JP2006061777A - 溶融対象物破砕処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉塵が外部に流出するのを確実に防止することにある。
【解決手段】溶融処理前の焼却残渣（溶融対象物）を破砕する竪型破砕機２を備えたものであり、竪型破砕機２は、軸線方向を上下に向けて回転する主軸２１と、主軸２１から周囲に突出するハンマ２２と、主軸２１と共に回転するハンマ２２の周囲を囲むケーシング２３と、ケーシング２３内をハンマ２２の下方に移動した破砕処理後の溶融対象物をケーシング２３外に搬出するシュート２４と、シュート２４内とケーシング２３内におけるハンマ２２の上方部位とを連通する帰還ダクト（帰還流路）２５とを備えた構成になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融処理の前段で溶融対象物を破砕すべく構成された溶融対象物破砕処理装置に関する。

都市ごみ等の一般廃棄物や産業廃棄物は、これまで埋立処理されていたものでも、埋立地の枯渇や環境破壊等の問題から、次第に焼却処理されるようになってきている。しかし、焼却処理を行っても、例えばストーカ炉や流動床炉等の焼却炉の炉底から排出される主灰（焼却灰）や、当該焼却炉の排ガス等からフィルタ等で捕集される飛灰（これらの主灰および飛灰を焼却残渣（溶融対象物）と定義する）に、重金属類やダイオキシン類等の含有率が高いため、これらをそのまま埋立処理するには問題がある。

このため、近年、焼却残渣を灰溶融炉に投入し、高温雰囲気下において溶融処理することにより、ダイオキシン類等の有害物質の無害化を図るとともに、焼却残渣の減容化を図ることが行われている。

また、焼却炉等から供給される焼却残渣は、種々の物質が混在しており、その中にはあまりにも大きな塊状であるためにそのまま灰溶融炉に投入するのに不適なものがある。このため、灰溶融炉の前段に、溶融対象物破砕処理装置を設置することになる。

従来の溶融対象物破砕処理装置としては、ケーシング内に上下に配した主軸でハンマを回転駆動することにより焼却残渣を破砕する竪型破砕機と、この竪型破砕機に設けられたシュートから搬出される破砕処理後の焼却残渣を下流側（灰溶融炉側）に搬送するコンベヤとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。コンベヤは、ケースで囲われた搬送部を有する構造になっている。

ところが、上記溶融対象物破砕処理装置においては、主軸及びハンマが回転することにより、遠心方向に空気の流れが生じるため、この空気の流れに乗って破砕処理後の焼却残渣に含まれる粉塵が竪型破砕機のシュートから流出されることになる。この場合、シュート内やコンベアのケース内が上記遠心方向の空気の流れによって大気圧より高い正圧となるので、これらのシュートやコンベヤのケースに生じた隙間から粉塵が空気と共に流出しやすいという問題があった。
特開２００１−３２４１２３号公報

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、粉塵が外部に流出するのを確実に防止することのできる溶融対象物破砕処理装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の溶融対象物破砕処理装置は、溶融処理前の溶融対象物を破砕する竪型破砕機を備えた溶融対象物破砕処理装置であって、上記竪型破砕機は、軸線方向を上下に向けて回転する主軸と、この主軸に設けられたハンマと、上記主軸と共に回転するハンマの周囲を囲むケーシングと、このケーシング内を上記ハンマの下方に移動した破砕処理後の溶融対象物を上記ケーシング外に搬出するシュートと、このシュート内と上記ケーシング内における上記ハンマの上方部位とを連通する帰還流路とを有していることを特徴としている。

請求項２に記載の発明の溶融対象物破砕処理装置は、請求項１に記載の発明において、上記シュートから搬出される破砕処理後の溶融対象物を下流側に搬送するコンベヤを備えてなり、上記コンベヤは、下流側に向けて漸次下方に位置するように傾斜し、軸線回りに回転することにより、上記破砕処理後の溶融対象物を下流側に搬送すると共に、下流側の端部から搬出する筒状搬送部を有しており、上記筒状搬送部の下流側の端部の周囲には、当該下流側の端部を囲むように集塵カバーが設けられ、この集塵カバーには、空気を吸引して集塵する集塵手段が接続されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明の溶融対象物破砕処理装置は、請求項２に記載の発明において、上記筒状搬送部の下流側の端部には、溶融処理可能な大きさの溶融対象物が通過可能な空隙を有するスクリーンが設けられていることを特徴としている。

上記請求項１〜３に記載の溶融対象物破砕処理装置によれば、竪型破砕機における主軸及びハンマの回転により、主軸の遠心方向に空気の流れが生じるため、この空気の流れに乗って溶融処理後の溶融対象物に含まれる粉塵がシュートからケーシング外に流出することになる。この場合、上記遠心方向の空気の流れによってシュート内が大気圧より高い正圧となろうとするのに対して、ケーシング内におけるハンマの上方部位が外気圧より低い負圧になろうとする。

このため、シュートに流出した正圧の空気が帰還流路を通ってケーシング内に積極的に吸引されることになるので、当該シュート内をほぼ大気圧まで低下させることができる。ただし、空気が流動していることから、シュート内の圧力を静圧で示した場合には、大気圧より低い負圧状態になる。また、帰還流路内は、ケーシング内の負圧部位に近いことから、シュート内より更に圧力が低くなる。

従って、破砕処理後の溶融対象物に含まれる粉塵がシュートに生じた隙間から空気と共に外部に流出するのを確実に防止することができる。また、シュートが例えばケースで囲われた搬送部を有するコンベヤに接続されている場合には、当該コンベヤのケースに生じた隙間から粉塵が流出するのも確実に防止することができる。

請求項２に記載の溶融対象物破砕処理装置によれば、シュートから搬出される破砕処理後の溶融対象物を下流側に搬送するコンベヤを備え、このコンベヤは、下流側に向けて漸次下方に位置するように傾斜し、軸線回りに回転することにより、破砕処理後の溶融対象物を下流側に搬送すると共に、下流側の端部から搬出する筒状搬送部を有しているので、溶融対象物に金属片や金属棒等の異物が混在している場合でも、当該異物がコンベヤ内に絡まるのを確実に防止することができる。

しかも、筒状搬送部の下流側の端部の周囲には、当該下流側の端部を囲むように集塵カバーが設けられ、この集塵カバーには、空気を吸引して集塵する集塵手段が接続されているので、コンベヤの筒状搬送部内及びシュート内をより低い負圧状態に維持することができる。従って、シュートやコンベヤからの粉塵の流出をより確実に防止することができる。しかも、溶融対象物がコンベヤから搬出される際に生じる塵埃も集塵カバー及び集塵手段によって確実に捕集することができる。

請求項３に記載の溶融対象物破砕処理装置によれば、筒状搬送部の下流側の端部には、溶融処理可能な大きさの溶融対象物が通過可能な空隙を有するスクリーンが設けられているので、溶融処理が可能な大きさの溶融対象物のみをスクリーンの空隙を介して下流側に搬出することができ、溶融処理が不能な大きさの溶融対象物はスクリーン内を更に下流側に移動し、その下流端から異物として回収することができる。

以下、この発明の一実施の形態としての溶融対象物破砕処理装置について、図面を参照しながら説明する。

この実施の形態で示す溶融対象物破砕処理装置１は、図１及び図２に示すように、図示しない灰溶融炉で溶融処理する前の焼却残渣（溶融対象物）を破砕する竪型破砕機２と、この竪型破砕機２から搬出される破砕処理後の焼却残渣を下流側（灰溶融炉側）に搬送するコンベヤ３とを備えた構成になっている。

竪型破砕機２は、軸線方向を上下に向けて回転する主軸２１と、この主軸２１から周囲に突出し、当該主軸２１の周方向及び軸線方向に複数設けられたハンマ２２と、主軸２１と共に回転する複数のハンマ２２の周囲を囲み、かつ当該ハンマ２２の上下に延在する筒状のケーシング２３と、このケーシング２３内をハンマ２２の下方に移動した焼却残渣をケーシング２３外のコンベヤ３に搬出するシュート２４と、このシュート２４内とケーシング２３内における最上位のハンマ２２の上方部位とを連通する帰還ダクト（帰還流路）２５とを備えた構成になっている。

ケーシング２３内には、各ハンマ２２に対応する部位に、耐摩耗鋼材で構成された図示しないブロックが複数設けられている。各ブロックは、ハンマ２２と共同して焼却残渣を破砕すると共に、主軸２１及びハンマ２２の回転によって生じた遠心方向の空気の流れを下方への流れに変換するようになっている。なお、焼却残渣中の鉄片などの金属は、ハンマ２２やブロックに当たって丸められることにより小さくなる。

また、ケーシング２３の上端部には、焼却炉等から搬送されてきた焼却残渣を当該ケーシング２３内投入する投入口部２３ａが設けられており、当該ケーシング２３の下端部には、破砕処理後の焼却残渣を搬出する搬出口２３ｂが設けられている。

シュート２４は、ケーシング２３の搬出口２３ｂに連結される第１ダクト部２４ａと、コンベヤ３における後述する円筒搬送部３１の上流側の端部に連結される第２ダクト部２４ｂとによって一体的に構成されている。

第１ダクト部２４ａは、断面が四角形の筒状に形成されたものであり、上壁面部２４ｃが水平方向に延在し、下壁面部２４ｄが下流側に向かって漸次下方に位置するように傾斜した構造になっている。

第２ダクト部２４ｂは、円筒状に形成されたものであり、周壁部が下壁面部２４ｄの最下部位に連結された状態で、一端から他端に向けて漸次下方に位置するように傾斜されている。また、第２ダクト部２４ｂにおける一端は閉塞され、他端はコンベヤ３との接続を図るべく開口されている。

帰還ダクト２５は、断面四角形の筒状に形成されたものであり、その一端が第１ダクト部２４ａの上壁面部２４ｃに形成された開口部を介してシュート２４内に連通し、他端がケーシング２３に形成された開口部を介して当該ケーシング２３内における最上位のハンマ２２の上方部位に連通している。

コンベヤ３は、下流側に向けて漸次下方に位置するように傾斜し、軸線回りに回転することにより、破砕処理後の焼却残渣を下流側に搬送すると共に、下流側の端部から搬出する円筒搬送部（筒状搬送部）３１を有している。

円筒搬送部３１は、その上流側の端部が第２ダクト部２４ｂにおける他端側の開口部に回転自在に接続されている。また、円筒搬送部３１の下流側の端部には、溶融処理可能な大きさの焼却残渣の通過を可能とする複数の空隙を有するスクリーン３２が一体的に設けられている。

スクリーン３２は、複数のスクリーンバー３２ａを周方向に一定の間隔をおいて平行に配置することにより、円筒搬送部３１と同径の円筒状に形成されたものであり、隣り合う各スクリーンバー３２ａの間のスリット状の長孔が上述した空隙になっている。また、第２ダクト部２４ｂ、円筒搬送部３１及びスクリーン３２は、水平方向に対して５〜２０度の角度で一直線状に延在すべく構成されている。

スクリーン３２の空隙を通過した焼却残渣は、溶融処理が可能な焼却残渣として、図示しない灰溶融炉への搬送ラインに送られることになる。また、円筒状のスクリーン３２内を通過して、当該スクリーン３２の下流端から排出された焼却残渣は、異物として回収されることになる。

また、円筒搬送部３１の下流側の端部（この端部としてスクリーン３２を含む）の周囲には、当該下流側の端部を囲むように集塵カバー３３が設けられている。但し、集塵カバー３３の下方は、焼却残渣及び異物の移動を可能とすべく開放された状態になっている。この集塵カバー３３には、サイクロン４１、バグフィルタ４２及び吸引ブロワ４３が順次接続されている。

これらのサイクロン４１、バグフィルタ４２及び吸引ブロワ４３は、集塵カバー３３内の空気を当該集塵カバー３３の上壁部から吸引することによって、円筒搬送部３１の下流側の端部の周囲を負圧に保ち、粉塵が周囲に飛散するのを防止する集塵手段を構成している。そして、サイクロン４１をバグフィルタ４２の上流側に配置することにより、当該バグフィルタ４２の負荷の低減を図っている。なお、サイクロン４１やバグフィルタ４２で集塵した粉塵は、図示しない灰溶融炉への搬送ラインに送られることになる。

上記のように構成された溶融対象物破砕処理装置１においては、竪型破砕機２における主軸２１及びハンマ２２が高速（３００〜５００ｒｐｍ）で回転することにより、主軸２１の遠心方向に空気の流れが生じるため、この空気の流れに乗って溶融処理後の焼却残渣に含まれる粉塵がシュート２４からケーシング２３外に流出することになる。この場合、遠心方向の空気の流れによってシュート２４内が大気圧より高い正圧になろうとするのに対して、ケーシング２３内におけるハンマ２２の上方部位が外気圧より低い負圧になろうとする。

このため、シュート２４に流出した正圧の空気が帰還ダクト２５を通ってケーシング２３内に積極的に吸引されることになるので、シュート２４内をほぼ大気圧まで低下させることができる。ただし、空気が流動していることから、シュート２４内の圧力を静圧で示した場合には、大気圧より低い負圧状態になる。このため、コンベヤ３の円筒搬送部３１内も負圧状態になる。また、帰還ダクト２５内は、ケーシング２３内の負圧部位に近いことから、シュート２４内より更に圧力が低くなる。

従って、シュート２４、帰還ダクト２５及びコンベヤ３の円筒搬送部３１内の空気がこれらのシュート２４、帰還ダクト２５及び円筒搬送部３１に生じた隙間から外部に流出するのを防止することができるので、当該空気の流れに乗って移動する粉塵が外部に流出するのを確実に防止することができる。

しかも、円筒搬送部３１の下流側の端部の周囲には、当該下流側の端部及びスクリーン３２を囲むように集塵カバー３３が設けられ、この集塵カバー３３には、空気を吸引して集塵するサイクロン４１等が接続されているので、コンベヤ３の円筒搬送部３１内及びシュート２４内等をより低い負圧状態に維持することができる。従って、シュート２４やコンベヤ３等からの粉塵の流出をより確実に防止することができる。しかも、焼却残渣が円筒搬送部３１のスクリーン３２から搬出される際に生じる粉塵も集塵カバー３３及びサイクロン４１等によって確実に捕集することができる。

また、コンベヤ３は円筒搬送部３１によって焼却残渣を下流側に搬送するように構成されているので、焼却残渣に金属片や金属棒等の異物が混在している場合でも、当該異物がコンベヤ３内に絡んで詰まるのを確実に防止することができる。

更に、円筒搬送部３１の下流側の端部には、溶融処理可能な大きさの焼却残渣が通過可能な空隙を有するスクリーン３２が設けられているので、溶融処理が可能な大きさの焼却残渣のみをスクリーン３２を介して下流側に搬出することができ、溶融処理が不能な大きさの焼却残渣はスクリーン３２の下流端から異物として回収することができる。従って、焼却残渣を搬送する過程で、当該焼却残渣を、溶融可能なものと、異物とに確実に分離することができる。

なお、上記実施の形態においては、帰還ダクト２５を、形状が固定された管材によって構成した例を示したが、この帰還ダクト２５は、例えば変形自在な蛇腹等の管材によって構成してもよい。

また、スクリーン３２を円筒搬送部３１に一体的に設けた例を示したが、このスクリーン３２は、円筒搬送部３１に着脱自在に設けたものであってもよい。
更に、スクリーン３２をスクリーンバー３２ａで構成することによって、空隙を長孔状に形成した例を示したが、このスクリーン３２は、金網やパンチングプレートで構成することによって、空隙を四角形状や円形状等の孔によって形成してもよい。但し、空隙の詰まりを防止する上で、当該空隙を長孔状に形成することが好ましい。

この発明の一実施の形態として示した溶融対象物破砕処理装置の要部概念図である。 同溶融対象物破砕処理装置の全体を示す概念図である。

符号の説明

１ 溶融対象物破砕処理装置
２ 竪型破砕機
３ コンベヤ
２１ 主軸
２２ ハンマ
２３ ケーシング
２４ シュート
２５ 帰還ダクト（帰還流路）
３１ 円筒搬送部（筒状搬送部）
３２ スクリーン
３３ 集塵カバー
４１ サイクロン（集塵手段）
４２ バグフィルタ（集塵手段）
４３ 吸引ブロワ（集塵手段）

Claims (3)

1. 溶融処理前の溶融対象物を破砕する竪型破砕機を備えた溶融対象物破砕処理装置であって、
   上記竪型破砕機は、軸線方向を上下に向けて回転する主軸と、この主軸に設けられたハンマと、上記主軸と共に回転するハンマの周囲を囲むケーシングと、このケーシング内を上記ハンマの下方に移動した破砕処理後の溶融対象物を上記ケーシング外に搬出するシュートと、このシュート内と上記ケーシング内における上記ハンマの上方部位とを連通する帰還流路とを有していることを特徴とする溶融対象物破砕処理装置。
2. 上記シュートから搬出される破砕処理後の溶融対象物を下流側に搬送するコンベヤを備えてなり、
   上記コンベヤは、下流側に向けて漸次下方に位置するように傾斜し、軸線回りに回転することにより、上記破砕処理後の溶融対象物を下流側に搬送すると共に、下流側の端部から搬出する筒状搬送部を有しており、
   上記筒状搬送部の下流側の端部の周囲には、当該下流側の端部を囲むように集塵カバーが設けられ、
   この集塵カバーには、空気を吸引して集塵する集塵手段が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の溶融対象物破砕処理装置。
3. 上記筒状搬送部の下流側の端部には、溶融処理可能な大きさの溶融対象物が通過可能な空隙を有するスクリーンが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の溶融対象物破砕処理装置。

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