(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を炉頂から装入し、炉下部の羽口から空気又は酸素を富化した空気を吹き込み、廃棄物を還元燃焼してガス化させ、燃焼残さは溶融処理する廃棄物の溶融炉において、
炉内壁の全周に亘り、装入された廃棄物が内壁部分に侵入するのを阻止して廃棄物の存在しない空洞部を排ガスダクトが接続された、炉頂部内の廃棄物シュートと、炉頂部の天井と、シャフト部の炉内壁とにより形成し、炉壁に沿って上昇する発生ガスを前記空洞部を通過せしめた後、再度、廃棄物層を通過させて炉外へ排出させるようにしたことを特徴とする廃棄物溶融炉。
【請求項２】
廃棄物を炉頂から装入し、炉下部の羽口から空気又は酸素を富化した空気を吹き込み、廃棄物を還元燃焼してガス化させ、燃焼残さは溶融処理する廃棄物の溶融炉において、
炉内壁の全周に亘り、装入された廃棄物が内壁部分に侵入するのを阻止して廃棄物の存在しない空洞部を排ガスダクトが接続された、炉頂部内の廃棄物シュートと、炉頂部の天井と、シャフト部の炉内壁とにより形成し、炉壁に沿って上昇する発生ガスを前記空洞部を通過せしめた後、再度、廃棄物層を通過させて炉外へ排出させるとともに、炉壁に沿って上面を炉心に向かって下向きの傾斜面で下面が水平面に形成した凸条を前記シャフト炉炉内壁全周に亘って設け、前記凸条下面に前記廃棄物が入り込まない空洞部を形成したことを特徴とする廃棄物溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ、産業廃棄物、汚泥、最終処分場に埋め立てた廃棄物を掘り起こした廃棄物などを溶融処理する廃棄物溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物には、都市ごみを主体とした一般廃棄物、各種産業廃棄物、焼却灰、一端埋立処理した後に再度掘り起こした土砂分を含む埋立ごみ、汚泥等があり、これらの廃棄物の処埋方法として、廃棄物を廃棄物溶融炉で、乾燥、予熱、熱分解、燃焼、溶融し、燃焼残さをスラグやメタルとして取り出す廃棄物溶融処埋方法が知られている。
【０００３】
図６は、従来の廃棄物溶融炉の概略を示す縦断面図であり、廃棄物は、シャフト部１の上部より、シール弁２ａを備えた廃棄物装入装置２の廃棄物投入シュート２ｂより装入され、また、副原料として石灰石やコークスが装入される。炉下部の羽口３からは、空気あるいは酸素と空気を混合した酸素富化空気が吹き込まれ、コークスや熱分解によって生じた炭素質を高温炉床において高温度で燃焼させ、廃棄物を還元燃焼してガス化させ、一方、燃焼残さは溶融処理してスラグ化するとともに、炉内を上昇するガスは排ガスダクト４から排出され、排ガス処理系で処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の廃棄物溶融炉は、炉下部から酸素源として空気を送風し、生成したガスを、炉内のごみ中を均一に上昇させ、炉下部で発生した灰やすす類をごみで捕捉して集じんすることを想定した構造となっている。
【０００５】
しかし、廃棄物溶融炉は各種各様の廃棄物を処理するため、中には廃棄物と内壁面との間に隙間が形成し易いものである。上昇する高温ガスが流れやすい状態になっており、隙間に高温ガスが流れるとごみが加熱されて縮んで空洞が形成され、さらに高温ガスが流れやすくなって空洞が上方へ拡大し、煙突状空洞が発生すると、高温ガスがそのまま炉の上部へ達し大量の灰を含んだガスが排ガスとして廃棄物溶融炉より排出される。
【０００６】
このように、従来の廃棄物溶融炉は、ガスが炉壁面に沿って不均一に上昇した場合、炉内上部の廃棄物表面部分では局部的にガスが噴出するため、灰やすす類をそのまま排ガスダクトへ搬送してしまうものとなっており、発塵の多い構造となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、廃棄物溶融炉内を上昇するガスの除塵効率を上げて発塵の少ない廃棄物溶融炉を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃棄物溶融炉は、廃棄物を炉頂から装入し、炉下部の羽口から空気又は酸素を富化した空気を吹き込み、廃棄物を還元燃焼してガス化させ、燃焼残さは溶融処理する廃棄物の溶融炉において、（１）炉内壁の全周に亘り、装入された廃棄物が内壁部分に侵入するのを阻止して廃棄物の存在しない空洞部を排ガスダクトが接続された、炉頂部内の廃棄物シュートと、炉頂部の天井と、シャフト部の炉内壁とにより形成し、炉壁に沿って上昇する発生ガスを前記空洞部を通過せしめた後、再度、廃棄物層を通過させて炉外へ排出させるようにしたこと、（２）炉内壁の全周に亘り、装入された廃棄物が内壁部分に侵入するのを阻止して廃棄物の存在しない空洞部を排ガスダクトが接続された、炉頂部内の廃棄物シュートと、炉頂部の天井と、シャフト部の炉内壁とにより形成し、炉壁に沿って上昇する発生ガスを前記空洞部を通過せしめた後、再度、廃棄物層を通過させて炉外へ排出させるとともに、炉壁に沿って上面を炉心に向かって下向きの傾斜面で下面が水平面に形成した凸条を前記シャフト炉炉内壁全周に亘って設け、前記凸条下面に前記廃棄物が入り込まない空洞部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の廃棄物溶融炉は、空洞部形成手段として、排ガスダクトが接続された、炉頂部内の廃棄物投入シュートと、炉頂部の天井と、シャフト部の炉内壁とにより空洞部を形成、あるいは、シャフト部炉壁の全周に形成した上面が炉内中心に向かって下向きの傾斜面と、下面が水平面とで形成された凸条、あるいはシャフト部炉壁の全周に形成した上面が水平面と、下面が炉内中心に向かって下向きの傾斜面とで形成された凹溝で構成することができる。また、炉頂部近傍内にあって、その板面が炉心に向かって傾斜している傾斜板を炉内壁の全周に亘り設け、傾斜板の下面部と炉内壁間に空洞部を形成してもよい。
【００１０】
本発明の廃棄物溶融炉は、炉内を上昇するガスを一旦空洞部に導き、その後もう一度ごみ中を通過させることで、ごみとガスを均一に低流速で接触させることで、除塵効率を上げ発塵を少なくすることが可能となる。
【００１１】
また、シャフト部を高さ方向に数段の凸条又は凹溝を設けて空洞部を形成することで、空洞部を出て、再び廃棄物中に入る過程を繰り返すことにより、除塵効率を上げるとともに、ガスの均一上昇を図ることができ、廃棄物溶融炉の安定操業を達成することが可能となる。
【００１２】
【実施例】
実施例１
図１は本発明の一実施例を示す部分縦断面図である。図６の従来の廃棄物溶融炉と同一構成には同一符号を付しその説明は省略する。廃棄物溶融炉は、図６に示す従来の廃棄物溶融炉と同じく、廃棄物を炉頂から装入し、炉下部の羽口から空気又は酸素を富化した空気を吹き込み、廃棄物を還元燃焼してガス化させ、燃焼残さは溶融処理する。
【００１３】
本実施例では、空洞部形成手段として、炉頂部の天井５と廃棄物投入シュート２ｂとシャフト部１とにより、廃棄物投入シュート２ｂから投入された廃棄物が内壁部分に侵入するのを阻止して廃棄物の存在しない空洞部６が炉内壁の全周に亘り形成される。炉内を上昇してきたガスを排出するための排ガスダクト４は、廃棄物投入シュート２ｂの上部に接続する。
【００１４】
前記構成において、炉下部から上昇してきたガスは、一旦空洞部６に出て、低流速の均一流になった後、廃棄物投入シュート２ｂの下部の周囲から廃棄物投入シュート２ｂ内の廃棄物層に入り込んで上昇し、廃棄物投入シュート２ｂに接続された排ガスダクト４から排出される。このガスの流れにより、ガス中のダストは廃棄物投入シュート内の廃棄物に捕捉されて除塵されるので、炉外へ放出されるダストの搬送量を減らすことができる。
【００１５】
実施例２
図２は本発明の別実施例の概略を示す縦断面図である。本実施例では、空洞部形成手段として、シャフト部１の炉頂部近傍の内周壁全周に凸条７を形成する。凸条７の上面は炉心に向かって下向きの傾斜面に形成して、廃棄物が下降し易いようにし、一方、下面を水平面に形成し、下降する廃棄物が入り込まないようにして、空洞部６を形成する。排ガスダクト４は、従来の廃棄物溶融炉と同様に炉頂部に接続する。
【００１６】
本実施例でも、実施例１と同様に、上昇してきたガスは、一旦空洞部６に出て低流速の均一流になった後、凸条７の回りの廃棄物層に入り込んで上昇し、ガス中のダストは廃棄物に捕捉されて除塵されるので、排ガス中のダストを低減させることができる。
【００１７】
実施例３
図３は本発明の別実施例の概略を示す縦断面図である。本実施例では、空洞部形成手段として、シャフト部１の炉頂部近傍の内周壁全周に炉心に向かって下向きの傾斜板８の下部に空洞部６を設け、傾斜板８を下降する廃棄物が空洞部６に入り込まないようにする。排ガスダクト４は、従来の廃棄物溶融炉と同様に炉頂部に接続する。
【００１８】
本実施例でも、上昇してきたガスは、一旦傾斜板８の下部に形成された空洞部６に出て低流速の均一流になった後、傾斜板８の回りの廃棄物層に入り込んで上昇してガス中のダストは廃棄物で除塵され、排ガス中のダストを低減させることができる。
【００１９】
実施例４
図４は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。空洞部形成手段として、シャフト部１の内周壁の全周に凸条７を高さ方向に数段形成する。凸条７は、実施例２と同様に、上面は炉心に向かって下向きの傾斜面に形成して、廃棄物が下降し易いようにし、一方、下面を水平面に形成し、下降する廃棄物が入り込まないようにして、空洞部６を形成する。排ガスダクト４は、従来の廃棄物溶融炉と同様に炉頂部に接続する。
【００２０】
本実施例では、上昇してきたガスは、一旦下段の空洞部６に出た後、再び凸条７の回りの廃棄物層に入り込んで上昇する。さらに、ガスは、上段の空洞部６に出た後、再び凸条７の回りの廃棄物層に入り込んで通過し、排ガスダクト４から排出される。
【００２１】
炉内を上昇するガスは、空洞部６を出て、再び廃棄物中に入る過程を繰り返すことにより廃棄物中を均一に上昇させることが可能となる。また、空洞部６に出たガスを再び廃棄物中を通すため、排ガス中のダストが捕捉されて、排ガス中のダストを低減させることもできる。
【００２２】
実施例５
図５は本発明の別実施例を示す縦断面図である。空洞部形成手段として、シャフト部１の内周壁全周に複数段の凹溝９を形成する。凹溝９の上面は水平面に形成し、一方、下面は炉心方向に下向きの傾斜面に形成し、下降する廃棄物が入り込まないようにして、空洞部６を形成する。排ガスダクト４は、従来の廃棄物溶融炉と同様に炉頂部に接続する。
【００２３】
本実施例では、上昇してきたガスは、一旦下段の凹溝９の空洞部６に出て、再び凹溝９の回りの廃棄物層に入り込んで上昇する。さらに、ガスは、上段の凹溝９の空洞部６に出て、再び凹溝９の回りの廃棄物層に入り込んで通過し、排ガスダクト４から排出される。炉内を上昇するガスは、空洞部６を出て、再び廃棄物中に入る過程を繰り返すことにより廃棄物中を均一に上昇させることが可能となる。また、空洞部６に出たガスを再び廃棄物中を通すため、排ガス中のダストが捕捉されて、排ガス中のダストを低減させることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の廃棄物溶融炉によれば、空洞部に出たガスを、再度廃棄物中を通過させることにより、ガス中のダストを捕捉して除じんすることにより、炉外に排出されるガス中のダストを低減させ、発塵を少なくすることができ、またガスを均一に上昇させることが可能となる。
【００２５】
また、空洞部を多段に形成して、空洞部に出たガスを、再度廃棄物中を通過させる過程を繰り返すことにより、ガスを均一に上昇させることが可能となる。その結果、不均一流を防止でき、熱効率が向上して排ガスの熱のごみへの置換効率が上昇して、廃棄物溶融炉の安定操業が可能となる。
【００２６】
さらに、不均一流を防止できるので、不均一流を除去するための炉内撹拌装置などが不要となり、建設コストを低減させることができる。また、炉上部へ不均一流による高温ガスが行かないため、炉上部の耐熱構造を簡略化することができるため、建設コストを低減させることができ、また、炉の大型化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】  本発明の一実施例を示す部分縦断面図。
【００２８】
【図２】  本発明の別実施例の概略を示す縦断面図。
【００２９】
【図３】  本発明の別実施例の概略を示す縦断面図。
【００３０】
【図４】  本発明の他の実施例を示す縦断面図。
【００３１】
【図５】  本発明の別実施例を示す縦断面図。
【００３２】
【図６】  従来の廃棄物溶融炉の概略を示す縦断面図。
【００３３】
【符号の説明】
１：シャフト部
２：廃棄物装入装置
２ａ：シール弁
２ｂ：廃棄物投入シュート
３：羽口
４：排ガスダクト
５：炉頂部の天井
６：空洞部
７：凸条
８：傾斜板
９：凹溝
【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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