JP4133744B2 - ごみの受け入れ供給装置およびその運用方法 - Google Patents

Description

本発明はごみピットからのごみをホッパにより受け入れた後にごみ供給部を介してごみ焼却炉またはガス化炉のごみ投入口に供給するためのごみの受け入れ供給装置とその運用方法に係り、特にホッパに投入されたごみがホッパ内での圧密によりブリッジを形成し、ごみ供給部側に供給不能になることを防止するのに好適なごみの受け入れ供給装置とその運用方法に関する。

ごみ焼却設備は、ごみ受入用ホッパと該ホッパからのごみを焼却炉等に搬送するためのごみ供給部からなるごみ受け入れ供給装置と、該ごみ受け入れ供給装置からのごみを焼却するごみ焼却炉またはごみをガス化しながら処理するガス化炉からなる。

ごみ受け入れ供給装置のホッパに大型クレーンを用いてごみを投入する場合、クレーンパケットが全開した状態で、このクレーンパケットの開口幅以上の幅を有するごみホッパ上部開口部が必要である。

一方、ホッパ下部に設けられる定量的にごみをごみ焼却炉などに搬送するためのごみ供給部と焼却炉等の間では、焼却炉などの内部への不要空気の漏れ込みを防止するためにごみによるシール（マテリアルシール）が必要である。このため、ホッパの壁面はホッパ底部に向かうに従い水平断面積が小さくなる角錐構造となっている。従って、ごみがホッパ内を落下する方向に向かってホッパの開口面積が絞られることから、ごみがホッパの相対向する壁面間でブリッジを形成し易く、又はそのために詰まりを発生させ易く、ごみが下流側のごみ焼却炉等へ安定供給されないことがある。

上記ごみ投入用ホッパは対向する傾斜壁が対称的な傾斜面を有するものが基本であるが、これを改善して対向する傾斜壁の水平に対する傾斜角度を互いに変えて、相対向する２つの傾斜壁を非対称としてホッパ内でごみがブリッジ等を形成しないようにしているものが多い。

しかし、これだけではホッパ内でのごみによるブリッジ解消ができないので、従来のごみ受け入れ供給装置のホッパ内でのごみによるブリッジ解消のための対策として、次のような発明がある。

特開２００２−２８７３号公報には、左右対称の傾斜壁を有するホッパの底部に配置した搬出スクリューの回転軸と平行な方向にホッパ内回転軸を設け、このホッパ内回転軸の周囲に傾斜ブレードを該回転軸の軸方向に適宜間隔をあけ、かつ、周方向に所定傾斜角度で複数枚取り付けた構成などによりホッパ内でのごみによるブリッジの形成を解消する構成が開示されている。

特開平９−１７０７３７号公報には、ごみホッパの下部にごみ押込み室を形成し、該室内にごみを水平方向に移送するための押込みプッシャーと該押込みプッシャーの先端部近傍に切断刃を有する破砕ロータを設けた構成が開示されている。

特開平７−１１０１２０号公報には、 ホッパの内壁面に沿って上下動可能なスライド部材とその駆動装置を設けた構成が開示されている。
また、特開昭５２−４３２５８号公報には、ホッパ内部に可動式のダンパを上下二段で、かつ互いに直交する方向に向けた水平揺動軸を設け、該揺動軸を中心に一定速度で常にダンパを揺動させることで、ごみのブリッジを形成させないようにした構成が開示されている。
特開２００２−２８７３号公報 特開平９−１７０７３７号公報 特開平７−１１０１２０号公報 特開昭５２−４３２５３号公報

上記従来技術の発明では、ごみ受け入れ供給装置のホッパ内で生じるごみのブリッジを完全に解消することはできなかった。
これは、上記従来の技術において、ごみ自体が弾性係数を持った固体であることを考慮せず、比圧縮性の固体と同様に攪拌又はスライド等の手法でごみブリッジ、詰まりを解消させようとしたところに問題があったと考えられる。

本発明の課題は、弾性体であるごみを自重並びに落下時の圧縮力をできる限り開放し、スムーズにごみをホッパからごみ供給部に流すためのごみ受け入れ供給装置とその運用方法を提供することである。

本発明の上記課題は、次の解決手段いより解決される。
請求項１記載の発明は、ごみピットからのごみをホッパにより受け入れた後にごみ供給部を介して焼却炉またはガス化炉に供給するごみの受け入れ供給装置において、前記ホッパは、水平断面が矩形状であり、上部にごみピットからのごみを受け入れるための入口開口と下部にごみ供給部へごみを排出するための出口開口を有し、入口開口と出口開口の間の対向する一対のホッパ壁面は互いに対向する距離が入口開口から出口開口に向かって順次小さくなる第１と第２の傾斜壁を有する角錐構造からなり、さらに、前記入口開口のホッパ内部から出口開口に至る間の前記第１と第２の傾斜壁に対向して両傾斜壁と平行な平面を有する板材からなり、ホッパ入口開口側の該板材の側辺部に回転軸を設け、該回転軸を前記入口開口又はその近傍に配置し、該回転軸の反対側の側端部に相当する板材の先端を前記第１と第２の傾斜壁の内壁面に当接又はごみが通過しない隙間をもって離間した位置に配置して、ホッパ内をほぼ二分してごみ貯留用の空間部とごみ通過部を形成するように回転軸を中心に回動自在のダンパを設けたごみの受け入れ供給装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のごみの受け入れ供給装置の運用方法であって、ダンパの板材平面が第１の傾斜壁と平行になる位置に回転軸を中心にダンパを回動させて、ダンパの先端の側辺部を第２の傾斜壁の内壁面に当接或いはゴミが通過しない隙間をもって離間した位置に配して、第２の傾斜壁の上方とダンパとの間に形成されるごみ貯留用の空間部にごみを一旦貯留しておき、ダンパと平行位置にある第１の傾斜壁の内壁面上方とダンパの間に形成される略同一幅の平行流路にあるごみを出口開口から排出させ、その後、ダンパを第２の傾斜壁と平行位置に回動してダンパの先端の側辺部を第１の傾斜壁の内壁面に当接或いはゴミが通過しない隙間をもって離間した位置に配して、ダンパと平行位置にある第２の傾斜壁の内壁面と前記ダンパの間に形成される略同一幅の平行流路にあるごみを出口開口から排出させるごみの受け入れ供給装置の運用方法である。

（作用）
ごみホッパ内部でごみのブリッジや詰まりが生じるのは、ごみが弾性係数を持った固体であることが原因であり、ごみを圧縮することで反力が発生し、ブリッジが発生する。

ホッパ上部では自重によりごみは下方に落ちようとするが、ホッパ下部ではホッパの水平断面積が狭くなることで圧縮され、横方向の力が発生する。

図３はごみホッパ内部のごみ流動イメージを示す。
ホッパ下部に向かいホッパ断面積が減少する過程でごみが圧縮され、次第にごみ自体が押し潰された状態となり、外部に向かう力が発生する。この力と重力によるごみの斜め下方に働く力のベクトル合成力が作用し、ごみ自体の流れを止めてしまう。この力を発生させないようにするにはホッパ断面積を変えないこと、及び上部よりの力を掛けないことである。

本発明の板材（分離ダンパ）はごみクレーンよりゴミを投入する際にごみが落下する力を板材自体及びごみホッパ側壁にごみを当てることで一旦開放し、更に板材により傾斜壁と板材間にできるごみが落下する空間の断面積をホッパ上部から下部に向かって絞ることなく十分な開口面積を確保することで、ごみの圧密が防止できる。

一方、板材と傾斜壁でできる残り約半分のホッパ内の空間にはごみを貯留し、前記十分な開口面積が確保された空間内のごみが落下した後に板材を移動させることで、貯留されている空間内のごみ自体の力を開放しつつ、ごみを落下させることができることから、ごみ圧密によるブリッジや詰まりが発生しない。

本発明はごみ自体が弾性係数を持った物質であることに着眼し、ごみ自体の圧密を防止するために、ごみクレーンより投入される際の落下による力を解放すると共にホッパ分離ダンパによりホッパ内部の断面積を絞ることなく、ごみを通過させることでごみのブリッジ、詰まりを防止するとともにごみクレーンより投入されたごみの約半分を分離ダンパにより貯留し、供給時はごみ内部圧力を開放しつつ流すことでブリッジ、詰まりを防止する効果がある。

本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１に本実施例のごみ受け入れ供給装置の概略側面図と図２に図１の矢印Ｘ方向から見た図を示す。
ごみ受け入れ供給装置は入口開口部を上部に備えたごみ投入用ホッパ１とその下部に設けられたごみを図示しない焼却炉又はガス化炉に導くごみ供給部２を備えている。ごみ投入用ホッパ１は上部にごみ投入用ホッパ入口の矩形開口部を備え、対向する壁面の水平に対する傾斜角度が互いに異なる傾斜壁を備えている。ごみ投入用ホッパ１内には、ホッパ１の傾斜壁の長さとほぼ同じ長さの板材（ダンパ）３が設けられ、ホッパ１の入口開口部付近に水平方向に設けた揺動軸４がダンパ３の一側辺部に設けられている。

ダンパ３の揺動軸４はごみ投入用ホッパ１の一方の側壁の外側に突出して伸びており、該突出部の揺動軸４にはダンパ３と面一に取付けられたプレート５を固定している。該プレート５はホッパ１の側壁の外側に配置された油圧シリンダ７のピストンロッド８に当接又は接続しているので、該油圧シリンダ７の作動でダンパ３はホッパ１内を揺動でき、ダンパ３の揺動でホッパ１内のごみの流路としてダンパ３で区分される２つの領域Ａ、Ｂのいずれかを選択することができる。図２から明らかなように、領域Ａ側の傾斜壁の内壁面にダンパ３の先端が当接する位置まで揺動されると、領域Ｂ側の傾斜壁の内壁面とダンパ３との間にはほぼ同一幅の平行流路が形成される。このとき、内壁面とダンパ３で囲まれる領域Ａ側のホッパ部分にはごみの流路は形成されない。

なお、ダンパ３と内壁面とは当接せずとも多少の隙間をもって離間した位置としても、ごみが通過しなければ構わない。

ごみ投入用ホッパ１の下方のごみ供給部２内に形成されるごみ流路は上流側から下流側まで同一流路断面積を有しており、対向する二つの内壁面にはごみ検出用の光センサ１０、１０を一対設けている。

また、ごみ供給部２の最下部には駆動装置１１で回転する螺旋羽根１２を備えたフィーダ１３が設けられており、該フィーダ１３は低速で回転し、一定量のごみをごみ供給部２の一側壁部に設けられた出口１５から図示しないごみ焼却炉又はごみガス化炉に送ることができる。

まず、予めダンパ３を図２に示すように移動させておく。そして、ごみクレーン（図示せず）よりホッパ１内にごみを投入すると、ホッパ１の中央で仕切られた分離ダンパ３により領域Ａ内にごみの約半分が貯留される。一方、領域Ｂに投入されたごみは、ごみクレーンより落下する過程でホッパ１の傾斜壁とダンパ揺動軸部上でバウンドし、落下による力を一旦解放した後、下方に落下する。この際、領域Ｂの水平断面積は上下とも同じであるので、ごみ流れによる絞り力は発生せず、ごみ自体の重力以外は作用せず、ブリッジを形成することなく、ごみはスムーズにごみ供給部２にまで搬送される。

ごみ供給部２に設けたごみ検出用センサ１０でごみが検出されなくなれば、油圧シリンダ７により揺動軸４を回転させて分離ダンパ３の方向を変え、領域Ｂを閉じ、領域Ａ内のごみをごみ供給部２に向けて落下させる。この領域Ａ内のごみは比較的少量であり、圧密状態にあった領域Ａの下部のごみも、ダンパ３の開放と同時に圧密力も開放され、ブリッジを形成することなく、ごみ供給部２に送られる。

その後、ごみ検出センサ１０により、ごみが無くなったことを検出できれば、再びダンパ駆動用の油圧シリンダ７が動作し、分離ダンパ３は初期位置に戻され、クレーンよりのごみ投入を待つ。

このように本実施例のごみ受け入れ供給装置は、ごみ自体が弾性係数を持った物質であることに着眼し、ごみ自体の圧密を防止するために、ごみクレーンより投入される際の落下による力を解放すると共に分離ダンパ３によりホッパ１の内部の断面積を絞ることなくごみを通過させることで、ごみのブリッジや詰まりを防止するとともにごみクレーンより投入されたごみの約半分を分離ダンパ３を用いてホッパ１内に一時的に貯留し、この貯留されたごみをごみ供給部２へ供給する時にはごみ内部圧力を開放しつつ流すことでブリッジや詰まりを防止する効果がある。

本発明を利用すれば、ごみ以外の物質であっても固形のものをホッパに定期的にクレーンなどで補給する設備においては、固形物のホッパ内でのブリッジや詰まりに対して有効な手段であるので、ごみ焼却設備以外の固形物の搬送装置に利用できる。

本発明の一実施例のごみ受け入れ供給装置の概略側面図である。 図１の矢印Ｘ方向から見た図である。 ごみ受け入れ供給装置のごみホッパ内部でのごみ流動イメージを示す図である。

符号の説明

１ ごみ投入用ホッパ ２ ごみ供給部
３ 板材（ダンパ） ４ ダンパ揺動軸
５ プレート ７ 油圧シリンダ
８ ピストンロッド １０ ごみ検出センサ
１１ 駆動装置 １２ 螺旋羽根
１３ フィーダ １５ ごみ供給部出口

Claims (2)

1. ごみピットからのごみをホッパにより受け入れた後にごみ供給部を介して焼却炉またはガス化炉に供給するごみの受け入れ供給装置において、
   前記ホッパは、水平断面が矩形状であり、上部にごみピットからのごみを受け入れるための入口開口と下部にごみ供給部へごみを排出するための出口開口を有し、入口開口と出口開口の間の対向する一対のホッパ壁面は互いに対向する距離が入口開口から出口開口に向かって順次小さくなる第１と第２の傾斜壁を有する角錐構造からなり、
   さらに、前記入口開口のホッパ内部から出口開口に至る間の前記第１と第２の傾斜壁に対向して両傾斜壁と平行な平面を有する板材からなり、ホッパ入口開口側の該板材の側辺部に回転軸を設け、該回転軸を前記入口開口又はその近傍に配置し、該回転軸の反対側の側端部に相当する板材の先端を前記第１と第２の傾斜壁の内壁面に当接又はごみが通過しない隙間をもって離間した位置に配置して、ホッパ内をほぼ二分してごみ貯留用の空間部とごみ通過部を形成するように回転軸を中心に回動自在のダンパ
   を設けたことを特徴とするごみの受け入れ供給装置。
2. 請求項１記載のごみの受け入れ供給装置の運用方法であって、
   ダンパの板材平面が第１の傾斜壁と平行になる位置に回転軸を中心にダンパを回動させて、ダンパの先端の側辺部を第２の傾斜壁の内壁面に当接或いはゴミが通過しない隙間をもって離間した位置に配して、第２の傾斜壁の上方とダンパとの間に形成されるごみ貯留用の空間部にごみを一旦貯留しておき、ダンパと平行位置にある第１の傾斜壁の内壁面上方とダンパの間に形成される略同一幅の平行流路にあるごみを出口開口から排出させ、その後、ダンパを第２の傾斜壁と平行位置に回動してダンパの先端の側辺部を第１の傾斜壁の内壁面に当接或いはゴミが通過しない隙間をもって離間した位置に配して、ダンパと平行位置にある第２の傾斜壁の内壁面と前記ダンパの間に形成される略同一幅の平行流路にあるごみを出口開口から排出させることを特徴とするごみの受け入れ供給装置の運用方法。

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