JPH0552313A - 廃棄物焼却方法および焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品センタからの各種廃棄物を、人手をかけ
ずに、大気汚染も極力少なくして焼却処理できる廃棄物
焼却方法、およびそのための焼却炉の提供。 【構成】 まず食品廃棄物を燃焼室3に投入し、メイン
バーナ17を稼動させる。油量調節弁にて火炎状態を好適
に調節し、しばらく燃焼させる。食品廃棄物の焼却がほ
ぼ完了した時点で、アフターバーナ23も稼動させる。次
に送風ファン33を稼動させて空気導入孔13,21から燃焼
室3および再燃焼室5に強制的に空気を導入し、プラスチ
ック廃棄物を燃焼室3内へ投入する。この投入直後に炉
外壁に取り付けられた注水ボタン58を押し、プラスチッ
ク・紙類の廃棄物上に所定時間注水する。水で濡らされ
ることにより急速な燃焼は生じないので空気不足となら
ず完全に燃焼する。従ってほとんど黒煙・臭気の発生は
見られない。更に再燃焼室5でもアフターバーナ23によ
り再燃焼がなされるので黒煙・臭気は一層効果的に防止
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物処理、特に食
堂、給食センタ等から発生する廃棄物を処理するため
の、廃棄物焼却方法および焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】食堂、給食センタ等の食品センタから発
生する廃棄物は、厨芥、加工残菜等の食品廃棄物や廃
油、更にプラスチック・紙等の包装容器が主なものであ
る。これらの廃棄物は、今までは各自治体が主として処
理してきたが、一般家庭のゴミ処理を主としている自治
体の処理場では、食品センタ等の事業所のゴミまで処理
するには限度があった。そのため、事業所では、廃棄物
を回収業者に引き取らせて外部で処理させているところ
もある。しかしこの方法も、回収を委託された業者側で
の人手不足や搬入場所の不足、また運搬の遠距離化や行
政サイドの不法投棄への厳しい規制、それに起因する回
収コスト高などの種々の困難な問題があった。

【０００３】このような問題を生じない処理方法とし
て、自己の設備を利用して焼却することにより内部で処
理する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、食品センタか
らは、通常、食品廃棄物とプラスチック・紙類との両者
が共に廃棄物として生ずる。その内の食品廃棄物はバー
ナ付の焼却炉で焼却することによりほとんど問題なく処
理できるのであるが、もう一方のプラスチックを含む廃
棄物は焼却炉に投入すると、急激な燃焼反応を生じて酸
素不足を生じ、猛烈な黒煙を発生してしまう。このため
大気汚染を引き起こすという問題を生じた。

【０００５】勿論、プラスチックを含む廃棄物を焼却す
る際は、焼却炉の内容積に比較して一定以下の量を維持
するように小分けして少しずつ投入すれば、このような
急激な燃焼反応による酸素不足は防止でき、黒煙の発生
もほとんどなくなる。しかし、これでは焼却している
間、焼却管理のためだけに継続して人手が必要となり、
現在のような労働力不足の状況下ではとても実現不可能
である。

【０００６】このように、食品センタ等から発生する廃
棄物の処理は極めて困難な様相を呈していた。そこで本
発明は上記の課題を解決することを目的とし、プラスチ
ックを含む廃棄物を、人手をかけずに、大気汚染も極力
少なくして焼却処理できる廃棄物焼却方法、更には食品
廃棄物や廃油も焼却処理できる廃棄物焼却方法、および
そのための焼却炉を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明は課題を解決するための手段として次の構成
を採用した。即ち、請求項１記載の廃棄物焼却方法は、
プラスチックを含む廃棄物を焼却炉内にてバーナで燃焼
させて焼却するに際して、予めプラスチックを含む廃棄
物に注水することを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の廃棄物焼却方法は、焼却炉
内に食品廃棄物を投入してバーナにて燃焼させる食品廃
棄物焼却工程を実行した後、焼却炉内にプラスチックを
含む廃棄物を投入して該廃棄物に注水し、その後バーナ
にて燃焼させるプラスチック廃棄物焼却工程を実行する
ことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の廃棄物焼却方法は、請求項
２記載の工程に、更にバーナの燃料に廃油を添加して廃
油も焼却する工程を加えたことを特徴とする。請求項４
記載の焼却炉は、メインバーナ、空気導入孔および注水
ノズルが設けられ廃棄物が投入される燃焼室と、上記燃
焼室からの排気を導入するとともに、再燃焼させるため
のアフターバーナおよび空気導入孔が設けられた再燃焼
室と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１〜３記載の廃棄物焼却方法では、プラ
スチックを含む廃棄物をバーナで焼却するに際して、そ
の廃棄物に注水している。このように注水されて水を含
んだ廃棄物は、水の高比熱・高蒸発熱による冷却作用お
よび水蒸気による燃焼反応の阻害により、プラスチック
の燃焼速度を低下させる。従って、焼却炉の内容積に比
較して大量のプラスチックを含む廃棄物を一度に投入し
ても、少量投入と同等の酸素供給量でよく、燃焼のため
の酸素が不足することがない。

【００１１】従って、最初に大量のプラスチックを含む
廃棄物を投入するだけで、あるいは少ない投入回数で自
然に好適な燃焼が継続するので、焼却管理がきわめて容
易となり人手が少なくて済む。請求項２記載の廃棄物焼
却方法では、最初に食品廃棄物焼却工程を実行するの
で、その燃焼熱が次のプラスチック廃棄物焼却工程でプ
ラスチックを含む廃棄物の昇温を助ける。従って、食品
センタから発生する廃棄物の主な２つを、人手をかける
ことなく、大気汚染を防止しつつ円滑に焼却させること
ができる。

【００１２】請求項３記載の廃棄物焼却方法では、更
に、バーナの燃料に廃油を添加している。従って、食品
廃棄物およびプラスチックを含む廃棄物を焼却処理する
過程において、廃油も同時に処理できる。請求項４記載
の焼却炉は、燃焼室にて、空気導入孔から空気を燃焼室
内に導入しつつ食品廃棄物をメインバーナで焼却でき
る。次にプラスチックを含む廃棄物を焼却する際には、
予め注水ノズルからその廃棄物に注水できる。そして空
気導入孔から空気を燃焼室内に導入しつつメインバーナ
で焼却しても、燃焼速度が水により抑制されているの
で、酸素不足になることがなく、黒煙がほとんど生じな
い。

【００１３】また、再燃焼室が存在することにより、燃
焼室からの排気中に黒煙や臭気が残存していても、アフ
ターバーナの加熱および空気導入孔からの空気により完
全に燃焼されて、外部に黒煙や臭気をほとんど出すこと
が無い。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。 ［焼却炉の実施例］図１は焼却炉１の断面図を、図２は
そのＡ−Ａ断面図を表している。焼却炉１の内部は、ア
ーチ状の隔壁２により、下部の燃焼室３と上部の再燃焼
室５とに分かれている。

【００１５】焼却炉１を形成する構造材としては、内面
が主として耐火煉瓦、外面が主としてシリカボードから
なり、中間部に断熱煉瓦が配置されている。これらの構
造材は耐火キャスタ等で結合されている。尚、外壁は鋼
製の図示しないアングルで補強されている。

【００１６】燃焼室３には投入口７が設けられ、その投
入扉７ａを開放することにより、燃焼室３内部に廃棄物
８を投入することができる。投入された廃棄物８は、ロ
ストル９に受け取られ、このロストル９上で燃焼され
る。燃焼によりロストル９の下方には灰が蓄積するが、
この灰は灰出し口１１の扉１１ａを開放することによ
り、焼却炉１の外部にかき出し可能となる。

【００１７】ロストル９の上方の側壁面には、空気導入
孔１３が開口している。空気導入孔１３は水平に６孔お
よび７孔の２列が開口している。またその空気導入孔１
３の２列の間には、水平に４孔１列の注水孔１５が開口
し、そこに外部から給水管が導入され、その先端は注水
ノズル１５ａを形成する。このノズル１５ａから注水す
ると、水はロストル９上の廃棄物８にかかるようにされ
ている。

【００１８】更に、燃焼室３には、メインバーナ１７の
火炎噴出口１７ａが内部に向けて設けられている。この
火炎噴出口１７ａから吹き出す火炎により廃棄物８は着
火され、完全に焼却される。尚、のぞき孔１９はメイン
バーナ１７の火炎状態を観察するためのものである。

【００１９】再燃焼室５には、５孔１列の空気導入孔２
１と、アフターバーナ２３と、のぞき孔２５とが設けら
れている。更に再燃焼室５の中央部には、流動抑制壁２
７が配置されている。この流動抑制壁２７は、セラミッ
ク製円筒体２７ａを積み重ねたものであり、流動抵抗を
生じさせることにより、燃焼ガスの炉内滞留時間を確保
し、燃焼による消煙・消臭効果を高めるためのものであ
る。尚、流動抑制壁２７の下流側は、排気口２９を介し
て煙突３１に接続している。また、排気口２９の近傍に
排気の温度を測定する温度計３２が設けられている。

【００２０】焼却炉１の上側には送風ファン３３が設け
られ、風量調節用ダンパ３３ａと送風管３３ｂを介し
て、空気導入孔１３，２１に強制的に空気を供給する。
風量調節用ダンパ３３ａは、廃棄物８の種類によって送
風量を切り換えるためにある。また、注水ノズル１５ａ
には手動および電気信号のいずれでも作動する電磁開閉
弁３４を介して、必要量の水道水が供給される。

【００２１】図３に、メインバーナ１７およびアフター
バーナ２３への燃料供給のための配管系統図を示す。燃
料タンク３５内の燃料は、リリーフバルブＲＶを備えた
ギヤポンプ３７の稼動により、配管Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を
介して、各バーナ１７，２３に供給される。尚、各バー
ナ１７，２３には油量調節弁３９，４１が設けられ、燃
焼状態や廃棄物８の種類に応じて、燃料流量を調節して
いる。尚、配管Ｈ４は過剰な燃料の燃料タンク３５への
還流経路である。その還流量はバルブＶ１にて調整され
る。

【００２２】フレキシブルホースＨ５は、その先端部が
廃油槽４３に達している。廃油槽４３の開口部には、か
す分離用スクリーン４３ａが配置され、てんぷら油を廃
棄する場合に、かすを濾し取る。この廃油槽４３内の廃
油は、フレキシブルホースＨ５と配管Ｈ６を介して、配
管Ｈ１内を流れる燃料タンク３５からの燃料と合流し混
合する。両者の混合割合は、バルブＶ２，Ｖ３の開度で
調節される。従って、廃油も燃料に混合されてバーナ１
７，２３で燃焼させることにより焼却処理される。勿
論、廃油を処理しない場合は、バルブＶ３は閉塞してお
けばよく、その際には燃料タンク３５の燃料のみがバー
ナ１７，２３に供給される。

【００２３】焼却炉１に備えられた各装置は、図４に示
す制御盤５１により制御される。制御盤５１はタイマー
機能を内蔵した電子回路からなり、操作者による指示ス
イッチ類５３からの入力、各バーナ１７，２３に設けら
れた失火検知装置５５，５７、および注水ボタン５８の
検出結果に応じて、ギヤポンプ用電磁開閉器５９、送風
ファン用電磁開閉器６１、メインバーナ用電磁開閉器６
３、およびアフターバーナ用電磁開閉器６５を作動させ
て、各装置への電力供給を制御している。更に、注水用
電磁開閉弁３４の開閉と開時間を調節することにより、
廃棄物８への注水量を制御している。また温度計３２に
て検出された温度を制御盤５１の表示装置に表示してい
る。 ［廃棄物焼却方法の実施例］上述した焼却炉１を使用し
た廃棄物焼却方法の実施例について説明する。焼却対象
は、給食センタにおける廃棄物であり、厨芥・加工残菜
等の食品廃棄物、プラスチック・紙類廃棄物およびてん
ぷら油等の廃油である。

【００２４】焼却順序としては、最初に、廃棄物８とし
て厨芥・加工残菜等の食品廃棄物を焼却し、次にプラス
チック・紙類を焼却する。廃油については予め廃油槽４
３に投入しバルブＶ３を少し開いておく。まず、投入扉
７ａを開放して、前日焼却済みの灰をロストル９の下に
落とす。次に水切り用ビニール袋あるいは通常のゴミ袋
（１５Kg／袋）に詰め込まれた食品廃棄物を７〜８袋程
度、手にて投入口７からロストル９上に投入し、投入扉
７ａを閉鎖する。

【００２５】次に制御盤５１にて、該当するスイッチを
オンして、ギヤポンプ３７およびメインバーナ１７を稼
動させる。次に手動で油量調節弁３９を開き、制御盤５
１のメインバーナ着火用スイッチを押す。メインバーナ
着火用スイッチを押している間、図示しない点火用イグ
ニッションコイルにより発生した高電圧により、メイン
バーナ１７に取り付けられている電極にて放電が生じ、
メインバーナ１７に点火される。この点火状態は、のぞ
き孔１９により確認する。この火炎状態を観察して、油
量調節弁３９により燃料の供給量を好適に調節する。
尚、燃焼中に失火した場合には、失火検知装置５５にて
検出されるので、ギヤポンプ３７への電力の供給が自動
的に停止され、メインバーナ１７への燃料供給が停止さ
れる。

【００２６】油量調節弁３９にて火炎状態を好適に調節
した後、しばらく燃焼させる。上記ゴミ袋７〜８袋程度
の食品廃棄物であれば、例えば３０〜４０分間燃焼させ
る。この後、更に追加の食品廃棄物があれば、３〜４袋
投入し、更に３０〜４０分間燃焼させてもよい。尚、こ
の燃焼の間、再燃焼室５の排気口２９部分に取り付けら
れた温度計３２が７５０℃付近に維持されるように、油
量調節弁３９の開度を調節する。

【００２７】こうして食品廃棄物の焼却がほぼ完了した
時点で、メインバーナ１７を稼動した場合と同様に、制
御盤５１の該当するスイッチをオンして、アフターバー
ナ２３も稼動させる。そして手動で油量調節弁４１を開
き、制御盤５１のアフターバーナ着火用スイッチを押
し、図示しない点火用イグニッションコイルによりアフ
ターバーナ２３に点火する。この点火および火炎状態
は、のぞき孔２５により確認し、燃料の供給量は、油量
調節弁４１により好適な火炎状態に調節する。尚、失火
した場合にも、上述したごとく失火検知装置５７にて検
出されるので、ギヤポンプ３７への電力の供給が自動的
に停止されて、燃料供給が停止される。

【００２８】油量調節弁４１により好適な火炎状態に調
節した後、温度計３２が７５０℃付近に維持されている
ことを確認する。７５０℃付近に維持されていれば、制
御盤５１の該当するスイッチをオンすることにより送風
ファン３３を稼動させて空気導入孔１３，２１から燃焼
室３および再燃焼室５に強制的に空気を導入する。

【００２９】この様に調整してから、投入扉７ａを開放
し、例えば３〜５Kgのプラスチック廃棄物を燃焼室３内
へ投入し、投入扉７ａを閉鎖する。この投入直後に、炉
外壁に取り付けられた注水ボタン５８を押す。このこと
により、制御盤５１が注水用電磁開閉弁３４を開き、投
入されたプラスチック・紙類の廃棄物上に所定時間注水
する。例えば、プラスチック・紙類が３〜５Kgであれ
ば、水は４〜７リットル程度注水する。

【００３０】その後、例えば５分間燃焼される。この
間、プラスチックは水で濡らされているので、急速な燃
焼は生じない。そのために、空気不足とならず、完全に
燃焼する。従って、ほとんど黒煙・臭気の発生は見られ
ない。更に、再燃焼室５でもアフターバーナ２３により
再燃焼がなされるので、黒煙・臭気は一層効果的に防止
される。

【００３１】こうして、プラスチック・紙類が焼却され
ると、必要に応じて再度、食品廃棄物の焼却処理から繰
り返される。この焼却処理の間、廃油槽４３からの廃油
も少しづつ燃料に混合されて、燃焼されるので、廃油の
焼却処理も同時に進行する。

【００３２】勿論、食品廃棄物とプラスチック・紙類の
廃棄物との組合せで焼却処理するばかりでなく、プラス
チック・紙類の廃棄物のみでも焼却処理することができ
る。この場合には、まず最初にメインバーナ１７に着火
し、燃料量をいっぱいにして２０〜３０分空焚する。温
度計３２の値が７５０℃近傍になれば、油量調節弁３
９，４１の開度を調節する。以後、上述したごとくの処
理が実行され、プラスチック・紙類の廃棄物の焼却が黒
煙・臭気を出さずに完了する。

【００３３】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜３記載の
廃棄物焼却方法は、プラスチックを含む廃棄物をバーナ
で焼却するに際して、その廃棄物に注水している。水に
よってプラスチックの燃焼速度が低下するので、最初に
大量のプラスチックを含む廃棄物を投入するだけで、あ
るいは少ない投入回数で自然に好適な燃焼が継続する。
従って、焼却管理がきわめて容易となり人手が少なくて
済む。

【００３５】請求項２記載の廃棄物焼却方法では、最初
の食品廃棄物焼却工程の実行により、次のプラスチック
廃棄物焼却工程の昇温を助ける。従って、食品センタか
ら発生する廃棄物の主な２つを、人手をかけることな
く、大気汚染を防止しつつ円滑に焼却させることができ
る。

【００３６】請求項３記載の廃棄物焼却方法では、更
に、バーナの燃料に廃油を添加している。従って、食品
廃棄物およびプラスチックを含む廃棄物を焼却処理する
過程において、廃油も同時に処理できる。請求項４記載
の焼却炉は、予め注水ノズルからその廃棄物に注水でき
るので、請求項１，２記載の廃棄物焼却方法が実現でき
る。また、再燃焼室が存在することにより、燃焼室から
の排気中に黒煙が残存していても、アフターバーナの加
熱および空気導入孔からの空気により完全に燃焼され
て、外部に黒煙をほとんど出すことが無い。

【００３７】また、副次的な効果として、プラスチック
を含む廃棄物の燃焼速度が抑制されるので、炉内に大量
に廃棄物を詰め込んでも、完全な燃焼を実現できること
から、従来の焼却炉に比較してコンパクトなものでも同
等の廃棄物を処理できる。従って、省スペースにも貢献
し、狭い場所でも設置可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の焼却炉の一実施例の断面図である。

【図２】 そのＡ−Ａ断面図である。

【図３】 バーナへ燃料供給するための配管系統図であ
る。

【図４】 制御盤による制御系統図である。

【符号の説明】

１・・・焼却炉、３・・・燃焼室、５・・・再燃焼室、
７・・・投入口、８・・・廃棄物、１３，２１・・・空
気導入孔、１５ａ・・・注水ノズル、１７・・・メイン
バーナ、２３・・・アフターバーナ、２７・・・流動抑
制壁、３３・・・送風ファン、３４・・・注水用電磁開
閉弁、３５・・・燃料タンク、３７・・・ギヤポンプ、
３９，４１・・・油量調節弁、４３・・・廃油槽、５１
・・・制御盤、５８・・・注水ボタン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチックを含む廃棄物を焼却炉内に
   てバーナで燃焼させて焼却するに際して、予めプラスチ
   ックを含む廃棄物に注水することを特徴とする廃棄物焼
   却方法。
2. 【請求項２】 焼却炉内に食品廃棄物を投入してバーナ
   にて燃焼させる食品廃棄物焼却工程を実行した後、 焼却炉内にプラスチックを含む廃棄物を投入して該廃棄
   物に注水し、その後バーナにて燃焼させるプラスチック
   廃棄物焼却工程を実行することを特徴とする廃棄物焼却
   方法。
3. 【請求項３】 バーナの燃料に廃油を添加する請求項２
   記載の廃棄物焼却方法。
4. 【請求項４】 メインバーナ、空気導入孔および注水ノ
   ズルが設けられ廃棄物が投入される燃焼室と、 上記燃焼室からの排気を導入するとともに、再燃焼させ
   るためのアフターバーナおよび空気導入孔が設けられた
   再燃焼室と、を備えたことを特徴とする焼却炉。