JPH08210612A - 焼却溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般の可燃性廃棄物を焼却する焼却炉に廃棄
プラスチックを溶融する溶融炉を併設し、可燃性廃棄物
の燃焼熱により廃棄プラスチックを溶融して容積を縮小
する焼却・溶融炉を提供することを目的とするものであ
る。 【構成】 本発明による焼却溶融炉は、可燃性廃棄物を
焼却する焼却室と、前記焼却室に可燃性廃棄物を投入す
るための投入口と、前記焼却室の内部に発生する排煙や
排ガスを外部に排気する煙突と、焼却後の灰や残滓を取
り出すための排出口と、前記焼却室と隔壁を介して隣接
して設けられた廃棄プラスチックを溶融する溶融室と、
前記溶融室に廃棄プラスチックを投入するための投入口
と、前記焼却室と溶融室とを隔離している隔壁に設けら
れた前記焼却室内の燃焼ガスを溶融室に導入するガス取
入口とを備えたことを基本的構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可燃性廃棄物の焼却熱
により廃棄プラスチックを溶融して容積を縮小する焼却
溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の焼却炉は可燃性廃棄物を焼却する
ことを目的としているため、廃棄プラスチックをこの焼
却炉で焼却すると、悪臭ガスや窒素酸化物などの有害ガ
スが発生して自然環境に悪影響を及ぼすと共に、廃棄プ
ラスチックの燃焼時に発生する高熱により焼却炉を損傷
させてしまうという技術的課題があった。この技術的課
題を解決するためには、まず一般の可燃性廃棄物と廃棄
プラスチックを分別すると共に、廃棄プラスチックを処
理する専用の溶融炉によって処理する必要がある。

【０００３】この廃棄プラスチック専用の溶融炉を用い
て、廃棄プラスチックを単独に処理する方法として、例
えば、特開昭４９−２７５７４号公報に開示されている
ように、発泡体などのプラスチック廃棄物を融解温度以
下、好ましくは軟化温度に加熱し、容積を収縮させて処
理することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、一般の可燃性廃棄物を焼却炉で、また廃棄プラ
スチックを溶融炉でそれぞれ別々に処理する場合、廃棄
物を処理する炉などの設備を別々に設置するための広い
スペースが必要になるだけでなく、多額の設備費と多く
の作業工数がかかるなどの技術的課題があった。

【０００５】また、焼却炉、溶融炉はそれぞれ別個独立
して設けられているために、焼却炉において生ずる熱の
有効利用を図ることができなかった。即ち、廃棄プラス
チックを専用の溶融炉で処理するには、前述のようにプ
ラスチック廃棄物を融解温度以下、好ましくは軟化温度
に加熱し、容積を収縮させる必要があるため、加熱手段
を溶融炉に設けなければならない。一方、可燃性廃棄物
を処理する焼却炉から発生する燃焼熱は有効に利用され
ていなかった。

【０００６】本発明は、上述した従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、一般の可燃性廃棄物を焼
却する焼却炉に廃棄プラスチックを溶融する溶融炉を併
設し、可燃性廃棄物の燃焼熱により廃棄プラスチックを
溶融して容積を縮小する焼却溶融炉を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による焼却溶融炉は、可燃性廃棄物を焼却す
る焼却室と、前記焼却室に可燃性廃棄物を投入するため
の投入口と、前記焼却室の内部に発生する排煙や排ガス
を外部に排気する煙突と、焼却後の灰や残滓を取り出す
ための排出口と、前記焼却室と隔壁を介して隣接して設
けられた廃棄プラスチックを溶融する溶融室と、前記溶
融室に廃棄プラスチックを投入するための投入口と、前
記焼却室と溶融室とを隔離している隔壁に設けられた前
記焼却室内の燃焼ガスを溶融室に導入するガス取入口と
を備えたことを基本的構成としている。

【０００８】また本発明による焼却溶融炉は、前記焼却
室と溶融室との隔壁に設けられたガス取入口に、開閉自
在なシャッターを設置し、前記シャッターの開閉によ
り、前記焼却室内に発生する高温燃焼ガスの取込量を調
節可能にした構成を有している。更に本発明による焼却
溶融炉は、前記隔壁に前記溶融室内の燃焼ガスを焼却室
内に戻すためのガス排気口を設けた構成を有している。
加えて、本発明による焼却溶融炉は、前記溶融室内に設
けられ溶融した液状プラスチックを底部に貯留する溶融
容器と、前記液状プラスチックを前記溶融容器から溶融
室の外部に排出する排出管とを備えている。

【０００９】

【作用】本発明の焼却溶融炉は、可燃性廃棄物を焼却す
る焼却室に隔壁を介して隣接する廃棄プラスチックを溶
融する溶融室を設けるとともに、前記焼却室と溶融室と
を隔離している隔壁に前記焼却室内の燃焼ガスを溶融室
に導入するガス取入口を設けているため、前記ガス取入
口から可燃性廃棄物の燃焼ガスを溶融炉に導入すること
ができ、前記燃焼ガスにより溶融炉内に投入された廃棄
プラスチックを溶融させて容積を縮小させるとともに、
溶融した液状の廃棄プラスチックを焼却炉外に排出させ
て固化させ、安定型廃棄物として処理する。

【００１０】また、前記焼却室と溶融室との隔壁に設け
られたガス取入口に、開閉自在なシャッターを設置して
いるため、前記シャッターの開閉により、前記焼却室内
に発生する高温燃焼ガスの取込量を調節可能とし、溶融
炉内の温度を廃棄プラスチックを溶融するのに最適な温
度にすることができる。更に、前記隔壁に前記溶融室内
の燃焼ガスを再び焼却室内に戻すためのガス排気口を設
けているため、燃焼ガスをガス取入口から溶融室内に効
率よく取り入れることができる。加えて、前記溶融室内
に設けられ溶融した液状プラスチックを底部に貯留する
溶融容器と、前記液状プラスチックを前記溶融容器から
溶融室の外部に排出する排出管とを備えているため、連
続的に廃棄プラスチックを処理することができる。

【００１１】以上のように、本発明によれば、可燃性廃
棄物を焼却処理する作業と廃棄プラスチックを溶融して
回収する処理作業など、別々の処理作業を一つの炉によ
り同時に行うことが可能になり、設備が簡素化されるの
でスペース問題が解決されるとともに、エネルギ−の有
効活用が図られ、経済的効果を奏するものである。

【００１２】

【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。図１は本発明による焼却溶融炉の実施例を示
す正面断面図、図２は図１の側面断面図である。図にお
いて、焼却溶融炉本体１０は、可燃性廃棄物を焼却する
焼却室２０と、焼却室２０内の前方片側に隔離された廃
棄プラスチックの溶融室３０とを一体に併設した構造を
有し、焼却溶融炉本体１０を構成している周囲の外壁１
１および隔壁１２は、耐火レンガおよび耐火モルタルな
どの耐火物で構成されている。

【００１３】前記焼却室２０には、正面上部には可燃性
廃棄物の投入口２１と、焼却室２０の内部に発生する排
煙やの排ガスを外部に排気させる煙突２２と、可燃性廃
棄物を焼却した後の灰や残滓を取り出すための排出口２
３と、焼却室２０内に投入された可燃性廃棄物の燃焼を
促進させるための燃焼ガス導入装置２４が設けられてい
る。

【００１４】また、上記排出口２３の下方には、地下を
掘り下げて灰や残滓などを溜めるダスト用ピット２５が
設けられており、焼却室２０の側方に延設されたダスト
用ピット２５には、図示しない蓋体が開閉自在に取付け
られている。

【００１５】更に可燃性廃棄物を焼却する焼却室２０の
前方には、二次バーナ２６が設置されており、この二次
バーナ２６を作動させることにより、焼却室２０の内部
に発生した排煙や排ガスの内部に混入している未燃焼ガ
スを再燃焼させて、煙突より外部に排気される排煙や排
ガスの浄化をするようになされている。

【００１６】一方、前記溶融室３０には、正面上部には
廃棄プラスチックの投入口３１と、溶融室３０の内部に
発生するガスを焼却室２０の煙突２２を介して外部に排
気するガス排気管３２と、前記溶融室３０内で溶融した
液状プラスチックを底部に貯留するセラミックス材、例
えば炭化珪素からなる溶融容器３３と、前記溶融容器３
３内の液状プラスチックを溶融室３０から外部に排出す
る排出管３４が設けられている。

【００１７】前記溶融室３０は、外壁１１および隔壁１
２とを密着させた密閉構造からなり、溶融室３０の内部
に投入された廃棄プラスチックが、焼却室２０の燃焼熱
により所定温度以上に加熱されても、溶融室３０内が無
酸素状態となるために廃棄プラスチックに引火すること
はなく、溶融して容積が縮小され、溶融容器３３の内部
に溜るようになっている。

【００１８】また、溶融室３０には、溶融容器３３を加
熱する補助バーナ３８が設置されている。この補助バー
ナ３８は例えば、焼却室２０を作動させることなく、廃
棄プラスチックのみを処理したい場合等、溶融炉のみ作
動させる必要がある場合に用いられる。またこの補助バ
ーナ３８は、燃焼ガスによっては溶融室内の温度が所定
温度まで達しない場合、また溶融容器３３内に溜った液
状のプラスチックを溶融状態に保持して排出管３４から
の流出効率を向上させる場合、更に溶融室３０が冷却さ
れて溶融容器３３内や排出管３４内に廃棄プラスチック
が固化して詰まった際に、溶融容器３３の周囲を加熱す
ることにより固化した廃棄プラスチックを除去する場合
に用いられる。

【００１９】前記焼却室２０と溶融室３０とを隔離して
いる隔壁１２には、焼却室２０内に発生している高温の
燃焼ガスを溶融容器３３の外側周囲に取り入れるための
ガス取入口３５と、溶融容器３３の周囲を旋回した燃焼
ガスを再び焼却室２０内に戻すためのガス排気口３６と
が設けられている。

【００２０】前記ガス取入口３５には、開閉自在なシャ
ッター３７が設けられ、このシャッター３７を開閉して
焼却室２０内に発生する高温燃焼ガスの取込量を調節す
ることにより、溶融室３０内を温度を制御することがで
きるようになっている。尚、ガス取入口３５から導入さ
れて溶融容器３３の周囲を旋回する燃焼ガスの温度を測
定するために、溶融室３０には熱電対などの温度検出手
段３９が設けられている。

【００２１】また前記シャッター３７は、例えば、図３
（ａ）、（ｂ）に示すように、所定の開口部を有する固
定ゲート３７ａと、固定ゲート３７ａと同じ開口部を有
するスライドゲート３７ｂとからなり、スライドゲート
３７ｂを手動または自動操作によりスライドさせ、溶融
室３０内の廃棄プラスチックを溶融する温度に適応した
高温燃焼ガスの取込量に調節できるようになっている。

【００２２】尚、前記シャッター３７はセラミックス等
の耐火物によって形成されている。また前記シャッター
３７は、図３の実施例に制限するものではなく、ガス取
入口３５の開口部を開閉する構造であれば、エアーシャ
ッター方式などを適用することができる。

【００２３】ところで、一般の可燃性廃棄物を焼却する
焼却室２０内の温度は７００〜１０００。Ｃであり、前
記温度検出手段３９、シャッター３７を用いて、廃棄プ
ラスチックを溶融する溶融室３０内の温度を２２０〜３
００。Ｃになるように制御する。即ち、廃棄プラスチッ
クの溶融温度が３５０〜４００。Ｃ以上になると引火
し、黒煙や悪臭ガスを発生するとともに、塩化ビニール
系の廃棄プラスチックが燃焼し、その際有害ガスが発生
すると共に、高温のために炉の破壊を引き起こすことが
あるためである。尚、もし溶融室３０内の温度が３５０
〜４００。Ｃ以上に達しても、前述のように溶融室３０
内が無酸素状態となるため、廃棄プラスチックに引火す
ることはない。

【００２４】このように構成された実施例に基づき、可
燃性廃棄物を焼却処理する作業と廃棄プラスチックを溶
融して回収する処理作業を、一つの焼却溶融炉により同
時に行う場合について説明する。まず、焼却室２０の投
入口２１と溶融室３０の投入口３１より、予め分別され
た一般の可燃性廃棄物と廃棄プラスチックとをそれぞれ
投入し、燃焼ガス導入装置２４からの燃焼ガスによっ
て、焼却室２０内に投入された可燃性廃棄物を、焼却室
２０内で燃焼、焼却する。

【００２５】焼却室２０の内部に発生した排煙や排ガス
は、焼却室２０の側方に設置した煙突２２から外部に放
出される。尚、排煙や排ガスの内部に混入している未燃
焼ガスは、二次バーナ２６を作動させて再燃焼させるこ
とにより、排煙や排ガスの浄化を行った後に煙突２２よ
り外部に排気される。

【００２６】可燃性廃棄物の燃焼の結果、焼却室２０内
に発生した高温の燃焼ガスの一部は、隔壁１２のガス取
入口３５からシャッター３７を介して溶融室３０側の溶
融容器３３の外側周囲に導入され、溶融容器３３の周囲
を旋回して溶融容器３３を加熱し、溶融室３０内の廃棄
プラスチックを溶融する。

【００２７】一方、溶融室３０側に導入され溶融容器３
３を加熱した燃焼ガスは、ガス排気口３６より再び焼却
室２０内にもどされ、排気管３２より焼却室２０の煙突
２２を介して外部に排気される。

【００２８】また、焼却室２０内から溶融室３０側に導
入されて廃棄プラスチックを溶融する燃焼ガスの温度
は、温度検出手段３９により測定される。そしてガス取
入口３５に設置されたシャッター３７の開口面積を自動
あるいは手動で変えて、常時２２０〜３００。Ｃの範囲
内に溶融室３０内の温度がなるように制御する。もし、
溶融室３０内の温度が所定温度まで上昇せず、廃棄プラ
スチックが溶融しない場合は、補助バーナ３８を作動さ
せて溶融容器３３を加熱することにより、廃棄プラスチ
ックの溶融を促進させる。

【００２９】そして所定温度に加熱された廃棄プラスチ
ックは溶融室３０内で溶融されて容積が縮小した液状の
プラスチックとなり、溶融容器３３内に溜る。前記溶融
容器３３内に液状のプラスチックが所定量溜ると、排出
管３４の弁を適宜開いて外部に排出させる。この際液状
のプラスチックは外気によって冷却され、所定の形状に
固形化して安定型の廃棄物をなる。

【００３０】また一方、焼却室２０内で焼却された可燃
性廃棄物の灰や残滓は、地下を掘り下げたダスト用ピッ
ト２５内に落下するので、焼却室２０の側方に延設され
たダスト用ピット２５の蓋体を開いて焼却室２０の外へ
適宜取り出す。このようにして、可燃性廃棄物を焼却処
理する作業と廃棄プラスチックを溶融して回収する処理
作業など、別々の処理作業を一つの炉により同時に行う
ことができる。

【００３１】尚、本発明の溶融室３０は、内部を無酸素
状態に密閉するとともに、分解による有害ガスなどが発
生しない、あるいは発生しにくい溶融温度に制御してい
るが、廃棄プラスチックに複数のプラスチック素材が混
在していることがあり、処理温度によっては分解温度に
達して有害ガスを発生する場合もあるので、溶融室３０
より煙突２２に連通している排気管３２の途中あるいは
終端に、必要に応じて、適正な除塵装置、中和装置、あ
るいは触媒還元装置などの排ガス処理装置を設置しても
よい。

【００３２】また、本発明による焼却溶融炉において焼
却室２０の後面を開閉自在な扉を設け、焼却後の清掃作
業を容易にしたり、燃焼ガス導入装置２４に燃焼を促進
させるために二次空気導入装置を併設することも可能で
ある。更に、可燃性廃棄物の投入口２１および廃棄プラ
スチックの投入口３１は二重扉方式にし、廃棄物投入時
の焼却室、溶融室内部の排気熱洩れを防止したり、ある
いは、溶融室３０内に酸素が導入されて廃棄プラスチッ
クが燃焼するなどの弊害を防止することができるように
してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
記載の焼却溶融炉によれば、可燃性廃棄物を焼却する焼
却室に隔壁を介して隣接する廃棄プラスチックを溶融す
る溶融室を設けるとともに、前記焼却室と溶融室とを隔
離している隔壁に前記焼却室内の燃焼ガスを溶融室に導
入するガス取入口を設けているため、前記ガス取入口か
ら可燃性廃棄物の焼却熱を溶融炉に導入することによ
り、溶融炉内に投入された廃棄プラスチックを溶融させ
て容積を縮小させるとともに、溶融した液状の廃棄プラ
スチックを焼却炉外に排出させて固化させ、安定型廃棄
物として処理することができる。

【００３４】また、請求項２に記載の焼却溶融炉によれ
ば、前記焼却室と溶融室との隔壁に設けられたガス取入
口に、開閉自在なシャッターを設置しているため、前記
シャッターの開閉により、前記焼却室内に発生する高温
燃焼ガスの取込量を調節可能とし、溶融炉内の温度を廃
棄プラスチックを溶融するのに最適な温度にすることが
できる。

【００３５】更に、請求項３に記載の焼却溶融炉によれ
ば、前記隔壁に前記溶融室内の燃焼ガスを再び焼却室内
に戻すためのガス排気口を設けているため、燃焼ガスを
ガス取入口から溶融室内に効率よく取り入れることがで
きる。

【００３６】加えて、請求項４に記載の焼却溶融炉によ
れば、前記溶融室内に設けられ溶融した液状プラスチッ
クを底部に貯留する溶融容器と、前記液状プラスチック
を前記溶融容器から外部に排出する排出管とを備えてい
るため、連続的に廃棄プラスチックを処理することがで
きる。

【００３７】以上のように、本発明によれば、廃棄プラ
スチックを処理したときの悪臭ガスや窒素酸化物などの
有害ガスの発生や自然環境を害するなどの公害問題が解
消されると共に、可燃性廃棄物の焼却作業と廃棄プラス
チックを溶融して回収する作業など、別々の処理作業を
一つの炉により同時に行うことが可能になり、設備が簡
素化されるのでスペース問題が解決されるとともに、エ
ネルギ−の有効活用が図られ、経済的効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による焼却溶融炉の実施例を示す正面断
面図である。

【図２】図１の側面断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は図１によるシャッターの作動
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 焼却溶融炉本体 １２ 隔壁 ２０ 焼却室 ２１ 投入口 ２２ 煙突 ２３ 排出口 ２４ ガス導入口 ２５ ダスト用ピット ３０ 溶融室 ３１ 投入口 ３２ 排気管 ３３ 溶融容器 ３４ 排出管 ３５ ガス取入口 ３６ 排気口 ３７ シャッター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/02 ＺＡＢ Ａ 5/027 ＺＡＢ Ａ 5/14 ＺＡＢ Ｆ 5/16 ＺＡＢ Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃性廃棄物を焼却する焼却室と、前記
   焼却室に可燃性廃棄物を投入するための投入口と、前記
   焼却室の内部に発生する排煙や排ガスを外部に排気する
   煙突と、焼却後の灰や残滓を取り出すための排出口と、
   前記焼却室と隔壁を介して隣接して設けられた廃棄プラ
   スチックを溶融する溶融室と、前記溶融室に廃棄プラス
   チックを投入するための投入口と、前記焼却室と溶融室
   とを隔離している隔壁に設けられた前記焼却室内の燃焼
   ガスを溶融室に導入するガス取入口とを備えたことを特
   徴とする焼却溶融炉。
2. 【請求項２】 前記焼却室と溶融室との隔壁に設けられ
   たガス取入口に、開閉自在なシャッターを設置し、前記
   シャッターの開閉により、前記焼却室内に発生する高温
   燃焼ガスの取込量を調節可能にしたことを特徴とする請
   求項１に記載の焼却溶融炉。
3. 【請求項３】 前記隔壁に前記溶融室内の燃焼ガスを焼
   却室内に戻すためのガス排気口を設けたことを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の焼却溶融炉。
4. 【請求項４】 前記溶融室内に設けられ溶融した液状プ
   ラスチックを底部に貯留する溶融容器と、前記液状プラ
   スチックを前記溶融容器から溶融室の外部に排出する排
   出管とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３
   に記載の焼却溶融炉。