(57)【要約】  少なくとも1つの廃棄物受入ユニット（２）、少なくとも1つの廃棄物供給ユニット（３）、出口（７）を有する少なくとも1つの焼却炉ユニット（４）、および出口（７）に接続された少なくとも1つの燃焼排ガス管路（８）を備えた船舶（Ｖ）廃棄物処理装置（１）。所望の排ガス冷却のために、少なくとも1つの燃焼排ガス管路（８）は、排出された燃焼排ガスを冷却するためのインライン冷却装置（１０）を備える。インライン冷却装置（１０）は、燃焼排ガス管路（８）に水流を直接供給するための水吐出ノズル（１２）を有する水噴射装置（１１）を備える。インライン冷却装置（１０）は、水流に加圧空気を供給するための加圧空気噴射装置（１６）も備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの廃棄物受入ユニット（２）、少なくとも1つの廃棄物供給ユニット（３）、出口（７）を有する少なくとも1つの焼却炉ユニット（４）、および前記出口（７）に接続された少なくとも1つの燃焼排ガス管路（８）を備えた船舶（Ｖ）廃棄物処理装置（１）であって、
前記少なくとも1つの燃焼排ガス管路（８）は、排出された燃焼排ガスを冷却するためのインライン冷却装置（１０）を備え、 
前記インライン冷却装置（１０）は、燃焼排ガス管路（８）に水流を直接供給するための水吐出ノズル（１２）を有する水噴射装置（１１）と、前記水流に加圧空気を供給するための加圧空気噴射装置（１６）を備えることを特徴とする船舶廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記加圧空気噴射装置（１６）は、前記水吐出ノズル（１２）から水流が吐出される際に加圧空気を水流中に供給するように、前記水噴射装置（１１）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記加圧空気噴射装置（１６）は、前記水吐出ノズル（１２）から水流が吐出される前に加圧空気を水流中に供給するように、前記水噴射装置（１１）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記加圧空気噴射装置（１６）は、前記水吐出ノズル（１２）から水流が吐出された後に加圧空気を水流中に供給するように、前記燃焼排ガス管路（８）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記燃焼排ガス管路（８）は、前記焼却炉ユニット（４）の出口（７）から所定距離（Ｄ）のところで、前記燃焼排ガス管路（８）内に配置された温度測定ユニット（２０）を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記所定距離（Ｄ）が約２．５ｍであることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記水噴射装置（１１）は、温度測定ユニット（２０）により測定された温度に基づいて水流の流量を調整するための流量制御手段（１４）を備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項８】
前記加圧空気供給接続部（１６）は、温度測定ユニット（２０）により測定された温度に基づいて加圧空気の圧力を調整するための圧力制御手段（１８）備えることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された船舶廃棄物処理装置。
【請求項９】
船舶（Ｖ）廃棄物処理装置（１）での排ガス冷却方法であって、該船舶（Ｖ）廃棄物処理装置（１）は、少なくとも1つの廃棄物受入ユニット（２）、少なくとも1つの廃棄物供給ユニット（３）、出口（７）を有する少なくとも1つの焼却炉ユニット（４）、および前記出口（７）に接続された少なくとも1つの燃焼排ガス管路（８）を備え、排ガスは前記燃焼排ガス管路（８）から排出され、
前記燃焼排ガス管路（８）内の排ガスは、インライン冷却装置（１０）によって所定の温度に冷却され、
前記インライン冷却装置により、水流が水吐出ノズル（１２）を介して燃焼排ガス管路（８）に直接供給され、前記インライン冷却装置によって加圧空気が水流に供給される、排ガス冷却方法。
【請求項１０】
加圧空気が、水吐出ノズル（１２）から水流が吐出される際に、水流に供給されることを特徴とする請求項９に記載された排ガス冷却方法。
【請求項１１】
加圧空気が、水吐出ノズル（１２）から水流が吐出される前に、水流に供給されることを特徴とする請求項９に記載された排ガス冷却方法。
【請求項１２】
加圧空気が、水吐出ノズル（１２）から水流が吐出された後に、水流に供給されることを特徴とする請求項９に記載された排ガス冷却方法。
【請求項１３】
前記燃焼排ガス管路（８）内の燃焼排ガスの温度が、前記出口（７）から所定の距離（Ｄ）のところで測定されることを特徴とする請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載された排ガス冷却方法。
【請求項１４】
水流の流量が、測定された燃焼排ガスの温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項９から請求項１３までのいずれか１項に記載された排ガス冷却方法。
【請求項１５】
加圧空気の圧力が、測定された燃焼排ガスの温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項９から請求項１４までのいずれか１項に記載された排ガス冷却方法。
【請求項１６】
燃焼排ガスが出口（７）から所定の距離（Ｄ）に達するときに燃焼排ガスを約２５０℃以下の所定の温度に冷却することを特徴とする請求項９から請求項１５までのいずれか１項に記載された排ガス冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載された、少なくとも1つの廃棄物受入ユニット、少なくとも1つの廃棄物供給ユニット、出口を有する少なくとも1つの焼却炉ユニット、および少なくとも1つの燃焼排ガス管路を備えた船舶廃棄物処理装置に関するものである。本発明は、請求項９の前文に記載された、船舶廃棄物処理装置での排ガス冷却方法にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な廃棄物処理装置が従来技術から知られている。食品廃棄物およびいわゆる家庭廃棄物などの湿った廃棄物をも処理するための典型的な廃棄物処理装置は廃棄物供給ホッパーを備えており、廃棄物は廃棄物供給ホッパーから搬送スクリュー上に供給され廃棄物焼却炉に送られる。廃棄物の燃焼は、焼却炉内で例えば８５０℃〜１２００℃の温度で行われる。このような廃棄物処理設置の例は、欧州特許第１３８４９４８号（Ｂ１）により知られている。
【０００３】
このような公知の廃棄物処理装置では、廃棄物の燃焼により生じる燃焼排ガスは非常に高温であり、ダイオキシンのような化学物質が発生する。
【０００４】
このダイオキシンのような化学物質の発生量を減少させるために、多数の異なる解決法が提示されている。中国特許出願公開第１０２２３０６２７号（ＣＮ１０２２３０６２７）は、別個のガス急冷塔を有する陸上ごみ燃焼炉について論じている。冷却塔には、排ガスの温度を下げるための冷却水噴霧器が設けられている。中国特許出願公開第１０３６４４５７０号（ＣＮ１０３６４４５７０）は、燃焼炉に関して燃焼排ガスを急冷するために高圧水ミストを使用する他の公知の陸上式の解決法を開示している。これらは、技術的に複雑でスペースを必要とする構造である。欧州特許第１０６５４４４号（Ｂ１）は、高圧水および高圧空気を別個の混合装置を介して別個の冷却チャンバに導入するか、または高圧熱水を排気ガスダクトに導入する他の排気ガス冷却装置を開示する。これらは技術的に複雑な構造なので、非常に高価で、機能不全に陥りやすい。さらに、これらの公知の解決策は、スペースを必要とし船舶への適用に不適切である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第１３８４９４８号明細書
【特許文献２】中国特許出願公開第１０２２３０６２７号明細書
【特許文献３】中国特許出願公開第１０３６４４５７０号明細書
【特許文献４】欧州特許第１０６５４４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の欠点を回避し、関連するＩＭＯ解決策の要件を満たす単純な排ガス冷却装置を備えた効率的な船舶廃棄物処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項1に記載された船舶廃棄物処理装置および請求項９に記載された船舶廃棄物処理装置での排煙冷却方法によって達成される。
本発明の基本的発想は、燃焼ガスが焼却炉ユニットの出口から燃焼排ガス管路に入った後の短い距離内で燃焼排ガスを効果的に冷却することである。これは、燃焼排ガス管路に設置されたインライン冷却装置によって達成される。インライン冷却装置は、燃焼排ガス管路の所定の場所で燃焼排ガス管路に直接水流を供給するための水吐出ノズルを備える水噴射装置を有する。冷却装置は、加圧空気を水流に供給するための加圧空気噴射装置をさらに有する。
【０００８】
本発明は、補助冷却反応器を必要としないために有利である。さらに、燃焼排ガス管路に技術的に容易な冷却装置および温度測定装置を設けるだけでよい。これは、技術的に有利で安価な手段であり、船舶に余分なスペースを必要としない。
【０００９】
水流中に供給された加圧空気は、燃焼排ガス管路において、焼却炉ユニットの出口から測定して約２．５ｍの所定の距離内で水をミスト状に分散させる。ミストは、燃焼排ガスを冷却するための最大表面を有する。燃焼排ガスは、約２５０℃以下の温度に冷却される。
この特定の要件は、ＩＭＯ決議ＭＥＰＣ２４４（６６）、船舶焼却炉の標準仕様に基くものである
【００１０】
燃焼排ガス管路に直接供給される水流に加圧空気を供給するためには、様々な有利な構成がある。第1の構成は、水流が水吐出ノズルから吐出される際に加圧空気を供給する。 他の有利な構成は、水流が水吐出ノズルから吐出される前に加圧空気を供給する。他の有利な構成は、水流が水吐出ノズルから吐出された後に加圧空気を供給する。
【００１１】
燃焼排ガス管路は、焼却炉ユニットの出口から所定距離のところで燃焼排ガス管路に配置された温度測定ユニットを備えることが有利である。これにより、この所定距離での温度制御が可能となる。
この所定距離は約２．５ｍであることが有利であり、それによって一般的基準が適応できる。
【００１２】
インライン冷却装置の水噴射装置は、温度測定ユニットによって測定された温度に基づいて水流量を調整する流量制御手段を備えていると有利である。これにより、排ガスのパラメータに基づいて冷却を調整できる。
【００１３】
インライン冷却装置の加圧空気供給の接続には、温度測定ユニットによって測定された温度に基づいて加圧空気の圧力を調整するための圧力制御手段が設けられている。これにより、排ガスのパラメータに基づいて冷却を調整できる。
【００１４】
流量制御手段と圧力制御手段の両方を組み合わせて、焼却炉ユニットの出口から所定の距離にある燃焼排ガスの所望の温度を考慮して燃焼排ガスの冷却を最適に制御できると有利である。
【００１５】
船舶廃棄物処理装置の他の有利な構成は、請求項２から請求項８までに記載されており、船舶廃棄物処理装置での燃焼排ガス冷却方法の他の有利な構成は、請求項９から請求項１６までに記載されている。
【００１６】
以下では、添付の概略図を参照して、あくまで例示として本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の具体例を示す。
【図２】本発明の第１の具体例を示す。
【図３】本発明の第２の具体例を示す。
【図４】本発明の第２の具体例を示す。
【図５】本発明の第３の具体例を示す。
【図６】本発明の第３の具体例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図６までにおいて、船舶Ｖの廃棄物処理装置は符号１で示す。廃棄物処理装置１は、図１、図３及び図５に示すように船舶Ｖに搭載される
【００１９】
船舶Ｖの廃棄物処理装置１に搭載される処理廃棄物は、通常、乾燥廃棄物および湿性廃棄物の混合物からなる。一般に、ＩＭＯ基準による乾燥廃棄物は、およそ厚紙４０％、他の包装および紙３０％、繊維２０％およびプラスチック１０％から構成される。通常は、湿性廃棄物は、最大水分含有量が約８０％の食品廃棄物および汚泥からなる。本目的は、廃棄物混合物が焼却炉ユニットで効率的に燃焼することを確実にするために、廃棄物混合物の平均水分含有量を約５０％以下に維持することである。
【００２０】
図１および図２は本発明の第1の具体例、図３および図４は本発明の第２の具体例、図５および図６は本発明の第３の具体例を示す。３つの具体例は概ね同じ構成を備えており、主な違いは、廃棄物処理装置に設けられた冷却装置であるが、これについては以下でより詳細に説明する。
【００２１】
廃棄物処理装置１の主な構成要素は、廃棄物受入ユニット２、廃棄物供給ユニット３、および焼却炉ユニット４を含む。焼却炉ユニット４での廃棄物の燃焼によって生じた排ガスは、燃焼排ガス管路８に焼却炉ユニット４の出口７から排出される。燃焼排ガス管路８は、焼却ユニット４の出口７に直接接続されている。
【００２２】
焼却炉ユニット４は、焼却炉ユニット４の実際の出口７の前に配置された燃焼排ガスチャネル５を有する二次燃焼室６を有することができる。この廃棄混合物は、焼却炉ユニット４で燃焼され、そこで、廃棄物または廃棄物の混合物は出口７を通って燃焼排ガス管路８に排出される。焼却炉ユニット４が二次燃焼室６を含む場合、二次燃焼室６においてさらなる燃焼段階が起こり、高いフライアッシュ分離や燃焼排ガスのより完全な燃焼が可能になる。このような配置により、ガス滞留時間が長くなり、非常に清浄な燃焼が行われる。焼却炉ユニット４および二次燃焼室６の第1のセクションは、燃焼排ガスチャネル５によって接続されることが有利である。燃焼排ガス管路８は、燃焼排ガスの排出効率を高めるために、ブロワ９を設けることが有利である。
【００２３】
船舶Ｖ廃棄物処理装置１は、燃焼排ガス管路８内の燃焼排ガスを効果的に冷却するために、燃焼排ガス管路８に接続されたインライン冷却装置１０を含む。インライン冷却装置１０は、燃焼排ガス管路８の所定の位置Ａにおいて燃焼排ガス管路８に水流を直接供給するための水吐出ノズル１２が設けられている。水噴射装置１１は、燃焼排ガス管路８のケーシング８１に直接接続されて設置されているため、水吐出ノズル１２がケーシング８１の内部に位置し、それにより、燃焼排ガス管路８内に排出された排ガス中に直接水を供給することができる。
【００２４】
水噴射装置１１は、船舶Ｖに搭載された水源１３からのライン圧力水を受け取る。ライン圧は、通常約４バールであり、この圧力は通常は船舶で利用可能である。水噴射装置１１と水源１３との間には、水の流量を調整し制御するための流量制御手段１４が設けられている。
【００２５】
さらに、冷却装置１０には、水吐出ノズル１２から水が吐出される際に、加圧空気を水流に供給するか（図1および図２）、水噴射装置を流れる際に水に供給するか（図３および図４）、または水吐出ノズル１２から吐出された後の水に供給する（図５および図６）ための加圧空気噴射装置１６が設けられている。
【００２６】
船舶Ｖに搭載された加圧空気源１７から加圧空気が加圧空気噴射装置１６に供給される。加圧空気源１７と加圧空気噴射装置１６との間には、圧力制御ユニット１８が設けられる。この冷却装置に使用される加圧空気は、通常、船舶の機械室で利用可能な加圧空気である。
【００２７】
燃焼排ガス管路８には、焼却炉ユニット４の出口７から所定の距離Ｄのところに温度測定ユニット２０が設けられている。所定の距離は、上述のように約２．５ｍ以下である。水流量は、図１から図６までに破線で示すように、温度測定ユニット２０によって測定された温度に基づいて制御および調整される。加圧空気の圧力は、図１から図６までに破線で示すように、温度測定ユニット２０によって測定された温度に基づいて制御および調整される。水流量および加圧空気圧を最適化することにより、所望の冷却、すなわち、焼却炉ユニット４の出口７から約２．５ｍの所定の距離のところの燃焼排ガス管路８内で、約２５０℃以下の燃焼排ガス温度を達成することができる。
【００２８】
図１および図２の具体例では、水噴射装置１１は、水源１３から流れ来る水流用のチャネルおよび周囲を囲う二重中空ジャケットを備える。加圧空気噴射装置１６は、水噴射装置１１の中空ジャケット内に水噴射装置１１の側方から直接に接続されているので、加圧空気は、水吐出ノズル１２から中空ジャケット内に導入されて、中空ジャケット沿って水吐出ノズル１２に加圧空気が導入される。それにより、加圧空気は、水流が燃焼排ガス管路8を流れる排ガス中に水吐出ノズル１２から放出される際に合流するようになっている。加圧空気は、別の管路を介して水吐出ノズル１２に供給することもできる。
【００２９】
図３および図４の具体例では、水噴射装置１１は、水源１３から流れ来る水流用のチャネルおよび周囲を囲うジャケットを備える。加圧空気噴射装置１６は、水噴射装置１１の側部からジャケットを通って直接水チャネルに通じており、加圧空気は、燃焼排ガス管路８を流れる排ガス中に水吐出ノズル１２から水が吐出される前の、水チャネルに沿って流れている水流に導入される。
【００３０】
図５および図６の具体例では、水噴射装置１１は、水源１３から流れ来る水流用のチャネルおよび周囲を囲うジャケットを備える。この具体例では、加圧空気噴射装置１６は、水噴射装置１１とは別に、燃焼排ガス管路８のケーシング８１に直接接続され、ケーシング８１に設けられている。それにより加圧空気噴射装置１６は、部分的にケーシング８１内に位置する。加圧空気噴射装置１6は、水噴射装置１１の水吐出ノズル１２に近接して設置される。このようにして、燃焼排ガス管路８を流れる排ガス中に水吐出ノズル１２から吐出された後に、加圧空気が直接水中に供給される。
【００３１】
３つの具体例の全てにおいて、水流に供給された加圧空気は、燃焼排ガス管路の焼却炉ユニット４の出口7から測定された約２．５ｍの所定の距離内で、排ガスを冷却する最大表面を有する霧状に水を分散させる。燃焼排ガスは約２５０℃以下の温度に冷却される。
【００３２】
図面およびそれに関する説明は、本発明の基本的な技術的思想を明確にするためのものに過ぎない。本発明は、特許請求の範囲の範囲内で詳細に変更することができる。
【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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【国際調査報告】
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