JPH0460308A - 地下埋設型焼却炉 - Google Patents

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） 本発明は廃タイヤや廃プラスチックス及び生活塵芥等の
廃棄物から有害排出物を排出させることなく、それらの
廃棄物を可及的に完全燃焼させて焼却処理し得る地下埋
設型焼却炉に関する。

（従来の技術） 従来から、木材屑や廃プラスチックス及び生活塵芥等の
廃棄物を焼却処理する比較的小型で部品な焼却炉として
、第３図に示すような地下埋設型焼却炉が知られている
。

この地下埋設型焼却炉２は同図に示すように、廃棄物を
焼却するための燃焼室４を形成する筒状の炉体６を地中
に埋設して構成するもので、炉床８には露地がそのまま
利用されるようになっている。

上記炉体６は一般に耐熱コンクリート１０と耐火キャス
タブル煉瓦１２とが用いられて矩形筒体状に構築され、
耐火キャスタブル煉瓦１２は耐熱コンクリート１０の内
壁面を覆って設けられている。また、炉体６の上側部は
水冷構造を有する天蓋１４で覆われ、この天蓋１４の中
央部には内部に廃棄物を投入するための投入口１６が開
口形成されていて、さらにこの投入口１６には開閉自在
な蓋体１８が設けられている。

また、炉体６内部の燃焼室４内には１次、燃焼用空気供
給手段２０から廃棄物の１次燃焼用空気が送込まれるよ
うになっている。この１次燃焼用空気供給手段２０は炉
体６の下部の周壁部内に耐熱コンクリート１０と耐火キ
ャスタブル煉瓦１２との間に挾まれて環状に形成された
空気通路２２と、この空気通路２２内にヘッダ２４と送
風管２６とを通じて空気を送込む送風機２８とからなり
、上記空気通路２２には燃焼室４に臨んで開口する多数
の吹出口３０が設けられている。

また、燃焼室４内にはオイルバーナー３２のノズル３４
が炉体６の周壁を嵌通して挿入されている。

一方、燃焼室４の上部には燃焼ガスの排気通路系３６が
接続されている。この排気通路系３６は燃焼室４に連通
して側方に延びる煙道３８と、この煙道３８にサイクロ
ン４０を介して接続される煙突４２とからなっている。

また、上記天蓋１４には２次燃焼用空気の導入孔４４が
複数開孔形成されている。

かかる従来の地下埋設型焼却炉２では、廃棄物は投入口
１６から適宜燃焼室４内に投入される。

燃焼室４内にはその下部の周壁部に設けられた１次燃焼
用空気供給手段２０の吹出口３０から廃棄物の１次燃焼
用空気が供給されるとともに、オイルバーナー３２のノ
ズル３４からは火炎が吹田されて当該燃焼室４内に投入
された廃棄物が焼却される。そして、焼却される廃棄物
からの燃焼ガスは燃焼室４内を上方に上昇し、その上部
から排気通路系３６を通じて大気中に放出される。

この際、燃焼ガスは大気中に放出されるまでの間に温度
降下し、この温度降下によって生ずるドラフト効果に伴
い天蓋１４に形成した２次燃焼用空気の導入孔４４を通
じて燃焼室４内の上部に大気から２次燃焼用空気が吸引
されて取り入れられる。そして、取り入れられた２次燃
焼用空気によって燃焼ガス中に含まれる未燃焼の炭素等
の残留可燃微粒子が再度燃焼されるようになっている〇
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の地下埋設型焼却炉２にあって
は、焼却開始時等のように炉内温度が低く、かつ燃焼速
度が遅い時には、燃焼室４内をバーナー３２で加熱して
も、燃焼室４内には燃焼ガスの自己回転が生じ難く、こ
のため天蓋１４に形成した２次燃焼用空気の導入孔４４
を通じて大気から燃焼室４内の上部に吸引して取り入れ
た２次燃焼用空気と燃焼ガスとを充分に攪拌し得す、燃
焼ガス中に含まれる未燃焼の可燃残留微粒子を完全に燃
焼させることが困難であるといった問題点があった。

また、炉内温度が上昇し燃焼速度が早くなった時には、
燃焼ガス温度も上昇して燃焼室４内には燃焼ガスの自己
回転が生じるようになり、もって２次燃焼用空気と燃焼
ガスとの撹拌性は良好となるものの、今度は燃焼速度の
上昇に相応したドラフト効果が得られなくなって、燃焼
ガス中に含まれる未燃焼の可燃残留微粒子を完全燃焼さ
せるに充分な２次燃焼用空気量を導入孔４４を通じて吸
引できなくなるといった問題点があった。

すなわち、上記のように従来の地下埋設型焼却炉２では
、焼却開始時点および燃焼速度が早くなった時点におい
て、燃焼ガス中に含まれる未燃焼の可燃残留微粒子を２
次燃焼によって完全燃焼させ難く、このような時に黒煙
などの有害排出物が排出され易いという問題点があった
。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、廃棄物の焼却開始直後から安定して連続的にそ
の廃棄物を完全燃焼させて焼却し得、もって有害排出物
を大気中に放出することを可及的に防止し得る地下埋設
型焼却炉を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、地中に設けられ
廃棄物の燃焼室を形成する炉体と、前記燃焼室の上部に
連通し燃焼ガスを大気中に放出する排気通路系と、前記
燃焼室内の下部に１次燃焼用空気を送込む１次燃焼用空
気供給手段と、燃焼ガス中に含まれる未燃焼の残留可燃
微粒子を燃焼させるための２次燃焼用空気を前記燃焼室
内の上部に炉体の内周壁に沿わせて送込み燃焼ガスを渦
回転させる２次燃焼用空気供給手段と、を備えて地下埋
設型焼却炉を構成する。

（作　用） 上記構成に係る本発明の地下埋設型焼却炉によれば、燃
焼ガス中に含まれる未燃焼の残留可燃微粒子を燃焼させ
るための２次燃焼用空気が２次燃焼用空気供給手段から
燃焼室内の上部に炉体の周壁に沿って強制的に送り込ま
れ、当該２次燃焼用空気によって燃焼ガスが渦回転させ
られるので、焼却開始時等のように炉内温度が低く、か
つ燃焼速度が遅い時でも、２次燃焼用空気と燃焼ガスと
を充分に攪拌して、燃焼ガス中に含まれる未燃焼の可燃
残留微粒子を可及的に完全燃焼させ得、また炉内温度が
上昇し燃焼速度早くなった時でも、その燃焼速度下で燃
焼ガス中に含まれる未燃焼の可燃残留微粒子を完全燃焼
させるに十分な２次燃焼用空気量を供給し得る。

（実施例） 以下に、本発明の好適な一実施例を添付図面に基づき詳
述する。

第１図は本発明に係わる地下埋設型焼却炉の概略構成を
示す側面図であり、第２図はその平断面図である。第１
図に示すようにこの地下埋設型焼却炉５０は、第３図で
説明した従来の地下埋設型焼却炉２とその基本構成を同
一にしてこれに改良を加えたものであるので、従来と共
通する部材には同一の符号を付してその説明を省略し、
相違する部分について詳細に説明する。

すなわち、従来では燃焼室４内の燃焼ガスが排気通路系
３６を通じて大気中に放出される際の温度降下に起因す
るドラフト効果を利用して、天蓋１４に形成した２次燃
焼用空気の導入孔４４を通じて大気中から燃焼室４内の
上部に２次燃焼用空気を吸引して取り入れるようにして
いた。これに対し、本発明では上記２次燃焼用空気の導
入孔４４に替えて、新たに２次燃焼用空気供給手段５２
を付加し、この２次燃焼用空気供給手段５２によって燃
焼室４内の上部に炉体６の内周壁に沿わせて２次燃焼用
空気を強制的に送り込み、燃焼室４内で燃焼ガスを渦回
転させるようにした。

ここで、その２次燃焼用空気供給手段５２について述べ
ると、第１図および第２図に示すように、２次燃焼用空
気供給手段５２は天蓋１４を貫通して燃焼室４内に垂直
に挿通配置される鉄製あるいはセラミックス製のパイプ
５４と、このパイプ５４に２〜７　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇ
の空気を送風管路５６を通じて供給するコンプレッサー
５８とからなる。

上記パイプ５４は複数箇所に設けられ、図示する実施例
では平断面はぼ矩形筒体状を呈する燃焼室４の各コーナ
一部にそれぞれ配置されている。

また各パイプ５４，５４．・・・には縦方向に一直線状
に並べられて複数の吹出口６０．・・・が形成されてお
り、各パイプ５４，５４．・・・はそれぞれの吹出口６
０．・・・がこれより吹き出される２次燃焼用空気によ
って燃焼室４内の燃焼ガスを一定方向（第２図において
時計回り方向）に渦回転させるように指向されている。

なお燃焼室４の上記各コーナ一部は渦回転が円滑に生成
されるように角が取られて円弧状に湾曲形成されている
。

また、各パイプ５４，５４．・・・への送風管路５６は
分岐されて並設されていて、その各分岐管路５６ａには
風量バランスを調整するためのバルブ６２が介設されて
いる。

また、本実施例では生石灰などの微粉状の脱硫・脱塩化
水素剤を燃焼室４内の渦回転している燃焼ガス中にその
渦回転を助長する方向に吹き込む脱硫・脱塩化水素剤の
吹込み手段６４が設けられている。この吹き込み手段６
４は吹込みパイプ６６と送風管路６８およびこの送風管
路６８の途中に介設されて内部に脱硫・脱塩化水素剤が
貯留されているデスペンサー７０とを有して、上記２次
燃焼用空気供給手段５２とほぼ同一に構成されていて、
送風源にはその２次燃焼用空気供給手段５２のコンプレ
ッサー５８が利用されている。なお、デスペンサー７０
の上流側の送風管路６８には吹込み量を調節するための
バルブ７２が介設されており、また、各吹込みパイプ６
６．６６、・・・に接続されるそれぞれの分岐管路６８
ａには各吹き込みパイプ６６．６６、・・・からの吹込
み量のバランスを取るためのバルブ７４が介設されてい
る。

また、本実施例においては、燃焼速度に見合った２次燃
焼用空気量を安定的に供給するための制御装置７６を設
けている。この制御装置７６は煙道３８に近接して燃焼
室４内に配置された温度センサ７８と、この温度センサ
７８からの出力信号を受けて検出した炉内温度に応じて
１次燃焼用空気の供給量を増減制御すると共にオイルバ
ーナー３２の燃焼を０Ｎ−ＯＦＦ制御する制御器８０と
から構成されていて、制御器８０は炉内温度に応じてこ
れが設定値以下になるとオイルバーナー３２を自動的に
点火させて燃焼ガスのガス流の温度を上昇させる一方、
設定値以上になると自動的にオイルバーナー３２を消火
させるようになっており、その点火側設定温度と消火側
設定温度とにはヒステリシスが設けられていて、消火側
設定温度の方が高めに定められている。また、制御器８
０は廃棄物の１次燃焼速度が早くなり過ぎないように炉
内温度に応じて１次燃焼用空気供給手段２０のダンパー
８２の開度を調節し、その供給量を増減制御するように
なっている。つまり、この実施例の制御装置７６におい
ては、主に廃棄物の１次燃焼速度を所定値の近傍に安定
的に制御するようになっており、燃焼速度が早くなり過
ぎることに起因して燃焼室４内に供給される燃焼用空気
の絶対量か不足してしまうことを防止して、黒煙等の発
生が誘発されるのを未然に防ぐようになっている。

なお、上述の実施例構成でなる炉内容積５　ｍ　３の地
下埋設型焼却炉で、廃タイヤおよび生活塵芥のそれぞれ
の重量比が５０％づつの廃棄物を毎時２トンの焼却速度
で焼却実験したところ、黒煙の発生は全く認められなか
った。ここでこの際の操炉条件は下記の■〜■に設定し
た。

■１次燃焼用空気の供給量： １５Ｃ１ｕｓＡｑ下で毎分３０〜６ＯＮｍ３■２次燃焼
用空気の供給量； ４　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇの加圧空気を毎分３Ｎｍｌ■オ
イルバーナーの点火温度： 燃焼ガスのガス流温度で５５０℃ ■設定燃焼ガス温度； ６５０℃ またさらに、塩化ビニル屑および生活塵芥のそれぞれの
重量比が５０％づつの廃棄物を毎時２トンの焼却速度で
焼却実験したところ、排出ガス中の塩化水素濃度は８５
〜６０■ｇ　／　Ｎ　ｍ　’に抑制することができた。

もちろん黒煙の発生は全く認められなかった。ここでこ
の際の操炉条件は下記の■〜■に設定した。

■１次燃焼用空気の供給量 １５０＋ａｍＡｑ下で毎分３０〜５ＯＮｍ３■２次燃焼
用空気の供給量 ４　ｋｇ　／　ｃＪ　Ｇの加圧空気を毎分２．５Ｎｍ’
■生石灰吹込み用・空気の供給量 ４　ｋｇ　／　ｃＪ　Ｇの加圧空気を毎分ＩＮｍ’■生
石灰吹込み量 １５０　ｍｅｓｈ以下で毎分１０ｋｇ ■オイルバーナーの点火温度 燃焼ガスのガス流温度で５５０℃ ■設定燃焼ガス温度 ６５０℃ このように本実施例に係わる地下埋設型焼却炉５０によ
れば、上記の実験結果からも明らかなように、廃タイヤ
や廃プラスティクスおよび生活塵芥等の廃棄物を焼却処
理する際において、黒煙。

硫黄酸化物および塩化水素等の有害排出物を排出するこ
となく、あるいはその排出量を可及的に低減させて、焼
却開始直後から連続して安定的に係る廃棄物を焼却する
ことができる。

なお、燃焼室４の内部形状は燃焼ガスを渦回転させる上
で、楕円筒形状または円筒形状に形成することが一層好
ましい。

（効　果） 以上実施例で詳細に説明したように、本発明に係る地下
埋設型焼却炉によれば、燃焼ガス中に含まれる未燃焼の
残留可燃微粒子を燃焼させるための２次燃焼用空気が２
次燃焼用空気供給手段から燃焼室内の上部に炉体の周壁
に沿って強制的に送り込まれ、当該２次燃焼用空気によ
って燃焼室内の燃焼ガスが渦回転させられるので、次の
ような優れた効果を発揮する。

（１）焼却開始時等のように炉内温度が低く、かつ燃焼
速度が遅い時でも、２次燃焼用空気と燃焼ガスとを充分
に攪拌して、燃焼ガス中に含まれる未燃焼の可燃残留微
粒子を可及的に完全燃焼させることができる。

（２）また炉内温度が上昇し燃焼速度早くなった時でも
、その燃焼速度下で燃焼ガス中に含まれる未燃焼の可燃
残留微粒子を完全燃焼させるに十分な２次燃焼用空気量
を供給することができる。

（３）このため、廃タイヤや廃プラスティクスおよび生
活塵芥等の廃棄物を焼却する際において、黒煙、硫黄酸
化物および塩化水素等の有害排出物を排出することなく
、あるいはその排出量を可及的に低減させて、焼却開始
直後か・ら連続して安定的にかかる廃棄物を焼却処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる地下埋設型焼却炉の一実施例の
概略構成を示す側断面図、第２図はその平断面図、第３
図は従来の地下埋設型焼却炉の概略構成を示す側断面図
である。 ４・・・・・・燃焼室 ６・・・・・・炉体 ２０・・・・・・１次燃焼用空気供給手段３６・・・・
・・排気通路系 ５０・・・・・・地下埋設型焼却炉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 地中に設けられ廃棄物の燃焼室を形成する炉体と、 前記燃焼室の上部に連通し燃焼ガスを大気中に放出する
   排気通路系と、 前記燃焼室内の下部に１次燃焼用空気を送込む１次燃焼
   用空気供給手段と、 燃焼ガス中に含まれる未燃焼の残留可燃微粒子を燃焼さ
   せるための２次燃焼用空気を前記燃焼室内の上部に炉体
   の内周壁に沿わせて送込み燃焼ガスを渦回転させる２次
   燃焼用空気供給手段と、を備えたことを特徴とする地下
   埋設型焼却炉。