(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持された筒状を有する横置き型の焼却炉と、該焼却炉の一端側供給口に接続された該焼却炉内部に対して被焼却物を供給する被焼却物供給部と、該焼却炉の他端側排出口に接続された前記被焼却物を焼却した際に発生する廃棄物を炉外部に排出する廃棄物排出部と、該焼却炉内部に向けて火炎を噴射する火炎噴射手段と、を備えた焼却装置であって、
前記焼却炉における炉内部の径方向中央部に、
該焼却炉と同心円に固定され、該被焼炉の供給口と対応する一端側を閉塞し、該焼却炉の排出口と対応する他端側を開口した筒状の火炎吹出し筒を設け、
前記火炎吹出し筒の外周面に、
前記火炎噴射手段から噴射される火炎が、該火炎吹出し筒の径外方向に向けて吹き出し許容される複数の火炎吹出し孔を設け、
前記焼却炉の内面と前記火炎吹出し筒の外面との間に、前記被焼却物の移送が許容される移送路を設け、
前記廃棄物排出部における前記焼却炉の排出口と対向する部分に、
前記焼却炉内部に向けて火炎を噴射する前記火炎噴射手段と、該焼却炉内部に向けてエアーを吐出するエアー吐出手段を設けるとともに、
前記火炎噴射手段の火炎噴射方向、及び前記エアー吐出手段のエアー吐出方向を、前記火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて噴射されるように設定した
焼却装置。
【請求項２】
前記火炎噴射手段と前記火炎吹出し筒との間に、
前記火炎噴射手段から噴射される火炎を、前記火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて誘導する火炎誘導管を設け、
前記火炎誘導管の先端部を、
前記焼却炉の他端側排出口と前記火炎吹出し筒の他端側開口部とを介して、該火炎吹出し筒における他端側開口部の径方向中心部に挿入し、該火炎誘導管の先端部に前記火炎が吹き出し許容される火炎吹出し口を設けた
請求項１に記載の焼却装置。
【請求項３】
前記火炎誘導管における前記焼却炉の他端側排出口と前記火炎吹出し筒の他端側開口部との間の先端側外周面に、
前記火炎誘導管により誘導される火炎が、該火炎誘導管の径外方向に向けて吹き出し許容される複数の火炎吹出し孔を設けた
請求項１又は２に記載の焼却装置。
【請求項４】
前記焼却炉内部に対してエアーを供給するエアー供給管と、該エアー供給管にエアーを供給するエアー供給源とを備え、
前記エアー供給管を、
前記廃棄物排出部における前記焼却炉の排出口と対向する部分に設け、
前記エアー供給管の先端部を、
前記焼却炉の他端側排出口と前記火炎吹出し筒の他端側開口部とを介して、該他端側排出口と他端側開口部との間に至る長さ挿入するとともに、
該エアー供給管の先端部に前記エアーが吐出されるエアー吐出口を設けた
請求項１〜３のいずれか一つに記載の焼却装置。
【請求項５】
前記焼却炉の内周面、及び前記火炎吹出し筒の外周面のうち少なくとも一方の周面に、
該焼却炉内部に供給された被焼却物を撹拌する複数の羽根を設けるとともに、該各羽根を前記焼却炉の内周面に沿って所定間隔を隔てて配置した
請求項１〜４のいずれか一つに記載の焼却装置。
【請求項６】
前記焼却炉における前記火炎にて加熱される部分を、
耐熱性を有する親水性無機高分子溶液を加えてなる耐熱セメントで覆った
請求項１〜５のいずれか一つに記載の焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）、可燃性廃棄物、生ゴミ、汚泥、汚水、糞尿、廃油、廃液、塗料、タイヤ、合成樹脂成形品などの産業廃棄物、あるいは、使用済み注射器、ガーゼ、包帯などの医療廃棄物等の被焼却物を焼却処理する際に用いられるロータリーキルン式の焼却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述のような被焼却物を焼却処理した際に発生する排ガスには、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）やダイオキシン、煤塵、悪臭の元となる成分等の環境汚染物質が含まれる可能性があるため、被焼却物を、環境汚染物質が燃焼するような温度にて焼却処理する必要がある。
【０００３】
そこで、上述の被焼却物を焼却処理する装置としては、例えば、ロータリーキルン式の焼却炉が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１の焼却炉は、被焼却物を、一端側に設けた被焼却物投入部から回転ドラム内に向けて供給し、他端側に設けた排ガス出口部から回転ドラム内に向けて、該排ガス出口部に設けた燃焼用バーナーから噴射される火炎を吹き込む。被焼却物を、回転ドラムの回転により一端から他端に向かって移送しながら火炎により加熱乾燥し、排ガス出口部に移送された被焼却物を、燃焼用バーナーから噴射される火炎の火元付近にて燃焼させ、被焼却物が燃焼する際に発生する排ガスを排ガス出口部から炉外部に放出する。
【０００４】
しかし、上述の焼却炉は、被焼却物を燃焼用バーナーの火元付近にて燃焼させるので、被焼却物を燃焼させるのに必要な移送時間を確保することが難しく、被焼却物の燃焼時間が非常に短いため、被焼却物を完全燃焼させることができない。このため、自然環境に影響を及ぼすような環境汚染物質を含む排ガスが排ガス出口部から炉外部に放出されてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０１０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、被焼却物を高い温度にて焼却処理することができるうえ、焼却炉外部に放出される廃棄物の放出量を少なくすることができる焼却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、回転可能に支持された筒状を有する横置き型の焼却炉と、該焼却炉の一端側供給口に接続された該焼却炉内部に対して被焼却物を供給する被焼却物供給部と、該焼却炉の他端側排出口に接続された前記被焼却物を焼却した際に発生する廃棄物を炉外部に排出する廃棄物排出部と、該焼却炉内部に向けて火炎を噴射する火炎噴射手段と、を備えた焼却装置であって、前記焼却炉における炉内部の径方向中央部に、該焼却炉と同心円に固定され、該被焼炉の供給口と対応する一端側を閉塞し、該焼却炉の排出口と対応する他端側を開口した筒状の火炎吹出し筒を設け、前記火炎吹出し筒の外周面に、前記火炎噴射手段から噴射される火炎が、該火炎吹出し筒の径外方向に向けて吹き出し許容される複数の火炎吹出し孔を設け、前記焼却炉の内面と前記火炎吹出し筒の外面との間に、前記被焼却物の移送が許容される移送路を設け、前記廃棄物排出部における前記焼却炉の排出口と対向する部分に、前記焼却炉内部に向けて火炎を噴射する前記火炎噴射手段と、該焼却炉内部に向けてエアーを吐出するエアー吐出手段を設けるとともに、前記火炎噴射手段の火炎噴射方向、及び前記エアー吐出手段のエアー吐出方向を、前記火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて噴射されるように設定した焼却装置であることを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記被焼却物は、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）、可燃性廃棄物、生ゴミ、汚泥、汚水、糞尿、廃油、廃液、塗料、タイヤ、合成樹脂成形品などの産業廃棄物、あるいは、使用済み注射器、ガーゼ、包帯などの医療廃棄物等で構成することができる。廃棄物は、例えば、排ガス、焼却灰等で構成することができる。
【０００９】
また、火炎噴射手段は、例えば、２穴式の火炎噴射ノズル等を備えた火炎噴射装置（具体的にはバーナー）で構成することができる。エアー吐出手段は、例えば、ブロワ、ファン等を備えたエアー供給装置で構成することができる。
【００１０】
この発明によれば、被焼却物を高い温度にて焼却処理することができるうえ、焼却炉外部に放出される廃棄物の放出量を少なくすることができる。  
詳述すると、焼却炉、及び火炎吹出し筒を一体的に回転するとともに、被焼却物を、被焼却物供給部から焼却炉内部に向けて供給する一方、廃棄物排出部に設けた火炎噴射手段から噴射される火炎と、エアー吐出手段から吐出されるエアーを、焼却炉と同心円に固定した火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込む。
【００１１】
上述の被焼却物を、焼却炉、及び火炎吹出し筒の回転により、移送路に沿って供給口から排出口に向けて移送しながら、上方に一旦持ち上げ、その持ち上げた被焼却物を、焼却炉の下部内周面や火炎吹出し筒の上部外周面に自重落下させる動作を何回も繰り返しながら移送する。
【００１２】
火炎吹出し筒の内部に吹き込まれた火炎を、該火炎吹出し筒の外周面に設けた複数の火炎吹出し孔からそれぞれ吹き出させるとともに、移送路に沿って焼却炉の供給口から排出口に向けて移送される被焼却物に吹き付け、被焼却物を略均一に燃焼させる。
【００１３】
これにより、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）やダイオキシン、煤塵、悪臭の元となる成分等の被焼却物に含まれる環境汚染物質、あるいは、環境汚染物質からなる被焼却物を効率よく燃焼させ、焼却処理することができる。
【００１４】
つまり、火炎吹出し筒の火炎吹出し孔から吹き出される火炎の温度は、火炎吹出し筒の他端側、すなわち、火炎噴射手段に近くなるほど高温であるため、火炎吹出し筒の他端側開口部よりも後方に移送される燃焼中の被焼却物を、火炎吹出し筒の他端側開口部から吹き出される火炎と、該火炎吹出し筒の他端側外周面に設けた火炎吹出し孔から吹き出される高温の火炎によって、より確実に燃焼させることができる。
【００１５】
この結果、被焼却物を高い温度にて確実に焼却処理することができるうえ、焼却炉外部に放出される廃棄物（具体的には環境汚染物質）の放出量を少なくすることができる。例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）やダイオキシン、煤煙、悪臭の元となる成分等の環境汚染物質が大気中にほとんど放出されず、自然環境が損なわれることを防止できる。
【００１６】
この発明の態様として、前記火炎噴射手段と前記火炎吹出し筒との間に、前記火炎噴射手段から噴射される火炎を、前記火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて誘導する火炎誘導管を設け、前記火炎誘導管の先端部を、前記焼却炉の他端側排出口と前記火炎吹出し筒の他端側開口部とを介して、該火炎吹出し筒における他端側開口部の径方向中心部に挿入し、該火炎誘導管の先端部に前記火炎が吹き出し許容される火炎吹出し口を設けることができる。
【００１７】
この発明によれば、火炎噴射手段から噴射される火炎を、火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて確実に誘導することができる。  
詳述すると、火炎噴射手段から噴射される火炎を、火炎誘導管を介して火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて確実に誘導することができる。つまり、火炎誘導管の火炎吹出し口は火炎吹出し筒の径方向中心部に位置しているので、火炎誘導管の火炎吹出し口から吹き出される火炎は、火炎吹出し筒の外周面に設けた複数の火炎吹出し孔から径外方向に向けて略均等に吹き出されることになり、焼却炉内部に供給される被焼却物を略均一に燃焼させることができる。  
この結果、被焼却物を略均一に焼却処理することができる。
【００１８】
また、この発明の態様として、前記火炎誘導管における前記焼却炉の他端側排出口と前記火炎吹出し筒の他端側開口部との間の先端側外周面に、前記火炎誘導管により誘導される火炎が、該火炎誘導管の径外方向に向けて吹き出し許容される複数の火炎吹出し孔を設けることができる。
【００１９】
この発明によれば、被焼却物をより高温の火炎により焼却処理することができる。  
詳述すると、火炎誘導管における先端部の火炎吹出し口から吹き出される火炎の温度よりも、該火炎誘導管における先端側外周面の火炎吹出し孔から吹き出される火炎の温度の方が高温であるため、火炎誘導管の火炎吹出し孔から吹き出される高温の火炎にて、焼却炉の他端側排出口と火炎吹出し筒の他端側開口部との間に移送される被燃焼物を完全燃焼させることができる。  
この結果、被焼却物をより高温の火炎により完全燃焼させて、環境汚染物質の放出量をより少なくすることができる。
【００２０】
また、この発明の態様として、前記焼却炉内部に対してエアーを供給するエアー供給管と、該エアー供給管にエアーを供給するエアー供給源とを備え、前記エアー供給管を、前記廃棄物排出部における前記焼却炉の排出口と対向する部分に設け、前記エアー供給管の先端部を、前記焼却炉の他端側排出口と前記火炎吹出し筒の他端側開口部とを介して、該他端側排出口と他端側開口部との間に至る長さ挿入するとともに、該エアー供給管の先端部に前記エアーが吐出されるエアー吐出口を設けることができる。
【００２１】
この発明によれば、被焼却物をさらに効率よく完全燃焼させることができる。  
詳述すると、エアー吐出手段から焼却炉内部に供給されるエアーは、焼却炉内部にて被焼却物が燃焼する際に消費されるので、焼却炉の排出口側に移送される被焼却物をさらに燃焼させようとしても、被焼却物を燃焼させるのに十分なエアーが得られない。
【００２２】
これに対して、本実施形態の焼却装置は、エアー供給源からエアー供給管にエアーを供給し、エアー供給管のエアー吐出口から吹き出されるエアーを、焼却炉における他端側排出口よりも炉内部（具体的には、焼却炉の他端側排出口と火炎吹出し筒の他端側開口部との間で、火炎誘導管の火炎吹出し孔付近）に供給しながら、焼却炉の他端側排出口と火炎吹出し筒の他端側開口部との間に移送される被焼却物を、火炎吹出し筒の他端側開口部から吹き出される火炎と、火炎誘導管の火炎吹出し孔から吹き出される高温の火炎とでさらに燃焼させるので、被焼却物が燃焼するのに十分なエアーが得られる。  
この結果、被焼却物が燃焼するのにエアーが不足することを防止でき、被焼却物をより確実に完全燃焼させることができる。
【００２３】
また、この発明の態様として、前記焼却炉の内周面、及び前記火炎吹出し筒の外周面のうち少なくとも一方の周面に、該焼却炉の内部に供給された被焼却物を撹拌する羽根を設けるとともに、該羽根を前記焼却炉の内周面に沿って所定間隔を隔てて複数配置することができる。
【００２４】
この発明によれば、被焼却物を略均一に燃焼させて、より確実に焼却処理することができる。  
詳述すると、被焼却物を、焼却炉の内周面、及び火炎吹出し筒の外周面のうち少なくとも一方の周面に設けた複数の羽根により掻き上げるようにして上方に一旦持ち上げ、その持ち上げた被焼却物を、焼却炉の下部内周面や火炎吹出し筒の上部外周面に自重落下させる。
【００２５】
上述の持ち上げ、及び自重落下による撹拌動作を何回も繰り返しながら、火炎吹出し筒の外周面に設けた複数の火炎吹出し孔から吹き出される火炎を、移送途中の被焼却物に吹き付けるので、被焼却物を略均一に燃焼させることができる。
【００２６】
この結果、被焼却物をより略均一に燃焼させることができるうえ、燃え残りや不完全燃焼等の焼却不良が発生することを防止できる。  
また、羽根を、例えば、焼却炉の内周面及び火炎吹出し筒の外周面の両周面に設けることにより、被焼却物をより効率よく撹拌しながら燃焼させることができる。
【００２７】
また、この発明の態様として、前記焼却炉における前記火炎にて加熱される部分を、耐熱性を有する親水性無機高分子溶液を加えてなる耐熱セメントで覆うことができる。  
この発明によれば、被焼却物を、より高い温度にて焼却処理することができる。  
詳述すると、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）等の環境汚染物質が含まれる被焼却物を焼却処理する場合、高い温度にて焼却処理すれば、被焼却物に含まれる環境汚染物質を焼却処理することができるが、耐熱金属で構成された焼却炉自体が溶解するおそれがある。
【００２８】
そこで、本実施形態の焼却炉は、該焼却炉における火炎にて加熱される部分を、親水性無機高分子溶液（具体的には、商品名＝ＭＳＬ「メタル・シリコン・リキッド」）を加えてなる耐熱セメントにて覆っているので、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）等の環境汚染物質が含まれる被焼却物を高い温度にて焼却処理することができるうえ、焼却炉自体が溶解することを防止できる。
【００２９】
この結果、焼却装置の耐熱性、及び耐火性が向上し、被焼却物を高い温度にて焼却する焼却機能が長期に亘り安定して得られる。  
しかも、耐熱セメントに含まれる親水性無機高分子溶液はナトリウム（Ｎａ）を豊富に含んでおり、焼却時に発生する塩素を捕獲して塩化ナトリウムに置換する特性を有するため、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、被焼却物を高い温度にて焼却処理することができるうえ、焼却炉外部に放出される廃棄物の放出量を少なくすることができる焼却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態の焼却装置を示す縦断側面図。
【図２】図１に示す焼却装置のＡ−Ａ線切断端面図。
【図３】火炎噴射装置の拡大縦断側面図。
【図４】焼却装置の他の例を示す縦断側面図。
【図５】図４に示す焼却装置のＢ−Ｂ線切断端面図。
【図６】焼却装置のその他の例を示す縦断側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。  
図１は本実施形態の焼却装置１０を示す縦断側面図、図２は図１に示す焼却装置１０のＡ−Ａ線切断端面図、図３は火炎噴射装置６０の拡大縦断側面図である。
【００３３】
本実施形態の焼却装置１０は、回転可能に支持された筒状を有する横置き型の焼却炉２０と、焼却炉２０の一端側供給口２０ａに接続された該焼却炉２０内部に対して被焼却物Ｄを供給する被焼却物供給部３０と、焼却炉２０の他端側排出口２０ｂに接続された前記被焼却物Ｄを焼却した際に発生する廃棄物Ｄａ（排ガスＧ、焼却灰Ｅ）を炉外部に排出する廃棄物排出部４０と、焼却炉２０内部の径方向中央部に対して該焼却炉２０と同心円に固定した筒状の火炎吹出し筒５０と、廃棄物排出部４０における焼却炉２０の排出口２０ｂと対向する部分に設けられ、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて火炎ＦＨを噴射する火炎噴射装置６０（具体的にはバーナー）と、エアーＡｒを吐出するエアー吐出装置６３と、を備えたロータリーキルン式の焼却装置である。
【００３４】
焼却炉２０は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて略円筒状に形成され、該焼却炉２０の一端側中央部には、被焼却物Ｄを炉内部に供給するための供給口２０ａを開口している。他端側中央部には、被焼却物Ｄを焼却した際に発生する廃棄物Ｄａを炉外部に排出するための排出口２０ｂを開口している（図１、図２参照）。
【００３５】
焼却炉２０の全体は、該焼却炉２０の外周面を支持する複数の軸受部２１により回転可能に軸受して、略水平となる横置き状態に支持している。該焼却炉２０は、図示しない駆動手段（具体的にはモータやエンジン）から出力される駆動力によって被焼却物Ｄを移送する方向に回転され、該焼却炉２０内部に供給される被焼却物Ｄを、該焼却炉２０の供給口２０ａから排出口２０ｂに向けて移送する。  
なお、焼却炉２０は、被焼却物Ｄが焼却炉２０の回転により供給口２０ａから排出口２０ｂに向けて移送される緩やかな角度に傾斜している。
【００３６】
焼却炉２０の内周面には、炉内部に供給された被焼却物Ｄを撹拌するための羽根２２を設けている。羽根２２は、焼却炉２０の内周面に沿って周方向Ｘ、及び軸方向Ｙに所定間隔を隔てて多数配置している。
【００３７】
火炎吹出し筒５０は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて略筒状に形成され、該火炎吹出し筒５０における焼却炉２０の供給口２０ａと対応する一端側を閉塞し、該焼却炉２０の排出口２０ｂと対応する他端側を開口した形状を有している。  
該火炎吹出し筒５０の軸方向Ｙ全長は、焼却炉２０における炉内部の軸方向Ｙ全長よりも短く、火炎吹出し筒５０の外径は、炉内部の内径よりも小径に形成している。
【００３８】
火炎吹出し筒５０における一端側の先端部５１は、該火炎吹出し筒５０の先端部５１に設定した径方向中心部Ｐを中心として滑らかな断面略半球形状に形成している。火炎吹出し筒５０における他端側の開口部５２は、焼却炉２０の排出口２０ｂに向けて開口している。
【００３９】
火炎吹出し筒５０の全体は、焼却炉２０内部の径方向中央部に配置され、該焼却炉２０の内周面と火炎吹出し筒５０の外周面との間に架設した複数の支柱５３により支持するとともに、該焼却炉２０に対して一つの径方向中心部Ｐを共有する同心円に固定している。これにより、焼却炉２０、及び火炎吹出し筒５０を同一方向に対して一体的に回転可能に設けている。
【００４０】
火炎吹出し筒５０における先端部５１以外の外周面には、火炎噴射装置６０から供給される火炎ＦＨが、該火炎吹出し筒５０の径外方向に向けて吹き出し許容される孔径に形成した多数の火炎吹出し孔５０ａを設けている。
【００４１】
火炎吹出し孔５０ａは、火炎吹出し筒５０の径方向に貫通して形成するとともに、該火炎吹出し筒５０における先端部以外の外周面に沿って周方向Ｘ、及び軸方向Ｙに所定間隔を隔てて配置している。
【００４２】
焼却炉２０の供給口２０ａから排出口２０ｂに至る範囲の内面と、火炎吹出し筒５０の先端部５１から後端部５２に至る範囲の外面との間に、焼却炉２０の供給口２０ａから排出口２０ｂに向けて被焼却物Ｄの移送が許容される移送路２３を設けている。
【００４３】
なお、焼却炉２０における火炎噴射装置６０から供給される火炎ＦＨにて加熱される内周面、及び羽根２２の表面と、火炎吹出し筒５０における火炎噴射装置６０から供給される火炎ＦＨにて加熱される内周部、及び外周部は、親水性無機高分子溶液（具体的には、商品名＝ＭＳＬ「メタル・シリコン・リキッド」）を加えてなる耐熱セメントＣにて覆っている。
【００４４】
火炎噴射装置６０は、焼却炉２０の排出口２０ｂと対向して廃棄物排出部４０の連通部４１に設けており、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて燃料Ｆｕが燃焼した火炎ＦＨ（ＦＨａ，ＦＨｂ）を噴射する２穴式の火炎噴射ノズル６１と、火炎噴射ノズル６１から噴射される燃料Ｆｕに着火する着火装置６２（具体的にはヒーター、圧電点火装置）と、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けてエアーＡｒを吐出するエアー吐出装置６３（具体的にはブロワ）と、火炎噴射ノズル６１から噴射される火炎ＦＨに予備燃料ＦＳを供給する予備燃料供給部６４と、を備えている（図１、図３参照）。
【００４５】
火炎噴射ノズル６１の基端は、廃棄物排出部４０から外部に導出され、図示しないポンプやバルブを介して燃料供給源６１１に接続している。火炎噴射ノズル６１の先端には、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて直線状の火炎ＦＨａを略真っ直ぐに噴射する直線状噴射孔６１ａと、放射状（コーン状）の火炎ＦＨｂを噴射する放射状噴射孔６１ｂとを設けている。
【００４６】
なお、直線状噴射孔６１ａから噴射される直線状の火炎ＦＨａと、放射状噴射孔６１ｂから噴射される放射状の火炎ＦＨｂとのいずれか一方に切り替え可能に設けてもよい。  
また、火炎噴射ノズル６１の先端よりも噴射方向下流側に位置する部位には、エアー吐出装置６３から吐出するエアーＡｒに旋回力を与え、火炎噴射ノズル６１から噴射される火炎ＦＨの安定を促進する図示しないフレームホルダを装着している。
【００４７】
火炎誘導管７０における火炎噴射装置６０と燃料貯留部６５との間の管内部には、燃料供給源６１１から供給される燃料Ｆｕを予備加熱するための予備加熱室６１２を設けている。予備加熱室６１２は、図示しないポンプ、バルブを介して、上述の燃料供給源６１１に接続している。
【００４８】
燃料供給源６１１から予備加熱室６１２に供給される燃料Ｆｕは、火炎噴射ノズル６１から噴射される火炎ＦＨの熱により予備加熱され、その予備加熱により気化した気化燃料Ｆｕは、火炎噴射ノズル６１の火炎ＦＨ側、着火装置６２の着火が許容される範囲に放出される。
【００４９】
すなわち、液化状態の燃料Ｆｕに着火するよりも、気化状態の燃料Ｆｕに着火する方がより確実に着火することができるので、気化燃料Ｆｕの着火により、火炎噴射ノズル６１から噴射される液化状態の燃料Ｆｕをより確実に着火することができ、着火不良が起きることを防止できる。
【００５０】
着火装置６２は、直線状噴射孔６１ａ、及び放射状噴射孔６１ｂから噴射される燃料Ｆｕの着火が許容される位置に配置しており、直線状噴射孔６１ａから直線状に噴射される燃料Ｆｕと、放射状噴射孔６１ｂから放射状に噴射される燃料Ｆｕに着火することができる。
【００５１】
直線状噴射孔６１ａから噴射される燃料Ｆｕに着火してなる直線状の火炎ＦＨａは、火炎吹出し筒５０の先端部５１に到達する程、遠くまで真っ直ぐに噴射することが可能であるため、遠方の被焼却物Ｄをより積極的に燃焼させることができる。  
放射状噴射孔６１ｂから噴射される燃料Ｆｕに着火してなる放射状の火炎ＦＨｂは、火炎吹出し筒５０の内部全体に対して略均等に噴射されるので、被焼却物Ｄをより均一に燃焼させることができる。
【００５２】
予備燃料供給部６４は、予備燃料ＦＳを貯留する燃料貯留部６５と、該燃料貯留部６５に貯留された予備燃料ＦＳを定量供給する供給量調整板６６と、を備えている。  
燃料貯留部６５は、火炎誘導管７０における廃棄物排出部４０と火炎噴射装置６０との間の基端側上部に連通接続している。供給量調整板６６は、電動又は手動にて一方向に回転され、燃料貯留部６５に貯留された予備燃料ＦＳを、火炎誘導管７０における廃棄物排出部４０と火炎噴射装置６０との間の管内部に対して定量供給する。
【００５３】
予備燃料供給部６４の供給動作について説明すると、被焼却物Ｄの焼却量が少ない場合、例えば、重油、軽油、灯油等の液体燃料、あるいは、天然ガス、プロパンガス等の気体燃料を、上述の火炎噴射装置６０により火炎ＨＦを発生させるための燃料Ｆｕとして通常使用するが、被焼却物Ｄの焼却量が多い場合、上述の液体燃料や気体燃料よりも安価な予備燃料ＦＳを使用することが好ましい。  
この場合、例えば、グリセリン、木材のチップ、米糠、食用油等を予備燃料ＦＳとして使用することにより、大量の被焼却物Ｄを燃焼させる際に使用する燃料Ｆｕの消費量が少なくて済み、焼却コストの低減を図ることができる。
【００５４】
被焼却物供給部３０は、被焼却物Ｄを焼却炉２０内部に対して供給する供給管３１と、該被焼却物Ｄを供給管３１内部に対して定量供給する焼却物供給源３２と、を備えている。  
供給管３１の一端は、焼却炉２０の供給口２０ａに対して軸方向Ｙに挿入するとともに、供給管３１と供給口２０ａとを、耐熱性、及び耐火性を有する軸受部３３（具体的にはボールベアリング）にて相対回転可能に連結している。
【００５５】
供給管３１の他端は、図示しない貯留部（具体的にはホッパー）を備えた焼却物供給源３２に接続している。焼却物供給源３２は、図示しない貯留部に貯留された被焼却物Ｄを供給管３１内部に送り込むとともに、該供給管３１を介して焼却炉２０内部に対して定量供給する。  
なお、供給管３１に代わる供給手段の他の例として、例えば、スクリューコンベア、ベルトコンベア等の搬送手段を用いてもよい。
【００５６】
廃棄物排出部４０は、焼却炉２０の排出口２０ｂに対して連通接続された連通部４１と、被焼却物Ｄが燃焼した際に生成される排ガスＧを上方へ誘導する筒状の排気部４２と、被焼却物Ｄが燃焼した際に生成される微細な焼却灰Ｅを下方へ誘導する筒状の集積部４３と、を備えている（図１参照）。
【００５７】
連通部４１には、焼却炉２０の排出口２０ｂに対して連通された連通口４１ａを設けている。該連通口４１ａは、焼却炉２０の排出口２０ｂに対して相対回転可能に挿入している。  
排気部４２は、連通部４１上部に連設され、焼却炉２０の排出口２０ｂから排出される廃棄物Ｄａの排ガスＧを上方へ誘導して、炉外部の大気中へ放出する。排気部４２の内壁には、該排気部４２に排出された排ガスＧの温度を検知するための温度センサー４４を設けている。
【００５８】
集積部４３は、連通部４１下部に連設され、焼却炉２０の排出口２０ｂから排出される廃棄物Ｄａの焼却灰Ｅを自重により降下させつつ下方へ誘導して、該集積部４３の底部に集積する。なお、集積部４３の底部に集積された焼却灰Ｅは、該集積部４３より外部に取り出して回収又は廃棄する。
【００５９】
なお、排気部４２内の途中に、霧状の冷却水を噴射する図示しない噴射ノズルを設けてもよい。つまり、排気部４２内に放出された排ガスＧを、噴射ノズルから噴射される霧状の冷却水により冷却し、排熱が取り除かれた排ガスＧを炉外部の大気中へ放出する一方、排ガスＧ中に含まれる微細な焼却灰Ｅを水滴の付着により降下させて集積部４３に集積する。
【００６０】
火炎吹出し筒５０と火炎噴射装置６０との間には、火炎噴射装置６０から噴射される火炎ＦＨを、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて誘導する筒状の火炎誘導管７０を設けるとともに、該火炎誘導管７０を、焼却炉２０、及び火炎吹出し筒５０の軸方向Ｙと平行して配管している。
【００６１】
火炎誘導管７０の基端部は、廃棄物排出部４０の連通部４１に設けた火炎噴射装置６０に接続している。火炎誘導管７０の先端部は、焼却炉２０の排出口２０ｂ、及び火炎吹出し筒５０の開口部５２を介して、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに対して軸方向Ｙに挿入するとともに、該火炎吹出し筒５０の開口部５２よりも軸方向Ｙ内側に所定長さ挿入している。  
火炎誘導管７０の先端部には、火炎噴射装置６０から噴射される火炎ＦＨが、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて吹き出し許容される火炎吹出し口７１を設けている。  
火炎吹出し口７１の先端は、噴射方向に向けて徐々に口径が小径となるように絞り加工しているので、火炎吹出し口７１から噴射される火炎ＦＨの流速が速められ、火炎ＦＨの勢い（火力）を増加させることができる。これにより、被焼却物Ｄの焼却効率を高めることができる。
【００６２】
火炎誘導管７０における焼却炉２０の排出口２０ｂよりも軸方向Ｙ内側寄りで、火炎吹出し筒５０の開口部５２よりも軸方向Ｙ外側寄りの外周面には、火炎噴射装置６０から供給される火炎ＦＨが、該火炎誘導管７０の径外方向に向けて吹き出し許容される火炎吹出し孔７２を設けている。  
火炎吹出し孔７２は、火炎誘導管７０の径方向に貫通して形成するとともに、該火炎誘導管７０における外周面に対して周方向Ｘに所定間隔を隔てて配置している。
【００６３】
廃棄物排出部４０における焼却炉２０の排出口２０ｂと対向する部分には、焼却炉２０内部に向けてエアーＡｒを供給するエアー供給管８０を設けている。  
エアー供給管８０の基端側は、廃棄物排出部４０から外部に導出され、図示しないポンプやバルブを介してエアー供給源８１（具体的にはコンプレッサー）に接続している。
【００６４】
エアー供給管８０の先端側は、焼却炉２０の排出口２０ｂを介して、該焼却炉２０の排出口２０ｂよりも軸方向Ｙ内側に所定長さ挿入するとともに、焼却炉２０、及び火炎吹出し筒５０の軸方向Ｙと平行して配管している。
【００６５】
エアー供給管８０の先端部を、焼却炉２０の排出口２０ｂと火炎吹出し筒５０の開口部５２を介して、該排出口２０ｂと開口部５２との間に至る長さ挿入するとともに、該火炎誘導管７０の火炎吹出し孔７２付近に至るように配管している。
【００６６】
エアー供給管８０の先端部には、焼却炉２０内部に向けてエアーＡｒを吐出する略Ｔ字状のエアー吐出口８０ａを設けている。該エアー供給管８０の基端側には、火炎噴射ノズル６１の先端付近に向けてエアーＡｒを吐出するためエアー吐出口８０ｂを設けている。
【００６７】
エアー吐出口８０ｂから吐出されるエアーＡｒは、火炎噴射ノズル６１の先端付近に供給されるので、火炎噴射ノズル６１から噴射される燃料Ｆｕを燃焼させ、火炎ＨＦを発生させるのに十分なエアーＡｒが得られる。  
なお、エアー吐出口８０ｂに、該エアー吐出口８０ｂを開閉、及びエアーＡｒの吐出量を調節する図示しないバルブを設けてもよい。
【００６８】
上述の火炎噴射装置６０は、温度センサー４４から出力される検知信号に基づいて、図示しない制御装置により制御される。該制御装置には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが内蔵されており、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに沿って、エアー吐出装置６３、燃料供給源６１１、エアー供給源８１の駆動、及び停止を制御する。
【００６９】
ＣＰＵは、温度センサー４４から出力される検知信号に基づいて、排ガスＧの温度が、予めＲＡＭに記憶された温度の範囲内であるか否かを判定するとともに、該判定結果に基づいて、火炎噴射ノズル６１から噴射される火炎ＦＨの噴射量（具体的には燃料Ｆｕの噴射量）と、エアー吐出装置６３、及びエアー供給源８１から吐出されるエアーＡｒを吐出量とを可変調節し、火炎吹出し筒５０内に送り込まれる火炎ＦＨの火力を弱めたり、強くしたりする。
【００７０】
次に、上述の焼却装置１０による被焼却物Ｄの焼却方法について説明する。  
先ず、焼却炉２０、及び火炎吹出し筒５０を一体的に回転するとともに、被焼却物Ｄを、被焼却物供給部３０から焼却炉２０内部に向けて供給する一方、火炎噴射装置６０から噴射される火炎ＦＨと、エアー吐出装置６３から吐出されるエアーＡｒを、火炎誘導管７０を介して、該焼却炉２０内部に固定した火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて吹き込む（図１、図２参照）。
【００７１】
被焼却物Ｄを、焼却炉２０、及び火炎吹出し筒５０の回転により、移送路２３に沿って供給口２０ａから排出口２０ｂに向けて移送しながら、上方に一旦持ち上げ、その持ち上げた被焼却物Ｄを、焼却炉２０の下部内周面や火炎吹出し筒５０の上部外周面に自重落下させる。
【００７２】
同時に、被焼却物Ｄを、焼却炉２０の内周面に設けた多数の羽根２２により掻き上げるようにして上方に一旦持ち上げ、その持ち上げた被焼却物Ｄを、焼却炉２０の下部内周面や火炎吹出し筒５０の上部外周面に自重落下させる。
【００７３】
上述の持ち上げ、及び自重落下による撹拌動作を何回も繰り返しながら、排出口２０ｂに向けて移送するとともに、火炎吹出し筒５０に設けた多数の火炎吹出し孔５０ａから吹き出される火炎ＦＨを、移送途中の被焼却物Ｄに対して略均等に吹き付け、被焼却物Ｄを略均一に燃焼させる。
【００７４】
つまり、火炎誘導管７０の火炎吹出し口７１から火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて吐出される火炎ＦＨは、火炎吹出し筒５０の閉塞された先端部５１の内周面に沿って径外方向に向けて分流され、その分流された火炎ＦＨは、火炎吹出し筒５０の内周面に沿って開口部５２側へ逆流しようとするため、火炎吹出し筒５０の内部において火炎ＦＨの渦巻く流れが発生する。
【００７５】
これにより、火炎ＦＨにおける渦巻き部分の中心部が高温となるだけでなく、燃料Ｆｕを燃焼させるための火種にもなるため、火炎噴射ノズル６１から噴射される少量の燃料Ｆｕを燃焼させるだけで、火炎吹出し筒５０の内部にて高温の火炎ＦＨを発生させることができる。
【００７６】
火炎吹出し筒５０の内部にて温度が高められた高温の火炎ＦＨは、該火炎吹出し筒５０の外周面に設けた多数の火炎吹出し孔５０ａから径外方向に向けて略均等に吹き出され、移送路２３に沿って焼却炉２０の供給口２０ａから排出口２０ｂに向けて移送される被焼却物Ｄに対して略均等に吹き付けられるので、被焼却物Ｄを効率よく略均一に燃焼させることができる。
【００７７】
しかも、火炎吹出し筒５０の火炎吹出し孔５０ａから吹き出される火炎ＦＨの温度は、火炎吹出し筒５０の後端側、すなわち、火炎噴射装置６０に近くなるほど高温であるため、火炎吹出し筒５０の開口部５２よりも後方に移送される被焼却物Ｄを、火炎吹出し筒５０の開口部５２から吹き出される火炎ＦＨと、火炎吹出し筒５０の開口部５２付近に設けた火炎吹出し孔５０ａから吹き出される高温の火炎ＦＨによって、より確実に完全燃焼させることができる。
【００７８】
さらに、火炎誘導管７０の火炎吹出し孔７２から吹き出される高温の火炎ＦＨによって、火炎吹出し筒５０の開口部５２よりも後方に移送される被燃焼物Ｄを、高温の火炎ＦＨにてより完全燃焼させることができる。
【００７９】
つまり、火炎誘導管７０の火炎吹出し口７１から吐出される火炎ＦＨの温度よりも、該火炎誘導管７０の途中に設けた火炎吹出し孔７２から吐出される火炎ＦＨの温度の方が高温であるため、被焼却物Ｄをより高温の火炎ＦＨにて燃焼させ、環境汚染物質（具体的にはＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）やダイオキシン、煤煙、悪臭の元となる成分）をより確実に焼却処理することができる。
【００８０】
さらにまた、エアー吐出装置６３から焼却炉２０内部に供給される略全てのエアーＡｒは、焼却炉２０内部にて被焼却物Ｄが燃焼する際に消費されるため、火炎吹出し筒５０の開口部５２よりも後方に移送される被燃焼物Ｄを燃焼させようとしても、被焼却物Ｄを燃焼させるのに十分なエアーＡｒが得られない。
【００８１】
しかし、エアー供給源８１から供給されるエアーＡｒを、エアー供給管８０のエアー吐出口８０ａから吐出させ、焼却炉２０の排出口２０ｂと火炎吹出し筒５０の開口部５２との間の移送路２３内に供給することにより、火炎吹出し筒５０の開口部５２よりも後方に移送された被燃焼物Ｄを、さらに効率よく燃焼させることができる。
【００８２】
この結果、被焼却物Ｄを、環境汚染物質が燃焼するような高い温度にて確実に焼却処理することができるうえ、焼却炉２０外部に放出される環境汚染物質の放出量を少なくすることができる。加えて、被焼却物Ｄを略均一に燃焼させることができるうえ、燃え残りや不完全燃焼等の焼却不良が発生することを防止できる。
【００８３】
さらにまた、焼却炉２０における火炎ＦＨにて加熱される部分を、親水性無機高分子溶液（具体的には、商品名＝ＭＳＬ「メタル・シリコン・リキッド」）を加えてなる耐熱セメントＣにて覆っているので、被焼却物Ｄを、該被焼却物Ｄに含まれる環境汚染物質（例えば、ＰＣＢ）が燃焼するような高い温度にて焼却処理することができるうえ、焼却炉２０自体が溶解することを防止できる。
【００８４】
これにより、焼却装置１０の耐熱性、及び耐火性が向上し、被焼却物Ｄを高い温度にて焼却する焼却機能が長期に亘り安定して得られる。  
しかも、耐熱セメントＣに含まれる親水性無機高分子溶液はナトリウム（Ｎａ）を豊富に含んでおり、焼却時に発生する塩素を捕獲して塩化ナトリウムに置換する特性を有するため、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００８５】
以下、上述の焼却装置１０におけるその他の例について説明する。その他の例において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を記してその詳しい説明を省略する。  
図４は焼却装置１０の他の例を示す縦断側面図、図５は図４に示す焼却装置１０のＢ−Ｂ線切断端面図である。
【００８６】
図４に示す焼却装置１０は、軸方向Ｙから見て略半円形状に形成した火炎規制板５４を、火炎吹出し筒５０の内周面に対して径方向中心部Ｐを中心として上下に配置するとともに、上下互い違いとなるように軸方向Ｙに所定間隔を隔てて配置している。  
火炎規制板５４は、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐを中心として、該火炎吹出し筒５０の内周面を上下２分割した大きさ、及び形状に形成している。
【００８７】
詳述すると、予備燃料供給部６４から供給される予備燃料ＦＳ、及び火炎誘導管７０の火炎吹出し口７１から吐出される火炎ＦＨの一部を、火炎規制板５４の軸方向Ｙ手前側（火炎規制板５４の図中右側）に吹き付けて、該火炎規制板５４の手前側において渦巻く流れを発生させるとともに、火炎規制板５４を順に乗り越えさせて、火炎吹出し筒５０の開口部５２から先端部５１に向けて供給する。
【００８８】
つまり、予備燃料ＦＳ、及び火炎ＦＨが、火炎規制板５４の手前側において渦巻くことにより、渦巻き部分の中心部が高温となるだけでなく、予備燃料ＦＳ、及び燃料Ｆｕをより効率よく燃焼させるための火種にもなるため、火炎規制板５４の手前側において高温の火炎ＦＨを発生させることができる。
【００８９】
その高温の火炎ＦＨを、火炎吹出し筒５０の火炎吹出し孔５０ａから径外方向に向けて吹き出させ、焼却炉２０の供給口２０ａから排出口２０ｂに向けて移送される被焼却物Ｄに吹き付けるので、被焼却物Ｄを効率よく略均一に燃焼させるとともに、より確実に完全燃焼させることができる。  
この結果、前記実施形態の焼却装置１０と略同等又は同等以上の作用、及び効果を奏することができる。
【００９０】
次に、予備燃料供給部６４から火炎誘導管７０内に供給される予備燃料ＦＳの一部を、焼却炉２０における炉内部の排出口２０ｂ付近に投入するその他の例における焼却装置１０について説明する。  
図６は焼却装置１０のその他の例を示す縦断側面図である。
【００９１】
図６に示す焼却装置１０は、焼却炉２０における炉内部の排出口２０ｂ付近に投入するための予備燃料供給路７３を備えており、該予備燃料供給路７３は、火炎誘導管７０における火炎吹出し筒５０と予備燃料供給部６４との間の中間部に連通接続している。  
詳述すると、予備燃料供給部６４から火炎誘導管７０内に供給された予備燃料ＦＳの一部を、予備燃料供給部６４を介して、焼却炉２０における炉内部の排出口２０ｂ付近に投入する。
【００９２】
つまり、焼却炉２０における炉内部の排出口２０ｂ付近に投入した予備燃料ＦＳに着火し、該予備燃料ＦＳが燃焼した際に発生する火炎ＦＨにより、炉内部の排出口２０ｂ付近に移送される被焼却物Ｄを燃焼させる。  
これにより、被焼却物Ｄが、焼却炉２０における炉内部の排出口２０ｂ付近に滞留するようなことがあっても、確実に燃焼させることができる。
【００９３】
この結果、燃え残りや不完全燃焼等の焼却不良を炉内部にて発生させることなく、焼却炉２０内部に供給される略全ての被焼却物Ｄをより確実に焼却処理することができるので、前記実施形態の焼却装置１０と略同等又は同等以上の作用、及び効果を奏することができる。  
なお、予備燃料供給路７３に、該予備燃料供給路７３を開閉する図示しないシャッターを設けてもよい。また、予備燃料供給路７３を、図４に示す他の例の焼却装置１０に組み合わせてもよい。
【００９４】
この発明の構成と、前記実施形態との対応において、  
この発明の火炎噴射手段は、実施形態の火炎噴射装置６０に対応し、  
以下同様に、  
エアー吐出手段は、エアー吐出装置６３に対応するも、  
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
【００９５】
上述の実施形態では、羽根２２を、焼却炉２０の内周面に設けた例を説明したが、羽根２２を設けなくても、被焼却物Ｄを、焼却炉２０の回転により移送、及び撹拌しながら高い温度にて略均一に焼却処理するという効果が得られる。
【００９６】
また、例えば、火炎吹出し筒５０の内周面に、開口部５２から先端部５１に向けて徐々に内径が小径となるように絞り加工してもよく、火炎誘導管７０の火炎吹出し口７１から噴射される火炎ＦＨの流速を速めて、火炎ＦＨの勢い（火力）を増加させることができる。
【００９７】
さらに、例えば、図示しない熱交換用の熱伝導管を、廃棄物排出部４０における排気部４２の外周面（或いは内周面）に設け、焼却時の余熱により熱伝導管内を流動する媒体（具体的には液体）を加熱して蒸発気化させ、その蒸気の圧力を利用して発電用蒸気タービンを駆動すれば、本実施形態の焼却装置１０を発電にも適用することができる。この結果、熱損失が少なく、無駄なく有効に活用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
ＦＨ…火炎
Ｆｕ…燃料
ＦＳ…予備燃料
Ｄ…被焼却物
Ｄａ…廃棄物
Ｅ…焼却灰
Ｇ…排ガス
Ｃ…耐熱セメント
Ｐ…径方向中心部
１０…焼却装置
２０…焼却炉
２０ａ…供給口
２０ｂ…排出口
２２…羽根
２３…移送路
３０…被焼却物供給部
４０…廃棄物排出部
５０…火炎吹出し筒
５０ａ…火炎吹出し孔
５１…先端部
５２…開口部
５４…火炎規制板
６０…火炎噴射装置
６１…火炎噴射ノズル
６１２…予備加熱室
６２…着火装置
６３…エアー吐出装置
７０…火炎誘導管
７１…火炎吹出し口
７２…火炎吹出し孔
７３…予備燃料供給路
８０…エアー供給管
８０ａ…エアー吐出口
【要約】
【課題】この発明は、被焼却物を高い温度にて焼却処理することができるうえ、焼却炉外部に放出される廃棄物の放出量を少なくすることができる焼却装置の提供を目的とする。
【解決手段】焼却装置１０は、回転可能に支持された横置き型の焼却炉２０と、焼却炉２０内部に対して被焼却物Ｄを供給する被焼却物供給部３０と、被焼却物Ｄを焼却した際に発生する廃棄物Ｄａを炉外部に排出する廃棄物排出部４０と、焼却炉２０内部の径方向中央部に対して該焼却炉２０と同心円に固定した筒状の火炎吹出し筒５０と、廃棄物排出部４０における焼却炉２０の排出口２０ｂと対向する部分に設けられ、火炎吹出し筒５０の径方向中心部Ｐに向けて火炎ＦＨを噴射する火炎噴射装置６０と、エアーＡｒを吐出するエアー吐出装置６３と、を備えている。
【選択図】図１【図１】
0005490956.tif 000002
【図２】
0005490956.tif 000003
【図３】
0005490956.tif 000004
【図４】
0005490956.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005490956.tif 000007