JP2006200768A - 焼却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
簡単な構成でありながら、集塵効率が高く、被焼却物を完全燃焼させるとともに、ダイオキシン類などの有害物質の生成を抑制し、燃焼残渣の大幅な低減と省スペース化を図ることができる焼却装置を提供する。
【解決手段】
焼却装置１０は、被焼却物の燃焼を行う燃焼室１２の上方に、燃焼ガスに含まれる煤塵などの粒子を分離する集塵室２２が一体に設けられた構造となっている。前記集塵室２２の周面には、接線方向から前記集塵室２２内に斜め下方に空気を供給し、一定方向に旋回する下向きの気流を生成する送風機３０，３２が設けられている。燃焼室１２で生成した燃焼ガスに含まれる質量の小さな気体分子や微粒子は煙突２６から外部に排出され、質量の大きな粒子は、下方向の旋回流の働きと重力により燃焼室１２内へ戻され、完全燃焼するまで繰り返し再燃焼させられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、事業所や一般家庭などから排出される各種廃棄物を焼却処理する焼却装置に関し、特に、煤塵などの集塵機能を備えた燃焼炉に関するものである。

各種事業所や一般家庭から排出される廃棄物は、それぞれの場所に設定された焼却炉ないし焼却装置によって焼却処理されるのが一般的である。従来の焼却炉は、被焼却物を燃焼させ、その燃焼ガスを直接煙突から外部に排出する構造であり、煙や火の粉，煤塵が周囲に飛散することが珍しくなかった。ところが、近年、廃棄物の処理について、社会的関心が高まっており、煤塵などの排出規制が行われている。このような煤塵の飛散防止対策として、燃焼（排）ガス中に含まれる煤塵などを回収するための集塵装置が、燃焼炉に接続して使用されている。

このような集塵装置としては、羽根を旋回させて一定方向に回転する旋回流を作り出したり、燃焼ガスを集塵装置の壁面の接線方向から入口に導入して、燃焼ガスの流入速度を利用して遠心力を生み出したりする方法が一般的である。例えば、以下の特許文献１には、縦型円筒形のサイクロンの底部に漏斗状の集塵部を連接すると共に、サイクロンの上部中央に設立する排煙筒の下端をサイクロン内部に挿通し、前記集塵部内に挿通する外気吹込み管の上向きの吹込み口を前記排煙筒の下端の排煙入口の中心に対向してのぞませ、外気吹込み管の他端には送風機を接続し、サイクロンの側面にはごみ焼却炉の煙突に連なる煙管をサイクロンの接線方向に接続してなるごみ焼却炉の排煙浄化装置が開示されている。
特開平１０−１４６５４０号公報

しかしながら、以上のような背景技術には次のような不都合がある。まず、旋回羽根を利用する構造のものは、高熱に曝されたり、燃焼ガスが腐食性ガスであったりする場合に羽根の劣化が激しく、耐久性が不十分である。また、上述した特許文献１の技術のように、入口に導入される燃焼ガスの流入速度を利用して遠心力を生み出すタイプでは、燃焼ガス量が少ない場合では遠心力が発生せず、集塵効率が低下する。すなわち、燃焼開始時や燃焼終了時，あるいは、燃焼力が弱まったときなどは、ほとんど集塵機として作用しない場合がある。また、集塵機に回収される粒子の中には、火がつかないまま煙道（煙管）に吸い込まれてしまう紙屑や木の粉などがある。未燃焼あるいは不完全燃焼のまま集塵機に回収されると、排ガスに含まれるダイオキシン類濃度なども高くなってしまい、排出規制を満たすことができなくなる。また、焼却炉と集塵装置を別体として用意する必要があるため、設置スペースの確保が難しいという不都合もある。

本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、簡単な構成でありながら、集塵効率が高く、被焼却物を完全燃焼させて、燃焼残渣を大幅に低減するとともに、ダイオキシン類などの有害物質の生成を抑制し、省スペース化を図ることができる焼却装置を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明は、被焼却物を燃焼させるとともに、該被焼却物の投入口及び焼却残渣の取出し口を有する燃焼室，略円筒状であって、前記燃焼室の上方に連続して設けられており、該燃焼室で発生した燃焼ガスに含まれる煤塵ないし含有物の分離を行う集塵室，該集塵室の上面の略中央部を略垂直方向に貫通し、下端側が前記集塵室内に位置しており、分離済みの燃焼ガスを外部に排出する排出手段，前記集塵室の周面の接線方向から、該集塵室内に斜め下方に空気を供給し、一定方向に旋回する下降気流を生成する送風手段，を備えるとともに、前記燃焼室は、前記旋回する下降気流によって分離された煤塵ないし含有物の再燃焼を行うことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記送風手段を、前記集塵室の周面に複数設けたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明は、燃焼室の上方に略円筒状の集塵室を連続して設け、送風手段によって、前記集塵室の周面の接線方向から、該集塵室内に斜め下方に空気を供給し、一定方向に旋回する下向きの気流を生成する。そして、燃焼ガスに含まれる質量の小さな気体分子や微粒子は排出手段から排出され、質量の大きな粒子は、下方向の旋回流の働きと重力により燃焼室内へ戻され、繰り返し再燃焼させられる。このため、簡単な構成でありながら、効率よく集塵を行って燃焼効率を向上させ、完全燃焼による燃焼残渣の大幅な低減と有害物質の生成の抑制を図ることができる。また、燃焼室と集塵室を一体構成としているため、設置場所が限定されないという効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は本実施例の全体構成を示す斜視図，図１(B)は前記(A)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図１(C)は前記(A)を矢印ＦＢ方向から見た平面図である。図１に示すように、本実施例の焼却装置１０は、被焼却物を燃焼させる燃焼室１２と、燃焼ガスに含まれる煤塵などの微粒子を分離・集塵する集塵室２２が一体となった縦型の装置構成となっており、台１４上に設置されている。また、前記集塵室２２の周面には、集塵室２２内に空気を送り込むための送風機３０及び３２が設けられている。前記燃焼室１２及び集塵室２２の炉壁１６は、例えば、耐火キャスタブルなどで形成されており、外側に金属プレートなどによる外壁が設けられている。

前記燃焼室１２の上方には、被焼却物を投入するための投入口１８が設けられており、該燃焼室１２の下方には、焼却処理後の灰（ないし焼却残渣）を外部に取り除くための灰出口２０が設けられている。これら投入口１８及び灰出口２０は、扉などによって開閉自在となっている。また、燃焼室１２の壁面には、必要に応じて、燃焼室１２内部に投入した被焼却物を最初に燃焼させるときの点火源として使用するバーナーを設けるようにしてもよい。このような燃焼室１２では、燃焼ガスに含まれる煤塵や含有物のうち、後述する集塵室２２で分離されて落下した質量の大きな粒子の再燃焼も行われる。

集塵室２２は、前記燃焼室１２の上方に連続して一体に設けられており、略円筒状となっている。これは、略円筒状とすることによって、後述する送風機３０，３２から供給された空気による旋回流を効率よく作り出すためである。また、前記燃焼室１２と連続しているため、二次燃焼室も兼ねていると考えることができる。該集塵室２２の略中央部には、上面２４を貫通する煙突２６が略垂直方向に設けられている。該煙突２６の下端２８側は、集塵室２２の上下方向の略中間位置までのびており、該下端２８が完全燃焼した排ガスを外部に排出するための排出口となっている。更に、集塵室２２の外側には、該集塵室２２の周面の接線方向から、前記集塵室２２の内部に向けて斜め下方に空気を供給する送風機３０，３２が、上下方向に２段となるように設けられている。これら送風機３０，３２から空気を供給することにより、集塵室２２の内部には、一定方向に回転する下向きの旋回流が生成する。

次に、本実施例の作用を説明する。作業者は、燃焼室１２の灰出口２０を閉めた状態で、投入口１８から廃棄物などの被焼却物を投入する。なお、被焼却物としては、種々のものが適用可能であるが、例えば、発泡スチロール，ポリエチレン，ウレタン，廃油，廃塗料などの固体又は液体状の石油製品やゴムなどの天然系の高分子系化合物のほか、木屑，紙屑，生ゴミ，剪定街路樹などの有機化合物などを焼却処理することができる。被焼却物を投入したら、投入口１８を閉めて図示しないバーナーによって火炎を放射し、自動着火する。あるいは、被焼却物に適宜手段で着火してから、投入口１８を閉める。着火と前後して、送風機３０及び３２による送風を開始する。

燃焼室１２で発生した燃焼ガスは上昇し、集塵室２２へ入る。集塵室２２内では、上述した送風機３０及び３２により下向きの旋回流が発生している。このため、前記燃焼ガスに含まれる質量の小さな気体分子や微粒子は、上方へと向かう燃焼ガス（排出ガス）によって押し上げられ、中央の煙突２６の下端２８から該煙突２６内を通過して外部に排出される。一方、質量の大きな粒子や未燃焼（ないし不完全燃焼）物質は、遠心力の働きで集塵室２２の内壁３４に押し付けられながら旋回し、重力と下向き旋回流の作用を受けて下降し、燃焼室１２内へ落下する。すなわち、燃焼室１２で再燃焼させられることになる。そして、繰り返し再燃焼を行うことにより、完全燃焼し、ダイオキシン類などのような有害物質の生成が抑制されるとともに、燃焼残渣の量が大幅に低減する。

燃焼が継続している間は、集塵室２２の内部では、上方へ向かう燃焼ガスと、内壁３４に押し付けられながら旋回下降していく粒子の流れが同時に存在する。しかしながら燃焼が終了し、上方へと向かう排出ガス量が少なくなると、集塵室２２内の粒子に作用する力は下向きの旋回流と重力が主となるため、粒子は遠心力の働きで旋回下降して、全て燃焼室１２内へ戻り、完全燃焼したのち、燃え殻として処分することができる。本実施例によれば、送風機３０及び３２により強制的に遠心力を生み出しているため、燃焼ガス量に左右されることなく、安定した遠心分離効率（集塵効率）が得られる。以上のようにして焼却処理が終了したら、灰の温度が十分に下がっていることを確認した上で、灰出口２０から灰をかき出し、火種が残っているような場合には、取り出してから水をかけるようにして次回の使用に備える。

このように、実施例１によれば、燃焼室１２の上方に略円筒状の集塵室２２を連続して設け、送風機３０，３２によって、前記集塵室２２の周面の接線方向から該集塵室２２内に斜め下方に空気を供給し、一定方向に回転する下方向の旋回流を生成する。そして、燃焼ガスに含まれる質量の小さな気体分子や微粒子は排煙手段から排出され、質量の大きな粒子は、下方向の旋回流の働きと重力により燃焼室内へ戻され、完全燃焼するまで繰り返し再燃焼させられる。このため、効率よく集塵を行って燃焼効率を向上させ、完全燃焼による燃焼残渣の大幅な低減と有害物質の生成の抑制を図ることができる。また、燃焼室１２と集塵室２２を一体構成としているため、設置場所が限定されないという効果が得られる。更に、上下２段に送風機３０，３２を設けているため、旋回流による煤塵の分離効果が高い。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例における各部の形状，大きさは一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
(2)前記実施例では、２つの送風機３０，３２を上下２段に並べて取り付けることとしたが、これも一例であり、送風機の取り付け位置及び数は、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。
(3)燃焼室１２の投入口１８及び灰出口２０も一例であり、被焼却物の投入及び焼却残渣の取り出しができるものであれば、必要に応じて適宜設計変更してよい。
(4)図示しないバーナーを設けて自動的に被燃焼物に着火するようにしてもよい。また、前記灰出口２０の上方に、必要に応じて取り外し可能な火格子を設けるようにしてもよい。
(5)本発明は、一般的な事業所のほか、病院，介護施設，学校，各種工場，観光地，建設現場，事務所，社寺などで使用することができる。
(6)前記実施例では、被焼却物として、発泡スチロール，ポリウレタン，ウレタン，廃油，廃塗料などの固体又は液体状の石油製品やゴムなどの天然系の高分子系化合物，木屑，紙屑，生ゴミ，剪定街路樹などを例に挙げたが、本発明の焼却装置は、他の公知の各種の被焼却物の処理に適用可能である。

本発明によれば、燃焼室の上方に略円筒状の集塵室を連続して設け、送風手段によって、前記集塵室の周面の接線方向から、該集塵室内に斜め下方に空気を供給し、一定方向に回転する下降気流を生成する。そして、燃焼ガスに含まれる質量の小さな気体分子や微粒子は排出手段から排出し、質量の大きな粒子は、下方向の旋回流の働きと重力により燃焼室内へ戻して繰り返し再燃焼させることとしたので、焼却装置の用途に適用できる。また、集塵室と燃焼室を一体型とするとともに、効率よく集塵を行い燃焼効率の向上を図ることができることから、有害物質の発生の抑制，燃焼残渣の大幅な低減，設置スペースの削減などが望まれる焼却装置の用途に好適である。

本発明の実施例１の燃焼炉を示す図であり、(A)は斜視図，(B)は前記(A)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断した断面図，(C)は前記(A)を矢印ＦＢ方向から見た平面図である。

符号の説明

１０：焼却装置
１２：燃焼室
１４：台
１６：炉壁
１８：投入口
２０：灰出口
２２：集塵室
２４：上面
２６：煙突
２８：下端
３０，３２：送風機
３４：内壁

Claims (2)

1. 被焼却物を燃焼させるとともに、該被焼却物の投入口及び焼却残渣の取出し口を有する燃焼室，
   略円筒状であって、前記燃焼室の上方に連続して設けられており、該燃焼室で発生した燃焼ガスに含まれる煤塵ないし含有物の分離を行う集塵室，
   該集塵室の上面の略中央部を略垂直方向に貫通し、下端側が前記集塵室内に位置しており、分離済みの燃焼ガスを外部に排出する排出手段，
   前記集塵室の周面の接線方向から、該集塵室内に斜め下方に空気を供給し、一定方向に旋回する下降気流を生成する送風手段，
   を備えるとともに、
   前記燃焼室は、前記旋回する下降気流によって分離された煤塵ないし含有物の再燃焼を行うことを特徴とする焼却装置。
2. 前記送風手段を、前記集塵室の周面に複数設けたことを特徴とする請求項１記載の焼却装置。
   
   

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