(57)【要約】【課題】廃棄物を溶融炉内で処理するに際し、一の電源系統が停電等で故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルが均一に維持し、安定して良好な燃焼効率で廃棄物を処理できる廃棄物の処理システムを提供することにある。【解決手段】複数の投入ホッパー４ａ，４ｂと複数のガス排気管６ａ，６ｂとを有する溶融炉２を具え、一の投入ホッパー４ａと、この投入ホッパー４ａから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルＬが相対的に高くなる側の炉側壁部５に開口する一のガス排気管６ｂとを一の電源系統で構成し、他の投入ホッパー４ｂと、この投入ホッパー４ｂから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルＬが相対的に高くなる側の炉側壁部に開口する他のガス排気管６ａとを別の電源系統で構成することを特徴とする。【選択図】        図２
2005042956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉上部に位置し、廃棄物を投入するための投入口を有する複数の投入ホッパーと、投入された廃棄物の装入レベルよりも下方の炉側壁部に開口させ、炉内で廃棄物を高温溶融させて無害化する際に生成する還元ガスを高温のまま回収する複数のガス排気管とを有する溶融炉を具え、
一の投入ホッパーと、この投入ホッパーから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルが相対的に高くなる側の炉側壁部に開口する一のガス排気管とを一の電源系統で構成し、他の投入ホッパーと、この投入ホッパーから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルが相対的に高くなる側の炉側壁部に開口する他のガス排気管とを別の電源系統で構成することによって、いずれかの電源系統が故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルが均一に維持されることを特徴とする廃棄物の処理システム。
【請求項２】
廃棄物を前記溶融炉に投入するまでの搬送等の前工程を行なうための第１手段と、前記溶融炉で処理した後の生成ガスの処理等の後工程を行なうための第２手段とからなる補助手段を２ユニット配設し、２ユニットの補助手段は、それぞれ異なる前記電源系統で稼動させ、いずれかの一の電源系統が故障した場合にも、いずれか１ユニットの補助手段は他の電源系統で稼動状態を維持可能とする請求項１記載の廃棄物の処理システム。
【請求項３】
一の電源系統は、配電所からの配電により構成し、他の電源系統は、ディーゼル発電、ガスタービン発電、ソーラー発電、バイオ発電、蒸気発電のような配電所以外の発電により構成する請求項１又は２記載の廃棄物の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般廃棄物及び産業廃棄物等の処理すべき廃棄物を溶融炉内で処理するに際し、一の電源系統が停電等で故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルが均一に維持し、安定して良好な燃焼効率で廃棄物を処理できる廃棄物の処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般廃棄物及び産業廃棄物等の処理すべき廃棄物を溶融処理する縦型の溶融炉は、投入ホッパーが単一であり、廃棄物を投入する場合には、かかる投入ホッパーから直接溶融炉内に廃棄物を投入するか、または、特許文献１に記載されたように、投入ホッパー１０１内に配設した大ベル１０２（図５参照）によって、一定周期で投入するのが一般的であり、また、廃棄物を前記溶融炉に投入するまでの搬送等の前工程を行なう種々の設備や、前記溶融炉で処理した後の生成ガスの処理等の後工程を行なう種々の設備は、全て一の電源系統で構成されている。
【０００３】
しかしながら、これらの設備の全てが一の電源系統で構成されていると、停電等で電源系統が故障した場合には、全ての設備が停止することになり、廃棄物の処理が行なえなくなるため、電源系統を複数に分けて、廃棄物の処理を常に連続して行なえることが好ましい。
【０００４】
そこで、溶融炉に、複数の投入ホッパー、例えば対向する位置に１対の投入ホッパーを設け、かかる投入ホッパーをそれぞれ異なる電気系統で構成し、前工程と後工程の設備も、２系統に分けて設置すれば、停電等でいずれかの電源系統が故障した場合にも、他の電源系統で構成した設備等は稼動し続けるため、一の投入ホッパーから溶融炉内に廃棄物を投入でき、廃棄物の処理を連続して行うことができる。
【０００５】
しかしながら、一の投入ホッパーから溶融炉内に廃棄物を投入しつづけると、図２の破線で示すように、炉内での廃棄物装入レベルＬ´が均一性が保てなくなり、炉内の片側に偏って廃棄物が堆積するようになる。このように、炉内での廃棄物装入レベルＬ´が不均一になると、高温の上昇するガス流れに偏りが発生し、廃棄物の燃焼効率が低下するなど好ましくない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３５１７４９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、一般廃棄物及び産業廃棄物等の処理すべき廃棄物を溶融炉内で処理するに際し、一の電源系統が停電等で故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルが均一に維持し、安定して良好な燃焼効率で廃棄物を処理できる廃棄物の処理システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に従う廃棄物の処理システムは、炉上部に位置し、廃棄物を投入するための投入口を有する複数の投入ホッパーと、投入された廃棄物の装入レベルよりも下方の炉側壁部に開口させ、炉内で廃棄物を高温溶融させて無害化する際に生成する還元ガスを高温のまま回収する複数のガス排気管とを有する溶融炉を具え、一の投入ホッパーと、この投入ホッパーから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルが相対的に高くなる側の炉側壁部に開口する一のガス排気管とを一の電源系統で構成し、他の投入ホッパーと、この投入ホッパーから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルが相対的に高くなる側の炉側壁部に開口する他のガス排気管とを別の電源系統で構成することによって、いずれかの電源系統が故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルが均一に維持されることにある。
【０００９】
また、廃棄物を前記溶融炉に投入するまでの搬送等の前工程を行なうための第１手段と、前記溶融炉で処理した後の生成ガスの処理等の後工程を行なうための第２手段とからなる補助手段を２ユニット配設し、２ユニットの補助手段は、それぞれ異なる前記電源系統で稼動させ、いずれかの一の電源系統が故障した場合にも、いずれか１ユニットの補助手段は他の電源系統で稼動状態を維持可能とすることが好ましい。
【００１０】
さらに、一の電源系統は、配電所からの配電により構成し、他の電源系統は、ディーゼル発電、ガスタービン発電、ソーラー発電、バイオ発電、蒸気発電のような配電所以外の発電により構成することがより好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に従う実施形態の一例について説明する。
図１〜図３に、この発明の廃棄物の処理システムを構成する溶融炉の概略縦断面を示し、図４は、この発明の処理システムのフローチャートを示す。
【００１２】
本発明の廃棄物処理システム１は、一般廃棄物及び産業廃棄物等を高温溶融させて無害化する溶融炉２、例えば還元ガス化溶融炉を具える。
【００１３】
溶融炉２は、炉上部に位置し、廃棄物を投入するための投入口３ａ，３ｂを有する複数の投入ホッパー４ａ，４ｂと、投入された廃棄物の装入レベルＬよりも下方の炉側壁部５に開口させ、炉内で廃棄物を高温溶融させて無害化する際に生成する還元ガスを高温のまま回収する複数のガス排気管６ａ，６ｂとを有する。
【００１４】
なお、複数の投入ホッパー４ａ，４ｂおよび複数のガス排気管６ａ，６ｂはいずれも、炉体の円周（全周：３６０°）に対して不均等に配設してもよいが、炉体の円周上に均等に配設することが好ましい。例えば、各２個配設する場合には１８０°位置に対向させて均等に配設し、各３個配設する場合には１２０°位置ごとに均等に配設し、各４個配設する場合には９０°位置ごとに均等に配設することが好ましく、特に、これらの配設数が多いほど、炉内に投入された廃棄物の円周分布が均等高さとなるため好ましい。かかる場合の電源系統は２系統に分けて構成することが好ましいが、３系統以上に分けて構成してもよい。
【００１５】
加えて、投入ホッパー４ａ，４ｂとガス排気管６ａ，６ｂの配設数は、同数であることが好ましいが、異なる数であってもよい。例えば、投入ホッパー４ａ，４ｂの配設数を２個とし、ガス排気管の配設数を４個とする場合や、反対に、投入ホッパーの配設数を４個とし、ガス排気管６ａ，６ｂの配設数を２個とする場合であってもよい。
【００１６】
そして、この発明では、一の投入ホッパー４ａ又は４ｂと、この投入ホッパー４ａ又は４ｂから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルＬが相対的に高くなる側の炉側壁部５に開口する一のガス排気管５ｂ又は５ａとを一の電源系統で構成し、他の投入ホッパー４ｂ又は４ａと、この投入ホッパー４ｂ又は４ａから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルＬが相対的に高くなる側の炉側壁部５に開口する他のガス排気管５ａ又は５ｂとを別の電源系統で構成することにあり、この構成によって、いずれかの電源系統が故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルＬを均一に維持することができる。
【００１７】
すなわち、異なる電源系統で構成した複数の投入ホッパー４ａ及び４ｂを有する従来の溶融炉では、投入ホッパー４ａ及び４ｂから廃棄物を投入する場合、正常処理時には、これら投入ホッパー４ａ及び４ｂから交互に廃棄物を投入することによって、炉内での廃棄物装入レベルＬは均一にすることができるが、いずれかの電源系統が停電等によって故障した場合には、図２の破線で示すように、炉内での廃棄物装入レベルＬ´が均一性が保てなくなり、炉内の片側に偏って廃棄物が堆積するようになる。このように、炉内での廃棄物装入レベルＬ´が不均一になると、高温の上昇するガス流れに偏りが発生し、廃棄物の燃焼効率が低下するなど好ましくない。
【００１８】
これに対し、本発明の廃棄物処理システムでは、いずれかの電源系統が故障した場合にも、一の投入ホッパー、例えば図２に示すように投入ホッパー４ａと、この投入ホッパー４ａから廃棄物が投入された場合に、炉内での廃棄物装入レベルＬが相対的に高くなる側の炉側壁部５に開口する一のガス排気管、例えばガス排気管５ｂとを故障していない電源系統で構成しているため、投入ホッパー４ａから投入されて炉内の片側に偏って廃棄物が堆積されるのを、ガス排気管５ｂによる吸引（排出）力により偏って堆積した廃棄物を振動させて、炉内での廃棄物装入レベルの低い炉内スペースに移動させることができる結果、炉内での廃棄物装入レベルＬの均一化が図れるのである。
【００１９】
また、他の投入ホッパー４ｂと他のガス排気管５ａとを故障していない電源系統で構成している場合も同様な理由から、炉内での廃棄物装入レベルＬの均一化が図れる。
【００２０】
さらに、本発明の廃棄物処理システム１は、廃棄物を前記溶融炉に投入するまでの搬送等の前工程７行なうための第１手段と、前記溶融炉で処理した後の生成ガスの処理等の後工程８を行なうための第２手段とからなる補助手段を２ユニット配設し、２ユニットの補助手段は、それぞれ異なる前記電源系統で稼動させ、いずれかの一の電源系統が故障した場合にも、いずれか１ユニットの補助手段は他の電源系統で稼動状態を維持可能とすることが、廃棄物の処理を中断させることなく、連続して行なうことができる点で好ましい。
【００２１】
ここで、廃棄物を前記溶融炉２に投入するまでの搬送等の前工程７を行なうための第１手段としては、例えば図４に一例を示すが、廃棄物貯留ホッパー１１、コークス貯留ホッパー１２および石灰石貯留ホッパー１３と、これらホッパー１１〜１３からのそれぞれの廃棄物、コークス及び石灰石（以下「廃棄物等」という。）を搬送するための各２台の供給コンベヤ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂと、これら供給コンベヤから搬送された廃棄物等を別々に計量する２台の計量ホッパー１７ａ，１７ｂと、それぞれ計量した廃棄物等を別々に溶融炉２の上部の投入ホッパー１８ａ，１８ｂの上方まで搬送する２台のスキップ１９ａ，１９ｂと、投入ホッパー１８ａ，１８ｂに投入された廃棄物等を炉内ガスの外部への排出を抑制しながら炉内に投入するための投入ダンパー２０ａ，２０ｂとで主に構成すればよい。なお、図４では、投入ホッパー１８ａ，１８ｂと投入ダンパー２０ａ，２０ｂとが溶融炉の側壁部に位置するように図示してあるが、実際には溶融炉の炉頂部の上方に設けてある。
【００２２】
また、前記溶融炉で処理した後の生成ガスの処理等の後工程を行なうための第２手段としては、例えば図４に一例を示すが、溶融炉内で廃棄物等を１０００℃以上で高温溶融させる際に生成する、例えばＣＯやＨ２のような還元ガスを、発生熱を利用するため燃焼させる２つの燃焼室２１ａ，２１ｂと、燃焼後の高温ガスを冷却するための２つのガス冷却塔２２ａ，２２ｂと、冷却したガスの粉塵を除去する２つの集塵機２３ａ，２３ｂと、有害ガスを除去する例えばバグフィルターのような有害ガス除去装置２４ａ，２４ｂと、無害化したガスを吸い込んで排気塔２５を通じて大気中に排出するための２つの誘引通風機２６ａ，２６ｂとで主に構成すればよい。
【００２３】
そして、供給コンベヤ１４ａ又は１４ｂ、１５ａ又は１５ｂ、１６ａ又は１６ｂ、計量ホッパー１７ａ又は１７ｂ、スキップ１９ａ又は１９ｂ、投入ダンパー２０ａ又は２０ｂ、燃焼室２１ａ又は２１ｂ、ガス冷却塔２２ａ又は２２ｂ、集塵機２３ａ又は２３ｂ、有害ガス除去装置２４ａ又は２４ｂ、及び誘引通風機２６ａ又は２６ｂを一の電源系統で構成する一方、供給コンベヤ１４ｂ又は１４ａ、１５ｂ又は１５ａ、１６ｂ又は１６ａ、計量ホッパー１７ｂ又は１７ａ、スキップ１９ｂ又は１９ａ、投入ダンパー２０ｂ又は２０ａ、燃焼室２１ｂ又は２１ａ、ガス冷却塔２２ｂ又は２２ａ、集塵機２３ｂ又は２３ａ、有害ガス除去装置２４ｂ又は２４ａ、及び誘引通風機２６ｂ又は２６ａを他の電源系統で構成することによって、いずれかの一の電源系統が故障した場合にも、いずれか１ユニットの補助手段は他の電源系統で稼動状態を維持可能とすることが、廃棄物の処理を中断させることなく、連続して行なうことができる。
【００２４】
また、一の電源系統は、配電所からの配電により構成し、他の電源系統は、ディーゼル発電、ガスタービン発電またはソーラー発電のような自家発電により構成すれば、廃棄物の処理システムを稼動するため配電所から供給される電気量を低減させることができ、これは、廃棄物処理を安価に行なうことができる。一例として、表１に、電源系統が単一であった従来の廃棄物処理システム（従来例）と、２つの電源系統をもつ本発明の廃棄物処理システム（発明例）をそれぞれ１ヶ月稼動するのに必要な電気量であって、配電所から購入した電気量を示す。
【００２５】
【表１】
2005042956.tif 000003
【００２６】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、一般廃棄物及び産業廃棄物等の処理すべき廃棄物を溶融炉内で処理するに際し、一の電源系統が停電等で故障した場合にも、炉内での廃棄物装入レベルが均一に維持し、安定して良好な燃焼効率で廃棄物を処理できる廃棄物の処理システムを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う廃棄物の処理システムを構成する溶融炉の概略縦断面図であり、正常稼動時の廃棄物装入レベルを示す。
【図２】この発明に従う代表的な廃棄物の処理システムを構成する溶融炉の概略縦断面図であり、一の電気系統故障時の廃棄物装入レベルを示す。
【図３】この発明に従う代表的な廃棄物の処理システムを構成する溶融炉の概略縦断面図であり、他の電気系統故障時の廃棄物装入レベルを示す。
【図４】この発明に従う廃棄物の処理システムの一例を示すフローチャートである。
【図５】従来の溶融炉を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  廃棄物処理システム
２  溶融炉
３ａ，３ｂ  投入口
４ａ，４ｂ  投入ホッパー
５  炉側壁部
６ａ，６ｂ  ガス排気管
７  前工程
８  後工程
１１  廃棄物貯留ホッパー
１２  コークス貯留ホッパー
１３  石灰石貯留ホッパー
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ  供給コンベヤ
１７ａ，１７ｂ  計量ホッパー
１８ａ，１８ｂ  投入ホッパー
１９ａ，１９ｂ  スキップ
２０ａ，２０ｂ  投入ダンパー
２１ａ，２１ｂ  燃焼室
２２ａ，２２ｂ  ガス冷却塔
２３ａ，２３ｂ  集塵機
２４ａ，２４ｂ  有害ガス除去装置
２５  排気塔
２６ａ，２６ｂ  誘引通風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005042956.tif 000007
【図５】
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