JPH02263009A

JPH02263009A - ごみ焼却時に生成するダイオキシンとフランを減らすための方法及びその設備

Info

Publication number: JPH02263009A
Application number: JP2031354A
Authority: JP
Inventors: Martin Rudolf Zweifel; マルティン　ルドルフ　ツヴァイフェル; Amedeo C Vaccani; アメデオ　ツェー．ファカニ
Original assignee: W and E Umwelttechnik AG
Current assignee: W and E Umwelttechnik AG
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1990-02-08
Publication date: 1990-10-25
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: EP0381946B1; ES2045576T3; EP0381946A1; DK0381946T3; JP3430295B2; DE59003177D1; ATE96340T1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、火格子を備えた焼却設備の燃焼室内でごみを
焼却する際に煙道ガスとフライアッシュ粒とから生成す
るダイオキシン及びフランを完全燃焼していない２等煙
道ガス及びフライアッシュ粒を引続き燃やすことで減少
させる方法及びこの方法を実施するための設備に関する
。

従来技術とその問題点焼却設備は、ごみを減らすために相当広範囲に使用され
ている。このような焼却設備は、火格子付の焼却炉を具
備し、その中でごみが燃やされる。

発生したフライアッシュ粒含有煙道ガスは、次に２次空
気の供給により更に燃やされる。それから煙道ガスは、
通常燃焼室に連結しているスチーム発生システムのボイ
ラーに供給される。引続き煙道ガスは電子フィルターま
たは他のダスト分離手段により清浄化され、その後煙突
を通じ大気中に放出される。

有毒性、可燃性又は病原性の特別なごみの焼却に、ロー
タリキルンを備えた設備を使用することが知られている
。該キルン内で、供給されたごみの大半は焼却されるが
、煙道ガスの不完全燃焼成分を確実に最後まで燃やすた
めの２次燃焼室をロータリキルンに追従するように備え
ることが必要になる。２次燃焼室内には、一方では酸素
が好ましくは空気の状態で供給され、他方では追加のバ
ーナが取付けられることにより、２次燃焼室内が所定の
温度に保持される。２次燃焼室は滞留時間を長くするた
めに、寸法を大きくしなくてはならず、これにより、次
燃焼室内で煙道ガスが最後まで完全に燃え終えることが
保障される。

大気環境保全の見地から、火格子付焼却設備から排出さ
れる煙道ガスの清浄度につきより高い要求が出されてい
る。

既存の焼却炉に於ては、煙道ガスは比較的多量のダイオ
キシン及びフランを含んでいる。之等の毒性の高い物質
の一部分は、煙道ガス中に残存する酸素及び炭化水素の
存在及び金属特に触媒作用によって反応を速める金属塩
化物の存在によって形成される。

よって本発明の目的は、ダイオキシサン及びフランの形
成を実質的に減少させるように、先に述べた方法を改良
するにある。

発明の概要本発明によれば、上記問題は、煙道ガス及びフライアッ
シュ粒を焼却炉の燃焼室の上部から、該燃焼室から分離
された２次燃焼室に導き、ここで８００℃以上の温度で
焼却することによって解決される。燃焼室から分離され
た２次燃焼室を使用することにより、煙道ガス内でダイ
オキシン及びフランの形成を助長する成分を減少される
ことが可能となる。その結果、煙道ガスの温度が例えば
スチーム発生装置の低温部に於て低下した場合であって
も、ダイオキシンとフランの形成の度合は非常に低くな
る。公知の設備に於てはこの度合は３００〜４００℃の
範囲に於て非常に高くなる。

本発明はまた本茜明法を最適の仕様で実施できる設備に
関する。本発明によれば火格子付焼却炉の燃焼室の上部
に、煙道ガス及びフライアッシュ粒を貫通させるための
通路が備えられ、該通路は上記燃焼室を２次燃焼室に連
結し、２次燃焼室は渦巻室として構成されると共に、酸
素を好ましくは空気の状態で供給するための供給ライン
又はパイプを備えている。

以下に本発明を添付図面に示された実施例にもとづき、
より詳細に説明する。

本発明は煙道ガス特にダイオキシンとフランの形成を助
長する芳香族炭化水素を完全に焼却し、これにより低温
度範囲に於ける再結合を十分に減少させることにより、
ダイオキシンとフランとの形成を回避できるという着想
にもとづいている。

第１〜３図の焼却設備は、この着想の実施状況を示して
いる。

第１図に示された焼却設備は、焼却炉（１）と２次燃焼
室（２）とから構成されている。焼却炉（１）は火格子
（３）とその上方に燃焼室（４）を備えている。ごみは
シュート（５）から導入され、該シュート（５）の底部
に於て装入装置（６）により所定量が火格子（３）上に
送り出される。

火格子（３）の下方の空間は強制通風ゾーン（７）に小
分けされており、ここを通ってごみ焼却に必要な一次空
気が送入される。火格子（３）の端部には燃えかす用の
シュート（８）があり、燃えかすはここを通り排出装置
（図示せず）中に落下する。焼却炉（１）のその他の構
成は公知のものと実質的に異なる所がない、燃焼室（４）の天井（１０）には、管状通路（１１）が
備えられ、該通路（１１）は竪軸（１２）を持っている
。通路（１１）は２次燃焼室（２）の底部（１３）を通
って延出し、その開口（１４）は底部（１３）の上方へ
突出している。

第１図から明らかなように、底部（１３）には比較的急
な傾斜が付されており、その結果、２次燃焼室（２）の
側壁（１５）に沿って集合し流下するスラグは、底部（
１３）を経てスラグ排出開口（１６）方へ流れ、そこか
らスラグ容器（１８）内に収容される。

２次燃焼室（２）内で、煙道ガス及びこれに強制的に随
伴されるフライアッシュ粒の渦巻流が維持されることは
重要である。これに加えて２次燃焼室（２）内に矢符（
１９）で示されるように酸素が主として空気の状態で供
給される。酸素の供給は接線方向から行なわれることが
適当であり、これにより渦巻流が形成される。２次燃焼
室（２）内に供給される空気は３次空気と呼ばれ、これ
は強制通風ゾーン（７）から送られる１次空気及び焼却
炉（１）内の燃焼室（４）内に送られる２次空気［矢符
（２０）で示されている］とは異なっている。

２次燃焼室（２）の円筒状部（２１）に円錐状の挾搾部
（２３）が連結され、この挾搾部（２３）は煙道ガスの
流れを加速し、その結果として渦巻流の勢いが増大する
。上記挾搾部（２３）に曲り部（２４）が連結され、曲
り部（２４）で煙道ガスが向きを変え、例えばスチーム
発生装置（図示せず）に送られる。

２次燃焼室（２）と通路（１１）とは同軸状に配置され
、通路（１１）の竪軸（１２）は２次燃焼室（２）の軸
線（２５）と−線をなしている。

通路（１１）と２次燃焼室（２）とは原則として軸線（
１２）及び（２５）にもとづき配置されている。

２次燃焼室（２）の寸法は、煙道ガスの滞留時間が少な
くとも２秒となるような寸法に決められる。また２次燃
焼室（２）は、完全焼却を達成するために少なくとも８
００℃の温度に保持しなければならない。この温度は例
えば９５０〜１３５０℃に上昇でき、好ましくは１００
０〜１３００℃である。３次空気の代りに純粋の酸素を
供給してもよく、これによりバラストを形成する窒素の
加熱を回避できる。完全焼却を保障するために、２次燃
焼室（２）は化学理論量以上従って酸素を過剰供給して
運転される。しかしながら焼却炉（１）内の燃焼室（４
）の運転は、化学理論量、化学理論量以上又は以下でよ
い。これらの手段により比較的短い滞留時間に拘わらず
、煙道ガスの完全焼却の目的が達成される。

また通路（１１）の開口（１４）の部分では流入速度が
５〜１５ｍ／ｓｅｃに保持されていることが好ましい。

２次燃焼室（２）内への煙道ガスの流入速度は、１０ｍ
／ｓｅｃ程度が適当である。

第２図に示された焼却設備は、下部の終端部（２６）が
じょうご型に形成されその下端にスラグ容器（１８）が
配置されているという点で、第１図のものと相違してい
る。終端部（２６）のじょうご型の構成に於ては、通路
（１１）は２次燃焼室（２）と燃焼室（４）との間の後
壁（２８）に配置され且つ上方傾斜の状態で延出し、更
にじょうご型終端部（２６）の上部に側方から開口して
いる。通路（１１）は、２次燃焼室（２）内への煙道ガ
スの流れが、接線方向に指向されるように配置されてい
ることが好ましく、これにより渦巻流の形成を助長でき
る。

既に述べた通り、運転中に液状又は溶融状のスラグは２
次燃焼室（２）の側壁（１５）を伝って流下する。通路
（１１）内へのスラグの流入を防止するために、通路（
１１）の開口（１４）にカバー（図示せず）を設けるこ
とができ、これによリスラグを通路（１１）の両側に導
くことができる。

第３図に従った焼却設備は、第１図のものと比較して、
通路（１１）が燃焼室（４）の天井（１０）から離れて
後壁（２８）に配置されている点で相違している。通路
（１１）の開口（１４）は、第２図のものと同様にじょ
うご型終端部（２６）の上部に開口されている。

第２図及び第３図の設備の詳細な説明は、説明されてい
ない参照番号を含めて、第１図の設備のそれと一致して
いる。

通路（１１）は、何らかの理由により、例えば場所の関
係から好ましいとされる場合には、燃焼室（４）の後壁
（２８）からその側面に配置替えしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は火格子付焼却炉の燃焼室と２次燃焼室とが同軸
の通路により連結されている焼却設備を概略的に示す縦
断面図、第２図は通路が焼却炉の燃焼室の後壁の上部か
ら２次燃焼室の側壁に開口している焼却設備を概略的に
示す縦断面図、第３図は通路が焼却炉の燃焼室の後壁の
下部から２次燃焼室の側壁に開口している焼却設備を概
略的に示す縦断面図である。図に於て、（１）は焼却炉、（２）は２次燃焼室、（３
）は火格子、（４）は焼却炉の燃焼室、（５）はシュー
ト、（６）は装入装置、（７）は強制通風ゾーン、（８
）はシュート、（１０）は天井、（１１）は通路、（１
２）は軸線、（１３）は底部、（１４）は開口、（１５
）は側壁、（１６）は開口、（１８）はスラグ容器、（
１９）及びは矢符、は円筒状部、は挾搾部、は曲り部、は軸線である。（以上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）火格子付ごみ焼却設備の燃焼室内でごみを焼却す
る際に、煙道ガスとフライアッシュ粒とから形成される
ダイオキシンとフランを減らすために、不完全燃焼の上
記煙道ガスとフライアッシュ粒とを引続き焼却する方法
に於て、上記煙道ガスとフライアッシュ粒は上記燃焼室
の上部を経て、該燃焼室から完全に分離された２次燃焼
室内に案内され、ここで８００℃以上の温度で焼却され
ることを特徴とする方法。
（２）２次燃焼室内に於て、温度が９５０〜１３５０℃
、好ましくは１０００〜１３００℃に保持されると共に
、少なくとも２秒の滞留時間が保障されていることを特
徴とする請求項１に記載の方法。
（３）煙道ガスとフライアッシュ粒とが、２次燃焼室内
で渦巻流を形成していることを特徴とする請求項１又は
２に記載の方法。
（４）２次燃焼室内に於ける煙道ガスとフライアッシュ
粒との渦巻流が、好ましくは接線方向から空気の状態で
供給される酸素によって保持されることを特徴とする請
求項３に記載の方法。
（５）酸素が好ましくは空気の状態で焼却設備の燃焼室
内にごみ燃焼に必要な化学理論量以下、同一及び以上で
供給され、また２次燃焼室内には化学理論量以上でのみ
供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方
法。
（６）煙道ガス及びフライアッシュ粒の２次燃焼室内へ
の流入速度が、５〜１５ｍ／ｓｅｃ、好ましくは少なく
とも１０ｍ／ｓｅｃに保持されていることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の方法。
（７）火格子付焼却炉内でごみを焼却する際に生成する
ダイオキシンとフランとを減らすための設備に於て、火
格子付焼却炉の燃焼室の上部に、煙道ガスとフライアッ
シュ粒とを貫通させる通路が備えられ、該通路は燃焼室
を２次燃焼室に連結し、２次燃焼室は渦巻室として構成
されていて、酸素を好ましくは空気の状態で供給する供
給管を備えていることを特徴とする設備。
（８）２次燃焼室の上記通路が、焼却炉の燃焼室の天井
に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の設
備。
（９）２次燃焼室の上記通路が、焼却炉の燃焼室の後壁
または側壁の上部に配置されていることを特徴とする請
求項７に記載の設備。
（１０）上記通路が、２次燃焼室の軸線と同軸に配置さ
れ、且つ２次燃焼室の底部から円管型の連結部として突
出し、更に２次燃焼室の底部は溶融したスラグを排出す
るために傾斜していることを特徴とする請求項８に記載
の設備。
（１１）２次燃焼室の下部がじょうご型の終端部から構
成され、焼却炉の燃焼室からの通路は、上記終端部の上
部で２次燃焼室内に開口していることを特徴とする請求
項９に記載の設備。
（１２）２次燃焼室はその上部に円錐状挾搾部を有し、
該挾搾部は２次燃焼室の円筒上部に連結されていること
を特徴とする請求項７に記載の設備。