２重釜式焼却炉
【課題】可燃廃棄物の焼却処理能力を増強し、焼却炉表面が高温にならないで、かつ劣化した部分を簡単に補修できる構成の焼却炉のシステムを提案する。
【解決手段】焼却炉を外釜と内釜の２重構造にし、内釜は太いパイプを切断したようなリング状のものを単純に積み上げて形成し、外釜と内釜の隙間には灰が溜まって１種の断熱材の役目をするようになっている。また有炎燃焼の終ってできた炭化物は焼却炉の下から取り出しスクリューコンベアーで、焼却炉から隔離された場所：焼却灰残渣余熱部に運ばれてそこで灰になるまで緩やかな燃焼が続けられるようにする。
【解決手段】焼却炉を外釜と内釜の２重構造にし、内釜は太いパイプを切断したようなリング状のものを単純に積み上げて形成し、外釜と内釜の隙間には灰が溜まって１種の断熱材の役目をするようになっている。また有炎燃焼の終ってできた炭化物は焼却炉の下から取り出しスクリューコンベアーで、焼却炉から隔離された場所：焼却灰残渣余熱部に運ばれてそこで灰になるまで緩やかな燃焼が続けられるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は可燃廃棄物の焼却処理をするための焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、縦型、横型、１重釜、２重釜等さまざまな焼却炉が提案され、使用されてきた。しかしダイオキシン等の有害物質の排出基準が厳しくなるにつれ、燃焼が不完全な単純な形式の焼却炉は使用できなくなってきた。
【０００３】
それに対し、可燃廃棄物をより完全に燃焼させる事のできるように工夫してある直接燃焼式や乾留式などの焼却炉が色々と提案されているが、大体が大規模で、構造的にも複雑なものが多かった。
【０００４】
本発明者が以前発明した助燃筒内蔵焼却炉（特公２００５−２９１６８７）は簡単な装置ながら助燃筒を設けた事により、可燃廃棄物をガス化して完全燃焼させ、ダイオキシン等の発生も基準以下に押さえられる等の長所を持つが、焼却炉の壁が１重の鉄製であるため、長時間の高温使用により部分的に錆びたり、変形が発生する等の劣化が起こった。使用不可になった時点で焼却炉を作り直すしか方法が無かった。そして実際の使用時に焼却炉の壁が高温になると、当然その周りの作業環境も悪くなった。
【０００５】
また別の問題として一般的に可燃廃棄物の有炎燃焼が終って炭化した後、完全に灰になるまでの時間は有炎燃焼時間よりも長く、運転中の焼却炉の中は半分以上が無炎燃焼中の炭化物で占められていた。焼却炉の焼却能力は炭化物をいかに早く燃焼させられるかに掛かっており、それを燃焼させるために空気を吹き込むとそれが非常に高温になり、焼却炉を早く劣化させる原因ともなっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
焼却処理能力を増強し、焼却炉表面が高温にならないで、かつ劣化した部分を簡単に補修できる構成の焼却炉のシステムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、焼却炉を外釜と内釜の２重構造にし、内釜は太いパイプを切断したようなリング状のものを単純に積み上げて形成し、外釜と内釜の隙間には灰が溜まって１種の断熱材の役目をするようになっている。
【０００８】
また有炎燃焼の終ってできた炭化物は焼却炉の下から取り出しスクリューコンベアーで、焼却炉から隔離された場所：焼却灰残渣余熱部に運ばれてそこで灰になるまで緩やかな燃焼が続けられるようにしてある。
【発明の効果】
【０００９】
上記発明の焼却炉によれば、外釜と内釜の間には灰が詰まって１種の断熱材として働くため外釜はそれ程熱くならず、逆に内釜は熱が外に逃げないため温度が高温のまま保たれ可燃廃棄物の燃焼には好都合である。
【００１０】
内釜の劣化は全体が１度に起こるわけではないので、随時点検を行うとき焼却炉の上部を外し、劣化した内釜の円筒のみ取り替え、あるいは組替えて、短時間で焼却炉を補修することができる。
【００１１】
また有炎燃焼の終った炭化物は焼却炉の下部から取り出され、焼却灰残渣余熱部に運ばれて緩やかな燃焼が続けられるようにしてあるので、可燃廃棄物の処理能力は飛躍的に高まる。かつ炭化物の高温燃焼が避けられるので焼却炉の寿命が長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお各図は、各構成要素の形状、及び位置関係をこの発明が理解できる程度に概略的に示したに過ぎない。
従って、この発明は以下の実施の形態には何ら束縛されない。
【実施例】
【００１３】
本発明の２重釜式焼却炉を図面に基づいて説明する。図１は本発明を示した概念図で、外釜１は円筒形で直径１．５ｍ、高さ３ｍあり、厚さ１０ｍｍの鉄板を丸めて作ってある。その内側に厚さ１５ｍｍの鉄板を丸めて作った直径１．４ｍ高さ３０ｃｍのリング状の内釜用円筒２がスペーサー金具３を介して下から順次積み上げて内釜を形成するようにしてある。上２段ほどの内釜用円筒は助燃筒４とかバーナー１０の妨げにならないよう一部切欠いてある。外釜と内釜の間には５ｃｍ程の隙間がある。
【００１４】
スペーサー金具の斜視図が図２に示してある。このスペーサー金具は厚さ１５ｍｍ程の鉄板を切り抜いて作ってあり、上下の内釜用鉄製円筒の縁が嵌りこめる凹部を上下に持ち、Ａの凹みが下側の内釜用円筒の縁に嵌り、Ｂの凹みに上側の内釜用円筒が載る。上下凹部の底間Ｃの間隔が１ｃｍ程あり、上下に積み重なっていく内釜用円筒間の間隔を一定に保つ。内釜と外釜の隙間部に出る部分Ｄの幅が内釜と外釜の間の壁が接近し過ぎないよう隙間を保つ役目をする。このスペーサー金具に穿けられた丸穴１７は内釜を吊り上げるときのフックをかける穴として使うと便利である。
【００１５】
焼却炉の上部の入口は助燃筒４の付いた蓋５で閉じるようになっており、可燃廃棄物投入時に蓋は蝶番６を中心に回転して開閉できるようになっているが、その際外気が焼却炉に入らないよう配慮してある。
【００１６】
可燃廃棄物は廃棄物投入筒７の中をスクリューコンベアーやプランジャーのようなもので送られて焼却炉中に投入されるが、蓋５が閉まっている時は蓋５に取り付けられて一体となっている廃棄物押さえ板８で廃棄物投入筒７の出口を塞いである。
【００１７】
蓋５を開ける時は助燃筒４と廃棄物押さえ板８の付いた蓋が蝶番６を中心に上方に回動しても、気密が保たれるように焼却炉の入口全体をカバーする入口カバー９が廃棄物投入筒７に接続してある。入口カバー９の中を廃棄物押さえ板８の付いた蓋５が内接しながら上方に回動して，廃棄物投入用の入口が開く。
【００１８】
蓋５に取り付けてある助燃筒４にはバーナー１０から炎が、時には空気が吹き込めるようになっている。また焼却炉の底部には、外周にヘリカルなフィンの付いた第２助燃筒１１が設置してあり、バーナー１２から炎または空気が吹き込めるようになっている。第２助燃筒に直結してあるモーター１３で右回転，左回転させることが出来、炭化物や灰を砕いたり、また取り出し口１４から炭化物や灰を取り出すのに使用される。
【００１９】
可燃廃棄物は廃棄物投入筒７を通って炉内に投入され、炉内一杯になった段階で助燃筒４の付いた蓋５が閉じられて助燃筒で可燃廃棄物は押さえ込まれる。バーナー１０を点火すると，助燃筒４の中を炎が走り可燃廃棄物は着火して燃焼が始まる。燃焼は順次下方に進行し、可燃廃棄物から発生したガスは助燃筒で燃焼し、不完全燃焼分はさらに２次燃焼筒１５内で完全燃焼する。
【００２０】
有炎燃焼が焼却炉下部まで進行すると可燃廃棄物の嵩が減るので随時蓋５を開けて可燃廃棄物を追加投入する。必要に応じては第２助燃筒に第２バーナー１２から炎を吹き込んだりあるいは空気を吹き込んだりして燃焼促進を図る。
【００２１】
焼却炉下部の可燃廃棄物の有炎燃焼が終わり、炭化物や灰になった段階で、モーター１３を左右回転させて、第２助燃筒に付いたフィンで炭化物や灰等の残渣を砕き、さらに残渣物を残渣物取り出し口１４に導き、残渣物を落下させ、残渣物移送用スクリューコンベアー１６で，図示はしてないが、残渣物を焼却灰残渣余熱部に移送させて堆積させ、残渣物中に残る炭化物をゆっくり、全て灰になるまで燃焼させる。残渣物移送装置を可動式にしておけば、焼却灰残渣余熱部は広い面積にわたって取る事が出来、焼却炉の処理能力一杯に可燃廃棄物を処理できる。
【００２２】
このように燃焼が定常状態になると、随時上部投入口から司燃廃棄物を投入し，下部から炭化物や灰を焼却灰残渣余熱部に移送させて、ほぼ連続的に焼却処理を行う事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したように、本発明の２重釜式焼却炉によれば有炎燃焼の終った炭化物や灰を焼却炉から取り出してしまうので、通常の焼却炉と比べると焼却物処理能力は大きくなり、且つ炉の痛みは少なく、また痛んだときも簡単に補修が行える。この炉は材料として鋼材を使っているので、ダイオキシン等の汚染の心配は無く、すべて廃材として分解し、再使用の為に回収できる。従って廃棄コストは一般の焼却炉に比べると数段安く、経済的なメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】２重釜式焼却炉を示す概念図。
【図２】スペーサー金具の斜視図。
【符号の説明】
【００２５】
１ 外釜
２ 内釜用円筒
３ スペーサー金具
４ 助燃筒
５ 蓋
６ 蝶番
７ 廃棄物投入筒
８ 廃棄物押さえ板
９ 入口カバー
１０ バーナー
１１ 第２助燃筒
１２ 第２バーナー
１３ モーター
１４ 取り出し口
１５ ２次燃焼筒
１６ 残渣物移送用スクリューコンベアー
１７ フック用穴
【技術分野】
【０００１】
この発明は可燃廃棄物の焼却処理をするための焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、縦型、横型、１重釜、２重釜等さまざまな焼却炉が提案され、使用されてきた。しかしダイオキシン等の有害物質の排出基準が厳しくなるにつれ、燃焼が不完全な単純な形式の焼却炉は使用できなくなってきた。
【０００３】
それに対し、可燃廃棄物をより完全に燃焼させる事のできるように工夫してある直接燃焼式や乾留式などの焼却炉が色々と提案されているが、大体が大規模で、構造的にも複雑なものが多かった。
【０００４】
本発明者が以前発明した助燃筒内蔵焼却炉（特公２００５−２９１６８７）は簡単な装置ながら助燃筒を設けた事により、可燃廃棄物をガス化して完全燃焼させ、ダイオキシン等の発生も基準以下に押さえられる等の長所を持つが、焼却炉の壁が１重の鉄製であるため、長時間の高温使用により部分的に錆びたり、変形が発生する等の劣化が起こった。使用不可になった時点で焼却炉を作り直すしか方法が無かった。そして実際の使用時に焼却炉の壁が高温になると、当然その周りの作業環境も悪くなった。
【０００５】
また別の問題として一般的に可燃廃棄物の有炎燃焼が終って炭化した後、完全に灰になるまでの時間は有炎燃焼時間よりも長く、運転中の焼却炉の中は半分以上が無炎燃焼中の炭化物で占められていた。焼却炉の焼却能力は炭化物をいかに早く燃焼させられるかに掛かっており、それを燃焼させるために空気を吹き込むとそれが非常に高温になり、焼却炉を早く劣化させる原因ともなっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
焼却処理能力を増強し、焼却炉表面が高温にならないで、かつ劣化した部分を簡単に補修できる構成の焼却炉のシステムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、焼却炉を外釜と内釜の２重構造にし、内釜は太いパイプを切断したようなリング状のものを単純に積み上げて形成し、外釜と内釜の隙間には灰が溜まって１種の断熱材の役目をするようになっている。
【０００８】
また有炎燃焼の終ってできた炭化物は焼却炉の下から取り出しスクリューコンベアーで、焼却炉から隔離された場所：焼却灰残渣余熱部に運ばれてそこで灰になるまで緩やかな燃焼が続けられるようにしてある。
【発明の効果】
【０００９】
上記発明の焼却炉によれば、外釜と内釜の間には灰が詰まって１種の断熱材として働くため外釜はそれ程熱くならず、逆に内釜は熱が外に逃げないため温度が高温のまま保たれ可燃廃棄物の燃焼には好都合である。
【００１０】
内釜の劣化は全体が１度に起こるわけではないので、随時点検を行うとき焼却炉の上部を外し、劣化した内釜の円筒のみ取り替え、あるいは組替えて、短時間で焼却炉を補修することができる。
【００１１】
また有炎燃焼の終った炭化物は焼却炉の下部から取り出され、焼却灰残渣余熱部に運ばれて緩やかな燃焼が続けられるようにしてあるので、可燃廃棄物の処理能力は飛躍的に高まる。かつ炭化物の高温燃焼が避けられるので焼却炉の寿命が長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお各図は、各構成要素の形状、及び位置関係をこの発明が理解できる程度に概略的に示したに過ぎない。
従って、この発明は以下の実施の形態には何ら束縛されない。
【実施例】
【００１３】
本発明の２重釜式焼却炉を図面に基づいて説明する。図１は本発明を示した概念図で、外釜１は円筒形で直径１．５ｍ、高さ３ｍあり、厚さ１０ｍｍの鉄板を丸めて作ってある。その内側に厚さ１５ｍｍの鉄板を丸めて作った直径１．４ｍ高さ３０ｃｍのリング状の内釜用円筒２がスペーサー金具３を介して下から順次積み上げて内釜を形成するようにしてある。上２段ほどの内釜用円筒は助燃筒４とかバーナー１０の妨げにならないよう一部切欠いてある。外釜と内釜の間には５ｃｍ程の隙間がある。
【００１４】
スペーサー金具の斜視図が図２に示してある。このスペーサー金具は厚さ１５ｍｍ程の鉄板を切り抜いて作ってあり、上下の内釜用鉄製円筒の縁が嵌りこめる凹部を上下に持ち、Ａの凹みが下側の内釜用円筒の縁に嵌り、Ｂの凹みに上側の内釜用円筒が載る。上下凹部の底間Ｃの間隔が１ｃｍ程あり、上下に積み重なっていく内釜用円筒間の間隔を一定に保つ。内釜と外釜の隙間部に出る部分Ｄの幅が内釜と外釜の間の壁が接近し過ぎないよう隙間を保つ役目をする。このスペーサー金具に穿けられた丸穴１７は内釜を吊り上げるときのフックをかける穴として使うと便利である。
【００１５】
焼却炉の上部の入口は助燃筒４の付いた蓋５で閉じるようになっており、可燃廃棄物投入時に蓋は蝶番６を中心に回転して開閉できるようになっているが、その際外気が焼却炉に入らないよう配慮してある。
【００１６】
可燃廃棄物は廃棄物投入筒７の中をスクリューコンベアーやプランジャーのようなもので送られて焼却炉中に投入されるが、蓋５が閉まっている時は蓋５に取り付けられて一体となっている廃棄物押さえ板８で廃棄物投入筒７の出口を塞いである。
【００１７】
蓋５を開ける時は助燃筒４と廃棄物押さえ板８の付いた蓋が蝶番６を中心に上方に回動しても、気密が保たれるように焼却炉の入口全体をカバーする入口カバー９が廃棄物投入筒７に接続してある。入口カバー９の中を廃棄物押さえ板８の付いた蓋５が内接しながら上方に回動して，廃棄物投入用の入口が開く。
【００１８】
蓋５に取り付けてある助燃筒４にはバーナー１０から炎が、時には空気が吹き込めるようになっている。また焼却炉の底部には、外周にヘリカルなフィンの付いた第２助燃筒１１が設置してあり、バーナー１２から炎または空気が吹き込めるようになっている。第２助燃筒に直結してあるモーター１３で右回転，左回転させることが出来、炭化物や灰を砕いたり、また取り出し口１４から炭化物や灰を取り出すのに使用される。
【００１９】
可燃廃棄物は廃棄物投入筒７を通って炉内に投入され、炉内一杯になった段階で助燃筒４の付いた蓋５が閉じられて助燃筒で可燃廃棄物は押さえ込まれる。バーナー１０を点火すると，助燃筒４の中を炎が走り可燃廃棄物は着火して燃焼が始まる。燃焼は順次下方に進行し、可燃廃棄物から発生したガスは助燃筒で燃焼し、不完全燃焼分はさらに２次燃焼筒１５内で完全燃焼する。
【００２０】
有炎燃焼が焼却炉下部まで進行すると可燃廃棄物の嵩が減るので随時蓋５を開けて可燃廃棄物を追加投入する。必要に応じては第２助燃筒に第２バーナー１２から炎を吹き込んだりあるいは空気を吹き込んだりして燃焼促進を図る。
【００２１】
焼却炉下部の可燃廃棄物の有炎燃焼が終わり、炭化物や灰になった段階で、モーター１３を左右回転させて、第２助燃筒に付いたフィンで炭化物や灰等の残渣を砕き、さらに残渣物を残渣物取り出し口１４に導き、残渣物を落下させ、残渣物移送用スクリューコンベアー１６で，図示はしてないが、残渣物を焼却灰残渣余熱部に移送させて堆積させ、残渣物中に残る炭化物をゆっくり、全て灰になるまで燃焼させる。残渣物移送装置を可動式にしておけば、焼却灰残渣余熱部は広い面積にわたって取る事が出来、焼却炉の処理能力一杯に可燃廃棄物を処理できる。
【００２２】
このように燃焼が定常状態になると、随時上部投入口から司燃廃棄物を投入し，下部から炭化物や灰を焼却灰残渣余熱部に移送させて、ほぼ連続的に焼却処理を行う事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したように、本発明の２重釜式焼却炉によれば有炎燃焼の終った炭化物や灰を焼却炉から取り出してしまうので、通常の焼却炉と比べると焼却物処理能力は大きくなり、且つ炉の痛みは少なく、また痛んだときも簡単に補修が行える。この炉は材料として鋼材を使っているので、ダイオキシン等の汚染の心配は無く、すべて廃材として分解し、再使用の為に回収できる。従って廃棄コストは一般の焼却炉に比べると数段安く、経済的なメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】２重釜式焼却炉を示す概念図。
【図２】スペーサー金具の斜視図。
【符号の説明】
【００２５】
１ 外釜
２ 内釜用円筒
３ スペーサー金具
４ 助燃筒
５ 蓋
６ 蝶番
７ 廃棄物投入筒
８ 廃棄物押さえ板
９ 入口カバー
１０ バーナー
１１ 第２助燃筒
１２ 第２バーナー
１３ モーター
１４ 取り出し口
１５ ２次燃焼筒
１６ 残渣物移送用スクリューコンベアー
１７ フック用穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に可燃廃棄物を投入するための投入口と、下部に燃焼の終ったものを取り出すための取り出し口のある縦型円筒形の焼却炉に於いて、焼却炉体が外釜と内釜の２重構造になっており、外釜は厚さ約１０ｍｍの鉄板で作られた直径１．５〜２ｍ、高さ３ｍほどの円筒であるのに対し、内釜は厚さ約１５ｍｍの鉄板を丸めて作った外釜の直径より１０〜２０ｃｍ小さな直径を持った、高さほぼ３０ｃｍの内釜用円筒を、外釜内に、外釜と同心円状に一段づつ、内釜用円筒の円周上に嵌められた３〜５個のスペーサー金具を介しながら、順次下から積み重ねて、内釜を形成してあり、外釜と内釜の間に一定の隙間がある事を特徴とする２重釜式焼却炉。
【請求項２】
前記の内釜用鉄製円筒のスペーサー金具は、上下の内釜用鉄製円筒の縁が嵌りこめる上向きと下向きの凹部を上下に持ち、上下凹部の底間の間隔が１ｃｍほど取ってあって、内釜用鉄製円筒同志が密着しないようにあり、且つ内釜と外釜の隙間が狭くなりすぎないように、内釜と外釜の間に出る部分が一定幅取ってある事を特徴とする請求項１記載の２重釜式焼却炉。
【請求項３】
前記焼却炉が焼却炉下部の取り出し口に、有炎燃焼後の炭化物や灰を取り出して移送させるための例えばスクリューコンベアーのような移送装置がさらに取り付けてあり、焼却炉の上部投入口から投入された可燃廃棄物が炎を上げる燃焼をしながら順次焼却炉下部に移行していき、底に到達した、既に有炎燃焼は終っているが、完全には燃えきっていない炭化物、あるいは灰を取り出し、移送装置で焼却炉の横に設置してある焼却灰残渣余熱部に移送させて、ゆっくり炭化物が自然燃焼して灰になるように焼却残渣物処理装置が併置してある事を特徴とする請求項１又は２記載の２重釜式焼却炉。
【請求項１】
上部に可燃廃棄物を投入するための投入口と、下部に燃焼の終ったものを取り出すための取り出し口のある縦型円筒形の焼却炉に於いて、焼却炉体が外釜と内釜の２重構造になっており、外釜は厚さ約１０ｍｍの鉄板で作られた直径１．５〜２ｍ、高さ３ｍほどの円筒であるのに対し、内釜は厚さ約１５ｍｍの鉄板を丸めて作った外釜の直径より１０〜２０ｃｍ小さな直径を持った、高さほぼ３０ｃｍの内釜用円筒を、外釜内に、外釜と同心円状に一段づつ、内釜用円筒の円周上に嵌められた３〜５個のスペーサー金具を介しながら、順次下から積み重ねて、内釜を形成してあり、外釜と内釜の間に一定の隙間がある事を特徴とする２重釜式焼却炉。
【請求項２】
前記の内釜用鉄製円筒のスペーサー金具は、上下の内釜用鉄製円筒の縁が嵌りこめる上向きと下向きの凹部を上下に持ち、上下凹部の底間の間隔が１ｃｍほど取ってあって、内釜用鉄製円筒同志が密着しないようにあり、且つ内釜と外釜の隙間が狭くなりすぎないように、内釜と外釜の間に出る部分が一定幅取ってある事を特徴とする請求項１記載の２重釜式焼却炉。
【請求項３】
前記焼却炉が焼却炉下部の取り出し口に、有炎燃焼後の炭化物や灰を取り出して移送させるための例えばスクリューコンベアーのような移送装置がさらに取り付けてあり、焼却炉の上部投入口から投入された可燃廃棄物が炎を上げる燃焼をしながら順次焼却炉下部に移行していき、底に到達した、既に有炎燃焼は終っているが、完全には燃えきっていない炭化物、あるいは灰を取り出し、移送装置で焼却炉の横に設置してある焼却灰残渣余熱部に移送させて、ゆっくり炭化物が自然燃焼して灰になるように焼却残渣物処理装置が併置してある事を特徴とする請求項１又は２記載の２重釜式焼却炉。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２４０１３４（Ｐ２００７−２４０１３４Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０３６１０（Ｐ２００６−１０３６１０）
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【出願人】（５０３４０２６９９）千歳工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【出願人】（５０３４０２６９９）千歳工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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