(57)【要約】【課題】  マテリアルシールを確保しつつ、廃棄物処理炉への廃棄物供給量を均一化する。【解決手段】  焼却炉１３への廃棄物供給量を均一化すべく、貯留ホッパ１内の廃棄物を落下させて搬送装置に供給するシュート３の上部に廃棄物を蓄積させるとともに掻き出す廃棄物掻き出し装置４を、シュート３の矩形断面部に設ける。廃棄物掻き出し装置４は、円筒の外周面に複数の平板状の羽根を固定して形成された羽根車１１を、シュート３の対向する一対のシュート壁間にわたして配置し、羽根車１１の回転軸を一のシュート壁の位置近傍に回転自由に軸支し、羽根車１１の羽根先端を、対向するシュート壁との間に間隔をあけて配置し、羽根車１１が位置された部分のシュート壁は、羽根車１１の外周を覆って半円筒状に形成してなることを特徴とする。【選択図】  図１
2009079880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留ホッパ内の廃棄物をシュートを介して搬送装置に落下させ、該搬送装置により廃棄物処理炉に供給するようにした廃棄物処理装置において、
前記シュートの上部に廃棄物を蓄積させるとともに掻き出す廃棄物掻き出し装置を前記シュートの矩形断面部に設け、
前記廃棄物掻き出し装置は、円筒の外周面の周方向に複数の平板状の羽根を固定した羽根車を有し、
前記羽根車の円筒部は、前記シュートの対向する一対のシュート壁間にわたして配置され、
前記羽根車の回転軸は、前記シュート壁に直交する一のシュート壁の位置近傍に回転自由に軸支され、
前記羽根車の羽根先端は、対向する前記シュート壁との間に間隔をあけて配置され、
前記羽根車が位置された部分の前記シュート壁は、前記羽根車の外周を覆って半円筒状に形成されてなることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
請求項１の廃棄物処理装置において、
前記羽根車に対向する前記シュート壁は、廃棄物落下方向に延在する凸状部が複数列形成されてなることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項３】
請求項１の廃棄物処理装置において、
前記羽根車に対向する前記シュート壁に平板状の廃棄物落下量調整板を前記羽根車に向って進退可能に設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。  
【請求項４】
請求項３の廃棄物処理装置において、
前記廃棄物落下量調整板は、前記羽根車に対向する面に廃棄物落下方向に延在する凸状部が複数列形成されてなることを特徴とする廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理装置に係り、特に、スクリューフィーダにより廃棄物処理炉（例えば、焼却炉、ガス化溶融炉、熱分解炉等）へ供給する廃棄物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物処理炉のシール性を確保するため、廃棄物処理炉へ廃棄物を供給するスクリューフィーダ内に廃棄物を圧密しマテリアルシールを確保していた(例えば、特許文献１)。
【０００３】
しかし、スクリューフィーダ排出口から圧密された廃棄物が、自重によるせん断力により切断されて固まった状態で落下するため、廃棄物供給量が安定せず、廃棄物処理炉での燃焼が不安定になりやすいという問題があった。
【０００４】
そこで、上記の問題を解決するため、スクリューフィーダ内でマテリアルシールを行わず、スクリューフィーダの上流側でマテリアルシールを行うことが提案されている（例えば、特許文献２）。これによれば、スクリューフィーダに廃棄物を落下供給するシュート内に羽根車を設け、羽根車上方のシュート内にマテリアルシール部を形成し、羽根車を回転して廃棄物をスクリューフィーダに分散投入するようにしている。この構成により、廃棄物処理炉に廃棄物を均一に供給できることが記されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７３５２５
【特許文献２】特開２００５−１３１５１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２では、羽根車全体の上方に廃棄物が蓄積するため、羽根車が回転すると、上向き方向に回転する羽根に蓄積した廃棄物が、回転により圧密されて蓄積される。そのため、圧密された廃棄物と圧密されていない廃棄物とが混ざってスクリューフィーダに投入されるので、廃棄物処理炉への供給量が時間的に変動するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題を解決すること、すなわち、マテリアルシールを確保しつつ、廃棄物処理炉への廃棄物供給量を均一化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、貯留ホッパ内の廃棄物をシュートを介して搬送装置に落下させ、該搬送装置により廃棄物処理炉に供給するようにした廃棄物処理装置において、前記シュートの上部に廃棄物を蓄積させるとともに掻き出す廃棄物掻き出し装置を前記シュートの矩形断面部に設け、前記廃棄物掻き出し装置は、円筒の外周面の周方向に複数の平板状の羽根を固定した羽根車を有し、前記羽根車の円筒部は、前記シュートの対向する一対のシュート壁間にわたして配置され、前記羽根車の回転軸は、前記シュート壁に直交する一のシュート壁の位置近傍に回転自由に軸支され、前記羽根車の羽根先端は、対向する前記シュート壁との間に間隔をあけて配置され、前記羽根車が位置された部分の前記シュート壁は、前記羽根車の外周を覆って半円筒状に形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、羽根車の羽根が上向きに回転する部分は、シュート内の廃棄物落下位置よりも外側に位置しているので廃棄物が蓄積されないことから、羽根車の回転により圧密されることがない。その結果、スクリューフィーダへ圧密された廃棄物が投入されることがないので、廃棄物処理炉への廃棄物供給量を均一化できる。また、上方向に回転する羽根には、廃棄物による荷重がないので、羽根車の回転動力を低減できる。
【００１０】
この場合において、羽根車に対向するシュート壁の内面は、廃棄物落下方向に延在する凸状部が複数列形成されてなるものとすることが好ましい。これによれば、廃棄物とシュート壁との接触面積が増加して摩擦力が大きくなるので、廃棄物のすり抜け落下（ドサ落ち）を低減できる。
【００１１】
また、羽根車に対向する前記シュート壁に平板状の廃棄物落下量調整板を羽根車に向って進退可能に設けることが好ましい。これによれば、羽根車の羽根先端とシュート壁との間隔を変えられるので、廃棄物の大きさに応じて間隔を調整でき、廃棄物の噛み込み、廃棄物の過度の圧密を低減できる。さらに、羽根車の羽根部等の経年的摩耗により、羽根先端部とシュート壁の間隔が大きくなった場合であっても、マテリアルシールを確保できるように調整できる。  
また、廃棄物落下量調整板は、廃棄物落下方向に延在する凸状部が複数列形成されてなるものとすることができる。これによれば、廃棄物と廃棄物落下量調整板との接触面積が増加して摩擦力が大きくなるので、廃棄物のドサ落ちを防止できる。この構成により、廃棄物の大きさに応じて間隙の調整ができ、廃棄物の噛み込み、廃棄物の過度の圧密を低減できる。さらに、羽根車の羽根部等の経年的摩耗により、羽根先端部とシュート壁の間隙が大きくなった場合であっても、マテリアルシールを確保できるように調整できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マテリアルシールを確保しつつ、廃棄物処理炉への廃棄物供給量を均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態の廃棄物処理装置の要部である廃棄物供給装置の概念構成図、図２は図１の線A−Aから矢印方向に見た断面図、図３は本発明の一実施形態の廃棄物処理装置の全体構成図である。
【００１４】
図３に示すように、本実施形態の廃棄物処理装置は、廃棄物を貯留ホッパ１へ投入し、貯留ホッパ１からシュート３の上部に導き、シュート３の中部に設けられら廃棄物掻き出し装置４を介してスクリューフィーダ６に落下させ、スクリューフィーダ６により廃棄物を焼却炉１３に供給する廃棄物供給装置を備えて構成されている。スクリューフィーダ６から供給される廃棄物は、焼却炉１３において焼却処理され、焼却炉１３から排出される排ガスは、図示していない周知の排ガス処理装置により処理して清浄化されるようになっている。
【００１５】
廃棄物供給装置は、図１に示すように、廃棄物を投入する貯留ホッパ１と、シュート３と、廃棄物を掻き出す廃棄物掻き出し装置４と、廃棄物を焼却炉１３に供給するスクリューフィーダ６とから構成されている。ここで、スクリューフィーダ６に代えて、ベルトコンベアなどのコンベアを適用できることはいうまでもない。
【００１６】
貯留ホッパ１は、廃棄物を効率的にシュート３に落下させるため、シュート３に向かうに従い先細りとなっている。シュート３は、長手方向を鉛直とし、断面が矩形状で内部が空洞に形成されている。
【００１７】
廃棄物掻き出し装置４は、シュート３内の矩形断面部に設けられ、羽根車１１と廃棄物落下量調整板５とを備えて構成されている。羽根車１１は、円筒体９と、円筒体９の外周面に放射状に取り付けられた複数の平板状の羽根１０を備えて構成されている。なお、図示例では、羽根１０を４枚取り付けているが、羽根１０の枚数は適宜設定することができる。
【００１８】
円筒体９は、シュート３の対向する一対のシュート壁間にわたして回転自由に配置されている。また、円筒体９の回転軸は、一対のシュート壁に直交する一方のシュート壁の位置の内側に設けられている。羽根車１１は、羽根１０の先端が廃棄物落下量調整板５の板面に対して所定の間隔を保持するように配置されている。羽根車１１が位置された部分のシュート壁は、羽根車１１の外周を覆って半円筒状に形成されている。羽根車１１にはモーター１４が接続され、モーター１４はインバータ１５によって可変速で駆動されるようになっている。
【００１９】
廃棄物落下量調整板５は、図２に示すように、断面が落下方向に延在する山形の凸状部５ａを数列有して形成されている。凸状部５ａの頂部と羽根１０の先端は、所定の間隔dを開けて配置されている、この間隔ｄは、廃棄物の平均的な大きさよりも小さく（例えば、７０〜９０％）設定し、凸状部５ａの底部と羽根１０の先端との間隔は、廃棄物の平均的な大きさよりも大きく設定する。
【００２０】
スクリューフィーダ６は、シュート３の底部に連結して設けられ、廃棄物掻き出し装置４により掻き出された廃棄物を焼却炉１３に供給するようになっている。スクリューフィーダ６には、モーター１６が接続され、モーター１６はインバータ１７によって可変速で駆動されるようになっている。
【００２１】
シュート３内には、レベル計２ａ〜２ｄが設けられている。レベル計２ａ、２ｂは、廃棄物掻き出し装置４の上方に高さ位置をずらして設けられている。レベル計２ｃ、２ｄはスクリューフィーダ６の入口の上方の同じ高さ位置に設けられている。
【００２２】
このように構成される本実施形態の廃棄物供給装置の動作を説明する。廃棄物はクレーン７あるいは供給コンベヤ８等により貯留ホッパ１に投入される。投入された廃棄物は、貯留ホッパ１からシュート３に落下されて廃棄物掻き出し装置４上に蓄積される。この蓄積層によりマテリアルシールが形成される。廃棄物の蓄積量は、レベル計２ａ、２ｂによって判断され、図示していない制御装置によって、クレーン７や供給コンベア８の廃棄物投入量を調整して、マテリアルシールが確保される。
【００２３】
廃棄物掻き出し装置４の上方のシュート部に蓄積した廃棄物は、羽根車１１を図示矢印方向に回転することにより、羽根１０により掻き取られて、スクリューフィーダ６に落下される。スクリューフィーダ６に落下された廃棄物は、スクリューフィーダ６を回転することにより搬送されて、スクリューフィーダ６の出口から焼却炉１３に供給される。
【００２４】
廃棄物掻き出し装置４の羽根車１１は、シュート壁上に回転軸の中心を位置させて配置されているため、図示したとおり、羽根車１１の半分はシュート壁の外側に位置している。これにより、シュート３内に蓄積される廃棄物は、羽根車１１のシュート３内に位置された羽根１０の上に堆積し、シュート３の外側に位置された羽根１０と半円筒形のシュート壁との間には、廃棄物が侵入しない。したがって、羽根車１１を回転させても、羽根１０により廃棄物が圧密されることがないので、スクリューフィーダ６に落下される廃棄物の量を均一化することができる。
【００２５】
また、羽根車１１を回転させることにより、上部に蓄積されている廃棄物は羽根１０によりシュート３の下方に移送され、廃棄物落下量調整板５の板面に形成された複数の凸状部５ａの間を通過しながら、スクリューフィーダ６に落下する。廃棄物落下量調整板５は、凸状部５ａにより廃棄物との接触面積が大きいので、それらの間の摩擦により廃棄物のすり抜け又はドサ落ちが抑制される。また、インバータ１５により羽根車１１の回転数を調整することにより、廃棄物の掻き出し量を調整してスクリューフィーダ６に供給することができる。また、廃棄物のすり抜け又はドサ落ちを抑制することができるから、マテリアルシールのシール性を確保することができる。
【００２６】
また、マテリアルシール部の廃棄物の蓄積量が多くても廃棄物の掻き出しができ、しかも廃棄物落下量調整板５の凸状部５ａにより廃棄物の流路が形成されるから、掻き出し量の変動を抑制できる。
【００２７】
本実施の形態によれば、廃棄物掻き出し装置４により廃棄物供給量を均一化できるため、焼却炉１３の燃焼状態が安定し、一酸化炭素やダイオキシン等の有害物質の発生を抑えることができる。
【００２８】
また、廃棄物掻き出し装置４によりマテリアルシールを確保することができるから、スクリューフィーダ６内でマテリアルシールさせる必要がないので、スクリューフィーダ６を廃棄物の定量供給性能を考慮して、高速回転させることができる。これにより、スクリューフィーダ６における廃棄物の充填率が低くなり廃棄物が圧密されず、スクリューピッチ間とケーシングに囲まれた空間に投入された廃棄物だけが供給されるので、廃棄物供給量の変動を抑制できる。その結果、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉の炉内圧力変動幅を小さく抑えることができ、炉内が正圧になることによる燃焼排ガスや生成ガスの逆流を防止できる。
【００２９】
また、上方向に回転する羽根車１１の羽根には、廃棄物による荷重がかからないので、羽根車１１の回転動力を低減できる。
【００３０】
なお、羽根車１１に対向するシュート壁に設けた廃棄物落下量調整板５を省略することができる。この場合、羽根１０の先端と平坦なシュート壁と対向させ、その間隔を廃棄物の大きさに応じて設定する。
【００３１】
また、廃棄物落下量調整板５に代えて、シュート壁自体に山形の凸状部５ａを複数列形成してもよい。さらに、シュート壁又は廃棄物落下量調整板５に形成する凸状部５ａの断面形状は、矩形、台形、円弧、楕円弧などにより形成してもよい。
【００３２】
また、円筒体９の寸法は、例えば、直径６００ｍｍ以上でかつ円周２０００ｍｍ以上とすることができる。羽根車１１の回転数は１ｒｐｍ程度の低速とするのができ、これにより、羽根１０の回転方向の前面で廃棄物を掻き落とし、後面で次の羽根１０が掻き落とした廃棄物の急激な落下を抑える効果が得られる。
【００３３】
また、羽根１０先端と廃棄物落下量調整板５の凸状部５ａの頂部との間隔ｄは、例えば、一般家庭のごみ袋の大きさの７０〜９０％とし、凸状部５ａの底部と羽根１０の先端との間隔は、廃棄物の平均的な大きさよりも大きく設定する。
【００３４】
さらに、廃棄物落下量調整板５の廃棄物入口側の上端面は、鉛直面に対して傾斜（例えば、５０°以上）を設けることが望ましい。しかしこれに限らず、上端面を円弧状に形成してもよい。要は、廃棄物の引っ掛かりを防止できる構造であればよい。
(実施形態２)
図４に本発明の他の実施形態の廃棄物供給装置の概念構成図を示す。本実施形態が実施形態１と相違する点は、廃棄物落下量調整板５を羽根車１１に向って進退可能に設けたことにある。その他の点は、実施形態１と同一であることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の廃棄物落下量調整板５は、シュート壁に設けられた開口２０に摺動可能に装着されている。また、廃棄物落下量調整板５は、油圧式のピストンシリンダ１２により、羽根車１１に向って進退可能に駆動されるようになっている。
【００３６】
ピストンシリンダ１２は、ピストンロッド１２ａと油圧室１２ｂを有して構成され、例えば、シュート壁の外側に固定支持されている。ピストンロッド１２ａは、廃棄物落下量調整板５の裏面に連結されている。
【００３７】
このように構成されることから、本実施形態の廃棄物供給装置によれば、ピストンシリンダ１２を駆動して、廃棄物落下量調整板５の凸状部５ａの頂部と羽根１０の先端の間隔dを調整できる。したがって、廃棄物落下量調整板５の位置を進退させて廃棄物の蓄積量を調整してシール性を向上させることができる。例えば、マテリアルシール部の廃棄物の蓄積量が少ない場合は、廃棄物落下量調整板５を押し出して間隔ｄを狭めることにより、廃棄物のドサ落ちを防止してマテリアルシールのシール性を確保する。
【００３８】
例えば、実施例によれば、凸状部５ａの断面を等辺山形として廃棄物落下量調整板５の板面面積を平板に対して略１．４倍とし、間隔ｄを一般家庭ごみ袋の大きさの略８０％とすることにより、廃棄物のドサ落ち防止効果が得られた。
【００３９】
また、間隔ｄが調整できるため、羽根車１１の羽根１０等の経年摩耗等により間隔ｄが広くなっても、所定の間隔に調整できる。
【００４０】
なお、油圧式のピストンシリンダ１２に代えて、電動式又は空気圧式の駆動装置を設けてもよく、また、手動で進退駆動する機構を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の廃棄物処理装置の要部である廃棄物供給装置の概念構成図である。
【図２】図１の線A−Aから矢印方向に見た断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の廃棄物処理装置の全体構成図である。
【図４】本発明の他の実施形態の廃棄物処理装置の要部である廃棄物供給装置の概念構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  貯留ホッパ
２ａ〜２ｄ  レベル計
３  シュート
４  廃棄物掻き出し装置
５  廃棄物落下量調整板
５ａ  凸状部
６  スクリューフィーダ
７  クレーン
８  供給コンベヤ
９  円筒体
１０  羽根
１１  羽根車
１２  ピストンシリンダ
１２ａ  ピストンロッド
１２ｂ  油圧室
１３  焼却炉
１４  モーター
１５  インバータ
１６  モーター
１７  インバータ
【図１】
2009079880.tif 000003
【図２】
2009079880.tif 000004
【図３】
2009079880.tif 000005
【図４】
2009079880.tif 000006