(57)【要約】【課題】灰処理装置の負荷が減少してエネルギーが節減されると共に、安定操業を継続することができる、焼却・灰処理一体型の廃棄物処理設備を提供すること。【解決手段】ストーカ式廃棄物焼却炉１０とその焼却炉から排出された焼却灰を加熱処理又は溶融する灰処理装置３０が一体的に連結された焼却・灰処理一体型の廃棄物処理設備であって、ストーカ式廃棄物焼却炉３０内の後燃焼火格子１３ｃの一部又は下流側に処理不適物１０２を除去する処理不適物除去装置２０が設けられると共に、除去された処理不適物を排出する装置が設けられ、処理不適物除去装置で処理不適物が除去された焼却灰を灰処理装置３０に導く焼却灰シュート２３が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストーカ式廃棄物焼却炉と該焼却炉から排出された焼却灰を加熱処理又は溶融する灰処理装置が一体的に連結された焼却・灰処理一体型の廃棄物処理設備であって、前記ストーカ式廃棄物焼却炉内の後燃焼火格子の一部又は下流側に焼却主灰中の処理不適物を除去する処理不適物除去装置が設けられると共に、除去された処理不適物を排出する装置が設けられ、前記処理不適物除去装置で処理不適物が除去された焼却灰を前記灰処理装置に導く焼却灰シュートが設けられていることを特徴とする廃棄物処理設備。
【請求項２】
処理不適物除去装置が、複数の格子部材が間隔をあけて配列され、粗大物と焼却灰を分離する隙間が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理設備。
【請求項３】
格子部材が焼却主灰の進行方向に沿って往復動可能に構成されたことを特徴とする請求項２に記載の廃棄物処理設備。
【請求項４】
格子部材間の隙間が焼却灰シュートにおける最小部の内法寸法の３分の１以下であることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物処理設備。
【請求項５】
処理不適物排出装置から排出された処理不適物に付着した焼却灰を分離する装置と、その焼却灰を焼却灰シュート又は廃棄物焼却炉へ装入する搬送手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の廃棄物処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみなどの廃棄物を焼却する炉と、その焼却炉から排出された焼却灰を高温加熱処理又は溶融する灰処理装置が一体的に連結された廃棄物処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみなどの廃棄物を焼却した際に排出される焼却灰には微量の有害成分が含まれており、この微量の有害成分が焼却灰を有効利用する際に障害になることがある。このため、焼却灰の有害成分を除去したり、有害成分を安定化させるための処理が行われている。
【０００３】
その処理方法の一つとして、焼却灰を高温加熱する処理方法がある。この処理においては、焼却灰を高温加熱してダイオキシン類などの物質を分解させ、重金属を揮発させて除去する処理が行われる。又、他の方法として、焼却灰を溶融してスラグにする処理方法がある。この処理においては、ダイオキシン類などの物質が分解されると共に、重金属が一緒に溶融されて溶融物中に閉じ込められ、不溶化される。さらに、この処理によれば、焼却灰の有効利用できる用途が広がると共に焼却灰の大幅な減容化が達成される。
【０００４】
本発明においては、焼却灰の高温加熱処理と溶融処理とを合わせて灰処理と記述する。
【０００５】
上記の方法により焼却灰の処理を行う場合、廃棄物焼却炉から焼却灰を取り出してから、その焼却灰を熱処理装置へ供給すると、廃棄物処理設備全体が大型化されること、廃棄物焼却炉から取り出されて冷却された焼却灰を再び加熱しなければならないので、熱損失が大きいこと、などの不利益がもたらされる。
【０００６】
このような問題を解消するために、近年、廃棄物焼却炉と焼却灰の熱処理装置を直結して一体化した廃棄物処理設備が開発されている。例えば、特許文献１においては、ストーカ式焼却炉よりなる焼却部と溶融炉よりなる溶融部が灰ホッパよりなる連結部によって連結された廃棄物処理設備が示されている。この廃棄物処理設備においては、焼却炉から排出された焼却灰が連結部である灰ホッパへ投入された後、そのまま溶融炉（本発明における灰処理装置の一種）へ装入されている。
【特許文献１】特許第２６８１１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、都市ごみなどの廃棄物を焼却した焼却主灰中には、大型の金属類や陶磁器類などの粗大物が１０％〜２０％（重量比）程度含まれており、それらの粗大物を一緒に熱処理しようとすると、次のような問題が発生する。
【０００８】
熱容量が大きい粗大物が不定期的に装入されるので、灰処理装置の熱負荷変動が大きくなって温度変動が生じ、安定した熱処理が困難となる。
【０００９】
さらに、焼却灰には、ダイオキシン類や重金属などの有害物が含まれているが、上記の粗大物はダイオキシン類や有害重金属を殆ど含まないので、上記粗大物を一緒に灰処理すると、本来、処理しなくてもよいもの（実質的に有害物を含まないもの）をも加熱処理することになり、無駄なエネルギーが消費される。
【００１０】
又、上記粗大物が混入している焼却灰を灰処理装置へ装入すると、灰処理装置の入り口部などに詰まりが生じ、設備の安定操業を継続することができなくなる。
【００１１】
なお、以下の記述においては、都市ごみなどの廃棄物を焼却した際の焼却主灰中に含まれる大型の金属類や陶磁器類などの粗大物を処理不適物という。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、灰処理装置の負荷が減少してエネルギーが節減されると共に、安定操業を継続することができる、焼却・灰処理一体型の廃棄物処理設備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】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る廃棄物処理設備は、ストーカ式廃棄物焼却炉と該焼却炉から排出された焼却灰を加熱処理又は溶融する灰処理装置が一体的に連結された焼却・灰処理一体型の廃棄物処理設備であって、前記ストーカ式廃棄物焼却炉内の後燃焼火格子の一部又は下流側に処理不適物を除去する処理不適物除去装置が設けられると共に、除去された処理不適物を排出する装置が設けられ、前記処理不適物除去装置で処理不適物が除去された焼却灰を前記灰処理装置に導く焼却灰シュートが設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明に係る廃棄物処理設備は、請求項１に記載の発明において、処理不適物除去装置が、複数の格子部材が間隔をあけて配列され、粗大物と焼却灰を分離する隙間が形成されるように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明に係る廃棄物処理設備は、請求項２に記載の発明において、格子部材が焼却主灰の進行方向に沿って往復動可能に構成されたことを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明に係る廃棄物処理設備は、請求項２に記載の発明において、格子部材間の隙間が焼却灰シュートにおける最小部の内法寸法の３分の１以下であることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明に係る廃棄物処理設備は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の発明において、処理不適物排出装置から排出された処理不適物に付着してきた焼却灰を分離する装置と、その焼却灰を焼却灰シュート又は廃棄物焼却炉へ装入する搬送手段を備えたことを特徴としている。
【００１８】
なお、本発明においては、廃棄物焼却炉の後燃焼火格子から排出された焼却残渣を焼却主灰又は主灰と称し、主灰から粗大な処理不適物を取り除いたものを焼却灰と称する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の廃棄物処理設備は粗大な処理不適物を除去する装置を備えているので、本来、灰処理しなくてもよい処理不適物が取り除かれた焼却灰だけを灰処理することができる。このため、灰処理装置の負荷が減少し、エネルギーが節減される。
【００２０】
又、不均一に分布する熱容量が大きい処理不適物が装入されなくなるので、処理物の温度変動が減少し、安定した灰処理が行われる。
【００２１】
又、灰処理装置の入り口部などに詰まりが生じることがなくなり、設備の安定操業を継続することができる。又、焼却炉と灰処理装置との連結部に処理不適物を除去する装置を備えることがないので、設備がコンパクトになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は本発明に係る実施の形態の１例である廃棄物処理設備を示す図である。図１において、１０は火格子式の廃棄物焼却炉、３０は廃棄物焼却炉１０から排出された焼却灰を高温加熱する処理を行うロータリーキルン型の加熱炉３１を備えた灰処理装置、２３は焼却炉１０から排出される焼却灰を排出するシュートであると共に、廃棄物焼却炉１０と灰処理装置３０を直接接続して一体的に結合する連結部である。
【００２３】
廃棄物焼却炉１０には、廃棄物ホッパ１２が設けられており、廃棄物１００が図示されないプッシャーにより押し出されて燃焼室１１内へ装入されるようになっている。
【００２４】
燃焼室１１の底部には、廃棄物１００を移動させながら燃焼させる火格子が設けられている。この火格子は、乾燥火格子１３ａ、燃焼火格子１３ｂ、後燃焼火格子１３ｃからなる３つの部分に区分されている。上記各火格子の下には、それぞれ風箱１４が設けられており、燃焼用空気が供給される。乾燥火格子１３ａでは、主として廃棄物の乾燥と着火が行われる。燃焼火格子１３ｂでは、廃棄物が燃焼すると共に熱分解し、可燃性ガスが発生する。可燃性ガスの一部は燃焼室１１内で燃焼するが、残りの可燃性ガスは二次燃焼室１５へ送られて燃焼処理される。燃焼火格子１３ｂで燃焼した残渣は、後燃焼火格子１３ｃ上で、僅かに残った未燃分を燃焼させる処理が行われる。
【００２５】
そして、後燃焼火格子１３ｃの下流側には、後燃焼火格子から送られてくる焼却主灰を受けて、焼却主灰に含まれている粗大な処理不適物を除去する装置２０が設けられている。この処理不適物除去装置２０は焼却主灰を粗大物（処理不適物１０２）と焼却灰１０１に分別するものであり、その詳細については後述する。
【００２６】
処理不適物除去装置２０の下には、分別されて落下した焼却灰を排出するシュート２３が設けられている。この焼却灰シュート２３は、上部が焼却灰の排出部２４、下部が加熱炉３１に焼却灰を装入するためのホッパ２５になっており、前述のように、焼却炉１０から排出される焼却灰を排出するシュートであると共に、廃棄物焼却炉１０と灰処理装置３０を直接接続して一体的に結合する連結部である。
【００２７】
焼却炉１０内の処理不適物除去装置２０で処理不適物が除去された焼却灰１０１は焼却灰ホッパ２５に一時貯留された後、プッシャー３２により加熱炉３１へ装入され、高温加熱処理されるようになっている。焼却灰をホッパ２５に一時貯留し、プッシャー３２によって加熱炉３１へ装入することにより、焼却炉１０から排出される量が変動する焼却灰１０１を平均化して定量的に装入することができるので、加熱炉３１の負荷変動が小さくなるようになっている。この際、焼却灰ホッパ２５は、焼却灰を一時貯留して、装入量が変動しないようにする役割をすると共に、焼却灰シュート２３を経由して加熱炉３１から焼却炉１０へガスが流通しないように、その中に一時貯留されている焼却灰１０１によってシールする役割をする。図中、３３はバーナである。
【００２８】
加熱炉３１から排出された処理灰は水槽３４へ投入されて急冷された後、排出される。上記の高温加熱処理により、ダイオキシン類などの物質が分解されると共に重金属が揮発し、焼却灰中の有害物質が除去される。
【００２９】
一方、焼却炉１０内に設けられている処理不適物除去装置２０において、後燃焼火格子１３ｃから送られてくる焼却主灰が分別されて、その装置２０上に残った処理不適物１０２は処理不適物シュート４１へ排出され、処理不適物貯槽４２に貯められる。処理不適物貯槽４２に貯められた処理不適物は、篩装置４３で、処理不適物に付着してきた焼却灰（処理対象物）を分離する処理が施される。篩装置４３で処理不適物から分離された焼却灰は、図示されない搬送手段により、焼却灰シュート２３又は廃棄物焼却炉１０へ返送される。この焼却灰を分離する処理を行うことにより、ダイオキシン類や重金属などの有害物質が含まれている焼却灰が処理不適物から取り除かれる。４４はダンパ式のシール装置である。
【００３０】
なお、上記の説明においては、灰処理装置がロータリーキルン型の加熱炉３１を備えた装置についてのみ記述したが、本発明の焼却・灰処理一体型の廃棄物処理設備おいては、灰処理装置が上記ロータリーキルン型のものには限定されない。灰処理装置が灰溶融炉であっても、上記記載の廃棄物処理設備と同様に、焼却・灰処理一体型の設備にすることができる。
【００３１】
次に、処理不適物除去装置２０について説明する。図２は処理不適物除去装置を模式的に示した斜視図である。図２において、２０は処理不適物除去装置、２２は焼却灰の受けホッパ、２３は焼却灰シュートである。１３ｃは後燃焼火格子、１４は風箱である。この図に示すように、処理不適物除去装置２０は後燃焼火格子１３ｃの下流側（焼却主灰の進行方向において）に連なって設けられており、複数の格子部材２１がその長さ方向を焼却主灰の進行方向に向けて配置され、かつ間隔をあけて配置されている。このため、格子部材２１の間に細長い隙間ｗが形成されており、後燃焼火格子１３ｃから送られてくる焼却主灰を分別するようになっている。そして、上記の隙間ｗを通過したものは焼却灰として焼却灰シュート２３を経由して灰処理装置へ送られ、隙間ｗを通過しないで格子部材２１上に残ったものは処理不適物として、図中、右側へ排出され、図示されない処理不適物シュートを通って処理不適物排出装置へ送られるようになっている。
【００３２】
このように、処理不適物除去装置２０は、網目形状の篩などとは異なり、長い隙間が形成されているので、処理不適物が隙間に引っかかって目詰まりする度合いが非常に少ない。
【００３３】
上記の隙間ｗの幅は、少なくとも、焼却灰シュートの最小部における内法寸法の３分の１以下であることを要する。隙間ｗの幅が上記寸法よりも広いと、焼却灰シュートから灰処理装置へ焼却灰を装入する箇所で、隙間を通過した粗大物が詰まることが起りやすい。
【００３４】
しかし、隙間ｗの幅を狭くしすぎると、処理不適物と焼却灰の分離効率が悪くなると言う問題が発生する。このため、後燃焼火格子１３ｃから送られてくる焼却主灰の性状に応じて隙間幅を決める必要があるが、都市ごみなどの一般廃棄物の処理設備においては、焼却炉から排出される焼却主灰の性状からみて、隙間幅は５０〜２００ｍｍの範囲の中の値に設定するのが適当である。
【００３５】
処理不適物除去装置２０は、図示されない駆動手段により、後燃焼火格子１３ｃから送られてくる焼却主灰の進行方向に沿って格子部材２１が往復動するように構成されている。格子部材２１を往復動させると、振動篩に類する機能が付加されて処理不適物と焼却灰の分離効率がよくなると共に、格子部材２１上に残った処理不適物が滞りなく排出される。
【００３６】
なお、この実施の形態においては、格子部材２１が往復動するように構成されているので、格子部材２１が焼却主灰の進行方向に沿って水平又は上向きに配置されているが、往復動しない構造の場合には、格子部材２１を焼却主灰の進行方向に沿って下向きに配置し、格子部材２１上の処理不適物が滑落して排出されるようにする。
【００３７】
又、後燃焼火格子の一部に処理不適物処理装置を設け、焼却主灰を分別するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る実施の形態の１例である廃棄物処理設備を示す図である。
【図２】本発明に係る処理不適物除去装置を模式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  火格子式の廃棄物焼却炉
１１  燃焼室
１２  廃棄物ホッパ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  火格子
１４  風箱
１５  二次燃焼室
２０  処理不適物除去装置
２１  処理不適物除去装置の格子部材
２２  焼却灰の受けホッパ
２３  焼却灰シュート
２４  焼却灰の排出部
２５  焼却灰ホッパ
３０  灰処理装置
３１  加熱炉
３２  プッシャー
３３  バーナ
４１  処理不適物シュート
４２  処理不適物貯槽
４３  篩装置
１００  廃棄物
１０１  焼却灰
１０２  処理不適物
【図１】
2005233564.tif 000003
【図２】
2005233564.tif 000004