CN101095014A - 向气化熔化炉供给废弃物的供给方法以及供给装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够防止在将废弃物装入熔化炉时压缩块破碎飞散、另外能够防止有毒气体即CO的逆流的废弃物的供给方法。该废弃物的供给方法是向在内部进行废弃物的加热熔化的炉主体提供废弃物的供给方法，其特征在于：通过压缩装置将该废弃物压缩成压缩块，使其密度压缩到压缩前的密度的2倍以上、20倍以下，并将该压缩块从设置在该炉主体的改质部的下方的炉壁上的装入口提供给炉内，使得炉内的下落距离为3m以下，或者不使其下落地进行供给。

Description

向气化熔化炉供给废弃物的供给方法以及供给装置

技术领域

本发明涉及，在通过熔化炉特别是气化熔化炉或气化改质(reforming，重整)熔化炉对废弃物进行熔化、气化处理的废弃物处理设备中，向熔化炉供给废弃物的方法。

背景技术

现在，废弃物处理场所不够等情况非常明显，工业废弃物或一般废弃物中的大部分都以产生后的状态或者进行某种预处理后进行燃烧减小体积，然后进行填埋等最终处理。作为上述的燃烧处理的方法，可以列举各种各样的方法，但近年来，燃烧场所所产生的气体中的二氧芑(dioxin)等有害物质的管理成为问题，正在寻求一种能够在高温氧化气氛下使有害物分解的处理方法。

作为能够进行这样的高温处理的废弃物的处理方法，有这样的废弃物气化熔化处理方法：将废弃物装入热分解熔化炉，进行干燥、预热、热分解、燃烧、熔化，并作为炉渣以及金属而取出。

基于图1对废弃物气化熔化处理方法的例子进行说明。

1.挤压、脱气通道

(1)废弃物的压缩、(2)干燥、热分解

2.高温反应炉、均质化炉

(3)气化熔化、(4)炉渣均质化、(5)气体改质

3.气体精制

(6)急冷(急冷和酸洗、酸洗)、(7)气体精制(碱洗、脱硫、除湿)

4.水处理

(8)水处理(沉淀、脱盐等)

如果沿着流程对该方式的基本结构进行说明，则如下所述。

被蓄积到坑内的城市垃圾、工业废弃物等废弃物由挤压机挤压，然后在干燥热分解工序中通过间接加热被加热干馏，然后被送入高温反应炉。在高温反应炉的下部，配置有氧枪，通过该氧枪向炉内导入高浓度氧气，该氧气使干馏物中的碳气化，生成一氧化碳和二氧化碳。另外，由于存在高温水蒸汽，所以产生由碳和水蒸汽产生的水煤气反应，生成氢气和一氧化碳。进而，有机化合物(烃类等)也与水蒸汽反应，生成氢气和一氧化碳。

上述反应的结果，通过高温反应炉的塔预部回收粗合成气体。

另一方面，在高温反应炉下部生成的熔化物从高温反应炉向均质化炉流出。在该熔化物中含有碳和微量的重金属等，在均质化炉中碳通过充分的氧气或水蒸汽而气化，生成氢气、一氧化碳、二氧化碳。在均质化炉中，由于金属熔化物比重较大，所以滞留在炉渣的下部。熔化物流动并下落到水碎系统，在那里冷却固化，金属和炉渣的混合物通过磁选而分离为金属和炉渣。

对于从高温反应炉产生的粗合成气体，在急冷装置中通过喷射酸性水从而将气体的温度从大约1200℃急速冷却到大约70℃，阻止二氧芑类的再合成。此时，通过酸性水对气体进行清洗，粗合成气体中所含的Pb等重金属成分和氯在清洗期间被溶解。

被酸洗的合成气体根据需要在进一步实施了酸洗后被碱洗，将残存的氯化氢等酸性气体中和除去。接下来，在脱硫清洗装置中将气体中的硫化氢转换成硫磺，作为硫磺块进行回收。接下来在低温除湿工序中将合成气体中的水分除去，然后作为精制的燃料气体而进行利用。

图2是表示用于将废弃物提供给气化熔化炉的公知的方法。

在图2中，1为分批地(批量地)对废弃物加压、压缩的压缩装置，2为压缩用缸，3为压缩支撑盘，4为用于对由压缩装置1而得到的废弃物(下面也称作压缩成型物)进行干燥、热分解、碳化的隧道式加热炉，4a为压缩成型物的干燥区域，4b为压缩成型物的热分解、碳化区域，4_E为隧道式加热炉4的入口，5为高温反应器，10a、10i为压缩成型物，11_i、11_n为碳化后的压缩成型物(下面也称作碳化生成物)，12为碳化生成物与燃烧残渣的混合物，13为含有氧气的气体的吹入口，14为熔化物，14H为熔化物排出口，15为可燃性气体和含有氧气的气体的吹入口，16为氧气的吹入口，20为废弃物投入口，21为废弃物投入口的盖，22为隧道式加热炉4的碳化生成物的推出口(向高温反应器5内装入碳化生成物的装入口)，23为从高温反应器5排出的排气(下面也称作产生气体)的急冷装置，24为气体精制装置，25为高温反应器5的气体排出口，26为精制气体，f₁表示压缩成型物10a、10i的移动方向，f₂表示碳化生成物11_i、11_n的移动方向，f₃表示隧道式加热炉4内所生成的热分解气体的流动方向，f₄表示向高温反应器5内吹入含有氧气的气体的吹入方向，f₅表示压缩用缸2的移动方向，f₆表示压缩支撑盘3的移动方向，f₇表示废弃物投入口20的盖21的旋转方向，f₈表示可燃性气体和含有氧气的气体的吹入方向，f₉表示氧气的吹入方向。

在图2所示的废弃物处理设备中，首先分批地(批量地)使用压缩装置1对从废弃物投入口20向压缩装置1供给的预定量的废弃物进行压缩，使其成为紧密的压缩成型物10a。接下来，将该压缩成型物10a推入从外部加热的细长的隧道式加热炉(下面称作隧道式加热炉)4内。

此时，废弃物中所含的水分在上述的压缩工序中被挤出，与废弃物一起被推入隧道式加热炉4内。压缩成型物10a的剖面形状与隧道式加热炉4的入口4_E的内壁剖面形状相同，尺寸也相同，在推入压缩成型物10a时，压缩成型物10a保持着与隧道式加热炉4的内壁相接触的接触状态地被推入，所以在隧道式加热炉的入口能够将加热炉内气氛密封。

压缩成型物10i在每当依次有新的压缩成型物被推入时，在隧道式加热炉4内一边滑动一边移动。如上所述，隧道式加热炉4从外部进行加热，内部被升温到600℃左右，在压缩成型物10i的移动、升温过程中，压缩成型物10i被干燥、热分解、碳化。

碳化生成物11n以及由热分解产生的气体成分被装入和吹入维持为1000℃以上的高温反应器5内。然后，包含矿物成分、金属成分的碳化生成物中的可燃物通过含有氧气的气体而燃烧、热分解，从而气化。此时，通过调整含有氧气的气体中的氧气量，能够将从高温反应器5排出的产生气体作为含有一氧化碳和氢气的燃料用气体(下面也称作燃料气体)而回收。

另外，通过燃烧、热分解不能气化的残渣部分(不燃成分)在高温反应器5内熔化，成为由熔化金属以及熔化炉渣构成的熔化物14，从高温反应器5下部的熔化物排出口14H回收。

但是，在上述以往方法中，在将废弃物装入高温反应炉中时，压缩成型物容易产生破散(ばらける)，从而在炉内形成架桥(bridge)现象，具有无法高效地进行处理的问题。

作为用于向炉内装入废弃物的方法，提出了各种方案。

在专利文献1中，记载了一种球(团)状物形成装置，其用于将剪断后的垃圾等废弃物球状化、在竖炉内使其干燥和分解、将废弃物中的可燃部分热分解为燃料气体从而回收、同时将废物中的不可燃部分以熔化金属以及炉渣的方式回收的方法中，用以得到充分坚固的废弃物球团，该球团在通过炉的干燥和热分解区域时，形状不会损坏，能保持原来的形状。

在采用了上述的球状物形成装置的实际的装置中，其结构为：废物供给孔位于距离炉底大约8000mm的位置，另外在内径200mmΦ×2根管中交替地通过液压活塞对垃圾进行压缩从而使其球状化，然后提供给炉内。

但是，对于具有水分的废弃物，仅压缩无法球状化，所以无法使废弃物实际地球状化，另外废物供给孔的高度与炉内的层高的差较大，即使被压缩而球状化，在装入时也会破碎，垃圾在炉内飞散，会进入气体燃烧室。

在专利文献2中，记载了一种推入投入装置，它是用于将废弃物投入焚烧炉内的推入投入装置，其中在其前端配设有推出口、其上壁前部开设有投入口的推入机盒的上方配设有废弃物的储存槽，使该储存槽的底壁前部与所述投入口相连通，将所述储存槽的废弃物通过设置在该处的移送板的移动而每次向推入机盒内投入适当的量，并通过设置在该推入机盒内的推入板，使该投入废弃物通过所述推出口，推入投入与其相连的焚烧炉。

但是，在专利文献2中，虽然对于将该推入投入装置用在焚烧炉中的情况进行了记载，但对于用在还原性热处理炉的情况没有进行记载，另外，对于通过该推入投入装置将废弃物压缩从而使其块状化的情况也没有进行记载。

在专利文献3、4中记载了，在向废弃物的气化熔化炉供给废弃物时，将被投入供给投入料斗的废弃物在该料斗的底部首先仅在一个方向上进行第一次压缩，接下来在与第一次压缩相垂直的方向上进行第二次压缩，将该废弃物块状化然后提供给熔化炉。

在专利文献5中记载了连续进行废弃物的干燥、热分解，然后进行燃烧、熔化的废弃物的处理方法，其中，废弃物中所含的水分(一般废弃物中的水分为25～50％)在进行热处理、排气处理时变成水蒸汽，与废弃物相伴，所以对于热处理系统来说是较大的负担，鉴于此，在热分解炉的压缩部，将伴随有液体部分的未分割或者分割成较大块的废弃物，维持着混合和复合的构造地分批次压缩，形成紧密废弃物(紧密块状包)，接下来将该紧密块状包导入被加热到100℃以上的隧道内以与该隧道内壁紧密接触，并进行密封以使水蒸汽、热分解气体不会逆流而从废弃物入口泄露出来，并通过推压力而使紧密块状包滑动，同时使紧密块状包保持着与隧道内壁摩擦接触的状态，在干燥部对其进行干燥，在热分解进行得不活跃的干燥部的后半部分(120℃～250℃)进行水(水蒸汽)排出，接下来在热分解部进行热分解，然后直接进入高温反应炉，进行燃烧、气体改质、熔化处理。

在专利文献6中记载了一种用于向气化熔化炉供给废弃物的废弃物供给装置，其包括螺旋式压缩传送带，具有：压缩部，在其内部包有螺杆，内径向前端侧逐渐减小；平行部，其形成在该压缩部的前端；和密封部，其与所述平行部相连接，内径向前端侧扩大，与炉主体相连通。

但是，专利文献6所记载的装置通过螺杆进行装入，而不是同时进行废弃物的压缩和该压缩物的装入。

在专利文献7中记载了一种对废弃物进行熔化、气化处理的废弃物处理装置，其具有：对废弃物进行压缩的压缩装置，对由该压缩装置而得到的压缩成型物进行干燥、热分解、碳化的加热炉，和从由该加热炉而得到的碳化生成物来生成熔化物与燃料气体的高温反应器；并对一个该高温反应器配设多个所述的加热炉；另外，在专利文献7的日文说明书的第[0006]段中记载了：压缩成型物的剖面形状为与隧道式加热炉的入口的内壁剖面相同形状、相同尺寸，在将压缩成型物推入时，压缩成型物是保持着与隧道式加热炉的内壁相接触的状态地被推入的，所以能够在隧道式加热炉入口将加热炉内气氛密封。

在专利文献8中记载了两种废弃物处理方法，一种对废弃物进行熔化、气化处理的废弃物处理方法包括：对废弃物进行压缩的工序，一边对所得到的压缩成型物进行加热、干燥、热分解、碳化，一边将通过干燥而产生的气体排出的工序，和对所得到的碳化生成物进行加热、生成熔化物和燃料气体的工序；另一种方法包括：将发热量较低的废弃物预先进行干燥处理而除去水分的一部分或者全部、然后与发热量较高的废弃物一起进行压缩的工序，对通过该工序所得到的压缩成型物进行加热、干燥、热分解、碳化的工序，和对通过该工序所得到的碳化生成物进行加热、生成熔化物和燃料气体的工序；另外，在专利文献8的日文说明书的第[0006]段中记载了：压缩成型物的剖面形状为与隧道式加热炉的入口的内壁剖面相同形状、相同尺寸，在将压缩成型物推入时，压缩成型物是保持着与隧道式加热炉的内壁相接触的状态地被推入的，所以能够在隧道式加热炉入口将加热炉内气氛密封。

在专利文献9中记载了一种废弃物处理方法，其包括：为了不会产生向废弃物处理设备周边的飞散等、不会产生环境问题而安全地对容易飞散的液状废弃物、粉末状废弃物或者气体状废弃物进行处理、而分次地对废弃物进行加压、压缩的工序，将所得到的压缩成型物装入隧道式加热炉内、进行干燥、热分解、碳化的工序，和将所得到的碳化生成物装入高温反应器内、进行燃烧、使不燃部分熔化的工序；其中，将从液状废弃物、粉末状废弃物以及气体状废弃物中选择的一种或两种以上废弃物吹入该高温反应器内或者所述隧道式加热炉内的压缩成型物的热分解、碳化区域进行处理；另外，在专利文献9的日文说明书的第[0005]段中记载了压缩成型物的剖面形状为与隧道的入口的内壁剖面相同形状、相同尺寸，在将压缩成型物推入时，压缩成型物保持着与隧道的内壁相接触的状态地被推入，在隧道入口进行密封。

在专利文献10中记载了一种对废弃物进行压缩成型(成形)、然后进行干燥、热分解、碳化、并对所生成的碳化物进行熔化、气化从而得到燃料气体的废弃物处理方法，其中，在要对水分、灰尘等性状各不相同的一般废弃物集中进行处理时，由于废弃物中的水分的变动等，容易陷入碳化过程中的碳化的程度不充分或者高温反应器内作为燃料的碳成分较少这样的条件，此时会有对高温反应器中的碳化生成物中的矿物成分、金属成分等残渣成分进行熔化的热量不足，无法稳定地操作的问题，鉴于此，将所含灰分与所含固定碳(固定炭素)的重量比为一定值以下的废弃物提供给废弃物的压缩工序，或者将两种以上的废弃物组合起来进行调整，使得所得到的废弃物中的灰分与固定碳的重量比为一定值以下，然后将该废弃物提供给废弃物的压缩工序；另外，在专利文献10的日文说明书的第[0006]段中记载了压缩成型物的剖面形状为与隧道式加热炉的入口的内壁剖面相同形状、相同尺寸，在将压缩成型物1推入时，压缩成型物是保持着与隧道式加热炉的内壁相接触的状态地被推入的，所以能够在隧道式加热炉入口将加热炉内气氛密封。

在专利文献11中记载了一种对废弃物进行压缩成型、并对压缩成型物进行干燥、热分解、碳化、使所得到的碳化生成物燃烧、使灰分熔化的废弃物处理方法，其中，在依次对各种废弃物进行处理时，高温反应器中的气氛温度会因装入的废弃物的种类而变动，与此相应，需要进行燃料气体的供给量、废弃物的处理量的变更，不可避免会有由热效率的降低引起的燃料气体使用量的增加、废弃物处理量的减少的问题，鉴于此，为了不使用用于热补偿的多余的燃料，并且为了能够不伴随着废弃物处理量的减少地使废弃物稳定燃烧、使灰分熔化，将作为压缩成型的对象的废弃物设为水分量不同的多种废弃物的配合物，并控制水分量不同的多种废弃物的配合比，以将干燥、热分解、碳化工序中的所述压缩成型物的温度控制在预定的范围内；另外，在专利文献11的日文说明书的第[0006]段中记载了压缩成型物的剖面形状为与隧道式加热炉的入口的内壁剖面相同形状、相同尺寸，在将压缩成型物1推入时，压缩成型物是保持着与隧道式加热炉的内壁相接触的状态地被推入的，所以能够在隧道式加热炉入口将加热炉内气氛密封。

在专利文献12中记载了一种对含有塑料的废弃物进行压缩、在干馏和碳化炉中对所得到的压缩废弃物进行干馏和碳化、在高温反应炉中在与含有氧气的气体共存的状态下对所得到的干馏和碳化物进行部分氧化和气化处理的废弃物处理方法，其中，为了解决下述问题，根据废弃物中的塑料的含有量，控制干馏和碳化工序中的温度；所述问题为：压缩成型物被推入被从外部加热的、细长的隧道式加热炉内，压缩成型物的剖面形状为与隧道式加热炉的加热带的入口的内壁剖面相同形状、相同尺寸，在将压缩成型物推入时，压缩成型物是保持着与隧道式加热炉的内壁相接触的状态地被推入的，所以能够在隧道式加热炉入口将加热炉内的气体密封，但如果隧道式加热炉的加热温度升高，则压缩成型物中的塑料软化、熔化，或者热分解为粉状，在一边滑动一边移动而通过隧道式加热炉内时，软化物或粉末堵塞住气体所流过的间隙，阻碍了气体从隧道式加热炉的高温反应炉入口侧附近流入高温反应炉内，因此，隧道式加热炉内的压力上升，在某一时刻由该压力会将高温反应炉入口侧附近的干馏和碳化物从高温反应炉内急剧地推出，同时大量的气体被暂时吹入高温反应炉内，其结果，不能充分确保隧道式加热炉内所产生的气体在高温反应炉内滞留的时间，气体还没有在高温反应炉中充分分解便被排出，气体中含有二氧芑类物质，或者碳泥浆增加等可能性及问题便会发生。

在专利文献13中记载了一种在气体熔化炉中对废弃物进行处理的装置，其中，为了解决下述问题，在经由具备料斗以及推进器的投入装置而向气体熔化炉的主体供给废弃物时，在从所述投入装置的出口到气体熔化炉的主体的空间内使从废弃物中蒸发出来的水蒸汽冷却冷凝，通过该冷凝物填埋废弃物的间隙，从而防止气体从气体熔化炉的废弃物投入装置泄露；所述问题为：将炉内压设成负压进行操作，在将废弃物装入该气化熔化炉的投入装置中，为了防止过剩的空气从料斗进入炉内，设置推进器以及挡板的组合、回转阀等机械分隔单元，通过这些分隔单元与废弃物本身的层厚来进行气体密封，但当在正压下操作气化熔化炉时，在由挡板、回转阀等分隔单元与废弃物本身的层厚进行的密封中，多少存在着间隙，所以有时气体会通过废弃物投入装置的料斗开口从炉内泄露。

在专利文献14中记载了一种对废弃物进行气体熔化处理的废弃物熔化炉，其中，为了解决下述问题，用废弃物投入料斗、设置在该废弃物投入料斗的底部的废弃物压缩装置、和对压缩后的废弃物进行加湿的加湿装置来构成废弃物供给装置，废弃物压缩装置包括，设置在废弃物投入料斗的底部与所述加湿装置之间的闸门(gate)、向该闸门挤出废弃物进行压缩的废弃物挤出机、和将被投入到废弃物投入料斗的底部的废弃物从投入料斗的两侧聚集在一起同时在由所述废弃物挤出机挤出废弃物时从上方压住废弃物的单元；所述问题为：在通过设置在废弃物投入料斗的底部的废弃物挤出机而将废弃物投入料斗内的废弃物挤出到熔化炉内时，其中所述废弃物投入料斗是为了向熔化炉供给废弃物而设置的，采用对废弃物进行压缩从而提高密封性的方法，但在该方法中，在废塑料等不含有水分的废弃物的情况下，即使进行压缩，在供给到熔化炉之前，也会返回到原来的状态，在相邻的废弃物片之间产生间隙，炉内的气体从该部分喷出，或者相反地将炉外的空气吸入，所以在密封性上有问题。

在专利文献15中记载了下述内容：在对废弃物进行气化熔化处理时，将伴有液体部分的未分割或者分割成较大块的处理品，维持着混合和复合的构造地分批次压缩，形成紧密块状包，并且一边施加压力一边通过强制推入而将该紧密块状包导入被加热到100℃以上的隧道内；在最开始存在的液体蒸发并且各处理物成分所具有的机械恢复力被除去之前以及相伴的有机成分至少部分地具有结合功能之前，一边使该紧密块状包滑动一边通过强制推入而使其保持与隧道壁相接触的状态；并且一边将该块状的固形物集合体保持为形状以及构造上的稳定状态一边将其从该隧道挤出，导入整个容积被保持为1000℃以上的高温反应器内。

上述专利文献3～15没有暗示在对废弃物进行压缩成型而后装入炉内时、为了使其不破散要如何进行处理，也没有记载废弃物的供给位置与炉内的层高水平之间的关系。

专利文献1：特开昭52-124776号公报

专利文献2：特开昭54-123271号公报

专利文献3：特开平9-89230号公报

专利文献4：特开平9-89231号公报

专利文献5：特开2000-93917号公报

专利文献6：特开2003-185113号公报

专利文献7：特开平11-270823号公报

专利文献8：特开平11-270824号公报

专利文献9：特开平11-281032号公报

专利文献10：特开平11-316007号公报

专利文献11：特开平11-337037号公报

专利文献12：特开2001-115165号公报

专利文献13：特开2004-3823号公报

专利文献14：特开2004-11954号公报

专利文献15：特开平6-79252号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止在将废弃物装入气化熔化炉时压缩后的废弃物(下面称作压缩块)破散飞散、另外能够防止有毒气体即CO的逆流的废弃物的供给方法。

本发明人发现，在将废弃物装入气化熔化炉时，在压缩块在炉内的下落距离较大的情况下压缩块会破散，从而完成本发明。

即，本发明如下所述。

(1)一种废弃物的供给方法，它是向在内部进行废弃物的加热熔化的炉主体提供废弃物的供给方法，其特征在于：由压缩装置将该废弃物压缩成压缩块，使该废弃物的密度压缩到压缩前的废弃物密度的2倍以上、20倍以下，并将该压缩块从设置在该炉主体的改质部的下方的炉壁上的装入口提供给炉内，使得在炉内的下落距离为3m以下，或者不使压缩块下落地进行供给。

(2)如上述(1)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：计测和/或计算炉内的废弃物的层高水平，控制废弃物的供给，以使得炉内的下落距离为3m以下(小于等于3m)。

(3)如上述(1)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在通过推进器压力确认炉内的废弃物的层高水平为至少部分地覆盖装入口以上的水平、和/或计算层高水平的同时，不使废弃物在炉内下落地进行供给。

(4)如上述(1)～(3)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述炉内的废弃物的层高水平的最高点距炉底6m以下。

(5)如上述(1)～(4)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在从用压缩物量除以设定处理速度而计算出的时间经过了预定时间后、没有检测出预定的层高水平的情况下，装入压缩物。

(6)如上述(1)～(5)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在炉的炉体侧壁上设置电磁波的发射器和接收器，从透过炉内的电磁波信号的强度判定有无炉内装入物从而计测废弃物的层高水平。

(7)如上述(1)～(6)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述从透过炉内的电磁波信号的强度判定有无炉内装入物从而计测废弃物的层高水平时的计测水平位置，为从装入口水平下3m的水平到装入口水平为止的位置。

(8)如上述(6)或(7)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述发射器与接收器相对向地配设在炉体侧壁上。

(9)如上述(6)或(7)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：作为所述发射器以及接收器，使用将发射器与接收器形成为一体的发送接收装置(收发机)。

(10)如上述(6)～(9)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在该炉体侧壁上设置兼作为燃烧气体导入管的电磁波波导管(波导，wave guide)，并将电磁波的发射器以及接收器连接在该波导管上，通过该波导管进行电磁波的发射、接收，同时通过经由该波导管的燃烧气体的导入及燃烧焰来防止异物混入、堆积于该波导管。

(11)如上述(10)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述波导管的燃烧气体导入口与电磁波的发射器或接收器之间，插入具有使电磁波透过而将气体阻断的功能的栓，防止燃烧气体进入电磁波发射器或接收器内。

(12)如上述(1)～(11)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述废弃物的压缩块的大小为，高度为0.1m以上、1m以下，宽度为0.1m以上并且小于炉的内径。

(13)如上述(1)～(12)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩块的制作时、或者在压缩块的制作后到被供给到炉内之前的时间内，添加废弃污水、工艺废水、水分的任意一种以上，从而进行压缩块的水分调整。

(14)如上述(1)～(13)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：使所述压缩块在被供给到炉内前，经过0.3m以上5m以下的、接受炉内的辐射热的隧道区域，然后再将所述压缩块供给到炉内。

(15)如上述(14)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：接受所述辐射热的隧道区域在炉内侧下落口处向下倾斜。

(16)如上述(14)或(15)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：使接受所述辐射热的隧道区域扩大，从而在炉内侧下落口跟前容易接受辐射热。

(17)如上述(1)～(16)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：供给废弃物的装置至少包括对废弃物进行压缩的压缩装置，和被配设在压缩装置的上部、将废弃物提供给压缩装置的供给料斗。

(18)如上述(17)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩装置与配设在该压缩装置的上部的供给料斗之间，配设有使废弃物从供给料斗落到压缩装置中的推进器。

(19)如上述(17)或(18)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩装置上或该压缩装置与该供给料斗之间设置排气管，通过该排气管将滞留在该压缩装置与该供给料斗之间的包含一氧化碳的气体排出。

(20)如上述(17)～(19)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：用双重挡板将所述压缩装置与所述供给料斗分隔，由此防止炉内的包含一氧化碳的气体的逆流。

(21)如上述(1)～(20)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：设置隧道炉来对压缩块进行加热，所述隧道炉设置成，在所述压缩装置与炉之间，上面以及左右两面具有向设置在炉壁上的废弃物装入口方向扩大的锥形，并且废弃物不与内壁紧密接触。

(22)如上述(21)所述的废弃物的供给方法，其特征在于：通过向所述隧道炉内导入水蒸汽从而防止炉内的包含一氧化碳的气体的逆流。

(23)如上述(1)～(22)中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述熔化炉为废弃物的气化熔化炉或者气化熔化改质炉。

(24)一种废弃物的供给装置，它是用于向熔化炉内装入废弃物的废弃物供给装置，其特征在于，包括：压缩装置，该压缩装置将废弃物压缩成压缩块，使该废弃物的密度压缩到压缩前的废弃物密度的2倍以上、20倍以下；供给料斗，其配设在压缩装置的上部，将废弃物提供给压缩装置；管路，其将由压缩装置压缩后的压缩块提供给高温加热炉；和控制单元，其计测和/或计算该炉内的废弃物的层高水平，并控制废弃物的供给量，使得压缩块在炉内的下落距离为3m以下。

(25)如上述(24)所述的废弃物的供给装置，其特征在于：在压缩装置与供给料斗之间，还设有使废弃物从供给料斗落到压缩装置中的推进器。

(26)如上述(24)或(25)所述的废弃物的供给装置，其特征在于：所述控制废弃物的供给量的控制单元，包括通过测定微波的衰减量从而检测熔化炉内的废弃物的堆积表面的水平的单元。

(27)一种废弃物的加热熔化处理装置，其特征在于：设置了上述(24)～(26)中的任意一项所述的废弃物的供给装置，作为用于向熔化炉供给废弃物的装置。

(28)如上述(27)所述的废弃物的加热熔化处理装置，其特征在于：所述熔化炉为气化熔化炉或者气化熔化改质炉。

根据本发明的废弃物的供给方法，在将压缩后的废弃物的块状物装入炉内时，调整炉内的废弃物的层高水平而装入，所以能够起到压缩物难以破碎的效果。另外，在压缩后，通过辐射热等进行加热，从而对压缩物的表面进行热处理，由此进一步防止装入炉中时压缩物的破碎。

附图说明

图1是表示气化改质方式的废弃物处理工序的概略的图；

图2是表示用于向气化熔化炉提供废弃物的以往的方法的图；

图3是表示使压缩块的下落距离变化而使其下落时的、压缩密度与灰尘产生量的关系的图；

图4是表示本发明的实施例的图；

图5是表示本发明的实施例的图；

图6是表示本发明中的供给料斗与推进器的细节的图；

图7是表示本发明的实施例的图；

图8是表示本发明的实施例的图；

图9是表示本发明的实施例的图；

图10是表示本发明的实施例的图；

图11是表示本发明的实施例的图；

图12是表示本发明的实施例的图；

图13是表示本发明的实施例的图；

图14是表示本发明的实施例的图；

图15是表示本发明的实施例的图；

图16是表示本发明的实施例的图；

图17是表示本发明的实施例的图；

图18是表示本发明中所使用的层高水平的计测方法的图；

图19是表示本发明中所使用的层高水平的计测方法的图；

图20是表示本发明中所使用的层高水平的计测方法的图。

标号说明

1分批地对废弃物进行加压、压缩的压缩装置

2压缩用缸

3压缩支撑盘

4用于被压缩后的废弃物(压缩块)的干燥、热分解、碳化的隧道式加热炉

4a压缩块的干燥区域

4b压缩块的热分解、碳化区域

4E隧道式加热炉的入口

5高温反应炉

10a、10i压缩块

11_i、11_n碳化后的压缩快(碳化生成物)

12碳化生成物与燃烧残渣的混合物

13含有氧气的气体的吹入口

14熔化物

14H熔化物排出口

15含有氧气的气体和可燃性气体的吹入口

20废弃物投入口

21废弃物投入口的盖

22隧道式加热炉的碳化生成物的挤出口(向高温反应器内装入碳化生成物的装入口)

23从高温反应器排出的产生气体(排气)的急冷装置

24气体精制装置

25高温反应器的气体排出口

26精制气体

31炉体

32耐火物

33炉体外壳(铁皮)

34测定座

35测定喷嘴

36电磁波发射器

37电磁波接收器

41微波发射器

42波导管(wave guide)

43波导管导管

44水冷管

45气体密封机构

46球阀

47炉内耐火砖

48铁皮

49隔热砖

50波导管炉渣除去位置

51测定位置

60压缩装置

61供给料斗

62推进器(plunger，柱塞)

63废弃物地坑

64废弃物起重机

65冷却带

66隧道炉

67电加热器

70熔化炉

f₁压缩块的移动方向

f₂碳化生成物的移动方向

f₃隧道式加热炉内所生成的热分解气体的流动方向

f₄向高温反应器内吹入含有氧气的气体的吹入方向

f₅压缩用缸的移动方向

f₆压缩支撑盘的移动方向

f₇废弃物投入口的盖的旋转方向

f₈向高温反应器内吹入含有氧气的气体和可燃性气体的吹入方向

f₉氧气的吹入方向

具体实施方式

在本发明中，使用压缩装置使废弃物的密度压缩到压缩前的密度的2倍以上20倍以下。将废弃物压缩成块状，以抑制废弃物向上部飞散。如果压缩不成块状，则废弃物尤其是片状状态的废弃物容易与气体一起被带到炉上部飞散。另外，能够确保气体在炉下部的流通性，能够防止偏流、窜气(吹き抜け)。特别是在熔化炉为气化改质炉时，如果废弃物的固体物在改质炉中飞散，则不能充分进行气体改质的可能性升高，容易还未改质便被移送。

在本发明中，将废弃物的压缩块从设置在与炉主体的改质部相比位于下方的炉壁上的装入口提供给炉内，使得炉内的下落距离为3m以下，或者不使其下落地进行供给，由此防止废弃物在炉内飞散。

具体地说，如下面的(1)或(2)所述。

(1)调整填充层水平(level)，使得炉内的填充层水平距炉壁上的装入口不超过3m，以防止飞散。在这里，所谓下落距离指的是在废弃物下落到炉内之前、废弃物的下端与废弃物装入面位置的垂直方向距离。

(2)调整填充层水平，使得炉内的填充层水平的一部分位于装入口底部之上，以防止飞散。

通过如上述那样控制密度以及下落距离，废弃物即使在装入炉内时也能维持压缩形状，所以不但架桥的形成减少，而且偏流减少，窜气减少。

填充层水平的检测可以如下那样进行。

a.通过使用了微波等的水平计直接检测填充层水平。

b.在插入炉内时通过推进器压力来感知填充层水平。

c.通过计算求得填充层水平。

通过压缩废弃物而将废弃物的密度压缩到压缩前的密度的2倍以上20倍以下，并且将炉内的下落距离设为3m以下、更优选为1m以下的根据如下所述。

图3中表示使用150t/d规模的气化改质炉、改变废弃物的压缩密度以及下落距离进行操作时所测定的灰尘产生量的试验结果。操作中所使用的废弃物为水分51％、可燃部分42％、灰分7％、低发热量9.2MJ/kg、体积密度(散装密度)150～300kg/m³的一般废弃物与体积密度10～150kg/m³的废塑料、ASR(Auto shredder Residual)等工业废弃物的混合物，其中工业废弃物的混合比例为0～60％。另外，在试验中挤压机的挤压压力为10～100kg/cm³(0.98～9.8MPa)。

在这里所谓压缩密度为压缩前的废弃物的压缩方向长度除以压缩后的压缩方向长度所得的值。另外，下落距离是在废弃物下落到炉内之前、废弃物的下端与废弃物装入面位置的垂直方向距离。无量纲(量纲为1)的灰尘量是用操作上所允许的最大灰尘量对灰尘产生量进行无量纲化(無次元化)后的值。

操作上所允许的最大灰尘量根据其目的、灰尘回收装置而不同，但优选为所处理的废弃物的5％以下。

在图3中，无量纲的灰尘量为1以下的是压缩密度为2倍以上并且下落距离为3m以下时。另外，在压缩密度为20倍以上时，该效果达到饱和。

根据以上的结果，在本发明中，废弃物的压缩在密度上为2倍以上20倍以下，并且将炉内的下落距离设为3m以下。

进而，在下落距离为1m以下时，无量纲的的灰尘量变为0.5以下，灰尘量的减少效果更大。因此，下落距离更优选为1m以下。

另外，架桥的形成多由废弃物彼此热粘在一起而引起的，所以优选预先使压缩块的表面温度上升，通过表面的碳化等现象，使得不会产生压缩物彼此的热粘。

用于压缩废弃物的方法优选为由挤出法进行的批量压缩。

在使用螺旋式压缩等连续式的压缩装置时，压缩块的大小较小，压缩块的强度也较弱。为了使压缩块的形态较大，优选批量式的压缩方法。另外，为了保持压缩的形态地装入熔化炉，优选直接挤出而进行装入。通过使压缩的方向与推出的方向相同，能够提高压缩块形成的气体密封性。

另外，该压缩块的尺寸优选为：高度为0.1m以上1m以下，宽度为0.1m以上、更优选为0.3m以上炉内宽度以下，长度为0.1～1m。

压缩形状也可以不是矩形，但在为了提高处理能力而设成较大时，优选为平板状。另外，如果装入熔化炉时的块状物过大，在通气性方面来看不优选。

在压缩块的大小为高度不满0.1m时，灰尘的飞散率较高。另外，在压缩块的高度超过1m时，压缩块的上部部分在装入时破碎。另外，在压缩块的宽度不满0.1m时，灰尘的飞散率较高。与高度不同，宽度在装入的下落期间时较少引起破碎的问题，所以更优选为0.3m以上。在压缩块的宽度大于炉内直径时，压缩块在装入时会破碎。

对于压缩块，为了在装入炉内之前尽可能地维持形状，优选倾斜地移动。另外，优选的是，炉内的层高与压缩块的水平差较小。可以连续地对水平进行计测，或以装入时间间隔以上的时间间隔间断地进行计测，另外也可以通过计算而算出水平。水平的计算可以使用从滞留量、炉内滞留物密度、炉内面积求出水平的偏差的方法，其中所述滞留量是通过例如整个装入量(废弃物+气体量)-产生量(产生气体量、产生水量、产生熔化物量)等而计算出来的。

压缩块的向加热炉内的装入，优选的是在炉内的堆积层的上部与炉的改质部分之间的炉壁部分上设置装入口进行装入。这是由于如果从炉子的上部投入，下落距离过大，在下落时通过压缩而形成的块状物容易破碎。

炉内的废弃物的层高水平的最高点优选设为距炉底6m以下。这是由于如果层高较高，则引起架桥(搭棚)的可能性升高。如果层高较低，则能够在短时间内熔化气化，所以破散情况较少，填充层压力较低，压溃情况较少，从而破散情况较少。

图4表示废弃物的压缩块在炉内不会下落的例子的图。如图4所示，隧道式加热炉的炉底面向炉的废弃物装入口侧向下方倾斜，另外，对炉内的填充层水平进行调整，使得填充层水平的一部分位于装入口底部之上，所以压缩块不会下落地被提供给炉内。

另外，如果炉内的废弃物的稳定状态下的层高水平的最高点距炉底超过6m，则达到了炉内的水平管理位置的非稳定状态将难以恢复到稳定状态。进而，如果堆积层升高，则由碳化、熔化的废弃物导致的压力损失较高的部分变长，成为废弃物的下降异常(搭棚)、窜气的原因，进而会引起压缩块的破坏、灰尘飞散量的增加。

下面，根据附图对用于实施本发明的方法的废弃物的供给装置的具体例子进行说明。

图5所示的例子包括压缩装置60和配设在压缩装置60的上部的供给料斗61。压缩装置60与熔化炉70经由冷却带连接。另外，在压缩装置60与供给料斗61之间，优选设有推进器62。废弃物从废弃物地坑63经由废弃物起重机64装入供给料斗61，接下来由推进器62导入压缩装置60，被压缩、块状化而成为压缩块。在压缩装置60与熔化炉70之间的管路上设有冷却带65。

图6表示供给料斗61以及推进器62的细节。

通过供给料斗61以及推进器62的组合能够提高气体的密封性，进而也能将对压缩装置60的供给量保持为一定量，通过将压缩块的大小一定化，能够减小密封性的偏差。

图7所示的是在压缩装置60与熔化炉70之间设置了隧道炉(隧道区域：加热带)66的例子，隧道炉66通过热风进行加热。

在本发明中，在压缩机与熔化炉之间并不一定必须预热，但出于下述的原因，优选进行预热。

即，为了使熔化炉处的通气性、移动顺利，优选维持为块状。废弃物的架桥的形成多由废弃物彼此热粘在一起而引起，但如果在进入熔化炉之前，在压缩的状态下对压缩块实施800℃以下的加热处理，则块状物的外部固化，在熔化炉内容易维持块状，同时能够防止压缩块彼此的热粘。特别对于纸、塑料等薄膜状的废弃物，如果不压缩为块状，则会以薄膜状的形态在熔化炉内产生飞散等，通过产生的气体而堵住移送配管，或者引起冷却装置的堵塞。图7所示的是在设置了热风的入口以及出口的隧道炉中对压缩块进行加热的例子。加热带的长度优选比压缩物的厚度大，优选设为0.3m以上、5m以下。

所述的隧道炉也可以形成为在炉内侧下落口向下倾斜。通过设为向下倾斜，能够防止由装入时的下落引起的压缩块状物的破碎。另外，通过设为向下倾斜，在压缩块状物的上部产生空隙，变得容易受到辐射热，同时由干燥或热分解而产生的气体也容易流动。

另外，如图8(a)、(b)所示，在隧道炉66的上面以及左右两面上形成向出口方向扩大的锥形，使得压缩块不与隧道炉的内壁紧密接触，由此在压缩块的上部以及左右产生空隙，变得容易受到辐射热，同时由干燥或热分解而产生的气体也容易流动。

另外，如图9所示，对于熔化炉70的炉内装入口，也将其形状设为锥形，由此压缩块容易受到辐射热，同时由干燥或热分解而产生的气体也容易流动。

也可以代替隧道炉这样的直接加热而通过间接加热进行压缩块的加热。但是，在通过热风间接加热的方法中，热风产生装置、加热气体循环装置等使装置变得复杂，所以作为间接加热的方法优选电加热器加热、由液状热介质进行的加热。在图10中表示了使用电加热器67进行加热的例子。

在隧道炉以及熔化炉中会产生CO等有毒气体，为了防止由该有毒气体引起的事故，必须防止CO逆流回供给料斗。

作为防止CO的逆流的对策，有下述的方法。

(1)(在由压缩装置和供给料斗构成时)可以在压缩装置上或压缩装置与该供给料斗之间设置排气管，排出有害气体，将其送到燃烧管线等，由此安全地进行操作。

图11(a)表示自然排气的例子，图11(b)表示在排气管上设置排气风扇从而强制排气的例子。另外，图(c)表示将排气管连接在脱臭排气管线上进行吸气排气的例子。

(2)在压缩装置与供给料斗之间设置双重挡板。通过将双重密封件之间的气体送到燃烧管线等中，从而能够安全地进行操作。

在图12中表示在压缩装置60与推进器62之间设置双重挡板的例子。

(3)添加水(废弃污水、工艺废水、水分的任意一种以上)，进行水分调整。虽然气体由压缩块所密封，但干燥的压缩块中存在气体流通的空隙，所以密封并不充分。因此，通过添加水分，使压缩块的空隙中存在水分，能够妨碍气体的流通。

(4)向从压缩装置到炉内的隧道炉内导入水蒸汽。

向从压缩装置到炉内的隧道炉内导入水蒸汽，进而在从压缩装置到水蒸汽投入口之间进行冷却，由此水蒸汽在压缩块内凝结成水，能够抑制气体的通气性。

在图13中表示用于添加蒸汽的具体的方法。图13是隧道炉的纵剖图，在隧道炉的锥状的顶面上配置有用于提供蒸汽的单元。蒸汽供给单元由蒸汽供给箱和从该蒸汽供给箱分支出来的蒸汽添加喷嘴构成。

在图14中表示在压缩装置60与供给料斗61之间设置有排气管的例子。

在图15中表示向压缩装置60与熔化炉70之间的管路添加水或水蒸汽，同时在压缩装置60与供给料斗61之间设置有排气管的例子。

在图16中表示在压缩装置60与供给料斗61之间设置有排气管，同时在压缩装置60与推进器62之间设置双重挡板的例子。

在图17中表示向压缩装置60与熔化炉70之间的管路添加水或水蒸汽，同时在压缩装置60与供给料斗61之间设置有排气管，进而在压缩装置60与推进器62之间设置双重挡板的例子。

在现有技术(参照专利文献7～9等)中，为了防止有毒气体的逆流，需要使压缩块与隧道炉内壁紧密接触，但在本发明中，压缩块不必非要与隧道炉内壁紧密接触。通过将上述的逆流防止方法组合起来，即使是不使块状物与隧道炉内壁紧密接触也能够防止气体的逆流。

在本发明中，如上所述，需要将废弃物在炉内的下落距离设为3m以下。

因此，在使用水平传感器检测废弃物在炉内的堆积层的层高水平、与用压缩物量除以设定处理速度而计算出的时间相比经过了预定时间后、没有检测到预定的层高水平的情况下，作出推出压缩块的判断，由此控制装入量。

另外，在没有设置水平传感器时，计算是否达到应该进行管理的水平高度，进行同样的控制。水平的计算可以使用从滞留量、炉内滞留物密度、炉内面积求出水平的偏差的方法，其中所述滞留量是通过例如整个装入量(废弃物+气体量)-产生量(产生气体量、产生水量、产生熔化物量)等而计算出来的。

优选使气体产生量均匀化，所以也优选使装入速度均匀化。因此，废弃物的块状物的向熔化炉的装入优选从插入口阶段性地推出。如果一次性装入多个废弃物的块状物，则产生的气体量的变动变大。

下面，对用于使装入速度均匀化的方法进行说明。

对在以下面所述的层高水平管理方法中、用于使装入速度均匀化的方法的例子进行说明，即，基本上，在使用检测堆积层的层高管理水平(下面表示为SL)的水平传感器、检测到层高水平变为SL以下(下面称作SL检测)时，在变为不是SL检测状态之前，根据需要进行1次或多次装入。

在将设定废弃物处理量设为W(kg/s)、将压缩一次的废弃物量设为w(kg/次)时，平均装入间隔t(sec/次)定义为w除以W所得的值。在将从上次装入开始的经过时间设为T(sec)时，将下次装入定时设为T＝a₁t～a₂t(a₁＝0.1～1，a₂＝1～10)。

通过即使在装入之后马上进行SL检测、或者在一次装入没有超过SL时，等待直到T＝a₁t然后才进行下次装入，由此可空出装入间隔，防止连续装入。另外，水平没因搭棚等而马上下降，在虽然T＝a₂t但是没有检测到SL时也执行一次装入。然后在a₂t(sec)没有检测到SL时执行一次装入，并反复执行。由此，即使装入物的搭棚现象破坏、水平一下子下降，也能避免接下来的连续装入，进而能够实现气体产生量的均匀化。

在实施本发明时，在熔化炉中，优选将上部的炉空间的炉径设置为比废弃物装入部的位置上的炉径大。通过这样，反应炉的上方处的空塔速度(superfical velocity)降低，所以能够使飞散的颗粒量下降。

接下来对检测熔化炉内的装入物的层高水平的方法具体进行叙述。

在图18中表示设置了在本发明中能够使用的层高水平检测装置的炉体的剖面部分简图。在图中，炉体31由耐火物32和覆盖该耐火物32的炉体外壳(铁皮)33构成，与设置在炉体侧面的测定座34上的测定喷嘴35相对地设置有电磁波发射器36和电磁波接收器37。作为电磁波优选使用微波。微波的输出优选为0.5kW以上的高输出。优选在测定喷嘴35内，填充陶瓷纤维等绝热耐火纤维材料或其成形物，以使发射器以及接收器不会受炉内的热量的影响，并在不使用的测定座上设置防止炉内气体泄漏的盖。另外，根据需要也可以通过氮气或空气进行吹洗，从而将发射器以及接收器冷却。

上述的例子是通过接收器对从发射器发送并贯通炉内的微波进行接收的贯通型的，但也可以使用将发射器与接收器一体化的反射型的发送接收器，在炉壁上仅在一处设置测定口，然后配设该发送接收器进行测定。

在图18中表示了在炉体的纵方向上设置两级电磁波接收器与电磁波发射器的组合的例子，但也可以设置三级以上该组合。另外，在设置多级时，安装位置的上限优选为所设想的装入物堆积得最高的高度(炉腰下部或者炉腰下)，下限为主风口(主羽口，main impeller opening)上部。只要安装位置位于其间，什么样的高度都可以，设置几级都可以。

在图示的例子中，在电磁波的发射器以及接收器的安装座部分的耐火物上不设置开口，经由炉体的耐火物来检测电磁波。这是因为如果设置开口部，则炉内的飞散物会附着堆积在开口部上，使得无法测定，所以要避免这种情况。

另外，当在已经设置有开口部的炉体的该开口部上设置发射器以及接收器时，在该开口部上填充绝热耐火材料等填料，使得炉内的飞散物不会附着、堆积。通过这样，能够长期稳定地检测层高，能够实现机器的长寿命化和维护作业的大幅度削减。

作为电磁波的发射器优选使用高输出的类型，另外作为电磁波的接收器优选使用高灵敏度的类型。发射器以及接收器对的设置水平(安装座的高度)根据层高管理值而确定，但为了对应于与操作状况相对应的层高管理值的变更，或者为了能够进行多个点的检测，可以不只设置一处(一个水平)，而设置多处(多个水平)。

在使用微波作为电磁波时，如果熔化炉渣附着在隔热用的砖的炉内侧表面上，就会成为微波的废弃物装入水平的检测值本身无法确保可靠性的最大的原因。为了确保该可靠性，在图19所示的装置中，不配设保护所述微波发送装置以及微波接收装置不受熔化炉内的高温气氛的影响的隔热用的砖，而将微波发送装置的波导管的前端部设成一直延伸到熔化炉的炉体砖的炉内侧壁部的结构。

炉壁由炉内耐火砖47和铁皮48构成，在该炉壁上贯通设置有水冷管44。在水冷管44的炉内侧端部上设有隔热砖49，另外在水冷管44的内侧设有波导管导管43。在该波导管导管43中滑动自如地嵌插有用于引导从微波发射器41发送的微波的波导管42。微波发射器41被设置成能够移动，在非测定时位于图中所示的维护位置，在测定时位于图中所示的测定位置。

然后，为了除去附着在所述微波发射器41的波导管42的前端部上的熔化炉渣，使连接在微波发送用的波导管42的后端的微波发射器41从该测定位置前进50mm左右，到达前进限定位置，由此将附着在该所述波导管的前端部上的熔化炉渣除去。

另外，为了对除去附着在所述微波发射器41的波导管42的前端部上的熔化炉渣的功能进行补充，并冷却该波导管，通过连接在微波发射器41的波导管42上的吹洗用氮气配管，用作为惰性气体的氮气进行吹洗。

这样，能够通过将微波发送装置设置成能够移动，并设置水冷管、吹洗用氮气配管以及隔热砖，能够提高微波发送装置的冷却效果以及耐热性，同时能够防止粉尘、灰尘的入侵。

下面基于图20对检测水平的装置的其他的例子进行说明。

贯通由隔热砖构成的炉壁地设置一对兼作为燃烧气体导入管的电磁波波导管。在熔化炉装入口下方的炉壁上，互相相对地配设一对电磁波发送装置和电磁波接收装置。另外在图中，表示了水平地发送电磁波的情况，但电磁波不必一定要水平地发送，可以根据要检测的装入物的堆积水平的设定和设备的制约等适当地设定。但是，为了缩短电磁波的发送距离，提高检测精度，优选水平地发送电磁波。

燃烧器优选使用图示那样的多重管构造，多重管的内管用作燃烧气体导入管兼电磁波波导管，多重管的外管用作空气或氧气的导入管。另外，外管设为能够用冷却水冷却的构造。而且，在燃烧器的内管的后段上连接电磁波发射器或电磁波接收器。

通过设为上述的结构，能够通过燃烧焰防止熔化炉渣等入侵、附着在波导管前端部(炉内壁侧)，能够防止前端堵塞的产生。

为了使电磁波发射器以及电磁波接收器容易维护，可以如图所示那样将其设置成能够进退移动。

在使用微波作为电磁波时，微波的频率优选为8～30GHz。通过设为这样的频率，不会受到由微波和火焰等离子的干涉对检测精度的影响。即，已知燃烧火焰为等离子，一般等离子具有根据其种类而固有的等离子频率，会屏蔽频率比其低的电磁波。燃烧器火焰等离子的电子密度(ne)[cm^-3]为10⁸左右，等离子振动频率fp可通过fp＝9×10³×ne^1/2进行计算，约为90MHz左右。相对于此，如果使用8～30GHz的高频率的电磁波作为微波，则不会产生由火焰引起的屏蔽等问题。使用微波水平计，通过实验确认由火焰引起的微波强度的衰减为何种程度，结果发现与有没有燃烧火焰无关，都能确保大致一定(虽然燃烧器点火期间的衰减不是0)的微波强度。

图20所示的设置在波导管内的气体密封机构具体地说是栓，具有下述的功能：在导入燃烧气体时，使微波通过燃烧气体导入口与微波发射器或接收器之间，而将气体阻断。通过设置该栓，能够防止燃烧气体进入微波发射器或接收器内，能够防止发射器以及接收器内的可燃气体的爆炸。作为栓的材料可以使用例如合成树脂。

在向波导管中导入燃烧气体时，在波导管圆周上开有多个小孔，以确保气体导入同时减少微波的损失。只要开口部的直径为微波的波长以上，就会产生微波的泄漏，所以为了防止由此产生的损失，需要将开口部设置成比微波的波长小得多。

通过微波接收器接收从微波发射器发送的微波，测定微波的衰减量。此时，在从微波发射器发送的微波不透过堆积在熔化炉内的压缩废弃物地由微波接收器接收时，微波的衰减量很微弱。另一方面，在微波透过压缩废弃物而由微波接收器接收时，微波的衰减量根据压缩废弃物内的透过距离而变化。

即，微波透过压缩废弃物内的距离越长，微波的衰减量越大。因此，预先设定阈值，将微波的衰减量的测定值与阈值相比较，在衰减量的测定值超过阈值时，判定为熔化炉内的压缩废弃物到达了预定的堆积水平。

如上所述，在本发明中，将微波的衰减量的测定值与阈值相比较，所以能够通过仅使用一对微波发送装置与微波接收装置来检测出压缩废弃物的堆积水平。

上述的例子是通过接收器对从发射器发送并贯通炉内的微波进行接收的贯通型的，但也可以使用将发射器与接收器一体化的反射型的发送接收器，在炉壁上仅在一处设置测定口，然后配设该发送接收器进行测定。贯通型的发送、接收器中，微波的通路较短，所以信号的衰减较少，另外具有不容易受到噪音的影响的优点，但缺点是必须在两处设置测定口。另外，反射型的发送接收器中，仅在一处设置测定口即可，所以设置场所的制约比贯通型的少，但由于信号在炉内往复运动，所以具有信号的衰减、噪音较多的缺点。

本发明的废弃物的供给方法能够防止装入炉内时废弃物的压缩块破散飞散，另外能够防止有毒气体即CO的逆流，所以适于用作通过气化熔化炉对废弃物进行熔化、气化处理的废弃物处理设备中的废弃物的供给方法。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种废弃物的供给方法，它是向在内部进行废弃物的加热熔化的炉主体提供废弃物的供给方法，其特征在于：由压缩装置将该废弃物压缩成压缩块，使其密度压缩到压缩前的废弃物密度的2倍以上、20倍以下，并将该压缩块从设置在该炉主体的改质部的下方的炉壁上的装入口提供给炉内，使得炉内的下落距离为3m以下，或者不使压缩块下落地进行供给；其中，在计测该炉内的废弃物的层高水平、控制废弃物的供给、使得炉内的下落距离为3m以下时，在该炉体侧壁上设置兼作为燃烧气体导入管的电磁波波导管，并将电磁波的发射器以及接收器连接在该波导管上，通过该波导管进行电磁波的发射、接收，同时通过经由该波导管的燃烧气体导入及燃烧焰来防止异物混入、堆积于该波导管。

2.如权利要求1所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述波导管的燃烧气体导入口与电磁波的发射器或接收器之间，插入具有使电磁波透过而将气体阻断的功能的栓，防止燃烧气体进入电磁波发射器或接收器内。

3.如权利要求1或2所述的废弃物的供给方法，其特征在于：设置隧道炉来对压缩块进行加热，所述隧道炉设置成，在所述压缩装置与炉之间，上面以及左右两面具有向设置在炉壁上的废弃物装入口方向扩大的锥形，并且废弃物不与内壁紧密接触。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述炉内的废弃物的层高水平的最高点距炉底6m以下。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩块的制作时、或者在压缩块的制作后到被供给到炉内之前的时间内，添加废弃污水、工艺废水、水分的任意一种以上，从而进行压缩块的水分调整。

6.如权利要求1～5中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：使所述压缩块在被供给到炉内前，经过0.3m以上5m以下的、接受炉内的辐射热的隧道区域，然后再将所述压缩块供给到炉内。

7.如权利要求6所述的废弃物的供给方法，其特征在于：接受所述辐射热的隧道区域在炉内侧下落口处向下倾斜。

8.如权利要求6或7所述的废弃物的供给方法，其特征在于：使接受所述辐射热的隧道区域扩大，从而在炉内侧下落口跟前容易接受辐射热。

9.如权利要求1～8中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：供给废弃物的装置至少包括对废弃物进行压缩的压缩装置，和被配设在压缩装置的上部、将废弃物提供给压缩装置的供给料斗。

10.如权利要求9所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩装置上或该压缩装置与该供给料斗之间设置排气管，通过该排气管将滞留在该压缩装置与该供给料斗之间的包含一氧化碳的气体排出。

11.如权利要求1～10中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：通过向所述隧道炉内导入水蒸汽从而防止炉内的包含一氧化碳的气体的逆流。

12.如权利要求1～11中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述炉为废弃物的气化熔化炉或者气化熔化改质炉。

Claims (28)

1.一种废弃物的供给方法，它是向在内部进行废弃物的加热熔化的炉主体提供废弃物的供给方法，其特征在于：由压缩装置将该废弃物压缩成压缩块，使其密度压缩到压缩前的废弃物密度的2倍以上20倍以下，并将该压缩块从设置在该炉主体的改质部的下方的炉壁上的装入口提供给炉内，使得炉内的下落距离为3m以下，或者不使压缩块下落地进行供给。

2.如权利要求1所述的废弃物的供给方法，其特征在于：计测和/或计算炉内的废弃物的层高水平，控制废弃物的供给，使得炉内的下落距离为3m以下。

3.如权利要求1所述的废弃物的供给方法，其特征在于：一边通过推进器压力确认炉内的废弃物的层高水平为至少部分地覆盖装入口以上的水平，和/或计算层高水平，一边不使废弃物在炉内下落地进行供给。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：炉内的废弃物的层高水平的最高点距炉底6m以下。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在与用压缩物量除以设定处理速度而计算出的时间相比经过了预定时间后、没有检测出预定的层高水平的情况下，装入压缩物。

6.如权利要求1～5中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在炉的炉体侧壁上设置电磁波的发射器和接收器，从透过炉内的电磁波信号的强度判定有无炉内装入物从而计测废弃物的层高水平。

7.如权利要求1～6中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述从透过炉内的电磁波信号的强度判定有无炉内装入物从而计测废弃物的层高水平时的计测水平位置，为从装入口水平下3m的水平到装入口水平为止的位置。

8.如权利要求6或7所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述发射器与接收器相对向地配设在炉体侧壁上。

9.如权利要求6或7所述的废弃物的供给方法，其特征在于：作为所述发射器以及接收器，使用将发射器与接收器形成为一体的发送接收装置。

10.如权利要求6～9中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在该炉体侧壁上设置兼作为燃烧气体导入管的电磁波波导管，并将电磁波的发射器以及接收器连接在该波导管上，通过该波导管进行电磁波的发射、接收，同时通过经由该波导管导入燃烧气体及燃烧焰来防止异物混入、堆积于该波导管。

11.如权利要求10所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述波导管的燃烧气体导入口与电磁波的发射器或接收器之间，插入具有使电磁波透过而将气体阻断的功能的栓，防止燃烧气体进入电磁波发射器或接收器内。

12.如权利要求1～11中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述废弃物的压缩块的大小为，高度为0.1m以上1m以下，宽度为0.1m以上并且小于炉的内径。

13.如权利要求1～12中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩块的制作时、或者在压缩块的制作后到被供给到炉内之前的时间内，添加废弃污水、工艺废水、水分的任意一种以上，从而进行压缩块的水分调整。

14.如权利要求1～13中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：使所述压缩块在被供给到炉内前，经过0.3m以上5m以下的、接受炉内的辐射热的隧道区域，然后再将所述压缩块供给到炉内。

15.如权利要求14所述的废弃物的供给方法，其特征在于：接受所述辐射热的隧道区域在炉内侧下落口处向下倾斜。

16.如权利要求14或15所述的废弃物的供给方法，其特征在于：使接受所述辐射热的隧道区域扩大，从而在炉内侧下落口跟前容易接受辐射热。

17.如权利要求1～16中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：供给废弃物的装置至少包括对废弃物进行压缩的压缩装置和被配设在压缩装置的上部、将废弃物提供给压缩装置的供给料斗。

18.如权利要求17所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩装置与配设在该压缩装置的上部的供给料斗之间，配设有使废弃物从供给料斗落到压缩装置中的推进器。

19.如权利要求17或18所述的废弃物的供给方法，其特征在于：在所述压缩装置上或该压缩装置与该供给料斗之间设置排气管，通过该排气管将滞留在该压缩装置与该供给料斗之间的包含一氧化碳的气体排出。

20.如权利要求17～19中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：用双重挡板将所述压缩装置与所述供给料斗分隔，由此防止炉内的包含一氧化碳的气体的逆流。

21.如权利要求1～20中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：设置隧道炉来对压缩块进行加热，所述隧道炉设置成，在所述压缩装置与炉之间，上面以及左右两面具有向设置在炉壁上的废弃物装入口方向扩大的锥形，并且废弃物不与内壁紧密接触。

22.如权利要求21所述的废弃物的供给方法，其特征在于：通过向所述隧道炉内导入水蒸汽从而防止炉内的包含一氧化碳的气体的逆流。

23.如权利要求1～22中的任意一项所述的废弃物的供给方法，其特征在于：所述熔化炉为废弃物的气化熔化炉或者气化熔化改质炉。

24.一种废弃物的供给装置，它是用于向熔化炉内装入废弃物的废弃物供给装置，其特征在于，包括：压缩装置，该压缩装置将废弃物压缩成压缩块，使其密度压缩到压缩前的废弃物密度的2倍以上、20倍以下；供给料斗，其配设在压缩装置的上部，将废弃物提供给压缩装置；管路，其将由压缩装置压缩后的压缩块提供给高温加热炉；和控制单元，其计测和/或计算该炉内的废弃物的层高水平，并控制废弃物的供给量，使得压缩块在炉内的下落距离为3m以下。

25.如权利要求24所述的废弃物的供给装置，其特征在于：在压缩装置与供给料斗之间，还设有使废弃物从供给料斗落到压缩装置中的推进器。

26.如权利要求24或25所述的废弃物的供给装置，其特征在于：所述控制废弃物的供给量的控制单元，包括通过测定微波的衰减量从而检测熔化炉内的废弃物的堆积表面的水平的单元。

27.一种废弃物的加热熔化处理装置，其特征在于：设置了如权利要求24～26中的任意一项所述的废弃物的供给装置，作为用于向熔化炉供给废弃物的装置。

28.如权利要求27所述的废弃物的加热熔化处理装置，其特征在于：所述熔化炉为气化熔化炉或者气化熔化改质炉。

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