JP3349708B2 - ごみ焼却設備 - Google Patents

ごみ焼却設備

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JP3349708B2 JP50567097A JP50567097A JP3349708B2 JP 3349708 B2 JP3349708 B2 JP 3349708B2 JP 50567097 A JP50567097 A JP 50567097A JP 50567097 A JP50567097 A JP 50567097A JP 3349708 B2 JP3349708 B2 JP 3349708B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、ごみの焼却と、焼却により生じる焼却残滓
の溶融とを連続して行うごみ焼却設備に関する。
発明の背景 従来、廃棄物の焼却と、焼却により生じる焼却灰など
の焼却残滓の溶融とを連続して行うことができる焼却炉
として、たとえば縦型移動床炉がある。この縦型移動床
炉は、上部から廃棄物を投入して下部に酸化剤（空気ま
たは酸素富化空気）を供給し、流動層下部で廃棄物を燃
焼させ、その燃焼熱により残滓を加熱溶融するものであ
った。
しかし、上記縦型移動床炉では、廃棄物と酸化剤が対
向流となり、廃棄物から発生する熱分解ガスが排ガスと
共に下流側に流出するため、炉下部の溶融室の温度が低
く、廃棄物を燃焼させた熱量だけでは残滓を溶融させる
ことができず、通気効果も含めた助燃剤としてコークス
を投入し、このコークスから得られる熱により残滓を溶
融していた。したがって、貴重な資源であるコークスを
使用し、これにより処理コストが高くなるという問題が
あった。
発明の開示 本発明は、高効率で廃棄物を処理できて焼却コストを
低減できるごみ焼却設備を提供することを目的とする。
この目的をために、本発明のごみ焼却設備は、廃棄物
を前処理する前処理設備と、前処理設備により処理され
た廃棄物を加熱焼却した後その残滓を連続して溶融処理
する焼却溶融設備からなり、前記前処理設備は、廃棄物
を破砕する粗破砕機と、粗破砕機により破砕された粗破
砕物から主として可燃物からなる軽破砕物と不燃物を多
く含む重破砕物とを分別する粗破砕物選別機と、重破砕
物から再利用可能な金属類を選別除去する資源回収物選
別機と、粗破砕物選別機から排出された軽破砕物をさら
に破砕する細破砕機とを具備し、前記焼却溶融設備は、
被焼却物を加熱焼却する焼却室と、この焼却室と一体的
に形成されて焼却室で生じる焼却残滓を焼却室から連続
移送可能で、かつ溶融バーナを有する溶融室と、前記細
破砕機の排出側に設けられた分級装置と、前記分級装置
の細粒破砕物排出側から全部または一部の細破砕物を前
記溶融室の溶融バーナに導入する溶融燃料供給手段と、
前記資源回収物選別機で分別された重破砕物を焼却室に
導入するとともに、前記分級装置の粗細粒破砕物排出側
から残部細破砕物を焼却室に導入する破砕物供給手段と
を具備したことを特徴とする。
上記構成の前処理設備において、粗破砕機で廃棄物が
粗破砕された後、粗破砕物が粗破砕物選別機および資源
回収物選別機に送られ、粗破砕物選別機により粗破砕物
を主として可燃物からなる軽破砕物と不燃物を多く含む
重破砕物とが分別される。そして、重破砕物が資源回収
物選別機に送られて再利用可能な金属類が選別除去され
た後、重選別物が破砕物供給手段を介して焼却溶融設備
の焼却室に送られる。また、軽破砕物は細破砕機に送ら
れてさらに小さく破砕され、分級装置により分級された
細破砕物の全部または一部が溶融燃料供給手段を介して
溶融室の溶融バーナに送られ、残部が破砕物供給手段を
介して焼却室に送られ燃焼焼却される。そして、焼却室
では、重破砕物と残部細破砕物が加熱燃焼され、さらに
焼却残滓が燃焼室から溶融室に連続して送られる。そし
て溶融室では、細破砕物の全部または一部を燃料とする
溶融バーナにより加熱溶融され、減容化および無害化が
図られる。
上記構成によれば、溶融バーナの燃料として廃棄物を
前処理して細かく破砕したものを使用するので、運転コ
ストを大幅に低減することができる。また焼却室から溶
融室への焼却残滓を連続移送可能な一体形に構成したの
で、分離形のように焼却残滓が一旦冷却された後、再加
熱されるのではないので、熱エネルギーのロスが少なく
効率良く運転できる。また焼却室と溶融室とを一体形に
構成したので、設備全体をコンパクトにすることができ
る。
また、分級装置により、分級された細破砕物のみを燃
料として溶融バーナに送るので、溶融バーナの燃焼を安
定して行うことができる。
さらに上記構成に加えて、溶融バーナの燃焼空気とし
て酸素富化空気を供給する酸素富化供給装置を設けたも
のである。溶融バーナに酸素富化空気を燃焼空気として
使用することにより、低発熱量の粉砕物および粉砕面積
が比較的大きい粉砕物の空間燃焼が可能となり、燃焼の
高温化と火炎の安定、燃焼率の向上を図ることができ
る。
さらにまた、上記構成に加えて、焼却溶融設備の焼却
室の火格子と溶融室の炉床とをそれぞれ下流側下方に傾
斜させて連続させたものである。これにより、焼却残滓
を温度低下させることなく溶融室に移送することがで
き、また溶融バーナのガスを利用して焼却残渣を予熱す
ることができ、効率のよい燃焼および溶融ができる。
図面の簡単な説明 図１は本発明の一実施例におけるごみ焼却設備の構成
図である。
実施例の説明 図１において、１は廃棄物を前処理する前処理設備、
２は前処理設備１により処理された廃棄物を加熱焼却し
た後その残滓を連続して溶融処理する焼却溶融設備であ
る。
前記焼却溶融設備２は、ホッパ3aから投入された破砕
物を火格子3b上で平面燃焼させる焼却室３と、焼却室３
から排出される燃焼残滓を溶融バーナの一例である溶融
用粉体バーナ（フラフバーナ）４により加熱溶融する溶
融室５とが一体に設けられている。そして、溶融室５で
溶融された溶融スラグは、スラグ冷却室６に投入されて
水砕スラグが生成される。また、焼却室３と溶融室５と
は一枚の仕切り壁７により上部が区画されている。そし
て仕切り壁７の下部では、上流側から下流側に下方に傾
斜する焼却室３の火格子3bと溶融室５の炉床5aとが連続
して配設され、焼却室３と溶融室とが連通されている。
前記焼却室３の火格子3bは、固定された固定火格子列
と、送り方向に往復移動される可動火格子列とが幅方向
に交互に配設された駆動式に構成されている。またホッ
パ3aの下部には、ホッパ3aから投入された破砕物を火格
子3b上に送る破砕物用プッシャー装置32が設けられてい
る。したがって、前記火格子3bおよび破砕物用プッシャ
ー装置32の送り力と、重力とを利用して、焼却室３で生
成された焼却残滓が、温度が低下されることなく直接溶
融室５に連続供給される。
なお、火格子3bおよび破砕物用プッシャー装置32の送
り力と重力により、溶融室５への焼却残滓の連続移送が
困難な場合には、仮想線で示すように、火格子3bと溶融
室５の炉床5aとの間に形成された段部に、エアシリンダ
31aと、このエアシリンダ31aにより出退駆動されるプッ
シャブロック31bとを備えた焼却残滓用強制プッシャ装
置31が設けられる。
さらに溶融用粉体バーナ４により発生された高温の燃
焼ガスａは、焼却残滓を加熱すると同時に、焼却室３側
に送られて移動途中の焼却残滓を予熱し、次いで焼却室
３の排ガスと共に排出され、その時にボイラ用熱交換器
８により熱回収される。
前処理設備１は、廃棄物を50〜80mm角程度になるよう
に粗破砕する粗破砕機11と、粗破砕機11で破砕された粗
破砕物を乾燥する乾燥機12（必要に応じて配設される）
と、風力により前記粗破砕物を主として可燃物からなる
軽破砕物と、不燃物を多く含む重破砕物とに分別する粗
破砕物選別機の一例である風力比重選別機13と、粗破砕
機11および風力比重選別機13から排出された重破砕物か
ら、磁石や比重を利用して再利用可能なアルミニウムや
鉄などの金属類を選別除去する資源回収物選別機14と、
風力比重選別機13から排出された軽破砕物をさらに細か
く破砕する細破砕機15と、細破砕機15で破砕された細破
砕物を溶融用粉体バーナ４の燃料として使用可能な5mm
角以下の大きさの細粒破砕物（フラフ燃料）と、それを
越える粗粒破砕物とに分級する分級装置16（必要に応じ
て配設される）とが設けられている。
そしてこの分級装置16の細粒破砕物排出側に、細粒破
砕物を燃料として溶融用粉体バーナ４に空気輸送する溶
融燃料供給管（溶融燃料供給手段）17が接続されるとと
もに、粗粒破砕物排出側に、燃焼室３のホッパ3aに廃棄
物を空気輸送する粗粒破砕物供給管（破砕物供給手段）
18が接続される。またこの粗粒破砕物供給管18には、必
要に応じて粗粒破砕物を分級装置16に戻す循環ラインが
設けられている。
なお、細破砕機15により粉砕された細破砕物を直接溶
融燃料供給管17′から溶融用粉体バーナ４に供給しても
よく、また細破砕機15から直接粗粒破砕物供給管18を介
して燃焼室３のホッパ3aに供給してもよい。
さらに、細破砕機15が、破砕された細破砕物のほとん
どを溶融用粉体バーナ４の燃料として使用可能な5mm角
以下の大きさの細粒破砕物（フラフ燃料）に破砕できる
性能を有する場合には、全部の細破砕物を溶融燃料供給
管17′から溶融用粉体バーナ４に供給してもよい。
溶融用粉体バーナ４には、空気供給装置20から燃焼空
気を供給する燃焼空気管21が接続されている。またこの
燃焼空気管21には富化空気管23が接続されており、酸素
富化空気発生装置22から空気中の酸素を30％程度高めた
富化空気を富化空気管23から燃焼空気管21を介して溶融
用粉体バーナ４に供給することができる。
上記構成において、収集された廃棄物は、まず前処理
設備１に搬入されて粗破砕機11により50〜80mm角程度の
大きさに一次粉砕される。そして乾燥機12により乾燥さ
れるか、または乾燥されることなく風力比重選別機13に
送られて、粗破砕物が重破砕物と軽破砕物とに分別され
る。ここで分別された重破砕物あるいは粗破砕機11から
直接送られた重破砕物は、資源回収物選別機14に送られ
て再利用可能な金属類が選別除去される。そしてその
後、重破砕物供給ライン（破砕物供給手段）19を介して
焼却室３のホッパ3aに送られる。
また風力比重選別機13により分別された軽破砕物は、
細破砕機15に送られてさらに細かく二次破砕される。そ
してこの細破砕物は分級装置16で分級され、5mm角以下
の細粒破砕物（フラフ）が溶融燃料供給管17を介して溶
融用粉体バーナ４に送られる。また5mm角を越える粗粒
破砕物は粗粒破砕物供給管18を介してホッパ3aに送られ
て焼却室３に投入される。
なお、分級機16が無い場合には、細破砕物が所定量ず
つに分けられて必要量が溶融燃料供給管17′に供給さ
れ、残部が粗粒破砕物供給管18′に供給される。
また、細破砕物のほとんどが5mm角以下の細粒破砕物
（フラフ）である場合には、細破砕物の全部を溶融燃料
供給管17′から溶融用粉体バーナ４に送ってもよい。
ホッパ3aから焼却室３に投入された破砕物は、加熱燃
焼されて焼却され、焼却残滓が生成される。その焼却残
滓は火格子3bから、火格子3bおよび破砕物用プッシャー
装置32の送り力と重力により直接溶融室５の炉床5aに送
られる。そして溶融用粉体バーナ４により加熱されて溶
融される。そしてその溶融スラグはスラグ冷却室６に投
入されて水冷され、水砕スラグが生成される。この時、
溶融室５の燃焼ガスａは炉床5a上から火格子3b上に送ら
れて焼却残滓を予熱した後、焼却室３の排ガスとともに
排出され、ボイラ用熱交換器８により熱回収される。ボ
イラ用熱交換器８で得られた蒸気は発電装置９の蒸気タ
ービンに導入されて発電に利用される。また排ガスは排
ガス処理装置10を介して排出される。
また溶融用粉体バーナ４は、起動時や粉体燃料の熱量
不足時に燃焼されるLPGガスや重油などの助燃料が供給
されるとともに、5mm角以下の細粒破砕物（フラフ）が
溶融燃料供給管17から供給され、燃焼空気管21から燃焼
用空気が供給されて燃焼される。また必要に応じて、酸
素富化空気発生装置22から富化空気が溶融用粉体バーナ
４に供給される。この空気中の酸素濃度を約30％程度に
高めた燃焼用富化空気を使用することにより、従来1mm
角以下の小片でしか粉体バーナのフラフ燃料として使用
できなかったものが5mm角前後でも燃焼可能となる。ま
たこれにより高温燃焼が可能となるとともに火炎を安定
させることができ、さらに燃焼効率を向上させることが
できる。さらに燃焼用富化空気を使用することにより、
排ガス量を30％程度減少させることができることから、
熱効率の向上と排ガス処理設備の小型化を図ることがで
きる。
上記実施の形態によれば、溶融用粉体バーナ４の燃料
として、廃棄物を粗粉砕機11および細粉砕機15により細
かく破砕した細粒破砕物（フラフ）を使用するので、運
転コストを大幅に低減することができる。また焼却室３
の火格子3bと溶融室５の炉床5aとを連続させて下方に傾
斜させたので、焼却室３側の送り力と自重により焼却残
滓が連続移送される。したがって、分離形のように焼却
残滓が冷却された後再加熱する必要がないので、熱エネ
ルギーのロスが少なく、効率の良く運転することができ
る。また焼却室３と溶融室５とを仕切り壁７により分離
された一体形に構成したので、設備全体をコンパクトに
することができる。
また、細破砕機15により破砕された細破砕物を分級装
置16により、分級した細粒破砕物のみを溶融用粉体バー
ナ４に燃料として使用することで、より安定した燃焼を
行うことができる。
さらに溶融用粉体バーナ４の燃焼用空気に酸素富化空
気を使用することにより、低発熱量の粉砕物および粉砕
面積が比較的大きい粉砕物の空間燃焼が可能となり、燃
焼の高温化と火炎の安定、燃焼率の向上を図ることがで
きる。
なお、上記実施の形態において、廃棄物を加熱焼却し
た後、その残滓を「連続して」溶融処理するごみ焼却設
備を説明したが、ここでいう「連続して」とは、火格子
3bから直接炉床5aに送られる作用的なものを含むと同時
に、従来のように一旦冷却されたものを再加熱するので
はなく、残滓を高温の状態で送り込んでさらに加熱する
という時間的および様態的なものを含む。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/00 Ｆ２３Ｇ 5/00 １１９Ｆ ＺＡＢ ＺＡＢ 5/04 ＺＡＢ 5/04 ＺＡＢＺ (72)発明者 下谷 英雄 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 寺島 正春 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−140026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−262513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−250417（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/033 F23G 5/00 F23G 5/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】廃棄物を前処理する前処理設備（１）と、
    前処理設備により処理された廃棄物を加熱焼却した後そ
    の残滓を連続して溶融処理する焼却溶融設備（２）から
    なり、 前記前処理設備（１）は、 廃棄物を破砕する粗破砕機（11）と、 粗破砕機により破砕された粗破砕物から主として可燃物
    からなる軽破砕物と不燃物を多く含む重破砕物とを分別
    する粗破砕物選別機（13）と、 重破砕物から再利用可能な金属類を選別除去する資源回
    収物選別機（14）と、 粗破砕物選別機から排出された軽破砕物をさらに破砕す
    る細破砕機（15）とを具備し、 前記焼却溶融設備（２）は、 焼却物を加熱焼却する焼却室（３）と、 この焼却室（３）と一体的に形成されて焼却室で生じる
    焼却残滓を焼却室から連続移送可能で、かつ溶融バーナ
    （４）を有する溶融室（５）と、 前記細破砕機（15）の排出側に設けられた分級装置（1
    6）と、 前記分級装置（16）の細粒破砕物排出側から全部または
    一部の細破砕物を前記溶融室の溶融バーナ（４）に導入
    する溶融燃料供給手段（17）と、 前記資源回収物選別機（14）で分別された重破砕物を焼
    却室（３）に導入するとともに、前記分級装置（16）の
    粗細粒破砕物排出側から残部細破砕物を焼却室（３）に
    導入する破砕物供給手段（18）（19）とを具備した ことを特徴とするごみ焼却設備。
  2. 【請求項２】溶融バーナ（４）の燃焼空気として酸素富
    化空気を供給する酸素富化供給装置（22,23）を設けた ことを特徴とする請求項１記載のごみ焼却設備。
  3. 【請求項３】焼却溶融設備（２）の焼却室（３）の火格
    子（3b）と溶融室（５）の炉床（5a）とをそれぞれ下流
    側下方に傾斜させて連続させた ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
    ごみ焼却設備。
  4. 【請求項４】火格子（3b）と炉床（5a）との間に形成さ
    れた段部に、焼却室の焼却残滓を溶融室に連続移送する
    焼却残滓用強制プッシャ装置を設けた ことを特徴とする請求項３記載のごみ焼却設備。
  5. 【請求項５】溶融室（５）から焼却室（３）に送って焼
    却室（３）の排ガスと共に排出される高温燃焼ガスによ
    り、焼却室から溶融室に移動される焼却残滓を予熱する
    ように構成した ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のご
    み焼却設備。
JP50567097A 1995-07-10 1996-07-08 ごみ焼却設備 Expired - Fee Related JP3349708B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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