JPH05609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

公営の陸上廃棄物集積地区は完全に充満しつつ
ある状態が続き、廃棄物処分の代替方法が次第に
重要さを増してきた。そのうえ、この問題の増大
は処分、特に焼却によつて総体的に破壊する努力
を生ぜしめる。しかし、これは従来の環境面での
制約に従わざるを得ない。しかも、廃棄物の焼
却、従つてこれによつて生ずる熱の回収意図はエ
ネルギの価格が極めて高い現在における特に頭を
なやます目的である。 廃棄物およびその他の廃材の環境的に受け入れ
できる焼却には徹底的に多くの種々の型式のごみ
焼却炉を構成する。燃焼方法および装置のほとん
どすべての点で、燃焼を制御しかつさらに重要な
ことには、生ずる空気汚染を制御するために広範
囲に拡大した技法および装置を生じた。 まず、種々のごみ焼却炉は焼却する廃物によつ
て特定の要求を受ける。或るごみ焼却炉は燃焼室
内に残余の部分が挿入される前に種々の不燃焼成
分を除去しなければならない。勿論、選別方法は
この作業を達成する労力或は機械の実質的に経済
的な資源の消費を必要とする。また全体の廃棄シ
ステムを遅滞させる。 他のごみ焼却炉システムは、実際上焼却される
前にごみを細分化することを必要とする。勿論、
研砕作業は所望形状に嵩張り、ごみご細分するた
めに高価な機械設備の使用を伴う。そのうえ、研
砕作業を開始する前に、例えば缶形爆発物のよう
な研砕機を破壊し、恐らく付近にいる人々を損傷
させるガソリン缶などの少くとも或る種の不適当
な物体を除去する選別作業が必要である。従つ
て、付加的な研砕作業、通常は選別段階が余分の
機械設備、付加費用および時間がこの処分方法に
附随する。 細分化した形状にごみを細かにすることは、明
らかに焼却予定の材料を均等な形にすることを目
的とする。これによつてごみ焼却炉の設計者をし
た完成するのに特定の既知の知識で装置を構成さ
せることを可能にする。しかし、ひとたびごみ焼
却炉に入れられると細分ごみはさらに別の問題を
提起し、ごみは恐らく過大な温度でごみを極めて
急速に焼却させる。この結果生ずる炉内の高いガ
ス速度は排気流内に特有の粒子状物質を含有させ
る。これらの多量の粒子状物質は焼却炉から排出
されて、禁止され或は少くとも望ましくない煙を
つくる。 投入ごみが最初に入れられる主燃焼室には種々
の設計形態がある。或る焼却炉は格子床上にごみ
を配置する。これによつて空気或は他の含酸素ガ
スをごみと速かにかつ均等に混合させて完全燃焼
させる。しかし未燃焼の灰、プラスチツク、濡れ
たごみ、および液体は格子目から直ちに焼却炉の
底部に落下する。その場所でこれらの物質は燃焼
し焼却炉の下表面および格子構造に過大な熱を与
え、これらを毀損させる危険をはらむ。またこれ
らのごみはさらにそのまま滞留し、さもなくば、
燃焼室の実際の床面を変更させる。 炉床或は耐火床としてごみ用の格子支持手段に
別の形態がある。しかし、炉床はごみの効果的か
つ効率のよい燃焼を行なう上で他の問題が生ず
る。 まず、この炉床上のごみはごみのかたまりが燃
焼するために均等な酸素の供給分布を受けること
が必要である。酸素のこの通過は、もし空気が焼
却するごみの上を燃焼室内で単に通過するのみで
は起らず、空気がごみの下側に入つてこれを通過
伝播しなければならない。ごみの中で空気を均等
に拡散させるには空気ノズルを炉床自身内に配設
することが必要である。しかし、炉床に載置され
た重いごみは空気導入ノズルの効果を詰らせかつ
破損させるまぎれのない性向を示した。この結
果、ごみは十分にしてかつ徹底した燃焼を受けら
れなかつた。 炉床内でのノズルの詰りを防ぐために、或る焼
却炉では空気を高速で通流させる。これは詰りの
問題を避けるのには希望が持てる。しかし、高速
で移動する空気は、粒子をはこび且つ煙を生ずる
という性質を示す。そのうえ、高速ということは
「風吹きトーチ」効果を起してスラグを生ぜしめ
る。このスラグは次に炉床に付着し燃焼室の次後
の作用に支障を与える。 さらに、従来用いている焼却炉は第１段階の燃
焼室として多くの異つた幾何学的形状設計を用い
ている。例えば、或るものは比較的小さい水平面
積の丈の高い室を用いる。また他のものは、円筒
形室で、円筒対称軸線を水平方向に横たえた形態
をもつ。また多くのものは予定したごみの燃焼を
遂行するために最小容積をもつ室を使用する。し
かし、これらの因子はすべて、ガスの通過速度を
増大するものであつて粒子状物質、煙発生物質を
附随させる。 また多くの焼却炉は第１燃焼室に流入する空気
量を制御することを考えている。これらの炉は酸
素量、従つて恐らく主室内の燃焼速度を選択す
る。よつて、焼却炉は内部のごみを理論混合気を
もつて燃焼するのに要する量をはるかに超えた空
気量を使用する。また他の焼却炉では、「過少空
気」方法を使用し理論混合気で示されたよりも可
成り少い空気の流入を許している。 前者のシステム内での多量の空気の使用もま
た、粒子状物質の附随を助長する。これら過剰空
気システムは主燃焼室の出力を制御してこの問題
を制御するものである。しかし、せまい通路を設
けるとそれ自身が付近のガス速度を増大するから
上述の粒子状物質が随伴することを避けるという
主目的を妨げる。 これに比して、過少空気システムは内部に収容
した被焼却物質の燃焼を達成するために十分な酸
素を提供できない。しかし、主燃焼室内に発生し
た熱は、大部分の導入された炭化水素物質の気化
を行わせる。これらの炭化水素は蒸気形態をもつ
から、これらの炭化水素は主燃焼室内で極めて高
い正圧をつくる。これらの圧力は、室内部のガス
が逃れようとするから、実際上高い速度を生ず
る。これらの速度はまた、煙の原因となる粒子状
物質を附随する。 さらに、過少空気供給状態の燃焼室内の正圧は
さらにその内部ガスをこの室を直接に囲む区域内
に流入させる。閉塞された室内において、燃焼ガ
スは作業者の居る区域内に通流する。さらに、こ
の過少空気供給方式での酸素の欠乏は炭化水素を
燃焼して水と二酸化炭素に変換させることができ
ず、一酸化炭素がしばしばこの型式の室内の極め
て多量の成分を占めることになる。従つて最初の
正圧はこの一酸化炭素を作業者が呼吸している区
域内に圧送させる。従つて、過少空気システム
は、一般に極めて通風のよい区域内或は建物の外
側位置に配設しなければならない。 環境問題が起る以前の時代の焼却炉は、その燃
焼室からの排出ガスを単に大気中に放出するのみ
であつた。環境に対するこれらのガスの明白な有
害作用はそれらの連続使用を禁止せしめる。さら
に、燃焼室内に生じた汚染物を制御するための付
加技術の開発が行われている。 汚染を制御する努力は主燃焼室の排出物をさら
に燃焼させるため再燃焼トンネルの使用に集中さ
れた。主燃焼室を離れると直ちに、ガスはこの再
燃焼ユニツトに流入する。このトンネルは熱を発
生するバーナ、および燃焼作用を完遂するため通
常は空気を使用する酸素源を含む。勿論、過少空
気式焼却炉用として必要な成分の付加酸素を有
す。主燃焼室内に導入される物質の種類によつ
て、この再燃焼ユニツトはバーナに或る設定量の
燃料および規定酸素量を提供する。 一般に、焼却炉製造者は、焼却炉に受け入れる
べきごみの量と種類に対しバーナの高さおよび酸
素量を設定する。実際に主燃焼室が予定のごみを
受け入れると、再燃焼ユニツトは「きれいな」排
出物を効果的に提供できる。 しかし、ごみの量が変化すると、予期しない圧
力や要求事項が再燃焼ユニツトに課せられる。こ
れによつて該ユニツトは大気汚染を防ぐその能力
を失わされる。この状態が起ると、バーナユニツ
トを付設した焼却炉システムは大気に許容量を超
えた汚染物質を放出する。 そのうえ、多くの焼却炉は、環境を悪化するこ
とは避けるように意図すると同時に、燃焼によつ
て生じた熱を回収することを求めた。主燃焼室内
において直接に熱を把捉する幾つかの試みが実施
された。また他の企てとしては、使用する再燃焼
ユニツトを通してボイラを配設することが選択さ
れた。しかし、実質的に汚染を避けつつ発生した
エネルギの回収量を最大にすることは満足な解決
を得るには到つていない。 許容量を超えた汚染を生ぜずに、ごみの燃焼を
実施し得る焼却炉システムが必要である。特に、
大部分の設備において一般に遭遇する大部分の焼
却炉内に供給されるごみの種類と量が変化した場
合、これに効果的に応答し得る能力を示さなけれ
ばならない。よつて、ごみの実際の内容物および
量が広範囲にわたつて変化してもその焼却炉シス
テムが汚染発生源となつてはならない。さらに、
経済的であるために、焼却炉は何等の事前処理を
行わずに大嵩ごみの形状で処理できなければなら
ない。 勿論、この目的を達成する焼却炉システムは閉
塞された主燃焼室をもたなければならない。この
構造内で、ごみの最初の、しかも主燃焼が起る。 勿論、この主燃焼室は、固形の嵩張りごみを導
入する第１搬入開口部をもつ。この開口部は一般
に主室の手前側に壁に設けられる。この室はさら
に第１排出開口部をもたなければならない。この
開口部から気状の燃焼生成物が排出する。通常、
この排出開口部は、入口扉から室の反対端におけ
る天井に設けた開口部で構成する。 しかし、殆んど起ることは無いような最良状態
の下においても、主室式方法は重大な量の汚染物
質を発生する。従つて、気状の燃焼生成物は、主
燃焼室を離脱したのちに、第１再燃焼室に直接に
進入し、ここにおいてこれらの生成物はさらに処
理される。勿論、第１再燃焼トンネルは、主燃焼
室の出口に接続しかつこれと流通する第２流入開
口部をもつ。また、第１再燃焼トンネル内の気状
の燃焼生成物をこのトンネルから流出させるため
の第２排出開口部をもつ。 第１再燃焼トンネルに流入するガス流は、一般
に粒子状炭化水素、液状の可燃性物質、および気
化された物質を含む。よつてこの物質は、固形物
を液化し、液状物を気化し、かつこの蒸気をそれ
らが完全燃焼を実施するのに適した温度にもたら
すために付加熱が必要である。従つて、第１再燃
焼トンネルに流入する物質は、通常可成りの付加
熱を必要とする。このために、第１トンネルはそ
の入口に接近してバーナを配設する。このバーナ
は燃料を消費して所望の熱を発生する。 しかし、流入するガス流が必要とする熱量は主
室内に新規に導入されたごみの量と種類によつて
本質的に変化する。過剰な熱は望ましくない状態
を生ぜしめる。第１に、高価な燃料を浪費する。
第２に、トンネル内の可燃性物質を不十分な酸素
状態の下で過早に燃焼させ、これによつて一酸化
炭素を発生させる。第３に、第２室内に過度の、
恐らく破壊レベルに達する程度の温度を生成させ
るおそれがある。従つて、このバーナは種々の燃
料量による燃焼および種々の熱量の発生ができる
ように高設定および低設定手段をもたなければな
らない。 一般に、第１再燃焼トンネル内において、可燃
性物質は燃焼し続ける。従つて、さらに酸素の供
給が必要である。主室はこの成分の理論混合比に
よるごみの燃焼を提供する。しかし、主室からの
酸素は、不完全混合気であるから、必ずしも全燃
焼を保証するための十分に包含されているとは限
らない。従つて、第１再燃焼トンネルも、このト
ンネル内に空気或は何か別の酸素含有ガスを供給
できる第１の複数のジエツトを含むことができ
る。これらのジエツトは所望の酸素量を漸次に提
供するために入口と出口との間の距離の少くとも
約半分の距離に延びる。さらに、これらのジエツ
トからの空気は適切な燃焼を達成するために必要
な混合乱流をつくることもできる。 従つて、第１酸素付加装置は第１の複数ジエツ
トに結合されなければならない。これらのジエツ
トを介して含酸素ガスを第１再燃焼トンネル内に
導入しなければならない。 バーナに関すると同様に、第１再燃焼トンネル
内で遭遇する変動状態が種々の空気所要量を示
す。明らかに、この区域内において過剰空気量を
供給すると、ガス流を不当に冷却することにな
る。この冷温ガスは燃焼温度に達せず、炭化水素
物質は完全燃焼を行わず二酸化炭素および水に分
解しない。他方において第１再燃焼トンネル内に
多量の処理物質を装入すると、燃焼工程を維持す
るために多量の酸素が必要となる。従つて、第１
トンネルに対する酸素付加装置は酸素含有ガスの
種々の量を導入するように高、低の設定位置をも
たなければならない。 前述のように、第１再燃焼トンネル内のバーナ
および酸素付加装置はともに種々の作用レベルで
動作しなければならない。第１再燃焼トンネル自
身内の状態は、これら２つの構成要素の実際の設
定位置を指令しなければならない。従つてこれら
は第１トンネル自身内で生ずる諸要求事項の変化
に応答される。 第１トンネル内の種々の点において定められた
温度はそこにおいて起る燃焼状態についての指示
を提供できる。従つて、ごみ焼却炉システムは第
１トンネル内の第１温度を決定する第１感知器を
含まなければならない。次に制御装置が第１感知
器およびバーナに結合される。第１予め定めた設
定点以上の温度は一般にバーナからの熱を少くす
る必要を指示する。従つて、設定温度より高い温
度において、制御装置はバーナをその低設定位置
にさせる。 第２の予め定めた設定点での温度より低い温度
において、第１トンネルはバーナから得られる熱
の大部分の熱を必要とする。従つて、この設定温
度以下では、制御装置はバーナをその高設定位置
にさせる。明らかに、第２設定点は、第１設定点
より、これらが互いに同じ温度にすることができ
ても、これを超えられない。第２設定点が第２設
定点よりも低いときは、バーナは必ずしもそうす
る必要はないが、比例的設定位置を用いることに
よつて応答できる。 第１トンネル内において同一または異なつた感
知器が第２温度を決定する。第２制御器は第２温
度に応答する。第１酸素付加装置のために適正な
設定位置を定める。高温度は多量の可燃性物質量
を示し、かつ恐らく第１トンネル内の僅かな冷却
が恐らく必要であることを指示する。これに応答
して、制御器は第１酸素付加装置をその高設定位
置に位置づける。低温度においては、如何なる要
求事項も存在せず、制御装置は酸素付加装置をそ
の低設定位置にさせて、熱を減ずる。 第１再燃焼トンネルを通過したのちに、ガスは
それらが完全燃焼するための状態にほぼ送達され
る。しかしこれらのガスは、この工程が環境を悪
化させることなく完全に遂行されるために付加ユ
ニツトを必要とする。従つて、第１再燃焼トンネ
ルからのガス流は第３流入開口部を通つて第２再
燃焼トンネルに通流する。 この接続部において、ガスは主燃焼室内の理想
混合比空気および第１再燃焼トンネル内の付加空
気を受け入れることが好適である。しかし、これ
らのガスはさらにその燃焼を完了するために第２
再燃焼トンネル内の付加酸素を必要とする。従つ
て、第２トンネルはその第３流入開口部とその第
３排出開口部との間の距離の少くとも半分の距離
を隔てた第２の複数のジエツトを装備する。第２
酸素付加装置はこれらのジエツトを介して酸素含
有ガスを第２トンネル内に提供する。 さらに、ごみ焼却炉内において通常起る種々の
状態は第２トンネルが流入ガスの種々の状態に応
答することを要求する。従つて、第２酸素付加装
置はまた高、低の設定位置をもつ。これらの設定
位置は第２再燃焼トンネルに種々の空気量或は他
の酸素含有ガスを提供する。 また、第２再燃焼トンネル内のガスの状態の適
正指示を温度が示す。従つて、第３感知装置が第
３再燃焼トンネル内或はその付近の温度を決定し
かつこの情報を第３制御装置に伝送する。第４設
定点以上の温度は第２トンネル内の可燃性物質お
よび冷却作用に必要とする多量の供給量を指示す
る。従つて、これらの温度において、制御装置は
第２酸素付加装置をその高設定位置におく。 この設定点より低い温度においては、多量に空
気を供給すると第２トンネル内のガス流を不当に
冷却させる。従つて、第２制御装置は第２酸素付
加装置をその低設定位置にさせてこの望ましくな
い効果を避けることができる。 第２トンネルを通過排出するガスは、完全燃焼
して外気を汚染しない二酸化炭素および水とな
る。特に、この場合一酸化炭素、窒素酸化物、炭
化水素、或は粒子状物質の量は最小となる。 勿論、他の汚染物質は、たとえ対象物質を適正
に制御燃焼させても完全に無くすことはできな
い。特に、塩素および硫黄酸化物は望ましくない
汚染物質として残る。これらの成分の存在は、こ
れらを除去するために別の処理装置が必要なこと
を示す。 以上のようなものは別として、２つの再燃焼ト
ンネルは汚染物質を含むガス流をとり上げてこれ
らを環境上許容し得る状態にさせる。従つて、こ
れらの装置は主燃焼室から炉筒ガスを処理するの
みでなく、他のガス源からも同様に処理する。こ
れらの装置は化学処理手段或は他の燃焼室を含
む。一般に、効果的に運用するために、２つの再
燃焼トンネルは、煙霧バーナとして作用するとき
これらトンネルに流入するガス流に制約を加え
る。例えば、可燃性物質を含む微粒子のサイズお
よび流入ガス流の速度は前述の上限値以下に保た
なければならない。 再燃焼トンネルは、それに用いられる原料物質
の如何に拘わらず、二重壁構造の圧力室をそれら
の外側に含むことが好適である。通常は送風機を
用いる酸素付加装置は、空気をこれら圧力室内に
押し入れる。空気を第１および第２トンネル内に
導入するジエツトは、圧力室に接続され該圧力室
からそれらの空気を受ける。この圧力室を通過す
る空気は、従つてトンネルの壁を通過する熱のほ
とんどを把捉する。よつて、圧力室は一種の動的
絶縁装置として作用してトンネルからの実質的熱
損失を防ぐ。さらに、流入空気は、トンネル壁に
冷却効果を及ぼしてそれらの破損を防止する。 ジエツトは主ガス流の移動方向に対し鋭角をも
つて空気を導入する。これにより空気の導入を助
長しかつ効果的な混合と燃焼のための必要な乱流
をつくる。そのうえ、上記の角度でこれらのジエ
ツトから空気を送出するから、送風機もこれらの
トンネルを通つて流れるガスを維持する導入送風
をつくるのを助ける。 このごみ焼却炉システムは、付加制御装置を含
み、これによつて第３室内における過剰にして破
損を伴い兼ねない熱の生成を防止する。よつて、
許容設定点を超える温度は、第１再燃焼トンネル
内のバーナを遮断させる。しかし、塩素を含む場
合は上記の状態が起つてはならず、第２室内の熱
は、塩素をそれが取り付けられている炭化水素か
ら離脱させることが必要である。 さらに、過剰に高い第２再燃焼トンネル温度
は、主室内の酸素付加装置を低設定位置にさせ
る。これによつて燃焼速度が下がり、全システム
にわたつて温度を低下する。 最後に、自動装填手段をもつごみ焼却炉の場
合、過剰の第３段階温度は簡単にこれらの装填装
置を遮断させる。よつて、それ以上のごみがシス
テムに装填されず、望ましくない付加的な熱が発
生しない。第３段階における温度が再び上位設定
点以下に低下すると、これらの操作はすべて逆転
し、システムは従前どおりに運転する。 主燃焼室の構造は、再燃焼トンネルに苛酷さを
やわらげた要求を与えるガス流を提供するのを助
ける。またこれによつて、最も望ましい、換言す
れば最小容積の灰が得られる。 上述のように、炉床は装入ごみを支持するのに
用いられるとき格子上で多くの利点を提供する。
しかし、適切な燃焼を得るためには、空気或は他
の酸素含有ガスは燃焼しているごみのかたまり内
に直接に流入しなければならない。これは、一般
に燃焼ごみと酸素を合理的に徹底混合させるため
らに下方から実施しなければならない。 もし、炉床に階段形態を与えれば、この作業は
容易かつ効果的に遂行できる。上述の階段の垂直
面内に流入空気用のノズルを配置すると、ごみが
ノズル内に入りこれを詰まらせるのを防ぐ効果が
ある。よつて、ごみが直接炉床上に装入されて
も、階段部の面に配置されたノズルは空気の通過
を許す。しかも、これらのノズルはごみに対して
上向きにかつごみの中に向いていないからごみが
ノズル内に入りかつこれを塞ぐのを防ぐ。 さらに詳しく述べれば、燃焼室はしばしば合体
した４つの耐火壁を含む。第１組の壁は、第２組
の場合と同様に互いに向き合つている。各組の壁
は他組の壁に結合している。 耐火性屋根がこれらの壁を連結し、かつ耐火性
炉床がこれらの壁を結合する。流入開口部がこの
壁の１つに設けられ、一方流出部が一般に屋根の
開口部として設けられる。 炉床に設けられた垂直階段部は一般に、流入開
口部を有する壁に対し垂直に整列し従つてこの壁
を結合する２つの壁と平行に延びる。次にほぼ水
平で平坦な面が隣接する階段部を結合する。入口
扉を有する壁組間のほぼ全距離にわたつて延びる
空気ノズルが垂直面内に配設される。よつて空気
は燃焼室に流入する直前にノズルを通過する。 主室のノズルを通つて流入する空気は、勿論、
燃焼するごみからの粒子状物質を附随する。これ
は燃焼するごみの直下に位置する炉床内のノズル
を通つて流入する空気に特に加流される。 上述のように、過少空気室はその望ましさを制
約する重要な欠点をもつ。従つて、主室は一般に
その取り扱う設計Btu熱量に対する化学量論的量
の±10％（90〜110％）に等しい量の酸素を受け
なければならない。炉床内のノズルを介してこの
空気量の大部分を圧送すれば、ごみからの粒子状
物質を附随しかつ飛散させる危険を伴う。これら
の粒子状物質は、次に煙霧汚染としてごみ焼却炉
システムの排出部から通過される。 しかし、ノズルを通過する空気の速度を制限す
ることによつて流入空気による粒子状物質の附随
を減じかつ殆んどこれを防止できる。上限として
空気は約300ft／min（1.5m／ｓ）を超えない速度
でこれらのノズルから放出しなければならない。
好ましくは、約150ft／min（0.8m／ｓ）より低速
で流れる。これらの速度はわずかに人の触覚に知
感できる程度のものであつて燃焼ごみから粒子状
物質の附随を避けるのを助ける。 多量の空気をこの室内へ通流させなければなら
ない。しかし、この空気速度が低いと、主室に流
入する直前に空気が通過するための大きい断面積
を要する。最小開口部よりも大きい多数のノズル
を提供することによつてこの成果を得る。 主燃焼室の形状もまた内側に配置されかつ内側
に生じた気状物質を明瞭に処理できるその能力を
実行可能にさせる。従つて、該室の壁と平行にと
られた垂直断面はほぼ長方形をなしている。しか
しこの全体形状は流入開口部をもつ壁と垂直に延
びる階段部の列をもつ炉床の使用を含む。 この長方形状は他の形状の一層狭い区域におけ
る高いガス速度の発展を避けることができる。特
に円形断面の場合、室の頂部および底部は小さく
かつ包囲された区域を構成する。これらの区域を
通過するガスは大きい速度に達し、これによつて
粒子状物質の好ましくない量と種類を飛散させ
る。 さらに、主室が設計された予め定めた平均Btu
量に対し、比較的低い値を示さなければならな
い。さらに、流入開口部をもつ壁から流出開口部
に向つて延びる細長い形状をもたなければなら
ず、これによつて内側に所在するごみをおだやか
に燃焼せしめる。 特に、流入開口部をもつ壁とごみ焼却炉の他側
におけるその対応部分の長さはその高さとほぼ等
しくなければならない。さらに詳しくは、これら
２つの形態の比は約１：0.9〜１：1.1の範囲内に
なければならない。流入開口部をもつ壁とその対
向部との間の距離は主室で燃焼する粒子状物質の
適当な上昇速度を確立するために上記の長さのい
ずれよりも大いに超過しなければならない。特
に、流入開口部をもつ壁の長さ或は高さに対する
この距離の比は約２：１〜3.5〜１の範囲内にな
ければならない。 さらに、この室は燃焼を行わせるために好適な
面積と容積をもたなければならない。これによつ
て、一層狭く囲われた空所における燃焼に附随す
る高いガス速度を避けることができる。理論混合
気空気に対しては、主室は十分な水平区域をもた
なければならず、この面積に対するその設計され
た燃焼能力の比は約75000〜135000Btu／ft²・hr
の範囲内である。その容積に対する設計された能
力の比は約7000〜15000Btu／ft³・hrの範囲内に
なければならない。実質的な量の顔料を含まない
ごみの場合、上記の比は約10000〜15000Btu／
ft³・hrの範囲内になければならず、これにより
主室内に理論量の混合空気を入れることにより主
室内から出る粒子状物質の上昇速度と大きさを推
定することができる。 勿論、主室内での燃焼は熱を発生する。しか
し、主室から最大可能量の熱を除去することは燃
焼処理に有害な影響を与え、後続する再燃焼装置
による燃焼生成物の適当な処理を行なうために過
大な量の付加燃料が必要となる。そのうえ、塩素
のような化学的に化合した原子が炭化水素から遊
離できない点まで温度を低下する。 しかし、主室は通常方式で回収できる若干の過
剰熱量をもつ。一般に、この熱量の回収は流体熱
交換媒体を主燃焼室内の導管を通過させ、或は燃
焼室と接触させて放射熱を把捉することである。 しかし、再燃焼装置を通過する燃焼ガスは、バ
ーナからの付加熱と同様にそれらのガスがもつす
べての熱を必要とする。従つて、再燃焼装置内で
は熱回収が起り得ない。事実、再燃焼装置は一般
に実質的な熱の漏出と該装置内で行われる処理の
失敗を防ぐために絶縁対策がとられている。 しかし、再燃焼装置を通過した後に、その時点
で完全燃焼したガスは他の有用な目的に提供し得
る可成りの熱をもつ。この完全燃焼したガスを再
燃焼装置を通過させてこのエネルギの把捉を達成
させることができる。 よつて、主室は十分な熱をつくり、或る程度の
エネルギを回収することができる。しかし、再燃
焼装置内のガスは実質的にそれらの熱のすべてを
保持しなければならず、通常は種々の汚染物質を
駆除するためにバーナからの付加熱を必要とす
る。しかし、再燃焼装置を通過した後に、さらに
実質的な熱回収が行われる。 第１図において全体を３０で示すごみ焼却炉は
まず主燃焼室３２内へ一かたまりで送られるごみ
用の入口扉３１を含む。主室３２は燃焼炉の第１
階段区域を構成する。 補助バーナ３７はガスや油のような補助燃料の
もので燃焼室３２内に装填されたごみを点火す
る。これらのバーナはまたもし温度レベルがごみ
に含まれた水分のために低下し始めた場合に室３
２内の温度レベルを維持するのを助長する。バー
ナ３７はそれに使用する空気を、後述する第２段
空気圧力室から通風ダクト４０を通つて受ける。 主燃焼室３２は下火用空気ジエツト３８および
上火用空気ジエツト３９の両方を具備する。これ
らのジエツトはごみ燃焼を維持するのに必要な酸
素を提供する。主燃焼室内に空気を送り込むため
に、モータ４２が送風機４３を駆動して空気を圧
力室４０およびジエツト３８およびジエツト３９
に圧送する。最後に、感知器４４が主燃焼室３２
内の温度を測定する。 主燃焼室３２からの燃焼生成物は第４図に示す
ようにオリフイス４５を通つて燃焼システムの第
２段区域４６内に流入する。適切な燃焼状態を維
持するために、第２段区域４６はガスによつて作
動するように図示された第３図のバーナ４９を含
む。さらに、空気ジエツト５０がモータ５２によ
つて駆動される送風機５１から二次燃焼空気を提
供する。送風機５１はバーナ４９上に大型ノズル
５３を介して強力かつ長大な空気ジエツトを提供
する。第２段区域４６の天井は特に高温になる。
大型ノズル５３からの空気は天井を許容できる非
破壊温度まで低下する。第２段区域４６はまた温
度感知器５４を含む。 第２段区域４６から、不完全燃焼ガス生成物が
オリフイス５５を通つて水平方向へ、第６図に示
す第３段区域の第１部分に流入する。第３段区域
の第１部分５６は第２段区域４６と同一の水平レ
ベルに配列される。上記ガスはその熱のために壁
５７の上方へ流れて第３段区域の上方燃焼室５８
に流入する。この上方室５８は第２段燃焼区域の
上方に位置する。 ガスを上方燃焼室５８から流出させるために、
このガスは第７図の円筒形邪魔板６２の下側を通
過しなければならない。ガスのこの幾分曲りくね
つた経路は第３段区域の上方燃焼室５８内にガス
が滞留する時間を増す。第６図に示すジエツト６
４は上方室５８内の燃焼ガスに付加空気を提供す
る。室５８は接線方向に流入する空気はガスと空
気との旋転混合を助長する。ジエツト６４用の空
気は第２図および第３図で見るように、モータ６
７で駆動される送風機６６によつて先づ圧力室６
５を通過する。 この燃焼ガスは煙突を通流するため最終的に邪
魔板６２の下側を通り、第６図に示す煙突６８に
流入する。ここにおいてジエツト６９が完全燃焼
のために必要な最終空気を供給する。ジエツト６
９からの空気はまた、煙突６８の金属表層７０を
冷却するのにも用いられる。第１図および第２図
に示す感知器７３は煙突６８内のガスの温度を測
定する。ジエツト６９はその空気を送風機５１か
ら受け入れ、この送風機５１は第２段区域４６の
ジエツト５０およびノズル５３用の空気も提供す
る。 主燃焼室３２内のごみの量がその所望割合より
低下すると、この室の温度は許容し得ない程度ま
で低下する。これらの状態の下で、オリフイス４
５の寸法を狭めれば主室３２内に十分な熱を維持
するから、その温度は許容レベルに保たれる。従
つて、カバー７５が第７図に示すようにオリフイ
ス４５の上に配設される。室３２内に十分量のご
みを装填した状態で、カバー７５をオリフイス４
５の上に移動して、主室３２内の最適な温度レベ
ルを維持するのに必要な範囲までオリフイスを閉
じる。付加ごみを主室３２に装入するときは、カ
バー７５は手動または自動式制御手段によつて移
動される。 棒７６がカバー７５に結合され、かつ外部まで
室壁７７を貫通する。ここにおいて、使用者は棒
７６を手で操作してカバー７５を移動させる。 第５図において、主室３２への装入扉３１は実
線で示すその閉じ位置にあり、その開き位置は仮
想線で示す。扉３１は耐火カバー７６をもつ。よ
つてこの耐火カバーは閉じ状態において絶縁炉の
一部をなす。 扉３１はその適切な着座と良好な炉シールを保
証するために点７７および７８において二点枢支
されている。ブラケツト７９が第２枢支点７８を
主室３２に取付ける。 第４図に示す主室３２内において、燃焼によつ
て生成された微粒状物質は低い上昇速度をもたな
ければならない。これはこの微粒状物質が燃焼室
から最終的に環境内へ飛散するのを防ぐためであ
る。このためには、室はこれを通過するガスが加
熱されたととき2ft／sec（0.6m／ｓ）以下の総合
速度をもつようにその幾何学形状および十分な大
きさをもたなければならない。理想的には、この
上昇速度は1ft／sec（0.3m／ｓ）であるべきであ
る。換言すれば、ガスはその使用温度において、
この上限速度よりも早く流動しないことである。
このことは、ガスはそれが熱せられると膨張し
て、或る囲われた室から出るときはその速度を増
大するという事実を考慮に入れたからである。そ
の上昇速度は使用温度における主燃焼室内のガス
の垂直速度として定められる。 ガスの垂直速度の増大を避けるために、下火用
ノズル３８および上火用ノズル３９がそれらの空
気の室３２内へ水平に導入する。さらに、空気は
高速でジエツト３８および３９を通流するが、こ
れらのジエツトの導入するガス容量は低い。これ
によつて室３２全体を通流する平均上昇速度を最
小にする。よつて、ジエツト３８および３９を通
る空気の導入は室３２内における実質的な垂直運
動成分を生ぜしめない。 そのうえ、主室３２内に導入される空気総量の
制限は該室内での垂直上昇傾向を制御する。主室
３２を密閉し、かつジエツト３８，３９およびバ
ーナヘツド３７からのみ空気を提供することによ
つて上記の成果が得られる。 さらに、主室３２の温度は可成り厳密な制御の
下に維持されなければならない。この温度はごみ
内に固着した炭素を燃焼するために十分高く維持
しなければならない。これは、炭素が室内のごみ
から容易に気化しないことによる。一般に、固定
炭素の燃焼には約1400〓（760℃）の温度が少く
とも必要である。また、空気および木炭が結合し
かつ燃焼を実施するために空気および木炭用の燃
焼質量の十分な燃焼持続時間が必要である。 他方において、もし温度が高くなり過ぎると、
ガスは不当に高い速度で一定容積室から離脱す
る。さらに、過度に高い温度は、酸化亜鉛その他
の過材料のような、可燃ごみ内の不活性物質を
気化させる。酸化亜鉛は、被覆および織物基質に
不透性を付与するのに用いられる最も一般的な
過材であつて、約1500〓（815℃）で気化する。
他のこのような材料は一般にこれよりも高い温度
で気化する。従つて、主室３２内の温度は約1400
〜1500〓（760〜815℃）の範囲内に保たなければ
ならない。 室３２はその適温を維持するのを助けるため
に、炉における設計Btu率の化学量論的量の±10
％に等しい量の酸素量を受け入れなければならな
い。もしこれより多い量が流入すると、燃焼が加
速されて、平均炉温度は目ざましく上昇する。 これ以上空気を増せば冷却効果が得られる。こ
れによつて温度は1400゜〜500〓（760〜815℃）以
下にも下げることができる。勿論、この点におい
て、極めて多量の導入空気は2ft／sec（0.6m／ｓ）
という所望上限をはるかに超えるガスの垂直上昇
速度に増大する。 空気量が不十分なときは、所謂「過少空気」燃
焼として知られる状態を生ずる。これによつて、
燃焼室内の温度は不十分となる。 そのうえ、この過少空気方法は他の欠点を示
す。先づ、これによつて二酸化炭素でなく一酸化
炭素を生ずる。この危険なガスは主室から環境に
逃れる。この結果、この型式の燃焼室は閉鎖され
た建物には不適当である。 さらに、過少空気方法は、後述により詳細に説
明する可燃性材料を気化するために発生する熱の
大部分を保留させることが必要である。従つて、
過少空気室は一般に主室内の熱を保持するために
その排出ポートに小型ののど部を有する。特に、
一般に流出ポートの面積平方in当り20000Btu程
度に高い流出速度をもつ。この小さい開口部は主
室内に気化ガスを多量に保持して室内に正圧をつ
くる。室への入口ポートを開くと、内部の圧力は
このポートを通して室外へ燃焼ガスと共に一酸化
炭素を排出させる。 比較のため、主室３２からの排出ポート４５は
約15000Btu／in²の設計流出速度をもつ。この結
果、主室は外気に比して僅かに負の分圧をもち、
その存在する室内へのガスの圧出を避ける。さら
に、理論混合気の空気量を導入することにより、
一酸化炭素でなく二酸化炭素の生成を得る。 ごみ或は他の諸要素内の高い水分含有量は、室
３２内の温度を所望の1400〓（760℃）以下に下
げる。この状態を避けるために、バーナがガス或
は油を用いて主室３２内の温度を所望レベルまで
増大する。 上記の1400゜〜1500〓（760〜815℃）は室３２
全体にわたる平均温度である。可燃性物質は、こ
の平均温度以上或は以下の実際の燃焼温度を示す
ことがある。しかし、少量の燃焼物を導入せずに
多量の燃焼物を用いることによつて大部分のごみ
はその燃焼中に、前記の平均燃焼温度を得られ
る。 要約すれば、主室３２の設計容量に対して理論
混合空気量を導入することにより次の２つの成果
を得る。第１は、固着炭素をすべて燃焼すること
を保証する。理論混合空気よりも少い空気量では
固着炭素を燃焼するに足る酸素が提供できない。
さらに、大部分の固着炭素は主室内の上昇熱レベ
ルにも拘わらず、気化できない。従つて、多量の
固着炭素が未燃焼状態で残り、生成される灰量を
大いに増大させる。 第２には、上述のように、理論混合空気は主室
３２内の大部分の材料を燃焼させる。「過少空気」
システムはごみ内の物質を気化させる。この気化
された物質の量は主室内のガスの総量を増す。こ
の多量のガスが移動すると主室内に大きい上昇速
度が起る。よつて、理論混合比空気を提供すると
気化した炭化水素の発生を避けかつ主室３２内の
ガスの上昇速度を最小にする。このことは室内か
ら環境への微粒状物質の随伴放出を避けることに
なる。 主室３２の総容積もまた、該室内で起る燃焼温
度に影響する。よつて、室３２は約12000Btu／
ft³・hrを超えることからその規定の熱発生を避
けるために十分な容積をもたなければならない。
一般に、熱発生は約10000〜15000Btu／ft³・hrの
範囲内になければならない。容積を減少し、かつ
このようにこの熱発生値を増大すれば、主室の温
度は所望限度を超えて増大される。 ごみ焼却炉の熱発生に関しその指示された容積
の変動を示す特別な環境状態になることもある。
例えば、塗装材料を施した材料の場合、それに含
まれる顔料の気化を避けるためにその温度を低く
保たなければならず、かつ気化された顔料は後
刻、システムの低温部分に凝結する。この場合、
主室は約7500Btu／ft³・hrに熱発生を保つために
十分な容積をもたなければならない。 主室の水平面積は主室内のガスの上昇速度に直
接の影響をもつ。 次の公式は主室３２内のガスの速度を与える。 Ｖ＝Ｑ／Ａ (1) ここにＶは主室内のガス速度、 Ｑは主室に流入する空気量 Ａは室の面積 この式を変形して、 Ａ＝Ｑ／Ｖ (2) 上述のように、理想的には速度Ｖは約1ft／
min（0.3m／ｓ）とする。流入空気量Ｑは室内の
装入物を理論混合気状態で燃焼しなければならな
い。所要空気容積に対する量を得るために、焼却
炉に導入されるごみの量およびこのごみの有する
Btu／1bの数値を知る必要がある。 よつて、典型的な公営システムに対し、焼却炉
は約40000000Btu／hr燃焼しなければならない。
炭化水素類を燃焼するには、一般に100Btu／hr
燃焼方するのに1ft³／hrの空気を要するので、一
般の許容できる近似としてこのBtu量を100で除
してこの焼却炉に用いる時間当りの空気量とす
る。この空気量を3600で除して111ft³／secの空
気を必要となる。 しかし、これは標準状態における空気量であ
る。約1400〓（760℃）に温度が上昇し、かつ理
想ガスを用いたとすれば、この容積は3.57倍まで
増大する。よつて、燃焼温度における室は
396ft³／secの空気量を受け入れる。前記の公式
(2)により、この炉は約396ft²の面積が必要とな
る。 上述の計算をまとめれば、主室３２の面積はそ
の定格Btu量を100000Btu／ft²・hrから大きく超
えない程度と言えば十分である。この値は大まか
に言つて75000〜125000Btu／ft²・hrの範囲内に
ある。 第２室４６において、主室３２の燃焼生成物は
過剰な空気を受け入れる。これによつて可燃材料
は十分な酸素供給の下でその完全燃焼を保証され
る。前述のように、主室内のごみは理論混合気量
の酸素を受け入れるが、それにも拘わらず、ごみ
と酸素との間の不完全混合のために完全燃焼には
ならない。第２段区域４６内に導入された付加空
気は燃焼工程を完成するための適切量の空気供給
を保証する。 この付加空気はジエツト５０を通つて第２段区
域４６に流入する。第８図に示すように、ジエツ
ト５０は第８図において矢印８２で示すガスの経
路に対して45゜の角度で空気を導入する。これは
燃焼構成要素を第２段区域を通つて移動させるの
を助ける。さらに、ジエツト５０からの空気流が
室４６に流入する角度は乱流を生ぜしめて空気と
燃焼ガスとを混合して燃焼を完成させる。 第２室４６に流入する未燃焼気化性気状材料の
量は、主室３２内で行われる瞬間的反応によつて
決まる。よつて、微粒状ごみの導入後の或る特定
の時に、揮溌性物質の衝動、或波動が第２室４６
を通過する。この波動は完全燃焼するためにジエ
ツト５０からの付加酸素量を必要とする。 温度感知器５４は空気ジエツト５０およびバー
ナ４９の両方を制御する。第２段区域４６が先づ
1500〓（815℃）のその作用温度に達したのち、
感知器５４が通過する燃焼生成物の温度を監視す
る。一般に1600〓（870℃）の第２の、或は上方
予定設定限界温度を超える温度に上昇すると、第
２段区域４６内の揮溌性材料が多量に燃焼したこ
とを示す。次いで第２段区域はこの多量の揮撥性
物質とともに燃焼する付加空気を受け入れなけれ
ばならない。また、焼却炉外側環境の低温度で導
入された空気は第２段区域をその過度に高い温度
から冷却する。 これを実施するために、第１図の感知器５４が
送風機５１の羽根９２に結合するリンク仕掛棒を
取り付けた制御器モータ９０に連結する。感知器
５４によつて検知された上昇温度は羽根を開かせ
てさらに多量の空気を送風機５１に通過させる。
次にこの空気はジエツト５０を通つて第２室４６
に流入する。 感知器５４はまたバーナ４９にも接続する。バ
ーナ４９は第２段区域４６内に十分高い温度を維
持してすべての揮撥物を燃焼するのを保証する。 第２段区域４６が第１設定点温度1500〓（815
℃）に達すると、バーナ４９が供給するすべての
熱は不要となる。従つて、バーナ４９は感知器５
４によつて最終的に制御される弁をもつ。この弁
は第２段区域内の温度を不必要に上昇して補助燃
料を無駄にしないように維持するためにバーナ４
９の作用を弱める。 感知器５４によつて検知された温度が1600〓
（870℃）の上方予備設定レベル以下に低下する
と、第２段区域４６はこれを通過する揮撥性物質
は減ずる。従つて、感知器５４は羽根９２を閉じ
て第２段区域４６内への空気送量を減ずる。この
少量の空気量は第２段区域４６の収納物への冷却
効果は少ない。しかも、揮撥性物質は一層少くな
つてその燃焼を完成するには酸素量は十分であ
る。 さらに、第２段区域４６内の温度が下るとバー
ナ４９からの付加熱が必要となる。事実、バーナ
４９は第２段区域４６を1500〓（815℃）の第１
設定点に維持するために十分な熱を提供しなけれ
ばならない。よつて得られる温度は第２段区域内
の揮撥性物質の適性な燃焼を実施させる。 同様に、熱感知器４４は主室３２内の温度を検
知する。室３２が所望の温度1400〓（760℃）を
維持するのに足りる十分なごみを収納しないと
き、感知器４４はバーナ３７への燃焼供給量を増
大させる。バーナ３７で発生した付加熱は主室３
２内の温度を所望レベルにもたらす。 もし室３２内の温度が所望の1400〓（760℃）
を超えて増大すると、感知器４４はバーナ３７を
遮断する。これによつて室３２内の過熱発生を防
止する。 第２段区域４６の排出ポート５５を離脱するガ
スは、これが主煙突６８に流入するまで曲りくね
つた経路を通らなければならない。さらに、これ
らのガスは邪魔板６２の下方の極めて狭い空所を
通つて主煙突６８に到る。この狭い空所は第３室
５８内にこのガスを保存し、このシステムを通流
するガスの進行経路内で絞り部として作用する。 従つて、ガスの進行に対するこの抵抗は、シス
テム内でのガスの滞留を長びかせる。さらにこの
抵抗は大きい乱流を生ぜしめ、第２室４６内にお
ける燃焼生成物と導入空気とを十分に混合させ
る。そのうえ、長い滞留時間は、蒸気および煙と
同様に微粒状物質を燃焼させる。ガスの滞留はま
た第２段区域４６を、バーナ４９を介しての補助
燃料の使用を増大せずに所望温度範囲内に維持す
るのを助ける。 第３段区域５８内のガスは２つの供給源から空
気を受け入れる。その第１は、モータ６７で駆動
される上方送風機６６によつて提供される旋転空
気がジエツト６４から流入する。この空気はまた
燃焼を一層完成させるため或る温度の混合作用を
導入する。さらに、この生成された旋転流は第３
段区域内でのガスの滞留時間を増大する。 熱感知器７３はポート６４から送風機６６によ
つて導入される空気量を制御する。第３室５８は
常にジエツト６４からの或る量の空気を受け入れ
る。しかし、感知器７３によつて検知された温度
の増大は室５８内にさらに多量の揮撥物質があら
われたことを示す。勿論この揮撥物質は検知され
た熱を供給する。この付加揮撥物質は付加空気を
必要とする。従つて、約1750〓（954℃）の下方
設定点以上では、この制御器は第２図の送風機６
６上のアイリスをさらに開かせる。これによつ
て、送風機６６は1750〓（954℃）の第１設定点
以下のときに送出したよりも多量の空気を提供す
る。 しかし、アイリス９４を制御するモータ９５は
約13〜20秒の応答時間をもつ。このため第３室５
８内へ導入される空気量を緩徐に漸進的に調節す
ることができる。この応答時間中に、第３室内の
温度はそれまでの傾向を逆転し、導入空気量の変
動を少くすることを要するように指示する。従つ
て、アイリス９４は、十分緩徐に応答して２つの
値の間で急激に変動することなく徐々に変化させ
る。なお、13〜20秒たつと、アイリスは十分な速
度をあらわして第３室５８内の煙の発生を防止す
るために十分な空気量を導入させる。 感知器７３はまた、主室３２内の送風機４３を
制御する。下方設定点1750〓（954℃）を超える
第３室５８内の温度は、主室３２内での燃焼速度
が過大なことを示す。この高温度を生ぜしめたご
みは既に主室３２内に入つているから、この温度
は或る量のごみを取り除くことによつて下げるこ
とはできない。しかし、ジエツト３金を通して導
入された空気の量を低下することによつて主室３
２内の燃焼を減退させることができる。この方法
は第３室５８内の温度を所望の設定点1850〓
（1100℃）以下に維持させる。 感知器７３における温度が下方設定点1750〓
（954℃）より低下すると、上記とは反対の動作が
起る。従つて、空気ジエツト６４は最終燃焼段区
域５８内への低い空気量を提供する。かつ、送風
機４３はジエツト３９を通つて主室３２内へ一層
多い、或は正規の空気量を導入する。 もし第３段区域の温度がその上方設定点1850〓
（1100℃）を超えれば、この区域は第２段区域か
ら過大の熱を受ける。この場合、第２段区域も第
３段区域もその最小温度設定位置においてもバー
ナ４９によつて生ずる少量の熱をも必要としな
い。しかし、バーナ４９はこれを通る最少量の燃
料以下では動作できない。第３段区域感知器７３
がその上方設定点以上に上昇すると、バーナ４９
は単純に遮断する。次にもし感知器７３が第３段
区域５８内の温度が1850〓（1100℃）以下に下つ
たことを検知すると、バーナ４９上の弁が開き、
その口火がバーナ燃料を点火する。 最後に、付加第３段区域ジエツト６９用の空気
が第２段区域送風機５１から到来する。ジエツト
６９はわずかに上向きで逆対数状円筒形邪魔板６
２まわりで回転方向をもつた空気を提供する。こ
れは邪魔板６２を低温かつその破損点以下に保
つ。同時に、ジエツト６９は主煙突６７を通る上
向き通風を提供するのを助長する。これによつて
第３室用の高い煙突の必要をなくす。 第９図に示す始動ボタン１０１を押すと、バー
ナ４９への弁が作動しブロツク１０２で示すその
最大開き位置をとる。送風機４３，５１，６６用
のモータ４２，５２，６７それぞれがブロツク１
０３，１０４，１０５で示すように最大動作状態
になる。調整モータがまた、送風機上のアイリス
をブロツク１０６，１０７，１０８で示すように
それらの最小位置及び１０８で示すように最大位
置をとらせる。制御パネルはブロツク１０９で示
すように電気的に付勢された状態になり、これは
パネルに装備される計器、リレーおよび制御器を
含む。 次にすべての燃焼区域は点火が始まる前に送風
機から空気の浄化を受ける。ブロツク１１０で示
すように、空気浄化タイマが十分な時間この浄化
を続けたのちに始めて点火が起る。 ブロツク１１１において、バーナ４９への口火
が点火する。火焔検知器がこの口火が点火したか
どうかを決める。もし点火しなければ、ブロツク
１１２で示すようにこのシステムがこれ以上進行
するのを防止する。 しかし、もし火焔検知器がブロツク１１３にお
ける火焔を発見すれば、バーナ４９への駆動型ガ
ス弁はブロツク１１４で示すように開く。最初
に、バーナ４９は、ごみが主室３２に装入される
前に許容温度まで第２段区域４６を加熱する。ブ
ロツク１１５で示す熱電対５４が第２段区域４６
の温度を測る。さらに詳しくは、熱電対はこのシ
ステムがさらに進行するように第２室４６がその
第１設定点に達するとブロツク１１６において示
す。 この点において、バーナ４９の調整されたガス
弁はブロツク１１７で示すように燃料を保全する
ためにその最小レベル状態となる。また、主室バ
ーナ３７用口火はブロツク１１８で示すように点
火する。もしこれらが実際に点火状態になると、
ブロツク１１９で示す検知器は各ガス弁をブロツ
ク１２０で示すように作動させ、主室３２を加熱
する。 熱電対４４はブロツク１２１で示すように主室
３２内の温度上昇を検知する。バーナ３７は、主
室３２がブロツク１２２で示すその設定点温度
1400〓（760℃）に達するまでそれらの最大機能
を継続する。1400〓（760℃）において、主室内
のバーナ３７はブロツク１２３で示すように遮断
される。 一般に、主室内の温度は次いで設定点以下に低
下される。もしこの状態になると、オン・オフ弁
がバーナ３７を再び接続状態に戻し付加熱を提供
する。二重矢印１２４は、ブロツク１２１で示す
主室熱電対によつて為された測定値とブロツク１
２３で示す主室バーナ３７の設定値との間の連続
する相互作用を示す。一般に、主室３２がごみを
受け入れると、この材料の燃焼は十分な熱を発生
して主室をその設定点以上に保ち、その内部のご
みの燃焼によつてバーナ３７の熱を必要とするこ
とはほとんどない。 上述のように、始動作業中に、第２段区域感知
器５４は第２段区域高熱制御器をブロツク１１６
で示すようにその第１設定点温度にもたらす。こ
れはガスバーナ４９の調整ガス蝶型弁をブロツク
１１７で示すようにその最小位置におく。ブロツ
ク１１５で示す第２段区域熱電対は高熱制御器を
ブロツク１２５で示すその第１設定点にもたら
す。これは第２段区域ガスバーナ４９をブロツク
１０２で示すその最大設定位置に戻す。 主室３２が燃焼ごみを含むときは、第２段区域
熱電対５４によつて検知された温度は上昇し続け
る。最終的に、ブロツク１２６で示すように第２
段区域高熱制御器はその第２設定点を超える。こ
れは第２段区域送風機５１用の調整用モータ９０
をブロツク１２７で示すようにその最大空気位置
をとらせる。従つてさらに多量の空気が第２段区
域４６に流入して第１段区域３２からごみ焼却炉
の当該部分に到達した揮撥物の燃焼を行なう。 しかし、第２段区域高熱制御器は時々ブロツク
１２８で示すように第２段区域の温度がその第
２、或は上方設定点以下に低下したことを感知す
る。これにより第２段区域への空気用の調整モー
タをブロツク１０６で示すようにその最小位置に
もたらす。よつて、熱電対５４はブロツク１１５
で示すように、１２６および１２８それぞれによ
つて示す第２段区域高熱制御器の上方設定点以上
或は以下に下がる温度を感知する。これは第２段
区域への空気用調整モータをしてブロツク１０６
および１０７それぞれで示す最小或は最大量の空
気を導入する。いずれの場合も、その結果として
第２段区域４６はここに到達する揮撥物を燃焼す
るのに適した酸素量を受け入れる。 主室３２内での点火は、揮撥物を生ぜしめ、こ
の揮撥物は第２段区域を通つて上昇して第３段区
域に到達し、ここにおいてその燃焼を完成する。
この燃焼は第２段区域４６において起る燃焼と同
様にして第３段区域を加熱する。第２段区域５８
内の高熱制御器７３はブロツク１２９で示すよう
に第３段区域の温度を検知する。 第３段区域の温度は第３段区域高熱制御器の第
１設定点以上に上昇することがある。これが起る
と、ブロツク１３０で示す第３段区域高熱制御器
はブロツク１３１で示す第３段区域送風機６６を
介して最大量の空気を導入する。この作用は冷却
効果とともに第３段区域に到達するすべての材料
を燃焼するのに適切な酸素供給を提供する。高熱
制御器はまた、主室３２内の空気用調整モータを
ブロツク１３２で示すその最小位置にもたらす。
室内の全燃焼速度は、操作できない揮撥物量で第
３段区域を一ぱいにするのを避けるために低下す
る。 第３段区域高熱制御器はまた、その第１設定点
に対し可逆的に動作する。よつて、ブロツク１２
９でで感知する熱電対７３がもし第３段区域がそ
の第１設定点以下に低下したことを検知すれば、
ブロツク１３３の第３段区域高熱制御器は、主室
空気用調整モータをこの時点でブロツク１０８に
あるその最大位置に戻させる。これはその区域内
の燃焼速度を通常速度に維持する。さらに、第３
段区域内の空気用調整モータは、第３段区域は少
量の空気を必要とするからブロツク１０７で示す
その最大位置に戻る。 第３段区域内の温度は上昇し続け、これはブロ
ツク１２９で示す熱電対７３によつて検知され、
最終的には第３段区域高熱制御器、ブロツク１３
４の第２設定点を超える。もしこれが起こると、
第２段区域駆動型安全ガス弁はブロツク１３５で
示すように完全に遮断される。この遮断は燃焼生
成物は十分に高温となつて第２および第３段区域
に何等付加燃料を要せずに温度範囲を維持する。
温度が第３段区域の設定点以下に低下すると、ブ
ロツク１３６で示す第３段区域高熱制御器が駆動
ブロツク１１４で示す第２段区域バーナ４９用の
駆動式安全ガス弁を作動する。 第１０図乃至第１３図は第１図乃至第８図に示
すごみ焼却炉を適正に制御する電気回路を示す。
この回路に用いられる構成部品を次表に示す。

【表】 第３段区域高熱制御器がその第２設定点以下に
あり、かつ第２段区域高熱制御器がその第１設定
点を超えている間、第２段区域バーナ４９はその
最小ガス量を使用する。 第１４図は２つの個別の位置において熱回収手
段を有するごみ焼却炉の全体等角斜視図である。
ごみホツパ１８１は嵩張り形態のごみを導入す
る。このホツパから、ごみは燃焼のため主燃焼室
１８２に入る。次に気状の燃焼生成物が第２燃焼
段区域１８５に移動する。これらの生成物は次に
第３燃焼段区域１８６に通流して垂直煙突１８７
に流れる。煙突１８７は第３燃焼段区域１８６と
でＴ字形状をなす。 炉キヤツプ１８９が開くと、炉筒ガスは煙突１
８７を通つて垂直に移動し開口１９０から離脱す
る。しかし、後述する洗浄器、ボイラシステムが
作用するときは、炉キヤツプ１８９は閉じる。こ
れはガスを煙突１８７からボイラ対流部１９１を
通つて通流され、さらに熱を回収させる。 ガスは対流ボイラ装置から約1750〓（954℃）
までガスを冷却するジエツト噴霧を含む入口道路
１９３内に流入する。次に冷却されたガスは清浄
器１９４を通過し、この清浄器は塩化ナトリウム
をつくるため水酸化ナトリウムを添加することに
よつて塩素を除去する。清浄器１９４を離脱する
ガスは導管１９５に沿つて吸引送風機１９６に通
流する。この送風機によつてガスを強制的に煙突
１９７に流す。 しかし、清浄器１９４は必ず一定の圧力降下を
必要とし、従つて一定量のガスを通流してこの効
果を維持する。従つて、リンク結合された１組の
ダンパがこのガスの一部を煙突１９７から、再び
導管１９３に導入する導管１９９内に分流させ
る。これによつて清浄器１９４がその所要ガス容
量を保証する。 時によつて、対流ボイラ１９１に流入するガス
は、過大な温度をもつことがある。これは不活性
微粒状物質の若干が金属蒸気として流入するから
である。次にこの金属蒸気はボイラ部１９１内側
のチユーブと接触してこれに凝結して固形スラツ
グ生成物を形成する。これはガスの熱伝導および
流量の両方を妨げる。 従つて、対流ボイラ１９１内のガスの温度をこ
の材料の気化温度以下に保つことはこの有害な結
果を防止する。よつて、圧力室１９２からの低温
ガスの１部分は再循環されかつモータ２０２によ
つて作動される送風機２０１によつて導管２００
を通つて引かれる。次にこれらの冷却されたガス
は煙突１８７の底部においてガス流に再合流す
る。 この冷温ガスは第３段区域からのガスと混合
し、それらの温度を不活性物質の気化点以下の温
度に保つ。この金属蒸気は次に粉末形態で固形体
に再凝縮する。この粉末体は対流ボイラ部１９１
内の水管と接触しかつこれに付着する。しかし、
これら粉末体は普通のすす吹きを用いて容易に剥
離しボイラ１９１に恒久的に影響することはな
い。 これとは別に、煙突１８７の下方部分は圧力室
１９２からのガスの代わりに周囲空気を受け入れ
ることができる。これはボイラ１９１によつて回
収される熱の効率は減ずるが、第３段区域１８６
からのガスの温度を許容レベルに保つことができ
る。 第１５図および第１６図において、ごみはホツ
パ１８１の開口２０３に入る。ホツパ扉２０４
は、図に示すその開き位置から移動して閉じ、開
口２０３を完全に密閉して空気止め通路を形成す
る。ホツパ扉２０４を閉じると、主燃焼室１８２
の耐火扉２０７を開くことができる。扉２０７は
裾部２０８を付設している。この裾部はホツパ１
８１内のごみが扉２０７が開くときこの扉の経路
を邪魔するのを防止する。裾部２０８は扉２０７
に取り付けられこれとともに動く。 ケーブル２０９が扉２０７に取り付けられ、裾
部２０８に設けたＶ字形切込み内に収まる。この
ケーブルは次にウインチドラム２１０まで延びて
これに巻き付く。ドラム２１０が回転すると、ケ
ーブル２０９はドラムに巻き付けられて扉２０７
を開く。ドラム２１０の軸線はチエン２１１が巻
かれた駆動スプロケツトに延びる。次にスプロケ
ツトはモータ２１３が駆動する減速機２１２に結
合する。 扉２０７を開いた状態で、ラム頭部２１６がご
みを主室１８２内に押し入れる。ラム頭部２１６
は、上部表面で平歯車ラツク２１８を担持する梁
２１７に結合する。梁２１７を移動する駆動シス
テムはラツク歯車２１８およびピニオン歯車２１
９を含む。チエン２２０が歯車２１９と結合する
スプロケツト２２１まわりに掛け渡される。チエ
ン２２０はまた、図示されない減速駆動装置を介
してモータ２２３に結合するスプロケツト２２２
にも掛かる。モータ２２３は次にラム頭部２１６
の運動に動力を与える。 ラム頭部は、室１８２内にごみを導入するとき
は、炉入口２２４全体にわたつて移動する。その
最大方位置を図において仮想線で示す。ラム頭部
は仮想線で示す制限位置に達したのち、その運動
を逆転し、右方に示す位置に引き込む。次に耐火
扉２０７を閉じホツパカバー２０４を開く。 空気ナイフが耐火性扉２０７を囲む。この空気
流はさもなければ周囲の環境に扉から逃出する煙
を把捉する。よつて、これは扉２０７の周囲に効
果的なシールを提供する。空気ナイフからの空気
は次に後述する上火用ジエツトから主室１８２に
流入する。この空気を含む煙は正常燃焼を行つて
汚染物の発生を防止する。 ごみが室１８２に入ると、ごみは懸架ブラケツ
ト２３２が結合された可動床２３１上に載置す
る。次にチエン２３３が床のブラケツト２３２か
らＡ字形フレーム２３４に延びる。チエン２３３
はＡ字形フレーム２３４から可動床２３１を懸架
しこれを枢軸回転させる。しかし、床２３１は約
3in程度の小距離を底部に弧を画いて回転する。
よつて、その主方向としては水平面内にあると考
えられる。 ヨーク２３６と床２３１に結合しかつ空気袋２
３７と当接する。この空気袋２３７は構造フレー
ム２３８に取り付けられる。ヨーク２３６、従つ
て床２３１を動かすために、空気袋２３７は急速
に空気を満たしてヨーク２３６を第１６図におい
て左方へ押動する。これによつて約0.5gの加速度
を与え、ここにｇは重力の加速度32ft／sec²
（9.8m／sec²）である。 袋２３７がその予め定めた最大膨張状態まで満
たされると、他の空気袋２４１がヨーク２３６の
運動を緩衝しかつ減速する。フレーム２４２に結
合された空気袋２４１は約50psi（22.7Kg）の予め
定めた内圧をもつ。袋２３７が充満されかつヨー
ク２３６を袋２４１に対して押圧すると、逃し弁
が袋２４１内の或る量の空気を逃がす。これは空
気袋２４１内の圧力を実質的に一定値に維持す
る。 空気袋２３７がその最大膨張状態に達すると、
床２３１はその最左方位置に移動される。この時
点で、空気袋２３７と連通する弁は開いて、内側
の圧力を約20psi（1.4Kg／cm²）のその予め定めた
最低レベルまで下げる。さらに、付加空気が袋２
４１に入つてその圧力を約50psi（3.5Kg／cm²）の
レベルに維持する。この結果、ヨーク２３６は緩
徐に右方へ移動し床２３１もこれに伴つて移動す
る。 よつて、空気袋２３７は最初に急速に充満して
床２３１を急速に左方へ運動させる。次に、袋２
４１は緩徐に充填されて床２３１をさらにゆるや
かな速さで右方へ戻す。この全体の効果によつて
移動する床２３１上の材料を左方へ徐々に増大し
つつ動かす。 換言すれば、空気袋２３７はヨーク２３６およ
び床２３１を左方へ移動する。ヨーク２３６、従
つて床２３１は、ヨーク２３６が空気袋２４１と
衝当すると急速に停止する。この急速停止は床２
３１上の材料を段階的に増大しつつ左方へ動か
す。次に、この空気は袋２４１に再び流入して床
２３１を右方に緩徐に再位置づけてさらに運動を
継続する。構造フレーム２３８および２４２はこ
れらの部材のための空所を提供する空筒２４３内
に配設される。 材料或はごみが右方から左方へ向つて移動床２
３１を横切つて移動すると、燃焼が行われる。床
２３１の左端２４４にこのごみが到達する時まで
に、灰になる。この圧は次に床２３１の左端２４
４から水を満たした穴２４５に落下する。この水
は高温の灰を冷却しフード２４６をもつて炉の空
気密閉部として作用する。すくい出しシステムが
灰を穴２４５から取り出す。第１４図において、
すくい出し器２４７は軌道２４８に沿つて下降す
る。最終的に、このすくい出し器２４７はレール
２４９に嵌る。車輪２５０がこのレール２４９上
にのつてすくい出し器を穴の上に位置させる。レ
ール２４９に沿つたその最低点においてすくい出
し器２４７は穴２４６内に落下して第１７図に示
す位置を占める。次に、モータに結合されたチエ
ンがすくい出し器２４７をレール２４８上で引き
上げる。すくい出し器２４７が上昇するにつれ
て、穴２４６内に含まれる灰を取り出す。 第２０図で見るように、主室１８２はごみが通
される開口２２４を取り囲む端壁２５１を含む。
端壁２５１はまた第１９図に見る点火バーナ２５
２を支持する。第２０図において、バーナ２５２
用の接近開口２５３が見られる点火バーナ２５２
は最初にごみを着火するのに用いられる。もしご
みの量が十分に多ければ、ごみの量が不十分のと
き主室１８２内に発生する熱の助けを補足する。 第１７図に示される端壁２５４は、第２０図で
見るように主室１８２の他端を形成する。端壁２
５４において、接近扉２５５が接近ポート２５６
を覆う。ポート２５６は主室の検査および任意必
要なその修理時に利用される。 さらに、油バーナ２５７が端壁２５４を通して
主室１８２と連通する。上述のように、主室１８
２は内側に収容したごみの第１段階燃焼部として
作用する。さらに、主室１８２はボイラとして作
用し、建物或は他の設備の通常のエネルギ要求に
応ずるための水蒸気を提供する。もし主室１８２
内にごみが無ければ、外部の油で作用するバーナ
２５７は通常の水蒸気量を発生させる熱を提供す
る。換言すれば、油バーナ２５７は主燃焼室１８
２をしてごみが入つていない炉として作用する。
バーナ２５７用の取付け板２５８は第１９図で見
られる。装入側端壁２５１および対向端壁２５４
は金属の外側表面をもつ。その内側には耐火性内
側ライニングおよび他の２つの構成部分を分離す
る絶縁層が配置される。 第２０図にみるように、側壁２６５および２６
６ならびに天井或は屋根２６７は移動床２３１と
ともに主室１８２を完成する。第１９図および第
２０図において、膜壁２７１は側壁２６５および
２６６、ならびに屋根２６７の内側表面を形成す
る。膜壁２７１は4in（10.2cm）中心上の2in（5.1
cm）直径の金属チユーブ２７２で構成される。1/
４in（0.63cm）厚さの太い棒或は細いものがチユー
ブ２７２に溶接されてチユーブ間の空所を満た
す。チユーブ２７２およびフイン２７３は合体し
て連続した膜壁および天井を形成する。 2in（5.1cm）のチユーブ２７２は側壁２６５お
よび２６６それぞれ内において4in（10.2cm）下方
ヘツダ２７５および２７６に溶接もしくは据込さ
れる。下方ヘツダ２７５および２７６はそれぞれ
の直径は4in（10.2cm）である。チユーブ２７２は
6in（15.2cm）の直径をもつ上方ヘツダ２７７への
類似の接合具をもつ。 チユーブ２７２、下方ヘツダ２７５および２７
６および上方ヘツダ２７７は主燃焼室１８２の水
蒸気発生機構を構成する。動作について述べれ
ば、水は先づ開口２８１から下方ヘツダ２７５お
よび２７６に入る。この水は次にチユーブ２７２
を通つて上向きに流れて上方ヘツダ２７７に到
る。上方ヘツダから水は対流ボイラ１９１の水蒸
気ドラム２８３から水蒸気として離脱する。ここ
において水が水蒸気から分離し、水蒸気は通常の
使用目的に充当される。 膜壁２７１の３個所の下方足部は硬質表面をも
つ耐火材被覆２８４をもつ。この耐火被覆２８４
は移動床２３１の作用を受けて移行する主室１８
２内部のごみによつて膜壁２７１が摩耗を受ける
のを防ぐ。 塗布されたセラミツク被覆が耐火材２８４上方
の膜壁２７１を覆う。この被覆は主室１８２内部
の大気が減少することによる腐食からこの壁を保
護する。 等式(2)は、主室１８２がその中での上昇速度を
十分低く維持すべきことを与える。第１４図、第
１９図および第２０図に示すように、室１８２を
通る垂直断面は一般に長方形外部形状をもつ。特
に、室の縦軸線と垂直にとられた断面について上
記のとおりである。もしこれらの横断面が丸味を
もつ形状であれば、室の底部はその中央部よりも
面積が小さくなる。この小さい面積は該部におけ
るガス速度を増大させる。高速で移動するガスが
つぎに燃焼ごみから微粒状物質を舞い上げかつ汚
染物として環境中にこれら物質を散在させる。形
態を方形にすると、ガス速度を低く保ち、この有
害な結果を避ける。第１図乃至第８図に示す、熱
回収手段を具備しないごみ焼却炉は、同様に長方
形断面を有する。 一般に、従来装置に見られる主室３２に対して
与えられる設計規準は第１４図乃至第２０図の焼
却炉に適用する。よつて、主室の容積は一般に
12000Btu／ft³・hrを中心値として10000〜
15000Btu／ft³・hrの範囲内に収まらなければな
らない。しかしながら、特殊な場合、例えば塗料
含有材料に対しては蒸発等による空気汚染等が生
じないように、7500Btu／ft³・hrのように変える
こともできる。 上述のように、主室１８２が約75000〜
125000Btu／ft²・hrでその中間値が理想値である
ごみの燃焼能力を与えるための面積をもたなけれ
ばならない。時によつて、主室は上記で与えたよ
りも大きい面積さえもつ炉床を有することがあ
る。例えば、ごみは或る量の低Btu廃棄物を含
む。この残存物はその燃焼を完了するための場所
を単に必要とする。これは有効に燃焼するように
そのすべてを維持しなければならない程に小さい
熱量をもつ。この状態に適合するために、主室１
８２は第１６図において例えばのど部３７．１を
丁度超え、かつ灰穴２４５の前方に僅かな延長部
を含む。天井が低く、かつ水管をもたない状態で
は、この延長部内で低Btu材料によつて発生され
た熱は燃焼を実施するように保留する。完全に燃
焼しつくすことによつてこの延長部はこのシステ
ムから除去しなければならない灰の量を減ずる。 延長部を別にして、使用時に、主室は一般に十
分な燃焼を導入する全体形態をもたなければなら
ない。炉床上の高さおよび幅は互にほぼ等しくな
ければならない。長さは一般に幅の２倍或は３倍
とする。長さ対高さの比は約2.5を超えてはなら
ないことが好適である。第１図乃至第８図の非熱
回収システムに同様な寸法を適用する。 側壁２６５および２６６は膜壁２７１に隣接し
て絶縁層２８６をもつ。絶縁層２８６はチユーブ
２７２内の水からの熱の損失を最小にする。金属
ケーシング２８７が絶縁層２８６を覆いかつ側壁
２６５，２６６および天井２６７用の外側表面を
なす。 垂直柱体２９１および水平梁２９２が側壁２６
５および２６６に剛性を付与する。柱体２９１は
基礎梁２９３に結合する。下方ヘツダ２７５およ
び２７６も柱体２９１に結合して構造の完ぺきさ
を与える。溶接部２９５は下方ヘツダ２７５およ
び２７６の中間柱体２９１への結合を提供する。
側方柱体２９１において、円筒形スリーブ２９６
が膨張継手を用いてヘツダを支持する。 勿論、主室内のごみはその燃焼を与えるために
空気を必要とする。送風機２９９は第２０図の横
向き導管３００内に空気を圧送する。このシステ
ムに入る空気量は送風機２９９上のアイリス３０
１の制御を受けて低下する。次にモータ３０２が
リンク仕掛３０３を介してアイリス３０１を制御
する。 横向き導管３００からの空気は次に垂直導管３
０１および３０２に流入する。空気は垂直導管３
０１および３０２からコネクタ３０３および３０
４それぞれを通過する。ダンパ３０５および３０
６それぞれがコネクタ３０３および３０４に流入
する空気量を制御する。ダンパ３０５および３０
６はこの装置の初期の構成段階で手動調節を受け
る。 空気はコネクタ３０３および３０４から上火用
空気導管３０９および３１０に入る。導管３０９
および３１０は第１９図に示すように主室１８２
の長さの丁度半分にわたつて延びる。空気導管３
１１および第１９図には図示しない別の導管が主
室１８２の左半分にわたつて延びかつ個々のコネ
クタ３１３および第１９図には図示しない別のコ
ネクタを介してそれらの空気を受け入れる。これ
らのコネクタは次にそれらの空気を第１６図に示
す垂直導管３１５および図示しない別の導管から
受け入れる。 独立の送風機が横向き導管３００に類似したこ
れら垂直導管自身の横向き導管から該垂直導管に
供給する。よつて、主室１８２の２つの半部それ
ぞれはそれ自身の個別の空気システムをもつ。交
互に述べれば、第２０図に示す送風機システムは
装填端に隣接する燃焼室半部に供給する。同類の
構成部品を有する同一の送風機システムがその灰
側端の近くの燃焼室の半部に供給する。 第２０図において、上火用導管３０９および３
１０からの空気はジエツト３１９および３２０そ
れぞれを通つて主燃焼室１８２に流入する。ジエ
ツト３１９および３２０の高さは、主室１８２内
の燃焼物質上方に占位する。従つてこれらは燃焼
作用によつて詰りを起すことは、もしあつたとし
ても極めて稀である。 垂直導管３０１および３０２からの空気はまた
可撓導管３２３および３２４に流れる。ダンパ３
２５および３２６が導管３２３および３２４に入
る空気量を制御する。 次に空気は移動床２３１に恒久的に結合された
エルボ形導管３２７および３２８に流入する。エ
ルボ形導管３２７および３２８から、空気は圧力
室３２９および３３０それぞれに入る。圧力室３
２９および３３０は底板３３２、側板３３３およ
び３３４それぞれ、および段付き板３３５，３３
６から形成される。チヤンネル部材３３７が底層
３３２を支持し、一方、アングル型チヤンネル３
３９および３４０が階段板３３５および３３６そ
れぞれ用の構造上の支持部材を提供する。 圧力室３２９からの空気は孔３４５からチユー
ブ３４３に入る。そこから、空気はオリフイス３
４７を通つて主室１８２に流入する。主室１８２
内にごみがある状態で、オリフイス３４７からの
空気は下火用空気として燃焼するごみ内に直接、
実際に通流する。 キヤツプ３４９が開口３４７と反対側のチユー
ブ３４３の端部を覆う。もしチユーブ３４３が詰
りを起すと、キヤツプ３４９が一時的に除去され
る。これによつてチユーブ３４３の通流が行われ
続いてキヤツプ３４９が交換される。 圧力室３３０にも同様にして実施され、ここに
圧力室３３０はその空気をチユーブ３５２内のノ
ズル３５０から提供する。耐火煉瓦３５３が、室
１８２の２つの半部に対し、底層３３２、および
チユーブ３４３および３５２、および段階板３３
５および３３６を保護する。 第２０図に示すように、ノズル３４７および３
５０はそれらを囲む煉瓦３５３と同様に、すべて
垂直面をもつ。これはチユーブ３４３および３５
２にごみが入つて詰まるのを防ぐのを助ける。も
しノズル３４７および３５０が傾斜面をもてば、
ごみの重さがこの中にその破片を押し入れて空気
流量を阻止する心配を生ず。 オリフイス３４７および３５０が垂直面を有し
かつその面の背後でチユーブ３４３および３５２
が水平に指向配設されることによつて、空気を水
平方向へ主室内に送入する。空気のこの水平運動
は必要なごみの燃焼かたまり内に空気を通流させ
るのを助ける。さらに重要なことは、これによつ
て流動空気に垂直運動成分を与えるのを避けるこ
とができる。これは主室内の平均上昇速度を十分
に低い値に維持して好ましくない物質の附随を避
けさせる。 ノズル３４７および３５０から主室１８２に入
る空気速度は移動ガス内に附随される微粒状物質
の大きさが影響する。この速度が増大すると燃焼
ごみから多量の微粒状物質が舞い上がる。もし舞
い上り微粒状物質が不活性物質から成るとすれ
ば、これらは決して燃焼せず、間違いなく汚染物
として環境内に飛散する。もしこれら微粒状物質
が燃焼できたとすれば、それらのサイズは、それ
らが焼却炉を離れて大気中に入る前に完全燃焼を
妨げることになる。また、これらの微粒状物質は
環境を汚染する。 従つて、この空気は緩徐な速度でオリフイスを
通流しなければならない。オリフイスから約2ft
（0.6m）離して人の手を置いたとき、その人は空
気の噴流をわずかに感ずる程度でなければならな
い。一般にジエツトからの空気の離脱速度を約
300ft／min（即ち約3.4mile／hr、約5.4Km／hr）
に制限することによつて上記の結果が得られる。
150ft／min（2.8Km／hr）の上限速度は一層良好な
保証を提供する。 一般に、ガスの低速度とは、オリフイス３４７
或は３５０のいずれの１つを通つて室に極めて少
量の空気が流入される状態をいう。従つて、主室
１８２は、ごみを燃焼するために理論混合気空気
（±10％）を維持するために必要な空気を受け入
れるように十分多数のジエツト３４７および３５
０をもたなければならない。 図示の焼却炉において、各階段３３５、従つて
耐火材３５３の層は室１８２内へ約18〜24in
（45.7〜61.0cm）水平に延びる。各階合は１列の
オリフイスを含む。さらに、１つの階段の各列内
で、オリフイスは約８〜9in（20.3〜22.9cm）の間
隔を保つ。20ft×10.5ft×10.5ft（6m×3.2m×
3.2m）のサイズをもつごみ焼却炉は240個のこれ
らのオリフイスをもつ。 この多数のオリフイスは理論混合気状態を維持
するため緩徐に移動してはいるが十分な空気の流
入を許す。事実、これらのオリフイスは、必要と
するごみ燃焼量内に直接に、要求された理論混合
気空気（±10％）のほぼ75％を提供する。 第１９図に見えるように、パネル３６１はチヤ
ンネル３６２内を垂直方向に滑動できる。これら
のパネルは水平梁２９３および外側板２８７とし
つくり嵌合する。こうすることによつて、これら
のパネルは、移動床２３１と側壁２６５および２
６６との間の間口から逃出するガスを密閉する。
これらはまた前記経路に沿つて反対方向に空気が
流入するのを防ぐ。ハンドル３６３がパネル３６
１の除去および挿入に利用される。パネル３６１
を取り外すと、キヤツプ３４９への接近が可能と
なりジエツト３４５および３５２の清浄作業を実
施できる。 気状の燃焼生成物は、不完全燃焼物質を含み、
第１燃焼段区域１８２を離脱する。これら燃焼生
成物はのど部３７１を通過して第１６図で示すよ
うに第２段燃焼室１８５に入る。第１６図におけ
るのど部３７１の断面積は、主燃焼室１８２から
第２段区域１８５へのガスの通流速度を制御す
る。のど部３７１は約15000Btu／it²・hrの最大
通過熱量を許す断面積をもたねばならない。 換言すれば、主室１８２は或る値のBtu能力で
燃焼するように設計される。これは第１図乃至第
９図の焼却炉に関して上述した制限を主室の面積
および容積に加える。さらに、排出オリフイス３
７１は、従つて約15000Btu／in²の最大総熱量を
もつために十分大きい断面積をもたなければなら
ない。第１６図に示すように、この断面積はのど
部３７１の中心軸線に対し直角な平面でとられ
る。 第１図乃至第８図の焼却炉に用いるのど部は手
動または自動制御式可動板を含む。のど部３７１
の少くとも一部を覆うときこの板は主室１８２内
の熱を保持してそこにおける適当な燃焼状態を保
証する。正常使用時に、この板は引き込み、逃出
ガスに対しのど部３７１の全面積を提供する。 主室１８２からのガスは90゜の角度で第２室１
８５には流入しない。直角の入口は流体の移送を
妨げる。それでなく、のど部３７１の中心軸線は
第２室１８５の中心軸線とほぼ60゜をなす。 第２室１８５はまた耐火扉２０７上方の煙フー
ド３７２から空気および他のガスと混合した煙を
受け入れる。これはごみのスラグが導入されたと
き主室１８２の入口面積から逃出するガスを捕捉
する。 最初にごみを室１８２に装入すると熱によつて
急速に気化しようとする。この現象は主室１８２
からラム頭部２１６を引抜くときに起る。この時
間中、耐火扉２０７はラム頭部が通過するように
開き状態にある。入口２２４から逃出する煙は煙
フード３７２に入る。この煙は図示しない導管を
通つてのど部３７１に近接した第２室に入る。煙
フード列２からの煙およびガス中の可燃性物質は
第２および第３段区域１８５および１８６を通過
中に完全に燃焼する。これはこのような汚染物を
大気中に直接放散するのを防止する。 第２室１８５は、第３室１８６と同様に、主燃
焼室１８２の上方に位置する。室１８５および１
８６は縦方向梁３７４に結合するＩ型梁３７３上
に載置される。同様の縦方向梁が第１６図に示す
主室１８２の反対側に配設される。次に縦方向梁
３７４は柱体３７５上に設置される。トラス支柱
３７６が縦方向梁３７４と柱体３７５との間の安
定を提供する。 第２段区域１８５内のガスは、それらの完全燃
焼のために付加酸素を必要とする。モータ３８２
で駆動される第１５図に示す送風機３８１がこの
空気を提供する。送風機３８１からの空気は、導
管３８３を通つて流れ、外側金属壁３８５および
内側金属壁３８６によつて形成された圧力室３８
４に流入する。次にこの圧力室３８４からの空気
はジエツト３８７を通つて第２段区域１８５に流
入する。 ジエツト３８７は室１８５の主軸線に対し45゜
の角度で空気を導入する。この角度は空気と燃焼
ガスとを混合するのに必要な乱流を提供するのを
助ける。さらに、再燃焼トンネルを通流するガス
の前進速度を維持するのを助ける。 さらに、ジエツトはリング状に配置され、各リ
ングは一般に最小８個のジエツトを含む。のど部
区域においては、これらのリングは第１段区域１
８２からの入口ポートが存在するためにその数が
少い。 第２段区域１８５はほぼ８個のジエツトリング
を含む。或る特定リングの隣接するリングは相互
に約45゜の弧をなして配置される。任意の１つの
特定リング上のジエツトの位置は隣接リング上の
ジエツトの半径方向位置から約22゜偏位している。
このことは第２段区域１８５のすべての部分を横
切る空気を拡散するのを助ける。耐火壁３８８は
内側金属壁３８６と同様にジエツト３８７を囲み
かつ保護する。 耐火壁を通り第２室１８５から逃出する熱は圧
力室３８４に入る。ここにおいてこの熱は、ジエ
ツト３８７を通つて第２室１８５に最終的に流入
する到来空気を加熱させる。圧力室内でのこの空
気の加熱は第２室１８５からの熱損失を再び捕捉
する。この熱は最終的にボイラ装置１９１に達す
る。圧力室３８４内のこの空気は可成りの熱損失
を防ぎ、この結果水蒸気発生器としてごみ焼却炉
の効率を高める。 相互依存方式で、圧力室３８４内の低温空気は
金属表層３８５が破損を受ける程の温度に加熱さ
れるのを防いている。勿論、送風機３８１は継続
的に新鮮、低温の移動空気を提供し、これによつ
て第２室１８５の構造へのこの重要な保護作用を
提供する。 第３室１８６もまた、第２室１８５のものと同
様な構造を有する圧力室をもつ。従つて、上述の
利点がこの場合にも得られる。 ジエツトリングをもつ二重壁圧力室は、空気層
をもつて移動し燃焼する火のかたまりを効果的に
包囲する。この包囲空気は燃焼工程による窒素酸
化物の発生を減少させる。主燃焼室内の温度が低
いことは、望ましくない窒素酸化物を避ける助け
をなす。 第１図乃至第８図のごみ焼却炉３０の第２段区
域４６は燃焼する火のかたまりの２つの側方のジ
エツト５０から空気を導入するのみである。よつ
て、この空気は第１４図乃至第２０図のごみ焼却
炉におけるように火のかたまりの360゜まわりを囲
むものではない。しかも、最初の実施例の設計は
単に約45ppmの窒素酸化物を発生するにすぎな
い。 熱電対３９３は第２燃焼室１８５を約半分通過
した場所でのガスの温度を測定する。この温度が
予め定めたレベな、約1700〓（927℃）以上に上
昇すると、送風機３９１はそのモータ３８２によ
つてジエツト３８７を通つて多量の空気を第２燃
焼室１８５に送入する。特に、調整モータは送風
機３８１上のアイリスダイヤフラムを開く。熱電
対３９３で測定した温度が予め定めたレベル以下
に下ると、送風機３８１は減量した空気を第２室
１８５に送入する。熱電対３９６は第２段区域１
８５の末端近くのガス流の温度を測定する。この
測定値は第２段バーナ３９７に供給される燃焼量
を制御する。動作について述べれば、これはバー
ナ３９７用の燃料ラインに設けられた弁を比例的
に調整する。 熱電対３９３は温度1650〓（899℃）以上にお
いて、バーナ３９７をその最低燃料位置に置く。
この温度においてバーナ３８７は遮断せず、単に
その最低作用値で動作する。1550〜1650〓（843
〜899℃）の温度範囲に対し、熱電対３９６はバ
ーナ３９７につり合いのとれた燃料量を提供す
る。1550〓（843℃）以下では、バーナ３９７は
その最大値で動作する。これによつて第２段区域
をその最小所望温度1400〓（760℃）以上で保つ
ことができる。この温度以上では、炭化水素は完
全にかつ急速に燃焼して水と二酸化炭素に分解す
る。 ガスは第２室１８５から第３室１８６に通流す
る。これら２つの部分間の接続は第１５図に示す
ライン３９９に沿つてなされる。この点を越え
て、第３室１８６はその空気を送風機４０１から
受け入れる。モータ４０２はアイリスの制御の下
に維持される送風機を動作させる。アイリスを送
風機４０１に指向させるモータは熱電対４０３に
応答する。 第３段区域１８６は第２段区域１８５のそれと
極めて類似した構造をもつ。送風機４０１からの
空気は外側金属壁４０６と内側金属壁４０７との
間の圧力室４０５に入る。空気は圧力室４０５か
らジエツト４０８を通つて第３段区域１８６に流
入する。圧力室の壁４０６と４０７との間に低温
空気を通過させる利点は、第２室１８５に関して
上述した利点を受ける。 熱電対４０３の温度が約1400〓（760℃）のそ
の下方設定点を超えると、送風機４０１上のアイ
リスはその最大開口位置に移動して、多量の空気
の流入を許す。1400〓（760℃）以下の温度では、
アイリスは部分的に閉じ、かつ送風機４０１は少
量の空気を導入する。 第３段区域熱電対４０３はまた約1500〓（815
℃）の上方設定点をもつ。この温度以上では、既
述のごみ焼却炉におけるように、このシステムは
正常状態で動作する。上方設定点の超過は第１お
よぴ第２室における過剰燃焼を示す。 従つて、熱電対４０３が第２設定点を超える
と、装填手段が機能を遮断されてごみの主室１８
２への装入を防止する。これによつて燃焼が一層
強くなるのを防ぐ。 さらに、熱電対４０３が上方設定点以上になる
と主室１８２へ導入される空気量を下げる。特
に、第２０図において、熱電対はアイリス３０１
の位置を決定するモータ３０２を制御し従つて送
風機２９９に入る空気を制御する。勿論、主室１
８２内の空気量の減少は該室における燃焼速度を
低下する。これはこのシステムが処理生成物を処
理できるために燃焼強さを低下する。 第３段区域熱電対４０３が第２設定点以下に下
ると、このシステムは正常状態に戻る。装入手段
が発動され、主室１８２はその全空気量を受け入
れる。 勿論、上方設定点は特定の焼却炉の運転を取り
まく環境状態につれて変化する。例えば、第４段
区域において、第１４図に関して述べたように、
煙突１８７の下方部分に低温空気を付加する。こ
れによつてガスがボイラ１９１に到達する前にガ
スを冷却し、気化した無機物がボイラ表面に凝結
するのを避ける。従つて、第４段区域における低
温空気の付加は第３段区域で生じた蒸発物を冷却
してボイラにスラジが生ずるのを防ぐので、熱電
対４０３が存在する第３段区域１８６における温
度上昇を許す。 以下に述べるように、第３段区域は2000〓
（1093℃）までの運転温度をもつ。これは完全燃
焼を確保して塩素原子を塩素化炭化水素から遊離
させるのを避ける。 上述のように、すべての設定点の温度は種々の
因子によつて定まる。例えば、焼却されるごみの
性質は設定点に対し特定の設定値を示す。細部構
造に関しては例えば第４段区域において第３段区
域熱電対４０３の上方設定点を高める等種々の設
定点を提案できる。 さらに、第２および第３段区域から形成された
ガス流中の熱電対の位置は、それらの設定点の比
温度に影響する。例えば、第１５図の第２段熱電
対３９３は、第１図の第２段区域熱電対５４の場
合よりも第２段区域１８５のバーナ３９７に接近
して位置する。２つの熱電対５４および３９３は
第２段区域内に提供された空気量を制御すること
に関しては同一の機能を果たす。しかも、後者は
第２段区域バーナおよび第１段区域からの加熱ガ
スに極めて接近しているから高い温度設定点をも
つ。 そのうえ、同一の全体形態の見せかけ構造を有
するが各焼却炉の個々の特異性は種々の設定点に
対し実際の温度を若干調節することを必要とす
る。焼却炉内に装填された特殊の種類のごみはさ
らに別の変更を示す。しかし、設定点および動作
を適切に調節したときは、煙および他の汚染物を
発生せずにごみを燃焼するように焼却炉を制御す
ることができる。 上述のように、第１図乃至第８図の第２および
第３段区域４６および５６〜５８は第１４図乃至
第２０図のごみ焼却炉・ボイラ用の類似の段区域
１８５および１８６と相等して機能する。事実、
それらは相応する機能を果たすから、第２および
第３段区域１８５および１８６を形成する丸型ト
ンネルは実際の場合最初の実施例の焼却炉３０に
使用できることが判る。主室３２から離脱するガ
スは、室１８５および１８６と極めてよく似た構
造をもつ第２および第３段区域に流入するだけで
ある。 第１図乃至第８図のごみ焼却炉３０は熱回収手
段は有しない。しかも、その第２および第３段区
域に丸型トンネル１８５および１８６の使用が可
能である。二重壁空気圧力室を有する丸型トンネ
ルは熱回収設備を用いずに焼却炉における汚染物
の発生を避けることができる。 第１４図乃至第２０図のトンネル１８５および
１８６の円形断面形状は特に大型装置に対し一層
好適合である。このことは、第１図乃至第８図の
焼却炉に対し上述した旋転作用は第３段区域を大
型にすることを無意味にするから好ましい設計で
ある。しかし、第１図乃至第８図に示すような方
形断面形のトンネル４６および５６〜５８は特に
第３段区域における旋転作用をもつ小型サイズの
ものに対し満足できる使用効果を提供する。将来
考えられる他の形態もまた使用可能で、かつ恐ら
く好ましいものと考えられる。 トンネルはその形状の如何に拘わらず、特別の
機能を果たす。第２段区域に入る煙は、第１段区
域から入る任意の可燃性流体を気化するため付加
熱を必要とする。生成する炭化水素ガスの温度も
その燃焼点まで上昇しなければならない。さら
に、第２段区域内の加熱されたガスは、ともに燃
焼するための一般に空気を用いる若干量の酸素を
要求する。第２段区域に入る空気はまたこれらの
ガスをこの段区域を通つて第３燃焼段区域に挿入
させるのを助ける。 第３段区域内の加熱された燃焼ガスはそれらの
燃焼を完成するための空気を必要とする。さら
に、これらのガスの燃焼は第３段区域の温度を許
容し得ないレベルに上昇する。従つて、導入され
た空気或は他のガスはその温度を制御可能レベル
に低下する。従つて、完全燃焼を遂行するために
第３段区域内に要求される空気量は第２段区域に
おいて要求される空気量とは相違する。 さらに重要なことは、空気に対する第２段区域
の要求の変化がしばしば第３段区域に対する変更
に伴つて変動することである。特に、これは主室
内に導入されるごみの量と種類による。従つて、
同一比率でのみ変化するように２つの段区域へ空
気の流入を許すことは、主室内へのごみの装入
量、ごみの種類およびタイミングを苛酷に制限す
る。２つの室を個別に制御できるようにすること
はこれらの制限の多くをなくすことができる。そ
の結果、２つの再燃焼トンネルが主室から離脱し
かつ第２段区域に入るガスの種類および温度の出
力を急速に変化させることができる。 第２および第３燃焼段区域は、それらの多用性
のゆえに、それ自身で即ち主室を用いずに、煙燃
焼器としての使用が知られる。換言すれば、これ
らの区域は流動する流体流内の可燃性ガス源に接
続できる。よつて、これらは附随する材料が完全
燃焼して多くの汚染物を含まない離脱流を提供す
る。 再燃焼トンネルで処理される流体は図示された
ものとは異なつた単に燃焼室の排出物であつても
よい。また、上記流体は化学反応生成物の一部で
あつてもよい。排出物が排出される特定の源は重
要な配慮事項ではない。むしろ、これらは再燃焼
トンネル内で完全燃焼するように該トンネルに到
達しなければならない。 一般に、第２段区域に入る可燃性微粒状物質の
サイズは、約100μを超えてはならない。これに
よつて、もし約1400〓（760℃）以上の温度で１
秒間再燃焼トンネル内にこのような物質が溜まれ
ばそれらの完全燃焼を許す。 適正な滞留時間を提供するために、これらの物
質は約40ft／sec（12.2m／ｓ）を超えない速度で
再燃焼トンネルに流入しなければならない。しか
し、これらは通常少くとも20ft／sec（6.1m／ｓ）
の速度で流入する。後述するように、もし流入ガ
スがこれらの制限内におさまらなければ、再燃焼
トンネルの構造および設計変更が実施される。 例えば、サイズで100μを超える炭化水素粒子
はトンネル内での長い滞在時間を必要とする。こ
れは即ち大型の流入粒子を完全燃焼するために十
分な滞在時間を提供するために長い寸法の再燃焼
トンネルを提案することになる。これとは別に、
例えば旋転分離機などを用いて前もつて過大な粒
子を除去すれば、標準長さの再燃焼トンネルの使
用ができる。 図示の主室の１つから、或は別の発煙源からに
せよ、流入する物質は完全燃焼するために十分長
い時間を再燃焼トンネル内で過ごさなければなら
ない。上述のように、約100μの最大粒子サイズ
のものは一般に完全燃焼するためには約3/4〜１
秒を必要とする。100μ粒子の完全燃焼を保証す
るにはガスは全体として１秒間トンネル内にある
ことが好適である。 これらのトンネルは、約1800〓（982℃）の平
均設計温度をもつ。一般に、この温度は温度測定
が行われるトンネル内の特定の位置によつて変わ
る。第２段区域の入口端におけるバーナに近い
程、温度はその値を実質的に超える。第３段区域
の端部に向けて動かすにつれて、この温度は前記
値以下に十分下げることができる。 上記で与えられた滞在時間および温度をもつ
100μ炭化水素粒子の完全燃焼は、第２および第
３段区域において高程度の乱流を与えることを必
要とする。ジエツトは空気をこれらの室内に十分
な速度でこれらの粒子に到達させる。この乱流が
なければ、さらに高い温度とさらに長い滞在時間
がこの粒子を燃焼するのに必要となる。 トンネルを通過するガスは約32ft／sec（9.8m／
ｓ）の平均速度をもつ。勿論、特定の速度を達成
するには、まずトンネルの適正な総断面積を選定
することである。このトンネル導入された可燃性
気状物質の量と速度、ジエツトを通して導入され
る空気量、およびガスとバーナによつて提供され
る組合せ空気量もまたこの速度に影響を与える。
上述のように、このガスは少くとも3/4秒間はト
ンネル内に滞在しなければならない。平均速度
32ft／sec（9.8m／ｓ）において合計長さが約2.4ft
（7.2m）の２個のトンネルを必要とする。１秒間
の好適滞在時間に対しては、このトンネル長さは
32ft（9.8m）に延長しなければならない。 特に、トンネル内の気状物質の速度は、前記の
等式(1)で表され、これは主室内のガスに対するも
のである。もし、トンネルの使用温度が所望の
1800〓（982℃）から変化すると、ガスの速度も
変化する。これは、ガスの容積が理想気体と仮定
して温度の上昇とともに直線的に増大するという
事実に起因する。この現象は理想気体の法則で知
られているように次の等式の形をとる。 Q₁／Q₂＝T₁（〓）＋460（〓）／T₂（〓）＋460（〓
） ＝T₁（℃）＋273（℃）／T₂（℃）＋273
（℃）(3) ここにQ₁およびQ₂は温度T₁およびT₂それぞれ
におけるトンネル内のガスの容積である。 炭化水素の燃焼を保証するために、トンネルの
温度は約1400〓（760℃）に維持しなければなら
ない。(1)式に上記の(3)式を組み合わせると、煙突
ガスはこの温度において26ft／sec（7.9m／ｓ）で
流動する。同様に、2200〓（1203℃）は、トンネ
ル内の温度の上限を示す。この温度では、ガスは
約37ft／sec（11.3m／ｓ）で流動する。よつて、
トンネルの正常使用温度範囲は26ft／sec（7.9m／
ｓ）と37ft／sec（11.3m／ｓ）との間の速度をも
つガスを提供する。理想的には、第１図乃至第８
図に示す再燃焼トンネルを有するごみ焼却炉は約
45ppm以下の窒素酸化物を生じながら燃焼を達成
する。空気層をもつて燃焼するガスを囲む能力を
これらの再燃焼トンネルを有するから、第１４図
乃至第２０図の再燃焼トンネルはこのレベルをさ
らに下げることもできる。 実質的に完全燃焼を遂行する際に、図示のごみ
焼却炉は一酸化炭素の発生を避ける。排出物の測
定では、50％過剰空気に修正して約10ppm以下の
一酸化炭素レベルを示す。実際の生成率はそれ以
下であつた。比較のため、State of Illinois Air
Pollution Control委員会が1970年のFederal
Clean Air活動を実行するために１つの標準を考
察した。この委員会は次いで一酸化炭素の最大レ
ベルを500ppmとした。上述のごみ焼却炉では一
酸化炭素量はこのレベルの1/50以下である。 排煙の炭化水素含有量も約10ppmのレベル以下
に維持する。ごみ焼却炉は一般に炭化水素含有量
に対する規定標準を未だ有しない。現在の標準
は、就中過度の炭化水素含有量から生ずる煙の発
生に関するもののみである。 主室からの物質の滞在時間およびそこにおける
低いガス速度は再燃焼トンネル内での可燃性物質
の完全燃焼を保証する。通常の嵩張り公共ごみに
対し、排出物は一般に12％二酸化炭素含有に修正
して約標準立方ftガス当り0.08粒末満の微粒状物
質を含む。 勿論、種々の状態の焼却炉をしてこのレベルを
超えさせる。例えば、もしごみが重量で２％以上
の塩素を含めば、排出物はさらに多量の微粒状物
質を含む。これは塩素が不純物除去剤として作用
する事実から生ずる。従つて、これは灰分内に発
見される他の物質、或は壁上の灰残留物および主
室内の煙と結合する。こうした場合に、炉温度に
おいて通常は安定な種々の酸化物は揮溌性塩化物
に変換する。焼却作業後に、これらの塩化物蒸気
は、ガスが冷却すると、凝結して微粒状物質とし
て表われる。 さらに、平均的な公共廃棄物内には通常その量
を発見できない種々の不活性無機物成分は主室温
度において気化することができる。上述の塗料を
含むものに対する説明はこの現象の１例である。
このシステムの排出ガスが低温のときは、これら
の無機物は汚染微粒状物質内に凝結する。塩素或
は低温で気化する無機物質を含む廃棄物に対して
は、システムの設計或は作用因子の改変によつ
て、しばしば微粒状汚染物の有害生成物を避ける
ことができる。 勿論、主室および２つの再燃焼トンネル内での
燃焼状態を最適にすることだけではすべての可能
な汚染物を除去するには不十分であり、或る構成
要素のこの性質はこれら汚染物を望ましくない形
態でガス中に保持させる。例えば、酸化塩素およ
び酸化硫黄は３つの燃焼段区域内で得られる状態
の如何に拘わらず残留し、これらは「安全」物質
への燃焼を実施しない。これらを取り除くには、
第２段区域の下流に別の装置を設けなければなら
ない。第１４図に示すごみ焼却炉において、下記
に述べるように、ガス精製装置１９４は自由塩素
および塩素塩を除去する特別の目的を果たす。 第１７図にもどり、システム内のガスは図示の
ように、第３段区域１８６から離れてＴ形部４１
２に入る。正常運転時には、Ｔ形部４１２からの
ガスは煙突１８７の下方部分４１３を下向きに通
流する。ガスがこの方向に流れるのを保証するた
めに炉キヤツプカバー１８９は閉じた状態を維持
し開口１９０を煙突１８７の上方部分４１５から
閉塞し、両方のカバーは閉じる（第１４図乃至第
１７図に示すように一方のカバーが閉じかつ他方
のカバーが開く場合とは異なり）。さらに、下方
煙突部分４１３を通るガスの下向き通過を助ける
ために、導入された送風フアン１９６が第１４図
および第１８図に示すボイラ・対流装置１９１を
通してガスを引き出す。 上述のように、第１４図において、冷却された
ガスはボイラ１９１を通過したのちに導管２００
を通つて煙突１８７に戻る。特に、この第４段区
域において低温のガスが第３室１８６を離脱する
流体と混合しかつ冷却する。特にこの戻りガスは
Ｔ字形部４１２の下方の下方煙突部分４１３に入
る。 下方煙突部分は、第４段区域として用いられる
とき、再循環ガスを導入するために第２および第
３段区域１８５および１８６と類似の構造をも
つ。勿論、これは二重壁圧力室供給ジエツトリン
グを含む。これらのジエツトは煙突部分４１３内
に開口し、かつ一つのリング上に45゜間隔で８個
の喰違い配列リング内に収まる。 下方煙突部分４１３における第４段区域の使用
は第３段区域１８６の動作に便宜を与える。この
ように実施された冷却は第３段区域を実質的に上
昇した温度で動作させる。よつて、第３段区域は
2000〓（1093℃）までの温度で良好に動作し、か
つ通過するガス内で効果的に完全燃焼を実施させ
る。また、少量の過剰空気を導入するからボイラ
効率も増大する。この上昇した温度はまた、塩素
を結合した炭化水素から遊離するのを支持する。
この温度を得るために、第３段区域熱電対４０３
は上方設定点として2000〓（1093℃）をもつ。 第４段区域は、再循環ガスの代りにガスを冷却
するため付加流体を使用することができる。液状
の水は高い熱容量をもつかつ可成りの熱を吸収す
る。 周囲空気および水蒸気も上記と同様の結果を与
える。しかし212〓（100℃）以下の温度で単に多
量のこの流体の導入を介してのみ導入された水の
蒸発の潜熱の欠乏は同一の結果を与える。よつ
て、空気および水蒸気は有効ではあるが、その効
率は低い。 しかし、煙突からのガスの再循環はボイラ部分
１９１内のガスの温度を下げるために外部空気或
は他の媒体を導入する必要を避ける。例えば周囲
空気は、第３室１８６か下方煙突部分４１３にお
いて取入れできる。しかし、いずれの場合も、過
剰低温空気の付加は付加空気をボイラ１９１の温
度までもたらすために必要とする熱量を損失す
る。従つてボイラ効率は低下する。特に、空気中
に79％含まれる窒素は燃焼中は不活性のままで、
しかも加熱され、単に煙突ガスとしてのみ煙突か
ら逃出する。 勿論、ボイラ１９１は過剰低温空気をボイラ温
度までもたらすのに必要な熱を回収することはで
きない。しかし、煙突からのガスは既に、ボイラ
の僅かに上昇した温度にある。従つて、煙突から
再循環されたガスによつて捕捉された大部分の熱
はボイラ１９１によつて回収される。従つて、第
３段区域を離脱する燃焼ガスを冷却するため煙突
ガスを再循環することは、同一目的のために外部
過剰低温空気の使用によつて附随されるごみを避
ける。 エコノマイザが煙突からの熱損失をさらに減ず
る。しかし、高い塩素含有量を有するごみを焼却
する際、塩化水素はエコノマイザの表面温度が零
点以下に下がると、凝結してエコノマイザの金属
部に付着する。よつて、経済要因としてエコノマ
イザの全面使用か、部分使用か或は不使用かの最
終選択が採られる。 ガスは、下方煙突部分４１３を下向きに通つて
流動したのち水管ボイラ・対流部分１９１の入口
４１４を通過する。ボイラ１９１内でガスは下方
圧力室区域４１６から水管４１７の下方部分を横
切つて中央圧力室４１８に流入する。ガスは次に
上方水管部分４１９を横切つて上方圧力室４２０
に到る。邪魔板４２３は、ガスがその経路に沿つ
て移動し下方圧力室から上方圧力室への直接の移
動を防ぐことを保証する。 上方圧力室から、ガスは結合部４２７を通つて
大気へ、或は所要に従つて第１４図のガス精製装
置１９４、袋ハウス或は沈澱器のような収集装置
に流入する。後者の場合、ガスは処理されてから
大気に放出される。 ボイラ・対流部分１９１は、ボイラとして、通
常の水ドラム４３１を有し、このドラムは下方管
部分４１７、上方管部分４１９を通つてから水蒸
気ドラム２８３に水を通流させる。水に与えられ
た熱によつて提供される自然循環は補助ポンプを
必要とせずに水のこの流れを保証する。水蒸気室
２８３内において、水蒸気はドラム２８３の上方
部分に移動し、一方この水は下方部分に落下しか
つ導管４３３から水ドラム４３１に戻る。発生し
た水蒸気はパイプ４３５を通つてドラム２８３か
ら離脱する。 管部分４１７および４１９はそのままか或はフ
イン付き管を有す。フイン付きの場合、さらにす
す送風機４４７を含み、この送風機は空気或は水
蒸気を管部分４１７および４１９を横切つて任意
の吸着材料に排出する。さらに、ボイラ１９１は
図において見られる水管装置の代りに煙管系或は
コイル管強制循環ボイラの形態を採ることができ
る。 ボイラ・対流部分１９１の外壁は耐火材の内層
４４１、絶縁中間層４４２、および外皮層４４３
を有す。チヤンネル型補強部材４４４が外壁４４
３に強度を付与する。 上述のように、吸込みフアン１９６は空気を下
方および上方管部分４１７および４１９を横切つ
て吸引してこの部分に起る圧力降下を補償する。
吸込みフアン１９６は第３段区域１８６の出口近
くに配設された圧力変換器を応答する。この変換
器は静圧を測定して吸込みフアンの動作を制御し
て所望の圧力を維持する。 第３室の端部にこの変換器を配設することによ
つて室１８２，１８５或は１８６のいずれかに導
入される空気を補償させる。これは、この変換器
をもし第１室内に配設すれば上記の補償はできな
い。後者の場合、付加的に導入された空気が再燃
焼トンネル内の速度を許容できないレベルまで増
大させる。この結果、ガスは完全燃焼のための十
分な時間そこに留まることができない。変換器を
第３段区域の出口に配設することによつてこの望
ましくない結果が避けられる。吸込みフアンは好
適に第３段区域の出口において約40ft／sec
（12.2m／ｓ）の速度を維持する。 第１４図〜第２０図のごみ焼却炉・ボイラにお
いて、熱は主室１８２およびボイラ１９１から得
られる。換言すれば、ごみはその燃焼を第１段区
域１８２内で始め、ここにおいて他の目的のため
に若干の熱を提供する。次にガスは第２および第
３段区域に入り、ここにおいては熱回収は起らな
い。第３段区域の後にガスは他の熱回収のために
ボイラに流入する。 よつて熱回収はすべての燃焼段区域において起
る１つの処理工程を構成するものではない。そう
ではなく、効率的に実施される。主室において、
発熱反応が行われるが、しかし、吸熱反応が可塑
性およびゴム質廃材との間で起り得る。このよう
にしてごみの初期燃焼が通常、過剰の熱を発生す
る。第２段区域において気化した可燃性物質はそ
れらの燃焼温度に達するために付加熱を要求す
る。このシステムはしばしば良好な燃焼状態を維
持するために補助燃料を必要とする。明らかに、
この段区域では回収可能な過剰熱量は存在しな
い。同様に、第３段区域は燃焼を完成するために
利用可能なすべての熱を必要とする。 第３段区域後流では、燃焼は終結する。熱は燃
焼を支持するためにはもはや不必要である。この
点において、ガスは第２熱回収装置即ちボイラ１
９１にこの熱を安全に提供する。 もし、煙突部分１８７の下流において故障が起
ると、炉キヤツプ１８９が開いて燃焼ガスを大気
へ直接に通気する。これによつて構成部品の破損
を避けかつ煙が周囲区域に入るのを防ぎかつ作業
者のこうむる危険を防止する。 第１７図に示すように、炉キヤツプ１８９は枢
軸点４５１まわりに回転する。一般に、重錘４５
２とレバーアーム４５３との組合わせは炉キヤツ
プ１８９を開き状態に保つ。これを閉じるには空
気シリンダ４５４の能動作用を必要としシリンダ
ロツド４５５を伸長する。これによつて炉キヤツ
プ１８９が閉じる。 第２１ａ図および第２１ｂ図に示す表は、焼却
炉の動作の若干段区域を介しての焼却炉の種々の
構成要素の動作を表示する。これは遭遇する種々
の状態の下での焼却炉の動作を示す。 この表の若干の項目は組み合つた検知器および
警報器を含む。例えばバーナは火焔安全検知器お
よび警報器を含む。このシステムを運用するため
に、これらの検知器はバーナが実際に火焔を伴つ
ていることを指示する。さもなければ、警報器が
このシステムに注意を喚起すべきであることを作
業者に警告する。 さらに、或る形の故障が起ると焼却炉は完全に
停止する。例えば、燃焼空気送風機およびバーナ
用送風機は圧力スイツチと組み合わされる。もし
送風機が正常に特定の時間に動作すればこれらの
検知器はそれらが事実そのとおり動作しているこ
とを示さなければならない。これらはすべてバー
ナ、送風機等と組み合わされた標準技術である。 Ｉ列からXXV列はこのシステムの動作の種々
の段区域を表わす。特に、列Ｉから列はこのシ
ステムの初期始動を示す。列から列Ｘはこの
システムの正常運転態様を表わす。このシステム
の正常および非常部分的および完全遮断様態は列
Ｘから列XXVまでに表わす。 Ａ欄には各列が記す動作の種々の様態を表わ
す。Ｂ欄からＶ欄までは種々の動作様態における
種々構成要素の状態を示す。 第２１ａ図および第２１ｂ図に表において、文
字「Ｘ」は変換器による制御或は検知の不定設定
を示す。換言すれば、或る特定の列上で論じた動
作の様態はその欄における「Ｘ」を付した構成要
素の特定の設定或は状態に依らない。同様に、空
白個所は単純に「断」を意味する。最後に、文字
「Ｎ」はＢ欄からＪ欄までに含まれる安全組み合
い用の正常状態を表わす。「A.F」はボイラ・対
流装置１９１がこれを通る空気流をもたなければ
ならないことを示す。 上述のように、列Ｉからまでは（第２１Ａ
図）焼却炉・ボイラの運転開始中の状態に簡単に
関連する。特に、列はこのシステムが動作状態
に丁度達したことを示す。この点において（第２
段区域の温度はその最初の設定点に達する。これ
は主室および第２段区域が十分に高温となつて主
室内に装入されたごみの燃焼が実施できることを
示す。従つて、点火バーナ用の燃料は、この点に
おいてごみの最初の装填物を点火するために接続
状態となる。また、装填機は動作を始めてごみを
主室内に移動しかつ燃焼工程を開始する。 列Ｖから列Ｘまでは種々のしかし正常な動作
状態の下における焼却炉・ボイラの動作を示す。
これらの状態は特に熱電対４６１，３９３，３９
６および４０３によつて決定される種々の設定点
に達する温度に関する。これらの列は第１図〜第
１３図の焼却炉に対する第９図に示す種々の状態
に対応する。上述のように、２つのシステムの設
定点の実際の温度は、他の因子と同様に熱電対の
配設位置、特定のごみの性質によつて変化する。
勿論、一般原理は同じである。第１４図〜第２０
図の焼却炉に対する種々の温度設定点に関するこ
のシステムの動作の変化は第２１ａ図のＯ欄から
Ｓ欄に示す。 列は第１図〜第１３図に関して述べたシステ
ムに対しては示されていない動作状態を示す。こ
の列はその第１設定点より高くしかもその第２設
定点よりも低い点の段区域２ 1/2における熱電対
３９６によつて決められた温度に関する。２つの
設定点の間において、第２段区域バーナ３９７用
の燃料はその２つの極限値のいずれをもとらな
い。その代り、低設定点以下の最高燃料設定と、
高設定点をとる低燃料設定との間で比例させる。 上述のように、第２段区域１８５はここを通る
炭化水素の完全燃焼を補償する温度を維持しなけ
ればならない。低設定点において、第２段区域バ
ーナ３９７は、温度を維持するために最大状態で
動作しなければならない。第２、或は高設定点に
おいて、第２段区域バーナ３９７の燃料弁はその
最低設定位置をとり、通流する炭化水素の燃焼は
所要の温度を維持する。これらの両値の間で、燃
料量は、温度が低設定点と高設定点との間で変化
するにつれてその高設定位置からその低設定位置
に変化する。 列Ｘから列XXV（第２１ｂ図）まではシステ
ムの種々の遮断様態におけるシステムの動作を示
す。列Ｘは作業者が「非常」（或は「恐慌」）ス
イツチを操作したときに起る事柄を記す。そこに
示すように、すべての構成要素は単純に遮断状態
になる。 列ＸからＸまではこのシステムの自動的か
つ完全な遮断の種々の様態を示す。種々の遮断に
対する理由は各ラインＸからＸに示す。各ラ
インに示す状態はシステムの動作の完全終結を必
要とする十分に異例でかつ望ましくない状態を表
わす。 他の異常な状態でこの焼却炉・ボイラを運用す
ることができるが、これは通常の様態ではない。
列ＸからＸXIIまでに与えられたこれ等の状態の
或るものが起ると、このシステムは依然として動
作するがそれは単に正常でない様式によるもので
ある。これらの状態の或るもの、例えば炉キヤツ
プ１８９が開くことがある。この場合、如何なる
排出ガスもボイラ１９１を通流しない。しかし、
これらの制限にも拘わらず、もし他の問題が干渉
しなければ、焼却炉はなお使用できてごみを燃焼
する。 このシステムを遮断する正規の方法は、列XX
からXXVに示される。列XXに見られる正
規遮断の段階１において、装填装置は「断」状態
となつて如何なるごみも焼却炉には装入されな
い。勿論、焼却炉内に既に装入されているごみは
その燃焼を完了しなければならない。主室１８２
内のごみがその燃焼を通じて減少されると、主燃
焼室１８２内の油バーナ２５７用の燃料と空気が
「接」状態にならなければならない。次にバーナ
２５７は主室１８２を十分な燃焼を保証するため
に十分高い温度に維持する。さらに、腐食性材料
がごみから気化する機会がある。これはボイラ１
９１内の輻射用壁管２７３および水管４１７，４
１９両方の酸腐食を避けるのを助ける。 このシステムは第１タイマによつて定められた
時間中正規の遮断段階１に保つ。次に列XXに
示す正規遮断の段階２に入る。この点において、
第１段区域油バーナ２５７への燃料および空気は
点火バーナ２５２への空気の場合と同様に「断」
状態にされる。第１、第２および第３段区域の送
風機２９９，３８１および４０１はそれぞれ、残
りの気状燃焼生成物のシステムを清浄にするため
に作動状態にある。 正規遮断の第２段区域は第２タイマによつて定
めた時間中継続する。そののち、このシステムは
列XXVに示すその第３遮断の第３段階に入り、
この段階においてこのシステムは実際に「断」状
態にされる。 第２２ａ図から第２２ｈ図までの流れ線図は第
１４図〜第２１図の焼却炉・ボイラシステムの運
転中の種々の段階を示す。Texas
Instrument5TI−103制御システムおよびシーケ
ンサがシステムの構成要素の適正な順次動作に必
要な方向を提供する。 第２２ａ図から第２２ｈ図において、長方形ブ
ロツクはシステムの動作の論理段階を与える。五
角形ブロツクは後続する段階が自動的に追従する
ことを示す。円４７３および４９０のような円形
ブロツクは使用者が手で設定しなければならない
スイツチを示す。菱形は一般のように、このシス
テムのプログラム或は制御における決定点を示
す。 第２２ａ図から第２２ｂ図に線図表示されたこ
のシステムの動作は使用者が円４７３で示す主動
力スイツチを「接」状態にすることによつて開始
する。電球４７４が次に点灯してシステムが実際
に動力を受け入れたことを示す。種々の他の構成
要素もまた電流を受け、この電流はブロツク４７
５で示す警報システム、ブロツク４７６で示すフ
アン作動器、ブロツク４７７で示す点火バーナフ
アンおよびブロツク４７８で示す温度制御器を
「接」状態にする。 ２つの附属パネルが主パネル上に配置されかつ
それらの動力を制御するオン・オフスイツチを有
す。よつて、スイツチ４８２はブロツク４８３で
示す段区域用２バーナに動力を提供する。主パネ
ル上の信号灯４８４がスイツチ４８２を介して段
区域２用バーナパネルによつて動力を示す。同様
に、ブロツク４８５で示す段区域１用の油バーナ
はその動力をスイツチ４８６を介して受ける。主
パネル上の信号灯４８７はスイツチ４８６が動力
を主燃焼室内の油バーナに供給する位置を占める
ことを示す。 このシステムを始動中の次の段階として、使用
者は円４９０で示すごみ装填パネルに動力を
「接」状態にする。信号灯４９１はこのパネルが
電流を得たことを示す。 ごみ装填パネルからの動力は先づブロツク４９
２で示す灰穴内の水のレベルを定める変換器に流
れる。信号灯４９３は、十分な水がこの穴内に収
容されたとき点灯する。ごみ装填パネルからの動
力はまたブロツク４９４で示す灰除去装置に流れ
る。 ごみ装填パネルからの動力はまたブロツク４９
５で示す空気圧縮機を運転する。この構成要素に
よつてつくられた空圧力はブロツク４９６で示す
炉キヤツプ、ブロツク４９７で示すホツパ蓋、お
よびブロツク４９８で示す移動床構成要素を作動
するのを助ける。しかし、移動床はまたごみ装填
パネル自身から直接に電気動力を必要とする。 ブロツク４９５の右側の矢印はその後に図示さ
れた動作が自動的に起ることを示す。よつてブロ
ツク４９５で示す空気圧縮機の作動がブロツク４
９６乃至４９８に空圧力を提供する。 ブロツク５０２で示す作業者は３つの燃焼段区
域における温度制御器の設定点を点検しなけらば
ならない。一般に、これらの点は実質的な作動時
間を切り替えることはない。しかし、作業者は何
等かの偶発的な原因によつてこれらの設定位置が
変更されるという災難が起つていないことを確認
しなければならない。 使用者はまた、主燃焼室がその燃料をごみから
か、或は燃料油から受けるかを決定する。一般
に、この装置はごみに作用するために始動され
る。従つて、使用者は水蒸気発生選択スイツチを
円５０３で示すごみ様態におく。註記ブロツク５
０４はこのシステムがもしこの様態において燃料
として石油ガスを使用すれば始動できないという
ことを標示する。動作を開始するためには燃料油
様態かごみ様態で運転しなければならない。 次に使用者は炉キヤツプ選択器を円５０７で示
す自動様態におく。註記ブロツク５０８に示すよ
うにこのシステムが先づ始動すると、炉キヤツプ
は選択器を自動様態にした状態で開き位置に維持
され、システムはまだ動作しない。これとは別
に、もし炉キヤツプがその閉じ形態を占めれば、
これらのキヤツプは円５０７で示すように開かな
ければならない。図示のように、炉キヤツプの動
作にはブロツク４９５の空気圧縮機の動作からブ
ロツク４９６で示す空圧力を必要とする。 菱形５０９は、次に炉キヤツプが実際に適切
に、開き位置に移動されたか或は留まつているか
を付問する。もし「否」であればキヤツプは、１
つの可能性として、それらの閉じ形態を占め、信
号灯５１０が点灯する。これとは別に、電球５１
１の点灯はキヤツプが部分開き状態に留まつてい
ることを示す。これは、キヤツプの開形態と閉形
態との間の１つの位置を占めるか、或は１つのキ
ヤツプが開き、他の１つが閉じ位置に留まるかの
両方のうちのいずれかの状態から生ずる。 いずれの許容し得ない場合において、菱形５１
２は、実際に、キヤツプ選択器が自動様態に設定
されたかどうかを付問する。もし「否」であれ
ば、このプログラムは円５０７に戻り、ここにお
いて作業者はキヤツプ選択器をその適正位置に位
置づけなければならない。 しかし、もし菱形５１２がキヤツプ選択器が自
動様態にあることを発見すれば、作業者はブロツ
ク５１３で示すキヤツプの全部の状態を点検しな
ければならない。これはブロツク４９５で示す空
気圧縮機およびブロツク４９６で示す炉キヤツプ
装置の状態の点検を含む。このシステムの適正動
作中の或る点において、炉キヤツプは実際の場合
開くであろう。これは計画を第２２ｂ図の円５１
６に進ませることを許す。作業者はそこに示すボ
タンを押してこの装置の準備工程を開始させる。
信号灯５１７はこの工程が開始されることを指示
する。 この準備工程は、ブロツク５１８で示す気状含
有物質を含む３つの燃焼室を掃気すること、およ
び信号灯５１９により始まる。室の掃気は、シス
テムが動作していない時に室に蓄積された揮溌性
成分を除去する。この掃気は主燃焼室の両半部、
第２段区域、および第３段区域に対し送風機を動
作することを含む。これらの送風機はすべて、そ
の工程中、それらの高容量で動作し、これらは図
においてブロツク５２０〜５２３および信号灯５
２４〜５２７で表される。 さらに、始動工程が始まると、作業者は円５３
０で示すように、ガス洗滌ポンプ用の始動ボタン
を押す。標記ブロツク５３１はガス洗滌ポンプが
吸込みフアンが運転される前に動作しなければな
らないことを指示する。換言すれば、このシステ
ムは吸込みフアンがガス洗滌ポンプがこれらのガ
スを清浄にするために必要な洗滌用流体を提供し
ない限りこのガス洗滌器を吸込みフアンガスが通
過し得ないことである。 最後に、ブロツク５３３で示すように、燃焼段
区域はそれらの気状物質の排出を完了する。しか
し、特にこのプログラムはこの排出が指示された
予め設定した時間の間は少くとも継続することが
必要である。よつて、作業者が円５１６で示す順
次始動ボタンを押すと、掃気タイマがブロツク５
３４で示すように掃気時間中の進行を保つ。掃気
作業がブロツク５３５で示すように少くとも５分
間続くと、このシステムは掃気作業が完了したも
のと見做し、ブロツク５３３の信号灯５３６が点
灯する。 次に作業者はボタンを押して円５３９で示す吸
込みフアンを始動させる。菱形５４０が、フアン
が実際に動作を開始したかどうかを付問する。も
し「否」ならば作業者はブロツク５４１の洗滌ポ
ンプおよびブロツク５４２の吸込みフアンの動作
を物理的に点検しなければならない。ブロツク５
４３で示すように、吸込みフアンの故障は、燃焼
室に対し要求された洗滌時間の満了に先だつてこ
のフアンを始動させようとすることから起る。 吸込みフアンが動作を開始すると、このプログ
ラムはブロツク５４７に進行し、ここにおいて炉
キヤツプは閉じ始める。信号灯５４８はこの動作
の開始を指示し、一方菱形５４９はそれが完了し
たかどうかを付問する。もし問いに対し「否」で
あれば、作業者は種々の構成要素を点検しなけれ
ばならない。これらの点検項目はボイラ内の水
位、ボイラ水蒸気圧力、吸気警報器、モータパネ
ル電気系統、および空気圧縮機である。 炉キヤツプが実際に閉じると、信号灯５５１が
「接」状態となり対流部分がブロツク５５４で示
すようにそれ自身の気状含有物質を掃気し始め
る。バネル上の信号灯５５５は点灯して作業工程
順序がこの段区域に到達したことを示す。 次に第２掃気タイマがブロツク５５６で示すよ
うに作動し始める。ブロツク５５７の第２掃気タ
イマが５分間の予め定めた時間を経過したことを
示すと、対流部分はブロツク５５８で示すその掃
気作業を完了し、信号灯５５９を点灯する。 次に第２段区域再燃焼トンネル内のバーナ３９
７が90秒間それ自身の掃気作業を始め、そのフア
ンは新鮮な空気を送風する。この時間が経過した
のちに、ブロツク５６１で示すようにその点火が
始まる。電球５６２が次に、バーナ３９７の点火
時に種々の段階の完了が指示されるのに応じて点
灯する。この段区域において、菱形５６３は第２
段区域バーナ３９７の火焔の存在を立証する。し
かし、もしバーナ３９７に火焔が欠けていれば工
程順序はブロツク５６４に移行し、すべての工程
を再び繰り返す。これを行うために、プログラム
は第２２ｂ図のブロツク５１８に戻り、３つの燃
焼区域を掃気することにより全点火工程を再開す
る。上述のように、プログラムは点火工程を開始
する必要があるときは常にブロツク５１８に戻
る。 もし第２段区域バーナ３９７が火焔をもてば、
ブロツク５６６のプログラムは第２段区域トンネ
ル１８５をその使用温度まで暖める。次に菱形５
６７が第２段区域再燃焼トンネルの温度がその下
方設定点に達したかどうかを付問する。もしその
答えが「否」であれば、プログラムはブロツク５
６６で示すようにこの結果が起るのを待つ。 第２段区域がその使用温度に達すると、信号灯
５６８が点灯する。次にプログラムは第２２ｄ図
のブロツク５７０に進行し、ここにおいて、主燃
焼室はその加温工程を開始する。この段階を達成
するために、使用者は油バーナ選択スイツチを円
５７１で示すその「接」位置に設定する。これに
応答して、油バーナ２５７は90秒の空気排出を行
い、さらにブロツク５７２に述べるようにその点
火工程順序を実施する。信号灯５７３はこの工程
順序の種々の段区域の完成に応じて「接」状態に
なる。 次に菱形５７５が油バーナ２５７が実際に火焔
を伴つているかどうかを付問する。もし「否」で
あれば、ブロツク５７６がシステム全体の完全な
点火工程順序を新規に開始することを要求し、シ
ステムは油バーナ２５７が別の点火を簡単に試み
ることを許さない。プログラムは次に第２２ｂ図
のブロツク５１８に戻る。点火工程順序の故障は
可燃性ガスを焼却炉内に残す。この結果、点火室
は安全な点火の制御ができるようにそれ自身でそ
のすべてのこのようなガスを掃気しなければなら
ない。 菱形５７５に示すように、油バーナ２５７が適
正に点火したのち、該バーナは主燃焼室１８２を
ブロツク５７８で示すようにその使用温度に加温
する。註記ブロツク５７９に記すように、油バー
ナは主燃焼室の加温中に手動制御操作状態に置か
れ、使用者はバーナを緩徐に開き徐々にこの室を
加熱する。主室がその使用状態に達すると、使用
者は油バーナ２５７をその自動様態に戻す。 菱形５８０は主燃焼室１８２がその下方設定点
によつて設定されたその最小使用温度に達したか
どうかを付問する。もし「否」であれば、プログ
ラムはこの作業を達成するまではブロツク５７８
以外の工程はとらない。さらに、油バーナ２５７
は、ブロツク５８１で示すようにプログラムが進
行される前に最少５分間はその状態を保たなけれ
ばならない。 ５分間が経過しかつ主室の温度がその下方設定
点を超えたのちに、プログラムは進行を続ける。
ブロツク５８２は、対流部分と同様に３つの燃焼
段区域がすべてそれらの使用温度まで加温された
ことを指示する。次にこの焼却炉はこれが作業を
加えるごみを受け入れる。従つて、菱形５８３は
このシステムが作業対象のごみを収納しているか
どうかを付問する。もし答えが「否」であれば、
第２２ｆ図に移行して後述するように補助燃料を
用いる。 主室に対しごみが充当されれば、作業者は油バ
ーナ２５７選択器スイツチを円５８７のように
「断」位置に置く。この際、油バーナは主室１８
２をその使用温度まで加温するその目的を果た
す。このシステムはこの時点でごみに作用するこ
とができるから、これ以上は油バーナを必要とし
ない。使用者はまた水蒸気発生選択器スイツチを
円５８８のごみ様態にする。 このシステムの最後のバーナである点火バーナ
２５２はこの時点で点火しなければならない。こ
れを実施するために、先づ90秒の掃気を実施して
からブロツク５８９で示すその順次点火を行な
う。電球５９０は点火バーナが適正に点火される
と点灯する。 菱形５９１は点火バーナ２５２の着火の完了に
関して付問する。この段階に故障があれば、プロ
グラムをブロツク５９２に位置させ、全システム
の全点火工程順序を再び新たに始めることを要求
する。これが起ると、プログラムは第２２ｂ図の
ブロツク５１８に戻る。 しかし、もし点火バーナ２５２が適正に整合し
ていれば、主燃焼室１８２はごみを受入れ始め
る。従つて、作業者は装入機スイツチを円５９６
で示すその自動様態におく。作業者は次にブロツ
ク５９７のようにホツパ内にごみを装入する。次
に菱形５９８がこの装入機が作業から閉め出され
たかどうかを付問する。もしそうならば、電球５
９９が点灯し、作業者は次にブロツク６００に示
す構成要素を点検しなければならない。これには
先づ第３段区域の温度を調べることを含む。もし
その温度が上方設定点を超えれば、このシステム
は既に高温になり過ぎている。よつて、これ以上
何等のごみも受け入れてはならず、このごみの燃
焼はその温度をさらに増大なめらかである。 さらに、もしボイラ２８３が水を失つていれ
ば、水蒸気圧力は高くなり過ぎ、或は移動床は不
当に動作し、信号灯６０１〜６０３それぞれが点
灯して問題のあることを指示する。これらの或る
ものは装填機の機能を阻害する。そのうえ、もし
ブロツク４９５の空気圧縮機が不作動になると装
入機はそれが機能するのに必要な動力を欠くこと
になる。 同様に、導入吸気量の甚だしい欠乏は第３段区
域１８６の後流に設けられた吸気感知器をその第
２設定点以下に低下させる。これは完全でないに
しても実質的な吸気フアンの不作動やシステムの
阻害を起させる。いずれの場合も信号灯６０４を
点灯させる。さらにこれは装入機がごみを主燃焼
室１８２に装入するのを防止する。 最後に、装入機パネルは簡単に電気動力を受け
入れていない。明らかに、これはまた装入機を作
業から切り離すことになる。 最後に装入機パネルは単純に電気動力を受け入
れていない。明らかに、これはまた装入機をシス
テムの動作から区別している。 これとは別に、装入機はシステムから閉め出さ
れない場合もある。或は、作業者はプログラムを
進行させるために閉出し状態を起す如何なる問題
も処理できる。その結果、作業者は次に円６０８
で示すボタンを押して装入サイクルを開始する。
信号灯６０９が点灯して作業者が装入スイツチを
作動させたことを指示する。ブロツク６１０で示
す装入機はシステム運動し、かつ信号灯６１１は
装入機が動作している間「接」状態にされる。 菱形６１２は装入機がその動作中に動かなくな
つたかどうかを付問する。この装入機がもし動か
なくなれば、信号灯６１５は「接」状態となりか
つプログラムはこの問題を解決するために下記に
述べる第２２ｇ図に進行する。 もし装入機の動きに支障がなければ、装入機は
ごみを燃焼のために主燃焼室１８２内に装入す
る。菱形６１６は次に付加ごみが燃焼を遂行する
かどうかについて付問する。 もしそうならば、作業者は次にブロツク５９７
においてごみを装入し、プログラムは進行しかつ
上記で概説した段階に従いながら燃焼する。 もし、菱形６１６において、それ以上のごみ燃
焼を待つことなく、焼却炉は補助燃料を燃焼しな
ければならず、これによつて熱をそのボイラおよ
び対流装置に提供する。従つて、プログラムは菱
形６１７に進み、これはシステムが水蒸気をつく
るのに補助燃料を用いるかどうかを付問する。ま
たプログラムは菱形５８３から菱形６１７に達す
る。これはごみを主室１８２内に装入する前に燃
焼のためにごみの本来の利用性について付問す
る。 もし菱形６１７において、作業者が補助熱料を
使用しないと決定すれば、プログラムはブロツク
６１８に進み、システムは第２２ｈ図に示す所定
手続に従つて遮断する。 しかし、補助燃料を使用するには、作業者が水
蒸気発生選択器スイツチを円６２３においてその
油またはガス様態のいずれかに置く。菱形６２４
は次にこの２つの様態のうちのいずれかを作業者
が実際に選択したかを付問する。 油の場合、プログラムはブロツク６２５に進
む。５時間の遅れを、このシステムが燃料油のみ
で作動する前に、装入機の最後のシステムの後に
介在させなければならない。これは主燃焼室１８
２内に配置されたごみを完全燃焼させる。 この時間の後に、油バーナ２５７が点火され
る。次に主燃焼室内に適正な温度を維持すること
を要求される程度に作動する。 同様に、もし作業者が燃料として天然ガスを選
択するならば、プログラムはブロツク６２６に移
行する。これによつて第２燃焼段区域１８５内の
ガスバーナ３９７をして水蒸気発生に要求される
すべての熱を提供する。 しかし、ガスバーナ１８５は一般に第２段区域
の温度を制御するために作動状態に保たれる。従
つて、装入機の最後のシステム後５時間のあいだ
「断」状態にはならない。かえつて、この５時間
のあいだ、バーナ３９７は、第２燃焼段区域の適
正な温度を維持するため上述した方法で動作す
る。 これら５時間の経過後、ガスバーナ３９７の制
御は水蒸気に対する要求に応ずるために変化す
る。換言すれば、第２段区域バーナ３９７は要求
された水蒸気の量をつくるために十分なガスを受
け入れる。このようにするとき、第２段区域１８
５内の或る特定の温度を維持することを意図する
ものではない。 １つの別の装置として、補助燃料は所望の温度
を維持するためにごみと共に作用される。これに
よつて、中断操作を伴わずに所要の水蒸気を作る
ことができる。 油バーナ２５７かガスバーナ３９７のいずれか
を用いて水蒸気を作る間、菱形６２７のプログラ
ムは、火焔の不具合が作用バーナに起つたかどう
か付問する。もし上記不具合が起ると、プログラ
ムはブロツク６２８に進む。すべての燃焼室の完
全な再掃気がつぎに行われ、さらに点火作用が第
２２ｂ図でのブロツク５１８で示す当初から開始
しなければならない。 プログラムは、主燃焼室１８２内へさらにごみ
を容易に装入させるように進む。従つて、菱形６
２９において、この材料が利用できるものかどう
か付問する。もし「否」であれば、ブロツク６２
０は油或はガスバーナのいずれか適当のものの連
続使用を許し、必要な水蒸気をつくる。もし焼却
炉がごみを燃焼すれば、プログラムは円５８７に
戻つてその使用を許す。 第２２ｅ図において菱形６１２について上述し
たように、装入機は種々の理由により動かなくな
る。もしこの状態が起ると、信号灯６１５が点灯
する。次いでプログラムは第２２ｇ図におけるブ
ロツク６３６或は円６３７に移行する。ブロツク
６３６において、装入機の運動障害は装入機モー
タに設けられた過荷重スイツチの自動的な移動を
起させる。勿論、これは構成部品への破損を防止
する。これとは別に、作業者は装入機の不満足な
性能を検知して円６３７の非常停止ボタンを押す
ことができる。 いずれかの場合でも、システムをさらに動作さ
せるために、作業者は装入機スイツチを動かして
円６３８の手動操作に切換える。作業者はまた、
もし必要ならば、円６３９において非常停止ボタ
ンを戻す。作業者は次に装入機における不具合を
起させたものを解決し、ラムをブロツク６４０で
示すように手動で操作する。 これによつて作業者はブロツク６４４に示すよ
うに、主燃焼室内へのごみの装入を完了する。 円６４５において、作業者は装入ラムを引き込
める。電球６４６は点灯してこの作業の完了を指
示する。菱形６４７において、プログラムはホツ
パが空かどうか付問する。もしそうでなければ、
作業者はブロツク６４０からの段階を反覆してホ
ツパを空にしなければならない。作業者がこのよ
うに作業し終わると、作業者は円６４８において
耐火扉を閉じて、主燃焼室に装入されたごみを焼
きつくす。プログラムは次に第２２ｄ図の円５９
６に戻り、ここにおいて、作業者は装入機の動作
をその正常運転用として自動様態に戻す。 或る場合には、全システムを遮断しなければな
らない。作業者は第２２ｈ図の円６５５において
遮断ボタンを押すことによつてこの工程を開始す
る。菱形６５６は燃焼室がごみを利用して動作す
るか補助燃料によつて動作するかを付問する。も
しごみを利用するならば、プログラムはブロツク
６５７に進み、遮断タイマを始動する。電球６５
８は点灯してこの遮断手順様態を示す。この遮断
タイマは十分な時間のあいだ動作して主室内のす
べてのごみを燃焼させる。またこの時間中、第１
段区域バーナはブロツク６５９によつて示される
ように「断」状態にされる。 最後に、遮断タイマはブロツク６６０で終る。
このプログラムはブロツク６６１において冷却タ
イマの動作を始める。このプログラムは、もしこ
のシステムがその遮断の始めにおいて補助燃料に
よつて動作されていれば、菱形６５６から直接に
同一のブロツク６６１に達する。 冷却タイマが動作している間、信号灯６６２は
「接」状態にある。冷却タイマ６６１は後続する
諸要件を制御する。これはブロツク６６５におい
てすべてのシステムバーナを「断」状態にさせる
ことを含む。すべての送風機はブロツク６６６に
おいてすべての燃焼室に最大空気量を提供する。
これはこのシステムに含まれる任意の可燃性気状
物質を除去するのに用いられる。 次に、かつまだ冷却タイマの制御の下で、吸込
みフアンはブロツク６６７において「断」とな
り、かつブロツク６６８において炉キヤツプは開
かれる。炉キヤツプが開き状態のときは、冷却タ
イマはその動作を続行する。さらに、このシステ
ムは、事実、完全に遮断される。 この点に関し、作業者は炉キヤツプを再び閉じ
ることを望む、作業者はこれを実施して簡単に、
降水が煙突に流入するのを防ぐ。菱形６６９は作
業者がこれを実施するかどうかを不問する。もし
実施しなければ、炉キヤツプはブロツク６７０で
示すように開いたままである。もし作業者が炉キ
ヤツプを閉じることを望むならば、作業者は炉キ
ヤツプ選択器を円６７１において「閉」に設定す
る。これに応答して、キヤツプはブロツク６７２
のその閉じ形態をとる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３つの燃焼段階区域を用いるごみ焼却
炉の側面図、第２図は第１図の焼却炉の上面図、
第３図は第１図の焼却炉の端面図で該図の左方か
ら見たもの、第４図は第１図の焼却炉の線４−４
に沿つてとられた断面図、第５図は第１図の焼却
炉の線５−５に沿つてとられた入口扉の断面図、
第６図は第１図の線６−６に沿つてとられた第３
段区域の断面図、第７図は第２図のすべての３つ
の焼却炉段階区域の線７−７に沿つてとられた断
面図、第８図は第１図の線８−８に沿つてとられ
た焼却炉の第２段区域の切断上面図、第９図は第
１図から第８図までの焼却炉用の制御回路のブロ
ツク線図、第１０図から第１３図までは第９図の
制御を達成するため段階線図で示す電気回路、第
１４図は２つの個別の熱回収設備を有する焼却
炉・ボイラの等角斜視図、第１５図は第１４図の
焼却炉の上面図、第１６図は第１４図の焼却炉の
第１および第２段燃焼段階区域を示す側面図、第
１７図は第１４図の第１、第２および第３燃焼段
階区域の端面図、第１８図は第１４図の焼却炉の
線１８−１８に沿つてとられた対流ボイラの断面
図、第１９図は第１４図の焼却炉・ボイラの主燃
焼室（第１段区域）の部分切断側面図、第２０図
は第１９図の主燃焼室の線２０−２０に沿つてと
られた断面図、第２１ａ図および第２１ｂ図は第
１４図から第２０図までの焼却炉・ボイラの動作
を示すブロツク線図、第２２ａ図から第２２ｈ図
までは第１４図から第２０図までに示す焼却炉・
ボイラシステムのプログラム式制御手段を用いる
動作の流れ線図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼却装置の出口から排出しかつ可燃性炭化水
   素を含むごみを平均Btu／hr値をもつて焼却する
   方法において、(1)第１再燃焼室の通過熱量を約
   15000Btu／in²・hrを超えないレベルに維持する
   ために十分な断面積を有する第１取入れ開口部内
   に前記出口からの気状の燃焼生成物を直接通過さ
   せ、(2)前記第１再燃焼室の内部または内部に極め
   て近い場所で第１温度を測定し、(3)前記第１室内
   でかつ前記第１取入れ開口部に近い場所において
   所定量の燃料を燃焼し、前記燃料量は前記第１温
   度が予め定めた第１設定点を超えるときは第１量
   であり、かつ前記第１温度が前記第１設定点より
   も高くない予め定めた第２設定点よりも低いとき
   は第２量であり、前記第１量は前記第２量よりも
   小さく、(4)前記第１再燃焼室または該室内に極め
   て近い場所で第２温度を測定し、(5)前記第１取入
   れ開口部から、前記第１再燃焼室から排出される
   気状の燃焼生成物が通流する第１排出開口部まで
   の距離の少くとも半分の距離にわたつて延びる複
   数の第１ジエツトを介して酸素含有ガスの所定量
   を前記第１再燃焼室内に導入し、前記第１室内に
   導入された前記酸素含有ガスの前記量は、前記第
   ２温度が予め定めた第３設定点を超えるときは第
   ３量であり、かつ前記第２温度が前記第３設定点
   よりも低いときは第４量であり、前記第３量が前
   記第４量よりも大きく、(6)前記第１排出開口部を
   通しかつ第２取入開口部から直接に、前記第１再
   燃焼室から気状の燃焼生成物を第２再燃焼室内に
   通流し、(7)前記第２再燃焼室内または内部から極
   めて近い場所で第３温度を測定し、(8)前記第２取
   入れ開口部から、前記第２再燃焼室から排出され
   る気状の燃焼生成物が通流する第２排出開口部ま
   での距離の少なくとも半分の距離にわたつて延び
   る複数の第２ジエツトを介して酸素含有ガスの所
   定量を前記第２再燃焼室内に導入し、前記第２室
   内へ導入される前記酸素含有ガスの前記量は、前
   記第３温度が前記第４設定点を超えるときは第５
   量であり、かつ前記第３温度が前記第４設定点よ
   りも低いときは第６量であり、前記第５量が前記
   第６量よりも大きい、上記各工程を含む排出煙の
   燃焼方法。