(57)【要約】【課題】大量の黒煙やダストが発生するガス化溶融炉において、給塵量の変動を瞬時に検知して所定範囲の供給量で給塵を行うことができる給塵装置を提供する。【解決手段】シュート５内をごみＰが通過する方向に対して交差するようにマイクロ波を該シュート５内へ照射する送波器１６Ａおよび該マイクロ波を受ける受波器１６Ｂを有するマイクロ波検知装置１６と、上記マイクロ波検知装置１６からの信号を受けてガス化溶融炉内へのごみＰの供給量を制御する廃棄物供給量制御装置１７とを備え、上記マイクロ波検知装置１６は、ごみＰがシュート５内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断されたとき、マイクロ波検知装置１６が所定の検知信号を出力し、上記廃棄物供給量制御装置１７は、所定時間にわたる期間での該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉内へのごみＰの供給量を制御する。【選択図】図１
2010071542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化溶融炉へ処理対象たる廃棄物を供給するための給塵装置であって、外部から廃棄物を受け入れるホッパと、該ホッパの下方で該ホッパに接続され上記ガス化溶融炉内へ廃棄物を供給する給塵機と、上記給塵機に接続され上記ガス化溶融炉内への上記廃棄物の落下を許容する筒状のシュートと、を備える給塵装置において、該シュート内を廃棄物が通過する方向に対して交差するようにマイクロ波を該シュート内へ照射する送波器および該マイクロ波を受ける受波器を有するマイクロ波検知装置と、上記マイクロ波検知装置からの信号を受けてガス化溶融炉内への廃棄物の供給量を制御する廃棄物供給量制御装置とを備え、上記マイクロ波検知装置は、廃棄物がシュート内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断されたとき、所定の検知信号を出力し、上記廃棄物供給量制御装置は、所定時間にわたる該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉内への廃棄物の供給量を制御することを特徴とする給塵装置。
【請求項２】
給塵機は、ホッパから受けた廃棄物を一時的に堆積させる貯留部と、該貯留部から廃棄物を押し出してシュート内へ落下させるプッシャとを有しており、廃棄物供給量制御装置は、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を減少させるようにプッシャを駆動する制御と、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を増加させるようにプッシャを駆動する制御との少なくとも一つを行うこととする請求項１に記載の給塵装置。
【請求項３】
ガス化溶融炉へ処理対象たる廃棄物を供給するための給塵装置であって、外部から廃棄物を受け入れるホッパと、該ホッパの下方で該ホッパに接続され上記ガス化溶融炉内へ廃棄物を供給する給塵機と、上記給塵機に接続され上記ガス化溶融炉内への上記廃棄物の落下を許容する筒状のシュートと、を備える給塵装置において、該シュート内を廃棄物が通過する方向に対して交差するようにマイクロ波を該シュート内へ照射する送波器および該マイクロ波を受ける受波器を有するマイクロ波検知装置と、上記マイクロ波検知装置からの信号を受けてガス化溶融炉及びガス化溶融炉から可燃ガスの供給を受けて可燃ガスを燃焼する燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を制御する空気送風量制御装置とを備え、上記マイクロ波検知装置は、廃棄物がシュート内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断されたとき、所定の検知信号を出力し、上記空気送風量制御装置は、所定時間にわたる該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を制御することを特徴とする給塵装置。
【請求項４】
ガス化溶融炉及び燃焼室は空気送風装置を有しており、空気送風量制御装置は、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を増加させるように空気送風装置を操作する制御と、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を減少させるように空気送風装置を操作する制御との少なくとも一つを行うこととする請求項３に記載の給塵装置。
【請求項５】
ガス化溶融炉へ処理対象たる廃棄物を供給するための給塵装置であって、外部から廃棄物を受け入れるホッパと、該ホッパの下方で該ホッパに接続され上記ガス化溶融炉内へ廃棄物を供給する給塵機と、上記給塵機に接続され上記ガス化溶融炉内への上記廃棄物の落下を許容する筒状のシュートと、を備える給塵装置において、給塵機は、ホッパから受けた廃棄物を一時的に堆積させる貯留部と、該貯留部から廃棄物を押し出してシュート内へ落下させるプッシャとを有しており、該シュート内を廃棄物が通過する方向に対して交差するようにマイクロ波を該シュート内へ照射する送波器および該マイクロ波を受ける受波器を有するマイクロ波検知装置と、上記マイクロ波検知装置からの信号を受けてガス化溶融炉内への廃棄物の供給量を制御する廃棄物供給量制御装置と、上記マイクロ波検知装置からの信号を受けてガス化溶融炉及びガス化溶融炉から可燃ガスの供給を受けて可燃ガスを燃焼する燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を制御する空気送風量制御装置とを備え、上記マイクロ波検知装置は、廃棄物がシュート内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断されたとき、所定の検知信号を出力し、上記廃棄物供給量制御装置は、所定時間にわたる該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を減少させるようにプッシャを駆動する制御と、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を増加させるようにプッシャを駆動する制御との少なくとも一つを行い、ガス化溶融炉及び燃焼室は、空気送風装置を有しており、上記空気送風量制御装置は、所定時間にわたる期間での該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を増加させるように空気送風装置を操作する制御と、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を減少させるように空気送風装置を操作する制御との少なくとも一つを行うことを特徴とする給塵装置。
【請求項６】
給塵機は、ホッパから受けた廃棄物を一時的に堆積させる貯留部と、該貯留部から廃棄物を押し出してシュート内へ落下させるプッシャを有し、シュートは廃棄物の落下を一時的に阻止可能なダンパを有しており、廃棄物供給量制御装置は、所定時間より長い期間にわたる検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、上記プッシャを停止し上記ダンパを閉じる制御を行うこととする請求項１、請求項２及び請求項５のいずれか一つに記載の給塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化溶融炉へ処理対象たる廃棄物を供給するための給塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる給塵装置、例えば、都市ごみや産業廃棄物、ＲＤＦ（ごみ固形燃料）等（以下、単に「ごみ」という）をガス化溶融処理するガス化溶融炉に該ごみを供給する給塵装置では、一般に、クレーンで掴み上げられたごみはホッパに投入され、該ホッパ内のごみは該ホッパの下部に接続された給塵機の往復駆動されるプッシャにより、ガス化溶融炉の炉内に連通するシュートへ押し出され炉内へ供給されるようになっている。
【０００３】
このように、プッシャを用いてホッパ内のごみをガス化溶融炉に供給する場合には、ごみの安定供給のために、以下のような制御が行われることが多い。
【０００４】
まず、ごみピット中のごみをクレーンで掴み上げてホッパ内に投入する際、クレーンに備えられたごみ重量計測器により投入ごみ量を投入毎に計測する。次に、所定時間（例えば１時間）内の投入ごみ量の積算値から時間当たりの平均値を給塵実際量（Ｘ）として算出する。ここで、目標値である時間当たりの給塵目標量（Ｘｓ）と比較してＸ／Ｘｓが１より大きい場合には、ホッパに投入されているごみが多過ぎるということになる。これは、プッシャによるガス化溶融炉へのごみの供給量が過剰であることを意味する。したがって、プッシャの押し出し速度を遅く、又は単位時間当たりの押し出し回数を少なくして、ガス化溶融炉内へ供給するごみ量が過剰にならないように調整する。そして、Ｘ／Ｘｓが１より小さい場合には、逆の操作を行う。
【０００５】
この制御形態では、クレーンで掴み上げてホッパへ投入するごみ投入量にばらつきがあっても、ホッパからガス化溶融炉内へ供給されるごみ量が一定となるように制御が行われる。しかし、クレーンの１回の投入操作に数分程度かかるので、例えば１時間の平均値として給塵実際量（Ｘ）を算出する必要がある。すなわち、この制御形態は、給塵量を一定にする制御といっても１時間程度毎に調整するようなおおまかな制御であり、速い変動には十分には対応できないことがある。
【０００６】
該給塵量が許容範囲から外れたときに、ガス化溶融炉内のごみ量が一時的に過不足となりごみのガス化溶融が不安定となり、炉内温度の変動、発生ガス成分の変動及び溶融物の変動等を引き起こす原因となり、ひいてはボイラを併設している場合には蒸気発生量が変動し、上記炉内温度や発生ガス成分が変動した場合には、排出ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）およびダイオキシン類の発生増加を招き、ガス化溶融炉の運転に支障が生じるおそれがある。
【０００７】
このように、上述の制御形態では、給塵量の制御が上記所定時間の平均値に基づいて行われるため、速い変動に対しては十分な応答性が得られないという問題点がある。この問題点を解消すべく、超音波レベル計によってごみ堆積高さを監視して、リアルタイムに近い状態で給塵量の制御を行うことが可能である。該テレビカメラを用いる制御形態としては、例えば、テレビカメラでホッパ内のごみ堆積高さを監視する形態が挙げられる。この形態では、例えば、該テレビカメラで撮影された画像をリアルタイムに近い状態で分析して、ごみ堆積高さの低下が異常に遅いことが認識された場合には、プッシャによりシュートへ押し出されるごみが途中で詰まっていると判定される。そして、運転作業者が手動によって、摺動ストロークを通常より大きくしてプッシャの操作を行い、ごみの詰まりを崩す操作を行う。
【０００８】
しかし、超音波レベル計で上記ごみ堆積高さを監視する上述の形態では、実際の給塵量を直接検出しているわけではないので、正確な給塵量の把握が必要となる該給塵量の制御には適切でない。ごみ堆積高さの変化量と実際の給塵量とが必ずしも一致するとは限らないので、ごみ堆積高さの変化にもとづいて給塵量を正確に把握することは困難であり、給塵量を直接検出することが求められるのである。
【０００９】
特許文献１には、焼却炉のごみ供給口へごみを落下させるシュートにごみの落下する様子を直接観察するテレビカメラを設けて光学的にごみを検知し、撮影した画像をリアルタイムで処理してごみの落下量を算出して定量供給するように制御することが開示されている。
【特許文献１】特開平９−６０８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、該ガス化溶融炉においては、炉内で発生する黒煙やダスト（以下、「黒煙等」ともいう）が多く、ごみの落下空間内に大量の黒煙等が存在している。したがって、ビデオカメラでごみを撮影しても、ごみは黒煙等に覆われていて、撮影された画像として明確に表示されないので、該画像によってごみを正確に検知することが非常に難しい。したがって、特許文献１の制御形態をガス化溶融炉に適用しても、該特許文献１のように、テレビカメラで撮影した画像にもとづいてリアルタイムで給塵量を正確に制御することは困難である。
【００１１】
本発明では、このような事情に鑑みて、大量の黒煙やダストが発生するガス化溶融炉においても、給塵量の変動を瞬時に検知して所定範囲の供給量で給塵を行うことができる給塵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る給塵装置は、ガス化溶融炉へ処理対象たる廃棄物を供給するための給塵装置であって、外部から廃棄物を受け入れるホッパと、該ホッパの下方で廃棄物を供給する給塵機、該給塵機の下方で該給塵機に接続され上記ガス化溶融炉内への上記廃棄物の落下を許容する筒状のシュートとを備える。
【００１３】
かかる給塵装置において、本発明では、シュート内を廃棄物が通過する方向に対して交差するようにマイクロ波を該シュート内へ照射する送波器および該マイクロ波を受ける受波器を有するマイクロ波検知装置と、上記マイクロ波検知装置からの信号を受けてガス化溶融炉内への廃棄物の供給量を制御する廃棄物供給量制御装置とを備え、上記マイクロ波検知装置は、廃棄物がシュート内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断されたとき、所定の検知信号を出力し、上記廃棄物供給量制御装置は、所定時間にわたる該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉内への廃棄物の供給量を制御することを特徴としている。
【００１４】
上記検知信号は、シュート内を通過する廃棄物がマイクロ波の照射路を横切ったときにマイクロ波検知装置が出力する信号であり、所定時間にわたる該検知信号の積算値あるいはその時間平均値は、該所定時間にわたるガス化溶融炉内への給塵量に対応する。本発明の給塵装置では、廃棄物供給量制御装置が所定時間にわたって検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉内への給塵量を制御する。なお、該制御は移動平均値により連続的に行われる。
【００１５】
上記マイクロ波は光よりも波長が長く、光が廃棄物、黒煙、ダストによって遮断されるのに対し、マイクロ波は、廃棄物によって遮断されるが、黒煙やダストによっては遮断されない点で、光と異なっている。
【００１６】
また、本発明の給塵装置では、廃棄物がシュート内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断され、受波器がマイクロ波を受けていないとき、該マイクロ波検知装置は廃棄物が通過したことを検知する。ガス化溶融炉では、炉内での廃棄物の処理により発生した黒煙やダスト等がシュート内に流入して滞留していることが多いが、マイクロ波検知装置においてマイクロ波が遮断されたと検出動作する感度を、滞留している黒煙やダスト等では動作せず、廃棄物によりマイクロ波が遮断されたときに動作するように調整しておくことにより、該マイクロ波検知装置が黒煙等を廃棄物と誤検知することを防止できる。
【００１７】
シュートは、マイクロ波が透過可能な透過部材を備え該透過部材でシュート内外を仕切っている二つの透過窓部を互いに対向する位置に有していて、送波器および受波器は、上記シュートの外部でそれぞれ上記透過窓部と対応する位置に設けられていることが好ましい。
【００１８】
仮に、送波器および受波器をシュート自体に直接取り付けると、シュートの振動や熱が該送波器および受波器に伝達されることにより、該送波器および受波器自体の破損やマイクロ波検知の精度低下等の悪影響が及ぼされるおそれがある。本発明のように、送波器および受波器をシュートの外部に該シュートと接触しない状態で設けることにより、該送波器および受波器にはシュートからの振動や熱が伝達されることはなくなる。したがって、送波器および受波器自体が破損やマイクロ波検知の精度低下等が発生することを回避できる。
【００１９】
シュートは、透過窓部の内面側に空気を送り込む送気口を有していることが好ましい。該送気口から透過窓部の内面側へ空気を送り込むことにより、透過窓部の内面にダストが付着することを抑制できる。この結果、透過窓部の内面にダストが堆積してマイクロ波の送波と受波に支障が生じることを防ぎ、マイクロ波検知装置による良好なマイクロ波の検知が可能となる。
【００２０】
給塵機は、ホッパから受けた廃棄物を一時的に堆積させる貯留部と、該貯留部から廃棄物を押し出してガス化溶融炉内へ落下させるプッシャとを有しており、廃棄物供給量制御装置は、マイクロ波検知装置からの検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を減少させるようにプッシャを駆動する制御と、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を増加させるようにプッシャを駆動する制御との少なくとも一つを行うことが好ましい。
【００２１】
上述したように、所定時間にわたる該検知信号の積算値あるいはその時間平均値は、該所定時間において貯留部からガス化溶融炉内への給塵量に対応する。したがって、例えば、目標とする給塵量を上記閾値として設定した場合、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が該閾値より大きいときは、目標の給塵量よりも多い廃棄物が炉内に供給されていることになる。したがって、廃棄物供給量制御装置は、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を減少させるようにプッシャを駆動する制御を行い、この結果、給塵量を目標値へ近づけることが可能となる。
【００２２】
また、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が該閾値より小さいときは、目標の給塵量よりも少ない廃棄物が炉内に供給されていることになる。したがって、廃棄物供給量制御装置は、ガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を増加させるようにプッシャを駆動する制御を行い、この結果、給塵量を目標値へ近づけることが可能となる。このように、検知信号の積算値あるいはその時間平均値と上記閾値との比較結果にもとづいてガス化溶融炉内へ落下させる廃棄物の量を調整することにより、適正な量、すなわち許容範囲内の量の廃棄物を炉内へ供給することができる。
【００２３】
給塵機は、貯留部からプッシャにより押し出された廃棄物を分散させて落下させる分散機を有していることが好ましい。該分散機は、貯留部から押し出された廃棄物をシュート内で該シュートの幅方向で均等に分散させる。このように、均等に分散された廃棄物の通過をマイクロ波検知装置によって検知することにより、該マイクロ波検知装置が出力する検知信号の積算値あるいはその時間平均値は、より正確な給塵量に対応するものとなる。このようにして得られた給塵量にもとづいて廃棄物供給量制御装置がプッシャの駆動を制御することにより、適正な量の廃棄物の供給をより正確に実行することができる。
【００２４】
シュートは、廃棄物の落下を一時的に阻止可能なダンパを有しており、廃棄物供給量制御装置は、所定時間より長い期間にわたり検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、上記プッシャを停止させるとともに、上記ダンパを閉じる制御を行うことが好ましい。
【００２５】
給塵装置の給塵能力を超えた大きさの廃棄物が投入された場合等に、廃棄物が給塵機内で詰まりシュート内を廃棄物が落下しないことがある。そこで、本発明では、上記廃棄物の供給量に対応する検知信号の積算値あるいはその時間平均値が０となる状態が所定時間より長い期間にわたって継続された場合には、廃棄物が給塵機内で詰まっている可能性が高いと判定して、プッシャを停止させるとともに、ダンパを閉じることによりそれ以上の廃棄物の供給を停止する。これによって、給塵機内で廃棄物が過剰に詰まる前に、該廃棄物の供給を一旦停止することができ、この供給停止状態において、廃棄物が詰まった状態を解消する処理を行うことができる。
【００２６】
また、本発明に係るガス化溶融炉には、ガス化溶融炉で発生した可燃ガスの供給を受けて可燃ガスを燃焼する燃焼室が設けられている。ガス化溶融炉に空気を送風して廃棄物を部分酸化や熱分解して可燃ガスを発生させ、可燃ガスは燃焼室に供給され空気を送風されて燃焼する。ガス化溶融炉への廃棄物供給量が変動すると、ガス化溶融炉内の廃棄物のガス化溶融状況が変動し、さらに燃焼室内の燃焼状況が変動する。そのため、廃棄物の供給量の変動に対応して、ガス化溶融炉や燃焼室へ送風する空気量を制御する必要がある。
【００２７】
本発明の給塵装置は、マイクロ波検知装置からの信号を受けて、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を制御する空気送風量制御装置とを備え、マイクロ波検知装置は、廃棄物がシュート内でマイクロ波の照射路を横切ることにより該マイクロ波が遮断されたとき、マイクロ波検知装置が所定の検知信号を出力し、空気送風量制御装置は、所定時間にわたる期間での該検知信号を積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへの空気送風量を制御することを特徴としている。
【００２８】
空気送風量制御装置は、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ吹き込む空気量を増加させるための調整信号を該ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ空気を吹き込む空気送風装置へ出力し、上記検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、上記空気量を減少させるための調整信号を上記空気送風装置へ出力する。
【００２９】
ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ送風される空気の必要量はガス化溶融炉内への給塵量の増減にあわせて増減することが多い。例えば、所定の目標の給塵量を所定の閾値として設定した場合、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より大きいとき、空気送風量制御装置はこれに合わせて空気量を増加させるための調整信号をガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ空気を吹き込む空気送風装置へ出力する。
【００３０】
また、検知信号の積算値あるいはその時間平均値が所定の閾値より小さいとき、空気送風量制御装置はこれに合わせて空気量を減少させるための調整信号をガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ空気を吹き込む空気送風装置へ出力する。このようにして、上記廃棄物供給量に見合った量の空気がガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ供給され、該廃棄物の処理を効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明では、マイクロ波検知装置の受波器がシュート内での廃棄物の通過を検知して出力した検知信号を所定時間にわたって積算し、その積算値あるいはその時間平均値に応じてガス化溶融炉内への給塵量を制御する。したがって、上記所定時間を短く設定することにより、給塵量を速やかに制御することができる。また、シュート内に大量の黒煙やダスト等が滞留していても、受波器においてマイクロ波が遮断されたと検出動作する感度を、滞留している黒煙やダスト等では動作せず、廃棄物によりマイクロ波が遮断されたときに動作するように調整しておくことにより、該受波器が黒煙等を廃棄物と誤検知することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態に係る給塵装置の構成を示す図である。給塵装置１は、図示しない廃棄物ガス化溶融炉（以下、単に「ガス化溶融炉」という）へ処理対象たるごみを供給するための給塵装置である。該給塵装置１は、外部からごみを受け入れるホッパ２と、該ホッパ２の下方で該ホッパ２に接続され上記ガス化溶融炉内へごみを供給する給塵機４と、上記ガス化溶融炉内へのごみの落下を許容する筒状のシュート５とを有している。
【００３４】
ホッパ２は、上方に開口しており、上方からごみＰが投入されるようになっている。給塵機４は、ホッパ２に直接連結されるとともに水平方向で図１にて左方に延びる横筒状の水平部を有している。シュート５は該水平部の左端から下方へ向けて延び、シュート５の下端はガス化溶融炉（図示せず）に接続されている。
【００３５】
上記給塵機４の水平部の右部、すなわちホッパ２の下端との連結側部分は、該ホッパ２から受けたごみＰを一時的に堆積させる空間として貯留部６を形成している。貯留部６内には、水平方向に延びる板状のプッシャ７が配置されており、外部に設けられた駆動装置８と接続され該駆動装置８の駆動により水平方向で往復動するようになっている。そして、該プッシャ７は、貯留部６のごみＰの堆積層内で往復動することにより、該ごみＰを貯留部６から押し出してシュート５からガス化溶融炉内へ落下させる。
【００３６】
給塵機４の水平部の左端側部分には回転羽根状をなす分散機９が設けられており、該分散機９は、紙面に対して直角に延びる軸まわりに矢印Ａの方向へ回転可能となっている。該分散機９が回転駆動されると、プッシャ７の往復動により貯留部６から押し出されたごみＰを分散し、この結果、ごみＰはシュート５内において分散して落下する。シュート５の上端側には、該シュート５の上端開口を一時的に閉塞可能なダンパ１０が設けられている。該ダンパ１０は、紙面に対して直角に延びる軸まわりに矢印Ｂ（二点鎖線で図示）の方向に回動可能となっており、縦状態でシュート５の上端開口を開放しごみＰの落下を許容する落下許容位置（実線で図示）と、横状態で該上端開口を閉塞しごみＰの落下を阻止する落下阻止位置（二点鎖線で図示）との間を回動するようになっている。該ダンパ１０は、通常、落下許容位置に位置している。
【００３７】
シュート５の上下方向中間部には、該シュート５の側壁から突出し該シュート５の内部空間と連通する二つの突出部１１Ａ，１１Ｂが形成されている。該突出部１１Ａ，１１Ｂは、シュート５の幅方向（図１における左右方向）において対向する位置に設けられている。各突出部１１Ａ，１１Ｂの端部には、ガラス板で作られた透過部材１２Ａ，１２Ｂが設けられており、該突出部１１Ａ，１１Ｂおよび透過部材１２Ａ，１２Ｂによって、透過窓部１３Ａ，１３Ｂが形成されている。本実施形態では、透過窓部１３Ａ，１３Ｂは、図１に示されるように、シュート５の側面から突出して形成されているが、これに代えて、シュート５の側面に孔部を形成し該孔部に透過部材を設けることにより該側面から突出しない形状で形成されていてもよい。
【００３８】
突出部１１Ａ，１１Ｂの側面には送気口１４Ａ，１４Ｂが形成されている。該送気口１４Ａ，１４Ｂは送気管１５Ａ，１５Ｂを介して空気供給装置（図示せず）と接続されており、該空気供給装置から供給される空気が該送気口１４Ａ，１４Ｂを経て上記突出部１１Ａ，１１Ｂ内部へ送り込まれるようになっている。該空気は、ガス化溶融炉内で発生しシュート５内に流れ込んだ黒煙やダストが透過部材１２Ａ，１２Ｂの内面側に付着、堆積することを防ぐためのものである。
【００３９】
シュート５の外部には、マイクロ波検知装置１６が設けられている。該マイクロ波検知装置１６は、マイクロ波をシュート５内に照射するための送波器１６Ａと、該マイクロ波を受ける受波器１６Ｂを有している。図１に示されるように、該送波器１６Ａは、透過窓部１３Ａと対応して位置しており、該受波器１６Ｂは、透過窓部１３Ｂと対応して位置している。送波器１６Ａは、シュート５内をごみＰが通過する方向、すなわち図１における上下方向に対して直交するように、常時一定のマイクロ波をシュート５内へ照射するようになっている。図１では、マイクロ波の照射路が破線にて示されている。
【００４０】
廃棄物供給量制御装置１７が設けられており、後述するように、マイクロ波検知装置１６が出力する信号を受けて、プッシャ７の駆動装置８の駆動を制御することにより、ガス化溶融炉内への給塵量を調整するようになっている。また、空気送風量制御装置１８が設けられており、空気送風量制御装置１８は、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ空気を吹き込む空気送風装置１９を制御することにより、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ供給される空気量を調整するようになっている。
【００４１】
以下、給塵装置１の動作について説明する。
【００４２】
まず、ホッパ２の上方からごみＰが供給され、該ごみＰは貯留部６に堆積する。該貯留部６に堆積したごみＰは、駆動装置８により駆動されて往復動するプッシャ７に押し出されて、貯留部６からシュート５内へ押し出される。この際、ごみＰは図１において矢印Ａの方向に回転する分散機９によって、シュート５内で分散される。
【００４３】
シュート５内を落下するごみＰはマイクロ波の照射路を横切って通過する。該マイクロ波はごみＰを透過しないので、ごみＰがマイクロ波の照射路を横切って通過するとき、該マイクロ波が遮断され、受波器１６Ｂはマイクロ波を受けなくなる。つまり、ごみＰが上記照射路を通過していないときには、受波器１６Ｂは一定のマイクロ波を継続して受けているところ、ごみＰが上記照射路を通過するとき、該ごみＰによってマイクロ波が遮断されるので、受波器１６Ｂはマイクロ波を受けなくなる。
【００４４】
本実施形態において、マイクロ波検知装置１６は、マイクロ波を受けているときに制御装置１７へ「０」なる検知信号を出力し、マイクロ波を受けていないときに制御装置１７へ「１」なる検知信号を出力する。したがって、該マイクロ波検知装置１６は、ごみＰが照射路を通過する前は「０」、ごみＰが照射路を通過しているときは「１」、ごみＰが照射路を通過し終わった後は「０」なる検知信号を出力する。
【００４５】
マイクロ波検知装置１６においてマイクロ波が遮断されたと検出動作する感度を、シュート３内に滞留している黒煙やダスト等では動作せず、廃棄物によりマイクロ波が遮断されたときに動作するように調整しておくことにより、該マイクロ波検知装置１６が黒煙等を廃棄物と誤検知することを防止できる。
【００４６】
図２（Ａ）は、送波器１６Ａから照射されるマイクロ波の経時的推移を示すグラフである。同図に示されているように、送波器１６Ａは常時一定強度のマイクロ波を連続的に照射している。図２（Ｂ）は、マイクロ波検知装置１６が出力する検知信号を示すグラフである。同図において、検知信号が「０」となっている期間は、ごみＰがマイクロ波の照射路を通過しておらず、受波器１６Ｂがマイクロ波を受けている期間であり、検知信号が「１」となっている期間Δｔ１〜Δｔ５は、ごみＰが上記照射路を横切ってマイクロ波を遮断したことにより、受波器１６Ｂがマイクロ波を受けていない期間である。
【００４７】
廃棄物供給量制御装置１７は、マイクロ波検知装置１６から出力された検知信号を受けて、プッシャ７の駆動装置８を制御する。具体的には、まず、時刻ｔＡから時刻ｔＢまでの所定の期間における検知信号を積算し、その時間平均値（以下、「積算平均値」という）を算出する。本実施形態では、該積算値Ｑは、Ｑ＝１×（Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４＋Δｔ５）＝（Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４＋Δｔ５）として算出でき、その積算平均値Ｒは、Ｒ＝Ｑ／（ｔＢ−ｔＡ）＝（Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４＋Δｔ５）／（ｔＢ−ｔＡ）として算出できる。ここで、積算する時間的範囲、すなわち本実施形態におけるｔＢ−ｔＡはごみ処理条件に適合させて任意に設定できる。
【００４８】
本実施形態では、上記積算平均値との比較対象として、適正な給塵量として許容される範囲である所定の許容範囲Ｓを設定する。本実施形態では、３０秒間の積算平均値が０．１以上かつ０．８以下である範囲が上記許容範囲Ｓとして設定されているものとする。廃棄物供給量制御装置１７は、上記検知信号にもとづいて算出した時間平均値Ｒと上記許容範囲Ｓとを比較する。該時間平均値Ｒが許容範囲Ｓの上限値ＳＨ（３０秒間の積算平均値が０．８）よりも大きいとき（Ｒ＞ＳＨ）、適正な給塵量よりも多いごみＰが炉内に供給されていることになる。したがって、廃棄物供給量制御装置１７は、給塵量、すなわちガス化溶融炉内へ落下させるごみＰの量を減少させるようにプッシャ７を駆動する制御を行う。例えば、廃棄物供給量制御装置１７は、プッシャ７の押出し速度を遅く、または単位時間当たりの押出し回数を少なくするよう制御を行う。
【００４９】
また、積算平均値Ｒが許容範囲Ｓの下限値ＳＬ（３０秒間の積算平均値が０．１）よりも小さいとき（Ｒ＜ＳＬ）、適正な給塵量よりも少ないごみＰが炉内に供給されていることになる。したがって、廃棄物供給量制御装置１７は、給塵量、すなわち、ガス化溶融炉内へ落下させるごみＰの量を増加させるようにプッシャ７を駆動する制御を行う。例えば、廃棄物供給量制御装置１７は、プッシャ７の押出し速度を速く、または単位時間当たりの押出し回数を多くするよう制御を行う。
【００５０】
このように、本実施形態では、積算平均値Ｒが許容範囲Ｓの範囲外にあるときに、廃棄物供給量制御装置１７がプッシャ７の駆動を制御することにより、該積算平均値Ｒを許容範囲Ｓ内に収め、この結果、給塵量を常時適正な量に維持することができる。
【００５１】
給塵量の制御、換言するとプッシャ７の駆動制御が実際に実行されるまでにかかる時間は、検知信号の積算時間、すなわち上記時間的範囲ｔＢ−ｔＡに大きく依存する。つまり、上記時間的範囲ｔＢ−ｔＡを短い時間に設定すれば、その分、積算平均値を算出するまでの時間を短縮することができ、給塵量を上記許容範囲Ｓ内に収めるためのプッシャの駆動制御をリアルタイムに近い状態で実行できる。したがって、上記時間的範囲ｔＢ−ｔＡは、できるだけ短い時間（例えば、３０秒）であることが好ましい。
【００５２】
また、積算平均値Ｒが所定の閾値（例えば、３分間の積算平均値が０．１以下）より小さいとき、すなわち、該閾値よりも少ないごみＰが炉内に供給されているとき、廃棄物供給量制御装置１７が、給塵量を増加させるようにプッシャを駆動するように制御しても、上記積算平均値が上記閾値を超えない場合、給塵機４内でごみＰが詰まっている可能性が高い。この場合、廃棄物供給量制御装置１７は、プッシャ７の押出しストロークを通常よりも大きく駆動するよう制御する。このように、駆動されたプッシャ７は、図１における左方へ大きく前進してごみＰが詰まっている箇所を崩すように駆動する。この結果、ごみＰの詰まった状態が解消され正常な状態へ戻すことができる。
【００５３】
本実施形態では、上記積算平均値との比較対象として、一定の幅をもつ給塵量の範囲である許容範囲Ｓを設定したが、該比較対象として、幅をもたない閾値として設定してもよいことは言うまでもない。
【００５４】
積算平均値が０となる状態が所定時間（例えば、５分）以上続くような場合には、給塵装置の能力を超えた大きさの廃棄物が投入されたこと等により廃棄物が給塵機４内で詰まっている状態にある可能性が高い。このような場合、廃棄物供給量制御装置１７は、プッシャ７の駆動を停止するとともにダンパ１０を閉じるように制御を行う。さらに、廃棄物供給量制御装置１７は、ごみＰの閉塞状態を報知する警報を発するよう警報装置（図示せず）に対して指示信号を出力し、また、該閉塞状態を解消する作業を促す指示を表示するよう表示装置（図示せず）に対して指示信号を出力する。これによって、操作者は、上記閉塞状態を認識できるとともに、閉塞しているごみＰを除去する等、該閉塞状態を解消する作業を実行できる。
【００５５】
また、本実施形態では、空気供給量制御装置１８が積算平均値に応じてガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つの運転条件の制御を行うようにしてもよい。例えば、上記積算平均値が所定範囲より大きい（例えば、５分間の積算平均値が０．８以上）、すなわち、所定の給塵量より多いごみＰが供給されているとき、これに合わせて、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ吹き込む空気量を増加させるための調整信号を該ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ空気を吹き込む空気送風装置１９へ出力する。
【００５６】
また、上記積算平均値が所定範囲より小さい（例えば、５分間の積算平均値が０．１以下）、すなわち、所定の給塵量より少ないごみＰが供給されているとき、これに合わせて、ガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つへ吹き込む空気量を減少させるための調整信号を上記空気送風装置１９へ出力する。このようにして、積算平均値に応じて空気送風量の増減を制御することにより、上記給塵量に見合った量の空気がガス化溶融炉及び燃焼室のうち少なくとも一つに供給され、該廃棄物の処理を効果的に行うことができる。
【００５７】
また、一つの制御装置が廃棄物供給量制御装置１７と空気供給量制御装置１８の機能を有するようにしてもよい。
【００５８】
本実施形態では、マイクロ波検知装置をごみＰの通過の検知に用いたので、透過型または反射型の光電スイッチ、レーザー送受信器、赤外線送受信器等、光照射方式の検知装置を用いる場合と比較して、ごみＰの落下状況を正確に検知できる。つまり、ガス化溶融炉では、黒煙やダストが大量に発生するところ、上記光照射方式の検知装置を用いても、該黒煙等が大量に存在するシュート内においては、光が黒煙等に遮断されてしまい受信器に十分な光が届かないので、ごみの落下を正確に検知できない。その点、マイクロ波は、光よりも波長が長いので、黒煙やダストが多い状態であっても、既述したように、受波器の受波感度を調整することにより、ごみＰと黒煙等を識別して、該ごみＰの落下のみを検知することができる。
【００５９】
本実施形態では、廃棄物供給量制御装置１７は積算平均値に応じて給塵量等の制御を行うこととしたが、これに代えて、廃棄物供給量制御装置１７は積算値に応じて給塵量等の制御を行うこととしてもよい。
【００６０】
本実施形態では、透過部材はガラス板で作られていることとしたが、該透過部材の材質はこれに限られない。例えば、セラミック等、マイクロ波の透過を許容するとともに耐熱性を有する材質であればよい。
【００６１】
本実施形態に係る給塵装置１は、一つのマイクロ波検知装置、送波器１６Ａと受波器１６Ｂを一つずつ設けられることとしたが、上記マイクロ波検知装置が設けられる数はこれに限られない。例えば、ガス化溶融炉の炉幅が大きく、また、シュート３の水平方向断面も大きい場合には、上記マイクロ波検知装置を複数設けることにより、照射路の数が増加する分、該照射路を横切って通過するごみＰの量も多くなり、より確実にごみの落下状況の検知が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態に係る給塵装置の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は、送波器から照射されるマイクロ波の経時的推移を示すグラフであり、（Ｂ）は、受波器が出力する検知信号を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１  給塵装置
２  ホッパ
４  給塵機
５  シュート
６  貯留部
７  プッシャ
９  分散機
１０  ダンパ
１２Ａ，１２Ｂ  透過部材
１３Ａ，１３Ｂ  透過窓部
１４Ａ，１４Ｂ  送気口
１７  廃棄物供給量制御装置
１８  空気送風量制御装置
１９  空気送風装置
【図１】
2010071542.tif 000003
【図２】
2010071542.tif 000004