JP2007078197A - 焼却炉及び廃棄物の焼却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料として安価で汎用性の高い木屑を用い、かつ燃料の燃焼熱の使用効率を高め、廃棄物の減容・減量化と焼却過程における焼却灰及び排ガスの安定化及び無害化を実現する。
【解決手段】焼却用燃料として木屑を用い、炉心部の木屑燃焼部１６で木屑を燃焼させる。また木屑燃焼部１６に堆積させた木屑の上部に混合廃棄物を投入して燃焼させると、これらの燃焼ガスは１０００〜１１００℃に上昇する。このときの高温の燃焼ガスを酸素と混合しながら木屑燃焼部１６の受皿２８周囲に戻すことにより、高温ガスが自燃して１２００℃〜１３００℃に上昇する。このときに助燃バーナー３１，３２を用いて助燃することにより、常時１４００〜１５００℃の温度で燃え殻（灰）を溶融させてスラグ化することができる。これにより灰の溶融スラグ化による安定化と、灰及び排ガスの無害化を実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、焼却炉及び廃棄物の焼却方法、より詳細には、焼却灰を溶融してスラグ化する溶融炉方式の焼却炉および廃棄物の焼却方法に関する。

例えば、従来の廃棄物処理において、ストーカー炉や流動床炉で廃棄物を焼却処理し、その焼却灰を埋め立て処分することが一般的に行なわれていた。
このような焼却処理に対して、廃棄物を焼却した焼却灰を埋め立て処分する際に、その焼却灰の容積が充分に減少していなかったり、焼却灰が飛散して周囲の環境に悪影響を及ぼしたりすることから、焼却灰を溶融スラグ化してそれを埋め立て処分することが行われている。廃棄物を溶融処理する方法としては、従来の焼却炉から排出された焼却灰を別途の溶融炉で溶融スラグ化するものと、廃棄物を一つの炉内で溶融スラグ化までするものとの２種類のものがある。

例えば特許文献１には、廃棄物の供給量に見合った適当な容積の空間を高温炉床に隣接して形成し、その空間に供給された廃棄物を高温燃焼可能なプラズマバーナにより十分に加熱し、加熱で燃焼しつつある廃棄物を燃焼用酸素含有ガスの作用で高温炉床の隙間に吹き込むようにした廃棄物溶融炉が開示されている。ここでは、溶融炉はコークスの燃焼とプラズマトーチから発生する熱風を加熱源としている。
特開平４−１２４５１５号公報

溶融炉においては、溶融スラグを形成するための高温炉床に使用する燃料として、コークスなどの炭素系可燃物質が使用される。しかしながら、近年のコークスの価格高騰により、廃棄物の溶融処理プロセスにおける採算性が悪化するという課題がある。このような環境において、溶融炉の使用燃料として安価で汎用性が高く、かつ廃棄物の減容・減量化と焼却過程における安定・無害化を実現できる燃料が求められる。

上記特許文献１においては、基本的にはコークスを用いて高温炉床を形成するようにしている。また特許文献１の溶融炉では、プラズマトーチを使用しているが、廃棄物等を燃焼させるための空気を吹き込む羽口（空気吹き込み口）を別途には設けておらず、このため廃棄物の燃焼熱をほとんど利用できず、コークスあるいはプラズマトーチの電力等の補助熱源が増大するという課題がある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、使用燃料として安価で汎用性が高い木屑を用い、かつ燃料の燃焼熱の使用効率を高め、廃棄物の減容・減量化と焼却過程における焼却灰及び排ガスの安定化及び無害化を実現できるようにした焼却炉及び廃棄物の焼却方法を提供することを目的とするものである。

請求項１の発明は、燃料とともに廃棄物を炉体内で燃焼し、燃焼した灰を溶融してスラグを生成する焼却炉において、燃料とする木屑と該木屑の上に投入した廃棄物とを前記炉体内で燃焼させる燃焼部と、該燃焼部における燃焼により発生するガスを前記燃焼部の上方の前記炉体内の空間から吸引し、前記燃焼部に循環させる複数のガス循環用パイプと、前記複数のガス循環用パイプにエアを吹き込むエア吹き込み手段と、前記燃焼部における燃焼を補助するための助燃バーナーとを備え、前記燃焼部における燃焼灰を溶融してスラグを生成することを特徴としたものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の焼却炉において、前記ガス循環用パイプは、前記炉体内の最上部近傍からガスを吸引し、前記燃焼部の廃棄物堆積部に供給する上部排ガス循環用パイプと、前記燃焼部と前記上部排ガス循環用パイプのガス吸引口との間の炉体の中間部からガスを吸引し、前記燃焼部の木屑堆積部近傍に供給する下部排ガス循環用パイプとを有し、前記エア吹き込み手段により前記下部排ガス循環用パイプにエアを吹き込むことにより、ガスとエアが混合されたときに自燃した状態となることを特徴としたものである。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の焼却炉において、前記燃焼部は、前記木屑を保持する受皿を有し、該受皿上で木屑及び廃棄物が燃焼して灰となり、前記下部排ガス循環用パイプによって循環したガスと前記助燃バーナーによる熱が前記受皿上の灰を溶融し、溶融スラグとなって該受皿から流出することを特徴としたものである。

請求項４の発明は、燃料とともに廃棄物を炉体内で燃焼し、燃焼した灰を溶融してスラグを生成する廃棄物の焼却方法において、燃料として木屑を使用し、焼却炉の炉体内に木屑と廃棄物とを投入し、木屑の上に廃棄物を堆積させる堆積ステップと、該木屑と廃棄物が燃焼することにより発生したガスを前記木屑及び廃棄物上方の炉体内空間から吸引し、前記木屑及び廃棄物の燃焼部に循環させるガス循環ステップと、前記木屑及び廃棄物の燃焼を補助するための助燃バーナーを使用して前記木屑及び廃棄物の燃焼灰を溶融してスラグを生成する溶融ステップとを有することを特徴としたものである。

請求項５の発明は、請求項４に記載の廃棄物の焼却方法において、前記ガス循環ステップは、前記炉体内の最上部近傍からガスを吸引して前記廃棄物が堆積する部分に供給するとともに、前記木屑と廃棄物の燃焼部と、前記炉体内の最上部近傍におけるガス吸引口との間の炉体の中間部からガスを吸引して前記木屑が堆積する木屑堆積部近傍に供給し、前記炉体の中間部から吸引したガスにエアを混合することにより、該エアを混合したガスを自燃させることを特徴としたものである。

請求項６の発明は、請求項４または５に記載の廃棄物の焼却方法において、前記溶融ステップは、前記自燃したガスと前記助燃バーナーによる熱により、前記木屑を保持する受皿上で木屑及び廃棄物が燃焼した灰を溶融させ、前記受皿から流出させることを特徴としたものである。

本発明によれば、溶融炉形式の焼却炉における使用燃料として安価で汎用性の高い木屑を用い、かつ燃料の燃焼熱の使用効率を高め、廃棄物の減容・減量化と焼却過程における焼却灰及び排ガスの安定化及び無害化を実現できるようにした焼却炉、及び廃棄物の焼却方法を提供することができる。

特に燃焼ガスを循環させて酸素と混合することで自燃させ、その燃焼ガスを木屑燃焼部に供給して、さらに助燃バーナーで助燃することにより、受皿の周囲の木屑燃焼部では１４００〜１５００℃、最高で１８００℃程度まで温度を上げることができ、これら助燃バーナーを適宜使用することで、無害化した溶融スラグを安定して生成させることができるようになる。

以下に、本発明の実施例を添付された図面を参照して具体的に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一の要素には同じ符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明に関わる焼却炉の一実施例を説明するための要部断面図で、図２は、図１の焼却炉の一部を左側面から見た要部概略図である。図１において、１０は焼却炉（以下単に“炉”と記載することもある）、１１は焼却物投入口、１２は安全弁取り付け座、１３は炉体最上部、１４は炉体中間部、１５は廃棄物燃焼部、１６は木屑燃焼部、１７は燃焼部下部、１８は煙道、１９は覗き窓、２０ａ，２０ｂは上部排ガス循環用パイプ（戻しパイプ）、２１ａ，２１ｂは上部排ガス循環用パイプの上部に取り付けた蒸気／エア吹き込み用配管、２２ａは上部排ガス循環用パイプの下部に取り付けたエア吹き込み用配管、２３ａ，２３ｂは下部排ガス循環用パイプ、２４ａ，２４ｂ下部排ガス循環用パイプの下部に取り付けたエア吹き込み用配管、２５は燃料投入口、２６は点検口、２７は木屑燃焼部へのエア吹き込み用配管、２８は受皿、２９はスラグ排出路、３０は燃焼部下部プレート、３１，３２は助燃バーナー、３３は点火バーナーである。

本実施例の焼却炉１０の炉体は、キャスタ（耐火材），断熱材，及び耐火煉瓦等を用いて作成される。そして本焼却炉１０では木屑を燃料として用い、木屑と廃棄物によって生じた燃焼熱を酸素と反応させて自燃させ燃焼部に循環させて戻し、さらに燃焼部で助燃バーナーを適宜使用して燃焼部を高温化することにより、燃焼後の灰を溶融してスラグ化する。木屑と廃棄物を燃焼させる燃焼部は、図１の例では廃棄物燃焼部１５と木屑燃焼部１６とによって形成されている。

そして本実施例の焼却炉は、排ガスを循環させるための排ガス循環用パイプと、この排ガス循環用パイプに蒸気／エアを吹き込むための配管と、ブロワ等の送風手段（エア吹き込み手段）とによる排ガス循環システムを備えている。本実施例では、排ガス循環用パイプとして、二本の上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂと、四本の下部排ガス循環用パイプ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとを備えている。上記排ガス循環システムの詳細は後述する。なお図１では、２本の下部排ガス循環用パイプ２３ａ，２３ｂが図示されているが、本焼却炉１０では、４本の下部排ガス循環用パイプ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが配設されている。

上述のように本実施例の焼却炉１０における焼却物の焼却用燃料として、木屑を用いることができる。木屑を炉心部の木屑燃焼部１６で燃焼させ、送風機を用いて炉心内に常時大量に空気を送り込むことにより、木屑燃焼部１６の温度が８００〜９００℃まで上がる。そして木屑燃焼部１６に堆積させた木屑の上部に混合廃棄物を投入して燃焼させると、これらの燃焼ガスは１０００〜１１００℃に上昇する。

このとき高温の燃焼ガスを酸素と混合しながら木屑燃焼部１６の受皿２８周囲に戻すことにより、高温ガスが自燃して１２００℃〜１３００℃に上昇する。このときに助燃バーナー３１，３２を用いて助燃することにより、常時１４００〜１５００℃の温度で燃え殻（灰）を溶融させてスラグ化することができる。助燃バーナー３１，３２を用いると、最高で１８００℃程度まで燃焼部の温度を上げることができ、灰の溶融スラグ化による安定化と、灰及び排ガスの無害化（ダイオキシンや他の有害成分の分解等）を信頼性をもって実現することができる。

図１及び図２に示す焼却炉１０において、燃料とする木屑は燃料投入口２５から投入される。この燃料投入口２５には、図示しない燃料供給装置を取り付けることもできる。例えば、燃料供給装置は、燃料とする木屑を供給するための一時ストックとなるホッパーと、ホッパーから排出された木屑を炉内に供給する供給管により構成することができる。このときにホッパーからの炉内への木屑の供給は、ホッパー下部に備えたダンパーを手動で開閉することによって適宜行うようにしてもよく、また、スクリューフィード式の自動供給装置や所定のシーケンスで自動的にダンパーを開閉する装置等公知の自動供給手段を用いることができる。

燃料投入口２５から投入された木屑は、炉心内の木屑燃焼部１６に堆積する。ここでは木屑燃焼部１６の下部には受皿２８が備えられていて、燃料投入口２５から投入された木屑はその受皿２８に支持されて木屑燃焼部１６に堆積する。燃料に使用する木屑は、例えば長さ１５〜２０ｃｍ程度で幅５〜７ｃｍ程度に切断したものを好適に使用することができる。そして木屑燃焼部１６には、送風機を使用してエア吹き込み用配管２７から常時大量に空気を送り込むようにする。これにより、木屑燃焼部１６において木屑が燃焼するときの温度を８００〜９００℃とすることができる。

そして木屑燃焼部１６に堆積させた木屑の上に廃棄物を投入する。廃棄物は、廃プラスチックを主として木屑、紙くず、その他を混合した混合廃棄物である。投入された廃棄物は、炉心内の廃棄物燃焼部１５に堆積する。廃棄物燃焼部１５は、上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂの下端が炉心に接続される場所近傍に位置する。
焼却炉１０に対する廃棄物の投入は、焼却炉１０の上部の焼却物投入口１１から行う。また廃棄物燃焼部１５の上方に設けられた点検口２６から廃棄物を投入してもよい。

なお本明細書では、木屑の燃焼部を木屑燃焼部１６とし、また木屑燃焼部１６の上方を廃棄物燃焼部１５として分けて説明し、さらに廃棄物燃焼部１５の上方の炉内中間の空間を炉体中間部１４とし、炉内の最上部の空間を炉体最上部１３として便宜的に区別して説明するが、本実施例の焼却炉では特にこれらの間に隔壁や開閉扉が設けられているわけではなく、一体の炉内空間を形成している。

上記のように本実施形態の焼却炉１０は、木屑燃焼部１６に堆積した木屑とともにその木屑上部（廃棄物燃焼部１５）に堆積した廃棄物を燃焼させる。これらを燃焼させるときには点火バーナー３３を用いる。そしてこれら木屑と廃棄物とは燃焼しながらガス化し、その燃焼温度は１０００〜１１００℃に上昇する。

焼却炉１０の炉心には、２本の上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂが取り付けられている。これらの上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂは、それぞれ焼却炉１０の内部空間における最上部である炉体最上部１３と、木屑の上に堆積させる廃棄物を燃焼させる廃棄物燃焼部１５とを炉体外部で連通するように配置される。上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂは、廃棄物燃焼部１５に対して水平または下方を向くように取り付けられている。なお本実施例では水平に対して１５°下方に向かって取り付けられている。

上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂには、その上方において蒸気／エア吹き込み用配管２１ａ，２１ｂが取り付けられ、エアとともに蒸気が導入される。この蒸気／エア吹き込み用配管２１ａ，２１ｂは、上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂの内部を下方に向かって送風（蒸気の噴出）するような角度で取り付けられている。
また上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂ下部の屈曲部には、エアを吹き込むためのエア吹き込み用配管２２ａが取り付けられて、エアが廃棄物燃焼部１５に向かって送風されるようになっている。

これにより燃焼時に発生して炉体最上部１３に上昇したガスは、上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂに対する蒸気／エアの吹き込み作用によって、上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂの内部に吸引され、蒸気によって水性化して下方に押し戻されて廃棄物燃焼部１５へと循環する。ここでは蒸気を導入することによって、排ガスに含まれるタールの分解を促進することができる。またエア吹き込み用配管２２ａによるエアは廃棄物燃焼部１５に供給されて廃棄物の燃焼を促進させる。

また焼却炉１０の炉心には、４本の下部排ガス循環用パイプ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが設けられている。これら下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄは、それぞれ焼却炉１０の内部空間における炉体中間部１４と、木屑燃焼部１６の下方に配置された受皿２８の周囲の空間とを炉体外部で連通するように配置されている。炉体中間部１４に位置する下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄのガス吸引口は、上記の上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂのガス吸引口と、燃焼部との間の位置に設けられる。そしてこれら下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄは、木屑燃焼部１６において水平または下方を向くように取り付けられている。本実施例では、下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄは、水平に対して５°下方に向かって木屑燃焼部１６に対して取り付けられている。

また各下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄには、エア吹き込み用配管２４ａ，２４ｂがそれの下方部分に接続されている。そしてこれらエア吹き込み用配管２４ａ，２４ｂにはブロワ等の送風手段が接続されていて、下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄの内部を下方に向かって送風がなされるように構成されている。

このような構成によって、下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄにより炉体中間部１４から排ガスを吸気して、木屑燃焼部１６に向かって排ガスを送り込むことができる。このときに、下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄの内部では、炉体中間部１４から吸引したガスは、エア吹き込み用配管２４ａ，２４ｂから吹き込まれたエアに含まれる酸素が混合されると同時に自燃し、１２００℃〜１３００℃に上昇する。そしてその高温のガスは、木屑燃焼部１６に供給される。

木屑燃焼部１６及び廃棄物燃焼部１５で燃焼した灰（燃え殻）は、木屑燃焼部１６の下部に設けられた受皿２８上に堆積する。すなわち焼却の開始時には受皿２８上に木屑が堆積するが、これらが燃焼して灰分となり、燃焼中には受皿２８上には燃焼物の灰分が堆積するようになる。

そして受皿２８部の周囲には、上述のように下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄから１２００℃〜１３００℃の高温のガスが吹き込まれる。そしてこの状態で、助燃バーナー３１，３２を点火することにより、受皿２８部を１４００℃〜１５００℃に上げることができ、灰を溶融させてスラグ化することができる。助燃バーナー３１，３２は、廃油もしくは重油を燃料として燃焼するバーナーを適用する。そして受皿上で溶融したスラグは、受皿２８の縁を越えて外側へ流れ出し、燃焼部下部１７の底部に向かって流動・落下していく。

本実施例では、２機の助燃バーナー３１，３２が設置されているが、常に両方の助燃バーナー３１，３２を使用する必要はなく、例えば上側の助燃バーナー３１を使用して受皿２８部の灰を溶融させ、燃焼部下部１７に流れ出たスラグの状態や、受皿２８から炉内に飛散した灰分等の状態に応じて適宜下側の助燃バーナー３２を使用するようにしてもよい。また助燃バーナーの設置数と設置位置は、上記構成に限定されず適宜最適な構成を設定することができる。

上記のように、自燃した高温ガスを木屑燃焼部１６に供給し、助燃バーナー３１，３２で助燃することにより、受皿２８の周囲の木屑燃焼部では最高１８００℃程度まで温度を上げることができ、これら助燃バーナー３１，３２を適宜使用することで、無害化した溶融スラグを安定して生成させることができるようになる。燃焼部下部１７におけるスラグの様子は、覗き窓１９を使用して観察することができる。

スラグ排出路２９から炉外に排出された溶融スラグは、例えば図示しないスラグ冷却装置に送られて、冷却水槽で冷却されることにより粒状の水砕スラグとなる。このような水砕スラグは、骨材等の各種用途に再利用することができる。

また、燃焼部下部１７のガスは、排ガスとして煙道１８に導入される。煙道１８における排ガスの排出方向の先端部には、例えば図示しないバグフィルタが備えられ、排ガスに含まれる煤塵を捕捉して環境中に排出されないようにする。また、排ガスを冷却する冷却塔を備えるようにしてもよい。バグフィルタで捕捉された飛灰は、安定化処理を行ったあとに例えば埋め立て等に供せられる。

また煙道１８から排出される排ガスを利用して廃棄物発電（ごみ発電）のシステムを構築することができる。廃棄物発電は、廃棄物を焼却する際に発生する余剰熱量を電力として回収して発電するもので、燃料が廃棄物であるため石油使用量を削減でき、温暖化の原因物質の一つである二酸化炭素の排出量を抑制できる。ここでは余剰熱量で蒸気タービンを回し、発電するシステムを適用することができる。例えば、本例では、煙道１８から約１３００〜１４００℃の排ガスが排出される。この排ガスを利用して、排ガスが８００〜９００℃程度になったところでボイラーに導入し、ボイラーにより得られた蒸気を蒸気タービンに導入することで上記の廃棄物発電が実現できる。

図３は、図１のＡ―Ａ矢視における上面要部概略図で、図中、４１はセンサ取り付け口、４２は中和剤投入口である。センサ取り付け口４１には、温度検出装置のセンサ、もしくは圧力検出装置のセンサが取り付けられ、該センサによって炉内の温度管理のための炉内温度情報、あるいは圧力管理のための圧力情報を得る。また、中和剤投入口４２からは、石灰を投入し、塩化ビニール等の焼却物を焼却することによって生じる塩素を中和することができる。すなわち、酸化カルシウム（もしくは水酸化カルシウム）と塩素とを反応させて塩化カルシウムとすることにより、排ガスの無害化をより推進させることができる。
また２カ所の安全弁取り付け座１２には、安全弁が取り付けられる。安全弁は、炉内の圧力が過度に上昇した場合に、弁を開放して圧力を低下させる安全装置として機能する。

図４は、図１のＢ−Ｂ矢視における要部の水平断面概略図である。上部排ガス循環用パイプ２０ａ，２０ｂは、その管軸方向が炉の中心から外れるように配置されている。また下部排ガス循環用パイプ２３ａ〜２３ｄは、一対の下部排ガス循環用パイプ２３ａ，２３ｂと、もう一対の下部排ガス循環用パイプ２３ｃ，２３ｄにより構成される。前者の下部排ガス循環用パイプ２３ａ，２３ｂは、その管軸方向が炉の中心から若干外れた状態で向き合って配置され、後者の下部排ガス循環用パイプ２３ｃ，２３ｄは、その管軸方向が炉の中心に向かうように対向して放射上に配置されている。

図５は、図１のＣ−Ｃ矢視における要部の水平断面概略図である。投入された木屑が堆積する木屑燃焼部１６には、エア吹き込み用配管２７が４方向に設けられている。また各エア吹き込み用配管２７の管軸方向は、炉の中心から外れるように配置されている。これにより木屑燃焼部１６の全体に対してエアを供給し、木屑を効率よく燃焼させることができる。

図６は、図１のＤ−Ｄ矢視における要部の水平断面図である。受皿２８上の灰は溶融スラグ化して燃焼部下部プレート３０の周囲の空間を流動・落下する。燃焼部下部プレート３０は、受皿２８が設置された木屑燃焼部１６の空間を囲む壁部の一部として配置され、受皿２８の周囲の温度を維持させるように機能している。

以上、本発明の焼却炉における具体的な実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されることなく、請求項の範囲を逸脱しない範囲で種々の応用、変更が可能であることはいうまでもない。

本発明に関わる焼却炉の一実施例を説明するための要部断面図である。 図１の焼却炉の一部を左側面から見た要部概略図である。 図１のＡ―Ａ矢視における上面要部概略図である。 図１のＢ−Ｂ矢視における要部の水平断面概略図である。 図１のＣ−Ｃ矢視における要部の水平断面概略図である。 図１のＤ−Ｄ矢視における要部の水平断面図である。

符号の説明

１０…焼却炉、１１…焼却物投入口、１２…安全弁取り付け座、１３…炉体最上部、１４…炉体中間部、１５…廃棄物燃焼部、１６…木屑燃焼部、１７…燃焼部下部、１８…煙道、１９…覗き窓、２０ａ，２０ｂ…上部排ガス循環用パイプ、２１ａ，２１ｂ…蒸気／エア吹き込み用配管、２２ａ…エア吹き込み用配管、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…下部排ガス循環用パイプ、２４ａ，２４ｂ…エア吹き込み用配管、２５…燃料投入口、２６…点検口、２７…エア吹き込み用配管、２８…受皿、２９…スラグ排出路、３０…燃焼部下部プレート、３１，３２…助燃バーナー、３３…点火バーナー、４１…センサ取り付け口、４２…中和剤投入口。

Claims (6)

1. 燃料とともに廃棄物を炉体内で燃焼し、燃焼した灰を溶融してスラグを生成する焼却炉において、燃料とする木屑と該木屑の上に投入した廃棄物とを前記炉体内で燃焼させる燃焼部と、該燃焼部における燃焼により発生するガスを前記燃焼部の上方の前記炉体内の空間から吸引し、前記燃焼部に循環させる複数のガス循環用パイプと、前記複数のガス循環用パイプにエアを吹き込むエア吹き込み手段と、前記燃焼部における燃焼を補助するための助燃バーナーとを備え、前記燃焼部における燃焼灰を溶融してスラグを生成することを特徴とする焼却炉。
2. 請求項１に記載の焼却炉において、前記ガス循環用パイプは、前記炉体内の最上部近傍からガスを吸引し、前記燃焼部の廃棄物堆積部に供給する上部排ガス循環用パイプと、前記燃焼部と前記上部排ガス循環用パイプのガス吸引口との間の炉体の中間部からガスを吸引し、前記燃焼部の木屑堆積部近傍に供給する下部排ガス循環用パイプとを有し、前記エア吹き込み手段により前記下部排ガス循環用パイプにエアを吹き込むことにより、ガスとエアが混合されたときに自燃した状態となることを特徴とする焼却炉。
3. 請求項１または２に記載の焼却炉において、前記燃焼部は、前記木屑を保持する受皿を有し、該受皿上で木屑及び廃棄物が燃焼して灰となり、前記下部排ガス循環用パイプによって循環したガスと前記助燃バーナーによる熱が前記受皿上の灰を溶融し、溶融スラグとなって該受皿から流出することを特徴とする焼却炉。
4. 燃料とともに廃棄物を炉体内で燃焼し、燃焼した灰を溶融してスラグを生成する廃棄物の焼却方法において、燃料として木屑を使用し、焼却炉の炉体内に木屑と廃棄物とを投入し、木屑の上に廃棄物を堆積させる堆積ステップと、該木屑と廃棄物が燃焼することにより発生したガスを前記木屑及び廃棄物上方の炉体内空間から吸引し、前記木屑及び廃棄物の燃焼部に循環させるガス循環ステップと、前記木屑及び廃棄物の燃焼を補助するための助燃バーナーを使用して前記木屑及び廃棄物の燃焼灰を溶融してスラグを生成する溶融ステップとを有することを特徴とする廃棄物の焼却方法。
5. 請求項４に記載の廃棄物の焼却方法において、前記ガス循環ステップは、前記炉体内の最上部近傍からガスを吸引して前記廃棄物が堆積する部分に供給するとともに、前記木屑と廃棄物の燃焼部と、前記炉体内の最上部近傍におけるガス吸引口との間の炉体の中間部からガスを吸引して前記木屑が堆積する木屑堆積部近傍に供給し、前記炉体の中間部から吸引したガスにエアを混合することにより、該エアを混合したガスを自燃させることを特徴とする廃棄物の焼却方法。
6. 請求項４または５に記載の廃棄物の焼却方法において、前記溶融ステップは、前記自燃したガスと前記助燃バーナーによる熱により、前記木屑を保持する受皿上で木屑及び廃棄物が燃焼した灰を溶融させ、前記受皿から流出させることを特徴とする廃棄物の焼却方法。

Images