JP3394487B2

JP3394487B2 - 廃棄物焼却装置

Info

Publication number: JP3394487B2
Application number: JP37307999A
Authority: JP
Inventors: 健吾松本
Original assignee: 松本建設株式会社
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2003-04-07
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001182923A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミなどの廃棄物
を焼却する廃棄物焼却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な廃棄物焼却装置は、耐熱構造の
壁で囲った焼却室に廃棄物を投入し、焼却室の内部に送
風機で空気を送り込みながら廃棄物を燃やす。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の廃棄物焼却装置
は、空気を一箇所に集中させたり、或いは廃棄物の下か
ら吹き上げる程度であり、部分的に空気不足が生じて不
完全燃焼するおそれがあった。

【０００４】本発明は上記に鑑みなされたもので、その
目的は、廃棄物の燃焼に伴う未燃ガスを効率的に再燃焼
させて有害物質を排出させないようにした廃棄物焼却装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、底壁、側壁、上壁で囲った焼却室と、軸方
向に間隔を離して多数の噴出孔を穿設してなる管状の空
気パイプと、空気パイプに空気を供給する送風手段と、
からなり、前記焼却室に複数本の空気パイプを柱状に立
設し、縦に並んだ噴出孔から焼却室の廃棄物に向けてシ
ャワー状に空気を噴出させて廃棄物を燃焼させ、さらに
焼却室の中段に空気パイプからシャワー状に空気を噴出
させて未燃ガスと空気を混合させて再燃焼させるように
した廃棄物焼却装置であって、前記焼却室の上壁にその
上壁を貫いて上下に突出するガイドパイプを固設し、一
方、焼却室の底壁にその底壁上面より上に突き出させて
アンカーパイプを立設し、前記空気パイプの下端を抜き
差し可能なようにアンカーパイプに外嵌させると共に空
気パイプの頂部を自由摺動可能なようにガイドパイプ内
に支持させ、もって空気パイプを焼却室に対して着脱自
在とし、さらにガイドパイプの頂部をキャップで塞ぐよ
うにした廃棄物焼却装置を提供する。

【０００６】空気パイプの下段部分から廃棄物に向けて
燃焼に必要な空気を供給する。廃棄物が燃焼すると未燃
ガスが発生して上昇する。焼却室の中段には空気パイプ
からシャワー状に空気が噴出しているため前記上昇途中
の未燃ガスと空気が攪拌・混合する。こうして空気を適
度に含んだ未燃ガスは燃えやすいから焼却室の上部で再
燃焼させれば有害物質のない排ガスとなって排出され
る。

【０００７】また、焼却室が高温になると金属製の空気
パイプの温度も上昇するから熱膨張により伸びるが、空
気パイプの上端がガイドパイプの中で自由摺動するよう
になっているため有害な熱応力が発生しない。さらにま
た、空気パイプが焼却室に対して着脱自在であるから廃
棄物の種類に合わせて空気パイプを交換して空気の供給
パターンを最適化することができ、また、空気パイプを
着脱することによりメンテナンスが行いやすい。

【０００８】また、合成樹脂製の廃棄物や通気性の悪い
廃棄物等は表面燃焼を行い、その後焼却灰が表面を覆っ
て可燃ガスの発生を妨げるため燃焼しにくい問題点を有
するが、請求項２のように廃棄物の表面めがけて空気を
噴出させる空気ノズルを設けておけば、廃棄物の表面を
攪拌して可燃ガスの発生を促し燃焼を促進させることが
できる。

【０００９】また、望ましくは請求項３のように前記廃
棄物焼却装置に次のａ〜ｃの要件を具備する排気装置を
設けるとよい。ａ．煙突を、太径の集塵管とその集塵管の中心上部に連
設した細径の排気管との組合せである段付き管構造とす
る。ｂ．集塵管の側面に排気導入口を形成し、その排気導入
口と前記焼却室を連絡導管で連結する。ｃ．連絡導管は、焼却室からの排ガスが集塵管の内周沿
い且つ接線方向に向けて流入するよう方向付けし且つ排
気導入口の手前で口径を絞ることによって排ガスの流入
速度を上昇させる。

【００１０】上記排気装置を設けた廃棄物焼却装置は、
焼却室から出る排ガスが連絡導管に入り、連絡導管の終
端で流速を増して集塵管に流入する。このとき連絡導管
は集塵管の内周沿い且つ接線方向に向けて排ガスを方向
付けするから、集塵管に入った排ガスが慣性により集塵
管の内周に沿って旋回する。排ガス中には多少なりとも
煤塵が含まれており、その煤塵は集塵管の内周沿いに旋
回して慣性が衰えると自重で下降し、最終的に集塵管の
下に貯まる。一方、排ガスは集塵管の内周沿いに旋回し
て慣性が衰えると上昇し細径の排気管に入って外部に排
出される。従って集塵管で排ガス中から煤塵が自動的に
分離除去される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。なお、図１は廃棄物焼却装置の
縦断正面図、図２は廃棄物焼却装置の縦断側面図、図３
は廃棄物焼却装置の組合せ横断平面図、図４は廃棄物焼
却装置の一部拡大断面図、図５は空気パイプの斜視図で
ある。

【００１２】廃棄物焼却装置１は、底壁１ｆ、側壁１ａ
〜１ｄ、上壁１ｒを耐熱材で形成した四角い箱形の焼却
室２と、その焼却室２に空気を吹き込むための送風手段
３と、前記焼却室２の横に立設した排気装置４で概略構
成される。なお、図示を省略するが側壁１ａ〜１ｄはウ
ォータージャケットを有する水冷構造である。

【００１３】前記焼却室２の正面の側壁１ａには二つの
廃棄物投入口１ｅ，１ｅが上下に形成されており、その
廃棄物投入口１ｅ，１ｅの夫々に開閉自在な扉部材５，
５が取り付けられている。一方、焼却室２の上壁１ｒに
は連絡導管６が立設され、また、後面の側壁１ｃには助
燃バーナー７が取り付けられている。

【００１４】前記焼却室２には四つのコーナー部分と長
辺側の側壁１ｂ，１ｄの中間に複数本（六本）の空気パ
イプ８，８…が柱状に立設されている。この空気パイプ
８は金属（ステンレス）製であって、図５に示したよう
に、軸方向に間隔を離して多数の噴出孔９，９…を穿設
してなる。噴出孔９の配列パターンは後述するように焼
却の対象となる廃棄物の種類により異なるが、何れの配
列パターンでも、頭頂から全長の約１／３程度の範囲に
は噴出孔９を設けず、また、噴出孔９は平行な二軸に沿
って交互に配列されている。

【００１５】前記空気パイプ８は焼却室２に対し着脱自
在になっている。すなわち、図２，図４のように焼却室
２の上壁１ｒにはその上壁１ｒを貫いて上下に突出する
ガイドパイプ１０が固設され、一方、焼却室２の底壁１
ｆにはアンカーパイプ１１が立設されている。そして空
気パイプ８を上壁１ｒの上からガイドパイプ１０に差込
み、空気パイプ８の下端をアンカーパイプ１１に外嵌さ
せ、さらにガイドパイプ１０の頂部をキャップ１２で塞
ぐ。前記アンカーパイプ１１は底壁１ｆの下に設けた空
気タンク１３に繋がっており、その空気タンク１３を介
して空気パイプ８に対し送風機である送風手段３から空
気が送り込まれる。

【００１６】次に焼却室２の横に立設した排気装置４に
ついて説明する。この排気装置４は図２に示したように
管状の煙突１４と、煙突１４の後述する排気管１４ｂの
途中に排出方向に向けて空気を吹き出す強制排気管１５
とから概略構成される。

【００１７】前記煙突１４は、太径の集塵管１４ａとそ
の集塵管１４ａの中心上部に連設した細径の排気管１４
ｂとを組み合わせた段付き管構造である。集塵管１４ａ
の側面には排気導入口１６が形成されており、その排気
導入口１６に前記連絡導管６が連結されている。連絡導
管６は、焼却室２からの排ガスが集塵管１４ａの内周沿
い且つ接線方向に向けて流入するよう方向付けし且つ排
気導入口１６の手前で口径を絞ることによって排ガスの
流入速度を上昇させるようになっている。

【００１８】次に本発明の廃棄物焼却装置による基本的
な廃棄物の焼却方法について説明する。先ず、扉部材５
を開けて廃棄物Ｘを投入し、扉部材５を閉じて助燃バー
ナー７に点火する。同時に送風手段３で空気タンク１３
に空気を送り込み空気パイプ８の噴出孔９から空気をシ
ャワー状に噴出させる。

【００１９】そうすると廃棄物Ｘに対して燃焼に必要な
空気が空気パイプ８の下段の噴出孔９から供給され、廃
棄物Ｘが燃焼する。廃棄物Ｘが燃焼すると未燃ガスが発
生して焼却室２内を上昇する。焼却室２の中段には空気
パイプ８からシャワー状に空気が噴出しているため前記
上昇途中の未燃ガスと空気が攪拌・混合する。こうして
空気を適度に含んだ未燃ガスは燃えやすいから助燃バー
ナー７の火炎を種火として焼却室２の上部で再燃焼す
る。本実施形態では焼却室２の上部を再燃焼領域としそ
の部分に対して空気パイプ８から空気が噴出されないよ
うに噴出孔９の配置が考慮されている。

【００２０】前記空気パイプ８による空気の噴出方向
は、焼却室２の中心に向かうように全ての噴出孔９の向
きが設定されている。従って扉部材５を開いても火炎が
吹き出さないから廃棄物Ｘの追加投入が安全に行える。
また、焼却室２が高温になると金属製の空気パイプ８の
温度も上昇するから熱膨張により伸びるが、本実施形態
では空気パイプ８の上端がガイドパイプ１０の中で自由
摺動するようになっているため有害な熱応力が発生しな
い。このように空気パイプ８の頂部を自由摺動可能に支
持しておくことは熱応力による弊害を防止する上で有効
な手段である。

【００２１】なお、焼却室２の温度が十分に上昇すれ
ば、助燃バーナー７を消しても廃棄物Ｘの燃焼と未燃ガ
スの再燃焼はそのまま継続する。また、助燃バーナー７
は火を消せば送風機として使えるため、空気パイプ８か
ら未燃ガスに供給する空気量が不足した、換言すれば未
燃ガスが大量に発生した場合に、焼却室２の中段に大量
の空気を送り込むことができる。

【００２２】次に連絡導管６に入った排ガスは、口径を
絞った終端で流速を増しつつ集塵管１４ａに流入する。
このとき連絡導管６は図３のように集塵管１４ａの内周
沿い且つ接線方向に向けて排ガスを方向付けするから、
集塵管１４ａに入った排ガスが慣性により集塵管１４ａ
の内周に沿って旋回する。排ガス中には多少なりとも煤
塵Ｙが含まれており、その煤塵Ｙは集塵管１４ａの内周
沿いに旋回して慣性が衰えると自重で下降し、最終的に
集塵管１４ａの下に貯まる。一方、排ガスは集塵管１４
ａの内周沿いに旋回して慣性が衰えると上昇し、排気管
１４ｂに入って外部に排出される。従って集塵管１４ａ
で排ガス中から煤塵Ｙが自動的に分離除去される。な
お、排気管１４ｂには強制排気管１５から排出方向に向
けて空気が吹き出されているため、排ガスがその空気と
一緒に強制排気される。また、集塵管１４ａの底に貯ま
った煤塵Ｙは取出口１７を開いて掻き出す。

【００２３】ところで廃棄物は、紙や木などのように燃
えやすいもの、大鋸屑やそば殻などのように燃えにくい
もの、合成樹脂のように一旦溶融してから燃えるものに
大別され、空気パイプ８による空気の供給パターンはそ
のような廃棄物の区分に応じて適宜変更するのがよい。

【００２４】すなわち、燃えやすいものに対応する空気
パイプ８は下から約１／３の部分に設ける噴出孔９の数
に対して中段の約１／３の部分に設ける噴出孔９の数が
約２倍になっている。こうすることにより廃棄物Ｘの燃
焼により発生する未燃ガスの量と、その未燃ガスに混合
すべき空気の量のバランスが取れる。ちなみに空気パイ
プ８の噴出孔９の数が下段と中段で同じである場合に
は、未燃ガスの発生量に空気の供給量が追いつかない状
態に陥り、酸素不足で未燃ガスの燃焼が不十分になる。

【００２５】次に燃えにくいものに対応する空気パイプ
８は、上記の燃えやすいものに対応する空気パイプ８の
下端に噴出孔９を増設したものを使用する。こうするこ
とにより大鋸屑などの内部に空気を送り込んで燃焼を促
進させることができる。

【００２６】次に合成樹脂のように一旦溶融してから燃
えるものに対応する空気パイプ８は、下から約２／３の
部分に一定の間隔で噴出孔９を設けてなる。合成樹脂製
の廃棄物Ｘが溶融して流動状態になるとそれに浸った部
分の噴出孔９は塞がって機能しないから、それ以外の噴
出孔９が空気を供給することになる。

【００２７】なお、合成樹脂製の廃棄物Ｘや通気性の悪
い廃棄物Ｘ等は表面燃焼を行い、その後焼却灰が表面を
覆って可燃ガスの発生を妨げるため燃焼しにくい問題点
を有する。そのため図２破線のように廃棄物Ｘの表面め
がけて空気を噴出させる空気ノズル１８を設けておけ
ば、廃棄物Ｘの表面を攪拌して可燃ガスの発生を促し燃
焼を促進させることができる。

【００２８】しかして本発明の廃棄物焼却装置１は、キ
ャップ１２を外してガイドパイプ１０から抜き差しする
ことにより空気パイプ８が着脱自在であるため、焼却対
象とする廃棄物Ｘの種類に応じて空気パイプ８を選択し
て装着することができる。また、空気パイプ８を外して
噴出孔９の目詰まりを掃除したり、或いは損傷した空気
パイプ８だけを交換することも容易に行える。

【００２９】以上本発明を実施の形態について説明した
がもちろん本発明は上記実施形態に限定されるものでは
ない。例えば、実施形態では空気パイプ８を六本設けた
が、焼却室２の容積が小さい場合にはコーナー部分に四
本設けるだけで十分である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の廃棄物焼却装置は、空気パイプ
を柱状に立設して縦方向に噴出孔を並べ、廃棄物の燃焼
と未燃ガスの燃焼に必要な空気を立体的に供給するよう
にしたため、焼却室内にバランス良く空気を供給するこ
とができ、また、シャワー状に空気を噴出させることに
より空気と未燃ガスの混合ができ、総合的に未燃ガスを
効率的に燃焼させることができる。従って有害物質が殆
ど排出されない。

【００３１】また、焼却室が高温になると金属製の空気
パイプの温度も上昇するから熱膨張により伸びるが、空
気パイプの上端がガイドパイプの中で自由摺動するよう
になっているため有害な熱応力が発生しない。さらにま
た、空気パイプが焼却室に対して着脱自在であるから廃
棄物の種類に合わせて空気パイプを交換して空気の供給
パターンを最適化することができ、また、空気パイプを
着脱することによりメンテナンスが行いやすい。廃棄物
焼却装置の性能低下は空気の供給異常によるものが殆ど
であるから、空気パイプを常に正常な状態に保ったり、
或いは異常のある空気パイプの交換が可能であれば、い
つまでも初期の性能を維持することが可能である。従っ
て空気パイプを着脱自在にすることは廃棄物焼却装置の
性能維持にとって非常に大きなメリットとなる。また、
廃棄物焼却装置について空気パイプ以外の部分を量産
し、ユーザーの求めに応じて空気パイプだけを製造すれ
ばよいため、在庫のコスト削減にも大きな効果を発揮す
る。

【００３２】また、合成樹脂製の廃棄物や通気性の悪い
廃棄物等は表面燃焼を行い、その後焼却灰が表面を覆っ
て可燃ガスの発生を妨げるため燃焼しにくい問題点を有
するが、請求項２のように廃棄物の表面めがけて空気を
噴出させる空気ノズルを設けておけば、廃棄物の表面を
攪拌して可燃ガスの発生を促し燃焼を促進させることが
できる。

【００３３】また、請求項３の廃棄物焼却装置は遠心力
で排ガス中の煤塵を分離除去するようにしたため、目詰
まり等のような性能低下要因がないから長期間使用して
も煤塵の除去能力が低下せず、また、メンテナンスも殆
ど不要である、等の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】廃棄物焼却装置の縦断正面図である。

【図２】廃棄物焼却装置の縦断側面図である。

【図３】廃棄物焼却装置の組合せ横断平面図である。

【図４】廃棄物焼却装置の一部拡大断面図である。

【図５】空気パイプの斜視図である。

【符号の説明】

１ …廃棄物焼却装置１ｆ…底壁１ａ〜１ｄ…側壁１ｒ…上壁２ …焼却室３ …送風手段４ …排気装置６ …連絡導管９ …噴出孔８ …空気パイプ１０…ガイドパイプ１１…アンカーパイプ１２…キャップ１４…煙突１４ａ…集塵管１４ｂ…排気管１６…排気導入口１８…空気ノズルＸ …廃棄物

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/44 F23G 5/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】底壁、側壁、上壁で囲った焼却室と、軸方向に間隔を離して多数の噴出孔を穿設してなる管状
の空気パイプと、空気パイプに空気を供給する送風手段と、からなり、前記焼却室に複数本の空気パイプを柱状に立設し、縦に
並んだ噴出孔から焼却室の廃棄物に向けてシャワー状に
空気を噴出させて廃棄物を燃焼させ、さらに焼却室の中
段に空気パイプからシャワー状に空気を噴出させて未燃
ガスと空気を混合させて再燃焼させるようにした廃棄物
焼却装置であって、前記焼却室の上壁にその上壁を貫いて上下に突出するガ
イドパイプを固設し、一方、焼却室の底壁にその底壁上
面より上に突き出させてアンカーパイプを立設し、前記
空気パイプの下端を抜き差し可能なようにアンカーパイ
プに外嵌させると共に空気パイプの頂部を自由摺動可能
なようにガイドパイプ内に支持させ、もって空気パイプ
を焼却室に対して着脱自在とし、さらにガイドパイプの
頂部をキャップで塞ぐようにしたことを特徴とする廃棄
物焼却装置。
【請求項２】前記焼却室の側壁に廃棄物の表面めがけ
て空気を噴出させる空気ノズルを設けたことを特徴とす
る請求項１記載の廃棄物焼却装置。
【請求項３】次のａ〜ｃの要件を具備する排気装置を
設けた請求項１又は２記載の廃棄物焼却装置。ａ．煙突を、太径の集塵管とその集塵管の中心上部に連
設した細径の排気管との組合せである段付き管構造とす
る。ｂ．集塵管の側面に排気導入口を形成し、その排気導入
口と前記焼却室を連絡導管で連結する。ｃ．連絡導管は、焼却室からの排ガスが集塵管の内周沿
い且つ接線方向に向けて流入するよう方向付けし且つ排
気導入口の手前で口径を絞ることによって排ガスの流入
速度を上昇させる。