特開 2015-194308 焼却処理設備及び焼却処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-194308(P2015-194308A)

(43)【公開日】2015年11月5日

(54)【発明の名称】焼却処理設備及び焼却処理方法

(51)【国際特許分類】

   F23L 17/00 20060101AFI20151009BHJP

   F23L 15/00 20060101ALI20151009BHJP

   F23G 5/04 20060101ALI20151009BHJP

   F23G 7/00 20060101ALI20151009BHJP

【ＦＩ】

   F23L17/00 601K

   F23L15/00 AZAB

   F23G5/04 D

   F23L15/00 Z

   F23G7/00 104A

   F23L17/00 601C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-72776(P2014-72776)

(22)【出願日】2014年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107478

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 薫

(72)【発明者】

【氏名】野邑 尚史

(72)【発明者】

【氏名】野島 智之

(72)【発明者】

【氏名】横田 修

(72)【発明者】

【氏名】村木 謙吾

(72)【発明者】

【氏名】堀井 孝浩

(72)【発明者】

【氏名】古北 克

【テーマコード（参考）】

3K023

3K065

3K161

【Ｆターム（参考）】

3K023QA11

3K023QB01

3K023QC08

3K065AA11

3K065AB01

3K065AC02

3K065AC17

3K065BA04

3K065BA06

3K065CA11

3K161AA40

3K161CA01

3K161DA52

3K161EA32

3K161EA41

3K161HA90

(57)【要約】

【課題】大きな電力を消費する誘引送風機を設けることなく炉内を負圧に維持可能な焼却処理設備及び焼却処理方法を提供する。
【解決手段】焼却処理設備は、焼却炉２の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱する第１熱交換器２０と、前記第１熱交換器２０で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービン３１と、前記タービン３１の回転により前記第１熱交換器２０に圧縮空気を供給するコンプレッサ３２とを含むタービン装置３０とを備え、前記タービン装置３０によって炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置４０を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼却炉の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱する第１熱交換器と、
前記第１熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービンと、前記タービンの回転により前記第１熱交換器に圧縮空気を供給するコンプレッサとを含むタービン装置と、
を備え、
前記タービン装置によって炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置を備えている焼却処理設備。

【請求項2】

前記排ガス誘引装置は、前記煙道に導かれた排ガスを、前記タービンから排出される高温の圧縮空気の流れよって誘引するエジェクタで構成されている請求項１記載の焼却処理設備。

【請求項3】

前記排ガス誘引装置は、前記タービン装置の軸動力で回転軸が駆動される誘引送風機を備えて構成されている請求項１記載の焼却処理設備。

【請求項4】

前記焼却炉が、燃焼用空気として高温の圧縮空気が供給される焼却炉である請求項１記載の焼却処理設備。

【請求項5】

前記焼却炉に投入される被処理物を、前記タービンから排出される高温の圧縮空気によって乾燥する乾燥機を備えている請求項１から４の何れかに記載の焼却処理設備。

【請求項6】

前記第１熱交換器が前記煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成され、前記煙道に前記第１熱交換器と並列または直列に第２熱交換器を配置して、前記タービンから排出された高温の圧縮空気を前記第２熱交換器でさらに予熱した後に前記焼却炉へ燃焼用空気として供給する請求項１から５の何れかに記載の焼却処理設備。

【請求項7】

前記コンプレッサで生成された圧縮空気を、前記タービンから排出された高温の圧縮空気で予熱する第３熱交換器を備え、前記第３熱交換器で予熱された圧縮空気を前記第１熱交換機に供給するように構成されている請求項１から６の何れかに記載の焼却処理設備。

【請求項8】

前記第１熱交換器が前記煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成され、前記煙道に前記第１熱交換器と直列に第４熱交換器を配置して、前記第４熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転する第２タービンと、前記第２タービンの回転により前記第４熱交換器に圧縮空気を供給する第２コンプレッサとを含む第２タービン装置を備えている請求項１から７の何れかに記載の焼却処理設備。

【請求項9】

前記焼却炉で焼却処理される被処理物が下水汚泥を含むバイオマスである請求項１から８の何れかに記載の焼却処理設備。

【請求項10】

タービンと連動するコンプレッサで圧縮空気を生成し、焼却炉の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービンを回転し、炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する焼却処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼却処理設備及び焼却処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃焼用圧縮空気や白煙防止用圧縮空気を生成し予熱器に供給するためのブロアを必要とせず、エネルギー効率に優れる廃棄物焼却設備及び処理方法を提供することを目的として、流動床式焼却炉と、流動床式焼却炉からの排ガスとの連続的なガス−ガス熱交換により流動床式焼却炉に供給する燃焼用圧縮空気の予熱を行う第１の予熱器と、第１の予熱器で加熱されて流動床式焼却炉に向かう燃焼用圧縮空気によってタービンを回転し、この回転によってコンプレッサで第１の予熱器に供給する圧縮空気の生成及び送風を行う第１の過給機と、第１の予熱器より上流側に設けられ運転開始時にタービンを回転させる第１の始動用空気供給装置を備えた廃棄物処理設備が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８３１３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に開示された廃棄物処理設備では、炉内を負圧に維持するために煙道に大きな電力を消費する誘引送風機を設ける必要があり、エネルギー効率を向上させるという点では、さらなる改良の余地があった。

【0005】

また、誘引送風機を設置せずに燃焼用圧縮空気の残圧で煙道に排ガスを圧送する場合には、正圧となる炉室や煙道に配置される各排ガス処理設備から高温の排ガスが噴き出すことが無いように確実にシールする必要があり、そのために設備コストが上昇するという問題や、仮にシールが破れると高温の排ガスが噴き出して重大な事故につながる虞があるという問題があった。

【0006】

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、大きな電力を消費する誘引送風機を設けることなく炉内を負圧に維持可能な焼却処理設備及び焼却処理方法を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述の目的を達成するため、本発明による焼却処理設備の第一特徴構成は、特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、焼却炉の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱する第１熱交換器と、前記第１熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービンと、前記タービンの回転により前記第１熱交換器に圧縮空気を供給するコンプレッサとを含むタービン装置と、を備え、前記タービン装置によって炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置を備えている点にある。

【0008】

第１熱交換器によって焼却炉の炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収した高温の圧縮空気によってタービンが駆動され、タービンと連結されるコンプレッサが駆動されて圧縮空気が生成される。排ガス誘引装置は、このとき回収した排ガスの保有熱から生成される運動エネルギーを用いることによって煙道に導かれた排ガスを誘引するので、誘引送風機を駆動するための電力のような別途のエネルギーが不要になり、エネルギー効率を一層に向上させることができ、また炉内を負圧に維持できる。

【0009】

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記排ガス誘引装置は、前記煙道に導かれた排ガスを、前記タービンから排出される高温の圧縮空気の流れよって誘引するエジェクタで構成されている点にある。

【0010】

タービンから排出される高温の圧縮空気がエジェクタの空気供給ポートに供給され、煙道の排ガスが真空ポートから吸引されてディフューザーに流出するようになるので、電力によって駆動される誘引送風機を備えなくても炉内が負圧に維持される。しかも、排ガスがディフューザーで高温の圧縮空気と混合して加熱されるので、排ガスの昇温及び湿度低下により、白防効果も併せて実現されるようになる。

【0011】

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記排ガス誘引装置は、前記タービン装置の軸動力で回転軸が駆動される誘引送風機を備えて構成されている点にある。

【0012】

第１熱交換器によって焼却炉の炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収した高温の圧縮空気によって駆動されるタービンの軸動力で誘引送風機が回転駆動されて煙道の排ガスが誘引される。つまり、誘引送風機を回転駆動するために別途の電力が不要になる。

【0013】

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記焼却炉が、燃焼用空気として高温の圧縮空気が供給される焼却炉である点にある。

【0014】

燃焼用空気を供給するための別途のブロワーファンが不要になる。

【0015】

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述した第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記焼却炉に投入される被処理物を、前記タービンから排出される高温の圧縮空気によって乾燥する乾燥機を備えている点にある。

【0016】

例えば、脱水汚泥等のように含水量がある程度多い被処理物を焼却する場合には、バーナに化石燃料を供給して加熱する必要があるが、乾燥機に第１熱交換器で加熱された高温の圧縮空気を供給して被処理物をある程度乾燥処理しておけば、化石燃料の消費量も低減できるようになる。

【0017】

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述した第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記第１熱交換器が前記煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成され、前記煙道に前記第１熱交換器と並列または直列に第２熱交換器を配置して、前記タービンから排出された高温の圧縮空気を前記第２熱交換器でさらに予熱した後に前記焼却炉へ燃焼用空気として供給する点にある。

【0018】

タービンから排出された高温の圧縮空気を第２熱交換器でさらに予熱することによって、バーナに化石燃料を供給して加熱しなくても炉内の燃焼温度を十分な値に維持することができるようになり、化石燃料の消費量を低減させることができるようになる。

【0019】

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述した第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記コンプレッサで生成された圧縮空気を、前記タービンから排出された高温の圧縮空気で予熱する第３熱交換器を備え、前記第３熱交換器で予熱された圧縮空気を前記第１熱交換機に供給するように構成されている点にある。

【0020】

第３熱交換器を設けることによってタービンに供給される圧縮空気の持ち込み熱量を高めることができ、コンプレッサによる圧縮空気の生成量を増すことが可能になる。例えば、タービンに発電機を接続した場合には発電量を一層高めることができるようになる。第３熱交換器は予熱源、予熱対象ともに空気であるため、酸性成分が含まれる排ガスと異なり、低温腐食を招くことが無いので予熱源の持つ熱量を高効率で回収できるようになる。

【0021】

同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、前記第１熱交換器が前記煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成され、前記煙道に前記第１熱交換器と直列に第４熱交換器を配置して、前記第４熱交換器で予熱された高温の圧縮空気により回転する第２タービンと、前記第２タービンの回転により前記第４熱交換器に圧縮空気を供給する第２コンプレッサとを含む第２タービン装置を備えている点にある。

【0022】

２系統のタービン装置によって高温の圧縮空気が得られるようになり、それぞれの高温の圧縮空気を焼却炉の各プロセスに高い自由度で供給できるようになり、より安定した操炉が可能になる。例えば、一方の高温の圧縮空気を排ガス誘引装置に供給し、他方の高温の圧縮空気を燃焼用空気に供給することができる。

【0023】

同第九の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述した第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、前記焼却炉で焼却処理される被処理物が下水汚泥を含むバイオマスである点にある。

【0024】

焼却処理される被処理物が下水汚泥を含むバイオマスであることが好ましく、エネルギー効率よく十分な高温で焼却処理可能になるため、地球温暖化の原因ガスである亜酸化窒素の発生量も極めて効果的に抑制することができるようになる。

【0025】

本発明による焼却処理方法の第一の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、タービンと連動するコンプレッサで圧縮空気を生成し、焼却炉の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービンを回転し、炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて前記煙道に導かれた排ガスを誘引する点にある。

【発明の効果】

【0026】

以上説明した通り、本発明によれば、大きな電力を消費する誘引送風機を設けることなく炉内を負圧に維持可能な焼却処理設備及び焼却処理方法を提供することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明による焼却処理設備及び焼却処理方法の説明図

【図2】別実施形態を示す焼却処理設備の説明図

【図3】別実施形態を示す焼却処理設備の説明図

【図4】別実施形態を示す焼却処理設備の説明図

【図5】別実施形態を示す焼却処理設備の説明図

【図6】別実施形態を示す焼却処理設備の説明図

【図7】別実施形態を示す焼却処理設備の説明図

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明による焼却処理設備及び焼却処理方法の実施形態を説明する。
図１には、焼却処理設備１が示されている。焼却処理設備１は、バイオマスが貯留されたサイロ１０と、バイオマス投入機構１１と、燃焼用空気として高温の圧縮空気が供給される流動床式焼却炉２を備えている。流動床式焼却炉２の煙道に沿って第１熱交換器２０と、セラミックフィルタを備えた耐熱性の高い集塵装置１６と、アルカリ剤を噴霧して排ガス中の酸性ガス成分を中和する排煙処理塔１７及び煙突１８が配置されている。符合１２は燃焼バーナである。

【0029】

焼却処理設備１の被処理物であるバイオマスには、例えば下水汚泥を生物処理する活性汚泥法や、生物処理して膜ろ過する膜分離活性汚泥法等の方式を採用した汚水処理設備で発生した余剰汚泥を脱水した脱水汚泥や、食品工場等で発生した汚水を浄化処理して発生した汚泥等の高含水率の有機性の汚泥等、様々な動植物由来の汚泥が含まれる。

【0030】

焼却処理設備１には、第１熱交換器２０で予熱された高温の圧縮空気により回転するタービン３１と、タービン３１の回転により第１熱交換器２０に圧縮空気を供給するコンプレッサ３２とを含むタービン装置３０を備え、タービン装置３０によって排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて煙道に導かれた排ガスを誘引する排ガス誘引装置４０を備えている。

【0031】

タービン３１と軸連結されるコンプレッサ３２が駆動されて１００〜１５０℃，０．２〜０．３ＭＰａの圧縮空気が生成され、コンプレッサ３２で生成された圧縮空気が第１熱交換器２０に供給されて、流動床式焼却炉２の煙道に導かれる約９００℃の排ガスの保有熱により６５０〜７５０℃，０．２〜０．３ＭＰａに予熱される。尚、本明細書で説明する圧力はゲージ圧である。

【0032】

第１熱交換器２０で予熱された圧縮空気がタービン３１に供給されることによってタービン３１が回転駆動され、さらに駆動軸と連結されたコンプレッサ３２が駆動されるようになる。タービン３１から排出された５００〜６００℃，０．０５〜０．１５ＭＰａの圧縮空気の一部は、流動用空気つまり燃焼用空気として流動床式焼却炉２に供給されて流動床が形成される。さらに、タービン装置３０の出力軸に発電機Ｇが連結され、タービン３１の回転動力によって発電可能に構成されている。

【0033】

バイオマス投入機構１１によって炉内に投入された汚泥は、流動床で加熱されて燃焼し、その燃焼ガスが約８５０℃から９００℃で燃焼して煙道に流出する。汚泥の燃焼時に地球温暖化ガスである亜酸化窒素が発生しないように、必要に応じて燃焼バーナ１２に重油やガス等の化石燃料が供給され、炉内での燃焼温度が８５０℃以上に維持される。

【0034】

タービン３１から排出された５００〜６００℃，０．０５〜０．１５ＭＰａの圧縮空気の一部は、排ガス誘引装置４０に供給される。排ガス誘引装置４０は、第１熱交換器２０で回収した排ガスの保有熱から生成される運動エネルギーを用いることによって煙道に導かれた排ガスを誘引して煙突１８から排出する。

【0035】

排ガス誘引装置４０は、煙道に導かれた排ガスを、タービン３１から排出される高温の圧縮空気の流れよって誘引するエジェクタで構成されている。

【0036】

タービン３１から排出され燃焼用空気として流動床式焼却炉２に供給される高温の圧縮空気の一部がエジェクタを構成する空気供給ポート４０ａに供給され、煙道の排ガスが真空ポート４０ｂから吸引されてディフューザー４０ｃに流出するようになるので、電力によって駆動される誘引送風機を備えなくても炉内が負圧に維持される。しかも、排煙処理塔１７で４０℃程度に低下した排ガスがディフューザー４０ｃで高温の圧縮空気と混合して加熱されるので、排ガスの昇温及び湿度低下により、白防効果も併せて実現されるようになる。尚、高温の圧縮空気の一部を、分岐管を介して煙突１８に導入してもよい。

【0037】

流動床式焼却炉２の燃焼状態を制御するために、燃焼用空気の投入量または温度を調整する必要がある場合、流量調整用のバルブＶでコンプレッサ３２への給気量を構成すればよい。また、図１に破線で示すように、タービン３１から出力される圧縮空気の流動床式焼却炉２への供給量と排ガス誘引装置４０への供給量を調整するバルブ機構を圧縮空気の搬送経路に備えてもよい。以下では流量調整のための機械要素としてバルブを用いた例を説明するが、流量調整のための機械要素としてダンパを用いることも可能である。

【0038】

このような構成によれば、従来の誘引送風機を駆動するための電力のような別途のエネルギーが不要になり、エネルギー効率を一層に向上させることができ、また炉内を負圧に維持できるので、設備コストを要する特別のシール機構を備える必要もなくなる。

【0039】

流動床式焼却炉２の立上げ時には、発電機Ｇをモータとして動作させ、外部電力によって駆動されるモータでタービン３１を回転させるとともに、燃焼バーナ１２を点火し、炉が温まると被処理物を投入して焼却処理を開始し、モータとして動作させた発電機Ｇを停止し、その後発電機として動作させる。尚、発電機Ｇを備えていない場合には、タービン３１に備えた燃焼器３３に化石燃料を供給して生成した燃焼ガスで起動することも可能である。

【0040】

上述した実施形態で示した圧力、温度等の数値は例示に過ぎず、本発明が当該数値に限定されるものではなく、また排ガス誘引装置４０を含めて、焼却処理設備１を構成する各部の構造、大きさ、素材等の具体的な構成は、本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更して設計することが可能である。以下の説明でも同様である。

【0041】

図２に示すように、流動床式焼却炉２に投入される被処理物を、タービン３１から排出される高温の圧縮空気によって乾燥する乾燥機５０を備えていることが好ましい。例えば、脱水汚泥等のように含水量がある程度多い被処理物を焼却する場合には、燃焼バーナ１２に化石燃料を供給して加熱する必要があるが、乾燥機５０に第１熱交換器２０で加熱された高温の圧縮空気を供給して被処理物をある程度予備的に乾燥処理しておけば、化石燃料の消費量も低減させることができるようになり、自燃によって炉内温度を８５０℃以上に維持して亜酸化窒素の発生を抑制することができる。

【0042】

図３または図４に示すように、煙道に第１熱交換器２０と並列または直列に第２熱交換器２２を配置して、タービン３１から排出された高温の圧縮空気を第２熱交換器２２でさらに予熱した後に流動床式焼却炉２へ燃焼用空気として供給することが好ましい。

【0043】

タービン３１から排出された高温の圧縮空気を第２熱交換器２２でさらに予熱することによって、被処理物が含水率の高い汚泥等であっても、燃焼バーナ１２に化石燃料を供給して加熱することなく炉内の燃焼温度を十分な値に維持することができるようになり、化石燃料の消費量を低減させることができるようになる。尚、炉内に供給する圧縮空気の温度を調整すべく、第２熱交換器２２をバイパスするバイパス管を設けて、第２熱交換器２２で加熱された圧縮空気との混合量を調整可能に構成してもよい。

【0044】

図５に示すように、コンプレッサ３２で生成された圧縮空気を、タービン３１から排出された高温の圧縮空気で予熱する第３熱交換器２４を備え、第３熱交換器２４で予熱された圧縮空気を第１熱交換機２０に供給するように構成されていることが好ましい。

【0045】

第３熱交換器２４を設けることによってタービン３１に供給される圧縮空気の持ち込み熱量を高めることができ、コンプレッサ３２による圧縮空気の生成量を増すことが可能になる。例えば、タービン３１に発電機Ｇを接続した場合には発電量を一層高めることができるようになる。

【0046】

また、第３熱交換器２４は予熱源、予熱対象ともに空気であるため、硫黄等の酸性成分が含まれる排ガスと異なり、低温腐食を招くことが無いので予熱源の持つ熱量を高効率で回収できるようになる。

【0047】

図６に示すように、排ガス誘引装置４０は、タービン装置３０の軸動力で回転軸が駆動される誘引送風機Ｆで構成することも可能である。

【0048】

第１熱交換器２０によって排ガスの保有熱を回収した高温の圧縮空気によって駆動されるタービン３１の軸動力で誘引送風機Ｆが回転駆動されて煙道の排ガスが誘引される。つまり、誘引送風機Ｆを回転駆動するために別途の電力が不要になる。

【0049】

この場合も、タービン３１から出力された高温の圧縮空気を排煙処理塔１７より下流側の煙道に案内することによって、別途の白煙防止用ファンを設けることなく白煙防止することができる。

【0050】

つまり、本発明による排ガス誘引装置４０は、タービン装置３０によって排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギー、回転力という機械的な運動エネルギーや流体の流速という運動エネルギーを用いて煙道に導かれた排ガスを誘引する構成であればよい。

【0051】

図７に示すように、煙道に第１熱交換器２０と直列に第４熱交換器２６を配置して、第４熱交換器２６で予熱された高温の圧縮空気により回転する第２タービン６１と、第２タービン６１の回転により第４熱交換器２６に圧縮空気を供給する第２コンプレッサ６２とを含む第２タービン装置６０を備えてもよい。尚、符号６３は始動用の燃焼器である。

【0052】

そして、タービン装置３０から出力された高温の圧縮空気をエジェクタで構成される排ガス誘引装置４０に供給し、第２タービン装置６０から出力された高温の圧縮空気を焼却炉２に燃焼用空気として供給してもよい。また、タービン装置３０から出力された高温の圧縮空気の一部を焼却炉２に燃焼用空気として供給してもよく、第２タービン装置６０から出力された高温の圧縮空気の一部をエジェクタで構成される排ガス誘引装置４０に供給してもよい。

【0053】

２系統のタービン装置によって高温の圧縮空気が得られるようになり、それぞれの高温の圧縮空気を焼却炉の各プロセスに高い自由度で供給できるようになり、より安定した操炉が可能になる。

【0054】

上述した実施形態では、何れも第１熱交換器２０が煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱するように構成された例を説明したが、第１熱交換器２０は煙道に設置される態様に限るものではなく、例えば焼却炉２の燃焼空間に設置され、炉内燃焼熱により圧縮空気を予熱するように構成されていてもよい。

【0055】

上述したように、流動床式焼却炉２で焼却処理される被処理物は下水汚泥を含むバイオマスであることが好ましく、エネルギー効率よく十分な高温で焼却処理可能になるため、地球温暖化の原因ガスである亜酸化窒素の発生量も極めて効果的に抑制することができるようになる。

【0056】

上述した複数の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、乾燥機５０、第２熱交換器２２、第３熱交換器２４、第４熱交換器２６、第２タービン装置６０等を適宜組み合わせて焼却処理設備を構成することができる。

【0057】

以上説明したように、本発明による焼却処理方法は、タービン３１と連動するコンプレッサ３２で圧縮空気を生成し、焼却炉２の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービン３２を回転し、炉内燃焼熱及び／または排ガスの保有熱を回収して得られた運動エネルギーを用いて煙道に導かれた排ガスを誘引する焼却処理方法である。

【0058】

また、タービンと連動するコンプレッサで圧縮空気を生成し、焼却炉の炉内燃焼熱及び／または煙道に導かれる排ガスの保有熱により圧縮空気を予熱し、予熱された高温の圧縮空気でタービンを回転し、タービンより排気した高温の圧縮空気を配管を経由して焼却炉に導入し、及び、煙突に配管を経由して白防用に、或いは排ガス誘引用に導入する焼却処理方法である。

【0059】

タービンとコンプレッサが軸連結されたタービン装置として、過給機のみならず、冷熱発電等に用いられる膨張タービンにコンプレッサが軸連結された構成を採用することも可能である。

【0060】

上述した実施形態は、焼却炉として流動床式焼却炉を採用した場合について説明したが、本発明が適用される焼却炉は流動床式焼却炉に限らず、ストーカ炉、キルン炉、噴流炉、溶融炉等の他の形式の焼却炉にも適用可能である。

【0061】

上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、当該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0062】

１：焼却処理設備
２：流動床式焼却炉
１０：サイロ
２０：第１熱交換器
２２：第２熱交換器
２４：第３熱交換器
２６：第４熱交換器
３０：タービン装置
３１：タービン
３２：コンプレッサ
４０：排ガス誘引装置
４０ａ：空気供給ポート
４０ｂ：真空ポート
４０ｃ：ディフューザー
６０：第２タービン装置
６１：第２タービン
６２：第２コンプレッサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】