(57)【要約】【課題】廃棄物の燃焼によって発生した焼却灰及び排煙を、人手を介することなく処理する燃焼減容化装置を提供する。【解決手段】可燃性廃棄物を燃焼させて減容化する焼却炉１と、加圧水で駆動され、焼却炉１で発生した粉塵を含む煙を吸引し、煙を含む混合水を放出するエジェクター２と、混合水が内部に放出され、その上部から粉塵及び煙が除去されたガスを放出する水槽３と、水槽３内の水を加圧してエジェクター２に供給する駆動ポンプ４と、を備えた燃焼減容化装置２０であって、焼却炉１とエジェクター２に連結され、エジェクター２で発生した負圧を用いて焼却炉１で発生した焼却灰１ａを吸引し回収する焼却灰回収装置１０を備える。【選択図】図１
2016090066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性廃棄物を燃焼させて減容化する焼却炉と、
加圧水で駆動され、焼却炉で発生した粉塵を含む煙を吸引し、煙を含む混合水を放出するエジェクターと、
前記混合水が内部に放出され、その上部から粉塵及び煙が除去されたガスを放出する水槽と、
水槽内の水を加圧してエジェクターに供給する駆動ポンプと、を備えた燃焼減容化装置であって、
焼却炉とエジェクターに連結され、エジェクターで発生した負圧を用いて焼却炉で発生した焼却灰を吸引し回収する焼却灰回収装置を備える、ことを特徴とする燃焼減容化装置。
【請求項２】
前記焼却灰回収装置は、可撓性と気密性を有する中空の収納袋と、
前記収納袋をその内側に収容し前記収納袋の外面に密着可能な内壁と、隙間を隔てて前記内壁を囲み前記内壁との間に中空空間を形成する外壁とを有する中空の気密容器と、
前記焼却炉から前記収納袋に前記焼却灰を吸引する可撓性の吸引管と、
前記エジェクターに連結され、前記収納袋内部の気体を外部に排気する可撓性の排気管と、を備え、
前記収納袋は、前記吸引管及び前記排気管と連結されており、
前記内壁は、その内側と前記中空空間とを連通する複数の貫通穴を有し、
前記外壁は、前記エジェクターに連結され、前記中空空間の気体を外部に排気し前記中空空間を負圧に保持する可撓性の減圧管を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼減容化装置。
【請求項３】
前記吸引管、排気管及び減圧管を外部から押し潰してその内部を流れる気体流量を調節し、かつ全閉可能なピンチバルブをそれぞれ有する、ことを特徴とする請求項２に記載の燃焼減容化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の燃焼減容化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼却炉において廃棄物を燃焼させる場合、これに伴って焼却灰や排煙が発生する。これらの焼却灰や排煙は、燃焼させた廃棄物の種類によっては有害物質（例えば、放射性物質）を含んでいる場合があり、廃棄する際には、これらを除去する必要がある。
【０００３】
このような焼却灰の改質装置として、例えば特許文献１が既に提案されている。
【０００４】
この特許文献１は、焼却灰に水分とＣＯ2 と熱を加えて撹拌混合することにより、アルミノケイ酸カルシウム水和物等をアルミノケイ酸水和物等の酸に難溶性の鉱物質の物質に変換し、その内部に鉛等の有害物質を封じ込めると共に、改質装置内で発生した発生ガスから水素を分離して回収する構成によって、焼却灰を改質するというものである。
【０００５】
また、排煙の浄化装置としては、例えば特許文献２が既に提案されている。
【０００６】
この特許文献２は、発生した排煙を、煙管を介してサイクロンに導き、排煙中の灰塵を分離除去するごみ焼却炉において、煙管内に薬液を含む蒸気を供給することによって、排煙を浄化するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８１１５０号公報
【特許文献２】特開平１１−１５９７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、焼却炉において発生した焼却灰に放射能等の有害物質が含まれている場合、人体への影響を考慮して、焼却灰の処理を人手を介して行うことを極力避けなければならない。そのため、特許文献１、２に記載されたような従来の装置では、処理ができない場合があった。
【０００９】
また、有害物質（例えば、放射性物質）を含む可燃性廃棄物を燃焼して、その容積を減らす場合に、有害物質が外部に飛散しないようにすることが望まれる。
【００１０】
本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、有害物質（例えば、放射性物質）を含む可燃性廃棄物を燃焼して焼却灰にする場合に、有害物質が外部に飛散することを防止できる燃焼減容化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、可燃性廃棄物を燃焼させて減容化（体積を減少させること）する焼却炉と、
加圧水で駆動され、焼却炉で発生した粉塵を含む煙を吸引し、煙を含む混合水を放出するエジェクターと、
前記混合水が内部に放出され、その上部から粉塵及び煙が除去されたガスを放出する水槽と、
水槽内の水を加圧してエジェクターに供給する駆動ポンプと、を備えた燃焼減容化装置であって、
焼却炉とエジェクターに連結され、エジェクターで発生した負圧を用いて焼却炉で発生した焼却灰を吸引し回収する焼却灰回収装置を備える、ことを特徴とする燃焼減容化装置が提供される。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記焼却灰回収装置は、可撓性と気密性を有する中空の収納袋と、
前記収納袋をその内側に収容し前記収納袋の外面に密着可能な内壁と、隙間を隔てて前記内壁を囲み前記内壁との間に中空空間を形成する外壁とを有する中空の気密容器と、
前記焼却炉から前記収納袋に前記焼却灰を吸引する可撓性の吸引管と、
前記エジェクターに連結され、前記収納袋内部の気体を外部に排気する可撓性の排気管と、を備え、
前記収納袋は、前記吸引管及び前記排気管と連結されており、
前記内壁は、その内側と前記中空空間とを連通する複数の貫通穴を有し、
前記外壁は、前記エジェクターに連結され、前記中空空間の気体を外部に排気し前記中空空間を負圧に保持する可撓性の減圧管を有する。
【００１３】
また、本発明の実施形態によれば、前記吸引管、排気管及び減圧管を外部から押し潰してその内部を流れる気体流量を調節し、かつ全閉可能なピンチバルブをそれぞれ有する。
【発明の効果】
【００１４】
上記本発明の燃焼減容化装置によれば、エジェクターで発生した負圧を用いて焼却炉で発生した焼却灰を吸引し回収する焼却灰回収装置を備えていることによって、エジェクターで発生した負圧によって焼却炉内の焼却灰を焼却灰回収装置に収納することが可能になる。また、焼却炉とエジェクターとが連結していることにより、エジェクターで発生した負圧によって焼却炉で発生した排煙を吸引し、これを処理することが可能になる。
従って、上記構成によれば、廃棄物の燃焼によって発生する煙に含まれる飛灰を湿式吸着（水と混合）するので、有害物質が外部に飛散することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の燃焼減容化装置の構成図である。
【図２】本発明の焼却灰回収装置の構成図である。
【図３】本発明の焼却灰回収装置における中空空間を負圧にする場合の気体及び焼却灰の流れについての説明図である。
【図４】本発明の焼却灰回収装置における収納袋へ焼却灰の収納を行っている場合の気体及び焼却灰の流れについての説明図である。
【図５】本発明の焼却灰回収装置における収納袋を真空引きしている場合の気体及び焼却灰の流れについての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の燃焼減容化装置の構成図である。
この図において、１は焼却炉、２はエジェクター、３は水槽、４は駆動ポンプ、１０は焼却灰回収装置である。
また、この図における矢印は、流体（後述する気体、煙、加圧水、混合水等）の移動経路を示すものである。
【００１８】
焼却炉１は、可燃性廃棄物（図示しない）を燃焼させて減容化するものであり、この例においては、放射性物質を含む廃棄物の燃焼も可能であるものを想定している。
この焼却炉１は、例えばこの焼却炉１に隣接する位置に（又は焼却炉１内の一部に）、燃焼させる予定の廃棄物を収納しておく空間を設けておき、ここに収納された廃棄物を自動的に焼却炉１内に投下させることによって、連続的に燃焼を行うことができる構成であってもよい。
焼却炉１において廃棄物を燃焼させた後に発生する焼却灰１ａは、例えば燃焼後自動的に落下することによって、焼却炉１の下部に設けられた空間に格納されるようになっている構成であってよい。さらに、この例においては、この空間と後述する焼却灰回収装置１０とは連通している構成になっている。また、焼却炉１における燃焼によって発生する排煙は、この例においては、後述するエジェクター２によって、例えば焼却炉１の上端に設けられた開口部から直接吸引される構成であってもよい。
【００１９】
エジェクター２は、この例においては、加圧水で駆動され、焼却炉１で発生した粉塵を含む煙（焼却炉１で発生した排煙及び焼却灰回収装置１０で発生した気体）を吸引し、煙を含む混合水を放出するものである。
この例において、エジェクター２には、焼却炉で発生した粉塵を含む煙を吸引し、これらと加圧水を混合した混合水を後述する水槽３に噴射するものを想定している。
【００２０】
エジェクター２は、この構成を有することにより、上述した混合水の噴射によってエジェクター２内に負圧を発生させ、これによって焼却炉１内の煙及び焼却灰回収装置１０内の気体を吸引することを可能にしている。
また、焼却炉１で発生した煙及び焼却灰回収装置１０で発生した気体と、加圧水とを混合させて、予め水３ａを溜めた状態の水槽３（好ましくは、水槽３内の水３ａ中）に噴射させることによって、上記煙又は気体内の放射性物質等の有害物質を水の粒子に付着させ、水槽３内に沈殿させることが可能になる。これによって水槽３内に噴射された混合水のうち、粉塵及び煙が除去されたガスのみが、水槽３（水槽３の上部）から外部に放出されることになる。
なお、このエジェクター２を用いることによって、焼却灰回収装置１０から吸引した気体の中に焼却灰１ａが混在している場合においても、これを除去したガスのみを水槽３から外部に放出することが可能になる。
【００２１】
エジェクター２から水槽３へ混合水を噴射する管２ａは、この例においては、図１に示すように、水槽３内に向けて水平に延びる配管とそこから枝分かれしてその先端が水槽３内の水面に向く形で位置している配管（又はその先端が水中に位置している配管）とからなるものを用いている。この場合、水槽３内に向けて水平に延びる配管の先端は、噴射の衝撃をそこでせき止めるためにストッパー２ｂを設ける構成であってもよい。
また、エジェクター２から水槽３（例えば、水槽３内の水中）へ混合水を噴射する管２ａは、曲線状の配管であって、その先端が水槽３内の水面に向いている配管（又はその先端が水中に位置している配管）であってもよい。
【００２２】
なお、この例においては、エジェクター２は、焼却炉１において発生した排煙と焼却灰回収装置１０を経由した気体との両方について、加圧水とを混合させているが、複数のエジェクター２を用意し、排煙と焼却灰のそれぞれ加圧水と混合させるものであってもよい。
【００２３】
また、エジェクター２において用いる加圧水は、水槽３内の水を吸引し、これを例えば駆動ポンプ４によって加圧したものを用いる構成であってもよい。すなわち、駆動ポンプ４は、水槽３内の水を加圧してエジェクター２に供給する。
【００２４】
また、エジェクター２の性能に対して、処理すべき排煙等が多い場合には、エジェクター２を複数並べて並列に処理する構成を採用してもよい。
【００２５】
焼却灰回収装置１０は、この例においては、焼却炉１とエジェクター２に連結され、エジェクター２で発生した負圧を用いて焼却炉１で発生した焼却灰１ａを吸引し回収するものである。
図２は、本発明の焼却灰回収装置の構成図である。
この例において、焼却灰回収装置１０は、収納袋１１と気密容器１２とを備えている。
【００２６】
収納袋１１は、この例においては、可撓性と気密性を有する中空の袋を想定しており、例えば、ビニール等からなるものを想定している。
この収納袋１１は、この例においては、焼却炉１から焼却灰１ａを吸引する可撓性の吸引管１１ａ、及びその内部の気体を外部に排気する排気管１１ｂと連結している。
この吸引管１１ａは、燃焼炉１に連通しており、燃焼炉１で燃焼させた焼却灰１ａを収納袋１１内部へ誘導するためのものである。また、排気管１１ｂは、吸引管１１ａによって収納袋１１内部へ誘導された焼却灰１ａの一部をエジェクター２に誘導するためのものである。
なお、収納袋１１は、内部に焼却灰１ａが十分に収納された後に、吸引管１１ａ及び排気管１１ｂとの連結を解消して別の収納袋と交換するものを想定している。
【００２７】
収納袋１１は、上述の通り吸引管１１ａと排気管１１ｂとが収納袋１１内部を経由して連通しているため、エジェクター２で発生した負圧によって焼却炉１内の焼却灰１ａを焼却灰回収装置１０に収納することが可能になる。これによって、上記構成によれば、廃棄物の燃焼によって発生した焼却灰１ａを、人手を介することなく焼却灰回収装置１０に設置された収納袋１１内に収納し、処理することが可能になる。そのため、例えば放射性物質等の有害物質を含む廃棄物であっても、処理をすることができる。
なお、収納袋１１は、例えば、これに２つの突起部を設けてその先端を開口（以下、開口部）させ、この２つの突起部をそれぞれ吸引管１１ａ及び排気管１１ｂ内に挿入させて収納袋１１と吸引管１１ａ及び排気管１１ｂとを連通可能にした状態で連結させることによって、気体が外部に漏れるのを防止する構成であってよい。
【００２８】
気密容器１２は、例えば、直方体や円柱形状であって、この例においては、収納袋１１をその内側に収容し、収納袋１１の外面に密着可能な内壁１２ａと、隙間を隔てて内壁１２ａを囲み、その内壁１２ａとの間に中空空間１２ｃを形成する外壁１２ｂとを有する中空の容器を想定している。
【００２９】
この内壁１２ａは、この例においては、その内側と中空空間１２ｃとを連通する複数の貫通穴１２ｄを有している。この内壁１２ａは、収納袋１１をその内側に収容しやすいように円筒形状であるものが望ましい。
【００３０】
また、外壁１２ｂは、この例においては、エジェクター２に連結され、これによって中空空間１２ｃの気体を外部に排気し、中空空間１２ｃを負圧に保持する可撓性の減圧管１２ｅを有している。
【００３１】
なお、排気管１１ｂと減圧管１２ｅは、図２に示すように、全体構成を容易にするために、途中で合流する構成であってもよいし、それぞれが別のエジェクター２に連結されている構成であってもよい。
【００３２】
よって、この構成によれば、エジェクター２によって吸引された気体が排気管１１ｂから排気される場合においても、中空空間１２ｃを負圧にしておくことによって、収納袋１１を通気穴１２ｄに密着した状態を安定的維持することが可能になる。そのため、排気管１１ｂから収納袋１１内部の気体を排気している場合においても収納袋１１が萎んでしまい、焼却灰１ａの収納が困難になることをより防止することが可能になる。
【００３３】
また、この例においては、気密容器１２は、吸引管１１ａ及び排気管１１ｂが貫通可能な貫通穴を有する蓋部１２ｆを有しており、さらに蓋部１２ｆの貫通穴と吸引管１１ａ及び排気管１１ｂとの間には、ゴム等からなるシール部材１２ｇが設置されている。
この構成によって、気密容器１２内部の気体が外部に漏れることを防ぐことができる。
【００３４】
図２に示すように、吸引管１１ａ、排気管１１ｂ及び減圧管１２ｅにそれぞれ弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設ける構成であってもよい。この弁１３ａ及び１３ｂを有することによって、収納袋１１への気体の吸引量や収納袋１１からの気体の排出量を調整し、又は気体の吸引や排出を完全に停止することが可能になる。
【００３５】
また、弁１３ｃを有することにより、減圧管１２ｅを介して中空空間１２ｃ内の気体を吸引して中空空間１２ｃ内を負圧にした後、弁１３ｃを閉めることによって中空空間１２ｃ内の負圧を維持することが可能になる。
【００３６】
さらに、弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設けることによって、収納袋１１への焼却灰１ａの収納が完了した後に、収納袋１１内部の気体のみを排気させ収納袋１１の体積を小さくするために、真空引きを行うことが可能になる。真空引きについての詳細は後述する。
【００３７】
図３は、本発明の焼却灰回収装置における中空空間内を負圧にする場合の気体及び焼却灰の流れについての説明図であり、図４は、収納袋へ焼却灰の収納を行っている場合の気体及び焼却灰の流れについての説明図であり、図５は、本発明の焼却灰回収装置における収納袋を真空引きしている場合の気体及び焼却灰の流れについての説明図である。
【００３８】
図３にように中空空間１２ｃ内を負圧にする際の手順を以下に示す。
（Ａ）気密容器１２内に収納袋１１を取り付け、収納袋１１と吸引管１１ａ及び排出管１１ｂを連結させる。この状態においては、弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃは全て閉じられている。
（Ｂ）弁１３ｃのみ開放し、エジェクター２による吸引を開始する。
（Ｃ）中空空間１２ｃ内が負圧になり、収納袋１１の表面が内壁１２ａ（通気穴１２ｄ）に密着する。
（Ｄ）エジェクター２による吸引開始後、中空空間１２ｃの負圧によって吸引した気体が減圧管１２ｅの方に流れないように、弁１３ｃを閉める。
【００３９】
その後、焼却炉１において燃焼を開始してから、図５のように収納袋の真空引きを行うまでの手順を以下に示す。
（Ａ）焼却炉１において廃棄物の燃焼を行い、これによって発生する焼却灰１ａをエジェクター２によって吸引し、図４に示すように、焼却灰１ａを収納袋１１に継続的に収納する。ここでは、弁１３ａ、１３ｂは開放しており、弁１３ｃは閉められている。
（Ｂ）収納袋１１に十分に焼却灰１ａが収納された後、弁１３ａ、１３ｂを閉めて焼却灰１ａの収納を停止する。
（Ｃ）次に、図５に示すように、外部（例えば、負圧を解消するために設けられた別の空間等）と連通した弁１３ｄを開放することによって、中空空間１２ｃの負圧を解消させ、収納袋１１と内壁１２ａとの密着を解消させる。
（Ｄ）弁１３ｂのみを開放して、エジェクター２によって収納袋１１内部の気体を吸引する。
（Ｅ）収納袋１１の開口部を密封する。
【００４０】
なお、排気管１１ｂと減圧管１２ｅとが合流させる構成である場合には、上記の排気量の調整を可能にするために、図２に示すように、弁１３ｂを排気管１１ｂと減圧管１２ｅとが合流する位置よりも手前に設けられている構成であることが好ましい。
【００４１】
また、上述した弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、気体の吸引、排出を完全に停止させることを可能にするために、これらを外部から押し潰してその内部を流れる気体流量を調節し、かつ全閉可能なピンチバルブであることが望ましい。なお、この弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとは、別にピンチバルブを設ける構成であってもよい。
【００４２】
上述した燃焼減容化装置２０によれば、エジェクター２で発生した負圧を用いて焼却炉１で発生した焼却灰１ａを吸引し回収する焼却灰回収装置１０を備えていることによって、エジェクター２で発生した負圧によって焼却炉１内の焼却灰１ａを焼却灰回収装置１０に収納することが可能になる。また、焼却炉１とエジェクター２とが連結していることにより、エジェクター２で発生した負圧によって焼却炉１で発生した排煙を吸引し、これを処理することが可能になる。従って、上記構成によれば、廃棄物の燃焼によって発生した焼却灰１ａ及び排煙を、人手を介することなく処理することが可能になる。また、廃棄物の燃焼によって発生する煙に含まれる飛灰を湿式吸着（水と混合）するので、有害物質が外部に飛散することを防止できる。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々に変更できることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１  焼却炉、１ａ  焼却灰、
２  エジェクター、２ａ  管、２ｂ  ストッパー、
３  水槽、３ａ  水、４  駆動ポンプ、
１０  焼却灰回収装置、
１１  収納袋、１１ａ  吸引管、１１ｂ  排気管、
１２  気密容器、１２ａ  内壁、１２ｂ  外壁、１２ｃ  中空空間、
１２ｄ  通気穴、１２ｅ  減圧管、１２ｆ  蓋部、１２ｇ  シール部材、
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  弁、
２０  燃焼減容化装置
【図１】
2016090066.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016090066.tif 000007