JPH0730901B2

JPH0730901B2 - 脱水ケーキの投入方法

Info

Publication number: JPH0730901B2
Application number: JP2165749A
Authority: JP
Inventors: 利治関元; 昇峰岸
Original assignee: Pacific Machinery and Engineering Co Ltd
Current assignee: Pacific Machinery and Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0455608A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、脱水ケーキを焼却炉に投入する脱水ケーキの
投入方法に関するものである。

「従来の技術」例えば、汚物処理場で発生する沈殿物は、多量の有機物
を含んでいるので、焼却して減容処分されている。すな
わち従来の焼却装置は、一般に第６図に示されているよ
うに所定値に脱水された脱水ケーキＫはベルトコンベア
60により焼却近傍まで搬送されるようになっている。焼
却炉１は、燃焼中は高温になるので、ベルトコンベア60
を直接的に焼却炉に接続することはできない。そこで、
図示されているように、焼却炉に付設されているピン61
にいったん溜め、このピン61からモータ62で駆動される
スクリュウコンベア63で焼却炉１へ投入されるようにな
っている。脱水ケーキをベルトコンベアで搬送すると、
脱水ケーキが露出された状態で搬送されるので近辺に臭
気が漂い、環境問題が生じる欠点がある。

そこで、最近になって第７図に示されているように、パ
イプ64によって脱水ケーキを直接焼却炉まで圧送する方
法は実施されている。この方法によると、ベルトコンベ
アの欠点は解消されるが、燃焼効率を高めるために、底
含水率になるように脱水し、そしてパイプ輸送すると、
摩擦抵抗が急激に大きくなりポンプの吐出圧を例えば高
圧規定をうける50kg/cm²以上に上げなければ圧送できな
いという新たな問題も生じている。

そこで、本出願人は金沢市と共同で、圧送抵抗を軽減し
た高粘稠物のパイプ輸送方法を特開平１−105100号公報
で提案した。この方法は、パイプの内面と高粘稠物すな
わち脱水ケーキとの間に滑剤例えば水を供給して高粘稠
物を圧送するもので、摩擦抵抗は理論上は水との抵抗に
なり、小さな圧で遠方までパイプ輸送できる。

「発明が解決しようとする課題」このように脱水ケーキもパイプ輸送すると、環境問題が
少なくなり、また滑剤を注入することにより摩擦抵抗も
軽減できるが、パイプ輸送した脱水ケーキを焼却する場
合、燃焼効率が低下することがある。その理由は色々考
えられたが、本発明者は実験により、パイプで圧送され
る脱水ケーキＫはバラバラになって燃焼炉に押し出され
ることはなく、第７図にも示されているように、団子状
の塊になって供給されるから燃焼効率が低下することを
突き止めた。このような塊状化の現象は第６図に示すス
クリュウコンベアにおいても見いだされた。

また、生ゴミは一般に焼却炉の炉頂から供給されるよに
なっているので、第６、７図にも示されているように、
炉内はストレートに構成され、パイプ64は焼却炉１の壁
面のところで終わっている。したがって、団子状の脱水
ケーキＫは壁面２の近くのみに落下し、炉全体が燃焼に
寄与していないという欠点もある。この対策として第８
図に示されているように、１本のパイプライン65から３
本の管66、67、68を分岐させ、これらの分岐管から焼却
炉の周囲に均一に投入することも考えられるが、高粘稠
物は例えば３本の分岐管から等分に投入されるようなこ
とはない。なぜならば、３本の分岐管の抵抗を同じに設
定しても、操業中に少しでも圧送抵抗にアンバランスが
生じると、抵抗の小さい方へのみ流れ、大きい方へは益
々流れなくなり、抵抗の大きいパイプは閉塞してしまう
からである。

上記のような閉塞現象が生じ、１本の分岐管からのみ投
入されていても、脱水ケーキの圧送は可能であるから操
業は続行され、燃焼効率は低下してしまう。

したがって、本発明は、燃焼効率の高い脱水ケーキの投
入方法すなわち脱水ケーキがパイプあるいは投入管中を
圧送されるにも拘らず、焼却炉へは分離・分散して供給
される脱水ケーキの投入方法を提供することを目的とし
ている。また他の発明は上記目的に加えて脱水ケーキを
焼却炉全体に均一に投入できる脱水ケーキの投入方法を
提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」本発明は、上記目的を達成するために、脱水ケーキを脱
水ケーキ投入管から焼却炉に投入するに当たり、前記脱
水ケーキ投入管内に該投入管の開口端部より所定距離内
側に寄った位置に焼却炉の方を向いた圧縮空気噴射ノズ
ルを設け、該ノズルから焼却炉寄りに、圧送ポンプ、ス
クリュウコンベア等の移送手段で送られる脱水ケーキが
所定量溜まったときに、前記圧縮空気噴射ノズルから脱
水ケーキの移送速度より速い速度の圧縮空気を噴射し
て、前記焼却炉寄りの脱水ケーキを焼却炉内へ圧送して
分離・分散させる操作を繰り返しながら脱水ケーキを焼
却炉に投入するように構成される。

請求項２記載の発明は脱水ケーキを脱水ケーキ投入管か
ら焼却炉に投入するに当たり、前記脱水ケーキ投入管内
に該投入管の開口端部より所定距離内側に寄った位置に
焼却炉の方を向いた圧縮空気噴射ノズルを有する投入管
ユニットを焼却炉の周りに複数個設け、これらのユニッ
トを交互に操作して脱水ケーキを焼却炉に投入すると
き、前記圧縮空気噴射ノズルから焼却炉寄りに、圧送ポ
ンプ、スクリュウコンベア等の移送手段で送られる脱水
ケーキが所定量溜まったときに、前記圧縮空気噴射ノズ
ルから脱水ケーキの移送速度より速い速度の圧縮空気を
噴射して、前記焼却炉寄りの脱水ケーキを焼却炉内へ圧
送して分離・分散させるように構成される。

「作用」例えば容積ポンプで脱水ケーキを投入管に圧送する。そ
うすると、圧縮空気噴射ノズルの噴射口は脱水ケーキ投
入管の開口端部より所定距離内側に寄って配置されてい
るので、開口端部と噴射ノズルとの間にはプラグ状の脱
水ケーキが一時的に滞留することになる。この状態の
時、圧縮空気噴射ノズルから脱水ケーキの移送速度より
速い速度の圧縮空気を噴射する。噴射口は開口端部の方
向を向いているので、脱水ケーキは焼却炉の方向へ押し
出される。押し出される速度は、容積ポンプで移送され
る速度より大きいので、脱水ケーキは従来のように塊状
を保つことはできずに分離する。そして分散する。また
圧縮空気は焼却炉内で膨張するので、さらに分離・分散
が促進される。

脱水ケーキの移送速度と、圧縮空気の噴射間隔とを適宜
制御して一定量のプラグ状の脱水ケーキを焼却炉に投入
する。

また請求項２記載の発明も略同様に作用するが、圧縮空
気噴射ノズルを内部に有する複数個の投入管ユニットを
前述の要領で交互に運転する。例えば制御装置を設けて
１個の投入管ユニットを前述したように所定の速度で脱
水ケーキを圧送すると共に、圧縮空気を間欠的に噴射す
る。このようにして所定時間脱水ケーキを投入すると、
このユニットを止め、他のユニットを同様にして運転す
る。この操作を繰り返して全投入管ユニットを交互に運
転する。

あるいは制御装置の例えばシーケンスを変えて、一つの
投入管ユニットからは１回だけ脱水ケーキを噴射投入
し、次のユニットに移行するように操作する。以上によ
り焼却炉全体に均一に脱水ケーキを投入する。

「実施例」本発明の実施に際しては、焼却炉には、従来周知の例え
ば多段式炉、流動床式炉等が適用できる。さらには生ゴ
ミと同時に焼却する混焼式焼却炉にも適用できる。しか
しながら、添付図面ではこれらの炉の炉壁のみが示され
ている。

また脱水ケーキは、容積形ポンプで圧送するのが、コス
トの面で有利であるが、スクリュウコンベア等で投入す
るタイプのものにも適用できる。しかし、図示の実施例
ではポンプもスクリュウコンベアも示されていない。

さらには本発明は、前述した圧送抵抗を軽減した高粘稠
物のパイプ輸送方法と組合せて実施することもできる。
そうすると、両方の効果が一層高められる。しかしなが
ら、この例も示されていない。

第１図に示されているように、本実施例の焼却炉１の炉
壁２には、脱水ケーキ投入管３が接続され、そしてこの
脱水ケーキ投入管３に圧縮空気噴射ノズル20が設けられ
ている。

脱水ケーキ投入管３は、開口端部４を有し、この開口端
部４は炉壁２の内面と同一面になっいる。そして焼却炉
１の近くの脱水ケーキ投入管３の外周にはジャケット５
が同心的に設けられ、入出口６、７から水あるいは空気
のような冷却流体がジャケットに給排されるようになっ
ている。このように脱水ケーキ投入管３を冷却すること
により、停止中に脱水ケーキが熱により乾燥固化するこ
とが防止される。

脱水ケーキ投入管３は、端部にフランジ８を有し、この
フランジ８を介して脱水ケーキ圧送用のパイプ10が接続
されている。そしてこのパイプ10には、図には示されて
いないが、脱水ケーキ圧送用のポンプが接続され、その
途中には例えば制御装置により開閉される空気圧作動ボ
ール弁も設けられている。

圧縮空気噴射ノズル20は、本実施例では脱水ケーキ投入
管３の略中心部に、その噴射口21が焼却炉１を向くよう
に配置されている。しかも、脱水ケーキ投入管３の開口
端部４より所定距離「Ｌ」だけ、開口端部４より内側に
寄って設けられている。したがって、脱水ケーキが投入
管３中を送られてくると、噴射ノズル20の前方には、投
入管の開口端部４との間に所定量の脱水ケーキがプラグ
状に一時的にではあるが、溜まることになる。

圧縮空気噴射ノズル20の噴射口21には、第２、３図に示
されているように、噴射口の方からＶ字形にカットされ
た補助噴射口22、22が複数個形成されている。このよう
に構成された圧縮空気噴射ノズル20は、ソケット25を介
して圧縮空気供給管23に接続され、脱水ケーキ投入管３
の外部に出ている。すなわちパイプ10から分岐している
管11にはフランジ12が設けられ、このフランジ12に圧縮
空気供給管23を支持している蓋体24が取り付けられてい
る。そして圧縮空気供給管23には、図には示されていな
いが、圧縮空気噴射ノズル20から圧縮空気を間欠的に噴
射するのに必要な例えば電磁弁、蓄圧タンク、ルブリケ
ータ、エアレギュレータ、エアフィルタ、コンプレッサ
等が接続されている。

次に上記装置を使用して脱水ケーキの投入方法を説明す
る。周知の方法によりパイプ10中の脱水ケーキを圧送す
る。そうすると、脱水ケーキ投入管３に至り、圧縮空気
噴射ノズル20の噴射口21の前方と、脱水ケーキ投入管３
の開口端部４との間には所定量の脱水ケーキｋがプラグ
状に溜る。そこで電磁弁を開いて圧縮空気噴射ノズル20
から脱水ケーキの圧送速度より早い圧縮空気を噴射す
る。そうすると、噴射口21は開口端部４の方向を向いて
いるので、脱水ケーキは焼却炉１の方へ押し出される。
この時の押し出される速度は、ポンプにより押し出され
る速度に対して大きいので、脱水ケーキは従来のように
塊を保つことができずに分離、分散される。また圧縮空
気は焼却炉１内で膨張するので、この膨張により脱水ケ
ーキはさらに分離・分散される。

脱水ケーキの圧送速度と、圧縮空気の噴射間隔とを適宜
制御して、見かけ上連続的に脱水ケーキを焼却炉１に投
入する。

この時、第２、３図に示されているように補助噴射口22
が形成されていると、圧縮空気は横へも広がり、脱水ケ
ーキは一層分散される。また脱水ケーキ投入管３の外周
部分は冷却されているので、一時的に操業を止めても脱
水ケーキが熱により固化することがなく、ただちに操業
を再開することができる。

以上のように、本実施例によると、従来プラグ状に固ま
った状態で投入されていた脱水ケーキが分離・分散され
て供給されるので、焼却効率が極めて向上する。

上記実施例は、１個の脱水ケーキ投入管３から脱水ケー
キが投入されるようになっているが、圧縮空気で分離・
分散されるので、ケーキは焼却炉１の全域に全体的に投
入される。しかし、より均一に投入するための実施例が
第４、５図にそれぞれ示されている。本実施例による
と、焼却炉１の周囲には脱水ケーキ投入管３が４個設け
られ、これらの脱水ケーキ投入管３には、前述したよう
な圧縮空気噴射ノズル20が設けられている。そして図示
の例ではこれらのパイプ10にはエアシリンダ30で作動す
る空気作動ボール弁31が、また圧縮空気噴射ノズル20に
接続された圧縮空気供給管23には、電磁弁32と蓄圧タン
ク33がそれぞれ設けられている。なお第１図に示す部材
と同様な部材には、同じ参照符号を付けて重複説明はし
ない。

これらの実施例によると、脱水ケーキ投入管３と圧縮空
気噴射ノズル20とからなる投入管ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄが４個設けられ、これらは交互に作動するように実施
されるので、制御装置が必要であるが、詳しくは第５図
に示す実施例で説明する。

第５図には、ケーキ圧送用のパイプ10が分岐して環状管
10′となり、この環状10′から脱水ケーキ投入管３、
３、…が４本分岐している例が示されている。そして脱
水ケーキ投入管３、３、…が設けられている空気圧作動
ボール弁31等は、より具体化されて示されている。すな
わち投入管ユニットＡのエアシリンダ30にはライン42に
よって作動空気が供給され、ライン42には電磁弁36が介
装されている。そして圧縮空気供給用の電磁弁32、エア
シリンダ作動用の電磁弁36をはじめとして、水ポンプ3
4、エアコンプレッサ35等は制御装置すなわち制御盤50
に接続されている。なお脱水ケーキ投入管３と圧縮空気
噴射ノズル20とからなる他の投入管ユニットＢ、Ｃ、Ｄ
は、３個ともユニットＡと同じように構成されているの
で、説明は省略する。

次に、第５図に示す装置による脱水ケーキの投入方法を
説明する。今投入管ユニットＢ、Ｃ、Ｄれの空気圧作動
ボール弁31は制御盤50からの指令により閉じ、ユニット
Ａの空気圧作動ボール弁31のみが開いていると仮定す
る。そうすると、第１図に示す実施例と同様にして、脱
水ケーキはパイプ10から環状管10′に入り、そして脱水
ケーキ投入管３から焼却炉１に投入される。この時のケ
ーキの圧送速度および電磁弁32の開閉間隔は制御盤50か
らの信号により制御される。

所定時間だけ投入管ユニットＡから投入したら、制御盤
50はユニットＡの空気圧作動ボール弁31を閉じる信号を
電磁弁36に送信する。それと同時に投入管ユニットＢの
空気圧作動ボール弁31を開く信号を発する。したがっ
て、今度は投入管ユニットＢから脱水ケーキは投入され
る。以下、同様にしてユニットＣ、Ｄが作動し、脱水ケ
ーキは焼却炉１に全体的に投入される。

上記制御装置50は、マイクロコンピュウタで構成するこ
とができる。そしてプログラムを変更し、各投入管ユニ
ットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからは１回だけ脱水ケーキを投入
し、すぐ次のユニットへ移行するように作動させること
もできる。

本実施例によると、各ユニットからケーキが分離・分散
して投入されると同時に、投入管ユニットが複数個設け
られ、これらのユニットが交互に運転されるので、脱水
ケーキが滞留することなく常に圧送されるので、分岐管
が従来のように閉塞するようなことはなく、焼却炉全体
に万遍なくケーキを投入することができる。

なお、第４図に示されている実施例が、上記作動に準じ
て作動することは明らかであるので、説明は省略する。

「発明の効果」以上のように、本発明によると、脱水ケーキ脱水ケーキ
投入管から焼却炉に投入するとき、脱水ケーキ投入管内
に該投入管の開口端部より所定距離内側に寄った位置に
焼却炉の方を向いた圧縮空気噴射ノズルを設け、該ノズ
ルから焼却炉寄りに所定量の脱水ケーキが溜まったとき
に、圧縮空気噴射ノズルから脱水ケーキの移送速度より
速い速度の圧縮空気を噴射するので、脱水ケーキは焼却
炉の方向へ押し出されるとき従来のように塊状あるいは
プラグ状を保つことはできずに分離する。そして分散す
る。また圧縮空気は焼却内で膨張するので、さらには分
散・分離が促進される。したがって、本発明によると燃
焼効率が向上する、という本発明特有の効果が得られ
る。

また他の発明によると、焼却炉の周囲に複数個の脱水ケ
ーキ投入管ユニットを設け、これらのユニットを交互に
操作して投入するので、上記効果に加えて、焼却炉全体
に万遍なく脱水ケーキを投入することができる。その結
果、焼却炉を有効に利用できる、という効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の実施に使用される装置例を示し、
第１図は第１実施例の要部を示す断面図、第２図は圧縮
空気噴射ノズルの実施例を示す拡大側面図、第３図はそ
の正面図、第４図は第２実施例を示す模式的平面図、第
５図は第３図の実施例を示す第４図と同様な模式的平面
図、第６、７図はそれぞれ異なる従来例の要部を示す側
面図、第８図は技術レベルを説明するための図である。１……焼却炉、３……脱水ケーキ投入管４……開口端部、10……パイプ 20……圧縮空気噴射ノズル、21……噴射口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱水ケーキを脱水ケーキ投入管から焼却炉
に投入するに当たり、前記脱水ケーキ投入管内に該投入
管の開口端部より所定距離内側に寄った位置に焼却炉の
方を向いた圧縮空気噴射ノズルを設け、該ノズルから焼
却炉寄りに、圧送ポンプ、スクリュウコンベア等の移送
手段で送られる脱水ケーキが所定量溜まったときに、前
記圧縮空気噴射ノズルから脱水ケーキの移送速度より速
い速度の圧縮空気を噴射して、前記焼却炉寄りの脱水ケ
ーキを焼却炉内へ圧送して分離・分散させる操作を繰り
返しながら脱水ケーキを焼却炉に投入することを特徴と
する脱水ケーキの投入方法。
【請求項２】脱水ケーキを脱水ケーキ投入管から焼却炉
に投入するに当たり、前記脱水ケーキ投入管内に該投入
管の開口端部より所定距離内側に寄った位置に焼却炉の
方を向いた圧縮空気噴射ノズルを有する投入管ユニット
を焼却炉の周りに複数個設け、これらのユニットを交互
に操作して脱水ケーキを焼却炉に投入するとき、前記圧
縮空気噴射ノズルから焼却炉寄りに、圧送ポンプ、スク
リュウコンベア等の移送手段で送られる脱水ケーキが所
定量溜まったときに、前記圧縮空気噴射ノズルから脱水
ケーキの移送速度より速い速度の圧縮空気を噴射して、
前記焼却炉寄りの脱水ケーキを焼却炉内へ圧送して分離
・分散させることを特徴とする脱水ケーキの投入方法。