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JP2005180881A - Waste treatment device - Google Patents

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JP2005180881A
JP2005180881A JP2003426326A JP2003426326A JP2005180881A JP 2005180881 A JP2005180881 A JP 2005180881A JP 2003426326 A JP2003426326 A JP 2003426326A JP 2003426326 A JP2003426326 A JP 2003426326A JP 2005180881 A JP2005180881 A JP 2005180881A
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exhaust gas
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Masaru Futamura
勝 二村
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste treatment device with high treatment efficiency and high combustion temperature capable of melting also a non-inflammable matter to reduce the incineration residue while remarkably reducing harmful substances in exhaust gas. <P>SOLUTION: This treatment device for waste or the like comprises a preheating chamber 1 for preheating an object to be treated and a high-temperature chamber 2 for burning/melting the preheated object. A burner 10 for burning a mixed gas of hydrogen and oxygen obtained by electrolysis of water and an emulsified fuel is set in the high-temperature chamber, and the preheating of the object within the preheating chamber is performed with a combustion exhaust gas generated in the high-temperature chamber. This device comprises a mechanism for circulating and using the combustion exhaust gas generated in the high-temperature chamber as a part of combustion air for the emulsified fuel, and an electrolytic device of water for generating the mixed gas of hydrogen and oxygen and a device for emulsifying the fuel are desirably attached thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種の廃棄物を効率的に焼却し、かつ燃焼残滓や廃棄物中に混入している金属、ガラス等の非燃物を溶融させて無害化する装置に関する。この装置によれば、PCBのような有害物質で汚染された廃棄物も容易に無害化され、燃焼排ガス中のNOxその他の有害物質も著しく低減する。   The present invention relates to an apparatus for efficiently incinerating various types of wastes and melting and detoxifying non-combustible materials such as combustion residues and metals and glass mixed in the wastes. According to this apparatus, waste contaminated with harmful substances such as PCB can be easily detoxified, and NOx and other harmful substances in the combustion exhaust gas can be significantly reduced.

近年、産業廃棄物および生ゴミ等の生活廃棄物の処理が大きな問題になっている。なかでも、PCBで汚染された廃棄物は、処理方法が適切でないと処理後の残滓にもこれが残って二次汚染の原因になる。また、焼却処理の場合には、排ガス中にNOxやダイオキシンのような有害物質が含まれることがあり、これらを低減することも重要な課題である。   In recent years, the treatment of domestic waste such as industrial waste and garbage has become a big problem. Among them, the waste contaminated with PCB remains in the residue after the treatment if the treatment method is not appropriate, which causes secondary contamination. In the case of incineration, harmful substances such as NOx and dioxin may be contained in the exhaust gas, and reducing them is also an important issue.

可燃性の廃棄物については焼却処理が一般的であるが、その場合は、焼却後の残滓(焼却灰)の処分という新たな問題が生じる。残滓が多くなると埋め立て地の確保が難しいので、残滓の発生量を減らすとともにそれを有効利用できる形態にすることが望ましい。さらに、廃棄物の収集、輸送のコストを下げようとすれば、処理設備は廃棄物の発生源に近い場所に置く必要がある。従って、小型で効率の良い設備が望まれる。   Combustible waste is generally incinerated, but in that case, a new problem arises of disposal of residue (incinerated ash) after incineration. Since it is difficult to secure a landfill if there is a large amount of residue, it is desirable to reduce the amount of residue generated and make it available for effective use. Furthermore, if it is intended to reduce the cost of collecting and transporting waste, it is necessary to place the treatment equipment close to the source of waste. Therefore, a small and efficient facility is desired.

既存の廃棄物焼却設備としは、重油等を燃焼させるバーナーを備えた炉に廃棄物を投入し、これを燃焼させる形式のものが多い。このような炉では、事前に可燃性の物質と金属やガラス類のような非燃性のものを分別する必要がある。その分別を完全に行うのは困難なので、いきおい炉内には非燃性のものも投入されてしまい、燃焼残滓にはこれらが混入してくる。かかる状況下では、燃焼残滓の量が増えるだけでなく、残滓の有効利用にも支障がでる。   As existing waste incineration facilities, there are many types in which waste is put into a furnace equipped with a burner for burning heavy oil and the like and burned. In such a furnace, it is necessary to separate a flammable substance and a nonflammable material such as metal or glass in advance. Since it is difficult to complete the separation, non-flammable materials are also put into the lively furnace, and these are mixed into the combustion residue. Under such circumstances, not only does the amount of combustion residue increase, but it also hinders effective utilization of the residue.

また、一般の焼却炉では、排ガス中にダイオキシンやNOxといった有害物質が含まれることがあり、これらの発生を防ぐために、燃焼温度の調整や投入する廃棄物の種類を限定するなどの配慮が必要である。   Also, in general incinerators, harmful substances such as dioxins and NOx may be contained in exhaust gas, and in order to prevent these occurrences, considerations such as adjusting the combustion temperature and limiting the type of waste to be introduced are necessary. It is.

本発明の目的は、処理の効率が高く、かつ燃焼温度を高くして非燃物をも溶融させて焼却残滓の量を減らすことが可能で、しかも、排ガス中の有害物質が著しく少ない廃棄物の処理装置を提供することにある。   The object of the present invention is to reduce the amount of incineration residue by increasing the treatment efficiency and increasing the combustion temperature to melt non-combustibles, and with extremely little harmful substances in the exhaust gas. It is in providing a processing apparatus.

本発明は、水の電気分解によって得られる水素と酸素の混合ガスを燃焼させた火炎に、エマルジョン化された燃料を吹き込めば、きわめて効率的に高温の火炎が得られ、非燃物を含む燃焼残滓をも溶融させることができるという知見を基にしてなされた。   In the present invention, if an emulsified fuel is blown into a flame obtained by burning a mixed gas of hydrogen and oxygen obtained by electrolysis of water, a high-temperature flame can be obtained very efficiently, and combustion including non-flammable substances It was made based on the knowledge that the residue can be melted.

本発明の廃棄物等の処理装置は、下記(1)の処理装置である。   The waste processing apparatus of the present invention is the following processing apparatus (1).

(1) 被処理物の予熱室と、予熱後の被処理物を燃焼・溶融させる高温室とを備える廃棄物等の処理装置であって、上記高温室には水の電気分解によって得られた水素と酸素の混合ガスおよびエマルジョン化された燃料を燃焼させるバーナーが設置されており、上記予熱室内での被処理物の予熱は高温室で発生した燃焼排ガスによって行われることを特徴とする廃棄物等の処理装置。   (1) A waste treatment apparatus including a preheating chamber for a workpiece and a high temperature chamber for burning and melting the preheated workpiece. The high temperature chamber is obtained by electrolysis of water. A waste which is provided with a burner for burning a mixed gas of hydrogen and oxygen and an emulsified fuel, and the preheating of the object to be processed in the preheating chamber is performed by combustion exhaust gas generated in the high temperature chamber Etc. Processing equipment.

上記の処理装置は、高温室で発生した燃焼排ガスを循環してエマルジョン化された燃料の燃焼空気の一部として使用する機構を備えるのが望ましい。また、上記の装置には、バーナーに供給する水素と酸素の混合ガスを生成させる水の電気分解装置および燃料をエマルジョン化する装置が併設されていることが望ましい。   The processing apparatus preferably includes a mechanism that circulates the combustion exhaust gas generated in the high temperature chamber and uses it as part of the combustion air of the emulsified fuel. Moreover, it is desirable that the above apparatus is additionally provided with a water electrolysis apparatus for generating a mixed gas of hydrogen and oxygen supplied to the burner and an apparatus for emulsifying the fuel.

上記のバーナーは、水を電気分解して得た水素と酸素の混合ガス(以下「電解水素・酸素ガス」という。)を燃焼させ、その火炎の中に液体燃料と水とを主成分とするエマルジョン燃料を吹き込んで燃焼させるバーナーである。   The above burner burns a mixed gas of hydrogen and oxygen obtained by electrolyzing water (hereinafter referred to as “electrolytic hydrogen / oxygen gas”), and the liquid fuel and water are the main components in the flame. It is a burner that blows and burns emulsion fuel.

発明を実施する最良の形態Best Mode for Carrying Out the Invention

以下、図面に示す具体例によって本発明の装置を説明する。   Hereinafter, the device of the present invention will be described with reference to specific examples shown in the drawings.

図1と図2は、本発明装置の一例を示す図である。図1は装置の中心の垂直断面図、図2は図1のA−A水平断面図である。   1 and 2 are diagrams showing an example of the device of the present invention. 1 is a vertical sectional view of the center of the apparatus, and FIG. 2 is a horizontal sectional view taken along line AA of FIG.

図1に示すように、この装置は予熱室1と高温室2を有する。装置の一端(図の右端)には被処理物(廃棄物)を装入するためのホッパー3があり、そこから落とし込まれた被処理物はプッシャー4によって押し込まれて、予熱室1を経て高温室2内に送り込まれる。   As shown in FIG. 1, this apparatus has a preheating chamber 1 and a high temperature chamber 2. At one end of the apparatus (the right end in the figure), there is a hopper 3 for charging an object to be processed (waste). The object to be processed dropped from the hopper 3 is pushed by the pusher 4 and passes through the preheating chamber 1. It is sent into the high greenhouse 2.

図示の装置では、予熱室1の上部に高温室2で発生した排ガスの通路5があって、上昇管5-1から上がってくる排ガスをバーナー10に導く。通路5の右端にはブロワー5-2があって、これは外気を吹き込んで上昇管5-1から上がってくる燃焼排ガスの左方への循環を助け、また、燃焼排ガスに空気を補給するために使用される。   In the illustrated apparatus, there is a passage 5 for the exhaust gas generated in the high temperature chamber 2 above the preheating chamber 1, and the exhaust gas rising from the riser pipe 5-1 is guided to the burner 10. There is a blower 5-2 at the right end of the passage 5, which helps to circulate the combustion exhaust gas left from the ascending pipe 5-1 by blowing in outside air, and to supply air to the combustion exhaust gas. Used for.

高温室2で発生した排ガスの一部は、通路7を経て二次燃焼装置8に到る。ここでは、排ガス中の可燃性ガスを燃焼させる。その燃焼排ガスは、サイクロン9、要すればさらにスクラバー等で除塵された後に大気中に放出される。後述するように、この排ガスには、有害物質はほとんど含まれていない。   Part of the exhaust gas generated in the high greenhouse 2 reaches the secondary combustion device 8 through the passage 7. Here, the combustible gas in the exhaust gas is burned. The combustion exhaust gas is discharged into the atmosphere after being dust-removed by a cyclone 9 and, if necessary, a scrubber or the like. As will be described later, this exhaust gas contains almost no harmful substances.

二次燃焼装置8には、例えば蒸気発生管等を設けておいて、燃焼熱を蒸気の形で回収してもよい。また、バーナーに吹き込む燃焼空気の予熱をここで行ってもよい。   The secondary combustion device 8 may be provided with, for example, a steam generation pipe or the like, and the combustion heat may be recovered in the form of steam. Also, preheating of the combustion air blown into the burner may be performed here.

高温室2で発生した排ガスの大部分は、上記のようにして通路5からバーナー10へ送られるが、ごく一部は予熱室1から被処理物装入通路6を経て右方にも流れる。このガスは、予熱室内を左方に移動する被処理物を加熱し、ホッパー3を経て大気中に放出されるが、その量はごくわずかである。   Most of the exhaust gas generated in the high greenhouse 2 is sent from the passage 5 to the burner 10 as described above, but a small part also flows to the right side from the preheating chamber 1 through the workpiece charging passage 6. This gas heats the object to be moved to the left in the preheating chamber, and is released into the atmosphere through the hopper 3, but the amount thereof is very small.

高温室2にはバーナー10が設置されている。このバーナー10は、次に述べる特殊な燃焼を可能にする形式のものである。被処理物中の可燃物は、高温室2内で完全に燃焼する。その上、燃焼残滓(灰)および被処理物中に混入している金属類やガラス、セラミックス等の非燃物は、溶融してスラグ状になる。   A burner 10 is installed in the high greenhouse 2. This burner 10 is of a type that enables the special combustion described below. The combustible material in the object to be processed is completely burned in the high temperature chamber 2. In addition, non-combustible materials such as combustion residues (ash) and metals, glass, ceramics and the like mixed in the object to be processed are melted to form a slag.

図3は、バーナーの燃焼状態を説明するための概念図である。バーナー10(破線で囲ったもの)には水素・酸素発生装置11から水素と酸素の混合ガスが供給され、タンク12からエマルジョン燃料が供給される。水素・酸素発生装置は、水を電気分解してこれらのガスを生成させる装置である。水素・酸素発生装置は、本発明装置に併設されているのが望ましいが、別の場所で作られた電解水素・酸素をタンクに収容して使用してもよい。   FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the combustion state of the burner. A burner 10 (enclosed by a broken line) is supplied with a mixed gas of hydrogen and oxygen from a hydrogen / oxygen generator 11 and with emulsion fuel from a tank 12. The hydrogen / oxygen generator is an apparatus that generates water by electrolyzing water. The hydrogen / oxygen generator is preferably provided in the apparatus of the present invention, but electrolytic hydrogen / oxygen produced in another place may be accommodated in a tank and used.

図4は、バーナー10の構造を示す図で、(a)は横断面図、(b)は燃料供給筒の断面図((a)図のA−A断面図)である。図(a)に示すように、バーナー10は、耐火物12の中心部に燃料供給筒11を備える。燃料供給筒の先端側には耐火物13で囲われた燃焼室14がある。耐火物12には、多数の燃焼空気の吸引孔15が円周方向に配置されている。   4A and 4B are diagrams showing the structure of the burner 10, in which FIG. 4A is a cross-sectional view, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a fuel supply cylinder (A-A cross-sectional view in FIG. 4A). As shown in FIG. 1 (a), the burner 10 includes a fuel supply cylinder 11 at the center of the refractory 12. There is a combustion chamber 14 surrounded by a refractory 13 at the front end side of the fuel supply cylinder. A number of suction holes 15 for combustion air are arranged in the refractory 12 in the circumferential direction.

図4の(b)に示すように、燃料供給筒11は、耐火物の管で、その管壁には電解水素・酸素ガスを吹き出す多数のノズル11-1が円周方向に配置されており、中央にはエマルジョン燃料を吹き出すノズル11-2がある。なお、ノズル11-1は、図3に示すように火炎が一点に集中するように燃料供給筒の中心軸に向けて幾分傾けておく。   As shown in FIG. 4B, the fuel supply cylinder 11 is a refractory pipe, and a number of nozzles 11-1 for blowing out electrolytic hydrogen / oxygen gas are arranged in the circumferential direction on the pipe wall. In the center, there is a nozzle 11-2 for blowing emulsion fuel. Note that the nozzle 11-1 is slightly inclined toward the central axis of the fuel supply cylinder so that the flame is concentrated at one point as shown in FIG.

上記のような構造のバーナーによって、まず電解水素・酸素ガスを噴射して着火すれば、その火炎温度は2000℃から3500℃の高温になる。電解水素・酸素ガスを用いると、下記のような利点がある。   If the burner having the above structure is first ignited by injecting electrolytic hydrogen / oxygen gas, the flame temperature becomes as high as 2000 ° C to 3500 ° C. Use of electrolytic hydrogen / oxygen gas has the following advantages.

電解水素・酸素ガスは、水素と酸素の混合ガスで、2H+Oの組成である。なお、1リットルの水の電気分解によって約2mの電解水素・酸素ガスが得られる。電解水素・酸素ガスを燃焼させるのには空気を必要とせず、燃焼によって生成するのは水(HO)だけである。そして、その単位体積当たりの発熱量は大きく、火炎の最高温度は3500℃に達する。ちなみに、1m当たりの燃焼発熱量は、天然ガスで約9,800Kcal、LPGガスで約12,000Kcalであるのに対して、電解水素・酸素ガスではおよそ18,000Kcalである。そして、電解水素・酸素ガスの燃焼生成物は水だけであるから、NOxやCOの生成はまったくない。 The electrolytic hydrogen / oxygen gas is a mixed gas of hydrogen and oxygen and has a composition of 2H + O. In addition, about 2 m 3 of electrolytic hydrogen / oxygen gas is obtained by electrolysis of 1 liter of water. Air is not required to burn the electrolytic hydrogen / oxygen gas, and only water (H 2 O) is generated by combustion. And the calorific value per unit volume is large, and the maximum temperature of the flame reaches 3500 ° C. Incidentally, the calorific value per 1 m 3 is about 9,800 Kcal for natural gas and about 12,000 Kcal for LPG gas, but about 18,000 Kcal for electrolytic hydrogen / oxygen gas. Since the combustion product of electrolytic hydrogen / oxygen gas is only water, NOx and CO 2 are not generated at all.

例えばLPGのような化石燃料は、その燃焼時には酸素を取り込もうとして火炎が急激に拡散し、一種の爆発現象を起こす。しかし、電解水素・酸素ガスの燃焼には、外部からの酸素の補給を要しないから、爆発の危険はない。ただし、火炎は図3に示すように、細く長いものとなる。   For example, a fossil fuel such as LPG causes a kind of explosion phenomenon due to a rapid diffusion of a flame in an attempt to take in oxygen during combustion. However, combustion of electrolytic hydrogen / oxygen gas does not require an external supply of oxygen, so there is no danger of explosion. However, the flame is thin and long as shown in FIG.

上記のとおり電解水素・酸素ガスの燃焼で生じる火炎は、高温であるが、細い。従って、局部的な加熱には適するが、高温室内を被処理物を燃焼、溶融させるに足りる高温にするには、火炎を拡散させ、かつ総熱量を大きくしなければならない。そこで、エマルジョン燃料の燃焼を併用するのである。   As described above, the flame generated by the combustion of electrolytic hydrogen / oxygen gas is hot but thin. Therefore, although it is suitable for local heating, in order to obtain a high temperature sufficient to burn and melt the object to be processed in the high temperature chamber, it is necessary to diffuse the flame and increase the total heat quantity. Therefore, the combustion of emulsion fuel is used in combination.

エマルジョン燃料は、図3に示すように、燃焼筒11の中心にあるノズル11-2から電解水素・酸素ガスの燃焼火炎の中に吹き込まれる。そして、燃焼空気供給孔15から供給される空気によって燃焼する。その火炎温度は、水素・酸素ガスの火炎温度よりも低いが、水素・酸素混合ガスの燃焼と相まって、1300〜1800℃に達し、かつ高温室2の中で大きく広がる。エマルジョン燃料の吹込み量は、処理する廃棄物等の量から必要とされる総熱量に応じて選定する。   As shown in FIG. 3, the emulsion fuel is blown into a combustion flame of electrolytic hydrogen / oxygen gas from a nozzle 11-2 at the center of the combustion cylinder 11. Then, it is burned by the air supplied from the combustion air supply hole 15. Although the flame temperature is lower than the flame temperature of hydrogen / oxygen gas, the flame temperature reaches 1300 to 1800 ° C. in combination with the combustion of the hydrogen / oxygen mixed gas, and widens in the high temperature chamber 2. The amount of emulsion fuel injected is selected according to the total amount of heat required from the amount of waste to be treated.

エマルジョン燃料は、軽油等の液体燃料と水とで製造する。これらを高速回転翼を備えたミキサーに入れて攪拌することによってエマルジョン化する。このとき少量の乳化剤を添加するのが望ましいが、攪拌の条件次第では乳化剤は不必要である。液体燃料と水との混合比は、体積比で燃料1に対して水が0.7〜1.2の比率とするのが望ましい。液体燃料としては使用済みの機械油(いわゆる廃油)や使用ずみの食用油等も使用できる。なお、メタノールやエタノールを補助的に加えると火炎温度をいっそう高めることができる。   Emulsion fuel is produced with liquid fuel such as light oil and water. These are emulsified by being stirred in a mixer equipped with high-speed rotary blades. At this time, it is desirable to add a small amount of an emulsifier, but an emulsifier is unnecessary depending on the conditions of stirring. The mixing ratio of the liquid fuel and water is desirably a ratio of 0.7 to 1.2 with respect to the fuel 1 in volume ratio. As the liquid fuel, used machine oil (so-called waste oil) or used cooking oil can be used. In addition, the flame temperature can be further increased by supplementarily adding methanol or ethanol.

上記のエマルジョン化する装置も本発明装置に併設しておくことが望ましいが、別の場所で製造したエマルジョン燃料を搬送、保管して使用してもよい。   The above-mentioned emulsifying device is also desirably provided in the apparatus of the present invention, but the emulsion fuel produced in another place may be transported, stored and used.

本発明装置においてエマルジョン燃料を使用する利点は次のとおりである。   The advantages of using the emulsion fuel in the apparatus of the present invention are as follows.

図5の(A)は、エマルジョン燃料の燃焼形態、(B)は、通常の燃料(油)の燃焼形態をそれぞれ模式的に示した図である。エマルジョン燃料は、図5(A)の(a)に示すように、微細な水の粒子16を核としてその外面を燃料(油)17が被覆した無数の粒子からなる。これが水素・酸素ガスが燃焼した高温の火炎の中に入ると、核になっていた水の爆発的な気化作用によって、(c)に示すように更に超微細の粒子に分かれて燃焼する。その結果、油は(d)に示すように完全に燃焼し、かつ火炎は大きく広がる。   (A) of FIG. 5 is the figure which showed typically the combustion form of the emulsion fuel, and (B) each showed the combustion form of the normal fuel (oil). As shown in (a) of FIG. 5A, the emulsion fuel is composed of countless particles having fine water particles 16 as nuclei and the outer surface of which is coated with fuel (oil) 17. When this enters a high-temperature flame in which hydrogen / oxygen gas is burned, it is divided into ultrafine particles and burned, as shown in (c), due to the explosive vaporization of the water that was the core. As a result, the oil burns completely as shown in (d), and the flame spreads greatly.

一方、エマルジョン化していない通常の燃料(油)は、油の粒子18がそのままの状態で燃焼するので、図5(B)の(d)に示すように、粒子の中心部は燃えきれずに炭素の粒子(煤)として残ってしまう。従って、燃焼効率が悪く、排ガス中には煤が混じる。   On the other hand, normal fuel (oil) that has not been emulsified burns with the oil particles 18 intact, so that the center of the particles cannot be burned as shown in FIG. 5 (B) (d). It remains as carbon particles (煤). Therefore, combustion efficiency is poor and soot is mixed in the exhaust gas.

上記の理由で、エマルジョン燃料を使用すれば、高い燃焼効率で高温の火炎が得られるのである。前記のように、バーナー10には燃焼用空気供給孔15から空気が供給される。その燃焼用空気の一部として、前記のように通路5から送られてくる燃焼排ガスを使用する。なお、燃焼用空気供給孔15からは、循環された排ガスが供給されるが、これに加えて燃焼用空気も供給される。その空気は前記の二次燃焼室8等において、予熱されていることが望ましい。   For the above reasons, if emulsion fuel is used, a high-temperature flame can be obtained with high combustion efficiency. As described above, air is supplied to the burner 10 from the combustion air supply hole 15. As a part of the combustion air, the combustion exhaust gas sent from the passage 5 as described above is used. Note that the exhaust gas that has been circulated is supplied from the combustion air supply hole 15, but in addition to this, combustion air is also supplied. The air is preferably preheated in the secondary combustion chamber 8 or the like.

この排ガスと外部から供給する空気の吹込み量は、それらの中の酸素がエマルジョン燃料を燃焼させるのに必要な量以下になるように調整するのが望ましい。そのようにすれば、排ガス中には余剰の酸素がなくなるので、NOxの生成はほとんどなくなる。一方、高温室2内の温度は前記のようにきわめて高温であるから、被処理物中にPCB汚染物があっても容易に分解され、またダイオキシンの発生もない。   It is desirable to adjust the blow-in amount of the exhaust gas and the air supplied from the outside so that the oxygen in the exhaust gas becomes less than the amount necessary for burning the emulsion fuel. By doing so, there is almost no generation of NOx because there is no excess oxygen in the exhaust gas. On the other hand, since the temperature in the high temperature chamber 2 is extremely high as described above, even if there is PCB contamination in the object to be processed, it is easily decomposed and no dioxin is generated.

図1および図2に示した高温室2の中では、上記のバーナー10からの高温の火炎によって被処理物中の可燃性物質が燃焼するだけでなく、燃焼残滓およびその中に混入している金属やガラス等も溶融する。この溶融物は、溶融室の底部に設けた排滓口2-1から排出され、冷却、粉砕等の処理が施される。このようにして得られたもの、即ち、廃棄物処理の副生成物は、一般の焼却炉から出る燃焼残滓(灰)と比較して著しく減容されている。従って、埋め立て処分するにしても有利である。また、一旦溶融されているので、水や空気等に触れても安定で変質することがない。従って、コンクリートの骨材や道路の舗装材料等として使用しても、二次公害を招くことがない。   In the high-temperature chamber 2 shown in FIG. 1 and FIG. 2, not only the combustible material in the workpiece is burned by the high-temperature flame from the burner 10 but also the combustion residue and the mixture. Metals and glass are also melted. This melt is discharged from a discharge port 2-1 provided at the bottom of the melting chamber, and is subjected to processes such as cooling and pulverization. The product thus obtained, that is, the waste treatment by-product, is significantly reduced in volume as compared with the combustion residue (ash) from a general incinerator. Therefore, it is advantageous even if landfilled. In addition, since it is once melted, it is stable and does not deteriorate even when it touches water or air. Therefore, even if it is used as a concrete aggregate or a road paving material, secondary pollution is not caused.

図1および図2に示した装置には、2基のバーナー10が設置されているが、その数は更に増やすこともできる。バーナーの能力や数は、装置の処理容量に応じて変更すればよい。   The apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is provided with two burners 10, but the number can be increased further. What is necessary is just to change the capability and number of a burner according to the processing capacity of an apparatus.

電解水素・酸素の最高燃焼温度は3,500℃にも達するが、それは火炎の中心部だけである。また、この火炎にエマルジョン燃料を吹き込んで燃焼させた火炎の最高温度は約1,800℃になるが、火炎の周辺部ではそれより低い。従って、高温室の内部は一般の燃焼炉等で用いられる耐火物で構築しておけばよい。また、例えば注気孔2-2から高温室の炉壁保護用の空気を吹き込んでもよい。高温室2内の火炎は旋回しているので、この空気は室内の壁面に沿って流動して一種の断熱材となり、壁面の過熱を防止する。なお、装置の外側は鉄皮で覆い、水冷機構を併設してもよい。   The maximum combustion temperature of electrolytic hydrogen and oxygen reaches 3,500 ° C, but only at the center of the flame. In addition, the maximum temperature of the flame that is burned by injecting emulsion fuel into this flame is about 1,800 ° C, but it is lower at the periphery of the flame. Therefore, the inside of the high temperature chamber may be constructed with a refractory used in a general combustion furnace or the like. Further, for example, air for protecting the furnace wall of the high temperature chamber may be blown from the air inlet hole 2-2. Since the flame in the high greenhouse 2 is swirling, this air flows along the wall surface in the room to become a kind of heat insulating material, and prevents the wall surface from overheating. Note that the outside of the apparatus may be covered with an iron skin and a water cooling mechanism may be provided.

本発明の装置の運転は、連続的に行ってもよく、被処理物(廃棄物)がある程度蓄積されるのを待って断続的に行ってもよい。前記のとおり、本発明装置ではきわめて高い温度での燃焼が行われるので、処理の効率が高い。従って、比較的小型の装置であっても多量の廃棄物を処理することができる。   The operation of the apparatus of the present invention may be performed continuously, or may be performed intermittently after waiting for accumulation of the object to be processed (waste) to some extent. As described above, in the apparatus of the present invention, combustion is performed at a very high temperature, so that the processing efficiency is high. Therefore, a large amount of waste can be processed even with a relatively small apparatus.

以上、本発明の望ましい態様を説明した。本発明装置は図示した横型だけでなく、上方から被処理物を投入して、下端の高温室で燃焼、溶融を行う縦型の装置とすることもできる。いずれの場合にも高温室には前述の特殊なバーナーを設置し、電解水素・酸素ガスとエマルジョン燃料を燃焼させる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. The apparatus of the present invention is not limited to the illustrated horizontal type, and can be a vertical type apparatus in which an object to be processed is introduced from above and burned and melted in a high temperature chamber at the lower end. In either case, the above-mentioned special burner is installed in the high temperature chamber to burn electrolytic hydrogen / oxygen gas and emulsion fuel.

本発明の装置は、処理量に応じてその規模(能力)を調整できるが、比較的小型な装置でも廃棄物を効率よく処理することができる。しかも、排出ガスは、例えばNOxの含有量が20ppmというようにクリーンで無害であり、また、処理残滓も少量で、かつ有害物を含まない。従って、本発明装置は、都市近郊や工場内など、廃棄物の発生場所に近いところにも設置することができる。その上、燃焼効率が高いので、運転コストも低廉である。   Although the scale (capability) of the apparatus of the present invention can be adjusted according to the processing amount, waste can be efficiently processed even with a relatively small apparatus. Moreover, the exhaust gas is clean and harmless, for example, the NOx content is 20 ppm, and the processing residue is small and does not contain harmful substances. Therefore, the device of the present invention can be installed near a place where waste is generated, such as in the suburbs of a city or in a factory. Moreover, since the combustion efficiency is high, the operation cost is also low.

この装置によれば、廃棄物をことさら分別することなく焼却することが可能である。また、排水処理装置に残る汚泥や汚染された土壌の処理にも使用でき、一般の焼却炉から出てくる燃焼残滓(灰)を溶融させて減容、無害化するのにも利用できる。   According to this apparatus, it is possible to incinerate waste without further separation. It can also be used to treat sludge remaining in wastewater treatment equipment and contaminated soil, and can also be used to reduce the volume and detoxify the combustion residue (ash) coming out of a general incinerator.

本発明装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of this invention apparatus. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 本発明装置に用いるバーナーによる燃焼形態を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the combustion form by the burner used for this invention apparatus. 本発明装置に用いるバーナーの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the burner used for this invention apparatus. エマルジョン燃料と通常燃料の燃焼原理を説明する図である。It is a figure explaining the combustion principle of emulsion fuel and normal fuel.

符号の説明Explanation of symbols

1:予熱室、 2:高温室、 3:ホッパー、 4:プッシャー、 5:排ガス通路、
6:被処理物装入通路、 7:排ガス通路、 8:二次燃焼室、
9:サイクロン式脱塵機、10:バーナー
1: Preheating chamber, 2: High temperature chamber, 3: Hopper, 4: Pusher, 5: Exhaust gas passage,
6: processing object charging passage, 7: exhaust gas passage, 8: secondary combustion chamber,
9: Cyclone dust remover, 10: Burner

Claims (3)

被処理物の予熱室と、予熱後の被処理物を燃焼・溶融させる高温室とを備える廃棄物の処理装置であって、上記高温室には水の電気分解によって得られた水素と酸素の混合ガスおよびエマルジョン化された燃料を燃焼させるバーナーが設置されており、上記予熱室内での被処理物の予熱は、高温燃焼室で発生した燃焼排ガスによって行われることを特徴とする廃棄物の処理装置。   A waste treatment apparatus comprising a preheating chamber for a workpiece and a high temperature chamber for burning and melting the preheated workpiece, wherein the high temperature chamber contains hydrogen and oxygen obtained by electrolysis of water. A burner for burning a mixed gas and an emulsified fuel is installed, and the pretreatment of the object to be treated in the preheating chamber is performed by combustion exhaust gas generated in the high temperature combustion chamber. apparatus. 高温室で発生した排ガスをバーナーに導く通路を有する請求項1に記載の廃棄物の処理装置。   The waste treatment apparatus according to claim 1, further comprising a passage for guiding exhaust gas generated in a high greenhouse to a burner. バーナーに供給する水素と酸素の混合ガスを生成させる水の電気分解装置および燃料をエマルジョン化する装置を併設した請求項1または2に記載の廃棄物の処理装置。
The waste treatment apparatus according to claim 1 or 2, further comprising an electrolysis apparatus for water for generating a mixed gas of hydrogen and oxygen supplied to the burner and an apparatus for emulsifying the fuel.
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