JPH10311514A - 焼却装置及び焼却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】処理物を攪拌する攪拌構造の耐熱性を向上さ
せ、処理物をより高温で焼却できるようにして焼却効率
を向上させた焼却装置及び焼却方法を提供する。 【解決手段】焼却装置は架台を有し、架台には燃焼炉２
を備えている。燃焼炉２の排出側には二次燃焼炉が連設
してある。二次燃焼炉にはサイクロン４が連設してあ
る。架台に隣接する位置に導入装置が設置されている。
燃焼炉２はドラム体２０を有している。ドラム体２０の
両端側は軸受部により回転可能に軸支されている。処理
物導入側の軸受部の上部には、燃焼炉２内部に通じるシ
ュートが設けてあり、軸受部には、燃焼用バーナーが設
けてある。ドラム体２０の内周面には、八枚の耐熱部材
２８を周方向に配置してある。耐熱部材２８の内面の断
面形状は正八角形となるように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼却装置及び焼却
方法に関するものである。更に詳しくは、処理物を攪拌
する攪拌構造の耐熱性を向上させ、処理物をより高温で
焼却できるようにした焼却装置及び焼却方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】生ゴミ等の処理物を焼却する焼却装置の
一般的な構造としては、第１には、底部が断面半円形の
燃焼炉に回転軸を横方向に設け、回転軸に設けてある攪
拌羽根を燃焼炉の底部にほぼ沿うように回転させ、処理
物を攪拌しながら燃焼させる構造のものがあげられる。
また、第２には、燃焼炉をドラム状に形成して回転でき
るようにし、内壁の所要箇所に処理物を攪拌する攪拌羽
根を設け、燃焼炉を回転させて処理物を攪拌しながら燃
焼させる構造のものがあげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な従来の焼却装置には、次のような課題があった。すな
わち、燃焼炉の内部は処理物の燃焼ガスによって高温に
なる。上記従来の焼却装置のうち、第１の構造のもの
は、回転軸と攪拌羽根に溶接による組立箇所が多数ある
ので、溶接に不具合等があったり、燃焼炉が高温になり
すぎると、この箇所が外れてしまうことがあった。ま
た、第２の構造のものも、燃焼炉内壁と攪拌羽根との間
が溶接による組立箇所となっており、上記第１の構造の
ものと同様に燃焼炉が高温になりすぎると、この箇所が
外れてしまうことがあった。その対策として、燃焼炉内
部の温度は、通常、３５０℃〜４００℃になるように、
燃焼用として供給される空気量が制御されている。従っ
て、燃焼炉内の温度が十分に上げられないため、処理物
を燃焼させるのに長時間を要し、効率が悪かった。

【０００４】本発明は、上記課題を解消するもので、焼
却装置において、処理物を攪拌する攪拌構造の耐熱性を
向上させ、処理物をより高温で焼却できるようにして焼
却効率を向上させた焼却装置及び焼却方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた本発明の手段は次のとおりである。第１の発明
にあっては、焼却装置であって、回転式の燃焼炉を備え
ており、上記燃焼炉は、内周面が多面形状または実質的
に多面形状に形成されていることを特徴とする、焼却装
置である。

【０００６】第２の発明にあっては、焼却装置であっ
て、回転式の燃焼炉を備えており、上記燃焼炉は、内周
面の断面形状が多角形状または実質的に多角形状に形成
されていることを特徴とする、焼却装置である。

【０００７】第３の発明にあっては、上記燃焼炉は、内
周面側が耐熱部材で形成されていることを特徴とする、
第１または２の発明に係る焼却装置である。

【０００８】第４の発明にあっては、上記燃焼炉の内周
面は、長さ方向における一部が径大に形成されているこ
とを特徴とする、第１、第２または第３の発明に係る焼
却装置である。

【０００９】第５の発明にあっては、上記燃焼炉へ処理
物を導入する導入装置と、二次燃焼炉と、サイクロン
と、を備えたことを特徴とする、第１、第２、第３また
は第４の発明に係る焼却装置である。

【００１０】第６の発明にあっては、焼却方法であっ
て、内周面が実質的に多面形状または内周面の断面形状
が実質的に多角形状の回転式の燃焼炉を回転させて処理
物を攪拌しながら燃焼させるステップを含むことを特徴
とする、燃焼方法である。

【００１１】（作用）第１の発明に係る焼却装置は、回
転式の燃焼炉の内周面が多面形状または実質的に多面形
状に形成されているので、燃焼炉を回転させたときに処
理物の攪拌が細かく行われる。すなわち、燃焼炉が一般
的な円筒ドラム状の場合は、内周面に境界部がなく角度
が連続的に変わるので、燃焼炉が回転したときには、内
周面に付着した処理物は内周面の角度が垂直あるいはそ
れ以上になる限界点において、一度にかつ大量に反転す
る傾向がある。これに対し、本発明の燃焼炉の場合は、
内周面に面の境界部があり、面の角度はこの境界部で急
に変わる。これにより、燃焼炉が回転したときには、内
周面のある面に付着した処理物は、面の角度が垂直ある
いはそれ以上になる限界点において反転するが、処理物
が反転している面のすぐ下側の面は、円筒ドラム状の燃
焼炉の場合と相違して、急に緩やかな角度になっている
ので、この面に付着している処理物まで一度に反転され
ることは防止あるいは緩和できる。従って、燃焼炉が同
じように回転していても、円筒ドラム状の燃焼炉と比較
して、処理物の反転の回数を増やすことができ、細かな
攪拌が可能になり、燃焼速度を速めることができる。ま
た、燃焼炉の内周面には、燃焼炉内部が高温になりすぎ
ると外れてしまうような攪拌羽根等の突出物は設けられ
ていないので、燃焼炉内部の温度を焼却効率が高い高温
にまで上昇させることが可能になる。

【００１２】第２の発明に係る焼却装置は、回転式の燃
焼炉の内周面の断面形状が多角形状または実質的に多角
形状に形成されているので、上記第１の発明に係る焼却
装置と同様に、内周面に面の境界部があり、面の角度は
この境界部で急に変わる。これにより、燃焼炉が回転し
たときには、内周面のある面に付着した処理物は、面の
角度が垂直あるいはそれ以上になる限界点において反転
するが、処理物が反転している面のすぐ下側の面は、円
筒ドラム状の燃焼炉の場合と相違して、急に緩やかな角
度になっているので、この面に付着している処理物まで
一度に反転されることは防止あるいは緩和できる。従っ
て、燃焼炉が同じように回転していても、円筒ドラム状
の燃焼炉と比較して、処理物の反転の回数を増やすこと
ができ、細かな攪拌が可能になり、燃焼速度を速めるこ
とができる。また、燃焼炉の内周面には、燃焼炉内部が
高温になりすぎると外れてしまうような攪拌羽根等の突
出物は設けられていないので、燃焼炉内部の温度を焼却
効率が高い高温にまで上昇させることが可能になる。

【００１３】第３の発明に係る焼却装置は、燃焼炉の内
周面側が耐熱部材で形成されているので、耐熱性が向上
し、燃焼炉内部の温度を１３００℃程度まで上昇させる
ことが可能になり、焼却効率を向上させることができ
る。

【００１４】第４の発明に係る焼却装置は、燃焼炉の内
周面は長さ方向における一部が径大に形成されているの
で、特に余剰汚泥等のように含水量が多い処理物を焼却
する場合において、燃焼効率に優れている。すなわち、
燃焼炉を回転させたときに、処理物は径大部に収まり、
径大部において反転、攪拌される。これによれば、内径
が全長にわたり同じである燃焼炉と比較して、例えば、
処理物が端板側に偏って付着したまま反転、攪拌されな
いというような状態にはなりにくく、ほぼ均等に攪拌さ
れるので、結果的に燃焼効率が向上することになる。

【００１５】第５の発明に係る焼却装置は、燃焼炉へ処
理物を導入する導入装置と、二次燃焼炉と、サイクロン
とを備えているので、焼却処理による処理物の減量率を
高めることができる。すなわち、導入装置によって処理
物を燃焼炉へ導入し、処理物を燃焼炉によって焼却し、
燃焼炉内で発生する炭素粉や可燃ガスを二次燃焼炉で燃
焼させ、更に残さ物をサイクロンで処理して、その一部
を回収する。これによって、サイクロンで回収したもの
と燃焼炉や二次燃焼炉に残った残さ物と合わせても、そ
の量は僅かになり、処理物の減量率を高めることができ
る。

【００１６】第６の発明に係る焼却方法は、内周面が実
質的に多面形状または内周面の断面形状が実質的に多角
形状の回転式の燃焼炉を回転させて処理物を攪拌しなが
ら燃焼させるステップを含んでいるので、処理物は内周
面に面の境界部があり、面の角度が境界部で急に変わる
燃焼炉で攪拌されることになる。そして、燃焼炉が回転
したときには、内周面のある面に付着した処理物は、面
の角度が垂直あるいはそれ以上になる限界点において反
転するが、処理物が反転している面のすぐ下側の面は、
円筒ドラム状の燃焼炉の場合と相違して、急に緩やかな
角度になっているので、この面に付着している処理物ま
で一度に反転されることは防止あるいは緩和できる。従
って、燃焼炉が同じように回転していても、円筒ドラム
状の燃焼炉と比較して、処理物の反転の回数を増やすこ
とができ、細かな攪拌が可能になり、燃焼速度を速める
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き更に詳細に説明する。図１は本発明に係る焼却装置の
正面図、図２は図１に示す焼却装置の平面図、図３は燃
焼炉の縦断面図、図４は燃焼炉の横断面図である。

【００１８】符号Ａは焼却装置で、金属製のアングルで
形成された架台１を備えている。架台１の内側には、燃
焼炉２が設置されている。燃焼炉２については、後述す
る。また、燃焼炉２の排出側には、二次燃焼炉３が連設
してある。二次燃焼炉３には、サイクロン４が連設して
ある。 二次燃焼炉３とサイクロン４の底部には、それ
ぞれ回収部３０、４０が設けられている。架台１の上部
には、燃焼炉２の内部に空気を送給する給気ブロア５
と、サイクロン４の上部の排気を吸引して燃焼炉２の内
部に返送する返気ブロア６と、二次燃焼炉３の上部の排
気を吸引して燃焼炉２の内部に返送する返気ブロア７と
を備えている。

【００１９】また、架台１に隣接して導入装置８が設置
されている。導入装置８は、架台８０と、架台８０に取
り付けてある貯留タンク８１と、貯留タンク８１の底部
に設けてあるスクリューコンベア８２を備えている。ス
クリューコンベア８２は、燃焼炉２方向へ上り傾斜させ
てあり、その先端部は燃焼炉２の処理物導入部であるシ
ュート２３の開口部に位置させてある。これによって、
貯留タンク８１に貯留した処理物を燃焼炉２の内部に導
入することができる。

【００２０】上記燃焼炉２の構造を説明する。燃焼炉２
は、両端側が窄まった円筒状に形成された金属製のドラ
ム体２０を有している。ドラム体２０の両端側は軸受部
２１、２２により回転可能に軸支されている。処理物導
入側の軸受部２１の上部には、燃焼炉２内部に通じるシ
ュート２３が設けてある。また、軸受部２１には、燃焼
用バーナー２４が設けてある。

【００２１】ドラム体２０の径大部の両端外周部には、
全周にわたりレール２５、２６が設けてある。レール２
５、２６は、モーター（図示省略）により回転駆動され
る四台のローラー２７により受けてあり、ドラム体２０
は回転（転動）することができる。また、ドラム体２０
の内周面には、八枚の耐熱部材２８を周方向に配置し
て、耐熱部材２８の内面の断面形状が正八角形となるよ
うに形成されている。本実施の形態では、耐熱部材２８
として、アルミナセメント、骨材、結合剤等からなる水
硬性キャスタブル、「ＳＥ０８５Ｃ」、「ＨＥ０３１
Ｃ」（商標名：東芝セラミックス株式会社）を使用して
いるが、耐火煉瓦や他のセラミック材料等を採用するこ
ともできる。なお、断面形状は、正八角形に限定される
ものではなく、辺の数が三以上であればよく、互いに辺
の長さの異なる多角形状でもよい。各耐熱部材２８の内
面２８０のうち、ドラム体２０の径大部に対応した部分
は径大部２８１となっている。符号２９は、各耐熱部材
２８の内面２８０の境界線である。また、内面２８０は
平面に限定されず、曲面や凹凸面状に形成することもで
きる。燃焼炉２の内部には、炉内の温度が上がり過ぎた
時に、瞬間的に温度を下げることができる噴霧装置（図
示省略）が設けられている。

【００２２】（作 用）図１ないし図４を参照して焼却
装置の作用を説明する。貯留タンク８１に貯留された、
例えば、処理物である芝草、生ゴミ等の有機廃棄物は、
スクリューコンベア８２によって燃焼炉２内部に導入さ
れる。燃焼炉２は、回転駆動され、内部の処理物は攪拌
される。次に、燃焼用バーナー２４に点火され、給気ブ
ロア５によって炉内に空気が送られ、炉内は加熱され
る。炉内が高温となって、処理物が自燃状態になると、
燃焼用バーナー２４による加熱は停止される。

【００２３】燃焼炉２の内周面には内面２８０の境界線
２９があり、内面２８０の角度はこの境界線２９で急に
変わる。これにより、燃焼炉２が回転したときには、あ
る内面２８０に付着した処理物は、内面２８０の角度が
垂直あるいはそれ以上になる限界点において反転する。
しかし、処理物が反転している内面２８０のすぐ下側の
内面２８０は、円筒ドラム状の燃焼炉の場合と相違し
て、急に緩やかな角度になっているので、この内面２８
０に付着している処理物まで一度に反転されることは防
止あるいは緩和できる。従って、燃焼炉２が同じように
回転していても、円筒ドラム状の燃焼炉と比較して、処
理物の反転の回数を増やすことができ、細かな攪拌が可
能になり、燃焼速度を速めることができる。また、燃焼
炉２の内周面には、耐熱部材２８が配置されており、更
に、燃焼炉内部が高温になりすぎると外れてしまうよう
な攪拌羽根等の突出物は設けられていないので、耐熱性
が向上し、燃焼炉２内部の温度を１３００℃程度まで上
昇させることが可能になり、焼却効率を向上させること
ができる。

【００２４】燃焼炉２の内周面は長さ方向における中間
部分が径大部２８１となっているので、特に余剰汚泥等
のように含水量が多い処理物を焼却する場合において、
燃焼効率に優れている。すなわち、燃焼炉２を回転させ
たときに、処理物は径大部２８１に収まり、径大部２８
１において反転、攪拌される。これによれば、内径が全
長にわたり同じである燃焼炉と比較して、例えば、処理
物が端板側に偏って付着したまま反転、攪拌されないと
いうような状態にはなりにくく、ほぼ均等に攪拌される
ので、結果的に燃焼効率が向上することになる。

【００２５】また、燃焼炉２内で発生する炭素粉や可燃
ガスを二次燃焼炉３で燃焼させ、更に残さ物をサイクロ
ン４で処理して、その一部を回収する。これによって、
サイクロン４で回収したものと燃焼炉２や二次燃焼炉３
に残った残さ物と合わせても、その量は僅かになり、処
理物の減量率を高めることができる。

【００２６】なお、本明細書で使用している用語と表現
はあくまで説明上のものであって、限定的なものではな
く、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するもの
ではない。また、本発明は図示の実施の形態に限定され
るものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形
が可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上記構成を備え、次の効果を有
する。 （ａ）請求項１記載の焼却装置は、回転式の燃焼炉の内
周面が多面形状または実質的に多面形状に形成されてい
るので、燃焼炉を回転させたときに処理物の攪拌が細か
く行われる。すなわち、燃焼炉が一般的な円筒ドラム状
の場合は、内周面に境界部がなく角度が連続的に変わる
ので、燃焼炉が回転したときには、内周面に付着した処
理物は内周面の角度が垂直あるいはそれ以上になる限界
点において、一度にかつ大量に反転する傾向がある。こ
れに対し、本発明の燃焼炉の場合は、内周面に面の境界
部があり、面の角度はこの境界部で急に変わる。これに
より、燃焼炉が回転したときには、内周面のある面に付
着した処理物は、面の角度が垂直あるいはそれ以上にな
る限界点において反転するが、処理物が反転している面
のすぐ下側の面は、円筒ドラム状の燃焼炉の場合と相違
して、急に緩やかな角度になっているので、この面に付
着している処理物まで一度に反転されることは防止ある
いは緩和できる。従って、燃焼炉が同じように回転して
いても、円筒ドラム状の燃焼炉と比較して、処理物の反
転の回数を増やすことができ、細かな攪拌が可能にな
り、燃焼速度を速めることができる。また、燃焼炉の内
周面には、燃焼炉内部が高温になりすぎると外れてしま
うような攪拌羽根等の突出物は設けられていないので、
燃焼炉内部の温度を焼却効率が高い高温にまで上昇させ
ることが可能になる。

【００２８】（ｂ）請求項２記載の焼却装置は、回転式
の燃焼炉の内周面の断面形状が多角形状または実質的に
多角形状に形成されているので、上記第１の発明に係る
焼却装置と同様に、内周面に面の境界部があり、面の角
度はこの境界部で急に変わる。これにより、燃焼炉が回
転したときには、内周面のある面に付着した処理物は、
面の角度が垂直あるいはそれ以上になる限界点において
反転するが、処理物が反転している面のすぐ下側の面
は、円筒ドラム状の燃焼炉の場合と相違して、急に緩や
かな角度になっているので、この面に付着している処理
物まで一度に反転されることは防止あるいは緩和でき
る。従って、燃焼炉が同じように回転していても、円筒
ドラム状の燃焼炉と比較して、処理物の反転の回数を増
やすことができ、細かな攪拌が可能になり、燃焼速度を
速めることができる。また、燃焼炉の内周面には、燃焼
炉内部が高温になりすぎると外れてしまうような攪拌羽
根等の突出物は設けられていないので、燃焼炉内部の温
度を焼却効率が高い高温にまで上昇させることが可能に
なる。

【００２９】（ｃ）請求項３記載の焼却装置は、燃焼炉
の内周面側が耐熱部材で形成されているので、耐熱性が
向上し、燃焼炉内部の温度を１３００℃程度まで上昇さ
せることが可能になり、焼却効率を向上させることがで
きる。

【００３０】（ｄ）請求項４記載の焼却装置は、燃焼炉
の内周面は長さ方向における一部が径大に形成されてい
るので、特に余剰汚泥等のように含水量が多い処理物を
焼却する場合において、燃焼効率に優れている。すなわ
ち、燃焼炉を回転させたときに、処理物は径大部に収ま
り、径大部において反転、攪拌される。これによれば、
内径が全長にわたり同じである燃焼炉と比較して、例え
ば、処理物が端板側に偏って付着したまま反転、攪拌さ
れないというような状態にはなりにくく、ほぼ均等に攪
拌されるので、結果的に燃焼効率が向上することにな
る。

【００３１】（ｅ）請求項５記載の焼却装置は、燃焼炉
へ処理物を導入する導入装置と、二次燃焼炉と、サイク
ロンとを備えているので、焼却処理による処理物の減量
率を高めることができる。すなわち、導入装置によって
処理物を燃焼炉へ導入し、処理物を燃焼炉によって焼却
し、燃焼炉内で発生する炭素粉や可燃ガスを二次燃焼炉
で燃焼させ、更に残さ物をサイクロンで処理して、その
一部を回収する。これによって、サイクロンで回収した
ものと燃焼炉や二次燃焼炉に残った残さ物と合わせて
も、その量は僅かになり、処理物の減量率を高めること
ができる。

【００３２】（ｆ）請求項６記載の焼却方法は、内周面
が実質的に多面形状または内周面の断面形状が実質的に
多角形状の回転式の燃焼炉を回転させて処理物を攪拌し
ながら燃焼させるステップを含んでいるので、処理物は
内周面に面の境界部があり、面の角度が境界部で急に変
わる燃焼炉で攪拌されることになる。そして、燃焼炉が
回転したときには、内周面のある面に付着した処理物
は、面の角度が垂直あるいはそれ以上になる限界点にお
いて反転するが、処理物が反転している面のすぐ下側の
面は、円筒ドラム状の燃焼炉の場合と相違して、急に緩
やかな角度になっているので、この面に付着している処
理物まで一度に反転されることは防止あるいは緩和でき
る。従って、燃焼炉が同じように回転していても、円筒
ドラム状の燃焼炉と比較して、処理物の反転の回数を増
やすことができ、細かな攪拌が可能になり、燃焼速度を
速めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却装置の正面図。

【図２】図１に示す焼却装置の平面図。

【図３】燃焼炉の縦断面図。

【図４】燃焼炉の横断面図。

【符号の説明】

Ａ 焼却装置 １ 架台 ２ 燃焼炉 ２０ ドラム体 ２１、２２ 軸受部 ２３ シュート ２４ 燃焼用バーナー ２５、２６ レール ２７ ローラー ２８ 耐熱部材 ２８０ 内面 ２９ 境界線 ３ 二次燃焼炉 ３０ 回収部 ４ サイクロン ４０ 回収部 ５ 給気ブロア ６ 返気ブロア ７ 返気ブロア ８ 導入装置 ８０ 架台 ８１ 貯留タンク ８２ スクリューコンベア

【手続補正書】

【提出日】平成９年６月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢＥ Ｆ２３Ｍ 5/00 Ｆ２３Ｍ 5/00 Ｈ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却装置であって、 回転式の燃焼炉(2) を備えており、 上記燃焼炉(2) は、内周面が多面形状または実質的に多
   面形状に形成されていることを特徴とする、 焼却装置。
2. 【請求項２】 焼却装置であって、 回転式の燃焼炉(2) を備えており、 上記燃焼炉(2) は、内周面の断面形状が多角形状または
   実質的に多角形状に形成されていることを特徴とする、 焼却装置。
3. 【請求項３】 上記燃焼炉(2) は、内周面側が耐熱部材
   (28)で形成されていることを特徴とする、 請求項１または２記載の焼却装置。
4. 【請求項４】 上記燃焼炉(2) の内周面は、長さ方向に
   おける一部が径大に形成されていることを特徴とする、 請求項１、２または３記載の焼却装置。
5. 【請求項５】 上記燃焼炉(2) へ処理物を導入する導入
   装置(8) と、 二次燃焼炉(3) と、 サイクロン(4) と、 を備えたことを特徴とする、 請求項１、２、３または４記載の焼却装置。
6. 【請求項６】 焼却方法であって、 内周面が実質的に多面形状または内周面の断面形状が実
   質的に多角形状の回転式の燃焼炉(2) を回転させて処理
   物を攪拌しながら燃焼させるステップを含むことを特徴
   とする、 燃焼方法。