廃棄物焼却装置
【課題】廃棄物を、乾燥（低温）→分解（中温）→燃焼（高温）と効率良く、かつ確実に完全燃焼させ、ダイオキシンなどの有毒物質も排出しない。
【解決手段】投入口１１を有する第一燃焼炉１と第二燃焼炉４１とを横方向の第一煙道７０で連結し、第二燃焼炉４１と排ガス洗浄槽５５とを第二煙道８０で連結して、廃棄物燃焼装置９０とする。第一燃焼炉１の側壁で、多数のノズル２４を横方向に並べてノズル群２５として、上下３段で形成して、ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃとし、各ノズル２４の先端を炉内に向けて高圧空気吐出口とする。第一燃焼炉１の上端部で、第一煙道７０に向かう開口１３の近傍に、バーナの火炎口１５を配置する。各ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃで、火炎口１５に近い側を相対的に高圧で、他側を相対的に低圧となるように形成する。第一燃焼炉１に、斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できる高圧空気突出口２２を形成する。
【解決手段】投入口１１を有する第一燃焼炉１と第二燃焼炉４１とを横方向の第一煙道７０で連結し、第二燃焼炉４１と排ガス洗浄槽５５とを第二煙道８０で連結して、廃棄物燃焼装置９０とする。第一燃焼炉１の側壁で、多数のノズル２４を横方向に並べてノズル群２５として、上下３段で形成して、ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃとし、各ノズル２４の先端を炉内に向けて高圧空気吐出口とする。第一燃焼炉１の上端部で、第一煙道７０に向かう開口１３の近傍に、バーナの火炎口１５を配置する。各ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃで、火炎口１５に近い側を相対的に高圧で、他側を相対的に低圧となるように形成する。第一燃焼炉１に、斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できる高圧空気突出口２２を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、廃棄物をダイオキシンなどの有害ガスを放出せずに燃焼させることを目的とする廃棄物焼却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシンなどの有害ガスは比較的低温の燃焼時に発生すると考えられているため、ダイオキシンなどを放出せない焼却炉では、廃棄物を比較的高温（例えば８００℃以上）で燃焼させて、燃焼ガスの温度を保つために助燃装置（二次燃焼室）も必要であると考えられていた。
【０００３】
この場合、燃焼を促進させるために、燃焼室内に空気供給口を形成した焼却炉も提案されている（特許文献１）。この場合、空気供給口から比較的低圧（例えば、０．１ｋｇ／ｃｍ３）で放出し、別途流体噴射ノズルで撹拌していた。
【０００４】
また、一般に燃焼炉内の着火バーナは、燃焼炉内の下部に設けてあった（例えば、特許文献２）。これは、燃焼炉の下部に溜まった燃焼対象物に直接にバーナの炎を吹き付ければ、効率的に燃焼できると考えられていたからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１０３４３９
【特許文献２】特開２００８−１３９０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
当社の実験によれば、燃焼炉内の温度を８００℃程度に保ちながら、効率よく燃焼する為には、燃焼室の上部であって、二次燃焼室に向かう煙道の近傍にバーナを設けて、かつ、燃焼室内には圧力の異なる空気をまんべんなく供給することが必要であることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこでこの発明では、第一燃焼炉の上部で第一煙道の近傍にバーナの火炎口を配置し、また第一燃焼炉の側面に内側に向けて水平方向の高圧空気吐出口群を配置し、高圧空気吐出口群を多段に形成し、さらに、高圧空気吐出口から供給される高圧空気は、バーナの火炎口に近い側をより高圧としたので、前記問題点を解決して、ダイオキシンなどの有毒物質を排出せずに、かつ効率良い廃棄物の燃焼を実現できた。
【０００８】
即ち、この発明は、以下の要件を具備したことを特徴とする廃棄物焼却装置である。
(1) 焼却物の投入口を有する「第一燃焼炉」と、発生する煤塵類を更に燃焼する「第二燃焼炉」と、上方にむけてガス排出口を有する「排ガス洗浄槽」とを有する。
(2) 前記「第一燃焼炉」と前記「第二燃焼炉」を横方向の第一煙道で連通する。
前記「第二燃焼炉」と「排ガス洗浄槽」とを第二煙道で連通させる。
(3) 前記「第一燃焼炉」で、一側面及び一側面に対向する面を他側面とする。
前記一側面の上部に横方向にバーナの火炎を放出する火炎口を配置する。
(4) 前記一側面及び他側面に、高圧空気を放出する空気吐出口を横方向に多数を並べて、空気吐出口群を形成し、前記空気吐出口群を上下多段に設ける。
(5) 前記火炎口を前記第一煙道の近傍に配置する。
(6) 前記各空気吐出口群の空気吐出口を、前記火炎口に近い位置を高圧で放出可能とし、前記火炎口に遠い位置を低圧で放出可能となるように形成する。
(7) 前記「第一燃焼炉」に、斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できる空気突出口を形成する。
【０００９】
また、前記において、以下のように構成したことを特徴とする廃棄物焼却装置である。
(1) 第一燃焼炉で、火炎口からのバーナの火炎が前記開口を横切るように、開口の軸の高さとの火炎口の軸の高さを略同一に形成する。
(2) 前記第一燃焼炉で、各高さの空気吐出口群に高圧空気を供給するダクトを形成し、ダクト内に高圧空気を供給する連結部を、前記火炎口の対向側に形成する。
(3) 前記第一燃焼炉で、前記各空気吐出口の吐出空気の圧力を調節できるように前記ダクト内に減圧弁を配置する。
(4) 前記第一燃焼炉で、火炎口の近傍に、上方から高圧空気を吐出できる空気吐出口を設ける。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、第一燃焼炉の上部で第一煙道の近傍にバーナの火炎口を配置し、また第一燃焼炉の側面に内側に向けて水平方向の高圧空気吐出口群を配置し、高圧空気吐出口群を多段に形成し、さらに、高圧空気吐出口から供給される高圧空気は、バーナの火炎口に近い側をより高圧としたので、燃焼する廃棄物を、徐々に温度を上げて、乾燥（低温）→分解（中温）→燃焼（高温）と効率良く、かつ確実に完全燃焼させることができる。従って、ダイオキシンなどの有毒物質を排出せずに、廃棄物を効率良くかつ確実に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はこの発明の実施例で、燃焼装置の全体構成を表す概略した縦断面図である。
【図２】図２はこの発明の実施例で、燃焼装置の平面図である。
【図３】図３はこの発明の実施例の第一燃焼炉と第一煙道の拡大正面図である。
【図４】図４はこの発明の実施例の第一燃焼炉と第一煙道の拡大右側面図である。
【図５】図５はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図６】図６はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
【図７】図６はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＣ−Ｃ線における拡大断面図である。
【図８】図８はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。
【図９】図９はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図５のＥ−Ｅ線における拡大断面図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施例の第二燃焼炉で、図１のＦ−Ｆ線における拡大断面図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施例の排ガス洗浄槽で、図２のＧ−Ｇ線における拡大断面図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施例の第一煙道で、図３のＨ−Ｈ線における拡大断面図である。
【図１３】図１３はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、空気吐出口群の圧力を表す概念図である。
【図１４】図１４はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、空気吐出口群の圧力を表す概念図（横断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１） この発明の廃棄物焼却装置９０は、焼却物の投入口１１を有する第一燃焼炉１と、発生する煤塵類を更に燃焼する第二燃焼炉４１と、上方にむけて煙突（ガス排出口）５７を有する排ガス洗浄槽５５とから構成する。第一燃焼炉１の開口１３と第二燃焼炉２の開口４５とを水平方向（横方向）の直線状の第一煙道７０とで連通する。第二燃焼炉４１の上を向いた開口４３と、排ガス洗浄槽５５の横方向の開口５８とを、エルボ状の第二煙道８０で連通させる（図１、図２）。
【００１３】
（２） 第一燃焼炉１で、対向する第一側壁（一側面）５と第三側壁（他側面）７で、第一側壁５の上部に横方向に着火バーナ用の火炎口１５を配置する。火炎口１５の軸１６を、開口１３の軸１４と、略同じ高さで交わるように配置する。即ち、着火バーナの炎が開口１３を横切るように形成される。
【００１４】
（３） 少なくとも第一側壁５と第三側壁７に、ノズル２４、２４を埋設して高圧空気を放出する空気吐出口２６、２６を横方向に多数を並べる。ノズル２４、２４の同一高さの一列をノズル群（空気吐出口群）２５とする。ノズル群２５は、上下に３段に形成し、ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃとする。ノズル群２５は、複数段形成すれば良く、ノズル２４の数や吐出する空気圧により、段数を設定する。
【００１５】
（４） この実施形態では、第一側壁５と第三側壁７に加えて、第二側壁６にも同様に、ノズル２８、２８を埋設して高圧空気を放出する空気吐出口３０、３０を横方向に多数を並べる。ノズル２８、２８の同一高さの一列をノズル群（空気吐出口群）２９とする。ノズル群２９は、同様に上下に３段に形成し、ノズル群２９ａ、２９ｂ、２９ｃとする。
【００１６】
（５） 略同じ高さの各ノズル群２５ａとノズル群２９ａ、ノズル群２５ｂとノズル群２９ｂ、ノズル群２５ｃとノズル群２９ｃで、ノズル２４、２８の基端側を、夫々ダクト（ヘッダー）３１ａ、３１ｂ、３１ｃで連結して、各ノズル２４、２８に一斉に高圧空気を供給できるようになっている。各ダクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃへは、夫々連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃからブロワからの高圧空気を供給する。連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃは火炎口１５の対向側に配置される。
【００１７】
（６） 各ダクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内で、連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃから近いに減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃを配置し、遠い側に減圧弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃを配置して、各ダクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃを、高圧Ａ、中圧Ｂ、低圧Ｃを形成する（図１２）。この場合、例えば、
高圧Ａ：中圧Ｂ：低圧Ｃ＝５：３：１
程度に形成する。これにより、火炎口１５に近い位置で高圧による放出を可能とし、火炎口１５に遠い位置を低圧で放出可能となるように形成される。
【００１８】
（７） 第一燃焼炉１で、天板３に斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できるノズル２１を設け、斜め下方に向けた空気突出口２２を形成する（図１、図３）。
【００１９】
（８） なお、前記において、ノズル群を３段で形成したが、２段以上であれば段数は任意である。
【００２０】
また、前記において、ノズル２４、２８からの吐出する空気圧も高中低の３段階で設定したが、高低２段階で設定することもできる（図１４）。ここで、連結口３２から高圧空気をダクト（ヘッダー）３１に供給し、さらに各ノズル２４、２８の先端（空気吐出口２６、３０）から第一燃焼炉１無いに、高圧空気が供給される。
【００２１】
例えば、第一側壁５設けた火炎口１５を第二側壁６側に形成した場合、平面視で（水平方向で）、火炎口１に近い側（減圧弁３５より連結口３２側）、即ち、
・第二側壁６のノズル２８、２８
・第一側壁５で、第二側壁６側（火炎口１５側）のノズル２４、２４
・第三側壁７で、第二側壁６側（火炎口１５側）のノズル２４、２４
から吐出される高圧空気を相対的に高圧Ａで設定する（図１４）。また、ダクト３１の先端側（連結口３２から見て減圧弁３５、３５より先）で、
・第一側壁５で、第四側壁８側（火炎口１５から遠い側）のノズル２４、２４
・第三側壁７で、第四側壁８側（火炎口１５から遠い側）のノズル２４、２４
から吐出される高圧空気を相対的に低圧Ｂで設定する（図１４）。
【実施例】
【００２２】
図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００２３】
この発明の廃棄物焼却装置９０は、焼却物の投入口１１を有する第一燃焼炉（サイロ）１と、発生する煤塵類を更に燃焼する第二燃焼炉（サイクロン兼差燃焼室）４１と、上方にむけて煙突５７を有する排ガス洗浄槽（スクラバー）５５とを有する。第一燃焼炉１の開口１３と第二燃焼炉４１の開口４５とを第一煙道７０を介して連結し、第二燃焼炉４１の開口４３と排ガス洗浄槽５５の開口５８とを第二煙道８０を介して連結して、この発明の廃棄物焼却装置９０を構成する（図１、図２）。
【００２４】
１．第一燃焼炉（サイロ）１の構成（図１〜図９）
【００２５】
（１） 天板３、底板４、対向する第一側壁５と第三側壁７、対向する第二側壁６と第四側壁８、からなる略直方体の箱状の燃焼炉基体を構成する。天板３、底板４及び各側壁５、６、７、８は所定の耐熱・断熱の構造となっている。
天板３に焼却対象部の投入口１１を設けて、投入口１１に蓋１２を被せてある。蓋１２は、スライドして投入口１１を開閉でき、焼却対象を投入する投入ホッパー（図示していない）と蓋１２のスライドに連動して投入ホッパーを開く投入装置（図示していない）を設けてある。
【００２６】
（２） また、第二側壁６の上端部で中央部付近に、第一煙道７０に向かう開口１３形成する。
【００２７】
（３） また、第一側壁５の上縁部で第二側壁６に近い側（開口１３に近い側）に助燃バーナの火炎口１５を設ける（図１、図５）。天板３で、第一側壁５と第二側壁６の中間位置であって、火炎口１５の上方付近に、下方に向けて天板３に直角に、多数のノズル１７、１７を埋設して、ノズル１７、１７の先端を炉内に位置させ、高圧空気吐出口１８、１８を形成する。ノズル１７及び高圧空気吐出口１８は、第二側壁６に略並列して（火炎口１５の軸１６方向に）２つ設け、天板３の外面（炉の外面）に位置するノズル１７の基端１７ａに高圧空気を供給するブロアからのパイプ（小径ダクト。図示していない）に連結する。
また、天板３で、第一側壁５と第二側壁６の中間位置であって、開口１３の軸１４付近に温度計１９を埋設し、感熱部を炉内に位置させる。また、図中２０は炉内に水を吐出する水ノズル、３６は炉内を目視する点検口である（図２）。
【００２８】
（４） また、天板３で、投入口１１より第四側壁８側に、第一側壁５と第三側壁７の中間位置であって、開口１３の軸１４付近に先端を第二側壁６側に向けて斜めにノズル２１を埋設して、ノズル２１の先端を炉内に位置させ、高圧空気吐出口２２を形成する。また、同様に、天板３の外面（炉の外面）に位置するノズル２１の基端２１ａに高圧空気を供給するブロアからのパイプ（小径ダクト。図示していない）に連結する。
【００２９】
（５） また、第一側壁５及び第三側壁７に、横方向（水平方向）に１３個のノズル２４、２４を並べて埋設して、ノズル群２５を形成し、各ノズル２４、２４の先端を炉内に位置させて高圧空気吐出口２６、２６を形成する。ノズル群２５は３段に形成し、上ノズル群２５ａ、中ノズル群２５ｂ、下ノズル群２５ｃとして、高さ方向（天板３と底板４の間）でほぼ均等に配置する。各ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃで第二側壁６に近い側のノズル２４、２４の複数は、火炎口１５の端よりも第二側壁側６に位置する。従って、火炎口１５の直下に複数（ここでは４つ）の高圧空気吐出口２６（ノズル２４）が位置する。
また、上ノズル群２５ａは、上下方向で、火炎口１５の直下であって、開口１３の下縁付近に位置している。また、各ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃは水平方向で第二側壁６と第四側壁７の間でほぼ全長に渡って、かつほぼ等間隔で配置される。
【００３０】
（６） また、第二側壁６にも同様に、横方向（水平方向）に７個のノズル２８、２８を並べて埋設して、ノズル群２９を形成し、各ノズル２８、２８の先端を炉内に位置させて高圧空気吐出口３０、３０を形成する。ノズル群２９は３段に形成し、上ノズル群２９ａ、中ノズル群２９ｂ、下ノズル群２９ｃとして、第二側壁６の下ノズル群２９ｂと中ノズル群２９ｃは、第一側壁５及び第三側壁７の中ノズル群２５ｂ、下ノズル群２５ｃ、と同一高さに配置する。
また、第二側壁６の上ノズル群２９ａは、開口１３の下方に配置し、第一側壁５及び第三側壁７の上ノズル群２５ａ、２５ａよりも下方に配置される。
【００３１】
（７） 第一側壁５、第二側壁６、第三側壁７の外面に、各下ノズル群２５ｃ、２９ｃの基端に連通して高圧空気を供給する下ダクト３１ｃを配置する。同様に各中ノズル群２５ｂ、２９ｂが連通する中ダクト３１ｂ、各上ノズル群２５ａ、２９ａが連通する上ダクト３１ａを配置する。第一側壁５及び第三側壁７の上ノズル群２５ａ、２５ａと、第二側壁６の上ノズル群２９ａとで高さが異なるので、上ダクト３１ｃは斜め部分を有する（図３、図４）。
【００３２】
従って、上ダクト３１ａ、中ダクト３１ｂ及び下ダクト３１ｃは、夫々平面視でコ字状に形成される。また、上ダクト３１ａ、中ダクト３１ｂ、下ダクト３１ｃの第三側壁７部分で、第二側壁６の近傍に、ブロアから夫々高圧空気を供給するパイプを連結する連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃを夫々形成する。
上ダクト３１ａ、中ダクト３１ｂ及び下ダクト３１ｃで、第一側壁５及び第二側壁６で、火炎口１５の軸１６よりも若干第四側壁８側の位置に第一減圧弁（オリフィス）３４ａ、３４ｂ、３４ｃを夫々設け、更に各ダクトの３１ａ、３１ｂ、３１ｃの第四側壁８側に第二減圧弁（オリフィス）３５ａ、３５ｂ、３５ｃを夫々設ける。連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、第一減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃよりも第二側壁６側に位置する。従って、第二側壁６の各ノズル群２９ａ、２９ｂ、２９ｃと第一側壁５及び第三側壁７で第一減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃよりも第二側壁６側の各ノズル２８、２８（火炎口１５、開口１３に最も近い側）に、最も高圧な高圧空気が供給される。また、第二減圧弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃよりも第四側壁８側（火炎口１５、開口１３から最も遠い側）に最も低圧な高圧空気が供給される。また、第一減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃと第二減圧弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの間（火炎口１５、開口１３からの中間位置）のノズル２８、２８に中程度圧力の高圧空気が供給される（図３、図５、図７、図９）。
【００３３】
（８） 前記におけるノズル１７、２１、２６、２８から供給される高圧空気は、少なくとも大気圧より高圧として、充分な空気量を炉内に供給する。
【００３４】
（９） また、第四側壁８に、灰排出口３７を形成して開閉する蓋３８を設ける。天板３の上面に炉内に冷却水を供給する水タンク３９を設ける。
以上のようにして第一燃焼炉１を構成する。
【００３５】
２．第二燃焼炉（サイクロン兼再燃焼室）４１の構成（図１、図２、図１０）
【００３６】
（１） 底が塞がった円筒体から燃焼炉基体を構成し、燃焼炉基体は全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている（図１）。
【００３７】
（２） 燃焼炉基体は上面が内周に沿って開口４３が形成され、第二煙道８０に接続できるようになっている。また、燃焼炉基体の中間高さの外面に膨出部４４を形成して、膨出部４４に長方形の開口４５を形成し、第一煙道７０に接続できるようになっている。
燃焼炉基体の一直径４６に対して、開口４５の一側面４５ａは、燃焼炉基体の一直径４６と一致させる。また、開口４５の他側面４５ｂは燃焼炉基体の円形の内面の接線方向４７と一致させる（図１０）。
【００３８】
（３） 燃焼炉基体の中間部の開口４５と同じ高さに再燃バーナ５２Ａを接続する第一火炎口４８を設け、開口４５（第一火炎口４８）より若干上方の高さに、消煙バーナ５２Ｂを接続する第二火炎口５０を設ける。両火炎口４８、５０の軸４９、５１は燃焼炉基体の軸（中心）４２に向けて形成されている。
また、燃焼炉基体の一直径４６で、燃焼炉基体の中心４２から開口４５の反対側に向かう半径（放射線）４６ａに対して、第一火炎口４８の軸４９は平面視で角度４５度となるように形成し、同じく第二火炎口５０の軸５１も、平面視で角度４５度でとなるように成されている。従って、第一火炎口４８の軸４９と、第二火炎口５０の軸５１とは平面視で角度９０度となっている（図１０）。
【００３９】
（４） 以上のようにして、第二燃焼炉４１を構成する。
【００４０】
３．排ガス洗浄槽（スクラバー）５５の構成（図１、図２、図１１）
【００４１】
（１） 底が塞がった円筒体から洗浄槽基体を構成し、洗浄槽基体は全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている。
【００４２】
（２） 洗浄槽基体の上端部に逆漏斗部５６を形成して縮径して、上方に向けて開口して、煙突５７を接続する。煙突には上方に向けて空気を送るエゼクタブロワ（図示していない）が取付けてある。
洗浄槽基体の上端部側面に円形の開口５８を形成して、第二煙道８０を接続可能としてある。開口５８に煙導入ダクト６０を接続して、第二煙道８０からの排ガスを洗浄槽基体の中心に導くことができるようになっている。煙導入ダクト６０は、上方直管６１、エルボ６２、下方直管６３から構成し、下方直管６３の下端６３ａが、洗浄槽基体の下部に位置して、下方に向けて開放している（図１）。
【００４３】
（３） 洗浄槽基体の中間高さで、煙導入ダクト６０の下方直管６３をその位置で保持できるように、下方直管６３の外面と洗浄槽基体の内面との間に、放射状の保持材６４を固定する（図１、図１１）。
「下方直管６３の外径と洗浄槽基体の内径との中間の径」でリング状に形成したパイプから洗浄ノズルヘッダー６５を形成して、保持材６４上に取り付ける。洗浄ノズルヘッダー６５の下面側に、全周に渡って、下方に向けて洗浄ノズル６６、６６を形成し、洗浄ノズル６６から下方に向けて噴射角７０度程度で霧状の液体を噴霧できるようになっている。
また、洗浄槽基体の外面から連結管６７を挿入して、洗浄ノズルヘッダー６５に連通させ、連結管６７の基端側を、水と適宜混合して吐出液を形成する苛性ソーダタンク（図示していない）に接続する。
【００４４】
４．第一煙道７０の構成（図１、図２、図１２）
【００４５】
（１） 第一煙道７０は、内側が断面長方形のダクトで、直線状で全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている（図１２）。第一煙道７０の一端７１を第一燃焼炉１の開口１３に連結・連通し、他端７２を第二燃焼炉４１の開口４５に連結・連通できる（図１）。
【００４６】
（２） 第一煙道７０の一端７１と他端７２との中間位置で、一縦断面に沿って、上下壁に５個、両側壁に６個のノズル７３、７３を埋設して、ノズル群７４を形成する。各ノズル７４の先端が第一煙道７０の内面に臨み、高圧空気吐出口７５を構成する。ノズル７４の基端は第一煙道の外面に位置し、ノズル群７４の基端に高圧空気を供給するドーナツ状（断面長方形状）のダクト７６を配置する。ダクトの一端にブロワから供給される高圧空気をダクトに導入するための連結部を形成する（図１１）。
【００４７】
（３） 高圧空気吐出口７５は、エアーシャッターとなるように構成し、相対的に高圧空気を供給する高圧空気吐出口７５Ａと、相対的に低圧空気を供給する高圧空気吐出口７５Ｂとを交互に配置する（図１１）。従って、第一燃焼炉側からのガスが低圧となっている場合には、エアシャッターで第二燃焼炉４１側への移動が規制される。また第一燃焼炉１側からの粉塵や煙が高圧となった場合には、相対的に低圧の高圧空気吐出口７５Ｂの部分を通って、徐々に第二燃焼炉４１側に移動する。
【００４８】
５．第二煙道８０の構成（図１、図２）
【００４９】
第二煙道８０は、内側が断面円形のダクトで、外観がエルボ状で、全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている（図１）。第二煙道８０の一端（下方に向けて開口）８１を第二燃焼炉４１の開口４３に連結・連通し、他端（水平方向に開口）８２を排ガス洗浄槽５５の開口５８に連結・連通できる（図１）。
【００５０】
６．廃棄物燃焼装置９０の作動
【００５１】
（１） 投入口から燃焼対象の廃棄物を第一燃焼炉１内に投入して、蓋１２で密封する。
（２） 煙突５７のエゼクタブロワを作動する。
（３） 排ガス洗浄槽（スクラバー）５５で、所定のｐＨ計の指示により、洗浄ノズルヘッダー６５に、所定濃度の苛性ソーダを供給して、洗浄ノズル６５から苛性ソーダを放出して排ガス洗浄槽５５内を苛性ソーダで満たす。
（４） 第一燃焼炉１の火炎口１５に装着した着火バーナ（図示していない）を着火し、第二燃焼炉の第一火炎口４８の再燃バーナ５２Ａ、第二火炎口５０の消煙バーナ５２Ｂを着火する。
（５） 第二燃焼炉４１の温度が例えば３５０℃となった状態で、ブロワを可動させ、各ノズル２４、２８か高圧空気吐出口７５Ｂ空気を供給する。
（６） 第二燃焼炉４１の温度が例えば３５０℃となった状態で、ブロワを可動させ、第一燃焼炉１内に各ノズル２４、２８か高圧空気を供給する。
（７） 第二燃焼炉４１の温度が例えば５００℃となった状態で、ブロワを可動させ、第一煙道７０内にノズル７３、７３の高圧空気吐出口７５から高圧空気を供給して、第一燃焼炉１からの粉塵や煙の流失を抑えて、第一燃焼炉１を簡易に密閉する。この場合、完全な密封では無く、第一燃焼炉１が設定以上の高圧にならないように、比較的低圧の高圧空気吐出口７５Ｂの範囲からは第二燃焼炉４１側に粉塵や煙を流出させる。
【００５２】
（８）以上で起動動作を終え、以下の通常燃焼運転になる。
・ 第一燃焼炉１内の温度が設定温度以上の時は着火バーナをＯＦＦとして、以下の時は着火バーナをＯＮとする。以上を繰り返す。
・ また、第二燃焼炉４１の温度が設定温度以上の時は再燃バーナをＯＦＦとして、以下の時は再燃バーナをＯＮとする。
・ また、第二燃焼炉４１の温度が設定温度以上の時は消炎バーナをＯＦＦとして、以下の時は再燃バーナをＯＮとする。
・ 設定温度は、焼却する廃棄物の内容により異なる（例えば、医療用廃棄物の場合にはより高温で設定される）。通常は、第一燃焼炉１で８００〜９００℃、第二燃焼炉４１で９００〜１０００℃程度となる。
【００５３】
（９） 停止動作に入る際には、第一燃焼炉１内に、ノズル２１の高圧空気吐出口２２から斜め下方に高圧空気を吐出して、くすぶっている未燃焼物を無くして確実に廃棄物を燃焼させる。
（１０） 以上の作動により、ノズル２４、２８からの高圧空気の投入で第一燃焼炉１内に効率よく空気が供給される。とりわけ、火炎口１５（着火バーナ）に近いほど高圧で、遠くなるほど低圧の空気が供給されるので、着火バーナの火炎の勢いで炉内の空気を循環させ、廃棄物を効率よく燃焼させることができる。
また、第一煙道７０の高圧空気吐出口７５からも高圧空気を吐出するので、第二燃焼炉４１での二次燃焼する煙や塵灰を確実に高温のまま処理できる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 第一燃焼炉（サイロ）
３ 天板
４ 底板
５ 第一側壁
６ 第二側壁
７ 第三側壁
８ 第四側壁
１１ 投入口
１２ 投入口の蓋
１３ 開口（第一煙道に向かう）
１４ 開口１４の軸
１５ 火炎口
１６ 火炎口１５の軸
１７ ノズル（天板、火炎口近く）
１７ａ ノズルの基端
１８ 高圧空気吐出口（ノズル１７の先端）
１９ 温度計
２０ 水ノズル
２１ ノズル（天板、斜め）
２１ａ ノズルの基端
２２ 高圧空気吐出口
２４ ノズル（第一側壁、第二側壁）
２５ａ 上ノズル群
２５ｂ 中ノズル群
２５ｃ 下ノズル群
２６ 高圧空気吐出口（ノズル２４の先端）
２８ ノズル（第二側壁）
２９ａ 上ノズル群
２９ｂ 中ノズル群
２９ｃ 下ノズル群
３０ 高圧空気吐出口（ノズル２８の先端）
３１ａ 上ダクト
３１ｂ 中ダクト
３１ｃ 下ダクト
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 連結口
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 第一減圧弁（オリフィス）
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ 第二減圧弁（オリフィス）
３６ 点検口
３７ 灰排出口
３８ 灰排出口の蓋
３９ 水タンク
４１ 第二燃焼炉（サイクロン兼差燃焼室）
４２ 第二燃焼炉の軸（中心）
４３ 開口
４４ 膨出部
４５ 開口
４５ａ 開口４５の一側面
４５ｂ 開口４５の他側面
４６ 一直径
４６ａ 一直径の一半径
４８ 第一火炎口
４９ 第一火炎口の軸
５０ 第二火炎口
５１ 第二火炎口の軸
５２Ａ 再燃バーナ
５２Ｂ 消煙バーナ
５３ 温度計
５５ 排ガス洗浄槽（スクラバー）
５６ 逆漏斗部
５７ 煙突
５８ 開口
６０ 煙導入ダクト
６１ 煙導入ダクトの上方直管
６２ 煙導入ダクトのエルボ
６３ 煙導入ダクトの下方直管
６３ａ 下方直管の下端
６４ 保持材
６５ 洗浄ノズルヘッダー
６６ 洗浄ノズル
６７ 連結管
７０ 第一煙道
７１ 第一煙道の一端
７２ 第一煙道の他端
７３ ノズル
７４ ノズル群
７５ 高圧空気吐出口（ノズル７３の基端）
７５Ａ 高圧空気吐出口・高圧
７５Ｂ 高圧空気吐出口・低圧
７６ ダクト
７７ ダクトの連結部
８０ 第二煙道
８１ 第二煙道の一端
８２ 第二煙道の他端
９０ 廃棄物焼却装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、廃棄物をダイオキシンなどの有害ガスを放出せずに燃焼させることを目的とする廃棄物焼却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシンなどの有害ガスは比較的低温の燃焼時に発生すると考えられているため、ダイオキシンなどを放出せない焼却炉では、廃棄物を比較的高温（例えば８００℃以上）で燃焼させて、燃焼ガスの温度を保つために助燃装置（二次燃焼室）も必要であると考えられていた。
【０００３】
この場合、燃焼を促進させるために、燃焼室内に空気供給口を形成した焼却炉も提案されている（特許文献１）。この場合、空気供給口から比較的低圧（例えば、０．１ｋｇ／ｃｍ３）で放出し、別途流体噴射ノズルで撹拌していた。
【０００４】
また、一般に燃焼炉内の着火バーナは、燃焼炉内の下部に設けてあった（例えば、特許文献２）。これは、燃焼炉の下部に溜まった燃焼対象物に直接にバーナの炎を吹き付ければ、効率的に燃焼できると考えられていたからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１０３４３９
【特許文献２】特開２００８−１３９０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
当社の実験によれば、燃焼炉内の温度を８００℃程度に保ちながら、効率よく燃焼する為には、燃焼室の上部であって、二次燃焼室に向かう煙道の近傍にバーナを設けて、かつ、燃焼室内には圧力の異なる空気をまんべんなく供給することが必要であることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこでこの発明では、第一燃焼炉の上部で第一煙道の近傍にバーナの火炎口を配置し、また第一燃焼炉の側面に内側に向けて水平方向の高圧空気吐出口群を配置し、高圧空気吐出口群を多段に形成し、さらに、高圧空気吐出口から供給される高圧空気は、バーナの火炎口に近い側をより高圧としたので、前記問題点を解決して、ダイオキシンなどの有毒物質を排出せずに、かつ効率良い廃棄物の燃焼を実現できた。
【０００８】
即ち、この発明は、以下の要件を具備したことを特徴とする廃棄物焼却装置である。
(1) 焼却物の投入口を有する「第一燃焼炉」と、発生する煤塵類を更に燃焼する「第二燃焼炉」と、上方にむけてガス排出口を有する「排ガス洗浄槽」とを有する。
(2) 前記「第一燃焼炉」と前記「第二燃焼炉」を横方向の第一煙道で連通する。
前記「第二燃焼炉」と「排ガス洗浄槽」とを第二煙道で連通させる。
(3) 前記「第一燃焼炉」で、一側面及び一側面に対向する面を他側面とする。
前記一側面の上部に横方向にバーナの火炎を放出する火炎口を配置する。
(4) 前記一側面及び他側面に、高圧空気を放出する空気吐出口を横方向に多数を並べて、空気吐出口群を形成し、前記空気吐出口群を上下多段に設ける。
(5) 前記火炎口を前記第一煙道の近傍に配置する。
(6) 前記各空気吐出口群の空気吐出口を、前記火炎口に近い位置を高圧で放出可能とし、前記火炎口に遠い位置を低圧で放出可能となるように形成する。
(7) 前記「第一燃焼炉」に、斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できる空気突出口を形成する。
【０００９】
また、前記において、以下のように構成したことを特徴とする廃棄物焼却装置である。
(1) 第一燃焼炉で、火炎口からのバーナの火炎が前記開口を横切るように、開口の軸の高さとの火炎口の軸の高さを略同一に形成する。
(2) 前記第一燃焼炉で、各高さの空気吐出口群に高圧空気を供給するダクトを形成し、ダクト内に高圧空気を供給する連結部を、前記火炎口の対向側に形成する。
(3) 前記第一燃焼炉で、前記各空気吐出口の吐出空気の圧力を調節できるように前記ダクト内に減圧弁を配置する。
(4) 前記第一燃焼炉で、火炎口の近傍に、上方から高圧空気を吐出できる空気吐出口を設ける。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、第一燃焼炉の上部で第一煙道の近傍にバーナの火炎口を配置し、また第一燃焼炉の側面に内側に向けて水平方向の高圧空気吐出口群を配置し、高圧空気吐出口群を多段に形成し、さらに、高圧空気吐出口から供給される高圧空気は、バーナの火炎口に近い側をより高圧としたので、燃焼する廃棄物を、徐々に温度を上げて、乾燥（低温）→分解（中温）→燃焼（高温）と効率良く、かつ確実に完全燃焼させることができる。従って、ダイオキシンなどの有毒物質を排出せずに、廃棄物を効率良くかつ確実に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はこの発明の実施例で、燃焼装置の全体構成を表す概略した縦断面図である。
【図２】図２はこの発明の実施例で、燃焼装置の平面図である。
【図３】図３はこの発明の実施例の第一燃焼炉と第一煙道の拡大正面図である。
【図４】図４はこの発明の実施例の第一燃焼炉と第一煙道の拡大右側面図である。
【図５】図５はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図６】図６はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
【図７】図６はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＣ−Ｃ線における拡大断面図である。
【図８】図８はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図２のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。
【図９】図９はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、図５のＥ−Ｅ線における拡大断面図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施例の第二燃焼炉で、図１のＦ−Ｆ線における拡大断面図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施例の排ガス洗浄槽で、図２のＧ−Ｇ線における拡大断面図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施例の第一煙道で、図３のＨ−Ｈ線における拡大断面図である。
【図１３】図１３はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、空気吐出口群の圧力を表す概念図である。
【図１４】図１４はこの発明の実施例の第一燃焼炉で、空気吐出口群の圧力を表す概念図（横断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１） この発明の廃棄物焼却装置９０は、焼却物の投入口１１を有する第一燃焼炉１と、発生する煤塵類を更に燃焼する第二燃焼炉４１と、上方にむけて煙突（ガス排出口）５７を有する排ガス洗浄槽５５とから構成する。第一燃焼炉１の開口１３と第二燃焼炉２の開口４５とを水平方向（横方向）の直線状の第一煙道７０とで連通する。第二燃焼炉４１の上を向いた開口４３と、排ガス洗浄槽５５の横方向の開口５８とを、エルボ状の第二煙道８０で連通させる（図１、図２）。
【００１３】
（２） 第一燃焼炉１で、対向する第一側壁（一側面）５と第三側壁（他側面）７で、第一側壁５の上部に横方向に着火バーナ用の火炎口１５を配置する。火炎口１５の軸１６を、開口１３の軸１４と、略同じ高さで交わるように配置する。即ち、着火バーナの炎が開口１３を横切るように形成される。
【００１４】
（３） 少なくとも第一側壁５と第三側壁７に、ノズル２４、２４を埋設して高圧空気を放出する空気吐出口２６、２６を横方向に多数を並べる。ノズル２４、２４の同一高さの一列をノズル群（空気吐出口群）２５とする。ノズル群２５は、上下に３段に形成し、ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃとする。ノズル群２５は、複数段形成すれば良く、ノズル２４の数や吐出する空気圧により、段数を設定する。
【００１５】
（４） この実施形態では、第一側壁５と第三側壁７に加えて、第二側壁６にも同様に、ノズル２８、２８を埋設して高圧空気を放出する空気吐出口３０、３０を横方向に多数を並べる。ノズル２８、２８の同一高さの一列をノズル群（空気吐出口群）２９とする。ノズル群２９は、同様に上下に３段に形成し、ノズル群２９ａ、２９ｂ、２９ｃとする。
【００１６】
（５） 略同じ高さの各ノズル群２５ａとノズル群２９ａ、ノズル群２５ｂとノズル群２９ｂ、ノズル群２５ｃとノズル群２９ｃで、ノズル２４、２８の基端側を、夫々ダクト（ヘッダー）３１ａ、３１ｂ、３１ｃで連結して、各ノズル２４、２８に一斉に高圧空気を供給できるようになっている。各ダクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃへは、夫々連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃからブロワからの高圧空気を供給する。連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃは火炎口１５の対向側に配置される。
【００１７】
（６） 各ダクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内で、連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃから近いに減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃを配置し、遠い側に減圧弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃを配置して、各ダクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃを、高圧Ａ、中圧Ｂ、低圧Ｃを形成する（図１２）。この場合、例えば、
高圧Ａ：中圧Ｂ：低圧Ｃ＝５：３：１
程度に形成する。これにより、火炎口１５に近い位置で高圧による放出を可能とし、火炎口１５に遠い位置を低圧で放出可能となるように形成される。
【００１８】
（７） 第一燃焼炉１で、天板３に斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できるノズル２１を設け、斜め下方に向けた空気突出口２２を形成する（図１、図３）。
【００１９】
（８） なお、前記において、ノズル群を３段で形成したが、２段以上であれば段数は任意である。
【００２０】
また、前記において、ノズル２４、２８からの吐出する空気圧も高中低の３段階で設定したが、高低２段階で設定することもできる（図１４）。ここで、連結口３２から高圧空気をダクト（ヘッダー）３１に供給し、さらに各ノズル２４、２８の先端（空気吐出口２６、３０）から第一燃焼炉１無いに、高圧空気が供給される。
【００２１】
例えば、第一側壁５設けた火炎口１５を第二側壁６側に形成した場合、平面視で（水平方向で）、火炎口１に近い側（減圧弁３５より連結口３２側）、即ち、
・第二側壁６のノズル２８、２８
・第一側壁５で、第二側壁６側（火炎口１５側）のノズル２４、２４
・第三側壁７で、第二側壁６側（火炎口１５側）のノズル２４、２４
から吐出される高圧空気を相対的に高圧Ａで設定する（図１４）。また、ダクト３１の先端側（連結口３２から見て減圧弁３５、３５より先）で、
・第一側壁５で、第四側壁８側（火炎口１５から遠い側）のノズル２４、２４
・第三側壁７で、第四側壁８側（火炎口１５から遠い側）のノズル２４、２４
から吐出される高圧空気を相対的に低圧Ｂで設定する（図１４）。
【実施例】
【００２２】
図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００２３】
この発明の廃棄物焼却装置９０は、焼却物の投入口１１を有する第一燃焼炉（サイロ）１と、発生する煤塵類を更に燃焼する第二燃焼炉（サイクロン兼差燃焼室）４１と、上方にむけて煙突５７を有する排ガス洗浄槽（スクラバー）５５とを有する。第一燃焼炉１の開口１３と第二燃焼炉４１の開口４５とを第一煙道７０を介して連結し、第二燃焼炉４１の開口４３と排ガス洗浄槽５５の開口５８とを第二煙道８０を介して連結して、この発明の廃棄物焼却装置９０を構成する（図１、図２）。
【００２４】
１．第一燃焼炉（サイロ）１の構成（図１〜図９）
【００２５】
（１） 天板３、底板４、対向する第一側壁５と第三側壁７、対向する第二側壁６と第四側壁８、からなる略直方体の箱状の燃焼炉基体を構成する。天板３、底板４及び各側壁５、６、７、８は所定の耐熱・断熱の構造となっている。
天板３に焼却対象部の投入口１１を設けて、投入口１１に蓋１２を被せてある。蓋１２は、スライドして投入口１１を開閉でき、焼却対象を投入する投入ホッパー（図示していない）と蓋１２のスライドに連動して投入ホッパーを開く投入装置（図示していない）を設けてある。
【００２６】
（２） また、第二側壁６の上端部で中央部付近に、第一煙道７０に向かう開口１３形成する。
【００２７】
（３） また、第一側壁５の上縁部で第二側壁６に近い側（開口１３に近い側）に助燃バーナの火炎口１５を設ける（図１、図５）。天板３で、第一側壁５と第二側壁６の中間位置であって、火炎口１５の上方付近に、下方に向けて天板３に直角に、多数のノズル１７、１７を埋設して、ノズル１７、１７の先端を炉内に位置させ、高圧空気吐出口１８、１８を形成する。ノズル１７及び高圧空気吐出口１８は、第二側壁６に略並列して（火炎口１５の軸１６方向に）２つ設け、天板３の外面（炉の外面）に位置するノズル１７の基端１７ａに高圧空気を供給するブロアからのパイプ（小径ダクト。図示していない）に連結する。
また、天板３で、第一側壁５と第二側壁６の中間位置であって、開口１３の軸１４付近に温度計１９を埋設し、感熱部を炉内に位置させる。また、図中２０は炉内に水を吐出する水ノズル、３６は炉内を目視する点検口である（図２）。
【００２８】
（４） また、天板３で、投入口１１より第四側壁８側に、第一側壁５と第三側壁７の中間位置であって、開口１３の軸１４付近に先端を第二側壁６側に向けて斜めにノズル２１を埋設して、ノズル２１の先端を炉内に位置させ、高圧空気吐出口２２を形成する。また、同様に、天板３の外面（炉の外面）に位置するノズル２１の基端２１ａに高圧空気を供給するブロアからのパイプ（小径ダクト。図示していない）に連結する。
【００２９】
（５） また、第一側壁５及び第三側壁７に、横方向（水平方向）に１３個のノズル２４、２４を並べて埋設して、ノズル群２５を形成し、各ノズル２４、２４の先端を炉内に位置させて高圧空気吐出口２６、２６を形成する。ノズル群２５は３段に形成し、上ノズル群２５ａ、中ノズル群２５ｂ、下ノズル群２５ｃとして、高さ方向（天板３と底板４の間）でほぼ均等に配置する。各ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃで第二側壁６に近い側のノズル２４、２４の複数は、火炎口１５の端よりも第二側壁側６に位置する。従って、火炎口１５の直下に複数（ここでは４つ）の高圧空気吐出口２６（ノズル２４）が位置する。
また、上ノズル群２５ａは、上下方向で、火炎口１５の直下であって、開口１３の下縁付近に位置している。また、各ノズル群２５ａ、２５ｂ、２５ｃは水平方向で第二側壁６と第四側壁７の間でほぼ全長に渡って、かつほぼ等間隔で配置される。
【００３０】
（６） また、第二側壁６にも同様に、横方向（水平方向）に７個のノズル２８、２８を並べて埋設して、ノズル群２９を形成し、各ノズル２８、２８の先端を炉内に位置させて高圧空気吐出口３０、３０を形成する。ノズル群２９は３段に形成し、上ノズル群２９ａ、中ノズル群２９ｂ、下ノズル群２９ｃとして、第二側壁６の下ノズル群２９ｂと中ノズル群２９ｃは、第一側壁５及び第三側壁７の中ノズル群２５ｂ、下ノズル群２５ｃ、と同一高さに配置する。
また、第二側壁６の上ノズル群２９ａは、開口１３の下方に配置し、第一側壁５及び第三側壁７の上ノズル群２５ａ、２５ａよりも下方に配置される。
【００３１】
（７） 第一側壁５、第二側壁６、第三側壁７の外面に、各下ノズル群２５ｃ、２９ｃの基端に連通して高圧空気を供給する下ダクト３１ｃを配置する。同様に各中ノズル群２５ｂ、２９ｂが連通する中ダクト３１ｂ、各上ノズル群２５ａ、２９ａが連通する上ダクト３１ａを配置する。第一側壁５及び第三側壁７の上ノズル群２５ａ、２５ａと、第二側壁６の上ノズル群２９ａとで高さが異なるので、上ダクト３１ｃは斜め部分を有する（図３、図４）。
【００３２】
従って、上ダクト３１ａ、中ダクト３１ｂ及び下ダクト３１ｃは、夫々平面視でコ字状に形成される。また、上ダクト３１ａ、中ダクト３１ｂ、下ダクト３１ｃの第三側壁７部分で、第二側壁６の近傍に、ブロアから夫々高圧空気を供給するパイプを連結する連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃを夫々形成する。
上ダクト３１ａ、中ダクト３１ｂ及び下ダクト３１ｃで、第一側壁５及び第二側壁６で、火炎口１５の軸１６よりも若干第四側壁８側の位置に第一減圧弁（オリフィス）３４ａ、３４ｂ、３４ｃを夫々設け、更に各ダクトの３１ａ、３１ｂ、３１ｃの第四側壁８側に第二減圧弁（オリフィス）３５ａ、３５ｂ、３５ｃを夫々設ける。連結口３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、第一減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃよりも第二側壁６側に位置する。従って、第二側壁６の各ノズル群２９ａ、２９ｂ、２９ｃと第一側壁５及び第三側壁７で第一減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃよりも第二側壁６側の各ノズル２８、２８（火炎口１５、開口１３に最も近い側）に、最も高圧な高圧空気が供給される。また、第二減圧弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃよりも第四側壁８側（火炎口１５、開口１３から最も遠い側）に最も低圧な高圧空気が供給される。また、第一減圧弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃと第二減圧弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの間（火炎口１５、開口１３からの中間位置）のノズル２８、２８に中程度圧力の高圧空気が供給される（図３、図５、図７、図９）。
【００３３】
（８） 前記におけるノズル１７、２１、２６、２８から供給される高圧空気は、少なくとも大気圧より高圧として、充分な空気量を炉内に供給する。
【００３４】
（９） また、第四側壁８に、灰排出口３７を形成して開閉する蓋３８を設ける。天板３の上面に炉内に冷却水を供給する水タンク３９を設ける。
以上のようにして第一燃焼炉１を構成する。
【００３５】
２．第二燃焼炉（サイクロン兼再燃焼室）４１の構成（図１、図２、図１０）
【００３６】
（１） 底が塞がった円筒体から燃焼炉基体を構成し、燃焼炉基体は全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている（図１）。
【００３７】
（２） 燃焼炉基体は上面が内周に沿って開口４３が形成され、第二煙道８０に接続できるようになっている。また、燃焼炉基体の中間高さの外面に膨出部４４を形成して、膨出部４４に長方形の開口４５を形成し、第一煙道７０に接続できるようになっている。
燃焼炉基体の一直径４６に対して、開口４５の一側面４５ａは、燃焼炉基体の一直径４６と一致させる。また、開口４５の他側面４５ｂは燃焼炉基体の円形の内面の接線方向４７と一致させる（図１０）。
【００３８】
（３） 燃焼炉基体の中間部の開口４５と同じ高さに再燃バーナ５２Ａを接続する第一火炎口４８を設け、開口４５（第一火炎口４８）より若干上方の高さに、消煙バーナ５２Ｂを接続する第二火炎口５０を設ける。両火炎口４８、５０の軸４９、５１は燃焼炉基体の軸（中心）４２に向けて形成されている。
また、燃焼炉基体の一直径４６で、燃焼炉基体の中心４２から開口４５の反対側に向かう半径（放射線）４６ａに対して、第一火炎口４８の軸４９は平面視で角度４５度となるように形成し、同じく第二火炎口５０の軸５１も、平面視で角度４５度でとなるように成されている。従って、第一火炎口４８の軸４９と、第二火炎口５０の軸５１とは平面視で角度９０度となっている（図１０）。
【００３９】
（４） 以上のようにして、第二燃焼炉４１を構成する。
【００４０】
３．排ガス洗浄槽（スクラバー）５５の構成（図１、図２、図１１）
【００４１】
（１） 底が塞がった円筒体から洗浄槽基体を構成し、洗浄槽基体は全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている。
【００４２】
（２） 洗浄槽基体の上端部に逆漏斗部５６を形成して縮径して、上方に向けて開口して、煙突５７を接続する。煙突には上方に向けて空気を送るエゼクタブロワ（図示していない）が取付けてある。
洗浄槽基体の上端部側面に円形の開口５８を形成して、第二煙道８０を接続可能としてある。開口５８に煙導入ダクト６０を接続して、第二煙道８０からの排ガスを洗浄槽基体の中心に導くことができるようになっている。煙導入ダクト６０は、上方直管６１、エルボ６２、下方直管６３から構成し、下方直管６３の下端６３ａが、洗浄槽基体の下部に位置して、下方に向けて開放している（図１）。
【００４３】
（３） 洗浄槽基体の中間高さで、煙導入ダクト６０の下方直管６３をその位置で保持できるように、下方直管６３の外面と洗浄槽基体の内面との間に、放射状の保持材６４を固定する（図１、図１１）。
「下方直管６３の外径と洗浄槽基体の内径との中間の径」でリング状に形成したパイプから洗浄ノズルヘッダー６５を形成して、保持材６４上に取り付ける。洗浄ノズルヘッダー６５の下面側に、全周に渡って、下方に向けて洗浄ノズル６６、６６を形成し、洗浄ノズル６６から下方に向けて噴射角７０度程度で霧状の液体を噴霧できるようになっている。
また、洗浄槽基体の外面から連結管６７を挿入して、洗浄ノズルヘッダー６５に連通させ、連結管６７の基端側を、水と適宜混合して吐出液を形成する苛性ソーダタンク（図示していない）に接続する。
【００４４】
４．第一煙道７０の構成（図１、図２、図１２）
【００４５】
（１） 第一煙道７０は、内側が断面長方形のダクトで、直線状で全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている（図１２）。第一煙道７０の一端７１を第一燃焼炉１の開口１３に連結・連通し、他端７２を第二燃焼炉４１の開口４５に連結・連通できる（図１）。
【００４６】
（２） 第一煙道７０の一端７１と他端７２との中間位置で、一縦断面に沿って、上下壁に５個、両側壁に６個のノズル７３、７３を埋設して、ノズル群７４を形成する。各ノズル７４の先端が第一煙道７０の内面に臨み、高圧空気吐出口７５を構成する。ノズル７４の基端は第一煙道の外面に位置し、ノズル群７４の基端に高圧空気を供給するドーナツ状（断面長方形状）のダクト７６を配置する。ダクトの一端にブロワから供給される高圧空気をダクトに導入するための連結部を形成する（図１１）。
【００４７】
（３） 高圧空気吐出口７５は、エアーシャッターとなるように構成し、相対的に高圧空気を供給する高圧空気吐出口７５Ａと、相対的に低圧空気を供給する高圧空気吐出口７５Ｂとを交互に配置する（図１１）。従って、第一燃焼炉側からのガスが低圧となっている場合には、エアシャッターで第二燃焼炉４１側への移動が規制される。また第一燃焼炉１側からの粉塵や煙が高圧となった場合には、相対的に低圧の高圧空気吐出口７５Ｂの部分を通って、徐々に第二燃焼炉４１側に移動する。
【００４８】
５．第二煙道８０の構成（図１、図２）
【００４９】
第二煙道８０は、内側が断面円形のダクトで、外観がエルボ状で、全体が所定の耐熱・断熱の構造となっている（図１）。第二煙道８０の一端（下方に向けて開口）８１を第二燃焼炉４１の開口４３に連結・連通し、他端（水平方向に開口）８２を排ガス洗浄槽５５の開口５８に連結・連通できる（図１）。
【００５０】
６．廃棄物燃焼装置９０の作動
【００５１】
（１） 投入口から燃焼対象の廃棄物を第一燃焼炉１内に投入して、蓋１２で密封する。
（２） 煙突５７のエゼクタブロワを作動する。
（３） 排ガス洗浄槽（スクラバー）５５で、所定のｐＨ計の指示により、洗浄ノズルヘッダー６５に、所定濃度の苛性ソーダを供給して、洗浄ノズル６５から苛性ソーダを放出して排ガス洗浄槽５５内を苛性ソーダで満たす。
（４） 第一燃焼炉１の火炎口１５に装着した着火バーナ（図示していない）を着火し、第二燃焼炉の第一火炎口４８の再燃バーナ５２Ａ、第二火炎口５０の消煙バーナ５２Ｂを着火する。
（５） 第二燃焼炉４１の温度が例えば３５０℃となった状態で、ブロワを可動させ、各ノズル２４、２８か高圧空気吐出口７５Ｂ空気を供給する。
（６） 第二燃焼炉４１の温度が例えば３５０℃となった状態で、ブロワを可動させ、第一燃焼炉１内に各ノズル２４、２８か高圧空気を供給する。
（７） 第二燃焼炉４１の温度が例えば５００℃となった状態で、ブロワを可動させ、第一煙道７０内にノズル７３、７３の高圧空気吐出口７５から高圧空気を供給して、第一燃焼炉１からの粉塵や煙の流失を抑えて、第一燃焼炉１を簡易に密閉する。この場合、完全な密封では無く、第一燃焼炉１が設定以上の高圧にならないように、比較的低圧の高圧空気吐出口７５Ｂの範囲からは第二燃焼炉４１側に粉塵や煙を流出させる。
【００５２】
（８）以上で起動動作を終え、以下の通常燃焼運転になる。
・ 第一燃焼炉１内の温度が設定温度以上の時は着火バーナをＯＦＦとして、以下の時は着火バーナをＯＮとする。以上を繰り返す。
・ また、第二燃焼炉４１の温度が設定温度以上の時は再燃バーナをＯＦＦとして、以下の時は再燃バーナをＯＮとする。
・ また、第二燃焼炉４１の温度が設定温度以上の時は消炎バーナをＯＦＦとして、以下の時は再燃バーナをＯＮとする。
・ 設定温度は、焼却する廃棄物の内容により異なる（例えば、医療用廃棄物の場合にはより高温で設定される）。通常は、第一燃焼炉１で８００〜９００℃、第二燃焼炉４１で９００〜１０００℃程度となる。
【００５３】
（９） 停止動作に入る際には、第一燃焼炉１内に、ノズル２１の高圧空気吐出口２２から斜め下方に高圧空気を吐出して、くすぶっている未燃焼物を無くして確実に廃棄物を燃焼させる。
（１０） 以上の作動により、ノズル２４、２８からの高圧空気の投入で第一燃焼炉１内に効率よく空気が供給される。とりわけ、火炎口１５（着火バーナ）に近いほど高圧で、遠くなるほど低圧の空気が供給されるので、着火バーナの火炎の勢いで炉内の空気を循環させ、廃棄物を効率よく燃焼させることができる。
また、第一煙道７０の高圧空気吐出口７５からも高圧空気を吐出するので、第二燃焼炉４１での二次燃焼する煙や塵灰を確実に高温のまま処理できる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 第一燃焼炉（サイロ）
３ 天板
４ 底板
５ 第一側壁
６ 第二側壁
７ 第三側壁
８ 第四側壁
１１ 投入口
１２ 投入口の蓋
１３ 開口（第一煙道に向かう）
１４ 開口１４の軸
１５ 火炎口
１６ 火炎口１５の軸
１７ ノズル（天板、火炎口近く）
１７ａ ノズルの基端
１８ 高圧空気吐出口（ノズル１７の先端）
１９ 温度計
２０ 水ノズル
２１ ノズル（天板、斜め）
２１ａ ノズルの基端
２２ 高圧空気吐出口
２４ ノズル（第一側壁、第二側壁）
２５ａ 上ノズル群
２５ｂ 中ノズル群
２５ｃ 下ノズル群
２６ 高圧空気吐出口（ノズル２４の先端）
２８ ノズル（第二側壁）
２９ａ 上ノズル群
２９ｂ 中ノズル群
２９ｃ 下ノズル群
３０ 高圧空気吐出口（ノズル２８の先端）
３１ａ 上ダクト
３１ｂ 中ダクト
３１ｃ 下ダクト
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 連結口
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 第一減圧弁（オリフィス）
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ 第二減圧弁（オリフィス）
３６ 点検口
３７ 灰排出口
３８ 灰排出口の蓋
３９ 水タンク
４１ 第二燃焼炉（サイクロン兼差燃焼室）
４２ 第二燃焼炉の軸（中心）
４３ 開口
４４ 膨出部
４５ 開口
４５ａ 開口４５の一側面
４５ｂ 開口４５の他側面
４６ 一直径
４６ａ 一直径の一半径
４８ 第一火炎口
４９ 第一火炎口の軸
５０ 第二火炎口
５１ 第二火炎口の軸
５２Ａ 再燃バーナ
５２Ｂ 消煙バーナ
５３ 温度計
５５ 排ガス洗浄槽（スクラバー）
５６ 逆漏斗部
５７ 煙突
５８ 開口
６０ 煙導入ダクト
６１ 煙導入ダクトの上方直管
６２ 煙導入ダクトのエルボ
６３ 煙導入ダクトの下方直管
６３ａ 下方直管の下端
６４ 保持材
６５ 洗浄ノズルヘッダー
６６ 洗浄ノズル
６７ 連結管
７０ 第一煙道
７１ 第一煙道の一端
７２ 第一煙道の他端
７３ ノズル
７４ ノズル群
７５ 高圧空気吐出口（ノズル７３の基端）
７５Ａ 高圧空気吐出口・高圧
７５Ｂ 高圧空気吐出口・低圧
７６ ダクト
７７ ダクトの連結部
８０ 第二煙道
８１ 第二煙道の一端
８２ 第二煙道の他端
９０ 廃棄物焼却装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の要件を具備したことを特徴とする廃棄物焼却装置。
(1) 焼却物の投入口を有する「第一燃焼炉」と、発生する煤塵類を更に燃焼する「第二燃焼炉」と、上方にむけてガス排出口を有する「排ガス洗浄槽」とを有する。
(2) 前記「第一燃焼炉」と前記「第二燃焼炉」を横方向の第一煙道で連通する。
前記「第二燃焼炉」と「排ガス洗浄槽」とを第二煙道で連通させる。
(3) 前記「第一燃焼炉」で、一側面及び一側面に対向する面を他側面とする。
前記一側面の上部に横方向にバーナの火炎を放出する火炎口を配置する。
(4) 前記一側面及び他側面に、高圧空気を放出する空気吐出口を横方向に多数を並べて、空気吐出口群を形成し、前記空気吐出口群を上下多段に設ける。
(5) 前記火炎口を前記第一煙道の近傍に配置する。
(6) 前記各空気吐出口群の空気吐出口を、前記火炎口に近い位置を高圧で放出可能とし、前記火炎口に遠い位置を低圧で放出可能となるように形成する。
(7) 前記「第一燃焼炉」に、斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できる空気突出口を形成する。
【請求項２】
以下のように構成したことを特徴とする請求項１記載の廃棄物焼却装置。
(1) 第一燃焼炉で、火炎口からのバーナの火炎が前記開口を横切るように、開口の軸の高さとの火炎口の軸の高さを略同一に形成する。
(2) 前記第一燃焼炉で、各高さの空気吐出口群に高圧空気を供給するダクトを形成し、ダクト内に高圧空気を供給する連結部を、前記火炎口の対向側に形成する。
(3) 前記第一燃焼炉で、前記各空気吐出口の吐出空気の圧力を調節できるように前記ダクト内に減圧弁を配置する、
(4) 前記第一燃焼炉で、火炎口の近傍に、上方から高圧空気を吐出できる空気吐出口を設ける。
【請求項１】
以下の要件を具備したことを特徴とする廃棄物焼却装置。
(1) 焼却物の投入口を有する「第一燃焼炉」と、発生する煤塵類を更に燃焼する「第二燃焼炉」と、上方にむけてガス排出口を有する「排ガス洗浄槽」とを有する。
(2) 前記「第一燃焼炉」と前記「第二燃焼炉」を横方向の第一煙道で連通する。
前記「第二燃焼炉」と「排ガス洗浄槽」とを第二煙道で連通させる。
(3) 前記「第一燃焼炉」で、一側面及び一側面に対向する面を他側面とする。
前記一側面の上部に横方向にバーナの火炎を放出する火炎口を配置する。
(4) 前記一側面及び他側面に、高圧空気を放出する空気吐出口を横方向に多数を並べて、空気吐出口群を形成し、前記空気吐出口群を上下多段に設ける。
(5) 前記火炎口を前記第一煙道の近傍に配置する。
(6) 前記各空気吐出口群の空気吐出口を、前記火炎口に近い位置を高圧で放出可能とし、前記火炎口に遠い位置を低圧で放出可能となるように形成する。
(7) 前記「第一燃焼炉」に、斜め下方に向けて、高圧空気を吐出できる空気突出口を形成する。
【請求項２】
以下のように構成したことを特徴とする請求項１記載の廃棄物焼却装置。
(1) 第一燃焼炉で、火炎口からのバーナの火炎が前記開口を横切るように、開口の軸の高さとの火炎口の軸の高さを略同一に形成する。
(2) 前記第一燃焼炉で、各高さの空気吐出口群に高圧空気を供給するダクトを形成し、ダクト内に高圧空気を供給する連結部を、前記火炎口の対向側に形成する。
(3) 前記第一燃焼炉で、前記各空気吐出口の吐出空気の圧力を調節できるように前記ダクト内に減圧弁を配置する、
(4) 前記第一燃焼炉で、火炎口の近傍に、上方から高圧空気を吐出できる空気吐出口を設ける。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−５７８９６（Ｐ２０１２−５７８９６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３５９３（Ｐ２０１０−２０３５９３）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（３１００１９０４０）富士陸送株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（３１００１９０４０）富士陸送株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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