JPS5855409B2 - 都市ごみ焼却設備の乾式灰引出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は都市ごみ焼却設備の燃焼残渣を乾式により引出
し、外気との気密をシール機構を用いずに、炉内と外気
との差圧をなくすることによって遠戚させ、その目的に
用いた排気を利用することを特徴づけた都市ごみ焼却設
備の乾式灰引出し装置に関する。

都市ごみ焼却設備の燃焼残渣は水を張った移送機（フラ
イトコンベア）による湿式引出し方式が殆んどである。

その理由は■焼却炉内と外気との気密が水封というもつ
とも簡単な方法でしかも完全に行なうことができる。

■燃焼残渣の保有潜熱を水封水により冷却することがで
きる。

■、■〜■と引出し灰の移送が同一フライトコンベア内
で同時に遠戚されるため設備費が安価であり、性能も安
定している。

以上の通り、効果も優れ、価格も他の如何なる方法より
安く、都市ごみ燃焼残渣の引出し方式はこの湿式水封法
より優る方法はない。

しかし最近水を用いることによる幣害が生じてきた。

すなわち、（１）フライトコンベアから燃焼残渣と共に
持去られる浸出水は残渣貯蔵ピットから廃水処理設備に
送られ処理後放流されるが、残渣中に含まれる重金属類
を除去しなければならないため廃水処理設備が複雑かつ
高価になる。

よしんば処理しても除去した沈殿汚泥はそのままの形で
投棄できず、何等かの安定化処置を講じなけれはならず
、その際、汚泥が高含水率であり、乾燥、焼結その他の
２次処理を行なうのに余分のエネルギを浪費しなければ
ならない。

（２）フライトコンベアの水封水は燃焼残渣の潜熱によ
り次第に温度が上昇し、湯気を発生する。

この湯気には特有の臭気と金属を腐食させる若干の亜硫
酸ガスおよび水蒸気があって付近の機器を腐食させるの
で、湯気が立たない温度まで下げる補給水を大量に必要
とし、この補給水量が灰の持去る吸収水量を大きく上廻
るため廃水処理設備の容量を増大させる。

（３）気密と燃焼残渣の急冷だけを目的とした所謂半湿
式タイプの灰引出し装置も外国の例には多いが、このタ
イプは燃焼残渣の温度が完全に冷却される時間を与えず
引出されるので、（２）と同様湯気と臭気および腐食の
好ましくない幣害を伴なう。

これらの不都合事項が惹起するに及んで、従来余り採用
されていない乾式の灰引出し方式が要求されるようにな
った。

湿式は炉とフライトコンベアとの接点である灰出しシュ
ートをコンベアの水封水につけるだけで炉の気密を保つ
ことができるのに対し、乾式は一１０ｍ／ｍ水柱前後の
負圧をシールする機構が必要となり、構造上の困難さと
共に湿式より高価になることは避けられない。

しかし、湿式は上記（１）、（２）の理由から廃水処理
設備に莫大な設備費と維持費とを必要とし、総括的にメ
リット、デメリットを比較した場合、乾式の持つ特徴を
生かす道が展けて来た。

ごみ焼却施設より公害を出さないための落し予約な性格
のものである。

乾式灰引出し装置が用いられなかった陰の理由として気
密構造の困難さがあげられる。

単なる外気との遮断だけならば問題はないが、燃焼残渣
は有機物が燃焼した残りの灰分にとどまらず、燃えのこ
りの未燃物や始めから混入する土砂、がれき、ガラス、
陶磁器、金属類等バラエティに富んだ無機物、特に缶詰
、石油缶等の嵩ものや番線、コード、ワイヤ、洋傘骨等
の長ものの存在が気密構造設計上の障害となっている。

そのため回転や摺動を必要とする複雑な機構は故障をま
ねく結果になって適当とは言えず、単純な機構例えば２
段ダンパの如き構造しか使用できない。

構造が簡単であれば、気密の程度は劣り、気密を保持さ
れると間欠的な使用方法となってクリンカ発生その細別
の幣害を生む結果となり兼ねない。

それ故、機械的機構で満足すべき構造を設計することは
難事である。

従来の都市ごみ焼却設備の沢山装置は図１−Ａ及び図１
−Ｂに示すように、燃焼残渣は灰出しシュート５を経て
フライトコンベア６で冷却し移送される。

灰出しシュートは図１−Ｂのようにフライトコンベア６
の水槽３８に水封されて外気との気密が保たれている。

フライトコンベアには燃焼ストーカ３（乾燥ヌトーカを
含む）および３′（後燃焼ストーカを含む）のロスドル
よりこほれ落ちた灰および未燃焼物を空気箱兼落じんホ
ッパ４゜４′テ受は落しんシュー）４０．４０’を通り
接続させ、灰出しシュート同様水封されている。

フライトコンベア６より移送された燃焼残渣および落じ
んは、この様に水の中に完全浸漬されているので、過飽
和に水を含み灰貯蔵ピット７に落され貯蔵すると余剰汚
水が灰貯蔵ピットに相当量たまるので、図１−Ａの様に
集水ピット７ａを設けてあり、ここから灰ピツト汚水を
ポンプアップし廃水処理設備７ｂに送られ処理される。

しかしこの灰ピツト汚水は廃水処理設備７ｂで処理され
る全体のプラント汚水からすれば量的に少ないが、燃焼
残渣中の有機物未燃分によるＢＯＤ性分高く、また、灰
処理汚水になるが故にＳＳ値も高い。

それよりもましているいろな重金属類が溶出して含有さ
れている場合が多く、廃水処理設備の装置を大きくした
り複雑化する欠点がある。

この欠点をなくするには、灰ピツト汚水、ひいてはフラ
イトコンベアからの持去水を無くすることが必要であり
、そのためには乾式で灰処理を行なうことが条件になる
。

乾式にすると焼却炉との気密を保たせる機構の設計は容
易でない。

本発明は困難な機械的機構を設けることなく、気密を保
つようにしたものであり、その上気密手段として用いら
れる流体（空気と燃焼ガスとの混合物）を他の目的のた
めに活用する複合効果を兼ねさせるために開発されたも
のである。

以下図面により詳細説明する。

図２に於て、図示していないごみ供給クレーンにより供
給されたごみはホッパおよびシュート１を通り供給フィ
ーダ２で定量が乾燥および燃焼ストーカ３に供給され燃
焼し、燃焼および後燃焼ストーカ３′で完全に灰化し、
灰出シュート５からフライトコンベア６に落ちる。

燃焼ガスはガス冷却ボイラの放射ゾーン１１および１１
′、接触ゾーン１１“で冷却されガスダクト４３を経て
電気集じん装置１３で除じんし、ガスダクト１４、吸出
送風機１５を通り、図に示していない煙突に排ガスを放
出する通常の焼却設備形式である。

この焼却炉形体において本発明は灰出しシュート５に普
通この部分でのマイナス１０ｍ／ｍ水柱程度の炉内圧と
外気との気密を保たせる機械的構造を設けず、しかもフ
ライトコンベア６は水封することなく燃焼残渣は湿らさ
ずに落される。

このまま燃焼残渣がフライトコンベアにより移送され、
灰貯蔵ピット７に落下すれば、前述の気密機構がないの
で炉内と外気との気密が保たれず、大量の冷空気が焼却
炉に進入して燃焼継続は出来なくなると共に灰貯蔵ピッ
ト７は粉じんが立ち込め、作業環境ははなはだ不都合な
結果になることは目に見えている。

そこで本発明の詳細な説明する上に図３を用意した。

図３−Ａはフライトコンベア６の隔室を部分的に示した
ものである。

すなわち燃焼残渣は灰出しシュート５からフライトコン
ベア６の最初の隔室に入る。

隔室を構成する境界は耐熱可撓性材料よりなるカーテン
１７が上蓋３９より吊下げられることにより区分けされ
ている。

このカーテン１７は図３−Ｂの断面図の斜線で示した部
分であってカーテン１７のすそはコンベア槽３８の底部
にとどく長さを持っている。

コンベアには残渣を掻き寄せ移送するフライト３５が駆
動チェーン３６によす移動しているので完全に気密とス
ルことは出来ないが、炉内の負圧により進入しようとす
る外気に通気抵抗を与えられればそれでよい。

このようなカーテンがいくつかたれ下り、必要数の隔室
を構成させている。

第２室は（図３−Ａ）本発明のもつとも特長のある部分
であるこの第２室上蓋には逆錐状の吸気室１８および内
気を吸弓する吸気ブロワ２０（図２）に連結された吸引
ダクト１９が設けてあり、炉内圧と第２室とが同圧にな
るようダンパ４２により自動コントロール４１されてい
る。

それ故第２室の内圧は炉内圧子カーテン１７の通気抵抗
外の負圧になっている。

外気は正圧であり最終室→・・・・・・→第４室→第３
室とカーテン抵抗外だけ次第に負圧になり、第３室では
ほぼ第１室と同圧あるいは若干高目の内圧となる。

それ故第２室で吸引される吸気は大部分の外気に若干第
１室を経過する炉内の燃焼ガスの混合気体である。

第２室には空気吹出しノズル２８が設けである。

ここには図２に示したコンプレッサ２９により少量で圧
力の強い空気が導管３０を経て吹出され、移送中の燃焼
残渣に直接吹付けられる。

そして燃焼残渣中の軽い灰分を舞上らせこの粉じんをも
吸気ブロワ２０で吸引させ、サイクロンセパレーク２１
で捕集せしめる。

この目的は灰貯蔵ピットでの粉じんトラブルを防ぐため
でもあるが、外気がフライトコンベア内のカーテンのす
き間を通過する時にかなりの風速になり、フライトコン
ベア内での粉じんは防ぎ切れない。

これを防ぐよりも強制的に粉じんを立てて別に取除くこ
との方が確実であり取除いた軽い灰を別処理するか、中
和剤として利用することができれば一石二鳥の方法であ
る。

図３−Ａ−に戻って、第３室、第４室に噴射ノズル３９
の設けであるのは灰貯蔵ピットでの粉じん防止のために
仕上げの目的から冷却水をヌプレするものであるが、移
送中の残渣に直接スプレして湿灰とするような使用方法
をするのではなく雰囲気温度を下げ残渣を冷却する、す
でに知られているクエンチングクーラの使用方法を行な
うものである。

図３−Ｂはフライトコンベアのａ−ａ′線に沿う断面図
であり、図３Ｃはフライトコンベア形式の移送機ではな
く、エプロンコンベア３７やパケットコンベア形式の移
送機であっても本発明に適用できることを示している。

図２に於て各ストーカ３，３′から下部の空気箱兼落じ
んホッパ４，４′に落ちた灰と未燃物はシュートを通り
通常は図１−Ａの如くフライトコンベアに導ひかれるこ
とは前述の通りであるが、この未燃物をもう一度炉内に
戻し焼却残渣全体の熱灼減量を少なくする。

通称リドリング還元方式を空気輸送を用いることは一般
に石炭焚ボイラなどに用いられる方法であるが、本発明
ではフライトコンベア内の粉じんを捕集し終えた排気を
用いて空気輸送させるところに特徴を持っている。

すなわち、捕集用サイクロン２１からの排気は導管２２
で排気されるが、この導管に灰および未燃物（リドリン
グ）はシュート９．９’が接続される。

このシュートには気密と定量供給の目的を持つロータリ
バルブ１０，１０′または図にないフラップダンパなど
が設けられる。

導管２２内のりドリングはりドリング吸引ブロワ２５に
より搬ばれるが、この導管の途中にサイクロンセパレー
タ２３、およびバグフイタ２４が設けられて捕集され、
直接にまたは図示の様なケースコンベア２７やフローコ
ンベアなどの輸送機を用いて導管４４から焼起炉に戻し
完全燃焼させる。

リドリング吸引プロワ２５からの排気は電気集じん装置
１３の入口に接続し、微細な粉じんまで捕集させる。

この様に構成された本発明によれば都市ごみ焼却炉燃焼
残渣を乾式で処理することにより、従来の湿式処理法に
比べ、湿式による余剰汚水の分だけ廃水処理装置が簡単
化すると同時に、灰貯蔵ピットから水分を過分に含んだ
残渣を運搬トラックに荷積みし、街路上に汚水を点滴せ
しめる公害を無くすることが可能である。

そしてこの装置を適用したシステム中で乾燥灰分を捕集
し、説明を加えなかったが重金属を多く含んだ電気集じ
ん装置捕集灰と共に別処理すれば全体のｐＨを上げるこ
とが可能であり、処理上好都合である。

また、灰分の利用を計る省資源形公害防止設備をも計画
に組入れることが可能になる。

そして同一装置を用いて焼却炉設備としての性能の向上
につながるリドリング還元装置をも併用することができ
て公害防止上、コスト低減上、性能向上上、その複次的
に拡がる効用は計り知れないものがある。

【図面の簡単な説明】

図１−Ａは従来の都市ごみ焼却設備の灰処理装置を示す
説明図、図１−Ｂは図１−Ａのａ −ａ線に沿うフライ
トコンベアの断面図、図２は本発明の都市ごみ焼却設備
灰引出し装置を有する全体系統図、図３−Ａは要部拡大
説明図、図３−Ｂは図３Ａのａ’−ａ’線に沿う断面図
、図３−Ｃは図３Ａのｂ−ｂ線に沿う断面図である。 図面内構成機器の名称、１：ごみホッパおよびシュート
、２；供給フィーダ、３ニストーカ、４：空気箱兼落じ
んホッパ、５：灰出しシュート、６：フライトコンベア
、７：燃焼残渣貯蔵ピット、８：灰出しクレーン、９：
リドリングシュー、１０：ロータリバルブ、１１：放射
、および接触ソーンボイラ、１２：ボイラドラム、１３
：電気集じん装置、１４，４３：ガスダト、１５：吸出
し送風機、１６ ： Ｅ／Ｐ灰移送コンベア、１７：カ
ーテン、１８：吸気室、１９：吸引ダクト、２０；吸気
ブロワ、２１，２３：サイクロンセパレータ、２２ 、
３０ 、３２ 、４４ ：導管、２４：バグフィルタ、
２５：リドリング吸引ブロワ、２６：排気ダクト、２７
：ケーヌコンベア、２８：空気吹出しノズル、２９：コ
ンプレッサ、３１：冷却水スプレノズル、３３：冷却水
噴射ポンプ、３４：冷却水槽、３５：コンベアフライ、
３６：駆動チェーン ３７：エプロンコンベア、３８：
コンベア水槽、３９：コンベア上蓋、４０：落じんシュ
ート、４１：自動コントロール装置、４２：ダンパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 都市ごみの焼却炉の燃焼残渣を落下させる灰出しシ
   ュートをフライトコンベアに結合し、そのフライトコン
   ベア内を複数の隔室で区切り、その中の一室から自動制
   御装置を備えたブロワで内気を吸引し、焼却炉下部炉内
   圧力と同圧に保たせることによって焼却炉内への外気進
   入を防止することを特徴とした都市ごみ焼却設備の乾式
   灰引出し装置。 ２ ＠記ブロワで吸引する室内の移送中の燃焼残渣に向
   けて圧縮空気を空気吹出しノズルで吹きつけ、残渣中の
   軽い灰分を強制的に飛散させ、そのブロワで吸引し、移
   送燃焼残渣が残渣貯蔵ピットに落下する時の粉じん発生
   を防止することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の都市ごみ焼却設備の乾式灰引出し装置。 ３ 前記ブロワで吸引した吸気中の粉じんをサイクロン
   セパレータで除去した後に、焼却炉下部ホッパ導管に導
   ひき、焼却炉火格子空気溝より落ちる未燃カーボンを伴
   ったりドリング灰を気体輸送し、第２のサイクロンセパ
   レータで捕集し、これを焼却炉中に戻して、未然カーボ
   ンを燃焼させるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載都市ごみ焼却設備の乾式灰
   弓出し装置。