JP4139355B2 - 乾留ガス化焼却処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物を乾留して、該乾留により生成する可燃性ガスを完全燃焼させることにより処理する乾留ガス化焼却処理装置に関するものである。

従来、廃タイヤ等の廃棄物を焼却処理する装置として、例えば、該廃棄物を収納すると共に、該廃棄物の一部を燃焼させつつ、その燃焼熱により該廃棄物の残部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめる乾留炉と、該可燃性ガスを該乾留炉から導入して完全燃焼させる燃焼炉とを備える乾留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）。

しかし、前記乾留ガス化焼却処理装置は、前記廃棄物をバッチ式で処理するものであるので、該廃棄物の乾留が完了した後、該灰化物を灰化、冷却して前記乾留炉外に排出できるようになるまでに長時間を要し、この間、次の廃棄物の処理を行うことができないとの問題がある。前記問題を解決するために、本出願人は、前記乾留炉と燃焼炉とを２組備え、１組ずつ交互に運転する装置（例えば特許文献２参照）、或いは前記燃焼炉に対し前記乾留炉を２基備え、該乾留炉を交互に運転する装置（例えば特許文献３参照）等を既に提案している。

前記各装置は、いずれも、一方の乾留炉に収容された前記廃棄物の乾留が進行して乾留される部分が低減し、灰化段階に入った時点で、他方の乾留炉における該廃棄物の乾留を開始するものである。このようにすることにより、前記各装置は、前記廃棄物の乾留と、該乾留により発生する可燃性ガスの焼却処理とを連続して行うことができる。

しかしながら、前記各装置では、２基の乾留炉のいずれか一方がメンテナンス等により使用できなくなると、残る１基の乾留炉でバッチ式処理を行わねばならず、処理効率が低くなるという不都合がある。
特開平２−１３５２８０号公報 特開平８−９４０４３号公報 特開平８−３３４２１８号公報

本発明は、かかる不都合を解消して、廃棄物の乾留と、該乾留により発生する可燃性ガスの焼却処理とを連続して効率よく行うことができ、しかも誤操作の虞のない乾留ガス化焼却処理装置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、廃棄物を収納すると共に、該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留して可燃性ガスを生ぜしめる乾留炉と、該乾留炉から導入される可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉と、該燃焼炉における該可燃性ガスの燃焼温度を検知する燃焼温度検知手段と、該燃焼炉における該可燃性ガスの自然燃焼が開始された後に該燃焼温度検知手段により検知される該可燃性ガスの燃焼温度を予め設定された設定温度に略一定に維持するように該乾留炉への酸素供給量を調整しつつ該廃棄物の一部の燃焼に必要な酸素を該乾留炉に供給する酸素供給手段とを備えた乾留ガス化焼却処理装置の改良に関するものである。

本発明の乾留ガス化焼却処理装置は、前記乾留により発生した前記可燃性ガスを前記燃焼炉に導入するガス導管を各別に備える少なくとも３基の前記乾留炉と、前記廃棄物が収容されている前記乾留炉の１つを選択して該乾留炉における該廃棄物の乾留を開始し、該乾留炉から発生する前記可燃性ガスの燃焼温度を前記設定温度に維持することが不能となったときに、該廃棄物が収容されている前記乾留炉の他の１つを選択して該乾留炉における前記廃棄物の乾留を開始する乾留炉選択手段と、前記可燃性ガスが発生している前記乾留炉に接続されている前記ガス導管を開放し、他の前記乾留炉に接続されている前記ガス導管を閉鎖するガス導管開閉手段と、前記各乾留炉に設けられ前記廃棄物を投入する開閉自在の投入扉と、前記各乾留炉に設けられ前記投入扉の開閉を検知する投入扉開閉検知手段と、前記各乾留炉に設けられ、前記乾留の完了後に灰化、冷却された該廃棄物を各乾留炉から排出する開閉自在の排出扉と、前記乾留炉選択手段により選択されている前記乾留炉以外の他の乾留炉のうち、前記投入扉開閉検知手段により該投入扉の閉鎖が検知されていると共に、前記ガス導管開閉手段により前記ガス導管が閉鎖されている乾留炉に限り、該排出扉を開放可能とする排出扉開閉制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の乾留ガス化焼却処理装置は、少なくとも３基の乾留炉を備えており、まず、前記乾留炉選択手段により該乾留炉の１つ（以下、第１の乾留炉と記載する）を選択して、該第１の乾留炉に収納された前記廃棄物の一部を燃焼させつつ、その燃焼熱により該廃棄物の残部を乾留して可燃性ガスを発生させる。前記可燃性ガスは、前記乾留炉に接続された前記ガス導管を介して前記燃焼炉に導入され、該燃焼炉にて燃焼せしめられる。

前記乾留炉における前記可燃性ガスの発生は初めは不安定であるが、前記乾留が安定するに伴って定量的に発生するようになり、このようになると該可燃性ガス自体の燃焼熱により自然に燃焼を継続できるようになる。そこで、本発明の乾留ガス化焼却処理装置では、前記可燃性ガスが自然燃焼するようになったならば、ガス燃焼温度検知手段により該燃焼炉における該可燃性ガスの燃焼温度を検知し、前記酸素供給手段により該可燃性ガスの燃焼温度が予め設定された設定温度に略一定に維持されるように第１の乾留炉への酸素供給量を調整しつつ該廃棄物の一部の燃焼に必要な酸素を第１の乾留炉に供給する。

前記可燃性ガスは、前記第１の乾留炉に収容された前記廃棄物のうち乾留される部分が豊富にある間は前述のように定量的に発生し、前記燃焼炉における燃焼温度を前記設定温度に略一定に維持することができる。しかし、前記乾留の進行に伴い前記廃棄物の乾留される部分が低減してくると、前記酸素供給手段による第１の乾留炉への酸素供給量を増加させても前記可燃性ガスが十分に発生せず、前記燃焼温度を前記設定温度に略一定に維持することができなくなる。

そこで、本発明の乾留ガス化焼却処理装置では、第１の乾留炉で発生される可燃性ガスの前記燃焼温度を前記設定温度に略一定に維持することができなくなったならば、前記乾留炉選択手段が、前記廃棄物が収容されている前記乾留炉の他の１つ（以下、第２の乾留炉と記載する）を選択して該第２の乾留炉における前記廃棄物の乾留を開始する。第２の乾留炉では、第１の乾留炉と全く同一にして、前記廃棄物の乾留が行われ、発生した可燃性ガスが前記燃焼炉に導入されて燃焼せしめられる。

この間、前記第１の乾留炉では、前記廃棄物の乾留が完了し、次いで乾留される部分が全く無くなった該廃棄物は灰化せしめられ、灰化後さらに冷却されて、第１の乾留炉から排出される。前記第１の乾留炉では、灰化した前記廃棄物が排出された後、次に処理する廃棄物が収容される。

次に、前記第２の乾留炉で前記廃棄物の乾留が進行し、乾留される部分が低減して、前記可燃性ガスがその燃焼温度を前記設定温度に略一定に維持することができなくなったならば、前記乾留炉選択手段が、前記廃棄物が収容されている前記乾留炉のさらに他の１つ（以下、第３の乾留炉と記載する）を選択して該第３の乾留炉における前記廃棄物の乾留を開始する。第３の乾留炉では、第２の乾留炉と全く同一にして、前記廃棄物の乾留が行われ、発生した可燃性ガスが前記燃焼炉に導入されて燃焼せしめられる。

この間、前記第２の乾留炉では、第１の乾留炉と全く同一にして、乾留される部分が全くなくなった前記廃棄物が灰化、冷却されて、排出され、排出後に次に処理する廃棄物が収容される。

そして、前記第３の乾留炉で前記廃棄物の乾留が進行し、乾留される部分が低減して、前記可燃性ガスがその燃焼温度を前記設定温度に略一定に維持することができなくなったならば、前記乾留炉選択手段が前記乾留炉のさらに他の１つを選択して該乾留炉における前記廃棄物の乾留を開始する。前記第３の乾留炉の次に前記乾留炉選択手段に選択されて乾留が開始される乾留炉は、該乾留炉の全数が３基である場合には前記第１または第２の乾留炉から選択され、該乾留炉の全数が４基以上である場合には第４以降の乾留炉に前記第１または第２の乾留炉を加えた中から選択される。

従って、本発明の乾留ガス化焼却処理装置によれば、少なくとも３基の乾留炉で順次前記廃棄物の乾留を行うことにより、１つの乾留炉で前記廃棄物の灰化、冷却、排出を行っている間に、次の乾留炉で乾留を行うことができるので、前記廃棄物の灰化、冷却、排出に要する時間を有効に用いることができる。また、本発明の乾留ガス化焼却処理装置によれば、少なくとも３基の乾留炉を備えているので、１つの乾留炉をメンテナンス等により休止しなければならない場合でも、残りの少なくとも２基の乾留炉を交互に用いて乾留を行うことが可能である。従って、前記廃棄物の連続処理が、前記メンテナンス等による休止のために妨げられることがなく、該廃棄物の乾留ガス化と、それにより発生する可燃性ガスの焼却処理とを連続して効率よく行うことができる。

さらに、本発明の乾留ガス化焼却処理装置によれば、少なくとも３基の乾留炉を備えているので、１つの乾留炉で乾留が完了した前記廃棄物の灰化、冷却を行い、他の１つの乾留炉で前記廃棄物の乾留を行っている間に、さらに他の乾留炉には次に処理する該廃棄物を収容して、該廃棄物の処理を準備することができる。次に処理する前記廃棄物が収容される乾留炉は、該廃棄物を保管、貯留する貯留設備（ストックヤード）として用いることもできる。

ところで、前述のように少なくとも３基の乾留炉により順次前記廃棄物の乾留を行うときに、乾留を行っていない前記乾留炉と前記燃焼炉とが連通していると、前記燃焼炉における前記可燃性ガスの燃焼が不安定になったり、該燃焼炉から該乾留を行っていない乾留炉に対して逆火が生じる虞がある。そこで、本発明の乾留ガス化焼却処理装置では、前記ガス導管開閉手段により、前記可燃性ガスが発生している前記乾留炉に接続されている前記ガス導管を開放する一方、前記可燃性ガスが発生していない他の前記乾留炉に接続されている前記ガス導管を閉鎖する。このようにすることにより、前記可燃性ガスの燃焼が不安定になったり、前記逆火が生じたりすることを防止することができる。

また、前述のように少なくとも３基の乾留炉により順次前記廃棄物の乾留を行うときに
は、操作者が各乾留炉の状態に関する認識を誤りやすく誤操作を行う虞がある。前記誤操作としては、例えば、前記各乾留炉が灰化された前記廃棄物を排出する排出扉を備えている場合に、乾留中の状態、灰化もしくは灰化後の冷却中の状態または新たに前記廃棄物を収容して該廃棄物の処理を準備している状態のいずれかの乾留炉において、誤って該乾留炉の該排出扉を開くことが考えられる。前記いずれかの状態の前記乾留炉において前記排出扉を開くと、収容されている前記廃棄物が完全に灰化される前の状態で該乾留炉から排出されるので、該廃棄物の連続処理に支障を来すことになる。

そこで、本発明の乾留ガス化焼却処理装置では、前記排出扉開閉制御手段が、前記乾留炉選択手段により選択されている乾留炉を以外の他の乾留炉のうち、前記投入扉開閉検知手段により該投入扉の閉鎖が検知されていると共に、前記ガス導管開閉手段により前記ガス導管が遮断されている乾留炉のみを、前記廃棄物の乾留が完了し、灰化された該廃棄物が冷却されて、排出可能な状態にある乾留炉として選択する。そして、前記排出扉開閉制御手段は、選択された乾留炉のみに対して、前記排出扉を開放可能とする。

従って、本発明の乾留ガス化焼却処理装置によれば、操作者が各乾留炉の状態に関する認識を誤って、乾留中の状態、灰化もしくは灰化後の冷却中の状態または新たに前記廃棄物を収容して該廃棄物の処理を準備している状態のいずれかの状態にある前記乾留炉の前記排出扉を開こうとしても、該排出扉が開放されることがなく、誤操作を防止することができる。

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。図１は本実施形態の乾留ガス化焼却処理装置の一構成例を示すシステム構成図、図２は図１に示す制御盤の一構成例を示すブロック図、図３は図１に示す乾留ガス化焼却処理装置の作動を示すグラフである。

図１に示すように、本実施形態の乾留ガス化焼却処理装置１は、３基の乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃと、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃからガス導管３ａ，３ｂ，３ｃを介して導入される可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉４と、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃと燃焼炉４とに燃焼用酸素として空気を供給する酸素供給装置５と、装置の作動を制御する制御盤６とを備えている。

各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃは、廃タイヤ等の廃棄物を投入する開閉自在の投入扉７を上部に備えている。投入扉７は、前記廃棄物が乾留されている間と、該乾留に続く灰化、冷却の間を除いては開放されており、随時該廃棄物が投入できるようにされている。投入扉７の開閉は、投入扉開閉センサ８（図２に示す）により検知され、投入扉開閉センサ８の検知信号は制御盤６に送られるようになっている。

また、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃは、前記廃棄物の乾留の完了後に、灰化、冷却された該廃棄物を排出する排出扉９を底部に備え、排出扉９を下方に向けて観音開きに開放することにより該廃棄物等を一挙に排出できるようにされている。排出扉９は、制御盤６により閉鎖状態を保持し、あるいは開放可能となるように制御される。

また、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃは、内部の温度を検知して検知信号を制御盤６に送る温度センサ１０と、制御盤６に制御されて前記廃棄物に点火する点火バーナ１１とを備えている。

各ガス導管３ａ，３ｂ，３ｃは、途中に備えられたダンパ１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより開閉されるようになっている。各ダンパ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開閉は制御盤６によって制御される。

燃焼炉４は、バーナ炉１３と、バーナ炉１３の出口に連通し、上部に開口する燃焼炉本体１４と、燃焼炉本体１４の上部の開口部に連通し、排気ダクト１５が接続される冷却塔１６とを備えている。バーナ炉１３の基部には、各ガス導管３ａ，３ｂ，３ｃが接続されると共に、各ガス導管３ａ，３ｂ，３ｃから導入される可燃性ガスに点火する点火バーナ１７が備えられている。点火バーナ１７は、制御盤６により制御される。また、バーナ炉１３は、前記可燃性ガスの燃焼温度を検知して検知信号を制御盤６に送る温度センサ１８を備えている。

排気ダクト１５は、図示しない急冷塔、バグフィルタ等を経て煙突に接続されている。排気ダクト１５の途中、例えば前記バグフィルタと前記煙突との間には、燃焼炉４内の排気を吸引して差圧調整を行う図示しない吸引ファンが備えられている。さらに、排気ダクト１５は、途中で活性炭、消石灰等が投入されるようになっていてもよい。

酸素供給装置５は、押込ファン１９と、押込ファン１９から供給される空気を案内する主導管２０と、主導管２０から分岐して各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに空気を供給する支導管２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、燃焼炉４に空気を供給する支導管２１ｄとを備えている。

支導管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの途中には、温度センサ１８の検知信号に基づいて空気の供給量を調整する調整弁装置２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが設けられている。また、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに空気を供給する支導管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの途中には、制御盤６に制御されて各支導管２１ａ，２１ｂ，２１ｃを開閉する支導管開閉弁２３が設けられている。

次に、制御盤６は、図２に示すように、操作パネル３１と制御装置３２とからなる。

操作パネル３１は、制御盤６に電力を投入して乾留ガス化焼却処理装置１を作動可能とするメインスイッチ３３と、各ダンパ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを開放するダンパスイッチ３４と、前記廃棄物の乾留を行う乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃを選択するセレクトスイッチ３５と、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃの排出扉９の開閉を行う排出扉開閉スイッチ３６を備え、さらに燃焼炉４における前記可燃性ガスの燃焼温度を表示する燃焼炉温度表示部３７を備えている。

制御装置３２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータであり、ダンパ開閉制御部３８と、乾留炉選択制御部３９と、排出扉開閉制御部４０と、燃焼炉制御部４１とを備えている。ダンパ開閉制御部３８、乾留炉選択制御部３９、排出扉開閉制御部４０は相互に接続されており、燃焼炉制御部４１は乾留炉選択制御部３９に接続されている。

ダンパ開閉制御部３８は、各ダンパ１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、ダンパスイッチ３４とに接続されていると共に、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに設けられた温度センサ１０の検知信号を受けて乾留温度を検知する乾留温度検知部４２と、タイマ４３とを備えている。タイマ４３は、乾留温度検知部４２により検知される各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃの温度が所定温度以下になったときに作動する。

尚、図２において、乾留炉２ｂ，２ｃは、乾留炉２ａと同一の構成を備えているが、簡略にするために、投入扉開閉センサ８，排出扉９、温度センサ１０、点火バーナ１１、支導管開閉弁２３を省略して示している。

乾留炉選択制御部３９は、セレクトスイッチ３５に接続されていると共に、点火バーナ制御部４４と、酸素供給制御部４５とを備えている。点火バーナ制御部４４は、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに設けられた点火バーナ１１の着火・消火を制御し、酸素供給制御部４５は、各支導管２１ａ，２１ｂ，２１ｃに設けられた支導管開閉弁２３を開閉して各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに対する酸素の供給を制御する。

排出扉開閉制御部４０は、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに設けられた排出扉９と、排出扉開閉スイッチ３６とに接続されていると共に、投入扉開閉検知部４６を備えている。投入扉開閉検知部４６は、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに設けられた投入扉開閉センサ８の検知信号を受けて、投入扉７の開閉を監視する。

また、燃焼炉制御部４１は、燃焼温度表示部３７に接続されていると共に、点火バーナ制御部４８と、燃焼温度検知部４９とを備えている。点火バーナ制御部４８は、燃焼炉４に設けられた点火バーナ１７の着火・消火を制御する。また、燃焼温度検知部４９は、燃焼炉４に設けられた温度センサ１８の検知信号を受けて前記可燃性ガスの燃焼温度を検知すると共に、検知した燃焼温度を燃焼炉制御部４１を介して燃焼温度表示部３７と、点火バーナ制御部４８とに出力する。

次に、図１乃至図３を参照して、乾留ガス化焼却処理装置１の作動について説明する。

本実施形態の乾留ガス化焼却処理装置１では、オペレータが操作パネル３１のメインスイッチ３３を操作することにより制御盤６が作動可能となり、同時に各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃに設けられた温度センサ１０、燃焼炉４に設けられた温度センサ１８、押込ファン１９、温度センサ１８の検知信号に基づいて空気の供給量を調整する調整弁装置２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが起動される。

次に、オペレータは、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃから前記廃棄物が収容されて乾留の準備が整っているものを選択する。本実施形態では、以下、オペレータにより乾留炉２ａが選択されたものとして説明する。

ここで、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃでは、前述のように、前記廃棄物が乾留されている間と、該乾留に続く灰化、冷却の間を除いて投入扉７が開放されている。そこで、オペレータはまず乾留炉２ａの投入扉７を閉じる。尚、各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃの投入扉７は、いずれも各乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃの側で開閉されるようになっていてもよく、操作パネル３１に開閉スイッチを設けて該開閉スイッチにより開閉されるようになっていてもよい。
また、各ガス導管３ａ，３ｂ，３ｃに設けられているダンパ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは通常は閉鎖されているので、オペレータは、乾留炉２ａに接続されているガス導管３ａのダンパ１２ａを開放するようにダンパスイッチ３４を操作する。

このようにすると、ダンパスイッチ３４に接続されているダンパ開閉制御部３８は、投入扉開閉センサ４７の検知信号を受けて投入扉開閉検知部４６により監視されている乾留炉２ａの投入扉７の状態を排出扉開閉制御部４０を介して確認する。そして、乾留炉２ａの投入扉７が閉鎖されているときには、オペレータにより選択された乾留炉２ａが乾留の準備が整っているものと判断し、乾留炉２ａに接続されているガス導管３ａのダンパ１２ａを開放する。

次に、オペレータは、乾留炉２ａが作動されるように、セレクトスイッチ３５を操作する。セレクトスイッチ３５が前記のように操作されると、乾留炉選択制御部３９は、乾留炉２ａの投入扉７の状態を排出扉開閉制御部４０を介して確認すると共に、ダンパ１２ａの状態をダンパ開閉制御部３８を介して確認する。そして、乾留炉２ａの投入扉７が閉鎖されていると共に、ダンパ１２ａが開放されているときには、オペレータにより選択された乾留炉２ａが乾留の準備が整っているものと判断する。

次に、乾留炉選択制御部３９は、酸素供給制御部４５を介して支導管２１ａに設けられた支導管開閉弁２３を開放し、押込ファン１９から供給される空気が主導管２０、支導管２１ａを介して、乾留炉２ａに供給されるようにする。尚、支導管開閉弁２３は通常は閉鎖されており、前記操作により、選択された乾留炉２ａにのみ空気が供給されるようになる。

支導管開閉弁２３が開放されると、乾留炉選択制御部３９は、点火バーナ制御部４４を介して乾留炉２ａに設けられた点火バーナ１１に着火し、点火バーナ１１の火炎により乾留炉２ａ内に収容されている前記廃棄物に点火する。尚、点火バーナ１１は、前記廃棄物に着火した後、点火バーナ制御部４４により消火される。

この結果、前記廃棄物の一部の燃焼が開始され、該燃焼の熱により該廃棄物の残部が乾留されて、可燃性ガスの生成が始まる。前記可燃性ガスは、前記操作によりダンパ１２ａが開放されているガス導管３ａを介して、バーナ炉１３に導入される。

また、乾留炉選択制御部３９は前記一連の動作と同時に燃焼炉制御部４１を作動させ、燃焼炉制御部４１は点火バーナ制御部４８を介して燃焼炉４に設けられた点火バーナ１７に点火する。そこで、ガス導管３ａを介してバーナ炉１３に導入された前記可燃性ガスは、点火バーナ１７の火炎により点火されて、燃焼を開始する。

前記可燃性ガスの燃焼温度は、燃焼炉４に設けられた温度センサ１８により検知され、検知信号が制御装置３２の燃焼温度検知部４９に送られる。そして、前記可燃性ガスの燃焼温度は、燃焼炉制御部４１を介して、操作パネル３１の燃焼温度表示部３７に表示される。

前記可燃性ガスの燃焼温度は、図３に示すように、乾留炉２ａにおける前記廃棄物の乾留の初期には低温であるが、該乾留が安定化し該可燃性ガスが定量的に発生するようになると十分高温になり、該可燃性ガスが自己の燃焼熱により自然燃焼できるようになる。そこで、温度センサ１８により検知される温度が、前記可燃性ガスが自然燃焼可能な温度Ｔ₁に達したならば、燃焼炉制御部４１は点火バーナ制御部４８により点火バーナ１７を消火する。

また、前記可燃性ガスが自然燃焼可能な温度Ｔ₁に達すると、支導管２１ａ，２１ｄに設けられた調整弁装置２２ａ，２２ｄは、温度センサ１８により検知される前記可燃性ガスの燃焼温度に従って開度を調整し、前記可燃性ガスの燃焼温度が前記自然燃焼可能な温度以上の所定の設定温度Ｔに略一定に維持されるようにする。

具体的には、温度センサ１８により検知される前記可燃性ガスの燃焼温度が前記設定温度Ｔを超えると、調整弁装置２２ａはその開度を小さくして支導管２１ａにより乾留炉２ａに供給される空気量を低減し、乾留炉２ａにおける該可燃性ガスの発生を抑制する。一方、前記可燃性ガスの燃焼温度が設定温度Ｔ未満になると調整弁装置２２ａはその開度を大きくして支導管２１ａにより乾留炉２ａに供給される空気量を増加させ、乾留炉２ａにおける該可燃性ガスの発生を促進する。

また、調整弁装置２２ｄは、温度センサ１８により検知される前記可燃性ガスの燃焼温度が上昇傾向にあるときにはその開度を大きくし、該可燃性ガスの燃焼温度が下降傾向にあるときにはその開度を小さくして、支導管２１ｄにより燃焼炉４に供給される空気により、該可燃性ガスが燃焼炉４内で常に完全燃焼するように調整する。

このようにして乾留炉２ａにおける前記廃棄物の乾留を続けると、やがて乾留炉２ａに収容されている該廃棄物のうち乾留可能な部分が少なくなり、調整弁装置２２ａの開度を大きくしても、燃焼炉４における前記可燃性ガスの燃焼温度を前記設定温度Ｔに維持することができなくなる。そこで、オペレータは、操作パネル３１の燃焼温度表示部３７に表示される前記可燃性ガスの燃焼温度が前記設定温度Ｔ未満の所定温度まで低下したならば、乾留炉２ｂ，２ｃから前記廃棄物が収容されて乾留の準備が整っているものを選択して、該廃棄物の乾留を開始する。本実施形態では、以下、オペレータにより乾留炉２ｂが選択されたものとして説明する。

乾留炉２ｂの選択は、乾留炉２ａの場合と同様に、オペレータが、乾留炉２ｂの投入扉７を閉じ、乾留炉２ｂに接続されているガス導管３ｂのダンパ１２ｂを開放するようにダンパスイッチ３４を操作することにより行われる。ダンパ開閉制御部３８は、乾留炉２ａの場合と同様に、投入扉開閉センサ８の検知信号を受けて投入扉開閉検知部４６により監視されている乾留炉２ｂの投入扉７の状態を排出扉開閉制御部４０を介して確認し、乾留炉２ｂの投入扉７が閉鎖されているときには、乾留炉２ｂの乾留の準備が整っているものと判断し、乾留炉２ｂに接続されているガス導管３ｂのダンパ１２ｂを開放する。

次に、オペレータは、乾留炉２ｂが作動されるようにセレクトスイッチ３５を操作し、これにより乾留炉２ａの場合と同一の手順で乾留炉２ｂにおける前記廃棄物の乾留が開始され、発生した可燃性ガスが燃焼炉４に導入され、図３に示すように、前記燃焼温度が前記設定温度Ｔに略一定に維持されて焼却処理される。

一方、乾留炉２ｂで発生した前記可燃性ガスが前記のように焼却処理されている間にも、乾留炉２ａではまだ前記可燃性ガスが発生しているが、その量は次第に低減し、これに伴って該可燃性ガスの燃焼温度も図３に破線で示すように次第に低下する。尚、乾留炉２ａに接続されているガス導管３ａのダンパ１２ａは、乾留炉２ａで前記可燃性ガスが発生している間は、開放された状態が維持されている。

乾留炉２ａ内の前記廃棄物に乾留される部分が全くなくなると、該廃棄物は灰化され、次いで冷却される。このとき、制御装置３２のダンパ開閉制御部３８は、温度センサ１０の検知信号を受けて乾留温度検知部４２により検知される乾留炉２ａ内の温度が所定温度以下になったならば、タイマ４３を作動させる。そして、ダンパ開閉制御部３８は、乾留炉２ａ内の温度が所定温度以下となっている時間が、タイマ４３により計測される所定の長さを超えたならば、乾留炉２ａ内の前記廃棄物が完全に灰化、冷却され、前記可燃性ガスの発生が全く無くなったものと判断し、乾留炉２ａに接続されているガス導管３ａのダンパ１２ａを閉鎖する。

次に、オペレータは、灰化、冷却された前記廃棄物を乾留炉２ａから排出するために、操作パネル３１の排出扉開閉スイッチ３６を操作する。このとき、オペレータが、乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃの作動状態について認識を誤ると、乾留炉２ａ以外の他の乾留炉２ｂまたは乾留炉２ｃの排出扉９が開放され、乾留中あるいは乾留を準備している状態の前記廃棄物が排出されてしまう虞がある。

そこで、制御装置３２の排出扉開閉制御部４０は、乾留を完了して完全に灰化、冷却された前記廃棄物が収容されている乾留炉２ａに限り、排出扉９が開放可能となるように制御している。前記制御を行うために、排出扉開閉制御部４０は、まず、セレクトスイッチ３５を介して乾留炉選択制御部３９に選択されている乾留炉２ｂは、前記廃棄物の乾留中であるとして除外する。次に、排出扉開閉制御部４０は、残りの乾留炉２ａ，２ｃについて、投入扉開閉検知部４６により投入扉７の開閉を確認し、投入扉７が開放されている乾留炉２ｃは前記廃棄物を投入する途上にあり、乾留を準備している状態のものとして除外する。

この結果、乾留炉２ａが残るが、乾留炉２ａでは乾留は完了していても、灰化または冷却が未完である可能性があり、この状態で排出扉９を開放すると燃焼中あるいは灰化していても十分に高温の前記廃棄物が排出されることとなる。そこで、排出扉開閉制御部４０は、ダンパ開閉制御部３８を介して、乾留炉２ａに接続されているガス導管３ａのダンパ１２ａが閉鎖されているか否かを確認する。前述のように、乾留炉２ａにおける乾留が完了し、前記廃棄物が完全に灰化、冷却されている場合には、ダンパ１２ａは閉鎖されている。

従って、排出扉開閉制御部４０は、乾留炉選択制御部３９に選択されている乾留炉２ｂ以外の乾留炉２ａ，２ｃのうち、投入扉７が開放されておらず、しかもダンパ１２ａが閉鎖されていることが確認されたものを選択することにより、前記廃棄物が完全に灰化、冷却されている乾留炉２ａに限って排出扉９を開放可能とすることができ、オペレータの誤操作による乾留炉２ｂ，２ｃの排出扉９の開放を確実に阻止することができる。

排出扉開閉制御部４０による前記制御の結果、本実施形態では乾留炉２ａに限って排出扉９が開放可能とされているので、オペレータが排出扉開閉スイッチ３６を操作することにより、乾留炉２ａの排出扉９が開放され、灰化冷却された前記廃棄物が排出される。前記廃棄物が排出されたならば、オペレータは、再び排出扉開閉スイッチ３６を操作して乾留炉２ａの排出扉９を閉鎖し、代わって投入扉７を開放することにより次の廃棄物を乾留炉２ａに投入できるようにする。

次に、乾留炉２ｂに収容されている前記廃棄物のうち乾留可能な部分が少なくなり、調整弁装置２２ｂの開度を大きくしても、燃焼炉４における前記可燃性ガスの燃焼温度を前記設定温度Ｔに維持することができなったならば、オペレータは、乾留炉２ｃ，２ａから前記廃棄物が収容されて乾留の準備が整っているものを選択して、該廃棄物の乾留を開始する。

ここで、オペレータにより乾留炉２ｃが選択されたものとすると、乾留炉２ｂについては前述の乾留炉２ａと同様に操作され、乾留炉２ｃについては前述の乾留炉２ｂと同様に操作される。そして、乾留炉２ｃで前記廃棄物の乾留が行われ、乾留炉２ｂで乾留後の該廃棄物の灰化、冷却が行われている間に、乾留炉２ａでは投入扉７から次に処理する廃棄物が投入され、次の乾留が準備される。

この結果、本実施形態の乾留ガス化焼却処理装置１によれば、乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃにより順次、前記廃棄物の乾留を行うことにより、該廃棄物を乾留、ガス化して燃焼させる処理を連続的に行うことができる。

尚、上述の手順では、例えば１つの乾留炉２ａで乾留を行っている状態で燃焼炉４における前記可燃性ガスの燃焼温度を前記設定温度Ｔに維持することができなったときに、次の乾留炉２ｂを選択して乾留を開始するようにしている。しかし、経験的に前記可燃性ガスの燃焼温度を前記設定温度Ｔに維持することができなる時期がわかっているときには、該時期が近づいた時点で、次の乾留炉２ｂを選択して乾留を開始するようにしてもよい。このようにすることにより、１つの乾留炉２ａと次の乾留炉２ｂとの切替を円滑に行うことができる。

次に、前記乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃにより順次、前記廃棄物の乾留を行う処理を経時的に説明する。まず、図３に示すように、オペレータが第１日目の９時に乾留炉２ａに点火する。乾留炉２ａで発生する可燃性ガスの燃焼温度は１０時には前記設定温度Ｔに略一定に維持されるようになり、この状態が２０時まで続く。そして、２０時以降、乾留炉２ａで発生する可燃性ガスの燃焼温度は、図３に破線で示すように次第に低下する。

そこで、乾留炉２ａで発生する可燃性ガスの燃焼温度が下降に転じる１時間前の１９時に、オペレータが乾留炉２ｂに点火する。この結果、乾留炉２ｂで発生する可燃性ガスの燃焼温度は、乾留炉２ａで発生する可燃性ガスの燃焼温度が下降に転じる２０時には前記設定温度Ｔに略一定に維持されるようになり、乾留炉２ａから乾留炉２ｂへの切替が円滑に行われる。乾留炉２ｂで発生する可燃性ガスの燃焼温度は、明朝６時まで、前記設定温度Ｔに略一定に維持される状態が続き、その後次第に低下する。

乾留炉２ｂで発生する可燃性ガスの燃焼温度が前記設定温度Ｔに略一定に維持されている間に、乾留炉２ａでは前記廃棄物の灰化、冷却が行われる。また、この間に乾留炉２ｃでは、前記廃棄物が投入されて該廃棄物の乾留が準備され、該廃棄物のストックヤードとされる。

次に、第２日目の９時には、すでに乾留炉２ｂで発生する可燃性ガスの燃焼温度は、前記設定温度Ｔ未満に低下しているので、オペレータは乾留炉２ｃに点火する。乾留炉２ｃで発生する可燃性ガスの燃焼温度は、前日の乾留炉２ａと同様に、１０時には前記設定温度Ｔに略一定に維持されるようになり、この状態が２０時まで続く。

乾留炉２ｃで発生する可燃性ガスの燃焼温度が前記設定温度Ｔに略一定に維持されている間に、乾留炉２ｂでは前記廃棄物の灰化、冷却が行われる。また、この間に乾留炉２ａでは、前日に乾留を完了し、灰化、冷却された前記廃棄物の排出される。次いで、乾留炉２ａでは次の廃棄物が投入されて該廃棄物の乾留が準備され、該廃棄物のストックヤードとされる。

乾留炉２ｃで発生する可燃性ガスの燃焼温度は、２０時以降、図３に破線で示すように次第に低下するので、その１時間前の１９時に、オペレータが乾留炉２ａに点火し、乾留炉２ａで発生する可燃性ガスの燃焼温度は２０時には前記設定温度Ｔに略一定に維持されるようになる。そして、以下、前述と同様の操作が繰り返されることにより、前記廃棄物の乾留と、該乾留により発生する前記可燃性ガスの焼却処理とを連続して行うことができる。

本実施形態では、３基の乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃで順次、前記廃棄物の乾留を行うようにしているが、乾留炉２ａ，２ｃ，２ｂの順としてもよく、その順序は問わない。また、乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃのいずれか１つ、例えば乾留炉２ａがメンテナンス等で運転を休止する必要がある場合には、他の２基の乾留炉２ｂ，２ｃで交互に乾留を行う。

また、本実施形態では、３基の乾留炉２ａ，２ｂ，２ｃを備えるものとして説明しているが、乾留炉は少なくとも３基あればよく、４基以上であってもよい。

本発明の乾留ガス化焼却処理装置の一構成例を示すシステム構成図。 図１に示す制御盤の構成を示すブロック図。 図１に示す乾留ガス化焼却処理装置の作動を示すグラフ。

符号の説明

１…乾留ガス化焼却処理装置、 ２ａ，２ｂ，２ｃ…乾留炉、 ３ａ，３ｂ，３ｃ…ガス導管、 ４…燃焼炉、 ５…酸素供給手段、 ７…投入扉、 ８…投入扉開閉検知手段、 ９…排出扉、 １８…燃焼温度検知手段、 ３８…ガス導管開閉手段、 ３９…乾留炉選択手段、 ４０…排出扉開閉制御手段。

Claims (1)

1. 廃棄物を収納すると共に、該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留して可燃性ガスを生ぜしめる乾留炉と、該乾留炉から導入される可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉と、該燃焼炉における該可燃性ガスの燃焼温度を検知する燃焼温度検知手段と、該燃焼炉における該可燃性ガスの自然燃焼が開始された後に該燃焼温度検知手段により検知される該可燃性ガスの燃焼温度を予め設定された設定温度に略一定に維持するように該乾留炉への酸素供給量を調整しつつ該廃棄物の一部の燃焼に必要な酸素を該乾留炉に供給する酸素供給手段とを備えた乾留ガス化焼却処理装置において、
   前記乾留により発生した前記可燃性ガスを前記燃焼炉に導入するガス導管を各別に備える少なくとも３基の前記乾留炉と、
   前記廃棄物が収容されている前記乾留炉の１つを選択して該乾留炉における該廃棄物の乾留を開始し、該乾留炉から発生する前記可燃性ガスの燃焼温度を前記設定温度に維持することが不能となったときに、該廃棄物が収容されている前記乾留炉の他の１つを選択して該乾留炉における前記廃棄物の乾留を開始する乾留炉選択手段と、
   前記可燃性ガスが発生している前記乾留炉に接続されている前記ガス導管を開放し、他の前記乾留炉に接続されている前記ガス導管を閉鎖するガス導管開閉手段と、
   前記各乾留炉に設けられ前記廃棄物を投入する開閉自在の投入扉と、
   前記各乾留炉に設けられ前記投入扉の開閉を検知する投入扉開閉検知手段と、
   前記各乾留炉に設けられ、前記乾留の完了後に灰化、冷却された該廃棄物を各乾留炉から排出する開閉自在の排出扉と、
   前記乾留炉選択手段により選択されている前記乾留炉以外の他の乾留炉のうち、前記投入扉開閉検知手段により該投入扉の閉鎖が検知されていると共に、前記ガス導管開閉手段により前記ガス導管が閉鎖されている乾留炉に限り、該排出扉を開放可能とする排出扉開閉制御手段とを備えることを特徴とする乾留ガス化焼却処理装置。

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