JP4267801B2 - 廃棄物の破砕供給システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみピット内に貯留された廃棄物を、複数の廃棄物破砕機で破砕し、この破砕廃棄物を複数の供給ラインで連続的に廃棄物処理装置に供給する廃棄物の破砕供給システムに関するもので、より詳細には、廃棄物破砕機の配置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
都市ごみなどの一般廃棄物や廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物の処理装置の一つとして、廃棄物を熱分解反応炉に入れて、低酸素雰囲気中で加熱して熱分解し、熱分解ガス(乾留ガス)と主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解残留物を冷却した後、分離装置に供給して熱分解カーボンを主体とする可燃物と、金属類や陶器や砂利あるいはコンクリート片等のガレキよりなる不燃物とに分離し、この分離された可燃物と熱分解ガスとを燃焼溶融炉に導入して燃焼処理し、発生する燃焼灰を溶融スラグとなし、この溶融スラグを排出して冷却固化させるようにした廃棄物処理システムが例えば特公平6−56253号公報で知られている。
【0003】
この廃棄物処理システム1は、例えば、図8の系統図に示すように、都市ごみ等の可燃物を含む廃棄物aは、ごみクレーン2によりごみホッパー3に投入され、廃棄物破砕機4で適当な大きさに破砕され、破砕廃棄物a’として横型回転ドラム式(ロータリキルン式)の熱分解反応炉5に供給される。
【0004】
供給された破砕廃棄物a’は空気を遮断された低酸素濃度雰囲気の熱分解反応炉5内で、高温空気加熱器7からラインL1 を経て供給される加熱空気Ahにより、450℃程度に加熱されて、熱分解ガス(乾留ガス)Gdと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物cとに熱分解される。
【0005】
そして、この熱分解によって発生する熱分解ガスGdはラインL3 を経て燃焼溶融炉6のバーナ6aに供給される。
【0006】
熱分解反応炉5から排出される低温の加熱空気AlはラインL2 から高温空気加熱器7へ循環されるようになっている。9は循環送風機である。
【0007】
一方、熱分解反応炉5で熱分解ガスGdと分離されて排出される熱分解残留物cは、冷却装置(冷却ドラム)10に供給され、例えば80℃程度まで冷却された後、分離装置11に送られ、主としてカーボンの如き可燃物eと例えば金属や陶器等のガレキよりなる不燃物dとに分別される。
【0008】
この不燃物dはコンテナ12に収集され、一方、可燃物eは粉砕機13で微粉に粉砕されて微粉可燃物e1 としてラインL9 経由で燃焼溶融炉6のバーナ6aに供給される。
【0009】
この燃焼溶融炉6では、ラインL3 から供給される熱分解ガスGdとラインL9 から供給される微粉可燃物e1 が、押込送風機14によりラインL10から供給される燃焼用空気Acにより約1,300℃程度で高温燃焼する。
【0010】
そして、この高温燃焼により生成した燃焼灰と微粉可燃物e1 中の灰分とは、この高温燃焼により溶融し、溶融スラグgとなり水槽15で冷却固化され、この溶融スラグgは、道路の骨材等として再利用される。
【0011】
一方、この燃焼溶融炉6の燃焼ガスGcは、ラインL4 〜L5 の高温空気加熱器7,廃熱ボイラ8で熱回収された後、ラインL6 〜L8 のバグフィルタ等の集塵装置16による除塵、ガス洗浄装置17による洗浄を経由して比較的低温のクリーンな排ガスGlとなって煙突18から大気に放出される。この廃熱ボイラ8で発生する蒸気Sで発電装置19を駆動して、この電気により自己消費分を賄うと共に余剰電力を外部へ送電する。
【0012】
集塵装置16で集塵されたダストはラインL12を経て燃焼溶融炉6に供給され溶融スラグgとして回収される。
【0013】
なお、この廃棄物処理システム1の主なラインは誘引送風機20により大気圧よりやや低い圧力に維持され、ガス漏れを防止している。
【0014】
ところで、かかる廃棄物処理システム1においては、熱分解反応炉5において廃棄物aを効率よく熱分解させるために、廃棄物運搬車50等で搬入された廃棄物aを所定の大きさ以下に破砕処理しており、この破砕は、廃棄物破砕機4により行われている。
【0015】
そして、この破砕廃棄物a’の供給が一旦停止すると、熱分解反応炉5内における破砕廃棄物a’が減少し熱分解が行われなくなるので、熱分解ガスGdや熱分解残留物cが発生しなくなり、廃棄物処理システム1全体の熱バランスやマスバランスが崩れる。このバランスが崩れると廃棄物処理システム1全体の運転に支障を来すようになるので、この破砕された廃棄物a’を連続的に熱分解反応炉5に供給することが、この廃棄物処理システム1では極めて重要となる。
【0016】
そのため、特開平10−232013号公報で提案しているように、この廃棄物の破砕供給システムの各供給ラインに、常用と予備の2つの廃棄物破砕機を配置し、通常は常用の廃棄物破砕機のみで廃棄物の破砕を行い、ごみコンベヤ等の供給ラインで熱分解反応炉に破砕廃棄物を供給している。そして、この常用の廃棄物破砕機が故障したり、定期点検のために停止した時に、予備の廃棄物破砕機を稼働して、連続的に破砕廃棄物を供給できるように構成している。
【0017】
一方、この廃棄物処理システム1においては、複数の熱分解反応炉5を設けることが多く、この場合には、熱分解反応炉5毎に破砕廃棄物a’の供給ラインPを設け、この供給ラインP毎に常用と予備の廃棄物破砕機4を配設した廃棄物の破砕供給システムを備えている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の廃棄物の破砕供給システムにおいては、図9及び図10に例示するように、各供給ラインPa,Pb,Pcに対して常用廃棄物破砕機4a,4b,4cと予備の廃棄物破砕機4a’,4b’,4c’を一対としてそれぞれ2台づつ配置する必要が生じるが、その予備の廃棄物破砕機4a’,4b’,4c’は通常時は使用せず、常用廃棄物破砕機4a,4b,4cが定期点検や不測の事態で使用できない場合のみ稼働するため稼働頻度が極めて低いという問題がある。
【0019】
しかも、この供給ラインの数が増加するに従って、予備の廃棄物破砕機も増加する。例えば、図9に示すような3系列の供給ラインの場合には、常用廃棄物破砕機4a,4b,4cの3台に対して予備の廃棄物破砕機4a’,4b’,4c’も3台となる。また、一般的にN系列の供給ラインに対しては、常用廃棄物破砕機N台、予備の廃棄物破砕機N台の計2×N台の廃棄物破砕機が必要となる。
【0020】
そのため、稼働頻度が極めて低い予備の廃棄物破砕機を多数備えることとなり、廃棄物処理システムの設備のイニシャルコスト及びランニングコストが嵩むという問題がある。
【0021】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、廃棄物処理システムにおける廃棄物の破砕供給において、故障や定期点検等で常用廃棄物破砕機が稼働停止した時に使用する予備の廃棄物破砕機を各供給ラインから独立して配置し、この独立した廃棄物破砕機から排出された破砕廃棄物を、停止している常用廃棄物破砕機が有る供給ラインに供給することにより、予備の廃棄物破砕機を1台乃至少数の台数に減少して、全体として少ない台数の廃棄物破砕機で、破砕した廃棄物を連続的に廃棄物処理装置に供給できる廃棄物の破砕供給システムを提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃棄物の破砕供給システムは、次のように構成される。
【0023】
1)第1ごみピット内に貯留された廃棄物を、複数の廃棄物破砕機で破砕し、この破砕廃棄物を複数の供給ラインで廃棄物処理装置に供給する廃棄物供給装置において、前記各供給ラインに常用廃棄物破砕機と予備の投入通路を一対として配設するとともに、前記供給ラインに属さない独立廃棄物破砕機を設け、前記常用廃棄物破砕機が停止している時には、前記独立廃棄物破砕機により破砕され、前記ごみピット内の所定の貯留場所に貯留された破砕廃棄物を、前記予備の投入通路から前記各供給ラインに供給するように構成する。
【0024】
この供給ラインは、ベルトコンベヤやスクリューフィーダやロータリーフィーダー等で形成され、破砕廃棄物を熱分解反応炉等の廃棄物処理装置に供給するように構成される。
【0025】
また、独立廃棄物破砕機は、通常は、各供給ラインに設けられる常用廃棄物破砕機と同じ機種、同容量のものを配設するが、供給ラインが増加して、定期点検や故障により停止する常用廃棄物破砕機の数が2台以上となる可能性がある場合には、それを補うために、独立廃棄物破砕機の容量を大きくしたり、台数を増加したりする。
【0026】
以上の構成によれば、従来技術では、破砕された廃棄物の供給ラインの数だけ必要であった予備の廃棄物破砕機の役割を、1台ないし少数の供給ラインから独立して配設された独立廃棄物破砕機で果たすことができるので、予備の廃棄物破砕機の台数が減少し、設備のイニシャルコスト及びランニングコストが低減する。
【0027】
そして、一般的に予備の廃棄物破砕機を設けた場合に比べて、予備の投入通路の方が占有面積が小さくて済むので、廃棄物処理システムの敷地面積も小さくなる。
【0028】
2)また、上記の廃棄物の破砕供給システムにおいて、前記独立廃棄物破砕機により破砕した破砕廃棄物を貯留するための第2のごみピットを設け、破砕廃棄物を前記ごみピット内の所定の貯留場所の代わりに前記第2のごみピットに貯留するように構成する。
【0029】
以上のように、第2のごみピットを設けると、破砕前の廃棄物と独立廃棄物破砕機によって破砕された破砕廃棄物とが完全に別々のごみピットに分別されるので、破砕前の廃棄物が各供給ラインへ混入するのが避られる。
【0030】
3)そして、上記の廃棄物の破砕供給システムにおいて、前記廃棄物処理装置として、廃棄物を加熱して熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物に熱分解する横型回転ドラム式の熱分解反応炉と、該熱分解反応炉で発生した前記熱分解ガスと前記熱分解残留物中の可燃物とを燃焼させる燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から排出される燃焼ガスから熱を回収して昇温した高温空気を前記熱分解反応炉に供給する高温空気加熱器と、前記可燃物を冷却する冷却装置とを備えた廃棄物処理システムにおける前記熱分解反応炉を対象とする。
【0031】
なお、この廃棄物の破砕供給システムは、上記の熱分解反応炉の廃棄物処理装置を使用した廃棄物処理システムだけではなく、廃棄物を高温で燃焼処理する流動床式燃焼炉やストーカー式燃焼炉を廃棄物処理装置とした廃棄物処理システムに使用することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る廃棄物の破砕供給システムの実施の形態について説明する。
【0033】
本発明に係わる廃棄物の破砕供給システムが使用される廃棄物処理システム1の系統図を、図8に例示するが、この廃棄物処理システム1についての説明は、既に従来技術の紹介の所で行っているので、ここでは省略する。
【0034】
そして、この廃棄物処理システム1においては、図1〜図8に示す如く、ごみピット30が設けられ、このごみピット30に隣接して、ごみピット30内に貯留された廃棄物aを破砕して、廃棄物処理装置(熱分解反応炉)5に供給する複数の供給ラインPa,Pb,Pcが設けられる。
【0035】
この供給ラインPa,Pb,Pcは、破砕廃棄物a’を熱分解反応炉5等の廃棄物処理装置に供給する。
【0036】
この供給ラインPa,Pb,Pcの各々には、図1、図4に示すように、ベルトコンベヤ61を備えた定量供給装置60が配設され、この定量供給装置60の上部に、廃棄物aを破砕する常用廃棄物破砕機4a,4b,4cが各1台設けられ、また、予備の投入通路Qa,Qb,Qcがそれぞれ設けられる。
【0037】
なお、このベルトコンベヤ61には、溜り部Tを設け、この溜り部Tに破砕廃棄物a’を滞留させることにより、例えば5分〜10分間程供給が一時停止しても連続供給できるように形成し、破砕廃棄物a’をより安定して連続的に熱分解反応炉5に供給できるように構成する。
【0038】
この常用廃棄物破砕機4a,4b,4cと予備の投入通路Qa,Qb,Qcの上部には、クレーン2による廃棄物aの投入が容易に行えるように、ホッパー3a,3b,3c,3a’,3b’,3c’をそれぞれ設けて形成する。また、この予備の投入通路Qa,Qb,Qcには、弁62を設けて、使用していない時には閉鎖し、臭気の漏れを防止する。
【0039】
そして、更に、図1、図2、図5に示すように、これらの供給ラインPa,Pb,Pcに属さないホッパー3A付きの独立廃棄物破砕機4Aを設け、この破砕した廃棄物a’を、ごみピット30等の所定に位置RAに貯留できるように、独立廃棄物破砕機4Aの下部に排出通路Rを設け、その排出口41をごみピット30側に開口する。
【0040】
この排出口41から排出される破砕廃棄物a’を一時的に貯留する場所は、図1及び図3に示すように、ごみピット30の一部31を仕切り壁35で区画して形成することもでき、あるいは、図6に示すように、ごみピット30の一画に壁36で囲まれた小型の第2のごみピット32で形成することもできる。
【0041】
第2のごみピット32を設ける場合には、破砕前の廃棄物aと独立廃棄物破砕機によって破砕された破砕廃棄物a’とを完全に別々のごみピット30,32に分別して貯留できるので、各供給ラインPa,Pb,Pcへの破砕前の廃棄物aの混入を避けることができ、破砕廃棄物aのみを確実に各供給ラインPa,Pb,Pcに供給できる。
【0042】
なお、第2のごみピット32を改めて設けたり、仕切り壁35を設ける余裕のない場合には、図7に示すように、ごみピット30の一部分を破砕廃棄物a’の貯留場所と決めて、この貯留場所RAに破砕廃棄物a’を貯留することもできる。但し、この場合には破砕前の廃棄物aの混入の恐れが生じる。
【0043】
以上の構成の廃棄物の破砕供給システムにおいては、パッカー車等の廃棄物運搬車両50で運搬されてくる廃棄物aは、ごみピット30に投入され貯留され、その後クレーン2により、各供給ラインPa,Pb,Pc経由で廃棄物処理装置である熱分解反応炉5に搬送される。
【0044】
通常時は、図4の実線矢印で示すように、この廃棄物aをクレーン2で各供給ラインPa,Pb,Pcに配設したホッパー3a,3b,3cに供給し、常用廃棄物破砕機4a,4b,4cで破砕して、ベルトコンベヤ61上に排出する。そして、この破砕廃棄物aをベルトコンベヤ61により、桟63によって切りわけたり、図示しないドクターブレード等で均しながら連続的に熱分解反応炉5に供給する。
【0045】
そして、供給ラインPa,Pb,Pcに配設した常用廃棄物破砕機4a,4b,4cのいずれかが故障や定期点検で停止する時には、独立廃棄物破砕機4Aを稼働して破砕廃棄物aを貯留場所31,32,RAに排出して貯留し、図4の点線矢印で示すように、貯留した破砕廃棄物a’を停止した常用廃棄物破砕機(例えば4a、以下同じ)の供給ラインPaに設けた予備のホッパー3a’に投入し、予備の投入通路Qaからベルトコンベヤ61に破砕廃棄物a’を供給する。これにより、ごみ切れすることなく安定した運転を可能にする。
【0046】
この時には破砕廃棄物a’の貯留量の変動に対応して独立廃棄物破砕機4Aの稼働率を変動させて、連続供給を維持する。
【0047】
なお、予備のホッパー3a下の弁62は、通常時は閉止状態として臭気の漏出を防止し、予備のホッパー3aから破砕廃棄物a’が投入される場合には、破砕廃棄物a’が通過できるように開放状態とする。
【0048】
以上の構成の廃棄物の破砕供給システムによれば、各供給ラインPa,Pb,Pcに配置された常用廃棄物破砕機4a,4b,4cが、故障や定期点検等でその稼働を停止した場合に、その代わりに、独立廃棄物破砕機4Aで破砕され、ごみピット30内に貯留された破砕廃棄物a’を、その供給ライン(例えばPa)に設けた予備の投入通路Qaからその供給ラインPaに供給することができる。
【0049】
従って、従来技術では、図9及び図10に示すように、廃棄物の供給ラインPa,Pb,Pcの数だけ、必要であった予備の廃棄物破砕機4a’,4b’,4c’の役割を、本発明では1台の独立廃棄物破砕機4Aで果たすことができるので、予備の破砕機の基数(図9では3台)を1台に減少できる。その結果、イニシャルコスト及びランニングコストを低減することができる。
【0050】
また、一般的に予備の廃棄物破砕機4a’,4b’,4c’を設けた場合に比べて、予備の投入通路Qa,Qb,Qcの方が占有面積が小さくて済むので、廃棄物処理システムの敷地面積も小さくなり、この面でもメリットが発生する。
【0051】
なお、上記では、廃棄物を廃棄物処理装置(熱分解反応炉)に供給する供給ラインが3系列の場合を例にして説明したが、いうまでもなく、3系列以外の2系列でも4系列以上でも本発明を適用することは可能である。
【0052】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る廃棄物の破砕供給システムによれば、各供給ラインに配置された廃棄物破砕機のいずれかが、故障や定期点検等で稼働を停止した場合に、その稼働停止している廃棄物破砕機の代わりに、各供給ラインとは独立して配置され、破砕廃棄物を所定の貯留場所に排出する独立廃棄物破砕機を稼働し、この所定の貯留場所に貯留された破砕廃棄物を、稼働停止している廃棄物破砕機のある供給ラインに、予備の投入通路から供給することができる。
【0053】
従って、従来技術では、破砕された廃棄物の供給ラインの数だけ、必要であった予備の破砕機の役割を、1台乃至少数の独立廃棄物破砕機で果たすことができるので、予備の廃棄物破砕機の台数を1台乃至少数の台数に減少でき、設備のイニシャルコスト及びランニングコストを低減することができる。
【0054】
また、破砕する前の廃棄物を貯留するごみピットと独立した破砕廃棄物用の第2のごみピットを設けることにより、破砕前の廃棄物と、独立廃棄物破砕機によって破砕された破砕廃棄物とを完全に分別して貯留できるので、第2のごみピットの破砕廃棄物のみを各供給ラインに供給でき、供給ラインへの破砕前の廃棄物の混入を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態の廃棄物の破砕供給システムを示す模式的な平面図である。
【図2】図1のW方向から見た模式的な正面図である。
【図3】図1の模式的な側面図である。
【図4】図1のX−X断面を示す模式的な側断面図である。
【図5】図1のY−Y断面を示す模式的な側断面図である。
【図6】破砕廃棄物の貯留場所を第2のごみピットとした場合を示す模式的な平面図である。
【図7】破砕廃棄物の貯留場所を明確に仕切らずごみピットの所定の場所に貯留する場合を示す模式的な平面図である。
【図8】熱分解反応炉を備えた廃棄物処理システムの系統図である。
【図9】従来技術の廃棄物の破砕供給システムを示す模式的な平面図である。
【図10】図9のZ−Z断面を示す模式的な側断面図である。
【符号の説明】
1 廃棄物処理システム
4 廃棄物破砕機
4a,4b,4c 常用廃棄物破砕機
4A 独立廃棄物破砕機
5 廃棄物処理装置(熱分解反応炉)
6 燃焼溶融炉
7 高温空気加熱器
10 冷却装置
30 ごみピット
32 第2のごみピット
a 廃棄物
a’ 破砕廃棄物
c 熱分解残留物
e 可燃物
Ah 高温空気
Gd 熱分解ガス
Gc 燃焼ガス
Pa,Pb,Pc 供給ライン
Qa,Qb,Qc 予備の投入通路
RA 所定の貯留場所
Claims (3)
- ごみピット内に貯留された廃棄物を、複数の廃棄物破砕機で破砕し、この破砕廃棄物を複数の供給ラインで廃棄物処理装置に供給する廃棄物の破砕供給システムにおいて、前記各供給ラインに常用廃棄物破砕機と予備の投入通路を一対として配設するとともに、前記供給ラインに属さない独立廃棄物破砕機を設け、前記常用廃棄物破砕機が停止している時には、前記独立廃棄物破砕機により破砕され、前記ごみピット内の所定の貯留場所に貯留された破砕廃棄物を、前記予備の投入通路から前記各供給ラインに供給するように構成したことを特徴とする廃棄物の破砕供給システム。
- 前記独立廃棄物破砕機により破砕した破砕廃棄物を貯留するための第2のごみピットを設け、破砕廃棄物を前記ごみピット内の所定の貯留場所の代わりに前記第2のごみピットに貯留することを特徴とする請求項1記載の廃棄物の破砕供給システム。
- 前記廃棄物処理装置が、破砕廃棄物を加熱して熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物に熱分解する横型回転ドラム式の熱分解反応炉と、該熱分解反応炉で発生した前記熱分解ガスと前記熱分解残留物中の可燃物とを燃焼させる燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から排出される燃焼ガスから熱を回収して昇温した高温空気を前記熱分解反応炉に供給する高温空気加熱器と、前記可燃物を冷却する冷却装置とを備えた廃棄物処理システムにおける前記熱分解反応炉であることを特徴とする請求項1又は2記載の廃棄物の破砕供給システム。
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