JPH0275813A - 廃棄物の連続熱処理方法及び焼却装置 - Google Patents

廃棄物の連続熱処理方法及び焼却装置

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JPH0275813A JP1203706A JP20370689A JPH0275813A JP H0275813 A JPH0275813 A JP H0275813A JP 1203706 A JP1203706 A JP 1203706A JP 20370689 A JP20370689 A JP 20370689A JP H0275813 A JPH0275813 A JP H0275813A
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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】 本発明は、廃棄物の焼却装置又は熱分解装置及びその使
用方法に関し、特に、ガス、燃料又はプラズマ燃焼式の
炉内に発生させた高い温度状態で動作する回転可能なキ
ルンを用いて廃棄物を熱処理する技術に関する。
現在における例えば生活廃棄物や産業廃棄物のような種
々の廃棄物の焼却の必要上、多くの問題が生じている。
一方、廃棄物の焼却を出来るだけ経済的に行うことが望
ましい、他方、かかる焼却にあたり、大気中への有害ガ
ス及び固形微粒子の放出を含む他の問題が生じている。
大気を汚染させないで廃棄物を焼却するための種々の方
法が実施されている。危険で有毒な廃棄物を焼却する場
合の問題は特に深刻である。か°力)る物質が大気中へ
ばらまかれないようにすべきことは明白である。
本発明は、廃棄物を連続的に熱処理する熱分解装置とし
ての焼却装置であって、断熱性の炉が、その内部に位置
するガス入口及び炉の外部に通じるガス出口を有するア
フタバーナ室を画定し、アフタバーナ室を1800°F
を越える温度に加熱する手段を設け、管状キルンを炉内
に回転自在に取付け、炉は、キルンの下に位置していて
廃棄物出口を備えた底壁を有し、廃棄物をキルンの一端
に送り込む入口手段を設け、固形廃棄物をキルンの他端
から底壁上に放出する出口手段を設け、固形廃棄物を、
底壁を横切って廃棄物出口へ移動させる手段を設け、ガ
ス状反応生成物をキルンから逃がしてアフタバーナ室の
ガス入口に流入させる手段を設けたことを特徴とする焼
却装置を提供する。
また、本発明は、廃棄物の連続熱処理方法であって、炉
内に設けられたアフタバーナを1800“Fを越える温
度に加熱し、キルンを炉内で回転させ、廃棄物をキルン
の一端に導入すると共に焼却後の固形廃棄物をキルンの
他端から炉の床上に排出し、排出した固形廃棄物を炉の
床を横切って床に設けられた廃棄物出口へ移動させ、キ
ルンからのガス状反応生成物をアフタバーナへ送ること
を特徴とする廃棄物の連続熱処理方法を提供する。
有利には、管状キルンは、炉内に回転自在に取付けられ
、炉はキルンの下に位置していて廃棄物出口を備えた底
壁を有し、廃棄物をキルンの一端に送り込む入口手段が
設けられ、焼却後の固形廃棄物をキルンの他端から放出
して底壁上に落とす出口手段が設けられ、さらに、焼却
後の固形廃棄物を底壁を横切って焼却後廃棄物出口へ移
動させる手段が設けられる。
有利には、本発明の廃棄物連続熱処理方法は、炉を18
00” Fを越える温度に加熱する段階と、キルンを炉
内で回転させる段階と、廃棄物をキルンの一端に導入す
ると共に焼却後の廃棄物をキルンの他端から炉の床上に
排出する段階と、排出した廃棄物を炉の床を横切って、
炉床に設けられた廃棄物出口へ移動させる段階とを含む
本発明の目的は、もし廃棄物が焼却前に、熱分解されて
より小さな分子、例えば、メタン、エチレン、HCj!
、ベンゼン、遊離基等になっても塩素化芳香族化合物の
生成する恐れが殆ど無いようにすることにある。最後に
、キルンは酸化雰囲気又は還元雰囲気中で使用できるの
で、ダイオキシン及びフラン(furnans)が生成
しない0本発明のもう一つの目的は、空気漏出量を最少
量に抑えて熱#員失を最少量にすることにあり、これは
結果的には制御性及びエネルギ効率が良好になることを
意味する。
今、本発明を添付の図面を参照して例示的に説明する。
図面を参照すると、熱分解装置である焼却装置5(第1
図)が、断熱性の炉7と、ホッパ又は破砕装置9と、ス
クリューコンベヤ1)(第3図)と、熱源又はプラズマ
トーチ13と、ガス出口15と、キルン17とを有する
。焼却装置5は支持体1日上に設置されている。
炉7は、適当な材料で構成された耐熱性ハウジングから
成り、その内部には、頂壁21、底壁23、対向関係に
ある端壁25,27及び対向関係にある側壁29.30
を有するアフタバーナ室19が形成されている。底壁2
3は、支持体18上に載置されていて残留物出口31を
有する。キルン17は、アフタバーナ室!9内で水平軸
線上に配設されている。キルンの対向し、た端壁25゜
27はそれぞれ、軸受43,45を貫通した回転可能な
シャフト39.41に取付けられている。
シャフト39は、中空であり、空気や、例えば酸化カル
シウム又は塩酸のような化学物質を導入するための補助
入口として、或いは試料採取箇所として用いられる。歯
車47がシャフト39に固着されると共に駆動ベルト4
9及びモータ51に連結されている。
スクリューコンベヤ1)はホッパ9の下端から延び、シ
ール53がホッパの下端においてコンベヤとホッパとの
間に設けられている。シャフト41内のスクリューコン
ベヤ1)を回転させるため、歯車55を含む駆動手段が
駆動シャフトに固着されている。キルン17はテーパし
ていて、端37から端35まで傾斜面を有し、それによ
り、ホ2バ9からシャフト41を通ってコンベヤに流入
した廃棄物は、キルンが矢印57の方向へ回転するにつ
れて左側に向かって下方へ移動する。固形残留物及びガ
スを流出させるための出口スロット59がキルン左側端
部の近傍に設けられている。
キルン17は管状の構造体である。このキルンは、熱伝
導率の高い材料、例えば、金属、好ましくはハステロイ
又はその等漬物のような合金で作られる。また、キルン
の外面を断熱処理するのが良い。
第3図は、キルン17の円錐面の内部に取付けられると
共に、キルンと一緒に回転するよう該円錐面に固着され
た複数本のベーン61を示している。ベーン61は、第
4図に一層詳細に示されており、ベーン61間の所望の
間隔を維持するための連結支持片63により互いに剛結
されている。
各ベーン61は、反対側に位置した端35.37の間に
延びる細長い部材であり、その両端はそれぞれ、内側に
曲げられたスポーク65によってスクリューコンベヤ1
)及び回転可能なシャフト39に固着されている。
第3図は、キルンの外面に取付けられた螺旋状の羽根6
7を示している。
したがって、廃棄物をスクリューコンベヤ1)によりホ
ッパ9から回転可能なシャフト41内へ送り込むと、廃
棄物はキルンの内面上に落下し、ベーン61によりキル
ンの円錐面の勾配に一致した形を取る。廃棄物は最終的
にはキルンの左端へ移動し、ここで出口スロット59を
通って炉の床又は底壁23上に落下する。かかる焼却プ
ロセス中に反応体を回転可能なシャフト39を通してキ
ルンに注入することにより(なお、この手順を実施する
かどうかは任意である)、キルンを酸化雰囲気中又は還
元雰囲気中の何れかで動作させるのが良い、もし廃棄物
中に塩素が例えばポリ塩化ビフェニール又はHCI!の
形態で存在していれば、例えばCa COxのような化
学物質を随意添加し、それにより塩化物ラジカルを例え
ばCaCff1zのような非有害化合物にして除去する
のが良い、螺旋状の羽m、67は、底壁23上に落下し
た廃棄物を、残留物出口31を通って炉から落下排出す
るまで右側へ移動させる。
同様に、廃棄物の焼却及び反応中にキルン内で生成する
ガスは、出口スロット59を通ってアフタバーナ室19
内に漏出し、最終的にはここからガス出口15を通って
抜は出る。
アフタバーナ室19内の温度は1800@F〜2200
”F、キルン内の温度は約1000’F〜1600”F
に保たれる。これら温度はエネルギ源、例えばプロパン
・バーナーにより維持される。
焼却装置(又は熱分解装置)は、焼却プロセスに熱分解
技術を応用することにより、汚染状態の固形物、スラッ
ジ又は液体を有機的に分解する。
この焼却装置の独特な特徴は、キルン内にバーナーが設
けられていないことにある。金属製キルンの形状が円錐
形であり、しかも内部ベーン又はリブを併用することに
より、キルン内部における廃棄物の混線の度合いが大き
くなる。キルン外面の螺旋状羽根は、キルンから出た後
の焼却済み廃棄物を炉の底壁を横切って残留物出口に向
かって転勤させる。廃棄物は、破砕作用をもつスクリュ
ーフィーダを介して中空のコンベヤ1)を通って回転中
の円錐形キルン内に導入される。廃棄物は転動状態でキ
ルン中を移動し、その後、固形物は底壁上に落下するが
、熱分解して揮発状態になっている有機物質はガスとし
てキルンの頂部から抜は出る。キルン外部の螺旋状羽根
は、固形物を出口に搬送し、該出口から固形物はアッシ
ュピント内に落下する。さらに、例えばシャフトが炉の
端壁を貫通しているような場所では、シールからの空気
漏れはほんの僅かに過ぎない。その理由は、シャフトの
両端部の直径はキルンの直径よりも非常に小さいからで
ある。熱分解モードでの動作時にキルン内に生じるガス
は非常に少量なので、キルン室内におけるガスの滞留時
間は従来型焼却装置よりも非常に長い。
以上要するに、本発明の焼却装置は、コンパクトであり
、熱効率が良く、無駄が最少限に抑えられ、軸受が常温
に保たれ、制御された空気状態(熱分解酸化雰囲気、乾
燥雰囲気、還元雰囲気)が得られ、保守に要する手間が
少なく、軽量であり、固形物の(キルン及びアフタバー
ナ室内における)滞留時間が長く、キルン内におけるガ
スの滞留時間が長いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、焼却装置の平面図である。 第2図は、第1図の■−■線における縦断面図である。 第3図は、第1図の1)線における縦断面図である。 第4図は、長さ方向に延びるベーン組立体をキルン内に
設けた状態で示す斜視図である。 〔主要な参照番号の説明〕 5・・・焼却装置又は熱分解装置、7・・・炉、9・・
・ホッパ又は破砕装置、1)・・・スクリューコンベヤ
、13・・・熱源又はプラズマトーチ、15・−ガス出
口、17・・・キルン、!9・・・アフタバーナ室、3
1・・・残留物出口、39.41・・・回転可能なシャ
フト、59・・・出ロスロッ)、61・・・ベーン、6
7・・・螺旋状羽根。 特許出願人:ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーション 代 理 人:加藤 紘一部(外1名)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)廃棄物を連続的に熱処理する熱分解装置としての
    焼却装置であって、断熱性の炉が、その内部に位置する
    ガス入口及び炉の外部に通じるガス出口を有するアフタ
    バーナ室を画定し、アフタバーナ室を1800°Fを越
    える温度に加熱する手段を設け、管状キルンを炉内に回
    転自在に取付け、炉は、キルンの下に位置していて廃棄
    物出口を備えた底壁を有し、廃棄物をキルンの一端に送
    り込む入口手段を設け、固形廃棄物をキルンの他端から
    底壁上に放出する出口手段を設け、固形廃棄物を、底壁
    を横切って廃棄物出口へ移動させる手段を設け、ガス状
    反応生成物をキルンから逃がしてアフタバーナ室のガス
    入口に流入させる手段を設けたことを特徴とする焼却装
    置。
  2. (2)反応体をキルン内へ導入する手段が設けられてい
    ることを特徴とする請求項第(1)項記載の焼却装置。
  3. (3)炉は実質的に気密の構造体であることを特徴とす
    る請求項第(2)項記載の焼却装置。
  4. (4)キルンの内部には、廃棄物を入口手段から出口手
    段へ移動させるベーン手段が設けられていることを特徴
    とする請求項第(3)項記載の焼却装置。
  5. (5)管状キルンは、入口端に隣接した細い端部及びキ
    ルンの出口端に隣接した太い端部を有することを特徴と
    する請求項第(4)項記載の焼却装置。
  6. (6)ベーン手段は、キルンの内面に設けられた複数本
    の長さ方向軸方向ベーンから成ることを特徴とする請求
    項第(5)項記載の焼却装置。
  7. (7)キルンは、金属製壁及び反応体をキルンに導入す
    る手段を有し、炉は、実質的に気密の構造体であって、
    アフタバーナ室を貫通したガス出口を有し、キルンはそ
    の内部に、反応後の固形廃棄物を、底壁を横切って廃棄
    物出口ヘ移動させるベーン手段を有し、キルンは、入口
    端に隣接した細い端部及びキルンの出口端に隣接した太
    い端部を有し、ベーン手段は、キルンの内面に設けられ
    た複数本の長さ方向軸方向ベーンから成り、廃棄物を底
    壁を横切って移動させる手段は、キルンの外面に取付け
    られたスクリュー式のベーンより成ることを特徴とする
    請求項第(1)項〜第(6)項のうちいずれか一つの項
    に記載の焼却装置。
  8. (8)廃棄物の連続熱処理方法であって、炉内に設けら
    れたアフタバーナを1800°Fを越える温度に加熱し
    、キルンを炉内で回転させ、廃棄物をキルンの一端に導
    入すると共に焼却後の固形廃棄物をキルンの他端から炉
    の床上に排出し、排出した固形廃棄物を炉の床を横切っ
    て、床に設けられた廃棄物出口へ移動させ、キルンから
    のガス状反応生成物をアフタバーナへ送ることを特徴と
    する廃棄物の連続熱処理方法。
  9. (9)反応体をキルンに導入することを特徴とする請求
    項第(8)項記載の廃棄物の連続熱処理方法。
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