(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却対象物を焼却する焼却炉を備える焼却装置において、
前記焼却炉と連通し、前記焼却炉の内部の圧力が所定値未満の場合に前記焼却炉内の排ガスを排出する第１ガス排出管と、
前記焼却炉内の排ガスを排出する第２ガス排出管と、
前記焼却炉の内部の圧力が所定値以上になる場合に前記焼却炉内の排ガスを前記第２ガス排出管に自動的に流通させることが可能な排ガス流通手段と、
前記第２ガス排出管に接続され、前記第２ガス排出管から排出される排ガスを収容する収容タンクと、
前記第２ガス排出管から前記収容タンク内に流入される排ガスに液体を接触させる気液接触手段と、
前記収容タンク内の排ガスを前記収容タンクの外部に排出させるガス排出手段と、
を備えており、
前記収容タンクが、その内部に溜められる液体と、その液体の液面及び前記収容タンクの内壁面によって形成される空間を複数の空間に仕切る仕切部材とを備え、
前記複数の空間が前記液体を介してつながっており、前記第２ガス排出管から排出される排ガスを収容する空間である洗浄室と前記ガス排出手段によって排出すべき排ガスを収容する空間である排ガス室とが異なっており、
前記気液接触手段は、前記第２ガス排出管から前記洗浄室内に流入されて前記洗浄室内に拡散された排ガスに液体を散水して接触させる散水管を前記洗浄室に備えることを特徴とする焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば下水汚泥の脱水ケーキを焼却する焼却装置に係り、より詳細には焼却炉の内部が正圧になることを防止する焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水汚泥の脱水ケーキ等を焼却する焼却装置においては、焼却中に焼却炉の内部が正圧になると高温のガスが突発的に吹き出すおそれがあるため、焼却炉の内部は負圧になるよう保持されるのが一般的であり、こうした焼却装置としては従来から種々のものが知られている。
【０００３】
図２は焼却装置の一の従来例を示す図である。同図に示す焼却装置５０においては、焼却炉５１の上部の突出管５２の頂部に非常用排気ダンパ５３が設けられている。非常用排気ダンパ５３は、焼却炉５１の内部が負圧となる通常時には閉じられており、その時焼却炉５１内の排ガスは排気ダクト４９を通して排出された後、除塵処理等がなされるようになっている。一方、非常用排気ダンパ５３は、焼却炉５１の内部が正圧となる非常時には開かれるようになっており、その時焼却炉５１内の排ガスは大気中へ放出される。
【０００４】
図３は焼却装置の他の従来例を示す図であり、同図に示す焼却装置５４においては、上部が開放された容器５５が焼却炉５６の外部に設置され、この容器５５はその内部に水封用の水５７を収容している。焼却炉５６からはガス排出管５８が延びており、その先端は容器５５の水に浸漬されている。そして、焼却炉５６の内部の圧力がガス排出管５８の先端にかかる水圧より低い時は、焼却炉５６内の排ガスは排気ダクト５９を通して排出された後、除塵処理がなされ、焼却炉５６の内部の圧力がガス排出管５８の先端にかかる水圧より高い時は、焼却炉５６内の排ガスはガス排出管５８を通して容器５５内に送られ、水中を通過した後、大気中へ放出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の焼却装置は以下に示す課題を有していた。
【０００６】
即ち図２に示す焼却装置５０においては、非常時に焼却炉５１内の排ガスが直接大気中に放出される。このため、排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等がそのまま大気中へ放出されることになり、大気汚染を招くことになる。また焼却炉５１から放出される排ガスは高温となっており、周囲に悪影響を与えるおそれもある。
【０００７】
また図３に示す焼却装置５４においては、焼却炉５６内の排ガスが大気中へ放出されるに際し、排ガスは容器５５内の水を通過させられるものの、排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等を十分除去することは困難であり、また排ガスの温度も十分低くすることができない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、焼却炉内の排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等を十分除去することができ、且つ排ガスの温度を十分低減することができる焼却装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、焼却対象物を焼却する焼却炉を備える焼却装置において、焼却炉と連通し、焼却炉の内部の圧力が所定値未満の場合に焼却炉内の排ガスを排出する第１ガス排出管と、焼却炉内の排ガスを排出する第２ガス排出管と、焼却炉の内部の圧力が所定値以上になる場合に焼却炉内の排ガスを第２ガス排出管に自動的に流通させることが可能な排ガス流通手段と、第２ガス排出管に接続され、第２ガス排出管から排出される排ガスを収容する収容タンクと、第２ガス排出管から収容タンク内に流入される排ガスに液体を接触させる気液接触手段と、収容タンク内の排ガスを前記収容タンクの外部に排出させるガス排出手段と、を備えており、収容タンクが、その内部に溜められる液体と、その液体の液面及び収容タンクの内壁面によって形成される空間を複数の空間に仕切る仕切部材とを備え、複数の空間が液体を介してつながっており、第２ガス排出管から排出される排ガスを収容する空間である洗浄室とガス排出手段によって排出すべき排ガスを収容する空間である排ガス室とが異なっており、気液接触手段は、第２ガス排出管から洗浄室内に流入されて洗浄室内に拡散された排ガスに液体を散水して接触させる散水管を前記洗浄室に備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、焼却炉内の焼却対象物の焼却により焼却炉の内部の圧力が所定値未満である時、焼却炉内の排ガスは第１ガス排出管を通して排出され、所定値以上になると、排ガス流通手段により焼却炉内の排ガスが第２ガス排出管に流通され、この排ガスは第２ガス排出管を通して収容タンク内に流入される。このとき、排ガスは高温高圧となっており、収容タンク内に流入されると拡散してその圧力及び温度が十分に低減される。またこのとき、排ガス中には通常、ＮＯX、ＳＯX及び煤塵等が含まれている。そこで、気液接触手段によりこの排ガスに液体を接触させると、排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等がその液体に吸収されて排ガスから十分除去される。従って、ガス排出手段により、圧力及び温度が十分低下され且つ排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等の含有率が十分低下された排ガスが大気中へ放出される。
【００１２】
また、この発明によれば、第２ガス排出管を通して収容タンク内の空間に排ガスが流入されると、この排ガスには気液接触手段により液体が接触させられる。この排ガスは、仕切部材によって他の空間への移動が遮断されるので、収容タンク内に溜められた液体を通って他の空間に移動する。このように排ガスが必ず液体を通過することになるので、仕切部材が無い場合のように、気液接触手段によって排ガス中のＮＯＸ、ＳＯＸ及び煤塵等が十分除去されなかった排ガスの大気中への放出が十分防止される。従って、排ガス中のＮＯＸ、ＳＯＸ及び煤塵等の除去効率が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の焼却装置の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の焼却装置の一実施形態を示す一部断面概略正面図である。同図に示すように、焼却装置１０は、下水汚泥の脱水ケーキ（焼却対象物）等を焼却する焼却炉２を備えている。焼却炉２の上部は突出管２ａとなっており、突出管２ａには、焼却炉２内で発生する排ガスが通常の圧力を持つ時にその排ガスを排気する排気ダクト（第１ガス排出管）４が接続されている。また突出管２ａの頂部にはバタフライ弁６を介して高圧ガス排出管（第２ガス排出管）８が接続されている。
【００１５】
焼却炉２にはその内部の圧力を測定する圧力計１２が設置され、バタフライ弁６は、これを開閉するエアシリンダ１４に接続されている。この場合、圧力計１２で測定された焼却炉２内の圧力に応じて、エアシリンダ１４が作動され、これによりバタフライ弁６が開閉される。すなわち焼却炉２内の圧力が所定値未満であればバタフライ弁６は閉じたままとされ、焼却炉２内のガスは、排気ダクト４を通して排出される。一方、圧力が所定値以上であればバタフライ弁６は開かれ、焼却炉２内のガスは高圧ガス排出管８を通して排出される。ここで、圧力計１２とエアシリンダ１４は異常高圧検出装置１６によって電気的に接続されることが好ましい。この場合、圧力計１２で測定された焼却炉２内の圧力に応じて、エアシリンダ１４の作動が制御され、これによりバタフライ弁６が自動的に開閉される。よって、焼却炉２内の圧力に応じてリアルタイムにバタフライ弁６を制御することができ、焼却炉２の内部が正圧になることを確実に防止できる。上記バタフライ弁６及びエアシリンダ１４は、排ガス流通手段を構成するものである。
【００１６】
なお、焼却炉２と高圧ガス排出管８との接続は、バタフライ弁６に限らず、電動弁等の他の弁を用いて行うことも可能である。電動弁を用いる場合は、高圧異常検出装置１６で直接電動弁を制御することができるので、エアシリンダ１４は不要となる。
【００１７】
高圧ガス排出管８の先端は収容タンク１８の上部壁１８ａを貫通して収容タンク１８内の空間２０と連通している。収容タンク１８内には液体２２が溜められており、液体２２の液面２２ａと収容タンク１８の内壁面とによって空間２０が形成されている。収容タンク１８の上部には、収容タンク１８内の排ガスに液体を散水して接触させる複数本の散水管２４が設置されている。散水管２４は、液体供給ライン２６を介して液体供給源２７に接続され、液体供給ライン２６には電動弁２８が取り付けられている。ここで、液体としては、通常は工業用水、水道水等が挙げられるが、苛性ソーダ等のアルカリ剤を含む液体が好ましい。これは、アルカリ剤により排ガス中のＳＯXやＨＣｌが十分除去されるからである。
【００１８】
そして、電動弁２８の開閉により、液体供給源２７からの液体が液体供給ライン２６を通して散水管２４に供給され、これら散水管２４によって排ガスと液体との気液接触が行われるようになっている。なお、節水の観点からは、電動弁２７は高圧異常検出装置１６と電気的に接続され、焼却炉２の圧力に連動して開閉されることが好ましい。また収容タンク１８には、収容タンク１８内の洗浄された排ガスを排出する洗浄ガス排出管（ガス排出手段）３０が設けられている。
【００１９】
ここで、収容タンク１８内の空間２０は、板状の仕切部材３２によって、散水管２４及び高圧ガス排出管８の先端が設けられる洗浄室３４と、洗浄ガス排出管３０が設けられる排ガス室３６の２空間に仕切られることが好ましい。これにより高圧ガス排出管８に連通される洗浄室３４と排ガス室２６とが異なることとなる。この場合、仕切部材３２は、収容タンク１８の上壁から垂下し、その先端が液体２２に浸漬され、洗浄室３４と排ガス室３６とは液体２２を介してつながっている。なお、収容タンク１８内の空間２０を仕切部材３２によって２空間に分割したが、これと同様にして排ガス室３６を仕切部材によって２以上の空間に分割してもよい。この場合、洗浄室３４内の排ガスは、複数の空間を通る時に複数回液体２２を通過することになるので、空間２０を洗浄室３４と排ガス室３６に２分割した場合に比べ、最終的に排出される排ガスにおいてＮＯX、ＳＯX及び煤塵等がより十分除去されていることになる。また複数の空間を設けた場合、液体２２の種類を変えることで除去される物質も変わり、より十分な除去がなされる。例えばアンモニア水を液体として使用することによりＮＯXを十分に除去することができる。
【００２０】
次に前述した焼却装置１０の動作について説明する。
【００２１】
まず焼却対象物を焼却炉２の内部に投入することにより焼却対象物を焼却する。このとき、焼却炉２内の圧力を圧力計１２で測定しておく。焼却炉２内でガスが発生し、圧力計１２で測定された圧力が所定値未満ならば、このガスは排ガスとして排気ダクト４を通して排出され、バグフィルタ等で除塵処理された後、大気中へ放出される。そして、焼却炉２内の圧力が所定値以上になると、異常高圧検出装置１６がエアシリンダ１４を作動させ、このエアシリンダ１４がバタフライ弁６を開く。すると、このガスは高圧ガス排出管８を通って収容タンク１８の洗浄室３４に流入される。このとき、高温の排ガスが洗浄室３４内で拡散するので、その圧力及び温度が十分に低減される。
【００２２】
一方、焼却炉２内の圧力が所定値以上になると、異常高圧検出装置１６によってバタフライ弁６が開くと同時に電動弁２８も開く。すると、液体供給源２７から液体供給ライン２６を通して散水管２４に液体が供給され、散水管２４から散水された液体が排ガスに接触する。これにより排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等が液体に吸収されるようになる。更に洗浄室３４と排ガス室３６とは仕切部材３２で仕切られているが、液体２２を介してつながっている。そのため、洗浄室３４内で洗浄された排ガスは、必ず液体２２を通過して排ガス室３６に導入される。このとき、排ガス室３６に導入される排ガスは、液体２２によって排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等が十分に吸収されているので、排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等の除去効率が十分に向上する。排ガス室３６内の排ガスは、洗浄ガス排出管３０を通して大気中へ放出される。このとき、大気中に放出される排ガスは温度及び圧力が十分低減されているので、周囲への悪影響のおそれが十分に低減できる。また、大気中に放出される排ガス中からはＮＯX、ＳＯX及び煤塵等が十分に除去されているので、大気汚染をも十分に防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、焼却炉の内部の圧力が所定値以上になり第２ガス排出管を通して排ガスが収容タンク内に流入されるとき、高温高圧の排ガスは収容タンク内で拡散するので、その圧力及び温度が十分に低減され、高温高圧ガスによる周囲への悪影響を十分に防止することができる。また、気液接触手段により排ガス中に含まれるＮＯX、ＳＯX及び煤塵等が液体に吸収されて十分除去されるので、排ガス中のＮＯX、ＳＯX及び煤塵等が十分低下した状態で排ガスが大気中へ放出されるので、大気汚染を十分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の焼却装置の一実施形態を示す一部概略断面図である。
【図２】焼却装置の一の従来例を示す概略図である。
【図３】焼却装置の他の従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
２…焼却炉、４…排気ダクト（第１ガス排出管）、６…バタフライ弁（排ガス流通手段）、８…高圧ガス排出管（第２ガス排出管）、１０…焼却装置、１４…エアシリンダ（排ガス流通手段）、１８…収容タンク、２０…空間、２４…散水管（気液接触手段）、２６…液体供給ライン（気液接触手段）、２７…液体供給源（気液接触手段）、２８…電動弁（気液接触手段）、３０…洗浄ガス排出管（ガス排出手段）。
【図１】
0003787480.tif 000002
【図２】
0003787480.tif 000003
【図３】
0003787480.tif 000004