(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分別された分別ごみを貯留する分別ごみ用エリアおよび一般ごみを貯留する一般ごみ用エリアを有するごみ貯留部と、ごみを燃焼させる焼却炉と、上記ごみ貯留部に貯留されたごみをバケットにより把持して焼却炉内に投入するためのクレーン装置と、このバケットによるごみの投入動作を行わせるごみ投入制御装置とを有するごみ焼却施設であって、上記ごみ投入制御装置を、バケットにて焼却炉に投入するごみ投入量に対して所定割合以下となるような設定量でもって分別ごみを掴むための掴み量制御部と、この掴み量制御部にて掴まれた掴み量が設定量を超えた場合に、バケットを開いて掴んだごみの量を減らすための掴み量調整部とを具備し、且つ上記掴み量制御部に、開かれたバケットが分別ごみ上に載置された状態から上昇とともに閉指令により閉じる状態までの間において、バケットによる掴み量と設定量とを比較する第１掴み量判断部を設け、上記掴み量調整部に、上記第１掴み量判断部で掴み量が設定量を超えていると判断された場合に、バケットを開指令により所定角度でもって開く間に、バケットにより掴まれたごみの掴み量と設定量とを比較して掴み量が設定量以下となった場合に上記掴み量制御部側の制御に戻す第２掴み量判断部、およびこの第２掴み量判断部にて掴み量が設定量を超えた場合で且つバケットが上記所定角度で開いた後に、バケットにより掴まれたごみの掴み量と設定量とを比較して掴み量がまだ設定量を超えている場合には、再度、上記第２掴み量判断部に制御を戻すための再掴み量判断部を具備したことを特徴とするごみ焼却施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ焼却施設に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ごみの焼却施設に設けられたごみ貯留ピットには、木材、プラスチック類などの乾燥ごみと、水分を多量に含んだ生ごみとに大きく分けて貯留されているものがある。なお、破砕された乾燥ごみが投入される場合もある。
【０００３】
そして、従来、ごみ貯留ピット内のごみは、クレーン装置に吊持されたバケットにより掴まれて焼却炉内に投入されているが、焼却炉内での燃焼状態をできるだけ良好に保つために、投入の合間に、ピット内のごみ全体を攪拌していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、焼却炉内に投入するごみを投入の合間に攪拌したとしても、限られたスペースおよび限られた時間では限界があるとともに、ピット内におけるごみ質にもむらがあるため、攪拌されたごみにもむらがあり、したがって良好な燃焼状態が得られないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、良好な燃焼状態が得られるごみ焼却施設を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のごみ焼却施設は、分別された分別ごみを貯留する分別ごみ用エリアおよび一般ごみを貯留する一般ごみ用エリアを有するごみ貯留部と、ごみを燃焼させる焼却炉と、上記ごみ貯留部に貯留されたごみをバケットにより把持して焼却炉内に投入するためのクレーン装置と、このバケットによるごみの投入動作を行わせるごみ投入制御装置とを有するごみ焼却施設であって、上記ごみ投入制御装置を、バケットにて焼却炉に投入するごみ投入量に対して所定割合以下となるような設定量でもって分別ごみを掴むための掴み量制御部と、この掴み量制御部にて掴まれた掴み量が設定量を超えた場合に、バケットを開いて掴んだごみの量を減らすための掴み量調整部とを具備し、且つ上記掴み量制御部に、開かれたバケットが分別ごみ上に載置された状態から上昇とともに閉指令により閉じる状態までの間において、バケットによる掴み量と設定量とを比較する第１掴み量判断部を設け、上記掴み量調整部に、上記第１掴み量判断部で掴み量が設定量を超えていると判断された場合に、バケットを開指令により所定角度でもって開く間に、バケットにより掴まれたごみの掴み量と設定量とを比較して掴み量が設定量以下となった場合に上記掴み量制御部側の制御に戻す第２掴み量判断部、およびこの第２掴み量判断部にて掴み量が設定量を超えた場合で且つバケットが上記所定角度で開いた後に、バケットにより掴まれたごみの掴み量と設定量とを比較して掴み量がまだ設定量を超えている場合には、再度、上記第２掴み量判断部に制御を戻すための再掴み量判断部を具備したものである。
【０００７】
上記ごみ焼却施設の構成によると、ごみをクレーン装置に設けられたバケットにより掴んで焼却炉に投入する際に、まず分別ごみ用エリア内の分別ごみを、焼却炉内に投入するごみ投入量に対して所定割合以下となるような量でもって掴んだ後、一般ごみ用エリア内の一般ごみ上に降ろし互いに混合させるようにしているため、限られたスペースおよび限られた時間でピット内のごみ全体を攪拌する場合に比べて、むらなく且つ確実に混合させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるごみ焼却施設およびごみ投入方法を、図１〜図４に基づき説明する。
【０００９】
まず、ごみ焼却施設の概略構成について説明する。このごみ焼却施設には、図１に示すように、分別収集されるとともに破砕された木材片、プラスチック片などの可燃乾燥ごみでもある分別ごみを貯留する分別ごみ用エリア１（１Ａ）および一般家庭から出た水分を多く含む生ごみ（一般ごみ）を貯留する複数の生ごみ用エリア（一般ごみ用エリア）１（１Ｂ）を有するごみ貯留部２と、例えば２個のごみ投入口３が設けられたごみ燃焼用の焼却炉４と、上記ごみ貯留部２の各エリア１に貯留されたごみを焼却炉４内に投入するクレーン装置５とが具備されている。なお、ごみ貯留部２内に２つのごみ用エリア１（１Ａ，１Ｂ）を設けたが、例えば両エリア１（１Ａ，１Ｂ）間に仕切壁を設けて、ピットを２個設けるようにしてもよい。
【００１０】
上記クレーン装置５は、図２に示すように、ごみ貯留部２の上方を左右に設けられた一対のガイドレール１１を介して走行自在に設けられたガーダクレーン１２と、このガーダクレーン１２に横行自在に設けられた横行台車１３と、この横行台車１３上に質量検出手段であるロードセル１４を介して配置された巻上機１５と、この巻上機１５に巻き取られたワイヤー１６の先端に設けられたごみ把持用のグラブバケット（以下、バケットという）１７とから構成されており、勿論、横行台車１３の横行により、バケット１７はエリア１上とごみ投入口３との間で移動される。
【００１１】
また、このごみ焼却施設には、図３に示すように、上記クレーン装置５を制御してごみ貯留部２内のごみを焼却炉４内に投入するためのごみ投入制御装置２１が具備されている。
【００１２】
ごみ投入制御装置２１は、分別ごみ用エリア１Ａ内の分別ごみを、バケットにて焼却炉４内に投入するごみ投入量に対して所定割合以下（ごみ質によるが、例えば１５％程度）となるような量（以下、設定量ともいう）でもって掴んだ後、生ごみ用エリア１Ｂ内の生ごみ上に降ろして所定の投入量を掴む（把持する）ための投入割合制御部２２と、掴んだ生ごみを生ごみと混合する混合制御部２３と、混合されたごみをほぼ所定量掴んでごみ投入口３から焼却炉４内に投入するための投入制御部２４とが具備されている。
【００１３】
以下、上記投入割合制御部２２の概略構成およびその動作を、図４に示すフローチャートに基づき説明する。この投入割合制御部２２は、概略的には、上述したように、分別ごみを、バケット１７にて投入するごみ投入量に対してほぼ所定割合となるような設定量（この設定量については、ある程度の上下幅の範囲で設けられるものであり、以下の説明において、特に言及しない場合には、上限値が用いられる）でもって掴むための掴み量制御部３１と、この掴み量制御部３１にて掴まれた掴み量が設定量を超えた場合に、バケット１７を開いて掴んだごみの量を減らすための掴み量調整部３２とから構成されている。
【００１４】
次に、上記掴み量制御部３１を詳しく説明する。この掴み量制御部３１は、掴み動作の開始指令により、バケット７が開かれた状態で下降された後、ごみの表面に着地しているか否かの着地判断部４１と、この着地後にバケット１７を閉じながらゆっくりと微速上昇させてごみを掴むための閉指令部４２と、この掴み動作により掴まれたごみ量（質量）をロードセル１４により測定するとともに、この測定量を入力し上記設定量と比較する第１掴み量判断部４３と、この第１掴み量判断部４３にて掴み量が設定量以下であると判断された場合で且つバケット１７が閉じられたか否かを判断する（例えば、バケットを開閉させる油圧力を検出することにより判断される）閉端判断部４４と、この閉端判断部４４にて閉じられたと判断された場合に閉動作を停止させる閉指令停止部４５と、閉指令停止後にバケット１７がごみ表面から離れたことを確認する地切り完了判断部４６と、上記バケット１７による掴み量が設定量の下限値を超えているか否かを確認するための掴み量確認部４７とから構成されている。
【００１５】
なお、閉端判断部４４において、閉じられていない場合には、第１掴み量判断部４３に戻り、また地切り完了判断部４６で完了していない場合には、閉端判断部４４に戻りそれぞれの処理が引き続き実行され、さらに掴み量確認部４７で掴んだ量が下限値以下である場合には、最初の掴み動作に戻される。
【００１６】
次に、掴み量調整部３２を詳しく説明する。この掴み量調整部３２は、上記第１掴み量判断部４３にて、掴み量が設定量を超えている場合に、バケット１７をタイマにより所定時間（例えば、数秒程度）だけ開く（要するに、バケットを所定角度だけ開く）ための開指令部５１および開指令出力タイマ経過判断部５２と、この開指令部５１による開動作の間において、掴み量と設定量とを比較するとともに掴み量が設定量以下になった場合に、掴み量制御部３１の閉指令部４２の制御に戻すための第２掴み量判断部５３と、所定時間経過してバケット１７の開動作が終了した後、開動作を停止させるとともに、タイマによりこの停止状態を所定時間（例えば、数秒程度）続けるための開指令停止部５４および開指令停止タイマ経過判断部５５と、この停止状態を維持する所定時間が経過する前に、掴み量と設定量とを比較するとともに掴み量が設定量以下になった場合に、その制御を掴み量制御部３１の閉指令部４２に戻すための第３掴み量判断部（再掴み量判断部）５６と、同所定時間の経過後に、掴み量と設定量とを比較するとともに掴み量が設定量以下になった場合に、制御を掴み量制御部３１の閉指令部４２に戻すための第４掴み量判断部（再掴み量判断部）５７とから構成されている。
【００１７】
なお、第３掴み量判断部５６および第４掴み量判断部５７にて掴み量が設定量を超えた場合に、制御は開指令部５１に戻される。また、上記混合制御部２３は、上記投入割合制御部２２にて掴まれた分別ごみを、例えば生ごみの上に投下した後、バケット１７を大きく開きごみを掴み上げ、そしてまた開いてごみを投下する手順を、複数回、例えば２〜３回繰り返して行うためのものである。
【００１８】
さらに、上記投入制御部２４は、バケット１７により、混合されたごみを所定の投入量を掴み、ごみ投入口３から焼却炉４内に投入するためのものである。次に、このごみ焼却施設でのごみ投入方法について説明する。
【００１９】
ごみ収集車により、分別ごみ用エリア１（１Ａ）には木材片、プラスチック片などの分別ごみが、また生ごみ用エリア１（１Ｂ）には一般家庭から排出される生ごみがそれぞれ貯留される。なお、各エリア１には、ごみ搬入用の複数の扉が設けられている。
【００２０】
そして、これら各エリア１に貯留されたごみが、ごみ投入用クレーン装置５により焼却炉４内に投入されるが、このごみの投入動作は、ごみ投入制御装置２１により自動的に行われる。以下、このごみ投入動作について説明する。
【００２１】
まず、分別ごみ用エリア１Ａ内の分別ごみが、投入割合制御部２２により、所定量だけ、具体的には焼却炉４へのバケット１７による１回の投入量に対して所定割合（例えば、１５％程度）となる設定量だけ掴まれる。
【００２２】
この掴み動作は、上述したように、バケット１７が開かれた状態で分別ごみ用エリア１Ａ内に降ろされて着地された後、閉指令によりバケット１７が閉じられるとともにゆっくりと上げられて、分別ごみが掴まれる。
【００２３】
この動作途中においては、掴まれたごみの量、すなわち掴み量が、ロードセル１４を介して連続的に測定されており、バケット１７が閉じられるまでに、上記設定量を超えた場合には、第１掴み量判断部４３により、制御動作が掴み量調整部３２に移り、開指令部５１によりバケット１７が所定時間すなわち所定角度でもって開かれてごみの掴み量が減らされる。この後、第３または第４掴み量判断部５６，５７にて、掴み量と設定量とが比較されて、掴み量が設定量以下になった場合、制御が掴み量制御部３１側に移り、バケット１７が閉じられことになる。なお、掴み量が設定量を超えた場合には、再び、開指令部５１の制御に戻されて所定時間の開動作により、さらにバケット１７が所定角度でもって開かれて、ごみの量がさらに減らされる。
【００２４】
また、第１掴み量判断部４３において、掴み量が設定量以下になったと判断され、そしてバケット１７が閉じられるとともに地面であるごみ層から離れた（地切り完了）と判断された後、掴み量確認部４７にて、掴み量が下限値を上回っているか否かの確認の判断が行われ、すなわち掴んだごみの量が少な過ぎるかどうか判断される。
【００２５】
この掴み量確認部４７にて掴み量が下限値を上回っていると判断された場合には、すなわち掴み量制御部３１により、焼却炉４への投入量に対してほぼ所定割合の分別ごみがバケット１７により掴まれると、隣の生ごみ用エリア１Ｂ内に降ろされ、混合制御部２３によるバケットの昇降（上下動）および開閉動作により、分別ごみと生ごみとが複数回（例えば、２〜３回程度）混合される。
【００２６】
この混合されたごみが、投入制御部２４によるバケット１７の掴みおよび投入動作により、所定の投入量分だけ掴まれて、ごみ投入口３から焼却炉４内に投入される。
【００２７】
なお、上記掴み量確認部４７にて、掴み量が下限値以下である場合には、最初の制御に戻り、掴み動作がやり直される。このように、ごみをクレーン装置５に設けられたバケット１７により掴んで焼却炉４に投入する際に、まず分別ごみ用エリア１Ａ内の分別ごみを、焼却炉４内に投入するごみ投入量に対して所定割合以下となるような量でもって掴み、そして生ごみ用エリア１Ｂ内に投下して生ごみと混合させた後、焼却炉４内に投入するようにしているため、従来のように、ごみ質にむらがあるごみ全体を、しかもクレーンの余力（クレーンの空き）に応じて非定常的に攪拌する場合に比べて、むらなく且つ確実に混合することができ、したがって良好な燃焼状態を得ることができる。
【００２８】
ところで、上記実施の形態においては、掴み量制御部３１において、地切り完了動作後に、掴み量が設定値の下限値を上回っているか否かの判断を行う掴み量確認部４７を設けたが、この掴み量確認部４７を設けずに、ともかく、バケット１７による掴み量が設定量を超えていなければ、次の混合制御部２３に移り、生ごみと混合させるようにしてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態においては、制御装置の構成の説明を分かり易く説明するために、機能に応じて、判断、指令などの処理部に分けて説明したが、通常、これらの機能、すなわち各処理部は、必要に応じてまとめられて設けられている。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明のごみ焼却施設の構成によると、ごみをクレーン装置に設けられたバケットにより掴んで焼却炉に投入する際に、まず分別ごみ用エリア内の分別ごみを、焼却炉内に投入するごみ投入量に対して所定割合以下となるような量でもって掴んだ後、一般ごみ用エリア内の一般ごみ上に降ろし互いに混合させるようにしているため、従来のように、限られたスペースおよび限られた時間でピット内のごみ全体を攪拌する場合に比べて、むらなく且つ確実に混合することができ、したがって良好な燃焼状態を得ることができる。
【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焼却施設の概略構成を示す平面図である。
【図２】  同ごみ焼却施設におけるクレーン装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】  同ごみ焼却施設におけるごみ投入制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】  同ごみ焼却施設におけるごみ投入方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１      ごみ用エリア
１Ａ    分別ごみ用エリア
１Ｂ    生ごみ用エリア
２      ごみ貯留部
３      ごみ投入口
４      焼却炉
５      クレーン装置
１２      ガーダクレーン
１３      横行台車
１４      ロードセル
１５      巻上機
１７      バケット
２１      ごみ投入制御装置
２２      投入割合制御部
２３      混合制御部
２４      投入制御部
３１      掴み量制御部
３２      掴み量調整部
４３      第１掴み量判断部
５３      第２掴み量判断部
５６      第３掴み量判断部
５７      第４掴み量判断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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