JPS62233613A - 焼却炉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は高温度で生ごみのような廃棄物を燃焼ざＵる
焼却炉装置に関する。

［発明の背景１ 通常の炉は炉の底で燃料をもやし煙突を経て頂部から加
熱ガスを放出している。通常、その燃焼は割合に低い温
度でおこなわれ、多足の汚染物を生ずる。こうした汚染
物は加熱した排出ガスと共に放出して環境汚染をまねい
ている。

ざらに、このような低温で燃焼がおこなわれると、高温
でなければ燃焼しない多くの物質を燃焼させることがで
きない。この主の炉では高温の排出ガスが生ずるとずぐ
に排出されてしまい、燃料または燃焼用ガスを移動させ
て′ｆ；Ａ度を内部で上昇さけることが全くない。それ
がため、従来の炉では、その作動のために、石炭や、天
然ガスなどの燃焼しゃすい燃料をたえず供給する必要が
ある。

ざらに、従来の炉は相当多くの物質を比較的長時間おこ
なう必要があるために炉を大型にしなければならない。

長時間燃焼することと、燃焼される物ヱ１を静止したま
まにするということは困難で、この種の炉に物質の連続
供給装置と燃えがら除去装置を設けることは非実用的で
ある。

［発明のＷ要］ この発明の焼却炉装置は横断面が円形の内部室を具備す
る炉から成っていて、内部室の直径は入口から中間部に
至るに従って連続的に増加し、次で出口まで連続的に減
少している。内部室には頂部に入口、底部に出口が設け
てあって、内部室の中心軸線を囲繞する円に対して接線
方向に開口するガス導入管を備えている。

内部室はほとんど球形で、その大体の中心線は入口と出
口とをむすぶ球形の内部室の中心を通る軸線上にある。

この焼却炉装置には内部室に燃１）を供給する入口に接
続した与圧用導管を具備させることが望ましい。

ガス導入管は酸素を含有するガス源に接続できる酸素導
管と可燃料ガス源に接続できる可燃料ガス導管とを接続
することができる。これら導管を流れるガスの量を調節
するために酸素導管と可燃性ガス導管とにガス用弁装置
を設Ｇプることかできる。

内部室への燃料の供給を調節するために５圧用導管に燃
おｌ供給量制御装置を設（プることができる。炉から燃
焼した排出物を受は入れるために炉の出口に排出室が接
続しである。この排出室には加熱した排出ガスを排出室
から放出する加熱ガス出口が設けである。また、排出室
には内部室で燃料が燃焼した後に残存する固形物質を取
り去る固形物用排出導管を設けることができる。

排出室の加熱ガス出口とガス導入管とに熱交換器を接続
して、内部室にガスが入る前にこれを予熱するようにす
ることができる。

炉は耐熱製の鋳造可能な物質またはセラミック物質製と
することが望ましい。

この発明の焼却炉装置は、複数の球形の内部室を備える
：ｌ：）のとし、その第一番目の球形の内部室の出口を
第二番目の球形の内部室の入口に接続し、ざらに順次以
上のように接続して成る一次焼却炉装置とすることがで
きる。それぞれの内部室にその中心軸線を囲繞する円に
対して接線方向に開口するガス導入管が設けである。

第一番目の内部室の入口にこの室に燃料を供給する与圧
導管を接続することができる。

加圧酸素含有ガス源に接続できる酸素導管と加圧付燃焼
ガス源に接続できる再燃焼ガス導管とがガス導管に接続
しである。第一の排出室は最終番目の内部室の出口に接
続しである。この排出室には内部で発生した加熱ガスを
この室外に導く加熱ガス出口と、燃焼後に残った固形物
を１ノ１出室から取り除く固形物質排出導管とが設番プ
である。この焼却炉装置には、加熱ガス出口とガス導入
管とに熱交換器を接続して、内部室に酸素含有ガスが入
る前にこれを予熱するようにする。

一次焼却炉装置に二次焼却炉装置を接続することができ
る。それは−次焼却炉装置の加熱ガス出１」を二次焼却
炉装置の第一番目の内部室の入口に接続し、固形物質排
出導管を固形排出物分離装置に接続することによってお
こなう。固形排出物分離装置を一次焼却炉装置の排出物
導管に用いてアルミニュウムや鉄などの所望物質を分離
するようにすることもできる。排出物導管を分離装置に
接続して、二次焼却炉装置の第−雷「１の内部室の入口
には、分離した後に残った固形物質を送る。二次焼却炉
装置からの加熱ガス出口を熱交換器に接続し一次および
二次焼却炉装置のそれぞれの内部室に送られる酸素含有
ガスに熱を加えるようにすることもできる。

内部室の入口付近で室内に接線方向に送り込まれたガス
は内部室の中間まで次第に広がりながら循環し、次で出
口にむけて次第に収縮しながら循環して、入って来たガ
スを高速度のものにする。そして一度燃焼を開始すると
、その運動に相当のエネルギーを加えて、通常よりもは
るかに高温度にする。内部室内の温度は入口から室内に
送り込む燃料の量を調節するか、室内に供給する酸素の
帝を調節することによって制御する。

燃焼が開始されて湿度が上昇するために、天然ガスまた
はプロパンなどの可燃性ガスを酸素含有ガス、例えば空
気と組合わぜて用いる。

焼却装置が作動を開始すれば、燃料物質の燃焼によって
生ずるエネルギーで燃焼を一二分につづけることができ
るから可燃性ガスの供給を中断することができる。通常
は、入って来る燃料に圧力を加えることが必要であるが
、球形の内部室を用いると、必要とする圧力はきわめて
少量でたりる。球形どりることは他のいかなる形状にす
るよりも、その効果がすぐれている。

炉を耐火性鋳造物質またはセラミック物質製とすれば、
約１６５０℃（３０００Ｆ）までの温度を達成すること
が容易である。このような高温度では、はとｌυどの物
質を完全に燃焼でき、それによって生ずる汚染物は極め
て微量である。

焼却炉装置の各内部室に送られる酸素含有ガスを予熱す
ることによって、装置仝体の効率をきわめて高めること
ができる。それぞれ複数個の内部室を互に結合して成る
２組の焼却炉装置を用いれば、その−次焼却炉装置をア
ルミニウムのような金属の融点以下の温度で作動し、こ
の−次熱却炉装置に送りこまれた他の物質からその金属
を分離して、残余の物質を二次焼却炉装置の入口へ送り
こむことができる。二次焼却炉装置の作動温度は例えば
１６５０’Ｃにあげて、軽ωコンクリート製迄に用いる
ことのできる殺菌法を（７ることかできる。

したがって、この発明の目的は生ごみを燃焼して金属類
を回収すること、ざらに殺菌法の製造、その他高温度を
発生させることなどに応用することのできる焼却炉装置
を提供することにある。

［発明の構成］ 第１図に示す単一型焼却炉装置は燃焼器１０から成って
いる。この燃焼器は１６５０’Ｃ以上の温度に耐える耐
火成型物質製のハウジング１４で、球形の内面を備える
内部室１２に成型しである。

ハウジング１４にはその頂部に入口１６が、その底部に
入口１６と整列して出口１８が設けである。第２図に示
すように、入口１６に近接してガス導入管２０がハウジ
ング１４を貫通して内部室に達している。その内部室１
２に開口する部位は入口１６と出口１８の中心を通る線
を中心点とする仮想円に対して接線方向をとるようにし
である。ガス導入管２０は酸素導管２４に結合してあり
、この酸素導管２４は弁２８を介して酸素含有ガス源（
図面に示してない）に接続してあり、またガス導入管２
０は可燃性ガス導管２６に接続してあり、この可燃性ガ
ス導管２６はガス弁３０を介して可燃性ガス源（図面に
示してない）に接続しである。

固体燃料は加圧導入路１７を経て入口１６に送りこまれ
る。オーガ３４を加圧導入路１７に用いホッパー３２に
はいってくる供給物を移送し加圧する。

排出室３９がハウジング１４に接続してあり、排出室３
９の入口１９はハウジング１４の出口１８と整列しであ
る。排出室３９には出口４１が設けてあり、この中にオ
ーガ４２が配設しである。これは内部室１２内で燃焼後
にのこった固形物質４０を排出するためのものである。

出口４１には排出管４４が接続しである。

作動に際して、弁２８と３０とを前以ってきめであるだ
け聞いて加圧可燃性ガスを空気のごとき加圧した酸素含
有ガスとともにガス導入管２０を経てガス入口開口２２
に導く。

任意な手段、たとえば火をつけた紙を内部室１２に内に
落とすとか、他の適当な点火手段を設けることによって
ガスに点火する。

点火されると、ホッパー３２内に入ってくる固形物質は
導入路１７に沿ってオーガ３４で送られて入口１６を経
て内部室１２に入る。この固形物質はこの内部室内で、
点火されている迅速に移動するガスに触れて点火される
。燃焼副生成物は出口１８を通り排出室３９の入口１９
を経て排出室の内部３８に入る。固形物質４０は排出室
の底に落下する。他方、加熱排出ガスは加熱ガス出口３
６を通って出ていく。固形物質４０は出口４１を通りオ
ーガ４２の作用で排出管４４に送られる。内部室１２内
で燃焼がおこなわれているところに固形燃料が供給され
ると、その燃焼によって生ずるエネルギーは可燃性ガス
を必要とすることなく、ざらに燃焼をつづけるのに十分
なものとなる。

入口１６を経て入ってくる固形物質は内部室１２内で時
間をついやすので、所定作動温度では、特殊の物質は完
全に燃焼しきらないうらみがある。

第３図はあらゆる種類の燃料を完全に燃焼させるために
燃焼炉を積み重ねて構成した焼却炉ｖｃ首を示す。この
場合においては、−次の複数個のハウジング５２，５４
，５６．５８が一方のハウジングの頂部に、その入口と
出口とが整列するようにして取りつ（プであり、その積
み単ねが排出ハウジング６０の上に配設しである。第一
番目のハウジング５２の入口にはホッパー６２だけ示し
であるが第１図における供給装置と類似の・ｂのが結合
しである。ハウジング５２．５４．５６．５８の各々は
それぞれ球形の内部室８４．８６．８８．９０を具備し
ている。各ハウジング５２．５４，５６．５８にはそれ
ぞれガス導入６８．７０．７２．７４ｈ綿ｑけである。

天然ガス、プロパンなどの可燃性ガスはガス導管６６の
ガス制御弁８２を経て、ガス導入管６８゜７０、７２．
７４に送られる。予熱された空気は空気導管６４に送ら
れ、空気制御弁７６、７８．８０．８１を経てそれぞれ
のガス導入管６８．７０．７２．７４に送られる。

第二の排出ハウジング１３８にハウジング１）０．１）
２，１）４，１）６を積み車ねて成る二次装置は加熱空
気導管９４に結合しである。この導管９４は加熱排出ガ
スをハウジング１）０の入口１０８に導くものでおる。

各ハウジング１）０．１）２．１）４．１）６にはそれ
ぞれガス導入管１）８．１２０．１２２．１２４が設け
である。空気導管１２６を通る予熱空気は空気制御弁１
２８．１３０．１３２．１３４を経てガス導入管１）８
．１２０、１２２．１２４に送られる。排出室９２から
の廃棄物はオーガ９６によって固形物排出台管９８に送
られ、分離’ｊ１）００に達する。そこで金属類とその
他の固形廃棄物の分離がおこなわれる。

アルミニウムや鉄などの物質はオーガ１０４で装置外に
送り出され、その他の廃棄物はオーガ１０２により廃棄
物導管１０６を経てハウジング１）０の入口１０８に送
られる。加熱ガス排出導管１３６で第二の排出ハウジン
グ１３８を分配室１４２に結合している。分配室１４２
の内部はスリーブ１４６内に配しである複数本の排出管
１４８に連絡しである。このスリーブ１４６の底部と頂
部とはシールしである。分配室１４２の底部には排出口
１４４が設ｃノであり、排出ハウジング１３８からくる
加熱ガスによって付着した固形物を取り除くようにしで
ある。スリーブ１４６と排出管１４８とを組合Ｖたこと
によって、頂部に入口１５２を、空気導管６４と１２６
とに結合した２つの出口とを具（ｌｊｉＩする熱交換器
が構成される。熱交換器のスリーブ１４６は煙突１５０
に結合してあり、この煙突に排出管１４８が接続して必
る。入口１５２は圧猾ｉ空気源に接続しておる。

シュレッダ−にかけて粉砕して生ごみのような固形燃料
物質がハウジング５２の内部質８４に送られて、順次、
内部室８６．８８．９０を通過し、これらの室内で燃焼
する。各内部室８４．８６．８８．８９内の温度はガス
導入管６８．７０．７２．７４を通る圧縮空気の量を制
御することによって設定される。

この設定は内部室８４内に入る固形物質の速度を制御す
ることによってもおこなえる。−次側ハウジング５０の
温度はおよそ５３８℃（１０００°１：）とするのが一
般的である。この温度で燃焼ざＵると、金属類は焼却炉
装置内で気化することく、溶融ぜずに排出室９２に送ら
れ、次でオーガ９６で排出管９６を経て分離室１００に
送られる。

アルミニウムや鉄などの固形金属類が分離され、販売用
に貯蔵する。排出室９２からの加熱ガスには若干の固形
粒子が含まれ、このガスは分ｍｘ１００内で金属類から
分離された廃棄物として二次側の焼却炉装置１）１に送
られる。

この二次側の焼却炉装置１）１は約１０００℃（２００
０’Ｆ　）の温度で作動され、入口１０８よりはいって
くるあらゆる物質を完全に燃焼させる。排出室１３８の
最終燃焼副生成物は殺菌された灰１３９となり、その質
の底にたまり、加熱ガスは加熱ガス導管１３６を経て出
ていく。殺菌された灰１３９は回収して軽量コンクリー
トを製造するのに役立つ。

分配室１４２に送られた加熱ガスは排出管１４８を上昇
し入口１５２により熱交換器のスリーブ１４６内に送り
込まれた圧縮ガスを加熱する。予熱された空気は空気導
管６４と１２６とを通って熱交換器の底部へ送られる。

空気を予熱することにより、焼却炉装置における燃焼効
率を高めることができる。

最終燃焼がこのような高湿度レベルで行なわれるので、
燃焼によって生ずる汚染物は従来の焼却炉によって生ず
るものにくらべて極めて僅少である。

【図面の簡単な説明】

第１図は単・−型焼却炉装置の立面面図、第２図は第１
図の装置の平面図であり、第３図は２組の装置を組み合
Ｕて成る焼却炉装置の略図である。 図面における主な参照数字は次のとおりである。 １２・・・・・・内部室 １４・・・・・・内部室ハウジング １６・・・・・・入口 １８・・・・・・出口 ２０・・・・・・ガス導入管 ２４・・・・・・酸素導管 ２８・・・・・・弁 ３０・・・・・・ガス弁 ３９・・・・・・排出室 ５２．５４．５６．５８・・・・・・内部室ハウジング
６（）・・・・・・排出室 ６４・・・・・・空気導管 ６６・・・・・・ガス導管 ８４、８６．８８．９０・・・・・・内部至９８・・・
・・・固形物排出導管 １００・・・・・・分離室 １３８・・・・・・第二の排出ハウジング１４２・・・
・・・分配室 ばか１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）球形で頂部に入口を底部に出口を具備する内
   部室を具備するハウジングと、 （２）前記入口に近接し入口と出口を通る前記球形の内
   部室の軸線上に中心を有する仮想円に接線方向に開口す
   るガス導入管と、 （３）前記内部室に燃料を供給するため前記入口に結合
   した与圧導入管と、 （４）一端を前記ガス導入管に結合し他端を与圧酸素含
   有ガス源に結合した酸素導管と、（５）一端を前記ガス
   導入管に結合し他端を与圧可燃性ガス源に結合した可燃
   性ガス導管と、 （６）可燃性ガスと酸素含有ガスとの前記内部室への流
   れを制御するために前記酸素導管と前記可燃性ガス導管
   とに結合したガス弁とから成る焼却炉装置。 ２、（１）頂部に入口を底部に前記入口と整列した出口
   を具備する球形の内部室の複数個から成り、しかもｎ番
   目の内部室の出口を（ｎ＋１）番目の内部室の入口と結
   合し、ｎ番目の内部室の入口を（ｎ−１）番目の内部室
   の出口と結合し、前記ｎの数を２、３……より前記内部
   室の総数より１個だけ少ない数とした複数の内部室ハウ
   ジングと、 （２）前記各ハウジングの内部室の入口に近接し前記入
   口と出口の中心を通り前記内部室の中心を通る軸線上に
   中心を有する仮想円に接線方向に開口するガス導入管と
   、 （３）前記内部室ハウジングの第一番目の入口に結合し
   た与圧燃料導入管と、 （４）前記ガス導入管の各々に結合するとともに与圧酸
   素含有ガス源に結合するようにした酸素導管と、 （５）前記ガス導入管の各々に結合するとともに与圧可
   燃性ガス源に結合するようにした可燃性ガス導管とから
   成る焼却炉装置。 ３、各々が頂部に入口を備え底部に前記入口と整列する
   出口を備えた球形の内部室を備えて成る第二組の複数個
   の内部室ハウジングと、各内部室ハウジングの内部室に
   近接し入口と出口の中心を通り内部室の中心を通る軸線
   上に中心を有する仮想円に接線方向に開口するガス導入
   管と、前記複数個の内部室ハウジングのに番目の出口を
   前記内部室ハウジングの（Ｋ＋１）番目の入口に結合し
   前記に番目の内部室ハウジングの入口を前記複数個の内
   部室ハウジングの（Ｋ−１）番目の出口に結合し、その
   Ｋの数を２、３……より前記第二の複数個の内部室ハウ
   ジングにおける内部室ハウジングの総数より１個だけ少
   ない数としたことと、加熱ガス出口と固形燃焼排出物出
   口とを具備する前記（Ｋ＋１）番目の内部室ハウジング
   の出口に排出室を備える第二の排出ハウジングを結合し
   たことと、第一の複数の内部室ハウジング中の排出ハウ
   ジングの加熱ガス出口と前記第二の複数のハウジング中
   の第一の内部室ハウジングの入口とを相互に接続する加
   熱ガス導管と、第一の排出ハウジング中の固形排出物中
   から選択された物質を分離する分離器を前記第一の排出
   ハウジングの固形排出口に結合したことと、前記分離と
   前記第二の複数個の前記第一番目の内部室ハウジングの
   入口との間に結合し前記排出物中に残存する物質を前記
   第二の複数個の内部室ハウジングの前記第一番目の内部
   室に送る廃棄物導管とから成る焼却炉装置。