JP2015090221A - 混合型廃棄物焼却装置とそれを備えた廃棄物焼却炉 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置費用を抑えつつ、廃棄物を効率良く焼却できる混合型廃棄物焼却装置を提供すること。【解決手段】 乾燥域２１と燃焼域２２と後燃焼域２３とを備えた廃棄物焼却部で廃棄物Ｒを焼却する混合型廃棄物焼却装置２０として、乾燥域２１と燃焼域２２とは、耐熱性礫５０を格納した礫格納部３３を可動フレーム３４に設置した複数の可動床ユニット３１が幅方向に配列された可動床式焼却機３０を備え、後燃焼域２３は、複数の耐熱鋳物製火格子６１，６３が送り方向Ｆに並べられたストーカ式焼却機６０を備える。【選択図】 図２

Description

本願発明は、一般廃棄物や産業廃棄物などの廃棄物を焼却する廃棄物焼却装置と、それを備えた廃棄物焼却炉に関する。

従来、一般廃棄物や産業廃棄物などの廃棄物は、廃棄物焼却炉（ごみ焼却炉）において焼却処理されている。この廃棄物焼却炉としては、ストーカ式焼却炉が採用される場合が多い。しかし、ストーカ式焼却炉の火格子（ストーカ）は、高温雰囲気で使用されるため、クロムを含んだ高価な耐熱鋳物を使用したとしても、火格子が高温になると高温腐食によって減肉が進行して焼損する場合がある。そのため、高価な耐熱鋳物で製作されている火格子の交換費用に多くのコストを要する。

そこで、この種のストーカ式焼却炉に関する先行技術として、固定火格子列と可動火格子列との下面に、それぞれの火格子列に対応する冷却水配管を設け、この冷却水配管に冷却水を循環させて火格子を水冷するものがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この発明では、高価な耐熱鋳物の火格子に冷却水を循環させる構造を具備させる必要があるとともに、その冷却水を循環させるための付帯設備が必要となり、多大なコストを要する。

このようなことから本出願人は、耐熱鋳物の火格子の代わりに耐熱性礫を格納した可動床ユニットを採用した廃棄物焼却装置を先に出願した（特許文献２参照）。この廃棄物焼却装置では、耐熱性礫を礫格納部に格納し、その礫格納部を可動フレームに設置した複数の可動床ユニットが焼却装置本体の幅方向に配列されており、その可動床ユニットを下流方向と上流方向とに往復動させるようにしている。

特開２００８−３９２１４号公報 特開２０１３−１３３９４３号公報

ところで、近年、自治体の財政状況の逼迫により、廃棄物焼却炉においても更なるコスト低減が求められている。特に、小さな都市向けの小型廃棄物焼却炉（例えば、８０ｔ／ｄ以下の炉）におけるコスト低減はより顕著である。このような状況において、ごみ焼却炉の市場で最も高いシェアを占めるストーカ式焼却炉についても、環境性能を確保しつつ、コスト低減に対する更なる取組みが必要となっている。

しかしながら、上記特許文献１のように、火格子の熱による損傷を抑制するために冷却装置（空冷または水冷）を設けるには、火格子を冷却する構成や付帯設備などに多大なコストを要する。

また、上記特許文献２に記載の廃棄物焼却装置を既存のストーカ式焼却炉に採用すればコスト低減を図ることができるが、廃棄物の種類や焼却炉の大きさなどの条件に応じてより一層の効率化が望まれている。

そこで、本願発明は、装置費用を抑えつつ、廃棄物を効率良く焼却できる混合型廃棄物焼却装置と、それを備えた廃棄物焼却炉を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明に係る混合型廃棄物焼却装置は、乾燥域と燃焼域と後燃焼域とを備えた廃棄物焼却部で廃棄物を焼却する混合型廃棄物焼却装置であって、少なくとも前記乾燥域は、耐熱性礫を格納した礫格納部を可動フレームに設置した複数の可動床ユニットが幅方向に配列された可動床式焼却機を備え、少なくとも前記後燃焼域は、複数の金属製火格子が送り方向に並べられたストーカ式焼却機を備え、前記燃焼域は、前記可動床式焼却機またはストーカ式焼却機を備えている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「耐熱性礫」は、石などの礫をいう。

この構成により、少なくとも廃棄物の乾燥を行う部位に高価な耐熱鋳物製などの金属製火格子を利用しない可動床式焼却機を採用して、混合型廃棄物焼却装置のコスト低減を図ることができる。しかも、少なくとも廃棄物の後燃焼を行う部位に火格子式焼却装置を採用することにより、廃棄物の熱しゃく減量を良好な値にすることができる。従って、廃棄物を効率良く焼却することができる。

また、前記可動床式焼却機は、前記乾燥域から前記燃焼域まで連なっていてもよい。

このように構成すれば、火炎の最も激しい燃焼域に、耐熱性礫を格納した礫格納部を可動フレームに設置した複数の可動床ユニットを有する可動床式焼却機を採用することにより、混合型廃棄物焼却装置の大幅なコストダウンとランニングコストの低減を図ることができる。しかも、燃焼域を可動床式焼却機とすることで、火格子を冷却するためのエアー量を削減し、空気比・排ガス量の低減を図って、排ガスとともに外部に排出する熱量を少なくできる。その上、後燃焼域における燃焼用空気供給条件の設定に当たっては、火格子の損傷に考慮する必要がなく、廃棄物の熱しゃく減量を良好な値にすることができる。

また、前記可動床式焼却機は、幅方向に配列された可動床ユニット同士の間から廃棄物が落下するのを抑制する落下抑制部材を有していてもよい。

このように構成すれば、可動床式焼却機の各可動床ユニット動作時に、各可動床ユニットの隙間から廃棄物などが落下することを抑制することができる。

また、前記可動床式焼却機は、前記可動床ユニットの先端部と前記ストーカ式焼却機との接続部分における廃棄物の接触部分に耐熱性・耐磨耗性部材を有していてもよい。

このように構成すれば、可動床式焼却機からストーカ式焼却機に移送される廃棄物の接触部分における耐熱性、耐磨耗性を向上させることができる。

また、前記後燃焼域は、前記燃焼域に対して所定の段差で低く配置されていてもよい。

このように構成すれば、燃焼域において燃焼して減量した廃棄物を低い位置の後燃焼域に落とすことで撹拌することができ、後燃焼域で適切な速度で送りながら未燃焼残部を焼却することができる。

また、前記乾燥域と燃焼域とで廃棄物を送る時間に対し、前記後燃焼域で廃棄物を送る時間が長くなるように、前記可動床式焼却機とストーカ式焼却機とを制御する制御装置を有していてもよい。

このように構成すれば、後燃焼域で廃棄物をゆっくりと送りながら未燃焼残部を適切に燃焼させ、廃棄物の熱しゃく減量を良好な値にすることができる。

一方、本願発明に係る廃棄物焼却炉は、前記いずれかの混合型廃棄物焼却装置を備えた廃棄物焼却炉であって、前記乾燥域と燃焼域と後燃焼域とに供給する燃焼用空気量及び温度をそれぞれ調整可能な空気供給部を有している。

この構成により、乾燥域と燃焼域と後燃焼域とにおいて、それぞれの可動床式焼却機とストーカ式焼却機に応じた適切な量及び温度の燃焼用空気に調整して、廃棄物を効率良く焼却することができる。

また、前記混合型廃棄物焼却装置に廃棄物を投入する廃棄物供給機を備え、前記廃棄物供給機は、前記混合型廃棄物焼却装置の上面から少なくとも５００ｍｍを越える高さから廃棄物を供給するように構成されていてもよい。

このように構成すれば、可動床式焼却機に供給された廃棄物の自重が、より下流側の廃棄物を押す力として可動床ユニットの上面に作用し、可動床ユニットを下流方向と上流方向とに往復動させることで種々の廃棄物を下流方向へ安定して送ることができる。

本願発明によれば、可動床式焼却機とストーカ式焼却機とを組合わせることで装置費用を抑えることができる。しかも、後燃焼をストーカ式焼却機とすることで、廃棄物の未燃焼残部を効率良く焼却して熱しゃく減量を良好な値にすることが容易に可能となる。

図１は本願発明の第１実施形態に係る混合型廃棄物焼却装置を示す側面図である。 図２は図１に示す混合型廃棄物焼却装置における廃棄物焼却装置の詳細を示す拡大側面図である。 図３は図２に示す可動床式焼却機の側面視における断面図である。 図４は図３に示すIV−IV矢視の断面図である。 図５は図４に示す可動床式焼却機の一部拡大断面図である。 図６(a) 〜(d) は図２に示す可動床式焼却機における可動床ユニットの動作説明図である。 図７は本願発明の第２実施形態に係る混合型廃棄物焼却装置を示す側面図である。

以下、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、廃棄物焼却炉として一般的なごみ焼却炉を例にし、その廃棄物焼却炉に採用した混合型廃棄物焼却装置を説明する。なお、廃棄物の投入側を「上流方向」、焼却灰の排出側を「下流方向」として説明する。また、混合型廃棄物焼却装置は主要構成を説明し、付帯設備等は簡略な説明とする。

図１は、第１実施形態に係る混合型廃棄物焼却装置２０を備えた廃棄物焼却炉１の側面図である。図示するように、この廃棄物焼却炉１は、図示する左の上流側に廃棄物Ｒ（ごみ）の投入口２が設けられ、中間部分に廃棄物Ｒの燃焼室３が設けられている。また、右の下流側に、焼却後の灰を排出する排出口４と、燃焼排ガスＧを排出する排気口５とが設けられている。上記燃焼室３で廃棄物Ｒが焼却され、その火炎は排気口５に向けて流れるようになっている。なお、排気口５の下流位置に、燃焼排ガスＧの熱を回収するボイラ（図示略）などを設けてもよい。

上記投入口２には、廃棄物Ｒを燃焼室３に投入するための廃棄物供給機６が設けられている。廃棄物供給機６は、油圧式シリンダ等の供給機駆動装置７によって廃棄物Ｒを燃焼室３に向けて押し出すようになっている。供給機駆動装置７は、模式的に示しているが、所定量の廃棄物Ｒを燃焼室３に向けて押し出すストロークを有している。この廃棄物供給機６は、燃焼室３の混合型廃棄物焼却装置２０に備えられた可動床式焼却機３０の上面に対し、例えば、数百ミリ（５００ｍｍ程度）を越える高さＶに設けられる。この高さＶとしては、可動床式焼却機３０の可動床ユニット３１に供給された廃棄物Ｒの自重が、より下流側の廃棄物を押す力として可動床ユニット３１に作用し、後述するように可動床ユニット３１を下流方向と上流方向とに往復動させることで廃棄物Ｒを下流方向へ安定して送ることができる高さ以上に設定される。この供給機駆動装置７の制御により、燃焼室３へ投入される廃棄物Ｒの量が調整される。

上記燃焼室３は、内壁が耐火物からなり、底部に上記混合型廃棄物焼却装置２０が設けられている。この混合型廃棄物焼却装置２０には、上流側から廃棄物Ｒの送り方向Ｆに、廃棄物Ｒを乾燥させる乾燥域２１、廃棄物Ｒを燃焼させる燃焼域２２、及び未燃焼残部を燃焼させる後燃焼域２３が順に設けられている。これらの乾燥域２１、燃焼域２２及び後燃焼域２３が、廃棄物焼却部を構成している。

そして、この第１実施形態の廃棄物焼却炉１では、上記乾燥域２１と燃焼域２２とに可動床式焼却機３０が備えられ、上記後燃焼域２３にストーカ式焼却機６０が備えられている。可動床式焼却機３０には、耐熱性礫５０（図３）を格納した礫格納部３３を設置した複数の可動床ユニット３１が幅方向に配列されている。これら複数の可動床ユニット３１には、後述するように各可動床ユニット３１を駆動する駆動シリンダ３２がそれぞれ設けられている。ストーカ式焼却機６０には、複数の耐熱鋳物製（金属製）火格子が送り方向Ｆに並べられている（図２）。このストーカ式焼却機６０には、後述するように可動火格子６１（図２）を一体的に駆動する駆動シリンダ６２が設けられている。ストーカ式焼却機６０は、可動床式焼却機３０に対して、所定の段差Ｗで低く配置されている。この段差Ｗとしては、可動床式焼却機３０からストーカ式焼却機６０に送られる廃棄物Ｒを、段差Ｗを利用して撹拌することにより、未燃焼分を効率良く燃焼させるように設定される。上記駆動シリンダ３２，６２，及び上記供給機駆動装置７は、制御装置７０によって駆動制御される。図示する破線は、制御ラインを示している。

混合型廃棄物焼却装置２０の下方には、可動床式焼却機３０とストーカ式焼却機６０の下方から燃焼室３に向けて一次燃焼用空気Ｈ（以下、単に「燃焼用空気」ともいう）を送る風箱（空気供給部）８が設けられている。この実施形態では、適宜分割された風箱８が乾燥域２１、燃焼域２２及び後燃焼域２３ごとにそれぞれ設けられている。これらの風箱８には、一次空気供給路９が接続されている。この一次空気供給路（空気供給部）９には、送風機（空気供給部）１０から燃焼用空気が供給されている。この図では、１台の送風機１０から乾燥域２１、燃焼域２２、後燃焼域２３の全てに一次燃焼用空気Ｈが供給されているが、各領域２１〜２３における一次燃焼用空気Ｈの量は、上記制御装置７０によって各領域２１〜２３において適切な空気量となるように調整可能となっている。各領域の空気量は、送風機１０、一次空気供給路９，風箱８のいずれで調整してもよい。さらに、一次燃焼用空気Ｈの温度についても、一次空気供給路９に加熱器などを設けることで調整してもよい。

また、燃焼室３の上方には、二次燃焼用空気Ｈを供給する二次空気供給路１１が設けられている。二次空気供給路１１には、送風機１２から二次燃焼用空気Ｈが供給されている。この送風機１２も、制御装置７０によって駆動制御されている。この二次燃焼用空気Ｈについても、二次空気供給路１１に加熱器などを設けることで温度調整してもよい。さらに、送風機１０及び送風機１２は、共通機器として兼用してもよい。なお、制御装置７０は他の部分も制御しているが、詳細な説明は省略する。

さらに、上記排出口４は、上記燃焼室３のストーカ式焼却機６０の部分で可動火格子６１及び固定火格子６３（図２）の上部を下流側へ送られた廃棄物Ｒ（焼却灰）が排出される。排出口４から排出される焼却灰は、コンベヤなどで設備外へ搬出される。

また、この実施形態では、上記制御装置７０によって、上記乾燥域２１と燃焼域２２とで廃棄物Ｒを下流へ送る時間に対し、上記後燃焼域２３で廃棄物Ｒを下流へ送る時間を長く設定できる。例えば、廃棄物Ｒが乾燥域２１と燃焼域２２とを通過する時間を最適に管理しながら（例えば、３０分〜１５０分）、後燃焼域２３を通過する時間を十分確保できる（例えば、６０分〜１８０分）。このようにすれば、後燃焼域２３において未燃焼残部を適切に燃焼させ、熱しゃく減量を良好な値にすることができる。

このような第１実施形態の混合型廃棄物焼却装置２０によれば、可動床ユニット３１を有する可動床式焼却機３０の上部に供給された廃棄物Ｒは、上流部分の乾燥域２１において一次燃焼用空気Ｈと燃焼室３の輻射熱とにより乾燥されて、やがて着火する。着火した廃棄物Ｒは、燃焼域２２へ送られる。着火した廃棄物Ｒからは熱分解により可燃性ガスが発生する。この可燃性ガスは、一次燃焼用空気Ｈとともに燃焼しながら燃焼室３の上部のガス層へ移動し、このガス層にて二次燃焼用空気Ｈとともにさらに燃焼する。この燃焼に伴う熱輻射により、廃棄物Ｒはさらに昇温される。この燃焼域２２上で燃焼した廃棄物Ｒは、後燃焼域２３に送られる。後燃焼域２３では、ストーカ式焼却機６０によって廃棄物Ｒの未燃焼分が燃焼させられ、燃焼後に残った焼却灰は排出口４から排出される。

図２は上記混合型廃棄物焼却装置２０の詳細を示す拡大側面図である。図示するように、上記可動床式焼却機３０の可動床ユニット３１には内部に耐熱性礫５０が格納されている。この可動床ユニット３１は、焼却装置本体２４（図４）の幅方向（紙面と直交方向）に並設されている。これらの可動床ユニット３１の上流方向には、各可動床ユニット３１を下流方向と上流方向とに往復動させる駆動シリンダ３２がそれぞれ設けられている。図では駆動シリンダ３２を模式的に示すが、この駆動シリンダ３２は、各可動床ユニット３１を所定のストロークで往復動させるものが用いられる。また、燃焼域２２の下流側の端部には、焼却装置本体２４に移行部２７が設けられている。この移行部２７は、可動床ユニット３１の先端部３６と僅かに隙間を有し、この移行部２７の上部で先端部３６が下流方向と上流方向とに往復動するようにしている。可動床ユニット３１の先端部３６、及び移行部２７の上面には、耐火材（耐熱性・耐磨耗性部材）３７，２８が設けられている。耐火材３７，２８としては、耐火煉瓦や耐火キャスタブルなどが用いられる。この耐火材３７，２８を設けることにより、可動床式焼却機３０からストーカ式焼却機６０に送られる廃棄物Ｒが接触する先端部３６と移行部２７の耐熱性、耐磨耗性を向上させている。

さらに、上記ストーカ式焼却機６０には、固定火格子６３の間に可動火格子６１が設けられている。これらの固定火格子６３及び可動火格子６１は、各列の幅方向（紙面と直交方向）に複数個が設けられている。可動火格子６１は、各列が一体的に動くように幅方向が連結されている。そして、それらの可動火格子６１は連結部材６４で連結され、駆動シリンダ６２によって一体的に駆動されるようになっている。この駆動シリンダ６２も図では模式的に示すが、可動火格子６１を所定のストロークで往復動させるものが用いられる。可動火格子６１は、固定火格子６３の間で斜めに進退する（二点鎖線）。可動火格子６１は、進出したときに上部の廃棄物Ｒ（灰）を下流方向へ送る。この可動火格子６１を進退させる時間を制御することにより、廃棄物Ｒを下流へ送る時間が調整される。可動火格子６１の進退は、制御装置７０によって制御される。

なお、固定火格子６３と可動火格子６１は、上記配置構成の「摺動形ストーカ」の他、幅方向（紙面と直交方向）に交互に配置する構成の「揺動形ストーカ」であってもよい。

図３に示すように、上記可動床式焼却機３０の可動床ユニット３１は、耐熱性礫５０を格納した礫格納部３３を可動フレーム３４の上方に設置したユニットとなっている。この礫格納部３３は、上面が開放した箱状に形成されており、可動フレーム３４に固定されている。

この実施形態の可動床ユニット３１は、燃焼室３の乾燥域２１から燃焼域２２まで連なっており（図２）、焼却装置本体２４（図４）に設けられた本体フレーム２５の上部に設置されている。可動床ユニット３１は、下部に設けられた可動フレーム３４のレール３５が、本体フレーム２５に設けられたローラ２６で支持されている。これにより、可動床ユニット３１は、駆動シリンダ３２によって上流方向と下流方向とに往復動させることができる。駆動シリンダ３２として、例えば、油圧式シリンダ等を用いることができる。

この駆動シリンダ３２による可動床ユニット３１の往復動作は、後述する図６(a) 〜(d) に示すように、各可動床ユニット３１を個別または全ての可動床ユニット３１を全体として上流方向と下流方向とに往復動させることができる。駆動シリンダ３２で可動床ユニット３１を往復動させることにより、可動床式焼却機３０上の廃棄物Ｒが上流側から下流側へ送られる。また、駆動シリンダ３２は、可動床ユニット３１の往復動速度またはストロークを変化させることにより、可動床ユニット３１上の廃棄物Ｒの送り速度（すなわち、廃棄物Ｒの処理速度）や廃棄物Ｒの燃焼位置を調整することができる。

また、この実施形態では、礫格納部３３に同一直径の耐熱性礫５０を格納しているが、大きさが異なる礫を格納するようにしてもよい。適切な礫サイズを選定することで、礫の隙間から供給する一次燃焼用空気Ｈを上方へスムーズに流すことができる。

さらに、図４に示すように、可動床ユニット３１は、焼却装置本体２４の幅方向に配列された複数（この実施形態では、５列）が個別に往復動可能となっているため、各可動床ユニット３１の間には隙間Ｓが設けられている。

そこで、幅方向に備えた各可動床ユニット３１の間に、各可動床ユニット３１の隙間Ｓから廃棄物Ｒが落下することを抑制する落下抑制部材３８が設けられている。落下抑制部材３８は、可動床ユニット３１の長手方向に連続するように設けられている。この実施形態の落下抑制部材３８は、幅方向に設けられた２番目と４番目の可動床ユニット３１の礫格納部３３の側壁上部に設けられている。落下抑制部材３８は、隣接する可動床ユニット３１に向けて隙間Ｓを越える大きさで形成されている。この実施形態では、断面がＬ型の部材が用いられているが、他の形態であってもよい。

また、両端部に設けられた可動床ユニット３１に向けて焼却装置本体２４から端部落下抑制部材３９が設けられている。この端部落下抑制部材３９は、板状の端部落下抑制部材３９が焼却装置本体２４に溶接等で斜めに固定されている。この端部落下抑制部材３９は、乾燥域２１から燃焼域２２にかけて連続するように設けられている。

このように落下抑制部材３８，３９を設けることにより、各可動床ユニット３１の幅方向の隙間Ｓから耐熱性礫５０や廃棄物Ｒが落下するのを抑制している。

また、図５に示すように、上記礫格納部３３の下部には、下方から供給される一次燃焼用空気Ｈが耐熱性礫５０の間に入りやすいように、底板４１との間に隙間Ｔを形成する板状のガード部材４０が設けられている。このガード部材４０は、礫格納部３３の底板４１から所定量（耐熱性礫５０の直径よりも小さい量）だけ上方に位置するように設けられている。このガード部材４０の位置の底板４１に空気供給穴４２が設けられている。底板４１の下方は上記風箱８である。これにより、風箱８から空気供給穴４２を介して礫格納部３３に供給された一次燃焼用空気Ｈは、ガード部材４０と底板４１の隙間Ｔから耐熱性礫５０の隙間に流れ、上方の廃棄物Ｒへと流れる。図示する可動床ユニット３１は、礫格納部３３の側壁に上記落下抑制部材３８が取付けられたものを示している。

次に、図６(a) 〜(d) に基づいて、上記可動床ユニット３１の動作を説明する。可動床ユニット３１の動作は、一例を概念で説明する。また、可動床ユニット３１の数も、この例では上記した５列を例に説明する。この例では各可動床ユニット３１に、一端部から「Ａ」〜「Ｅ」の符号を付して説明する。

図６(a) は初期状態を示しており、全ての可動床ユニット３１が上流側に位置した状態を示している。

まず、図６(b) に示すように、図６(a) の初期位置から全ての可動床ユニット３１を送り方向Ｆの下流側に所定の移動距離ｄだけ移動させる。この送り工程では、全ての可動床ユニット３１が、同時に始動し、同一移動距離ｄだけ移動して停止する。これにより、可動床式焼却機３０の上部の廃棄物Ｒを一体的に初期位置から移動距離ｄだけ下流方向へ送る。

次に、可動床式焼却機３０を複数回に分けて送り方向Ｆの上流側に上記移動距離ｄだけ移動させて初期位置に戻す。この例では、まず、図６(c) に示すように、両端部の可動床ユニット３１の「Ａ」、「Ｅ」と中央部の可動床ユニット３１の「Ｃ」を上流方向に移動させる。このように、廃棄物Ｒとの接触面積が小さくなるように、一部の可動床ユニット３１を上流方向へ戻している。しかも、幅方向に離れた位置で同時に戻している。これにより、可動床ユニット３１を一体的に下流方向へ移動させることで下流方向に送った廃棄物Ｒが、上流方向へ戻す可動床ユニット３１に追従して上流側に戻るのを抑制している。

次に、この実施形態では、図６(d) に示すように、上記したように戻した可動床ユニット３１以外で上流方向へ戻していない可動床ユニット３１の「Ｂ」、「Ｄ」が戻される。この戻す可動床ユニット３１は、先に戻した可動床ユニット３１と同様に、幅方向に離れた位置が好ましい。これも、下流方向へ送った廃棄物Ｒの静止状態を維持するためである。

このように、上記可動床ユニット３１は、全体を一体的に下流方向へ移動させた後は、複数列ずつ順次戻り動作で初期位置に戻される。なお、この実施形態では、全ての可動床ユニット３１を１回の送り（押し）で下流側に移動させた後、「Ａ」、「Ｃ」、「Ｅ」列を戻し、「Ｂ」、「Ｄ」列を戻す２段階の戻しとしているが、これらは逆に戻しても、他の組み合わせで戻してもよい。また、条件によっては単列ずつ順次戻しても、全列を同時に戻してもよい。可動床ユニット３１を戻すパターンは、可動床ユニット３１の列数や、廃棄物Ｒの性状等に応じて決定すればよい。

このように、各可動床ユニット３１を動作させて廃棄物Ｒを下流へ送り、各可動床ユニット３１を適宜動作させて戻すことにより、廃棄物Ｒを順次下流側へ移動させている。しかも、この実施形態では、可動床ユニット３１に廃棄物Ｒを供給している高さＶによる廃棄物Ｒの重量が可動床ユニット３１の上面に作用しているので、その重量を利用して、廃棄物Ｒを順次下流側へ移動させている。

そして、全ての可動床ユニット３１が戻されると、上記図６(a) に示すような初期状態に戻る。これらの送り工程と戻り工程とで１サイクルを成す一連の動作を繰り返すことにより、各可動床ユニット３１が上記移動距離ｄの往復移動を繰り返しているだけで、廃棄物Ｒが送り方向Ｆの下流側に間欠的に送られていく。このような動作を繰り返しながら、廃棄物Ｒを下流側に移動させつつ、耐熱性礫５０を格納した礫格納部３３の下部から一次燃焼用空気Ｈを供給して廃棄物Ｒの乾燥及び燃焼を行う。

その後、上記操作を繰返して可動床ユニット３１の上部を下流側に送られた廃棄物Ｒは、可動床式焼却機３０からストーカ式焼却機６０へと送られる（図２）。

この混合型廃棄物焼却装置２０における可動床ユニット３１の駆動は、廃棄物Ｒの流れ方向に向かって水平方向に押し戻し駆動を行うことで実施されるが、例えば、インターバルは自動燃焼制御（ＡＣＣ：Automatic Combustion Control）にて燃焼状況と連動するようにしてもよい。なお、燃焼状況は、燃切り点・燃焼排ガス温度（または燃焼ガス熱により発生するボイラ蒸発量）の確認・排ガス中のガス組成などによって管理すればよい。

このように、上記混合型廃棄物焼却装置２０によれば、可動床ユニット３１を幅方向に複数並べて任意の炉幅に対応した可動床式焼却機３０を構成し、各可動床ユニット３１を下流方向と上流方向とに往復動させることで、廃棄物Ｒを下流方向へ適切な速度で送りながら燃焼させることができる。しかも、この混合型廃棄物焼却装置２０は、熱緩衝材である耐熱性礫５０の効果により、廃棄物Ｒからの熱影響を大幅に抑えることができる。従って、焼却装置本体２４などを製作が容易な硬鋼（一般構造用圧延鋼材など）で製造することもでき、混合型廃棄物焼却装置２０のコストを低減することができる。

そして、乾燥及び燃焼が完了した廃棄物Ｒは、図２に示すように、後燃焼域２３の火格子６１，６３（耐熱鋳物）を用いた火格子（ストーカ）式焼却機６０へと送られる。この火格子式焼却機６０では、廃棄物Ｒは固定火格子６３と可動火格子６１との上部を下流方向へと送られながら後燃焼される。この後燃焼は、可動火格子６１によって時間をかけてゆっくり送りながら未燃焼残部を燃焼させることができ、廃棄物Ｒの熱しゃく減量を良好な値にすることができる。

以上のように、上記混合型廃棄物焼却装置２０によれば、廃棄物Ｒの乾燥及び燃焼を行う部位に、耐熱性礫５０を格納した礫格納部３３を可動フレーム３４の上方に設置した複数の可動床ユニット３１が配列された可動床式焼却機３０を採用し、かつ廃棄物の後燃焼を行う部位に従来の火格子（ストーカ）式焼却機６０を採用している。そして、これにより大幅なコスト低減を達成しつつ、燃焼用空気供給条件の設定に当たっては、後燃焼域２３であるため火格子の損傷に考慮する必要がなく、かつ廃棄物の熱しゃく減量に関しても従来の焼却装置と同等の性能を有する混合型廃棄物焼却装置２０を構成することを可能としている。

また、可動床式焼却機３０の可動床ユニット３１をユニット化したことで、経年劣化時はユニット毎に交換すれば性能を維持することができる。しかも、硬鋼（一般構造用圧延鋼材など）を用いれば容易に製作が可能であり、ランニングコストなどの大幅な低減を図ることができる。

一方、図７は、第２実施形態に係る混合型廃棄物焼却装置８０を示している。この第２実施形態の混合型廃棄物焼却装置８０は、上記第１実施形態の混合型廃棄物焼却装置２０における乾燥域２１が可動床式焼却機３０で、燃焼域２２と後燃焼域２３とがストーカ式焼却機６０となっている。これらの構成以外は同一であるため、第１実施形態の混合型廃棄物焼却装置２０と同一の構成には同一符号を付して、その説明は省略する。

この第２実施形態の混合型廃棄物焼却装置８０によれば、廃棄物Ｒを乾燥させる乾燥域２１において、耐熱性礫５０を格納した礫格納部３３を可動フレーム３４に設置した複数の可動床ユニット３１（図３，４）が配列された可動床式焼却機３０を用いて廃棄物Ｒの乾燥を行うことにより、混合型廃棄物焼却装置８０におけるコスト低減を図ることができる。また、後燃焼域２３においてはストーカ式焼却機６０を採用することで、廃棄物Ｒの熱しゃく減量を良好な値にすることができる。さらに、燃焼域２２もストーカ式焼却機６０とすることで、既存の廃棄物焼却装置における改造コストを抑えながら、一部を可動床式焼却機３０として、ランニングコストなどの低減を図ることができる。

また、可動床式焼却機３０の可動床ユニット３１をユニット化したことで、経年劣化時はユニット毎に交換すれば性能を維持することができる。しかも、硬鋼（一般構造用圧延鋼材など）を用いれば容易に製作が可能であり、ランニングコストなどの大幅な低減を図ることができる。

なお、上記実施形態では、可動床式焼却機３０に５列の可動床ユニット３１を設けた例を説明したが、可動床ユニット３１の数は上記実施形態に限定されるものではない。

また、耐熱性礫５０は一例を示しており、図示する球状以外の形態であってもよい。さらに、大きさが異なる耐熱性礫５０を組み合せて使用してもよく、耐熱性礫５０の構成も上記実施形態に限定されるものではない。

さらに、上記した実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

本願発明に係る混合型廃棄物焼却装置は、一般廃棄物焼却炉及び産業廃棄物焼却炉の焼却装置として利用できる。

１ 廃棄物焼却炉
２ 投入口
３ 燃焼室
６ 廃棄物供給機
７ 供給機駆動装置
８ 風箱（空気供給部）
９ 一次空気供給路（空気供給部）
１０ 送風機（空気供給部）
１１ 二次空気供給路
２０ 混合型廃棄物焼却装置
２１ 乾燥域
２２ 燃焼域
２３ 後燃焼域
２４ 焼却装置本体
２７ 移行部
２８ 耐火材
３０ 可動床式焼却機
３１ 可動床ユニット
３２ 駆動シリンダ
３３ 礫格納部
３４ 可動フレーム
３６ 先端部
３７ 耐火材
３８ 落下抑制部材
３９ 端部落下抑制部材
４０ ガード部材
４１ 底板
４２ 空気供給穴
５０ 耐熱性礫
６０ ストーカ式焼却機
６１ 可動火格子
６２ 駆動シリンダ
６３ 固定火格子
６４ 連結部材
７０ 制御装置
８０ 混合型廃棄物焼却装置
Ｇ 燃焼排ガス
Ｈ 燃焼用空気
Ｒ 廃棄物（ごみ）
Ｓ 隙間
Ｔ 隙間
Ｆ 送り方向
Ｖ 高さ
Ｗ 段差

Claims (8)

1. 乾燥域と燃焼域と後燃焼域とを備えた廃棄物焼却部で廃棄物を焼却する混合型廃棄物焼却装置であって、
   少なくとも前記乾燥域は、耐熱性礫を格納した礫格納部を可動フレームに設置した複数の可動床ユニットが幅方向に配列された可動床式焼却機を備え、
   少なくとも前記後燃焼域は、複数の金属製火格子が送り方向に並べられたストーカ式焼却機を備え、
   前記燃焼域は、前記可動床式焼却機またはストーカ式焼却機を備えていることを特徴とする混合型廃棄物焼却装置。
2. 前記可動床式焼却機は、前記乾燥域から前記燃焼域まで連なっている請求項１に記載の混合型廃棄物焼却装置。
3. 前記可動床式焼却機は、幅方向に配列された可動床ユニット同士の間から廃棄物が落下するのを抑制する落下抑制部材を有している請求項１または２に記載の混合型廃棄物焼却装置。
4. 前記可動床式焼却機は、前記可動床ユニットの先端部と前記ストーカ式焼却機との接続部分における廃棄物の接触部分に耐熱性・耐磨耗性部材を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の混合型廃棄物焼却装置。
5. 前記後燃焼域は、前記燃焼域に対して所定の段差で低く配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の混合型廃棄物焼却装置。
6. 前記乾燥域と燃焼域とで廃棄物を送る時間に対し、前記後燃焼域で廃棄物を送る時間が長くなるように、前記可動床式焼却機と前記ストーカ式焼却機とを制御する制御装置を有している請求項１〜５のいずれか１項に記載の混合型廃棄物焼却装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の混合型廃棄物焼却装置を備えた廃棄物焼却炉であって、
   前記乾燥域と燃焼域と後燃焼域とに供給する燃焼用空気量をそれぞれ調整可能な空気供給部を有していることを特徴とする廃棄物焼却炉。
8. 前記混合型廃棄物焼却装置に廃棄物を供給する廃棄物供給機を備え、
   前記廃棄物供給機は、前記混合型廃棄物焼却装置の上面から少なくとも５００ｍｍを越える高さから廃棄物を供給するように構成されている請求項７に記載の廃棄物焼却炉。

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