廃棄物の焼却装置を備えたシステム
【課題】本発明は、廃棄物の焼却時の有害物質、黒鉛、臭気を除去する一方、排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガス浄化をより一層促進することを目的とする。
【解決手段】このため、廃棄物の焼却装置において、燃焼室内に上下方向に延びる拡散管を備え、拡散管に複数段に形成した散気孔部を備え、燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、温度センサにより燃料ノズルからの燃料量を制御する制御手段を備え、各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成する。また、廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、焼却炉に併設した集塵部を備え、焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、耐火キャスタに第２の追加燃料ノズルを備え、煙検知センサにより追加燃焼を制御する制御手段を備えている。
【解決手段】このため、廃棄物の焼却装置において、燃焼室内に上下方向に延びる拡散管を備え、拡散管に複数段に形成した散気孔部を備え、燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、温度センサにより燃料ノズルからの燃料量を制御する制御手段を備え、各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成する。また、廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、焼却炉に併設した集塵部を備え、焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、耐火キャスタに第２の追加燃料ノズルを備え、煙検知センサにより追加燃焼を制御する制御手段を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は廃棄物の焼却装置及びこの焼却装置を備えたシステムに係り、特に廃棄物の焼却時に発生したダイオキシンなどの有害物質を効率良く除去する一方、焼却装置から排出される排ガスのより一層の浄化を図る廃棄物の焼却装置及びこの焼却装置を備えたシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物、例えば発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質の焼却にあっては、一般的に、灯油等の燃料を用いる助燃バーナを備えた焼却装置を利用している。
この焼却装置は、燃焼室を形成する焼却炉と、この焼却炉内に空気を送給する送風機と、燃焼室の廃棄物を焼却させるために燃料タンクからの燃料を供給する燃料ノズルなどの機器とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２００１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の廃棄物の焼却装置においては、廃棄物、例えば発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質を効率良く焼却することができず、燃料の消費量や電気の使用量が多くなる一方、ダイオキシン等の有害物質を多く発生させてしまい、しかも黒鉛や臭気も多く発生するという不都合があったため、改善が望まれていた。
また、発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質からなる廃棄物を単に焼却するのみでは、焼却時に発生する熱エネルギが十分に活用されていないため、この点においても改善が望まれていた。
【０００５】
この発明の目的は、廃棄物の焼却によって発生した有害物質を除去し、黒鉛や臭気も除去する一方、焼却時に発生する排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガスの浄化をより一層促進し得る廃棄物の焼却装置及びこの焼却装置を備えたシステムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置において、
前記焼却炉の燃焼室内に、前記送風機に連絡して燃焼室内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管を備え、
この拡散管に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部を備え、
前記焼却炉の燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、
この温度センサからの温度検出信号により前記燃料ノズルから供給される燃料量を制御する制御手段を備え、
前記送風機から前記拡散管内に空気を送って前記各段の各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、これら複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成し、
前記焼却炉の底部で前記廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリアでガス化燃焼することを特徴とする。
また、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、
前記焼却炉の上部を接続して焼却炉に併設した集塵部を備え、
この焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、
前記集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、
この耐火キャスタに前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズルを備え、
前記煙検知センサからの検出信号により第２の追加燃料ノズルから耐火キャスタ内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置において、
焼却炉の燃焼室内に、送風機に連絡して燃焼室内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管を備え、
拡散管に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部を備え、
焼却炉の燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、
温度センサからの温度検出信号により燃料ノズルから供給される燃料量を制御する制御手段を備え、
送風機から拡散管内に空気を送って各段の各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、これら複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成し、
焼却炉の底部で廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリアでガス化燃焼する。
従って、廃棄物の焼却によって発生した気体に含有したダイオキシンなどの有害物質が上層の高温の燃焼エリアで十分に燃焼分解されることから、ダイオキシンなどの有害物質が十分に除去されるとともに、黒鉛や臭気も除去される。
これにより、環境の改善に寄与し、また、廃棄物を焼却させるために常時燃料を供給する必要がないので、燃料の消費量を低減するとともに、電気の使用量も低減し、よって、省エネルギに寄与し得る。
また、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、
焼却炉の上部を接続して焼却炉に併設した集塵部を備え、
焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、
集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、
耐火キャスタに燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズルを備え、
煙検知センサからの検出信号により第２の追加燃料ノズルから耐火キャスタ内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する制御手段を備えている。
従って、廃棄物の焼却時に生ずる不具合の解消を果たすのみでなく、焼却時に発生する排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガスの浄化をより一層促進し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は廃棄物の焼却装置の概略拡大断面図である。（実施例１）
【図２】図２は廃棄物の焼却装置に併設した集塵部、及び耐火キャスタの概略拡大断面図である。（実施例２）
【図３】図３は廃棄物の焼却装置を備えたシステムの概略説明図である。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１はこの発明の第１実施例を示すものである。
図１において、１は廃棄物（発泡材、プラスチック、ゴム材などの高分子系物質）の焼却装置である。
この焼却装置１は、図１に示す如く、焼却炉２と、この焼却炉２内に形成される燃焼室３と、この燃焼室３内の廃棄物に空気を送給する送風機４と、図示しない燃料タンク（後述する第３実施例の燃料タンク３５参照。）と、この燃料タンクからの燃料を前記燃焼室３内に供給する燃料ノズル５とを有している。
そして、前記焼却装置１は、前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入した際に、投入された燃焼室３内の廃棄物に前記送風機４により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を前記燃料ノズル５を介して供給しつつ廃棄物を焼却するものである。
なお、前記焼却装置１においては、ガス化燃焼方式を採用しているたため、前記燃料ノズル５が常時燃料を供給するものではなく、この燃料ノズル５は「助燃ノズル」としての位置付けである。
【００１１】
このとき、前記焼却炉２の燃焼室３内に、前記送風機４に連絡して燃焼室３内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管６を備え、この拡散管６に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部７を備え、前記焼却炉２の燃焼室３内の温度を検出する温度センサ８を備え、この温度センサ８からの温度検出信号により前記燃料ノズル５から供給される燃料量を制御する制御手段（「制御部」とも記載する。）９を備え、前記送風機４から前記拡散管６内に空気を送って前記各段の各散気孔部７から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層１０を作り出し、これら複数段のエアカーテン層１０間に複数段の燃焼エリア１１を形成し、前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリア１１でガス化燃焼する構成とする。
詳述すれば、図１に示す如く、前記焼却炉２の燃焼室３内に上下方向に延びる拡散管６を設け、この拡散管６と前記送風機４とを送風管１２によって連絡して設ける。
そして、前記拡散管６の高さ位置の異なる部位に複数段、例えば４段に第１〜第４散気孔部７−１、７−２、７−３、７−４を形成する。
このとき、最下位に位置する第１散気孔部７−１は、ガス化用散気孔として機能するものであり、エアカーテン層１０を作り出すためのものではないので、第２〜第４散気孔部７−２、７−３、７−４に比べて、孔数を少なく形成する。
また、第２散気孔部７−２は第１散気孔部７−１よりも上段に位置し、この第２散気孔部７−２よりも上段には、第３、第４散気孔部７−３、７−４を順次形成する。
なお、上述の第１〜第４散気孔部７−１、７−２、７−３、７−４を形成する際に、第１散気孔部７−１に比べ、第２〜第４散気孔部７−２、７−３、７−４の孔数が、下段から上段に向かって、徐々に増加するように形成することも可能である。
更に、第１〜第４散気孔部７−１、７−２、７−３、７−４の孔径に関しては、全ての孔径を同一寸法とすることができる一方、下段から上段に向かって、徐々に孔径を大きく形成することも可能である。
更にまた、前記拡散管６のの頂部位は、図示しない管蓋によって閉塞される。
【００１２】
また、前記温度センサ８は、図１に示す如く、前記焼却炉２の燃焼室３内に突出し、この燃焼室３内の温度を検出して、温度検出信号を前記制御手段９に出力する。
前記燃料ノズル５は、燃料タンクからの燃料が燃料ポンプによって送給され、前記制御手段９からの制御信号に応じて所定の燃料量が前記燃焼室３内に噴射供給されるものである。
更に、前記制御手段９の入力側には、前記温度センサ８が接続されるとともに、前記制御手段９の出力側には、前記送風機４と前記燃料ノズル５とが夫々接続されている。
そして、前記制御手段９は、前記温度センサ８からの温度検出信号により、前記送風機４とを駆動制御するとともに、前記燃料ノズル５から供給される燃料量を制御する。
このとき、前記制御手段９による前記送風機４の駆動制御においては、以下の制御方策が考えられる。
（１）送風機４の駆動制御に強弱を付けて供給される流動空気量にも強弱を付け、前記燃焼室３内で緩慢燃焼を実現する方策。
なお、送風機４の駆動制御に強弱を付ける方策としては、所定時間毎に駆動制御状態を切り換えることで実現可能である。
（２）送風機４を一定の駆動状態に制御して流動空気量を変動させない方策。
（３）前記温度センサ８からの温度検出信号により送風機４を駆動制御し、流動空気量を変動させて前記燃焼室３内で燃焼を一定化する方策。
【００１３】
更に、前記制御手段９には自動維持機能を付加する。
つまり、前記焼却炉２の燃焼室３内の温度が必要温度未満まで低下している場合には、この燃焼室３内の温度を前記温度センサ８によって検出し、この温度センサ８からの温度検出信号により前記制御手段９による前記送風機４の駆動制御を行い、前記燃焼室３内の温度を適正状態まで自動的に復帰させるものである。
【００１４】
そして、前記送風機４から前記拡散管６内に空気を送って前記各段の各散気孔部７から水平方向に空気を噴出し、図１に示す如く、複数段、例えば３段の第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３を作り出す。
これら第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３間に複数段、例えば３段の第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３を形成する。
このとき、下段に位置する第１燃焼エリア１１−１は「下部燃焼室」と換言することができ、中段に位置する第２燃焼エリア１１−２は「中部燃焼室」と換言することができるとともに、上段に位置する第３燃焼エリア１１−３は「上部燃焼室」と換言することができる。
また、前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際には、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリア１１、つまり第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３で、下段から上段に向かって、順次ガス化燃焼するものである。
なお、符号１３は、前記焼却炉２の下部に形成した燃焼室３内からの灰出口である。
【００１５】
次に作用を説明する。
【００１６】
前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際には、前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入し、前記制御手段９によって前記送風機４の駆動制御を行いつつ、燃料タンクからの燃料を前記燃料ノズル５によって供給する。
このとき、前記温度センサ８からの温度検出信号を前記制御手段９に入力し、この制御手段９によって前記燃料ノズル５から前記燃焼室３内に噴射供給される燃料量を制御する。
また、前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際には、前記制御手段９によって送風機４の駆動制御も行う。
このとき、前記制御手段９による送風機４の駆動制御においては、上述した緩慢燃焼を実現するための制御態様や送風機４を一定の駆動状態とするための制御態様、あるいは流動空気量を変動させて前記燃焼室３内で燃焼を一定化するための制御態様など任意に選択可能である。
【００１７】
追記すれば、前記焼却炉２の燃焼室３内で廃棄物が燃焼する際には、先ず、図１の白抜き矢印Ａに示す如く、前記送風機４により拡散管６を介して第２散気孔部７−２から前記燃焼室３内に水平方向に空気が噴出され、第１エアカーテン層１０−１が形成されるため、この第１エアカーテン層１０−１によって区画される、下段に位置する第１燃焼エリア１１−１において廃棄物が液化し且つ気化し、気体が発生する。
この第１燃焼エリア１１−１で発生した気体は、図１の白抜き矢印Ｂに示す如く、前記送風機４により拡散管６を介して第３散気孔部７−３から前記燃焼室３内に水平方向に空気が噴出され、第２エアカーテン層１０−２が形成されるため、この第２エアカーテン層１０−２によって区画される、上層の高温となっている中段に位置する第２燃焼エリア１１−２に到達する。
そして、この第２燃焼エリア１１−２で燃焼した気体は、図１の白抜き矢印Ｃに示す如く、前記送風機４により拡散管６を介して第４散気孔部７−４から前記燃焼室３内に水平方向に空気が噴出され、第３エアカーテン層１０−３が形成されるため、この第３エアカーテン層１０−３によって区画される、さらに上層のより高温となっている上段に位置する第３燃焼エリア１１−３に到達し、順次効果的にガス化燃焼が行われる。
【００１８】
これにより、この発明の第１実施例においては、
前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室３内の廃棄物に送風機４により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズル５を介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置１において、
焼却炉２の燃焼室３内に、送風機４に連絡して燃焼室３内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管６を備え、
拡散管６に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部７を備え、
焼却炉２の燃焼室３内の温度を検出する温度センサ８を備え、
温度センサ８からの温度検出信号により燃料ノズル５から供給される燃料量を制御する制御手段９を備え、
送風機４から拡散管６内に空気を送って各段の各散気孔部７から水平方向に空気を噴出して複数段、例えば３段の第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３を作り出し、これら第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３間に複数段、例えば３段の第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３を形成し、 焼却炉２の底部で廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３でガス化燃焼する。
従って、廃棄物の焼却によって発生した気体に含有したダイオキシンなどの有害物質が上層の高温の前記第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３で十分に燃焼分解されることから、ダイオキシンなどの有害物質が十分に除去されるとともに、黒鉛や臭気も除去される。
これにより、環境の改善に寄与し、また、廃棄物を焼却させるために常時燃料を供給する必要がないので、燃料の消費量を低減するとともに、電気の使用量も低減し、よって、省エネルギに寄与し得る。
【実施例２】
【００１９】
図２はこの発明の第２実施例を示すものである。
この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００２０】
この第２実施例の特徴とするところは、廃棄物の焼却装置１を備えたシステム２１において、燃焼炉２にサイクロン方式の集塵部２２を併設した点にある。
【００２１】
すなわち、前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室３内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置１を備えたシステム２１において、
前記焼却炉２の上部を接続して焼却炉２に併設した集塵部２２を備え、
この焼却炉２と集塵部２２との接続部位に煙検知センサ２３を備え、
前記集塵部２２の排出側に耐火キャスタ２４を備え、
この耐火キャスタ２４に前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズル（「二次燃焼バーナ」とも換言できる。）２５を備え、
前記煙検知センサ２３からの検出信号により第２の追加燃料ノズル２５から耐火キャスタ２４内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する前記制御手段９を備えている。
詳述すれば、前記焼却炉２の上部を接続部２６によって接続し、図２に示す如く、焼却炉２に前記集塵部２２を併設し、焼却炉２と集塵部２２とを接続する前記接続部２６に煙検知センサ２３を設ける。
追記すれば、ガス化燃焼方式でバーナーのない前記焼却炉２は、点火時・消火時などの低温状態の場合に黒煙などが出易い状態となってしまう。当然に黒煙が発生した場合には、ダイオキシンなどの有害物質が放出される可能性が多々あるため、前記煙検知センサ２３を焼却炉２の燃焼室３から集塵部２２に繋がる煙道、つまり焼却炉２と集塵部２２との接続部位に設け、煙検知センサ２３によって黒煙を探知している。
そして、前記集塵部２２の排出側に耐熱用として加工した耐火キャスタ２４を接続し、この耐火キャスタ２４の流入口２４ａ近傍に前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズル２５を設ける。
このとき、前記耐火キャスタ２４は、図２に示す如く、前記集塵部２２の上部に接続し、かつ上方に指向した後に水平方向に湾曲して指向する流入口部２４−１と、この流入口部２４−１の下流端から水平方向に延びる水平中間部２４−２と、この水平中間部２４−２に接続した後に下流端が下方向に湾曲して指向し、下流端に流出口２４ｂを形成する流出口部２４−３とからなる。
また、第２の追加燃料ノズル２５は、図２に示す如く、前記耐火キャスタ２４の流入口２４ａ近傍の流入口部２４−１に配設し、第２の追加燃料ノズル２５を水平方向に指向させる。
更に、前記制御手段９に前記煙検知センサ２３と第２の追加燃料ノズル２５とを接続して設け、煙検知センサ２３からの検出信号を前記制御手段９に入力し、この制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５から耐火キャスタ２４内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御するものである。
つまり、前記焼却炉２の点火時やこの焼却炉２の燃焼室３内に能力以上の廃棄物が投入された場合、あるいは焼却炉２の消火時には、不完全燃焼状態となるため、黒煙が発生する。
この発生した黒煙を前記煙検知センサ２３によって検出し、煙検知センサ２３からの検出信号を入力した前記制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５を点火制御し、制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５から耐火キャスタ２４内に燃料を供給して追加燃焼を行う。
このとき、制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５を制御して追加燃焼を行うことにより、排ガスが高温となり、前記耐火キャスタ２４内を通過する排ガス中の黒煙や有害物質を完全に除去している。
従って、廃棄物の焼却時に生ずる不具合の解消を果たすのみでなく、前記焼却炉２の点火時やこの焼却炉２の燃焼室３内に能力以上の廃棄物が投入された場合、あるいは焼却炉２の消火時などの焼却時に発生する排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガスの浄化をより一層促進し得る。
【００２２】
また、前記集塵部２２は、壁部に水冷用ジャケット２７を形成し、集塵部２２内に流入した排ガスによって熱交換する。
つまり、前記集塵部２２の壁部を中空状に形成し、この中空状部位を水冷用ジャケット２７として機能させ、この水冷用ジャケット２７にストレージタンク（第３実施例のストレージタンク３７参照。）を配管により接続するものである。
従って、前記集塵部２２の壁部に水冷用ジャケット２７を形成して排ガスの熱交換を行うことにより、発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質からなる廃棄物を単に焼却するのみでなく、集塵部２２内に流入した排ガスの熱交換によって、焼却時に発生する熱エネルギを十分に活用することが可能となる。
【実施例３】
【００２３】
図３はこの発明の第３実施例を示すものである。
【００２４】
この第３実施例の特徴とするところは、廃棄物の焼却装置１を備えたシステム３１において、焼却装置１の下流側に前記集塵部２２や第２の集塵部３２、強制吸引ファン３３、排気筒３４を順次配設してシステム３１を構築した点にある。
【００２５】
すなわち、前記廃棄物の焼却装置１を備えたシステム３１は、図３に示す如く、焼却炉２と、燃焼室３と、送風機（図示せず）と、燃料タンク３５と、燃料ノズル５と、拡散管６と、温度センサ８と、制御手段９と、集塵部２２と、煙検知センサ２３と、耐火キャスタ２４と、第２の追加燃料ノズル２５とを備えている。
そして、前記集塵部２２の排出側に形成した前記耐火キャスタ２４は、排気筒３４に連絡し、この排気筒３４には前記制御手段９に連絡する煤塵探知部３５を設ける。
このとき、煤塵探知部３５は、図３に示す如く、立設される排気筒３４の上端部位に取り付けられる。
つまり、前記煤塵探知部３５は、煙道の最終出口に取り付けられている。
従って、現在、小型焼却炉を対象外とし、大気汚染防止法に基づいて、大型焼却炉にのみ年１回の定期検査と各市町村への結果報告とが義務付けられている状況及び昨今の環境問題を鑑み、小型焼却炉に前記煤塵探知部３５を取り付けて、自発的に基準値を設定し、この煤塵探知部３５からの検出信号に基づいて前記制御手段９により二次燃焼（上述の第２実施例における第２の追加燃料ノズル２５参照。）を制御することができ、排ガスの浄化の促進に寄与し得るものである。
【００２６】
また、前記集塵部２２の排出側に形成した前記耐火キャスタ２４は、図３に示す如く、第２の集塵部３２を介して排気筒３４に連絡し、この第２の集塵部３２と排気筒３４との連絡部位には、前記制御手段９によってオン・オフ制御される強制吸引ファン３３を設ける。
従って、前記集塵部２２のみでは紙くずなどのチリを完全に除去できない可能性があるため、前記集塵部２２の下流側にステンレス製のメッシュタイプフィルタ（３層）を入れ込んだ第２の集塵部３２を設け、細かなチリを完全に除去できる。
また、前記第２の集塵部３２を設けることによって、排ガスの流れに抵抗を受け、煙道に負荷がかかって排ガスの抜けが悪化する可能性があるとともに、排ガスの抜けが悪化すると不完全燃焼の原因となるため、前記強制吸引ファン３３を設けて強制的に排ガスを引き込み、排ガスの抜けを円滑として効率の良い燃焼とクリーンな排気とを実現することが可能である。
【００２７】
更に、前記集塵部２２の水冷用ジャケット２７に、図３に示す如く、給水管３６を介してストレージタンク３７を接続して設け、前記給水管３６の途中に給水用ポンプ３８を介設するとともに、前記ストレージタンク３７には、給水用第１管３９と給湯用第２管４０と排水用第３管４１とを夫々接続して設ける。
従って、前記集塵部２２の水冷用ジャケット２７で排ガスの熱交換を行うことにより、以下の効果を奏することができる。
（１）排ガスの熱交換によって温水を得ることができ、温水を給湯や暖房に有効利用できる。
（２）熱交換によって高温の排ガスを冷却することができるため、有害物質の結合を防止することで、環境に配慮した排気を行うことができる。
【００２８】
なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 焼却装置
２ 焼却炉
３ 燃焼室
４ 送風機
５ 燃料ノズル
６ 拡散管
７ 散気孔部
７−１、７−２、７−３、７−４ 第１〜第４散気孔部
８ 温度センサ
９ 制御手段
１０ エアカーテン層
１０−１、１０−２、１０−３ 第１〜第３エアカーテン層
１１ 燃焼エリア
１１−１、１１−２、１１−３ 第１〜第３燃焼エリア
１２ 灰出口
２１ システム
２２ 集塵部
２３ 煙検知センサ
２４ 耐火キャスタ
２５ 第２の追加燃料ノズル（「二次燃焼バーナ」とも換言できる。）
２６ 接続部
２７ 水冷用ジャケット
３１ システム
３２ 第２の集塵部
３３ 強制吸引ファン
３４ 排気筒
３５ 煤塵探知部
３６ 給水管
３７ ストレージタンク
３８ 給水用ポンプ
【技術分野】
【０００１】
この発明は廃棄物の焼却装置及びこの焼却装置を備えたシステムに係り、特に廃棄物の焼却時に発生したダイオキシンなどの有害物質を効率良く除去する一方、焼却装置から排出される排ガスのより一層の浄化を図る廃棄物の焼却装置及びこの焼却装置を備えたシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物、例えば発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質の焼却にあっては、一般的に、灯油等の燃料を用いる助燃バーナを備えた焼却装置を利用している。
この焼却装置は、燃焼室を形成する焼却炉と、この焼却炉内に空気を送給する送風機と、燃焼室の廃棄物を焼却させるために燃料タンクからの燃料を供給する燃料ノズルなどの機器とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２００１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の廃棄物の焼却装置においては、廃棄物、例えば発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質を効率良く焼却することができず、燃料の消費量や電気の使用量が多くなる一方、ダイオキシン等の有害物質を多く発生させてしまい、しかも黒鉛や臭気も多く発生するという不都合があったため、改善が望まれていた。
また、発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質からなる廃棄物を単に焼却するのみでは、焼却時に発生する熱エネルギが十分に活用されていないため、この点においても改善が望まれていた。
【０００５】
この発明の目的は、廃棄物の焼却によって発生した有害物質を除去し、黒鉛や臭気も除去する一方、焼却時に発生する排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガスの浄化をより一層促進し得る廃棄物の焼却装置及びこの焼却装置を備えたシステムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置において、
前記焼却炉の燃焼室内に、前記送風機に連絡して燃焼室内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管を備え、
この拡散管に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部を備え、
前記焼却炉の燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、
この温度センサからの温度検出信号により前記燃料ノズルから供給される燃料量を制御する制御手段を備え、
前記送風機から前記拡散管内に空気を送って前記各段の各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、これら複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成し、
前記焼却炉の底部で前記廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリアでガス化燃焼することを特徴とする。
また、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、
前記焼却炉の上部を接続して焼却炉に併設した集塵部を備え、
この焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、
前記集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、
この耐火キャスタに前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズルを備え、
前記煙検知センサからの検出信号により第２の追加燃料ノズルから耐火キャスタ内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置において、
焼却炉の燃焼室内に、送風機に連絡して燃焼室内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管を備え、
拡散管に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部を備え、
焼却炉の燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、
温度センサからの温度検出信号により燃料ノズルから供給される燃料量を制御する制御手段を備え、
送風機から拡散管内に空気を送って各段の各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、これら複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成し、
焼却炉の底部で廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリアでガス化燃焼する。
従って、廃棄物の焼却によって発生した気体に含有したダイオキシンなどの有害物質が上層の高温の燃焼エリアで十分に燃焼分解されることから、ダイオキシンなどの有害物質が十分に除去されるとともに、黒鉛や臭気も除去される。
これにより、環境の改善に寄与し、また、廃棄物を焼却させるために常時燃料を供給する必要がないので、燃料の消費量を低減するとともに、電気の使用量も低減し、よって、省エネルギに寄与し得る。
また、
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、
焼却炉の上部を接続して焼却炉に併設した集塵部を備え、
焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、
集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、
耐火キャスタに燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズルを備え、
煙検知センサからの検出信号により第２の追加燃料ノズルから耐火キャスタ内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する制御手段を備えている。
従って、廃棄物の焼却時に生ずる不具合の解消を果たすのみでなく、焼却時に発生する排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガスの浄化をより一層促進し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は廃棄物の焼却装置の概略拡大断面図である。（実施例１）
【図２】図２は廃棄物の焼却装置に併設した集塵部、及び耐火キャスタの概略拡大断面図である。（実施例２）
【図３】図３は廃棄物の焼却装置を備えたシステムの概略説明図である。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１はこの発明の第１実施例を示すものである。
図１において、１は廃棄物（発泡材、プラスチック、ゴム材などの高分子系物質）の焼却装置である。
この焼却装置１は、図１に示す如く、焼却炉２と、この焼却炉２内に形成される燃焼室３と、この燃焼室３内の廃棄物に空気を送給する送風機４と、図示しない燃料タンク（後述する第３実施例の燃料タンク３５参照。）と、この燃料タンクからの燃料を前記燃焼室３内に供給する燃料ノズル５とを有している。
そして、前記焼却装置１は、前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入した際に、投入された燃焼室３内の廃棄物に前記送風機４により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を前記燃料ノズル５を介して供給しつつ廃棄物を焼却するものである。
なお、前記焼却装置１においては、ガス化燃焼方式を採用しているたため、前記燃料ノズル５が常時燃料を供給するものではなく、この燃料ノズル５は「助燃ノズル」としての位置付けである。
【００１１】
このとき、前記焼却炉２の燃焼室３内に、前記送風機４に連絡して燃焼室３内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管６を備え、この拡散管６に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部７を備え、前記焼却炉２の燃焼室３内の温度を検出する温度センサ８を備え、この温度センサ８からの温度検出信号により前記燃料ノズル５から供給される燃料量を制御する制御手段（「制御部」とも記載する。）９を備え、前記送風機４から前記拡散管６内に空気を送って前記各段の各散気孔部７から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層１０を作り出し、これら複数段のエアカーテン層１０間に複数段の燃焼エリア１１を形成し、前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリア１１でガス化燃焼する構成とする。
詳述すれば、図１に示す如く、前記焼却炉２の燃焼室３内に上下方向に延びる拡散管６を設け、この拡散管６と前記送風機４とを送風管１２によって連絡して設ける。
そして、前記拡散管６の高さ位置の異なる部位に複数段、例えば４段に第１〜第４散気孔部７−１、７−２、７−３、７−４を形成する。
このとき、最下位に位置する第１散気孔部７−１は、ガス化用散気孔として機能するものであり、エアカーテン層１０を作り出すためのものではないので、第２〜第４散気孔部７−２、７−３、７−４に比べて、孔数を少なく形成する。
また、第２散気孔部７−２は第１散気孔部７−１よりも上段に位置し、この第２散気孔部７−２よりも上段には、第３、第４散気孔部７−３、７−４を順次形成する。
なお、上述の第１〜第４散気孔部７−１、７−２、７−３、７−４を形成する際に、第１散気孔部７−１に比べ、第２〜第４散気孔部７−２、７−３、７−４の孔数が、下段から上段に向かって、徐々に増加するように形成することも可能である。
更に、第１〜第４散気孔部７−１、７−２、７−３、７−４の孔径に関しては、全ての孔径を同一寸法とすることができる一方、下段から上段に向かって、徐々に孔径を大きく形成することも可能である。
更にまた、前記拡散管６のの頂部位は、図示しない管蓋によって閉塞される。
【００１２】
また、前記温度センサ８は、図１に示す如く、前記焼却炉２の燃焼室３内に突出し、この燃焼室３内の温度を検出して、温度検出信号を前記制御手段９に出力する。
前記燃料ノズル５は、燃料タンクからの燃料が燃料ポンプによって送給され、前記制御手段９からの制御信号に応じて所定の燃料量が前記燃焼室３内に噴射供給されるものである。
更に、前記制御手段９の入力側には、前記温度センサ８が接続されるとともに、前記制御手段９の出力側には、前記送風機４と前記燃料ノズル５とが夫々接続されている。
そして、前記制御手段９は、前記温度センサ８からの温度検出信号により、前記送風機４とを駆動制御するとともに、前記燃料ノズル５から供給される燃料量を制御する。
このとき、前記制御手段９による前記送風機４の駆動制御においては、以下の制御方策が考えられる。
（１）送風機４の駆動制御に強弱を付けて供給される流動空気量にも強弱を付け、前記燃焼室３内で緩慢燃焼を実現する方策。
なお、送風機４の駆動制御に強弱を付ける方策としては、所定時間毎に駆動制御状態を切り換えることで実現可能である。
（２）送風機４を一定の駆動状態に制御して流動空気量を変動させない方策。
（３）前記温度センサ８からの温度検出信号により送風機４を駆動制御し、流動空気量を変動させて前記燃焼室３内で燃焼を一定化する方策。
【００１３】
更に、前記制御手段９には自動維持機能を付加する。
つまり、前記焼却炉２の燃焼室３内の温度が必要温度未満まで低下している場合には、この燃焼室３内の温度を前記温度センサ８によって検出し、この温度センサ８からの温度検出信号により前記制御手段９による前記送風機４の駆動制御を行い、前記燃焼室３内の温度を適正状態まで自動的に復帰させるものである。
【００１４】
そして、前記送風機４から前記拡散管６内に空気を送って前記各段の各散気孔部７から水平方向に空気を噴出し、図１に示す如く、複数段、例えば３段の第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３を作り出す。
これら第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３間に複数段、例えば３段の第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３を形成する。
このとき、下段に位置する第１燃焼エリア１１−１は「下部燃焼室」と換言することができ、中段に位置する第２燃焼エリア１１−２は「中部燃焼室」と換言することができるとともに、上段に位置する第３燃焼エリア１１−３は「上部燃焼室」と換言することができる。
また、前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際には、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリア１１、つまり第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３で、下段から上段に向かって、順次ガス化燃焼するものである。
なお、符号１３は、前記焼却炉２の下部に形成した燃焼室３内からの灰出口である。
【００１５】
次に作用を説明する。
【００１６】
前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際には、前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入し、前記制御手段９によって前記送風機４の駆動制御を行いつつ、燃料タンクからの燃料を前記燃料ノズル５によって供給する。
このとき、前記温度センサ８からの温度検出信号を前記制御手段９に入力し、この制御手段９によって前記燃料ノズル５から前記燃焼室３内に噴射供給される燃料量を制御する。
また、前記焼却炉２の底部で前記廃棄物が燃焼する際には、前記制御手段９によって送風機４の駆動制御も行う。
このとき、前記制御手段９による送風機４の駆動制御においては、上述した緩慢燃焼を実現するための制御態様や送風機４を一定の駆動状態とするための制御態様、あるいは流動空気量を変動させて前記燃焼室３内で燃焼を一定化するための制御態様など任意に選択可能である。
【００１７】
追記すれば、前記焼却炉２の燃焼室３内で廃棄物が燃焼する際には、先ず、図１の白抜き矢印Ａに示す如く、前記送風機４により拡散管６を介して第２散気孔部７−２から前記燃焼室３内に水平方向に空気が噴出され、第１エアカーテン層１０−１が形成されるため、この第１エアカーテン層１０−１によって区画される、下段に位置する第１燃焼エリア１１−１において廃棄物が液化し且つ気化し、気体が発生する。
この第１燃焼エリア１１−１で発生した気体は、図１の白抜き矢印Ｂに示す如く、前記送風機４により拡散管６を介して第３散気孔部７−３から前記燃焼室３内に水平方向に空気が噴出され、第２エアカーテン層１０−２が形成されるため、この第２エアカーテン層１０−２によって区画される、上層の高温となっている中段に位置する第２燃焼エリア１１−２に到達する。
そして、この第２燃焼エリア１１−２で燃焼した気体は、図１の白抜き矢印Ｃに示す如く、前記送風機４により拡散管６を介して第４散気孔部７−４から前記燃焼室３内に水平方向に空気が噴出され、第３エアカーテン層１０−３が形成されるため、この第３エアカーテン層１０−３によって区画される、さらに上層のより高温となっている上段に位置する第３燃焼エリア１１−３に到達し、順次効果的にガス化燃焼が行われる。
【００１８】
これにより、この発明の第１実施例においては、
前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室３内の廃棄物に送風機４により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズル５を介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置１において、
焼却炉２の燃焼室３内に、送風機４に連絡して燃焼室３内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管６を備え、
拡散管６に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部７を備え、
焼却炉２の燃焼室３内の温度を検出する温度センサ８を備え、
温度センサ８からの温度検出信号により燃料ノズル５から供給される燃料量を制御する制御手段９を備え、
送風機４から拡散管６内に空気を送って各段の各散気孔部７から水平方向に空気を噴出して複数段、例えば３段の第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３を作り出し、これら第１〜第３エアカーテン層１０−１、１０−２、１０−３間に複数段、例えば３段の第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３を形成し、 焼却炉２の底部で廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３でガス化燃焼する。
従って、廃棄物の焼却によって発生した気体に含有したダイオキシンなどの有害物質が上層の高温の前記第１〜第３燃焼エリア１１−１、１１−２、１１−３で十分に燃焼分解されることから、ダイオキシンなどの有害物質が十分に除去されるとともに、黒鉛や臭気も除去される。
これにより、環境の改善に寄与し、また、廃棄物を焼却させるために常時燃料を供給する必要がないので、燃料の消費量を低減するとともに、電気の使用量も低減し、よって、省エネルギに寄与し得る。
【実施例２】
【００１９】
図２はこの発明の第２実施例を示すものである。
この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００２０】
この第２実施例の特徴とするところは、廃棄物の焼却装置１を備えたシステム２１において、燃焼炉２にサイクロン方式の集塵部２２を併設した点にある。
【００２１】
すなわち、前記焼却炉２の燃焼室３内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室３内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置１を備えたシステム２１において、
前記焼却炉２の上部を接続して焼却炉２に併設した集塵部２２を備え、
この焼却炉２と集塵部２２との接続部位に煙検知センサ２３を備え、
前記集塵部２２の排出側に耐火キャスタ２４を備え、
この耐火キャスタ２４に前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズル（「二次燃焼バーナ」とも換言できる。）２５を備え、
前記煙検知センサ２３からの検出信号により第２の追加燃料ノズル２５から耐火キャスタ２４内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する前記制御手段９を備えている。
詳述すれば、前記焼却炉２の上部を接続部２６によって接続し、図２に示す如く、焼却炉２に前記集塵部２２を併設し、焼却炉２と集塵部２２とを接続する前記接続部２６に煙検知センサ２３を設ける。
追記すれば、ガス化燃焼方式でバーナーのない前記焼却炉２は、点火時・消火時などの低温状態の場合に黒煙などが出易い状態となってしまう。当然に黒煙が発生した場合には、ダイオキシンなどの有害物質が放出される可能性が多々あるため、前記煙検知センサ２３を焼却炉２の燃焼室３から集塵部２２に繋がる煙道、つまり焼却炉２と集塵部２２との接続部位に設け、煙検知センサ２３によって黒煙を探知している。
そして、前記集塵部２２の排出側に耐熱用として加工した耐火キャスタ２４を接続し、この耐火キャスタ２４の流入口２４ａ近傍に前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズル２５を設ける。
このとき、前記耐火キャスタ２４は、図２に示す如く、前記集塵部２２の上部に接続し、かつ上方に指向した後に水平方向に湾曲して指向する流入口部２４−１と、この流入口部２４−１の下流端から水平方向に延びる水平中間部２４−２と、この水平中間部２４−２に接続した後に下流端が下方向に湾曲して指向し、下流端に流出口２４ｂを形成する流出口部２４−３とからなる。
また、第２の追加燃料ノズル２５は、図２に示す如く、前記耐火キャスタ２４の流入口２４ａ近傍の流入口部２４−１に配設し、第２の追加燃料ノズル２５を水平方向に指向させる。
更に、前記制御手段９に前記煙検知センサ２３と第２の追加燃料ノズル２５とを接続して設け、煙検知センサ２３からの検出信号を前記制御手段９に入力し、この制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５から耐火キャスタ２４内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御するものである。
つまり、前記焼却炉２の点火時やこの焼却炉２の燃焼室３内に能力以上の廃棄物が投入された場合、あるいは焼却炉２の消火時には、不完全燃焼状態となるため、黒煙が発生する。
この発生した黒煙を前記煙検知センサ２３によって検出し、煙検知センサ２３からの検出信号を入力した前記制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５を点火制御し、制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５から耐火キャスタ２４内に燃料を供給して追加燃焼を行う。
このとき、制御手段９によって第２の追加燃料ノズル２５を制御して追加燃焼を行うことにより、排ガスが高温となり、前記耐火キャスタ２４内を通過する排ガス中の黒煙や有害物質を完全に除去している。
従って、廃棄物の焼却時に生ずる不具合の解消を果たすのみでなく、前記焼却炉２の点火時やこの焼却炉２の燃焼室３内に能力以上の廃棄物が投入された場合、あるいは焼却炉２の消火時などの焼却時に発生する排ガスに対して必要に応じて追加燃焼を行い、排ガスの浄化をより一層促進し得る。
【００２２】
また、前記集塵部２２は、壁部に水冷用ジャケット２７を形成し、集塵部２２内に流入した排ガスによって熱交換する。
つまり、前記集塵部２２の壁部を中空状に形成し、この中空状部位を水冷用ジャケット２７として機能させ、この水冷用ジャケット２７にストレージタンク（第３実施例のストレージタンク３７参照。）を配管により接続するものである。
従って、前記集塵部２２の壁部に水冷用ジャケット２７を形成して排ガスの熱交換を行うことにより、発泡材やプラスチック、ゴム材などの高分子系物質からなる廃棄物を単に焼却するのみでなく、集塵部２２内に流入した排ガスの熱交換によって、焼却時に発生する熱エネルギを十分に活用することが可能となる。
【実施例３】
【００２３】
図３はこの発明の第３実施例を示すものである。
【００２４】
この第３実施例の特徴とするところは、廃棄物の焼却装置１を備えたシステム３１において、焼却装置１の下流側に前記集塵部２２や第２の集塵部３２、強制吸引ファン３３、排気筒３４を順次配設してシステム３１を構築した点にある。
【００２５】
すなわち、前記廃棄物の焼却装置１を備えたシステム３１は、図３に示す如く、焼却炉２と、燃焼室３と、送風機（図示せず）と、燃料タンク３５と、燃料ノズル５と、拡散管６と、温度センサ８と、制御手段９と、集塵部２２と、煙検知センサ２３と、耐火キャスタ２４と、第２の追加燃料ノズル２５とを備えている。
そして、前記集塵部２２の排出側に形成した前記耐火キャスタ２４は、排気筒３４に連絡し、この排気筒３４には前記制御手段９に連絡する煤塵探知部３５を設ける。
このとき、煤塵探知部３５は、図３に示す如く、立設される排気筒３４の上端部位に取り付けられる。
つまり、前記煤塵探知部３５は、煙道の最終出口に取り付けられている。
従って、現在、小型焼却炉を対象外とし、大気汚染防止法に基づいて、大型焼却炉にのみ年１回の定期検査と各市町村への結果報告とが義務付けられている状況及び昨今の環境問題を鑑み、小型焼却炉に前記煤塵探知部３５を取り付けて、自発的に基準値を設定し、この煤塵探知部３５からの検出信号に基づいて前記制御手段９により二次燃焼（上述の第２実施例における第２の追加燃料ノズル２５参照。）を制御することができ、排ガスの浄化の促進に寄与し得るものである。
【００２６】
また、前記集塵部２２の排出側に形成した前記耐火キャスタ２４は、図３に示す如く、第２の集塵部３２を介して排気筒３４に連絡し、この第２の集塵部３２と排気筒３４との連絡部位には、前記制御手段９によってオン・オフ制御される強制吸引ファン３３を設ける。
従って、前記集塵部２２のみでは紙くずなどのチリを完全に除去できない可能性があるため、前記集塵部２２の下流側にステンレス製のメッシュタイプフィルタ（３層）を入れ込んだ第２の集塵部３２を設け、細かなチリを完全に除去できる。
また、前記第２の集塵部３２を設けることによって、排ガスの流れに抵抗を受け、煙道に負荷がかかって排ガスの抜けが悪化する可能性があるとともに、排ガスの抜けが悪化すると不完全燃焼の原因となるため、前記強制吸引ファン３３を設けて強制的に排ガスを引き込み、排ガスの抜けを円滑として効率の良い燃焼とクリーンな排気とを実現することが可能である。
【００２７】
更に、前記集塵部２２の水冷用ジャケット２７に、図３に示す如く、給水管３６を介してストレージタンク３７を接続して設け、前記給水管３６の途中に給水用ポンプ３８を介設するとともに、前記ストレージタンク３７には、給水用第１管３９と給湯用第２管４０と排水用第３管４１とを夫々接続して設ける。
従って、前記集塵部２２の水冷用ジャケット２７で排ガスの熱交換を行うことにより、以下の効果を奏することができる。
（１）排ガスの熱交換によって温水を得ることができ、温水を給湯や暖房に有効利用できる。
（２）熱交換によって高温の排ガスを冷却することができるため、有害物質の結合を防止することで、環境に配慮した排気を行うことができる。
【００２８】
なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 焼却装置
２ 焼却炉
３ 燃焼室
４ 送風機
５ 燃料ノズル
６ 拡散管
７ 散気孔部
７−１、７−２、７−３、７−４ 第１〜第４散気孔部
８ 温度センサ
９ 制御手段
１０ エアカーテン層
１０−１、１０−２、１０−３ 第１〜第３エアカーテン層
１１ 燃焼エリア
１１−１、１１−２、１１−３ 第１〜第３燃焼エリア
１２ 灰出口
２１ システム
２２ 集塵部
２３ 煙検知センサ
２４ 耐火キャスタ
２５ 第２の追加燃料ノズル（「二次燃焼バーナ」とも換言できる。）
２６ 接続部
２７ 水冷用ジャケット
３１ システム
３２ 第２の集塵部
３３ 強制吸引ファン
３４ 排気筒
３５ 煤塵探知部
３６ 給水管
３７ ストレージタンク
３８ 給水用ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置において、
前記焼却炉の燃焼室内に、前記送風機に連絡して燃焼室内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管を備え、
この拡散管に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部を備え、
前記焼却炉の燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、
この温度センサからの温度検出信号により前記燃料ノズルから供給される燃料量を制御する制御手段を備え、
前記送風機から前記拡散管内に空気を送って前記各段の各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、これら複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成し、
前記焼却炉の底部で前記廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリアでガス化燃焼することを特徴とする廃棄物の焼却装置。
【請求項２】
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、
前記焼却炉の上部を接続して焼却炉に併設した集塵部を備え、
この焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、
前記集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、
この耐火キャスタに前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズルを備え、
前記煙検知センサからの検出信号により第２の追加燃料ノズルから耐火キャスタ内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する制御手段を備えていることを特徴とする廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項３】
前記集塵部は、壁部に水冷用ジャケットを形成し、集塵部内に流入した排ガスによって熱交換することを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項４】
前記集塵部の排出側に形成した前記耐火キャスタは、排気筒に連絡し、この排気筒には前記制御手段に連絡する煤塵探知部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項５】
前記集塵部の排出側に形成した前記耐火キャスタは、第２の集塵部を介して排気筒に連絡し、この第２の集塵部と排気筒との連絡部位には、前記制御手段によってオン・オフ制御される強制吸引ファンを備えていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項１】
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置において、
前記焼却炉の燃焼室内に、前記送風機に連絡して燃焼室内に空気を送給するための上下方向に延びる拡散管を備え、
この拡散管に、高さ位置の異なる部位に複数段に形成した散気孔部を備え、
前記焼却炉の燃焼室内の温度を検出する温度センサを備え、
この温度センサからの温度検出信号により前記燃料ノズルから供給される燃料量を制御する制御手段を備え、
前記送風機から前記拡散管内に空気を送って前記各段の各散気孔部から水平方向に空気を噴出して複数段のエアカーテン層を作り出し、これら複数段のエアカーテン層間に複数段の燃焼エリアを形成し、
前記焼却炉の底部で前記廃棄物が燃焼する際に、廃棄物が液化し且つ気化して発生した気体を上層の高温の燃焼エリアでガス化燃焼することを特徴とする廃棄物の焼却装置。
【請求項２】
焼却炉の燃焼室内に廃棄物を投入し、投入された燃焼室内の廃棄物に送風機により空気を送給する一方、燃料タンクからの燃料を燃料ノズルを介して供給しつつ焼却する廃棄物の焼却装置を備えたシステムにおいて、
前記焼却炉の上部を接続して焼却炉に併設した集塵部を備え、
この焼却炉と集塵部との接続部位に煙検知センサを備え、
前記集塵部の排出側に耐火キャスタを備え、
この耐火キャスタに前記燃料タンクからの燃料を供給して追加燃焼させる第２の追加燃料ノズルを備え、
前記煙検知センサからの検出信号により第２の追加燃料ノズルから耐火キャスタ内に燃料を供給して追加燃焼を行うように制御する制御手段を備えていることを特徴とする廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項３】
前記集塵部は、壁部に水冷用ジャケットを形成し、集塵部内に流入した排ガスによって熱交換することを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項４】
前記集塵部の排出側に形成した前記耐火キャスタは、排気筒に連絡し、この排気筒には前記制御手段に連絡する煤塵探知部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【請求項５】
前記集塵部の排出側に形成した前記耐火キャスタは、第２の集塵部を介して排気筒に連絡し、この第２の集塵部と排気筒との連絡部位には、前記制御手段によってオン・オフ制御される強制吸引ファンを備えていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の焼却装置を備えたシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−９４８１８（Ｐ２０１１−９４８１８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４６２４５（Ｐ２００９−２４６２４５）
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【特許番号】特許第４６１６９２３号（Ｐ４６１６９２３）
【特許公報発行日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（５０８３０３５７５）株式会社リソース (2)
【出願人】（５０９２９７０１５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【特許番号】特許第４６１６９２３号（Ｐ４６１６９２３）
【特許公報発行日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（５０８３０３５７５）株式会社リソース (2)
【出願人】（５０９２９７０１５）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]