(57)【要約】【課題】  ごみ供給量の変動を抑えて、有害物質の発生を抑制するのに好ましい燃焼状態を維持することができる燃料ごみ供給方法および燃料ごみ供給装置を提供する。【解決手段】  ごみ焼却炉Ｌなどのごみ焼却設備における複数のスクリュー２１，２２，・・・を有するスクリュー式ごみ供給装置２による燃料ごみ供給において、前記スクリュー式ごみ供給装置２に供給するごみ破砕機１によりを所定の大きさに破砕し、スクリュー式ごみ供給装置２の複数のスクリュー２１，２２，・・・の位相を所定角度ずらしてそれぞれ所定方向に回転させ、前記スクリュー式ごみ供給装置２から供給されたごみを解砕機３により解砕してごみ焼却炉Ｌなどのごみ焼却設備に供給するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみ焼却設備におけるスクリュー式ごみ供給装置による燃料ごみ供給方法であって、
前記スクリュー式ごみ供給装置に供給するごみを所定の大きさに破砕する手順と、
前記スクリュー式ごみ供給装置が複数のスクリューを有し、それらスクリューの位相を所定角度ずらしてそれぞれ所定方向に回転させる手順と、
前記スクリュー式ごみ供給装置から供給されたごみを解砕する手順
とを含んでいることを特徴とする燃料ごみ供給方法。  
【請求項２】
スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１および第２のスクリューを有し、前記第１および第２のスクリューが位相を１８０度ずらし、かつ第１および第２のスクリューの回転方向が逆方向とされることを特徴とする請求項１記載の燃料ごみ供給方法。
【請求項３】
スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１ないし第４のスクリューを有し、前記第１ないし第４のスクリューが位相を９０度ずらし、かつ隣接するスクリューの回転方向が逆方向とされることを特徴とする請求項１記載の燃料ごみ供給方法。
【請求項４】
ごみ焼却設備における燃料ごみ供給装置であって、
燃料ごみ供給装置が、ごみ供給側に設けられた破砕手段と、ごみ排出側に設けられた解砕手段とを備え、
前記燃料ごみ供給装置が複数のスクリューを有し、
前記スクリューが位相を所定角度ずらしてそれぞれ所定方向に回転させられてなる
ことを特徴とする燃料ごみ供給装置。
【請求項５】
スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１および第２のスクリューを有し、前記第１および第２のスクリューが位相を１８０度ずらし、かつ第１および第２のスクリューの回転方向が逆方向とされてなることを特徴とする請求項４記載の燃料ごみ供給装置。
【請求項６】
スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１ないし第４のスクリューを有し、前記第１ないし第４のスクリューが位相を９０度ずらし、かつ隣接する各スクリューの回転方向が逆方向とされてなることを特徴とする請求項４記載の燃料ごみ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，燃料ごみ供給方法および燃料ごみ供給装置に関する。さらに詳しくは、有害物質の排出を抑制するのに好適な燃焼を維持するよう焼却炉などの燃焼装置にごみを供給するための燃料ごみ供給方法および燃料ごみ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般都市ごみ等を焼却する流動床式ごみ焼却炉にごみを供給する供給装置は、通常、２軸、あるいは多軸のスクリュー式フィーダを用いたものとされる（特許文献１および２参照）。このような供給装置は、近年まで、ごみを破砕することなく焼却炉に供給するタイプのものが主流となっていた。
【０００３】
ところが、このタイプの燃料ごみ供給装置は、ごみ供給量の変動が大きくなることから、良好な燃焼状態を維持するための空気流量調節が困難な場合があり、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、あるいはダイオキシンといった有害物質の発生を抑制できないおそれがあるといった問題がある。このため最近では、特許文献１に記されているように、破砕機によりごみを予め所定大きさ以下に破砕してから炉内に供給するタイプのものが再び用いられるようになってきている。
【０００４】
図８に、前述したような燃料ごみ供給装置において、スクリュー式フィーダによりごみを炉内まで搬送するときの搬送動作を模式的に示す。同図（ａ）および（ｂ）に示すように、このスクリュー式フィーダ１００は、搬送通路１０３内に２軸のスクリュー１０１，１０２を水平かつ平行に配してなるものとされ、各スクリューの刃１０１ａ，１０２ａの山と山、谷と谷とが常に対向した状態となるよう、同図（ｃ）〜（ｆ）に時系列的に示すように、同一の位相で各スクリュー１０１，１０２を互いに逆向きに回転させて、スクリュー間の搬送スペース１０４に保持されたごみＷ’を図示しない炉内部と連通する連通路１０５まで軸方向に搬送するようにしていた。
【０００５】
ところが、スクリュー式フィーダによる搬送は、その原理上、必然的にスクリューの一回転毎の搬送量変動を伴うものであり、前述したように、破砕機を用いて予め所定大きさ以下にごみを破砕したとしてもごみ供給量の変動を十分に抑えることができず、有害物質の増大を招く、といった問題がある。
【特許文献１】特開２００１−２８０６２５号公報
【特許文献２】特開平７−２３３９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、ごみ供給量の変動を抑えて、有害物質の発生を抑制するのに好ましい燃焼状態を維持することができる燃料ごみ供給方法および燃料ごみ供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料ごみ供給方法は、ごみ焼却設備におけるスクリュー式ごみ供給装置による燃料ごみ供給方法であって、前記スクリュー式ごみ供給装置に供給するごみを所定の大きさに破砕する手順と、前記スクリュー式ごみ供給装置が複数のスクリューを有し、それらスクリューの位相を所定角度ずらしてそれぞれ所定方向に回転させる手順と、前記スクリュー式ごみ供給装置から供給されたごみを解砕する手順と、を含んでいることを特徴とする。  
【０００８】
本発明の燃料ごみ供給方法においては、スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１および第２のスクリューを有し、前記第１および第２のスクリューが位相を１８０度ずらし、かつ第１および第２のスクリューの回転方向が逆方向とされるのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の燃料ごみ供給方法においては、スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１ないし第４のスクリューを有し、前記第１ないし第４のスクリューが位相を９０度ずらし、かつ隣接するスクリューの回転方向が逆方向とされるのが好ましい。
【００１０】
本発明の燃料ごみ供給装置は、ごみ焼却設備における燃料ごみ供給装置であって、燃料ごみ供給装置が、ごみ供給側に設けられた破砕手段と、ごみ排出側に設けられた解砕手段とを備え、前記燃料ごみ供給装置が複数のスクリューを有し、前記スクリューが位相を所定角度ずらしてそれぞれ所定方向に回転させられてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の燃料ごみ供給装置においては、スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１および第２のスクリューを有し、前記第１および第２のスクリューが位相を１８０度ずらし、かつ第１および第２のスクリューの回転方向が逆方向とされてなるのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の燃料ごみ供給装置においては、スクリュー式ごみ供給装置が水平配置された第１ないし第４のスクリューを有し、前記第１ないし第４のスクリューが位相を９０度ずらし、かつ隣接する各スクリューの回転方向が逆方向とされてなるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、燃料であるごみが安定供給されるので、燃焼が安定して有害物質の発生が抑制されるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１５】
実施形態１
図１に、本発明の実施形態１に係る燃料ごみ供給方法が適用された燃料ごみ供給装置を示し、この供給装置Ｋは、燃焼装置としての流動床式ごみ燃焼炉（以下、単に炉という）Ｌに付属されたものであり、予めごみを所定大きさ以下に破砕する破砕機１と、気密性を保ちながら炉Ｌ内部と連通する連通路１１までごみを搬送するスクリュー式の搬送機２と、搬送機２から連通路１１に送り出されるごみを解砕する解砕機３とを主要構成要素として備えてなる。
【００１６】
炉Ｌは、その内部に珪砂等の耐熱性粉粒体が流動媒体１２として充填されており、高圧空気により流動化された流動媒体１２の中でごみＷの乾燥および燃焼を行うよう構成されている。また、炉Ｌには、燃焼部１３内部の温度を測定するための例えば熱電対式温度計１４が設けられており、この温度計１４により検出された炉内温度に基づいてＡＣＣ（Automatic combustion control: 自動燃焼制御部）１５が搬送機２の駆動源としてのモータＭの駆動制御を実施して、搬送機２によるごみ搬送量、すなわち炉Ｌへのごみ供給量を調整するものとされる。
【００１７】
破砕装置１は、２軸差動旋回式せん断破砕式にて、搬送機２により搬送されるごみが所定の大きさ（例えば、平均粒経８０ｍｍ）以下となるように破砕するものである。
【００１８】
搬送機２は、図２に示すように、水平方向に延びる搬送通路２３に、２軸のスクリュー２１、２２を配してなるものとされ、破砕機１により所定大きさ以下に破砕されたごみＷを鉛直下方に向かって延びる連通路１１まで搬送するものとされる。
【００１９】
スクリュー２１，２２は、それぞれ、所定距離（例えば、約４４０ｍｍ）隔てて互いに平行かつ水平に配置された軸部材２１ａ，２２ａを有し、その外周に螺旋状の刃２１ｂ、２２ｂを所定のピッチ（例えば、約３５０ｍｍ）で設けるようにして構成されている。なお、図２（ｂ）においては、刃２１ｂ、２２ｂの稜線のみが描かれている。
【００２０】
解砕装置３は、搬送通路２３と連通路１１との接続部分に突設される小型のスクリュー３１を有してなり、ごみが大きな固まりとなって搬送通路２３出口から一時に大量に落下することがないように、前記接続部分まで搬送されたごみの固まりをスクリュー３１の回転によりほぐして連通路１１内に落下させるものである。
【００２１】
以下、図２を参照しながら、供給装置Ｋの動作を説明する。同図（ｃ）〜（ｆ）にて時系列的に示すように、スクリュー２１、２２は、位相を１８０°（degree）ずらした状態で互いに逆向きに同じ速度で回転するようにモータＭによって駆動される。すなわち、同図（ｂ）に示すように、スクリュー２１，２２は、刃２１ｂ，２２ｂの稜線と谷線とが対向した状態を保ちながら、それらの間に形成される比較的小さな搬送スペース２３ａに保持されたごみＷを軸方向に搬送するように回転する。
【００２２】
これにより、前掲した背景技術の搬送スペース１０４の場合（位相を揃えて各スクリューを回転させる場合）と比較して、より小さな固まりでごみＷを搬送するとこになり、ごみ供給量の変動が抑制されるとともに、ごみ搬送量の周期的変動も各スクリュー２１，２２による周期的変動が相殺されて非常に小さなものとなる。したがって、炉Ｌへのごみ供給量の変動を抑えて、有害物質の発生を抑制するよう燃焼制御することが容易となる。
【００２３】
図３に、実施形態１の供給装置Ｋが付属された流動床式ごみ燃焼炉における排ガス中の一酸化炭素濃度（単位：ＰＰＭ）と、背景技術に示したような従来の供給装置が付属された流動床式ごみ燃焼炉における排ガス中の一酸化炭素濃度との実測結果を対比して示す。
【００２４】
同図に示すように、実施形態１の供給装置Ｋによる場合（同図（ａ）参照）は、運転開始直後に一時的な一酸化炭素濃度の増大があったものの運転状態が安定した後は大きな濃度増大はなく、１時間あたりで平均化した最大値の平均（各ピークの平均）は、１５．９５ＰＰＭであった。これに対して、背景技術にて示したような供給装置による場合（同図（ｂ）参照）は、周期的なごみ供給量の変動に伴って一酸化炭素濃度も周期的に大きく増大した。
【００２５】
このように、実施形態１の燃料ごみ供給装置Ｋによれば、２軸スクリュー式の搬送機２において、スクリュー２１，２２の回転の位相を１８０°ずらしてごみＷを搬送するので、搬送量の周期的な変動を極めて小さなものとすることができる。
【００２６】
したがって、燃焼温度および空気流量の調整を容易として、有害物質の排出を抑制するのに好ましい燃焼状態を保つことが容易となる。
【００２７】
実施形態２
本発明の実施形態２における搬送機２Ａ要部を図４に示す。この実施形態２は、実施形態１を改変してなるものであり、搬送機２Ａが４軸のスクリュー４１，４２，４３，４４を有してなるものとして構成される。各スクリュー４１〜４４は、実施形態１のスクリュー２１，２２と同様のものである。
【００２８】
この場合には、各スクリュー４１〜４４の回転の位相を９０°ずつずらすことによって、図５に示すように、各スクリュー４１〜４４の回転に伴う搬送量の周期的変動もその位相が９０°ずつずれたものとなり、これによって焼却炉へのごみ供給量Ｎの変動を極めて小さなものに抑えることが可能となる。
【００２９】
実施形態３
本発明の実施形態３における搬送機２Ｃ要部を図６に示す。この実施形態３は、実施形態１を改変してなるものであり、実施形態１と同様構成の２組の２軸スクリュー式搬送機をごみ搬送方向が逆向きとなるように対向配置してなるものとされる。
【００３０】
この場合にも、実施形態２におけると同様に、各スクリューによる搬送量の周期的変動の位相が９０°ずつずれるように、各スクリュー５１，５２，５３，５４の回転の位相を調整することによって、ごみ供給量の変動を極めて小さなものとすることができる。
【００３１】
実施形態４
本発明の実施形態４を図７に示す。この実施形態４は、実施形態１を改変してなるものであり、実施形態１と同様構成の供給装置Ｋ１をガス化溶融炉Ｌ１に付属させて、ごみを燃料として炉Ｌ１に供給させるようにしたものである。ここでは、熱電対式温度計１４Ａは、流動媒体１２Ａの温度を測定するものとされる。
【００３２】
このように、この実施形態４においても燃料であるごみが安定して供給されるので、より安定化されたガス化あるいは燃焼を実現することが可能となる。
【００３３】
以上詳述したように、本発明の燃料ごみ供給方法および燃料ごみ供給装置によれば、単にごみを焼却する場合のみならず、ごみを燃料として有効利用する各種施設においても、有害物質の発生を抑えた好ましい燃焼を容易に実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
このように、本発明は、ごみの焼却のみならず、ごみを燃料として利用する施設にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態１に係る燃料ごみ供給方法が適用された供給装置を有してなる燃焼装置の一例を示す図である。
【図２】同供給装置のごみ搬送機の詳細を示す図であって、同（ａ）は側面から見た一部断面図を示し、同（ｂ）は上方から見た一部断面図を示し、同（ｃ）〜（ｆ）は同装置の動作を時系列的に示す。
【図３】同装置による燃焼の排ガス中における有害物質濃度を従来装置による燃焼の場合のものと比較して示したグラフ図であって、同（ａ）は本装置による場合を示し、同（ｂ）は従来装置による場合を示す。
【図４】本発明の実施形態２の燃料ごみ供給装置の要部を示す図である。
【図５】同装置の動作原理を示す図である。
【図６】本発明の実施形態３の燃料ごみ供給装置の要部を示す図である。
【図７】本発明の実施形態４の燃料ごみ供給装置が適用された燃焼装置の一例を示す図である。
【図８】従来の供給装置のごみ搬送機の詳細を示す図であって、同（ａ）は側面から見た一部断面図を示し、同（ｂ）は上方から見た一部断面図を示し、同（ｃ）〜（ｆ）は同装置の動作を時系列的に示す
【符号の説明】
【００３６】
Ｋ、Ｋ１：燃料ごみ供給装置
Ｌ：流動床式ごみ焼却炉（燃焼装置）
Ｌ１：ガス化溶融炉（燃焼装置）
１：破砕機
２：搬送機
３：解砕機
２１，２２，４１〜４４，５１〜５４：スクリュー
【図１】
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【図２】
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【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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