JP2006275443A - Waste material supplying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却処理用の炉へ供給する廃棄物供給装置に関する。 The present invention relates to a waste supply apparatus that supplies waste such as municipal waste to a furnace for incineration.
都市ごみ等の廃棄物を焼却炉やガス化炉を用いて焼却する設備では、その焼却処理用の炉のタイプによらず、炉の運転条件を一定にして安定した操業を行うために、廃棄物を炉へ定量供給することが望ましい。このため、廃棄物を炉へ供給する供給装置には、ライン中に破砕機を設けて、廃棄物を小さく破砕してから炉へ供給するようにしたものが多い(例えば、特許文献1参照。)。 In facilities that incinerate municipal waste and other waste using an incinerator or gasification furnace, regardless of the type of furnace used for incineration, it is disposed of in order to ensure stable operation with a constant furnace operating condition. It is desirable to quantitatively supply the goods to the furnace. For this reason, many supply devices that supply waste to the furnace are provided with a crusher in the line so that the waste is crushed into small pieces and then supplied to the furnace (for example, see Patent Document 1). ).
ところが、上記のような廃棄物供給装置では、一般に、廃棄物を破砕機へクレーンで直接投入したり、プッシャで押し込んだりしており、このような方法でビニール製のごみ袋に入った都市ごみ等の廃棄物を破砕機へ短時間に大量投入すると、廃棄物がごみ袋に入ったまま破砕機内で詰まってしまう場合がある。廃棄物が破砕機内で詰まった場合には、破砕機が瞬間的に過剰な負荷を受けて停止してしまうため、炉への廃棄物の供給が中断されて炉の運転条件が大きく変動し、焼却設備全体の操業が不安定になる。また、破砕機が損傷して修理や交換が必要となることもある。 However, in the waste supply device as described above, generally, waste is thrown directly into the crusher with a crane or pushed with a pusher, and municipal waste that is put in a plastic garbage bag in this way. When a large amount of waste such as waste is introduced into the crusher in a short time, the waste may be clogged in the crusher while remaining in the garbage bag. When the waste is clogged in the crusher, the crusher is momentarily stopped due to excessive load, so the supply of waste to the furnace is interrupted and the operating conditions of the furnace fluctuate greatly. Operation of the entire incinerator becomes unstable. In addition, the crusher may be damaged and need repair or replacement.
一方、廃棄物を破砕せずにスクリューフィーダで直接炉へ供給するタイプの廃棄物供給装置については、スクリューフィーダでの廃棄物の詰まりを防止するために、その上流側にごみ袋を発熱体の熱で細かく破る発熱破袋装置を設ける方法が提案されている(特許文献2参照。)。しかしながら、この方法では、発熱破袋装置に、発熱体の温度制御装置、廃棄物発火時に自動的に作動する消火装置、発火した廃棄物の煙を排出するための装置等、多くの付帯装置を併設する必要があるので、供給装置全体の構成が複雑になって点検やメンテナンスが面倒になる。また、万一、消火装置が正常に作動しない場合には、火災発生のおそれもある。
本発明の課題は、簡単な構成で、袋入りの廃棄物が大量に投入されても焼却処理用の炉へ安定して廃棄物を供給できる廃棄物供給装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a waste supply device that can supply waste stably to an incineration furnace even if a large amount of bag-filled waste is thrown in with a simple configuration.
上記の課題を解決するために、本発明は、廃棄物を焼却処理用の炉へ供給する廃棄物供給装置において、前記廃棄物を破砕する破砕機の上流側に、前記廃棄物を入れた袋を外力によって破る破袋機を設けた構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a waste supply apparatus for supplying waste to a furnace for incineration, and a bag containing the waste on the upstream side of a crusher for crushing the waste. Adopted a configuration equipped with a bag-breaking machine that breaks by external force.
すなわち、廃棄物供給装置の上流側に袋を外力によって破る単純な方式の破袋機を、下流側に廃棄物を破砕する破砕機を設けることにより、廃棄物を破砕機へ送る前にその袋を破るようにして、破砕機における廃棄物の詰まりを防止するとともに、供給装置全体の構成を、廃棄物の袋を破るのに熱を使わないシンプルなものとしたのである。 That is, a bag breaker of a simple system that breaks the bag by external force on the upstream side of the waste supply device, and a crusher that crushes the waste on the downstream side, so that the bag before sending waste to the crusher In order to prevent clogging of waste in the crusher, the entire supply device has a simple structure that does not use heat to break the waste bag.
上記の構成において、前記破袋機と破砕機との間に、破袋機で破袋された廃棄物を破砕機へ定量供給する供給機を設ければ、破砕機の負荷変動をさらに低減することができる。 In the above-described configuration, if a supply device is provided between the bag breaker and the crusher for quantitatively supplying the waste broken by the bag breaker to the crusher, the load fluctuation of the crusher is further reduced. be able to.
一方、焼却処理用の炉の規模が大きく、廃棄物をあまり小さく破砕する必要がない場合には、前記廃棄物を入れた袋を外力によって破る破袋機を設け、この破袋機で破袋された廃棄物を破砕することなく前記炉へ定量供給するようにするとよい。 On the other hand, if the furnace for incineration is large and waste does not need to be crushed so small, a bag breaker that breaks the bag containing the waste with external force is provided. It is preferable that a fixed amount of the waste is supplied to the furnace without crushing.
また、前記炉の投入口に接続された廃棄物通路に、廃棄物を炉の投入口へ向けて定量的に送るスクリュー式給塵機を設け、そのマテリアルシール機能により炉への空気の漏れ込みを抑えるようにすれば、炉の運転条件の変動をより少なくすることができる。 In addition, a screw-type dust feeder that quantitatively sends waste toward the furnace inlet is provided in the waste passage connected to the furnace inlet, and air leaks into the furnace due to its material seal function. If this is suppressed, fluctuations in the operating conditions of the furnace can be further reduced.
前記スクリュー式給塵機の投入部における廃棄物の滞留量を検知し、検知された廃棄物滞留量に基づいて前記給塵機投入部よりも上流の運転を制御して、前記給塵機投入部の廃棄物滞留量を所定の範囲に収めるようにすれば、マテリアルシール機能が安定し、より確実に炉への空気の漏れ込みを抑えることができる。 The amount of waste accumulated in the input part of the screw type dust dispenser is detected, the operation upstream of the dust dispenser input part is controlled based on the detected amount of accumulated waste, and the dust dispenser is charged. If the amount of waste retained in the part is kept within a predetermined range, the material seal function is stabilized, and the leakage of air into the furnace can be suppressed more reliably.
ここで、前記スクリュー式給塵機の下流側に、給塵機から塊状となって排出される廃棄物を解砕する解砕機を設けることにより、大きな塊の廃棄物が炉内へ落下しないようにして、炉内圧の変動を小さくすることが望ましい。 Here, by providing a disintegrator that disintegrates the waste discharged in a lump form from the dust supply device on the downstream side of the screw type dust supply device, large lump waste does not fall into the furnace. Thus, it is desirable to reduce the fluctuation of the furnace pressure.
また、前記炉の投入口に接続された廃棄物通路に、廃棄物を炉の投入口へ向けて定量的に送る回転ドラム式供給機を設け、この回転ドラム式供給機のドラム外周に摺接して廃棄物通路を遮断するシール板を設けて、炉への空気の漏れ込みを抑えることもできる。 In addition, a rotary drum type feeder that quantitatively feeds waste toward the furnace inlet is provided in the waste passage connected to the furnace inlet, and is in sliding contact with the outer periphery of the drum of the rotary drum feeder. Thus, a sealing plate for blocking the waste passage can be provided to suppress air leakage into the furnace.
前記廃棄物通路のうちの前記炉の投入口に連続する部分は、水平面に対して55〜60度の角度で傾斜したシュートとすることが好ましい。すなわち、本発明者等が実機で実験した結果によれば、シュートの傾斜角度を55度以上にすることにより、廃棄物がシュート内壁に付着したり堆積したりしにくくなり、シュートの閉塞を確実に防止することができる。また、60度以下とすることにより、シュートに連続する炉投入口の炉側の開口面積が大きくなりすぎないようにして、炉のシール性や断熱性の低下を防止できる。 A portion of the waste passage that is continuous with the furnace inlet is preferably a chute that is inclined at an angle of 55 to 60 degrees with respect to a horizontal plane. That is, according to the results of experiments conducted by the present inventors on the actual machine, by setting the inclination angle of the chute to 55 degrees or more, it becomes difficult for the waste to adhere to or accumulate on the inner wall of the chute, and the chute is reliably blocked. Can be prevented. Moreover, by setting it as 60 degrees or less, the opening area on the furnace side of the furnace charging port continuous with the chute does not become too large, and deterioration of the sealing performance and heat insulation of the furnace can be prevented.
さらに、前記破袋機の下流側に、破袋機で破袋された廃棄物の脱水を行う脱水機を設ければ、破袋された廃棄物に水分が多く含まれていても、炉には常に水分の少ない廃棄物を供給でき、炉の燃焼状態を良好に保つことができる。また、炉に水分の多い廃棄物が供給されたときに必要となる助燃料を削減することもできる。 Furthermore, if a dehydrator is provided on the downstream side of the bag breaker for dewatering the waste broken by the bag breaker, even if the waste waste contains a lot of water, Can always supply waste with less moisture and keep the furnace in good combustion. In addition, the auxiliary fuel required when waste containing a lot of moisture is supplied to the furnace can be reduced.
本発明は、前記炉が流動床式焼却炉または流動床式ガス化炉である場合に、特に有効に適用できる。 The present invention can be applied particularly effectively when the furnace is a fluidized bed incinerator or a fluidized bed gasification furnace.
本発明の廃棄物供給装置は、上述したように、破砕機の上流側に廃棄物を入れた袋を外力によって破る破袋機を設けたものであるから、都市ごみ等の袋入りの廃棄物が大量に投入されても、破砕機での廃棄物の詰まりがなく、焼却処理用の炉へ安定して廃棄物を供給でき、ひいては焼却設備全体の操業の安定化を図ることができる。また、破砕機のトラブルを減らすことにより、その部品や破砕機全体の寿命を延長することもできる。さらに、前述の発熱破袋装置のように熱を使わないので、供給装置全体の構成が簡単で点検やメンテナンスの手間が少なく、火災のおそれもない。 As described above, the waste supply apparatus of the present invention is provided with a bag breaker that breaks a bag containing waste on the upstream side of the crusher by an external force. Even if a large amount of waste is introduced, waste is not clogged in the crusher, the waste can be stably supplied to the furnace for incineration, and the operation of the entire incinerator can be stabilized. Further, by reducing the troubles of the crusher, the life of the parts and the whole crusher can be extended. Further, since heat is not used unlike the above-described exothermic bag breaker, the entire structure of the supply device is simple, less labor is required for inspection and maintenance, and there is no risk of fire.
また、廃棄物をあまり小さく破砕する必要がない場合には、前記廃棄物を入れた袋を外力によって破る破袋機を設け、この破袋機で破袋された廃棄物を破砕することなく前記炉へ定量供給するようにしたので、供給装置全体の構成がさらに簡単になる。 In addition, when it is not necessary to crush the waste so small, a bag breaking machine that breaks the bag containing the waste by external force is provided, and the waste broken by the bag breaking machine is crushed without crushing the waste. Since the fixed amount is supplied to the furnace, the configuration of the entire supply device is further simplified.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1および図2は第1の実施形態を示す。この廃棄物供給装置は、主としてビニール製のごみ袋に入った状態で集められた都市ごみ等の廃棄物を、流動床式の焼却炉またはガス化炉を用いて焼却処理する廃棄物焼却設備の前段工程に設けられるもので、図1に示すように、廃棄物が投入されるホッパ1と、ホッパ1から落下してきた廃棄物の袋を破る破袋機2と、破袋機2から送られてきた廃棄物を破砕する2軸式の破砕機3とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. This waste supply device is a waste incinerator that mainly incinerates municipal waste and other waste collected in a plastic garbage bag using a fluidized bed incinerator or gasifier. As shown in FIG. 1, a
そして、炉Aの投入口Bに接続された廃棄物通路4には、破砕機3で破砕された廃棄物を投入口Bに向けて定量的に送り出す2軸スクリュー式給塵機5と、給塵機5から塊状となって排出される廃棄物を解砕する解砕機6と、解砕された廃棄物を投入口Bへ定量的に送る回転ドラム式供給機7とが設けられている。また、破袋機2と破砕機3との間および破砕機3と給塵機5との間には、それぞれ廃棄物を破砕機3および給塵機5へ定量供給する供給機としてのコンベヤ8a、8bが設けられている。
A
前記破袋機2は、図2(a)〜(c)に示すように、上部に投入口9aを有するケーシング9の内部に、回転方向が互いに逆の2本で1対となるスクリュー10を水平方向に2対並行配置した4軸スクリュー式のものである。各スクリュー10は、その一端部がケーシング9外に突出して回転自在に支持され、減速機11を介してモータ12に連結されている。また、各スクリュー10の他端部は、ケーシング9の側壁に形成された排出口9bに挿し込まれ、その外周に放射状に張り出す3枚の回転刃13が取り付けられている。一方、ケーシング9の各排出口9bにはその内周から回転刃13の軌道と近接するように張り出す固定刃14が取り付けられ、スクリュー10の羽根10aで排出口9bに送られてきた廃棄物の袋を回転刃13と固定刃14とで破るようになっている。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the bag-breaking
前記廃棄物通路4は、その一部が給塵機5の投入部となるシュート4aを形成しており、このシュート4aに破砕機3からコンベヤ8bで送られてきた廃棄物が滞留する。そして、シュート4a内の廃棄物の最上層の位置をレベルセンサ15で計測して廃棄物の滞留量を検知し、検知された廃棄物滞留量に基づいて、コントローラ16でシュート4aよりも上流側の破袋機2および各コンベヤ8a、8bの運転を制御して、シュート4a内の廃棄物滞留量を所定の範囲に収めるようになっている。これにより、給塵機5が安定したマテリアルシール機能を有するようになり、炉Aへの空気の漏れ込みを抑えることができる。
A part of the
また、廃棄物通路4の回転ドラム式供給機7が設置された箇所には、供給機7のドラム7aの外周に摺接して廃棄物通路4を遮断するシール板17が設けられ、これによっても炉Aへの空気の漏れ込みを抑えるようになっている。そして、供給機7設置箇所から炉Aの投入口Bまでの部分は、水平面に対して55〜60度の角度で傾斜したシュート4bとなっている。
In addition, a
次に、この供給装置における廃棄物処理の流れについて説明する。まず、図示は省略するが、ごみ収集車等で集められた袋入りの都市ごみ等の廃棄物は、一旦ピットに貯められた後、クレーンで直接ホッパ1に投入される。そして、ホッパ1から破袋機2のケーシング9に落下した廃棄物は、スクリュー10で排出口9b側へ送られ、回転刃13と固定刃14とで袋を破られて排出口9bから排出される。
Next, the flow of waste treatment in this supply device will be described. First, although illustration is omitted, waste such as bagged municipal waste collected by a garbage truck or the like is once stored in a pit and then directly put into the
破袋機2から排出された廃棄物は、コンベヤ8aで搬送されて破砕機3に投入され、小さく破砕される。そして、破砕機3下流側のコンベヤ8bで給塵機5の投入部であるシュート4aに投入され、ここで一旦滞留した後、給塵機5で炉投入口Bに向けて送り出される。給塵機5内で圧縮され、塊状となって排出された廃棄物は、解砕機6により再び細かく砕かれた後、回転ドラム式供給機7で炉投入口Bに供給される。
The waste discharged from the
この廃棄物供給装置は、上記の構成であり、袋入りの廃棄物が大量にホッパ1に投入されても、廃棄物の袋を破袋機2で破ってから廃棄物を定量的に破砕機3へ送るので、破砕機3では廃棄物が詰まるおそれがなく負荷変動も小さい。また、破袋機2として4軸スクリュー式の単純な構造のものを使用しており、袋を破るのに熱を使わないため、装置全体の構成が簡単で点検やメンテナンスの手間が少ないし、火災のおそれもない。
This waste supply apparatus has the above-described configuration, and even if a large amount of waste in a bag is put into the
さらに、スクリュー式給塵機5でマテリアルシールを行うとともに、回転ドラム式供給機7とシール板17とで廃棄物通路4を遮断することにより、炉Aへの空気の漏れ込みを抑えるようにしたので、炉の運転条件の変動をより少なくすることができる。また、スクリュー式給塵機5の下流側には解砕機6を設けたので、大きな塊の廃棄物が炉A内へ落下して炉内圧が変動することもない。
Furthermore, material sealing is performed with the
そのうえ、炉Aの投入口Bに連続するシュート4bの傾斜角度を55〜60度に設定したので、炉投入口Bの炉A側の開口面積がある程度の大きさに抑えられ、炉Aのシール性や断熱性の確保が容易になっている。しかも、シュート4b内壁に廃棄物が付着しにくく、ガス化炉の場合に炉Aから逆流した未燃物やタールが付着しても、付着物が炉投入口Bへ落下する廃棄物に洗い流されるため、シュート4bの閉塞によるトラブルが発生するおそれもない。 In addition, since the inclination angle of the chute 4b continuous to the charging port B of the furnace A is set to 55 to 60 degrees, the opening area of the furnace charging port B on the side of the furnace A is suppressed to a certain size, and the seal of the furnace A Ensuring heat resistance and heat insulation. Moreover, even if unburned matter or tar that has flowed back from the furnace A adheres to the inner wall of the chute 4b in the case of the gasification furnace, the attached matter is washed away by the waste falling to the furnace inlet B. Therefore, there is no possibility of trouble due to the blocking of the chute 4b.
図3は第2の実施形態を示す。この実施形態は、炉Aの規模が大きく、廃棄物をあまり小さく破砕する必要がない場合に実施されるもので、第1の実施形態をベースとして、その破砕機3および破砕機3へ廃棄物を供給するコンベヤ8aを省略し、破袋機2で破袋された廃棄物を破砕することなく炉Aへ定量供給するようにしている。これにより、装置全体が第1の実施形態よりも簡素化されている。
FIG. 3 shows a second embodiment. This embodiment is implemented when the scale of the furnace A is large and it is not necessary to crush the waste so small. Based on the first embodiment, the waste is transferred to the crusher 3 and the crusher 3. Is omitted, and the waste broken by the
図4は第3の実施形態を示す。この実施形態は、第1の実施形態をベースとして、第2の実施形態と同じく破砕機3を省略し、その代わりに破袋機2で破袋された廃棄物の脱水を行う脱水機18を設けたものである。これにより、破袋された廃棄物に水分が多く含まれていても、炉Aには常に水分の少ない廃棄物を供給することができ、流動床の媒体温度の低下も防止できるので、炉Aの燃焼状態を良好に保つことができる。また、炉Aに水分の多い廃棄物が供給されたときに必要となる助燃料を削減することもできる。
FIG. 4 shows a third embodiment. This embodiment is based on the first embodiment, omits the crusher 3 as in the second embodiment, and instead uses a
なお、上述した各実施形態では、4軸スクリュー式の破袋機を使用したが、破袋機としては、熱を使わずに外力で廃棄物の袋を破る方式のものであれば、どのようなタイプでもよい。 In each of the above-described embodiments, a 4-axis screw type bag breaking machine is used. However, any type of bag breaking machine that breaks waste bags with external force without using heat can be used. Any type.
また、本発明は、流動床式焼却炉または流動床式ガス化炉へ廃棄物を供給する装置に適用した場合に特に有効であるが、キルン式、シャフト式等、他のタイプの炉の廃棄物供給装置にも適用することができる。 Further, the present invention is particularly effective when applied to an apparatus for supplying waste to a fluidized bed incinerator or a fluidized bed gasification furnace. However, the disposal of other types of furnaces such as a kiln type, a shaft type, etc. The present invention can also be applied to an object supply apparatus.
1 ホッパ
2 破袋機
3 破砕機
4 廃棄物通路
4a、4b シュート
5 給塵機
6 解砕機
7 供給機
7a ドラム
8a、8b コンベヤ
9 ケーシング
9a 投入口
9b 排出口
10 スクリュー
13 回転刃
14 固定刃
15 レベルセンサ
16 コントローラ
17 シール板
18 脱水機
A 炉
B 投入口
DESCRIPTION OF
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