(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューフィーダを用いてごみを焼却炉内へ供給するごみ供給装置であって、
上記スクリューフィーダ内へごみを投入するごみ投入口の上流側に、ごみ中に混在しかつ熱可溶性材料より成る袋を熱によって細かく破袋する第１発熱破袋装置と、上記ごみ投入口へごみを押し出す押出装置とが設けられ、
上記押出装置のごみ排出口がスクリューフィーダのごみ投入口に連通し、
上記第１発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口の内周面に設けられた複数の発熱体で構成され、
これら発熱体は、ごみの押出経路方向へ長く形成され、かつ周方向に所定間隔をおいて全周にわたり並列に配置されていることを特徴とするごみ供給装置。
【請求項２】
ごみ中に混在しかつ熱可溶性材料より成る袋を熱によって細かく破袋する第２発熱破袋装置が設けられ、
上記第２発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口に突出しかつごみの押出経路方向へ揺動自在な揺動フレームと、この揺動フレームに取付けられて上記ごみ排出口側に対向する複数の発熱体とで構成され、
これら発熱体は押出装置のごみ排出口の幅方向に所定間隔をおいて並列に配置されていることを特徴とする請求項１記載のごみ供給装置。
【請求項３】
スクリューフィーダを用いてごみを焼却炉内へ供給するごみ供給装置であって、
上記スクリューフィーダ内へごみを投入するごみ投入口の上流側に、ごみ中に混在しかつ熱可溶性材料より成る袋を熱によって細かく破袋する発熱破袋装置と、上記ごみ投入口へごみを押し出す押出装置とが設けられ、
上記押出装置のごみ排出口がスクリューフィーダのごみ投入口に連通し、
発熱破袋装置は、第１発熱破袋装置と、この第１発熱破袋装置の下流側に位置する第２発熱破袋装置とで構成され、
上記第１発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口の内周面に設けられた複数の第１発熱体で構成され、
これら第１発熱体は、ごみの押出経路方向へ長く形成され、かつ周方向に所定間隔をおいて全周にわたり並列に配置され、
上記第２発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口に突出しかつごみの押出経路方向へ揺動自在な揺動フレームと、この揺動フレームに取付けられて上記ごみ排出口側に対向する複数の第２発熱体とで構成され、
これら第２発熱体は押出装置のごみ排出口の幅方向に所定間隔をおいて並列に配置されていることを特徴とするごみ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリューフィーダを用いてごみを焼却炉内へ供給するごみ供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ごみ焼却炉の一形式である流動床式ごみ焼却炉を用いてごみを焼却するごみ焼却施設があり、上記流動床式ごみ焼却炉にごみを供給するごみ供給装置としては、例えば図６に示す構成のものがある。すなわち、流動床式ごみ焼却炉７０のごみ投入口７１の上流側には、シュート７２を介して、スクリューフィーダ７３のごみ排出口７４が接続されている。また、上記スクリューフィーダ７３のごみ投入口７５の上流側には、押出装置７６が接続されている。さらに、押出装置７６のごみ排出口７７とスクリューフィーダ７３のごみ投入口７５との間には、ごみ７８を小さく破砕する二軸回転式あるいは一軸回転ドラム式の破砕装置７９が介装されている。
【０００３】
これによると、押出装置７６から押し出されたごみ７８は、破砕装置７９で破砕された後、スクリューフィーダ７３へ投入され、スクリューフィーダ７３によってシュート７２内へ送り出され、シュート７２内を滑り落ちて流動床式ごみ焼却炉７０内へ供給される。
【０００４】
上記のように、従来のごみ供給装置８０において、上記破砕装置７９を設置することによって次のような問題点▲１▼〜▲３▼が生じた。
▲１▼破砕装置７９のコストが高いため、ごみ供給装置８０が大幅にコストアップした。
▲２▼破砕装置７９は多量の電力を消費するため、運転コストがアップした。
▲３▼ごみ供給装置８０が大型化した。
【０００５】
しかしながら、最近では、ごみ焼却施設の規模が大きくなるにつれて、ごみ７８をあまり小さく破砕する必要がなくなってきたため、上記破砕装置７９を無くして、上記▲１▼〜▲３▼の問題点を解決することが考えられている。これによると、ごみ７８は、押出装置７６から押し出された後、そのまま破砕されること無しにスクリューフィーダ７３へ投入される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記破砕装置７９を無くした場合、ごみ７８の入ったビニール製のごみ袋８１が混在していると、上記ごみ袋８１がそのまま破砕されること無しにスクリューフィーダ７３内へ投入されることになる。そして、上記ごみ袋８１はスクリューフィーダ７３内で破れるが、この際、ごみ袋８１がスクリューフィーダ７３のスクリュー軸８２に巻き付いたりスクリュー８３の溝に入り込んで空回りして、上記ごみ袋８１のみがスクリューフィーダ７３で送り出され、ごみ７８のごみ焼却炉７０への供給量が大きく変動して不安定になるといった問題が発生した。
【０００７】
本発明は、破砕装置を不要にする一方で、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋をスクリューフィーダの上流側で細かく破袋し得るごみ供給装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明におけるごみ供給装置は、スクリューフィーダを用いてごみを焼却炉内へ供給するごみ供給装置であって、
上記スクリューフィーダ内へごみを投入するごみ投入口の上流側に、ごみ中に混在しかつ熱可溶性材料より成る袋を熱によって細かく破袋する第１発熱破袋装置と、上記ごみ投入口へごみを押し出す押出装置とが設けられ、
上記押出装置のごみ排出口がスクリューフィーダのごみ投入口に連通し、
上記第１発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口の内周面に設けられた複数の発熱体で構成され、
これら発熱体は、ごみの押出経路方向へ長く形成され、かつ周方向に所定間隔をおいて全周にわたり並列に配置されているものである。
【００１１】
これによると、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋が混在している場合、上記袋が押出装置で押し出されてごみ排出口から排出される際、上記袋は第１発熱破袋装置の複数の発熱体に接触して溶融しながら押し出される。これにより、上記袋は、押出方向に沿って小さく複数に破られ、その後、ごみ投入口からスクリューフィーダ内へ投入される。
【００１２】
本第２発明におけるごみ供給装置は、ごみ中に混在しかつ熱可溶性材料より成る袋を熱によって細かく破袋する第２発熱破袋装置が設けられ、
上記第２発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口に突出しかつごみの押出経路方向へ揺動自在な揺動フレームと、この揺動フレームに取付けられて上記ごみ排出口側に対向する複数の発熱体とで構成され、
これら発熱体は押出装置のごみ排出口の幅方向に所定間隔をおいて並列に配置されているものである。
【００１３】
これによると、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋が押出装置で押し出されてごみ排出口から排出される際、上記袋が第２発熱破袋装置の複数の発熱体に接触して溶融しながら押し出される。これにより、上記袋が押出方向に沿って小さく複数に破られるとともに、第２発熱破袋装置の揺動フレームが上記袋およびごみによって押されて押出方向へ揺動し押出装置のごみ排出口の後方へ後退する。これにより、第２発熱破袋装置が上記ごみ排出口からのごみの排出を阻害することはなく、ごみおよび小さく破られた袋は、押出装置のごみ排出口から排出され、ごみ投入口からスクリューフィーダ内へ投入される。
【００１４】
本第３発明におけるごみ供給装置は、スクリューフィーダを用いてごみを焼却炉内へ供給するごみ供給装置であって、
上記スクリューフィーダ内へごみを投入するごみ投入口の上流側に、ごみ中に混在しかつ熱可溶性材料より成る袋を熱によって細かく破袋する発熱破袋装置と、上記ごみ投入口へごみを押し出す押出装置とが設けられ、
上記押出装置のごみ排出口がスクリューフィーダのごみ投入口に連通し、
発熱破袋装置は、第１発熱破袋装置と、この第１発熱破袋装置の下流側に位置する第２発熱破袋装置とで構成され、
上記第１発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口の内周面に設けられた複数の第１発熱体で構成され、
これら第１発熱体は、ごみの押出経路方向へ長く形成され、かつ周方向に所定間隔をおいて全周にわたり並列に配置され、
上記第２発熱破袋装置は、押出装置のごみ排出口に突出しかつごみの押出経路方向へ揺動自在な揺動フレームと、この揺動フレームに取付けられて上記ごみ排出口側に対向する複数の第２発熱体とで構成され、
これら第２発熱体は押出装置のごみ排出口の幅方向に所定間隔をおいて並列に配置されているものである。
【００１５】
これによると、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋が押出装置で押し出されてごみ排出口から排出される際、上記袋は、先ず、複数の第１発熱体に接触して溶融しながら押し出されることによって、押出方向に沿って複数に破られ、次に、複数の第２発熱体に接触して溶融しながら押し出されることによって、押出方向に沿ってさらに複数に破られるとともに、揺動フレームが上記袋およびごみによって押されて押出方向へ揺動し押出装置のごみ排出口の後方へ後退する。これにより、第２発熱破袋装置が上記ごみ排出口からのごみの排出を阻害することはなく、ごみおよび小さく破られた袋は、押出装置のごみ排出口から排出され、ごみ投入口からスクリューフィーダ内へ投入される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、１はごみ焼却施設に設置される流動床式ごみ焼却炉であり、ごみ２はごみ供給装置３によって上記流動床式ごみ焼却炉１へ供給される。
【００１７】
上記ごみ供給装置３は、シュート７を介して上記ごみ焼却炉１のごみ投入口４に接続されるスクリューフィーダ５と、このスクリューフィーダ５へごみ２を押し出す押出装置６とで構成されている。
【００１８】
上記押出装置６は、ごみ２を一時貯留するホッパ８と、このホッパ８の下部からごみ排出口９にわたって連通する断面四角形のごみ押出通路１２と、上記ごみ２をホッパ８の下部からごみ押出通路１２を経てごみ排出口９へ押し出す出退自在な押出体１０と、この押出体１０を出退させる駆動装置１１（シリンダ装置など）とを備えている。また、押出装置６のごみ排出口９とスクリューフィーダ５のごみ投入口１４とは、縦方向の供給通路１５を介して接続されている。
【００１９】
上記スクリューフィーダ５は、回転自在な複数（図４では２本）のスクリュー軸１８と、これら各スクリュー軸１８に螺旋状に設けられたスクリュー１９と、上記スクリュー軸１８を回転させる回転駆動装置２０（モータ等）とを備えている。
【００２０】
さらに、スクリューフィーダ５には、図４に示すように、ごみ投入口１４に入り込めない大型のごみ２を側方へ排出させる大型ごみ排出装置３４が具備されている。この大型ごみ排出装置３４は、スクリューフィーダ５のごみ投入口１４付近に形成された大型ごみ排出口３５と、この大型ごみ排出口３５を開閉する蓋体３８と、上記大型のごみ２を大型ごみ排出口３５から押し出す出退自在なプッシャ３６と、このプッシャ３６を横方向へ出退させる駆動装置３７（シリンダ装置等）とで構成されている。また、図１に示すように、上記スクリューフィーダ５のごみ排出口２１が上記シュート７の上流端に接続されている。
【００２１】
上記スクリューフィーダ５のごみ投入口１４の上流側には、ごみ２中に混在しかつビニール等の熱可溶性材料より成るごみ袋２３を熱によって細かく破袋する発熱破袋装置２４が設けられている。この発熱破袋装置２４は、第１発熱破袋装置２４ａと、この第１発熱破袋装置２４ａの下流側に位置する第２発熱破袋装置２４ｂとで構成されている。
【００２２】
図１〜図３に示すように、上記第１発熱破袋装置２４ａは、上記押出装置６のごみ押出通路１２の下流端に接続されて上記ごみ排出口９を有する四角形状の筒体２５と、この筒体２５の内周面に設けられた複数の第１発熱体２６とで構成されている。上記筒体２５の材質としてはアルミナが用いられている。上記第１発熱体２６は、炭化けい素（ＳｉＣ）を材料として電熱により発熱するものであり、ごみ２の押出経路２７の方向に沿って長い棒状に形成され、かつ周方向に所定間隔をおいて全周にわたり並列に配置されている。また、上記筒体２５には、第１発熱体２６の温度を検出する第１温度検出装置２８が設けられている。
【００２３】
図１，図４に示すように、上記第２発熱破袋装置２４ｂは、押出装置６のごみ排出口９に突出しかつごみ２の押出経路２７の方向へ揺動自在な揺動フレーム３１と、この揺動フレーム３１に取付けられて上記ごみ排出口９側に対向する複数の第２発熱体３２とで構成されている。上記揺動フレーム３１は、正面視で櫛歯状に形成され、上部に挿通された支軸３９を介して上記供給通路１５内に垂下されている。上記第２発熱体３２は、炭化けい素（ＳｉＣ）を材料として電熱により発熱するものであり、上下方向に長い棒状に形成され、かつ上記ごみ排出口９の幅方向に所定間隔をおいて並列に配置されている。また、上記揺動フレーム３１には、第２発熱体３２の温度を検出する第２温度検出装置３３が設けられている。
【００２４】
尚、図５に示すように、上記第１および第２発熱体２６，３２は電源４０から電力供給され、第１発熱体２６と電源４０との間は第１スイッチ５１によってオンオフされ、第２発熱体３２と電源４０との間は第２スイッチ５２によってオンオフされる。
【００２５】
また、図１に示すように、上記供給通路１５には、供給通路１５内での発火時の煙を検出する煙検出装置４２と、供給通路１５内に水を噴射する噴射装置４３と、供給通路１５内を監視するモニタ（ＩＴＶ）４４と、供給通路１５内で発生した煙を吸引して供給通路１５内から排出する吸引装置４５とが備えられている。
【００２６】
上記噴射装置４３は、供給通路１５の上部に設けられた噴射ノズル４６と、貯水用タンク４７と、貯水用タンク４７内の水を噴射ノズル４６へ送るポンプ４８とで構成されている。また、上記吸引装置４５は、供給通路１５内の上部から流動床式ごみ焼却炉１内へ連通する排煙通路４９と、この排煙通路４９の途中に設けられかつ供給通路１５内の煙を吸引して排煙通路４９から上記ごみ焼却炉１内へ送るファン５０とで構成されている。
【００２７】
また、図５に示すように、上記ごみ供給装置３に備えられた制御装置５３は、上記第１および第２温度検出装置２８，３３で検出された各温度に基づいて上記第１および第２スイッチ５１，５２をオンオフし、さらに、図１に示すように上記煙検出装置４２での煙検出に基づいてポンプ４８の駆動を制御するものである。
【００２８】
以下に、上記構成による作用を説明する。
図１に示すように、流動床式ごみ焼却炉１へごみ２を供給する場合、押出装置６の駆動装置１１を駆動させて押出体１０を出退させることによって、ごみ２は、ホッパ８の下部からごみ押出通路１２を経てごみ排出口９へ押し出され、供給通路１５内を落下して、ごみ投入口１４からスクリューフィーダ５内に投入される。
【００２９】
そして、回転駆動装置２０を駆動させてスクリュー軸１８を回転させることによって、ごみ２は、スクリュー軸１８と一体に回転するスクリュー１９に沿って下流側へ送り出され、ごみ排出口２１からシュート７内に排出され、シュート７内を滑り落ちてごみ焼却炉１内へ供給される。
【００３０】
上記のようなごみ２の供給の際、制御装置５３が第１および第２スイッチ５１，５２を共にオンにし、これにより、第１および第２発熱体２６，３２が一定温度まで加熱される。そして、供給されるごみ２の中に、ごみ２を入れたビニール製のごみ袋２３が混在している場合、上記ごみ袋２３は、押出装置６のごみ排出口９の直前で、図２に示すように複数の第１発熱体２６に接触して溶融しながら押し出されるため、押出経路２７の方向に沿って小さく複数に破られる。
【００３１】
さらに、その直後、上記ごみ袋２３は、複数の第２発熱体３２に接触して溶融しながら押し出されるため、押出経路２７の方向に沿ってさらに複数に破られる。この際、図１の仮想線で示すように、揺動フレーム３１がごみ２により押されて押出方向へ揺動しごみ排出口９の後方へ後退するため、第２発熱破袋装置２４ｂが、ごみ排出口９からのごみ２の排出を阻害することはない。
【００３２】
このように、ごみ袋２３は、第１および第２発熱破袋装置２４ａ，２４ｂによって小さく破袋された後、スクリューフィーダ５内へ投入されるため、従来のようにごみ袋２３がスクリュー軸１８に巻き付いたりスクリュー１９の溝に入り込んで空回りするといった不具合を防止でき、これによって、ごみ焼却炉１へのごみ２の供給量の変動が小さくなって定量的に安定する。したがって、ごみ焼却炉１内での燃焼変動が低減される。
【００３３】
また、ビニール製のごみ袋２３は、第１および第２発熱体２６，３２の熱により溶融した際、粒状の塊に変化するため、スクリューフィーダ５のスクリュー１９による搬送がスムーズに行える。また、溶融してごみ袋２３の体積が縮小するため、ごみ２の供給量がより一層安定する。
【００３４】
また、上記第１および第２発熱体２６，３２は一定温度すなわちごみ袋２３が溶融可能な温度まで加熱されるが、万一、第１発熱体２６が上記一定温度を越える異常高温になった場合、図５に示すように、第１温度検出装置２８が第１発熱体２６の異常高温を検出し、検出された温度に基づいて制御装置５３が第１スイッチ５１をオフに切換える。これにより、第１発熱体２６に電力が供給されず、第１発熱体２６の温度が低下し、第１発熱体２６が上記一定温度以下になると、第１スイッチ５１をオンに復帰させる。また、第２発熱体３２が上記一定温度を越える異常高温になった場合も同様な制御が行われる。
【００３５】
また、第１および第２発熱体２６，３２の熱によって、万一、ごみ２が供給通路１５内で発火した場合、図１に示すように、煙検出装置４２が発火の際の煙を検出し、この煙検出に基づいて制御装置５３がポンプ４８を駆動させる。これにより、貯水用タンク４７内の水が、ポンプ４８で噴射ノズル４６へ送られて、噴射ノズル４６から供給通路１５内に噴射される。これにより、供給通路１５の火を消火することができる。さらに、モニタ４４によって供給通路１５内での煙の発生が確認された場合、ファン５０を駆動させることによって、供給通路１５内の煙は、ファン５０によって吸引され、排煙通路４９内を通ってごみ焼却炉１内へ排出される。
【００３６】
また、従来のごみ破砕装置を不要にしたため、ごみ供給装置３のコスト低減および運転コストの低減ならびにごみ供給装置３の小型化といった効果が得られるが、上記破砕装置を無くしたことによって、大型のごみ２がスクリューフィーダ５のごみ投入口１４へ入り込めない場合がある。このような場合の対策として、図４に示すように、大型ごみ排出装置３４の蓋体３８を開放し、駆動装置３７を定期的に駆動させてプッシャ３６を出退させることによって、大型のごみ２を大型ごみ排出口３５から排出させ、上記ごみ投入口１４のごみ詰まりを解消することができる。
【００３７】
上記実施の形態では、図１に示すように、発熱破袋装置２４として、第１発熱破袋装置２４ａと第２発熱破袋装置２４ｂとを設けているが、第１発熱破袋装置２４ａのみを設けたもの、あるいは第２発熱破袋装置２４ｂのみを設けたものであってもよい。
【００３８】
上記実施の形態では、大型ごみ排出装置３４の駆動装置３７を定期的に駆動させてプッシャ３６を出退させることによって、大型のごみ２を大型ごみ排出口３５から排出させているが、別の方法として、スクリューフィーダ５のごみ排出口２１から排出されるごみ２の量を検出し、スクリュー軸１８の回転数に対して上記ごみ排出口２１から排出されるごみ２の量が異常に少ない場合、上記ごみ投入口１４に大型のごみ２が詰まっていると判断して上記大型ごみ排出装置３４の駆動装置３７を自動的に駆動させるように構成してもよい。
【００３９】
上記実施の形態では、第１および第２発熱体２６，３２を棒状に形成しているが、先端の尖ったナイフ状に形成し、ごみ袋２３を発熱体２６，３２の熱によって溶融することに加えて発熱体２６，３２の先端で切り裂くことによって破袋するものであってもよい。
【００４０】
上記実施の形態では、図４に示すように、第２発熱破袋装置２４ｂの揺動フレーム３１を正面視で櫛歯状に形成しているが、四角形の平板状であってもよい。上記実施の形態では、熱可溶製材料より成る袋の一例として、ビニール製のごみ袋２３を挙げたが、ポリエチレン製あるいは他の合成樹脂製の袋であっても同様である。
【００４１】
【発明の効果】
本第１発明によると、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋が混在している場合、上記袋が押出装置で押し出されてごみ排出口から排出される際、上記袋は第１発熱破袋装置の複数の発熱体に接触して溶融しながら押し出される。これにより、上記袋は、押出方向に沿って小さく複数に破られ、その後、ごみ投入口からスクリューフィーダ内へ投入される。このため、従来のように袋がスクリューフィーダのスクリュー軸に巻き付いたりスクリューの溝に入り込んで空回りするといった不具合を防止でき、これによって、ごみ焼却炉へのごみの供給量の変動が小さくなって定量的に安定し、ごみ焼却炉内での燃焼変動が低減される。
【００４３】
本第２発明によると、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋が押出装置で押し出されてごみ排出口から排出される際、上記袋が第２発熱破袋装置の複数の発熱体に接触して溶融しながら押し出される。これにより、上記袋が押出方向に沿って小さく複数に破られるとともに、第２発熱破袋装置の揺動フレームが上記袋およびごみによって押されて押出方向へ揺動し押出装置のごみ排出口の後方へ後退する。これにより、第２発熱破袋装置が上記ごみ排出口からのごみの排出を阻害することはなく、ごみおよび小さく破られた袋は、押出装置のごみ排出口から排出され、ごみ投入口からスクリューフィーダ内へ投入される。
【００４４】
本第３発明によると、ごみの入った熱可溶性材料より成る袋が押出装置で押し出されてごみ排出口から排出される際、上記袋は、先ず、複数の第１発熱体に接触して溶融しながら押し出されることによって、押出方向に沿って複数に破られ、次に、複数の第２発熱体に接触して溶融しながら押し出されることによって、押出方向に沿ってさらに複数に破られるとともに、揺動フレームが上記袋およびごみによって押されて押出方向へ揺動し押出装置のごみ排出口の後方へ後退する。これにより、第２発熱破袋装置が上記ごみ排出口からのごみの排出を阻害することはなく、ごみおよび小さく破られた袋は、押出装置のごみ排出口から排出され、ごみ投入口からスクリューフィーダ内へ投入される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるごみ供給装置の構成を示す断面図である。
【図２】同、ごみ供給装置に備えられた第１発熱破袋装置を押出装置のごみ排出口側から見た図である。
【図３】同、ごみ供給装置に備えられた第１発熱破袋装置の一部切欠き斜視図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図５】同、ごみ供給装置に備えられた第１および第２発熱破袋装置の制御系のブロック図である。
【図６】従来におけるごみ供給装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１    流動床式ごみ焼却炉
２    ごみ
３    ごみ供給装置
５    スクリューフィーダ
６    押出装置
９    ごみ排出口
１４    ごみ投入口
２３    ごみ袋
２４    発熱破袋装置
２４ａ    第１発熱破袋装置
２４ｂ    第２発熱破袋装置
２６    第１発熱体
２７    押出経路
３１    揺動フレーム
３２    第２発熱体
【図１】
0003830266.tif 000002
【図２】
0003830266.tif 000003
【図３】
0003830266.tif 000004
【図４】
0003830266.tif 000005
【図５】
0003830266.tif 000006
【図６】
0003830266.tif 000007