(57)【要約】【課題】ＢＳＥ（牛海綿状悩症いわゆる狂牛病）関連の肉粉や骨混入量の少ない肉骨粉等の廃棄物を、供給ラインを閉塞させることなく、大量にしかも安全かつ効率的に専焼焼却処理して無害化し得る燃焼方法を提供する。【解決手段】外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）１において廃棄物を燃焼させるにあたり、揮発分量と固定炭素量との比が５以上、揮発分量が３０重量％以上、およびケールダール法による有機窒素量が５以上である肉粉等廃棄物を燃焼させる。燃焼条件を、コンバスタ１内の平均ガス空搭速度３．０〜８．０ｍ／秒、２次空気と１次空気との比０〜０．５０、全空気比１．２〜２．５、およびコンバスタ１の層内温度７９０〜１０００℃に設定する。コンバスタ１内には、冷却手段４０を備えたスクリューフィーダよりなる原料供給装置２により、肉粉等廃棄物を供給する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）において廃棄物を燃焼させ、コンバスタから排出される流動媒体を集塵装置（サイクロン）により燃焼ガスから分離して捕集し、捕集した流動媒体を流動媒体還流路を通してコンバスタに戻し、一方、集塵装置から出てきた燃焼ガス中の未燃分を、集塵装置の後流側に設けられた二次燃焼炉で燃焼させる廃棄物の燃焼方法において、揮発分量と固定炭素量との比が５以上、揮発分量が３０重量％以上、およびケールダール法による有機窒素量が５以上である肉粉等廃棄物を燃焼させること、並びにコンバスタにおける燃焼条件を、コンバスタ内の平均ガス空搭速度を３．０〜８．０ｍ／秒、２次空気と１次空気との比を０〜０．５０、全空気比を１．２〜２．５、およびコンバスタ層内温度を７９０〜１０００℃に設定すること、を特徴とする肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項２】
コンバスタ層内温度を８００〜９５０℃に設定することを特徴とする請求項１記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項３】
コンバスタ層内温度を８００℃まで昇温した後に、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入することを特徴とする請求項２記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項４】
肉粉等廃棄物が、牛や豚などの家畜から必要な肉を取った後に残る内臓や骨等を加熱処理し、油脂を取って作られる（この操作を以下レンダリングという）肉粉（ＭＭ）または骨の混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）である、請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項５】
コンバスタに層内温度制御システムが備えられており、この層内温度制御システムが、層内温度計によって層内温度を常時測定し、この流動層の層内温度を入力信号にとり、常に流動層の層内温度を８００〜９５０℃となるように制御ユニットで演算を行ない、層内温度が低下の傾向になれば、層温度制御ユニットの作動により補助燃料供給バルブを開けて補助燃料を一定割合で供給し、層内温度が所定値となれば、補助燃料の供給をストップするように、バーナーユニットでの補助燃料燃焼量、および燃焼空気量出力を調整して、流動層の層上のバーナーユニットにおける補助燃料燃焼量を制御して、燃焼させることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項６】
外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）の胴部（塔）に設けられた肉粉等廃棄物供給装置がスクリューフィーダであり、該スクリューフィーダのケーシングおよび軸部にそれぞれ冷却手段が備えられており、冷却手段の作用によりフィーダ内の肉粉等廃棄物を冷却して、フィーダ炉内側先端開口部における肉粉等廃棄物の溶融、融着、炭化現象による閉塞を防止しつつ、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入することを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項７】
スクリューフィーダのケーシングに備えられた冷却手段が水冷ジャケットであり、スクリューフィーダの軸部に備えられた冷却手段が二重パイプ式水冷機構であることを特徴とする、請求項６記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項８】
スクリューフィーダのケーシングに備えられた水冷ジャケットの内部に、コンバスタ炉壁外部のジャケット冷却水導入部からコンバスタ炉壁に接続されたジャケット先端部近くに至るインナーパイプが備えられており、該インナーパイプを通して冷却水を、ジャケットの炉壁側先端部より導入するようにしたことを特徴とする、請求項７記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項９】
外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）の胴部（塔）の高さが８０００〜３０，０００ｍｍ、胴部（塔）の直径（角型の場合は一辺）が１００〜３，０００ｍｍであり、コンバスタの胴部（塔）に設けられた肉粉等廃棄物供給用スクリューフィーダの炉内側先端部の投入口の直径が２００〜５００ｍｍ、スクリューフィーダの設置高さが塔底部より１，０００〜３，０００ｍｍであることを特徴とする、請求項６〜８のうちのいずれか一項記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【請求項１０】
肉粉等廃棄物供給用スクリューフィーダの炉外側後端部の廃棄物導入部に、ホッパーに連なるシュータが備えられ、該シュータに圧搾空気流入パイプが接続されていて、ホッパーからシュータ内に導入された肉粉等廃棄物を、圧搾空気による気流輸送によりスクリューフィーダの炉外側後端部の廃棄物導入部に送り込むことを特徴とする、請求項６〜９のうちのいずれか一項記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部循環型流動床焼却炉による肉粉等廃棄物の燃焼方法、特に、近年、処理が問題となっているＢＳＥ（牛海綿状悩症いわゆる狂牛病）関連の肉粉（ＭＭ）や肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物の燃焼方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＢＳＥ（狂牛病）に関連して、食用に供試することができない牛や豚の処理が急がれている。特に、全国的に問題となっている肉粉（ＭＭ）や肉骨粉（ＭＢＭ）は、牛や豚の精肉化に伴って続々と生産されており、現状家畜の飼料等の利用が禁止されたことから、廃棄処理のために一時的に貯蔵されているが、それも限界に近い状態である。
【０００３】
上記の肉粉や肉骨粉を、従来のストーカ炉で、廃ゴミと混ぜて焼却する方法や、キルン炉で産廃と混ぜて焼却する方法などが検討されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２５３０１１号公報
この特許出願公開公報において、本出願人は、ごみ再生固形燃料（以下、ＲＤＦと称する）を燃料とするボイラや、都市ごみを焼却するごみ焼却装置として利用される燃焼装置を提案した。
【０００５】
この先提案の燃焼装置は、流動層炉と、流動層炉の後流側に配置されかつ流動層炉から排出される流動媒体および燃焼残渣を燃焼ガスから分離させて捕集する集塵装置と、集塵装置と流動層炉との間に設けられかつ集塵装置で捕集された流動媒体および燃焼残渣を流動層炉に戻す流動媒体および燃焼残渣還流路と、集塵装置の後流側に設けられかつ集塵装置から出てきた燃焼ガス中の未燃分を、空気を導入して完全燃焼させる二次燃焼炉とを備えているものである。
【０００６】
そして、この先提案の燃焼装置では、流動層炉内でＲＤＦがほぼ完全に燃焼させられるが、流動層炉内の温度がかなり高温になるとともに、完全燃焼させるために多量の二次空気が吹き込まれて酸素量が多量になるので、ＲＤＦ中に含まれているＮや、空気中のＮを基にして多量のＮＯｘが発生するが、このＮＯｘの発生量を少なくしようとするものであり、また、サイクロン内に流入してきた燃焼ガスに混じっている焼却灰の一部が溶融し、サイクロンに付着して流動媒体の分離効率が低下するが、このような集塵装置における流動媒体の分離効率を向上させ、ひいては流動層炉内の流動性を優れたものにしようとするものである。
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−２７４６３６号公報
また、この特許出願公開公報において、本出願人は、廃棄物再生固形燃料を燃料とするボイラや、同じくＲＤＦを燃料とし、発生した熱エネルギを利用して発電を行なう発電装置に適用されるＲＤＦ燃焼方法を提案した。
【０００８】
従来より廃棄物は、焼却減容化または直接埋立てにより処理されていたが、焼却減容化においては焼却処理場でのダイオキシン等の有害物質の排出が問題となり、また埋立てにおいては埋立て最終処分場の用地不足が問題となってきており、このような問題を解決するために、廃棄物からＲＤＦをつくり、これをボイラや発電装置の燃料等として用いることが考えられていたが、上記の先提案の燃焼方法は、このようなＲＤＦを燃料とするボイラや、同じくＲＤＦを燃料とし、発生した熱エネルギを利用して発電を行なう発電装置に適用されるＲＤＦ燃焼方法に関するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の廃棄物の燃焼方法のうちストーカ炉では、肉粉（ＭＭ）や肉骨粉（ＭＢＭ）が粉末状であるとともに、有機性のリン（Ｐ）を多く含むことから難燃性であり、炉内に投入しても、燃えきる前に火格子の間を抜けて、炉底の灰中に落下しやすく、未燃分の増加をまねき、問題とされるＢＳＥに関連する蛋白質の分解が不充分になる懸念があるという問題があった。
【００１０】
また、従来のキルン炉では、内部での不完全燃焼による固結化などのため、大量処理の方法として専焼焼却処理がまだ確立できないのが現状であり、とくに、一般廃棄物との混焼のため、危険部位すなわちＢＳＥ（狂牛病）の原因物質とされているプリオン蛋白質が燃焼により完全に分解したのかを判断する指標がなく、安全性に問題があった。
【００１１】
また、上述した特許文献１記載の燃焼装置および特許文献２記載の燃焼方法では、燃焼対象である廃棄物が、ＲＤＦ（廃棄物再生燃料）、バーク、廃タイヤ、シュレッダーダスト、廃プラスチック、ＲＰＦ（廃プラスチック再生燃料）、石炭等の一般廃棄物であり、これらの廃棄物は蛋白質を含まず、ケールダール法による有機窒素量が１以下であり、このような廃棄物であれば、効率的に安定燃焼することが可能である。ところが、上記の特許文献１記載の燃焼装置および特許文献２記載の燃焼方法の技術を、肉粉（ＭＭ）や肉骨粉（ＭＢＭ）の燃焼に適用した場合には、原料供給装置の先端部において原料の溶融、融着、炭化現象が起こり、供給ラインを閉塞させ、原料の投入が不可能になるという問題が生じた。
【００１２】
このように、肉粉（ＭＭ）や肉骨粉（ＭＢＭ）の処理としては、焼却処理が基本のようであるが、未確定の要素が多く、大量処理の方法として専焼焼却処理がまだ確立できていないのが、現状である。
【００１３】
本発明者らは、上記の点に鑑み、各種燃料を燃焼させて試験を行なったところ、一般に外部循環型流動床焼却炉で燃焼されているようなＲＤＦ、バーク、廃タイヤ、シュレッダーダスト、廃プラスチック、ＲＰＦ、石炭等の廃棄物では、上記の問題は起こらず、また骨の含有量が多い肉骨粉（ＭＢＭ）においては、驚くべきことに、このような問題は起こらないことを発見した。
【００１４】
そして、特に肉粉（ＭＭ）および骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物を燃焼した際に、上記の問題が発生することを判明し、この問題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、肉粉（ＭＭ）および骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物を安全かつ効率的に専焼焼却処理して無害化することができる方法を見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、外部循環型流動床焼却炉による肉粉等廃棄物の燃焼方法であって、特に、近年、処理が問題となっているＢＳＥ（牛海綿状悩症いわゆる狂牛病）関連の肉粉（ＭＭ）や骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物を、廃棄物供給ラインを閉塞させることなく、大量に、しかも安全かつ効率的に専焼焼却処理して無害化することができる、肉粉等廃棄物の燃焼方法を提供しようとすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法は、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）において廃棄物を燃焼させ、コンバスタから排出される流動媒体を集塵装置（サイクロン）により燃焼ガスから分離して捕集し、捕集した流動媒体を流動媒体還流路を通してコンバスタに戻し、一方、集塵装置から出てきた燃焼ガス中の未燃分を、集塵装置の後流側に設けられた二次燃焼炉で燃焼させる廃棄物の燃焼方法において、揮発分量と固定炭素量との比が５以上、揮発分量が３０重量％以上、およびケールダール法による有機窒素量が５以上である肉粉等廃棄物を燃焼させること、並びにコンバスタにおける燃焼条件を、コンバスタ内の平均ガス空搭速度を３．０〜８．０ｍ／秒、２次空気と１次空気との比を０〜０．５０、全空気比を１．２〜２．５、およびコンバスタ層内温度を７９０〜１０００℃、好ましくは８００〜９５０℃に設定することを特徴としている。
【００１７】
上記において、肉粉等廃棄物の燃焼においては、コンバスタ層内温度を８００℃まで昇温した後に、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入するのが、望ましい。
【００１８】
上記請求項１記載の廃棄物の燃焼方法において、廃棄物は、牛や豚などの家畜から必要な肉を取った後に残る内臓や骨等を加熱処理し、油脂を取って作られる（この操作を以下レンダリングという）もので、肉や内臓を主とする肉粉（ＭＭ）および骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等である。
【００１９】
本発明の肉粉等廃棄物の燃焼方法は、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）において燃焼させる燃焼対象である廃棄物が、肉粉（ＭＭ）および骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物であって、ケールダール法による有機窒素量が５以上であり、揮発分量と固定炭素量との比が５以上であり、揮発分量が３０重量％以上のものである。
【００２０】
そして、これらの廃棄物を燃焼させる際のコンバスタにおける上記燃焼条件として、コンバスタ内の平均ガス空搭速度が３．０ｍ／秒未満であれば、コンバスタ内で低融点物質の融着が起こり、融着物の飛散が起こらず、コンバスタ内部で砂のシンタリングが起こるので、好ましくない。また平均ガス空搭速度が８．０ｍ／秒を越えると、コンバスタ内での滞留時間を多くとるためには、装置高さを高くしなければならず、装置製作上の制約条件に適合せず、好ましくない。
【００２１】
また、本発明の方法において、２次空気と１次空気との比を、０．５０以下の適切な値に保つことで、排ガス中のＮＯｘ濃度、ダイオキシン類濃度を下げることが可能である。これは、２次空気を増やしていくほど、コンバスタ内が還元状態（酸素不足状態）になり、Ｎ（窒素）とＯ（酸素）の反応、ダイオキシン前駆物質とＯ（酸素）との反応が抑制され、ダイオキシン中の酸素も、平衡上分解される方向にいき、結果として、ＮＯｘ濃度、ダイオキシン類濃度が下がる効果がある。またさらに、２次空気量を増やすことは、後燃焼炉でのガス滞留時間が短くなるため、未燃分の完全燃焼を阻害し、結果として、ＣＯ濃度が増加する傾向があることなどが考えられる。
【００２２】
さらに、本発明の方法において、全空気比が１．２未満であれば、酸素と炭素の反応が充分に進行せず、不完全燃焼を起こし、未燃炭素、ＣＯ等の濃度が高くなるので、好ましくない。また全空気比が２．５を越えると、Ｎ（窒素）とＯ（酸素）の反応、およびダイオキシン前駆物質とＯ（酸素）との反応が起こり、ダイオキシン濃度、ＮＯｘ濃度が高くなるので、好ましくない。
【００２３】
また、本発明の方法において、コンバスタの流動層の層内温度が７９０℃未満であれば、前述の原料供給系の閉鎖問題が起こるので、好ましくない。また層内温度が１０００℃を越えると、灰の融着が起こり、配管閉鎖等の運転阻害が生じるので、好ましくない。
【００２４】
また、本発明の方法においては、コンバスタに層内温度制御システムが備えられており、この層内温度制御システムが、層内温度計によって層内温度を常時測定し、この流動層の層内温度を入力信号にとり、常に流動層の層内温度を８００〜９５０℃となるように制御ユニットで演算を行ない、層内温度が低下の傾向になれば、層温度制御ユニットの作動により灯油等補助燃料の供給バルブを開けて灯油等の補助燃料を一定割合で供給し、層内温度が所定値となれば、灯油等補助燃料の供給をストップするように、バーナーユニットでの補助燃料燃焼量、および燃焼空気量出力を調整して、流動層の層上のバーナーユニットにおける補助燃料燃焼量を制御して、燃焼させるのが、好ましい。
【００２５】
ここで、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）の胴部（塔）に設けられた肉粉等廃棄物供給装置がスクリューフィーダであり、該スクリューフィーダのケーシングおよび軸部にそれぞれ冷却手段が備えられており、冷却手段の作用によりフィーダ内の肉粉等廃棄物を冷却して、フィーダ炉内側先端開口部における肉粉等廃棄物の溶融、融着、炭化現象による閉塞を防止しつつ、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入するのが、好ましい。
【００２６】
例えば、スクリューフィーダのケーシングに備えられた冷却手段は、水冷ジャケットであり、スクリューフィーダの軸部に備えられた冷却手段は、二重パイプ式水冷機構である。
【００２７】
この場合、スクリューフィーダ外周のケーシングに備えられた水冷ジャケットの内部に、コンバスタ炉壁外部のジャケット冷却水導入部からコンバスタ炉壁に接続されたジャケット先端部近くに至るインナーパイプが備えられており、該インナーパイプを通して冷却水を、ジャケットの炉壁側先端部より導入するようにするのが、好ましい。
【００２８】
なお、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）の胴部（塔）の高さが８０００〜３０，０００ｍｍ、胴部（塔）の直径（角型の場合は一辺）が１００〜３，０００ｍｍである。これに対し、コンバスタの胴部（塔）に設けられた肉粉等廃棄物供給用スクリューフィーダの炉内側先端部の肉粉等廃棄物投入口の直径が２００〜５００ｍｍ、スクリューフィーダの設置高さが塔底部より１，０００〜３，０００ｍｍである。
【００２９】
ここで、スクリューフィーダの炉内側先端部の肉粉等廃棄物投入口の直径が２００〜５００ｍｍであるが、その理由は、投入口の直径が２００ｍｍ未満であれば、コンバスタ運転時の肉粉等廃棄物の平均供給量である１００〜１０００ｋｇ／時の供給が不可能であり、投入口の直径が５００ｍｍを超えると、コンバスタ層内温度を８００〜９５０℃に保持することができないばかりか、直径の大きな投入口よりコンバスタ内の高熱や流動砂が、スクリューフィーダの内部に入り込み、種々の弊害が生じるので、好ましくない。
【００３０】
また、スクリューフィーダの設置高さは、塔底部から１，０００〜３，０００ｍｍであるが、その理由は、フィーダの塔底部からの設置高さが１，０００ｍｍ未満では、コンバスタ内への肉粉等廃棄物の連続的な供給が不可能であり、またフィーダの塔底部からの設置高さが３，０００ｍｍを超えると、コンバスタ上層部の高温の燃焼ガスにフィーダ先端開口部の肉粉等廃棄物が触れることになり、供給系の閉塞が生じるおそれがあるので、好ましくない。
【００３１】
また、肉粉等廃棄物供給用スクリューフィーダの炉外側後端部の廃棄物導入部には、ホッパーに連なるシュータが備えられ、該シュータに圧搾空気流入パイプが接続されて、ホッパーからシュータ内に導入された肉粉等廃棄物を、圧搾空気による気流輸送によりスクリューフィーダの炉外側後端部の廃棄物導入部に送り込ことにより、フィーダの廃棄物導入部での供給廃棄物の閉塞を防止するのが、好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明による肉粉等廃棄物の燃焼方法を実施する装置の第１実施形態を示すフローシートである。
【００３４】
本発明の廃棄物の燃焼方法において処理する廃棄物は、揮発分量と固定炭素量との比が５以上、揮発分量が３０重量％以上、およびケールダール法による有機窒素量が５以上であり、例えば牛や豚などの家畜から必要な肉を取った後に残る内臓や骨等を加熱処理し、油脂を取って作られるいわゆるレンダリングによるもので、肉や内臓を主とする肉粉（ＭＭ）および／または骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）などである。
【００３５】
同図において、まず肉粉（ＭＭ）等は、ホッパー（図示略）からシュータ（３７）を経て１軸スクリューフィーダよりなる原料供給装置（２）  により外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）（１）  の下部に供給される。
【００３６】
ここで、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）（１）  の胴部（塔）（３１）の高さは、通常、８０００〜３０，０００ｍｍ、胴部（塔）（３１）の直径（角型の場合は一辺）が１００〜３，０００ｍｍである。これに対し、コンバスタの胴部（塔）（３１）に設けられた肉粉等廃棄物供給用スクリューフィーダ（２）  の炉内側先端部の肉粉等廃棄物投入口の直径が２００〜５００ｍｍ、スクリューフィーダ（２）  の設置高さが塔底部より１，０００〜３，０００ｍｍである。
【００３７】
コンバスタ（１）  の下部一側部内には、ブロア（３）  から１次空気導入ライン（２１）を経て１次空気が供給され、同ライン（２１）より分岐した空気流送ラインを経て１次空気導入ライン（２２）からコンバスタ（１）  の底部に１次空気が供給される。
【００３８】
また、１次空気導入ライン（２２）より分岐した空気導入ライン（２３）を経てループシール（６）  に流動化空気が供給される。さらに、１次空気導入ライン（２１）より分岐した２次空気導入ライン（２４）より後燃焼炉（１８）に２次空気が供給される。
【００３９】
供給された原料はコンバスタ（１）  内で、１次空気導入ライン（２１）と（２２）よりコンバスタ（１）  の下部一側部と底部に供給される１次空気、および２次空気導入ライン（２４）より後燃焼炉（１８）に供給される２次空気の合計量の全空気比を１．２〜２．５（このうち後燃焼炉（１８）での空気比率が０〜０．５）、コンバスタ（１）  内の平均ガス空搭速度を３．０〜８．０ｍ／秒、およびコンバスタ（１）  の層内温度を７９０〜１０００℃、好ましくは８００〜９５０℃となるように運転条件を設定して、燃焼させる。コンバスタ（１）  運転時の肉粉等廃棄物の平均供給量は、通常、１００〜１０００ｋｇ／時である。
【００４０】
図３と図４は、スクリューフィーダよりなる原料供給装置（２）  の詳細を示すものである。同図において、スクリューフィーダ（２）  は、これのケーシング（３３）がコンバスタ（１）  炉壁の開孔部（３２）に差込み状に接続されるとともに、スクリューフィーダ（２）  のスクリュー羽根（３５）を備えた回転軸部（３４）が前後一対の軸受（３８）（３８）に回転自在に支持されて、架台（４８）上に取り付けられている。回転軸部（３４）は、モータを具備した駆動装置（３９）によって回転駆動するようになされている。
【００４１】
また、肉粉等廃棄物供給用スクリューフィーダ（２）  の炉外側後端部の廃棄物導入部（３６）には、ホッパー（図示略）に連なるシュータ（３７）が備えられ、該シュータ（３７）には、調節バルブ（４７）付き圧搾空気流入パイプ（４６）が接続されている。
【００４２】
そして、ホッパーからシュータ（３７）内に導入された肉粉等廃棄物を、圧搾空気流入パイプ（４６）から吹き込んだ例えば３〜１０ｋｇ／時の圧搾空気による気流輸送により、スクリューフィーダ（２）  の炉外側後端部の廃棄物導入部（３６）に送り込むものである。これにより、フィーダの廃棄物導入部（３６）での供給廃棄物の閉塞を防止するものである。
【００４３】
スクリューフィーダ（２）  のケーシング（３３）および軸部（３４）には、それぞれ冷却手段が備えられている。この実施形態においては、スクリューフィーダ（２）  のケーシング（３３）に備えられた冷却手段は、水冷ジャケット（４０）であり、スクリューフィーダ（２）  の軸部（３４）に備えられた冷却手段は、二重パイプ式水冷機構である。
【００４４】
また、スクリューフィーダ（２）  外周のケーシング（３３）に備えられた水冷ジャケット（４０）の内部に、コンバスタ（１）  炉壁外部のジャケット冷却水導入部（４１）からコンバスタ（１）  炉壁の開孔部（３２）に接続されたジャケット先端部近くに至るインナーパイプ（４３）が備えられており、該インナーパイプ（４３）を通して冷却水を、インナーパイプ（４３）の先端部（４３ａ）  よりジャケット（４０）の炉壁側先端部より導入する。ジャケット（４０）内に導入された冷却水は、ジャケット（４０）内を、コンバスタ（１）  炉壁側の前部よりフィーダ（２）  内の肉粉等廃棄物を冷却しながら、ケーシング（３３）の後部へと流れて、冷却水排出部（４２）より外部に排出されるものである。なお、インナーパイプ（４３）を通して冷却水を、インナーパイプ（４３）の先端部（４３ａ）  よりジャケット（４０）の炉壁側先端部より導入することによって、肉粉等廃棄物の冷却効率をアップすることができる。
【００４５】
一方、スクリューフィーダ（２）  の軸部（３４）に備えられた冷却手段としての二重パイプ式水冷機構では、軸部（３４）後端の冷却水導入部（４４）から冷却水を導入して、回転軸部（３４）を略全長にわたって冷却した後、同軸部（３４）の後端寄りの冷却水排出部（４５）より外部に冷却水を排出するものである。
【００４６】
こうして、スクリューフィーダ（２）  に備えられた冷却手段の冷却作用により、フィーダ（２）  内の肉粉等廃棄物を、例えば０℃に近い温度から４０℃までの間の温度に冷却し、肉粉等廃棄物の溶融、融着、炭化現象によるスクリューフィーダ（２）  先端の閉塞を防止しつつ、肉粉等廃棄物をコンバスタ（１）  内に投入するものである。
【００４７】
ところで、図１に示すように、コンバスタ（１）  内では、層内温度計（１３）によって層内温度を常時測定し、この流動層の層内温度を入力信号にとり、常に流動層の層内温度を７９０〜１０００℃、好ましくは８００〜９５０℃となるように制御ユニット（１４）で演算を行ない、層内温度が低下の傾向になったら、層温度制御ユニット（１４）の作動によりバルブ（１５）を開けて灯油導入ライン（１９）より灯油を一定割合で供給し、層内温度が所定値となったら、灯油の供給をストップするように、バーナーユニット（１２）での灯油量、および燃焼空気量出力を調整して、流動層層上のバーナーユニット（１２）における灯油燃焼量を制御して、燃焼させる。
【００４８】
コンバスタ（１）  で燃焼した燃焼ガス、未燃ガス、およびガス同伴された一部の流動砂を含む排出ガスがサイクロン（４）  に導かれ、サイクロン（４）  でガス分と同伴流動砂とが分離され、燃焼ガスと未燃ガスを含むガス分は、サイクロン（４）  の上部から出て、後焼却炉（１８）に導入され、そこで２次空気導入ライン（２４）より後焼却炉（１８）に供給された２次空気により未燃ガスが完全燃焼させられる。
【００４９】
サイクロン（４）  で分離された砂は、ダウンカマー（５）  を通って２室に隔てられた流動層部を備えたループシール（６）  に蓄えられる。そして、蓄えられた砂は、空気導入ライン（２３）からの流動化空気の流量を調整することで、ループシール（６）  から砂導入ダクト（７）  を経て、コンバスタ（１）  の下部へ所定量ずつ戻される。
【００５０】
コンバスタ（１）  の底部には、砂抜き出しコンベヤ（８）  が設置されており、砂および不燃物（灰）（場合によっては骨粉を含む）、連続的または間欠的に抜き出し、続く振動篩（９）  で砂と不燃物は分離され、抜き出された砂はライン（１６）を経て砂循環エレベータ（１０）により砂貯留ホッパー（１１）に戻されて貯層される。コンバスタ（１）  内の砂密度が一定となるように調整して、砂貯留ホッパー（１１）から砂の一定量が砂流送ライン（１７）を経て砂導入ダクト（７）  からコンバスタ（１）  の下部に再導入される。つまり、コンバスタ（１）  内の流動砂の総量をリアルタイムで算出しなが、コンバスタ（１）  内の砂量が、目標砂量より減少した場合は、その減少分を砂貯留ホッパー（１１）からコンバスタ（１）  内に再導入して、コンバスタ（１）  内の砂密度が一定となるように調整するものである。
【００５１】
なお、図示は省略したが、サイクロン（４）  の後流側の後焼却炉（１８）において完全燃焼させられた燃焼ガスは、その後、ガス冷却搭に導入されて冷却後、同搭の下端部より取り出されて、バグフィルタに導入されて排ガス処理される。
【００５２】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
実施例１
本発明の方法により燃焼処理する肉粉（ＭＭ）の基本物性、ここでは、工業分析結果と元素分析結果を下記の表１に示す。
【００５４】
【表１】
2004239470.tif 000003
この表１から明らかなように、肉粉よりなる廃棄物原料は、揮発分量と固定炭素量との比が１４．４２で、すなわち５以上であり、揮発分量が８５．８重量％で、すなわち３０重量％以上であり、およびケールダール法による分析結果に基づく有機窒素量が１２．３７で、すなわち５以上である。
【００５５】
この肉粉を用い、本発明の方法により、図１、図３と図４に示す外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）（１）  を使用して、燃焼試験を行なった。
【００５６】
まず、上記肉粉を、ホッパー（図示略）からシュータ（３７）を経て１軸スクリューフィーダよりなる原料供給装置（２）  によりコンバスタ（１）  の下部に、平均供給量２５０ｋｇ／時の速度で供給した。なお、ホッパーからシュータ（３７）内に導入された肉粉よりなる廃棄物を、圧搾空気流入パイプ（４６）から吹き込んだ５ｋｇ／時の圧搾空気による気流輸送により、スクリューフィーダ（２）  の炉外側後端部の廃棄物導入部（３６）に送り込んだ。
【００５７】
ここで、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）（１）  の高さは、１２，０００ｍｍであり、コンバスタ（１）  の胴部（塔）（３１）は角型で、７００ｍｍ×７００ｍｍの断面を有している。また、コンバスタの胴部（塔）（３１）に設けられたスクリューフィーダ（２）  の炉内側先端部の廃棄物投入口の直径は２５０ｍｍ、およびスクリューフィーダ（２）  の設置高さは、塔底部より１，６００ｍｍとした。
【００５８】
スクリューフィーダ（２）  のケーシング（３３）に備えられた水冷ジャケット（４０）の内部に、コンバスタ（１）  炉壁外部のジャケット冷却水導入部（４１）からコンバスタ（１）  炉壁の開孔部（３２）に接続されたジャケット先端部近くに至るインナーパイプ（４３）が設けられており、該インナーパイプ（４３）を通して冷却水を、インナーパイプ（４３）の先端部（４３ａ）  よりジャケット（４０）の炉壁側先端部より導入した。これにより、ジャケット（４０）内に導入された冷却水は、ジャケット（４０）内を、コンバスタ（１）  炉壁側の前部よりフィーダ（２）  内の肉粉よりなる廃棄物を冷却しながら、ケーシング（３３）の後部へと流れて、冷却水排出部（４２）より外部に排出され、肉粉よりなる廃棄物を効率よく冷却することができた。
【００５９】
一方、スクリューフィーダ（２）  の軸部（３４）に備えられた冷却手段としての二重パイプ式水冷機構では、軸部（３４）後端の冷却水導入部（４４）から冷却水を導入して、回転軸部（３４）を略全長にわたって冷却した後、同軸部（３４）の後端寄りの冷却水排出部（４５）より外部に冷却水を排出した。
【００６０】
こうして、スクリューフィーダ（２）  に備えられた冷却手段の冷却作用により、フィーダ（２）  内の肉粉よりなる廃棄物を、例えば０℃に近い温度から４０℃までの間の温度に冷却し、肉粉よりなる廃棄物の溶融、融着、炭化現象によるスクリューフィーダ（２）  先端の閉塞を防止しつつ、肉粉よりなる廃棄物をコンバスタ（１）  内に投入することができた。
【００６１】
コンバスタ（１）  の下部一側部内にはブロア（３）  から１次空気導入ライン（２１）を経て１次空気を供給するとともに、１次空気導入ライン（２２）からコンバスタ（１）  の底部に１次空気を供給した。また空気導入ライン（２３）を経てループシール（６）  に流動化空気を供給し、さらに２次空気導入ライン（２４）より後燃焼炉（１８）に２次空気を供給した。なお、１次空気および２次空気の合計量の平均空気比を１．９１とし、このうち、後燃焼炉（１８）での空気比率を０．１０とした。
【００６２】
コンバスタ（１）  の炉内ガス平均空搭速度を６．０ｍ／秒とし、およびコンバスタ（１）  内の温度をコンバスタ中心部：８７０℃、コンバスタ流動層の層内温度：８００℃となるように運転条件を設定して、燃焼させた。コンバスタ（１）  内の圧力は、例えば４００〜１，０００ｍｍＨ２Ｏに保持するのが、好ましい。
【００６３】
ここで、コンバスタ（１）  の層内温度計（１３）によって流動層の層内温度を常時測定し、この流動層の層内温度を入力信号にとり、常に流動層の層内温度をコンバスタ中心：８７０℃、コンバスタ層内：８００℃となるように制御ユニット（１４）で演算を行ない、バーナーユニット（１２）での灯油量、および燃焼空気量出力を調整して、流動層層上のバーナーユニット（１２）における灯油燃焼量を制御して、燃焼させた。
【００６４】
コンバスタ（１）  で燃焼した燃焼ガス、未燃ガス、およびガス同伴された一部の流動砂を含む排出ガスをサイクロン（４）  に導き、サイクロン（４）  でガス分と同伴流動砂とを分離し、燃焼ガスと未燃ガスを含むガス分をサイクロン（４）  の上部から後焼却炉（１８）に導入して、そこで２次空気導入ライン（２４）より後焼却炉（１８）に供給された２次空気により未燃ガスを完全燃焼させた。ここで、サイクロン（４）  の平均温度を９４０℃、および後燃焼室（１８）の中心温度を９３０℃とした。
【００６５】
サイクロン（４）  で分離された砂を、ダウンカマー（５）  からループシール（６）  および砂導入ダクト（７）  を経て、コンバスタ（１）  の下部へ所定量ずつ戻した。
【００６６】
コンバスタ（１）  の底部より砂抜き出しコンベヤ（８）  によって抜き出した砂および不燃物（灰）を振動篩（９）  で分離し、抜き出した砂をライン（１６）を経て砂循環エレベータ（１０）により砂貯留ホッパー（１１）に戻して貯層し、さらに、砂貯留ホッパー（１１）から砂の一定量を砂流送ライン（１７）を経て砂導入ダクト（７）  からコンバスタ（１）  の下部に再導入して、コンバスタ（１）  内の砂密度が一定となるように調整した。ここで、運転開始時および再導入時の流動砂の供給量は、それぞれ１０ｋｇ／時とした。
【００６７】
一方、サイクロン（４）  の後流側の後焼却炉（１８）において完全燃焼させられた燃焼排ガスは、ガス冷却搭に導入して冷却後、同搭の下端部より取り出して、バグフィルタに導き、排ガス処理を行なった。
【００６８】
燃焼試験の結果を、下記の表２に示した。また排ガス処理後の平均排ガス組成（Ｏ２−１２％換算値）を表２にあわせて示した。
【００６９】
なお、燃焼試験後の肉粉（ＭＭ）の灰分の蛍光Ｘ線分析結果、肉粉（ＭＭ）の発熱量分析結果、燃焼計算結果を、それぞれ上記の表１にあわせて示した。
【００７０】
ここで、燃焼計算結果において、Ａ０  は理論空気量、Ｇ０ｗｅｔは理論湿り排ガス量、Ｇ０ｄｒｙは理論乾き排ガス量のそれぞれ計算結果を示すものである。
【００７１】
【表２】
2004239470.tif 000004
上記表１と表２の結果から明らかなように、本発明の方法によれば、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）（１）  の運転を継続して実施でき、肉粉（ＭＭ）よりなる廃棄物を１２０時間に渡って、総焼却量２９，０００ｋｇ焼却することができた。
【００７２】
なお、図２は、本発明の方法による肉粉よりなる廃棄物の燃焼試験において、コンバスタ（１）  の層内温度と供給系閉塞までの時間との関係を表わすグラフである。
【００７３】
同図から明らかなように、燃焼温度８００℃近辺の特異点以上に温度を保つことで、肉粉廃棄物原料供給装置であるスクリューフィーダ（２）  の先端部において原料の溶融、融着、炭化現象等が全く起こらず、いわゆる原料供給ラインの閉塞が無く、肉粉廃棄物原料の投入を継続して実施することができ、近年、処理が問題となっているＢＳＥ（牛海綿状悩症いわゆる狂牛病）関連の肉粉（ＭＭ）や骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物を、供給ラインを閉塞させることなく、大量に、しかも安全かつ効率的に専焼焼却処理して、無害化することができた。
【００７４】
なお、肉粉（ＭＭ）の危険部位すなわちＢＳＥ（狂牛病）の原因物質とされているプリオン蛋白質の分解性能を把握するために、灰中のアミノ酸シスチンの残留をアミノ酸自動分析法で測定したところ、焼却灰中のアミノ酸シスチンの残留量は、検出限界以下（＜０．０１）であった。このように、肉粉（ＭＭ）中のプリオン蛋白質に含まれるメチオニンの分解生成物であるシスチンを指標にして、このシスチンの残留量が検出限界以下であることから、本発明の方法によれば、肉粉（ＭＭ）中のプリオン蛋白質もかなりの確率で分解していることが判明した。
【００７５】
比較例１
比較のために、上記実施例１で用いた表１に示す肉粉よりなる廃棄物原料を、特許文献２記載の燃焼方法の技術に基づき、コンバスタ（１）  の流動層の層内温度を７００〜７７０℃に設定して、燃焼試験を行なったところ、表２に示すように、層内温度が７００℃では、ただちに原料供給装置（２）  の先端部において肉粉よりなる廃棄物原料の溶融、融着、炭化現象が起こり、原料供給ラインを閉塞させ、燃料の投入が不可能になった。また層内温度が７７０℃近くでは、５〜６時間後に、原料供給装置（２）  の先端部において肉粉よりなる廃棄物原料の溶融、融着、炭化現象が起こり、原料供給ラインを閉塞させ、燃料の投入が不可能になった。
【００７６】
なお、詳細については明らかでないが、原料中の揮発分量、蛋白質量の関係が密接に関係しているもの思われる。
【００７７】
すなわち、上記のように、揮発分量がある一定値以上で蛋白質が原料中に存在すると、７００〜７７０℃の温度では、熱分解ガスの発生により、高分子量揮発分（Ｃ１０以上の炭素量をもつタール状の物質）の脱離が中心になり、充分な熱分解によるガス発生を引き起こすことができず、一種のタール状の物質が原料供給系の先端に生成し、これの燃焼速度より、炭化速度の方が速くなり、燃焼より炭化固結が中心になるものと思われる。また、揮発分量が少なくなると、燃焼速度が速くなり、供給系先端での燃焼が早く起こり、固着が起こらないものと思われる。
【００７８】
比較例２
比較のために、上記実施例１で用いた図１に示す廃棄物燃焼装置を用い、特許文献２記載の燃焼方法の技術に基づき、ＲＤＦ（廃棄物再生燃料）、バーク、廃タイヤ、シュレッダーダスト、廃プラスチック、ＲＰＦ（廃プラスチック再生燃料）、石炭等の一般廃棄物について、コンバスタ（１）  の流動層の層内温度を７００℃に設定して燃焼試験を行なったところ、原料供給ラインの閉塞は起らなかった。
【００７９】
上記の一般廃棄物は蛋白質を含まず、ケールダール法による有機窒素量が１以下であり、このような蛋白質を含まない廃棄物では、比較的分子量も小さいため、７００〜７７０℃の温度範囲では、上記の特許文献２に記載のように、熱分解によるＨ２、ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４などのガス発生が中心となり、タール状の高分子成分の脱離量が少なく、燃焼速度が速くなり、炭化固着が起こらないものと思われる。
【００８０】
比較例３
比較のために、上記実施例１で用いた図１に示す廃棄物燃焼装置を用い、骨の含有量が多い肉骨粉（ＭＢＭ）について、コンバスタ（１）  の流動層の層内温度を７００℃に設定して燃焼試験を行なったところ、驚くべきことに、原料供給ラインの閉塞は起らなかった。
【００８１】
ここで、骨の含有量が多い肉骨粉（ＭＢＭ）は、蛋白質を含むが、ケールダール法による有機窒素量が、有機Ｎ量＞１を満足しない廃棄物であり、このような蛋白質の含有量が少ない廃棄物では、タール状の高分子成分の脱離量が少なく、燃焼速度が速くなり、炭化固着が起こらないものと思われる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法は、上述のように、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）において肉粉等廃棄物を燃焼させ、コンバスタから排出される流動媒体を集塵装置（サイクロン）により燃焼ガスから分離して捕集し、捕集した流動媒体を流動媒体還流路を通してコンバスタに戻し、一方、集塵装置から出てきた燃焼ガス中の未燃分を、集塵装置の後流側に設けられた二次燃焼炉で燃焼させる廃棄物の燃焼方法において、揮発分量と固定炭素量との比が５以上、揮発分量が３０重量％以上、およびケールダール法による有機窒素量が５以上である肉粉等廃棄物を燃焼させること、並びにコンバスタにおける燃焼条件を、コンバスタ内の平均ガス空搭速度を３．０〜８．０ｍ／秒、２次空気と１次空気との比を０〜０．５０、全空気比を１．２〜２．５、およびコンバスタ層内温度を７９０〜１０００℃、好ましくは８００〜９５０℃に設定することを特徴とするもので、本発明の廃棄物の燃焼方法によれば、近年、処理が問題となっているＢＳＥ（牛海綿状悩症いわゆる狂牛病）関連の肉粉（ＭＭ）や骨混入量の少ない肉骨粉（ＭＢＭ）等の廃棄物を、廃棄物供給ラインを閉塞させることなく、大量に、しかも安全かつ効率的に専焼焼却処理して無害化することができるという効果を奏する。
【００８３】
上記の本発明の方法によれば、コンバスタ層内温度を８００℃まで昇温した後に、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入することにより、上記の効果をより一層確実なものとすることができる。
【００８４】
本発明の請求項５記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法は、上述のように、コンバスタに層内温度制御システムが備えられており、この層内温度制御システムが、層内温度計によって層内温度を常時測定し、この流動層の層内温度を入力信号にとり、常に流動層の層内温度を８００〜９５０℃となるように制御ユニットで演算を行ない、層内温度が低下の傾向になれば、層温度制御ユニットの作動により補助燃料供給バルブを開けて補助燃料を一定割合で供給し、層内温度が所定値となれば、補助燃料の供給をストップするように、バーナーユニットでの補助燃料燃焼量、および燃焼空気量出力を調整して、流動層の層上のバーナーユニットにおける補助燃料燃焼量を制御して、燃焼させるものであるから、コンバスタの層内温度を、自動的に、しかも確実に所定の温度に制御することができて、肉粉等廃棄物をコンバスタ内で効率的に専焼焼却処理することができるという効果を奏する。
【００８５】
本発明の請求項６記載の肉粉等廃棄物の燃焼方法は、上述のように、外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）の胴部（塔）に設けられた肉粉等廃棄物供給装置がスクリューフィーダであり、該スクリューフィーダのケーシングおよび軸部にそれぞれ冷却手段が備えられているから、冷却手段の作用によりフィーダ内の肉粉等廃棄物を冷却して、フィーダ炉内側先端開口部における肉粉等廃棄物の溶融、融着、炭化現象による閉塞を防止しつつ、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入することができ、肉粉等廃棄物を、廃棄物供給ラインを閉塞させることなく、大量に、しかも安全かつ効率的に継続して、専焼焼却処理することができるという効果を奏する。
【００８６】
そして、本発明の方法においては、スクリューフィーダのケーシングに冷却手段が備えられ、この冷却手段が水冷ジャケットである場合に、水冷ジャケットの内部に、コンバスタ炉壁外部のジャケット冷却水導入部からコンバスタ炉壁に接続されたジャケット先端部近くに至るインナーパイプが備えられて、該インナーパイプを通して冷却水を、ジャケットの炉壁側先端部より導入することにより、フィーダ内の肉粉等廃棄物をきわめて効率よく冷却することができて、フィーダ炉内側先端開口部における肉粉等廃棄物の溶融、融着、炭化現象による閉塞を防止しつつ、肉粉等廃棄物をコンバスタ内に投入することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による肉粉等廃棄物の燃焼方法を実施する装置の実施形態を示すフローシートである。
【図２】本発明の方法による肉粉よりなる廃棄物の燃焼試験において、コンバスタ層内温度と供給系閉塞までの時間との関係を表わすグラフである。
【図３】図１の肉粉等廃棄物燃焼装置のスクリューフィーダよりなる原料供給装置部分の拡大垂直断面図である。
【図４】同スクリューフィーダよりなる原料供給装置部分の拡大水平断面図である。
【符号の説明】
（１）  ：外部循環型流動床焼却炉（コンバスタ）
（２）  ：原料供給装置（スクリューフィーダ）
（３）  ：ブロア
（４）  ：サイクロン（集塵装置）
（５）  ：ダウンカマー
（６）  ：ループシール
（７）  ：砂導入ダクト
（８）  ：砂抜き出しコンベヤ
（９）  ：振動篩
（１０）：砂戻しコンベヤ
（１１）：砂貯留ホッパ
（１２）：バーナーユニット
（１３）：層内温度計
（１４）：制御ユニット
（１５）：灯油供給用バルブ
（１８）：後燃焼炉（二次燃焼炉）
（３１）：コンバスタの胴部（塔）
（３２）：コンバスタ炉壁の開孔部
（３３）：ケーシング
（３４）：回転軸部
（３５）：スクリュー羽根
（３６）：廃棄物導入部
（３７）：シュータ
（４０）：水冷ジャケット
（４１）：ジャケット冷却水導入部
（４２）：冷却水排出部
（４３）：インナーパイプ
（４３ａ）  ：その先端部
（４４）：回転軸部後端の冷却水導入部
（４５）：回転軸部の後端寄りの冷却水排出部
（４６）：圧搾空気流入パイプ
（４７）：調節バルブ
【図１】
2004239470.tif 000005
【図２】
2004239470.tif 000006
【図３】
2004239470.tif 000007
【図４】
2004239470.tif 000008