JPH07103446A - 廃プラスチック供給装置および該供給装置を持つ廃プラスチック焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 円筒状ケーシングの開口から圧力空気を導入
して廃プラスチックの焼却炉への供給は圧力空気ととも
に行い、それによりスクリューコンベアを冷却し、かつ
バックファイア発生をも阻止し、定量供給及び送り量の
制御を確実としスクリューコンベアの持つ特性を有効に
生かした供給を可能とする。 【構成】 円筒状ケーシング１１，２６は内部回動自在
に支持されたスクリューコンベア２０と廃プラスチック
取入れ用の開口１４とを有し、更に円筒状ケーシングの
閉鎖した端部近辺には円筒状ケーシング内に空気を導入
するための開口２７ａが形成されており、該スクリュー
コンベア２０はその送り方向先端側を開放した円筒状の
中空部２３を持つ回転軸２１とその周囲に取付けられた
螺旋羽根２２とを持ち回転軸には円筒状の中空部へ空気
を導入するための開口２８がその最上流側に形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃プラスチック供給装置
および該廃プラスチック供給装置を持つ廃プラスチック
焼却炉に関し、特に廃プラスチック例えば食品容器や家
電製品の梱包資材として使用された発泡ポリスチレン成
形品などを粉砕、減容して得られる顆粒状チップあるい
は粉砕、溶融して固形物としたものの粉砕品、さらには
ポリエチレンテレフタレートシート製のトレーなどの粉
砕品など（以下、本発明においてそれらを総称して廃プ
ラスチックという）を燃料として有効に活用できるよう
にしたボイラ焼却炉に対して、焼却物としての廃プラス
チックを円滑に供給するための廃プラスチック供給装置
および該廃プラスチック供給装置を持つ廃プラスチック
焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】使用済発泡プラスチック製品は、回収し
ても再利用できないものもあり、その廃棄処理に多くの
問題を抱えている。すなわち、嵩張るために運搬、保管
などが厄介であり、通常の可燃物用の焼却炉で焼却した
場合には炉を傷め、黒煙やすすなどを排出してしまい、
粉砕して埋め立てるには手間がかかり面倒であるととも
に、埋め立て地の確保が難しい。

【０００３】そこで、最近、回収した発泡プラスチック
製品などを単に廃棄するのではなく資源の有効利用を図
るべく積極的に燃料として活用する試みがなされてい
る。その一つとして、回収した発泡プラスチック製品を
粉砕、減容して顆粒状のチップを得、この顆粒状チップ
などを焼却機能とボイラ機能とを合わせ持ったボイラ焼
却炉で燃料として焼却することを、本出願人は先に提案
し（例えば特願平４−１８３２１０号明細書参照）、ま
た、そのための具体的なボイラ焼却炉も提案している
（例えば特願平５−５８６５３号明細書参照）。

【０００４】後者のボイラ焼却炉は、図２に示す構成を
有しており、燃焼室２０ａを包囲するように水室１４ａ
が形成され、この水室１４ａから得られる蒸気を外部に
供給するようにされた炉本体１２ａと、上記燃焼室２０
ａに燃焼物としての廃プラスチックＰをブロワー３５ａ
により供給される二次燃焼空気と共に送給するための通
路部３６ａと、この通路部３６ａに燃焼物Ｐを送りだす
ロータリーバルブ３２ａとを具備しているものであり、
燃焼ガスを炉本体の頂部に形成した排気口２２ａから系
外に排出するとともに、燃焼熱によって水室１４ａ内の
水が加熱蒸発せしめられて得られ蒸気を他の熱源とし
て、例えば、発泡ビーズ成形用の蒸気としてあるいは既
設のボイラーや暖房・給湯設備などの熱源として利用す
るようになっている。なお、図２において、２５ａは１
次空気供給用ブロワーであり、５０ａは燃焼室２０ａ内
の温度あるいは水室１４ａから発生する蒸気の圧力など
を信号源としてロータリーバルブ３２ａの送り量を調節
するコントローラである。

【０００５】上述の如くに構成されるこのボイラ焼却炉
においては、発泡プラスチック減容品の顆粒状チップな
どの廃プラスチックが送出手段から通路部に送り出さ
れ、この通路部を通じて第２の送風機からの二次燃焼空
気に乗って連続的に燃焼室に吹き込まれ、第１の送風機
からの一次燃焼空気とも混ざり合って燃焼せしめられ、
この燃焼熱によって水室内の水が加熱蒸発せしめられて
蒸気が得られ、その蒸気が例えば、発泡ビーズ成形用の
蒸気としてあるいは既設のボイラや暖房・給湯設備など
の熱源として利用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなボイラ焼
却炉は廃プラスチックを有効に燃焼させることができか
つある程度の蒸気をも得られることから有効なものであ
るが、燃料である廃プラスチックの燃焼室への供給を二
次燃焼空気に乗って連続的に行うようにしていることか
ら、運転停止時などであっても通路部３６ａ内に廃プラ
スチックが停滞することを確実に防止することができ、
また、燃焼室内の熱によりバックファイアが発生しそれ
によりプラスチックの通路部３６ａでの溶融により送給
路が閉塞する事態の発生は回避できるなど多くの利点が
ある一方において、供給が二次燃焼空気の風量に依存し
ていることから供給量の制御にも自ずと制限がありまた
定量供給にも限度が存在する。

【０００７】廃プラスチックのような粉砕物あるいは粒
状物を定量供給するあるいは送り量を確実に制御するた
めにはスクリューコンベアによる送り手段を用いること
が有効であるが、通常のスクリューコンベアによる送り
手段を廃プラスチック用焼却炉の焼却物送り手段として
用いると、炉内壁近くまでスクリューコンベアにより送
られてきた廃プラスチックは焼却炉内の熱によりさらに
は炉壁が持つ熱により溶融を受け、送り速度が遅い場合
にはスクリューコンベア面に付着してしまうことが避け
られない。そのために廃プラスチックの燃焼室内への送
り量が不安定となり安定した発熱量が得られない。ま
た、燃焼終了時にスクリューコンベア面に残存する廃プ
ラスチックのすべてを燃焼室内に送り込むことは困難で
あり、少なからずスクリューコンベア面に残存する廃プ
ラスチックは焼却炉の残熱により溶融する。この溶融物
はコンベア面に付着物として残存し、次回の廃プラスチ
ックの燃焼処理時における廃プラスチックの送給の大き
な障害となる。

【０００８】上記のような理由から、スクリューコンベ
アによる送り手段をその特性を有効に生かした態様で廃
プラスチック用焼却炉の焼却物送り手段として用いるこ
とは従来行われていなかった。従って、本発明の目的
は、スクリューコンベアによる送り手段を、定量供給あ
るいは送り量の確実な制御が可能であるというその特性
をなんら阻害することのない態様で、廃プラスチック焼
却炉の燃料送り手段として用いることにあり、より具体
的には、定量供給および送り量の確実な制御が可能であ
る廃プラスチック供給装置および該供給装置を持つ廃プ
ラスチック焼却炉を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は、一端を開放し他端を
閉鎖した円筒状ケーシングと、該ケーシング内に回動自
在に支持されたスクリューコンベアと、該スクリューコ
ンベアの駆動手段とを有する廃プラスチック供給装置で
あって、該円筒状ケーシングはその一部に廃プラスチッ
ク取り入れ用の開口を有し、該スクリューコンベアはそ
の送り方向先端側を開放した円筒状の中空部を持つ回転
軸と該回転軸の周囲に取り付けられた螺旋羽根とを有し
ていて該回転軸には該円筒状の中空部へ空気を導入する
ための開口が少なくともその最上流側に形成されてお
り、さらに該円筒状ケーシングの少なくとも閉鎖した端
部近傍には円筒状ケーシング内に空気を導入するための
開口が形成されている、廃プラスチック供給装置を開示
する。

【００１０】また、本発明は、上記廃プラスチック供給
装置を有効に用いた廃プラスチック焼却装置として、廃
プラスチック焼却炉の炉壁に、前記廃プラスチック供給
装置がその円筒状ケーシングの開放端側先端を炉内壁面
近傍に位置させた状態で取り付け、さらに該円筒状ケー
シング内に空気を導入するための開口には適宜の圧力空
気送給源を接続している廃プラスチック焼却炉を開示す
る。廃プラスチック焼却炉の炉壁に水室を形成すること
は好ましい態様であり、それにより、一層の安定供給が
確保される。

【００１１】

【作 用】本発明による廃プラスチック供給装置によれ
ば、例えば定量供給装置付きのホッパーなどから供給さ
れる廃プラスチックは円筒状ケーシングの一部に形成し
た廃プラスチック取り入れ用の開口から円筒状ケーシン
グ内に入り、スクリューコンベアの回転に伴いその回転
軸の周囲に取り付けられた螺旋羽根に沿って、円筒状ケ
ーシングの開放側端部に向けて送られる。その送りと同
時に、円筒状ケーシングの少なくとも閉鎖した側の端部
近傍に形成した開口から加圧空気が導入され、該加圧空
気は回転軸の周囲に取り付けられた螺旋羽根に沿って円
筒状ケーシング内を低圧側であるその開放端側に向けて
移動する。同時に、加圧空気はスクリューコンベアの回
転軸に形成した開口から該回転軸の円筒状の中空部へも
進入し、やはり低圧側であるその開放端側に向けて移動
する。

【００１２】この廃プラスチック供給装置を廃プラスチ
ック焼却炉の炉壁にその円筒状ケーシングの開放端側先
端を炉内壁面近傍に位置させた状態で取り付け、さらに
円筒状ケーシング内に空気を導入するための開口に圧力
空気送給源を接続して使用した廃プラスチック焼却炉に
おいて、この廃プラスチック供給装置は次のように作用
する。

【００１３】廃プラスチックの焼却炉燃焼室への供給時
には、廃プラスチック供給装置の先端から廃プラスチッ
クと同時に加圧空気が噴出している。すなわち、スクリ
ューコンベアの回転軸に形成した円筒状の中空部の先端
からは空気のみが噴出し、スクリューコンベアの送り空
間である円筒状ケーシングの開放端から廃プラスチック
とともに空気が噴出する。その空気の移動によりスクリ
ューコンベアは常に冷却作用を受けるとともに、スクリ
ューコンベアで送られてくる廃プラスチックは空気の動
圧の作用も受けてスクリューコンベア先端から燃焼室内
に確実に送出される。それにより、廃ブラスチックが炉
内壁近くで滞留することも焼却炉内の熱により溶融を受
けることも回避される。また、回転軸の円筒状中空部の
先端からの空気はかなりの速度を持って噴出するので、
いわゆるバックフアィヤの発生も確実に阻止される。

【００１４】さらに、燃焼終了時においても、スクリュ
ーコンベアの螺旋面を流れる空気流により残存する廃プ
ラスチックはすべてを燃焼室内に送り込まれる。それに
より、従来のようにスクリューコンベア面に残存する廃
プラスチックが焼却炉の残熱により溶融し付着物として
スクリューコンベアの螺旋面に残存する事態は確実に阻
止される。

【００１５】従って、本発明による廃プラスチック供給
装置では、スクリューコンベアによる送り手段の持つ定
量供給および送り量の確実な制御という特性を有効に生
かした状態で廃プラスチック用焼却炉への焼却物の供給
を行うことが可能となる。焼却炉の壁面に水室を形成す
る場合には、廃プラスチック供給装置の送り出し側先端
部が水室からの冷却も受けることから、スクリューコン
ベア先端近傍の冷却作用は一層確実となり、焼却物とし
ての廃プラスチックをさらに円滑に供給することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明による廃プラスチック供給装置
１０の要部を示す断面図であり、その送り先端側が廃プ
ラスチック焼却炉の炉壁を貫通して取り付けられている
状態を示している。

【００１７】すなわち、１は例えば図２に示すような廃
プラスチック焼却炉１２ａの炉壁であり、炉壁１は水室
２を形成している。該炉壁１を貫通した状態で円筒管３
が装着され、該円筒管３の先端にはフランジ４が固設さ
れている。また、円筒管３には後記する圧力空気導入用
の開口２７ｂ（図１において点線で示される）が設けら
れる。

【００１８】廃プラスチック供給装置１０は、両端を開
放した円筒体１１を有し、該円筒体１１には該円筒体１
１を前記炉壁１に取り付けた円筒管３内に挿入したとき
に前記円筒管３に形成したフランジ４と係合するフラン
ジ１２が固設されており、該フランジ１２の固設位置
は、フランジ同志の係合時に、円筒体１１の先端と前記
炉壁１に取り付けた円筒管３の炉側先端とがほぼ一致す
る位置とされる。さらに、円筒体１１の該炉壁側となる
端部とは反対の端部にもフランジ１３が固設される。前
記フランジ１２とフランジ１３との間であってフランジ
１３側に寄った側には廃プラスチック取り入れ用の開口
１４が形成されており、該開口１４には案内筒１５が固
設されるとともに、該案内体１５の先端には取り付け用
フランジ１６が固設されている。

【００１９】円筒体１１の内部にはスクリューコンベア
２０が回動自在に支持される。スクリューコンベア２０
は回転軸２１と該回転軸２１の周囲に取り付けられた螺
旋羽根２２とを有し、該螺旋羽根２２は回転軸２１の送
り方向先端側すなわち炉側に位置する先端部から前記円
筒体１１のフランジ１３が位置する部位近傍まで延在し
ている。また、該回転軸２１は前記円筒体１１のフラン
ジ１３を越えて延出する延出部２４を有しているととも
に、その送り方向先端側すなわち炉側に位置する先端部
から前記円筒体１１のフランジ１３が位置する部位近傍
までは内部に中空部２３を形成した円筒状となってい
る。

【００２０】回転軸２１の前記延出部２４は図示しない
回転駆動源に接続しており、該回転駆動源によりスクリ
ューコンベア２０は回動する。また、前記延出部２４は
複数の軸受け２５（図ではその１のみを示す）により前
記円筒体１１の軸心とスクリューコンベア２０の軸心と
が一致する状態で回動自在に軸支されており、該軸受け
２５のうち最も前記円筒体１１に近いものは、前記円筒
体１１のフランジ１３に密封状態で係合可能のフランジ
２６を有し、両フランジ１３、２６を適宜の係止手段に
より接合することにより、スクリューコンベア２０は前
記円筒体１１内に回動自在に支持される。

【００２１】前記円筒体１１の周壁部であって前記フラ
ンジ１３に近接した部位には開口２７ａが形成され（図
１において点線で示される）、該開口２７ａおよび前記
した円筒管３に形成した開口２７ｂには図示しない管継
ぎ手を介してやはり図示しない適宜の圧力空気送給源に
接続される。また、前記回転軸２１の周壁部であって回
転軸２１に形成した中空部２３の最上流側近傍には開口
２８が形成され、該開口２８により円筒体１１とスクリ
ューコンベア２０とで画成される空間と前記回転軸２１
に形成した中空部２３内の空間とは連通される。該開口
２８には必要に応じて細かい編み目を持つ部材を取り付
ける。

【００２２】次に、この廃プラスチック供給装置１０の
作動を説明する。廃プラスチック供給装置１０は、前記
のように焼却炉の炉壁１を貫通した状態で装着された円
筒管３内に円筒体１１の先端を相互が衝接しない状態で
挿入し、円筒管３のフランジ４に円筒体１１のフランジ
１２を密封状態で係止することにより、取り付けられ
る。その際に、送り方向側の先端部が炉壁の内面部とほ
ぼ一致するように位置決めをする。

【００２３】先端位置の調節のためにフランジ間に適宜
のパッキンなどを挟持してもよい。円筒体１１の開口１
４に形成したフランジ１６には燃料である廃プラスチッ
クを収容するホッパーの排出口を取り付ける。図２に示
した装置におけるように、燃焼物Ｐを収容するホッパー
の出口にロータリーバルブ３２ａなどを装備した装置に
おいては、該ロータリーバルブ３２ａなどの排出側フラ
ンジを前記フランジ１６に接合する。

【００２４】前記のように前記円筒体１１の周壁部に形
成した開口２７ａおよび円筒管３に形成した開口２７ｂ
には図示しない適宜の圧力空気送給源を接続し、かつ、
円筒体１１とスクリューコンベア２０とで画成される空
間への廃プラスチック供給と、図示しない駆動源による
スクリューコンベア２０の回動と、および図示しない加
圧空気送給源からの該開口２７ａおよび２７ｂへの圧力
空気の供給を開始する。

【００２５】供給された廃プラスチックはスクリューコ
ンベアの回転に伴いその回転軸２１の周囲に取り付けら
れた螺旋羽根２２に沿って、円筒体１１開放側端部に向
けて送られる。その送りと同時に、円筒体１１に形成し
た開口２７ａから加圧空気が導入され、該加圧空気は同
様に回転軸２１の周囲に取り付けられた螺旋羽根２２に
沿って回転体１１内を低圧側であるその開放端側すなわ
ち焼却炉側に向けて移動する。同時に、開口２７ａから
導入された加圧空気はスクリューコンベア２０の回転軸
２１に形成した開口２８から該回転軸２１の円筒状の中
空部２３へも進入し、やはり低圧側であるその開放端側
に向けて移動する。さらに、円筒管３に形成した開口２
７ｂから導入される圧力空気も円筒体１１と円筒管３と
で形成される空間を通り低圧側であるその開放端側に向
けて移動する。

【００２６】それにより、廃プラスチックの焼却炉燃焼
室への供給時には、廃プラスチック供給装置１０の先端
から廃プラスチックと同時に加圧空気が噴出することと
なる。すなわち、スクリューコンベア２０の回転軸２１
に形成した円筒状の中空部２３の先端から、および円筒
体１１と円筒管３とで形成される空間の開放先端側から
は空気のみが噴出し、スクリューコンベア２０と円筒体
１１とで形成される送り空間の開放端からは廃プラスチ
ックとともに圧力空気が噴出する。前記のように、その
空気の移動によりスクリューコンベアは常に冷却作用を
受け、かつ廃プラスチックは空気の動圧の作用も受けな
がらてスクリューコンベア先端から燃焼室内に確実に送
出される。

【００２７】それにより、廃ブラスチックの炉内壁近く
での滞留や焼却炉内の熱による溶融は回避されるととも
に、回転軸の円筒状中空部の先端からの空気および円筒
体１１と円筒管３とで形成される空間の開放先端側から
の空気はかなりの速度を持って噴出されるので、いわゆ
るバックフアィヤの発生も確実に阻止することができ
る。

【００２８】燃焼終了時においても、空気の供給のみを
所定時間続けることにより残存する廃プラスチックはす
べてを燃焼室内に送り込まれる。それにより、スクリュ
ーコンベア面に残存する廃プラスチックが焼却炉の残熱
により溶融し付着物としてスクリューコンベアの螺旋面
に残存する事態は確実に阻止される。なお、本発明によ
る廃プラスチック供給装置は図２に示したようないわゆ
るボイラー付き焼却炉とともに用いることにより、その
水室を廃プラスチック供給装置の先端の冷却手段として
用いることができることから有効であるが、焼却炉自体
の形態は任意であり、従来知られた焼却炉を自由に用い
ることができる。また、廃プラスチックの廃プラスチッ
ク供給装置への供給手段も任意である。本出願人は新規
な廃プラスチックの処理装置を特願平５−２５３９９３
号としてすでに出願しているが、該処理装置における定
量供給装置として用いることは特に有効である。

【００２９】上記の説明において、円筒管３に形成した
圧力空気導入用の開口２７ｂは必ずしも必須ではなく、
少なくとも円筒体１１に形成した圧力空気導入用の開口
２７ａがあれば目的は達せられることは容易に理解され
よう。また、回転軸２１に形成する開口２８も該円筒状
の中空部の最上流側近傍に形成することは好ましい態様
であるが、それに限ることはなく、要は回転軸２１に形
成した円筒状の中空部２３の先端からは空気が噴出する
ことが可能であればよいのであって、その位置および数
は任意である。

【００３０】

【発明の効果】本発明による廃プラスチック供給装置お
よび該廃プラスチック供給装置を持つ廃プラスチック焼
却炉では、廃プラスチックの焼却炉への供給を圧力空気
とともに行うようにしたことにより、スクリューコンベ
アを常に冷却状態に置くことが可能となりにスクリュー
コンベア送り手段の持つ定量供給および送り量の確実な
制御という特性を有効に生かした状態で廃プラスチック
用焼却炉への焼却物（廃プラスチック）の供給を行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃プラスチック供給装置を焼却炉
に取り付けた状態を示す概略構成図。

【図２】先の出願に係る廃プラスチックの供給状態を説
明する図。

【符号の説明】

１…炉壁、２…水室、１０…廃プラスチック供給装置、
１１…円筒体、２０…スクリューコンベア、２１…回転
軸、２２…螺旋羽根、２３…中空部、２７ａ、２７ｂ…
圧力空気導入用開口、２８…回転軸２１に形成した圧力
空気導入用開口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を開放し他端を閉鎖した円筒状ケー
   シングと、該ケーシング内に回動自在に支持されたスク
   リューコンベアと、該スクリューコンベアの駆動手段と
   を有する廃プラスチック供給装置であって、該円筒状ケ
   ーシングはその一部に廃プラスチック取り入れ用の開口
   を有し、該スクリューコンベアはその送り方向先端側を
   開放した円筒状の中空部を持つ回転軸と該回転軸の周囲
   に取り付けられた螺旋羽根とを有していて該回転軸には
   該円筒状の中空部へ空気を導入するための開口が少なく
   ともその最上流側に形成されており、さらに該円筒状ケ
   ーシングの少なくとも閉鎖した端部近傍には円筒状ケー
   シング内に空気を導入するための開口が形成されてい
   る、廃プラスチック供給装置。
2. 【請求項２】 廃プラスチック焼却炉の炉壁には、請求
   項１記載の廃プラスチック供給装置がその円筒状ケーシ
   ングの開放端側先端を炉内壁面近傍に位置させた状態で
   取り付けられており、さらに該円筒状ケーシング内に空
   気を導入するための開口は圧力空気送給源に接続されて
   いる、廃プラスチック焼却炉。
3. 【請求項３】 廃プラスチック焼却炉の炉壁は水室を形
   成していることを特徴とする、請求項２記載の廃プラス
   チック焼却炉。