JPH1073217A - 廃棄物処理設備 - Google Patents
廃棄物処理設備Info
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- JPH1073217A JPH1073217A JP8232166A JP23216696A JPH1073217A JP H1073217 A JPH1073217 A JP H1073217A JP 8232166 A JP8232166 A JP 8232166A JP 23216696 A JP23216696 A JP 23216696A JP H1073217 A JPH1073217 A JP H1073217A
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Abstract
渣の溶融処理速度を向上できる廃棄物処理設備を提供す
る。 【解決手段】 乾留残渣6を燃焼処理する燃焼室5を有
する廃棄物処理設備であって、燃焼室5の内部に投入し
た乾留残渣6に燃焼用空気11を供給する空気供給機構
Kと、乾留残渣6の一部を水蒸気12との水性ガス化反
応によって処理すべく乾留残渣6に対して水蒸気12を
供給する水蒸気供給機構Hとを備えている。
Description
理する燃焼室を有する廃棄物処理設備に関する。
ば表面溶融炉の場合には、図4に示すごとく、当該表面
溶融炉R内に投入された乾留残渣6を燃焼処理するの
に、天井部1の中央部に備えた燃焼バーナー8から灯油
などの燃料を噴射すると共に、内筒2の内側側面から助
燃空気12を供給することで前記燃料を燃焼させ、その
輻射熱を利用して焼却灰等を溶融処理していた。
焼による方法によれば次のような問題があった。即ち、
上記従来の廃棄物溶融炉Rにおいては、既に焼却処理さ
れた焼却灰等を輻射熱で溶融処理するから、助燃空気1
2は燃焼バーナー8の熱を効率よく溶融物に伝えるよう
に噴き出す形式であった。しかしながら、溶融処理する
廃棄物の中には未燃焼の炭素を含んで自燃性を有するも
のが混在する場合があり、さらには、自燃性を有する廃
棄物を積極的に表面溶融炉Rを用いて溶融処理したい場
合がある。このような場合には、前記燃焼バーナー8の
輻射熱に加え、高温化した前記廃棄物に燃焼用の空気を
吹き付けるように供給して溶融速度を向上させることが
考えられる。ただし、自燃性を有する前記廃棄物が例え
ば乾留残渣である場合には、その粒径は50mm程度或
いはそれ以上あるのが普通であるから、たとえ燃焼用空
気を供給しながら処理を行うにしても前記乾留残渣の中
心部分まで完全に溶融するにはある程度の時間を必要と
し、溶融処理速度の向上を図るにもある程度の限界があ
った。
点を解消し、未燃焼の炭素を含み、自燃性を有する乾留
残渣の溶融処理速度を向上できる廃棄物処理設備を提供
することにある。
したごとく、乾留残渣の一部を水蒸気との水性ガス化反
応によって処理すべく前記乾留残渣に対して水蒸気を供
給する水蒸気供給機構を備えて構成することができる。 (作用・効果)本構成の廃棄物処理設備によれば、乾留
残渣の処理を従来の燃焼用空気などによる燃焼処理に加
えて、水蒸気を用いた水性ガス化反応により乾留残渣中
の未燃焼の炭素を処理するから、乾留残渣の処理効率を
向上させることができる。
求項2に記載したごとく表面溶融炉に形成し、当該表面
溶融炉の燃焼室に臨む乾留残渣の環状堆積部分に対し
て、燃焼用空気を供給する空気供給機構と水蒸気を供給
する水蒸気供給機構とを備えた構成にすることができ
る。 (作用・効果)本構成の表面溶融炉では自燃性を有する
乾留残渣を処理する。このように自燃性を有する乾留残
渣を溶融させるためには、従来の表面溶融炉のごとく燃
焼バーナーの輻射熱が利用できるのは勿論であるが、こ
の他に、高温化された乾留残渣に燃焼用空気を供給すれ
ば乾留残渣は自燃し、さらに、水蒸気を供給すれば乾留
残渣中の未燃焼の炭素との水性ガス化反応が生じるから
乾留残渣の処理をさらに促進させることができる。
請求項3に記載したごとく、前記空気供給機構と前記水
蒸気供給機構とを、前記天井部に設けて構成してもよ
い。 (作用・効果)本構成であれば、前記空気供給機構と前
記水蒸気供給機構とが簡単に構成できる。
いては、請求項4に記載したごとく、前記空気供給機構
を空気供給路を前記内筒自身の内部に貫通形成すると共
に、前記空気供給路のうち前記乾留残渣に対する空気出
口を前記内筒の下端部に形成するものであってもよい。 (作用・効果)本構成であれば燃焼反応が起こる溶融面
への均一な吹込みができ、空気出口から供給される燃焼
用空気が他の無関係な部分に飛散するのを抑制して燃焼
用空気の多くを乾留残渣の自燃に利用できる。よって、
燃焼用空気の供給量を必要最小限に留めることができ、
燃焼用空気の使用効率を高めることができる。また、燃
焼用空気の量を必要最小限に留めることができれば、当
該燃焼用空気によって燃焼室内部が冷却されるという不
都合を回避することもできる。
請求項5に記載したごとく、前記水蒸気供給機構を水蒸
気供給路を前記内筒自身の内部に貫通形成すると共に、
前記水蒸気供給路のうち前記乾留残渣に対する水蒸気出
口を前記内筒の下端部に形成するものであってもよい。 (作用・効果)本構成によれば、上記構成4と同様に水
蒸気の供給量を必要最小限に留め、水蒸気の使用効率を
高めることができると共に、余分な水蒸気の供給を低減
できれば水蒸気によって燃焼室内部が冷却される不都合
を回避できる。
蒸気供給機構は、請求項6に記載したごとく、水蒸気供
給路を前記外筒から当該外筒の内方側であって乾留残渣
の内部に突出する状態に形成すると共に、前記水蒸気供
給路に対する水蒸気入口を前記外筒の外方に開口させ、
乾留残渣に対する水蒸気出口を前記水蒸気供給路の突出
側先端部に開口させて水蒸気を乾留残渣の内部に供給す
るよう構成することができる。 (作用・効果)水蒸気供給機構を本構成にすることで乾
留残渣の内部から前記燃焼室に向けて水蒸気を供給する
から、燃焼室内に面して溶融状態となっている乾留残渣
の裏側部分に水蒸気を確実に供給することができ、燃焼
用空気による溶融処理に先立って乾留残渣の一部を処理
することができる。つまり、燃焼室側から水蒸気を供給
する場合には、既に溶融している乾留残渣の存在によっ
て水蒸気が未燃焼の乾留残渣部分に到達しないこと場合
があって、燃焼用空気による燃焼反応部分をいたずらに
冷却するおそれがある。しかし、本構成のごとく水性ガ
ス化反応を生じさせる領域と燃焼反応を生じさせる領域
とを区別すれば、夫々の処理効率を最適なものにするこ
とができる。
づいて説明する。
ば図1に示すごとく表面溶融炉Rを備えて構成すること
ができる。当該表面溶融炉Rは、天井部1および当該天
井部1の周囲から垂下した内筒2からなる固定部Aと、
前記内筒2に対して同軸芯の状態に前記内筒2の外方に
位置する外筒3および当該外筒3の下端部に連接する底
板4とからなる回転部Bとを備えている。さらに、前記
内筒2の内側に燃焼室5が形成されており、前記内筒2
と前記外筒3との間が、乾留残渣6を充填状態で自重落
下させる環状供給路7となっていて、当該環状供給路7
の下端は前記燃焼室5に連通している。前記外筒3は回
転軸芯Xの回りに回転自在であり、乾留残渣6を前記内
筒2の全周に亘って均等に供給する。前記環状供給路7
を抜けて前記燃焼室5の内部に移動した前記乾留残渣6
は、図1に示すごとく前記内筒2の下端部から下方に向
けてすり鉢状の表面を形成して堆積する。
燃焼バーナー8を設けてある。当該燃焼バーナー8から
は灯油や各種の可燃ガス等が燃焼室5内に供給される。
一方、この灯油等を燃焼すべく、助燃空気9が前記内筒
2に設けた助燃空気供給装置10から供給される。この
助燃空気供給装置10は、前記内筒2の下端部全周に亘
って分散配置されている。当該助燃空気9の吹き付け方
向は、灯油等が燃焼した炎が前記燃焼室5内に留まるよ
う略水平方向に設定してある。ただし、前記燃焼室5の
径方向に対しては、前記助燃空気9が前記燃焼室5内で
旋回流を形成できるよう所定の角度を設けてある。これ
により、前記燃焼バーナー8の燃焼炎の形状を前記燃焼
室5内で均等に維持できる等の利点が得られる。前記表
面溶融炉Rの立上げに際しては、前記燃焼バーナー8の
燃焼炎の輻射熱によって燃焼室5内の温度がおよそ13
00℃に高められ、前記乾留残渣6の溶融処理が開始さ
れる。
に設けた燃焼バーナー8に加えて、燃焼室5の内部に投
入した乾留残渣6に燃焼用空気11を吹き付け供給する
空気供給機構Kと、前記乾留残渣6の一部を水蒸気との
水性ガス化反応によって処理すべく乾留残渣6に対して
水蒸気12を供給する水蒸気供給機構Hとを備えてあ
る。そして、本発明の表面溶融炉Rは、前記空気供給機
構Kと前記水蒸気供給機構Hとを、前記燃焼バーナー8
の運転と併用する点に、あるいは、前記燃焼バーナー8
の運転を停止した状態で使用する点に特徴を有する。以
下、夫々の機構について説明する。
理する廃棄物が乾留残渣6のごとく自燃性を有するもの
である場合には、前記燃焼バーナー8で高温化された乾
留残渣6に燃焼用空気11を供給するだけで乾留残渣6
を燃焼処理することができる。この燃焼用空気11によ
る乾留残渣6の処理過程は次のとおりである。 C + O2 → CO2 + 393.5 kJ/mol ─── 2C + O2 → 2CO + 221.2 kJ/mol ─── 乾留残渣6中の炭素成分は、式および式のごとく酸
素と反応して二酸化炭素あるいは一酸化炭素となる。こ
のうち、式の反応で生じた一酸化炭素はさらに式の
ごとく酸素と反応して二酸化炭素となる。式は式と
式とから求めることができる。 2CO + O2 → 2CO2 + 565.8 kJ/mol ─── 何れの反応過程を経るにせよ上記燃焼反応は発熱反応で
あり、一旦燃焼反応が開始されると順次反応が進行し易
くなる。以上のごとく、本構成であれば、従来の燃焼バ
ーナー8のみによる処理に比べて乾留残渣6を効率的に
処理することができる。
廃棄物処理設備では、上記空気供給機構Kに加えて水蒸
気供給機構Hを設けてある。つまり、乾留残渣6に含ま
れる炭素成分の処理効率を向上すべく、これまでの燃焼
用空気11による燃焼処理だけでなく、水蒸気12と炭
素成分との間で水性ガス化反応を生じさせるものであ
る。以下に、水性ガス化反応のプロセスを示す。 C + H2O → CO + H2 − 130.8 kJ/mol ─── 当該水性ガス化反応は、およそ800〜1000℃の温
度域あるいはこれ以上の温度域で生じる吸熱反応であ
る。ただし、式で生成される一酸化炭素もこのあと燃
焼処理されるから、当該燃焼反応をも加えると式+2
×式よりさらに次式が得られる。 2C + 2H2O + O2 → 2CO2 + 2H2 + 304.2 kJ/mol ─── 当該式から明らかなごとく、吸熱反応である水性ガス
化反応を利用するとはいえ、炭素成分の燃焼反応と水性
ガス化反応とを合わせた反応はトータルとして発熱反応
となり、上記反応が一旦開始された後は順次反応が進行
する。
供給機構Hとの具体的な構成例を示す。
く、前記空気供給機構Kと前記水蒸気供給機構Hとの双
方とも前記固定部Aを構成する天井部1に設けることが
できる。例えば、前記空気供給機構Kと前記水蒸気供給
機構Hとは夫々筒状の空気ノズルK1および水蒸気ノズ
ルH1として構成できる。図1(ロ)には、空気ノズル
K1と水蒸気ノズルH1とを四つずつ交互に分散配置し
た例を示す。式から明らかなごとく必要な空気量と水
蒸気量とは異なるから、前記空気ノズルK1および水蒸
気ノズルH1からの気体供給量は適宜調節する必要があ
る。あるいは、前記空気ノズルK1の数と前記水蒸気ノ
ズルH1の数とを始めから異なるものとしておいてもよ
い。また、前記空気ノズルK1の方向および前記水蒸気
ノズルH1の方向は鉛直下方に設定してもよいし、図1
(イ)に示すごとく、供給した燃焼用空気11および水
蒸気12が螺旋状に降下すべく夫々のノズルK1,H1
を偏向させるものであってもよい。特に後者の場合に
は、夫々の気流が螺旋状に降下することで乾留残渣6と
接触する時間が延長され、供給した燃焼用空気11及び
水蒸気12の消費効率が向上する。
ズルK1等の他には、従来からの燃焼用バーナー8が前
記天井部1の中央に設けてあり、助燃空気供給装置10
が前記内筒2の下端部に設けてある。表面溶融炉Rの立
上げに際しては、まず当該燃焼用バーナー8を作動さ
せ、乾留残渣6の溶融処理が安定状態に達した段階で前
記空気供給機構Kおよび前記水蒸気供給機構Hを作動さ
せ、乾留残渣6を自燃溶融させる。本発明の表面溶融炉
Rにおいては、前記乾留残渣6が良好な自燃性を有する
場合には前記空気供給機構Kからの燃焼用空気11の供
給だけで溶融処理を行うことができる。しかし、前記乾
留残渣6の自燃性がそれ程良好でない場合には、前記燃
焼バーナー8と前記空気供給機構K等を併用して溶融処
理を行えばよい。本構成であれば従来からの表面溶融炉
Rに簡単な構成を付加するだけで、上記のごとく乾留残
渣6の処理を促進することができる。
気供給機構Hは、図2(イ)(ロ)に示すごとく前記内
筒2に設けることができる。具体的には、例えば燃焼用
空気11に係る空気供給路13および水蒸気12に係る
水蒸気供給路14を、前記内筒2自身の内部に貫通形成
すると共に、前記空気供給路13および前記水蒸気供給
路14のうち前記乾留残渣6に対する空気出口15およ
び水蒸気出口16を前記内筒2の下端部に形成するもの
が考えられる。前記空気出口15および前記水蒸気出口
16の数あるいは開口面積は任意である。ただし、乾留
残渣6は前記燃焼室5内に環状に堆積していることを鑑
みれば、前記空気出口15および前記水蒸気出口16は
前記内筒2下端部の略全周に亘って均等に分散配置させ
るのが好ましい。さらに、前記空気出口15および前記
水蒸気出口16から吹き出される燃焼用空気11および
水蒸気12の吹き出し方向は、単純に前記乾留残渣6の
堆積表面の最大傾斜方向に沿わせるものであってもよい
し、図2に示すごとく前記堆積表面に沿って螺旋降下す
るよう偏向させるものであってもよい。特に後者の場合
には、前記空気出口15および前記水蒸気出口16から
吹き出された燃焼用空気11および水蒸気12が乾留残
渣6と接触する時間が長くなるから供給した燃焼用空気
11および水蒸気12の消費効率が向上する。
3あるいは前記水蒸気供給路14の何れか一方を前記内
筒2に形成し、他方を上記実施例〈1〉と同様に天井部
1に設ける構成であってもよい。例えば、前記空気供給
路13を前記内筒2に設け、前記水蒸気供給路14は前
記天井部1に設ければ、発熱反応である空気と炭素との
反応を重点的に生じさせることができるから、吸熱反応
である水性ガス化反応を主にした場合に比べて乾留残渣
6の溶融効率を高く維持できる。さらに、前記燃焼用バ
ーナー8と前記助燃空気供給装置10を備えている点、
および、少なくとも表面溶融炉Rの立上げに際しては前
記燃焼用バーナー8の運転が必要な点は上記実施例
〈1〉と同じである。
2の供給は、例えば図3(イ)のごとく行うことができ
る。つまり、前記水蒸気供給機構Hを構成するのに、水
蒸気供給路14aを前記外筒3から当該外筒3の内方側
であって乾留残渣6の内部に突出する状態に形成すると
共に、前記水蒸気供給路14aに対する水蒸気入口17
を前記外筒3の外方に開口させ、乾留残渣6に対する水
蒸気12の水蒸気出口16aを前記水蒸気供給路14a
の突出側先端部に開口させて水蒸気12を前記乾留残渣
6の内部に供給するよう構成してもよい。前記水蒸気供
給路14aは、例えば図3(イ)に示すごとく前記外筒
3の内周面に分散配置する。当該水蒸気供給路14aの
先端部には水蒸気12を吹き出させる水蒸気出口16a
を設けるが、当該水蒸気出口16aは水蒸気12が上下
方向に幅をもって吹き出されるように複数の吹出孔を設
けると都合がよい。これにより、乾留残渣6が燃焼室5
内に面する領域の略全体に対して水蒸気12を供給する
ことができる。尚、図3(イ)には平板状の水蒸気供給
路14aを分散配置する例を示したが、単に筒状の水蒸
気供給路を前記外筒3の周方向に多数配置してもよい。
蒸気入口17は、図3(イ)に示すごとく前記外筒3の
外方に開口するように設ける。当該水蒸気入口17に対
する水蒸気12の供給は、前記外筒3の外周面に設けた
水蒸気分配路18を用いて行う。この水蒸気分配路18
は、例えば前記外筒3の外周面から水平方向外方に張り
出した上下二段の環状張出部19a,19bと、これら
の環状張出部19a,19bに対して外嵌する環状溝形
部材20とで構成する。両者19a,19b,20およ
び前記外筒3の外周面とで形成される環状の空間は一つ
の閉空間を形成すべく前記環状張出部19a,19bと
前記環状溝形部材20とはシールされており、前記外筒
3のみが回転できるよう前記環状張出部19a,19b
と前記環状溝形部材20とは摺動自在である。前記環状
溝形部材20に対する水蒸気12の供給は前記環状溝形
部材20の外周部分の複数箇所に設けた水蒸気供給部2
1を用いて行う。
は、前記乾留残渣6の内部から前記燃焼室5に向けて水
蒸気12を供給するから、燃焼室5内に露出して燃焼用
空気11によって溶融処理されている領域の裏側に水蒸
気12を供給する構成となる。つまり、本構成であれ
ば、乾留残渣6の表面で生じた高熱によって加熱された
溶融領域の裏側部分について、予め水性ガス化反応によ
って乾留残渣6中の炭素の一部を処理し、ここで処理さ
れなかった乾留残渣6をその後の燃焼用空気11を用い
た溶融により処理するものである。このように2段階に
反応を生じさせることで乾留残渣6を確実に処理するこ
とができる。
乾留残渣6を処理する炉が表面溶融炉Rである例を示し
たが、本構成に限定されるものではなく、この他に流動
床炉など他の形式の処理設備に対しても本発明の廃棄物
処理設備を構成することができる。
中、図面を参照し、図面との対照を便利にするために符
号を記すが、当該記入により本発明が添付図面の構成に
限定されるものではない。
面図
面図
Claims (6)
- 【請求項1】 乾留残渣(6)を燃焼処理する燃焼室
(5)を有する廃棄物処理設備であって、 前記燃焼室(5)の内部に投入した乾留残渣(6)に燃
焼用空気(11)を供給する空気供給機構(K)と、 前記乾留残渣(6)の一部を水蒸気(12)との水性ガ
ス化反応によって処理すべく前記乾留残渣(6)に対し
て水蒸気(12)を供給する水蒸気供給機構(H)とを
備えた廃棄物処理設備。 - 【請求項2】 前記廃棄物処理設備が、 天井部(1)および当該天井部(1)の周囲から垂下し
た内筒(2)からなる固定部(A)と、 前記内筒(2)に対して同軸芯の状態に前記内筒(2)
の外方に位置する外筒(3)および当該外筒(3)の下
端部に連接する底板(4)とからなる回転部(B)とを
備え、 前記内筒(2)の内側に燃焼室(5)が形成されると共
に、 前記内筒(2)と前記外筒(3)との間に乾留残渣を充
填状態で自重落下させる環状供給路(7)を形成し、 当該環状供給路(7)の下端が前記燃焼室(5)に連通
している表面溶融炉であって、 前記燃焼室(5)に臨む乾留残渣(6)の環状堆積部分
に対し、 燃焼用空気(11)を供給する空気供給機構(K)と、 水蒸気(12)を供給する水蒸気供給機構(H)とを備
えた廃棄物処理設備。 - 【請求項3】 前記空気供給機構(K)と前記水蒸気供
給機構(H)とを、前記天井部(1)に設けた請求項2
に記載の廃棄物処理設備。 - 【請求項4】 前記空気供給機構(K)が、空気供給路
(13)を前記内筒(2)自身の内部に貫通形成すると
共に、前記空気供給路(13)のうち前記乾留残渣
(6)に対する空気出口(15)が前記内筒(2)の下
端部に形成してある請求項2に記載の廃棄物処理設備。 - 【請求項5】 前記水蒸気供給機構(H)が、水蒸気供
給路(14)を前記内筒(2)自身の内部に貫通形成す
ると共に、前記水蒸気供給路(14)のうち前記乾留残
渣(6)に対する水蒸気出口(16)が前記内筒(2)
の下端部に形成してある請求項2に記載の廃棄物処理設
備。 - 【請求項6】 前記水蒸気供給機構(H)が、 水蒸気供給路(14a)を前記外筒(3)から当該外筒
(3)の内方側であって乾留残渣(6)の内部に突出す
る状態に形成すると共に、 前記水蒸気供給路(14a)に対する水蒸気入口(1
7)を前記外筒(3)の外方に開口させ、 乾留残渣(6)に対する水蒸気出口(16a)を前記水
蒸気供給路(14a)の突出側先端部に開口させて、 水蒸気(12)を前記乾留残渣(6)の内部に供給する
よう構成してある請求項2又は請求項4に記載の廃棄物
処理設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23216696A JP3784114B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 表面溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23216696A JP3784114B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 表面溶融炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1073217A true JPH1073217A (ja) | 1998-03-17 |
JP3784114B2 JP3784114B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=16935035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23216696A Expired - Fee Related JP3784114B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 表面溶融炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3784114B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23216696A patent/JP3784114B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3784114B2 (ja) | 2006-06-07 |
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