JPH1047637A - 噴射可能廃油焼却システムと噴射不能廃油焼却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃油を無煙、無臭で完全焼却する。 【解決手段】 霧状に噴射可能な廃油４１が循環する廃
油タンク１３、補助燃料容器２３、焼却炉１、制御部２
７からなり、焼却炉は、下向きに旋回する空気を送られ
る上燃焼室４ａ、逆向きに旋回する空気を送られ、噴射
ノズル１０で廃油を、給油パイプ１１で補助燃料４２を
送られる下燃焼室を備え、制御部は、焼却初期に補助燃
料を、混合燃焼温度で廃油と補助燃料を、完全焼却温度
で廃油を燃焼させる。噴射不能な廃油は、噴射ノズルに
替わる注入パイプで高粘度用ポンプを介して下燃焼室の
加熱板に送り、焼却初期は補助燃料で、完全焼却温度で
加熱した加熱板で廃油を溶かしつつ補助燃料と混合燃焼
させる。下燃焼室の火炎は上燃焼室の下向き旋回気流で
押さえらるので、高温で廃油が焼却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のエンジ
ンオイルなどの潤滑油、水溶性或いは不水溶性切削油
剤、食用油等の廃油、とくに多量の水分が混入した廃
油、又は、油滓などの砂状の固形物やグリ−スなど高粘
度の廃油を、無煙、無臭で完全に焼却させるための装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼却しようとする廃油は、異なる成分の
廃油が混合されている場合が殆どであり、又、多量の水
分が混入しているものが多く、完全焼却に著しく困難を
きたしていた。とくに多量の水分が混入した廃油は、燃
焼させても温度が上がらないため、完全に焼却すること
が極めて困難であった。そこで、低温のままで長時間か
けて焼却したり、灯油、重油、プロパンガスなど、多量
の補助燃料を必要としていた。

【０００３】しかし、最も発生量が多い３００℃ないし
７００℃の範囲を含む、８００℃以下の低温で廃油を燃
焼させると、猛毒のダイオキシンが発生して危険であ
り、又、補助燃料を多量に使用すると多額のコストを要
することになる。

【０００４】又、油滓のような砂状の固形物が混じった
廃油、グリ−スのような高粘度の廃油は、そのままでは
着火さえせず、バ−ナの火炎を吹きつけるとはじめて燃
焼するが、火炎を遠ざけると直ちに燃焼が止まってしま
う。そのため、このような高粘度の廃油はこれまで投棄
する以外に処理方法が見当たらなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、最小限の補助燃料を使用するだけで、多
量の水分が混入した比較的低粘度の霧状に噴射できる廃
油や、霧状に噴射できないような廃油でも、ダイオキシ
ンをはじめとする有害物質を排出させない高温により、
無煙、無臭で完全に焼却することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の特徴は次の点
にある。まず、霧状に噴射できる比較的低粘度の廃油の
焼却システムは、廃油を収容する廃油タンクと、補助燃
料を収容する補助燃料容器と、焼却炉と、制御部とから
構成される。

【０００７】廃油タンクは、底部から下方へ突設した水
溜と廃油タンクの上部と水溜とを、ポンプ、三方弁を介
して、廃油タンク内の廃油が循環可能に接続されて、廃
油タンク内を攪拌する上攪拌羽根と、水溜内を攪拌する
下攪拌羽根とが設けられている。

【０００８】焼却炉は、外筒と内筒との間は隔壁により
上下に二分されて、それぞれ加圧空気を送り込まれる上
空気室と下空気室とを形成し、隔壁付近から上方の外側
へ斜降する円錐台筒状の上内筒の内部は上燃焼室を、隔
壁付近から下方の円筒状の下内筒の内部は下燃焼室を形
成している。

【０００９】そして、上内筒には上燃焼室へ送られる空
気を下向きに旋回させる上噴気孔群を、下内筒には下燃
焼室へ送られる空気を前記方向と逆方向へ旋回させる下
噴気孔群を設けるとともに、三方弁を介して送られた廃
油を下燃焼室へ高圧空気で霧状にして噴射する噴射ノズ
ルと、補助燃料容器から送られた補助燃料を下燃焼室へ
送る補助燃料パイプとが設けられている。

【００１０】制御部は、温度センサの検出した下燃料室
の温度信号により、廃油焼却初期では補助燃料を燃焼さ
せ、混合燃焼温度に達すると廃油と補助燃料との混合燃
焼をさせたのち、完全焼却温度に達すると廃油のみを燃
焼させ、完全焼却温度以下になると前記混合燃焼をさせ
て完全焼却温度を維持させる。

【００１１】又、霧状に噴射できない廃油の焼却システ
ムは、廃油を収容する廃油タンクと、補助燃料を収容す
る補助燃料容器と、焼却炉と、制御部とから構成され
る。

【００１２】廃油タンクには、廃油タンク内を攪拌する
攪拌羽根が設けられており、焼却炉の構成は前記と同様
であるが、廃油タンクから高圧ポンプを介して廃油を下
燃焼室へ送る注入パイプと、注入パイプの排出口の下に
加熱板と、補助燃料容器から送られた燃料を下燃焼室へ
送る補助燃料パイプとが設けられている。

【００１３】又、制御部は、温度センサの検出した下燃
料室の温度信号により、廃油焼却初期では補助燃料を燃
焼させ、完全焼却温度に達すると廃油と補助燃料との混
合燃焼をさせて完全焼却温度を維持させる。

【００１４】

【発明の実施の形態】まず、この発明で利用する焼却炉
１について説明する。この焼却炉１は、本発明者が開発
し、先に「廃プラスチック等の燃焼方法とこれに用いる
装置」の名称で特許出願した（特開平７−２７３１
７）、「廃プラスチック等の燃焼装置」を利用したもの
である。

【００１５】この発明を実施するための装置を、図２に
より説明すると、２は外筒で、外側へ斜降する円錐台筒
状の上外筒２ａと、円筒状の下外筒２ｂとからなる。３
は内筒で、外側へ斜降する円錐台筒状の上内筒３ａと、
円筒状の下内筒３ｂとから構成される。この上内筒３ａ
の内部は上燃焼室４ａを、下内筒３ｂの内部は下燃焼室
４ｂを形成する。

【００１６】５ａは上内筒３ａに一定間隔で貫設された
上噴気孔、５ｂは下内筒３ｂに一定間隔で貫設された下
噴気孔で、上燃焼室４ａの旋回気流と逆向きの旋回気流
を形成させるものである。図２及び図３に示すように、
上噴気孔５ａ群は、上燃焼室４ａへ向かって空気が下向
きに、かつ左旋回するよう貫設されており、又図２、図
４で示すように、下噴気孔５ｂ群は、下燃焼室４ｂへ向
かって空気が水平方向に、かつ右旋回するよう貫設され
ている点に特徴がある。勿論上下燃焼室４ａ、４ｂで空
気が前記と逆方向へ旋回するよう、上下噴気孔５ａ、５
ｂを設けてもよい。

【００１７】これら上下噴気孔５ａ、５ｂの数及び配置
は任意であり、焼却炉１の容量等によって適宜選択でき
る。例えば、同一円周上に配設するかわりに、螺旋状に
配設してもよい。上噴気孔５ａの下向き角度も同様に適
宜選択できる。

【００１８】６は隔壁であって、上下燃焼室４ａ、４ｂ
の境目付近との間に設けられ、上外筒２ａと上内筒３ａ
との間には上空気室７ａが、又下外筒２ｂと下内筒３ｂ
との間には下空気室７ｂが形成される。８は上空気室７
ａ、及び上燃焼室４ｂを閉塞する、開閉自在な蓋であ
る。９ａは上空気室７ａへ送風する上送風機、９ｂは下
空気室７ｂへ送風する下送風機である。なお、上内筒３
ａの上部は開放されている。

【００１９】図１により、霧状に噴射可能な廃油４１の
焼却システムについて説明すると、焼却炉１には、後述
する廃油を下燃焼室４ｂへ噴射する噴射ノズル１０と、
灯油を下燃焼室４ｂの底部へ供給する給油パイプ１１
が、又、下燃焼室４ｂの温度を検出する熱電対などの温
度センサ１２がそれぞれ取付けられている。

【００２０】１３は廃油タンクで、底部には水溜１４が
下方へ突設されている。１５は廃油４１の投入口、１６
は投入口１５に設けられたネットなどのフィルタであ
る。１７は上攪拌羽根、１８は下攪拌羽根で、ともにモ
−タ１９により駆動され、上攪拌羽根１７は廃油タンク
１３内を、又、下攪拌羽根１８は水溜１４内を攪拌す
る。

【００２１】２０は循環パイプで、水溜１４と廃油タン
ク１３の上部とは、ポンプ２１、電動式の三方弁２２を
介して、この循環パイプ２０より接続されている。前記
噴射ノズル１０は、この三方弁２２を介して循環パイプ
２０に接続されている。ポンプ２１には、廃油４１の燃
焼状態に応じて、噴射ノズル１０への廃油４１の供給量
を調整容易な可変容量ポンプを用いるのが好ましい。

【００２２】２３は補助燃料の灯油４２を収容した、補
助燃料容器の灯油タンクで、ポンプ２４、手動開閉弁２
５を介して給油パイプ１１に接続されている。ポンプ２
４は、始動、停止動作の応答性に優れた電磁ポンプを用
いるのがよい。前記灯油タンク２３は、補助燃料が重油
であれば重油タンク、プロパンガスであればボンベなど
となる。

【００２３】２６はタ−ボファンを用いた高圧送風機
で、噴射ノズル１０へ高圧空気を送り、廃油タンク１３
から送られた廃油４１を、霧状にして下燃焼室４ｂ内へ
噴射する。

【００２４】２７は制御部であって、温度センサ１２が
検出した下燃焼室４ｂの温度に基づき、三方弁２２の切
替え、ポンプ２１、２４の作動を制御する。

【００２５】廃油４１の燃焼は次のように行われる。廃
油タンク１３では、三方弁２２が循環パイプ２０を開く
とともに、廃油タンク１３側のタンクが作動し、上下攪
拌羽根１７、１８により廃油４１が攪拌されながら、廃
油タンク１３内を循環する。一方、灯油タンク２３側の
ポンプ２４が作動して、下燃焼室４ｂ内へ灯油４２が送
られて灯油４２の燃焼が始まる。

【００２６】ここで、廃油タンク１３に水溜１４を設け
ているので、多量の水分が混入した廃油或いは水が、比
重の違いから水溜１４に溜まる。そこで、これを下攪拌
羽根１８で攪拌して循環パイプ２０を経て廃油タンク１
３へ戻すとともに、異なる成分の廃油を上攪拌羽根１７
で攪拌し、循環パイプ２０を経て廃油タンク１３へ戻す
ことを繰り返し、廃油タンク１３内の廃油４１の均一化
を図る。均一化された廃油４１の燃焼が安定になり、完
全焼却をしやすい。

【００２７】灯油４２の燃焼による下燃焼室４ｂ内の温
度が、混合燃焼温度である８２０℃に上昇すると、温度
センサ１２がこの温度を検出し、三方弁２２が切り替わ
って循環パイプ２０が閉じるとともに、噴射ノズル１０
へ廃油４１が送られて下燃焼室４ｂ内で廃油４１の燃焼
が始まる。

【００２８】廃油４１の焼却初期には、廃油４１と灯油
４２との混合燃焼が行われるが、次第に下燃焼室４ｂの
温度が上昇して、８５０℃の完全焼却温度に達したこと
を温度センサ１２が検出すると、ポンプ２４が自動停止
し、廃油４１のみの燃焼となる。但し、廃油４１中に多
量の水分が混入していたり、廃油４１が難燃性であるな
どの原因で、下燃焼室４ｂ内の温度が完全焼却温度にな
らない場合、或いは何らかの原因で燃焼中に温度が下が
った場合には、自動的にポンプ２４が作動して灯油４２
を下燃焼室４ｂへ送り、廃油４１との混合燃焼を行ない
ながら、下燃焼室４ｂの温度を完全焼却温度の８５０℃
に保つ。

【００２９】なお、廃油の性状によって前記混合燃焼温
度、完全焼却温度は異なるが、実験の結果では、下燃焼
室４ｂ内に於ける混合燃焼温度は７００℃ないし８５０
℃未満の範囲にあり、又、完全焼却温度は８５０℃以上
である。

【００３０】ここで、焼却炉１内に於ける燃焼について
説明すると、上燃焼室４ａでは下向きの旋回気流が降下
するが、下燃焼室４ｂでは着火して発生する廃油４１の
火炎は、逆旋回気流により旋回火炎となって上昇する。

【００３１】互いに逆旋回する降下気流と上昇火炎は隔
壁６付近で衝突混合し、未燃焼ガスは降下する左旋回気
流によって上昇を押さえられて滞留時間が長くなり、降
下気流により新鮮空気を補給されながら、未燃焼ガスが
高温旋回火炎流の高温域にさらされて、一層の燃焼が促
進されて完全燃焼する。

【００３２】なお、補助燃料としては灯油の他、重油、
プロパンガス、ＬＰガスなども使用できるが、灯油が経
済的であるうえ、燃焼装置が簡単ですみ、又有害ガスの
排出が少ないので、補助燃料として適している。

【００３３】次に、油滓など砂状の固形物が混入してい
たり、グリ−スなど高粘度の廃油など、霧状に噴射がで
きない廃油の焼却システムを、図５により説明する。な
お、前記低粘度廃油の燃焼システムと重複するものは、
同一記号を用いる。

【００３４】焼却炉１には、噴射ノズル１０に替えて、
注入パイプ２８を排出口が下燃焼室４ｂ内に位置するよ
う取付ける。２９は加熱板で、注入パイプ２８の排出口
の直下に設置される。給油パイプ１１は、ポンプ２４を
介して図外灯油タンクに、温度センサ１２は図外制御部
に、それぞれ接続されている。

【００３５】廃油タンク１３には、廃油４１′が高粘度
であったり、砂状の固形物が混入していたりするため循
環させることができないので、循環パイプは設けられて
いない。又、水溜も設けられていない。１７、１８′は
上下の攪拌羽根、３０はダンパなどの開閉器、３１は開
閉器３０に接続する高粘度用ポンプで、例えばスネ−ク
ポンプなどの高粘度用高圧定量ポンプを用いている。廃
油４１′は、高圧ポンプ３１により注入パイプ２８へ送
られ、加熱板２９上に排出される。

【００３６】そこで、燃焼初期には、給油パイプ１１か
ら送られた灯油４２に点火して、加熱板２９を加熱し、
下燃焼室４ｂの温度が完全焼却温度の８５０℃に達する
と、廃油４１′を加熱板２９上に排出させる。固形物や
高粘度の廃油４１′は溶けて加熱板２９から滴下しつ
つ、灯油４２の熱で着火し、完全焼却温度の８５０℃以
上を維持しながら、無臭、無煙で完全焼却される。

【００３７】

【発明の効果】霧状に噴射可能な廃油の場合、初期には
灯油などの補助燃料の燃焼により焼却炉内の温度を上
げ、混合燃焼温度に達すると循環させながら攪拌した廃
油を噴射して発火させ、旋回上昇する火炎を旋回下降気
流で押さえながら高温で燃焼させるので、水分が多量に
混合した廃油でも、無臭、無煙で完全焼却できる。

【００３８】焼却炉内の温度低下にも、補助燃料と廃油
との混合燃焼で温度を上昇させて所定温度を維持でき
る。

【００３９】霧状に噴射不能な廃油の場合は、補助燃料
で加熱板で加熱し、溶かして滴下させながら補助燃料の
熱で着火させて燃焼させるので、従来困難であった固形
物の混入した廃油ややグリ−スの廃油などでも完全焼却
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】霧状に噴射可能な廃油の焼却シテスムの配置図
である。

【図２】焼却炉の詳細縦断面図である。

【図３】上燃焼室と上噴気孔との配設を示す横断面図で
ある。

【図４】下燃焼室と下噴気孔との配設を示す横断面図で
ある。

【図５】霧状に噴射不能な廃油の焼却システムの要部配
置図である。

【符号の説明】

１ 焼却炉 ４ａ 上燃焼室 ４ｂ 下燃焼室 ６ 隔壁 １０ 噴射ノズル １１ 給油パイプ １２ 温度センサ １３ 廃油タンク １４ 水溜 ２０ 循環パイプ ２１ ポンプ ２３ 灯油タンク ２７ 制御部 ２８ 注入パイプ ２９ 加熱板 ３１ 高粘度用ポンプ ４１、４１′ 廃油 ４２ 灯油

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 霧状に噴射可能な廃油を収容する廃油タ
   ンクと、補助燃料を収容する補助燃料容器と、焼却炉
   と、制御部とから構成され、廃油タンクは、底部から下
   方へ突設した水溜と廃油タンクの上部と水溜とを、ポン
   プ、三方弁を介して、廃油タンク内の廃油が循環可能に
   接続されて、廃油タンク内を攪拌する上攪拌羽根と、水
   溜内を攪拌する下攪拌羽根とが設けられており、焼却炉
   は、外筒と内筒との間は隔壁により上下に二分されて、
   それぞれ加圧空気を送り込まれる上空気室と下空気室と
   を形成し、隔壁付近から上方の外側へ斜降する円錐台筒
   状の上内筒の内部は上燃焼室を、隔壁付近から下方の円
   筒状の下内筒の内部は下燃焼室を形成しており、上内筒
   には上燃焼室へ送られる空気を下向きに旋回させる上噴
   気孔群を、下内筒には下燃焼室へ送られる空気を前記方
   向と逆方向へ旋回させる下噴気孔群を設けるとともに、
   三方弁を介して送られた廃油を下燃焼室へ高圧空気で霧
   状にして噴射する噴射ノズルと、補助燃料容器から送ら
   れた補助燃料を下燃焼室へ送る補助燃料パイプとが設け
   られ、制御部は、温度センサの検出した下燃料室の温度
   信号により、廃油焼却初期では補助燃料を燃焼させ、混
   合燃焼温度に達すると廃油と補助燃料との混合燃焼をさ
   せたのち、完全焼却温度に達すると廃油のみを燃焼さ
   せ、完全焼却温度以下になると前記混合燃焼をさせて完
   全焼却温度を維持させる噴射可能廃油焼却システム。
2. 【請求項２】 混合燃焼温度は、７００℃ないし８５０
   ℃未満であり、完全焼却温度は８５０℃以上である請求
   項１の噴射可能廃油焼却システム。
3. 【請求項３】 霧状に噴射不能な廃油を収容する廃油タ
   ンクと、補助燃料を収容する補助燃料容器と、焼却炉
   と、制御部とから構成され、廃油タンクには、廃油タン
   ク内を攪拌する上攪拌羽根と下攪拌羽根とが設けられて
   おり、焼却炉は、外筒と内筒との間は隔壁により上下に
   二分されて、それぞれ加圧空気を送り込まれる上空気室
   と下空気室とを形成し、隔壁付近から上方の外側へ斜降
   する円錐台筒状の上内筒の内部は上燃焼室を、隔壁付近
   から下方の円筒状の下内筒の内部は下燃焼室を形成して
   おり、上内筒には上燃焼室へ送られる空気を下向きに旋
   回させる上噴気孔群を、下内筒には下燃焼室へ送られる
   空気を前記方向と逆方向へ旋回させる下噴気孔群を設け
   るとともに、廃油タンクから高圧ポンプを介して廃油を
   下燃焼室へ送る注入パイプと、注入パイプの排出口の下
   に加熱板と、補助燃料容器から送られた燃料を下燃焼室
   へ送る補助燃料パイプとが設けられ、制御部は、温度セ
   ンサの検出した下燃料室の温度信号により、廃油焼却初
   期では補助燃料を燃焼させ、完全焼却温度に達すると廃
   油と補助燃料との混合燃焼をさせて完全焼却温度を維持
   させる噴射不能廃油焼却システム。
4. 【請求項４】 完全焼却温度は、８５０℃以上である請
   求項３の噴射不能廃油焼却システム。