(57)【要約】【課題】  廃棄物の燃焼状態を正確に把握し、適正な燃焼制御を行うことにより灰中に含有される重金属類濃度の低減を可能とした廃棄物の燃焼制御方法及びストーカ炉。【解決手段】  炉内に投入された廃棄物２０を火格子１４上にて移送しながら炉下方より一次空気２２を導入して焼却処理する廃棄物の燃焼制御方法において、廃棄物移送方向に異なる位置に複数設けられ、炉下方から廃棄物層内に挿設された温度検出手段１７、１８を備え、各温度検出手段により高さ方向に異なる複数点の廃棄物層内温度を連続的に検出し、これらの温度検出手段により取得された複数の時系列的温度変化パターンを比較して廃棄物の温度履歴を取得し、予め求めた温度及び時間に対する灰中重金属類濃度の関係に基づき前記温度履歴から重金属類濃度を推測し、該重金属類濃度が基準値以下となるようにコントローラ３３により炉の運転に関わる制御因子を制御する。【選択図】      図１
2005321182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内に投入された廃棄物を火格子上にて移送しながら炉下方より一次空気を導入して焼却処理する廃棄物の燃焼制御方法において、
炉下方から廃棄物層内に挿設された温度検出手段により、廃棄物層の高さ方向に異なる複数点の廃棄物層内温度を検出し、廃棄物層の高さ方向の温度分布を取得して該温度分布に基づき炉の運転に関わる制御因子を制御することを特徴とする廃棄物の燃焼制御方法。
【請求項２】
前記温度検出手段を廃棄物移送方向に異なる位置に複数設け、各温度検出手段にて連続的に廃棄物層内温度を検出し、該検出した夫々の時系列的温度変化パターンを比較して廃棄物の温度履歴を取得し、予め求めた温度及び時間に対する灰中重金属類濃度の関係に基づき前記温度履歴から重金属類濃度を推測し、該重金属類濃度が基準値以下となるように前記制御因子を制御することを特徴とする請求項１記載の廃棄物の燃焼制御方法。
【請求項３】
前記制御因子が、廃棄物投入量、廃棄物移送速度及び一次空気供給量のうち少なくとも何れか一であることを特徴とする請求項１若しくは２記載の廃棄物の燃焼制御方法。
【請求項４】
前記温度履歴から廃棄物層内の最高温度を求め、該最高温度が鉛を揮散させる基準温度以上となるように制御することを特徴とする請求項２記載の廃棄物の燃焼制御方法。
【請求項５】
前記温度履歴から廃棄物層内温度の時間積分値を求め、該時間積分値が６価クロムの生成を抑制する基準値以下となるように制御することを特徴とする請求項２記載の廃棄物の燃焼制御方法。
【請求項６】
廃棄物を炉内に所定量ずつ投入する廃棄物投入手段と、該投入された廃棄物を移送する火格子と、炉下方より炉内に一次空気を導入する一次空気供給手段と、を備えたストーカ炉において、
炉下方から廃棄物層内に挿設され、廃棄物層の高さ方向に異なる複数点の廃棄物層内温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により取得した廃棄物層の高さ方向の温度分布に基づき炉の運転に関わる制御因子を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とするストーカ炉。
【請求項７】
前記温度検出手段を廃棄物移送方向に異なる位置に複数設け、
前記制御装置が、各温度検出手段にて連続的に検出された夫々の時系列的温度変化パターンを比較して廃棄物の温度履歴を取得し、予め求めた温度及び時間に対する灰中重金属類濃度の関係に基づき前記温度履歴から重金属類濃度を推測し、該重金属類濃度が基準値以下となるように前記制御因子を制御するようにしたことを特徴とする請求項６記載のストーカ炉。
【請求項８】
前記制御因子が、廃棄物投入量、廃棄物移送速度及び一次空気供給量のうち少なくとも何れか一であることを特徴とする請求６若しくは７記載のストーカ炉。
【請求項９】
前記温度検出手段が、隣接する火格子の間に位置する仕切り部に設けられることを特徴とする請求項６若しくは７記載のストーカ炉。
【請求項１０】
前記火格子のうち少なくとも一部の単位格子表面が、単位格子間の隙間に向けて下方に傾斜された横断面略山形状に形成されていることを特徴とする請求項６若しくは７記載のストーカ炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火格子上の廃棄物を移送しながら炉下方より一次空気を導入して廃棄物を焼却処理する廃棄物の燃焼制御方法及びストーカ炉に関し、特に廃棄物の燃焼を適正に制御することにより灰中に含有される重金属類濃度の低減を可能とした廃棄物の燃焼制御方法及びストーカ炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般廃棄物、産業廃棄物等を焼却処理する際に、運転の安定性、経済性の面で優れたストーカ炉が広く用いられている。一般にストーカ炉は、ストーカ上に投入された廃棄物を移送しながら炉下方より一次空気を導入し、前記ストーカ上に形成された一次燃焼室にて廃棄物の乾燥、主燃焼を行なった後、ストーカ下流側にて後燃焼を行なう構成となっている。また、一次燃焼室にて発生した排ガス中に含まれる未燃分は、該一次燃焼室の上方に位置する二次燃焼室にて二次空気の導入により完全燃焼される。
このようなストーカ炉で処理される廃棄物中には様々な物質が含有されており、特に都市ごみ等の一般廃棄物を焼却処理する場合には主灰中にＰｂ、Ｃｒ等の重金属類が多く含有され、焼却後も灰中に残存して焼却残渣とともに排出される惧れがある。この重金属類は、灰を資源材として再利用する場合や埋め立て廃棄する場合などにおいて安全性を高めるためにも低減することが求められている。
【０００３】
そこで、重金属類の溶出性を低減できるストーカ炉が特許文献１（特開２００３−１６６７０５号公報）等に提案されている。
図８に示すようにこのストーカ炉５０では、廃棄物投入ホッパ５１よりストーカ５２上に投入された廃棄物を、上流側ストーカの下部から加熱一次空気６０を空気過剰率１以下で吹き込みながら乾燥、熱分解、燃焼ガス化させるとともに、下流側ストーカの下部から常温または高温酸素富化空気６１を吹き込んで、前記上流側ストーカで生成した焼却残渣を未燃炭素分の燃焼熱にて焙焼及び／または溶融を行なう構成としている。また、燃焼により発生した排ガスは、二次燃焼室５５にて噴出ノズル５６から二次空気を導入しながら完全燃焼される。
前記ストーカ炉５０では、熱分解／燃焼する上流側と、焙焼／溶融する下流側とにストーカ５２を分離した構成となっており、これにより焼却〜灰処理までの一貫した処理をストーカ炉内で行なうことができ、溶融処理されて無害化された灰とすることができる。
【０００４】
しかし、特許文献１ではストーカ炉の下流側で灰を溶融し、主に重金属類をスラグ中に封じ込めることにより重金属類の安定化を図っているが、近年は重金属類の溶出量のみならず含有量も含めた重金属類濃度の低減が必要とされ、灰から重金属類を除去する技術が要望されている。
ここで、灰中の重金属類濃度を低減する方法としては、廃棄物を炉内で燃焼させる際に燃焼温度を重金属類の揮散温度以上に保ち、重金属類を揮散させて排ガスに移行させる方法が広く用いられている。この方法により重金属類濃度を低減するためには廃棄物の燃焼状態を適正に維持する必要がある。しかし、従来のストーカ炉では燃焼状態を安定的に制御することは困難であった。
【０００５】
特許文献２（特開２００４−１０１０４７号）では、ストーカ炉の火格子近傍に火格子温度を測定可能な温度検出器を埋設し、温度測定結果に基づいて被焼却物の燃焼温度を判断し、燃焼用空気の加熱温度又は流量を調整する構成が開示されている。この構成により、被焼却物の燃焼温度を安定的に維持してダイオキシン類や重金属類を削減するようにしている。
この方法は、火格子表面の温度を測定し、火格子の温度からごみの燃焼温度を推測する方法であるが、実際は火格子直上のごみの温度しかわからず、燃焼が主に生じているごみ層上部の温度がわからないため、この方法では正確な温度を把握することは困難であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６６７０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、従来のストーカ炉では主灰中の重金属類濃度が高く、灰の再利用や埋立て廃棄に際して安全性を確保するために重金属類濃度の低減が求められていた。灰中の重金属類濃度が高い要因として、ストーカ炉では炉底部から供給される低温の一次空気による冷却や放熱のために炉底付近の温度が常に低く、都市ごみ等の廃棄物に含まれる重金属類、特に鉛が揮散し難いためと考えられる。また、主灰の重金属類濃度を基準値以下に抑える方法として主灰全量を溶融処理等により灰処理する方法があるが、灰量が多いために費用が嵩み、灰処理設備の大型化が問題となっていた。
【０００８】
特許文献１に記載される方法によれば、灰をスラグ化して重金属類の溶出を抑制することは可能であるが、含有量自体を低減することは困難である。また、特許文献２に記載される方法によれば、火格子温度から廃棄物の燃焼温度を推測し、燃焼温度を安定的に維持する構成が開示されているが、廃棄物の燃焼温度は、廃棄物性状、投入量、移送速度、廃棄物層厚等の各種条件により左右されるため、火格子温度のみから燃焼温度を正確に把握することは不可能であった。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、廃棄物の燃焼状態を正確に把握し、適正な燃焼制御を行うことにより灰中に含有される重金属類濃度の低減を可能とした廃棄物の燃焼制御方法及びストーカ炉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】
【０００９】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、炉内に投入された廃棄物を火格子上にて移送しながら炉下方より一次空気を導入して焼却処理する廃棄物の燃焼制御方法において、
炉下方から廃棄物層内に挿設された温度検出手段により、廃棄物層の高さ方向に異なる複数点の廃棄物層内温度を検出し、廃棄物層内の高さ方向の温度分布を取得して該温度分布に基づき炉の運転に関わる制御因子を制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記温度検出手段により廃棄物層の高さ方向の温度分布を直接測定する構成としたため、正確な廃棄物層内の温度分布を得ることができ、ここから廃棄物層厚、廃棄物層の燃焼位置等の燃焼状態を容易に且つ正確に把握することが可能である。従って、炉の運転を適正に制御することができ、運転の安定化が図れる。本発明において前記温度検出手段は、廃棄物層内のみならず、火格子温度及び廃棄物層上温度も検出できることは勿論である。
尚、本発明者らが実際に実験を行った結果、温度検出手段を廃棄物層内に突出させることによる廃棄物移送の阻害は発生せず、また、温度検出手段（熱電対）が折れ曲がるといった損傷を受けることもなく、円滑に運転を行うことができた。
【００１１】
また、前記温度検出手段を廃棄物移送方向に異なる位置に複数設け、各温度検出手段にて連続的に廃棄物層内温度を検出し、該検出した夫々の時系列的温度変化パターンを比較して廃棄物の温度履歴を取得し、予め求めた温度及び時間に対する灰中重金属類濃度の関係に基づき前記温度履歴から重金属類濃度を推測し、該重金属類濃度が基準値以下となるように前記制御因子を制御することを特徴とする。
本発明において好適な温度検出手段の設置位置は、少なくとも主燃焼域の入り口近傍と出口近傍に各々１つ以上設置することが好ましい。
【００１２】
本発明では、まず複数の温度検出手段にて、夫々連続的に廃棄物層内温度を検出することにより廃棄物層の時系列的温度変化パターンを得ることができる。さらに、廃棄物移送方向に異なる位置にて取得した複数の時系列的温度変化パターンを比較することにより、廃棄物の温度履歴が得られる。これは、時系列的温度変化パターンの形状を比較することで廃棄物の時間遅れが得られ、さらにこの時間遅れと２点の温度からその廃棄物が辿ってきた温度履歴が推測できるものである。従って、この温度履歴と灰中重金属類濃度の関係から現状の重金属類濃度が予測でき、これを低減するように前記制御因子を制御することにより、灰中重金属類濃度を低減することが可能となる。
このとき、前記制御因子が、廃棄物投入量、廃棄物移送速度及び一次空気供給量のうち少なくとも何れか一であることが好適である。尚、前記重金属類濃度の基準値は、灰の使用用途に基づき設定されることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記温度履歴から廃棄物層内の最高温度を求め、該最高温度が鉛を揮散させる基準温度以上となるように制御することを特徴とする。
このように、廃棄物層内温度を鉛の揮散温度以上とすることにより、灰中から鉛を揮散分離させ、炉から排出される主灰中の鉛含有量を低減することができる。
さらにまた、前記温度履歴から廃棄物層内温度の時間積分値を求め、該時間積分値が６価クロムの生成を抑制する基準値以下となるように制御することを特徴とする。
一般に、廃棄物中に多く含有される３価クロムは、高温雰囲気に長時間晒されることにより有害な６価クロムに酸化されることがわかっている。従って、廃棄物層内温度の時間積分値を前記基準値以下とすることにより、６価クロムの生成を抑制し、炉から排出される主灰中の有害な重金属類濃度を低減することができる。
また、鉛および６価クロムの両方を同時に除去する場合には、廃棄物層内の最高温度及び廃棄物層内温度の時間積分値が上記した条件をともに満たすように制御すると良い。
【００１４】
また、廃棄物を炉内に所定量ずつ投入する廃棄物投入手段と、該投入された廃棄物を移送する火格子と、該火格子の下方より炉内に一次空気を導入する一次空気供給手段と、を備えたストーカ炉において、
炉下方から廃棄物層内に挿設され、廃棄物層の高さ方向に異なる複数点の廃棄物層内温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により取得した廃棄物層内の高さ方向の温度分布に基づき炉の運転に関わる制御因子を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、前記温度検出手段を廃棄物移送方向に異なる位置に複数設け、
前記制御装置が、各温度検出手段にて連続的に検出された夫々の時系列的温度変化パターンを比較して廃棄物の温度履歴を取得し、予め求めた温度及び時間に対する灰中重金属類濃度の関係に基づき前記温度履歴から重金属類濃度を推測し、該重金属類濃度が基準値以下となるように前記制御因子を制御するようにしたことを特徴とする。
このとき、前記制御因子が、廃棄物投入量、廃棄物移送速度及び一次空気供給量のうち少なくとも何れか一であることが好ましい。
さらに、前記温度検出手段が、隣接する火格子の間に位置する仕切り部に設けられることを特徴とする。これにより、前記温度検出手段が火格子の動作によって損傷することなく、また廃棄物の移送に影響を及ぼす惧れがない。
【００１６】
さらにまた、前記火格子のうち少なくとも一部の単位格子表面が、単位格子間の隙間に向けて下方に傾斜された横断面略山形状に形成されていることを特徴とする。
これは、従来のストーカ炉において灰中重金属類濃度が高い理由として、廃棄物の燃焼中に、廃棄物から出てきた重金属類を含む微小固体や小粒径灰は比重が大きいため火格子の攪拌により現れる廃棄物の隙間を通って炉底部に落下、堆積し、十分加熱されることなく炉外へ排出されてしまい、重金属類濃度を増大させるという原因があった。従って、本発明のように炉下部に多く存在する、比重が大の重金属類の微小固体を、前記火格子の傾斜を利用して火格子隙間から炉外へ落下させることにより、重金属類濃度の高い部分を分離することができ、より一層重金属類濃度を低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上記載のごとく本発明によれば、廃棄物層内に温度検出手段を設け、該温度検出手段により高さ方向の廃棄物層内温度分布を検出することにより、正確な廃棄物層の燃焼状態を把握することができ、適正な炉の運転制御が可能となる。
また、廃棄物の移送方向に異なる位置に複数の温度検出手段を設けることにより、廃棄物の正確な温度履歴が取得でき、これに基づき重金属類濃度が低減するように運転制御することにより、容易に且つ適正な運転制御が可能となり、確実に重金属類濃度を低減することができる。
さらに、少なくとも一部の火格子の単位格子面に傾斜を設けることにより、重金属類濃度の高い部分を分離して処理することができ、より一層重金属類濃度を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例に係るストーカ炉の概略断面図、図２は図１のストーカ炉のＸ−Ｘ断面を示す火格子の要部拡大図、図３は本実施例に係るストーカ炉の制御方法を示す制御テーブル、図４は本実施例における熱電対で検出したごみ層の概略時系列的温度変化パターンを示す図、図５及び図６はごみ層内温度と重金属類濃度の関係を夫々示す図、図７は本発明の別の実施例に係る火格子構造を示す側断面図である。
【実施例】
【００１９】
図１において、本実施例に係るストーカ炉１０は、ごみ２０を受け入れて所定量ずつ炉内に供給するごみ投入ホッパ１１と、該投入ホッパ１１から炉内に投入されたごみ層２１を移送する火格子１４と、該火格子１４の下部に配設されてごみ層２１に燃焼用の一次空気２２ａ〜２２ｅを供給する風箱１５と、前記火格子１４上方の空間であってごみ層２１の乾燥、主燃焼、おき燃焼を順次行う一次燃焼室１２と、該一次燃焼室１２のごみ移送方向後端に位置し、燃焼により生じた主灰２５を排出する灰出しシュート１６と、前記一次燃焼室１２の上方に設けられ、燃焼により発生した排ガス中に含まれる未燃分を二次空気（不図示）の導入により完全燃焼させる二次燃焼室１３と、を主要構成とする。
【００２０】
前記ごみ投入ホッパ１１に投入されたごみ２０は、該ごみ投入ホッパ１１の下方に配設されたごみ押出し装置１９により定量的に炉内に供給される。
前記火格子１４は、複数の火格子列が交互に配置された構造を有し、所定の火格子列が往復動することにより火格子上に載置されたごみ層２１が投入ホッパ１１側から灰出しシュート１６側に移送されるようになっている。
前記風箱１５は前記火格子１４の下方に配設され、ブロア３０から供給される一次空気２２をごみ層２１に供給する。該風箱１５はごみ移送方向に複数配設されており、各風箱１５に供給される一次空気供給量は、ブロア３０から風箱１５までの一次空気供給ライン上に設けられたダンパ３１ａ〜３１ｅの開度調節により夫々制御される。
また、前記一次燃焼室１２は、ごみ移送方向上流側から下流側に向けて、乾燥域、主燃焼域、おき燃焼域からなり、夫々の処理に応じた供給量、酸素濃度、空気比の一次空気２２が供給されるようになっている。
【００２１】
さらに本実施例の特徴的な構成として、炉下部から熱電対１７、１８を挿入し、該熱電対１７、１８の計測端１７ａ、１８ａを火格子１４より上方のごみ層２１内（ごみ層上及び火格子内を含む）に位置させ、ごみ層２１内の温度を計測するようにしている。該熱電対は一又は複数設けることができ、何れの熱電対も火格子１４の可動部を回避し、常時固定された安定部位に設置される。また、この熱電対１７、１８は略垂直方向に複数の高さ位置の温度を計測可能な構成となっている。該熱電対１７、１８は耐熱性保護材により被覆されていると良い。
【００２２】
熱電対１７の具体的な設置例を図２に示す。図２に示されるように、炉下方からごみ層内に挿設した熱電対１７の計測端１７ａを火格子１４の上方に突出させ、熱電対１７の下方に熱電対昇降装置１７０を設けて該熱電対１７を矢印Ｚ方向に上下動自在な構成とする。特に好ましい熱電対１４の設置位置は、同図に示されるように、火格子１４及び風箱１５の間の仕切り板１５０に設置すると良い。尚、前記熱電対１７は、計測端１７ａを上下動自在な構成とする他に、該熱電対１７が高さ方向に複数の計測端１７ａを有する構成としても良い。
本実施例によれば、前記熱電対１７、１８によりごみ層内の高さ方向の温度分布を直接測定することができ、これにより正確なごみ層内の温度分布を得ることが可能で、ここからごみ層厚、ごみ層内の燃焼位置等の燃焼状態を容易に且つ正確に把握することができるようになる。
さらに、本実施例では前記温度分布を前記熱電対１７、１８に接続されたコントローラ３３に入力し、該温度分布に基づきコントローラ３３により炉の運転に関わる制御因子を制御してごみの燃焼制御を行う。この制御因子は、ごみ投入量、ごみ移送速度（火格子速度）、一次空気供給量（一次空気分配比）のうち少なくとも一であることが好ましい。これにより、炉の運転を適正に制御することができ、運転の安定化が図れる。
【００２３】
また、前記熱電対１７、１８は、ごみ移送方向に異なる位置に複数設けるようにしても良い。これは、熱電対１７、１８をごみ移送方向に複数設置して、夫々の熱電対により連続的にごみ層温度を検出し、該検出した温度をコントローラ３３に入力する。コントローラ３３では、図４に示されるようなごみ層内の時系列的温度変化パターンが得られる。
図４（ａ）は火格子上４００ｍｍでのごみ層内の概略時系列的温度変化パターンを示し、（ｂ）は火格子上２００ｍｍでのごみ層内の時系列的温度変化パターンを示す。同図は一例として、ごみ移送方向上流側から２番目に位置する風箱１５に設置した熱電対１７と、３番目に位置する風箱１５に設置した熱電対１８とによりごみ層内温度を夫々連続的に検出したときの概略図である。図４（ａ）に示すとおり、上流側の熱電対１７の時系列温度変化パターンと下流側の熱電対１８の時系列温度変化パターンの形状を比較することで、ごみの時間遅れを導出することができる。図４（ｂ）に示すとおり、ごみ層高さが低くなると、一時空気による冷却のため温度変化が小さくなる傾向が見られたが、ごみ層高さが高い位置と同様に、時系列温度パターンの形状からごみの時間遅れを求めることができる。そしてこの時間遅れと２点の温度からそのごみが辿ってきた温度履歴を推測することができる。さらにこの温度履歴と、予め実験にて取得した時間及び温度に対する灰中重金属類濃度の関係から、現在の運転状況における重金属類濃度を推測する。そして、この重金属類濃度を低減するようにコントローラ３３により炉の運転に関わる制御因子を制御する。この制御因子は、ごみ投入量、ごみ移送速度（火格子速度）、一次空気供給量（一次空気配分）のうち少なくとも一であることが好ましい。このとき、前記ごみ投入量は前記ごみ押出し装置１９の操作Ａにより調整可能で、前記ごみ移送速度は火格子１４の送り速度Ｂにより調整可能で、また一次空気供給量は前記ダンパ３１ａ〜３１ｅの開度調節操作Ｃにより調整可能である。
【００２４】
ここで、本実施例で除去対象とする重金属類についてその温度特性を求める。まず、一例として鉛を対象とした場合、実験により図５に示されるような鉛含有量と温度の関係が得られた。このグラフによれば、ごみ層内最高温度に比例して鉛含有量は低減することがわかる。従って、灰中の鉛含有量を基準値以下まで低減するための適正温度条件は、該鉛含有量の基準値に対応する最高温度以上となる。そこで、前記温度履歴からごみ層内温度がこの適正温度条件を満たすように、前記コントローラ３３により前記制御因子を制御するようにする。
また、別の例として除去対象を６価クロムとした場合、実験により図６に示されるような６価クロム溶出値と温度及び時間の関係が得られた。このグラフによれば、６価クロムの溶出値はごみ層内温度の時間積分値に依存していることがわかる。従って、６価クロム溶出値を基準値以下まで低減するための適正条件は、該６価クロム溶出値の基準値に対応する時間積分値以下となるような温度及び時間となる。そこで、前記温度履歴からごみ層内温度がこの適正条件を満たすように、コントローラ３３により前記制御因子を制御するようにする。
【００２５】
次に、具体的な制御方法につき、図３に示す制御テーブルを参照して説明する。
本実施例において、前記熱電対１７、１８により検知できる項目としては、ごみ層厚、燃え切り点、層内温度、ごみ滞留時間が挙げられる。一方、前記制御因子の操作端としては、ごみ押出し装置、火格子速度、一次空気配分が挙げられる。
前記熱電対１７、１８の検出結果に基づき、前記コントローラ３３によりごみ層厚が厚いと判断された場合にはごみ押出し装置１９を停止し、火格子速度を大とし、さらに一次空気配分をごみ層側を大とするとともに灰層側を小とする。このとき、ごみ層側とはごみ移送方向上流側を指し、灰層側とは下流側を指す。
同様に前記熱電対１７、１８の検出結果に基づき、前記コントローラ３３にて燃え切り点が廃棄物移送方向前方に位置すると判断された場合には火格子速度を大とし、後方に位置すると判断された場合には火格子速度を小とするとともに一次空気配分を後部を大とする。
また、前記コントローラ３３にてごみ層内温度が高いと判断された場合には一次空気配分のごみ層側を小とし、灰層側を大とし、層内温度が低いと判断された場合には一次空気配分のごみ層側を大とし、灰層側を小とする。
さらにまた、前記コントローラ３３にてごみ層の滞留時間が長いと判断された場合には、火格子速度を大とし、短い場合には火格子速度を小とする。
上記のごとく制御することにより、適正な炉の運転が可能となり、灰中に含有される重金属類濃度を確実に低減することができる。
尚、これらの制御因子は、ストーカ炉１０に併設されたボイラドラム３２の蒸気蒸発量を監視しつつ操作するものである。
【００２６】
また、別の実施例として、前記ストーカ炉１０の火格子１４を図７に示されるような構造とすることも好適である。
これは、図７に示されるように、前記火格子１４の単位格子表面を、火格子間の隙間に向けて下方に傾斜させた断面略山形状に形成し、空気スリット又は火格子間の隙間から比重が大である微小固体を落下させる構成である。炉底部に落下した微小固体は、風箱１５から回収し、該回収した微小固体は、焙焼、溶融、洗浄、若しくは炉内に再投入する等の処理を行うことにより、灰中の重金属類濃度を低減することが可能となる。さらに、灰の全量処理と比較して、コストを大幅に低減できる。
前記格子表面の傾斜角度αは堆積する粒子の安息各以上が好ましく、灰粒子の場合、水平方向に対して３０°以上であることが好ましい。さらに、主燃焼より下流の粒子はほとんど全て加熱されたと考えられることから、前記傾斜を設ける単位格子は、炉内の主燃焼域、及び、主燃焼域より上流側に位置することが好適である。
【００２７】
本実施例によれば、ごみ層２１が火格子１４によって混合、攪拌される際に、比重が大である重金属類を含む微小固体はごみの隙間を通って炉底部に落下する。炉底部に落下した微小固体は前記傾斜に沿って空気スリット又は火格子間の隙間から風箱に落下され、ごみ層２１から分離される。このとき、微小固体の抜き出し量は、前記ごみ層内に設置された熱電対１７、１８により火格子直上の温度を監視し、火格子１４の移動量、動作頻度を制御しながら調整することが好ましく、これにより抜き出し量の過多による火格子温度の上昇、火格子の焼損等の不具合を防止することができる。
上記した構成によれば、有害な重金属類の揮散若しくは生成抑制を図るとともに、重金属類濃度の高い炉底部分から重金属類を抜き出し分離することにより、灰中に含有される重金属類濃度を最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係るストーカ炉の概略断面図である。
【図２】図１のストーカ炉のＸ−Ｘ断面を示す火格子の要部拡大図である。
【図３】本実施例に係るストーカ炉の制御方法を示す制御テーブルである。
【図４】本実施例における熱電対で検出したごみ層の時系列温度変化パターンを示し、（ａ）は火格子上４００ｍｍでのごみ層内温度変化、（ｂ）は火格子上２００ｍｍでのごみ層内温度概略変化を夫々示すグラフである。
【図５】ごみ層内最高温度と主灰中の鉛含有量の関係を示すグラフである。
【図６】９００℃を超えたごみ層内温度の時間積分と主灰からの６価クロム溶出量の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の別の実施例に係る火格子構造を示す側断面図である。
【図８】従来のストーカ炉の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    ストーカ炉
１２    一次燃焼室
１３    二次燃焼室
１４    火格子
１５    風箱
１７、１８  熱電対
１７ａ、１８ａ  計測端
１９    ごみ押出し装置
２０    ごみ
２１    ごみ層
２２、２２ａ〜２２ｅ  一次空気
３０    ブロア
３１ａ〜３１ｅ  ダンパ
３２    ボイラドラム
３３    コントローラ
１５０  仕切り板
１７０  熱電対昇降装置
【図１】
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【図２】
2005321182.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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