JP2004239502A - Incinerating plant - Google Patents

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JP2004239502A
JP2004239502A JP2003028513A JP2003028513A JP2004239502A JP 2004239502 A JP2004239502 A JP 2004239502A JP 2003028513 A JP2003028513 A JP 2003028513A JP 2003028513 A JP2003028513 A JP 2003028513A JP 2004239502 A JP2004239502 A JP 2004239502A
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smoke
purification tank
furnace
water
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Etsuo Minowa
悦男 蓑和
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Orient KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clean incinerating plant with high operating efficiency for purifying smoke or odored gas arising from the incineration of flammable materials while sealing them in a closed system and completely prohibiting the release of dioxine into the atmosphere. <P>SOLUTION: A smoke feed pipe 3, a smoke return pipe 4 and a smoke return blower 14 are used for circulating gas including the smoke and the odored gas between an incinerator 1 and a purifying tank 2 many times to purify the smoke and the odored gas in the closed circulation system. Specifically, the smoke and the odored gas passing through water in the purifying tank 2 many times are purified to be deodorized and rendered harmless and the smoke and the odored gas not completely purified once are returned into the incinerator 1 and purified in the high-temperature incinerator to be deodorized and rendered harmless. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物や家庭から出るゴミ等の可燃物を焼却する焼却プラントに関し、特に、その可燃物の焼却による煙や臭気ガス等を閉じた系内に封じて浄化(無臭・無害化)し、ダイオキシンの大気放出を少しも許さない、クリーンでかつ可動効率の高い焼却プラントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の可燃物を焼却する装置として、例えば特開平7‐171329号公報に記載の焼却装置が知られている。この焼却装置では、臭気ガスや煙等を含む気体を水中に導き、その気体中に浮遊した臭気ガスや煙等の微粒子を水中に捕獲するという浄化処理構造や、その水中通過後の気体をさらにオゾンで浄化する等の浄化処理構造を採用している。
【0003】
しかしながら、上記従来の焼却装置によると、臭気ガスや煙等を含む気体の浄化サイクルとして、浄化処理後の気体を最終的に大気中へ開放するという、オープンサイクルを採用している。このため、浄化しきれなかった臭気ガスや煙等が大気中に放出される可能性がある。特に、水やオゾン等による浄化処理が不十分であるときや、その浄化処理に何らかの障害が発生した場合に、その可能性が高い。また、臭気ガスや煙等の大気放出を発見した場合は、焼却装置の運転を停止し、その大気放出原因を追求しなければならず、焼却装置の可動効率が低下するという問題もある。
【0004】
【特許文献1】
特開平7‐171329号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、可燃物の焼却による煙や臭気ガスを閉じた系内に封じて浄化し、ダイオキシンの大気放出を少しも許さない、クリーンでかつ可動効率の高い焼却プラントを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、密閉された炉内で可燃物を焼却する焼却炉と、上記焼却炉の炉内に燃焼用空気を供給する空気供給手段と、上記焼却炉の炉内で発生した煙や臭気ガス等を浄化するための水を内部に貯留してなる浄化タンクと、上記焼却炉の炉内に一端が連通し、他端が上記浄化タンク内の水面下に開口する煙送り管と、上記浄化タンク内の水面上方空間に一端が連通し、他端が上記焼却炉の炉内に開口する煙戻し管と、上記浄化タンク内の水面上方空間から上記煙戻し管を介して上記焼却炉の炉内へ気体を送り戻す気体移送手段とを具備することを特徴とするものである。
【0007】
本発明では、上記煙送り管と上記煙戻し管と上記気体移送手段を用いて、焼却炉と浄化タンクの間で煙や臭気ガス等を何度も循環させ、この閉じられた循環系内で煙や臭気ガス等を浄化する、具体的には浄化タンクの水中に煙や臭気ガス等を何度も通すことによる無臭・無害化という浄化と、焼却炉の炉内に煙や臭気ガス等を戻して炉内の高熱で無臭・無害化という浄化が行なわれる。焼却炉の炉内温度がダイオキシン分解温度となる場合は、その閉じられた循環系内を還流するダイオキシンも焼却炉の炉内で分解し無害化される。
【0008】
上記本発明においては、上記焼却炉の炉内温度を検出する温度センサの検出値に基づき上記空気供給手段からの燃焼用空気の供給量を調節することにより、上記焼却炉の炉内温度をダイオキシン分解温度より高くなるように制御する制御手段を備えてなる構成を採用してもよい。
【0009】
上記本発明においては、上記煙送り管一端の炉内連通構造として、上記焼却炉の炉上部外周に放射状に複数の大径短パイプを設置し、これら大径短パイプの一端が上記焼却炉の炉内に開口する構造と、上記焼却炉の炉上部外周に沿って環状に大径環状パイプを形成し、この大径環状パイプに上記大径短パイプの他端と上記煙送り管の一端が開口する構造とを採用することができる。
【0010】
上記本発明においては、上記浄化タンクの底部に沈殿した汚泥を回収して上記焼却炉の炉内へ戻す汚泥処理手段が設けられる構成を採用してもよい。
【0011】
上記汚泥処理手段については、例えば、上記浄化タンクの底部に蓋付き汚泥取出し口を設け、その汚泥取出し口の直下に汚泥タンクを設置するとともに、この汚泥タンクと焼却炉との間に、上記汚泥タンクの底部から上記焼却炉の炉内へ汚泥を移送するスクリューコンベアを設置してなる構造方式を採ることができる。
【0012】
また、別の上記汚泥処理手段として、上記浄化タンクの底部に蓋付き汚泥取出し口を設け、この汚泥排出口から汚泥を取出し、この取出した汚泥をおが屑等の可燃物と混ぜ固めて焼却炉の炉内へ投入するという汚泥処理方式を採用してもよい。
【0013】
上記本発明においては、上記煙送り管の他端が常時上記浄化タンク内の水面下に没入するように、その浄化タンクの水位を制御する水位制御手段が設けられる構成を採用することができる。
【0014】
上記水位制御手段については、例えば、上記浄化タンクの上部外側面に設けられ、かつ、該浄化タンク内に連通し、該浄化タンクの水位と同じ水位に設定される水位検出ボックスと、上記水位検出ボックス内の水面上に浮上配置され、かつ、該水位検出ボックス内の水位変動に連動して上下動するフロートと、上記フロートの上下動に連動して上記浄化タンク内への給水パイプを開閉するバルブとからなる構成を採用することができる。
【0015】
上記本発明において、上記焼却炉については、その上面開口部から可燃物が炉内に投入されるとともに、その可燃物の投入後に上記上面開口部が蓋構造体で完全に密閉される構造を採ることができる。
【0016】
上記本発明において、上記焼却炉については、その炉側面に火種投入口が設けられ、この火種投入口から炉内に火種が投入されるとともに、該火種により炉内の可燃物を着火した後は上記火種投入口が蓋で完全に密閉される構造を採ることもできる。
【0017】
上記本発明においては、上記焼却炉が、側板構造体および底板構造体からなる上面開口型の筐体と、その上面開口部に着脱自在に取り付けられた蓋構造体とからなり、上記側板構造体、上記底板構造体および上記蓋構造体が、その内部に冷却水の流れる流水通路を有するウォータジャケット構造を有するものとするのが好ましい。本発明では焼却炉の炉内温度が1000℃以上となることを想定しているため、空冷では焼却炉の冷却が困難なためである。
【0018】
上記本発明において、上記気体移送手段については、上記煙戻し管の一端と上記浄化タンク内の水面上方空間との間に配置され、かつ、上記浄化タンク内の水面上方空間から上記煙戻し管を介して上記焼却炉の炉内へ気体を強制的に送り戻すブロアーからなる構造を採用してもよい。
【0019】
上記本発明においては、煙戻し管の一端と上記浄化タンク内の水面上方空間との間に、その浄化タンク内の水面の波打ち現象を防止する手段として、整流器を設置してなる構造を採用してもよい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【0021】
図1は本発明の一実施形態である焼却プラントの正面図、図2は図1の焼却プラントの上面図、図3は図1の焼却プラントの概念図であり、これらの図を用いて本実施形態の焼却プラントを説明する。
【0022】
本実施形態の焼却プラントは、焼却炉1や浄化タンク2等の構造体や、これらの構造体周囲に配置される煙送り管3や煙戻り管4等の配管系等から構成されるプラント構造を採る。
【0023】
焼却炉1は、側板構造体1‐1および底板構造体1‐2とからなる上面開口型の筐体と、その上面開口部1aに着脱自在に取り付けられた蓋構造体1‐3とからなる箱型形状となっている。
【0024】
この焼却炉1では、その密閉された炉内、すなわち側板構造体1‐1、底板構造体1‐2、蓋構造体1‐3により囲まれた密閉空間内で可燃物の燃焼が行なわれる。
【0025】
焼却炉1の炉内への可燃物の投入は同焼却炉1の上面開口部1aから行なわれるが、この上面開口部1aは可燃物の投入時や炉メンテナンスのときにのみ蓋構造体1‐3を外して開かれる。それ以外のとき、具体的には可燃物の投入後から焼却が完了するまでの間、その上面開口部1aは蓋構造体1‐3で完全に密閉される構造となっている。
【0026】
焼却炉1の炉内底部側にはスノコ形のロストル5が設けられている。また、このロストル5の下方に位置する同焼却炉1の底板構造体1‐2はそれ全体がV字谷形状となっており、そのV字の谷底側にスクリューコンベア6が設置されている。このスクリューコンベア6は焼却炉1の炉内底部に溜まった灰等を炉外部へ排出する手段として設けられている。
【0027】
したがって、本実施形態の場合、上記の如く焼却炉1の炉内に投入された可燃物はロストル5上に置かれて燃焼・焼却される。このとき、その焼却による灰等は、ロストル5を通り抜けて焼却炉1の炉内底部、すなわち底板構造体1‐2上に落下する。この落下した灰等は、底板構造体1‐2のV字斜面を自重で滑り落ち、そのV字斜面の底に位置する上記スクリューコンベア6側に集まり、このスクリューコンベア6で炉外部へ排出される。
【0028】
焼却炉1の炉側面を形成する側板構造体1‐1には火種投入口7が設けられている。本実施形態では、その火種投入口7から焼却炉1の炉内に火種が投入される。火種により炉内の可燃物を着火した後、この火種投入口7は蓋8で完全に密閉される。
【0029】
焼却炉1を構成する側板構造体1‐1、底板構造体1‐2、蓋構造体1‐3はいずれも、その内部に冷却水の流れる流水通路9を有するウォータジャケット構造を採る。これは焼却炉1の炉内温度が1000℃以上の高温となるため、側板構造体1‐1、蓋構造体1‐2、蓋構造体1‐3等といった直接高温にさらされる炉構造体の熱変形や熱破損等を効果的に防止するためである。尚、給水パイプ9‐1は、側板構造体1‐1、底板構造体1‐2、蓋構造体1‐3内の流水通路9へ冷却水を供給する手段である。
【0030】
焼却炉1の外部には、炉内に燃焼用の空気を供給する手段として、ブロアー10(以下、燃焼用空気供給ブロアーという。)が設置されている。この燃焼用空気供給ブロアー10の空気噴出し口10‐1は、耐熱ホース10‐2を介して焼却炉1内のロストル5の下部側に連通する構造となっている。
【0031】
燃焼用空気供給ブロアー10が作動すると、その空気噴出し口10‐1から炉内のロストル5下部側に空気が送り込まれ、同ロストル5の下部から上部の可燃物に向かって燃焼用空気が供給される。
【0032】
焼却炉1の炉内温度は可燃物の焼却中に1000℃以上となることがテストプラントでの実験で確認されている。この1000℃以上という炉内温度は木材を焼却したときの該木材の自己燃焼だけで得られたものである。一方、焼却時に発生するダイオキシンは低温燃焼で発生し、900℃を越えると分解し毒性がなくなるといわれている。そこで、本実施形態では、900℃をダイオキシン分解温度と定め、焼却炉1の炉内でのダイオキシンの分解を狙って、焼却炉1の炉内温度が900℃以下とならないよう、その焼却炉1の炉内温度を制御・管理するものとした。
【0033】
焼却炉1の炉内温度を制御する方式については各種考えられる。本実施形態では、その制御方式として、焼却炉1の炉内に、炉内温度を検出する温度センサとして熱伝対17を設置するとともに、この熱伝対17からの検出値を基に燃焼用空気供給ブロアー10の回転数を調節することで、燃焼用空気供給ブロアー10から焼却炉1への燃焼用空気の供給量を変化させるという制御方式を採用している。
【0034】
具体的には、焼却炉1の炉内温度が一旦1000℃以上となった後に900℃付近まで低下してくると、燃焼用空気供給ブロアー10の回転数が上がる。これにより、燃焼用空気供給ブロアー10から焼却炉1内への燃焼用空気の供給量が増え、焼却炉1内での可燃物の燃焼が促進されて、焼却炉1の炉内温度が上昇する。炉内温度が900℃を越えて例えば1000℃まで回復すると、燃焼用空気供給ブロアー10の回転数が低下する。
【0035】
浄化タンク2は、焼却炉1の炉内で発生した煙や臭気ガス等を浄化するための水を内部に貯留している。浄化タンク2内の水位はいつでも満タン時に比し少し低い位置となるように制御される。したがって、浄化タンク2内の水面上方には水のない隙間空間(以下、水面上方空間Gという。)が形成される。尚、浄化タンク2内の水位の制御手段については後述する。
【0036】
煙送り管3は、焼却炉1の炉内の煙や臭気ガス等を浄化タンク2で浄化するために、その煙や臭気ガス等を浄化タンク2側へ送る配管系である。
【0037】
上記のような煙送り管3の機能ないしは役割との関係から、この煙送り管3の一端3a側は焼却炉1の炉内に連通し、また、同煙送り管3の他端3bは浄化タンク2内の水面下に開口する構造となっている。
【0038】
上記煙送り管一端3aの炉内連通構造については各種考えられる。本実施形態では、焼却炉1の炉内の煙や臭気ガス等を十分に浄化タンク2側へ送ることができるようにするために、その構造例として、焼却炉1の炉上部外周に放射状に一定の間隔で複数の大径短パイプ11を設置し、これら大径短パイプ11の一端11aが焼却炉1の炉内に開口する構造と、その炉上部外周に沿って環状に大径環状パイプ12を形成し、この大径環状パイプ12に上記大径短パイプ11の他端11bと煙送り管3の一端3aが開口する構造とを採用している。この構造の場合、焼却炉1の炉内の煙や臭気ガス等を含む気体は、先ず、炉上部外周からたこ足のように突出している複数の大径短パイプ11内に吸い込まれ、次に、その大径短パイプ11周囲の大径環状パイプ12を通って煙送り管3の一端3a側へ移行する。
【0039】
浄化タンク2内の水位は、上記のような煙送り管3の他端3bが常時その浄化タンク2内の水面下に十分没入する水位を保つように制御・管理されている。これは、煙送り管3の他端3bが少しでも水面上に露出してしまうと、水による煙や臭気ガス等の浄化効果が低下するからである。
【0040】
浄化タンク2の水位を上記の如く制御・管理する水位制御手段13の具体的な構成については各種考えられる。本実施形態では、その水位制御手段13の構造例として、浄化タンク2の上部外側面に、浄化タンク2内に連通する水位検出ボックス13‐1を設けている。
【0041】
水位検出ボックス13‐1内の水位は浄化タンク2から導入される水により浄化タンク2と同じ水位に設定される。また、水位検出ボックス13‐1内の水面上には、同水位検出ボックス内の水位変動、つまり浄化タンク2の水位変動に連動して上下動するフロート13‐2が浮上配設されている。さらに、このフロート13‐2の上下動に連動して浄化タンク2内への給水パイプ13‐3を開閉するバルブ13‐4が水位検出ボックス13‐1内に設けられている。
【0042】
上記構造の水位制御手段13においては、浄化タンク2内の水位が少しでも低下すると、水位検出ボックス13‐1内の水位も同様に低下し、フロート13‐2の浮上位置が低くなる。そうすると、このフロート13‐2の浮上位置低下に連動して給水パイプ13‐3のバルブ13‐4が開き、給水パイプ13‐3から浄化タンク2側への給水が行なわれる。
【0043】
これにより、浄化タンク2内の水位と水位検出ボックス13‐1内の水位が同じように上昇し、これに応じてフロート13‐2が上昇して元の位置まで復帰した時点で、このフロート13‐2の浮上位置復帰動作に連動して給水パイプ13‐3のバルブ13‐4が閉じ、給水パイプ13‐3を介する浄化タンク2側への給水が停止する。
【0044】
上記のような給水と給水停止の動作が行なわれることにより、浄化タンク2内の水位は、上述した通り、煙送り管3の他端3bが常時その浄化タンク2内の水面下に十分没入する水位を保つように制御・管理される。
【0045】
煙戻し管4は、浄化タンク2の水面上方空間Gに存在する浄化後の煙や臭気ガス等を再度浄化するために、その浄化後の煙や臭気ガス等を焼却炉1の炉内へ戻す配管系である。
【0046】
上記のような煙戻し管4の機能ないしは役割との関係から、この煙戻し管4の一端4a側は、ブロアー14と整流器15を介して浄化タンク2内の水面上方空間Gにその水面の真上から連通し、また、同煙戻し管4の他端4bは、焼却炉1の炉内に開口する構造となっている。
【0047】
尚、この煙戻し管他端4bの開口位置は、燃焼用空気供給ブロアー10の空気噴出し口10‐1と同じく、焼却炉1内のロストル5の下部側である。したがって、浄化タンク2の水面上方空間Gから煙戻し管4を介して焼却炉1側へ戻る気体は、燃焼用空気供給ブロアー10から供給される燃焼用空気と混合される。
【0048】
上記煙戻し管一端4a側の上記ブロアー14は、その煙戻し管一端4aと浄化タンク2内の水面上方空間Gとの間に配置され、かつ、浄化タンク2内の水面上方空間Gから煙戻し管4を介して焼却炉1の炉内へ気体を強制的に送り戻す気体移送手段として設けられている。以下、このブロアー14のことを煙戻しブロアーという。
【0049】
上記のような煙戻しブロアー14の機能ないしは役割との関係から、この煙戻しブロアー14の気体吸込み口14a側は浄化タンク2内の水面上方空間Gに連通し、また、同煙戻しブロアー14の気体排出口14b側は煙戻し管4の一端4aに直結されている。
【0050】
上記構造の煙戻しブロアー14が作動すると、浄化タンク2内の気体が同ブロアー14の気体吸込み口14a側へ吸い込まれるとともに、この吸い込まれた気体が同ブロアー14の気体排出口14bから煙戻し管4内へ送られる。
【0051】
上記煙戻し管一端4a側の上記整流器15は、上記煙戻しブロアー14の気体吸込み口14a側と浄化タンク2内の水面上方空間Gとの間に配置されるとともに、上記浄化タンク2内の水面の波打ち現象を防止する手段として設けられている。
【0052】
上記整流器15を省略し、煙戻しブロアー14の気体吸込み口14aを浄化タンク2内の水面上方空間Gの真上に直接開口するように構成することも考えられる。しかし、この構造では、煙戻しブロアー14の吸引力の脈動が直接浄化タンク2内の水面に直接作用してしまうため、その水面が波打ち、浄化タンク2が振動する等の不具合が発生しうる。このような不具合を防止する手段として、本実施形態では上記整流器15を採用し設置した。
【0053】
整流器15は、その内部に迷路のようなジグザグ通路15‐1を有する。そして、このジグザグ通路15‐1を介して浄化タンク2内の水面上方空間Gから煙戻し管4側へ気体が吸い上げられる。このとき、ジグザグ通路15‐1が煙戻しブロアー14の吸引力の脈動を整流する手段として機能する。
【0054】
したがって、上記構造の整流器15を採用してなる本実施形態においては、整流器15内部でのジグザグ通路15‐1の整流作用により煙戻しブロアー14の吸引力の脈動が減少し、その脈動による水面の波打ち現象が減り、波打ち現象による上記不具合、すなわち浄化タンク2の振動等を効果的に防止することができる。
【0055】
浄化タンク2の下部側には汚泥処理手段16が設けられている。この汚泥処理手段16は、浄化タンク2の底部に沈殿した汚泥を回収して焼却炉1の炉内へ戻す手段である。
【0056】
汚泥処理手段16の具体的な汚泥処理方式については各種考えられる。本実施形態においては、その汚泥処理方式の一例として、浄化タンク2の底部に蓋付き汚泥取出し口16‐1を設け、その汚泥取出し口16‐1の直下に汚泥タンク16‐2を設置するとともに、この汚泥タンク15‐2と焼却炉1との間に、汚泥タンク16‐2の底部から焼却炉1の炉内へ汚泥を移送するスクリューコンベア16‐3を設置してなる構造方式を採用している。尚、この汚泥処理手段16による汚泥処理は浄化タンク2の水を抜いた後に行なわれる。
【0057】
上記構造の汚泥処理手段16を採用した場合、浄化タンク2内の汚泥は、汚泥取出し口16‐1から汚泥タンク16‐2内へ自重で落下し、かつ、スクリューコンベア16‐3上に積載される。そして、このスクリューコンベア16‐3により焼却炉1の炉内に汚泥が移送される。焼却炉1の炉内温度はダイオキシン分解温度である900℃以上に制御維持されるので、炉内に送られた汚泥中のダイオキシンは例えば次回の焼却時等に焼却炉1の炉内で分解し無害化される。
【0058】
次に、上記の如く構成された本実施形態の焼却プラントの運転動作について図1を基に説明する。
【0059】
図1に示す本実施形態の焼却プラントにおいて可燃物を焼却する場合には、先ず、焼却炉1の炉内に焼却対象の可燃物を投入する。この投入作業は焼却炉1の蓋構造体1‐3を取り外して行なうことができる。
【0060】
可燃物の投入完了後は、蓋構造体1‐3を元の位置に取り付ける。この取り付けが完了すると、次に焼却炉1の炉内に投入された可燃物への着火作業が行われる。
【0061】
着火作業は、火種投入口7の蓋8を開き、その火種投入口7から焼却炉1の炉内に火種を投入して炉内の可燃物を点火する。
【0062】
点火後、ある程度燃焼が進んだことを確認した後は、火種投入口7の蓋8を閉じるものとする。これにより、焼却炉1の炉内は完全密閉され外界から遮断されるとともに、炉内可燃物の自己燃焼により焼却炉1の炉内温度が1000℃以上になる。尚、焼却炉1の炉内が完全密閉された後における炉内への燃焼用空気の供給は、燃焼用空気供給ブロアー10を介して行なわれる。
【0063】
上記のようにして焼却炉1内での可燃物の焼却が始まると、煙戻しブロアー14が作動する。これにより、浄化タンク2内の水面上方空間Gに存在する気体が整流器15を介して煙戻しブロアー14側へ吸込まれる。
【0064】
煙戻しブロアー14側に吸込まれた気体は、さらに煙戻り管4を通じて焼却炉1の炉内に送り込まれる。これにより、浄化タンク2内の水面上方空間Gでは気圧が低圧し負圧が発生する。
【0065】
そして、上記のような浄化タンク2内で発生する負圧などにより、焼却炉1の炉内から煙送り管3を介して浄化タンク2の水面下へ、煙や臭気ガス等を含む気体が次々と引き寄せられてくる。
【0066】
浄化タンク2の水面下に送られた煙や臭気ガス等を含む気体はバブル化して水中を上昇する。その水中通過時に水による煙や臭気ガスの浄化が行なわれる。この浄化は、煙や臭気ガス等中に含まれている水溶性の有害物質成分や臭気成分が水中に溶け込むことによるものである。
【0067】
さらに、上記浄化後の気体は水面上方空間Gへ移行した後、整流器15を介して煙戻しブロアー14側へ吸い込まれる。尚、この浄化後の気体中には一度の水中通過では浄化しきれなかった煙や臭気ガス等が含まれている。
【0068】
上記の如く煙戻しブロアー14側に吸込まれた浄化後の気体は、さらに煙戻り管4を通じて焼却炉1の炉内に強制的に送り込まれる。このようにして焼却炉1の炉内に再び戻された煙や臭気ガス等を含む気体は、焼却炉1の炉内の高熱にさらされて浄化される。この浄化は煙や臭気ガス等中に含まれている有害物質や臭気の熱分解によるものである。
【0069】
要するに、本実施形態の焼却プラントでは、焼却炉1の炉内で発生した煙や臭気ガス等を含む気体は、この焼却プラントの運転を停止しない限り、図3に示すように焼却炉1と浄化タンク2との間を何度も循環し、この閉じた循環系Lから外界に煙や臭気ガス等が出ていくことはない。そして、煙や臭気ガス等を含む気体が浄化タンク2の水中を通過するたびに、その都度、煙や臭気ガス等の浄化が行なわれる。また、その1度の浄化では浄化しきれなかった煙や臭気ガス等を含む気体が焼却炉1の炉内に戻され、この炉内でも高熱による煙や臭気ガス等の浄化が行なわれる。
【0070】
ところで、焼却炉1の燃焼開始時には炉内温度が低くダイオキシンが発生する可能性もある。しかし、このダイオキシンも煙や臭気ガス等と一緒に焼却炉1と浄化タンク2との間を何度も循環し、この閉じた循環系Lから外界にダイオキシンが出ることはない。そして、焼却炉1の炉内温度がダイオキシン分解温度以上の1000℃となるから、この閉じた循環系L内のダイオキシンは完全に分解し無害化する。したがって、燃焼初期に発生しうるダイオキシンでさえ閉じた循環系L内に捕らえられ分解し無害化されるから、少しのダイオキシンも発生する余地はない。
【0071】
以上説明した通り、上記実施形態の焼却プラントによると、煙送り管3、煙戻し管4および煙戻しブロアー14を用いて、焼却炉1と浄化タンク2の間で煙や臭気ガス等を含む気体を何度も循環させ、この閉じた循環系L内で煙や臭気ガス等を浄化する、具体的には浄化タンク2の水中に煙や臭気ガス等を何度も通すことによる無臭・無害化という浄化と、この一度の浄化では浄化しきれなかった煙や臭気ガス等を焼却炉1の炉内に戻して炉内の高熱で無臭・無害化という浄化を図る構造を採用した。さらに上記実施形態の焼却プラントによると、焼却炉1の炉内温度はダイオキシン分解温度以上に制御維持されるから、その閉じた循環系L内でダイオキシンも分解し無害化される。したがって、上記実施形態の焼却プラントは、可燃物の焼却による煙や臭気ガス等を閉じた系内に封じて浄化し、ダイオキシンの大気放出を少しも許さない、クリーンな焼却プラントであるといえる。
【0072】
また、上記実施形態の焼却プラントは、煙や臭気ガス等を含む気体の浄化サイクルとして前述の閉じた循環系L(クローズサイクル)を採用するため、万一その浄化処理に障害が生じたとしても、煙や臭気ガス等が大気中に放出される余地はない。よって、そのような障害発生時に焼却プラントを直ちに停止する必要もなく、可動効率の高い焼却プラントである。
【0073】
尚、上記実施形態では、浄化タンク2内の汚泥処理方式として、スクリューコンベア15‐3により汚泥を焼却炉1の炉内へ投入するという構造方式を採用したが、これ以外の汚泥処理方式として、例えば、上記のような浄化タンク2の汚泥排出口15‐1から汚泥を取出し、この取出した汚泥をおが屑等の可燃物と混ぜ固めて焼却炉1の炉内へ投入するという汚泥処理方式を採用してもよい。
【0074】
【発明の効果】
本発明に係る焼却プラントにあっては、煙送り管、煙戻し管および気体移送手段を用いて、焼却炉と浄化タンクの間で煙や臭気ガス等を含む気体を何度も循環させ、この閉じた循環系内で煙や臭気ガス等を浄化する、具体的には浄化タンクの水中に煙や臭気ガス等を何度も通すことによる無臭・無害化という浄化と、この1度の浄化では浄化しきれなかった煙や臭気ガス等を含む気体を焼却炉の炉内に戻して炉内の高熱で無臭・無害化という浄化を図るという構造を採用したものである。このため、焼却炉の炉内温度がダイオキシン分解温度となる場合は、その閉じた循環系内でダイオキシンも分解し無害化されるから、可燃物の焼却による煙や臭気ガス等を閉じた系内に封じて浄化し、ダイオキシンの大気放出を少しも許さない、クリーンな焼却プラントを得ることができる。
【0075】
また、本発明に係る焼却プラントによると、煙や臭気ガス等を含む気体の浄化サイクルとして前述の閉じた循環系(クローズドサイクル)を採るため、万一その浄化処理に障害が生じたとしても、煙や臭気ガス等が大気中に放出される余地はないから、その障害発生時にこの種の焼却プラントを直ちに停止する必要もなく、可動効率の高い焼却プラントを得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である焼却プラントの正面図。
【図2】図1の焼却プラントの上面図。
【図3】図1の焼却プラントの概念図。
【符号の説明】
1 焼却炉
1a 焼却炉の上面開口部
1‐1 側板構造体
1‐2 底板構造体
1‐3 蓋構造体
2 浄化タンク
3 煙送り管
3a 煙送り管の一端
3b 煙送り管の他端
4 煙戻り管
4a 煙戻り管の一端
4b 煙戻り管の他端
5 ロストル
6 スクリューコンベア
7 火種投入口
8 蓋
9 流水通路
9‐1 給水パイプ
10 ブロアー(燃焼用空気供給ブロアー)
10‐1 空気噴出し口
11 大径短パイプ
12 大径環状パイプ
13 水位制御手段
13‐1 水位制御ボックス
13‐2 フロート
13‐3 給水パイプ
13‐4 バルブ
14 ブロアー(煙戻しブロアー)
14a 煙戻しブロアーの気体吸込み口
14b 煙戻しブロアーの気体排出口
15 整流器
15‐1 ジグザグ通路
16 汚泥処理手段
16‐1 蓋付き汚泥取出し口
16‐2 汚泥タンク
16‐3 スクリューコンベア
17 熱伝対(温度センサ)
G 水面上方空間
L 閉じた循環系(クローズドサイクル)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an incineration plant for incinerating combustible materials such as industrial waste and garbage from households, and in particular, purifies the smoke (odor and harmlessness) by sealing the smoke and odorous gas from the incineration of the combustible materials in a closed system. The present invention relates to a clean and highly efficient incineration plant that does not allow any release of dioxin into the atmosphere.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an apparatus for incinerating this kind of combustible material, for example, an incinerator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-171329 is known. In this incinerator, a gas containing odorous gas and smoke is introduced into the water, and fine particles such as odorous gas and smoke suspended in the gas are captured in the water. A purification treatment structure such as purification with ozone is adopted.
[0003]
However, according to the above-mentioned conventional incinerator, an open cycle in which the gas after the purification treatment is finally released to the atmosphere is employed as the purification cycle of the gas containing odorous gas, smoke and the like. For this reason, odorous gas, smoke, and the like that cannot be completely purified may be released into the atmosphere. In particular, the possibility is high when the purification process using water, ozone, or the like is insufficient, or when some trouble occurs in the purification process. In addition, when the emission of odorous gas or smoke is found in the atmosphere, the operation of the incinerator must be stopped to find the cause of the emission, and there is a problem that the operating efficiency of the incineration equipment is reduced.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-171329
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to purify smoke and odor gas generated by incineration of combustibles by sealing the smoke and odor gas in a closed system to reduce the emission of dioxin to the atmosphere. An object of the present invention is to provide a clean and highly efficient incineration plant that is not allowed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an incinerator for incinerating combustibles in a closed furnace, air supply means for supplying combustion air to the incinerator, and a furnace for the incinerator. A purifying tank storing water for purifying smoke, odor gas, etc. generated in the inside, and one end communicates with the furnace of the incinerator, and the other end opens below the water level in the purifying tank. A smoke return pipe, one end of which communicates with the space above the water surface in the purification tank, and the other end opens into the furnace of the incinerator, and the smoke return pipe from the space above the water surface in the purification tank. And gas transfer means for sending gas back into the incinerator through the above.
[0007]
In the present invention, using the smoke feed pipe, the smoke return pipe, and the gas transfer means, smoke and odor gas are circulated many times between the incinerator and the purification tank, and in this closed circulation system, Purify smoke and odor gas, etc.Specifically, purify smoke and odor gas by passing smoke and odor gas etc. many times into the water of the purification tank, and purify smoke and odor gas etc. in the incinerator furnace. It is returned and the odor and harmless purification is performed by the high heat in the furnace. When the temperature in the incinerator is equal to the decomposition temperature of dioxin, dioxin refluxing in the closed circulation system is also decomposed in the incinerator to be harmless.
[0008]
In the present invention, the in-furnace temperature of the incinerator is controlled by dioxin by adjusting the supply amount of combustion air from the air supply means based on a detection value of a temperature sensor that detects the in-furnace temperature of the incinerator. You may employ | adopt the structure provided with the control means which controls so that it may become higher than decomposition temperature.
[0009]
In the present invention, as the in-furnace communication structure at one end of the smoke feed pipe, a plurality of large-diameter short pipes are installed radially around the furnace upper periphery of the incinerator, and one end of the large-diameter short pipe is connected to the incinerator. A structure that opens into the furnace, and a large-diameter annular pipe is formed annularly along the outer periphery of the upper part of the incinerator, and the other end of the large-diameter short pipe and one end of the smoke feed pipe are formed on the large-diameter annular pipe. An opening structure can be adopted.
[0010]
In the present invention, a configuration may be adopted in which sludge treatment means is provided for collecting sludge settled at the bottom of the purification tank and returning the sludge to the inside of the incinerator.
[0011]
Regarding the sludge treatment means, for example, a sludge outlet with a lid is provided at the bottom of the purification tank, a sludge tank is installed immediately below the sludge outlet, and the sludge is disposed between the sludge tank and the incinerator. A structure system in which a screw conveyor for transferring sludge from the bottom of the tank into the furnace of the incinerator can be adopted.
[0012]
Further, as another sludge treatment means, a sludge outlet with a lid is provided at the bottom of the purification tank, sludge is taken out from the sludge outlet, and the sludge taken out is mixed with combustible materials such as sawdust and solidified to form an incinerator. A sludge treatment system in which the sludge is introduced into the furnace may be employed.
[0013]
In the present invention, a configuration may be adopted in which a water level control means for controlling the water level of the purification tank is provided so that the other end of the smoke feed pipe is always immersed below the water surface in the purification tank.
[0014]
The water level control means includes, for example, a water level detection box provided on the upper outer surface of the purification tank and communicating with the purification tank and set to the same water level as the water level of the purification tank; A float floating above the water surface in the box and moving up and down in conjunction with fluctuations in the water level in the water level detection box, and opening and closing a water supply pipe to the purification tank in conjunction with the up and down movement of the float A configuration including a valve can be employed.
[0015]
In the present invention, the incinerator has a structure in which combustibles are introduced into the furnace from an upper surface opening thereof, and the upper surface opening is completely sealed by a lid structure after the combustibles are introduced. be able to.
[0016]
In the present invention, with respect to the incinerator, a fire inlet is provided on the side of the furnace, and a fire is charged into the furnace from the fire inlet, and after the combustible material in the furnace is ignited by the fire, It is also possible to adopt a structure in which the fire inlet is completely sealed with a lid.
[0017]
In the above invention, the incinerator comprises a top-opening type housing composed of a side plate structure and a bottom plate structure, and a lid structure detachably attached to the top surface opening. It is preferable that the bottom plate structure and the lid structure have a water jacket structure having a flowing water passage through which cooling water flows. This is because in the present invention, it is assumed that the temperature inside the incinerator is 1000 ° C. or higher, so that it is difficult to cool the incinerator by air cooling.
[0018]
In the present invention, the gas transfer means is disposed between one end of the smoke return pipe and a space above the water surface in the purification tank, and removes the gas from the space above the water surface in the purification tank. A structure including a blower that forcibly sends back gas into the incinerator through the above may be adopted.
[0019]
The present invention employs a structure in which a rectifier is installed between one end of the smoke return pipe and the space above the water surface in the purification tank as a means for preventing the water surface in the purification tank from waving. You may.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a front view of an incineration plant according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of the incineration plant of FIG. 1, and FIG. 3 is a conceptual diagram of the incineration plant of FIG. An incineration plant according to an embodiment will be described.
[0022]
The incineration plant according to the present embodiment has a plant structure including structures such as an incinerator 1 and a purification tank 2 and a piping system such as a smoke feed pipe 3 and a smoke return pipe 4 arranged around these structures. Take.
[0023]
The incinerator 1 includes a top-opening type housing composed of a side plate structure 1-1 and a bottom plate structure 1-2, and a lid structure 1-3 detachably attached to the upper surface opening 1a. It has a box shape.
[0024]
In the incinerator 1, combustibles are burned in the closed furnace, that is, in a closed space surrounded by the side plate structure 1-1, the bottom plate structure 1-2, and the lid structure 1-3.
[0025]
The combustibles are introduced into the incinerator 1 through the upper opening 1a of the incinerator 1. The upper opening 1a is provided only when the combustible is introduced or when the furnace is maintained. 3 is opened. At other times, specifically, the upper surface opening 1a is completely sealed by the lid structure 1-3 from the time when the combustibles are charged until the incineration is completed.
[0026]
On the bottom side of the incinerator 1 is provided a snorkel-shaped rooster 5. Further, the bottom plate structure 1-2 of the incinerator 1 located below the rostral 5 has a V-shaped valley shape as a whole, and a screw conveyor 6 is installed at the V-shaped valley bottom side. The screw conveyor 6 is provided as means for discharging ash and the like accumulated at the bottom of the incinerator 1 to the outside of the furnace.
[0027]
Therefore, in the case of the present embodiment, the combustibles charged into the incinerator 1 as described above are placed on the roaster 5 and burned and incinerated. At this time, the ash and the like from the incineration fall through the roaster 5 and fall on the bottom inside the incinerator 1, that is, onto the bottom plate structure 1-2. The fallen ash etc. slides down on the V-shaped slope of the bottom plate structure 1-2 by its own weight, gathers on the screw conveyor 6 located at the bottom of the V-shaped slope, and is discharged to the outside of the furnace by the screw conveyor 6. You.
[0028]
The side plate structure 1-1 which forms the furnace side surface of the incinerator 1 is provided with a fire inlet 7. In the present embodiment, a fire is charged into the incinerator 1 from the fire input 7. After the combustible material in the furnace is ignited by the fire, the fire inlet 7 is completely closed by the lid 8.
[0029]
Each of the side plate structure 1-1, the bottom plate structure 1-2, and the lid structure 1-3 constituting the incinerator 1 has a water jacket structure having a flowing water passage 9 in which cooling water flows. This is because the furnace temperature of the incinerator 1 becomes a high temperature of 1000 ° C. or more, so that the furnace structures that are directly exposed to the high temperature, such as the side plate structure 1-1, the lid structure 1-2, the lid structure 1-3, etc. This is for effectively preventing thermal deformation, thermal damage, and the like. The water supply pipe 9-1 is a means for supplying cooling water to the flowing water passage 9 in the side plate structure 1-1, the bottom plate structure 1-2, and the lid structure 1-3.
[0030]
A blower 10 (hereinafter, referred to as a combustion air supply blower) is provided outside the incinerator 1 as a means for supplying combustion air into the furnace. The air ejection port 10-1 of the combustion air supply blower 10 is configured to communicate with the lower part of the roaster 5 in the incinerator 1 via a heat-resistant hose 10-2.
[0031]
When the combustion air supply blower 10 operates, air is sent from the air outlet 10-1 to the lower part of the roaster 5 in the furnace, and the combustion air is supplied from the lower part of the roaster 5 toward the upper combustible material. Is done.
[0032]
It has been confirmed by an experiment in a test plant that the temperature in the incinerator 1 becomes 1000 ° C. or more during incineration of combustibles. This furnace temperature of 1000 ° C. or higher was obtained only by the self-combustion of wood when incinerated. On the other hand, it is said that dioxin generated during incineration is generated by low-temperature combustion, and decomposes when the temperature exceeds 900 ° C., thereby eliminating toxicity. Therefore, in the present embodiment, 900 ° C. is set as the dioxin decomposition temperature, and in order to decompose dioxin in the incinerator 1, the incinerator 1 is set so that the temperature in the incinerator 1 does not become 900 ° C. or less. The furnace temperature was controlled and managed.
[0033]
Various methods are conceivable for controlling the temperature inside the incinerator 1. In the present embodiment, as a control method, a thermocouple 17 is installed in the incinerator 1 as a temperature sensor for detecting the temperature inside the incinerator 1, and a combustion sensor based on a detection value from the thermocouple 17 is used. A control method is adopted in which the number of rotations of the air supply blower 10 is adjusted to change the amount of combustion air supplied from the combustion air supply blower 10 to the incinerator 1.
[0034]
Specifically, when the temperature in the incinerator 1 once becomes 1000 ° C. or higher and then decreases to around 900 ° C., the rotation speed of the combustion air supply blower 10 increases. Thereby, the supply amount of the combustion air from the combustion air supply blower 10 into the incinerator 1 increases, the combustion of combustibles in the incinerator 1 is promoted, and the temperature inside the incinerator 1 rises. . When the furnace temperature exceeds 900 ° C. and recovers to 1000 ° C., for example, the number of revolutions of the combustion air supply blower 10 decreases.
[0035]
The purification tank 2 stores therein water for purifying smoke, odor gas and the like generated in the incinerator 1. The water level in the purification tank 2 is always controlled to be slightly lower than when the tank is full. Therefore, a clearance space without water (hereinafter, referred to as a space G above the water surface) is formed above the water surface in the purification tank 2. The control means for controlling the water level in the purification tank 2 will be described later.
[0036]
The smoke feed pipe 3 is a piping system that sends smoke, odor gas, and the like to the purification tank 2 side in order to purify the smoke, odor gas, and the like in the furnace of the incinerator 1 with the purification tank 2.
[0037]
Due to the function or role of the smoke feed pipe 3 as described above, one end 3a of the smoke feed pipe 3 communicates with the inside of the incinerator 1, and the other end 3b of the smoke feed pipe 3 is purified. It is structured to open below the water surface in the tank 2.
[0038]
Various types of the in-furnace communication structure of the one end 3a of the smoke feed pipe can be considered. In the present embodiment, as an example of the structure, in order to be able to sufficiently send smoke, odor gas, and the like in the furnace of the incinerator 1 to the purification tank 2 side, radially around the furnace upper periphery of the incinerator 1 is used. A structure in which a plurality of large-diameter short pipes 11 are installed at regular intervals, and one end 11a of these large-diameter short pipes 11 is opened in the furnace of the incinerator 1, and a large-diameter annular pipe is formed along the outer periphery of the furnace. The large-diameter annular pipe 12 has a structure in which the other end 11b of the large-diameter short pipe 11 and one end 3a of the smoke feed pipe 3 are opened. In the case of this structure, gas including smoke and odor gas in the furnace of the incinerator 1 is first sucked into a plurality of large-diameter short pipes 11 protruding like an octopus from the outer periphery of the furnace. Then, the gas passes through the large-diameter annular pipe 12 around the large-diameter short pipe 11 and moves to the one end 3a side of the smoke feed pipe 3.
[0039]
The water level in the purification tank 2 is controlled and managed so that the other end 3b of the smoke feed pipe 3 as described above always keeps a water level sufficiently immersed below the water surface in the purification tank 2. This is because if the other end 3b of the smoke feed pipe 3 is slightly exposed on the water surface, the effect of purifying smoke, odor gas and the like by water is reduced.
[0040]
Various specific configurations of the water level control means 13 for controlling and managing the water level of the purification tank 2 as described above are conceivable. In this embodiment, as a structural example of the water level control means 13, a water level detection box 13-1 communicating with the inside of the purification tank 2 is provided on the upper outer surface of the purification tank 2.
[0041]
The water level in the water level detection box 13-1 is set to the same water level as the purification tank 2 by the water introduced from the purification tank 2. In addition, a float 13-2 that moves up and down in association with the fluctuation of the water level in the water level detection box, that is, the fluctuation of the water level of the purification tank 2, is provided above the water surface in the water level detection box 13-1. Further, a valve 13-4 for opening and closing a water supply pipe 13-3 into the purification tank 2 in conjunction with the vertical movement of the float 13-2 is provided in the water level detection box 13-1.
[0042]
In the water level control means 13 having the above-described structure, when the water level in the purification tank 2 drops even a little, the water level in the water level detection box 13-1 similarly drops, and the floating position of the float 13-2 decreases. Then, in conjunction with the lowering of the floating position of the float 13-2, the valve 13-4 of the water supply pipe 13-3 is opened, and water is supplied from the water supply pipe 13-3 to the purification tank 2 side.
[0043]
As a result, the water level in the purification tank 2 and the water level in the water level detection box 13-1 rise in the same manner, and when the float 13-2 rises and returns to the original position, the float 13-2 The valve 13-4 of the water supply pipe 13-3 closes and the water supply to the purification tank 2 via the water supply pipe 13-3 stops in conjunction with the floating position return operation of -2.
[0044]
By performing the water supply and the water supply stop operations as described above, the water level in the purification tank 2 is sufficiently immersed below the water level in the purification tank 2 at the other end 3b of the smoke feed pipe 3 as described above. It is controlled and managed to keep the water level.
[0045]
The smoke return pipe 4 returns the purified smoke, odor gas, and the like into the furnace of the incinerator 1 in order to purify the purified smoke, odor gas, and the like existing in the space G above the water surface of the purification tank 2 again. It is a piping system.
[0046]
Due to the function or role of the smoke return pipe 4 as described above, one end 4a side of the smoke return pipe 4 is inserted into the space G above the water surface in the purification tank 2 via the blower 14 and the rectifier 15 so that the surface of the smoke return pipe 4 has a true shape. The smoke return pipe 4 is communicated from above, and the other end 4b of the smoke return pipe 4 has a structure that opens into the furnace of the incinerator 1.
[0047]
The open position of the other end 4b of the smoke return pipe is on the lower side of the roaster 5 in the incinerator 1, similarly to the air outlet 10-1 of the combustion air supply blower 10. Therefore, the gas returning from the space G above the water surface of the purification tank 2 to the incinerator 1 via the smoke return pipe 4 is mixed with the combustion air supplied from the combustion air supply blower 10.
[0048]
The blower 14 at the one end 4a of the smoke return pipe is disposed between the one end 4a of the smoke return pipe and the space G above the water surface in the purification tank 2 and smoke returns from the space G above the water surface in the purification tank 2. It is provided as gas transfer means for forcibly sending gas back into the incinerator 1 via the pipe 4. Hereinafter, the blower 14 is referred to as a smoke return blower.
[0049]
Due to the function or role of the smoke return blower 14 as described above, the gas suction port 14a side of the smoke return blower 14 communicates with the space G above the water surface in the purification tank 2, and the smoke return blower 14 The gas outlet 14b side is directly connected to one end 4a of the smoke return pipe 4.
[0050]
When the smoke return blower 14 having the above structure operates, the gas in the purification tank 2 is sucked into the gas suction port 14a of the blower 14, and the sucked gas flows from the gas discharge port 14b of the blower 14 into the smoke return pipe. 4 is sent.
[0051]
The rectifier 15 on the one end 4a of the smoke return pipe is disposed between the gas inlet 14a of the smoke return blower 14 and the space G above the water surface in the purification tank 2 and the water surface in the purification tank 2 Is provided as means for preventing the waving phenomenon.
[0052]
It is also conceivable that the rectifier 15 is omitted and the gas inlet 14a of the smoke return blower 14 is opened directly above the space G above the water surface in the purification tank 2. However, in this structure, since the pulsation of the suction force of the smoke return blower 14 directly acts on the water surface in the purification tank 2, the water surface may undulate and the purification tank 2 may vibrate. In the present embodiment, the rectifier 15 is adopted and installed as means for preventing such a problem.
[0053]
The rectifier 15 has a maze-like zigzag passage 15-1 therein. Then, gas is sucked up from the space G above the water surface in the purification tank 2 to the smoke return pipe 4 side through the zigzag passage 15-1. At this time, the zigzag passage 15-1 functions as a means for rectifying the pulsation of the suction force of the smoke return blower 14.
[0054]
Therefore, in the present embodiment employing the rectifier 15 having the above structure, the pulsation of the suction force of the smoke return blower 14 is reduced by the rectifying action of the zigzag passage 15-1 inside the rectifier 15, and the water surface due to the pulsation is reduced. The waving phenomenon is reduced, and the above-mentioned problem due to the waving phenomenon, that is, the vibration of the purification tank 2 and the like can be effectively prevented.
[0055]
A sludge treatment means 16 is provided below the purification tank 2. This sludge treatment means 16 is means for collecting sludge settled at the bottom of the purification tank 2 and returning the sludge to the incinerator 1.
[0056]
Various concrete sludge treatment methods of the sludge treatment means 16 can be considered. In the present embodiment, as an example of the sludge treatment method, a sludge outlet 16-1 with a lid is provided at the bottom of the purification tank 2, and the sludge tank 16-2 is installed immediately below the sludge outlet 16-1. A screw conveyor 16-3 for transferring sludge from the bottom of the sludge tank 16-2 into the furnace of the incinerator 1 is provided between the sludge tank 15-2 and the incinerator 1. ing. The sludge treatment by the sludge treatment means 16 is performed after draining the water in the purification tank 2.
[0057]
When the sludge treatment means 16 having the above structure is adopted, the sludge in the purification tank 2 falls by its own weight into the sludge tank 16-2 from the sludge discharge port 16-1, and is loaded on the screw conveyor 16-3. You. Then, the sludge is transferred into the incinerator 1 by the screw conveyor 16-3. Since the in-furnace temperature of the incinerator 1 is controlled and maintained at 900 ° C. or more, which is the dioxin decomposition temperature, dioxin in the sludge sent into the furnace is decomposed in the incinerator 1 at the next incineration, for example. It is made harmless.
[0058]
Next, the operation of the incineration plant of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
[0059]
When incinerating combustibles in the incineration plant of the present embodiment shown in FIG. 1, first, the combustibles to be incinerated are put into the incinerator 1. This charging operation can be performed by removing the lid structure 1-3 of the incinerator 1.
[0060]
After the completion of the charging of the combustible material, the lid structure 1-3 is attached to the original position. When this installation is completed, the flammable substance charged in the incinerator 1 is ignited.
[0061]
In the ignition operation, the lid 8 of the igniter inlet 7 is opened, a igniter is injected into the furnace of the incinerator 1 from the igniter inlet 7, and the combustible material in the furnace is ignited.
[0062]
After confirming that the combustion has progressed to some extent after ignition, the lid 8 of the ignition port 7 is closed. Thereby, the inside of the incinerator 1 is completely sealed and cut off from the outside world, and the temperature inside the incinerator 1 becomes 1000 ° C. or more due to self-combustion of combustibles in the furnace. The supply of combustion air into the incinerator 1 after the inside of the incinerator 1 is completely sealed is performed via a combustion air supply blower 10.
[0063]
When the incineration of combustibles in the incinerator 1 starts as described above, the smoke return blower 14 operates. Thereby, gas existing in the space G above the water surface in the purification tank 2 is sucked into the smoke return blower 14 via the rectifier 15.
[0064]
The gas sucked into the smoke return blower 14 is further sent into the incinerator 1 through the smoke return pipe 4. As a result, the pressure in the space G above the water surface in the purification tank 2 is reduced, and a negative pressure is generated.
[0065]
Then, due to the negative pressure or the like generated in the purification tank 2 as described above, gases including smoke, odor gas, and the like are successively supplied from the inside of the incinerator 1 to the water surface of the purification tank 2 via the smoke feed pipe 3. It is drawn.
[0066]
The gas containing smoke, odor gas, and the like sent below the surface of the purification tank 2 is bubbled and rises in the water. At the time of passing through the water, smoke and odor gas are purified by water. This purification is based on the fact that water-soluble harmful substance components and odor components contained in smoke, odor gas and the like dissolve in water.
[0067]
Further, the gas after the above-mentioned purification moves to the space G above the water surface, and is then sucked into the smoke return blower 14 via the rectifier 15. Note that the purified gas contains smoke, odorous gas, and the like that could not be purified by one passage through water.
[0068]
The purified gas sucked into the smoke return blower 14 as described above is further forcibly sent into the incinerator 1 through the smoke return pipe 4. The gas containing smoke, odor gas, and the like returned to the furnace of the incinerator 1 in this way is exposed to high heat in the furnace of the incinerator 1 and purified. This purification is based on thermal decomposition of harmful substances and odor contained in smoke and odor gas.
[0069]
In short, in the incineration plant of the present embodiment, gas including smoke and odor gas generated in the incinerator 1 is purified by the incinerator 1 as shown in FIG. 3 unless the operation of the incineration plant is stopped. It circulates repeatedly between the tank 2 and the closed circulation system L so that no smoke or odorous gas is emitted to the outside world. Each time a gas containing smoke, odor gas, or the like passes through the water in the purification tank 2, purification of smoke, odor gas, or the like is performed. Further, gas containing smoke, odor gas, and the like, which could not be completely purified by the single purification, is returned to the furnace of the incinerator 1, and also in this furnace, purification of smoke, odor gas, and the like by high heat is performed.
[0070]
By the way, at the start of combustion of the incinerator 1, the temperature inside the furnace may be low and dioxin may be generated. However, this dioxin also circulates many times between the incinerator 1 and the purification tank 2 together with smoke, odor gas, etc., and dioxin does not come out of the closed circulation system L to the outside world. Then, since the temperature in the incinerator 1 becomes 1000 ° C., which is higher than the dioxin decomposition temperature, the dioxin in the closed circulation system L is completely decomposed and made harmless. Therefore, even dioxin that can be generated in the early stage of combustion is captured in the closed circulation system L and decomposed and made harmless, so that there is no room for generating any dioxin.
[0071]
As described above, according to the incineration plant of the above embodiment, the gas containing the smoke, the odor gas, and the like is provided between the incinerator 1 and the purification tank 2 by using the smoke feed pipe 3, the smoke return pipe 4, and the smoke return blower 14. Is circulated many times to purify smoke and odor gas in the closed circulation system L. More specifically, odor and harmlessness is achieved by passing smoke and odor gas through the water of the purification tank 2 many times. And a structure in which smoke, odorous gas, and the like, which could not be purified by this one-time purification, is returned to the incinerator 1 to purify the odor and harmlessness with high heat in the furnace. Further, according to the incineration plant of the above embodiment, the temperature in the incinerator 1 is controlled and maintained at a temperature equal to or higher than the dioxin decomposition temperature, so that dioxin is also decomposed and made harmless in the closed circulation system L. Therefore, it can be said that the incineration plant of the above embodiment is a clean incineration plant in which smoke, odor gas, and the like resulting from incineration of combustibles are sealed and purified in a closed system, and no release of dioxin to the atmosphere is allowed.
[0072]
Further, since the incineration plant of the above embodiment employs the closed circulation system L (closed cycle) described above as a purification cycle of gas including smoke, odorous gas, and the like, even if the purification process should fail, There is no room for smoke, odor gases, etc. to be released into the atmosphere. Therefore, there is no need to stop the incineration plant immediately when such a failure occurs, and the incineration plant has high operability.
[0073]
In the above-described embodiment, as the sludge treatment method in the purification tank 2, a structure method in which the sludge is introduced into the incinerator 1 by the screw conveyor 15-3 is adopted. For example, a sludge treatment method in which sludge is taken out from the sludge discharge port 15-1 of the purification tank 2 as described above, and the taken out sludge is mixed with combustible materials such as sawdust and solidified and put into the incinerator 1 is adopted. May be.
[0074]
【The invention's effect】
In the incineration plant according to the present invention, using a smoke feed pipe, a smoke return pipe and a gas transfer means, a gas containing smoke, odor gas and the like is circulated many times between the incinerator and the purification tank. Purification of smoke and odorous gas in a closed circulation system, specifically purification and detoxification by passing smoke and odorous gas through the water in the purification tank many times, and this one-time purification A structure is adopted in which gas containing smoke, odorous gas, and the like, which has not been completely purified, is returned to the furnace of the incinerator to purify odorless and harmless with high heat in the furnace. For this reason, if the temperature inside the incinerator becomes the decomposition temperature of dioxin, dioxin is also decomposed and made harmless in the closed circulation system. It is possible to obtain a clean incineration plant that does not permit any emission of dioxin into the atmosphere.
[0075]
Further, according to the incineration plant according to the present invention, since the above-described closed circulation system (closed cycle) is employed as a purification cycle of gas including smoke and odorous gas, even if the purification process fails, Since there is no room for smoke or odor gas to be released into the atmosphere, there is no need to immediately stop this kind of incineration plant when a failure occurs, and it is possible to obtain an incineration plant with high operating efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an incineration plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of the incineration plant of FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram of the incineration plant of FIG.
[Explanation of symbols]
1 incinerator
1a Top opening of incinerator
1-1 Side plate structure
1-2 Bottom plate structure
1-3 Lid structure
2 Purification tank
3 Smoke feed pipe
3a One end of the smoke pipe
3b The other end of the smoke pipe
4 Smoke return pipe
4a One end of smoke return pipe
4b The other end of the smoke return pipe
5 Rostor
6 Screw conveyor
7 fire inlet
8 Lid
9 running water passage
9-1 Water supply pipe
10 blower (combustion air supply blower)
10-1 Air outlet
11 Large diameter short pipe
12 Large diameter annular pipe
13 Water level control means
13-1 Water level control box
13-2 Float
13-3 Water supply pipe
13-4 Valve
14 blower (smoke return blower)
14a Gas inlet of smoke return blower
14b Smoke return blower gas outlet
15 Rectifier
15-1 Zigzag passage
16 Sludge treatment means
16-1 Sludge outlet with lid
16-2 Sludge tank
16-3 Screw conveyor
17 Thermocouple (temperature sensor)
G Space above the water surface
L Closed circulatory system (closed cycle)

Claims (13)

密閉された炉内で可燃物を焼却する焼却炉と、
上記焼却炉の炉内に燃焼用空気を供給する空気供給手段と、
上記焼却炉の炉内で発生した煙や臭気ガス等を浄化するための水を内部に貯留してなる浄化タンクと、
上記焼却炉の炉内に一端が連通し、他端が上記浄化タンク内の水面下に開口する煙送り管と、
上記浄化タンク内の水面上方空間に一端が連通し、他端が上記焼却炉の炉内に開口する煙戻し管と、
上記浄化タンク内の水面上方空間から上記煙戻し管を介して上記焼却炉の炉内へ気体を送り戻す気体移送手段とを具備すること
を特徴とする焼却プラント。
An incinerator for burning combustibles in a closed furnace;
Air supply means for supplying combustion air into the incinerator,
A purification tank that stores therein water for purifying smoke, odor gas, and the like generated in the incinerator,
One end communicating with the furnace of the incinerator, and the other end opening below the surface of water in the purification tank;
A smoke return pipe having one end communicating with the space above the water surface in the purification tank and the other end opening into the furnace of the incinerator;
An incineration plant comprising: gas transfer means for sending gas from the space above the water surface in the purification tank to the furnace of the incinerator via the smoke return pipe.
上記焼却炉の炉内温度を検出する温度センサの検出値に基づき上記空気供給手段からの燃焼用空気の供給量を調節することにより、上記焼却炉の炉内温度をダイオキシン分解温度より高くなるように制御する制御手段を備えてなること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
By adjusting the supply amount of the combustion air from the air supply means based on the detection value of the temperature sensor for detecting the temperature inside the incinerator, the temperature inside the incinerator is higher than the decomposition temperature of dioxin. The incineration plant according to claim 1, further comprising control means for controlling the incineration plant.
上記煙送り管一端の炉内連通構造として、
上記焼却炉の炉上部外周に放射状に複数の大径短パイプを設置し、これら大径短パイプの一端が上記焼却炉の炉内に開口する構造と、
上記焼却炉の炉上部外周に沿って環状に大径環状パイプを形成し、この大径環状パイプに上記大径短パイプの他端と上記煙送り管の一端が開口する構造とを採用してなること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
As the furnace communication structure at one end of the smoke feed pipe,
A plurality of large-diameter short pipes are installed radially around the furnace upper periphery of the incinerator, and one end of these large-diameter short pipes is opened in the incinerator furnace,
A large-diameter annular pipe is formed annularly along the upper periphery of the incinerator, and the large-diameter annular pipe adopts a structure in which the other end of the large-diameter short pipe and one end of the smoke feed pipe are open. The incineration plant according to claim 1, characterized in that:
上記浄化タンクの底部に沈殿した汚泥を回収して上記焼却炉の炉内へ戻す汚泥処理手段が設けられていること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
The incineration plant according to claim 1, further comprising a sludge treatment means for collecting sludge settled at the bottom of the purification tank and returning the sludge to the inside of the incinerator.
上記汚泥処理手段は、
上記浄化タンクの底部に蓋付き汚泥取出し口を設け、その汚泥取出し口の直下に汚泥タンクを設置するとともに、この汚泥タンクと焼却炉との間に、上記汚泥タンクの底部から上記焼却炉の炉内へ汚泥を移送するスクリューコンベアを設置してなる構造方式を採ること
を特徴とする請求項4に記載の焼却プラント。
The above-mentioned sludge treatment means,
A sludge outlet with a lid is provided at the bottom of the purification tank, a sludge tank is installed immediately below the sludge outlet, and a furnace for the incinerator is provided between the sludge tank and the incinerator from the bottom of the sludge tank. 5. The incineration plant according to claim 4, wherein the incineration plant adopts a structure system in which a screw conveyor for transferring sludge is installed.
上記汚泥処理手段は、
上記浄化タンクの底部に蓋付き汚泥取出し口を設け、この汚泥排出口から汚泥を取出し、この取出した汚泥をおが屑等の可燃物と混ぜ固めて焼却炉の炉内へ投入する汚泥処理方式を採ること
を特徴とする請求項4に記載の焼却プラント。
The above-mentioned sludge treatment means,
A sludge treatment method is provided in which a sludge discharge port with a lid is provided at the bottom of the purification tank, sludge is taken out from the sludge discharge port, the extracted sludge is mixed with combustible materials such as sawdust and solidified, and then put into an incinerator furnace. The incineration plant according to claim 4, characterized in that:
上記煙送り管の他端が常時上記浄化タンク内の水面下に没入するように、その浄化タンクの水位を制御する水位制御手段が設けられていること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
2. The incineration according to claim 1, wherein water level control means for controlling the water level of the purification tank is provided so that the other end of the smoke feed pipe is always immersed below the water surface in the purification tank. plant.
上記水位制御手段は、
上記浄化タンクの上部外側面に設けられ、かつ、該浄化タンク内に連通し、該浄化タンクの水位と同じ水位に設定される水位検出ボックスと、
上記水位検出ボックス内の水面上に浮上配置され、かつ、該水位検出ボックス内の水位変動に連動して上下動するフロートと、
上記フロートの上下動に連動して上記浄化タンク内への給水パイプを開閉するバルブとからなること
を特徴とする請求項7に記載の焼却プラント。
The water level control means,
A water level detection box provided on the upper outer surface of the purification tank and communicating with the purification tank, and set to the same water level as the water level of the purification tank;
A float that is floated above the water surface in the water level detection box, and that moves up and down in conjunction with water level fluctuations in the water level detection box;
The incineration plant according to claim 7, further comprising a valve that opens and closes a water supply pipe into the purification tank in conjunction with the vertical movement of the float.
上記焼却炉は、その上面開口部から可燃物が炉内に投入されるとともに、その可燃物の投入後に上記上面開口部が蓋構造体で完全に密閉される構造を採ること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
The incinerator has a structure in which a combustible material is introduced into the furnace from an upper surface opening thereof, and the upper surface opening is completely sealed with a lid structure after the combustible material is introduced. Item 4. The incineration plant according to Item 1.
上記焼却炉は、その炉側面に火種投入口が設けられ、この火種投入口から炉内に火種が投入されるとともに、該火種により炉内の可燃物を着火した後は上記火種投入口が蓋で完全に密閉される構造を採ること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
The incinerator is provided with a fire inlet on the side of the furnace, and a fire is injected into the furnace from the fire inlet, and after the flammable material in the furnace is ignited by the fire, the fire inlet is closed. 2. The incineration plant according to claim 1, wherein the incineration plant has a completely sealed structure.
上記焼却炉が、側板構造体および底板構造体からなる上面開口型の筐体と、その上面開口部に着脱自在に取り付けられた蓋構造体とからなり、
上記側板構造体、上記底板構造体および上記蓋構造体が、その内部に冷却水の流れる流水通路を有するウォータジャケット構造を有すること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
The incinerator comprises an upper surface opening-type housing composed of a side plate structure and a bottom plate structure, and a lid structure detachably attached to the upper surface opening,
The incineration plant according to claim 1, wherein the side plate structure, the bottom plate structure, and the lid structure have a water jacket structure having a flowing water passage in which cooling water flows.
上記気体移送手段は、
上記煙戻し管の一端と上記浄化タンク内の水面上方空間との間に配置され、かつ、上記浄化タンク内の水面上方空間から上記煙戻し管を介して上記焼却炉の炉内へ気体を強制的に送り戻すブロアーからなること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
The gas transfer means,
Gas is disposed between one end of the smoke return pipe and a space above the water surface in the purification tank, and forcibly presses gas from the space above the water surface in the purification tank into the furnace of the incinerator via the smoke return pipe. 2. The incineration plant according to claim 1, further comprising a blower that is sent back in an indirect manner.
煙戻し管の一端と上記浄化タンク内の水面上方空間との間に、その浄化タンク内の水面の波打ち現象を防止する手段として、整流器を設置してなること
を特徴とする請求項1に記載の焼却プラント。
The rectifier is provided between one end of the smoke return pipe and a space above the water surface in the purification tank as a means for preventing a waving phenomenon of the water surface in the purification tank. Incineration plant.
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