JP2022021448A - 焼却炉への廃棄物の投入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】焼却炉に所要量の前記廃棄物を効率よく投入することができる焼却炉への廃棄物の投入方法を提供する。【解決手段】焼却炉への廃棄物の投入方法は、焼却炉２ａの投入口６に臨む位置まで廃棄物収集車Ｃを案内する誘導路３１を設け、誘導路３１に案内されて焼却炉２ａの投入口６に臨む位置に達した廃棄物収集車Ｃの荷台から該荷台に積載された廃棄物Ａを焼却炉２ａの投入口６に直接投入する。【選択図】 図２

Description

本発明は、焼却炉への廃棄物の投入方法に関する。

従来、廃棄物を焼却処理する焼却処理装置として、例えば、収納された廃棄物の一部を燃焼させつつ該燃焼熱により該廃棄物の残部を乾溜して可燃性ガスを発生させる乾溜炉と、該乾溜炉から導入される可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える乾溜ガス化焼却処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記乾溜ガス化焼却処理装置では、前記乾溜炉内に収納した廃タイヤ等の廃棄物の一部を燃焼させ、その燃焼熱により該廃棄物の残部を乾溜（熱分解）して、可燃性ガスを生成させる乾溜ガス化を行う。そして、前記乾溜ガス化により生成する可燃性ガスを該乾溜炉から前記燃焼炉に導入して燃焼させる。

前記乾留炉に前記廃棄物を収納する方法として、例えば、バケット等に収納された該廃棄物を、該バケットから該乾留炉に投入することが行われている。

特開２０１８－１６９１３１号公報

ところで、近年、廃棄物処理業者の大規模化が進んでおり、これに伴い前記乾留炉等の焼却炉も１日当たりの処理量が５０トン以上と大型化する傾向にある。前記乾留炉等の焼却炉が大型化すると、従来のようにし、バケット等に収納された該廃棄物を、該バケットから該乾留炉等の焼却炉に投入する方法では所要量の廃棄物を収納するために必要とされる投入回数が多くなり煩雑になる。そこで、前記乾留炉等の焼却炉に所要量の前記廃棄物を効率よく投入する方法が望まれる。

本発明は、かかる事情に鑑み、前記乾留炉等の焼却炉に所要量の前記廃棄物を効率よく投入することができる焼却炉への廃棄物の投入方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、焼却炉への廃棄物の投入方法であって、該焼却炉の投入口に臨む位置まで廃棄物収集車を案内する誘導路を設け、該誘導路に案内されて該焼却炉の投入口に臨む位置に達した該廃棄物収集車の荷台から該荷台に積載された廃棄物を該焼却炉の投入口に直接投入することを特徴とする。

本発明の焼却炉への廃棄物の投入方法（以下、投入方法と略記することがある）によれば、該焼却炉の投入口に臨む位置まで廃棄物収集車を案内する誘導路を設けることにより、該廃棄物収集車が該焼却炉の投入口に臨む位置まで近接することができ、該焼却炉の投入口に臨む位置に達した該廃棄物収集車の荷台から該荷台に積載された廃棄物を該焼却炉の投入口に直接投入することができる。従って、本発明の投入方法によれば、大型の前記焼却炉に対しても所要量の前記廃棄物を効率よく投入することができる。

本発明の投入方法は、前記焼却炉が、例えば、収納された廃棄物の一部を燃焼させつつ該燃焼熱により該廃棄物の残部を乾溜して可燃性ガスを発生させる乾溜炉と、該乾溜炉から導入される可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える乾溜ガス化焼却処理装置における該乾留炉である場合に好適に用いることができる。

また、本発明の投入方法は、前記焼却炉の１日当たりの処理量が５０トン以上、例えば５０～１００トンの範囲である場合に好適に用いることができる。

また、本発明の投入方法において、前記廃棄物収集車はダンプ車であり、前記誘導路を後進することにより該焼却炉の投入口に臨む位置に達し、荷台を後方に傾けることにより該荷台に積載された廃棄物を該焼却炉の投入口に直接投入することが好ましい。

本発明の廃棄物の投入方法に用いる乾溜ガス化焼却処理装置の構成例を示すシステム構成図。 本発明の廃棄物の投入方法の一実施形態を示す側面図。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

本実施形態の焼却炉への廃棄物の投入方法は、例えば図１に示す乾溜ガス化焼却処理装置１の乾留炉２ａ，２ｂを焼却炉とし、乾留炉２ａ，２ｂに所要量の廃棄物を投入する場合に用いることができる。

乾溜ガス化焼却処理装置１は、例えば、廃タイヤ等の廃棄物Ａを収納し、その乾留ガス化及び灰化を行う２基の乾溜炉２ａ，２ｂと、乾溜炉２ａ，２ｂにガス通路３ａ，３ｂを介して接続される燃焼炉４とを備える。

乾溜炉２ａ，２ｂは、その上面部にそれぞれ開閉自在な投入扉５ａ，５ｂを備える投入口６ａ，６ｂが形成され、投入口６ａ，６ｂから廃棄物Ａを乾溜炉２ａ，２ｂ内に投入可能とされている。また、乾溜炉２ａ，２ｂの下部は開閉自在の底扉７ａ，７ｂとなっている。そして、乾溜炉２ａ，２ｂは、投入扉５ａ，５ｂ及び底扉７ａ，７ｂを閉じた状態では、その内部が実質的に外部と遮断されるようになっている。

底扉７ａ，７ｂの下部には複数の給気ノズル８ａ，８ｂが設けられており、給気ノズル８ａ，８ｂは、それぞれ乾溜酸素供給路９ａ，９ｂ、及び、酸素供給路１０を介して押込ファン等により構成された酸素供給源１１に接続されている。

乾溜酸素供給路９ａ，９ｂにはそれぞれ制御弁１２ａ，１２ｂが設けられ、制御弁１２ａ，１２ｂは弁駆動器１３ａ，１３ｂによりその開度が制御されるようになっている。この場合、弁駆動器１３ａ，１３ｂは、ＣＰＵ等を含む電子回路により構成された制御装置１４により制御される。

さらに、乾溜炉２ａ，２ｂの下部には、それぞれ乾溜炉２ａ，２ｂに収容された廃棄物Ａに着火するための着火装置１５ａ，１５ｂが取り付けられている。着火装置１５ａ，１５ｂは点火バーナ等により構成され、廃棄物Ａに燃焼炎を供給する。

燃焼炉４は、廃棄物Ａの乾溜により生じる可燃性ガスとその完全燃焼に必要な酸素（空気）とを混合するバーナ部１６と、酸素（空気）と混合された可燃性ガスを燃焼させる燃焼部１７とからなり、燃焼部１７はバーナ部１６の下流側でバーナ部１６に連通している。バーナ部１６の上流側には、ガス通路３ａ，３ｂがそれぞれダンパ１８ａ，１８ｂを介して接続され、乾溜炉２ａ，２ｂにおける廃棄物Ａの乾溜により生じた可燃性ガスがガス通路３ａ，３ｂを介してバーナ部１６に導入される。

バーナ部１６の外周部には、その内部と隔離された空室（図示せず）が形成され、該空室はバーナ部１６の内周部に穿設された複数のノズル孔（図示せず）を介してバーナ部１６の内部に連通している。前記空室には、酸素供給路１０から分岐する燃焼酸素供給路１９が接続されている。

燃焼酸素供給路１９には制御弁２０が設けられ、制御弁２０は弁駆動器２１によりその開度が制御されるようになっている。この場合、弁駆動器２１は、制御装置１４により制御される。

バーナ部１６の上流側には、燃焼装置２２が取り付けられている。燃焼装置２２は点火バーナ等により構成され、バーナ部１６に導入された可燃性ガスに着火し、或いは燃焼炉４を加熱する。

燃焼部１７の下流側には、燃焼炉４内で燃焼された燃焼排気により加熱される温水ボイラ２３が取り付けられている。温水ボイラ２３の出口側には、温水ボイラ２３から燃焼排気を排出するダクト２４ａが設けられており、ダクト２４ａは急冷塔２５の上端部に接続されている。急冷塔２５は、ダクト２４ａから導入される燃焼排気に散水して冷却するスプレー２６を備えており、スプレー２６は冷却水を供給する給水装置（図示せず）及び空気圧縮機（図示せず）に接続されている。

急冷塔２５で冷却された燃焼排気は、急冷塔２５の下部に接続されたダクト２４ｂにより取出される。ダクト２４ｂはバグフィルタ２７の一方の端部に接続されており、ダクト２４ｂからバグフィルタ２７に導入される燃焼排気には薬剤サイロ２８から供給される消石灰及び活性炭が混合され、硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）の脱硫及び脱臭が行われる。バグフィルタ２７の他方の端部には、ダクト２４ｃが接続されており、ダクト２４ｃは燃焼炉４内の燃焼排気を誘引する誘引ファン２９を介して煙突３０に接続されている。この結果、ダクト２４ｃに流通される燃焼排気は、煙突３０から大気中に放出される。

乾溜ガス化焼却処理装置１において、廃棄物Ａを焼却処理する際には、乾溜炉２ａの場合を例として説明すると、まず、底扉７ａが閉じた状態で乾溜炉２ａの投入扉５ａを開き、投入口６ａから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ａ内に投入する。次に、制御装置１４により乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入が完了し、乾溜炉２ａに廃棄物Ａが収容されていることが検知されると、投入扉５ａを閉じて乾溜炉２ａ内を密封状態としたのち、燃焼炉４の燃焼装置２２を作動させることにより、燃焼炉４の予熱が開始される。

次に、燃焼炉４内の温度が次第に上昇し、例えば７６０℃に達すると、制御装置１４により弁駆動器１３ａが駆動されて制御弁１２ａの開度Ｖａが所定の開度、例えば２５％とされ、乾溜炉２ａに酸素（空気）の供給が開始される。次に、制御装置１４により、乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ａに廃棄物Ａが収容されていること、ダンパ１８ａが開かれていることとが検知されると、乾溜炉２ａの着火装置１５ａが作動されて廃棄物Ａに着火され、廃棄物Ａの部分的燃焼が開始される。

次に、乾溜炉２ａでは、制御装置１４により弁駆動器１３ａが制御されて、制御弁１２ａの開度Ｖａが段階的に増大される。これに伴って、乾溜炉２ａにおける廃棄物Ａの部分的燃焼は、次第に拡大して安定化し、廃棄物Ａの底部に火床が形成される。

前記火床が形成されると着火装置１５ａは停止され、廃棄物Ａの部分的燃焼の熱により廃棄物Ａの他の部分の乾溜が開始され、可燃性ガスの生成が始まり、該可燃性ガスはガス通路３ａを介してバーナ部１６に導入される。

バーナ部１６では、制御装置１４により弁駆動器２１が駆動されて制御弁２０の開度が所定の開度とされ、酸素供給源１１から酸素供給路１０、燃焼酸素供給路１９を介して酸素（空気）が供給されている。そこで、前記可燃性ガスは、燃焼酸素供給路１９を介して供給される酸素（空気）と混合され、燃焼装置２２から供給される燃焼炎により着火されて、燃焼部１７における燃焼が開始される。

乾溜炉２ａにおける可燃性ガスの発生が活発になり、該可燃性ガスが燃焼炉４において自然燃焼を開始すると、燃焼炉４内の温度は次第に上昇し、予め設定された第１の温度（以下、第１の設定温度という）、例えば９３０℃に達する。

前記可燃性ガスの燃焼により燃焼炉４内の温度が前記第１の設定温度に達すると、燃焼装置２２が停止され、制御装置１４は、前記可燃性ガスの燃焼により、燃焼炉４内の温度が該第１の設定温度に維持されるように制御弁１２ａの開度Ｖａを調整し、乾溜炉２ａにおける該可燃性ガスの生成をフィードバック制御する。

燃焼部１７における前記可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、温水ボイラ２３で冷却されてダクト２４ａに排出される。ダクト２４ａに排出された前記燃焼排気は、急冷塔２５に導入されてさらに冷却され、ダクト２４ｂに排出される。次に、ダクト２４ｂに排出された前記燃焼排気は、薬剤サイロ２８から供給される消石灰及び活性炭と混合されて脱硫及び脱臭され、バグフィルタ２７に導入されて灰や塵埃等が除去された後、ダクト２４ｃに排出され、さらに煙突３０から大気中に放出される。

乾溜炉２ａにおける乾溜ガス化が進行し、乾溜炉２ａ内において可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａは殆ど失われると、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスが燃焼炉４に導入され、燃焼されるようになる。その後、乾溜炉２ａ内において乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａは全く失われると、制御装置１４は弁駆動器１３ａを介して制御弁１２ａの開度を所定の開度、例えば７０％に維持し、乾溜炉２ａ内の廃棄物Ａを灰化させる。そして、廃棄物Ａが灰化した後は、制御装置１４は弁駆動器１３ａを介して、制御弁１２ａが閉弁されるまでその開度を所定の割合で減少させる。

乾溜炉２ａでは、廃棄物Ａの灰化が終了し、制御弁１２ａが閉弁されたならば、底扉７ａを下降させて灰化物の払い出し（灰出し）を行ったのち、底扉７ａを元の位置に復帰させる。そして、投入扉５ａを開き、投入口６ａから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ａ内に投入して、次回の処理を準備する。

ここで、本実施形態の投入方法は、焼却炉としての乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入を、図２に示すように、乾溜炉２ａの投入口６に臨む位置まで廃棄物収集車Ｃを案内する誘導路３１を設け、誘導路３１に案内されて乾留炉２ａの投入口６に臨む位置に達した廃棄物収集車Ｃの荷台から該荷台に積載された廃棄物Ａを投入口６に直接投入する。

乾溜炉２ａの１日当たりの処理量が５０トン以上、例えば５０～１００トンの範囲である場合、乾溜炉２ａは、例えば、５．５～７ｍの範囲の外径と、６～８ｍの範囲の高さとを備えている。そこで、誘導路３１は水平面に対し、４～６°の範囲の角度、例えば５．５°程度の角度を備えるスロープとすることが好ましく、乾溜炉２ａの頂部に位置する投入口６に臨む位置まで廃棄物収集車Ｃを案内するために迂回又は蛇行させて所要の長さを備えるようにしてもよい。

また、廃棄物収集車Ｃとしては、ダンプ車を好適に用いることができる。廃棄物収集車Ｃがダンプ車であるときには、誘導路３１を後進することにより乾留炉２ａの投入口６に臨む位置に達し、荷台を後方に傾ける（ダンプする）ことにより該荷台に積載された廃棄物Ａを乾留炉２ａの投入口６に直接投入することができる。この場合、誘導路３１は乾留炉２ａの投入口６に臨む位置にダンプ車の後輪が当接される車止め（図示せず）を備えていてもよく、車止めに向かってダンプ車を誘導する図示しないライン、縁石等を備えていてもよい。

本実施形態の投入方法によれば、例えば、８～１２トンの積載量を備える廃棄物収集車Ｃを用いるときには、１日当たりの処理量が５０トン以上の大型の乾留炉２ａに対しても、廃棄物収集車Ｃの４～６台分の廃棄物を投入すれば足りるので、所要量の廃棄物Ａを効率よく投入することができる。例えば、１日当たりの処理量が１４０トンの大型の乾留炉２ａに対しては、４０ｍ^３の積載量を備える廃棄物収集車Ｃに１４トン程度の廃プラスチックを積載し、１０台分程度の廃棄物を投入すれば足りる。

尚、本実施形態では、乾溜炉２ａの場合を例として説明しているが、乾溜炉２ｂに対しても乾溜炉２ａの場合と全く同一の方法により、廃棄物Ａを投入することができる。

１…乾溜ガス化焼却処理装置、 ２ａ，２ｂ…乾溜炉、 ４…燃焼炉、 ６ａ，６ｂ…投入口、 ３１…誘導路、 Ａ…廃棄物、 Ｃ…廃棄物収集車。

Claims (5)

1. 焼却炉への廃棄物の投入方法であって、
   該焼却炉の投入口に臨む位置まで廃棄物収集車を案内する誘導路を設け、
   該誘導路に案内されて該焼却炉の投入口に臨む位置に達した該廃棄物収集車の荷台から該荷台に積載された廃棄物を該焼却炉の投入口に直接投入することを特徴とする焼却炉への廃棄物の投入方法。
2. 請求項１記載の焼却炉への廃棄物の投入方法において、前記焼却炉は、収納された廃棄物の一部を燃焼させつつ該燃焼熱により該廃棄物の残部を乾溜して可燃性ガスを発生させる乾溜炉と、該乾溜炉から導入される可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える乾溜ガス化焼却処理装置における該乾留炉であることを特徴とする焼却炉への廃棄物の投入方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の焼却炉への廃棄物の投入方法において、前記焼却炉の１日当たりの処理量が５０トン以上であることを特徴とする焼却炉への廃棄物の投入方法。
4. 請求項３記載の焼却炉への廃棄物の投入方法において、前記焼却炉の１日当たりの処理量が５０～１００トンの範囲の量であることを特徴とする焼却炉への廃棄物の投入方法。
5. 請求項１～請求項４のいずれか１項記載の焼却炉への廃棄物の投入方法において、前記廃棄物収集車はダンプ車であり、前記誘導路を後進することにより該焼却炉の投入口に臨む位置に達し、荷台を後方に傾けることにより該荷台に積載された廃棄物を該焼却炉の投入口に直接投入することを特徴とする焼却炉への廃棄物の投入方法。

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