JP2004309008A - プラスチック等の焼却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチック等の被焼却物を、有害な排気ガスを排出することなく効率的に焼却させることができ、しかも省エネルギー、省スペースで、広く実用に供することができる小型焼却装置である。
【解決手段】プラスチック等の被焼却物を熱分解するための第１燃焼室と、該燃焼室内部上方に位置して燃焼バーナを一方端部に配した第２燃焼室とを設置し、第１燃焼室上部と第２燃焼室バーナ近辺とを導管で接続して第１燃焼室から排出される可燃ガスを該第２燃焼室に導き、さらに第２燃焼室につながる排気誘導室に塩素吸着層を設置することによって、第１燃焼室と、第２燃焼室と、塩素吸着層とによって有害物を排出する恐れなく焼却する。
【効果】各構成要素が融合化されているために、高価な設備ではなく、ごく小型で、安価な焼却装置を提供でき、町工場のような小規模事業所等が自家用として購入可能になる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、プラスチック等の被焼却物を、有害な排気ガスを排出することなく効率的に焼却することができ、しかも省エネルギー、省スペースで、広く実用に供することができる小型焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼ガス中のダイオキシン類や悪臭、黒煙の排出の規制が強化され、高度な焼却装置の出現が要望され、高温で安定的な焼却装置で、高度な煤塵除去装置や排出ガス濃度の測定装置を付加したものが出現している。しかしながら、このような高価な設備ではなく、ごく小型で、安価な焼却装置を、町工場のような小規模事業所、事務所、廃材を扱う工務店、樹木の枝を処理する造園業者等が自家用として購入したいとの要望がある。そこで、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」で、設置許可を要しない廃棄物焼却設備に該当するものであること、しかも外気を遮断して燃焼温度を守り定量ずつ焼却すること、必要な空気通風を確保すること、外気を遮断して廃棄物投入が可能のこと、燃焼ガスの温度測定ができること、助燃装置を有することの設備諸条件を完全に満たすならば、構造基準適合型として自家用に無許可設置できる。かかる条件を満足する装置は、最近見かけ始めているが、いずれを見ても自家用として購入するには高価な設備であり、従来設備を改造するにしても巨額の改造費を払わざるを得ない。高価な設備となっている理由は、１ 各機能の融合化が不完全、２ 既設炉の改造対応には限界がある
と思われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術を根本的に見直して各機能の融合化を達成し、有害な排気ガスを排出することなく効率的に焼却させようとする課題を受けて本発明は画期的な具体案を提供しようとするものである。
すなわち、第１燃焼室において、廃棄物を不完全燃焼にて蒸し焼きにする。これにより、廃棄物は、気体（可燃ガス）と液体（タール）と固体（固形物）に、熱分解される。タールと固形物は、第１燃焼室（炉温２５０〜３５０℃）で燃焼する。可燃ガスは、８００〜９００℃に制御された第２燃焼室で高温で完全に燃焼する。８００℃はダイオキシン対策上の最低温度である。第１燃焼室は、第２燃焼室をその内部に有し第２燃焼室の熱エネルギーを受けており、第２燃焼室のエネルギーに無駄がない。各燃焼室の温度は熱電対で検出され、第１燃焼室に対しては、送風機が起動し、第２燃焼室に対しては、燃焼バーナが起動する。第２燃焼室の先端部には、塩素吸着層が存し燃焼ガス中に含まれている残留ダイオキシン類等の有害物質を確実に除去することができる。また、この塩素吸着層が抵抗となって燃焼ガスの素通りが防止されるために、燃焼効率の向上を期し得る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１燃焼室は、該第１燃焼室内部上方に位置し、燃焼バーナを一方端部に配した第２燃焼室から熱エネルギーの供給を受けると同時に下部の送風機から必要によって酸素の供給を受ける。送風機は、炉温が２５０℃以下のときにＯＮし、３５０℃以上でＯＦＦする。
第２燃焼室は、前記第１燃焼室に熱エネルギーを供給するために熱伝導体の管状で構成され、第１燃焼室上部と第２燃焼室バーナ近辺とを導管で接続して第１燃焼室から排出される可燃ガスを該第２燃焼室に導き、燃焼バーナによって燃焼する。上部の熱電対で燃焼ガスの温度を検出し、燃焼バーナを、８００℃のときにＯＮし、９００℃以上でＯＦＦして、８００℃以上で継続的に燃焼している。
さらに第２燃焼室につながる排気誘導室に塩素吸着層を設置する。該塩素吸着層は、第２燃焼室先端部にあって被燃焼物の有害物質を排出しないよう、最後の砦として作用する。
以上の第１燃焼室と、第２燃焼室と、塩素吸着層とによって有害物を排出する恐れのない焼却装置を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るプラスチック等の焼却装置の原理図であり、炉体１は、焼却の過程に従っていえば、第１燃焼室２と、第２燃焼室３と、塩素吸着層１９を内在する排気誘導室９を主な機能的構成要素として、他の各構成要素が合理的に配置されている。炉体１は断熱材２０を介在して第１燃焼室２を囲んでおり、下部には構造体を支える支持枠５、さらに該支持枠と炉体１を載置する底板６がある。また、被焼却物投入蓋７と灰除去用扉１２が配置されている。また、第１燃焼室２には被焼却物投入中蓋８、下部に回転盤１３がある。この中蓋８は、軸８−１中心に回動し、ばね８−２で閉方向に印加され第１燃焼室を外界と隔離している。第２燃焼室３には、一方端部に燃焼バーナ１５があり、複数個の導管４からの可燃ガスを燃焼する。該燃焼バーナ１５取付部は、本体外部に取り外し自在に取付られ、燃焼バーナ１５の修理、第２燃焼室の維持管理に貢献している。排気誘導室９は、棚板１０に載置された塩素吸着層１９、棚板用扉１１、雨よけ２２があり、第２燃焼室３の上部にあって、第２燃焼室３からの排気ガスの有害物質処理室となっている。
【０００６】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図で送風機１４からの風力エネルギーは、透孔１３−１、回転盤の羽１３−２を介して回転盤１３を回転駆動する。第１燃焼室２内で熱分解されたタール分は、この回転盤部に流れ落ち、回転盤１３の回転によりタールの溜まりを分散し、結果としてタールが固化するのを防止すると同時に熱が加えられた雰囲気で空気が吹き込まれ燃焼する。図１で、回転盤１３は、ロストル１３−３の下部に隙間をもって設けられリブ１３−４と室１３−５上に回転自在に取り付けられる。孔１３−６は、タールを流れ落とすためのものである。回転盤の羽１３−２は、図面では、２０度ピッチで円周上に取り付けられている。これは、回転伝達力に死点が発生しないで常に回転力が伝達されるよう、透孔１３−１のピッチである９０度の約数としないためである。これらは全て、回転盤ハウジング１３−７に載置される。
導管２３は、本装置始動時に、固化したタールを溶融するために、或いは第１燃焼室２の室温上昇のために設けられた第２燃焼室３と室１３−５の連絡通路である。該導管２３は、さらに室１３−５につながる送風機１４からの送風も受けられる。
【０００７】
本発明は、外気を遮断して廃棄物投入が可能なために、被燃焼物を燃焼中任意に投入できる。すなわち、図１と３に示すように、投入蓋７には押し棒７−１が敷設されており、該投入蓋７を開いて空間７−２に被焼却物（図３▲１▼）を置き、該投入蓋７を閉めた後、該押し棒７−１を介して被焼却物を押し込むと、投入中蓋８が軸８−１の周りに、ばね８−２に抗して回転して開くため被焼却物は第１燃焼室２内に落とされる（図３▲２▼）。
【０００８】
第１燃焼室２上部と第２燃焼室３のバーナ側とは、複数個の導管４で接続されており、該第１燃焼室２から排出される可燃ガスを、該第２燃焼室３に導いて、燃焼バーナ１５の火炎により燃焼する。このとき金網状に形成された畜熱板（図示していない）を第２燃焼室３内に置き、第２燃焼室内の温度を高く維持することもできる。また、この蓄熱状態は、第１燃焼室２に熱エネルギーを恒常的に供給できる。
導管４からの可燃ガスは、断続的であり、必ずしも順調に供給されるとは限らないので逆火現象を防止するために、導管４には絞り部４−２が設けられている。図１と４（図１のＢ−Ｂ断面図）と５に示すように、導管４の上部端は、フィルター４−１を有し、塵埃が導管内に侵入するのを防いでいる。フィルター４−１は、適宜ワイパー２１−１で清掃する。フィルター清掃器２１は、炉体１の上部にハンドルを有し、該ハンドルを炉体上面と平行してスライドさせることにより、ワイパー２１−１を駆動する。該ワイパー２１−１を、例えば、図５の左側から右側に手動で移動することにより清掃される。この場合、塵埃は第１燃焼室２に落下される。
【０００９】
第２燃焼室３の先端部に、排気誘導室９があり、該排気誘導室９内には塩素吸着層１９が存し燃焼ガス中に含まれている残留ダイオキシン類等の有害物質を確実に除去することができる。この塩素吸着層は、棚板１０に収納されており、廃棄物燃焼の終了時点で棚板用扉１２から取り出すことが可能である。また、この塩素吸着層１９が抵抗となって燃焼ガスの素通りが防止されるために、燃焼効率の向上を期し得る。２２は、雨が降ったときの雨よけで第２燃焼室の中心からはずれており、該第２燃焼室に直接雨が侵入しない。
【００１０】
各燃焼室の温度は熱電対１７で検出され、第１燃焼室２に対しては、送風機１４が起動し、第２燃焼室３に対しては、燃焼バーナ１５が起動する。送風機１４は、炉温が２５０℃以下のときにＯＮし、３５０℃以上でＯＦＦする。燃焼バーナ１５は、８００℃のときにＯＮし、９００℃以上でＯＦＦする。これらの制御は制御盤１６で集中制御され、、測温表示部１８で監視することができる。
また、排気誘導室９には、送風機２４が取り付けられ、排気を促進している。
この装置には、送風機１４、送風機２４、燃焼バーナ１５などで外部空気が供給されるが、
適宜調節することによって第１燃焼室２は若干負圧（大気より低い）に、第２燃焼室３は若干の炉圧を確保し、排気誘導室９は負圧状態とする。これにより、間違って第１燃焼室２の投入中蓋８が開いたとしても外部には可燃ガスが漏洩しないし、第２燃焼室３の燃焼を促進することができる。すなわち、送風機１４は押込みファンとして、送風機２４は、吸込みファンとして作用する。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
第１燃焼室で、プラスチック等の廃棄物はガス分とタール分と固形物に分解され、このうちタール分は燃焼室下部の回転盤で限られた酸素供給状態で燃焼されてガス化され、固形物は灰となって後に灰除去用扉から取り出される。
第２燃焼室では、第１燃焼室から導管によって導かれたガス分が燃焼バーナで高温処理されダイオキシン類は無論、一酸化炭素や臭気や黒煙を焼却する。
塩素吸着層では、第２燃焼室の先端部にあって残留ダイオキシン類等の有害物質が吸着され、浄化された排気が大気に放出される。
【００１２】
以上の構成は、第１燃焼室が、該第１燃焼室内部上方に位置してほぼ直角状態で、燃焼バーナを一方端部に配した第２燃焼室から熱エネルギーの供給を受け、また第２燃焼室からの排出ガスを効率的に受けるよう第２燃焼室の上部に塩素吸着層が配置されているなど、相互に依存し合って融合化された構成となっているので、高価な設備ではなく、ごく小型で、安価な焼却装置を、町工場のような小規模事業所等に自家用として提供できる。
また第２燃焼室温度が燃焼バーナの助燃装置で８００℃を維持し、外気と遮断された状態で排出ガスを燃焼させるので、ダイオキシン類の発生並びに拡散を押さえ、さらに残留ダイオキシン類等の有害物質を排気誘導室で確実に除去することができ、廃棄物焼却設備として有意性は高い。
【００１３】
また、第２燃焼室が第１燃焼室上部に構成されているために、第１燃焼室の廃棄物投入部の容積が大きくとれるメリットもあり、廃棄物投入時に邪魔しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラスチック等の焼却装置の原理図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】投入蓋の動作図
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図
【図５】フィルター清掃器の動作図
【符号の説明】
１…炉体
２…第１燃焼室
３…第２燃焼室
４…導管
５…支持枠
６…底板
７…投入蓋
８…投入中蓋
９…排気誘導室
１０…棚板
１１…棚板用扉
１２…灰除去用扉
１３…回転盤
１４…送風機
１５…燃焼バーナ
１６…制御盤
１７…熱電対
１８…測温表示部
１９…塩素吸着層
２０…断熱材
２１…フィルター清掃器
２２…雨よけ
２３…導管
２４…送風機

Claims (1)

1. プラスチック等の被焼却物を熱分解するための第１燃焼室と、該燃焼室内部上方に位置し、燃焼バーナを一方端部に配した第２燃焼室とを設置し、第２燃焼室は、第１燃焼室に熱エネルギーを供給するために熱伝導体の管状で構成され、第１燃焼室上部と第２燃焼室バーナ近辺とを導管で接続して第１燃焼室から排出される可燃ガスを該第２燃焼室に導き、さらに第２燃焼室につながる排気誘導室に塩素吸着層を設置して、第１燃焼室と、第２燃焼室と、塩素吸着層とによって有害物を排出する恐れなく焼却することを特徴とした焼却装置。

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