JP4829939B2

JP4829939B2 - 廃棄物供給方法

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Publication number: JP4829939B2
Application number: JP2008200757A
Authority: JP
Inventors: 公司皆川; 博之細田; 卓也松村; 豊重森; 正伊藤
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: JP2009092370A

Description

本発明は、下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物を、ガス化炉に連続的に供給する廃棄物供給方法に係り、より詳しくは、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有する上部ダンパおよび下部ダンパに噛込まれた廃棄物を容易に除去することを可能ならしめるようにした廃棄物供給方法に関するものである。

近年、下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物の減容化と灰の無害化を同時に実現することを可能ならしめるようにしたガス化溶融炉が注目されている。このガス化溶融炉は、ガス化炉（５００〜６００℃）で下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物をガス化して、廃棄物を可燃ガスと固定炭素分と灰分とに分解する。次いで、分解した可燃ガスと固定炭素分を溶融炉で燃焼させることにより溶融炉内の温度を１３００℃以上にして灰分を溶融すると共に、溶融スラグを、例えば水冷することにより水冷スラグとするものである。

ガス化炉に廃棄物を供給する廃棄物供給装置には、廃棄物の定量供給性と、シール性が求められる。
（１）廃棄物の定量供給性
廃棄物の供給量の変動を極力少なくすることにより燃焼を安定させる。これにより、溶融炉の温度も安定するため、灰分の溶融性も安定する。
（２）シール性
ガス化炉への外部空気の流入と、ガス化炉からの可燃ガス（ＣＯ，Ｈ，ＣＨ_４等）の漏れ出しを防止する。
ガス化炉の廃棄物供給装置としては、例えば、シュート内に二重ダンパが設けられた構成のものが知られている。

以下、従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置（可燃物供給装置）を、添付図面を参照しながら説明する。図４は、従来例に係る流動層ガス化炉およびこの流動層ガス化炉に可燃物（以下、廃棄物という）を供給する可燃物供給装置（以下、廃棄物供給装置という）の概略構成を示す図である。図４に示す符号５０は、流動層ガス化炉（以下、ガス化炉という）であって、このガス化炉５０の廃棄物投入口５３にモータ６８で駆動されるスクリュコンベヤ６４を具備する廃棄物供給機構６２が設けられ、この廃棄物供給機構６２に接続された二重のダンパ５９，５９を具備するシュート６３が設けられると共に、このシュート６３に接続されたコンベヤ６５が設けられている。

クレーン６１等によりホッパ６６に投入された廃棄物５４は、コンベヤ６５により運び上げられ、このコンベヤ６５の先端からシュート６３の上部開口に投入される。このシュート６３に投入された廃棄物５４は、シール機能を有する二重のダンパ５９，５９の動作により間欠的に廃棄物供給機構６２に投入される。廃棄物供給機構６２はそのスクリュコンベヤ６４により、間欠的に投入された廃棄物の間欠性を緩和して所定の一定量で連続的（定量的）にガス化炉５０に投入される。

ガス化炉５０に投入された廃棄物５４は、底部の風箱から流入する流動化ガス５２により流動している流動層５１内の還元雰囲気下でガス化され、ガス化で生成された生成ガス５７は流動層５１内を抜け出し、フリーボード５５を通って生成ガス出口５６から図示しない溶融炉に導かれる。この場合、シュート６３から間欠的に供給された廃棄物５４は廃棄物供給機構６２のスクリュコンベヤ６４の作用により、略一定量で連続的（定量的）に供給されるから、流動化ガス５２の供給制御や炉内温度制御等のガス化炉５０の安定したガス化運転を行うための制御が極めて容易となる。しかも、二重のダンパ５９，５９のシール機能により、廃棄物投入口５からガス化炉５０内にリークする外部空気も阻止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−５６８２２号公報

上記従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置は、シュートに交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとからなる二重ダンパが設けられているから、シール性に関して優れており、またこの廃棄物供給機構はスクリュコンベヤを備えているから、ガス化炉に対する廃棄物の定量供給性も優れていると考えられる。しかしながら、ダンパに廃棄物が噛込まれると、シール性を確保することができなくなって、外部空気のガス化炉内への流入を阻止することができなくなる。このように、ダンパに廃棄物が噛込まれると、廃棄物供給装置の運転を停止すると共に、例えばシュートに設けられたマンホールを開いてダンパに噛込まれた廃棄物を除去しなければならない。従って、廃棄物供給装置の稼動率の低下を来たすだけでなく、廃棄物の除去作業に多大な労力を要するので好ましくない。そのため、上記従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置の場合には、ダンパによる廃棄物の噛込みを回避し得るようにした、下記のような運転がなされている。

即ち、開いているダンパが閉める場合に、このダンパが設けられたシュートに廃棄物を供給する上流側の機器類の運転を一時的に停止させる。そして、ダンパが完全に閉じたことを確認した後に上流側の機器類を稼動させている。廃棄物供給装置をこのような方法で運転すると、下記のような問題が生じる。
（１）上流側の機器類、つまり廃棄物元供給手段の起動・停止の回数が増加することによる廃棄物元供給手段の寿命が低下するため、ランニングコストがアップする。
（２）廃棄物の定量供給性が損なわれるだけでなく、廃棄物の処理能率が低下すると共に、ガス化炉内でガス化される生成ガス量の変動が大きくなるので、ガス化炉の安定したガス化運転制御や、ガス化炉に続く溶融炉の安定した運転制御が困難になる。

従って、本発明の目的は、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有する上部ダンパおよび下部ダンパに噛込まれた廃棄物を容易に除去することを可能ならしめるようにした廃棄物供給方法を提供することである。

発明者らは、上部ダンパと下部ダンパとが、例えば１５秒間毎に１回ずつ開閉操作されるとすると、各ダンパは１時間当たり２４０回ずつ開閉されることになるが、１時間のうちに上部ダンパに廃棄物が噛込まれる回数は、多くても２回（１／１２０）までであることを知見した。そこで、発明者らは、上流側の機器類の少なくとも２３８回もの１時間あたりの不必要な起動・停止をなくすれば、上記段落〔０００８〕の（１）,（２）に記載した問題を大幅に改善できると考えて本発明を具現するに至ったものである。なお、廃棄物が上部ダンパに噛込まれる１時間当たりの回数が多くて２回であるということは、下記のことに起因すると理解することができる。即ち、上部ダンパに破砕機で粗破砕された廃棄の塊が個別にある間隔で落下供給されるため、上部ダンパが閉まる瞬間に廃棄物の塊が所定位置に落下する頻度が少ないということである。また、長期間の運転によって、下部ダンパに泥状のものが付着することがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部を備え、前記垂直シュート部を介して供給された廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置を備えた廃棄物供給装置による廃棄物供給方法において、前記上部ダンパを開閉させる上部シリンダが前記上部ダンパを閉める方向に操作されたにもかかわらず、ダンパ閉信号を受信できない場合に、上部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断して前記垂直シュート部への廃棄物の投入を一時的に停止し、廃棄物の投入停止中に、噛込まれた廃棄物を除去するために前記上部ダンパを開くと共に、開いた上部ダンパを閉める方向に操作し、ダンパ閉信号を受信した場合に、上部ダンパに噛込まれた廃棄物が除去されたと判断して前記垂直シュート部への廃棄物の投入を開始することを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項１に記載の廃棄物供給方法において、前記上部ダンパを閉める方向への前記上部シリンダの操作開始時点からタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間が経過したにもかかわらず、ダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、前記上部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断することを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給方法において、前記上部ダンパのダンパ閉信号を、前記上部シリンダのストロークを検知するリミットスイッチから発信させることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項１に記載の廃棄物供給方法において、前記下部ダンパを開閉させる下部シリンダが前記下部ダンパを閉める方向に操作されたにもかかわらず、ダンパ閉信号を受信できない場合に、下部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断し、噛込まれた廃棄物を除去するために前記下部ダンパを開くと共に、開いた下部ダンパを閉める方向に操作し、ダンパ閉信号を受信した場合に、下部ダンパに噛込まれた廃棄物が除去されたと判断して前記上部ダンパを開く方向に操作することを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項４に記載の廃棄物供給方法において、前記下部ダンパを閉める方向への前記下部シリンダの操作開始時点からタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間が経過したにもかかわらず、ダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、前記下部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断することを特徴とするものである。

本発明の請求項６に係る廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項４または５のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給方法において、前記下部ダンパのダンパ閉信号を、前記下部シリンダのストロークを検知するリミットスイッチから発信させることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る廃棄物供給方法では、上部ダンパを開閉させる上部シリンダが前記上部ダンパを閉める方向に操作されたにもかかわらず、ダンパ閉信号を受信できない場合に、上部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断して垂直シュート部への廃棄物の投入が一時的に停止される。そして、廃棄物の投入停止中に、噛込まれた廃棄物を除去するために前記上部ダンパを開くと共に、開いた上部ダンパを閉める方向に操作し、ダンパ閉信号を受信した場合に、上部ダンパに噛込まれた廃棄物が除去され、上部ダンパが完全に閉まったと判断して、垂直シュート部への廃棄物の投入を開始される。

従って、本発明の請求項１に係る廃棄物供給方法によれば、上部ダンパに廃棄物が噛込まれない場合には、垂直シュート部への廃棄物の投入が継続され、垂直シュート部に廃棄物を供給する上流側の廃棄物元供給手段の運転が停止されるようなことがないので、下記の効果を得ることができる。
（１）上流側の廃棄物元供給手段の起動・停止の回数が少なくなるので、この廃棄物元供給手段の寿命の低下が抑制され、ランニングコストの低減に寄与することができる。
（２）廃棄物の定量供給性が損なわれる割合が減少し、廃棄物の処理能率が向上すると共に、ガス化炉内でガス化される生成ガス量の変動を抑制することができるので、ガス化炉の安定したガス化運転制御や、ガス化炉に続く溶融炉の安定した運転制御が容易になる。

本発明の請求項２に係る廃棄物供給方法では、上部ダンパを閉める方向への上部シリンダの操作開始時点からタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間が経過したにもかかわらず、ダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、上部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断する。従って、本発明の請求項２に係る廃棄物供給方法によれば、廃棄物供給装置の無駄な停止時間を少なくすることができるので、上部ダンパに噛込まれた廃棄物の除去所要時間の短縮効果を得ることができる。

本発明の請求項３に係る廃棄物供給方法では、上部ダンパのダンパ閉信号を上部シリンダのストロークを検知するリミットスイッチから発信させる。従って、本発明の請求項３に係る廃棄物供給方法によれば、リミットスイッチが１個だけでよいから、ダンパ作動手段を制御する制御系の構成が極めて複雑になったり、高コストになったりするようなことがない。

本発明の請求項４に係る廃棄物供給方法では、下部ダンパを開閉させる下部シリンダが前記下部ダンパを閉める方向に操作されたにもかかわらず、ダンパ閉信号を受信できない場合に、下部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断し、噛込まれた廃棄物を除去するために前記下部ダンパを開くと共に、開いた下部ダンパを閉める方向に操作し、ダンパ閉信号を受信した場合に、下部ダンパに噛込まれた廃棄物が除去されたと判断して前記上部ダンパが開く方向に操作される。

従って、本発明の請求項４に係る廃棄物供給方法によれば、上記請求項１に係る廃棄物供給方法の効果に加えて、下部ダンパに廃棄物が噛込まれたことを知ることができ、そして下部ダンパに噛込まれた廃棄物を確実に除去することができる。そのため、廃棄物の噛込みに起因して下部ダンパ上に廃棄物が堆積して滞留することがなく、確実に廃棄物搬送装置により搬送してガス化炉の廃棄物投入口に投入することができるから、廃棄物の定量供給性が損なわれる割合が減少し、廃棄物の処理能率が向上する。

本発明の請求項５に係る廃棄物供給方法では、下部ダンパを閉める方向への下部シリンダの操作開始時点からタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間が経過したにもかかわらず、ダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、下部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断する。従って、本発明の請求項５に係る廃棄物供給方法によれば、廃棄物供給装置の無駄な停止時間を少なくすることができるので、下部ダンパに噛込まれた廃棄物の除去所要時間の短縮効果を得ることができる。

本発明の請求項６に係る廃棄物供給方法では、下部ダンパのダンパ閉信号を下部シリンダのストロークを検知するリミットスイッチから発信させる。従って、本発明の請求項６に係る廃棄物供給方法によれば、リミットスイッチが２個だけでよいから、ダンパ作動手段を制御する制御系の構成が極めて複雑になったり、高コストになったりするようなことがない。

以下、本発明の廃棄物供給方法を実施する実施の形態に係る廃棄物供給装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係り、廃棄物をガス化するためのガス化炉を併せて示す廃棄物供給装置の模式的構成説明図、図２は本発明の実施の形態１に係り、廃棄物供給装置の上部ダンパと下部ダンパの上・下部シリンダを作動させる圧力発生装置と圧力発生装置を制御する制御装置の模式的構成説明図である。

図に示す符号１は、本発明の廃棄物供給方法を実施する実施の形態１に係る廃棄物供給装置である。この廃棄物供給装置１は、後述する垂直シュート部６と、この垂直シュート部６から廃棄物が供給される廃棄物搬送装置７と、この廃棄物搬送装置７に連接され、ガス化炉２０の廃棄物投入口２１に斜めに連通して廃棄物９を供給する廃棄物供給シュート８を備えている。即ち、クレーン等の図示しない廃棄物投入装置により廃棄物ホッパ２に投入された廃棄物９はプッシャ３により押出され、押出された廃棄物９は破砕機４により粗破砕される。そして、前記破砕機４で粗破砕された廃棄物９は、気密可能なコンベヤハウジング内に設けられてなるコンベヤ５によって斜め上方に運び上げられ、前記垂直シュート部６に落下供給されるように構成されている。なお、本実施の形態１の場合においては、廃棄物元供給手段は廃棄物ホッパ２、プッシャ３、破砕機４およびコンベヤ５から構成される。

前記垂直シュート部６は、後述するシール機能を有する二重ダンパが内設され、横断面が矩形状に形成されている。そして、この垂直シュート部６の下部に連なり、廃棄物９を前記ガス化炉２０側に搬送する、後述するスクリュコンベヤや廃棄物解砕機が内設されてなる廃棄物搬送装置７が設けられている。さらに、この廃棄物搬送装置７の先端下部に、前記ガス化炉２０の廃棄物投入口２１に斜め下向きに連通する廃棄物供給シュート８の上端が接続されている。

前記垂直シュート部６に内設されてなる二重ダンパは、上部ダンパ１１と、この上部ダンパ１１の下方に所定の間隔を隔てて設けられた下部ダンパ１２である。先ず、前記上部ダンパ１１は、垂直シュート部６のガス化炉２０の方向側の内壁側に設けられた上部支持軸１１ｐを回動支点として、水平線に対して１５°傾斜した閉位置から７５°下側方向に回動して、水平線に対して直交する垂直位置になるまで開かれるように構成されている。

また、前記下部ダンパ１２は垂直シュート部６の前記上部ダンパ１１から所定距離下方に離れた位置に設けられ、垂直シュート部６のガス化炉２０の方向側の内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを回動支点として、水平線に対して１５°傾斜した閉位置から７５°下側方向に回動して、水平線に対して直交する垂直位置になるまで開かれるように構成されている。

ところで、本実施の形態１の場合にあっては、上記のとおり、上部支持軸１１ｐと下部支持軸１２ｐとは、何れも垂直シュート部６のガス化炉２０の方向側（図１，２における右側）の内壁側に設けられている。しかしながら、これとは逆に、垂直シュート部６のガス化炉の反対方向側（図１，２における左側）の内壁側に設けられていても同等の効果を得ることができる。また、本実施の形態１の場合にあっては、上部ダンパ１１と下部ダンパ１２は、閉状態においては、水平線に対して１５°傾斜した状態になるように設定されているが、これら上部ダンパ１１と下部ダンパ１２の傾斜角度は適宜設定し得るものであるから、１５°に限定されるものではない。

前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２は、図２に示すような制御装置Ｃ_Ｌの制御で圧縮空気の供給が切換えられる圧力発生装置Ｐ_Ｕで作動が操作される上・下部シリンダ１１ｊ，１２ｊにより開閉されるように構成されている。より詳しくは、上部ダンパ１１を回動支持する上部支持軸１１ｐの垂直シュート部６から外方に突出する軸端に上部アーム１１ｉの一端が固着されており、この上部アーム１１ｉの先端に上部シリンダ１１ｊの伸縮ロッドの先端が枢着されている。つまり、この上部シリンダ１１ｊの伸縮ロッドの伸縮により、上部アーム１１ｉ，上部支持軸１１ｐを介して上部ダンパ１１が７５°回動されて開閉（上部ダンパ１１は伸縮ロッドの縮小で閉まり、伸長で開く）されるように構成されている。そして、前記上部アーム１１ｉが上部ダンパ１１を閉位置に回動させると、上部アーム１１ｉに接触して、上部ダンパ１１が閉位置に位置していることを検出し、その検出信号を後述する制御装置に送信するリミットスイッチ１１ｓｗが設けられている。

また、下部ダンパ１２を回動支持する下部支持軸１２ｐの垂直シュート部６から外方に突出する軸端には、下部アーム１２ｉの一端が固着されており、この下部アーム１２ｉの先端に下部シリンダ１２ｊの伸縮ロッドの先端が枢着されている。つまり、下部シリンダ１２ｊの伸縮ロッドの伸縮により、下部アーム１２ｉ，下部支持軸１２ｐを介して下部ダンパ１２が７５°回動されて開閉（下部ダンパ１２は伸縮ロッドの縮小で閉まり、伸長で開く）されるように構成されている。以上の説明から良く理解されるように、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とを開閉操作するダンパ作動機構の構成は、リミットスイッチ１１ｓｗを除けば、全く同一構成になるものである。

そして、上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とを開閉作動させる上・下部シリンダ１１ｊ、１２ｊの伸縮ロッドは、何れもリミットスイッチ１１ｓｗから発信され、上部アーム１１ｉに接触したというアーム検出信号、つまり上部ダンパ１１が閉まったというダンパ閉信号を受信する制御装置Ｃ_Ｌで制御される圧力発生装置Ｐ_Ｕから給排される圧縮空気により制御されるように構成されている。より詳しくは、前記制御装置Ｃ_Ｌは、リミットスイッチ１１ｓｗからダンパ閉信号を受信した場合には、上部ダンパ１１に廃棄物が噛込まれていないと判断して、正規のプログラムに従って上・下部シリンダ１１ｊ、１２ｊを交互に作動させるように圧力発生装置Ｐ_Ｕを制御する。

一方、前記リミットスイッチ１１ｓｗからダンパ閉信号を受信できない場合には、前記上部ダンパ１１に廃棄物が噛込まれていると判断して、前記プログラムによる上・下部シリンダ１１ｊ、１２ｊを正規作動させる圧力発生装置Ｐ_Ｕの制御を停止し、この圧力発生装置Ｐ_Ｕを下記のように制御すると共に、前記プッシャ３、コンベヤ５を下記のように制御するように構成されている。

この場合、前記上部ダンパ１１に廃棄物が噛込まれているとの判断は、下記のように行われる。即ち、前記上部ダンパ１１を閉める方向に上部シリンダ１１ｊの作動が開始（伸縮ロッド伸長開始）された時点から、図示しないタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間（例えば、５〜１０秒）が経過したにもかかわらず、前記リミットスイッチ１１ｓｗからダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、上部ダンパ１１に廃棄物が噛込まれていると判断するものである。なお、前記タイマーの設定時間は、前記上部ダンパ１１の開閉速度に応じて適宜変更される。この構成によれば、廃棄物供給装置１の無駄な停止時間を少なくすることができるので、前記上部ダンパ１１に噛込まれた廃棄物の除去所要時間の短縮効果を得ることができる。

前記上部ダンパ１１に廃棄物が噛込まれたと判断すると、前記制御装置Ｃ_Ｌによる前記プッシャ３、コンベヤ５の作動停止により、前記垂直シュート部６への廃棄物９の投入を一時的に停止させる。そして、廃棄物９の投入の停止中に、前記圧力発生装置Ｐ_Ｕを制御して、前記上部シリンダ１１ｊを作動させることにより上部ダンパ１１を開いて、この上部ダンパ１１に噛込まれている廃棄物９を落下させて除去すると共に、噛込まれている廃棄物９の除去のために開いた前記上部ダンパ１１を閉じさせた後に、前記垂直シュート部６への廃棄物９の投入を開始させるために、前記プッシャ３、コンベヤ５の作動を開始させるべく制御するように構成されている。

この場合には、前記上部ダンパ１１に噛込まれている廃棄物の除去は、リミットスイッチ１１ｓｗから発信されるダンパ閉信号を受信することにより判断される。なお、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とは、外部空気のガス化炉２０内への流入を阻止するために、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２のうち必ず一方が閉まるように、交互に開閉されるように構成されている。

さらに、前記廃棄物搬送装置７の内部には、前記下部ダンパ１２から供給された廃棄物をガス化炉２０の方向に搬送するスクリュコンベヤ１３が収容されている。このスクリュコンベヤ１３は、水平面上において互いに平行な回転軸を有する一対の搬送スクリュ１３ａ（但し、図１においては、片方の搬送スクリュ１３ａだけが示されている）を備えている。また、前記スクリュコンベヤ１３の先端側であって、かつその外方位置に、スクリュコンベヤ１３で押出された廃棄物を解砕する廃棄物解砕機１４が設けられている。なお、本実施の形態１における廃棄物解砕機１４は回転式であるが、揺動式の構成のものを採用することが可能である。

以下、本発明の廃棄物供給方法を実施する上記構成になる廃棄物供給装置１の作用態様を説明する。廃棄物ホッパ２に供給された廃棄物９はプッシャ３によって押出され、押出された廃棄物は破砕機４によって粗破砕される。前記破砕機４で粗破砕された廃棄物は、コンベヤ５により斜め上方に運び上げられると共に、前記垂直シュート部６の上部ダンパ１１の上に落下供給される。

前記上部ダンパ１１の上に所定量の廃棄物が溜まると上部ダンパ１１が開き、開いてから数秒後に閉じられるが、この間に、上部ダンパ１１の上に溜められて所定量の廃棄物と、コンベヤ５により斜め上方に運び上げられた廃棄物とが下部ダンパ１２の上に投入される。次いで、上部ダンパ１１が閉じてから数秒後に、下部ダンパ１２が開き、開いてから数秒間開状態で保持される。そのため、下部ダンパ１２上に投入された廃棄物がスクリュコンベヤ１３上に、具体的には一対の搬送スクリュ１３ａの上に落下する。

前記一対の搬送スクリュ１３ａの上に落下した廃棄物は、一対の搬送スクリュ１３ａの回転により搬送される。そして、スクリュコンベヤ１３の先端から排出された廃棄物は廃棄物解砕機１４によりさらに細かく解砕され、廃棄物供給シュート８を介して廃棄物投入口２１からガス化炉２０に投入される。このガス化炉２０に投入された廃棄物は５００〜６００℃の温度でガス化され、可燃ガスと固定炭素分と灰分とに分解される。次いで、分解した可燃ガスと固定炭素分が図示しない溶融炉で燃焼され、溶融炉の１３００℃以上の温度で灰分が溶融されて溶融スラグとなる。

ところで、本実施の形態１においては、前記下部ダンパ１２は廃棄物をスクリュコンベヤ１３に供給した後、数秒間で閉まると共に、先に閉められた上部ダンパ１１が開かれるというように、これら上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とは、例えば１５秒〜３分間毎に１回ずつ開閉されることが繰り返される。なお、上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とが１回ずつ開閉する時間間隔は適宜設定されるべきものであるから、１回ずつ開閉する時間間隔に限定されるものではない。

上記のような工程中において、上部ダンパ１１に廃棄物９が噛込まれると、上部シリンダ１１ｊの伸縮ロッドが縮小する上部ダンパ１１閉操作になっているにもかかわらず伸縮ロッドが最小ストローク（最縮小状態）にならないためにリミットスイッチ１１ｓｗが作動せず、制御装置Ｃ_Ｌにダンパ閉信号が送信されなくなる。すると、制御装置Ｃ_Ｌからの作動停止指令信号により前記プッシャ３、コンベヤ５の作動が停止され、垂直シュート部６への廃棄物９の停止が一時的に停止される。

そして、廃棄物９の投入が停止されている間に、制御装置Ｃ_Ｌによる制御により、圧力発生装置Ｐ_Ｕで上部シリンダ１１ｊの伸縮ロッドが伸長する上部ダンパ１１開操作に切換えて上部ダンパ１１を開くことにより、この上部ダンパ１１に噛込まれている廃棄物９を除去する。次いで、上部シリンダ１１ｊの伸縮ロッドを縮小させて、噛込まれている廃棄物９を除去するために開いた上部ダンパ１１を閉め、制御装置Ｃ_Ｌがダンパ閉信号を受信すると、垂直シュート部６への廃棄物９の投入を開始させるために、前記プッシャ３、コンベヤ５の作動が開始され、以後通常の作動状態に復帰する。

なお、本発明の廃棄物供給方法を実施する実施の形態１に係る廃棄物供給装置１の場合、噛込まれた廃棄物を除去するために開いた上部ダンパ１１を閉める方向に操作したにもかかわらず、廃棄物を除去することができず、ダンパ閉信号を受信できない場合がある。
そのような場合には、ダンパ閉信号を受信するまで上部ダンパ１１の開閉操作が繰り返される。上部ダンパ１１の開閉操作の繰り返しにより、外部空気のガス化炉２０内への外部空気の流入を確実に阻止することができるが、廃棄物供給装置１の稼働率や廃棄物の処理量の低下を来たすことになる。しかしながら、マンホールを開いての廃棄物の除去作業に比較して遥かに短時間で済むため、廃棄物供給装置１の稼働率や廃棄物の処理量の低下に対する悪影響を軽微にすることができる。

本発明の実施の形態１に係る廃棄物供給装置１による廃棄物供給方法によれば、上部ダンパ１１に廃棄物８が噛込まれた場合には、上記のように操作されるが、制御装置Ｃ_Ｌがダンパ閉信号を受信して、上部ダンパ１１が完全に閉まっていて上部ダンパ１１に廃棄物９が噛込まれていないと判断された場合には、垂直シュート部６への廃棄物の投入が継続され、上流側の廃棄物元供給手段、つまり前記プッシャ３、コンベヤ５の運転が停止されるようなことがないので、下記のとおりの効果を得ることができる。

（１）上流側の廃棄物元供給手段の起動・停止の回数が少なくなるので、上流側の廃棄物元供給手段の寿命の低下が抑制され、ランニングコストの低減に寄与することができる。
（２）廃棄物の定量供給性が損なわれる場合が減少し、廃棄物の処理能率が向上すると共に、ガス化炉２０内でガス化される生成ガス量の変動を抑制することができるので、ガス化炉２０の安定したガス化運転制御や、ガス化炉２０に続く溶融炉の安定した運転制御が容易になる。
（３）リミットスイッチを少なくとも１個だけ設ければ良いから、上部シリンダ１１ｊの作動を制御する圧力発生装置、制御装置を含む制御系の構成が極めて複雑になったり、高コストになったりするようなことがない。

次に、本発明の廃棄物供給方法を実施する実施の形態２に係る廃棄物供給装置を、その上部ダンパと下部ダンパの上・下部シリンダを作動させる圧力発生装置と圧力発生装置を制御する制御装置の模式的構成説明図の図３を参照しながら説明する。なお、本実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、下部ダンパを回動可能に支持する下部支持軸の配置位置の相違にあり、これ以外の構成は全く同構成であるから、同一のもの並びに同一機能を有するものに同一符号を付して、主としてその相違する点について説明する。

即ち、上部ダンパ１１は、上記実施の形態１の場合と同様に、垂直シュート部６のガス化炉の方向側（図７における右側）の内壁側に設けられた上部支持軸１１ｐを回動支点として、水平線に対して１５°傾斜した閉位置から７５°下側方向に回動して、水平線に対して直交する垂直位置になるまで開かれるように構成されている。一方、下部ダンパ１２は、垂直シュート部６のガス化炉の反対方向側（図３における左側）の内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを回動支点として、水平線に対して１５°傾斜した閉位置から７５°下側方向に回動して、水平線に対して直交する垂直位置になるまで開かれるように構成されている。

従って、本発明の廃棄物供給方法を実施する実施の形態２に係る廃棄物供給装置では、下部ダンパ１２を回動可能に支持する下部支持軸１２ｐの配置位置が相違するだけであるから、上記実施の形態１に係る廃棄物供給装置と同等の効果を得ることができる。さらに、本発明の実施の形態２に係る廃棄物供給装置では、上部ダンパ１１から下部ダンパ１２の下部支持軸１２ｐ側に落下する廃棄物が下部ダンパ１２の上面を滑落して後工程側に落下する。従って、下部ダンパ１２の上面への廃棄物の付着が抑制されるだけでなく、廃棄物の滑落による払拭作用により付着した廃棄物が下部ダンパ１２の上面から除去されるため、下部ダンパ１２の清掃間隔が延長され、廃棄物供給装置のランニングコストの低減と、稼働率の向上に寄与することができる。

ところで、上記実施の形態１，２においては、上部ダンパ１１に廃棄物が噛込まれた場合に上部ダンパ１１を開閉させ、リミットスイッチ１１ｓｗからのダンパ閉信号により噛込まれた廃棄物が除去された判断する場合を例として説明した。しかしながら、上部ダンパ１１に噛込まれた廃棄物を除去する構成の廃棄物供給装置に対して、下部ダンパ１２に噛込まれた廃棄物を除去する構成を付加することが好ましい。勿論、廃棄物の噛込みトラブルの発生頻度は、上部ダンパ１１の場合に比較して遥かに少ない。しかしながら、長期間の運転においてダンパ面に泥状のものが付着するなどの原因でダンパが完全に閉まりきらない場合があるからである。

即ち、本発明の実施の形態３では、下部シリンダ１２ｊの最小ストローク時の下部アーム１２ｉに接触して、下部ダンパ１２が閉位置に位置していることを検出し、その検出信号を制御装置Ｃ_Ｌに送信するリミットスイッチ（図示省略）を設ける。そして、下部ダンパ１２を開閉させる下部シリンダ１２ｊが前記下部ダンパ１２を閉める方向に操作されると共に、タイマーにより予め設定した時間が経過したにもかかわらず、制御装置Ｃ_Ｌがリミットスイッチからダンパ閉信号を受信できない場合に、下部ダンパ１２に廃棄物が噛込まれたと判断し、噛込まれた廃棄物を除去するために前記下部ダンパ１２を開くと共に、開いた下部ダンパ１２を閉める方向に操作する。操作後に、制御装置Ｃ_Ｌがリミットスイッチからダンパ閉信号を受信した場合に、下部ダンパ１２に噛込まれた廃棄物が除去されたと判断して前記上部ダンパ１１を開く方向に操作して、上部ダンパ１１の上に堆積している廃棄物を下部ダンパ１２上に落下させて供給するものである。

従って、本発明の実施の形態３に係る廃棄物供給方法によれば、上記実施の形態１，２に係る廃棄物供給方法の効果に加えて、下部ダンパ１２に廃棄物が噛込まれたことを知ることができ、そして下部ダンパ１２に噛込まれた廃棄物を確実に除去することができる。
そのため、廃棄物の噛込みに起因して下部ダンパ１２上に廃棄物が堆積して滞留することがなく、確実に廃棄物搬送装置により搬送してガス化炉の廃棄物投入口に投入することができるから、廃棄物の定量供給性が損なわれる割合が減少し、廃棄物の処理能率が向上する。また、廃棄物供給装置の無駄な停止時間を少なくすることができるので、下部ダンパ１２に噛込まれた廃棄物の除去所要時間の短縮効果を得ることができる。そして、リミットスイッチが少なくとも２個だけでよいから、ダンパ作動手段を制御する制御系の構成が極めて複雑になったり、高コストになったりするようなことがない。

本発明の廃棄物供給方法を実施する実施の形態１，２，３の係る廃棄物供給装置においては、上・下部シリンダを縮小させると上・下部ダンパが閉まり、上・下部シリンダを伸長させると上・下部ダンパが開く場合を例として説明した。しかしながら、逆に、上・下部シリンダを伸長させると上・下部ダンパが閉まり、上・下部シリンダを縮小させると上・下部ダンパが開く構成（例えば、アームの向きを図２，３と逆向きにする構成、またアームの向きが図２，３と同じ向きである場合、伸縮ロッドが下方に伸縮するように、上・下部シリンダを配設する構成）にすることができる。従って、上記実施の形態に係る廃棄物供給装置の構成は、本発明の具体例に過ぎないから、上記実施の形態に係る廃棄物供給装置１の構成に限定されるものではなく、また本発明の技術思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。

本発明の実施の形態１に係り、廃棄物をガス化するガス化炉を併せて示す廃棄物供給装置の模式的構成説明図である。本発明の実施の形態１に係り、廃棄物供給装置の上部ダンパと下部ダンパの上・下部シリンダを作動させる圧力発生装置と圧力発生装置を制御する制御装置の模式的構成説明図である。本発明の実施の形態１に係り、廃棄物供給装置の上部ダンパと下部ダンパの上・下部シリンダを作動させる圧力発生装置と圧力発生装置を制御する制御装置の模式的構成説明図である。従来例に係る流動層ガス化炉およびこの流動層ガス化炉に廃棄物を供給する廃棄物供給装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１…廃棄物供給装置
２…廃棄物ホッパ
３…プッシャ
４…破砕機
５…コンベヤ
６…垂直シュート部
７…廃棄物搬送装置
８…廃棄物供給シュート
９…廃棄物
１１…上部ダンパ，１１ｉ…上部アーム，１１ｊ…上部シリンダ，１１ｐ…上部支持軸，１１ｓｗ…リミットスイッチ
１２…下部ダンパ，１２ｉ…下部アーム，１２ｊ…下部シリンダ，１２ｐ…下部支持軸１３…スクリュコンベヤ，１３ａ…搬送スクリュ
１４…廃棄物解砕機
２０…（流動層）ガス化炉，２１…廃棄物投入口
Ｃ_Ｌ…制御装置
Ｐ_Ｕ…圧力発生装置

Claims

外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部を備え、前記垂直シュート部を介して供給された廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置を備えた廃棄物供給装置による廃棄物供給方法において、前記上部ダンパを開閉させる上部シリンダが前記上部ダンパを閉める方向に操作されたにもかかわらず、ダンパ閉信号を受信できない場合に、上部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断して前記垂直シュート部への廃棄物の投入を一時的に停止し、廃棄物の投入停止中に、噛込まれた廃棄物を除去するために前記上部ダンパを開くと共に、開いた上部ダンパを閉める方向に操作し、ダンパ閉信号を受信した場合に、上部ダンパに噛込まれた廃棄物が除去されたと判断して前記垂直シュート部への廃棄物の投入を開始することを特徴とする廃棄物供給方法。
前記上部ダンパを閉める方向への前記上部シリンダの操作開始時点からタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間が経過したにもかかわらず、ダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、前記上部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物供給方法。
前記上部ダンパのダンパ閉信号を、前記上部シリンダのストロークを検知するリミットスイッチから発信させることを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給方法。
前記下部ダンパを開閉させる下部シリンダが前記下部ダンパを閉める方向に操作されたにもかかわらず、ダンパ閉信号を受信できない場合に、下部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断し、噛込まれた廃棄物を除去するために前記下部ダンパを開くと共に、開いた下部ダンパを閉める方向に操作し、ダンパ閉信号を受信した場合に、下部ダンパに噛込まれた廃棄物が除去されたと判断して前記上部ダンパを開く方向に操作することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物供給方法。
前記下部ダンパを閉める方向への前記下部シリンダの操作開始時点からタイマーにより経過時間のカウントを開始し、予め設定した時間が経過したにもかかわらず、ダンパ閉信号が発信されない場合にカウントを停止して、前記下部ダンパに廃棄物が噛込まれたと判断することを特徴とする請求項４に記載の廃棄物供給方法。
前記下部ダンパのダンパ閉信号を、前記下部シリンダのストロークを検知するリミットスイッチから発信させることを特徴とする請求項４または５のうちの何れか一つの項に記載の廃棄物供給方法。