JPS609557Y2 - 廃棄物処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、都市ゴミ、各種工場廃棄物、下水汚泥脱水ケ
ーキその他の有機性汚泥脱水ケーキなどの廃棄物を灰化
焼却、焼結又は高温焼却溶融（ガス化溶融）処理する装
置に関するものである。

従来、竪型円筒形の外胴と、この外胴の内側中央部に回
転内胴を介して形成した燃焼室と、該燃焼室の外側で外
胴と回転内胴との間に環状路を形成して廃棄物が前記環
状路から燃焼室に移送され、該燃焼室内では必要に応じ
て補助バーナからの熱量補給のなされる焼却炉あるいは
焼却溶融（ガス化溶融）炉において、炉内に対し前記環
状路上方の一ケ所から投入された廃棄物は、回転内胴の
上部に半径方向にしかも等間隔に複数個取付けられた掻
馴らし羽根により円周方向に分散されながら、同時に同
じ回転内胴の下部に等間隔に複数個取付けられている送
り羽根により、環状路の下層廃棄物は燃焼室（または火
焔室）の方へ輸送されていた。

この構造においては送り羽根の回転数が一定のままで運
転された期間に見られる現象としては第１図Ａのように
溶融皮膜またはスラグ層と灰層の層状堆積物が、熱風噴
出口りから主燃焼室内側の方に、炉床底盤上全周にわた
って形成される。

これは、処理対象物が廃棄物である故、ガス化生酸物の
灰分の化学組成は、時々刻々変化し、それにともない灰
分の溶融速度が変動するのに対し、一定のごみ送り速度
に放置したままにしていると、形成される溶融皮膜が元
来在るべき正常な位置範囲を保持し得なくなり、一定の
ごみ送り速度に対して、溶融速度が動的平衡を失なうこ
とが、原因と考えられる。

即ち、溶融速度く−送り速度の場合には、第１図−Ｂに
示す如くに、溶融皮膜は正常な位置■にて送り速度と平
衡状態に在る。

また溶融速度〉送り速度になると、第１図−Ｃの如くに
、溶融皮膜は■の位置から、それより外側の■の方へ移
行してゆく。

その際溶融皮膜は■の外側の灰層の一部を溶融皮膜内に
まき込む、その後溶融速度牛送り速度になると、溶融皮
膜は、■の位置に止まり、送り速度と平衡を保つ。

一方、溶融速度〈送り速度になると、第１図−りのよう
に溶融皮膜は■を去って、■に復元してゆく。

ここで、溶融速度中送り速度になると、溶融皮膜は■の
位置に止まり、送り速度と平衡を保つ。

次に、溶融速度（送り速度になると、第１図−Ｅのよう
に溶融皮膜は■の外側に在る灰層の一部をまき込みなが
ら、さきの■の位置をさらに越えてゆく。

暫らくして、溶融速度牛送り速度になると溶融皮膜は■
の位置に止まる。

以上の如き溶融速度と送り速度との相対関係にもとづく
平衡状態の変動サイクルの繰り返しが、前記第１図−Ａ
の如きスラグ層と灰層との層状堆積物形成の主要因とな
っている。

従って、このスラグ層と灰層とから成る層状堆積物が形
成されるとその層状堆積物は付着してしまい移動不可能
となり、送り羽根により燃焼室側へ送られる廃棄物がそ
の廃棄物の送り量は変わらず一定量であるのに対し正常
状態に比べて短時間で溶融皮膜ａ側に送られるので、溶
融皮膜ａに送られる前段階の熱分解ガス化領域における
滞留時間が次第に不足となり、廃棄物の一部には、未反
応の状態で溶融領域に入ってゆくものが増えるため、ス
ラグ中の熱灼減量が漸増してきて、系外に排出されるス
ラグの純度が低下すると共に、送り羽根により、燃焼室
側へと送られる廃棄物が層状堆積物の発達にともない、
これから受ける抵抗により、送り羽根の駆動動力が漸増
するし、甚だしい場合には、送り羽根の停止状態が瞬間
的にも現われる異状現象が発生することとなって運転上
支障となり処理機能も低下するなどの問題点があった。

本考案の目的は、これら従来の不都合な現象の発生を抑
制するため環状路廃棄物層から火炎室への送り機能は阻
害されることなく、円滑且つ効果的に行なえるようにし
、焼却溶融機能を適確に発揮させることが可能な廃棄物
処理装置を構成簡単で安価な形態として提供することに
ある。

さらに本考案では、炉内に投入される廃棄物の質的変動
の際でも、環状路内周方向の送込操作を温度変化に伴っ
て自動的に調節し溶融皮膜の位置を安定化し、焼却能率
が著しく高められる処理装置を提供することを目的とし
たものである。

また本考案の他の目的は、各種の廃棄物の燃焼操作の安
全性を高め燃焼供給の積極化の促進と焼却炉の適正な運
転を容易に確保できる処理装置とすることにある。

本考案は、都市ごみなどの一般廃棄物、有機性汚泥なら
びに各種工場廃棄物（以下これらを総称して廃棄物と称
する）を焼却対象物とし、竪型円筒形の外胴と、この外
胴の内側中央部に内胴を介して形成した燃焼室と、該燃
焼室の外側で外胴と内胴との間に形成された環状路から
燃焼室に移送され、該燃焼室内では必要に応じてバーナ
による熱量補給のなされる焼却炉または焼却溶融（高温
溶融）炉において、炉床底盤に流出口水冷環の外周面か
ら、流出口水冷環と、炉床底盤上に設けられた導気部と
なる熱分解ガス化用給気口または、主燃焼室（または火
焔室）天井下端面外周から下した垂直面が炉床底盤面と
交わる線との中間位置まで平鋼を設け、その平鋼の外側
端末部に熱電対式センサーを固定し、この熱電対式セン
サーを送り羽根駆動装置又はこの変速機構に連絡して操
作制御できる送り羽根回転数自動制御機構を備えたこと
を特徴とするものである。

本考案の実施例を図面について説明すると、第２図示例
において、竪型円筒状の外胴が一体でもよいが例えば上
下に分割されて形成され、上部を固定外胴１、下部を回
転外胴２とし、その外胴１．２内の中央部には内胴３を
介して燃焼室４が形成され、この燃焼室４の上部は耐火
物で保護され中央頂部にバーナ５が設けられ、さらに下
部は、灰又はクリンカー又は溶融スラグと燃焼排ガスの
流出口６が水冷環７などで囲まれて形成されている。

また前記外胴１，２と燃焼室４との間に形成される環状
路８中には燃焼室４を囲繞して内胴３が回転可能に設け
られている。

前記回転内胴３の内壁に半径方向に突設した掻馴らし羽
根９が円周方向に等間隔に複数個配備され、前記環状路
８内を回動するようになっていて該回転内胴３が伝動機
構１０を介して専用の駆動装置１１に連絡されている。

他方、環状路８の下方に在る廃棄物を燃焼室４に輸送す
る送り機構例えばスクレーパブレードは次の如くなって
いる。

即ち、外胴下部の下部回転外胴２（以下、下部回転外胴
）が設けられ、その内壁に外羽根１２ならびに回転内胴
３に内羽根１３の２種類の夫々が直接又はアーム１４を
介して間接的に交互に複数個取り付けられ、この下部回
転外胴２の外壁に接して円周方向に固定されたブラケッ
トを介して伝動機構１５を介して別の駆動装置１６が設
けられる。

即ち、廃棄物の炉内分散機構をその送り機構から切り離
し独立して作動させることにより環状路廃棄物層レベル
の円周方向における凹凸状の変動に対し、環状路８より
火炎室への送り機能とは無関係に独立して迅速に対処し
得て均一な廃棄物層レベルを継続して保持できるように
なっている。

なお内外胴の内壁の鉛直面に沿って下方に懸吊されたス
クレーパブレードとなる前記外羽根１２及び内羽根１３
は下部回転外胴２及び内胴３に設けたが回転内胴又は固
定内胴若しくは固定外胴１に一方を設けることができ、
この場合アーム１４は必要に応じ介在配備させ送り羽根
としての機能かはたせるようにする。

またこれら内羽根１３及び外羽根１２は燃焼炉の大きさ
、廃棄物の性状等によって適宜の形状、個数とし、また
内、外胴の回転数もこれらによって適宜決定される。

さらに前記外胴又は内胴は適宜回転可能にしたり固定し
た構成とすることができ、全体若しくは部分的に回転成
いは固定した構成に選んでできる。

また、前記掻馴らし羽根９は、複数例えば同一平面或い
は上下段に分けて配列することも、また必要に応じ固定
馴らし羽根を組み合わせて装備することもできる。

この場合廃棄物層高さの高い領域から低い領域に、廃棄
物層の円周方向流れ（回転内胴ならびに掻馴らし羽根９
の周速より遅れる流れ）に逆って廃棄物層高さの高い領
域から低い領域に廃棄物層の一部を移送させ、層高さを
均一化することにより吹抜現象の発生を抑止することが
出来るようにするのがよい。

さらに前記環状路８に廃棄物を投入する機構として、そ
の上部には投入口を有する装入部２０が備えられて廃棄
物を環状路８内の供給するようになっているが、この装
入部２０には開閉自在のゲート１８．１９が間隔をもっ
て上下二段に配備され、二重ゲートとなっており、これ
らゲート１８．１９間の装入部２０は導管により流量調
節弁又は逆止弁などの弁を介して減温部の入口に連通さ
せてもよい。

一方前記燃焼室４の底面を形成する円形炉床底盤２４に
は、そのほぼ中央にあるスラグ流出口６と前記燃焼室４
天井壁下端面外周から下した垂直面が炉床底盤２４と交
わった個所との間の位置、例えば中間位置に熱電対温度
計などの熱電対式センサー２５を固定配備し、該熱電対
式センサー２５が警報設定器２６を介して送り羽根駆動
装置、例えば駆動装置１１又は１６に直接若しくはこれ
ら駆動装置１１．１６の変速機構などの伝動機構１０に
連絡し、送り羽根の回転数を自動的に制御できるように
しである。

この場合、流出口水冷環７の付近から、半径方向に対し
その上面が炉床底盤面と一致した状態で熱電対式センサ
ー２５の位置まで平鋼２７が設けられ、この平鋼２７に
熱電対式センサー２５が固定される。

次に、熱電対式センサー２５は、補償導線に連結され、
場合により警報設定器２６を介して、送り羽根駆動装置
１１の変速機構を自動的に調節する。

送り羽根が回転内胴３に設けられる場合には、回転内胴
３の駆動系統の変速機構が、また送り羽根が回転外胴に
設けられる場合には、回転外胴２の駆動系統が自動制御
の対象となる。

そして正常な位置■に溶融皮膜が形成されている場合の
熱電対温度計に値に対して、溶融皮膜が位置■に向って
移動し始めると平鋼２７の受ける伝熱量が急速に増加し
始める。

そのため、平鋼２７の伝導伝熱の影響を平鋼端末部に設
けられている熱電対式センサー２５が受けて上昇した温
度を示すと同時に、その際の電流変化が送り羽根の駆動
装置１１に情報伝達がなされる結果、駆動装置１１内の
変速機構が送り羽根の回転数を増す方向に作動する。

この際、送り羽根の回転数が増大する程度は上昇温度の
程度に伴って自動的に微調節がなされる。

第２図の■から■まで溶融皮膜が変動せぬうちに、その
手前で溶融皮膜の位置が安定化することが可能となる。

図中１７はコンベヤなどのごみ類搬送機、２１は水封部
、２２は固定フレーム、２３は空気などの燃焼用の導気
部である。

また第３図示例は、竪型円筒状の外胴が上中下に分割さ
れ、上部を上部回転外胴２′、中央部を固定外胴１、下
部を下部回転外胴２とし、内胴３を固定したもので、前
記上部回転外胴２′の内壁に半径方向に突設した掻馴ら
し羽根９が配備され、前記下部回転外胴２に内壁に外羽
根１２ならびに内羽根１３が取り付けられた以外は第１
図示例と同じである。

しかして、第２図示例においては、ごみなどの廃棄物は
、投入部２０から環状移動床式焼却炉の環状路８に鉛直
方向に移送されつつ堆積し、その底部において半径方向
に外周から中心部に向かって輸送される。

この場合上部回転外胴２′は駆動装置１１で、また下部
回転外胴２は駆動装置１６により、同一方向に回転駆動
される。

そして上部回転外胴２′には交互に開閉操作される二重
ゲートとなるとゲート１８．１９を経て投入された廃棄
物を環状床の円周方向に均一に分散させる掻馴らし羽根
９が、また下部回転外胴２に内羽根１３及び外羽根１２
が備えられているので、装入部２０から炉本体上部の一
隅に設けられている投入シュートを経て環状路のごみ層
上部に投入された廃棄物は、環状路８の円周方向に分散
されると同時に鉛直方向に沈降してゆく。

そして前記環状路８中のごみ類は下部回転外胴２の周速
より遅れて共廻りをしながら下方に移送されると共に外
羽根１，２によってごみは内方に送られ、且つこれを受
けて内羽根１３はごみ類をさらに燃焼室４の方へと追い
やるようになる。

このように半径方向への廃棄物の輸送方式で有効合理的
な運転操業が容易に可能となるし、廃棄物層をほぐす機
能が加わって効果的な移送操作が可能となり、しかも送
り羽根の操作も熱電対センサーで調整され燃焼供給の積
極化の促進と焼却の適正な運転を容易に確保できる。

なお、前記各送に羽根によって環状路８内の廃棄物をあ
ますところなく適確に燃焼室４へ移送し、バーナ５によ
って廃棄物はその表面から焼却され、焼却灰分または溶
融物は表面を流れ落ち、排ガスと共に流出口６から落下
し、焼却物はスラグ排出室を経て炉外へ、排ガスは煙道
を経て排出されて能率的に処理されるものである。

本考案は、竪型円筒形の外胴と内胴とで内部に燃焼室と
、該燃焼室の外側で前記内外胴間に環状路とを備えた環
状移動床式の廃棄物焼却炉において、前記環状路内に回
動する送り羽根の送り機構を設け、この廃棄物の炉内の
送り機構と炉床底盤に設けた熱電対センサーで自動制御
して作動させることにより溶融皮膜の僅かな変位が、半
径方向に設けられた平鋼とその外側端末部の熱電対式セ
ンサーとの組み合せにより鋭敏に測温部の温度上昇に変
換され、この際の温度変化が送り羽根駆動系に伝達され
、自動変速される結果、溶融皮膜の変位範囲が従来より
も遥かに挟まり、それだけスラグと灰層との層状堆積物
が形成されなくなったので、熱分解ガス化領域における
廃棄物の滞留時間が必要な程度を確保できるようになる
と共に、系外に排出されるスラグ中の熱灼減量が極めて
少なくなり、その程度が無視できる程にまで改善された
ばかりかスラグ純度も大巾に向上でき、しかも送り羽根
に作用する抵抗については、スラグおよび灰層からなる
層状堆積物による抵抗がなくなったので、送り羽根の作
動が円滑になり、停止することもなくなり、処理能力が
継続して確保できるようになって安定した運転が可能で
操作制御も簡易であるほか、環状路より燃焼室への廃棄
物送り機構の連続操作に見合う廃棄物量を円周方向に分
配させ得てガス吹き抜は現象をも抑制できるし、炉内へ
の廃棄物投入操作が従来の如き間欠操作でなく連続操作
ができ作業能率を大巾に高めると共に、焼却機能を十分
に発揮させることができて、廃棄物の質的変動に対して
も容易に運転の調節が可能となり、しかも内外の両送り
羽根の間に過度の圧密又は過疎現象を生ずることなく安
定した運転を継続でき、焼却能率をも著しく向上し、さ
らに、その操業条件も良好なものとして故障も少なく管
理上の問題もなく経済的な経費で焼却処理ができる実用
上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｅはそれぞれ作用説明図、第２図は本考案の
実施例を示す縦断面図、第３図は他の実施例の縦断面図
である。 １・・・・・・固定外胴、２，２′・・・・・・回転外
胴、３・・・・・・内胴、４・・・・・・燃焼室、５・
・・・・・バーナ、６・・・・・・流出口、７・・・・
・・水冷環、訃・・・・・環状路、９・・・・・・掻馴
らし羽根、１０・・・・・・伝動機構、１５・・・・・
・伝動機構、１１，１６・・・・・・駆動装置、１２・
・・・・・外羽根、１３・・・・・・内羽根、１４・・
・・・・アーム、１７・・・・・・ごみ類搬送機、１８
，１９・・・・・・ゲート、２０・・・・・・装入部、
２１・・・・・・水封部、２３・・・・・・導気部、２
４・・・・・・炉床底盤、２５・・・・・・熱電対式セ
ンサー ２６・・・・・・警報設定器、２７・・・・・
・平鋼。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 竪型円筒形の外胴と、その内部中央部に内胴を介し
   て形成した燃焼室と、該燃焼室の外側で前記内外胴間に
   形成される環状路とを備え、前記外胴又は内胴の少なく
   ともいずれかを回転胴とし、前記環状路から燃焼室に廃
   棄物を移送させる前記回転胴に連結した廃棄物送り羽根
   を環状路内に設けると共に前記回転胴を回転させる廃棄
   物送り羽根用駆動装置を配備し、前記燃焼室の床部を形
   成する円形炉床底盤のほぼ中央にスラグ流出口を開口配
   備した装置であって、廃棄物が前記環状路から燃焼室に
   移送され、燃焼室内で必要に応じてバーナの火焔をもっ
   て焼却溶融または焼却焼結処理する装置において、前記
   流出口と前記燃焼室天井壁下端面外周から下した垂直面
   が前記炉床底盤面と交わった個所との間の円形炉床底盤
   に熱電対式センサーを配備し、該熱電対式センサーを前
   記廃棄物送り羽根用駆動装置の変速機構と連絡し、前記
   熱電対式センサーの検出温度に対応して前記駆動装置の
   変速機構を調節することを特徴とする廃棄物処理装置。 ２ 前記熱電対式センサーが、前記流出口と前記燃焼室
   天井壁下端面外周から下した垂直面と前記炉床底盤面と
   交わった個所との間のほぼ中間位置に固定配備されたも
   のである実用新案登録請求の範囲第１項記載の廃棄物処
   理装置。 ３ 前記熱電対式センサーが、警報設定器を介在して送
   り羽根駆動装置と連絡したものである実用新案登録請求
   の範囲第１項又は第２項記載の廃棄物処理装置。 ４ 前記炉床底盤が、前記熱電対式センサーと流出口と
   の間を平鋼で形成したものである実用新案登録請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項記載の廃棄物処理装置。