JPH11182825A - 産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャスタの剥がれを抑制してその寿命を長く
すると共に、揺動式として炉内に投入された産業廃棄物
の混合を促進した産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉を提
供する。 【解決手段】 比較的高カロリの廃油、油泥、廃液、廃
プラ等の産業廃棄物を投入して焼却処理可能な産業廃棄
物の揺動キルン式焼却炉１であって、キルン本体５２の
少くとも高温領域に当たる部分の外周面に水冷ジャケッ
ト１０を配置して可撓性を有する配水管１２を介して冷
却水を供給し、それによって、円筒状のキルン本体５２
の内周面を覆う流動性耐火材２０の厚さを薄くしてなる
と共に、キルン本体５２を所定の角度だけ揺動すること
により産業廃棄物の混合を促進して燃焼効率を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、比較的高カロリの
廃油、油泥、廃液、廃プラ等の産業廃棄物を投入して焼
却処理可能な産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、これらの産業廃棄物を焼却処理す
る焼却炉として、図３に示すロータリーキルン・ストー
カ併用式焼却炉がある。ロータリーキルン・ストーカ併
用式焼却炉は、ロータリーキルン式焼却炉７１の残渣排
出側に二次焼却用のストーカ式焼却炉８０を連結させた
併用式の焼却炉である。

【０００３】ロータリーキルン式焼却炉７１は、円筒状
の横置き回転炉７２の一方から焼却する廃棄物を投入す
る。炉内は助燃バーナ７８により８００度以上好ましく
は８５０度以上の高温に保たれている。廃棄物は、高温
の雰囲気の中で攪拌されながら傾斜に沿って移動し乾
燥、熱分解、焼却して排気ガスと焼却残渣となる。

【０００４】焼却残渣は、ストーカ式焼却炉８０の火格
子８２上に落下する。火格子８２は、可動式になってお
り順次残渣を斜下方向に送出する。その間にバーナ８５
と火格子８２の間から空気とを供給して残渣を完全に焼
却させる。最後に残渣排出コンベア８４により排出され
る。

【０００５】排気ガスは、ストーカ式焼却炉８０の二次
燃焼室８６で二次焼却空気を供給され高温雰囲気内で拡
散焼却させて、後工程の図示されていないガス処理設備
へと送られて行く。この時、排気ガスの温度が下がって
３００度程度になるとダイオキシン類が再合成される恐
れがある。このため、高温の排気ガスは、ガス処理設備
の手前で２００度前後に急冷される。

【０００６】上述したロータリーキルン・ストーカ併用
式焼却炉では、異なる型式の焼却炉を連結して使用して
いる。このため助燃バーナ、焼却空気供給のためのブロ
アなど焼却炉を運転するのに必要な設備が２炉分必要と
なる。特に助燃バーナで使用される燃料の多さは、処理
コストを大きく上昇させる要因となっていた。また、こ
のようなロータリーキルン・ストーカ併用式焼却炉で
は、廃油、油泥、廃液、廃プラは単位重量当たりのカロ
リーが高く（８，０００−１０，０００ｃａｌ／ｋｇ）
ロータリーキルンでの燃焼は炉を痛める欠点があった。

【０００７】ところで、本発明者らは、塩化揮発処理用
のキルンを改造し、助燃バーナ５８により高温に保たれ
た円筒状の横置き回転炉５２の一方から産業廃棄物を炉
内に投入し、他の一方から焼却後の残渣を排出させて産
業廃棄物を焼却する図２に示したようなロータリキルン
式の産業廃棄物焼却炉５１を開発した（特願平８−３１
１２２９号：発明の名称「産業廃棄物の焼却炉及びその
焼却炉に用いられる吹込用ノズル」）。これにより、ス
トーカ炉の部分を実質的になくすことができその点にお
ける経済性は向上した。

【０００８】この産業廃棄物焼却炉５１では、回転炉５
２内に一次燃焼室５４を形成している。回転炉５２の一
端側には、廃液などの液体状産業廃棄物を噴射する吹込
用ノズル５３と、汚泥、シュレッダダストなどの固体産
業廃棄物を投入するプッシャ５６ａ付きのシュート５６
と、そして、産業廃棄物を燃焼させる助燃バーナ５８と
が配置されている。

【０００９】各種産業廃棄物は、一次燃焼室５４で燃焼
して焼却灰は回転炉５２の他端に設けられた残渣排出口
５９から排出する。燃焼ガスは、残渣排出口５９の上方
に設けられた排気ダクト５９ａから図示されていない冷
却塔で１００℃以下に冷却した後、従来周知の排ガス洗
浄装置に送られる。

【００１０】なお、図面中、５２ａ，５２ｂは回転炉５
２の外周面に形成されたレール及びラック歯車であり、
５５ａ，５５ｂはレール５２ａを支える一対のローラ及
びラック歯車５２ｂと噛み合うピニオン歯車５５ｃを回
転駆動するモータである。５３ａは、吹込用ノズル５３
から噴射する液体状産業廃棄物が綺麗に拡散するように
形状付けられたラッパ状噴射口である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述した産業廃棄物焼
却炉５１（ロータリーキルン式焼却炉７１も同様）で
は、回転炉５２の内壁を保護するため、Ａｌ２０３が４
０％、ＳｉＯ２が５０％、そして、ＣａＯが１０％から
なる流動性を有するキャスタを均一に塗布し、これを乾
燥させて防護壁としていた。キャスタの厚さは、炉内温
度、すなわち、当該部分で何を燃焼させるかにもよる
が、１１００℃程度の高温にも耐えられるように、２５
０−３５０ｍｍとしていた。

【００１２】しかしながら、キャスタがこのように厚い
と、産業廃棄物の中に含まれているＮａ塩により浸食さ
れた場合、自重により９ケ月程度で回転炉５２の内壁か
ら剥がれ落ちる欠点があった。従って、キャスタの張り
替えのための補修費用も無視できない金額となってい
た。

【００１３】また、前述のいずれの焼却炉も、一方向に
のみ回転するため、炉内に投入された産業廃棄物の混合
にある種の規則性が発生して、十分なかき混ぜができず
酸素との接触が不十分になる欠点があった。そこで、炉
内滞留時間を長くするなどの対策を採らざるを得ず非効
率的であった。

【００１４】本発明の目的は、前述した従来のロータリ
キルン式処理炉の課題を解決し、キャスタの剥がれを抑
制してその寿命を長くすると共に、揺動式として炉内に
投入された産業廃棄物の混合を促進した産業廃棄物の揺
動キルン式焼却炉を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、比較的高カロ
リの廃油、油泥、廃液、廃プラ等の産業廃棄物を投入し
て焼却処理可能な産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉であ
って、キルン本体の少くとも高温領域に当たる部分の外
周面に水冷ジャケットを配置して可撓性を有する配水管
を介して冷却水を供給し、それによって、円筒状のキル
ン本体の内周面を覆う流動性耐火材の厚さを薄くしてな
ると共に、キルン本体を所定の角度だけ揺動することに
より産業廃棄物の混合を促進して燃焼効率を向上させる
産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉を提供する。

【００１６】高温領域に当たる部分の外周面に水冷ジャ
ケットを配置してあるため、流動性耐火材の厚さを薄く
してもキルン本体が過熱することがない。また、流動性
耐火材の厚さを薄くすることにより、キルン本体の単位
面積当りに付着している流動性耐火材の自重を減少させ
ることができる。従って、産業廃棄物の中に含まれてい
るＮａ塩によりキャスタ表面が浸食された場合でも、キ
ャスタはキルン本体の内壁面に付着し続け剥がれ落ち難
くなる。

【００１７】また、キルン本体を揺動させることによ
り、水冷ジャケットに可撓性を有する配水管を介して冷
却水を供給可能とすると共に、揺動により産業廃棄物の
混合を促進して燃焼効率を向上させる。

【００１８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉において、キルン本
体に産業廃棄物を投入する側の第一端面にバーナを設置
すると共に、該第一端面から軸方向所定の範囲に水冷ジ
ャケットを配置してなり、キャスタからなる流動性耐火
材は厚さ約１０ｃｍ以下とされていることを特徴とす
る。

【００１８】キルン本体に産業廃棄物を投入する側の第
一端面にバーナが設置され、その付近が高温領域とな
る。また、産業廃棄物が、比較的高カロリの廃油、油
泥、廃液、廃プラ等である場合にも、産業廃棄物を投入
する側の第一端面付近が高温領域となる。そこで、第一
端面から軸方向所定の範囲に水冷ジャケットを配置して
当該部分のキルン本体を保護する。キルン本体のそれ以
外の部分は温度が低く、キャスタが薄くてもキルン本体
への影響は少ない。そこで、キルン本体の内周面全体
に、キャスタからなる流動性耐火材を厚さ約１０ｃｍ以
下に付着・乾燥させて防護壁とする。

【００１９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉において、キルン本
体が、該キルン本体の内部に投入された産業廃棄物が揺
動した時に内周面から崩れ落ちることができる角度、好
ましくは、１３０−２００度の範囲で揺動するようにな
されていることを特徴とする。

【００２０】キルン本体を所定角度、好ましくは、１３
０−２００度の範囲で揺動させると、キルン本体の内部
に投入された産業廃棄物もキルン本体と共に左右に揺
れ、内周面から崩れ落ちる又は剥がれ落ちる。産業廃棄
物は、左右の両方で混合されるため、効率良く酸素と接
触するようになされる。

【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
に記載の産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉において、水
冷ジャケットが、該キルン本体の約１／３の長さに亘っ
て設けられていることを特徴とする。

【００２２】一般的に、キルン本体の約１／３程度が高
温領域となるため、この高温領域に対応して、水冷ジャ
ケットを該キルン本体の約１／３に長さに亘って設け
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明に係る
産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉について図示された好
ましい実施形態に基いて説明する。

【００２４】図１は、本発明に係る産業廃棄物の揺動キ
ルン式焼却炉の一実施形態の一部を断面とした斜視図で
ある。

【００２５】本発明に係る産業廃棄物の揺動キルン式焼
却炉１は、基本的に、図２に示した従来のロータリキル
ン式焼却炉５１と同じ構成を備えている。従って、ロー
タリキルン式焼却炉５１と同じ構成要素については同一
の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。

【００２６】本発明に係る産業廃棄物の揺動キルン式焼
却炉１の特徴は、キルン本体５２に産業廃棄物を投入す
る側、すなわち、液体状の廃棄物を投入する吹込用ノズ
ル５３、固体状の廃棄物を投入するシュート５６及び補
助燃料を噴射する助燃バーナ５８が設けられている側の
端面から軸方向所定の範囲、図示された直径３．２ｍ軸
方向長さ６ｍの回転炉５２の場合には、全長の約１／３
である２ｍの範囲に水冷ジャケット１０を配置した点に
ある。このように高温領域に当たる部分の外周面に水冷
ジャケット１０を配置するため、キャスタ２０の厚さを
薄くしても回転炉５２が過熱することがない。

【００２６】また、産業廃棄物が、比較的高カロリの廃
油、油泥、廃液、廃プラ等である場合にも、水冷ジャケ
ット１０が回転炉５２を十分に冷却することができる。
従って、実質的に、廃油、油泥、廃液、廃プラ等を含む
全ての産業廃棄物をこの揺動キルン式焼却炉１を用いて
焼却処理することが可能となる。これは、従来、焼却炉
を痛めないようにするため、廃棄物の分別作業が必須で
あったが、この作業を実質的に省略することができる利
点を有している。また、高カロリ可燃産業廃棄物を重油
の代替物として使用できるため、補助燃料を大幅に又は
全く使用しないようにすることができ、ランニングコス
トを大幅に削減することができる。

【００２７】水冷ジャケット１０の外側壁１０ａと回転
炉５２との間の隙間は、例えば、約２０ｃｍとされてい
る。水冷ジャケット１０には、一対の可撓性を有する配
水管１２、１２を設置し、一方の配水管１２から冷却水
を水冷ジャケット１０内に供給し、反対側の配水管１２
から熱交換を終えた温水を回収する。冷却水の供給は、
相対的に低くなった方から行うことが好ましい。なお、
図示された好ましい実施形態では、水冷ジャケット１０
の途中にレール５２ａが配置されている。そこで、図面
には示されていないが、レール５２ａには多数の横孔が
形成されている。

【００２８】揺動キルン式焼却炉１の特徴の第二は、回
転炉５２の高温領域が水冷ジャケット１０によって冷却
され回転炉５２を構成する材料、典型的には、ステンレ
ス鋼を痛めないように保護しているため、内張り保護材
であるキャスタ２０の厚さＴが約１０ｃｍ以下とするこ
とができる点である。水冷ジャケット１０の設けられて
いない従来の産業廃棄物焼却炉５１では、キャスタの厚
さは２５−３５ｃｍであったから、キャスタの厚さは半
分以下となりその自重も半分以下となる。キャスタの厚
さを薄くすることにより、回転炉５２の単位面積当りに
付着しているキャスタの自重を減少させることができ、
従って、産業廃棄物の中に含まれているＮａ塩によりキ
ャスタ表面が浸食された場合でも、キャスタ２０は回転
炉５２の内壁面に付着し続け剥がれ落ち難くなる利点を
有している。これにより、従来、キャスタの補修のため
に要していた多大な費用を削減することができる。

【００２９】揺動キルン式焼却炉１の特徴の第三は、回
転炉５２が、従来の産業廃棄物焼却炉５１のように一方
向に回転するのではなく、回転炉５２を左右に所定の角
度だけ揺動する点にある。回転炉５２を揺動させるとい
う方式を採用することにより、水冷ジャケット１０に可
撓性を有する配水管１２、１２を介して冷却水を供給可
能とすると共に、回転炉５２に投入される産業廃棄物の
混合を促進して燃焼効率を向上させる利点を有してい
る。

【００３０】回転炉５２の揺動角度は、回転炉５２の内
部に投入された産業廃棄物が揺動した時に内周面から崩
れ落ちることができる角度、好ましくは、１３０−２０
０度の範囲とする。片側、約６５度以上傾けると、回転
炉５２の内部に投入された産業廃棄物も回転炉５２と共
に左右に揺れ、内周面から崩れ落ちる。また、片側、約
９０度以上傾けると産業廃棄物は内周面から剥がれ落
ち、それまで内周面に張り付いている側が炉の中心側を
向くようにひっくり返され混合される。なお、揺動角度
が大きすぎると、混合の点では効果が同じであるにもか
かわらず、配水管１２の処理が繁雑となり好ましくな
い。

【００３１】産業廃棄物は、左右の両方で混合されるた
め、効率良く酸素と接触するようになされ、燃焼効率が
向上する。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、比較的高カロリの廃油、油
泥、廃液、廃プラ等の産業廃棄物を投入して焼却処理可
能な産業廃棄物の揺動キルン式焼却炉であって、キルン
本体の少くとも高温領域に当たる部分の外周面に水冷ジ
ャケットを配置して可撓性を有する配水管を介して冷却
水を供給すると共にキルン本体を所定の角度だけ揺動す
るため、円筒状のキルン本体の内周面を覆う流動性耐火
材の厚さを薄くすることができると共に、産業廃棄物の
混合を促進して燃焼効率を向上させる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る産業廃棄物の揺動キルン式焼却
炉の一実施形態の一部を断面とした斜視図である。

【図２】 従来のロータリーキルン・ストーカ併用式焼
却炉の一部を断面とした斜視図である。そして、

【図３】 塩化揮発処理用のキルンを改造して製造した
ロータリキルン式の産業廃棄物焼却炉の一部を断面とし
た斜視図である。

【符号の説明】

１ 揺動キルン式焼却炉 １０ 水冷ジャケット １２ 配水管 ２０ キャスタ ５１ 産業廃棄物焼却炉 ５２ 回転炉 ５３ 吹込用ノズル ５４ 一次燃焼室 ５６ シュート ５８ 助燃バーナ ５９ 残渣排出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比較的高カロリの廃油、油泥、廃液、廃
   プラ等の産業廃棄物を投入して焼却処理可能な産業廃棄
   物の揺動キルン式焼却炉であって、キルン本体の少くと
   も高温領域に当たる部分の外周面に水冷ジャケットを配
   置して可撓性を有する配水管を介して冷却水を供給し、
   それによって、円筒状のキルン本体の内周面を覆う流動
   性耐火材の厚さを薄くしてなると共に、キルン本体を所
   定の角度だけ揺動することにより産業廃棄物の混合を促
   進して燃焼効率を向上させる産業廃棄物の揺動キルン式
   焼却炉。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の産業廃棄物の揺動キル
   ン式焼却炉において、 前記キルン本体に産業廃棄物を投入する側の第一端面に
   バーナを設置すると共に、該第一端面から軸方向所定の
   範囲に前記水冷ジャケットを配置してなり、キャスタか
   らなる前記流動性耐火材は厚さ約１０ｃｍ以下とされて
   いることを特徴とする産業廃棄物の揺動キルン式焼却
   炉。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の産業廃棄物の揺動キル
   ン式焼却炉において、 前記キルン本体は、該キルン本体の内部に投入された産
   業廃棄物が揺動した時に内周面から崩れ落ちて混合する
   ことができる角度、好ましくは、１３０−２００度の範
   囲で揺動するようになされていることを特徴とする産業
   廃棄物の揺動キルン式焼却炉。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の産業廃棄物の揺
   動キルン式焼却炉において、 前記水冷ジャケットは、前記キルン本体の約１／３に長
   さに亘って設けられていることを特徴とする産業廃棄物
   の揺動キルン式焼却炉。