(57)【要約】【課題】廃棄物の定量供給能力に優れた廃棄物供給装置を提供する。【解決手段】ホッパ３内の廃棄物をスクリュー２により廃棄物処理炉まで搬送する廃棄物供給装置であり、装置本体１の内部上方にホッパ３内から廃棄物を切出す切出し手段５を設ける。スクリュー２の基端部の上方に廃棄物を一時停止させるストッパ８を設け、廃棄物の高さをレベル計６で測定して切出し手段５を制御する。第２の発明では、切出し手段５よりも下流側に廃棄物の逃げ空間９を形成し、この逃げ空間の直下のスクリュー２に廃棄物の引き込み手段１０を設ける。【選択図】    図３
2004184006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ内の廃棄物をスクリューにより廃棄物処理炉まで搬送する廃棄物供給装置において、装置本体の内部上方にホッパ内から廃棄物を切出す切出し手段を設けるとともに、スクリューの基端部の上方に切出された廃棄物を一時停止させるストッパと、ストッパにより一時停止させた廃棄物の高さを測定するレベル計とを設けたことを特徴とする廃棄物供給装置。
【請求項２】
ストッパの位置を、スクリュー基端部側の装置本体の内壁から、廃棄物の平均粒径の４〜１０倍とした請求項１記載の廃棄物供給装置。
【請求項３】
ストッパの高さを、廃棄物の平均粒径の０．５〜５倍とした請求項１または２記載の廃棄物供給装置。
【請求項４】
ホッパ内の廃棄物をスクリューにより廃棄物処理炉まで搬送する廃棄物供給装置において、装置本体の内部上方にホッパ内から廃棄物を切出す切出し手段を設けるとともに、この切出し手段よりも下流側に廃棄物の逃げ空間を形成し、この逃げ空間の直下のスクリューに廃棄物を強制的にスクリュー内に引き込む引き込み手段を設けたことを特徴とする廃棄物供給装置。
【請求項５】
スクリューの基端部の上方に切出された廃棄物を一時停止させるストッパと、ストッパにより一時停止させた廃棄物の高さを測定するレベル計とを設けた請求項４記載の廃棄物供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃棄物などの固形の廃棄物をホッパから切り出し、廃棄物処理炉に投入するために用いられる廃棄物供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１１−１７３５２５号公報（図３）
【０００３】都市ごみや産業廃棄物などの固形の廃棄物を焼却炉、ガス化溶融炉、炭化炉などの廃棄物処理炉に投入する場合には、特許文献１の図３に示されるようにホッパの下部にスクリューを設けた廃棄物供給装置が広く用いられている。この構造の廃棄物供給装置は、廃棄物がほぼ一定粒度に破砕されている場合には、定量供給能力に優れたものである。
【０００４】しかし実際の都市ごみの中には破砕されにくい樹脂フィルムなどが混入しており、また一定粒度に破砕することも容易ではないため、ホッパの出口で廃棄物がブリッジを形成したり閉塞してしまい、円滑にスクリューまで落下しないことがある。その結果、廃棄物処理炉への廃棄物投入量が大きくばらつき、廃棄物処理炉の運転状態が不安定になる。したがって例えば焼却炉では、過剰の廃棄物が投入されたときにも不完全燃焼とならないように空気を多めに供給する必要があり、それに連れて空気量、燃料、排ガス処理費用なども高くつき、コスト増加要因となるという問題が生じている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来の問題点を解決し、廃棄物中に樹脂フィルムやサイズの異なる物体が混入しているような場合にも、廃棄物を定量供給することができる廃棄物供給装置を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためになされた第１の発明は、ホッパ内の廃棄物をスクリューにより廃棄物処理炉まで搬送する廃棄物供給装置において、装置本体の内部上方にホッパ内から廃棄物を切出す切出し手段を設けるとともに、スクリューの基端部の上方に切出された廃棄物を一時停止させるストッパと、ストッパにより一時停止させた廃棄物の高さを測定するレベル計とを設けたことを特徴とするものである。なお、ストッパの位置をスクリュー基端部側の装置本体の内壁から、廃棄物の平均粒径の４〜１０倍とし、ストッパの高さを、廃棄物の平均粒径の０．５〜５倍とすることが好ましい。
【０００７】また同一の課題を解決するためになされた第２の発明は、ホッパ内の廃棄物をスクリューにより廃棄物処理炉まで搬送する廃棄物供給装置において、装置本体の内部上方にホッパ内から廃棄物を切出す切出し手段を設けるとともに、この切出し手段よりも下流側に廃棄物の逃げ空間を形成し、この逃げ空間の直下のスクリューに廃棄物を強制的にスクリュー内に引き込む引き込み手段を設けたことを特徴とするものである。この第２の発明においても、スクリューの基端部の上方に切出された廃棄物を一時停止させるストッパと、ストッパにより一時停止させた廃棄物の高さを測定するレベル計とを設けることができる。
【０００８】第１の発明によれば、ホッパ内から廃棄物を切出す切出し手段とストッパとレベル計とを組み合わせ、レベル計と切出し手段とを連動させることにより、スクリューに常に一定の廃棄物が供給されるようにすることができる。また第２の発明によれば、ホッパ内から廃棄物を切出す切出し手段と、逃げ空間の直下のスクリューに設けられた引き込み手段とによって、スクリューに常に一定の廃棄物が供給されるようにすることができる。このため、廃棄物中に樹脂フィルムやサイズの異なる物体が混入しているような場合にも、廃棄物を定量供給することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１において１は廃棄物供給装置の装置本体であり、その内底部には廃棄物搬送用のスクリュー２が設けられている。スクリュー２の基部側の本体１の上部は、廃棄物が投入されるホッパ３に接続されている。都市ごみなどの廃棄物はホッパ３の下部から本体１内に落下し、スクリュー２によって本体１の先端の投入口４にまで搬送され、焼却炉、ガス化溶融炉、炭化炉などの廃棄物処理炉にされるようになっている。
【００１０】本発明では、ホッパ３の出口で廃棄物がブリッジを形成したり、樹脂フィルムなどが絡まって廃棄物が円滑に落下できなくなった場合に備え、ホッパ３内から廃棄物を切出すための切出し手段５が、装置本体１の内部上方に設けられている。この実施形態では切出し手段５は水平軸５ａを中心として揺動する揺動羽根であり、ホッパ３の出口で廃棄物がブリッジを形成した場合にもブリッジを突き崩し、装置本体１内に落下させることができる。しかし図２に示すように切出し手段５をプッシャー式等の他の形式とすることもできる。
【００１１】上記の切出し手段５の下方にはレベル計６が設置されており、装置本体１内部の廃棄物レベルを検出する。レベル計６としてはマイクロ波やレーザなどを利用した非接触式のセンサを用いることが好ましい。そして廃棄物レベルが低下したときには制御器７からの指令により切出し手段５の動作を速め、ホッパ３内から廃棄物を落下させる。しかし装置本体１内に落下した廃棄物の山の形状は廃棄物の性状により大幅に変化するため、単にレベル計６を設置しただけでは廃棄物レベルを正確に検出できない。
【００１２】そこでスクリュー２の基端部の上方に切出された廃棄物を一時停止させるストッパ８を設け、このストッパ８と装置本体１の内壁との間に停止させた廃棄物レベルをレベル計６で測定するようにした。ストッパ８はチャンネル材のような剛性のある水平バーであり、装置本体１の内部に固定されている。
【００１３】ストッパ８の設置位置は、図１に距離Ｄとして示すように、スクリュー基端部側の装置本体１の内壁から廃棄物の平均粒径の４〜１０倍とすることが好ましい。この距離Ｄが廃棄物の平均粒径の４倍より小さいとこの部分で廃棄物がブリッジを形成するおそれがあり、１０倍よりも大きいとストッパとしての効果がないためである。またストッパ８の高さＨは、廃棄物の平均粒径の０．５〜５倍とすることが好ましい。高さＨが廃棄物の平均粒径の０．５倍より小さいとストッパとしての効果がなく、５倍を越えるとストッパ効果が過大となりブリッジを形成するおそれがあるためである。
【００１４】第１の発明は上記の構成を備えており、ホッパ３内から切出した廃棄物をストッパ８によって一時的に停止させ、停止した廃棄物のレベルをレベル計６で測定する。もしホッパ３の出口がブリッジなどで閉塞状態となると廃棄物レベルが低下するため、切出し手段５を始動させるかその動作速度を高めることにより、ホッパ３内から積極的に廃棄物を切出すようにする。この結果、スクリュー２の基端部における廃棄物レベルはいつもほぼ一定に保たれ、スクリュー２による廃棄物処理炉への廃棄物投入量を安定させることができる。これにより廃棄物処理炉側では投入量の不安定に伴う前記したようなコスト増加要因を抑制することが可能となる。
【００１５】図３以下に第２の発明の実施形態を示す。
第２の発明では、装置本体１の内部上方にホッパ内３から廃棄物を切出す切出し手段５を設けるとともに、この切出し手段５よりも下流側の装置本体１の内部に、廃棄物の逃げ空間９を形成している。この逃げ空間９は図３に示されるとおり、装置本体１を外側に張り出すことにより形成された空間である。逃げ空間９は図３に示すように大量の廃棄物がホッパ内３から装置本体１内に落下してきた場合に、過剰の廃棄物を逃がすことにより、装置本体１の内部における閉塞を防止する機能を持つ。
【００１６】しかし単に逃げ空間９を形成しただけでは、この部分から廃棄物がスクリュー２にうまく引き込まれない。そこで第２の発明では、設け逃げ空間９の直下のスクリュー２の図３にＣとして示す部分に、廃棄物を設け逃げ空間９から強制的にスクリュー２内に引き込む引き込み手段１０を設ける。
【００１７】引き込み手段１０の具体例は図４に示すとおりであり、図４（Ａ）ではスクリュー２のスクリュー羽根１１の外周に多数のピン状突起１２を突設している。図４（Ｂ）ではスクリュー羽根１１の外周に歯車状突起１３を突設している。図４（Ｃ）ではスクリュー羽根１１にＶ字状の切り込み１４を入れている。図４（Ｄ）ではスクリュー羽根１１の側面に多数のピン状突起１５を突設している。これらの引き込み手段１０を設ける範囲Ｃは少なくとも逃げ空間９の終端部分であるが、スクリュー２の基端部側に適宜延長してもよい。
【００１８】このように構成された第２の発明では、大量の廃棄物がホッパ内３から装置本体１内に落下してきた場合に、過剰の廃棄物を逃げ空間９に逃がしたうえで、スクリュー内に設けた引き込み手段１０によって廃棄物を逃げ空間９からスクリュー２内に徐々に引き込むようにしたので、装置本体１の内部における閉塞を防止し、廃棄物の安定供給を図ることができる。
【００１９】なお図３に示すように、第１の発明について説明したレベル計６及びストッパ８は、第２の発明においてもそのまま用いることができ、請求項５に示すように第１の発明と第２の発明とを組み合わせることによって、より好ましい効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、第１の発明によればホッパの出口が閉塞状態となった場合にはレベル計でこれを検知し、切出し手段により廃棄物を切出してスクリューの基端部における廃棄物レベルをほぼ一定に保つことができる。この結果、廃棄物処理炉への廃棄物投入量を安定させることができる。また第２の発明によれば、大量の廃棄物がホッパ内から装置本体内に落下してきた場合に、過剰の廃棄物を逃げ空間に逃がしたうえで、徐々にスクリュー内に引き込むようにしたので、装置本体１の内部における閉塞を防止し、廃棄物の安定供給を図ることができる。
【００２１】このため、本発明によれば廃棄物処理炉の操業を安定させることができ、また投入量の変動幅を考慮した過剰の空気、燃料、排ガス処理設備を削減し、コストダウンを図ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の必死形態を示す断面図である。
【図２】廃棄物の切出し手段の変形例を示す断面図である。
【図３】第２の発明の必死形態を示す断面図である。
【図４】各種の引き込み手段の説明図である。
【符号の説明】
１  装置本体、２  スクリュー、３  ホッパ、４  投入口、５  切出し手段、５ａ  水平軸、６  レベル計、７  制御器、８  ストッパ、９  逃げ空間、１０引き込み手段、１１  スクリュー羽根、１２  ピン状突起、１３  歯車状突起、１４  切り込み、１５  ピン状突起
【図１】
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【図２】
2004184006.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004184006.tif 000006