JP3678089B2

JP3678089B2 - 焼却炉

Info

Publication number: JP3678089B2
Application number: JP34003799A
Authority: JP
Inventors: 宇紀夫田中; 和弘池田; 慎一立和名
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: CN1149348C; CN1258829A; JP2000240917A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、廃棄物を焼却する焼却炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
雑芥や廃油などの廃棄物の焼却に関しては、公害防止対策上種々の規制があり、とくに近年ではその規制が厳しくなっている。一方、発生する廃棄物の内容は、雑芥，廃油，合成樹脂製品など多種多様であり、それらは分別してそれぞれ専用の焼却炉で焼却されている。そのため、このような廃棄物を一度に焼却できる焼却炉が望まれている。とくに、船舶等にあっては、設置スペースの点からこの傾向が強い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明が解決しようとする課題は、多種多様の廃棄物を短時間で完全に焼却でき、有害燃焼生成物の排出量を低減した焼却炉を提供することである。
【０００４】
請求項１に記載の発明は、廃棄物を収容する第一燃焼室２と、この第一燃焼室２の下方に配置された第二燃焼室４と、この第二燃焼室４と連通する煙道１３とを備え、前記第一燃焼室２と前記第二燃焼室４とを区画する隔壁７を種類の異なる廃棄物を置くためのロストル部５および炉床部６で構成するとともに、前記ロストル部５を前記第二燃焼室４のバーナ３に近い側に設け、前記炉床部６を前記バーナ３から遠い側に設けたことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記第一燃焼室の内側下部を狭めたことを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、前記第二燃焼室内において、前記ロストル部と前記煙道との間に突出部を設けたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記炉床部に突条部を設けたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、主として固形廃棄物を収容する第一燃焼室と、この第一燃焼室の下方に配置された第二燃焼室とを備えた焼却炉において実現される。この焼却炉は、第二燃焼室にバーナを備えており、第一燃焼室に収容した廃棄物は、第二燃焼室におけるバーナの燃焼によって焼却される。
【００１０】
前記焼却炉は、第一燃焼室と第二燃焼室とを区画する隔壁がロストル部および炉床部で構成されている。この隔壁において、好ましくは、バーナに近い側にロストル部を設け、遠い側に炉床部を設ける。また、第二燃焼室には、バーナとは反対側の位置に、この第二燃焼室と連通する煙道を設けている。この煙道は、ロストル部および第二燃焼室を介して第一燃焼室と連通している。
【００１１】
以上の構成において、第一燃焼室には、主に固形廃棄物を収容する。このとき、生ゴミのように水分の多い廃棄物や紙束のような廃棄物は、ロストル部に置き、合成樹脂製品のように加熱によって流動状態となるような廃棄物は、炉床部に置く。また、廃ペンキや廃油などのような液体廃棄物は、空缶などの容器に入れた状態で、炉床部に置く。ここで、前記のような液体廃棄物や加熱によって流動状態となるグリースなどのような廃棄物が付着した布などは、加熱により液体廃棄物やグリースなどが流動状態となって分離するため、炉床部に置く。
【００１２】
そして、バーナの燃焼を開始すると、まず第二燃焼室が加熱される。そして、第一燃焼室やその内部の廃棄物は、バーナの火炎からの輻射熱や対流熱がロストル部を介して伝達されることにより加熱される。第一燃焼室内の廃棄物が加熱され、廃棄物が燃焼し始めると、この廃棄物からは未燃分を含んだ燃焼ガス（以下、「可燃性ガス」という）が発生する。また、合成樹脂製品などの廃棄物は、加熱によって流動状態となるが、このような廃棄物からは流動状態になる過程において、また流動状態となった後も可燃性ガスが発生する。
【００１３】
第一燃焼室で生じた可燃性ガスは、ロストル部を介して第二燃焼室内へ流入し、バーナの近傍，すなわち火炎の根元付近へ流入する。そして、可燃性ガスは、バーナの火炎と混合し、完全燃焼する。この可燃性ガスは、前記のように、燃焼反応が不十分であるため、有害な成分や多量の黒煙が含まれる場合があるが、バーナの火炎の根元付近へ合流させられるので完全燃焼する。そして、完全燃焼した排ガスは、煙道から煙突を介して排出される。
【００１４】
また、第一燃焼室内の廃棄物，とくにロストル部に置いた廃棄物は、燃焼しながら小片に分解し、この小片がロストル部から第二燃焼室内へ落下していく。この廃棄物の小片は、第二燃焼室内で落下しながらバーナの火炎によって完全燃焼するため、灰の残留はほとんど無い。
【００１５】
以上のように、この発明に係る焼却炉においては、第一燃焼室に収容した廃棄物を完全燃焼することができるため、煤，黒煙，可燃性ガスなどの有害燃焼生成物の排出量を低減することができる。
【００１６】
前記第一燃焼室の内側下部は、狭くするのが好ましい。このような形状とすると、第一燃焼室で発生した可燃性ガスをバーナの火炎の形成部分へ向けて流通させることができる。そのため、可燃性ガスと火炎との接触が良好になり、可燃性ガスを完全燃焼させることができる。また、第一燃焼室の内側下部の形状を第二燃焼室へ向けて漸次狭くすると、燃焼中に分解した廃棄物の小片が、第二燃焼室内における火炎の形成部分へ向けて確実に落下する。そのため、廃棄物の小片と火炎との接触が良好になり、廃棄物の小片を完全燃焼させることができる。
【００１７】
前記焼却炉においては、第二燃焼室内におけるロストル部と煙道との間に、突出部を設けることもできる。この突出部は、第一燃焼室からの可燃性ガスが、第二燃焼室の天井部分，すなわち隔壁の下面を伝わってそのまま煙道から排出されるのを防止するため、可燃性ガスと火炎との接触を良好にし、可燃性ガスを完全燃焼させることができる。
【００１８】
前記焼却炉においては、炉床部に突条部を設けることもできる。この突条部は、炉床部の上面の一部を突出させて形成するほか、炉床部を構成する部材とは別の部材を炉床部の上面に設けることで形成する。この突条部は、加熱されて流動状態となった廃棄物や空缶などの容器からこぼれた液体廃棄物をせき止め、炉床部上に滞留させる。したがって、この突条部は、流動状態となった廃棄物や液体廃棄物がロストル部を介して第二燃焼室内へ流下するのを効果的に防止する。このように、炉床部に突条部を設けることにより、ガス化しきれていない廃棄物が第二燃焼室内へ流下するのを防止できるので、第二燃焼室内の燃焼状態が悪化して黒煙が発生することがなくなる。
【００１９】
また、前記のように、炉床部に突条部を設けた構成とすると、炉床部に置く廃棄物のうち、加熱によって流動状態となる廃棄物の量を増やすことができる。すなわち、流動状態の廃棄物は、比較的粘性が高く、水のように簡単には流れない。そのため、突条部を設けなくても、流動状態の廃棄物が僅かであれば炉床部から流下しない。しかし、流動状態の廃棄物の量が多くなるほど、炉床部に広がって炉床部から流下し易くなるため、炉床部に置く廃棄物のうち、加熱によって流動状態となる廃棄物の量を制限する必要がある。そこで、前記のように、炉床部に突条部を設けると、この突条部は、流動状態の廃棄物をせき止め、多量の流動状態の廃棄物を炉床部上に滞留させることができる。したがって、炉床部に置く廃棄物のうち、加熱によって流動状態となる廃棄物の量を増やすことができる。
【００２０】
さらに、前記焼却炉において、第一燃焼室には、空気供給手段，たとえば空気噴出ノズルを設けるのが好ましい。第一燃焼室に空気供給手段を設けると、廃棄物から可燃性ガスが発生するのを促進させたり、また可燃性ガスの発生が終わった廃棄物を効率よく完全燃焼させることができる。
【００２１】
ここで、前記焼却炉において、第一燃焼室に空気供給手段を設けた場合、この空気供給手段から第一燃焼室への空気の供給量とバーナから第二燃焼室への空気の供給量のうち、少なくとも一方を調整しながら廃棄物の焼却を行うことができる。このように、各燃焼室への空気の供給量を調整しながら廃棄物の焼却を行う運転方法では、各燃焼室における廃棄物，廃棄物からの可燃性ガス，バーナからの燃料の燃焼状態に応じて、空気の供給量を適切に調整することができるため、各燃焼室における燃焼状態を良好に保つことができる。
【００２２】
前記運転方法は、詳細には、少なくとも第一焼却工程と第二焼却工程とで廃棄物を焼却する。まず、第一焼却工程は、第一燃焼室において廃棄物の燃焼が始まったときに開始する。第一燃焼室で廃棄物の燃焼が始まると、前記のように、この廃棄物からは可燃性ガスが発生し始め、この可燃性ガスは第二燃焼室でバーナの火炎によって燃焼する。そこで、第一焼却工程では、第一燃焼室において廃棄物の燃焼が緩慢になり、可燃性ガスの発生が促進されるように、第一燃焼室への空気の供給量を調整するとともに、第二燃焼室において可燃性ガスおよびバーナからの燃料が完全燃焼するように、第二燃焼室への空気の供給量を調整する。そして、第一燃焼室で可燃性ガスの発生を促進させ、第二燃焼室へ流入する可燃性ガスを完全燃焼させる。
【００２３】
そして、第一燃焼室において、廃棄物がほぼ燃え尽き、ほぼ炭化した状態となると、この廃棄物は所謂おき火燃焼状態となり、第一燃焼室内の温度が低下し始める。そこで、第一焼却工程を終了し、続いて第二焼却工程を開始する。
【００２４】
前記第二焼却工程では、第一燃焼室への空気の供給量を第一焼却工程よりも増加させるとともに、第二燃焼室への空気の供給量を第一焼却工程よりも減少させる。第二焼却工程において、第一燃焼室への空気の供給量を増加させると、おき火燃焼状態の廃棄物が急速に燃焼し始めるため、廃棄物が短時間で完全燃焼する。また、第二焼却工程においては、廃棄物からの可燃性ガスの量が僅かとなっているか、あるいは無くなっているため、第二燃焼室内では、主にバーナからの燃料が燃焼している状態となる。そこで、第二燃焼室への空気の供給量を減少させることにより、第二燃焼室の温度低下を防止する。
【００２５】
以上のように、前記焼却炉において、第一焼却工程と第二焼却工程とによって廃棄物を焼却するようにすると、廃棄物を短時間で効率よく完全に燃焼させることができる。
【００２６】
このような運転方法において、第一焼却工程の前に予熱工程を行うのが好ましい。この予熱工程では、第一燃焼室への空気の供給量を少なくするか、または供給しないようにするとともに、第二燃焼室への空気の供給量を少なくすると、焼却炉を短時間で充分に予熱することができるため、焼却作業全体に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
ここで、この焼却炉に用いるバーナの燃料としては、通常の液体燃料（灯油，軽油，重油など）や気体燃料（都市ガス，天然ガス，プロパンガス，水素ガスなど）を用いることができるが、廃油やアルコール廃液のような可燃性廃液を使用することもでき、さらにこの可燃性廃液と液体燃料とを混合して使用することもできる。とくに、燃料として可燃性廃液を用いると、前記通常の燃料を消費することなく、可燃性廃液と廃棄物とを同時に焼却することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。ここで、図１は、この発明に係る焼却炉の一実施例の縦断側面を示す説明図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面の説明図であり、図３は、図１のIII−III線に沿う断面の説明図であり、図４は、図１のIV−IV線に沿う断面の説明図であり、図５は、図１の要部を拡大して示す説明図であり、さらに図６は、この発明に係る焼却炉の一実施例における焼却作業時の空気量の調整内容および焼却炉出口の排ガス温度の変化を示す説明図である。
【００２９】
図示する焼却炉１は、主に固形廃棄物を収容する第一燃焼室２を備えており、この第一燃焼室２の下部には、バーナ３を備えた第二燃焼室４を配置してある。前記第一燃焼室２と前記第二燃焼室４との間は、ロストル部５および炉床部６で構成される隔壁７によって区画してある。
【００３０】
前記第一燃焼室２は、その内側下部が、前記第二燃焼室４へ向けて漸次狭くなる形状となっている。すなわち、前記第一燃焼室２の幅方向の下部側壁８，８は、図２に示すように、前記バーナ３の軸線方向に対する幅が、前記第二燃焼室４に近づくほど狭くなっている。前記第一燃焼室２の側面には、廃棄物投入口９を設けてある。また、前記第一燃焼室２内における前記隔壁７の近傍には、空気供給手段として、所定個数の空気噴出ノズル１０，１０，…を配置してある。これらの空気噴出ノズル１０は、前記各下部側壁８に適宜の間隔で配置してある。
【００３１】
前記第二燃焼室４は、その内側上部が、頂部ほどその幅が狭くなる形状となっており、この実施例においては、図２および図３に示すように、前記第二燃焼室４の上方両隅部を曲面形状としている。そして、前記バーナ３は、前記第二燃焼室４の一方の側面（図１の左側の側面）に、ほぼ水平方向に火炎を形成するように配置してある。
【００３２】
前記ロストル部５は、前記バーナ３に近い側に設けられており、前記ロストル部５によって、前記第一燃焼室２と前記第二燃焼室４とが連通している。前記ロストル部５は、この実施例においては、図１および図２に示すように、前記第一燃焼室２の底部，すなわち前記各下部側壁８の下端における前記第二燃焼室４との連通部１２を所定個数の閉鎖部材１１，１１，…によって選択的に塞ぐことによって構成している。すなわち、前記各閉鎖部材１１は、隣り合う各閉鎖部材１１との間に所定の間隔を隔てて、前記各下部側壁８のそれぞれによって支持させてある。したがって、前記各閉鎖部材１１同士の間が、前記第一燃焼室２と前記第二燃焼室４とを連通させる連通口（符号省略）となっている。
【００３３】
ここで、前記各閉鎖部材１１について、詳細に説明すると、前記各閉鎖部材１１は、前記各下部側壁８と密嵌合するように、下方ほどその幅を狭くした形状，すなわち図２に示すように、逆台形形状としてある。
【００３４】
前記炉床部６は、前記バーナ３から遠い側に設けられている。前記炉床部６は、この実施例においては、図１および図３に示すように、前記閉鎖部材１１を所定個数互いに密着させた状態で配置し、前記連通部１２を塞ぐことによって構成している。また、この実施例において、前記炉床部６の上面は、ほぼ平らな形状となっており、したがって前記炉床部６は、所謂平炉床として形成されている。
【００３５】
前記第二燃焼室４における前記バーナ３に対向する側（図１の右側）には、煙道１３を設けてある。この煙道１３は、前記第二燃焼室４の側方にほぼ垂直方向に形成され、前記第一燃焼室２の側壁１４によって前記第一燃焼室２と区画されている。すなわち、前記煙道１３は、前記第二燃焼室４と直接的に連通し、また前記第二燃焼室４および前記ロストル部５を介して前記第一燃焼室２と間接的に連通している。
【００３６】
さらに、前記隔壁７の下面には、前記ロストル部５と前記煙道１３との間に、突出部１５を設けてある。この突出部１５は、この実施例においては、図１および図３に示すように、前記各閉鎖部材１１のうち、前記ロストル部５と前記炉床部６との境界部分に位置する閉鎖部材１１に設けてあり、この閉鎖部材１１の下端を他の閉鎖部材１１よりも下方へ突出させることによって形成している。
【００３７】
また、前記突出部１５の形成位置は、この実施例においては、前記ロストル部５と前記炉床部６との境界部分としているが、この位置に限定されるものではなく、前記ロストル部５と前記煙道１３との間に形成することができる。また、前記突出部１５は、前記隔壁７における前記ロストル部５と前記煙道１３との間の一部分を突出させて形成するほか、前記ロストル部５と前記煙道１３との間の全体を前記ロストル部５の下面より下方へ突出させて形成することもできる。
【００３８】
また、前記突出部１５の前記第二燃焼室４への突出量は、前記ロストル部５からの可燃性ガスが前記隔壁７の下面を伝わって前記煙道１３へ向けてそのまま流通するのを防止できる高さとなっている。さらに、前記突出部１５の突出量は、前記バーナ３からの火炎が直接当たらないように、また火炎の形成を阻害しないように設定されている。一方、前記突出部１５の幅（図３の左右方向の寸法）は、前記と同様、前記ロストル部５からの可燃性ガスが前記隔壁７の下面を伝わって前記煙道１３へ向けてそのまま流通するのを防止することができる幅となっている。この実施例においては、前記突出部１５の幅は、前記連通部１２の幅とほぼ同じとなっている。
【００３９】
さて、前記炉床部６には、加熱によって流動状態となった廃棄物や空缶などの容器からこぼれた液体廃棄物が前記第二燃焼室４へ流下するのを防止するために、突条部１６を設けてある。この突条部１６は、この実施例においては、図５に詳細に示すように、前記炉床部６を構成する前記各閉鎖部材１１のうちの前記ロストル部５側に位置する閉鎖部材１１に一体的に形成してある。そして、前記突条部１６の形成位置は、前記炉床部６の端部，すなわち前記炉床部６と前記ロストル部５との境界部としてある。
【００４０】
さらに、前記突条部１６の幅は、図３および図４に示すように、前記炉床部６の幅，すなわち前記突条部１６を形成する閉鎖部材１１の幅と同じとなっている。また、前記突条部１６の前記炉床部６からの突出高さは、前記炉床部６に置く廃棄物の量，とくに流動状態となる廃棄物や液体廃棄物の量に基づいて、これらの流動状態の廃棄物をせき止めることができるように設定する。このように、前記炉床部６と前記ロストル部５との境界部に前記突条部１６を設けると、前記炉床部６全体に流動状態の廃棄物や液体廃棄物を滞留させることができる。
【００４１】
また、前記突条部１６は、この実施例のように、１条のみならず、複数条設けることもできる。このように前記突条部１６を複数条設ける場合、たとえば前記炉床部６を構成する前記各閉鎖部材１１のそれぞれに形成することもできるし、前記各閉鎖部材１１のうちの適宜の閉鎖部材１１に形成することもできる。
【００４２】
ここで、前記焼却炉１のその他の構成について説明すると、まず前記各空気噴出ノズル１０には、第一空気供給ライン１７を接続してある。また、前記バーナ３には、第二空気供給ライン１８と燃料供給ライン１９とを接続してある。前記第一空気供給ライン１７および前記第二空気供給ライン１８は、空気の供給量がそれぞれ個別に調整可能となっている。前記燃料供給ライン１９は、この実施例では、燃料として、廃油を前記バーナ３へ供給する。
【００４３】
つぎに、前記煙道１３の終端には、排ガスの排出を促進するとともに、冷却を行うためのエゼクタ装置２０を設けてある。このエゼクタ装置２０を介して煙突（図示省略）が接続される。
【００４４】
以下、前記焼却炉１による焼却作業について、図１〜図６を参照しながら説明する。ここで、前記焼却炉１は、予熱工程，第一焼却工程および第二焼却工程をこの順に行って廃棄物を焼却するように運転される。
【００４５】
まず、前記廃棄物投入口９を開き、前記第一燃焼室２内へ廃棄物を収容する。このとき、生ゴミのように水分の多い廃棄物や雑誌などの紙束のような廃棄物は、前記ロストル部５に置き、合成樹脂製品のように加熱によって流動状態となるような廃棄物は、前記炉床部６に置く。また、廃ペンキや廃油などのような液体廃棄物は、空缶などの容器に入れた状態で前記炉床部６に置く。ここで、前記のような液体廃棄物や加熱によって流動状態となるグリースなどのような廃棄物が付着した布などは、加熱により液体廃棄物やグリースなどが流動状態となって分離するため、前記炉床部６に置く。
【００４６】
そして、前記第一空気供給ライン１７から前記各空気噴出ノズル１０へ空気を供給するとともに、前記第二空気供給ライン１８から前記バーナ３へ空気を供給する。このとき、前記各空気噴出ノズル１０から前記第一燃焼室２への空気の供給量は、廃棄物が緩慢に燃焼し、可燃性ガスが発生するのを促進することのできる量とする。この空気の供給量は、所定時間で前記第一燃焼室２内の廃棄物を完全に焼却するときに必要な単位時間当たりの空気の供給量に対し、数分の一から数十分の一程度（たとえば、１／５〜１／５０）の量であり、この実施例においては、１／１０としてある。一方、前記バーナ３から前記第二燃焼室４への空気の供給量は、前記バーナ３へ供給される燃料，すなわち廃油に対してほぼ適正か若干多めの空気比となるように予め設定された量である。
【００４７】
この状態で、前記燃料供給ライン１９から前記バーナ３へ廃油を供給して着火し、予熱工程を開始する。この予熱工程では、まず前記第二燃焼室４が、前記バーナ３による直接的な加熱により、予熱される。この予熱工程では、前記バーナ３からの廃油のみが燃焼している状態であるため、後述する第一焼却工程よりも低空気比の燃焼となり、前記第二燃焼室４の予熱を短時間で行うことができる。
【００４８】
そして、前記第二燃焼室４内において前記バーナ３によって発生した熱は、輻射熱としてまた対流熱として、前記ロストル部５を介して前記第一燃焼室２内へ伝わるため、前記第一燃焼室２も短時間で予熱される。前記第一燃焼室２の予熱により、前記第一燃焼室２内の廃棄物が加熱され、この廃棄物が燃焼し始めると、この廃棄物からは可燃性ガスが発生する。
【００４９】
このとき、前記ロストル部５に、生ゴミのような水分を多く含んだ廃棄物を置いた場合、水分の蒸発が促進されるため、短時間で乾燥し、燃焼し始める。
【００５０】
また、前記炉床部６に合成樹脂製品のような廃棄物を置いた場合、この廃棄物は、加熱されて流動状態となる。このような廃棄物からは流動状態になる過程において、また流動状態となった後も可燃性ガスが発生する。また、この流動状態の廃棄物は、前記突条部１６によってせき止められ、前記炉床部６上に滞留した状態となる。そのため、ガス化しきれていない廃棄物が前記第二燃焼室４内へ流下し、前記第二燃焼室４内で煤や黒煙を生じながら燃焼するのを防止することができる。
【００５１】
以上のようにして、廃棄物の燃焼が始まるが、予熱工程は、廃棄物の燃焼に先立って行われるため、廃棄物が燃焼し始めたときには、前記第一燃焼室２および前記第二燃焼室４の内部や壁面の温度は、この燃焼を維持するのに充分な温度に昇温している。
【００５２】
さて、廃棄物の燃焼が始まると、前記のように、前記第一燃焼室２内への空気の供給量が少ないため、廃棄物は、若干の火炎を伴いながら燃焼し、同時に廃棄物からは可燃性ガスが発生する。この可燃性ガスは、前記ロストル部５を介して前記第二燃焼室４内へ流入し、前記バーナ３の火炎と混合し完全燃焼する。このように、廃棄物やこの廃棄物から発生した可燃性ガスが燃焼し始めると、この燃焼によって空気が消費されて空気比が低下することもあって、前記焼却炉１の出口，すなわち前記煙道１３内における排ガス温度が急激に上昇する（図６参照）。
【００５３】
この排ガス温度の変化は、前記煙道１３に設けた温度検出手段（図示省略）によって検出し、前記煙道１３内の排ガス温度が所定温度，たとえば８００℃に達すると、第一焼却工程を開始する。この第一焼却工程では、前記バーナ３への空気の供給量を増加させる。このとき、前記バーナ３への空気の供給量の増加分は、廃棄物からの可燃性ガスを燃焼させることのできる量である。
【００５４】
この第一焼却工程では、前記のように、前記バーナ３への空気の供給量，すなわち前記第二燃焼室内４への空気の供給量を増加させてあるため、前記第二燃焼室４内の空気比が高くなって、前記第二燃焼室４内における燃焼温度が制限される。そのため、前記煙道１３内における排ガス温度が低く抑えられる。また、前記第二燃焼室４への空気の供給量は、可燃性ガスを燃焼させるのに十分な量としているため、不完全燃焼が生じることはない。
【００５５】
ここで、前記ロストル部５は、前記バーナ３に近い側に設けてあるから、前記第一燃焼室２内の廃棄物から発生する可燃性ガスは、前記バーナ３の火炎の根元部分へ流入する。そのため、可燃性ガスと火炎との接触時間が長くなり、可燃性ガスは完全燃焼する。しかも、前記第一燃焼室２の内側下部を前記第二燃焼室４へ向けて狭めた形状としたので、前記バーナ３の火炎形成領域に可燃性ガスを集中させて流入させることができるため、可燃性ガスは、火炎と確実に接触し、完全燃焼する。
【００５６】
また、この可燃性ガスは、前記ロストル部５を通過後、前記第二燃焼室４の天井部分，すなわち前記隔壁７の下面に沿って前記煙道１３へ向けて流れようとするが、前記突出部１５によって遮られるため、可燃性ガスが完全燃焼しないまま前記煙道１３から排出されるのを防止できる。また、この可燃性ガスは、前記突出部１５によって、その流れが下向きに変えられるため、前記バーナ３の火炎と良好に接触し、完全燃焼する。
【００５７】
前記第一燃焼室２内の廃棄物のうち、前記炉床部６上の廃棄物は、可燃性ガスを生じながらそのまま燃焼していく。一方、前記ロストル部５上の廃棄物は、可燃性ガスを生じながら前記第一燃焼室２内で小片に分解しながら燃焼していく。とくに、生ゴミのような水分を多く含んだ廃棄物は、前記ロストル部５上で加熱されることにより乾燥が早められ、乾燥した部分が小片に分解しながら燃焼していく。そして、このような廃棄物の小片は、前記ロストル部５を介して前記第二燃焼室４内へ落下する間に、前記バーナ３の火炎により完全燃焼する。
【００５８】
このように、前記ロストル部５上の廃棄物が小片に分解すると、廃棄物の表面積が広くなるため、燃焼し易くなり、また前記ロストル部５を介して前記第二燃焼室４内へ落下する際に、前記バーナ３からの火炎によって煽られて、さらに小片に分解されるため、短時間で完全燃焼する。
【００５９】
しかも、前記第一燃焼室２の内側下部の形状を前記第二燃焼室４へ向けて漸次狭くしてあるから、廃棄物の小片の落下を促進して、前記第二燃焼室４へ確実に落下させることができ、さらにこの小片を前記バーナ３の火炎の形成部分へ向けて落下させることができるため、廃棄物の小片と火炎との接触が良好になり、廃棄物の小片を完全燃焼させることができる。そのため、煤，黒煙などが煙突から排出されることも無い。
【００６０】
そして、廃棄物から可燃性ガスが発生しなくなるころには、廃棄物がほぼ燃え尽き、所謂おき火燃焼状態となる。したがって、おき火燃焼状態となるころには、発熱量が不足し、前記第一燃焼室２および前記第二燃焼室４の温度が低下し始める。このおき火燃焼状態となるまでの時間は、第一焼却工程を開始してから一定の時間で見積もることができる。この実施例では、第一焼却工程を開始してからたとえば４０分経過したとき第一焼却工程を終了し、続けて第二焼却工程を開始する。
【００６１】
この第二焼却工程においては、前記各空気噴出ノズル１０への空気の供給量，すなわち前記第一燃焼室２への空気の供給量を増加させるとともに、前記バーナ３への空気の供給量，すなわち前記第二燃焼室４内への空気の供給量を減少させる。このとき、前記第一燃焼室２への空気の供給量は、所定時間で前記第一燃焼室２内の廃棄物を完全に焼却するときに必要な単位時間当たりの空気の供給量に対し、数分の一程度（たとえば、１／２〜１／４）の量であり、第一焼却工程における空気の供給量の数倍の量である。
【００６２】
ここで、第一焼却工程から第二焼却工程へ移行したときの前記第一燃焼室２への空気の供給量の増加分は、予熱工程から第一焼却工程へ移行したときの前記第二燃焼室４への空気の供給量の増加分とほぼ同じになっている。また、第二焼却工程において、前記第二燃焼室４への空気の供給量は、予熱工程における前記第二燃焼室４への空気の供給量とほぼ同じになっている。
【００６３】
さて、この第二焼却工程において、前記第一燃焼室２への空気の供給量を増加させると、おき火燃焼状態の廃棄物は急速に燃焼し始める。また、この第二焼却工程において、前記各空気噴出ノズル１０からの空気は、前記第一燃焼室２内を攪拌するため、廃棄物は、さらに分解して小片となりながら燃焼する。したがって、この第二焼却工程においては、おき火燃焼状態の廃棄物を短時間で完全に燃焼させることができる。
【００６４】
以上のように、前記焼却炉１によれば、前記第一燃焼室２に収容した廃棄物を完全燃焼させることができるため、煤，黒煙，可燃性ガスなどの有害燃焼生成物の排出を低減することができる。また、前記のような第一焼却工程と第二焼却工程によって廃棄物の焼却を行うことにより、複雑な燃焼制御を行うことなく、前記第一燃焼室２および前記第二燃焼室４への空気の供給量の制御のみで、廃棄物を短時間で効率よく完全燃焼させることができ、しかも前記のような有害燃焼生成物の排出を低減することができる。さらに、予熱工程では、前記第二燃焼室４へ供給する空気量を少なくして燃焼させているため、前記第一燃焼室２および前記第二燃焼室４を短時間で十分に予熱することができ、予熱工程の所要時間を短縮できる。
【００６５】
さらに、前記焼却炉１においては、前記炉床部６に前記突条部１６を設けた構成としてあるため、前記炉床部６に置く廃棄物のうち、加熱によって流動状態となる廃棄物の量を増やすことができる。すなわち、流動状態の廃棄物は、比較的粘性が高く、水のように簡単には流れない。そのため、前記炉床部６に前記突条部１６を設けなくても、流動状態の廃棄物が僅かであれば、前記炉床部６から流下しない。しかし、流動状態の廃棄物の量が多くなるほど、前記炉床部６に広がって前記炉床部６から流下し易くなるため、前記炉床部６に置く廃棄物のうち、加熱によって流動状態となる廃棄物の量を制限する必要がある。そこで、前記のように、前記突条部１６を設けると、前記突条部１６は、流動状態の廃棄物をせき止め、多量の流動状態の廃棄物を前記炉床部６上に滞留させることができる。したがって、前記炉床部６に置く廃棄物のうち、加熱によって流動状態となる廃棄物の量を増やすことができる。
【００６６】
しかも、前記焼却炉１において、前記突条部１６は、前記炉床部６と前記ロストル部５との境界部に設けてあるため、前記炉床部６全体に流動状態の廃棄物を滞留させることができる。したがって、前記炉床部６上に滞留させることのできる流動状態の廃棄物の量が多くなるため、前記炉床部６上に置く廃棄物の量をさらに多くできる。
【００６７】
ここで、前記焼却炉１において、前記炉床部６に前記突条部１６を設けることによって流動状態の廃棄物の流下を防止する構成について、この発明に係る焼却炉を船舶用とした場合について説明する。一般に、船舶用焼却炉の場合においては、船舶の揺れにより、前記焼却炉１が傾く場合があるが、前記焼却炉１が傾いた場合、前記突条部１６は、前記炉床部６からガス化しきれていない流動状態の廃棄物をせき止め、前記第二燃焼室４内へ流下するのを防止するため、煤や黒煙の発生が防止できる。とくに、前記のように、前記突条部１６を複数条設けた構成とすると、船舶用焼却炉として一層効果的である。すなわち、前記のように、前記焼却炉１が傾いた場合、前記各突条部１６のそれぞれが流動状態の廃棄物をせき止め、より多くの流動状態の廃棄物を前記炉床部６上に滞留させることができるため、前記第二燃焼室４への流下を防止できる。
【００６８】
以上の説明では、前記隔壁７，前記ロストル部５，前記炉床部６，前記突出部１５および前記突条部１６は、前記第一燃焼室２の底部に前記閉鎖部材１１を選択的に配置することによって構成しているが、これらの全てまたは一部を前記第一燃焼室２や前記第二燃焼室４を形成する際に一体的に構成することもできる。
【００６９】
また、前記焼却炉１による焼却作業において、第二焼却工程の開始は、第一焼却工程を開始してから排ガス温度が所定温度以下となったときとすることもできる。たとえば、第一焼却工程を開始してから排ガス温度が８７０℃以下となったときとする。これは、図６に示すように、前記煙道１３内の排ガス温度は、廃棄物の燃焼が始まると上昇し、ある温度に達した後低下していく点に着目したものである。さらに、第二焼却工程の開始は、第一焼却工程を開始してから所定時間経過後、排ガス温度が所定温度以下となったときとすることもできる。たとえば、第一焼却工程を開始して２０分経過後であって、排ガス温度が８７０℃以下となったときとする。したがって、第一焼却工程や第二焼却工程の開始は、前記煙道１３内の排ガス温度や第一焼却工程の開始からの時間に基づいて行うため、酸素濃度計などのような特殊なセンサを用いる必要がない。
【００７０】
さらに、以上で説明した前記焼却炉１における運転方法では、第一焼却工程終了後直ちに第二焼却工程を行っているが、第一焼却工程の終了を待たずに第二焼却工程を開始することもできる。この場合には、第二焼却工程の開始時期を早める側において行う。たとえば、第一焼却工程をその開始後４０分で終了する場合、第二焼却工程は第一焼却工程を開始してから３５分経過後に開始するように構成する。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る焼却炉によれば、多種多様の廃棄物を短時間で完全に焼却することができ、しかも有害燃焼生成物の排出を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る焼却炉の一実施例の縦断側面を示す説明図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面の説明図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面の説明図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面の説明図である。
【図５】図１の要部を拡大して示す説明図である。
【図６】この発明に係る焼却炉の一実施例における焼却作業時の空気量の調整内容および焼却炉出口の排ガス温度の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
２第一燃焼室
３バーナ
４第二燃焼室
５ロストル部
６炉床部
７隔壁
１３煙道
１５突出部
１６突条部

Claims

廃棄物を収容する第一燃焼室２と、この第一燃焼室２の下方に配置された第二燃焼室４と、この第二燃焼室４と連通する煙道１３とを備え、前記第一燃焼室２と前記第二燃焼室４とを区画する隔壁７を種類の異なる廃棄物を置くためのロストル部５および炉床部６で構成するとともに、前記ロストル部５を前記第二燃焼室４のバーナ３に近い側に設け、前記炉床部６を前記バーナ３から遠い側に設けたことを特徴とする焼却炉。
前記第一燃焼室２の内側下部を狭めたことを特徴とする請求項１に記載の焼却炉。
前記第二燃焼室４内において、前記ロストル部５と前記煙道１３との間に突出部１５を設けたことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の焼却炉。
前記炉床部６に突条部１６を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼却炉。