JP3263477B2 - 廃棄物焼却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般の生ゴミやプラス
チック、発砲ウレタン等の廃棄物焼却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼バ−ナ−によって廃棄物を燃焼させ
る焼却装置は、例えば特開昭６３−６３１８号公報に見
られるように筒型の燃焼器内に向けて設置したバーナー
の燃焼炎を前記廃棄物に当てて焼却するようにしてい
る。また、燃焼器の内径（内容積）は焼却能力が高いも
のは大きく、低いものは小さく設定されている。

【０００３】さらに、廃棄物はその材料によって着火後
には燃焼器内の高温度によって自然に燃焼する所謂自燃
性の高いものと、なかなか着火せず着火しても自然に燃
焼しない自燃性の低いものとがあり、例えばＡＢＳ樹脂
は高く、塩化ビニ−ル樹脂は低いとされている。このた
め、前記燃焼器内に自燃性の高い多量のＡＢＳ樹脂を投
入すると、火勢が強くなり燃焼器の鉄製の側壁材料が熱
変形する危険があることから、例えば燃焼器の側壁の色
や輻射熱を見ながら高温と判断した場合は、前述の先行
技術には開示されていないが、燃焼器の側壁に設けた放
水装置によって廃棄物に直接水をかけて消火し、燃焼器
内の温度下げるようにしている。

【０００４】また、燃焼筒内の高さの異なる位置に燃焼
バ−ナ−と焼却バ−ナ−を配置し、廃棄物の種類や含水
量、自燃性の高低に応じて上側の焼却バ−ナ−の点火の
要否を選択して燃焼するもの、即ち、自燃性の低いもの
ついては燃焼バ−ナ−を点火し、自燃性の高いものつい
ては焼却バ−ナ−のみに点火する。

【０００５】さらに、廃棄物を燃焼することにより一次
燃焼室内から排出する未燃ガスを二次燃焼室に導いて、
該二次燃焼室内で再度燃焼してクリーンな排気ガスを外
気中に放出するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の放水
装置による消火は、高温となって燃焼している廃棄物に
直接、水流のある水をかけて行うものであるため、この
水に勢いがあり直接、燃焼器の側壁に当ってこの水の当
った部分の側壁が急激な温度変化により熱クラックを生
じて脆くなり凹設するとともに、廃棄物から多量の煙が
発生して外気中に放出し、空気汚染を生じたり操作者の
呼吸器系に悪影響を及ぼす危険があった。

【０００７】この現象はちょうど焚火中にバケツ内の水
をかけて消火するときに似たものであり、水量が多く一
気にかけるとより顕著になる。そして、消火に要する時
間は、前述のように水流であるために水流が直接かから
ない所の温度低下が遅くなるため、廃棄物の全体の温度
を下げるには少なくとも１分以上の時間を要し、その結
果、使用する水量も多くなった。

【０００８】また、消火後の廃棄物には多量の水分を含
むために、次に再度燃焼させる場合には短時間で廃棄物
の温度を上げることができない欠点があった。

【０００９】さらに、未燃ガスを二次燃焼室に導いて、
該二次燃焼室内で再度燃焼してクリーンな排気ガスを外
気中に放出するものにおいては、前述のような放水装置
によって消火時に生ずる多量の煙が二次燃焼室内に入り
込み、該二次燃焼室の処理能力を超えて多量の煙や未燃
ガスが外気中に放出し、大気汚染の原因となった。

【００１０】本発明は、燃焼筒内が所定温度以上の時に
は霧発生装置により噴霧された水の気化熱により燃焼筒
内の温度を下げて廃棄物の燃焼速度を低下し、多量の煙
や未燃ガスが外気中に放出するのを防止するものであ
る。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物を投入
する燃焼筒及びこの燃焼筒の側壁に設けられ該燃焼筒内
に向けて燃焼炎を放射する燃焼バーナーとからなる一次
燃焼室と、該一次燃焼室内に向けて噴霧する霧発生装置
と、前記一次燃焼室と分離しダクトを介し一次燃焼室と
連通して設けられ、前記一次燃焼室内からダクトを介し
て導入した未燃ガスを燃焼し外気中に放出する処理バー
ナーを有した二次燃焼室とからなり、前記霧発生装置
は、前記二次燃焼室が所定温度以上の時に作動して燃焼
筒内に噴霧し、この噴霧された水の気化熱により燃焼筒
内の温度を下げて廃棄物の燃焼速度を低下するものであ
る。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【作用】本発明は、一次燃焼室内の未燃ガスを導いて燃
焼し、一次燃焼室とは分離しクリーンな排気を行う二次
燃焼室を設けたものにおいて、前記二次燃焼室が所定温
度以上の時に霧発生装置を作動して燃焼筒内に噴霧し、
この噴射された水の気化熱により燃焼筒内の温度を下げ
て廃棄物の燃焼速度を低下することにより、一次燃焼室
からの多量の煙の発生がなくなるため、二次燃焼室内に
処理能力を超えた多量の煙が二次燃焼室内に流入するの
を防止する。

【００１９】

【実施例】本発明の構成を実施例の図１と図２に基づい
て説明する。（１）は装置本体、（２）は上部に廃棄物
の投入口（３）を有した円筒状で厚みのある燃焼筒で、
一次燃焼室（４）を形成する。（５）は前記燃焼筒
（２）の側壁の下方に位置して設けられ該燃焼筒内に向
けて燃焼炎を放射する燃焼バ−ナ−、（６）は前記燃焼
筒（２）の側壁の上方で前記燃焼バ−ナ−（５）よりも
高い位置に設けた焼却バ−ナ−で、前記燃焼筒（２）内
に向けて燃焼炎を放射する。（７）は前記燃焼筒（２）
の側壁であって前記焼却バ−ナ−（６）よりも高い位置
に設けた霧発生装置で、図２に示すように前記燃焼筒
（２）の側壁に該燃焼筒内に向けて直径が１ｍｍ程度の
複数個の噴霧孔（８）‥を穿設したノズル（９）を取り
付けており、且つ、水道等に直結したポンプ（図示せ
ず）に連結している。（１０）は前記燃焼筒（２）の底
部で前記燃焼バ−ナ−（５）よりも下方に設置した火格
子で、適所に焼却後の灰を通過して前記燃焼筒（２）の
底部に落下する透過孔（図示せず）を有している。（１
１）は前記燃焼筒（２）の投入口（３）の周辺に枢着し
該投入口を開閉する蓋体で、回転ハンドル（１２）の操
作によりワイヤ−（１３）を巻き取って投入口（３）を
開放し、あるいはワイヤ−（１３）の巻き取りをゆるめ
て投入口（３）を閉塞する。

【００２０】（１４）は前記一次燃焼室（４）と分離し
前記燃焼筒（２）よりも上方に設けた処理筒で、前記一
次燃焼室（４）より排出した未燃ガスを後述する数本の
ダクトを介して導入し燃焼させる二次燃焼室（１５）を
形成する。（１６）は前記処理筒（１４）の内壁に取り
付けた該処理筒内の温度を検出する温度センサーで、前
記霧発生装置（７）と接続され、燃焼筒（２）内で焼却
する廃棄物の種類に応じて検出する所定温度を設定す
る。例えば、水分を多く含み自燃性の低い連続着火の必
要な生ゴミや、自己燃焼するまでは強制で着火させるゴ
ミ等の場合は所定温度として７００度を設定し、水分が
なく自燃性の高いタイヤやプラスチック等を燃焼させる
場合は所定温度として７５０度を設定する。

【００２１】（１７）は前記燃焼筒（２）の比較的下部
と前記処理筒（１４）とを連通する第１排気ダクト、
（１８）は前記燃焼筒（２）の燃焼バ−ナ−（５）と焼
却バ−ナ−（６）間に連結し前記処理筒（１４）とを連
通する第２排気ダクト、（１９）は前記燃焼筒（２）の
上部と前記処理筒（１４）とを連通する第３排気ダク
ト、（２０）は前記蓋体（１１）と前記処理筒（１４）
とを連通する第４排気ダクトで、詳図していないが前記
蓋体（１１）の開閉時にはこの蓋体と分離する構成とな
っている。（２１）は前記処理筒（１４）の下部より該
処理筒内に向けて燃焼炎を噴射する処理バーナー、（２
２）は前記処理筒（１４）の上部に固定した排気筒で、
その下部を該処理筒内に連通し上部を外気中に開口して
いる。（２３）は上端の開口部（図示せず）を前記排気
筒（２２）内に遊貫した送気ダクト、（２４）は消臭装
置、（２５）は該送気ダクト内に大風量を送り込むブロ
ア−である。

【００２２】次に図１から図３（フロ−チャ−ト）によ
り動作について述べる。

【００２３】始めに、前記蓋体（１１）を開放して投入
口（３）より前記燃焼筒（２）内に比較的水分の多い生
ゴミ（Ｗ）を入れて回転ハンドル（１２）の操作により
ワイヤ−（１３）をゆるめて前記蓋体（１１）を下げて
投入口（３）を閉塞する。この場合の生ゴミ（Ｗ）は自
燃性が低いため、選択スイッチ（図示せず）によって生
ゴミの燃焼に適したバーナーの選択を行い、燃焼バ−ナ
−（５）のみを選択する（Ｓ１．Ｓ２）。この場合の燃
焼バ−ナ−（５）を選択する理由は、生ゴミは水分が多
いために下部から燃焼させる方が燃焼効率がよいためで
ある。

【００２４】前述の燃焼バ−ナ−（５）の選択により、
前記温度センサー（１６）の所定温度が７００度に設定
される（Ｓ３）とともに燃焼筒（２）内での燃焼が行わ
れる（Ｓ４）。

【００２５】一方、前述の廃棄物の燃焼動作に伴い、前
記処理バーナー（２１）に着火して前記処理筒（１４）
内を高温にすると共にブロア−（２５）を動作させて前
記処理筒（１４）内を負圧に近い状態として前記燃焼筒
（２）内の下部、中部、上部、最上部に充満する未燃ガ
スを第１排気ダクト（１７）、第２排気ダクト（１
８）、第３排気ダクト（１９）、第４排気ダクト（２
０）のそれぞれのダクトにより吸引して前記処理筒（１
４）内に送り込む。燃焼筒（２）内に充満した未燃ガス
は処理筒（１４）内の高温によって完全燃焼して無色、
無臭となった後、ブロア−（２５）によって送気ダクト
（２３）の下部から吸引されて該送気ダクトの上部から
外気中に放出される。

【００２６】一次燃焼室（４）での燃焼中においては、
常に温度センサー（１６）が二次燃焼室（１５）内の温
度を検出している（Ｓ５）。やがて、燃焼筒（２）内で
の廃棄物の燃焼が安定すると燃焼筒内の温度が高温とな
るため、再投入した廃棄物も短時間のうちに着火して燃
焼することから、廃棄物の連続投入に伴って燃焼筒
（２）内が高温となる。

【００２７】このため、処理筒（１４）側も高温とな
り、温度センサー（１６）が、二次燃焼室（１５）内の
温度が７００度に達したことを検出すると（Ｓ６）、制
御回路（図示せず）に入力して前記霧発生装置（７）を
作動する（Ｓ７）。

【００２８】作動を開始した霧発生装置（７）は、ポン
プを起動しノズル（９）の噴霧孔（８）‥より燃焼筒
（２）内に向けて噴霧する。この時の霧は図２の複数個
の噴霧孔（８）‥より燃焼筒（２）内の燃焼バ−ナ−
（５）のかなり上方から水平方向に噴霧され、放物線を
描きながら一次燃焼室（４）内の上部から下部にかけて
落下し廃棄物（Ｗ）に注がれる。このため、この噴霧さ
れた水の気化熱により燃焼筒内の温度が急激に下がり廃
棄物の燃焼速度が低下する。この時の霧発生量は、前記
燃焼バ−ナ−の熱量（３２３ＫｃａＩ／分）よりも大き
い気化熱量になるような量（例えば７５４ＫｃａＩ／
分）に設定する。この量は後述する焼却バ−ナ−（６）
の熱量（燃焼バ−ナ−と同じ熱量＝３２３ＫｃａＩ／
分）よりも大きい気化熱量にもなる。

【００２９】かくして、この噴霧により、燃焼筒内の気
化熱が奪われて急激に温度が下がり、温度センサー（１
６）が、二次燃焼室（１５）内の温度が６５０度まで低
下したことを検出すると（Ｓ８）、温度センサー（１
６）の出力により前記霧発生装置（７）の作動を停止す
る（Ｓ９）。

【００３０】その後は、再度、燃焼筒（２）内に廃棄物
を投入することにより燃焼を再開し前述と同様な動作を
行う。

【００３１】ところで、水分のないプラスチック等の廃
棄物の場合には、自燃性が高いため、選択スイッチ（図
示せず）によってプラスチックの燃焼に適したバーナー
の選択を行い、焼却バ−ナ−（６）のみを選択する（Ｓ
１．Ｓ２）。この場合の焼却バ−ナ−（６）を選択する
理由は、プラスチックは水分がないために上部から燃焼
させる方が燃焼効率がよいためである。即ち、仮に下部
から燃焼させた場合には燃焼筒（２）内の上部のプラス
チックに比べて下部のプラスチックの方が燃焼が早くな
ることから、上部のプラスチックが次々と落下して燃焼
部を覆い不完全燃焼を生ずるからである。

【００３２】前述の焼却バ−ナ−（６）の選択により、
前記温度センサー（１６）の所定温度が７５０度に設定
される（Ｓ１０、Ｓ１１）とともに燃焼筒（２）内での
燃焼が行われる（Ｓ１２）。

【００３３】この場合の燃焼動作は前述と同様であり、
前記処理バーナー（２１）に着火して前記処理筒（１
４）内を高温にすると共にブロア−（２５）を動作させ
前記一次燃焼室（４）での燃焼中においては、常に温度
センサー（１６）が二次燃焼室（１５）内の温度を検出
している（Ｓ１３）。やがて、処理筒（１４）側が高温
となり、温度センサー（１６）が二次燃焼室（１５）内
の温度が７００度に達したことを検出すると（Ｓ１
４）、制御回路（図示せず）に入力して前記霧発生装置
（７）を作動する（Ｓ１５）。

【００３４】作動を開始した霧発生装置（７）は、複数
個の噴霧孔（８）‥より燃焼筒（２）内の焼却バ−ナ−
（６）の上方から水平方向に噴霧され廃棄物（Ｗ）に注
がれる。この噴霧された水の気化熱により燃焼筒内の温
度が急激に下がり、温度センサー（１６）が、二次燃焼
室（１５）内の温度が７００度まで低下したことを検出
すると（Ｓ１６）、温度センサー（１６）の出力により
前記霧発生装置（７）の作動を停止する（Ｓ１７）。

【００３５】尚、本発明では、燃焼バ−ナ−と焼却バ−
ナ−を別々に選択したが、例えば極度に水分の多い廃棄
物の場合は燃焼バ−ナ−と焼却バ−ナ−を同時に点火し
て廃棄物を高温により加熱して燃焼させることもでき
る。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【発明の効果】以上の様に本発明は、一次燃焼室内の未
燃ガスをダクトを介して一次燃焼室に導いて燃焼しクリ
ーンな排気を行う二次燃焼室を設けたものにおいて、二
次燃焼室が所定温度以上の時に霧発生装置を作動して燃
焼筒内に噴霧し、この噴霧された水の気化熱により燃焼
筒内の温度を下げて廃棄物の燃焼速度を低下することに
より、一次燃焼室からの多量の煙の発生がなくなるた
め、二次燃焼室内に処理能力を超えた多量の煙が二次燃
焼室内に流入するのを防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物焼却装置のシステム説明図であ
る。

【図２】同じく霧発生装置のノズルの正面図である。

【図３】同じくフローチャートを示すものである。

【符号の説明】

２ 燃焼筒 ４ 一次燃焼室 ５ 燃焼バ−ナ− ６ 焼却バ−ナ− ７ 霧発生装置 １４ 処理筒 １５ 二次燃焼室 ２１ 処理バ−ナ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 隆 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (72)発明者 福本 正美 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−14515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−38418（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−99411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/50 ZAB F23G 5/00 ZAB

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を投入する燃焼筒及びこの燃焼筒
   の側壁に設けられ該燃焼筒内に向けて燃焼炎を放射する
   燃焼バーナーとからなる一次燃焼室と、該一次燃焼室内
   に向けて噴霧する霧発生装置と、前記一次燃焼室と分離
   しダクトを介し一次燃焼室と連通して設けられ前記一次
   燃焼室内からダクトを介して導入した未燃ガスを燃焼し
   外気中に放出する処理バーナーを有した二次燃焼室とか
   らなり、前記霧発生装置は、前記二次燃焼室が所定温度
   以上の時に作動して燃焼筒内に噴霧し、この噴霧された
   水の気化熱により燃焼筒内の温度を下げて廃棄物の燃焼
   速度を低下することを特徴とする廃棄物焼却装置。