JPH10110917A - 竪型溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投入された廃棄物を熱分解する熱分解帯Ｚ２
と、熱分解された廃棄物を燃焼溶融する燃焼溶融帯Ｚ３
が炉内に上下方向に順に形成され、炉周壁の下部に下方
に向けて炉内横断面積を縮小させる傾斜部Ｓを設けると
共に、前記傾斜部Ｓの上端部を上方の炉周壁に対して外
方に張り出させて張出部６を形成させ、前記張出部６に
燃焼用ガス供給口６ａを設けてある竪型溶融炉におい
て、炉下部でのブリッジ形成を防止するために行う熱分
解帯外周部での廃棄物の局部燃焼の安定性を高めること
により、安定して廃棄物の燃焼溶融が行えるようにす
る。 【解決手段】 張出部６の内側に環状の燃焼用空間Ｂを
形成可能に構成すると共に、前記燃焼用ガス供給口６ａ
を、局部燃焼用ガスを前記燃焼用空間Ｂ内に供給すべく
炉の径方向に対して偏向させ、好ましい態様として、前
記燃焼用空間Ｂに沿って旋回可能に局部燃焼用ガスを吹
き込むように配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ等の廃棄物の
熱分解処理、燃焼溶融処理等が一つの炉内で一括して行
える竪型溶融炉に関し、より詳しくは投入された廃棄物
を熱分解する熱分解帯と、該熱分解帯で熱分解された廃
棄物を燃焼用ガス（本発明で記述する燃焼用ガスとは、
酸素、酸素含有ガス、もしくは、これら一種と燃料とが
混合されたガスをいう。）と共に燃焼溶融する燃焼溶融
帯が炉内に上下方向に順に形成され、炉周壁の下部に下
方に向けて炉内横断面積を縮小させる傾斜部を設けると
共に、前記傾斜部の上端部近傍に燃焼用ガス供給口を設
けてある竪型溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ゴミを始め雑多な廃棄物を一
括処理する竪型溶融炉が提案されている。一般的に、係
る竪型溶融炉は、竪型炉内の上部から順に、乾燥帯、熱
分解帯、燃焼溶融帯という三つの処理帯を概略自然形成
して構成してあり、炉の上方から投入された廃棄物は、
約２００℃から５００℃に維持される予熱乾燥帯で予熱
乾燥され、約５００℃から９００℃に維持される熱分解
帯で廃棄物に含まれる有機物がメタン、水素、一酸化炭
素等の可燃性ガスに熱分解され、その残渣分が約１４０
０℃以上に維持される燃焼溶融帯で溶融処理される。

【０００３】このとき、炉底部に形成される前記燃焼溶
融帯では、炉の上方から投入された廃棄物のガス化残渣
に含まれる炭素成分が羽口から供給される酸素や酸素富
化ガス等により急激に燃焼反応して高熱を発し、この熱
により灰分や無機物が溶融処理され、同時にその熱が熱
分解帯における熱分解のために供され、最上部の乾燥帯
における乾燥に供される。

【０００４】上述のような竪型溶融炉においては、溶融
部の熱効率を高めるため炉底部の容積を通常小さくして
おり、炉内横断面積が炉底部の近傍で下方に向けて減少
する傾斜部を有する構造を採用しているが、投入された
廃棄物が順次炉内下方に降下し、燃焼溶融帯まで降下し
つつ乾燥→熱分解→燃焼溶融されるように廃棄物全体の
特定箇所で停滞することのないことが必要とされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
竪型溶融炉によれば、炉の操業が重力による廃棄物の降
下に依存しており、また炉周壁の下部に炉内横断面積を
下方に向けて減少させる傾斜部を有しているため、炉の
下部にブリッジが生じ、これによって降下してきた廃棄
物が停滞し易いという問題があった。

【０００６】即ち、従来の竪型溶融炉では、炉周壁の下
部に傾斜部を有しているため、その部分での廃棄物の周
壁面への係止により、重力のみでは廃棄物が降下しない
いわゆるブリッジを生じ易い。そして、これは下方への
廃棄物の供給を一時的に絶つものであり、安定且つ継続
的な燃焼溶融を妨げるので、改善を要する問題点であっ
た。

【０００７】このような問題を解決すべく、本出願人は
熱分解帯の外周部の炉壁に第２の羽口を設け、その羽口
から燃焼用ガスを吹き込むことにより、炉壁に接する部
分の廃棄物を部分的に燃焼させることにより、上記係止
を防止してブリッジを解消する技術を開発し、既に出願
済である（特願平７−２３４８９６号）。

【０００８】この方法では熱分解帯の廃棄物の周壁に接
する部分の燃焼が継続的に行えると、ブリッジ形成を確
実に防止することが可能ではあるが、第２の羽口付近で
の廃棄物の安定燃焼を継続的に維持するためには改良す
る余地があった。即ち、燃焼の火炎を安定させるために
は燃焼用酸素ガスと廃棄物の熱分解ガスとを効率的に混
合燃焼する空間が必要である。この点に関し、上記特願
平７−２３４８９６号は構造的にこの空間を第２の羽口
付近に構成する点において不充分であった。そのため炉
壁に接する廃棄物を継続的に減容させるにはさらなる改
良の余地があった。

【０００９】一方、竪型溶融炉において、前記傾斜部の
上端部を炉の径方向外方に張り出した張出部を形成し
て、前記張出部に炉内の廃棄物の外周面との間に環状の
ヘッダー空間を形成させるように構成して、前記ヘッダ
ー空間内に空気を供給して、前記ヘッダー空間内におい
て熱分解残渣や可燃性ガスを燃焼させるようにした廃棄
物溶融炉が提案されている（例えば、特開平８−９４０
３７号公報）。この提案になる構成の目的は、前記ヘッ
ダー空間内に吹き込まれる空気による前記熱分解残渣や
可燃性ガスの燃焼熱によって、炉の上方から装入される
廃棄物全体の乾燥及び熱分解を促進する点にあり、棚吊
り（ブリッジ）解消を目的とするものではない。しか
も、前記ヘッダー空間に設ける複数の羽口は炉内廃棄物
の前面に直角になるように設けているため、このような
羽口の取付構造による燃焼空間は同一場所に取付けると
した羽口の、前記廃棄物表面に対し接線方向の場合に比
し、大きいものとならざるを得ない。特に前記提案（特
開平８−９４０３７号）の意図は前記羽口より上部廃棄
物全体の乾燥、熱分解の促進であり、この点、本発明は
炉内廃棄物の表面の部分を局部的に燃焼もしくは熱分解
等による減容化を目的としている点でも前記空間での燃
焼量ははるかに少なくてよく、結果として本発明は前記
燃焼空間が小さくて済むことになることを示している。
従って、上記提案（特開平８−９４０３７号）の構成に
おいては、前記ヘッダー空間を環状にかつ十分な火炎の
形成空間と燃焼量を維持するために前記炉内の廃棄物が
ヘッダー空間への崩れ込みを防ぐために環状壁を形成さ
せた実施例を図示している。

【００１０】従って、本発明の目的は、前記提案（特開
平８−９４０３７号）とは異なり、炉下部でのブリッジ
形成を防止するために行う熱分解帯外周部での廃棄物の
局部燃焼の安定性を高めることにより、炉床まで廃棄物
が降下していき、結果として安定して廃棄物の燃焼溶融
が行える竪型溶融炉を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

〔第１特徴構成〕上記目的を達成するための本発明の特
徴構成は、請求項１に記載のとおり、張出部の内側に環
状の燃焼用空間を形成可能に構成すると共に、前記燃焼
用ガス供給口を、局部燃焼用ガスを前記燃焼用空間内に
供給すべく炉の径方向に対して偏向させて設置してある
点にある。

【００１２】ここで、「燃焼用空間」とは、廃棄物の外
周面とそれを包囲する炉の外周壁の内面との間に積極的
に形成させる空間であり、熱分解帯の外周部の廃棄物が
存在する部分の表面と、上記張出部の内壁面により包囲
される環状の空間を示し、その内部に供給される局部燃
焼用ガスによる燃焼火炎を形成させるものである。その
内周側の形状は廃棄物の外周面に沿うもので、外周側の
形状は円錐形状、円錐台形状、楕円錐台形状、多角錐形
状、多角錐台形状等の錐形状或いは錐台形状のほか、多
角形断面或いはその一部の辺を曲線で構成した断面を有
する環状体形状等の炉の周方向に連続した空間が考えら
れるが、これらの形状に限定されるものではない。

【００１３】但し、前記張出部が、傾斜部上方の炉周壁
の下端部から外方に張出して設けられた平面状若しくは
曲面状の内壁面を備える環状の天井部と、前記天井部に
連続する前記傾斜部により構成されるものが、装置構造
の簡便さや、燃焼用空間を有効に形成できる点で好まし
い。尚、炉内の廃棄物の前記燃焼用空間内への崩れ込み
を考慮して、前記傾斜部上方の炉周壁の下端部から外方
に向けて水平以上の降り勾配として前記炉周壁下端部水
平面の上方に前記燃焼用空間を形成できるように前記張
出部内壁面を形成してあることがさらに好ましい。

【００１４】また、局部燃焼用のガスは前記燃焼用空間
に面する廃棄物の表面部分を局部的に熱分解若しくは燃
焼（以下、局部燃焼という。）させるもので、酸素、酸
素富化空気、空気又はこれらと燃料の混合物等を用いる
ことができる。

【００１５】〔第１特徴構成の作用効果〕上記の構成に
よって、傾斜部を備えた炉壁の形状でありながら、ブリ
ッジの形成を防止できる。つまり、燃焼用空間内で廃棄
物及び熱分解ガスによる火炎を形成、即ち燃焼を行うと
炉内廃棄物が壁面と接触することにより廃棄物が壁面の
抵抗により下方に移行しないブリッジ現象が、その拠り
所となる廃棄物と炉壁との接触面が破壊されるため、ブ
リッジが形成されにくくなり、また仮にブリッジが形成
されても、引き続く上記のような廃棄物の局部燃焼に伴
う減容によりブリッジの係止点が破壊される。その結
果、上方に存在する廃棄物の自重により廃棄物が特定箇
所で停滞することなく順次降下して、下方の燃焼溶融帯
に到るので、廃棄物熱分解残渣の安定した燃焼溶融が行
える。

【００１６】ここで、熱分解帯の外周部に廃棄物外周面
に面する燃焼用空間を形成しうる張出部を炉壁に設け
て、前記燃焼用空間内に局部燃焼用ガスを炉の径方向に
対して偏向させて吹き込むことにより、前記燃焼用空間
に開口する燃焼用ガス供給口と前記燃焼用空間を形成す
る廃棄物外周面との間の間隔よりも長い火炎を形成し、
かつ維持することが可能で、火炎の安定保持を容易にす
ると同時に、前記廃棄物外周面に沿って周方向に連続す
る燃焼用空間を通じて周方向への火炎並びに熱の伝播が
良好になるため、廃棄物外周部の乾燥及び局部燃焼に伴
う減容によって上記のようなブリッジの形成を確実に防
止できる。この減容効果は周壁部分だけの発生で本発明
の目的は達っせられる。特に、前記燃焼用空間内に炉内
部の廃棄物が崩れ込みを起こしたとしても、残る空間内
に前記燃焼用ガスを吹き込むことが可能であり、別段の
燃焼用空間確保のための手段を講じないでも、殊更燃焼
用空間を大きく形成させておく必要はない。ここで、前
記傾斜部上方の炉周壁の下端部から外方に向けての面を
水平以上の昇り勾配面とし、上方に前記燃焼用空間を形
成できるように前記張出部内壁面を形成してあれば、崩
れ込んだ廃棄物が前記水平面の上方にまで盛り上がるこ
とは殆どなく、少なくとも前記燃焼用空間を確実に確保
することが可能である。

【００１７】また、例えば前記局部燃焼用ガスは、通常
酸素もしくは酸素富化空気もしくは空気であるが、希薄
な燃料を混合した空気を吹き込んで、前記混合した局部
燃焼用ガスに点火して火炎を形成すれば、形成される火
炎は前記燃焼用ガス供給口の先端部に保焔され、その高
温の火炎が前記燃焼用空間に供給されて、これに接する
廃棄物の外周面に局部燃焼を起こさせるのである。殊
に、この場合には、前記燃焼用空間を更に狭くできるの
で、炉の小型化が可能となる。

【００１８】〔第２特徴構成〕上記目的を達成するため
の本発明の特徴構成は、請求項２に記載のとおり、張出
部の内側に環状の燃焼用空間を形成可能に構成すると共
に、前記燃焼用空間に外方に向けて膨出する膨出部を形
成し、前記膨出部に前記燃焼用ガス供給口を配置してあ
る点にある。

【００１９】ここで、「膨出部」とは、環状に形成され
た燃焼空間を外方に向けて膨出させた部分で、その内部
に局部燃焼用ガスによる燃焼火炎を形成させるものであ
る。その形状は円錐形状、楕円錐台形状、多角錐形状、
円錐台形状、多角錐台形状、半球状、半楕円状、多角形
状等の炉の周方向に独立した空間形状や、前記各種形状
を斜めに切断した形状等の炉の周方向に傾けた形状や、
環状空間の一部で形成される空間形状など考えられる
が、これらの形状に限定されるものではない。

【００２０】尚、炉内の廃棄物の前記燃焼用空間内への
崩れ込みを考慮して、前記傾斜部上方の炉周壁の下端部
から外方に向けて水平以上の昇り勾配面の上方に前記燃
焼用空間を形成できるように前記張出部内壁面を形成し
てあることが好ましい。

【００２１】また、部分燃焼用のガスとしては、酸素、
酸素富化空気、空気又はこれらと燃料の混合物等を用い
ることができる。

【００２２】〔第２特徴構成の作用効果〕以上の構成に
より、前記第１特徴構成と同様に、傾斜部を備えた炉壁
の形状でありながら、ブリッジの形成を防止できる。つ
まり、局部燃焼用ガスを用いての燃焼用空間内で廃棄物
等による燃焼は、廃棄物の外周部及びその表面近傍での
燃焼であるため、ブリッジを形成する係止点となり易い
前記傾斜部の炉壁内面に接する廃棄物を、乾燥及び、も
しくは、局部燃焼によって減容させて前記係止点を消失
させることが可能で、ブリッジが形成されにくくなり、
また仮にブリッジが形成されても、引き続く上記のよう
な廃棄物の局部燃焼に伴う減容によりブリッジの係止点
が破壊される。その結果、上方に存在する廃棄物の自重
により廃棄物が特定箇所で停滞できず順次降下して、下
方の燃焼溶融帯に到るので、廃棄物熱分解残渣の安定し
た燃焼溶融が行える。

【００２３】しかも、前記燃焼空間に膨出部を設けて、
前記膨出部に燃焼用ガス供給口を配置してあるので、火
炎を収容できる空間を確保することが容易であり、ここ
に形成される火炎からの熱及び前記燃焼空間に面する廃
棄物表面近傍に生成する拡散燃焼炎が前記燃焼用空間で
良好に維持されるため、廃棄物外周部の局部燃焼に伴う
継続的な減容で、上記のようなブリッジの形成を確実に
防止できる。

【００２４】前記膨出部は、炉の周壁部に凹所を形成す
るだけで形成可能であり、炉の外径を大きくしなくても
かつ、全周に亘らずともよい点にも利点がある。殊に、
前記燃焼用空間内に炉内の廃棄物が崩れ込んだとして
も、前記膨出部内には燃焼用空間を確保することが可能
であり、廃棄物の外周部の形状安定性如何に関わらず、
別段の手段を講ずることなく火炎を安定して形成させる
ことが可能になる。ここで、前記傾斜部上方の炉周壁の
下端部から外方に向けての昇り勾配を水平以上の角度と
するとその水平面の上方に前記燃焼用空間を形成できる
ように前記張出部内壁面を形成してあれば、崩れ込んだ
廃棄物が前記水平面の上方にまで盛り上がることは殆ど
なく、少なくとも前記膨出部内には燃焼用空間を確実に
確保することが可能である。尚、前記膨出部にまで拡張
された前記燃焼空間で廃棄物の外周面と局部燃焼用ガス
を供給する燃焼用ガス供給口との間の距離が火炎を安定
して維持できるに十分であるものが、装置構造の簡便さ
や、燃焼用空間を有効に形成できる点で好ましい。

【００２５】また、例えば前記局部燃焼用ガスとして希
薄な燃料を混合した空気を吹き込んで、前記混合した局
部燃焼用ガスに点火して火炎を形成すれば、形成される
火炎は前記膨出部内に維持され、これに接する廃棄物の
外周面に熱分解或いは燃焼を起こさせるのである。

【００２６】〔第３特徴構成及び作用効果〕上記目的を
達成するための本発明の特徴構成は、請求項３に記載の
とおり、前記第１特徴構成又は第２特徴構成における燃
焼用ガス供給口を、燃焼用空間に沿って旋回可能（部分
旋回でもよい）に局部燃焼用ガスを吹き込むように配置
してある点にあり、これによって局部燃焼をさらに良好
に維持することが可能になる。つまり、燃焼空間内で周
方向に旋回可能に局部燃焼用ガスにより火炎を生成させ
ると、その火炎の熱及びそれに伴って生成する廃棄物表
面近傍の拡散炎が前記燃焼用空間に沿って旋回伝播する
ので、ブリッジを形成し易い側壁部分の廃棄物が広範囲
に局部燃焼することになり、熱分解或いは燃焼して減容
しブリッジが形成されにくくなる範囲を周方向に確実に
拡張できる。

【００２７】〔第４特徴構成及び作用効果〕上記目的を
達成するための本発明の特徴構成は、請求項４に記載の
とおり、前記第１特徴構成〜第３特徴構成の何れかにお
ける傾斜部の下端部内面を、前記傾斜部の上側の炉周壁
下端部内周面の下方垂直投影位置若しくはそれより外方
に位置するように形成してある点にあり、このようにす
れば前記傾斜部上方の廃棄物が垂直に降下する場合には
前記傾斜部の周壁部内面で下降を妨害されにくいのでブ
リッジの形成のおそれがなくなる。仮に、降下にともな
って廃棄物が外方に膨出することがあっても、前記傾斜
部上方の外周部は局部燃焼によって減容しながら降下す
るので、ブリッジの形成を抑制できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の溶融炉を廃棄物
溶融処理装置に適用した実施形態を図面に基づいて説明
する。廃棄物溶融処理装置は、図１に示すように、空気
及び酸素富化ガス等の燃焼用ガスを吹き込むために設け
た複数の羽口３、および燃焼用空間Ｂを形成可能な張出
部６と前記燃焼用空間Ｂに廃棄物の外周に沿って火炎を
形成させる局部燃焼用空気等を供給する燃焼用ガス供給
口６ａを備え、前記張出部６の下側の炉壁部そ下窄みの
傾斜部Ｓに形成してある廃棄物溶融炉Ｆと、前記廃棄物
溶融炉Ｆにおける発生ガスを燃焼使用するボイラ１２
と、前記ボイラ１２に前記発生ガスを供給する煙道１１
と、前記ボイラ１２により生成された蒸気により発電す
る発電装置１６と、前記ボイラ１２から排出される廃ガ
スを処理する廃ガス処理装置１３等を設けて構成してあ
る。

【００２９】前記廃棄物溶融炉Ｆは、炉本体１を円筒状
に形成し、中間部に前記円筒状に形成した周壁部から外
方に張り出した前記張出部６を形成し、前記張出部６か
ら下方の炉壁を下窄まりに形成して傾斜部Ｓを形成する
とともに、炉底部に形成される燃焼残渣を溶融させる溶
融部２の下方に傾斜した炉底部を有する竪型炉で、該炉
内に乾燥帯Ｚ１、熱分解帯Ｚ２、及び燃焼溶融帯Ｚ３と
いうおよそ三つの処理帯を順次上方から下方に形成させ
るようにしてある。前記燃焼溶融帯Ｚ３の下端部に前記
溶融部２が形成される。

【００３０】各羽口３は、前記燃焼用ガスとして酸素又
は酸素富化空気等の供給を受け、各羽口３にこれを分配
する環状管からなる風箱４を備え、前記風箱４から各羽
口３夫々に酸素等を吹き込む羽口管５が接続されてお
り、前記溶融部２に前記燃焼用ガスを供給するべく前記
傾斜部Ｓの下方に羽口３を配置してある。この羽口３
は、前記傾斜部Ｓの周辺に位置して前記溶融部２に向け
て前記燃焼用酸素等を吹き込むように、前記傾斜部Ｓの
内方に、且つ、やや下方に向けて、周方向に複数箇所前
記傾斜部Ｓを貫通して設けられている。さらに、前記羽
口３に酸素等の燃焼用ガスを供給する前記羽口管５に
は、夫々プロパン等のガス燃料を供給可能な補助燃料供
給管が接続されており、前記燃焼溶融帯Ｚ３における可
燃分が不足する場合に補助燃料として前記ガス燃料を添
加供給できるようにしてある。

【００３１】更に、前記傾斜部Ｓの上端部には燃焼用空
間Ｂを形成しうる張出部６が、炉本体の周壁部より外側
に突出して設けられた平板状の内壁面を備える環状の天
井部６ｂと、前記天井部６ｂの外周縁部から連続形成さ
れる前記傾斜部Ｓにより形成され、前記傾斜部Ｓの上端
部に、図２に示すように、前記燃焼用空間Ｂ内に周壁面
に沿って空気を局部燃焼用ガスとして供給する燃焼用ガ
ス供給口６ａを備えている。この燃焼用ガス供給口６ａ
は前記局部燃焼用ガスが炉の中心方向から周方向に偏っ
た方向に、且つ、やや下向きに吹き込まれるように炉の
外周部の同一平面内に８箇所設けられている。こうし
て、張出部６の内側に燃焼用空間Ｂが形成されるため、
燃焼用ガス供給口６ａから吹き込まれた局部燃焼用ガス
により廃棄物の熱分解ガスが前記廃棄物の外周面上で拡
散燃焼し、周壁部に沿って形成される火炎の熱で廃棄物
の周部が熱分解或いは燃焼（局部燃焼）するが、良好に
周部の廃棄物の局部燃焼が持続するので、ブリッジを防
止することができる。尚、この燃焼用空間Ｂに於ける燃
焼温度は、前記溶融部２に比して低く保って、廃棄物の
周部だけの局部燃焼を行ない、ブリッジの防止効果を発
揮しつつ炉壁の損傷を防止できる。

【００３２】ゴミ収集車により収集された廃棄物は、前
記廃棄物溶融炉Ｆの上方に設けたホッパ９に投入され、
前記ホッパ９の下部に備えた上部ダンパ１０ａ、下部ダ
ンパ１０ｂからなる二重ダンパ機構１０を交互に開閉操
作することにより、前記廃棄物溶融炉Ｆにおける発生ガ
スが前記ホッパ９に吹き上げるのを防止しながら、前記
廃棄物溶融炉Ｆに投入される。

【００３３】前記廃棄物溶融炉Ｆに投入された廃棄物
は、約２００℃から５００℃に維持される乾燥帯Ｚ１で
乾燥され、さらに下降して約２００℃から９００℃に維
持される熱分解帯Ｚ２で廃棄物に含まれる揮発性有機物
が大部分メタン、水素、一酸化炭素等の可燃性ガス及び
二酸化炭素に熱分解された発生ガスとして熱分解帯Ｚ２
から乾燥帯Ｚ１を経て上昇流出し、ガス化後の残渣は約
１４００℃以上に維持される燃焼溶融帯Ｚ３の溶融部２
で前記残渣中の可燃分が燃焼し、溶融処理されるもので
ある。

【００３４】廃棄物に含まれる塩化ビニル等が前記熱分
解帯Ｚ２で分解される過程で発生する塩化水素等の腐食
性ガスは、ボイラ１２を通った後、煙道を兼ねた反応室
でそこに供給された石灰粉末等アルカリ剤と中和反応し
て塩化カルシウム等の塩類として固定された後、前記反
応室に続くバグフィルタで捕捉除去される。

【００３５】前記燃焼溶融帯Ｚ３では、主としてその燃
焼部で、前記廃棄物溶融炉Ｆの上方から投入され、乾燥
・熱分解を受けた廃棄物の熱分解残渣の可燃分が前記燃
焼溶融帯Ｚ３の側壁部に形成された羽口３から供給され
る前記燃焼用酸素等に接して燃焼反応して高温高熱を発
し、同時に炉底傾斜部の上面に残存する可燃分も燃焼す
る。この熱により灰分や無機物等の前記熱分解残渣中の
不燃分が溶融処理され、溶融したスラグが流下して炉底
傾斜部の側方に設けられたスラグ排出部７の溢出口７ａ
から流下してスラグ回収装置８内に排出される。同時に
前記燃焼溶融帯Ｚ３で発生する熱が、燃焼排ガスの上昇
に伴って、前記熱分解帯Ｚ２での熱分解処理、前記乾燥
帯Ｚ１での乾燥処理に供される。前記燃焼反応による発
熱量が、前記熱分解処理及び前記乾燥処理にとって不足
である場合には、前記燃焼用ガスにさらにメタンガス等
のガス燃料、或いは、炭素粉等の微粉燃料が補助燃料と
して羽口管５に補助燃料供給管から供給添加されて羽口
３から前記溶融部２に供給される。

【００３６】前記ボイラ１２は、燃焼器１２ａを備えた
燃焼室１２ｂに水管１２ｃを配して構成してあり、前記
廃棄物溶融炉Ｆにおいて発生した約２００℃〜５００℃
の可燃性ガスが、前記廃棄物溶融炉Ｆと前記燃焼器１２
ａの間に形成された煙道１１を介して供給され、前記燃
焼器１２ａで発生した高温の燃焼ガスは、熱交換された
後に誘引送風機１４により誘引されてエコノマイザ１２
ｄやバグフィルタ等の排ガス処理装置１３を介して煙突
１５から排気される。

【００３７】前記ボイラ１２で生成された蒸気は、発電
機１６ｂを駆動する蒸気タービン１６ａを備えた発電装
置１６に安定的に供給され、前記発電装置１６で発電さ
れた電力が廃棄物溶融処理装置の稼働用の電力として使
用され、余剰電力は外部に供給される。

【００３８】以上のような構成により、局部燃焼用ガス
を用いて廃棄物の熱分解ガスと炉壁に接触する部分の廃
棄物とを局部燃焼（即ち、局部の熱分解或いは燃焼）さ
せると、ブリッジを形成し易い部分の炉壁への廃棄物の
支持部分が破壊されて支持を失い、ブリッジを形成しに
くくなる。その結果、上方に存在する廃棄物の自重によ
り廃棄物が特定箇所で留まることなく順次降下して、安
定且つ継続的な燃焼溶融が行える。

【００３９】ここに、熱分解帯の外周部に廃棄物が存在
しない燃焼用空間を形成しうる張出部を炉の周壁に設け
て、前記燃焼用空間内で、その周方向に沿って熱分解ガ
スおよび炉壁周部の廃棄物の燃焼が形成され、且つ、保
焔が良好なため燃焼が安定化して、上記のようなブリッ
ジの形成を確実に防止し、より均一かつ持続的な燃焼溶
融が行える。

【００４０】以下に他の実施の形態について説明する。 〈１〉上記の実施の形態においては、燃焼用ガス供給口
６ａを、吹き込む流体が前記張出部６内の燃焼用空間Ｂ
へ旋回して吹き込まれるように、炉本体１の内方に向け
て水平面内の斜め方向に、周方向に８箇所炉壁を貫通し
て設けた例を示したが、前記燃焼用ガス供給口６ａの数
は、炉の大きさ、炉壁の材質、形状、構造、燃焼用空間
Ｂの断面積等によって適宜変更可能である。また、前記
燃焼用ガス供給口６ａは、張出部６の形状が許す限り、
吹き込み方向が水平方向になるように設けてもよい。さ
らに、前記燃焼用ガス供給口６ａは数多く設ける程、周
方向に均一な燃焼が行えるが、燃焼の火力に応じて適宜
調整すればよく、張出部６における燃焼用ガス供給口６
ａの形成位置は、燃焼用空間Ｂ内に燃焼用の火炎が形成
できる位置であればいずれの場所でもよい。 〈２〉上記の実施の形態では、平板状の環状の天井部６
ｂに代えて、図３に示すように、内周部が外周部より高
くなるように傾斜させた円錐台の環状の天井部６ｂを形
成してもよく、廃棄物が降下時に張出部に向けて崩れ込
んでも、燃焼用空間Ｂが形成されるものであればよい。 〈３〉上記の実施の形態においては、燃焼用空間Ｂが周
方向に連続して形成される張出部６を設けた例を示した
が、図４に示すように、前記張出部６に周方向に独立し
て膨出した円錐形の空間を形成した膨出部６ｃを設けて
もよい。例えば、前記張出部６を円錐形のものとして前
記張出部６内に形成される前記燃焼用空間Ｂを外方に膨
出させて複数形成し、燃焼用ガス供給口６ａは、燃焼用
流体が炉中心方向に吹き込まれるように、水平面内で炉
の中心方向に向けて設けてもよい。前記張出部６に周方
向に独立した膨出部６ｃを形成する場合にも、局部燃焼
用ガスの吹き込み方向は上記の方向に限定されるもので
はなく、図２に示したと同様に、前記燃焼用空間Ｂ内で
廃棄物の外周面に沿って火炎を形成するように、斜め方
向に前記局部燃焼用ガスを吹き込むように前記燃焼用ガ
ス供給口６ａを配置してもよい。 〈４〉上記の実施の形態においては、傾斜部Ｓの下方が
前記傾斜部Ｓの上方の外周壁内面の垂直投影位置にほぼ
一致する内面を備える例を図に示して説明したが、これ
は好ましい一例であって、前記傾斜部Ｓの下端部内面が
図示したものより広くなっておれば、炉の大型化の問題
は有するもののさらに好ましい。また、廃棄物の減容が
十分に維持できれば、前記傾斜部Ｓの下端部内面は、前
記外周壁内面の垂直投影位置よりも内側に位置してもよ
い。これは、前記張出部６の形成の結果、上方から降下
する廃棄物の前記傾斜部Ｓの内周壁に接する位置が前記
傾斜部Ｓの上端部から下方に移行していることにより、
廃棄物の熱分解或いは燃焼に伴う減容の不十分な前記傾
斜部Ｓの上端部近傍にブリッジを生ずることを防止して
あるからである。 〈５〉上記の実施の形態においては、燃焼用ガス供給口
６ａから燃焼用空間内に空気を局部燃焼用ガスとして吹
き込む例を示したが、前記局部燃焼用ガスは空気に希薄
な燃料ガスを混合したものであってもよい。

【００４１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の竪型溶融炉の一例を示す縦断面図

【図２】本発明の局部燃焼用ガスの吹き込みについて説
明する竪型溶融炉の横断面図

【図３】本発明の他の実施の形態の竪型溶融炉の要部を
示す縦断面図

【図４】本発明の他の実施の形態の竪型溶融炉の要部を
示す横断面図

【符号の説明】

Ｚ２ 熱分解帯 Ｚ３ 燃焼溶融帯 ６ 張出部 ６ａ 供給口 ６ｃ 膨出部 Ｂ 燃焼用空間 Ｓ 傾斜部

フロントページの続き (72)発明者 鎌田 充彦 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された廃棄物を熱分解する熱分解帯
   （Ｚ２）と、前記熱分解帯（Ｚ２）で熱分解された廃棄
   物を燃焼用ガスと共に燃焼溶融する燃焼溶融帯（Ｚ３）
   が炉内に上下方向に順に形成され、炉周壁の下部に下方
   に向けて炉内横断面積を縮小させる傾斜部（Ｓ）を設け
   ると共に、前記傾斜部（Ｓ）の上端部を上方の炉周壁に
   対して外方に張り出させて張出部（６）を形成させ、前
   記張出部（６）に燃焼用ガス供給口（６ａ）を設けてあ
   る竪型溶融炉であって、 前記張出部（６）の内側に環状の燃焼用空間（Ｂ）を形
   成可能に構成すると共に、前記燃焼用ガス供給口（６
   ａ）を、局部燃焼用ガスを前記燃焼用空間（Ｂ）内に供
   給すべく炉の径方向に対して偏向させて設置してある竪
   型溶融炉。
2. 【請求項２】 投入された廃棄物を熱分解する熱分解帯
   （Ｚ２）と、前記熱分解帯（Ｚ２）で熱分解された廃棄
   物を燃焼用ガスと共に燃焼溶融する燃焼溶融帯（Ｚ３）
   が炉内に上下方向に順に形成され、炉周壁の下部に下方
   に向けて炉内横断面積を縮小させる傾斜部（Ｓ）を設け
   ると共に、前記傾斜部（Ｓ）の上端部を上方の炉周壁に
   対して外方に張り出させて張出部（６）を形成させ、前
   記張出部（６）に燃焼用ガス供給口（６ａ）を設けてあ
   る竪型溶融炉であって、 前記張出部（６）の内側に環状の燃焼用空間（Ｂ）を形
   成可能に構成すると共に、前記燃焼用空間（Ｂ）に外方
   に膨出する膨出部（６ｃ）を形成し、前記膨出部（６
   ｃ）に前記燃焼用ガス供給口（６ａ）を配置してある竪
   型溶融炉。
3. 【請求項３】 前記燃焼用ガス供給口（６ａ）を、前記
   燃焼用空間（Ｂ）に沿って旋回可能に局部燃焼用ガスを
   吹き込むように配置してある請求項１又は２に記載の竪
   型溶融炉。
4. 【請求項４】 前記傾斜部（Ｓ）の下端部内面を、前記
   傾斜部（Ｓ）の上側の炉周壁下端部内周面の下方垂直投
   影位置若しくはそれより外方に位置するように形成して
   ある請求項１〜３の何れかに記載の竪型溶融炉。