(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく、熱処理に先立ち廃棄物を効率よく乾燥させる廃棄物熱処理装置を提供することを課題とする。【解決手段】廃棄物の熱処理を行なう炉本体１と、該炉本体１内へ廃棄物を投入するための投入シュート２とを有する廃棄物熱処理装置において、投入シュート２は、高温ガスが流通するジャケット８と、該ジャケット８よりも上方位置に設けられ投入シュート２内の空気を吸引排出する吸引装置１１とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の熱処理を行なう炉本体と、該炉本体内へ廃棄物を投入するための投入シュートとを有する廃棄物熱処理装置において、投入シュートは、高温ガスが流通するジャケットと、該ジャケットよりも上方位置に設けられ投入シュート内の空気を吸引排出する吸引装置とを有していることを特徴とする廃棄物熱処理装置。
【請求項２】
吸引装置は、炉本体に設けられた燃焼用空気供給部へ接続されていて、投入シュート内から吸引した空気を燃焼用空気の一部として供給するようになっていることとする請求項１に記載の廃棄物熱処理装置。
【請求項３】
吸引装置は除湿装置を経て燃焼用空気供給部と接続されていることとする請求項２に記載の廃棄物熱処理装置。
【請求項４】
ジャケットは、炉本体冷却装置と接続されていて、炉本体の冷却後の高温空気を該ジャケット内へ導入するようになっていることとする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の廃棄物熱処理装置。
【請求項５】
ジャケットは、高温ガスを該ジャケット内へ導入する給気部と、高温ガスをジャケット内での流通後に該ジャケット外へ排出する排気部とを有し、給気部は高温ガスの導入と大気からの常温空気の導入とを切り換えて行なう切換弁を有していることとする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の廃棄物熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄物を焼却または溶融する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物熱処理装置、例えば、都市ゴミ等の廃棄物を焼却処理する廃棄物焼却炉は、一般に、投入シュートから廃棄物を落下投入して焼却炉内に供給すると共に、燃焼用空気を焼却炉内へ吹き込み廃棄物を焼却している。焼却炉から排出された排ガスは、多くの場合、廃熱ボイラで熱回収され蒸気タービン発電に利用されている。
【０００３】
汚泥等水分の多い廃棄物を都市ゴミ等の一般廃棄物と混合して燃焼させる場合に、円滑な燃焼のために汚泥または汚泥との混合物を焼却炉に供給する前に乾燥機により乾燥するか、あるいは、火格子式焼却炉の場合には乾燥火格子の面積を大きくする必要があった。
【０００４】
また、ゴミの種類によっては水分の多いゴミ、すなわち、ゴミ質（燃料としてのゴミの単位熱量）の低いものがあり、そのような低いゴミ質のゴミを燃焼する場合には、焼却炉内の温度を所定温度以上に保って円滑な燃焼を行なうために助燃バーナを用いて灯油などを燃焼する必要があった。
【０００５】
また、低いゴミ質のゴミを燃焼する場合には、熱発生量が低くなり発電量が低下する問題があった。
【０００６】
このような問題に対処するために、特許文献１ではゴミピットでゴミを乾燥する焼却設備が提案されている。
【０００７】
この特許文献１のゴミ焼却設備では、焼却炉に投入される前のゴミを貯留しているゴミピットの壁面に、高温水循環流路を設けてここに高温水を流し、ゴミを焼却炉内での焼却に先立ち、予め加熱してゴミ中の水分を低下させることとしている。
【０００８】
高温水は、ゴミの焼却によって得られる廃ガスを利用して廃熱ボイラで生ずる高温水であり、これが上記高温水循環流路に供給される。
【特許文献１】特開平８−１００９１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１における焼却設備では、ゴミピットはゴミ収集車から次々と投入されて大量のゴミが貯留されているので、加熱されたゴミから蒸発した水分によりゴミピット内の湿度が非常に高くなり、上方に開放されたゴミピットの上方位置に設けられたゴミクレーン等の故障が頻発したり、結露によりゴミピットの鉄骨等が腐蝕しやすくなるという問題があった。
【００１０】
また、ゴミピットは大容量であって、上記高温水によって壁面近傍のゴミのみが加熱されるので、ゴミピット中央のゴミは水分低下が不十分となるという問題があった。
【００１１】
さらには、ゴミ中の水分率は、天候や季節、あるいは収集場所などにより大きく変動し、したがって、ゴミ中の水分率が元々極めて低い場合もあるが、そのような乾燥したゴミを投入すると、焼却炉からの熱伝達により投入シュート内で着火してしまうことがあり、このような問題には、特許文献１の焼却設備は対応できない。
【００１２】
本発明は、かかる事情に鑑み、装置を大型化することなく、熱処理に先立ち効率よく廃棄物を乾燥させる廃棄物熱処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る廃棄物熱処理装置は、廃棄物の熱処理を行なう炉本体と、該炉本体内へ廃棄物を投入するための投入シュートとを有している。
【００１４】
かかる廃棄物熱処理装置において、本発明では、投入シュートは、高温ガスが流通するジャケットと、該ジャケットよりも上方位置に設けられ投入シュート内の空気を吸引排出する吸引装置とを有していることを特徴としている。
【００１５】
このような構成の本発明では、廃棄物はゴミピットから熱処理する量だけ投入シュートに投入されて、該投入シュート内で熱処理直前に、ジャケットにより加熱され水分が低下される。投入シュート内で加熱された廃棄物から蒸発した水分そして発生した臭気ガスは、ジャケットの上方に設けられた吸引装置により投入シュート外に取り出される。
【００１６】
本発明において、ジャケットは投入シュートの周面に設けられていることが好ましく、設置位置は投入シュートの内周面でも外周面でもよい。
【００１７】
また、本発明において、吸引装置は、炉本体に設けられた燃焼用空気供給部へ接続されていて、投入シュート内から吸引した空気を燃焼用空気の一部として供給することができる。投入シュートから吸引装置により吸引され水分そして臭気ガスを含む空気は、大気に放出されることなく、炉本体へ燃焼用空気の一部として供給されることとなる。
【００１８】
本発明において、吸引装置は除湿装置を経て燃焼用空気供給部と接続されていることが好ましい。投入シュートから吸引された空気が水分を過度に含んでいるときには、上記除湿装置で除湿された後に、炉本体へ燃焼用空気の一部として供給される。
【００１９】
本発明において、ジャケットは、炉本体冷却装置と接続されていて、炉本体の冷却後の高温空気を該ジャケット内へ導入するようになっていることが好ましい。これにより、炉本体を冷却して得られる高温空気の熱を、投入シュートでの廃棄物の加熱に有効利用することができる。
【００２０】
さらに、本発明では、ジャケットは、高温ガスを該ジャケット内へ導入する給気部と、高温ガスをジャケット内での流通後に該ジャケット外へ排出する排気部とを有し、給気部は高温ガスの導入と大気からの常温空気の導入とを切り換えて行なう切換弁を有していることが好ましい。
【００２１】
また、廃棄物は、水分率が元々極めて低いものもあり、この場合には、投入シュート内の廃棄物を過度に乾燥しないように、ジャケット内に導入するものを高温ガスから大気からの常温空気に切り換えて、炉本体からの熱伝達により投入シュート内で廃棄物が着火しないようにする。
【００２２】
本発明は、廃棄物焼却炉あるいは廃棄物溶融炉等の廃棄物熱処理装置に適用可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、以上のように、廃棄物を投入するための投入シュートに、高温ガスを流通するジャケットと、投入シュートの上方位置に該投入シュート内の空気を吸引排出する吸引装置を設けることとしたので、廃棄物を熱処理する直前に加熱して乾燥させることができる。これにより、水分の多い廃棄物を熱処理するときに助燃バーナを用いる必要がなく、また、炉の一部たる投入シュートで廃棄物を加熱するので、炉以外に予め乾燥させる設備を必要とせず設備の大型化を防ぐことができる。
【００２４】
また、熱処理される廃棄物の質や量に対応して逐次加熱し乾燥させることができるので、廃棄物を熱処理した廃熱を利用した発電量を増加させることができる。さらには、廃棄物から発生した水分や臭気ガスを外部に放出することもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。
【００２６】
図１（Ａ）は、本発明の廃棄物熱処理装置の一例としての廃棄物焼却炉の概要構成図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【００２７】
図１（Ａ）において、炉本体１には、焼却されるべき廃棄物の投入のための投入シュート２が設けられている。通常、該投入シュート２は、各家庭等から収集された廃棄物が貯留されているゴミピット（図示せず）と隣接しており、該ゴミピットと投入シュート２の上方に、これらの間で往復するクレーンが設けられていて、該クレーンから吊下するバケットにより、ゴミピットから廃棄物Ｐが適宜掴み上げられ上記投入シュート２内に投入される。
【００２８】
炉本体１の下部には、傾斜せる三つの火格子３，４，５が順次設けられ、それらの下方には、風箱をなす燃焼用空気供給部３Ａ，４Ａ−１と４Ａ−２，５Ａがそれぞれ設けられている。上記三つの火格子３，４，５は順次下方に位置して乾燥火格子、燃焼火格子そして後燃焼火格子を形成し、火格子上の廃棄物Ｐを燃焼させながら下流に向け搬送する。
【００２９】
炉本体１の下流端には、底部で開口せる灰シュート６、そして上部で開口せる二次燃焼室７が設けられている。上記二次燃焼室７では排ガス中の未燃ガスが燃焼され、廃熱ボイラ（図示せず）に排ガスが送られる。廃熱ボイラでは高温排ガスの廃熱を利用して蒸気を発生させ発電タービンに蒸気を供給している。さらに、廃熱ボイラは排ガスが無害化処理される処理設備、さらには、無害化ガスを大気に放出する煙突へと接続されている。上記灰シュート６は、後燃焼火格子５から灰を外部へ排出する。
【００３０】
本発明では、上記炉本体１の投入シュート２の外周にジャケット８が設けられている。該ジャケット８は、本実施形態では、投入シュート２の外周面を取り巻くように角筒をなし内部に環状空間を形成しており、図１（Ｂ）に見られるように、内部には、投入シュート２の外面から延びる複数のフィン２Ａが収められている。上記ジャケット８の下部には、外部から高温ガスの供給を受ける給気部８Ａ、そして上部には、この高温ガスがジャケット８内を流通した後に排出される排気部８Ｂが設けられている。
【００３１】
上記給気部８Ａには、切換弁９が設けられていて、二つの管路１０Ａ，１０Ｂのいずれかが上記給気部８Ａと連通するようになっている。一方の管路１０Ａは高温ガス供給管であり、他方の管路１０Ｂは常温空気供給管となっている。高温ガス供給管１０Ａは、種々の高温ガス源から高温ガスを受けるようにすることができ、例えば、炉本体を冷却して得られる高温空気、あるいは高温排ガスを供給する。常温空気供給管１０Ｂは大気中の常温空気を供給する。
【００３２】
上記ジャケット８の上方では、投入シュート２のホッパ２Ａに、吸引装置１１の吸引部１１Ａが設けられている。この吸引部１１Ａは、上記ホッパ２Ａの例えば３面の壁面に孔（図示せず）が穿設されその周囲に空間をなすように矩形体を取り付けることにより形成されている。クレーンによりゴミピットから投入シュート２内に廃棄物Ｐが投入される際に粉塵が発生するため、吸引部１１Ａの孔が目詰まりしないように、吸引部１１Ａを廃棄物Ｐの上面より上方のホッパ２Ａに設けるようにする。
【００３３】
この吸引部１１Ａには、管路１１Ｂが接続されており、該管路１１Ｂは除湿装置１１Ｃそしてブロワ１１Ｄを経て、炉本体１の各燃焼用空気供給部３Ａ，４Ａ−１，４Ａ−２，５Ａへ分岐して接続されている。かくして、吸引部１１Ａ，管路１１Ｂ、除湿装置１１Ｃそしてブロワ１１Ｄにより、吸引装置１１が形成され、投入シュート２内の空気が除湿後に、上記燃焼用空気供給部３Ａ，４Ａ−１，４Ａ−２，５Ａに供給されるようになっている。なお、燃焼用空気供給部３Ａ，４Ａ−１，４Ａ−２，５Ａでは、上記吸引部１１Ａからの空気のみならず、外部からの空気も併せて供給するようになっている。
【００３４】
このような構成の本実施形態の廃棄物焼却炉では、廃棄物Ｐは次の要領で処理される。
【００３５】
（１）先ず、水分を多量に含む家庭ゴミ等の廃棄物Ｐがゴミピットからクレーン等により投入シュート２内へ落下投入される。この投入量は炉本体１のおける廃棄物処理能力に応じて適宜定められる。この廃棄物Ｐは、上記投入シュート２内ではジャケット８よりも若干上方位置まで堆積するようになる。廃棄物Ｐは、投入シュート２から供給装置（図示せず）により乾燥火格子３に送り出される。
【００３６】
（２）切換弁９は管路１０Ａがジャケット８の給気部８Ａに連通するように切り換わっており、ジャケット８内には高温ガスが流入そして流通し、排気部８Ｂから排出される。この高温ガスにより、投入シュート２内の廃棄物Ｐは該投入シュート２の壁面を介して加熱されて低水分となり、廃棄物Ｐから蒸発した水分は投入シュート２内を上昇する。
【００３７】
（３）廃棄物Ｐから蒸発した水分、臭気ガスは投入シュート２内の空気と共に吸引装置１１により投入シュート２外へ取り出され、該吸引装置１１の除湿装置１１Ｃによって除湿された後に、外部からの空気と共に、燃焼用空気供給部３Ａ，４Ａ−１，４Ａ−２，５Ａへ燃焼用空気として供給される。
【００３８】
（４）火格子３，４，５上では、燃焼用空気供給部３Ａ，４Ａ−１，４Ａ−２，５Ａからの空気を下方から受けて、廃棄物Ｐが焼却される。先ず、廃棄物Ｐは、乾燥火格子３上で十分に乾燥され、燃焼火格子４上で燃焼開始し、そして後燃焼火格子５上で後燃焼する。
【００３９】
（５）燃焼が完了した廃棄物Ｐの灰分は灰シュート６から系外へ排出される。排ガスは二次燃焼室７から廃熱ボイラに導かれて蒸気タービンでの発電のための蒸気の生成に供した後に、無害化設備で無害化されて煙突から大気へ放出される。
【００４０】
（６）また、廃棄物Ｐの含有水分が十分に低い場合には、投入シュート２内で焼却炉からの熱伝達により廃棄物Ｐが加熱され着火してしまう危険もある。その場合には、上記切換弁９を管路１０Ｂの方に切り換えて、ジャケット８内へは、大気から常温空気を流入させて、投入シュート２内の廃棄物Ｐが過度に乾燥されることを抑制する。
【００４１】
また、投入シュート２の廃棄物Ｐから発生する水蒸気やミストが少ない場合には、吸引装置１１の除湿装置１１Ｃを省略してもよい。廃棄物Ｐから発生した水蒸気やミストを含んだ空気は、外部からの空気と共に、炉本体１へ燃焼用空気として供給されるが、この場合の水蒸気やミストの廃棄物燃焼への影響は小さいので問題とならない。
【００４２】
本発明は、図示の実施形態に限定されず、種々変更可能である。例えば、焼却炉の炉本体自体の形式は、図示の火格子を有するストーカ式でなく、流動床式、キルン式等であってもよい。また、本発明は焼却炉のみならず、他の廃棄物熱処理装置、たとえば、直接溶融式あるいは低温ガス化溶融式等の廃棄物溶融炉にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態装置を示し、（Ａ）は概要構成図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  炉本体
２  投入シュート
３Ａ，４Ａ−１，４Ａ−２，５Ａ  燃焼用空気供給部
８  ジャケット
８Ａ  給気部
８Ｂ  排気部
９  切換弁
１１  吸引装置
１１Ｃ  除湿装置
【図１】
2008002753.tif 000003