JP2000146137A - 粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続的に運転でき、かつ外部への粉体の飛散
を防止する。 【解決手段】 粉体（灰）６を供給する供給ホッパ３の
下部の開口部24に移動可能なプレート（プッシャプレー
ト）４とプレート４の支持台23とを挿入し、プレート４
を後端ｂと前端ｂ´との間に往復動させて粉体６を押し
出す粉体供給装置でぁって、支持台23は、後端ｂ及び前
端ｂ´に位置するプレート４の先端ｃ，ｃ´同志の間に
設けられるとともに、後端ｂ位置のプレート４の下方に
粉体６のダストボックス35が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固形廃棄物を処理
する炉へ粉体を供給する装置に係り、特にごみ焼却炉な
どより排出される灰を溶融固化して減容化及び無害化を
図る灰溶融炉へ、灰等を供給する粉体供給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、都市ごみの70％以上は焼却処理さ
れている。焼却処理により都市ごみは約12％に減量され
るが、それでもなお焼却炉灰の最終処分場である埋立て
地の逼迫や、灰中の微量有害物質による二次公害の可能
性などが、大きな社会問題となっている。これに対し、
廃棄物処理法の全般的な見直しが平成４年に行われ、焼
却炉ばいじん（飛灰）が“特別管理一般廃棄物”に指定
された。このため、ばいじんを処分するためには中間処
理が必要になり、その方法として溶融固化、セメント固
化、薬剤処理及び溶媒抽出処理の４方法が厚生省によっ
て指定された。この中の溶融固化法は、溶融時の高温に
より灰中ダイオキシン類が完全に分解できかつ減容化で
きること、薬品・添加剤などを必要としないことに加
え、溶融スラグの有効利用の可能性があることから、４
種類の方法の中で最も有効な手段である。

【０００３】図３は従来技術の一例として粉体供給装置
である灰供給装置（プッシャ）より、粉体として灰を供
給する表面灰溶融炉（灰溶融炉）の構造及び系統を示す
図である。灰溶融炉１の灰供給口２の上部に供給ホッパ
３を設置し、灰供給口２に挿入したプッシャプレート
（プレート）４を油圧シリンダ５により支持台43上を前
後に往復動させ、供給ホッパ３中の灰６を炉内に送り込
んでいる。灰溶融炉１の炉床22は灰供給口２より下流側
へ傾斜しており、灰６の移動方向の下流側で斜め上に設
置した炉内バーナ８によってこの灰６の移動層の表面を
加熱し、溶融スラグ９とする。このようにバーナ式の表
面灰溶融炉は灰層の表面だけが溶融されるため、灰溶融
炉１の耐火材が損傷しにくいという特徴を持っている。
溶融スラグ９は灰層の表面を流れてスラグ溜10に到達
し、しばらく滞留して完全に溶融した後に、出滓口10よ
りスラグピット12へと流下する構造となっている。スラ
グピット12には水が張られており、流下した溶融スラグ
９は速やかに冷却し固化される。スラグピット12内に溜
って冷却固化されたスラグ13はコンベアによって取り出
され、そのまま埋立などによって廃棄されるか、又は建
設資材や成形品などとして有効利用される。一方、灰溶
融炉１の排ガスは、ダクト14より排出されて空気予熱器
15に導かれ、押込送風機16より送られた炉内バーナ８の
燃焼用空気を予熱した後、ガス冷却塔17を通過し、バグ
フィルタ18で除塵され、誘引送風機19により煙突20より
排出される。

【０００４】図４は従来技術による灰溶融炉への灰供給
装置の構造を示している。灰６を溜めた供給ホッパ３の
下部の開口部24は灰溶融炉１の灰供給口２とつながって
おり、プレート４とプレート４の支持台43とが挿入され
ている。油圧シリンダ５によってプレート４を灰溶融炉
１の炉床22の延長線上に設置された支持台43の上で前後
に往復動させることにより、供給ホッパ３の開口部24の
灰６を灰溶融炉１内に押し込んでいる。灰６の供給量
は、プレート４の往復のストロークと動かすインターバ
ルを変化させることによって調節されている。供給ホッ
パ３下の開口部24には、灰６が装置外部へ飛散するのを
防ぐためカバー45が設置されている。

【０００５】一般にごみ焼却炉より排出される灰の融点
は1200〜1300℃であり、灰溶融炉内で1350℃を超えると
ほとんどの灰は流動化し、粘度の低いスラグとなって出
滓口よりスムーズにスラグピットへと流下する。ところ
が、灰の原料とも言うべきごみの性状は、焼却炉によっ
て、また同一焼却炉であっても時期（季節）によって大
きく変動するため、それに伴って灰の性状も大きく変動
する。このため、灰溶融炉に供給される灰の溶融性も常
に変動しており、ときには1500℃まで流動化しない灰も
ある。そこで通常、1350℃で問題なく灰溶融炉を運転し
ていても、灰のロットや時期によって溶融温度が通常よ
りも高くなると溶融しにくくなり、スラグとして排出さ
れず、そのままで炉内に灰が過剰に蓄積して閉塞に至る
場合もある。閉塞が起きると灰溶融炉の運転を停止しな
ければならなくなり、安定的な連続運転を行うことがで
きなくなる。このように灰の融点が高い場合の対策とし
ては、灰の溶融性がその塩基度に左右されることから、
塩基度を調節する薬剤（Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｎａなどの
酸化物粉体や石灰など）を融点降下剤として灰に添加す
る方法もある。このような薬剤はコスト高であるため、
実際には薬剤の代わりに低コストのガラス廃材（カレッ
ト）や鉄スクラップを融点降下剤として添加する場合が
多い。

【０００６】以上のように灰供給装置は以下のような問
題点がある。プレートを前後に往復動させることによ
り、供給ホッパ底部の灰を灰溶融炉内に送り込んでいる
が、灰を押し出す際にプレートの下面と支持台との間に
灰を噛み込む。このように灰を噛み込んだ状態でプレー
トの往復運動を続けると、灰の噛み込み量が除々に増加
し、図４に示すように、プレート４が支持台43より浮き
上がってしまう。こうなると油圧シリンダ５の軸が偏心
するため動かなくなり、灰溶融炉１への灰６の供給がで
きなくなる。この現象は灰のみを供給する場合に比べて
灰にカレットなどの粒状物を添加混合した場合に顕著に
なる。すなわち添加物は粒径が灰より大きいため、プレ
ート下に噛み込んだ場合、プレートの浮き上がりが大き
くなるのである。表面灰溶融炉においては、蓄積した灰
層の表面だけを溶融させることにより、灰層自体が断熱
材となって炉内の耐火材を保護しているため、灰溶融炉
への灰の供給が停止すると、炉内の灰が溶融して消失
し、高価な耐火材が損傷する。これを防止するために
は、灰溶融炉の運転を停止してプレート下に噛み込んだ
灰を除去するしかなく、灰溶融炉を安定して連続運転す
ることができない。

【０００７】また供給ホッパ下のプレート挿入部には、
灰が装置外部へ飛散するのを防止するするためにカバー
が設置されているが、実際にはプレートの往復動によ
り、カバーとプレートとの隙間より相当量の灰がこぼれ
出す。灰が装置外部に飛散すると清掃が必要になるだけ
ではなく、作業者が吸い込む可能性がある。焼却炉の灰
は重金属類やダイオキシン類を含んでおり、このような
事態は避けなければならない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の粉体供給装置に
あっては、プレートを前後に往復動させることにより、
供給ホッパの粉体を押し出して供給しているが、粉体を
押し出す際にプレートの下面と支持台との間に粉体を噛
み込み、プレートが支持台より浮き上がってしまい、安
定して連続運転することができない。

【０００９】また供給ホッパ下の開口部のプレート挿入
部には、カバーが設置されているが、実際にはプレート
の往復動により、カバーとプレートとの隙間より粉体が
こぼれ出し作業者が吸い込む可能性がある問題点があ
る。

【００１０】本発明の課題は、連続的に運転でき、かつ
外部への粉体の飛散を防止することのできる粉体供給装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明に係る粉体供給装置は、粉体の供給ホッパの
下部に移動可能なプレートとプレートの支持台とを挿入
し、プレートを後端より前端へ往復動させて粉体を押し
出す粉体供給装置において、支持台は、後端及び前端に
位置するプレートの先端同志の間に設けられるととも
に、後端位置のプレートの下方に粉体のダストボックス
が設けられる構成とする。

【００１２】そしてプレートの先端面の形状は、下端が
上端より長い斜面に形成され、かつ下端と支持台の後端
との間に粉体落とし口が形成される構成、またダストボ
ックスに、プレートの往復動方向と交叉しかつプレート
の下面に接する複数の支持棒が内蔵され、それぞれの支
持棒は、所定の間隔で配設される構成、さらにそれぞれ
の支持棒は、プレートの往復動に応じて回転するもので
ある構成、そしてダストボックスの上部は、往復動する
プレートを粉体の飛散を防止するようにカバーで覆い、
かつカバーの内面にプレートの上面と接するしごき板が
設けられる構成でもよい。

【００１３】また灰供給装置にあっては、前記いずれか
一つの粉体供給装置よりなる構成とする。

【００１４】さらに灰溶融炉にあっては、前記いずれか
一つの灰供給装置を備えた構成とする。

【００１５】本発明によれば、プレートの先端側に灰落
し口を経て支持台を設けたため、プレートの前端への押
し込み時にプレートの下面に噛み込んだ粉体は、プレー
トの後端へ引き込み時に除去される。また噛み込んだ粉
体はダストボックスへ落として除去されることにより、
噛み込み粉体の蓄積することがなくなり、装置が連続的
に運転される。さらにプレートに同伴されて供給ホッパ
から引き出された粉体は、カバー付のダストボックス内
に落下して回収され、装置外部への飛散が抑制される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１を参
照しながら説明する。図１に示すように、粉体（灰）６
を供給する供給ホッパ３の下部の開口部24に移動可能な
プレート（プッシャプレート）４とプレート４の支持台
23とを挿入し、プレート４を後端ｂと前端ｂ´との間に
往復動させて粉体６を押し出す粉体供給装置でぁって、
支持台23は、後端ｂ及び前端ｂ´に位置するプレート４
の先端ｃ，ｃ´同志の間に設けられるとともに、後端ｂ
位置のプレート４の下方に粉体６のダストボックス35が
設けられる構成であり、支持台23の後端ａは、後端ｂ位
置のプレート４の先端面31の下端ｃを支持できるように
なっている。

【００１７】そしてプレート４の先端面31の形状は、下
端が上端より長い斜面に形成され、かつ下端ｃと支持台
23の後端ａとの間に粉体落とし口（灰落とし口）33が形
成され、またダストボックス35に、プレート４の往復動
方向と交叉しかつプレート４の下面に接する複数の支持
棒（ローラ）34が内設され、それぞれの支持棒34は、所
定の間隔で配設されるとともに、プレート４の往復動に
応じて回転するようになっている。

【００１８】灰供給装置及び灰溶融炉を例として詳細を
説明する。灰６は供給ホッパ３に一旦溜められる。供給
ホッパ３下の開口部24は灰溶融炉１の灰供給口２とつな
がっており、供給ホッパ６の下部にプレート４が挿入さ
れている。往復動するプレート４は灰溶融炉１の炉床22
の延長線上に設置された支持台23の上に乗っている。油
圧シリンダ５によってプレート４を往復動させることに
より、供給ホッパ３下部の開口部24の灰６を灰溶融炉１
内に押し込んでいる。本実施の形態ではプレート４先端
の灰押しとなる先端面31の形状を下端が上端よりも長い
斜面とし、支持台23をプレート４を引ききった後端ｂの
位置のプレートの先端ｃの位置で途切れさせ、そこでこ
の支持台23の後端ａに灰６の安息角よりも大きな角度で
傾斜したスロープ32を設け、灰落とし口（粉体落とし
口）33を形成した。支持台23の後端ａより油圧シリンダ
５までの間にプレート４の下面に接するように、プレー
ト４の往復運動方向と直交した向きにローラ（支持棒）
34を間隔を開けて数本設置した。このときのローラ34の
長さはプレート４の幅よりも長い。このローラ34に動力
は付いておらず、プレート４の前後運動にしたがって回
転する。

【００１９】プレート４の往復動範囲でスロープ32とロ
ーラ34との下方は、上向きに開口したダストボックス35
となっており、その底部はロータリー弁36で内容物であ
る灰６を抜き出すことができるようになっている。ダス
トボックス35の上部は、プレート４を引ききった位置の
プレート４の後端ｂにかけてカバー25で覆われている。
また、カバー25の内側には、プレート４の上面に接する
ようにゴム板などのしごき板37が取付けられている。こ
のしごき板37の取付け位置は、プレート４を引ききった
後端ｂ位置のプレート４の先端ｃよりも後側で、かつ押
しきったプレート４の前端ｂ´位置の後端より前側とす
る。

【００２０】つぎに本実施の形態の作用を説明する。プ
レート４の先端の先端面31を下端ｃが上端より長い斜面
とすることにより、前端ｂ´へ押し出し時に斜面に乗っ
た灰６の重量によってプレート４が下方へ押し付けら
れ、灰６が比較的噛み込みにくくなる。また支持台23を
後端ａで途切れさせて灰落とし口33を設けることによ
り、プレート４を前端ｂ´へ押し込んだ際にプレート４
の下に噛み込んだ灰６は、プレート４を後端ｂへ引くの
に従って、支持台23の後端ａにつながる灰落とし口33か
らダスクボックス35へ落下する。このときプレート４の
先端ｃは支持台23の後端ａよりも後退しないため、灰６
が過剰にダスクボックス35へ落下することはない。つぎ
にプレート４を押し込む際にはプレート４の下面と支持
台23との隙間には灰６がなくなっているため、油圧シリ
ンダ５をスムーズに作動することができる。このよう
に、プレート４を後端ｂへ引き込むごとにプレート４の
下面に噛み込んだ灰６をダスクボックス35へ落して除去
するため、噛み込んだ灰６が蓄積することがなくなり、
灰供給装置を連続的に運転することが可能となる。よっ
て、灰溶融炉１への灰供給が安定し、ひいては灰溶融炉
１も連続的に運転することができる。

【００２１】またプレート４上面に乗った灰６は、プレ
ート４を引き込む際にしごき板37でしごかれて、その大
部分は供給ホッパ３の開口部24に残る。しごききれなか
った灰６は、プレート４の往復運動に伴って動き、プレ
ート４の幅よりもローラ34の方が長いため、ローラ34の
隙間からダスクボックス35へと落下し、プレート４上に
蓄積することはない。ローラ34上に乗った灰６も、ロー
ラ34がプレート４の往復運動に従って回転ことにより、
ダスクボックス35へと落下する。ダスクボックス35に溜
った灰は、底部のロータリー弁36によって排出され、再
び供給ホッパ３に戻される。

【００２２】本発明の他の実施の形態を図２を参照しな
がら説明する。ダストボックス35に、灰６の飛散を防止
するように往復動するプレート４を覆うカバー25が設け
られ、かつカバー25の内面にプレート４の上面と接する
しごき板37が設けられる構成である。すなわち、プレー
ト４の先端面31の形状を下端が上端よりも長い斜面と
し、支持台23をプレート４を後端へ引き出した場合のプ
レート４の先端の位置で途切れさせ、この支持台23の後
端ａより灰６の安息角よりも大きな角度で傾斜したスロ
ープ32を設けて灰落とし口33とし、その下にダストボッ
クス35を設けた。また供給ホッパ３の開口部24のカバー
25にゴム板などのしごき板37を取り付けた。この取り付
け位置は、プレート４を引ききった場合のプレート４の
先端ｃよりも後側でかつプレート４を押しきった場合の
プレート４の後端ｂ´よりも前側とする。そしてダスク
ボックス35の上部はカバー25で覆われているため、灰６
が装置外部へ飛散することはなく、安全に作業すること
ができる。なお図示のように、支持台23は、後端ｂの位
置のプレート４の下面にローラの代わりに設けられても
よい。この図２に示す他の実施の形態を図１に示す実施
の形態と比較すると、プレートによって引き出される灰
の量は多めとなるが、プレート下の噛み込み灰の蓄積防
止は可能であり、既設の灰供給装置に対しても僅かな改
造で適用することができる。

【００２３】本発明の他の実施の形態として灰供給装置
は、前記いずれか一つの粉体供給装置よりなる構成であ
り、灰溶融炉は、この灰供給装置を備えた構成である。

【００２４】本発明によれば、プレートの先端面の下端
を上端よりも長い斜面とすることにより、プレートの下
面に灰が噛み込みにくくなる。また支持台の後端側に灰
落し口を設けることにより、プレートの前端への押し込
み時にプレートの下面に噛み込んだ灰を、プレートの後
端へ引き込み時に除去することができる。またプレート
に同伴されて供給ホッパ下から出てくる灰を減らすこと
ができる。これらの結果、プレート下に灰が噛み込みに
くく、また噛み込んだ灰はダストボックスへ落として除
去することにより、噛み込み灰が蓄積することがなくな
るため、灰供給装置を連続的に稼働することができる。
したがつて灰溶融炉への灰供給が安定し、灰溶融炉も連
続的に運転することができる。さらにプレートに同伴さ
れて供給ホッパから引き出された灰を、カバー付のダス
トボックス内に落下させて回収することにより、灰が装
置外部へ飛散することがなく、安全に作業することがで
きる。 また本発明は、灰の粒状物を添加して灰溶融炉
に供給する場合もそのまま適用することができる。灰の
みの場合に比べて、粒状物を噛み込むとプレートが浮き
やすくなる分、本発明によりこの噛み込みにる事故を効
果的に防止することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、プレートの先端側に灰
落し口を経て支持台を設けたため、プレートの下面に粉
体の噛み込みが抑制され、また噛み込んだ粉体はダスト
ボックスに除去されるため、噛み込み粉体の蓄積が防止
されて装置を連続的に運転することができる。したがつ
て灰供給が安定して連続的に運転可能な灰溶融炉を提供
できる。さらに灰をカバー付のダストボックス内に回収
することにより、灰が装置外部へ飛散することがなく、
作業の安全性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。

【図２】本発明の他の実施の形態を示す構成図である。

【図３】従来のシステムを示す系統図である。

【図４】従来の技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 灰溶融炉 ２ 灰供給口 ３ 供給ホッパ ４ プッシャプレート ５ 油圧シリンダ ６ 灰 ７ 灰移動層 ８ 炉内バーナ ９ 溶融スラグ 11 出滓口 23，43 支持台 24 開口部 25，45 カバー 31 先端面 32 灰落とし口 35 ダストボックス 36 ロータリー弁 37 しごき板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 修平 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社横浜エンジニア リングセンタ内 Ｆターム(参考） 3K061 NB03 NB08 NB23 3K065 AB03 AC03 BA06 EA06 EA15 EA28

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体の供給ホッパの下部に移動可能なプ
   レートと該プレートの支持台とを挿入し、該プレートを
   後端より前端へ往復動させて前記粉体を押し出す粉体供
   給装置において、前記支持台は、前記後端及び前記前端
   に位置する前記プレートの先端同志の間に設けられると
   ともに、前記後端位置の前記プレートの下方に前記粉体
   のダストボックスが設けられることを特徴とする粉体供
   給装置。
2. 【請求項２】 プレートの先端面の形状は、下端が上端
   より長い斜面に形成され、かつ前記下端と支持台の後端
   との間に前記粉体落とし口が形成されることを特徴とす
   る請求項１記載の粉体供給装置。
3. 【請求項３】 ダストボックスに、プレートの往復動方
   向と交叉しかつ該プレートの下面に接する複数の支持棒
   が内蔵され、それぞれの支持棒は、所定の間隔で配設さ
   れることを特徴とする請求項１又は２記載の粉体供給装
   置。
4. 【請求項４】 それぞれの支持棒は、プレートの往復動
   に応じて回転するものであることを特徴とする請求項３
   記載の粉体供給装置。
5. 【請求項５】 ダストボックスの上部は、往復動するプ
   レートを粉体の飛散を防止するようにカバーで覆い、か
   つ該カバーの内面に前記プレートの上面と接するしごき
   板が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か１項記載の粉体供給装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項記載の粉体
   供給装置よりなることを特徴とする灰供給装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の灰供給装置を備えたこと
   を特徴とする灰溶融炉。