JP3941567B2 - 廃棄物焼却処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体廃棄物や、油タンクのスラッジや廃油、廃溶剤等の粘性を有する流動性の液状廃棄物を焼却処理する廃棄物焼却処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物の処理方法としては、焼却処理が多く行われてきており、かかる廃棄物の焼却処理に用いる焼却処理装置としては、図２に示す如きロータリーキルン式のものや、図３（イ）（ロ）（ハ）に示す如き回転ストーカ式のものがある。
【０００３】
上記ロータリーキルン式の廃棄物焼却処理装置は、図２に示す如く、円筒状に形成したキルン本体１を、入口側閉塞部材２と、二次燃焼室３との間に、入口側よりも出口側の方が低くなるように傾斜させて駆動装置４により回転駆動可能に横置き配置し、該キルン本体１の入口側を上記入口側閉塞部材２に、又、出口側を二次燃焼室３にそれぞれ回転自在に接続して、該キルン本体１を低速で回転駆動させた状態において、投入ホッパ５内の廃棄物６を、供給装置７によりキルン本体１内へ供給すると共に、入口側閉塞部材２の上部位置に接続した空気供給ライン８より、一次燃焼空気９を、上記キルン本体１内にて入口側から出口側に移動する廃棄物６に併流となるよう吹き込んで供給することにより、廃棄物６を乾燥、燃焼させることができるようにしてあり、この燃焼時に発生する未燃ガス１０は、キルン本体１の出口側より二次燃焼室３に導き、該二次燃焼室３に空気ノズル１１より供給される二次燃焼空気１２により完全燃焼させるようにしてある。
【０００４】
一方、上記回転ストーカ式の廃棄物焼却処理装置は、図３（イ）（ロ）（ハ）に示す如く、リング状に形成した入口側ヘッダー管１４と出口側ヘッダー管１５との間に、多数の水管１６を周方向に一定間隔で配置してそれぞれ入口側及び出口側ヘッダー管１４，１５に連通接続すると共に、該各水管１６間の隙間に、長手方向所要間隔位置に一次燃焼空気９を導入するためのノズル形状の多数の空気孔１７を有するフィン１８を取り付けて主燃焼装置となる円筒状のストーカ炉本体１３を構成し、該ストーカ炉本体１３をカバーケーシング１９内に、入口側ヘッダー管１４よりも出口側ヘッダー管１５の方が低くなるように傾斜させて駆動装置２０により回転駆動可能に横置きした構成としてあり、上記ストーカ炉本体１３の各水管１６内に、出口側ヘッダー管１５に連結したロータリージョイント２１を介して冷却水を循環流通させながらストーカ炉本体１３を低速で回転駆動させた状態において、投入ホッパ２２内の廃棄物６を供給装置２３でストーカ炉本体１３内へ装入し、上記ストーカ炉本体１３の下側位置でカバーケーシング１９に連接された風箱２４から、一次燃焼空気９を、空気孔１７を通してストーカ炉本体１３内の廃棄物６に対して下方より吹き込むように供給して該廃棄物６を燃焼させるようにしてあり、この燃焼時に発生する未燃ガス１０は、ストーカ炉本体１３の出口側に連設してある二次燃焼室２５内で空気ノズル１１を通して供給される二次燃焼空気１２により完全燃焼させられるようにしてある。
【０００５】
上記風箱２４は、ストーカ炉本体１３の長手方向に入口側、中間部、出口側に分割した流路（ゾーン）２６ａ，２６ｂ，２６ｃを設けて、ストーカ炉本体１３内を入口側から出口側へ移動する間に燃焼されて変化する廃棄物６の量に対応させて各長手方向分割流路２６ａ，２６ｂ，２６ｃごとに一次燃焼空気９の供給量をそれぞれ変えることができるようにしてある。又、上記空気孔１７は、図３（ハ）に示した如く、周囲をストーカ炉本体１３の内外方向に突出させたノズル形状の他に、ストーカ炉本体１３の内側方向のみへ突出させたノズル形状のものも採用されている。
【０００６】
なお、上記図２及び図３（イ）において、２７はいずれも燃焼灰の後燃焼装置である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図２に示したロータリーキルン式の廃棄物焼却処理装置では、キルン本体１が円筒形状としてあって周方向に連続した周壁を備えているためキルン本体１内に供給した廃棄物６が外部に漏れ出る虞はなく、このため廃棄物６が固体以外の液状の廃棄物、たとえば、油タンクのスラッジや廃油、廃溶剤等の粘性のある流動性を有する液状の廃棄物であっても、その焼却処理を実施することが可能となっているが、一次燃焼空気９をキルン本体１の一端からしか供給できないため、固体や液状の廃棄物６の燃焼効率が低いという問題がある。
【０００８】
一方、図３（イ）（ロ）（ハ）に示した回転ストーカ式の廃棄物焼却処理装置では、一次燃焼空気９を、風箱２４から空気孔１７を通してストーカ炉本体１３の長手方向の広範囲に亘って供給するようにしてあるため、ストーカ炉本体１３内において廃棄物６の高い燃焼効率を得ることはできるが、廃棄物６として上記の如き液状の廃棄物を多量に焼却処理しようとすると、図３（ハ）に二点鎖線で示す如く、ストーカ炉本体１３内に供給された液状の廃棄物６ａが、ストーカ炉本体１３の底部に位置する空気孔１７を通過して下方へ、すなわち、風箱２４へ落下してしまうため、該液状廃棄物６ａの焼却処理を行うことが困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、廃棄物が固体及び液状のいずれの場合であっても効率よく焼却処理できるようにした廃棄物焼却処理装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、円筒形状のストーカ炉本体を入口側よりも出口側が低くなるように横置きして駆動装置により回転駆動できるようにし、且つ上記ストーカ炉本体の周壁面の空気孔を通して下方の風箱よりストーカ炉本体内に燃焼用空気を供給することにより、ストーカ炉本体内の廃棄物を燃焼させるようにしてある廃棄物焼却処理装置において、上記ストーカ炉本体の長手方向の途中位置における内周面に、耐火材製の堰を全周に亘り設け、且つ該堰よりも搬送方向上流側の所要範囲に、液体貯留壁部を設け、更に、上記ストーカ炉本体の入口側に、固体の廃棄物の供給装置を接続し且つ液状の廃棄物の供給ノズルを取り付けて、上記ストーカ炉本体内に上記供給装置より供給される固体の廃棄物と、上記供給ノズルより供給される液状の廃棄物のうち、液状の廃棄物を上記堰の搬送方向上流側にて一旦滞留させて乾燥させることができるようにした構成とする。
【００１１】
駆動装置によりストーカ炉本体を回転駆動した状態において固体の廃棄物を焼却処理すべくストーカ炉本体内へ入口側より装入すると、該固体廃棄物は、ストーカ炉本体の回転に伴って入口側から出口側へ移動させられ、堰よりも搬送方向下流側の領域に達すると、風箱より空気孔を通して燃焼用空気が吹き込まれるようになるため効率よく燃焼させられる。この際、液状廃棄物を焼却処理するためにストーカ炉本体内へ入口側から供給すると、液状廃棄物の一部は上記固体廃棄物に染み込まされ、たとえ染み込みきれないとしても、ストーカ炉本体の底部に沿って出口側へ流下するときに、堰よりも搬送方向上流側の空気孔の存在しない液体貯留壁部上に一旦滞留させられるようになるため、この滞留する間にストーカ炉本体内で発生している燃焼熱により液体成分の蒸発が行われて乾燥させられた後、固体廃棄物と同様に堰よりも搬送方向下流側に達すると、風箱より空気孔を通して吹き込まれる燃焼用空気により効率よく燃焼させられる。
【００１２】
又、堰を、風箱に設けてある上流側、中間部、下流側の各長手方向分割流路のうち、上流側と中間部の分割流路の仕切部分と対応するストーカ炉本体の搬送方向上流側位置に設けた構成とすることにより、堰よりも搬送方向下流側の領域を長く取れることから廃棄物の焼却時間を長くとることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は本発明の廃棄物焼却処理装置の実施の一形態を示すもので、ストーカ炉本体２８を円筒形状に形成すると共に、該ストーカ炉本体２８の長手方向所要位置における内周面に、所要寸法、たとえば、５０〜６０ｍｍ程度内向きに突出する耐火材製の堰２９を全周方向に設け、更に、該堰２９に隣接するストーカ炉本体２８入口側（搬送方向上流側）の所要幅の領域を、空気孔１７の存在しない連続した周壁を全周方向に備えて液体を漏らすことなく貯留できる液体貯留壁部３０とし、且つ該液体貯留壁部３０よりも入口側となるストーカ炉本体２８の入口側端部と、上記堰２９よりもストーカ炉本体２８出口側（搬送方向下流側）の周壁のフィン３５に、図３（ハ）に示した空気孔１７と同様の空気孔１７を全面に亘って多数配設してなる構成とし、該ストーカ炉本体２８を、図３（イ）（ロ）（ハ）に示したストーカ炉本体１３と同様に、カバーケーシング１９内に入口側よりも出口側が低くなるように傾斜させて、駆動装置２０により回転駆動されるように横置きする。該ストーカ炉本体２８の下方位置には風箱２４を配置して、カバーケーシング１９の下側に連設し、該風箱２４を通して供給される一次燃焼空気９を、上記ストーカ炉本体２８の入口側端部と上記堰２９よりも搬送方向下流側の周壁面に設けてある空気孔１７を通してストーカ炉本体２８内に供給できるようにする。又、上記カバーケーシング１９には、ストーカ炉本体２８の入口側に、投入ホッパ２２付きの供給装置２３を接続して備えると共に、該供給装置２３の上方位置に、流動性を有する液状の廃棄物６ａを供給するための供給ノズル３１を取り付けてあり、且つストーカ炉本体２８の出口側には、二次燃焼空気１２用の空気ノズル１１を備えた二次燃焼室２５を連設した構成とする。
【００１５】
上記ストーカ炉本体２８は、リング状に形成した入口側ヘッダー管３２と出口側ヘッダー管３３との間に、多数の水管３４を周方向に一定間隔に配置して、入口側ヘッダー管３２と出口側ヘッダー管３３にそれぞれ連通接続すると共に、該各水管３４間の隙間に、フィン３５を取り付けて円筒形状に形成し、出口側ヘッダー管３３に連結したロータリージョイント２１を介して冷却水を循環流通させることができるようにしてある。又、上記ストーカ炉本体２８内に設ける堰２９は、供給ノズル３１よりストーカ炉本体２８内に液状の廃棄物６ａが供給されたときに該液状廃棄物６ａのストーカ炉本体２８の底部に沿った入口側から出口側への流下を、搬送方向の上流側位置にて一旦阻止できるように、ストーカ炉本体２８の長手方向上流側位置、たとえば、風箱２４に設けてある上流側、中間部、下流側の各長手方向分割流路２６ａ，２６ｂ，２６ｃのうち、上流側と中間部の分割流路２６ａと２６ｂとの仕切部分に対応する位置に設けるようにしてある。更に、ストーカ炉本体２８の液体貯留壁部３０を除く周壁に全面的に設ける空気孔１７は、図１（ロ）に示す如く、上記各フィン３５の長手方向におけるストーカ炉本体２８の入口側端部位置と、堰２９よりも搬送方向下流側位置にそれぞれ対応する部分に、長手方向所要間隔で多数穿設して設けてある。
【００１６】
なお、３６は風箱２４の上流側分割流路２６ａ内に設けた整流部材である。その他、図３（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００１７】
上記構成としてある廃棄物焼却処理設備にて固体の廃棄物６の処理を行う場合は、ストーカ炉本体２８の各水管３４内に、出口側ヘッダー管３３に連結したロータリージョイント２１を介して冷却水を循環流通させながらストーカ炉本体２８を低速で回転駆動させた状態において、上記固体廃棄物６を、投入ホッパ２２内より供給装置２３にてストーカ炉本体２８内へ入口側より装入させると、固体廃棄物６は、傾斜配置してあるストーカ炉本体２８の回転に伴って該ストーカ炉本体２８内を入口側から出口側へ移動させられ、この間に、フィン３５の空気孔１７を通して風箱２４から一次燃焼空気９が下方より吹き込まれるようになるため効率よく燃焼させられる。この燃焼により発生する未燃ガス１０は、ストーカ炉本体２８の出口側から二次燃焼室２５に導かれた後、該二次燃焼室２５に空気ノズル１１を通して供給される二次燃焼空気１２を用いて完全燃焼されるようになる。
【００１８】
一方、液状の廃棄物６ａの処理を行うべく供給ノズル３１から液状廃棄物６ａをストーカ炉本体２８内に供給すると、上記供給ノズル３１が固体廃棄物６の供給装置２３の上方に取り付けてあるため、供給された液状廃棄物６ａは、供給装置２３よりストーカ炉本体２８の入口側に供給された固体廃棄物６に染み込まされた状態とされ、該固体廃棄物６の移動と一緒にストーカ炉本体２８の出口方向へ徐々に移動させられる。この際、たとえ液状廃棄物６ａが固体廃棄物６に染み込みきれずにストーカ炉本体２８の底部に沿って出口側方向へ流下したとしても、空気孔のない周方向に連続した液体貯留壁部３０とその搬送方向下流側に隣接する堰２９とにより、液状廃棄物６ａは風箱２４に落下したり、出口側方向へ移動したりすることが阻止されて該堰２９の搬送方向上流側に一旦滞留させられることになり、ストーカ炉本体２８内で発生している燃焼熱により液体成分が蒸発させられて乾燥が行われる。乾燥させられた液体廃棄物６ａの乾燥物は、固体廃棄物６と同様にして堰２９を越えて出口側へ移動させられる間に、空気孔１７を通して風箱２４より吹き込まれる一次燃焼空気９により効率よく燃焼させられることになる。
【００１９】
このように、本発明の廃棄物焼却処理装置によれば、液状の廃棄物６ａを、堰２９によりせき止めて液体貯留壁部３０上に、風箱２４に落下させることなく一旦滞留させることができて、ストーカ炉本体２８内における搬送方向上流側の領域で乾燥させてから燃焼させることができ、しかも、堰２９よりも搬送方向下流側の領域では、乾燥後の液状廃棄物６ａや固体廃棄物６に、一次燃焼空気９を吹き込みながら燃焼させることができるため、上記液状廃棄物６ａ及び固体廃棄物６をいずれも効率よく焼却処理することができる。
【００２０】
又、上記堰２９はストーカ炉本体２８の搬送方向上流側位置に設けてあるため、液状廃棄物６ａの乾燥をストーカ炉本体２８の搬送方向上流側で完了させることができるため、堰２９の下流側における燃焼時間を長くとることができる。
【００２１】
更に、堰２９は、風箱２４の上流側と中間部の長手方向分割流路２６ａと２６ｂの仕切部分の位置に設けてあるため、堰２９よりも搬送方向上流側となるストーカ炉本体２８の上流側端部、すなわち、液状廃棄物６ａの乾燥を行わせる領域に吹き込む一次燃焼空気９の量を、上流側分割流路２６ａの空気流量の調整により、堰２９よりも搬送方向下流側の領域に吹き込む一次燃焼空気９量とは独立して制御できることから、乾燥させるべき液状廃棄物６ａの量に応じて上流側分割流路２６ａからの一次燃焼空気９量を調整することにより、上記液状廃棄物６ａを効率よく乾燥させることが可能となる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、ストーカ炉本体２８の入口側端部に空気孔１７を設けることが望ましいが、設けなくてもよく、この場合は、風箱２４を中間部と下流側の長手方向分割流路２６ｂと２６ｃのみとすることができること、ストーカ炉本体２８の径及び長さ寸法は、処理すべき固体及び液状の廃棄物６，６ａの量に応じて自在に設定してよいこと、堰２９の高さ寸法及び液体貯留壁部３０の幅寸法は、供給される液状廃棄物６ａを乾燥するまで一旦留めておくことができるようにすれば、処理すべき廃棄物６，６ａの量や、運転時のストーカ炉本体２８の回転数等に応じて自在に設定してよいこと、空気孔１７は楕円形等、円形以外の形状としてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の廃棄物焼却処理装置によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
(1) 円筒形状のストーカ炉本体を入口側よりも出口側が低くなるように横置きして駆動装置により回転駆動できるようにし、且つ上記ストーカ炉本体の周壁面の空気孔を通して下方の風箱よりストーカ炉本体内に燃焼用空気を供給することにより、ストーカ炉本体内の廃棄物を燃焼させるようにしてある廃棄物焼却処理装置において、上記ストーカ炉本体の長手方向の途中位置における内周面に、耐火材製の堰を全周に亘り設け、且つ該堰よりも搬送方向上流側の所要範囲に、液体貯留壁部を設け、更に、上記ストーカ炉本体の入口側に、固体の廃棄物の供給装置を接続し且つ液状の廃棄物の供給ノズルを取り付けて、上記ストーカ炉本体内に上記供給装置より供給される固体の廃棄物と、上記供給ノズルより供給される液状の廃棄物のうち、液状の廃棄物を上記堰の搬送方向上流側にて一旦滞留させて乾燥させることができるようにした構成としてあるので、液状の廃棄物が供給された場合に、該液状廃棄物を、堰によりせき止めて、液体貯留壁部上に風箱に落下する虞を生じさせることなく一旦滞留させることができるため、ストーカ炉本体内における搬送方向上流側の領域で乾燥させてから燃焼させることができ、しかも、堰よりも搬送方向下流側の領域では、乾燥後の液状廃棄物や固体廃棄物に、燃焼用空気を吹き込みながら燃焼させることができるため、上記液状及び固体の廃棄物をいずれも効率よく焼却処理することができる。
(2) 堰を、風箱に設けてある上流側、中間部、下流側の各長手方向分割流路のうち、上流側と中間部の分割流路の仕切部分と対応するストーカ炉本体の搬送方向上流側位置に設けた構成とすることにより、堰よりも搬送方向下流側の領域を長く取れることから廃棄物の焼却時間を長くとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物焼却処理装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視拡大図、（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図、（ニ）は（ハ）のＣ部の拡大図である。
【図２】従来のロータリーキルン式の廃棄物焼却処理装置の一例の概略を示す切断側面図である。
【図３】従来の回転ストーカ式の廃棄物焼却処理装置の一例を示すもので、（イ）は切断概略側面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ方向矢視図、（ハ）は（ロ）のＥ部の拡大図である。
【符号の説明】
６ 廃棄物
６ａ 液状廃棄物（廃棄物）
９ 一次燃焼空気（燃焼用空気）
１７ 空気孔
２０ 駆動装置
２３ 供給装置
２４ 風箱
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 長手方向分割流路
２８ ストーカ炉本体
２９ 堰
３０ 液体貯留壁部
３１ 供給ノズル

Claims (2)

1. 円筒形状のストーカ炉本体を入口側よりも出口側が低くなるように横置きして駆動装置により回転駆動できるようにし、且つ上記ストーカ炉本体の周壁面の空気孔を通して下方の風箱よりストーカ炉本体内に燃焼用空気を供給することにより、ストーカ炉本体内の廃棄物を燃焼させるようにしてある廃棄物焼却処理装置において、上記ストーカ炉本体の長手方向の途中位置における内周面に、耐火材製の堰を全周に亘り設け、且つ該堰よりも搬送方向上流側の所要範囲に、液体貯留壁部を設け、更に、上記ストーカ炉本体の入口側に、固体の廃棄物の供給装置を接続し且つ液状の廃棄物の供給ノズルを取り付けて、上記ストーカ炉本体内に上記供給装置より供給される固体の廃棄物と、上記供給ノズルより供給される液状の廃棄物のうち、液状の廃棄物を上記堰の搬送方向上流側にて一旦滞留させて乾燥させることができるようにした構成を有することを特徴とする廃棄物焼却処理装置。
2. 堰を、風箱に設けてある上流側、中間部、下流側の各長手方向分割流路のうち、上流側と中間部の分割流路の仕切部分と対応するストーカ炉本体の搬送方向上流側位置に設けた請求項１記載の廃棄物焼却処理装置。

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