JP3081612B1 - 改質燃焼式焼却炉 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 各種ゴミを焼却するに際し、燃焼中に別の燃
料を必要とせず、殆ど無煙・無臭状態の完全燃焼に近
く、ゴミが焼却できるようにした。 【解決手段】 ゴミを焼却する焼却炉において、円筒状
で、両端にフランジ部2、2' が形成された下部外筒３
と、その内部には、下段にフランジ部４が形成され、上
段には、リング状の改質水供給管５が設置された燃焼筒
6からなる１次燃焼室１０と、両端にフランジ部12、12'
が形成され、一側面には、エア流入孔13が形成されてそ
の内部に補助燃焼筒15 が内設されたエア供給筒14から
なる２次燃焼室２０と、両端にフランジ部22 、22'を有
し、内部に集塵手段23 と排気誘導管25が埋設された集
塵筒(24 )が内設された上部外筒30が備えられ、上記２
次燃焼室20のエア流入孔13には、エア流入管33を有する
送風機32が連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、改質燃焼式焼却炉
に関するものであって、より詳細には各種ゴミを焼却す
るに際し、燃焼中に別の燃料を必要とせず、殆ど無煙・
無臭状態の完全燃焼に近く、ゴミが焼却できるようにし
た改質燃焼式焼却炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現代社会は、産業経済発展とともに、排
出される産業廃棄物と都市密集住居形態をなした後、ア
パート団地から排出される一般ゴミとリサイクルが不可
能な各種ゴミの排出量が夥しく増加しており、埋立が困
難でかつリサイクルの難しいゴミの効率的な焼却処理が
至急な状態である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、上記のように埋
立やリサイクルの難しいゴミを焼却するための焼却設備
が各地域別に設置され、運営されてはいるものの、焼却
設備の大型化によって設備費と運営費負担が大きく、設
置地域住民の拒否・反発による社会的問題が惹起されて
おり、さらに焼却の際、生じる排出ガス中の窒素酸化物
・ダイオキシンなどの有害ガス成分が基準値を遙かに上
回っており、大気環境に深刻な問題を惹起せしめてい
る。また、ゴミを焼却せずに埋立させる処理方法は、深
刻な土壌汚染と埋立地選定の限界点に達している実情
で、さらに深刻な問題として台頭されており、都市ゴミ
中、リサイクルが不適でありながら、焼却処理が可能な
一般ゴミ、廃プラスチック、ゴム、飲食物ゴミなどと産
業廃棄物に分類されるタイヤ、医療ゴミ、廃油、畜産排
出物など、今まで一般的な設備にては環境基準に適した
排気基準にあわせるか、少ない有害ガス排気状態での焼
却処理ができなかった。

【０００４】したがって、本発明は、上記のような従来
の問題点を解決するためのものであり、その目的は、ゴ
ミ中、リサイクルが不適でありながら、焼却処理が可能
な一般ゴミ、廃プラスチック、ゴム、飲食物ゴミなどと
産業廃棄物に分類されるタイヤ、医療ゴミ、廃油、畜産
排出物などを焼却の際、高熱分解（約1800℃) 過程を経
て殆ど無煙・無臭状態の完全燃焼に近いようにし、有害
ガス（一酸化炭素、窒素酸化物、煤煙など）の排出を顕
著に除去できるようにした新たな形態の改質燃焼式焼却
炉を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、ゴミを焼却する焼却炉において、円筒
状で両端にフランジ部が形成された下部外筒と、その内
部には、下段にフランジ部が形成され、上段には、リン
グ状の改質水供給管が設置された燃焼筒からなる１次燃
焼室と、両端にフランジ部が形成され、一側面には、エ
ア流入孔が貫通されたエア供給筒と、その内部に補助燃
焼筒が内設された２次燃焼室と、両端にフランジ部を有
し、内部に集塵手段を有する集塵筒が内設された上部外
筒が備えられた手段よりなるものである。このような本
発明で、上記２次燃焼室のエア流入孔には、エア流入管
を有する送風機が連結された手段を有する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に記載の発明の実施の
形態に基づいて、本発明をより具体的に説明すると次の
通りである。

【０００７】図１ないし図４に図示されているように、
本発明による焼却炉（１）の１次燃焼室(10)は、円筒状
で、両端にフランジ部（２、２')が形成された下部外筒
(3)と、その内部には、下段にフランジ部(4) が形成さ
れ、上段には、リング状の改質水供給管(5) が設置され
た燃焼筒(6) が設置され、２次燃焼室(20)は、両端にフ
ランジ部（12、12')が形成され、一側面には、エア流入
孔（13) が貫通されたエア供給筒（14）と、その内部に
補助燃焼筒（15）が内設され、上部外筒（30）は、両端
にフランジ部（22、22')を有し、内部に集塵手段（23）
を有する集塵筒（24）が内設されたことを表すものであ
る。

【０００８】この際、上記２次燃焼室（20）のエア流入
孔（13) には、送風機（32）がエア流入管（33) によっ
て連通・連結され、上記燃焼筒（６）中央内面には、水
受け（７）が形成され、外面下方へは、排水筒（８）が
形成され、排水筒（8)下段部に該当する燃焼筒（6)に
は、多数の筒孔（9)が形成されたものを表す。

【０００９】図２は、本発明による焼却炉の縦断面図で
あり、下部外筒（３）内部に燃焼筒(6) が嵌め込まれ、
フランジ部（4)によって結合されて空気通路（Ｓ）が形
成され、下部外筒（３）一側上部に形成された結合孔
（3a）には、改質水供給管(5）が嵌め込まれて結合さ
れ、下部外筒(3）上方には、フランジ部（2'、12）によ
ってエア供給管（14）が結合され、その内部には、補助
燃焼筒（15）が内設され、エア供給管（14）上方へは上
部外筒（30）がフランジ部（12' 、22）によって結合さ
れたことを表すものである。

【００１０】この際、エア供給管（14）に内設された補
助燃焼筒（15）は締結手段（16）によって上部外筒（3
0）に結合され、外面には、内側ドア（17）が回転によ
って開閉されるように結合され、上部外筒（30）内部に
は、集塵手段（23）と排気誘導管（25）が内設された集
塵筒（24）が結合され、上部外筒（30）の上方には、排
気筒（40）がフランジ部(22'、42）によって結合された
ものを表す。

【００１１】さらに、上記集塵筒（24）に内設された排
気誘導管（25）一側下段には、排水口（26）が設置され
る。

【００１２】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、送
風機（32）からエア供給筒（14）に一定量のエアが供給
されるが、エア供給筒（14）の内面に沿って旋回され、
燃焼筒(6) の上段には、多数個の排出孔（5a）が形成さ
れた改質水供給管（5)と受け網（18）が設置されたこと
を表すものである。

【００１３】図４は、本発明による改質燃焼式焼却炉の
使用状態を表す縦断面図であり、送風機（32）から供給
されたエアがエア供給筒（14）内面に沿って旋回されな
がら、一部分は上部外筒（30）の方へ供給されて集塵筒
（24）と上部外筒(30)を冷却させながら、再度下降して
供給され、一部分は旋回されながら、下部外筒（3)内面
に沿って下降された後、再度燃焼筒（６）の外面に沿っ
て旋回されながら、供給されることを表すものである。

【００１４】この際、燃焼筒(6) へ供給されたエアは、
内面に沿って下方へ旋回されるが、改質水供給管(5) の
排出孔（5a）を通じて供給される改質水とともに混合さ
れた状態であり、改質水は、気化されて液体ではない気
体状態をなすようになる。

【００１５】さらに、送風機（32）によるエア供給と改
質水供給管（５）を通じた改質水の供給は、制御部（5
0）によって供給量が調節され、排気筒（40）の一側方
へは、排気測定のための排気供給管（43）が結合された
ものである。

【００１６】図面中、未説明符号19は外側ドア、24' は
フランジ部、27は集塵用水供給管、Ｄは再出口、Ｐは補
助燃料供給ノズルである。

【００１７】このような本発明の使用状態を説明すると
次の通りである。図１ないし図４に図示されているよう
に、ゴミ（ゴミ中、リサイクルが不適でありながら、焼
却処理が可能な一般ゴミ、廃プラスチック、ゴム、飲食
物ゴミなどと産業廃棄物に分類されるタイヤ、医療ゴ
ミ、廃油、畜産排出物など）を焼却しようとするなら、
先ず、エア流入筒（14）に形成された外側ドア(19)と補
助燃焼筒（15）外面に結合されて回転・開閉される内側
ドア（17）を開放し、一定量のゴミを入れて燃焼筒
（６）に積層させた後、ゴミを点火（手動や自動点火装
置を用いる) させた後、内・外ドア(17 、19）を閉めて
内部を閉鎖させる。

【００１８】この状態で、制御部(50)を操作して送風機
（32）を駆動させ、エア供給筒(14)に一定量のエアが供
給されるようにし、これとともに、改質水貯蔵容器（図
面に図示されていない）から一定量の改質水が改質水供
給管(5) を通じて燃焼筒(6)内部へ供給されるようにす
る。

【００１９】この際、送風機（32）から供給されるエア
は、エア供給筒（14）の接線方向内面に沿って旋回され
ながら、一部は、上部外筒（30）方へ上昇され、残り
は、旋回されながら、下降されて下部外筒（３）方へ供
給された後、再度逆流（上昇）されて燃焼筒(6）の外面
に沿って旋回されながら、燃焼筒（６）内部へ供給され
るが、改質水供給管（５）から排出される改質水と混合
された状態で燃焼筒(6)内面に沿って旋回される。

【００２０】このようにして、改質水とエアが混合され
た状態で、燃焼筒(6) に供給されることによって初期燃
焼されたゴミの火花と化学的に反応するようになり、約
1800℃の高熱分解による完全燃焼ができるので、高温の
燃焼熱をボイラーなどの加熱原として有用に活用できる
ようになるものである。

【００２１】この際、改質水供給管（５）の排出孔（5
a) から供給された改質水の過剰供給は、燃焼筒(6) 内
面に設置された水受け(7）によって防止され、最終ゴミ
焼却のとき、底、すなわち受け網（18）上に残った少量
の燃焼のときには、水受け(7)によって排水された改質
水が排水筒（８）に沿って燃焼筒（６）に形成された筒
孔(9) へ少量のエアとともに供給され、残った少量のゴ
ミ燃焼が円滑に行われ、集塵筒（24）への集塵用水の供
給は、集塵手段（23）上方に設 置された集塵用供給管
（27）によって供給されるが、供給された集塵用水は、
排水口（26) を通じて浄化部（60) を経た後、再度集塵
用水供給管（27）へ供給されて連続に循環される。

【００２２】このような燃焼の際、燃焼放射熱によって
乾留および水の蒸気化がなされて旋回留が形成されるた
めに可燃気体を空気が取囲む状態で燃焼されるので、未
燃ガスが外部へ流出されず、完全燃焼に近く燃焼されて
殆ど無煙・無臭・無色状態の排気が排出される。

【００２３】一方、ゴミの焼却過程において、Ｃ、Ｈ＋
Ｈ₂Ｏ →ＣＯ＋Ｈ₂の水性ガス（改質）反応過程は、(Ｃ
Ｏ＋Ｈ₂)＋ Ｏ₂ →ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ の燃焼過程の化学的反
応を起こすようになるので、煤煙は無論、臭い（悪
臭）、有害ガス（ＣＯ、ＮＯ_X、ＳＯ_Xなど) およびダイ
オキシンが殆ど排出されなくなる。

【００２４】このように本発明による焼却炉を用いたゴ
ミ焼却のときに発生された排気ガスの測定結果は、下記
表の通りである。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】このように、本発明による改質燃焼式焼
却炉を用いることによって、リサイクルに不適ながら、
焼却処理が可能な一般ゴミ、廃プラスチック、ゴム、飲
食物ゴミなどと産業廃棄物に分類されるタイヤ、医療ゴ
ミ、廃油、畜産排出物などを殆ど無煙・無臭状態の完全
燃焼に近くなるようにし、有害ガス（一酸化炭素、窒素
酸化物、煤煙など）の排出が殆ど除去できて環境汚染を
防止することができ、さらに焼却に要する燃料が節約で
きて経済的な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す焼却炉を表す分解斜
視図である。

【図２】本発明の実施の形態を示す焼却炉の縦断図面で
ある。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の実施の形態を示す改質燃焼式焼却炉の
使用状態を表す縦断面図である。

【符号の説明】

１：焼却炉 ２、2'、４、１2 、１2'、２2 、２2'、２4'、４２：フ
ランジ部 ３：下部外筒 ５：改
質水供給管 ５ａ：排出孔 ６：燃
焼筒 ７：水受け ８：排
水筒 ９：筒孔 １０：
１次燃焼室 １３：エア流入孔 １４：
エア供給筒 １５：補助燃焼筒 １６：
締結手段 １７：内側ドア １８：
受け網 １９：外側ドア ２０：
２次燃焼室 ２３：集塵手段 ２４：
集塵筒 ２５：排気誘導管 ２６：
排水口 ２７：集塵用水供給管 ３０：
上部外筒 ３２：送風機 ３３：
エア流入管 ４０：排気筒 ４３：
排気測定口 ５０：制御部 ６０：
浄化部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/00 F23G 5/14 - 5/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴミを焼却する焼却炉において、 円筒状で、両端にフランジ部(2、2') が形成された下部
   外筒（３）と、その内部には、下段にフランジ部（４）
   が形成され、上段には、リング状の改質水供給管（５）
   が設置された燃焼筒（６）からなる１次燃焼室（１０）
   と；両端にフランジ部（12、12')が形成され、一側面に
   は、エア流入孔（１３）が形成されてその内部に補助燃
   焼筒（15) が内設されたエア供給筒（14）からなる２次
   燃焼室（２０）と；両端にフランジ部(22 、22')を有
   し、内部に集塵手段（23) と排気誘導管(25)が埋設され
   た集塵筒（24) が内設された上部外筒（30）が備えられ
   たことを特徴とする改質燃焼式焼却炉。
2. 【請求項２】 上記１次燃焼室（10）の燃焼筒（６）内
   面中央には、水受け（７）が形成され、外面下方へは、
   排水筒（８）が設置されたことを特徴とする請求項１に
   記載の改質燃焼式焼却炉。
3. 【請求項３】 上記２次燃焼室（20）のエア流入孔（1
   3）には、エア流入管（33）を有する送風機（32）が連
   結されたことを特徴とする請求項１に記載の改質燃焼式
   焼却炉。
4. 【請求項４】 上記２次燃焼室（20）の補助燃焼筒（1
   5）外面には、内側ドア（17）が設置され、エア供給筒
   （14）には、外側ドア（19）が設置されたことを特徴と
   する請求項１に記載の改質燃焼式焼却炉。