(57)【要約】【課題】  自然界の中で行なわれている浄化作用を最大限に利用し、このいくつかの浄化要素の集合によって焼却に対する高い安全性が保証できる焼却システムを提供する。【解決手段】  燃焼発生した汚染有機ガスを分解するよう１次燃焼室４、２次燃焼室５それぞれに補助燃料を送る油水混合燃料製造部３と、１次燃焼室４、２次燃焼室５それぞれから発生した排ガス中の熱を蓄熱する蓄熱槽６と、前記排ガスを急速冷却する排ガス急冷ユニット７と、排ガスを洗浄する排ガス洗浄ユニット８と、残灰の一部を無害化された灰として処理する残灰ばい塵回収部１１と、排ガス急冷ユニット７、排ガス洗浄ユニット８それぞれからの循環水を分離濾過する分離濾過部１２と、分離濾過後の循環水を脱塩素処理する脱塩素処理ユニット１３とを備え、１次燃焼室の内壁材をセラミックスによって形成し、ここに油水混合燃料製造部３からエマルジョン化した補助燃料を送るものとする。【選択図】          図１
2007032999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼却物の焼却後の排ガスを燃焼室で燃焼させ、燃焼後に発生した汚染有機ガスを分解するための補助燃料を当該燃焼室に送る油水混合燃料製造部と、残灰の一部を無害化された灰として処理する残灰ばい塵回収部と、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれからの循環水を分離濾過する分離濾過部と、分離濾過後の循環水を脱塩素処理する脱塩素処理ユニットと、一部の循環水を前記油水混合燃料製造部へ送る循環水処理部とを備えたことを特徴とする焼却システム。
【請求項２】
投入された被焼却物を焼却する１次燃焼室と、焼却後の排ガスを再度燃焼させる２次燃焼室と、燃焼発生した汚染有機ガスを分解するよう１次燃焼室、２次燃焼室それぞれに補助燃料を送る油水混合燃料製造部と、１次燃焼室、２次燃焼室それぞれから発生した排ガス中の熱を蓄熱する蓄熱槽と、前記排ガスを急速冷却する排ガス急冷ユニットと、排ガスを洗浄する排ガス洗浄ユニットと、残灰の一部を無害化された灰として処理する残灰ばい塵回収部と、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれからの循環水を分離濾過する分離濾過部と、分離濾過後の循環水を脱塩素処理する脱塩素処理ユニットと、一部の循環水を前記油水混合燃料製造部へ送る循環水処理部と、蓄熱槽の熱の一部を冷却し、この冷却水を前記排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれに供給する冷却ユニットとを備えた請求項１記載の焼却システム。
【請求項３】
燃焼室の内壁材をセラミックスによって形成し、当該燃焼室内に前記油水混合燃料製造部からエマルジョン化した補助燃料が送られるものとした請求項１または２記載の焼却システム。
【請求項４】
補助燃料は、水と有機分子とを相互に近接するようにしてエマルジョン化するよう、セラミックス、超音波、磁気力の少なくともいずれか一つの下にエマルジョン化工程を行なうものとした請求項１乃至３のいずれか記載の焼却システム。
【請求項５】
補助燃料は、燃焼室の炉内温度が６００〜８００℃の温度範囲で、互いに接触した水分子および有機分子の双方の分子からラジカル分解物を生成可能とした請求項１乃至４のいずれか記載の焼却システム。
【請求項６】
蓄熱槽の熱は、脱塩素処理ユニット、ヒートポンプ方式による冷却ユニットそれぞれに送られると共に、脱塩素処理ユニットでは、蓄熱槽から取り込まれた熱源によって塩化鉄と水素とを生成させるものとした請求項２乃至５のいずれか記載の焼却システム。
【請求項７】
２次燃焼室の排ガスは、排ガス急冷ユニットに送られてここで冷却された後に排ガス洗浄ユニットに送られて排ガスを洗浄し、さらに排気ブロワーを介して排気塔を有する排ガス監視部に送られるものとした請求項２乃至６のいずれか記載の焼却システム。
【請求項８】
冷却ユニットから、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれへ冷却水を給送させると共に、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれからの循環水は分離濾過部に送られて循環水を分離濾過した後に、脱塩素処理ユニットに送って脱塩素処理した後、循環水処理部の循環水タンクを介して、一部の循環水を前記冷却ユニットへ、他の一部の循環水を前記油水混合燃料製造部へ送られるようにした請求項２乃至７のいずれか記載の焼却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然界の中で行なわれている浄化作用を最大限に利用し、これら浄化要素の集合によって焼却に対する高い安全性を保証可能にした焼却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高温焼却さえ実行すればダイオキシンは発生しないという一方的な説が定説となり、高温焼却とフィルターの使用によるダイオキシンの減少がほぼ決まった方程式で技術開発が行なわれいる。例えば、特許文献１に開示されているように、焼却施設内に高濃度珪酸塩水溶液を分散液で希釈した希釈液を噴霧する工程と、加熱手段により加熱して有害物質を無害化する工程とから成る処理方法が存在する。また、特許文献２に開示されているように、焼却炉から排出される高温のダイオキシン類を含む排ガスならびに飛灰を気液接触させて清浄化する処理方法であって、この排ガスならびに飛灰を複数のチャンバー内に導入して酸化分解を促進させ、洗浄液の微細水滴によってダイオキシン類ならびに飛灰を反応吸着させ、洗浄除去してからフィルターで除塵するという後術が存在する。
【特許文献１】特開２００３−１７６９１０号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、焼却だけではダイオキシンの発生を完全に抑止することができず、しかもフィルター捕捉では焼却に対する高い安全性を保証するには不完全なものである。
【０００４】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、焼却に関する従来の常識にはとらわれず、自然界の中で行なわれている浄化作用を最大限に利用し、このいくつかの浄化要素の集合によって焼却に対する高い安全性を保証することのできる焼却システム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】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、被焼却物の焼却後の排ガスを燃焼室で燃焼させ、燃焼後に発生した汚染有機ガスを分解するための補助燃料を当該燃焼室に送る油水混合燃料製造部と、残灰の一部を無害化された灰として処理する残灰ばい塵回収部と、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれからの循環水を分離濾過する分離濾過部と、分離濾過後の循環水を脱塩素処理する脱塩素処理ユニットと、一部の循環水を前記油水混合燃料製造部へ送る循環水処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、投入された被焼却物を焼却する１次燃焼室と、焼却後の排ガスを再度燃焼させる２次燃焼室と、燃焼発生した汚染有機ガスを分解するよう１次燃焼室、２次燃焼室それぞれに補助燃料を送る油水混合燃料製造部と、１次燃焼室、２次燃焼室それぞれから発生した排ガス中の熱を蓄熱する蓄熱槽と、前記排ガスを急速冷却する排ガス急冷ユニットと、排ガスを洗浄する排ガス洗浄ユニットと、残灰の一部を無害化された灰として処理する残灰ばい塵回収部と、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれからの循環水を分離濾過する分離濾過部と、分離濾過後の循環水を脱塩素処理する脱塩素処理ユニットと、一部の循環水を前記油水混合燃料製造部へ送る循環水処理部と、蓄熱槽の熱の一部を冷却し、この冷却水を前記排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれに供給する冷却ユニットとを備えたものとすることができる。
【０００７】
さらに、燃焼室の内壁材をセラミックスによって形成し、当該燃焼室内に前記油水混合燃料製造部からエマルジョン化した補助燃料が送られるものとして構成することができる。
【０００８】
補助燃料は、水と有機分子とを相互に近接するようにしてエマルジョン化するよう、セラミックス、超音波、磁気力の少なくともいずれか一つの下にエマルジョン化工程を行なうものとすることができる。
【０００９】
補助燃料は、燃焼室の炉内温度が６００〜８００℃の温度範囲で、互いに接触した水分子および有機分子の双方の分子からラジカル分解物を生成可能とすることができる。
【００１０】
そして、蓄熱槽の熱は、脱塩素処理ユニット、ヒートポンプ方式による冷却ユニットそれぞれに送られると共に、脱塩素処理ユニットでは、蓄熱槽から取り込まれた熱源によって塩化鉄と水素とを生成させるものとすることができる。
【００１１】
さらに、２次燃焼室の排ガスは、排ガス急冷ユニットに送られてここで冷却された後に排ガス洗浄ユニットに送られて排ガスを洗浄し、さらに排気ブロワーを介して排気塔を有する排ガス監視部に送られるものとすることができる。
【００１２】
加えて、冷却ユニットから、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれへ冷却水を給送させると共に、排ガス急冷ユニット、排ガス洗浄ユニットそれぞれからの循環水は分離濾過部に送られて循環水を分離濾過した後に、脱塩素処理ユニットに送って脱塩素処理した後、循環水処理部の循環水タンクを介して、一部の循環水を前記冷却ユニットへ、他の一部の循環水を前記油水混合燃料製造部へ送られるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、焼却に関する従来の常識にはとらわれず、自然界の中で行なわれている浄化作用を最大限に利用し、このいくつかの浄化要素の集合によって焼却に対する高い安全性を保証することのできる焼却システムを提供することができる。
【００１４】
すなわち、自然界へ放出されるのは浄化された排出ガスのみであり、また燃料、排ガス冷却、排ガス浄化に水を使用するが、液体の水は排出されずに一部が排ガス内に蒸気として混入するだけであり、さらにフィルターや集塵機は使用せず、２次汚染廃棄物が発生しないため、焼却に対する高い安全性を保証することができる。
【００１５】
また、ダイオキシン等の高濃度塩素化合物あるいはダイオキシンの一種であるＰＣＢも直接燃焼が可能となり、したがって、プラスチック製品と塩ビ（ＰＶＣ）との混焼が可能で廃棄物の分別作業は不要となった。しかも焼却灰、スラッジ等は多用途に使用可能なセラミックス原料として使用可能となった。
【００１６】
さらに、燃焼温度を焼却炉としては比較的低温域である８００℃〜９００℃とすることができ、１２００℃〜１４００℃範囲の高温焼却温度と同等の燃焼実績が得られる。しかも、蓄熱槽６を設置して蓄熱材を活用させることにより、槽内温度を１１００℃〜１２００℃まで上昇可能とし、この熱エネルギーを多目的に活用可能なシステムとすることができる。
【００１７】
また、補助燃料内に約３０％の水を混合した油水混合燃料を使用しているため、燃料系から発生する二酸化炭素は約３０％減少させることが可能となった。さらに、大型、小型ともにシステム設計が可能で、従来存在したダイオキシン排出規準は小型でありながら、大型並の性能保証が可能となり、ダイオキシン排出の総量減少に十分に役立つものとなる。
【００１８】
特に、補助燃料は、水と有機分子とを相互に近接するようにしてエマルジョン化するよう、セラミックス、超音波、磁気力の少なくともいずれか一つの下にエマルジョン化工程を行なうものとしたので、水分子同士の水素結合で構成されるクラスター構造が切断されるのに伴い、水クラスター内に位置していた空気分子（酸素分子、窒素分子）は溶液外に排出され、その位置にはミクロの空孔が形成されると共に、燃焼炉内にて気化、燃焼過程が進行する途中で、ミクロな空孔が崩壊（消失）すると水分子と有機分子とは直接的に接触することが可能となり、このために水分子と有機分子との衝突による反応速度を飛躍的に高めることができる。
【００１９】
さらに補助燃料は、燃焼室の炉内温度が６００〜８００℃の温度範囲で、互いに接触した水分子および有機分子の双方の分子からラジカル分解物を生成可能とするので、ラジカル反応効率は極めて高く、特に有機化合物が塩素を含む場合には、塩素ラジカルが生成し、これがＨラジカルと反応してＨＣｌ生成反応が高効率で進行することが可能となる。
【００２０】
加えて、監視システムの設置により、危険レベルの排ガス排出があったときには、直ちに排ガス停止を行なうため、稼働中でのダイオキシンの排出危険性は殆ど無くなり、現行の年１回の検査による住民の不安は解消された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明すると、図において示される符号１は、ＦＥＣＣ（Ｆｉｖｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ、Ｃｏ−ｅｘｉｓｔｉｎｇ  ｉｎ  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）による焼却システムを構成する焼却装置を示すもので、このＦＥＣＣ（Ｆｉｖｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ、Ｃｏ−ｅｘｉｓｔｉｎｇ  ｉｎ  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）システムは、仏教思想にある「地輪、水輪、火輪、風輪、空輪」の五輪の考え方を源泉とし、物質構造の五大要素とその循環の中で有害物を処理する焼却システムである。
【００２２】
例えば、五輪の中の地輪は、鉱物、土壌を表す大地を表し、ＦＥＣＣシステムでは、特殊セラミックスによる有害物の分解、蓄熱に相当する。水輪は、川、海、地下水等の水を表し、ＦＥＣＣシステムでは、機能水による油水混合と有害物の分解浄化に相当する。火輪は、火山等の火を表し、ＦＥＣＣシステムでは高温燃焼による有害物の分解に相当する。風輪は、気の流れである気流を表し、ＦＥＣＣシステムでは、システム全体の排ガスの効果的な流れに相当する。空輪は、雰囲気としての大気を表し、ＦＥＣＣシステムでは、還元雰囲気の創出による排ガスの安定化に相当する。
【００２３】
ＦＥＣＣによる焼却装置１は、図１に示すように、自動投入部２、油水混合燃料製造部３、１次燃焼室４、２次燃焼室５、蓄熱槽６、排ガス急冷ユニット７、排ガス洗浄ユニット８、排気ブロワー９、排ガス監視部１０、残灰ばい塵回収部１１、分離濾過部１２、脱塩素処理ユニット１３、循環水処理部１４、冷却ユニット１５とによって概ね構成される。
【００２４】
すなわち、自動投入部２から投入された被焼却物は１次燃焼室４で焼却された後に、この排ガスを２次燃焼室５に送ってから再度燃焼されるものとしてある。このとき、１次燃焼室４、２次燃焼室５それぞれには、油水混合燃料製造部３からエマルジョン化した補助燃料が送られ、燃焼によって発生した汚染有機ガスを分解するようにしてある。
【００２５】
１次燃焼室４、２次燃焼室５それぞれから発生した排ガス中の熱は、発電・暖房・給湯等に使われる蓄熱槽６に蓄熱され、１次燃焼室４、２次燃焼室５それぞれに再度熱を送ると共に、一部は残灰ばい塵回収部１１に送られて無害化された灰として処理され、他の一部は乾燥処理されるようにしてある。
【００２６】
また蓄熱槽６の熱は、脱塩素処理ユニット１３、ヒートポンプ方式による冷却ユニット１５それぞれに送られると共に、脱塩素処理ユニット１３では、蓄熱槽６から取り込まれた約３００℃の熱源によって塩化鉄と水素とを生成させ、該水素を発電等に使用できるようにしてある。
【００２７】
さらに、この２次燃焼室５の排ガスは、排ガス急冷ユニット７に送られてここで冷却された後に排ガス洗浄ユニット８に送られて排ガスを洗浄し、さらに排気ブロワー９を介して排気塔を有する排ガス監視部１０に送られるものとしてある。
【００２８】
冷却ユニット１５から、排ガス急冷ユニット７、排ガス洗浄ユニット８それぞれへ冷却水を給送させると共に、排ガス急冷ユニット７、排ガス洗浄ユニット８それぞれからの循環水は分離濾過部１２に送られて循環水を分離濾過した後に、脱塩素処理ユニット１３に送って脱塩素処理した後、循環水タンクを介して、一部の循環水を前記冷却ユニット１５へ、他の一部の循環水を前記油水混合燃料製造部３へ送られるようにしてある。また、分離濾過部１２で回収されたスラッジは乾燥処理されて再利用されるものとしてある。
【００２９】
次に、上記した構成によるＦＥＣＣの焼却システムにおける各部の使用、動作の一例、および実施例について説明する。
【００３０】
（油水混合燃料製造部３）
通常の状態では水と油は分離する。この分離作用を抑止するために界面活性を利用した乳化剤を加え、油水を混合させるが、経時変化によりこの乳化剤は分離する。また、この種の乳化剤は燃料の発熱量の低下を招き、焼却炉用の燃料としては不向きである。
【００３１】
本発明に係る焼却システムでは、油水混合燃料製造部３によって鉱物油等の油分７０％、水分２９．５％、植物油０．５％を効率良くエマルジョン化して成る補助燃料を生成し、この補助燃料によって、発熱量を低下させることなく高効率の燃焼によって発生した汚染有機ガスを分解するものである。
【００３２】
例えば、セラミックス、超音波、磁気力等の下にエマルジョン化工程を行うことにより、水と有機分子とをできる限り近接するようにエマルジョン化することが可能である。この場合、水分子同士の水素結合で構成されるクラスター構造が切断されるが、これに伴い、水クラスター内に位置していた空気分子（酸素分子、窒素分子）は溶液外に排出され、その位置にはミクロの空孔が形成される。燃焼炉内にて気化、燃焼過程が進行する途中でミクロな空孔が崩壊（消失）すると水分子と有機分子とは直接的に接触することが可能となるために水分子と有機分子との衝突による反応速度が飛躍的に高まることになる。
【００３３】
また、両燃焼室４、５の炉内温度が６００〜８００℃に十分に高温になっていれば、有機分子が燃焼段階でラジカル分解し、また水分子も一部ＯＨラジカルとＨラジカルに分解するが、これらのラジカル分解物は直接的に接触した水と有機分子の双方の分子から生成するので、ラジカル反応効率は極めて高く、有機化合物が塩素を含む場合には、塩素ラジカルが生成し、これがＨラジカルと反応してＨＣｌ生成反応が高効率で進行する。
【００３４】
一方、燃焼効率の面から見た場合には、水分子と有機分子とが相互に十分に近接している状態では、水溶液中で水素結合で構成される水分子同士のクラスター構造は切断されており、水素結合に基づく水の大きな蒸発潜熱は小さくなっているため、結果的に燃焼効率が高まることに繋がる。つまり、本発明のエマルジョンの水／有機分子のある一定の混合比においては燃焼効率が高まるため、見かけの発熱量は増大することになる。
【００３５】
そして、Ａ重油と水との混合比率による発熱量の変化は、図３に示されるように、Ａ重油１００％のとき発熱量が１００％として、Ａ重油対水が６０：４０の場合には、発熱量は約０．４％上昇し、Ａ重油対水が７０：３０の場合には、発熱量は約３％と最大値に達する。また、Ａ重油対水が８０：２０の場合には、発熱量は約０．３％上昇し、Ａ重油対水が９０：１０の場合には、発熱量は約３％減少する。
【００３６】
（１次燃焼室４）
１次燃焼室４の燃焼炉の型は、ロータリーキルン方式が最良であり、炉内の内壁材は特殊セラミックスを使用した。金属系内壁材は、水に対する励起作用が少なく、蓄熱効果が得られないため、多量の補助燃料を要し且つ炉内温度の不安定性を招くため、不向きである。また、断熱材は炉外壁を２重構造にし、中間部を真空処理した外壁材が効果的である。実験によると水の発熱作用と分解作用を促す最適な温度帯は８００℃〜８５０℃であることが判明した。したがって、１次燃焼室４は常にこの温度帯を保つ必要がある。
【００３７】
（２次燃焼室５）
１次燃焼室４で生成された飛灰、ばい塵の不完全燃焼物は２次燃焼室５において完全燃焼され、焼却物のガス化は略完全に行なわれる。ここでもエマルジョン化した補助燃料を使用し、残った塩素ラジカルは塩化水素ガスとして排ガス内に混在し、これによりダイオキシンの生成を極力阻止する。この２次燃焼室５内の最適温度は９００℃以下である。過去の実験で９００℃以上の温度帯では安定的に存在する塩化水素を再分解してダイオキシン生成の可能性が増加してしまう。
【００３８】
例えば、図４に示すように、ＰＣＢの直接燃焼実験の排ガス測定結果によると、補助燃料のＡ重油、ＰＣＢ濃度１ｐｐｍを１次燃焼室４にて燃焼したところ、２次燃焼室５内の温度が８００℃の場合、ダイオキシン生成量が０．００２８ｎｇＴＥＱ／立方メートル、塩化水素が１４ｐｐｍとなる（図４（ａ）参照）。一方、２次燃焼室５内の温度が９６２℃の場合、ダイオキシン生成量が０．０１５ｎｇＴＥＱ／立方メートル、塩化水素が１３ｐｐｍとなる（図４（ｂ）参照）。また、補助燃料として灯油を使用し、且つ２次燃焼室５内の温度が８１４℃の場合、ダイオキシン生成量が０．００００１１ｎｇＴＥＱ／立方メートルとなる（図４（ｃ）参照）。
【００３９】
（蓄熱槽６）
２次燃焼室５の８５０℃〜９００℃の温度は、高性能な蓄熱材の活用で蓄熱槽６を約１１００℃〜１２００℃の温度に上昇させる。この高温域の温度を利用して必要なエネルギーに転換する。例えば、冷気製造はヒートポンプ方式により、電気に転換することなく直接冷気を製造する。この冷気は排ガス急冷ユニット７と冷却水に使用される。同時に高性能蓄冷材の活用により必要な場所に冷気を運搬する。また、高温製造は地域の暖房、給湯に使用するのみならず、発電、ハウス栽培用熱供給として利用でき、さらに寒冷地では道路保温による雪害防止等にも利用可能である。これらの利用に関して、全て蓄熱材が熱移動のために必要不可欠となる。
【００４０】
（排ガス急冷ユニット７）
排ガス急冷ユニット７は、水の気化潜熱エネルギーを利用して、例えば４℃〜１０℃の冷却水を生成し、これを８００℃〜９００℃の排ガスに直接噴霧し、排ガスを６０℃以下に冷却する。このとき気化潜熱を利用するためエネルギー的には５０〜６０ｃａｌ／ｇの冷気で充分であり、冷房等に余剰冷気エネルギーを活用させることが可能である。また、ヒートポンプ式の冷凍機は従来活用されている技術によるもので充分であるが、冷気販売ビジネスまで実現可能にするためには、−５０℃まで凍結しない、不凍液と高性能蓄冷材等が必要である。すなわち、排ガス急冷ユニット７としては、図２に示すように、−８０℃の冷凍機Ａ、−４０℃のブライン液である不凍液槽Ｂ、不凍液内に複数段に蓄冷材を配して成る蓄冷槽Ｃ、処理水冷却部Ｄ、冷房用蓄冷槽Ｅそれぞれから構成する。
【００４１】
（排ガス洗浄ユニット８）
排ガス洗浄ユニット８は、排ガス急冷ユニット７内で捕捉されなかったばい塵を水噴霧シャワー方式でさらに排ガスの浄化を行なうと同時に、フィルター設備の設置を不要としたものである。図５に示すように、ＦＥＣＣシステムによればＰＣＢを含むダイオキシン排出データは０．０３５ｎｇＴＥＱ／立方メートルとなり、小型焼却炉の５ｎｇ、中型焼却炉の１ｎｇ、大型焼却炉の０．１ｎｇに比べて遙かに低い値を示した。また、この値はフィルター通過前のデータであり、この０．０３５ｎｇは排ガス中の水分・ガス・ばい塵の全てから検出された結果であって、１０％の塩ビ、プラスチック、ＲＤＦ、木くず等を燃焼物として使用している。
【００４２】
（排ガス監視部１０）
ダイオキシン検査は、通常年１回が基本であり、その１回の検査結果が年間の排出量として計算される。周知のように塩素分が含まれる化合物、特に石油化学製品を燃焼させればダイオキシンが発生する。例えば、検査日にたまたま木くずや紙と、塩素分を含まないプラスチックを燃やせばダイオキシンの発生は大幅に低下し、それがその設備の性能としてデータ化され、保証値となっている場合が想定される。１つの目安として一酸化炭素濃度の例えば１００ｐｐｍをダイオキシンの排出の規準値として使われるが、ナノグラムやピコグラムの単位で排出量をコントロールするダイオキシンに対しては正確な排出量を予測することが困難である。
【００４３】
実験データによれば一酸化炭素濃度５ｐｐｍと規準値に比べて大幅に低い値を示しているが、燃焼後の排ガス処理が不充分であると一酸化炭素濃度５ｐｐｍでも１０ｎｇＴＥＱ／立方メートルのダイオキシン発生が見られる。一酸化炭素濃度が低い程、ダイオキシンの発生は低下するが一酸化炭素濃度値はむしろ焼却物の燃焼度、すなわちガス化度の目安とすべきである。地域住民に安全と安心を提供するためには、信頼できる排ガスダイオキシンの監視システムが必要となる。
【００４４】
一酸化炭素、ノックス、ソックス、塩化水素はデジタル化された検査機が存在し、排出中の濃度が直ちに判明するが、ダイオキシンは手間のかかる分析が必要で、実状では検査結果が判明するまでに２〜４週間の時間が必要となる。これでは、正しい排ガスのコントロールができない。このため近年ではバイオ技術を使って３日間程度で結果が得られる技術も開発され、環境省はこれを認める方向に進むものととしているが未だ不充分なものである。
【００４５】
これに対し、データ処理時間が１分間以内で、理論的にはピコグラムの１０００倍まで分析可能なレーザー光線を使用した光学的多面鏡システムによって瞬時にダイオキシン濃度が得られるＲＩＭＭＰＡと称する分析システム技術が東京電子（株）等によって開発されており、このシステムの特徴はデータ処理時間が１分間以内で、理論的にはピコグラムの１０００倍まで分析可能であり、小型化も可能で且つ焼却サイトでの常時稼働が可能である。
【００４６】
ただ、分析機の現行価格が１．５億円と高額であり、しかも排ガス排出現場での長時間連続稼働による現行分析データとの比較が不充分であるが、０．１ｎｇ以下の排出規準を守るＦＥＣＣシステムには充分に使用可能である。
【００４７】
（残灰ばい塵回収部１１）
ＦＥＣＣシステム内で発生する全ての焼却灰、ばい塵は残灰ばい塵回収部１１によって回収され、ここの処理灰無害化ユニットによって無害化処理される。図５に示すように、焼却残灰、スラッジとも残留ダイオキシンは規準値１０００ｐｇＴＥＱ／ｇに対して、０．０３３ｐｇＴＥＱ／ｇを示し、高い安全性が確認された。一方、重金属の汚染に対しては、ガラス固化技術を使用した不溶化の実験によって確認されている。これらの処理には全て蓄熱槽６内の熱で処理可能であり、所謂燃えるゴミのみの焼却テストでは、残灰率は１％以下の少量である。したがって、この部分でのエネルギー消費はごく僅かである。また、安全処理済みの残灰は焼却炉の内壁材の原料にも再利用されるか、あるいは他の用途として使用可能である。
【００４８】
（分離濾過部１２）
分離濾過部１２は、灰、ばい塵類を沈殿濾過し、フィルターを併用してスラッジとして回収する。回収されたスラッジは、処理灰無害化ユニットによって乾燥処理されて再利用される。
【００４９】
（脱塩素処理ユニット１３）
ＦＥＣＣシステム内の１次燃焼室４、２次燃焼室５それぞれによって塩素ラジカルはダイオキシンを生成することなく塩化水素ガス内に吸収され、排ガス急冷ユニット７、排ガス洗浄ユニット８それぞれの噴霧水内でもダイオキシンを生成することなく当該噴霧水の中に塩酸水として回収される。これを濾過した後に脱塩素処理ユニット１３のタンク内に回収し、タンク内にある鉄分でる例えば鉄粉または廃棄用鉄片屑等に反応させると水素ガスを発生し、塩素分は鉄イオンと塩素イオンのイオン化状態で液中に混在する。このとき回収された水素ガスは例えば燃料電池用のエネルギーとして使用される。また、循環水中の水素ガスの回収後においては、水中に鉄イオンと塩素イオンとのイオン化状態で存在し、これに約３００℃の熱を加えることで第２塩化鉄ＦｅＣｌ２の固体化された状態で回収する。このとき３００℃の熱源は蓄熱槽６から取り入れる。
【００５０】
（循環水処理部１４）
循環水処理部１４では、塩素分とばい塵を回収した水の１部を冷却ユニット１５、排ガス洗浄ユニット８、排ガス急冷ユニット７それぞれに送る。これと同時に水の他の一部が油水混合燃料製造部３へ送られて補助燃料として使用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施するための最良の形態における焼却システムの動作フローを示す説明図である。
【図２】同じく排ガス急冷ユニットの一例を示す概略構成図である。
【図３】同じくエマルジョン燃料の発熱量の比較を表で示した図である。
【図４．１】同じくＰＣＢ無害化処理の排ガス測定データを表で示した図である。
【図４．２】同じくＰＣＢ無害化処理の排ガス測定データを表で示した図である。
【図５】同じくダイオキシン比較表を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ    冷凍機
Ｂ    不凍液槽
Ｃ    蓄冷槽
Ｄ    処理水冷却部
Ｅ    冷房用蓄冷槽
１    焼却装置
２    自動投入部
３    油水混合燃料製造部
４    １次燃焼室
５    ２次燃焼室
６    蓄熱槽
７    排ガス急冷ユニット
８    排ガス洗浄ユニット
９    排気ブロワー
１０  排ガス監視部
１１  残灰ばい塵回収部
１２  分離濾過部
１３  脱塩素処理ユニット
１４  循環水処理部
１５  冷却ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４．１】
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【図４．２】
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【図５】
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