(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と該外筒に対して同軸に設けた内筒とからなり、当該外筒及び当該内筒の一方の筒から水素ガスを噴射させると共に他方の筒から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズルを複数配設して噴射面に該各噴射ノズルの噴射口が位置付けられており、該各噴射ノズルが前記噴射面側に向かって広がった形状に形成された内筒を有する少なくとも一つの主噴射ノズルと該主噴射ノズルの周囲に配設された他の従噴射ノズルとからなることを特徴とする噴射炎バーナー。
【請求項２】
主噴射ノズルの内筒から噴射されるガスが従噴射ノズルから噴射されるガスより高圧状態で噴射される請求項１記載の噴射炎バーナー。
【請求項３】
従噴射ノズルの噴射口が分散配置されていると共に主噴射ノズルの噴射口が従噴射ノズルの各噴射口に対して中央位置に位置付けられている請求項１又は２記載の噴射炎バーナー。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の噴射炎バーナーと、該噴射炎バーナーの噴射ノズルから噴射される水素ガスと酸素ガスとによって発生する火炎の温度に耐える耐火材によって内張りされた燃焼室とを備えてなることを特徴とする炉。
【請求項５】
外筒及び該外筒に対して同軸に設けた内筒の一方の筒から水素ガスを噴射させると共に他方の筒から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズルを同心円状に配設して中央部に配設された主噴射ノズルの内筒を外方に広がった形状に形成して主噴射ノズルの内筒から噴射されるガスを主噴射ノズルに隣接する他の従噴射ノズルから噴射されるガスより高速に噴射させ、主噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎に従噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎を衝突させて火炎の形状をラッパ状に拡げることを特徴とする火炎発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスと酸素ガスとを噴射して燃焼火炎を発生させる噴射炎バーナー及び該噴射炎バーナーを備えた炉並びに火炎発生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水素ガスと酸素ガスとを用いて廃棄物を焼却する方法として、例えば、水素と酸素が体積比２：１で混合されたブラウンガスをノズルから噴射させて2500℃以上の炎を発生させてブラウンガスの燃焼によって生成された高温で廃棄物を燃焼し、灰等の残渣が溶けてガラス状になった残渣中に重金属等の有害物質を閉じ込めるようにして残渣の廃棄処理を行う廃棄物処理装置が提案され（特許文献１参照）、水素と酸素とをモル比で２：１に混合してなる混合ガスを適切に燃焼させて混合ガスの燃焼により生じる炎がその周囲の近傍位置では2000〜2500℃、これより遠ざかると温度が1000〜1500℃と急激に低くなる性質のバーナ装置が提案され（特許文献２参照）、環状の酸素ガス供給ノズルを設けると共に、該環状の酸素ガス供給ノズルの中心部に水素ガス供給ノズルを設け、水素ガス供給ノズルの水素ガス噴出口を取り囲むように水素ガス噴出口よりも突出した位置に酸素ガス供給ノズルの酸素ガス噴出口を配置して炎が酸素ガス噴出口に近い位置から太く短い形状に出て炎の先端を燃焼管の内壁に達しないようにして燃焼管の失透・溶解を防いだ燃焼装置が提案されている（特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３９１２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０３１５号公報
【特許文献３】特開平１０−２９４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記廃棄物処理装置では、廃棄物の燃焼温度は残渣がガラス状に残る温度であり、前記バーナ装置では、炎から遠ざかると1000〜1500℃と急激に低くなって廃棄物が溶融状態や固体状態で残り、前記燃焼装置では、炎の先端が燃焼管に達しない太くて短い炎を発生させるものであるため、廃棄物の燃焼滓が固形で残ってしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、廃棄物が殆ど残らない状態になるまで燃焼できる火炎を発生させる噴射炎バーナー、当該噴射炎バーナーから噴射される火炎によって発生した高温を維持して廃棄物が殆ど残らない状態になるまで燃焼できる炉及びその火炎発生方法を得ることを技術的課題として、その具現化をはかるべく研究・実験を重ねた結果、外筒及び該外筒に対して同軸に設けた内筒の一方の筒からそれぞれ水素ガスを噴射させると共に他方の筒から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズルを複数配設して少なくとも一つの主噴射ノズルの内筒を外方に向かって広がった形状に形成して主噴射ノズルに隣接する他の従噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎を主噴射ノズルから噴射される火炎に衝突させてラッパ状火炎を発生させるようすれば、発生した火炎の周囲に渡って火炎自体が有する温度を維持することができ、当該火炎によって廃棄物の質量を99％以上消失させることができ、しかもダイオキシンの発生を抑制することができるという刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。
【０００７】
即ち、本発明に係る噴射炎バーナーは、外筒と該外筒に対して同軸に設けた内筒とからなり、当該外筒及び当該内筒の一方の筒から水素ガスを噴射させると共に他方の筒から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズルを複数配設して噴射面に該各噴射ノズルの噴射口が位置付けられており、該各噴射ノズルが前記噴射面側に向かって広がった形状に形成された内筒を有する少なくとも一つの主噴射ノズルと該主噴射ノズルの周囲に配設された他の従噴射ノズルとからなるものである。
【０００８】
また、本発明は、前記噴射炎バーナーにおいて、主噴射ノズルの内筒から噴射されるガスが従噴射ノズルから噴射されるガスより高圧状態で噴射されるものである。
【０００９】
また、本発明は、前記いずれかの噴射炎バーナーにおいて、従噴射ノズルの噴射口が分散配置されていると共に、主噴射ノズルの噴射口が従噴射ノズルの各噴射口に対して中央位置に位置付けられているものである。
【００１０】
また、本発明に係る炉は、前記いずれかの噴射炎バーナーと、該噴射炎バーナーの噴射ノズルから噴射される水素ガスと酸素ガスとによって発生する火炎の温度に耐える耐火材によって内張りされた燃焼室とを備えてなるものである。
【００１１】
さらに、本発明に係る火炎発生方法は、外筒及び該外筒に対して同軸に設けた内筒の一方の筒から水素ガスを噴射させると共に他方の筒から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズルを同心円状に配設して中央部に配設された主噴射ノズルの内筒を外方に広がった形状に形成して主噴射ノズルの内筒から噴射されるガスを主噴射ノズルに隣接する他の従噴射ノズルから噴射されるガスより高速に噴射させ、主噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎に従噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎を衝突させて火炎の形状をラッパ状に拡げるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、主噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって先に向かって直線状に広がる火炎を発生させ、当該火炎に主噴射ノズルに隣接する他の従噴射ノズルから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎を衝突させてラッパ状火炎を形成するようにしたから、発生した火炎の周囲に渡って火炎自体が有する高温を維持することができ、当該火炎によって廃棄物の質量を99％以上消失させることができ、しかもダイオキシンの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
実施の形態１．
【００１５】
図１は噴射炎バーナーの側面図であり、噴射ノズルへ水素ガスと酸素ガスとを供給するガス供給部は省略されている。また、図２は図１に図示する噴射炎バーナーの正面図、図３は図２に図示する噴射口の正面図、図４は図２に図示する噴射炎バーナーのＡ−Ａ線縦断面図、図５は図１に図示する噴射炎バーナーのガス供給部を示す側面図、図６は噴射炎バーナーから噴射される火炎の形状を説明する図であり、これらの図において、１は噴射炎バーナー、２は噴射炎バーナー１の円柱状頭部であり、当該円柱状頭部２の表面（噴射面）側には水素ガスを噴射させる外筒３と該外筒３に対して同軸に設けた酸素ガスを噴射させる内筒４とからなる二重構造の円筒状噴射ノズル５の噴射口６が複数分散して位置付けられており、当該噴射口６は円形の酸素ガス噴射口７と環状の水素ガス噴射口８とから構成されている。また、９は円柱状頭部２に外周から密着させて囲んで設けられた中空の輪型円筒状冷却器であり、当該冷却器９の後方面には冷却液を供給する供給管１０が接続され、当該供給管１０が接続された位置に対して対称位置に当たる冷却器９後方面には冷却液を冷却器９から排出する排出管１１が接続されており、前記円柱状頭部２を冷やす冷却液が供給管１０から冷却器９へ供給されて当該冷却器９内を循環して排出管１１から排出されるようになっている。
【００１６】
前記噴射ノズル５は、図６に示すように、前記表面側に向かって広がった切頭円錐形状に形成された内筒４ａを有する一つの主噴射ノズル５ａと、主噴射ノズル５ａの周囲に配置された、円筒状に形成された内筒４ｂを有する他の従噴射ノズル５ｂとからなり、主噴射ノズル５ａの噴射口６ａを中心として従噴射ノズル５ｂの噴射口６ｂが同心円状に囲むように位置付けられている（図２参照）。
【００１７】
前記円柱状頭部２は、図４に示すように、前記噴射口６が設けられている円盤状表面蓋部１２と、当該表面蓋部１２に対して直角に配置された前記噴射ノズル５と、前記表面蓋部１２の裏面側に密着させて設け、噴射ノズル５を含んで被せて従噴射ノズル５ｂの内筒４ｂの後端開口１３を残して密閉板１４を内設した茶筒形ガス供給室１５と、前記表面蓋部１２の裏面側に密着させて設け、隙間を有してガス供給室１５を内包して各外筒３へ水素ガスを供給する茶筒形水素ガス供給室１６とから構成され、水素ガス供給室１６には該水素ガス供給室１６の天井部１７を開孔して水素ガス供給管１８が接続され、ガス供給室１５には該ガス供給室１５の天井部１９を開孔して水素ガス供給管１８内に通して配管された酸素ガス供給管２０が接続され、さらに、主噴射ノズル５ａの内筒４ａが密閉板１４を貫いて前記酸素ガス供給管２０内に通して配管されている。そして、前記ガス供給室１５には、ガス供給室１５の天井部１９と前記密閉板１４とによって形成された、前記内筒４ｂの後端開口１３が突出した酸素ガス充満室２０と、前記表面蓋部１２と前記密閉板１４との間のガス供給室１５の筒状側壁２２に水素ガス通過口２３を開口した水素ガス充満室２４とが設けられている。
【００１８】
前記主噴射ノズル５ａの内筒４ａ（又は、内筒４ａに接続された内筒４ａ用延長管）と前記酸素ガス供給管２０と前記水素ガス供給管１８とは延設されて噴射炎バーナー１のガス供給部２５に連設されており、図５に示すように、水素ガス供給管１８は太筒棒状に形成されて該水素ガス供給管１８の始端部２６が蓋状に密閉されて該始端部２６近傍の側壁にＬ型継手２７が接続され、当該Ｌ型継手２７を介してねじ込み式の水素ガス用調整弁２８が接続され、当該水素ガス用調整弁２８には水素ガス用タケノコ継手２９が接続されている。酸素ガス供給管２０は細筒棒状に形成されて水素ガス供給管１８の始端部２６を貫いて突出して延設されて前方延出管３０を介してねじ込み式の酸素ガス調整弁３１が配管され、当該酸素ガス調整弁３１には後方延出管３２を介して酸素ガス用タケノコ継手３３が接続されている。主噴射ノズル５ａの内筒４ａ（又は、内筒４ａ用延長管）は前方延出管３０まで延設されて該延出管３０を側方に貫通し、当該延設内筒４ａがコ字状のバイパス管３４となって途中にねじ込み式のジェット調整弁３５を配管して後方延出管３２に接続されている。そして、当該配管構成となっているガス供給部２５の前記水素ガス用タケノコ継手２９には水素ガスを供給するチューブが接続され、前記酸素ガス用タケノコ継手３３には酸素ガスを供給するチューブが接続される。
【００１９】
次に、点火方法について説明する。
【００２０】
先ず、各調整弁２８、３１、３５を閉じた状態にして水素ガス用タケノコ継手２９に水素ガスを供給するチューブを接続し、酸素ガス用タケノコ継手３３に酸素ガスを供給するチューブを接続し、水等の冷却液を供給管１０から冷却器９へ供給して冷却器９内を循環させる。次いで、水素ガス用調整弁２８を開く。これにより、水素ガスはＬ型継手２７を通って水素ガス供給管１８に入り、図４に示すように、水素ガス供給室１６を介して水素ガス通過口２３からガス供給室１５の水素ガス充満室２４に高圧状態で満たされて外筒３を通って噴射ノズル５の水素ガス噴射口８から噴射されるので、この噴射水素ガスに点火する。続いて、酸素ガス調整弁３１を開く。これにより、酸素ガスは延出管３０を通って酸素ガス供給管２０に入り、図４に示すように、ガス供給室１５の酸素ガス充満室２１に満たされて後端開口１３から内筒４ｂを通って従噴射ノズル５ｂの酸素ガス噴射口７ｂから噴射される。さらに、ジェット調整弁３５を開けば、後方延出管３２内の酸素ガスがバイパス管３４を介して内筒４ａを通って主噴射ノズル５ａの酸素ガス噴射口７aから噴射されるので、主噴射ノズル５ａの内筒４ａから噴射される酸素ガスが従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスより高速に噴射されるようにジェット調整弁３５の開閉を調節する。
【００２１】
水素ガスと酸素ガスとの燃焼比率は水素1.1に対して酸素1.0とすれば、完全燃焼するので好ましい。当該燃焼比率は設定圧力によって調整するが、水素ガス及び酸素ガスの噴射圧力は0.3〜0.5MPaとするのが好ましい。噴射圧力0.3MPa未満では不完全燃焼となり、噴射圧力が0.5MPaを越えればガスの無駄使いとなるので好ましくない。ただし、主噴射ノズル５ａの内筒４ａから噴射させる酸素ガスの噴射圧力は前記噴射圧力0.3〜0.5MPaより0.2MPa高い圧力に設定する。例えば、水素ガス用調整弁２８の開閉を調節して水素ガスの噴射圧力を0.44MPaに設定し、酸素ガス調整弁３１の開閉を調節して酸素ガスの噴射圧力を0.40MPaに設定した場合には、ジェット調整弁３５の開閉を調節して酸素ガスの噴射圧力を0.60MPaに設定する。
【００２２】
消火時においては、最初にジェット調整弁３５を閉め、次に、酸素ガス調整弁３１を閉めて酸素ガスを遮断し、この後、水素ガス用調整弁２８を閉めて消火する。最後に、しばらくして水冷タンクの冷却水のバルブを閉める。
【００２３】
次に、噴射炎バーナー１から噴射される火炎形状について説明する。
【００２４】
図６に示すように、主噴射ノズル５ａから噴射されるガスの燃焼によって先に向かって直線状に広がる火炎が発生する。そして、当該主噴射ノズル火炎に対して主噴射ノズル５ａに隣接する従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスの燃焼によって発生する噴射火炎が主噴射ノズル火炎の先方側で衝突するので、主噴射ノズル火炎が広がってラッパ状火炎が発生する。これにより、ラッパ状火炎の周囲に渡って火炎自体が有する高温を維持することができる。さらに、従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスより高圧状態で主噴射ノズル５ａの内筒４ａから酸素ガスを噴射させることによって当該火炎の勢いが増し、火の勢いが増した主噴射ノズル火炎に対して同様に主噴射ノズル５ａに隣接する従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスの燃焼によって発生する噴射火炎が主噴射ノズル火炎の先方側で衝突してラッパ状火炎が発生するので、更なる高温を維持することができる。
【００２５】
本実施の形態において、噴射炎バーナー１の円盤状表面蓋部１２と噴射ノズル５とガス供給室１５と水素ガス供給室１６と水素ガス供給管１８と酸素ガス供給管２０と冷却器９とはステンレス材を使用して成形すればよく、噴射ノズル５はステンレス材の円盤に円の穴を開け、当該円の径より外径が小さいステンレスパイプを当該穴に通して固定することで得ることができる。また、噴射炎バーナー１の頭部２及び噴射ノズル５は円形の外、多角形形状であってもよい。さらに、内筒４から水素ガスを噴射させ、外筒５から酸素ガスを噴射させるようにしてもよく、この場合においても、水素ガスを噴射させて点火した後に酸素ガスを噴射させ、消火の際には、先ず、酸素ガスを遮断した後、水素ガスを遮断する。
【００２６】
本実施の形態では、噴射炎バーナー１により2100℃〜2300℃、更には2500℃〜2600℃のラッパ状火炎を発生させることができ、発生したラッパ状火炎の周囲に渡って火炎自体が有する当該高温を維持することができ、これにより、2100℃〜2600℃の高温を維持して当該火炎によって廃棄物の質量を99％以上消失させることができ、しかもダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００２７】
実施の形態２．
【００２８】
本実施の形態は、実施の形態１における噴射ノズル５の変形例であり、図１〜図６を参照して説明する。図７は噴射炎バーナーの正面図であり、冷却器は省略されている。また、図８はガス噴射の説明図であり、これらの図において、図１〜図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２９】
本実施の形態における噴射ノズル５では、三本の主噴射ノズル５ａが中央に配設され、当該三本の主噴射ノズル５ａを中心として従噴射ノズル５ｂが同心円状に二重に配設されている。
【００３０】
本実施の形態に係る噴射炎バーナー１においても、外筒３と該外筒３に対して同軸に設けた内筒４とからなり、外筒３から水素ガスを噴射させ、内筒４から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズル５を配設して表面蓋部１２に噴射ノズル５の噴射口６を位置付け、表面蓋部１２の表面側に向かって広がった形状に形成された内筒４ａを有する三本の主噴射ノズル５ａと該主噴射ノズル５ａの周囲に配設された従噴射ノズル５ｂとから構成されている。そして、主噴射ノズル５ａの内筒４ａから噴射される酸素ガスが従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスより高圧状態で噴射され、従噴射ノズル５ｂの噴射口６ｂが分散配置されていると共に、主噴射ノズル５ａの噴射口６ａが従噴射ノズル５ｂの各噴射口６ｂに対して中央位置に位置付けられている。
【００３１】
これにより、外筒３から水素ガスを噴射させると共に、外筒３に対して同軸に設けた内筒４から酸素ガスを噴射させる二重構造の噴射ノズル５が同心円状に配設されて中央部に配設された三本の主噴射ノズル５ａの内筒４ａを外方に広がった形状に形成して主噴射ノズル５ａの内筒４ａから噴射される酸素ガスを主噴射ノズル５ａに隣接する従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスより高速に噴射させているので、主噴射ノズル５ａから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎に従噴射ノズル５ｂから噴射されるガスの燃焼によって発生する火炎が衝突して火炎の形状が高温状態でラッパ状に拡がる。
【００３２】
従って、本実施の形態においても前記実施の形態１と同様の作用・効果を奏することができる。
【００３３】
実施の形態３．
【００３４】
図９は図１〜図８に図示する噴射炎バーナーを備えた炉の縦断面図であり、図１〜図８を参照して説明する。同図において、図１〜図８と同一符号は同一又は相当部分を示し、４０は噴射炎バーナー１を備えた焼却炉であり、当該焼却炉４０は、焼却炉４０の上部にセラミック製フィルター４１を介して設けられた煙突４２と、側部に開閉戸４３を介して設けられた廃棄物４４の投入口４５と、廃棄物４４を焼却する燃焼室４６とから構成されており、燃焼室４６の内壁は噴射炎バーナー１によって発生するラッパ状火炎が有する2300℃〜2600℃の高温に耐える耐火材４７によって内張りされ、外部は耐熱材４８によって保護されている。
【００３５】
前記耐火材４７は、少なくともジルコニアとカルシア、マグネシア及びシリカを含有する骨材とをモルタルによりレンガ状タイルに焼結したものである（例えば、特開2005-89267号公報に記載の耐火材）。これにより、噴射炎バーナー１のラッパ状火炎が直接耐火材４７に当たっても耐火材４５は真っ赤に焼けるが形状が崩壊することはなく、燃焼室４６内は2300℃〜2600℃の高温に保持され、廃棄物４４が99％以上消失され、しかもダイオキシンの発生が抑制される。
【００３６】
なお、焼却炉４０には噴射炎バーナー１を複数本装着してもよい。
【実施例１】
【００３７】
次に、本発明の実施例を図１〜図９を参照して説明する。
【００３８】
噴射炎バーナー１をSUS304のステンレス材を用いて成型した。
【００３９】
即ち、厚さ9mm、径65mmの表面蓋部１２を形成し、中央に径4mmの穴を開け、この円を中心として径15mmの同心円に内側から沿う様に60°間隔で径4mmの6個の穴を開け、さらに、径25mmの同心円に内側から沿う様に30°間隔で径4mmの12個の穴を開けた。当該各穴を外筒３として該外筒３に外径3mm，内径1.5mm，長さ35mmのステンレスパイプ（内筒４）を挿着して噴射ノズル５を得、次いで、前記表面蓋部１２に外径41mm，内径37mm，高さ35mmの茶筒形ガス供給室１５を固定し、当該ガス供給室１５に被せて外径50mm，内径45mm，高さ42mmの茶筒形水素ガス供給室１６を固定した。そして、ガス供給室１５に外径12mm，内径６mmの酸素ガス供給管２０を接続し、水素ガス供給室１６には外径30mm，内径24mmの水素ガス供給管１８を接続して約450mm延長して図５に図示するガス供給部２５を形成した。さらに、中央の内筒４に円錐形のリーマーを通して径2.0mmに広げて内筒４ａの噴射口７ａとし、当該内筒４ａにはガス供給部２５まで同じ形状のステンレス製（SUS304）延長管を接続した。水素ガス通過口２３として径５mmの穴を同一ピッチで12個開け、後端開口１３は密閉板１４から３mm突出させた。ステンレス製の前記表面蓋部１２と前記ガス供給室１５と前記水素ガス供給室１６とからなる円柱状頭部２を内径50mm，外径105mm，高さ49mmのステンレス製冷却器９に装着した。当該冷却器９の内容積形状は内径75mm，外径85mmの輪型形状とし、内径8mmの供給管１０と排出管１１とを接続した。
【００４０】
次に、ジルコニアとカルシア、マグネシア及びシリカを含有する骨材（具体的には、特開2005-89267号公報に記載のカルシア安定化ジルコニア原料95重量％に骨材として鹿児島県鹿児島郡桜島町南岳で採取した70重量％のSiO2と15重量％のAl2O3 と2.2 重量％のFe2O3 と3.5 重量％のCaOと3.0 重量％のNa2Oと2.5 重量％のK2Oと1.0 重量％のMgOとを主成分とする火山灰５重量％を配合したもの）をモルタルによりレンガ状タイルに成形して1850℃で焼結して耐火材４７を得た。当該耐火材４７に2600℃以上のアセチレン噴射炎を1.5時間当てたところ、真っ赤に焼けたが崩壊しなかった。
【００４１】
前記耐火材４７により厚さ100mm、縦・横・高さ690mm×690mm×1134mmの燃焼室４６を形成し、耐火材４７と同じ材質の耐熱材４８により外装し、図９に示すように、前記噴射炎バーナー１を装着して焼却炉４０とした。さらに、プロパン噴射炎を噴射させるプロパンバーナーを焼却炉４０に挿着した。
【００４２】
投入口４５から５gの温度測定用サンプル：1800℃用テストピース（純度98％アルミナ100％含有）、1950℃用テストピース（純度99％アルミナ100％含有）、2050℃用テストピース（純度99.99％アルミナ100％含有）、2100℃用テストピース（純度99.9％炭化ケイ素100含有）、2150℃用テストピース（純度99.99％炭化ケイ素100含有）及び2200℃用テストピース（純度99.999％炭化ケイ素100％）を投入し、廃棄物４４として塩化ビニル廃材を50ｇ投入した。
【００４３】
前記プロパンバーナーにより、燃焼室４６内を1650℃まで上昇させた。この後、前記供給管１０に流速３リットル／時間の冷却水を供給した。図５に図示するタケノコ継手２９から0.44MPaの水素ガスを供給し、タケノコ継手３３から0.40MPaの酸素ガスを供給し、調整弁３５を調節してバイパス管３４から0.60MPaの酸素ガスを供給し、前記噴射炎バーナー１でラッパー状火炎を発生させた。
【００４４】
約５時間経過後に燃焼室４６内が2600℃まで達し、前記各テストピース及び廃棄物４４はすべて焼却され、ほとんどなにも残っていなかった。
【００４５】
煙突４２内の排気ガスをサンプリングしてダイオキシン類濃度毒性等量（ダイオキシン類全体（ポリ塩化ジベンゾフラン：PCDFs、ポリ塩化ジベンゾ−パラ−ジオキシン：PCDDs及びコプラナ−ポリ塩化ビフェニル：Co−PCBs）の毒性の強さ：ダイオキシン類対策特別措置法施行規則による。）をJISK 1311  排ガス中のダイオキシン類の測定方法に準拠して測定した。その結果、0.0000080ng-TEQ/m３Nであった。
【００４６】
ダイオキシン類特別措置法で定めている大気中のダイオキシン類の環境基準値が年平均0.６pg-TEQ/m３以下、新設施設における廃棄物焼却炉の排ガスの排出基準が４ｔ／時以上；0.1ng-TEQ/m３N，２〜４ｔ／時；1ng-TEQ/m３N，２ｔ／時未満；5ng-TEQ/m３Nであるから、ダイオキシンの発生を大幅に抑制できることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、廃棄物の質量を99％以上消失させることができ、しかもダイオキシンの発生を抑制することができるから、地方公共団体の焼却施設、病院等で廃棄される危険物質や有害物質の焼却に利用できる。
【００４８】
従って、本発明の産業上利用性は非常に高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】噴射炎バーナーの側面図である。
【図２】図１に図示する噴射炎バーナーの正面図である。
【図３】図２に図示する噴射口の正面図である。
【図４】図２に図示する噴射炎バーナーのＡ−Ａ線縦断面図である。
【図５】図１に図示する噴射炎バーナーのガス供給部を示す側面図である。
【図６】噴射炎バーナーから噴射される火炎の形状を説明する図である。
【図７】噴射炎バーナーの正面図である。
【図８】ガス噴射の説明図である。
【図９】噴射炎バーナーを備えた炉の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  噴射炎バーナー
２  円柱状頭部
３、３ａ、３ｂ  外筒
４、４ａ、４ｂ  内筒
５  噴射ノズル
５ａ  主噴射ノズル
５ｂ  従噴射ノズル
６、６ａ、６ｂ  噴射口
７、７ａ、７ｂ  酸素ガス噴射口
８、８ａ、８ｂ  水素ガス噴射口
９  輪型円筒状冷却器
１０  供給管
１１  排出管
１２  円盤状表面蓋部
１３  後端開口
１４  密閉板
１５  茶筒形ガス供給室
１６  茶筒形水素ガス供給室
１７  水素ガス供給室の天井部
１８  水素ガス供給管
１９  ガス供給室の天井部
２０  酸素ガス供給管
２１  酸素ガス充満室
２２  筒状側壁
２３  水素ガス通過口
２４  水素ガス充満室
２５  ガス供給部
２６  始端部
２７  Ｌ型継手
２８  水素ガス用調整弁
２９  水素ガス用タケノコ継手
３０  前方延出管
３１  酸素ガス用調整弁
３２  後方延出管
３３  断素ガス用タケノコ継手
３４  バイパス管
３５  ジェット調整弁
４０  焼却炉
４１  フィルター
４２  煙突
４３  開閉戸
４４  廃棄物
４５  投入口
４６  燃焼室
４７  耐火材
４８  耐熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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