JPH11201432A - 廃棄物供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉壁１１に設けられた廃棄物投入口１２から
炉内１３に投入された廃棄物を乾留処理してその炉内１
３で乾留ガスを生成する乾留炉１０へ廃棄物を供給する
ために、廃棄物供給部２と、廃棄物供給部２と炉内１３
を廃棄物投入口１２を介して連絡する搬送通路部３とを
備えてなる廃棄物供給装置において、炉内１３で発生し
た乾留ガスの廃棄物供給部２への吹き上がりを防止する
と共に、炉内１３への空気の混入を防止できる廃棄物供
給装置を提供する。 【解決手段】 搬送通路部３が、廃棄物を炉内１３に向
かって圧密化しながら搬送する廃棄物搬送手段４を具備
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉壁に設けられた
廃棄物投入口から炉内に投入された廃棄物を乾留処理し
てその炉内で乾留ガスを生成する乾留炉へ廃棄物を供給
するために、廃棄物供給部と、前記廃棄物供給部と前記
炉内を前記廃棄物投入口を介して連絡する搬送通路部と
を備えてなる廃棄物供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の廃棄物供給装置として、
図３に示すように、乾留炉１０の炉体上部に裾窄まり漏
斗形状の廃棄物供給部２を配置し、前記廃棄物供給部２
の下部から炉内１３へ廃棄物を供給する際に炉内で発生
した乾留ガスの前記廃棄物供給部２への吹き上がりと、
前記廃棄物供給部２から炉内への外気の混入とを防止す
るために、前記廃棄物供給部２と炉壁上部に設けられた
廃棄物投入口１２との間の搬送通路部３に２重ダンパ２
３を設け、その２重ダンパ２３を交互に開閉操作して炉
内１３へ廃棄物を落下させて供給する構造のものがあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の廃棄物供給装置では、前記２重ダンパのシール
性が不十分であったりする等の理由から、前記廃棄物供
給部から炉内への廃棄物供給時等に、炉内に空気が混入
する虞があった。

【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、炉壁に設けられた廃棄物投入口か
ら炉内に投入された廃棄物を乾留処理してその炉内で乾
留ガスを生成する乾留炉へ廃棄物を供給するために、廃
棄物供給部と、前記廃棄物供給部と前記炉内を前記廃棄
物投入口を介して連絡する搬送通路部とを備えてなる廃
棄物供給装置において、炉内で発生した乾留ガスの前記
廃棄物供給部への吹き上がりを防止すると共に、炉内へ
の空気の混入を防止できる廃棄物供給装置を提供する点
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る廃棄物供給装置の第一の特徴構成は、特
許請求の範囲の欄の請求項１に記載の如く、炉壁に設け
られた廃棄物投入口から炉内に投入された廃棄物を乾留
処理してその炉内で乾留ガスを生成する乾留炉へ廃棄物
を供給するために、廃棄物供給部と、前記廃棄物供給部
と前記炉内を前記廃棄物投入口を介して連絡する搬送通
路部とを備えてなる廃棄物供給装置であって、前記搬送
通路部が、廃棄物を前記炉内に向かって圧密化しながら
搬送する廃棄物搬送手段を具備している点にある。

【０００６】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項２に記載の如く、上記第一の特徴構成に加え
て、前記廃棄物搬送手段の一部として、前記搬送通路部
の内壁の少なくとも一部が搬送方向下流側に向けて窄ま
っている点にある。

【０００７】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項３に記載の如く、上記第一または第二の特徴構
成に加えて、前記廃棄物搬送手段が搬送方向先端ほどス
クリューピッチが短くなっているスクリューコンベアで
ある点にある。

【０００８】以下に作用並びに効果につき説明する。上
記第一の特徴構成によれば、前記廃棄物搬送手段が廃棄
物を前記搬送通路部内において連続して前記炉内へ向け
て搬送している場合、または、当該状況下でその搬送を
停止した状態では、前記搬送通路部内の前記炉内への出
口付近で廃棄物は常に圧密化状態にあるため、前記搬送
通路部内の上流側空間と前記炉内とを気密に隔離するこ
とができ、前記炉内から前記搬送通路部上流側への乾留
ガスの流出及び前記搬送通路部上流側から前記炉内への
空気の混入の両方を同時に防止することができるのであ
る。

【０００９】この結果、前記炉内で生成された乾留ガス
の希釈化を防止し、更に、爆発燃焼に至るのを未然に回
避できるのである。

【００１０】上記第二の特徴構成によれば、前記廃棄物
搬送手段の内の廃棄物を搬送する搬送機構によって廃棄
物が前記搬送通路部内下流側へ向けて連続して移動する
に伴い、内壁が搬送方向下流側に向けて窄まっている部
分を通過して圧密化するため、当該内壁部と前記搬送機
構との組み合わせで前記廃棄物搬送手段を構成すること
ができるのである。

【００１１】更に、上記第三の特徴構成によれば、前記
スクリューコンベアの軸芯廻りの回転によって、廃棄物
が前記スクリューコンベアの回転軸に沿ってスクリュー
ピッチが短くなっている前記搬送通路部内下流側へ連続
して移動しながら圧密化していくのである。特に、上記
第二の特徴構成と併用すれば、より効果的に廃棄物の圧
密化が図れるのである。

【００１２】結果として、上記第二または第三の特徴構
成によって、より具体的に、前記搬送通路部内の上流側
空間と前記炉内とを気密に隔離することができ、前記炉
内から前記搬送通路部上流側への乾留ガスの流出及び前
記搬送通路部上流側から前記炉内への空気の混入の両方
を同時に防止することができるのである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る廃棄物供給
装置の一実施の形態につき、乾留炉の一例である廃棄物
熱分解溶融炉に使用した実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１４】図１に示すように、上記廃棄物熱分解溶融
炉１０は、竪型炉に形成してあり、炉壁１１の一部であ
る炉内側壁１４の上部に廃棄物を炉内１３に投入する廃
棄物投入口１２と、ガス排出口１５が夫々設けられ、更
に、前記炉内側壁１４の下方部に、酸素富化空気等の燃
焼用ガスを炉内１３に供給する羽口１６が全周にわたっ
て複数箇所に設けられている。また、前記廃棄物投入口
１２から投入された廃棄物を余熱乾燥する乾燥処理領域
Ａと、余熱乾燥された廃棄物を熱分解により乾留処理す
る熱分解処理領域Ｂと、熱分解処理後の熱分解残渣を前
記羽口１６から供給される燃焼用ガスと共に燃焼しその
燃焼残渣を溶融して溶融スラグ化する燃焼溶融処理領域
Ｃとが、前記炉内１３の上方から下方に向けて順次自然
形成される構造となっている。前記燃焼溶融処理領域Ｃ
で生成される溶融スラグを排出するための溶融スラグ排
出口１７が、前記炉内側壁１４の下端部の一箇所に設け
られており、炉底面１８は前記溶融スラグ排出口１７に
向かって先窄まりに傾斜する傾斜面で構成され、前記溶
融スラグ排出口１７の下方側には前記溶融スラグを回収
するスラグ回収装置１９が設けられている。

【００１５】図１に示すように、本発明に係る廃棄物供
給装置１は廃棄物を収容する下窄まりの漏斗形状の廃棄
物供給部２と、前記廃棄物供給部２と前記炉内１３を前
記廃棄物投入口１２を介して連絡する搬送通路部３とか
ら構成される。前記搬送通路部３は、前記廃棄物供給部
２の下方に位置し、円筒体６を横位置に配置してなり、
その内部に前記円筒体６の軸芯と同軸のスクリューコン
ベア５を前記円筒体６の後端部６ｂ側の外部より回転駆
動されるように配設してある。前記円筒体６の先端部６
ａは、その一部が前記炉内１３に突入して前記廃棄物投
入口１２と接続し、その内壁面が前記搬送方向前方に向
けて縮径している。また、前記後端部６ｂは、その上面
の一部が開口して、前記廃棄物供給部２の下部に設けら
れた廃棄物供給口２ａと接続している。

【００１６】前記スクリューコンベア５のスクリューピ
ッチは先端ほど短くなっており、前記スクリューコンベ
ア５と前記円筒体６の前記先端部６ａの縮径部分が、前
記搬送通路部３内の廃棄物を前記炉内１３に向かって圧
密化しながら搬送する廃棄物搬送手段４を形成してい
る。特に、前記スクリューピッチの変化と前記円筒体６
の先端部の縮径形状が廃棄物圧密化に寄与している。

【００１７】前記廃棄物供給口２ａの側面には、前記廃
棄物供給口２ａ付近の廃棄物の有無を検知する第１廃棄
物センサ７を設け、前記廃棄物供給部２の廃棄物収容量
が所定量以上あるか否かを検知する第２廃棄物センサ８
を前記第１廃棄物センサ７より上方に設けている。前記
スクリューコンベア５は、外部操作により運転停止が制
御されると共に、前記第１廃棄物センサ７が前記廃棄物
供給口２ａ付近の廃棄物が無い状態を検知し所定の第１
検知信号７ａを出力した場合、運転中であれば、その運
転が自動的に停止される。具体的には、前記スクリュー
コンベア５の運転制御部４ａに、前記第１検知信号７ａ
を受信して前記スクリューコンベア５の運転を強制停止
する廃棄物搬送制御部４ｂが構成されている。前記第２
廃棄物センサ８は、前記廃棄物供給部２の廃棄物収容量
が所定量以上でないと検知すると、前記廃棄物供給部２
への廃棄物の供給を指示する警報ランプ等の廃棄物供給
要求装置９に対して、所定の第２検知信号８ａを出力す
るように構成されている。

【００１８】以下、前記廃棄物供給装置１と前記廃棄物
熱分解溶融炉１０を使用したゴミ等の廃棄物の具体的な
処理プロセスについて説明する。

【００１９】ゴミ収集車等により収集された廃棄物は、
前記廃棄物供給部２に投入され、漏斗形状の内壁面に沿
って下方に移動し、前記廃棄物供給口２ａより前記搬送
通路部３内の前記スクリューコンベア５の後方側に供給
される。前記スクリューコンベア５に供給された廃棄物
は、前方へ向け搬送されると同時に、スクリューピッチ
が先端ほど短くなっており、前記搬送通路部３の前記先
端部６ａが先端ほど縮径しているため、前記先端部で圧
密化され、その圧密化した廃棄物のシール効果により、
前記搬送通路部３の上流側からの外気の前記炉内１３へ
の流入を防止しながら、前記炉内１３へ順次投入され
る。

【００２０】ここで、外気の前記炉内への流入を防止す
るためには、前記搬送通路部３の一定箇所、例えば前記
先端部６ａにおいて、廃棄物が常時圧密化状態で存在し
ている必要があり、そのためには、前記スクリューコン
ベア５の運転中は、前記廃棄物供給口２ａより前記搬送
通路部３内へ連続的に廃棄物を供給する必要がある。ま
た、前記搬送通路部３内への連続的な廃棄物の供給がで
きない場合は、前記スクリューコンベア５の運転を一時
的に停止することで、前記先端部６ａでの廃棄物の圧密
化状態を維持でき、外気の前記炉内１３への流入を防止
できるのである。具体的には、前記搬送通路部３内への
連続的な廃棄物の供給ができない場合を、前記第１廃棄
物センサ７が前記廃棄物供給口２ａ付近の廃棄物が無い
状態として検知し、前記第１検知信号７ａを出力し、前
記廃棄物搬送制御部４ｂがそれを受信して前記スクリュ
ーコンベア５の運転を強制停止するのである。このよう
に前記スクリューコンベア５の運転を強制停止すること
により、前記搬送通路部３内の略全域にわたって廃棄物
の滞留させることができ、滞留した廃棄物によるシール
効果をより確実にできるのである。つまり、前記スクリ
ューコンベア５の運転を強制停止しない場合は、前記ス
クリューコンベア５の先端より前方に滞留する廃棄物だ
けで前記シール効果を発揮させるために、前記スクリュ
ーコンベア５の先端より前方部分を十分に確保しなけれ
ばならず、前記スクリューコンベア５の装置が大きくな
るのである。

【００２１】また、かかる状況を改善して前記搬送通路
部３内への連続的な廃棄物の供給を維持するために、前
記廃棄物供給部２には廃棄物が常時収容されている状態
を維持しなければならない。前記廃棄物供給部２におけ
る廃棄物の収容状態は作業者の目視観察と人為操作によ
っても可能であるが、それを補助するために、前記第２
廃棄物センサ８が、前記廃棄物供給部２の廃棄物収容量
が所定量以上でないと検知すると前記第２検知信号８ａ
を出力し、前記廃棄物供給要求装置９がそれを受信し
て、前記廃棄物供給部２への廃棄物の供給を指示する警
報ランプの発光等の警報を発生するように構成されてい
る。

【００２２】前記炉内１３に投入された廃棄物は、約５
００℃までに維持される前記乾燥処理領域Ａで乾燥さ
れ、さらに下降して約５００℃から１２００℃に維持さ
れる前記熱分解処理領域Ｂで廃棄物に含まれる揮発性有
機物の大部分がメタン、水素、一酸化炭素等の可燃性ガ
ス及び二酸化炭素に熱分解された発生ガスとして前記熱
分解処理領域Ｂから前記乾燥処理領域Ａを経て上昇して
前記ガス排出口１５より炉外へ排出され、ガス化後の熱
分解残渣は約１３００℃以上に維持される前記燃焼溶融
処理領域Ｃで熱分解残渣中の可燃分が燃焼し、溶融処理
される。

【００２３】廃棄物に含まれる塩化ビニル等が前記熱分
解処理領域Ｂで分解される過程で発生する塩化水素等の
腐食性ガスは、例えばボイラを通った後、煙道を兼ねた
反応部でそこに供給された石灰粉末等アルカリ剤と中和
反応して塩化カルシウム等の塩類として固定された後、
反応部に続くバグフィルタで捕捉除去される。

【００２４】前記燃焼溶融処理領域Ｃでは、乾燥・熱分
解を受けた廃棄物の熱分解残渣の可燃分が、前記炉内側
壁１４の下方部に形成された前記羽口１６から前記炉底
面１８の上面に向けて供給される燃焼用ガスに接して燃
焼反応し、高熱を発し、同時に前記炉底面１８上に残存
する可燃分も燃焼する。この熱により灰分や無機物等の
熱分解残渣中の不燃分が溶融処理され、溶融したスラグ
が流下して前記溶融スラグ排出口１７から前記スラグ回
収装置１９内に排出され、冷却水を蓄えた水冷槽２０の
中に滴下され、急冷されて水砕スラグとなる。同時に前
記燃焼溶融処理領域Ｃで発生する熱が、燃焼排ガスの上
昇に伴って、前記熱分解処理領域Ｂでの熱分解処理、前
記乾燥処理領域Ａでの乾燥処理に供される。

【００２５】ここで、燃焼反応による発熱量が、熱分解
処理及び乾燥処理にとって不足である場合には、燃焼用
ガスに更にメタンガス等のガス燃料、或いは、炭素含有
物の粉末等の微粉燃料を補助燃料として供給添加しても
よい。

【００２６】次に、本発明の別実施形態について説明す
る。 〈１〉上記実施の形態において、前記円筒体６の前記先
端部６ａの内壁面が前記搬送方向前方に向けて縮径して
いる場合、前記スクリューコンベア５のスクリューピッ
チは必ずしも先端ほど短くなってなくても、全長にわた
って同ピッチであっても構わない。また、前記スクリュ
ーコンベア５のスクリューピッチが先端ほど短くなって
いる場合、前記円筒体６の前記先端部６ａは必ずしも縮
径していなくても構わない。

【００２７】〈２〉上記実施の形態において、前記廃棄
物搬送手段４は前記スクリューコンベア５と前記円筒体
６の前記先端部６ａの縮径部分とで形成されているが、
図２に示すように、前記スクリューコンベア５の代わり
に、前記円筒体６の内壁面全周にわたって側壁が摺動自
在に接し、且つ、前記円筒体６の軸芯方向に往復運動可
能な廃棄物押出部２１を、前記円筒体６の後端部６ｂ側
の外部より、油圧シリンダ２２等で駆動可能に構成する
のも好ましい実施の形態である。

【００２８】〈３〉前記第１廃棄物センサ７及び前記第
２廃棄物センサ８は、必ずしも設けなくても構わない。
また、前記第１廃棄物センサ７及び前記第２廃棄物セン
サ８は、廃棄物の前記所定状態を確実に検知可能であれ
ば、接触式、非接触式を問わず任意の検知方式のセンサ
が適用できる。また、前記第１廃棄物センサ７及び前記
第２廃棄物センサ８の設置箇所も、検知方式によって適
宜変更可能である。例えば、前記廃棄物供給部２の上方
から下方に向けて産業用ＴＶカメラを設置し、その撮影
画面を画像処理して前記廃棄物供給部２の廃棄物収容状
態を検知するようにしても構わない。

【００２９】〈４〉上記実施の形態では、前記炉内側壁
１４が下広がりの円筒状のものを例示したが、前記廃棄
物熱分解溶融炉１０の形状は、必ずしも同形状に限定さ
れるものではなく、本発明の本質に影響を与えるもので
もない。例えば、前記炉内側壁１４が部分的に下窄まり
や下広がりの傾斜面に構成されていても構わない。

【００３０】〈５〉上記実施の形態において、乾留炉の
一例として廃棄物熱分解溶融炉に適用したが、乾留炉と
しては、必ずしも上記した竪型の廃棄物熱分解溶融炉に
限らず、例えば、横型のロータリキルンであっても構わ
ない。また、乾留処理用の加熱方式として、炉内で燃焼
処理を行いその燃焼排ガスで直接加熱する方式に限ら
ず、炉壁に設けられた熱交換部に外部から高温ガスを供
給して炉内を間接加熱する方式であっても構わない。

【００３１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄物供給装置の一実施形態を示
す縦断面図

【図２】本発明の係る廃棄物供給装置の別実施形態を示
す縦断面図

【図３】従来の廃棄物供給装置を示す縦断面図

【符号の説明】

１ 廃棄物供給装置 ２ 廃棄物供給部 ２ａ 廃棄物供給口 ３ 搬送通路部 ４ 廃棄物搬送手段 ４ａ 運転制御部 ４ｂ 廃棄物搬送制御部 ５ スクリューコンベア ６ 円筒体 ６ａ 先端部 ６ｂ 後端部 ７ 第１廃棄物センサ ７ａ 第１検知信号 ８ 第２廃棄物センサ ８ａ 第２検知信号 ９ 廃棄物供給要求装置 １０ 乾留炉（廃棄物熱分解溶融炉） １１ 炉壁 １２ 廃棄物投入口 １３ 炉内 １４ 炉内側壁 １５ ガス排出口 １６ 羽口 １７ 溶融スラグ排出口 １８ 炉底面 １９ スラグ回収装置 ２０ 水冷槽 ２１ 廃棄物押出部 ２２ 油圧シリンダ Ａ 乾燥処理領域 Ｂ 熱分解処理領域 Ｃ 燃焼溶融処理領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉壁（１１）に設けられた廃棄物投入口
   （１２）から炉内（１３）に投入された廃棄物を乾留処
   理してその炉内（１３）で乾留ガスを生成する乾留炉
   （１０）へ廃棄物を供給するために、廃棄物供給部
   （２）と、前記廃棄物収容部（２）と前記炉内（１３）
   を前記廃棄物投入口（１２）を介して連絡する搬送通路
   部（３）とを備えてなる廃棄物供給装置であって、 前記搬送通路部（３）が、廃棄物を前記炉内（１３）に
   向かって圧密化しながら搬送する廃棄物搬送手段（４）
   を具備している廃棄物供給装置。
2. 【請求項２】 前記廃棄物搬送手段（４）の一部とし
   て、前記搬送通路部（３）の内壁の少なくとも一部が搬
   送方向下流側に向けて窄まっている請求項１記載の廃棄
   物供給装置。
3. 【請求項３】 前記廃棄物搬送手段（４）が搬送方向先
   端ほどスクリューピッチが短くなっているスクリューコ
   ンベア（５）である請求項１または２記載の廃棄物供給
   装置。