ガス中水分の凝縮過程でガス中の蒸発金属など
の超微粒子までも捕捉し、その飽和絶対湿度は低いので
溶融有害物質は殆ど飛散防止され、理想に近くガス浄化
した後にフアンで吸引するなどして排気する。その際、
冷水管による上記・ガス冷却限界の200℃位から凝縮
開始の80℃位までのガス流を乾燥機内に通し、高水分
廃棄物を予備乾燥してから1次炉へ投入するとエネルギ
活用して同一作用する。なお、冷水管による熱利用のみ
を目的とする場合には、ガス中水分の凝縮過程を経ずに
200℃以下で排気しても良い。
圧の水沸点は150℃以上なので送水ポンプ圧力をそれ
以上とし、水冷管中間位置へ設けた垂直管から沸点にあ
る熱水を循環ポンプで入り口側へ返送して混合し、垂直
管の上方からは気液混合で出口側へ流して過熱蒸気へ転
換すると水冷管内水温を常に150℃以上に維持し、あ
るいは、給水タンク内で気液混合率を調整してポンプで
圧送する過程での凝縮熱によって150℃以上の熱水へ
転換して燃焼ガス中の塩素・硫黄成分などによる低温腐
食を回避し、その時には、充分な熱交換表面積を持つ水
冷管でも200℃程度へガス冷却するのが限界なので、
以後はアルカリ液を空冷塔で冷却循環しつつ散布して6
0℃以下程度へガス冷却すると、廃棄物原料の条件にも
よるが燃焼ガス中水分の凝縮開始温度は80℃位なの
で、燃焼ガス中水分の凝縮過程でガス中の蒸発金属など
の超微粒子までも捕捉し、その飽和絶対湿度は低いので
溶融有害物質は殆ど飛散防止され、理想に近くガス浄化
した後にフアンで吸引するなどして排気する。その際、
冷水管による上記・ガス冷却限界の200℃位から凝縮
開始の80℃位までのガス流を乾燥機内に通し、高水分
廃棄物を予備乾燥してから1次炉へ投入するとエネルギ
活用して同一作用する。なお、冷水管による熱利用のみ
を目的とする場合には、ガス中水分の凝縮過程を経ずに
200℃以下で排気しても良い。
【0018】
【実施例】実施例に付いて図面を参照して説明するに、
図2はバッチ式1次炉の実施例であって、ブロワ1から
調節弁の例で示す給気量規制装置2bを設けた給気管2
経由で1次炉3の底部へ所定間隔に設置する分割管4・1
〜5へ連結し、時系列の制御計5bに連なる調節弁5・1
〜5を各々へ設置しあり、まず、1次炉3に設けた上扉
3aと横扉3bから廃棄物原料をハッチングで示す如く
投入堆積した後、1次炉3の前下方へ設けた着火バーナ
8で実線矢印の如く炎を送り、ブロワ1から前方の分割
管4・1〜2を経て点線矢印の如く給気して堆積原料の一
部を燃焼した熱量で他も熱分解ガス化すると、発生ガス
は実線矢印の如く主に風路6の下縁開口3bを一部は上
縁開口3cを経て開口7bから筒7内へ流入し、その時
にブロワ1からの燃焼支持空気は風路6で充分に予熱さ
れた後にガス燃焼筒7の外周風路6bを経て、流れ方向
に分割設置した薄幅リング状の狭孔6c1〜c3から筒
7内へ吐出し、エゼクタ効果で1次炉3内から流入開口
7bを経て筒7内へ発生ガスを吸引し、発生ガスはロー
ソクの炎の如く外周から燃焼しつつ順次に炎温度を上
げ、燃焼初期の発生ガス量が少ない間は補助バーナ9を
点火して炎温度を補い、ほぼ最高温度位置に当たる筒7
出口部に温度センサ10を設置して給気量規制装置2b
を制御すると、前掲図1の如く筒7出口部の炎温度は常
にほぼ所定温度へ保持され、燃焼初期にはインバータの
例で示す風量規制装置10bでブロワ1の回転数を低下
して風路6を経る空気量を規制すると早期に所定温度へ
到達するので、温度センサ10の指示で所定温度を維持
しつつ徐々に風量規制を解いてから着火バーナ8を切
り、温度低下すれば再び風量規制して所定風量で所定温
度へ復すれば補助バーナ9も切り、定常状態へ至る。
図2はバッチ式1次炉の実施例であって、ブロワ1から
調節弁の例で示す給気量規制装置2bを設けた給気管2
経由で1次炉3の底部へ所定間隔に設置する分割管4・1
〜5へ連結し、時系列の制御計5bに連なる調節弁5・1
〜5を各々へ設置しあり、まず、1次炉3に設けた上扉
3aと横扉3bから廃棄物原料をハッチングで示す如く
投入堆積した後、1次炉3の前下方へ設けた着火バーナ
8で実線矢印の如く炎を送り、ブロワ1から前方の分割
管4・1〜2を経て点線矢印の如く給気して堆積原料の一
部を燃焼した熱量で他も熱分解ガス化すると、発生ガス
は実線矢印の如く主に風路6の下縁開口3bを一部は上
縁開口3cを経て開口7bから筒7内へ流入し、その時
にブロワ1からの燃焼支持空気は風路6で充分に予熱さ
れた後にガス燃焼筒7の外周風路6bを経て、流れ方向
に分割設置した薄幅リング状の狭孔6c1〜c3から筒
7内へ吐出し、エゼクタ効果で1次炉3内から流入開口
7bを経て筒7内へ発生ガスを吸引し、発生ガスはロー
ソクの炎の如く外周から燃焼しつつ順次に炎温度を上
げ、燃焼初期の発生ガス量が少ない間は補助バーナ9を
点火して炎温度を補い、ほぼ最高温度位置に当たる筒7
出口部に温度センサ10を設置して給気量規制装置2b
を制御すると、前掲図1の如く筒7出口部の炎温度は常
にほぼ所定温度へ保持され、燃焼初期にはインバータの
例で示す風量規制装置10bでブロワ1の回転数を低下
して風路6を経る空気量を規制すると早期に所定温度へ
到達するので、温度センサ10の指示で所定温度を維持
しつつ徐々に風量規制を解いてから着火バーナ8を切
り、温度低下すれば再び風量規制して所定風量で所定温
度へ復すれば補助バーナ9も切り、定常状態へ至る。
【0019】温度センサ10に定める所定温度は通常原
料で図1に例示の如く1,100℃であり、燃焼筒7は
火炎流の流れ抵抗が過大にならぬ限度の狭小断面なので
高温は均一化され、更に、高温保持器11内を実線矢印
の如く回流して所定時間高温を保持してダイオキシン類
を充分に熱分解し、ブロワ12によるエゼクタ式吸引装
置12bは手動の調節弁12c経由で点線矢印の如く適
量の外気を吸引し、かつ、1次炉3内へ設置の圧力セン
サ3eで所定圧を維持するようインバータ12dでブロ
ワ12の回転数を規制して保持容器11内の圧力バラン
スを保持し、排気管13へ噴出する際に更に外気混合し
て冷却し、石灰溶融などのタンク14からアルカリ液を
ノズル14bから撒布して排ガスを中和すると、水分蒸
発潜熱で更にガス冷却して200℃以下で放出する。制
御計5の指示で1次炉3の後方へと分割管の開口位置を
時系列で移動して炉内原料を順次に処理するが、調節弁
2bを全閉に制御してもセンサ10の指示温度が過大値
になるような非常事態では、水噴霧ノズル15の電磁弁
15bを少時開き水撒布して炉内を冷却し対処するが通
常は不要である。
料で図1に例示の如く1,100℃であり、燃焼筒7は
火炎流の流れ抵抗が過大にならぬ限度の狭小断面なので
高温は均一化され、更に、高温保持器11内を実線矢印
の如く回流して所定時間高温を保持してダイオキシン類
を充分に熱分解し、ブロワ12によるエゼクタ式吸引装
置12bは手動の調節弁12c経由で点線矢印の如く適
量の外気を吸引し、かつ、1次炉3内へ設置の圧力セン
サ3eで所定圧を維持するようインバータ12dでブロ
ワ12の回転数を規制して保持容器11内の圧力バラン
スを保持し、排気管13へ噴出する際に更に外気混合し
て冷却し、石灰溶融などのタンク14からアルカリ液を
ノズル14bから撒布して排ガスを中和すると、水分蒸
発潜熱で更にガス冷却して200℃以下で放出する。制
御計5の指示で1次炉3の後方へと分割管の開口位置を
時系列で移動して炉内原料を順次に処理するが、調節弁
2bを全閉に制御してもセンサ10の指示温度が過大値
になるような非常事態では、水噴霧ノズル15の電磁弁
15bを少時開き水撒布して炉内を冷却し対処するが通
常は不要である。
【0020】炉内原料が焼尽に近ずき熱分解発生ガス量
が減少してセンサ10の指示温度が低下せんとすると、
制御計11bの指示でブロワ1を風量規制して所定温度
を維持するが、その時には、分割管4・1〜5の全てを開
いて1次炉底に残留するチャー燃焼を促進し、それでも
必要下限温度800℃を割らんとすれば補助バーナ9を
再点火し、それでもなお下限温度を割る時は原料焼尽な
のでバーナ9を切ると急速に指示温度は低下するのでブ
ロワ1を切り、なお、1次炉底は前掲・図1C線の如く
900℃以上を保ちつつチャー燃焼を継続するので、吸
引ブロワ12を暫時運転して後に切って翌朝の炉冷時に
は灰分中のダイオキシン類も充分に分解された白灰のみ
となり、横扉8bから灰を掻き出して運転再開する。
が減少してセンサ10の指示温度が低下せんとすると、
制御計11bの指示でブロワ1を風量規制して所定温度
を維持するが、その時には、分割管4・1〜5の全てを開
いて1次炉底に残留するチャー燃焼を促進し、それでも
必要下限温度800℃を割らんとすれば補助バーナ9を
再点火し、それでもなお下限温度を割る時は原料焼尽な
のでバーナ9を切ると急速に指示温度は低下するのでブ
ロワ1を切り、なお、1次炉底は前掲・図1C線の如く
900℃以上を保ちつつチャー燃焼を継続するので、吸
引ブロワ12を暫時運転して後に切って翌朝の炉冷時に
は灰分中のダイオキシン類も充分に分解された白灰のみ
となり、横扉8bから灰を掻き出して運転再開する。
【0021】次に図3・4に示す連続式1次炉に付いて
の実施例を説明する。図中の1〜4および6〜13は先
に説明したと同一であるが、給気管2へ結ぶブロワ1と
風路6へ結ぶブロワ1bを併設し、管2は1次炉3の下
部へ設けた多数個の分割管4へ連結するが時系列の制御
計5は無くて、ブロワ1へ設けたインバータの例で示し
た給気量規制装置2bで全てを制御し、炉1底には排出
装置16を設けて油圧式などの駆動機16bで二重線矢
印の如く燃焼残滓を排出し、管4を設けた炉1部分の上
部に流入開口7bと相対して仕切板17を設けて下方へ
開口17bを構成し、かつ、板17より遠隔側へ蓋付き
開口18bを設けて下方を廃棄物原料のホッパー18へ
構成し、往復動の供給装置18cで開口17b方向へ原
料を押し込みすると、仕切板17を下縁とする安息面1
7cを管4上方の炉1内上部に形成し、風路6は安息面
17c上の空間内に流入開口7bを塞ぐように傾斜設置
し在るので、分割管4からの給気による燃焼と発生ガス
は実線矢印の如く風路6に誘導されて安息面17cの全
面へ分散して、ガスは微少速度で透過して粉塵を浮上さ
せずに開口7bへと流入し、一方、風路6で予熱された
空気は風路6bを経て多数個の小穴で構成される狭孔6
cから薄膜状に燃焼筒7内の流れ方向へ噴出し、図2の
実施例と同様に開口7cから発生ガスを吸引しつつ筒7
内で外周から薄膜状に混合してガス燃焼し、所定高温度
で保持器11内を旋回流してダイオキシン類を充分に分
解し、吸引装置12bはブロワ12から内周へ吐出する
エゼクタを成すが、調節弁をなす規制装置12cが1次
炉3内設置の圧力センサ3eによる指示で必要比率のブ
ロワ12風量をエゼクタ12b下から吐出させ、容器1
1内の圧力バランスを保持してブロワ12風量全体を混
合し、空冷してから煙突13より排出する。
の実施例を説明する。図中の1〜4および6〜13は先
に説明したと同一であるが、給気管2へ結ぶブロワ1と
風路6へ結ぶブロワ1bを併設し、管2は1次炉3の下
部へ設けた多数個の分割管4へ連結するが時系列の制御
計5は無くて、ブロワ1へ設けたインバータの例で示し
た給気量規制装置2bで全てを制御し、炉1底には排出
装置16を設けて油圧式などの駆動機16bで二重線矢
印の如く燃焼残滓を排出し、管4を設けた炉1部分の上
部に流入開口7bと相対して仕切板17を設けて下方へ
開口17bを構成し、かつ、板17より遠隔側へ蓋付き
開口18bを設けて下方を廃棄物原料のホッパー18へ
構成し、往復動の供給装置18cで開口17b方向へ原
料を押し込みすると、仕切板17を下縁とする安息面1
7cを管4上方の炉1内上部に形成し、風路6は安息面
17c上の空間内に流入開口7bを塞ぐように傾斜設置
し在るので、分割管4からの給気による燃焼と発生ガス
は実線矢印の如く風路6に誘導されて安息面17cの全
面へ分散して、ガスは微少速度で透過して粉塵を浮上さ
せずに開口7bへと流入し、一方、風路6で予熱された
空気は風路6bを経て多数個の小穴で構成される狭孔6
cから薄膜状に燃焼筒7内の流れ方向へ噴出し、図2の
実施例と同様に開口7cから発生ガスを吸引しつつ筒7
内で外周から薄膜状に混合してガス燃焼し、所定高温度
で保持器11内を旋回流してダイオキシン類を充分に分
解し、吸引装置12bはブロワ12から内周へ吐出する
エゼクタを成すが、調節弁をなす規制装置12cが1次
炉3内設置の圧力センサ3eによる指示で必要比率のブ
ロワ12風量をエゼクタ12b下から吐出させ、容器1
1内の圧力バランスを保持してブロワ12風量全体を混
合し、空冷してから煙突13より排出する。
【0022】1次炉3内堆積物は分割管4近くに形成さ
れる燃焼層Cに対して、上側へ熱分解層Pが下側へは灰
分層Aが形成され、ホッパー18からの廃棄物原料層M
はP・C層で容積減量するので供給装置18cの間欠作
動で二重線矢印の如く補給し、傾斜した仕切板17は住
宅廃材の如き粗大物も支障無く押し込みし、余剰分は二
重線矢印の如く循環して安息面17cを安定保持し、経
験上からの判断で排出装置16を作動して堆積灰分の一
部を炉外へ排出しつつ鉄材などの異物が装置16の出口
部へ挟まるのを目測で手動排除し、A層はC層のチャー
燃焼に継続して高温に在るのでダイオキシン類は充分に
分解され、また、投入原料中にポリエチレン類などの混
合比が大なる時はP層で溶融液化して流下するが、タン
ク18で受けて液状で貯留しつつ管4からの点線矢印の
給気で一部を燃焼して実線矢印の如く気化し、前記同様
に処理する。図4に平面図で示す如く、1次炉3に複数
個の燃焼筒7を連結してから高温保持器11へ連結し、
筒7を許容限内の狭小断面に維持して大処理量へ対応し
得る。
れる燃焼層Cに対して、上側へ熱分解層Pが下側へは灰
分層Aが形成され、ホッパー18からの廃棄物原料層M
はP・C層で容積減量するので供給装置18cの間欠作
動で二重線矢印の如く補給し、傾斜した仕切板17は住
宅廃材の如き粗大物も支障無く押し込みし、余剰分は二
重線矢印の如く循環して安息面17cを安定保持し、経
験上からの判断で排出装置16を作動して堆積灰分の一
部を炉外へ排出しつつ鉄材などの異物が装置16の出口
部へ挟まるのを目測で手動排除し、A層はC層のチャー
燃焼に継続して高温に在るのでダイオキシン類は充分に
分解され、また、投入原料中にポリエチレン類などの混
合比が大なる時はP層で溶融液化して流下するが、タン
ク18で受けて液状で貯留しつつ管4からの点線矢印の
給気で一部を燃焼して実線矢印の如く気化し、前記同様
に処理する。図4に平面図で示す如く、1次炉3に複数
個の燃焼筒7を連結してから高温保持器11へ連結し、
筒7を許容限内の狭小断面に維持して大処理量へ対応し
得る。
【0023】次に図5に示す実施例に付いて、廃材チッ
プなどの流動性ある原料を処理する場合を説明する。図
5には図3と異なる1次炉3部分のみを示してあって燃
焼筒7以降は省略してあり、図中の1〜4,6〜8,1
6〜18は図3において先に説明したると同様であるが
部分的に異っていて、1次炉3内のホッパー18とは別
に分離設置した貯留槽18dを備えてスクリュウ式など
の搬送機18eで連結し、水平軸スクリュウ18fで横
送りしてホッパー18内へ均等に充満するよう装置し、
貯留槽18dへはサイクロン18gで減量を空気搬送し
て補充すると共に蓋18bから手動投入も可能であり、
分割管4を設置した1次炉3部分の上部一側にホッパー
18が接続して仕切板17が構成されることで安息面1
7cを形成し、ホッパー18内に原料が不足すると熱気
が上昇するのを温度センサ18hが感知して搬送機18
eを駆動して自動補給して原料を充満状態に保持し、一
方、排出装置16は正逆転するピニオン歯車16bによ
って駆動する例で示したが、分割管4の配置部に形成さ
れる燃焼層Cが順次に上昇するのを別の温度センサ16
cで感知して排出装置16を自動に間欠駆動し、チャー
層Tを所定高に保持しつつ吸着能に富む均質なチャーを
排出して取得し、排出に伴う安息面17cの低下に伴っ
て上記の如く原料補給し、C層の上には熱分解層Pが形
成されて実線矢印の如く発生ガスを流入開口7bへ吸引
し、全自動に運転する。
プなどの流動性ある原料を処理する場合を説明する。図
5には図3と異なる1次炉3部分のみを示してあって燃
焼筒7以降は省略してあり、図中の1〜4,6〜8,1
6〜18は図3において先に説明したると同様であるが
部分的に異っていて、1次炉3内のホッパー18とは別
に分離設置した貯留槽18dを備えてスクリュウ式など
の搬送機18eで連結し、水平軸スクリュウ18fで横
送りしてホッパー18内へ均等に充満するよう装置し、
貯留槽18dへはサイクロン18gで減量を空気搬送し
て補充すると共に蓋18bから手動投入も可能であり、
分割管4を設置した1次炉3部分の上部一側にホッパー
18が接続して仕切板17が構成されることで安息面1
7cを形成し、ホッパー18内に原料が不足すると熱気
が上昇するのを温度センサ18hが感知して搬送機18
eを駆動して自動補給して原料を充満状態に保持し、一
方、排出装置16は正逆転するピニオン歯車16bによ
って駆動する例で示したが、分割管4の配置部に形成さ
れる燃焼層Cが順次に上昇するのを別の温度センサ16
cで感知して排出装置16を自動に間欠駆動し、チャー
層Tを所定高に保持しつつ吸着能に富む均質なチャーを
排出して取得し、排出に伴う安息面17cの低下に伴っ
て上記の如く原料補給し、C層の上には熱分解層Pが形
成されて実線矢印の如く発生ガスを流入開口7bへ吸引
し、全自動に運転する。
【0024】次いで、図6に示す実施例に付いて説明す
るが、図2・3の実施例と異なって燃焼ガスを水冷管で
水蒸気へ転換して熱及び動力へ利用する場合の実施例で
あり、一部を線図で表した展開図として示し、図2・3
で詳細説明した1次炉3と燃焼筒7などは簡略な外形で
示したが、温度センサ10による制御は同一であって均
一高温の燃焼ガスは点線矢印の如く流れ、上部に多管コ
イル式の水冷管19を設置した高温保持容器11へ流入
し、続いて、ガス流へ水冷管19を向流式に接続設置し
た2次冷却器20内へ流入し、冷却器20の中筒20b
内を上向流して中和槽21内へ流入し、ブロワ12を持
つ吸引装置12bを経て排気管13から排出するが、そ
の間で、保持器11へ流入時に設定温度の約1100℃
であったガス流は冷却器20への流入時に約600℃へ
冷却され、中筒20b内は約200℃にあって噴霧口2
1bからの撒布水蒸発で100℃近くまで低下し、更に
中和槽21上部の噴霧口21cによる充分量のアルカリ
水撒布と媒体充填層21dによる熱交換でガス流を55
℃位へまで冷却すると、廃棄物原料の種類にもよるが一
般には燃焼ガスの露点は80℃位なのでガス中水分の過
半(約7割)は先の蒸発水と共に凝縮し、ガス中の酸性
成分に応じてアルカリ消費して中和処理すると共に、上
記の凝縮過程で蒸発金属類などの微粒粉塵も凝縮水中へ
捕捉除去し、凝縮水と中和塩類は撒布水と共に中和槽2
1底部のタンク21e内へ落下してガスと分離し、ブロ
ワ12からの外気混合で更に温度を下げ湿度低下して排
気する。タンク21e内の落下水はオーバーフローして
空冷塔22へ流入してポンプ22bで矢印の如く循環し
つつ35℃位へ冷却して必要量を矢印の如く噴霧口21
b・21dから撒布し、上記の如く凝縮水量だけ増加す
るが空冷塔22の蒸発分だけ減少して増減は符合する程
度であるが適宜調整して、PHセンサ21fで石灰タン
ク21gを制御してアルカリ度を適正に維持し、中和槽
21底の沈殿塩類は適宜排出して持続作用する。
るが、図2・3の実施例と異なって燃焼ガスを水冷管で
水蒸気へ転換して熱及び動力へ利用する場合の実施例で
あり、一部を線図で表した展開図として示し、図2・3
で詳細説明した1次炉3と燃焼筒7などは簡略な外形で
示したが、温度センサ10による制御は同一であって均
一高温の燃焼ガスは点線矢印の如く流れ、上部に多管コ
イル式の水冷管19を設置した高温保持容器11へ流入
し、続いて、ガス流へ水冷管19を向流式に接続設置し
た2次冷却器20内へ流入し、冷却器20の中筒20b
内を上向流して中和槽21内へ流入し、ブロワ12を持
つ吸引装置12bを経て排気管13から排出するが、そ
の間で、保持器11へ流入時に設定温度の約1100℃
であったガス流は冷却器20への流入時に約600℃へ
冷却され、中筒20b内は約200℃にあって噴霧口2
1bからの撒布水蒸発で100℃近くまで低下し、更に
中和槽21上部の噴霧口21cによる充分量のアルカリ
水撒布と媒体充填層21dによる熱交換でガス流を55
℃位へまで冷却すると、廃棄物原料の種類にもよるが一
般には燃焼ガスの露点は80℃位なのでガス中水分の過
半(約7割)は先の蒸発水と共に凝縮し、ガス中の酸性
成分に応じてアルカリ消費して中和処理すると共に、上
記の凝縮過程で蒸発金属類などの微粒粉塵も凝縮水中へ
捕捉除去し、凝縮水と中和塩類は撒布水と共に中和槽2
1底部のタンク21e内へ落下してガスと分離し、ブロ
ワ12からの外気混合で更に温度を下げ湿度低下して排
気する。タンク21e内の落下水はオーバーフローして
空冷塔22へ流入してポンプ22bで矢印の如く循環し
つつ35℃位へ冷却して必要量を矢印の如く噴霧口21
b・21dから撒布し、上記の如く凝縮水量だけ増加す
るが空冷塔22の蒸発分だけ減少して増減は符合する程
度であるが適宜調整して、PHセンサ21fで石灰タン
ク21gを制御してアルカリ度を適正に維持し、中和槽
21底の沈殿塩類は適宜排出して持続作用する。
【0025】ガスと対流式に水冷管19を器20と器1
1内へ全てコイル上向きに配管して気液混合でも支障無
く流し、出口部へ蒸気室19bを設けて調圧弁19cと
安全弁19dおよび温度センサ10eを設置し、弁19
cから蒸気機関23へ配管して発電器23bを駆動し、
機関23後の低圧蒸気は吸収型冷凍機24の再生器24
b内に在る冷媒溶液の加熱管で凝縮潜熱を消費して復水
し、吸収器24cを空冷塔24dで冷却して冷水管24
eから所要の冷房用冷水を矢印の如く取得し、再生器2
4bを経た上記の復水は給水タンク25へ流入してポン
プ25bで水冷管19へ圧送するが、その時、タンク2
5には再生器24bをバイパスする蒸気管25cと給水
管25dを連結し、温度センサ25eと結ぶ制御計25
fによって管25c・25dの水量と蒸気量をポンプ2
5bによる蒸気凝縮熱で150℃を保持するよう調節
し、それは冷凍機24の熱需要に応じる再生器24bで
の蒸気凝縮量の変化へも対応し、タンク25への流入蒸
気量の過剰分はタンク25上のフラッシャ25gから放
出して不足分を給水管25dから補給し、冷水管19へ
の入口水温を150℃へ常に保持して廃棄物燃焼ガスに
よる低温腐食を回避し、一方、前記の温度センサ19d
からインバータ内蔵の制御計25hへ結んでポンプ25
bの回転数を制御して、例えば、調圧弁19cを15気
圧に設定しセンサ19dを過熱蒸気となる220℃に設
定して蒸気機関23を駆動し、器11内では高温ガスか
ら若干冷却後なので上記程度の過熱蒸気では管19が過
熱し難い。
1内へ全てコイル上向きに配管して気液混合でも支障無
く流し、出口部へ蒸気室19bを設けて調圧弁19cと
安全弁19dおよび温度センサ10eを設置し、弁19
cから蒸気機関23へ配管して発電器23bを駆動し、
機関23後の低圧蒸気は吸収型冷凍機24の再生器24
b内に在る冷媒溶液の加熱管で凝縮潜熱を消費して復水
し、吸収器24cを空冷塔24dで冷却して冷水管24
eから所要の冷房用冷水を矢印の如く取得し、再生器2
4bを経た上記の復水は給水タンク25へ流入してポン
プ25bで水冷管19へ圧送するが、その時、タンク2
5には再生器24bをバイパスする蒸気管25cと給水
管25dを連結し、温度センサ25eと結ぶ制御計25
fによって管25c・25dの水量と蒸気量をポンプ2
5bによる蒸気凝縮熱で150℃を保持するよう調節
し、それは冷凍機24の熱需要に応じる再生器24bで
の蒸気凝縮量の変化へも対応し、タンク25への流入蒸
気量の過剰分はタンク25上のフラッシャ25gから放
出して不足分を給水管25dから補給し、冷水管19へ
の入口水温を150℃へ常に保持して廃棄物燃焼ガスに
よる低温腐食を回避し、一方、前記の温度センサ19d
からインバータ内蔵の制御計25hへ結んでポンプ25
bの回転数を制御して、例えば、調圧弁19cを15気
圧に設定しセンサ19dを過熱蒸気となる220℃に設
定して蒸気機関23を駆動し、器11内では高温ガスか
ら若干冷却後なので上記程度の過熱蒸気では管19が過
熱し難い。
【0026】次いで図7に示す実施例に付いて説明する
が、図6に11・19・20および25は先に説明した
と同様であり、冷凍機24は無くて水冷式復水器26と
隣接に貯湯タンク26bを備え、復水器26内に設置し
た多条コイル管26cは上端へタービン23出口から配
管して水冷し、下端管26dから給水タンク25へ気密
に連結し、例えば管26c内を65℃程度へ冷却すると
0.28atcの低圧で復水してタービン出力を増加
し、蒸気漏れによる不足分をタンク25内の水位弁25
iで給水管25dから補給して復水分を循環利用し、一
方、管26bで熱交換した熱水は復水器26上部の溢流
口26eから貯湯タンク26bを経て配送管26fで利
用場へ配湯し、充分容積の貯湯タンクが在ると熱水生産
と需要の時間差を埋め得るが利用率改善のため節減し、
利用後の低温水は返送管26gから小型空冷塔27へ流
入した後に溢流口26eと同一水位の溢流管27bで復
水器26底部へ配管し、熱利用過小で管27bからの返
送水温大なる時は管26d内を充分に冷却できないが、
管26dに連なる管路へ設置したセンサ27cによる制
御計27dの指令で空冷塔27のポンプ27eなどを運
転開始し、管26d内水温を低下してから器26下部へ
返送して改善し、かつ、熱湯消費して図示の如くタンク
26b内湯量が減じて器26水位が口26eまで低下す
ると、水位弁26iが開いて給水管26hの冷水を器2
6底部から補給して更に改善し、以上の操作でも熱水利
用不足のためにセンサ27cが100℃を遂に越えるに
至ると、制御計27dの指令でタンク25上に設置した
電磁弁25kが開いて管路で連結のフラッシャ25jか
ら未凝縮蒸気を放散し、タンク25内は弁25iにより
水位保持してポンプ25bへ送水し、再度、センサ27
cが100℃割れを感知すれば電磁弁25lが開いて弁
25iとは関係無くタンク25内へ水供給し、水位計2
5m位置へ至ると弁25lと弁25kが共に閉じてタン
ク25内への外気進入を遮断し、タンク25内はやがて
弁25iまで水位が下げて旧状へ復帰し、繰り返し機能
する。センサ27cは温度センサとして示したが、水蒸
気対象なので圧力センサを用いても同様に作用するから
特定しない。
が、図6に11・19・20および25は先に説明した
と同様であり、冷凍機24は無くて水冷式復水器26と
隣接に貯湯タンク26bを備え、復水器26内に設置し
た多条コイル管26cは上端へタービン23出口から配
管して水冷し、下端管26dから給水タンク25へ気密
に連結し、例えば管26c内を65℃程度へ冷却すると
0.28atcの低圧で復水してタービン出力を増加
し、蒸気漏れによる不足分をタンク25内の水位弁25
iで給水管25dから補給して復水分を循環利用し、一
方、管26bで熱交換した熱水は復水器26上部の溢流
口26eから貯湯タンク26bを経て配送管26fで利
用場へ配湯し、充分容積の貯湯タンクが在ると熱水生産
と需要の時間差を埋め得るが利用率改善のため節減し、
利用後の低温水は返送管26gから小型空冷塔27へ流
入した後に溢流口26eと同一水位の溢流管27bで復
水器26底部へ配管し、熱利用過小で管27bからの返
送水温大なる時は管26d内を充分に冷却できないが、
管26dに連なる管路へ設置したセンサ27cによる制
御計27dの指令で空冷塔27のポンプ27eなどを運
転開始し、管26d内水温を低下してから器26下部へ
返送して改善し、かつ、熱湯消費して図示の如くタンク
26b内湯量が減じて器26水位が口26eまで低下す
ると、水位弁26iが開いて給水管26hの冷水を器2
6底部から補給して更に改善し、以上の操作でも熱水利
用不足のためにセンサ27cが100℃を遂に越えるに
至ると、制御計27dの指令でタンク25上に設置した
電磁弁25kが開いて管路で連結のフラッシャ25jか
ら未凝縮蒸気を放散し、タンク25内は弁25iにより
水位保持してポンプ25bへ送水し、再度、センサ27
cが100℃割れを感知すれば電磁弁25lが開いて弁
25iとは関係無くタンク25内へ水供給し、水位計2
5m位置へ至ると弁25lと弁25kが共に閉じてタン
ク25内への外気進入を遮断し、タンク25内はやがて
弁25iまで水位が下げて旧状へ復帰し、繰り返し機能
する。センサ27cは温度センサとして示したが、水蒸
気対象なので圧力センサを用いても同様に作用するから
特定しない。
【0027】タンク25からポンプ25bで冷水管19
へ圧送するに当たり、調圧弁19cとセンサ19eによ
り所定の過熱蒸気へ制御計25hで制御するは前の実施
例と同一であるが、図示例では2次冷却器20内設置の
水冷管19端末は中筒20bから出て垂直管19f中央
部へ連結し、管19fの下端からは器20内設置の管1
9始端へ循環ポンプ19gを経て配管連結し、管19f
上端からは保持器11内設置の水冷管19へ連結してあ
り、垂直管19f内で蒸気を分離した高温熱水のみをポ
ンプ19gで返送してポンプ25bからの送量と混合
し、混合後の管路内へ温度センサ19hを設置してイン
バータ19iでポンプ19gの回転数を調節するなどし
て返送量を制御し、目的水温の150℃へ保持し、前の
実施例同様に管19の低温腐食を防止し、管19fの上
端からは蒸気を含む余剰分を保持容器11内の冷水管1
9へ連結して所定の加熱蒸気とする。
へ圧送するに当たり、調圧弁19cとセンサ19eによ
り所定の過熱蒸気へ制御計25hで制御するは前の実施
例と同一であるが、図示例では2次冷却器20内設置の
水冷管19端末は中筒20bから出て垂直管19f中央
部へ連結し、管19fの下端からは器20内設置の管1
9始端へ循環ポンプ19gを経て配管連結し、管19f
上端からは保持器11内設置の水冷管19へ連結してあ
り、垂直管19f内で蒸気を分離した高温熱水のみをポ
ンプ19gで返送してポンプ25bからの送量と混合
し、混合後の管路内へ温度センサ19hを設置してイン
バータ19iでポンプ19gの回転数を調節するなどし
て返送量を制御し、目的水温の150℃へ保持し、前の
実施例同様に管19の低温腐食を防止し、管19fの上
端からは蒸気を含む余剰分を保持容器11内の冷水管1
9へ連結して所定の加熱蒸気とする。
【0028】次いで図8に示す実施例について説明する
が、図6・図7に示した実施例の一部変形であって、要
部のみを同様に線図を用いて示してあって、図中の12
・13・20・21は先に説明したると同一であり、2
次冷却器20の中筒20bから中和槽21へ至るガス流
路中に回転円筒式の例で示す乾燥機28を設けた実施例
であり、28bは回転駆動用モータ、28cはホッパ
ー、28dはスクリュウ式などのフィーダ、28eは排
出ロート、28fは乾燥製品の受け箱で、中筒20b内
通過のガス温度は既述の如く200℃程度であって点線
矢印の如く乾燥機28内を通過し、ホッパー28cから
供給する汚泥や紙おむつや生ゴミなどの高水分廃棄物を
ガス熱量で乾燥処理し、ガスは断熱冷却し水散布量を節
減して中和槽21内へ流入し、更に充分量のアルカリ液
撒布によって乾燥水分を含むガス中水分を凝縮して槽2
1底部へ滴下除去した後、プロペラフアンの例で示す吸
引ブロワ12に吸引して排気管13から放出し、乾燥物
は落下して受け箱28f内へ収納した後に1次炉3内へ
投入して容易に熱分解燃焼処理できる。
が、図6・図7に示した実施例の一部変形であって、要
部のみを同様に線図を用いて示してあって、図中の12
・13・20・21は先に説明したると同一であり、2
次冷却器20の中筒20bから中和槽21へ至るガス流
路中に回転円筒式の例で示す乾燥機28を設けた実施例
であり、28bは回転駆動用モータ、28cはホッパ
ー、28dはスクリュウ式などのフィーダ、28eは排
出ロート、28fは乾燥製品の受け箱で、中筒20b内
通過のガス温度は既述の如く200℃程度であって点線
矢印の如く乾燥機28内を通過し、ホッパー28cから
供給する汚泥や紙おむつや生ゴミなどの高水分廃棄物を
ガス熱量で乾燥処理し、ガスは断熱冷却し水散布量を節
減して中和槽21内へ流入し、更に充分量のアルカリ液
撒布によって乾燥水分を含むガス中水分を凝縮して槽2
1底部へ滴下除去した後、プロペラフアンの例で示す吸
引ブロワ12に吸引して排気管13から放出し、乾燥物
は落下して受け箱28f内へ収納した後に1次炉3内へ
投入して容易に熱分解燃焼処理できる。
【0029】
【発明の効果】本発明では、1次炉内へは熱分解に必要
な限定空気量のみを送ってガス化し、発生ガスを燃焼筒
内で必要最小の燃焼支持空気でガス燃焼すると云う厳密
な意味での熱分解ガス化燃焼法を採るので、常に均一高
温度の高温ガス流を所定時間保持してダイオキシン類を
充分に分解処理するが、燃焼筒が狭小断面なるが故に中
小規模へ適合する特長を備え、かつ、ガス燃焼温度を計
測するセンサで1次炉への供給空気量を制御して熱分解
ガス発生を定速に保持するので、ガス燃焼温度を例えば
1,100℃の所定値へ容易に確実に保持可能であり、
しかも、昼夜連続稼働ではなく必要に応ずる断続で燃焼
炉を稼働する中小規模の場合において、着火と終了時に
ガス燃焼温度が過小となる時間は極く短い特性を備え、
加えて燃焼筒への供給空気量を規制して更に時間短縮し
て断続運転の欠陥を補い、その時間帯でのみ補助バーナ
を自動着火して石油消費を節減し、中小規模燃焼炉での
ダイオキシン類発生を最小に抑制する。
な限定空気量のみを送ってガス化し、発生ガスを燃焼筒
内で必要最小の燃焼支持空気でガス燃焼すると云う厳密
な意味での熱分解ガス化燃焼法を採るので、常に均一高
温度の高温ガス流を所定時間保持してダイオキシン類を
充分に分解処理するが、燃焼筒が狭小断面なるが故に中
小規模へ適合する特長を備え、かつ、ガス燃焼温度を計
測するセンサで1次炉への供給空気量を制御して熱分解
ガス発生を定速に保持するので、ガス燃焼温度を例えば
1,100℃の所定値へ容易に確実に保持可能であり、
しかも、昼夜連続稼働ではなく必要に応ずる断続で燃焼
炉を稼働する中小規模の場合において、着火と終了時に
ガス燃焼温度が過小となる時間は極く短い特性を備え、
加えて燃焼筒への供給空気量を規制して更に時間短縮し
て断続運転の欠陥を補い、その時間帯でのみ補助バーナ
を自動着火して石油消費を節減し、中小規模燃焼炉での
ダイオキシン類発生を最小に抑制する。
【0030】1次炉内では極く少量の空気量による燃焼
熱量で熱分解ガス化するので、堆積原料中を透過するガ
ス流速は微少であり、従って、ガス透過に伴って元来が
粉塵浮上し難いので他の燃焼炉の如き大型で高価な除塵
装置を必要とせず、灰燼飛散に伴うダイオキシン類の排
出をも抑制し、かつ、1次炉内での熱分解過程に続くチ
ャー燃焼過程は均一高温度に保って残灰中のダイオキシ
ン類も良く分解し、とくに、バッチ式の場合には炉底部
に分割設置した通気管の開口位置を時系列に移動する簡
易操作で炉内堆積の原料を全て自動処理し、炉内へ一度
に廃棄物を投入した後は全自動で処理して終了し、翌朝
に炉冷してから残灰を掻き出せば運転再開できて極めて
省力的であり、上記の如く簡易安価であってダイオキシ
ン類放出の危険が無く、中小規模での利用に適合する。
熱量で熱分解ガス化するので、堆積原料中を透過するガ
ス流速は微少であり、従って、ガス透過に伴って元来が
粉塵浮上し難いので他の燃焼炉の如き大型で高価な除塵
装置を必要とせず、灰燼飛散に伴うダイオキシン類の排
出をも抑制し、かつ、1次炉内での熱分解過程に続くチ
ャー燃焼過程は均一高温度に保って残灰中のダイオキシ
ン類も良く分解し、とくに、バッチ式の場合には炉底部
に分割設置した通気管の開口位置を時系列に移動する簡
易操作で炉内堆積の原料を全て自動処理し、炉内へ一度
に廃棄物を投入した後は全自動で処理して終了し、翌朝
に炉冷してから残灰を掻き出せば運転再開できて極めて
省力的であり、上記の如く簡易安価であってダイオキシ
ン類放出の危険が無く、中小規模での利用に適合する。
【0031】均一高温の火炎流を保持してダイオキシン
類を分解後に、吸引装置を経て排ガス温度を低下させて
から排気放出する簡易装置としても良いが、高温ガスを
水冷管で熱交換しつつガス冷却した後に更にアルカリ水
を撒布して中和処理し、その時に、ガス中水分の凝縮を
伴うまで充分に冷却してから排気することで、排ガス中
に含有される蒸発金属類までも除去して精度良く排ガス
浄化するが、熱交換過程では水冷管が低温腐食し難い1
50℃以上の水温に保ち、かつ、高温腐食し難い250
℃以下の過熱蒸気としてタービンを駆動し、小型タービ
ン利用の欠陥である低劣な熱効率を簡易な耐腐食性で補
うと共に、廃棄物発生場の単位で収集運搬の無駄な労力
を廃して容易に処理し、深夜電力では無く電力需要時間
帯で有効に自家発電し、かつ、タービン駆動後の蒸気を
発生場の単位で熱湯や蒸気や吸収型冷凍器による冷房用
として熱利用して、しかも復水に伴う設備と経費を削減
するのは中小規模単位であるからこそ可能であって、広
域対象の大規模装置は利用場から遠隔地に在るので困難
であり、かくして、廃棄物を中小規模の単位で有効なる
エネルギー資源としても活用できる。
類を分解後に、吸引装置を経て排ガス温度を低下させて
から排気放出する簡易装置としても良いが、高温ガスを
水冷管で熱交換しつつガス冷却した後に更にアルカリ水
を撒布して中和処理し、その時に、ガス中水分の凝縮を
伴うまで充分に冷却してから排気することで、排ガス中
に含有される蒸発金属類までも除去して精度良く排ガス
浄化するが、熱交換過程では水冷管が低温腐食し難い1
50℃以上の水温に保ち、かつ、高温腐食し難い250
℃以下の過熱蒸気としてタービンを駆動し、小型タービ
ン利用の欠陥である低劣な熱効率を簡易な耐腐食性で補
うと共に、廃棄物発生場の単位で収集運搬の無駄な労力
を廃して容易に処理し、深夜電力では無く電力需要時間
帯で有効に自家発電し、かつ、タービン駆動後の蒸気を
発生場の単位で熱湯や蒸気や吸収型冷凍器による冷房用
として熱利用して、しかも復水に伴う設備と経費を削減
するのは中小規模単位であるからこそ可能であって、広
域対象の大規模装置は利用場から遠隔地に在るので困難
であり、かくして、廃棄物を中小規模の単位で有効なる
エネルギー資源としても活用できる。
【図1】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置におけるバッチ式1次炉の場合の一実施例に付い
て、各部の温度測定結果などを時間経過との関係で示し
た図表である。
炉装置におけるバッチ式1次炉の場合の一実施例に付い
て、各部の温度測定結果などを時間経過との関係で示し
た図表である。
【図2】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置におけるバッチ式1次炉の場合の一実施例に付い
て、一部を線図で示した縦断面図である。
炉装置におけるバッチ式1次炉の場合の一実施例に付い
て、一部を線図で示した縦断面図である。
【図3】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置における連続処理式1次炉の場合の一実施例に付
いて、一部を線図で示した縦断面図である。
炉装置における連続処理式1次炉の場合の一実施例に付
いて、一部を線図で示した縦断面図である。
【図4】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置における連続処理式1次炉の場合の一実施例に付
いての平面図である。
炉装置における連続処理式1次炉の場合の一実施例に付
いての平面図である。
【図5】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置における連続処理式1次炉の場合の他の実施例に
付いての要部の縦断面図である。
炉装置における連続処理式1次炉の場合の他の実施例に
付いての要部の縦断面図である。
【図6】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置における水冷管を用いてガス冷却して蒸気利用す
る場合の一実施例に付いて、一部を線図で示した一部断
面の展開図である。
炉装置における水冷管を用いてガス冷却して蒸気利用す
る場合の一実施例に付いて、一部を線図で示した一部断
面の展開図である。
【図7】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置における水冷管を用いてガス冷却して蒸気利用す
る場合の他の実施例に付いて、一部を線図で示した要部
の一部断面の展開図である。
炉装置における水冷管を用いてガス冷却して蒸気利用す
る場合の他の実施例に付いて、一部を線図で示した要部
の一部断面の展開図である。
【図8】ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼
炉装置における水冷管を用いてガス冷却して蒸気利用す
る場合の第三の実施例に付いて、一部を線図で示した要
部のみの一部縦断面である。
炉装置における水冷管を用いてガス冷却して蒸気利用す
る場合の第三の実施例に付いて、一部を線図で示した要
部のみの一部縦断面である。
1:ブロワ 2:給気管 2b:給気
量規制装置 3:1次炉 3b;開口 4:分割管 5:調節弁 6:風路 6c:狭孔 7:燃焼筒 7b:流入開口 8:着火バ
ーナ 9:補助バーナ 10:温度センサ 10b:風
量規制装置 11:保持容器 12;吸引ブロワ 12b:吸
引装置 12c:規制装置 13:排気管 14b:撒
布口 16:排出装置 17:仕切板 17b:下
縁開口 17c:安息面 18c:供給装置 19:水冷
管 19c:圧力調整弁 19e:温度センサ 19g:循
環ポンプ 20:冷却器 20b:中筒 21:中和
槽 23:蒸気機関 24;冷凍機 24b:再
生器 25:給水タンク 25b:ポンプ 25g:フ
ラッシャ 25k:電磁弁 26:復水器 26b:貯
湯タンク 26d:末端管 27;空冷塔 27c:セ
ンサ 28;乾燥機
量規制装置 3:1次炉 3b;開口 4:分割管 5:調節弁 6:風路 6c:狭孔 7:燃焼筒 7b:流入開口 8:着火バ
ーナ 9:補助バーナ 10:温度センサ 10b:風
量規制装置 11:保持容器 12;吸引ブロワ 12b:吸
引装置 12c:規制装置 13:排気管 14b:撒
布口 16:排出装置 17:仕切板 17b:下
縁開口 17c:安息面 18c:供給装置 19:水冷
管 19c:圧力調整弁 19e:温度センサ 19g:循
環ポンプ 20:冷却器 20b:中筒 21:中和
槽 23:蒸気機関 24;冷凍機 24b:再
生器 25:給水タンク 25b:ポンプ 25g:フ
ラッシャ 25k:電磁弁 26:復水器 26b:貯
湯タンク 26d:末端管 27;空冷塔 27c:セ
ンサ 28;乾燥機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K062 AA11 AB02 AC01 BA02 BB02 CA01 CB03 DA01 DA11 DB05 DB07 3K065 AA11 AB02 AC01 BA06 BA08 CA11
Claims (10)
- 【請求項1】 給気量規制装置2bを設けてブロワ1か
ら給気管2経由で連結することで限定給気量で熱分解ガ
ス化する1次炉3と、ブロワ1から狭孔6c経由で連結
することで残余の燃焼支持空気を薄膜状に供給する細長
のガス燃焼筒7と、必要容積を備えて充分に断熱した高
温保持容器11と、吸引装置12bを備えた排気管13
を順次に直列に連結し、該・燃焼筒7の出口開口へ設け
た温度センサ10によって設定高温度を保持するように
該・給気量規制装置2bを制御したダイオキシンを抑制
する中小規模の廃棄物燃焼炉装置。 - 【請求項2】 該・燃焼筒7へ連結するブロワ1へ風量
規制装置10bを設置して、該・温度センサ10による
該・給気量規制装置2bの制御に並行して、該・温度セ
ンサ10によって該・風量規制装置10bを制御した請
求項1記載のダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物
燃焼炉装置。 - 【請求項3】 該・1次炉3に圧力センサ3dを設置
し、該・吸引装置12bに設置した吸引力規制装置12
cを該・センサ3dで制御した請求項1記載のダイオキ
シンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置。 - 【請求項4】 該・燃焼筒7を複数個設けて該・1次炉
3へ接続開口し、該・燃焼筒7の共通する出口部へ該・
温度センサ10を設置した請求項1記載のダイオキシン
を抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置。 - 【請求項5】 該1次炉3をバッチ式に構成し、該・給
気管2から分岐した所定個数の分割管4を所定間隔に1
次炉3内へ設置し、該・分割管4毎に設置した調節弁5
の開度を該・流入開口7bから遠隔側へ時系列で移動す
るように制御した請求項1記載のダイオキシンを抑制す
る中小規模の廃棄物燃焼炉装置。 - 【請求項6】 該・1次炉3を連続処理式に構成し、該
・分割管4を配置する炉3内上部の一側面へ設けた仕切
板17の下縁開口17bを原料供給装置18cへ連結し
て該・炉3内上部へは安息面17cを形成し、該・安息
面17cの上方空間へ該・仕切板17と相対に該・流入
開口7bを設置し、かつ、該・分割管4下方の炉3底部
へ残滓排出装置16を設けた請求項1記載のダイオキシ
ンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置。 - 【請求項7】 該・安息面17cの上方空間内に該・燃
焼筒7へ連結する風路6を設け、該・風路6の上縁と該
・1次炉3内壁との間に充分面積の開口3cを設け、か
つ、該・風路6を傾斜して下縁を流入開口7b側内壁へ
近接した請求項6記載のダイオキシンを抑制する中小規
模の廃棄物燃焼炉装置。 - 【請求項8】 該・水冷管19の中間位置から該・水冷
管19の入口側へ循環ポンプ19gで返送するよう連結
し、該・水冷管19内水温を150℃以上へ保持した請
求項7記載のダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物
燃焼炉装置。 - 【請求項9】 蒸気機関23の排出口と連結する復水器
26の外壁上端へ設けた溢流開口を貯湯タンク26bへ
連結し、該・復水器26内冷却管26cの末端管26d
へ設けたセンサ27cによって、給水タンク25からフ
ラッシャ25gへ連結する電磁弁25kと空冷塔27の
双方または一方の作動を制御した請求項1および8記載
のダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装
置。 - 【請求項10】 該・冷却器20と中和槽21の間に高
水分廃棄物の乾燥機28を設置し、中筒20b内ガスが
乾燥機28内を通過してから中和槽21内を経て吸引装
置12によって排気管13から放出するよう連結した請
求項1および8記載のダイオキシンを抑制する中小規模
の廃棄物燃焼炉装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11169195A JP2000356335A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11169195A JP2000356335A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000356335A true JP2000356335A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15881987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11169195A Pending JP2000356335A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | ダイオキシンを抑制する中小規模の廃棄物燃焼炉装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000356335A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101184125B1 (ko) | 2011-10-17 | 2012-09-21 | 김창기 | 폐기저귀의 재활용 시스템 및 방법 |
JP2015163833A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-09-10 | 株式会社五常 | 低温熱分解処理炉、低温熱分解処理システム及び低温熱分解処理方法 |
JP2017138059A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 三井造船環境エンジニアリング株式会社 | ごみ焼却施設における発電システム |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP11169195A patent/JP2000356335A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101184125B1 (ko) | 2011-10-17 | 2012-09-21 | 김창기 | 폐기저귀의 재활용 시스템 및 방법 |
JP2015163833A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-09-10 | 株式会社五常 | 低温熱分解処理炉、低温熱分解処理システム及び低温熱分解処理方法 |
JP2017138059A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 三井造船環境エンジニアリング株式会社 | ごみ焼却施設における発電システム |
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