JPH09324904A - 乾燥炉、焼却炉及び乾燥焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に化学繊維に係る有機汚泥、ウェス等につ
いて、その乾燥から焼却までを一貫して、或いは乾燥、
焼却夫々を効率良く実施可能な装置を提供する。 【構成】 少なくとも１個の燃焼室と１個のキルン５と
を連設して成り、前記燃焼室は一次燃焼室２であり、こ
の一次燃焼室は火格子４１が凹面（Ｖ型）を成し、ここ
に被焼却物、例えば化学繊維ウェス、プラスチック等が
保持される。前記火格子の下は副燃焼室１０１とされて
おり、ここに例えば縦横両方向に配置された空気ノズル
４８で燃焼用空気が吹き込まれる。これで前記火格子の
間から落下した化学繊維溶融物等がこの副燃焼室内に貯
まり効率良く燃焼する。燃焼ガスは、連設されたキルン
５，６の中を通過し、その間に、例えば右ネジ方向に空
気が吹き込まれることで完全に燃焼する。また投入され
た汚泥は言わば直火乾燥される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は乾燥炉、焼却炉及び乾燥
焼却炉に関する。特に繊維産業特有の産業廃棄物、その
中でも化学繊維を含む汚泥、ウェス、糸屑等の乾燥、焼
却に有用な乾燥炉、焼却炉及び乾燥焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維産業は石川県の有力地場産業であ
る。この繊維産業では、産業廃棄物として汚泥、ウェ
ス、糸屑等が発生する。従来これらは個々に焼却、埋立
処分等されて来た。しかし廃棄物は焼却が最も好まし
い。焼却はその物質の燃焼可能な部分を全て滅失させ
（気化させ）、その容積を一番小さくしてしまうからで
ある。灰にしてしまえば腐敗等も起こりにくい。

【０００３】しかし繊維産業廃棄物はこの焼却処分が困
難な部類に属している。何故なら、汚泥は、乾燥させ、
適当に助燃すれば燃焼可能ではあるものの、従来これを
効率良く実行出来る装置が無かったからである。ウェ
ス、糸屑についても同じで、人手を掛けないでこれらを
効率良く焼却出来る装置は無かった。特にこれらが化学
繊維に係るものである場合、加熱されると溶融し、火格
子の下に滴下し、固まってしまう。この為一層焼却が難
しかった。そこで本願発明者らは、これら汚泥とウェス
とを一括処理するのに好適な乾燥炉、焼却炉及び乾燥焼
却炉を先に提案した（平成７年特許願第１８８３４６
号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】処理能力は出来るだけ
大きい方が望ましい。また一層広範な対象物に対しても
対応可能であることが望ましい。本願各発明に共通する
目的は、このような処理能力の向上、或いは適用範囲の
拡大を図ることにある。また個別には、廃棄物、特に化
学繊維を含む有機汚泥について、これを一層効率良く乾
燥出来る乾燥炉を提供することにある。同じく、このよ
うな廃棄物、特に化学繊維を含むウェス、糸屑等につい
て、一層効率良くこれらを焼却出来る焼却炉を提供する
ことにある。同じく、このような廃棄物、特に化学繊維
を含む有機汚泥、ウェス及び糸屑等について、その乾燥
から焼却までを一貫して一層効率良く実施可能な乾燥焼
却炉を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１の焼却炉では、火格子が凹面を成し、該火格子の
下が副燃焼室とされ、該副燃焼室に燃焼用空気を吹き込
む空気吹き込み手段が備えられ、前記凹面内に被焼却物
が保持され、前記火格子の間から落下した被焼却物の溶
融物が前記吹き込まれた空気により前記副燃焼室内で燃
焼する。また請求項２の乾燥炉では、夫々が別個の速度
で回転し得る複数のキルンが連設されて成る。また請求
項３の乾燥焼却炉では、少なくとも１個の燃焼室と、１
個のキルンとが連設されて成り、前記燃焼室は一次燃焼
室であり、該一次燃焼室は火格子が凹面を成し、該凹面
内に被焼却物が保持され、前記火格子の下が副燃焼室と
され、該副燃焼室に燃焼用空気を吹き込む空気吹き込み
手段が備えられ、前記火格子の間から落下した被焼却物
の溶融物が前記吹き込まれた空気により前記副燃焼室内
で燃焼する。

【０００６】

【実施例】以下本発明の詳細を説明する。図１〜図２６
に本願発明の実施の形態の一例である乾燥焼却炉１００
を示す（以下単に「炉」という）。図１，図２は、この
炉１００の処理の流れを表わす。１枚にすると図が小さ
くなるので、２枚に分けて示す。図１の後部ガス溜め室
８から後の流れを図２に示す。図３，図４は、炉１００
の側面を表わす。これも２枚の図に分けて示す。図３の
右端が図４の左端に繋がる。念のため、十字記号ＣＭで
接続位置を示す。図３の右端に付けられている２個の十
字記号ＣＭと、図４の左端の２個の十字記号ＣＭとを重
ねると一つの図になる。

【０００７】図５，図６は、炉１００の側面を表わす。
これも２枚の図に分けて示す。図５の右端が図６の左端
に繋がる。これも念のため、接続位置を表わす十字記号
ＣＭを付す。図７は炉１００の正面を示す。なお後方に
ある集塵装置１０、デッキ１９、汚泥定流ホッパ９など
は省略している。図８には炉１００の背面を示す。この
図でも、デッキ１９、汚泥定流ホッパ９を省略してい
る。前方にあるウェス投入コンベア１も省略している。

【０００８】図９〜図１４に一次燃焼室２を示す。図９
は右側面、図１０は正面、図１１は平面を表わす。図１
２が図１０のＬ−Ｌ矢視中央縦断面、図１３が図９のＭ
−Ｍ矢視正面縦断面、図１４が図１０のＮ−Ｎ矢視水平
断面を表わす。図１５〜図１７に二次燃焼室３を示す。
図１５が右側面、図１６（Ａ）が蒸気溜め１２及びこれ
への連結管１３の平面、同図（Ｂ）が空気供給管１４の
平面、図１７（Ａ）が正面、同図（Ｂ）が図１５のＱ−
Ｑ矢視正面縦断面を示す。なお図１６（Ｂ）の空気供給
管１４では、中間パイプ１５が挿入されていて、図３，
図５或いは図７に示したものと形状が異なる。中間パイ
プ１５のある方が、各空気室２４への空気分配が均等に
なるようである。

【０００９】図１８，図１９には三次燃焼室４を示す。
図１８（Ａ）が正面、同図（Ｂ）が右側面、図１９が背
面を示す。図２０，図２１には一段目キルン５を示す。
図２０が右側面、図２１が正面を表わす。用紙の大きさ
の関係で、図２０ではフランジ１６のところで二つに分
け、上に前半部５Ａ、下に後半部５Ｂを示す。

【００１０】図２２〜図２４に二段目キルン６を示す。
図２２，図２３が右側面、図２４が正面を表わす。用紙
の大きさの関係で、これもフランジ１７のところで二つ
に分け、図２２に前半部６Ａ、図２３に後半部６Ｂを示
す。図２５，図２６に剥離用空気室７及び後部ガス溜め
室８を示す。図２５（Ａ）が正面、同図（Ｂ）が右側
面、図２６（Ａ）が右側面中央縦断面、同図（Ｂ）が背
面を示す。

【００１１】なお、何れかの図で説明をした部分は、他
の図に於て同じ符号を付すだけとし、必要以外再度の説
明をしない。また解像度の関係で、鉄板の肉厚は表現し
ない（１本の線で表わす。一部の図は表現）。この為、
破断部分でもハッチングは表現されない。

【００１２】以下各図を引用して説明をする。先ず全体
の配置は図１〜図８に示したとおりである。各図に於
て、１はウェス投入コンベア、２は一次燃焼室、３は二
次燃焼室、４は三次燃焼室、５は一段目キルン、６は二
段目キルン、７は汚泥剥離用空気室、８は後部ガス溜め
室、９は汚泥定流ホッパである。これらは手前から奥に
向かって順に連結されており、また、後部ガス溜め室８
には、集塵装置１０及び煙突１１が連結されて成る。

【００１３】理解を容易にするため凡その大きさを言う
と、炉１００の全長は２１．７ｍ、幅は、最前部の一次
燃焼室２に於て１．８ｍ、高さは同じくその屋根１８迄
で２．４５ｍ、煙突１１では７ｍである。大きさは勿論
これらに限定されない。これらの値は、理解を容易にす
る為の参考値である。個々の部分の大きさについては、
夫々の説明で必要に応じて言及する。これら個々の値に
ついても勿論これに限定されない。

【００１４】２１は燃焼室下側架台であり、Ｈ形鋼を横
置きにして、手前から奥に向かって４列並べている。こ
れらの上の左右両端に、手前から奥に向かって、同じく
Ｈ形鋼から成る燃焼室上側架台２２が載置固定されてい
る。この上に一次燃焼室２、二次燃焼室３及び三次燃焼
室４が載置固定されている。２３はキルン架台であり、
手前から奥に向かって左右にＨ形鋼を並べたもので、こ
の上に一段目キルン５、二段目キルン６が回転自在に載
置される。なおこれより後の構造物は、所定の基礎上に
置かれている。

【００１５】一次燃焼室２の詳細は図９〜図１４に示さ
れるとおりである。内容積は凡そ２．３８立方メート
ル、幅は前述の如く１．８ｍ、高さは架台２１，２２を
除いた本体部分（屋根１８迄）の高さは１．８５ｍ、奥
行は１．５ｍである。一次燃焼室２は水冷である。前後
左右の壁４２〜４５、及び天井１８が鉄板で二重に形成
されており、これら二重壁の内部に冷却水が充填されて
いる。図１２〜図１４の右上がりのハッチングがこの冷
却水を表わす（天井と屋根とは、本来意味が違うが、こ
こでは混用し、同じ符号（１８）を付ける）。二次燃焼
室の詳細は後述するが、この二次燃焼室３も水冷であ
る。即ち二次燃焼室３は円筒形であるが、この円筒が二
重壁３１にされており（後述の空気室２４を入れると三
重）、この二重壁３１の内部に冷却水が充填されてい
る。図１７（Ｂ）の右上がりのハッチングがこの冷却水
を表わしている。

【００１６】冷却水は以下の経路で供給される。先ず一
次燃焼室の屋根１８から二次燃焼室の屋根２６に掛けて
シスタンク２７が配置されている。シスタンク２７の中
にはボールタップが配置されており（不図示）、これに
不図示水道管が接続され、これで水位が一定に保たれて
いる。シスタンク２７には冷却水管２８が連結されてお
り、その下端は一次燃焼室２の左側壁４２下部に連結さ
れている。一次燃焼室２の左右の二重壁４２，４３の下
部と、二次燃焼室３の二重壁下部４０とは、左右の連結
水管２９で連結されており、シスタンク２７の水は、こ
の冷却水管２８を介して一次燃焼室２の二重壁内に供給
され、連結水管２９を介して二次燃焼室の二重壁３１内
に供給される。

【００１７】二次燃焼室の屋根２６の上には蒸気溜め１
２が配置されている。詳細は図１６に示すとおりであ
り、内部は二次燃焼室の二重壁３１の内部と連通してい
る。上部には気液分離器３２が配置されており（図３ほ
か）、その上に逃がし筒３３が設けられている（同）。
蒸気溜め１２の取り付け高さはシスタンク２７とほぼ同
じであり、蒸気溜め１２には、シスタンク２７とほぼ同
じ高さまで冷却水が満たされている。炉１００の稼働
中、冷却水は加熱される。冷却水は沸騰し、水蒸気は蒸
気溜め１２から気液分離器３２を経て逃がし筒３３から
外界に放出される。なお各部の外壁からもかなり熱の発
散がある。また気液分離器３２で凝縮した復水は戻り管
３４から蒸気溜め１２に戻る。

【００１８】一次燃焼室２の説明に戻る。一次燃焼室２
は、底だけキャスター張り（耐熱モルタル張り）である
（３６）。図１２，図１３の左上がりのハッチングがこ
れを表わす。内部には火格子４１が配置されている。こ
れは中空で、内部は左右の二重壁４２，４３の内部、及
び正面側二重壁４４の内部と連通されており、冷却水が
満たされている。火格子４１の全体形状は正面から見て
Ｖ字谷状であり、真ん中の谷部分に、前後方向に延伸さ
れた角形透孔４６が形成されている。左右の斜面部分に
も左右方向に延びる角形透孔４７が各４個形成されてい
る。なおこのＶ字谷状が請求項に言う「凹部」の一形態
である。凹部は焼却物を保持し得る形状ならＵ字状その
他、他の形状であっても構わない。

【００１９】一次燃焼室２の内部には、左右の二重壁４
２，４３を貫通して空気吹き込みノズル４８が突出され
ている。ノズル４８は左右の二重壁４２，４３に二次元
に配置されている。具体的には、各二重壁４２，４３を
外から見て、左右に５列、上下に５列、適宜間隔をおい
てこれらが配置されている。但し正面側の角部分３箇所
はノズル４８が無い。従って合計本数は左右各２２本に
なる。これら各２２本のノズル４８の外側の各開口は、
薄い方形の箱（４９）で覆われている。この箱は各ノズ
ルへの空気供給室４９となるもので、一次燃焼室ファン
５１で加圧された空気が、供給管５０からこの空気供給
室４９を介して各ノズル４８に供給され、一次燃焼室２
内部に二次元の広がりを以て吹き出す。

【００２０】なお各ノズルの吹き出し口は火格子４１の
下側にある。従って空気は、基本的には火格子４１の下
側に吹き出される。しかし火格子４１の正面形状がＶ形
で、中央の谷部分５２が上から２列目と３列目のノズル
４８の間に位置するから、ノズル４８のうち、上から２
列目迄のものからの噴出空気は、火格子４１の各角形透
孔４７を通り、火格子４１の上にも吹き込むことにな
る。これは燃焼を盛んにする上で効果が見られる。な
お、上記先の出願と同様、例えば適宜の小さな板をノズ
ル４８の口に溶接し、これに当てることで所望の向きに
空気を吹き出すようにしても良い。

【００２１】一次燃焼室２の天井１８にはウェス投入用
扉５３が設けられている。この扉５３は２つに分割され
ており、常時は不図示バネで上に向かって付勢されて閉
じている。コンベア１の先端からウェスの塊り（１０Ｋ
ｇとか２０Ｋｇ）が投下されると、その重みでこの扉５
３は中央から二つに分かれ、下方に向かって開く。ウェ
スが火格子４１上に落下し、重みが無くなると元に戻
る。一次燃焼室２の正面には、上下二つの火口（ひぐ
ち）５４，５６が設けられている。夫々に扉５７，５８
が設けられており、着火用バーナ５９，６０が取着され
ている。上側のバーナ５９の炎は主として火格子４１の
上に吹き込まれ、下側のバーナ６０の炎は火格子４１の
下に吹き込まれる。扉５７，５８は開閉可能である。こ
れらを開けて内部の清掃、点検、補修などを行なう。下
側の扉５８は灰出しにも使用する。

【００２２】一次燃焼室２の背面は二次燃焼室３に連結
されている。二次燃焼室３の詳細は図１５〜図１７に示
したとおりで、内径約１．３７ｍ、長さ４ｍである。二
重壁３１には、凡そ２２０本の空気ノズル４８が貫通さ
れている。各ノズル４８の向きは工夫されている。即ち
側面から見たときは、空気が二次燃焼室３の後方に向か
って吹き出すように、また正面から見たときは時計回り
の方向に吹き出すように、その向きが設定されている。
これにより、二次燃焼室３内の空気は、全体で右ねじ方
向に螺旋運動をする。なお正面から見たときの回転方向
は反時計方向でも良い。また後述のように、燃焼ガスは
全体として排気誘引ファン９８に引張られる。従って、
側面から見て後方に吹き出すようにするのは止め、夫々
が単に円周方向に向かって吹き出すようにしても良い。

【００２３】二次燃焼室３には、二重壁３１の外周を更
に囲む形で、ドーナツ状空気室２４が三つ被せられてい
る。従ってこの部分では三重壁となる。凡そ２２０本の
ノズル４８は、手前側、中間、後方の３つにグループ分
けされており、各空気室２４は、二重壁３１の外側に突
出しているこれら各ノズル４８の外側の開口を各グルー
プ毎に纏めて包み込んでいる。二次燃焼室用ファン６２
で供給された空気は、空気供給管１４を介して三つの空
気室２４に供給される。そして凡そ２２０本の各ノズル
４８から二次燃焼室３内に吹き出す。

【００２４】二次燃焼室３の後端は三次燃焼室４の前端
に連結されている。三次燃焼室４の詳細は図１８，図１
９に示すとおりで、丁度ジェットエンジンの噴出口の如
く、手前側から奥に向かって摺鉢状に絞り込まれた形状
とされている（摺鉢部６６）。入口側７５の内径は二次
燃焼室３の内径と同じく約１．３７ｍ、長さ０．７ｍ
で、内面がキャスター張り６７にされている。三次燃焼
室４でも、このキャスター張り６７を貫通して空気ノズ
ル４８が配置されている。ノズル４８の向きは二次燃焼
室３とほぼ同じで、側面から見たとき後方に向かってい
るように、また正面から見たとき時計回り方向に向くよ
うに、向きが設定されている。これにより三次燃焼室４
内でも、噴出空気は右ねじ方向への螺旋運動をする。

【００２５】三次燃焼室４の空気ノズル４８の外側も摺
鉢部６６の外周に突出している。これを包囲するよう
に、摺鉢部６６の前端から中間迄のほぼ半分の位置ま
で、ドーナツ状空気室６８が被せられている。三次燃焼
室用ファン６９から供給された空気は、この空気室６８
を介して各ノズル４８に供給され、三次燃焼室４内に吹
き出す。摺鉢部６６のうしろ半分もドーナツ状部材７１
で包囲されている。ドーナツ状部材７１はその前に位置
する空気室６８に連設されており、三次燃焼室４と一段
目キルン５との接続部分の封止、及び一段目キルン５か
ら出て来る乾燥汚泥３７（スラグ。図１）の受け止めと
を行なう。この乾燥汚泥３７の受け止めの為、三次燃焼
室の下側は扁平な漏斗状シュート７２にされており、下
端に横向きのスクリューコンベア７３が配置されてい
る。

【００２６】ドーナツ状部材７１の後面は、円形に開口
されている（７４）。ここには一段目キルン５の出口部
分７６（手前側部分）が挿入されており、この出口部分
７６は摺鉢部６６の後側に外嵌する（図３ほか）。背面
の円形開口７４の中心Ｃ２、即ち、後に続く一段目キル
ン５の回転軸は、手前側開口７５に位置する三次燃焼室
の出口の中心Ｃ１より少し下に下げられている（図１８
「ｄ」）。こうすることで、摺鉢部６６と一段目キルン
の出口７６との嵌合部分のうち、下側の間隙ＧＤの方
が、上側の間隙ＧＵより大きくなる（図３）。従って、
一段目キルン５から出て来る乾燥汚泥３７が円滑にシュ
ート７２に落ちる。

【００２７】一段目キルン５の詳細を図２０，図２１に
示す。一段目キルン５は、内径約１．３７ｍ、全長５ｍ
である。製作の都合上、手前側と奥側の二つの部分５
Ａ，５Ｂから成り、両者はフランジ部１６Ａ，１６Ｂで
突き合わせされ、ボルト締めされている（図３ほか参
照）。内部はキャスター張りにされている。内周には、
手前から奥に向かって多数の突条７８が形成されてお
り、その形状は、正面或いは背面から見て蒲鉾型である
（図２１）。但し、図２１ではこの形状を一部だけ示
し、残りはその山と谷とを２点鎖線の包絡線で示す。外
周には手前側と奥側の２箇所にリム７９が配置されてい
る。架台２３にはこれを支承するローラ８１が配置され
ている。中間にはスプロケット８２が取着されている。
スプロケット８２にはチェーン８３が掛けられており、
これが駆動モータ８４で駆動され、一段目キルン５が回
転される。

【００２８】二段目キルン６の詳細を図２２〜図２４に
示す。全長は６ｍ、内径約１．１１ｍである。これも製
作の都合上、手前側６Ａと奥側６Ｂの二つの部分から成
り、図２２右側のフランジ１７Ａが図２３左側のフラン
ジ１７Ｂと突き合わせされ、ボルト締めされる。これの
外周にもリム７９が配置されており、架台２３にはこれ
を支承するローラ８１が配置されている。中間にスプロ
ケット８２が配置されているのも同じでこれにチェーン
８３が掛けられていて、駆動モータ８５で回転される。
なお８０はフランジで、一段目キルンとの嵌合部に生ず
るドーナツ状隙間を塞いでいる（図２４では表示を略し
ている）。

【００２９】二段目キルン６の内周には攪拌羽根８６が
立設されている（図２２〜図２４）。ここでは、鉄板か
ら成る８列の攪拌羽根８６が、正面から見て４５度の間
隔で、中心に向かって立設されている。図２４と、図２
２，図２３の投影から理解できるように、これらの攪拌
羽根８６は、手前から奥に向かって３つのブロックに分
割されており、奥に行くに従って高くなる（８６（Ａ）
〜８６（Ｃ））。

【００３０】二段目キルン６の一番奥は剥離部８７とさ
れている。汚泥１０２はこの剥離部８７に投入される
が、最初は水分が多い。この為、投入された位置で内壁
に張り付く虞れがある。剥離部８７は、この張り付きを
防止する為に設けられた。即ち、剥離部８７には多数の
小孔が穿設されている（図２３，図８，図２６（Ａ）。
なお図８では小孔の並びを破線で表示した。図２６
（Ａ）では、一部をその儘、一部を十字記号で表わし、
残りを省略している。各図のフランジのボルト穴などに
ついても一部を表示し、残りは十字記号で中心位置を示
している）。

【００３１】剥離部８７の両脇外周にはフランジ８８が
突設されている。その回りを囲むように空気室７が設け
られている。空気室７及びその後に配置された後部ガス
溜め室８の詳細を図２５，図２６に示す。この空気室７
には汚泥剥離装置用ファン８９から加圧空気が供給され
ている。空気室７の手前と奥側とをフランジ８８が塞ぐ
から、供給された加圧空気は、夫々の小孔から二段目キ
ルン６内に吹き出す。これにより、投入されて来る汚泥
は吹き出す空気で受け止められ、内壁には張り付かな
い。

【００３２】後部ガス溜め室８もキャスター張りである
（９０）。背面には丸孔９１が穿設されており、ここに
スクリューコンベア９２が挿通されている。スクリュー
コンベア９２は汚泥定流ホッパ９の底部中央に位置し、
先端は剥離部８７のところまで延伸されている（図２６
（Ａ），図１，図６）。汚泥定流ホッパ９に投入された
汚泥は、この剥離部８７から順次二段目キルン６の中に
送り込まれる。なお９３はスクリュー駆動機構であり、
回転数を変えることで、汚泥１０２の投入量が調節出来
る。

【００３３】後部ガス溜め室８の天井には排気口９４が
穿設されている。ここに排気管９５が接続され、その先
が２個の集塵装置１０（サイクロン）に接続されている
（図２，図８）。集塵装置１０は排気管９７を介して誘
引ファン９８に接続されており（同図）、誘引ファン９
８で引張られた燃焼ガスは煙突１１から放出される。な
お煙突先端のフード９９は排気を円滑にする目的で取着
されている。またフード９９の少し下には、測定抗３８
（図４）が穿設されている。ここには燃焼ガス（排出ガ
ス）の成分を検知するプローブが挿入される。また集塵
装置１０で集められた粉塵は灰溜めドラム３９に集積さ
れる（図８ほか）。

【００３４】乾燥、焼却の流れを、図１，図２を主にし
て説明する。ここでは化学繊維ウェスの焼却と、化学繊
維を含む汚泥の乾燥、焼却とを併せて実施するものとす
る。化学繊維のウェスは、通常、１０Ｋｇとか２０Ｋｇ
とかの大きな塊りで処理場に持ち込まれる。また汚泥は
石灰等に吸着され、水を搾った状態、所謂ケーキと言わ
れる状態で持ち込まれる。先ず全てのファン５１，６
２，６９，８９，９８を起動し、バーナ５９，６１に点
火する。各キルン５，６も回転させる。次いでウェス投
入コンベア１にウェスを載せ、ウェス投入用扉５３上に
落下させる。その重さでウェス投入用扉５３が開き、ウ
ェスは火格子４１上に落ちる。

【００３５】火格子４１の上は、バーナ５９で加熱され
ている。加熱された化学繊維ウェスは、溶けて可燃ガス
を発し、一部はそこで燃焼を始める。燃焼が進むにつれ
繊維が溶け、それらは火格子４１の下に滴下し、一次燃
焼室２のキャスター張り（床）３６に溜まる。これらは
火格子４１の下のバーナ６１で加熱される。また火格子
４１の上の燃焼の輻射でも加熱され、多量の可燃ガスを
噴出する。火格子４１の下には左右から燃焼用空気が吹
き込まれている。火格子４１の下は副燃焼室１０１とな
り、溶融物はここで燃焼を開始する。

【００３６】一次燃焼室２内の燃焼が盛んになったらバ
ーナ５９，６１を止める。火格子４１の下の溶融物は加
熱されて多量の可燃ガスを発し、吹き込まれる空気でこ
れが激しく燃焼する。炎は火格子４１の上に投入された
ウェスを焦がし、ウェスはそこで燃焼すると共に、溶融
して火格子４１の下に落下し、ここでまた多量の可燃ガ
スを発して燃える。このように、燃え始めると、ウェス
は自力で激しく燃焼を続ける。燃焼が安定状態に入った
ら、そのウェスの燃焼特性に合わせ、所定時間間隔で次
のウェスを投入して行く。

【００３７】一次燃焼室２の後には二次燃焼室３が配置
されている。ここには凡そ２２０本のノズル４８により
空気が吹き込まれる。吹き込まれた空気はこの二次燃焼
室３の中で、手前から見て右ネジの方向に渦を巻く。こ
こに一次燃焼室２から燃焼した或いは燃焼途中のガスが
供給される。渦巻きで、これらに十分な空気が吹き込ま
れる。プラスチック類を燃やすと黒煙を発するのは、発
生する可燃ガスの量に対して供給される空気量が少な
く、燃焼ガス中の炭素成分が燃え切らずに炭化してしま
う為であるが、ここでは高温の燃焼ガス中に、渦巻きに
より十分な空気の供給がある。燃焼ガス中の炭素成分は
完全に燃焼し、黒煙は殆んど生じない。

【００３８】二次燃焼室３の後には三次燃焼室４が置か
れている。ここでも空気は右ネジの方向に渦を巻く。ま
た三次燃焼室４の出口は、ジェットエンジンの吹き出し
口の如く絞り込まれている（６６）。従って一次〜三次
の各燃焼室２〜４は、この絞り込み（６６）とそこでの
渦巻きとで、或る程度封じ込められた形になる。燃焼ガ
スの吹き抜け（直線的な排出）が阻止され、発生した可
燃ガスは完全に燃焼してから排出される。

【００３９】なお三次燃焼室４は、駄目押しの意味もあ
る。即ち一次燃焼室２での可燃ガスの発生量が多過ぎ
て、二次燃焼室３で完全に燃え切らなかったとしても、
三次燃焼室４でのこの空気の渦巻きで、可燃ガスは完全
に燃焼する。尤も、そうならないように、即ち二次燃焼
室３で完全燃焼するように、ウェスの投入量（投入時間
間隔）を加減するのが望ましい。

【００４０】汚泥１０２（図１）は汚泥定流ホッパ９に
投入する。ここからスクリューコンベア９２で少しづつ
二段目キルン６の剥離部８７に投入される（投入量はス
クリューコンベア９２の回転数で制御される）。二段目
キルン６及び一段目キルン５には、一次〜三次の燃焼室
２〜４から高温の燃焼ガスが供給されている。またキル
ン５，６は手前側に向かって２度傾斜している。投入さ
れた汚泥１０２は、二段目キルン６の回転で攪拌されな
がら、傾きで少しづつ手前側に向かって移動して来る。

【００４１】汚泥１０２は二段目キルン６の攪拌羽根８
６で攪拌される。攪拌羽根８６は奥側から順に三段階の
高さにされている。最初は奥側で高く持ち上げられたあ
と落とされ、手前側に来たときは低く持ち上げられたあ
と落とされる。最初は水分が多いので、高く持ち上げて
大きく攪拌する。この方が乾燥し易い。しかし手前に来
るに従って乾燥が進み埃っぽくなる。このため手前側で
は攪拌羽根８６を低くし、乾燥しかかった汚泥１０２の
飛散を防止する。

【００４２】二段目キルン６を通過した汚泥１０２は、
一段目キルン５で更に乾燥される。一段目キルン５内部
はかなり高温であり、汚泥１０２は内側に形成された突
条７８で攪拌されながら、手前側開口に向かって移動し
て来る。攪拌されながら高い温度で加熱されるため、汚
泥１０２の有機分は完全に燃焼する。そして一段目キル
ン５の手前側開口からシュートの中に落下するとき迄
に、粒々の乾燥汚泥３７（スラグ）になる。逆に言え
ば、そうなるように一段目キルン５、二段目キルン６の
回転数や、汚泥１０２の投入量、燃焼を制御する。スラ
グ３７はシュート７２からスクリューコンベア７３で排
出され、スラグコンベア１０３でスラグ受け１０４に集
積される（汚泥１０２は乾燥された状態（燃焼し切って
いない状態）で排出されるようにしても良い）。

【００４３】なおキルン５，６は二段に分けられてい
て、夫々独自に回転数を制御し得る。こうすると、乾燥
対象物の特性に応じた処理が可能になる。また実施の形
態例では、キルン５，６の傾斜を固定にした（２度傾
斜）。これは過去のデータからこの値が適切と判断した
からであるが、処理対象の特性が異なれば、この傾斜も
変更した方が良いこともある。この為、更に汎用性を高
めたいときは、例えば架台２３の奥側を上下動可能にし
てキルン５，６全体でその傾きを調節出来るようにした
り、例えば一段目キルン５，二段目キルン６夫々別個
で、ローラ８１の高さを上下動可能にして、これらキル
ン５，６を個別に傾斜角度調節可能にしても良い。

【００４４】なお一次燃焼室２の床（キャスター張り３
６）に、更に耐火性の受皿を配置すると良い。具体的に
は、例えば一次燃焼室２の床３６は、縦１．２ｍ、横
１．５ｍの広さであるから、キャスターかセラミック
で、これに収まるような広さの四角の受皿を形成する。
深さは適宜で良い（５〜１０ｃｍ位）。一次燃焼室２の
キャスター張りの床３６の四隅に耐火煉瓦を４つ配置
し、その上にこの受皿を置く。これにより火格子４１か
ら落ちて来た化学繊維ウェスの溶融物が床３６の上では
なく、この受皿に落ちる。受皿はキャスター張りの床３
６より更に断熱性に優れるから、一層安定した燃焼が確
保できる。

【００４５】本発明は種々の構成で実施できる。特許請
求の範囲の記載に倣って一例を表現すれば以下の通りで
ある。実施の形態例の構成が、一番能力が高く、それだ
け汎用性に優れるが、以下に例示する何れの構成によっ
ても、即ち実施の形態例より少ない構成でも、従来より
は燃焼効率を上げることができ、その分、設備コスト、
運転コスト共に減少させることが出来る。

【００４６】（１）前記空気吹き込み手段が２次元に配
置されていることを特徴とする請求項１記載の焼却炉。 （２）二次燃焼室を備え、該二次燃焼室は、吹き込まれ
た空気が炉内に於て螺旋運動をするように配置された空
気吹き込み手段（ノズル）を備えていることを特徴とす
る請求項１又は上記（１）記載の焼却炉。 （３）三次燃焼室を備え、該三次燃焼室は、吹き込まれ
た空気が炉内に於て螺旋運動をするように配置された空
気吹き込み手段を備えていることを特徴とする上記
（２）記載の焼却炉。

【００４７】（４）前記三次燃焼室は、出口に行くに従
ってその断面積が縮小されていることを特徴とする上記
（３）記載の焼却炉。 （５）焼却物が化学繊維を含むウェスであることを特徴
とする請求項１又は上記（１）乃至（４）の何れかに記
載の焼却炉。 （６）少なくとも１個のキルンに於て、その攪拌羽根の
高さが被乾燥物の投入側から排出側に行くに従って低く
されていることを特徴とする請求項２記載の乾燥炉。 （７）乾燥物が化学繊維を含む汚泥であることを特徴と
する請求項２又は上記（６）記載の乾燥炉。

【００４８】（８）前記空気吹き込み手段が２次元に配
置されていることを特徴とする請求項３記載の乾燥焼却
炉。 （９）二次燃焼室を備え、該二次燃焼室は、吹き込まれ
た空気が炉内に於て螺旋運動をするように配置された空
気吹き込み手段を備えていることを特徴とする請求項３
又は上記（８）記載の乾燥焼却炉。 （１０）三次燃焼室を備え、該三次燃焼室は、吹き込ま
れた空気が炉内に於て螺旋運動をするように配置された
空気吹き込み手段を備えていることを特徴とする上記
（９）記載の乾燥焼却炉。 （１１）前記三次燃焼室は、出口に行くに従ってその断
面積が縮小されていることを特徴とする上記（１０）記
載の乾燥焼却炉。

【００４９】（１２）夫々が別個の速度で回転し得る複
数のキルンを備えていることを特徴とする請求項３又は
上記（８）乃至（１１）の何れかに記載の乾燥焼却炉。 （１３）少なくとも１個のキルンに於て、その攪拌羽根
の高さが被乾燥物の投入側から排出側に行くに従って低
くされていることを特徴とする上記（１２）記載の乾燥
焼却炉。 （１４）焼却物が化学繊維を含むウェスであることを特
徴とする請求項３、又は上記（８）乃至（１３）の何れ
かに記載の乾燥焼却炉。 （１５）焼却物が化学繊維を含む汚泥であることを特徴
とする請求項３、又は上記（８）乃至（１４）の何れか
に記載の乾燥焼却炉。 （１６）燃焼ガスが前記キルン内部を通過することを特
徴とする請求項２又は上記（６）若しくは（７）記載の
乾燥炉。 （１７）燃焼ガスが前記キルン内部を通過することを特
徴とする請求項３若しくは上記（８）乃至（１５）記載
の乾燥焼却炉。

【００５０】なお一段目，二段目キルン５，６の部分の
みを乾燥炉として実施する場合、その熱源は何でも良
い。例えば汎用のバーナを熱源としたり、他の焼却炉の
排ガス、工場の種々の排ガス、例えば高炉の排ガスな
ど、他の諸々の発熱源がこの為の熱源として利用し得
る。なおバーナのように新たに燃料代が掛かるものでな
く、排ガスなど、費用の掛からないものを利用するのが
好ましい。それで十分に効果が期待でき、エネルギーの
節約になる。

【００５１】被乾燥物は汚泥に限らない。製紙廃棄物そ
の他、種々の湿潤した産業廃棄物、生活廃棄物（家庭ご
み）に対する乾燥に関しても本発明に掛かる乾燥炉は有
用である。被焼却物も化学繊維に限らない。燃焼で溶融
する性質のもの、例えばプラスチック等にも有用であ
り、更には一般の産業廃棄物、生活廃棄物にも有用であ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の焼却炉
では、火格子を凹面に形成し、その下を副燃焼室にし、
この副燃焼室に燃焼用空気を吹き込むようにした。従っ
て、この凹面に、焼却物が安定的に保持され、燃焼効率
が一段と向上する。例えば従来燃えにくいとされて来た
化学繊維のウェス等を大量に焼却することが出来るよう
になる。また請求項２の乾燥炉では、複数のキルンを夫
々が別個の速度で回転し得るように連設した。従って乾
燥物の特性に合わせて乾燥作業を実行することが出来、
例えば化学繊維を含む有機汚泥等、従来乾燥が難しかっ
た対象物も、安定的に且つ大量に乾燥処理することが出
来るようになる。

【００５３】また請求項３の乾燥焼却炉では、少なくと
も１個の燃焼室と、１個のキルンとを連設し、前記燃焼
室には、一次燃焼室を備え、この一次燃焼室には凹面を
成す火格子を備え、前記火格子の下を副燃焼室として、
この副燃焼室に燃焼用空気を吹き込むようにした。また
キルンを連設し、上記燃焼室で発生した燃焼ガスが直に
このキルンを通るようにした。従って、例えば化学繊維
のウェスを焼却しながら、キルンに於いて、その燃焼ガ
スで化学繊維を含む汚泥等を、大量に且つ高い効率で乾
燥させることが出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態例の処理の流れを示す模式図（図
２に続く）。

【図２】 実施の形態例の処理の流れを示す模式図（図
１から続く）。

【図３】 実施の形態例を示す側面図（図４に続く）。

【図４】 実施の形態例を示す側面図（図３から続
く）。

【図５】 実施の形態例を示す平面図（図６に続く）。

【図６】 実施の形態例を示す平面図（図５から続
く）。

【図７】 実施の形態例を示す正面図。

【図８】 実施の形態例を示す背面図。

【図９】 実施の形態例の一次燃焼室を示す右側面図。

【図１０】 実施の形態例の一次燃焼室を示す正面図。

【図１１】 実施の形態例の一次燃焼室を示す平面図。

【図１２】 図１０のＬ−Ｌ矢視を示す中央縦断面図。

【図１３】 図９のＭ−Ｍ矢視を示す正面縦断面図。

【図１４】 図１０のＮ−Ｎ矢視を示す水平断面図。

【図１５】 実施の形態例の二次燃焼室を示す右側面
図。

【図１６】 （Ａ）蒸気溜め及びこれへの連結管を示す
平面図。（Ｂ）空気供給管を示す平面図。

【図１７】 実施の形態例の二次燃焼室を示し、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は図１５Ｑ−Ｑ矢視を示す正面縦断面
図。

【図１８】 実施の形態例の三次燃焼室を示し、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は右側面図。

【図１９】 実施の形態例の三次燃焼室を示す背面図。

【図２０】 実施の形態例の一段目キルンを示す右側面
図。

【図２１】 実施の形態例の一段目キルンを示す正面
図。

【図２２】 実施の形態例の二段目キルンを示す右側面
図（前半部）。

【図２３】 実施の形態例の二段目キルンを示す右側面
図（後半部）。

【図２４】 実施の形態例の二段目キルンを示す正面
図。

【図２５】 実施の形態例の剥離用空気室及び後部ガス
溜め室を示し（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図。

【図２６】 実施の形態例の剥離用空気室及び後部ガス
溜め室を示し（Ａ）は右側面中央縦断面図、（Ｂ）は背
面図。

【符号の説明】

２ 一次燃焼室 ５ 一段目キルン ６ 二段目キルン ４１ 凹面の火格子 ４８ 空気吹き込み手段 １００ 乾燥焼却炉 １０１ 副燃焼室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 信男 石川県金沢市観音堂町チ60−１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火格子が凹面を成し、該火格子の下が副
   燃焼室とされ、該副燃焼室に燃焼用空気を吹き込む空気
   吹き込み手段が備えられ、前記凹面内に被焼却物が保持
   され、前記火格子の間から落下した被焼却物の溶融物が
   前記吹き込まれた空気により前記副燃焼室内で燃焼する
   ことを特徴とする焼却炉。
2. 【請求項２】 夫々が別個の速度で回転し得る複数のキ
   ルンが連設されて成ることを特徴とする乾燥炉。
3. 【請求項３】 少なくとも１個の燃焼室と、１個のキル
   ンとが連設されて成り、前記燃焼室は一次燃焼室であ
   り、該一次燃焼室は火格子が凹面を成し、該凹面内に被
   焼却物が保持され、前記火格子の下が副燃焼室とされ、
   該副燃焼室に燃焼用空気を吹き込む空気吹き込み手段が
   備えられ、前記火格子の間から落下した被焼却物の溶融
   物が前記吹き込まれた空気により前記副燃焼室内で燃焼
   することを特徴とする乾燥焼却炉。