JP2005326076A

JP2005326076A - 廃棄物焼却炉

Info

Publication number: JP2005326076A
Application number: JP2004144113A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nakao; 治中尾; Etsuji Wada; 悦治和田
Original assignee: HS CORP KK
Current assignee: HS CORP KK
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】被焼却物の自燃のみで完全燃焼させて無煙化、無臭化のコンパクトでクリーンな自燃式焼却炉を提供する。
【解決手段】燃焼室２と投入口３と自然吸気口４とを備えた炉本体１と、燃焼室２に連なって形成された煙突５と、燃焼室２で発生した煙を煙突５に誘導する煙道６とからなり、前記煙道６は、燃焼室２の垂直な壁面２ａに沿って形成され且つ垂直な隔壁７によって下部に通路６ｃを残した状態で二つに分断され、分断された一方の煙道６ａの上端が燃焼室２の上部に連通され、他方の煙道６ｂの上端が煙突５に連通され、煙道６の下端に連なって垂直な壁面２ａに沿った廃液落下通路１０が設けられて煙道内で凝固した廃液が壁面２ａを伝って落下する途中に小孔２ｂから燃焼室２内に流入して再燃焼される構造、更に、前記煙突５内にヒーター８と、煙の超微粒子成分と臭いを除去する触媒体９とを設けた。
【選択図】図2

Description

本発明は、一般の塵芥物や廃棄物を焼却するにあたって、燃焼用空気の送風機や燃焼用バーナーを使用せず、被焼却物の自燃のみで燃焼させる小型の自燃式焼却炉の改良に関する。

従来、被焼却物に着火したあと、被焼却物の自燃のみで燃焼させる焼却炉は公知であり、例えば特許文献１並びに特許文献２で開示されている。これら公知の手段によれば、炉内に被焼却物を投入してバーナーで着火し、排煙と予熱空気とを衝突混合させながら燃焼を行い、所定の温度になったらバーナーでの燃焼を停止し、排煙と予熱空気とを衝突混合させつつ、炉内の高温雰囲気と、被焼却物の燃焼による相互作用で自燃させるようにしている。
特開平６−２５７７２８号公報特開平７−２６０１１６号公報

しかし上記の特許文献１の燃焼炉の構造では、常時自燃のみで被焼却物を完全に燃焼させることは難しく、その為に、燃焼炉の燃焼室排煙部内に燃料油の添加部を設けて、不完全燃焼により煙突先端から黒煙が発生した場合に、排煙部に燃料油を添加して燃焼を促進するようにしている。従って、燃料油タンクを設置するためのスペースや給油パイプラインの組み込みが必要となって装置全体が複雑且つ大型化すると共に、給油バルブの開閉操作が煩わしく、加えて化学燃料を使用することにより新たなＣＯ２等の二次公害の発生原因となる等の問題点があった。

また特許文献２の手段によれば、炉外から炉床を通って煙突内に至る予熱空気配管を設置して煙突内に予熱した外部空気を導入して火煙を混焼するようにし、これにより無煙、無臭化を図ったものであるが、予熱空気配管を設置するのに構造が複雑になるとともに、予熱した外部空気を煙突内に導入させるだけでは火煙の完全燃焼は期待できず、実質的に完全な無煙、無臭化は達成することはできない。加えて上記の公知燃焼炉を含めた従来の燃焼炉では、高温の煙をできるだけ長く煙突内に滞留させることにより煙の再燃焼を期待すると共に、有害な煙と臭いを高所で排出させる意味で、煙突が長く形成されており、そのため設置場所に制約を受ける等の問題点があった。

そこで本発明は、燃焼用空気を供給するための送風機や燃焼用バーナーを使用せず、被焼却物の自燃のみで完全燃焼させると共に、被焼却物の燃焼によって発生した煙を煙道内にてヒーターにより再燃焼させることにより煙を無くし、且つ触媒との作用により臭いを除去して完全な無煙化、無臭化を達成した新規な自燃式の焼却炉をコンパクトで簡単な構造で提供し、もって上記の従来課題の解決を図ることを主たる目的とするものである。

上記目的を達成する為に本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明に係る焼却炉にあっては、内部に燃焼室２を備え且つ被焼却物を燃焼室２に投入するための投入口３と燃焼室内に自然吸気するための吸気口４とを備えた炉本体１と、燃焼室２に連なって形成された煙突５と、燃焼室２で発生した煙を煙突５に誘導する煙道６とから構成されている。前記煙道６は、燃焼室２の垂直な壁面２ａに沿って形成され且つ垂直な隔壁７によって下部に通路６ｃを残した状態で二つに分断され、分断された一方の煙道６ａの上端が燃焼室２の上部に連通され、他方の煙道６ｂの上端が煙突５に連通されている。また煙道６の下端に連なって廃液落下通路１０が設けられ且つ廃液落下通路１０の下端に廃液溜部１７が設けられており、廃液落下通路１０が燃焼室２の垂直な壁面２ａに沿って形成されていて該壁面２ａに多数の小孔２ｂが設けられいる。これにより煙道内で凝固した廃液が壁面２ａを伝って落下する途中に小孔２ｂから燃焼室２内に流入して再燃焼され完全に気化蒸発させることができると共に、燃焼室２に流入しないで廃液溜部に貯まった廃液は燃焼室の高熱によって徐々に気化蒸発され、これにより有害物質を含有する廃液の取り出しやその処理を不要とした。更に、前記煙突５内に煙の微粒子を再燃焼させるためのヒーター８と、該ヒーター８を通過した煙の超微粒子成分と臭いを除去する触媒体９とを設けて完全な無煙化と無臭化を達成できようにした。

また本発明では、上記構造に加えて、被焼却物を追加投入するための追加投入口１１を炉本体外部に設けた構造も特徴とする。この追加投入口１１は、被焼却物溜室１２を内部に有する筒状枠体１３と、該被焼却物溜室１２に被焼却物を追加投入するための第１の開閉蓋１４と、被焼却物溜室１２と焼却室２との間に形成された第２の開閉蓋１５とからなり、前記各開閉蓋１４、１５が個別に開閉動作できるように形成されている。これにより、焼却炉の燃焼途中で被焼却物を追加投入するときに炉内の煙や高熱が追加投入口１１から大気中に排出されて大気を汚染したり、作業者の健康を阻害することを未然に防止することができる。

前記した吸気口４は流入空気量を任意に調整できる構造とするのがよい。またこの吸気口４は炉内の燃焼状態を目視できる窓としても利用できるように形成するのが好ましいが、別途覗窓を設置することも可能である。

また、煙突５の下部に水平な段板１８を千鳥状に配置して煙を左右に屈曲しながら上昇するように形成するのがよい。これにより煙突の有効長さを延長してこの部分で煙りに含まれる水蒸気成分を液化し下方に落下還元させるのに有効である。

本発明の焼却炉では、被焼却物の自燃のみで完全燃焼させると共に、被焼却物の燃焼によって発生した煙を煙突内にてヒーターにより再燃焼させ、且つ触媒との作用により臭いを除去して完全な無煙化、無臭化を達成することができ、加えて、燃焼室から煙を煙突に誘導する煙道が、燃焼室の垂直な壁面に沿って形成され且つ垂直な隔壁によって下部に通路を残した状態で二つに分断され、分断された一方の煙道の上端が燃焼室の上部に連通され、他方の煙道の上端が煙突に連通されている構造としたから、この煙道が実質的に煙を通す煙突としての役目をなし、これによりこの煙道の長さ分だけ煙突を短くすることが可能となり、しかも、煙道の一部が燃焼室の壁面に沿って形成されているから煙道通過中に燃焼室の熱を受けて高温の雰囲気を長く持続でき、煙の燃焼効果を助長することができると共に、ヒーター部位での再燃焼効率を高めることができる。更に加えて、煙道の下端に連なって燃焼室の垂直な壁面に沿った廃液落下通路を設け、該廃液落下通路の下端に廃液溜部を設けると共に、廃液落下通路に隣接する燃焼室の壁面に多数の小孔を設けた構造としたから、煙道内で凝固した廃液が燃焼室の壁面を伝って落下する途中に多数の小孔から燃焼室内に流入して再燃焼され完全に気化蒸発させることができると共に、燃焼室に流入しないで廃液溜部に貯まった廃液は燃焼室の高熱をうけて徐々に気化蒸発され、これにより有害物質を含有する廃液の取り出しやその処理を不要とすることができる。またコンパクトでクリーンであるから一般家庭用として、或いは、事業所や工場内での簡易焼却炉として広く利用することができるといった種々の優れた効果がある。

また請求項２の構造とすることにより、上記した効果に加えて、焼却炉の燃焼途中で被焼却物を追加投入するときに炉内の煙や高熱が追加投入口１１から大気中に排出されて大気を汚染したり、作業者の健康を阻害することを未然に防止することができるといった効果がある。

以下において本発明にかかる焼却炉の具体的な内容を図に示した実施例に基づき説明する。図において、符号１は内部に燃焼室２を備えた炉本体であって、上面に被焼却物を燃焼室２に投入するための投入口３が設けられ、前面には燃焼室２内に空気を自然吸引するための吸気口４が設けられ、背面部には煙突５が設けられている。また前記燃焼室２で発生した煙を煙突５に誘導する煙道６が設けられている。

前記投入口３には開閉可能な密閉蓋３ａが設けられている。また吸気口４は空気流入量を任意に調整できる開閉蓋４ａが設けられており、且つこの開閉蓋４ａを全開することにより炉内の燃焼状態を目視できる窓としても利用できるように形成されている。

更に炉本体１の前面に、燃焼室２の底部で貯まった灰を取り出すための灰取出口１９が蓋１９ａと共に設けられ、その下方には灰取出口１９から取り出した灰を受けるトレー２０が配置されている。

前記煙道６は、燃焼室２の垂直な壁面２ａに沿って形成され且つ垂直な隔壁７によって下部に通路６ｃを残した状態で二つに分断され、分断された一方の煙道６ａの上端が燃焼室２の上部に連通され、他方の煙道６ｂの上端が煙突５に連通されている。また煙道６の下端に連なって廃液落下通路１０が燃焼室２の垂直な壁面２ａに沿って形成され、且つ廃液落下通路１０の下端に廃液溜部１７が設けられている。更に廃液落下通路１０に隣接する壁面２ａに多数の小孔２ｂが設けられいる。これにより煙道内で凝固した廃液が壁面２ａを伝って落下する途中に小孔２ｂから燃焼室２内に流入して再燃焼され完全に気化蒸発させることができると共に、燃焼室２に流入しないで廃液溜部１７に貯まった廃液は燃焼室の高熱によって徐々に気化蒸発されるように形成されている。これにより有害物質を含有する廃液の取り出しやその廃棄処理が不要となる。また、隔壁７によって二つに分断されて長くなった煙道が実質的に煙を通す煙突としての役目をなし、これによりこの煙道の長さ分だけ煙突５を短くすることができる。

前記煙突５の太くなった基部に複数の、例えば二段の水平な段板１８が千鳥状に配置されていて、煙を左右に屈曲しながら上昇するように形成されている。これにより煙突の有効長さを延長してこの部分で煙りに含まれる水蒸気成分を液化し下方に落下還元させるのに有効である。

また前記煙突５内に、煙の微粒子を加熱して再燃焼させるためのヒーター８と、該ヒーター８を通過した超微粒子の煙と臭いを除去する触媒体９とが設けられている。

前記ヒーター８は通過する煙の微粒子を約８００度Ｃに加熱して再燃焼させるものであって、例えば図３に示すように、電気で発熱する発熱線８ａをコイル状に巻回したものや、図４に示すようにセラミック製円筒体８ｂの内周面に電気で発熱するニクロム線８ｃを配置したもの等が適用され、化学燃料を使用するものは除外される。

前記触媒体９は、前記ヒーター８で再燃焼された煙に含有する超微粒子の活性炭素繊維や酸化チタン、活性炭等に白金粒子を混合したものをハニカム状に成形した白金触媒が好ましい。またこの触媒体９は、先のヒーター８を抜けた煙が約４００度Ｃ〜６００度Ｃまで降温した部位に設置される。この触媒体９によって、残存する超微粒子の有害物質を分解して完全な無煙化、無臭化を達成することができる。

また、本実施例では図５並びに図６に示すように、焼却炉稼働中に被焼却物を追加投入するための追加投入口１１を炉本体外部に設けられている。この追加投入口１１は、被焼却物溜室１２を内部に有する筒状枠体１３と、該被焼却物溜室１２に被焼却物を追加投入するための第１の開閉蓋１４と、被焼却物溜室１２と焼却室２との間に形成された第２の開閉蓋１５とからなり、前記各開閉蓋１４、１５が個別に開閉動作できるように形成されている。即ち、第１の開閉蓋１４はヒンジ１４ａを支点として開閉できる構造となっており、第２の開閉蓋１５はヒンジ１５ａを支点として開閉できる構造となっている。第２の開閉蓋１５を開閉する機構は特定されないが、例えば本実施例では、炉外に設置したハンドル１６を枢軸１６ａを支点として回動することにより、該ハンドル１６と一体に回動する先端部のピン１６ｂが第２の開閉扉１５の長孔１５ｂに沿ってスライドし、これにより第２の開閉扉１５を押し開けるようになっている。従って、第２の開閉扉１５を閉じた状態で第１の開閉扉１４を開いて被焼却物を追加投入して第１の開閉扉１４を閉じ、次いで第２の開閉扉１５をハンドル１６で開放することにより燃焼室内の煙や高温ガスを外部に出すことなく、燃焼室２内に被焼却物を追加投入することができる。尚、図示は省略したが、各開閉扉に１４、１５には閉じ姿勢を強制保持するための解錠可能なロック機構を設けるのがこのましい。また第２の開閉扉１５が開いているときは第１の開閉扉１４を開けることができないような機構を組み込んでおくのも安全上好ましい。

使用にあたって、予め新聞紙等の燃えやすい着火材料を燃焼室２の底部に入れて、投入口３より被焼却物を燃焼室２内に略一杯になるまで投入し、吸気口４から着火材料に点火する。しばらくは吸気口４からの吸引空気により酸化燃焼するが、吸気口４からの吸引空気量を絞ることにより還元燃焼（熱分解）に移って自燃状態に入り、被焼却物は炭焼き状態となって炭化していく。炭化した被焼却物は輻射熱効果により完全に灰化する。また燃焼によって発生する煙は、煙道６を通って煙突５から排出されるまでに、前記した過程によって完全に無煙化、無臭化される。

本発明では上記した実施例に特定されない。例えば吸気口４は複数個設置してもよく、上記した煙突５を含む排煙機構も２カ所設置することが可能である。その他本発明ではその構成要件を備え、且つ効果を有する範囲内で適宜変更して実施することができることは勿論である。

本発明の焼却炉は家庭用に限らず、事業所や工場内での簡易焼却炉としても広範囲に利用することが可能である。

本発明に係る焼却炉の一実施例を示す斜視図。上記焼却炉の断面図。本発明における煙突部分での分解斜視図。本発明におけるヒータ−の別実施例を示す一部切開斜視図。本発明における追加投入口の一部断面側面図。図５におけるＡ−Ａ線断面図。

符号の説明

１炉本体
２燃焼室
２ａ燃焼室の壁面
２ｂ小孔
３投入口
４吸気口
５煙突
６煙道
６ａ隔壁によって分断された一方の煙道
６ｂ隔壁によって分断された他方の煙道
７隔壁
８ヒーター
９触媒体
１０廃液落下通路
１１追加投入口
１２被焼却物溜室
１３筒状枠体
１４第１の開閉扉
１５第２の開閉扉

Claims

内部に燃焼室(2)を備え且つ被焼却物を燃焼室(2)に投入するための投入口(3)と燃焼室内に自然吸気するための吸気口(4)とを備えた炉本体(1)と、燃焼室(2)に連なって形成された煙突(5)と、燃焼室(2)で発生した煙を煙突(5)に誘導する煙道(6)とからなり、前記煙道(6)は燃焼室(2)の垂直な壁面(2a)に沿って形成され且つ垂直な隔壁(7)によって下部に通路(6c)を残した状態で二つに分断され、分断された一方の煙道(6a)の上端が燃焼室(2)の上部に連通され、他方の煙道(6b)の上端が煙突(5)に連通されており、前記煙道(6)の下端に連なって廃液落下通路(10)が設けられ、該廃液落下通路(10)が燃焼室(2)の垂直な壁面(2a)に沿って形成され且つ廃液落下通路(10)の下端に廃液溜部(17)が設けられ、廃液落下通路(10)に隣接する壁面(2a)に多数の小孔(2b)が設けられおり、更に前記煙突(5)内に煙の微粒子を再燃焼させるためのヒーター(8)と、該ヒーター(8)を通過した煙の超微粒子成分と臭いを除去する触媒体(9)とが設けられていることを特徴とする廃棄物焼却炉。
被焼却物を追加投入するための追加投入口(11)が炉本体外部に設けられ、該追加投入口(11)は、被焼却物溜室(12)を内部に有する筒状枠体(13)と、該被焼却物溜室(12)に被焼却物を追加投入するための第１の開閉蓋(14)と、被焼却物溜室(12)と焼却室(2)との間に形成された第２の開閉蓋(15)とからなり、前記各開閉蓋(14)、(15)が個別に開閉動作できるように形成されている請求項１に記載の廃棄物焼却炉。