(57)【要約】      （修正有）【課題】流動層焼却炉から排出された流動媒体と異物の混合物を流動媒体と複数の異物に分離するときの機械的トラブルを減らせると共に、コストダウンを図れるようにする。【解決手段】流動層焼却炉の炉底から排出された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを分離し、分離した異物Ｂを系外へ排出するようにした流動層焼却炉の異物分離装置において、前記異物分離装置は、流動層焼却炉の炉底から排出された混合物Ｍが投入されるケーシング１と、ケーシング１内に流動媒体から成る流動層２を形成するための流動空気Ａを吹き込む流動空気吹き込み手段３と、ケーシング１内に配設され、投入された混合物Ｍを篩４により篩い分けして篩目より大きな異物Ｂを回収して系外へ排出する篩い分け選別回収手段５とを備えており、篩４による篩い分け選別と流動層２による比重差選別を併用すると共に、篩い分け選別と比重差選別を同時に行って混合物Ｍを流動媒体と異物Ｂに分離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層焼却炉の炉底から排出された流動媒体と異物の混合物を流動媒体と異物に分離し、分離した異物を系外へ排出するようにした流動層焼却炉の異物分離装置において、前記異物分離装置は、流動層焼却炉の炉底から排出された混合物が投入されるケーシングと、ケーシング内に流動媒体から成る流動層を形成するための流動空気を吹き込む流動空気吹き込み手段と、ケーシング内に配設され、投入された混合物を篩により篩い分けして篩目より大きい異物を回収して系外へ排出する篩い分け選別回収手段とを備えており、ケーシング内の流動層に流動層焼却炉の炉底から排出された混合物を投入し、篩い分け選別回収手段により篩の篩目より大きい異物を回収して系外へ排出し、また、篩の篩目を通過した流動媒体より重い小径の異物をケーシングに形成した異物排出口から系外へ排出すると共に、流動媒体より軽い小径の異物をケーシングに形成した排出堰から排出する構成としたことを特徴とする流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項２】
ケーシングの上部に流動層を通過して加熱された流動空気を排出する排気口を形成したことを特徴とする請求項１に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項３】
流動空気吹き込み手段から流動層に流動媒体を冷却する冷却用の流動空気を吹き込むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項４】
流動空気吹き込み手段は、ケーシング内に配設され、流動空気を通過させて流動媒体を支持する空気分散板と、空気分散板の下方位置に形成され、空気分散板へ流動空気を供給する空気室と、空気室に接続された流動空気供給ダクトと、流動空気供給ダクトに接続された押込み送風機とから成ることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項５】
流動空気吹き込み手段は、流動層内に水平姿勢で配置され、流動層内に流動空気を吹き込む多数のノズルを備えた散気管と、散気管に接続された流動空気供給ダクトと、流動空気供給ダクトに接続された押込み送風機とから成ることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項６】
空気分散板をケーシングの異物排出口側へ向って下り傾斜状に配設したことを特徴とする請求項４に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項７】
空気室を仕切板により複数に分割したことを特徴とする請求項４又は請求項６に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項８】
複数本の散気管を流動層内に並列状に配置したことを特徴とする請求項５に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項９】
ケーシングの底壁をホッパー構造とし、ホッパーの下端部に異物排出口を形成したことを特徴とする請求項５に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１０】
篩い分け選別回収手段は、ケーシング１内に投入された混合物を受け入れて混合物中の大きな異物を回収する上方が開放されたカゴ状の篩と、カゴ状の篩を反転可能に支持する支持機構とから成り、前記カゴ状の篩を支持機構により流動層内に位置して開口部が上方を向く回収位置と流動層の上方に位置して開口部が下方を向く排出位置とに亘って回動自在に支持する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１１】
支持機構は、カゴ状の篩に設けられ、一部分がカゴ状の篩の開口部から上方へ突出する異物排出シュートと、カゴ状の篩が回収位置と排出位置とを取り得るように異物排出シュートをケーシングに回転自在に支持し、手動又は駆動装置により回転操作される回転軸とから成り、カゴ状の篩が排出位置へ回動したときにカゴ状の篩内の異物が異物排出シュート上を滑って系外へ排出される構成としたことを特徴とする請求項１０に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１２】
カゴ状の篩を金網又はパンチングメタルにより形成したことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１３】
ケーシング内に流動層内を沈降して空気分散板上に至った流動媒体より重い異物を集めてケーシングの異物排出口側へ搬送するかき寄せ装置を配設したことを特徴とする請求項４に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１４】
かき寄せ装置がスクレーパーコンベア又は網コンベアから成ることを特徴とする請求項１３に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１５】
ケーシングの異物排出口に流動層の底部に沈降した流動媒体より重い異物を引き抜くスクリューコンベア又はダンパーを設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３又は請求項１４に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１６】
ケーシングの異物排出口に異物排出口をシールすると共に、異物排出口から流動媒体より重い異物を排出する可撓性の排出用ホースを接続し、異物排出口をシールするときには、排出用ホースの先端部を流動層の表面よりも持ち上げて水頭差を利用して異物排出口をシールし、また、異物排出口から異物を排出するときには、排出用ホースを流動層の表面より下げて異物を系外へ排出するようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３又は請求項１４に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【請求項１７】
ケーシングの排出堰に下り傾斜状の排出用ダクトを接続し、当該排出用ダクトの途中に排出堰から排出される流動媒体とこれより大きい異物を分離するスクリーンを設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５又は請求項１６に記載の流動層焼却炉の異物分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木屑や石炭等の燃料、都市ごみ、産業廃棄物等を燃焼させる流動層焼却炉の炉底から排出される流動媒体と異物の混合物を流動媒体と異物に分離し、分離した異物を系外へ排出するようにした流動層焼却炉の異物分離装置の改良に係り、特に、流動層焼却炉から排出される混合物を流動媒体と複数の異物（大径の異物と、流動媒体より重い小径の異物と、流動媒体より軽い小径の異物）とに同時に選別・分離することができると共に、篩の目詰まりを防止でき、また、高温の流動媒体を冷却して装置内の温度上昇を抑制でき、更に、機械的トラブルを減らせると共に、コストダウンを図れるようにした流動層焼却炉の異物分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流動層式焼却炉は、都市ごみや産業廃棄物、汚泥等を効率良く燃焼させることができ、従前から広く実用に供されている。
【０００３】
前記流動層式焼却炉は、炉内に貯留した保有熱の大きい流動媒体（例えば、珪砂等）を、流動媒体の下層から流動空気を吹き込むことにより流動状態・浮遊状態とし、炉内に投入した燃料（木屑や石炭等）や都市ごみ等と激しく接触させ、燃料や都市ごみ等を効率良く燃焼させるようにした焼却炉である。
【０００４】
ところで、流動層焼却炉に投入される燃料や都市ごみ等には、砂利、釘、針金、ガラス等の異物が含まれていることがある。これらの異物が流動層内に沈降し、炉底に蓄積されると、流動媒体の流動不良を引き起こし、燃焼不良を生じることになる。
【０００５】
そこで、流動層焼却炉においては、炉内の異物を流動媒体と一緒に炉底より定期的に引き抜き、この引き抜いた流動媒体と異物を分離した後、流動媒体のみを炉内へ戻して再利用するようにしている。
【０００６】
従来、流動層焼却炉の炉底から引き抜いた流動媒体と異物の混合物を分離する技術（装置）としては、特許文献１に示す不燃物排出装置を用いたものや特許文献２〜５に示す振動スクリーンを用いたものが知られている。
また、流動層焼却炉には、用いられていないが、家電製品や産業廃棄物等のリサイクルする際に異物を分離する技術として、特許文献６，７に示す乾式分離装置を用いたものが知られている。
【０００７】
即ち、特許文献１に示す不燃物排出装置は、図６に示す如く、流動層焼却炉の炉底から引き抜いた流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを分離部２０へ送り、ここで混合物Ｍの下方から流動媒体の終末速度（流動媒体が吹き飛ぶ速度）以上となるような量の空気ａを吹き込むことによって、流動媒体と軽量の異物Ｂを上方へ吹き飛ばしてこれらを重い異物Ｂと分離し、吹き飛ばした流動媒体と軽量の異物Ｂを更にスクリーン２１等を用いて分離した後、流動媒体を炉内へ戻すようにしたものである。
【０００８】
しかし、特許文献１に示す不燃物排出装置では、次のような問題点が存在する。
（１）流動媒体が終末速度以上となるような多量の空気を吹き込む必要があるため、押込    み送風機の電力消費量が多くなり、ランニングコストが高くなる。
（２）異物と一緒に多量の流動媒体が排出されてしまう。何故なら、異物だけを排出しよ    うとすると、異物が絡まったりして排出口を閉塞するので、これを防止するために流    動媒体を潤滑剤として用いるからである。その結果、３割程度の流動媒体が異物と一    緒に排出される。
（３）空気のシールが必要になると共に、コンベア等を経由する必要があり、装置と流動    層焼却炉の高さが高くなるので、異物の回収方法が複雑になる。
（４）流動媒体が終末速度以上となるため、流動媒体が装置内の壁面に激しく衝突し、摩    耗が起こる。そのため、装置を摩耗から保護するために耐火物構造が必要となり、概    して装置が大型化してコスト高になる。
【０００９】
また、特許文献２〜５に示す振動スクリーンは、図７に示す如く、流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを傾斜状に配設した篩２２上に落とし、篩２２を振動機２３で振動させることにより流動媒体と異物Ｂを分離し、篩２２上に残った異物Ｂを篩２２の傾斜と振動を利用して排出口側へ搬送排出するようにしたものである。
【００１０】
しかし、特許文献２〜５に示す振動スクリーンでは、次のような問題点が存在する。
（１）異物に長い異物（針金や釘、金属棒等）が含まれている場合、長い異物が篩に突き    刺さり、篩が目詰まりを引き起こすことがある。
（２）装置全体を振動機により振動させているため、振動による装置の損傷（特に、装置    底部の板が割れることが多い）が起こる。
（３）流動層焼却炉の炉底から引き抜かれる流動媒体の温度が７００℃〜８００℃位あ      り、また、装置の耐熱温度が３００℃〜４００℃位であるので、流動媒体を装置に投    入する前に冷却する必要があり、冷却装置を設置しなければならないうえ、冷却装置    の負荷が高くなる。
【００１１】
更に、特許文献６，７に示す乾式分離装置は、図８に示す如く、分離槽２４内の流動媒体に気体分散板２５を通して流動空気Ａを送り込み、流動媒体を流動化させて流動層２６を形成し、この流動層２６に分離対象物Ｃを投入して流動層２６の見掛け密度より小さい密度の物体Ｃ１を浮揚させ、流動層２６の見掛け密度より大きい密度の物体Ｃ２を沈降させて分離するようにしたものである。
【００１２】
しかし、特許文献６，７に示す乾式分離装置では、流動槽の見掛け密度を分離対象物中の各成分の最大密度と最小密度との間に設定し、流動層内を浮揚するものと沈降するものとに分離するため、分離対象物に見合った流動媒体が別途必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平６−３４７０１６号公報
【特許文献２】特開平８−１４５２１号公報
【特許文献３】特開２００７−２１４３２号公報
【特許文献４】特開２００７−５４７１１号公報
【特許文献５】特開２００８−１６８２０８号公報
【特許文献６】特開２００７−３１９７３９号公報
【特許文献７】特開２０１３−１３９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、流動層焼却炉から排出された流動媒体と異物の混合物を流動媒体と複数の異物（大径の異物と、流動媒体より重い小径の異物と、流動媒体より軽い小径の異物）とに同時に選別・分離することができると共に、篩の目詰まりを防止でき、また、高温の流動媒体を冷却して装置内の温度上昇を抑制でき、更に、機械的トラブルを減らせると共に、コストダウンを図れるようにした流動層焼却炉の異物分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１の発明は、流動層焼却炉の炉底から排出された流動媒体と異物の混合物を流動媒体と異物に分離し、分離した異物を系外へ排出するようにした流動層焼却炉の異物分離装置において、前記異物分離装置は、流動層焼却炉の炉底から排出された混合物が投入されるケーシングと、ケーシング内に流動媒体から成る流動層を形成するための流動空気を吹き込む流動空気吹き込み手段と、ケーシング内に配設され、投入された混合物を篩により篩い分けして篩目より大きい異物を回収して系外へ排出する篩い分け選別回収手段とを備えており、ケーシング内の流動層に流動層焼却炉の炉底から排出された混合物を投入し、篩い分け選別回収手段により篩の篩目より大きい異物を回収して系外へ排出し、また、篩の篩目を通過した流動媒体より重い小径の異物をケーシングに形成した異物排出口から系外へ排出すると共に、流動媒体より軽い小径の異物をケーシングに形成した排出堰から排出する構成としたことに特徴がある。
【００１６】
本発明の請求項２の発明は、ケーシングの上部に流動層を通過して加熱された流動空気を排出する排気口を形成したことに特徴がある。
【００１７】
本発明の請求項３の発明は、流動空気吹き込み手段から流動層に流動媒体を冷却する冷却用の流動空気を吹き込むようにしたことに特徴がある。
【００１８】
本発明の請求項４の発明は、流動空気吹き込み手段が、ケーシング内に配設され、流動空気を通過させて流動媒体を支持する空気分散板と、空気分散板の下方位置に形成され、空気分散板へ流動空気を供給する空気室と、空気室に接続された流動空気供給ダクトと、流動空気供給ダクトに接続された押込み送風機とから成ることに特徴がある。
【００１９】
本発明の請求項５の発明は、流動空気吹き込み手段が、流動層内に水平姿勢で配置され、流動層内に流動空気を吹き込む多数のノズルを備えた散気管と、散気管に接続された流動空気供給ダクトと、流動空気供給ダクトに接続された押込み送風機とから成ることに特徴がある。
【００２０】
本発明の請求項６の発明は、空気分散板をケーシングの異物排出口側へ向って下り傾斜状に配設したことに特徴がある。
【００２１】
本発明の請求項７の発明は、空気室を仕切板により複数に分割したことに特徴がある。
【００２２】
本発明の請求項８の発明は、複数本の散気管を流動層内に並列状に配置したことに特徴がある。
【００２３】
本発明の請求項９の発明は、ケーシングの底壁をホッパー構造とし、ホッパーの下端部に異物排出口を形成したことに特徴がある。
【００２４】
本発明の請求項１０の発明は、篩い分け選別回収手段が、ケーシング内に投入された混合物を受け入れて混合物中の大きな異物を回収する上方が開放されたカゴ状の篩と、カゴ状の篩を反転可能に支持する支持機構とから成り、前記カゴ状の篩を支持機構により流動層内に位置して開口部が上方を向く回収位置と流動層の上方に位置して開口部が下方を向く排出位置とに亘って回動自在に支持する構成としたことに特徴がある。
【００２５】
本発明の請求項１１の発明は、支持機構が、カゴ状の篩に設けられ、一部分がカゴ状の篩の開口部から上方へ突出する異物排出シュートと、カゴ状の篩が回収位置と排出位置とを取り得るように異物排出シュートをケーシングに回転自在に支持し、手動又は駆動装置により回転操作される回転軸とから成り、カゴ状の篩が排出位置へ回動したときにカゴ状の篩内の異物が異物排出シュート上を滑って系外へ排出される構成としたことに特徴がある。
【００２６】
本発明の請求項１２の発明は、カゴ状の篩を金網又はパンチングメタルにより形成したことに特徴がある。
【００２７】
本発明の請求項１３の発明は、ケーシング内に流動層内を沈降して空気分散板上に至った流動媒体より重い異物を集めてケーシングの異物排出口側へ搬送するかき寄せ装置を配設したことに特徴がある。
【００２８】
本発明の請求項１４の発明は、かき寄せ装置がスクレーパーコンベア又は網コンベアから成ることに特徴がある。
【００２９】
本発明の請求項１５の発明は、ケーシングの異物排出口に流動層の底部に沈降した流動媒体より重い異物を引き抜くスクリューコンベア又はダンパーを設けたことに特徴がある。
【００３０】
本発明の請求項１６の発明は、ケーシングの異物排出口に異物排出口をシールすると共に、異物排出口から流動媒体より重い異物を排出する可撓性の排出用ホースを接続し、異物排出口をシールするときには、排出用ホースの先端部を流動層の表面よりも持ち上げて水頭差を利用して異物排出口をシールし、また、異物排出口から異物を排出するときには、排出用ホースを流動層の表面より下げて異物を系外へ排出するようにしたことに特徴がある。
【００３１】
本発明の請求項１７の発明は、ケーシングの排出堰に下り傾斜状の排出用ダクトを接続し、当該排出用ダクトの途中に排出堰から排出される流動媒体とこれより大きい異物を分離するスクリーンを設けたことに特徴がある。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、ケーシング内に投入された流動媒体と異物の混合物を篩により篩い分けして篩目より大きい異物を回収する篩い分け選別回収手段と、篩を通過した流動媒体中の異物を比重差を利用して流動媒体より重い異物と流動媒体より軽い異物とに分離する流動層とを備えているため、流動媒体と異物の混合物を流動媒体と複数の異物（篩の篩目より大きい異物と、流動媒体より重い小径の異物と、流動媒体より軽い小径の異物）とに同時に選別・分離することができる。
【００３３】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、流動層を用いて異物を分離するようにしているため、流動媒体に流動層を形成できる程度の流動空気を吹き込むだけで良く、特許文献１に示す不燃物排出装置のように多量の空気を必要とすることがなく、押込み送風機の電力消費量が少なくなってランニングコストも低くなる。
【００３４】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、篩による篩い分け選別（粒径による選別）と流動層による比重差選別を併用すると共に、両方の選別を同時に行っているため、分離した異物に流動媒体が殆ど混入することがなく、異物側に混入する流動媒体の量を処理した流動媒体の１％以下とすることができる。
【００３５】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、篩の篩目より大きい異物をカゴ状の篩により回収し、カゴ状の篩を反転させるだけで異物を系外へ排出することができるため、簡易な操作で異物を回収することができる。
しかも、本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、篩の篩目より大きい異物がカゴ状の篩に滞留して別途に排出されるため、流動層への流動空気の円滑な吹き込みを維持できると共に、流動層からの異物の排出頻度を下げることができる。その結果、篩の篩目より大きい異物と共に排出される流動媒体の量を極力低減させることができる。
【００３６】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、流動層に吹き込む流動空気により流動媒体を冷却できるため、温度が７００℃〜８００℃の高温の流動媒体がケーシング内に投入された場合でも、流動層内の流動媒体による緩衝効果と流動空気による冷却効果があるので、装置壁面の摩耗が少なくなると共に、装置内の温度もあまり上昇することがなく、壁面の保護が不要になって耐火物構造を必要とせず、コストダウンを図れる。しかも、ケーシングに形成した排気口から流動層を通過して加熱された流動空気を排出するようにしているため、装置内の温度上昇をより一層抑えることができる。
【００３７】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、篩による篩い分け選別と流動層による比重差選別を併用しているため、針金等の長い異物は流動状態の流動媒体中を静かに横たわりながら沈降することになり、カゴ状の篩に刺さり難くなって篩の目詰まりを回避することができる。
【００３８】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、ケーシング内に投入した流動媒体と異物の混合物を篩により篩い分けすると共に、篩の篩目を通過して流動層内を浮揚した流動媒体より軽い異物をケーシングに形成した排出堰からオーバーフローさせ、排出堰に接続した下り傾斜状の排出用ダクトに設けたスクリーンにより流動媒体と異物を分離するようにしているため、排出堰から排出される異物には針金や釘等の長い異物が含まれることがなく、スクリーンを用いて回収した流動媒体の純度を高めることができる。
また、本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、流動媒体より軽い異物と流動媒体とを流動層外のスクリーンで分離しているため、流動媒体より軽い異物と流動媒体の分離のために終末速度まで速度を上げる必要がない。
【００３９】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、可動する箇所がカゴ状の篩部分だけであり、可動箇所が少ないため、機械的トラブルが起こり難い構造となっている。
【００４０】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、流動層に吹き込む冷却用の流動空気（常温の空気）により流動媒体を冷却できるため、流動媒体を冷却する冷却装置を減らしたり、冷却装置の負荷を低減することができる。
【００４１】
本発明の流動層焼却炉の異物分離装置は、分離対象物である流動媒体自体をケーシング内で流動させているため、分離対象物である流動媒体自体が異物分離装置における分離媒体として機能することになり、比重差分離のための流動媒体を別途必要とすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置の概略縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置の概略縦断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置の概略縦断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置の概略縦断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置の概略縦断面図である。
【図６】従来の流動層焼却炉の不燃物排出装置の概略縦断面図である。
【図７】従来の振動スクリーンの概略斜視図である。
【図８】従来の乾式分離装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置を示し、当該異物分離装置は、流動層焼却炉（図示省略）の炉底から排出された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを流動媒体と異物Ｂに分離し、分離した異物Ｂを系外へ排出するものであり、流動層焼却炉の炉底から排出された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍが投入されるケーシング１と、ケーシング１内に流動媒体から成る流動層２を形成するための流動空気Ａを吹き込む流動空気吹き込み手段３と、ケーシング１内に配設され、投入された混合物Ｍを篩４により篩い分けして篩目より大きな異物Ｂを回収して系外へ排出する篩い分け選別回収手段５とを備えている。
【００４４】
而して、前記異物分離装置は、流動層焼却炉の炉底から排出された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍをケーシング１内に形成した流動層２に投入し、篩い分け選別回収手段５により篩４の篩目よりも大きい異物Ｂを回収して系外へ排出し、流動層２内で流動媒体と異物Ｂの比重差を利用して流動媒体より重い小径の異物Ｂを流動層２内で沈降させてケーシング１の流動層２底部付近に形成した異物排出口１ａから系外へ排出すると共に、流動媒体より軽い小径の異物Ｂを浮揚させてケーシング１の流動層２表面付近に形成した排出堰１ｂからオーバーフローさせて流動媒体と異物Ｂを分離するようになっている。
即ち、この異物分離装置は、流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを、流動媒体と、篩４の篩目より大きい大径の異物と、流動媒体より重い小径の異物と、流動媒体より軽い小径の異物とに選別・分離することができる。
【００４５】
具体的には、前記ケーシング１は、鋼板材等により縦長のほぼ四角筒状に形成されており、ケーシング１の上部には、流動層焼却炉の炉底に形成した混合物Ｍの排出口（図示省略）にダクト６を介して接続される混合物Ｍの投入口１ｃと、流動層２を通過して加熱された流動空気Ａが排出される排気口１ｄとがそれぞれ形成されていると共に、ケーシング１の下部には、流動空気Ａの供給口１ｅが形成されている。
【００４６】
また、ケーシング１の流動層２底部に対向する部分には、流動層２内に沈降した流動媒体より重い小径の異物Ｂを排出するための異物排出口１ａが形成されている。この異物排出口１ａには、図示していないが、流動層２内に沈降した流動媒体より重い小径の異物Ｂを流動媒体と一緒に引き抜くスクリューコンベアやダンパー等が設けられている。
【００４７】
更に、ケーシング１の流動層２の表面付近に対向する部分には、流動層２内を浮揚した流動媒体より軽い小径の異物Ｂをオーバーフローさせる排出堰１ｂが形成されている。この排出堰１ｂには、排出用ダクト７がケーシング１から離れるに従って下方へ傾斜する姿勢で接続されていると共に、当該排出用ダクト７の途中には、排出堰１ｂから排出される流動媒体とこれより軽い異物Ｂを分離するための金網又はパンチングメタルから成るスクリーン８が設けられている。このスクリーン８の篩目は、流動媒体のみを通過させる大きさに設定されている。また、スクリーン８の下方位置には、流動媒体排出口９が形成されている。
【００４８】
そして、ケーシング１の流動層２の表面から少し上の部分には、篩い分け選別回収手段５により回収された篩４の篩目より大きい異物Ｂを排出する上部異物排出口１ｆが形成されている。この上部異物排出口１ｆは、ケーシング１内の流動空気Ａが漏れないようにダンパー（図示省略）等によりシールされており、篩４の篩目より大きい大径の異物Ｂの排出時に開放されるようになっている。
【００４９】
前記流動空気吹き込み手段３は、ケーシング１内の下方寄りの位置に水平姿勢で配設され、流動空気Ａを通過させて流動媒体を支持する空気分散板１０と、空気分散板１０の下方位置に形成され、空気分散板１０へ流動空気Ａを供給する空気室１１と、ケーシング１の供給口１ｅに接続された流動空気供給ダクト１２と、流動空気供給ダクト１２に接続された押込み送風機１３とから成り、押込み送風機１３からの流動空気Ａを流動空気供給ダクト１２及び供給口１ｅを介して空気室１１に供給し、空気室１１内の流動空気Ａを空気分散板１０から均一に流動層２内へ供給するようになっている。
この流動空気吹き込み手段３においては、流動空気Ａに常温の空気を使用しているため、流動媒体を冷却する効果が得られる。
【００５０】
尚、空気室１１は、流動層２の面積が大きい場合には、流動層２内に流動空気Ａが均一に供給されるように複数に分割するようにしても良い。
【００５１】
前記篩い分け選別回収手段５は、ケーシング１内に投入された混合物Ｍを受け入れて大きい異物Ｂを回収する上方が開放されたカゴ状の篩４と、カゴ状の篩４を反転可能に支持する支持機構１４とから成り、カゴ状の篩４を支持機構１４により流動層２内に位置して開口部が上方を向く回収位置（図１の実線位置）と流動層２の上方に位置して開口部が斜め下方を向く排出位置（図１の一転鎖線位置）とに亘って回動自在に支持するように構成されている。
【００５２】
カゴ状の篩４は、金網又はパンチングメタルにより上方が開放された四角いカゴ状に形成されており、その大きさは、投入口１ｃから投入された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを全て受け止めることができる大きさに設定されている。
また、カゴ状の篩４の篩目の大きさは、流動媒体が通過できて比較的大径の異物Ｂを回収できる大きさに設定されている。
【００５３】
また、支持機構１４は、カゴ状の篩４の一側面に取り付けられ、一部分がカゴ状の篩４の開口部から上方へ突出する板状の異物排出シュート１４ａと、カゴ状の篩４が回収位置と排出位置とを取り得るように異物排出シュート１４ａをケーシング１に回転自在に支持し、手動又はシリンダ及びリンク機構から成る駆動装置（図示省略）により回転操作される回転軸１４ｂとから成り、カゴ状の篩４が排出位置へ回動したときにカゴ状の篩４内の異物Ｂが異物排出シュート１４ａ上を滑って上部異物排出口１ｆから系外へ排出されるように構成されている。
尚、異物排出シュート１４ａの篩４に取り付けたられた部分は、大きく切りかかれており、篩４の篩目を閉塞しないようになっている。
【００５４】
次に、上述した流動層焼却炉の異物分離装置を用いて流動層焼却炉の底部から排出された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを分離処理する場合について説明する。
【００５５】
流動層焼却炉の底部から排出された流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍは、ケーシング１の投入口１ｃからケーシング１内に投入され、流動層２内に位置して回収位置にあるカゴ状の篩４内の流動層２上へ投入される。
このとき、流動層２は、流動層２底部に位置する空気分散板１０から流動空気Ａが供給されており、流動状態となっている。
【００５６】
カゴ状の篩４内に投入された混合物Ｍ中の異物Ｂは、カゴ状の篩４内に形成されている流動層２内を沈降し、篩４の篩目より大きくて流動媒体より重い大径のものが篩４の底部へ集められる。
また、篩４の篩目よりも小さくて流動媒体より重い異物Ｂは、篩４の篩目を通り抜けて空気分散板１０上の流動層２内に排出される。
即ち、流動層２内に組み込まれた篩い分け選別回収手段のカゴ状の篩４により粒径による選別が行われ、篩４の篩目より大きい異物Ｂと流動媒体より重い小径の異物Ｂとに分離される。
【００５７】
カゴ状の篩４の底部に篩４の篩目より大きい異物Ｂが沈降すると、ケーシング１の投入口１ｃから投入される混合物Ｍの供給を一時停止し、カゴ状の篩４及び異物排出シュート１４ａを回転軸１４ｂを中心にして手動又は駆動装置により回収位置から排出位置へ回転させる。
そうすると、篩４内の異物Ｂが傾斜姿勢になっている異物排出シュート１４ａ上を滑って上部異物排出口１ｆから系外へ排出される。
このとき、篩４内の流動媒体は、篩４の篩目を通過して篩４の外へ排出されるので、流動媒体が篩４内の異物と一緒に異物排出シュート１４ａから系外へ排出されることがない。
【００５８】
また、篩４の篩目を通り抜けた異物Ｂは、流動層２内で流動媒体と異物Ｂの比重差により流動媒体より重い小径の異物Ｂと、流動媒体より軽い小径の異物Ｂとに分離される。
【００５９】
流動媒体より重い小径の異物Ｂは、流動層２内を沈降し、異物排出口１ａから一部の流動媒体と一緒に系外へ排出される。
一方、流動媒体より軽い小径の異物Ｂは、流動層２内を浮揚し、排出堰１ｂから一部の流動媒体と一緒にオーバーフローする。このオーバーフローした異物Ｂと流動媒体は、下り傾斜状の排出用ダクト７内を転がり落ち、排出用ダクト７の途中に設けたスクリーン８により異物Ｂと流動媒体が分離され、それぞれ系外へ排出される。
【００６０】
このように、前記異物分離装置においては、カゴ状の篩４を用いた粒径による選別と流動層２による比重差選別を併用すると共に、粒径による選別と比重差選別が同時に行われている。
【００６１】
そして、流動層２を通過した流動空気Ａは、ケーシング１の排気口１ｄから系外へ排出される。このときの流動空気Ａの温度は、流動媒体の温度を３００℃〜４００℃で排出させる場合、２００℃程度まで上昇している。
【００６２】
上述した流動層焼却炉の異物分離装置は、流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを篩４により篩い分けする篩い分け選別回収手段５と、篩４を通過した流動媒体中の異物Ｂを比重差を利用して流動媒体より重い小径の異物Ｂと軽い小径の異物Ｂとに分離する流動層２とを備えているため、流動媒体と異物Ｂの混合物Ｍを流動媒体と複数の異物Ｂ（篩４の篩目より大きい大径の異物と、流動媒体より重い小径の異物と、流動媒体より軽い小径の異物）とに同時に選別・分離することができる。
【００６３】
また、この流動層焼却炉の異物分離装置は、流動媒体に流動層２を形成できる程度の流動空気Ａを吹き込むだけで良いため、多量の空気を必要とすることがなく、押込み送風機１３の電力消費量が少なくなってランニングコストも低くなる。
【００６４】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、篩４による篩い分け選別（粒径による選別）と流動層２による比重差選別を併用すると共に、粒径による選別と比重差選別を同時に行うようにしているため、分離した異物Ｂに流動媒体が殆ど混入することがなく、異物Ｂ側に混入する流動媒体の量を処理した流動媒体の１％以下とすることができる。
【００６５】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、大径の異物Ｂをカゴ状の篩４により回収し、カゴ状の篩４を反転させるだけで異物Ｂを系外へ排出することができるため、簡易な操作で異物Ｂを回収することができる。
しかも、この流動層焼却炉の異物分離装置は、流動媒体より重い大径の異物がカゴ状の篩に滞留して別途に排出されるため、流動層への流動空気の円滑な吹き込みを維持できると共に、流動層からの異物の排出頻度を下げることができる。その結果、流動媒体より重い小径の異物と共に排出される流動媒体の量を極力低減させることができる。
【００６６】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、流動層２に吹き込む冷却用の流動空気Ａ（常温の空気）により流動媒体を冷却できるため、温度が７００℃〜８００℃の高温の流動媒体がケーシング１内に投入された場合でも、流動層２内の流動媒体による緩衝効果と流動空気Ａによる冷却効果があるので、装置壁面の摩耗が少なくなると共に、装置内の温度もあまり上昇することがなく、壁面の保護が不要になって耐火物構造を必要とせず、コストダウンを図れる。しかも、ケーシング１に形成した排気口１ｄから加熱された流動空気Ａを排出するようにしているため、装置内の温度上昇をより一層抑えることができる。
【００６７】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、篩４による篩い分け選別と流動層２による比重差選別を併用しているため、針金等の長い異物Ｂは流動状態の流動媒体中を静かに横たわりながら沈降することになり、カゴ状の篩４に刺さり難くなって篩４の目詰まりを回避するとこができる。
【００６８】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、ケーシング１に形成した排出堰１ｂからオーバーフローした流動媒体より軽い異物Ｂと流動媒体を排出堰１ｂに接続した下り傾斜状の排出用ダクト７に設けたスクリーン８により流動媒体と異物Ｂを分離するようにしているため、排出堰１ｂから排出される異物Ｂには針金や釘等の長い異物Ｂが含まれることがなく、スクリーン８を用いて回収した流動媒体の純度を高めることができる。
【００６９】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、可動する箇所がカゴ状の篩４部分だけであり、可動箇所が少ないため、機械的トラブルが起こり難い構造となっている。
【００７０】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、流動層２に吹き込む冷却用の流動空気Ａ（常温の空気）により流動媒体を冷却できるため、流動媒体を冷却する冷却装置を減らしたり、冷却装置の負荷を低減することができる。
【００７１】
更に、この流動層焼却炉の異物分離装置は、分離対象物である流動媒体自体をケーシング１内で流動させているため、分離対象物である流動媒体自体が異物分離装置における分離媒体として機能することになり、比重差分離のための流動媒体を別途必要とすることがない。
【００７２】
図２は本発明の第２の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置を示し、当該異物分離装置は、ケーシング１及び流動空気吹き込み手段３の構成を変えたものであり、その他の構成は図１に示す流動層焼却炉の異物分離装置と同様構造に構成されているため、図１に示す異物分離装置と同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
前記ケーシング１は、その底壁をホッパー構造に構成すると共に、ホッパー１ｇの下端部に異物排出口１ａを形成したものである。この異物排出口１ａには、図示していないが、流動層２内に沈降した流動媒体より重い小径の異物Ｂを流動媒体と一緒に引き抜くスクリューコンベアやダンパー等が設けられている。
【００７４】
一方、前記流動空気吹き込み手段３は、流動層２内に水平姿勢で配置され、流動層２内に冷却用の流動空気Ａ（常温の空気）を吹き込む多数のノズルを備えた散気管１５と、散気管１５に接続された流動空気供給ダクト１２と、流動空気供給ダクト１２に接続された押込み送風機１３とから成る。
尚、散気管１５は、流動層２内に一本だけ配置しても良く、或いは、複数本並列状に配置しても良い。
特に、散気管１５は、流動層２の面積が大きい場合には、流動層２内に複数本並列状に配置し、流動層２内に流動空気Ａが均一に入るようにする。
【００７５】
この第２の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置も、図１に示す異物分離装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００７６】
図３は本発明の第３の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置を示し、当該異物分離装置は、ケーシング１内にかき寄せ装置１６を配設すると共に、ケーシング１の異物排出口１ａに可撓性の排出用ホース１７を接続したものであり、その他の構成は図１に示す流動層焼却炉の異物分離装置と同様構造に構成されているため、図１に示す異物分離装置と同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
前記かき寄せ装置１６は、流動層２の底部に沈降した流動媒体より重い小径の異物Ｂを集めてケーシング１の異物排出口１ａ側へ搬送するものであり、当該かき寄せ装置１６には、スクレーパーコンベアが使用されている。
【００７８】
一方、前記排出用ホース１７は、ケーシング１の異物排出口１ａに接続されて異物排出口１ａをシールしたり、異物排出口１ａから流動媒体より重い小径の異物Ｂを排出したりするときに用いるものであり、異物Ｂを排出しないときには、排出用ホース１７の先端部を流動層２の表面よりも上げて水頭差を利用して異物排出口１ａをシールし、また、異物Ｂを排出するときには、排出用ホース１７を流動層２の表面より下げて異物Ｂを系外へ排出するようにしている。
【００７９】
この第３の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置も、図１に示す異物分離装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００８０】
図４は本発明の第４の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置を示し、当該異物分離装置は、ケーシング１内にかき寄せ装置１６を配設したものであり、その他の構成は図１に示す流動層焼却炉の異物分離装置と同様構造に構成されているため、図１に示す異物分離装置と同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
前記かき寄せ装置１６は、流動層２の底部に沈降した流動媒体より重い小径の異物Ｂを集めてケーシング１の異物排出口１ａ側へ搬送するものであり、当該かき寄せ装置１６には、網コンベアが使用されている。
【００８２】
この第４の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置も、図１に示す異物分離装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００８３】
図５は本発明の第５の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置を示し、当該異物分離装置は、空気分散板１０をケーシング１の異物排出口１ａ側へ向って下り傾斜状に配設すると共に、空気室１１を仕切板１８により複数に分割して流動層２内に流動空気Ａが均一に供給されるようにし、更に異物排出口１ａにスクリューコンベア１９を配設したものであり、その他の構成は図１に示す流動層焼却炉の異物分離装置と同様構造に構成されているため、図１に示す異物分離装置と同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
この第５の実施形態に係る流動層焼却炉の異物分離装置も、図１に示す異物分離装置と同様の作用効果を奏することができる。
また、この異物分離装置は、空気分散板１０が傾斜しているため、流動媒体より重い小径の異物Ｂが確実且つ良好に異物排出口１ａ側へ集められることになる。
【００８５】
尚、上記の各実施形態においては、流動層２内を浮揚した流動媒体より軽い小径の異物Ｂをケーシング１に形成した排出堰１ｂからオーバーフローさせて回収するようにしたが、他の実施形態においては、図示していないが、浮揚した前記異物Ｂを容器等で掬うようにしても良い。
【符号の説明】
【００８６】
１はケーシング、１ａは異物排出口、１ｂは排出堰、１ｃは投入口、１ｄは排気口、１ｅは流動空気の供給口、１ｆは上部異物排出口、１ｇはホッパー、２は流動層、３は流動空気吹き込み手段、４はカゴ状の篩、５は篩い分け選別回収手段、６は流動層焼却炉の炉底のダクト、７は排出用ダクト、８はスクリーン、９は流動媒体排出口、１０は空気分散板、１１は空気室、１２は流動空気供給ダクト、１３は押込み送風機、１４は支持機構、１４ａは異物排出シュート、１４ｂは回転軸、１５は散気管、１６はかき寄せ装置、１７は排出用ホース、１８は仕切板、１９はスクリューコンベア。
【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】
2016000379.tif 000008
【図７】
2016000379.tif 000009
【図８】
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