JP6536297B2 - 焼却灰冷却搬送装置及び焼却灰冷却搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を冷却するとともに搬送する焼却灰冷却搬送装置及び焼却灰冷却搬送方法に関する。

廃棄物を焼却する焼却炉から排出される焼却灰の冷却方法として、粉塵飛散防止の観点から、水が張ってある冷却水槽に一旦水没させ、灰押出装置や水封搬送コンベヤにより排出することが主に行われている。

特許文献１は、焼却灰を浸漬して冷却するための冷却水槽を有する焼却灰冷却搬送装置を開示している。該焼却灰冷却搬送装置の冷却水槽は、上記冷却水を貯留する貯留部と、貯留部の上方にて鉛直方向で筒状に延び該貯留部に焼却灰を落下供給するための投入部と、貯留部の上方にて上記貯留部から斜上方へ筒状に延び上記冷却水で冷却された焼却灰（冷却焼却灰）を装置外へ排出するための排出部とを有している。上記貯留部の底部は、排出部側へ向かうにつれて上方へ傾斜して傾斜部を有している。また、上記焼却灰冷却搬送装置は、貯留部内の冷却焼却灰を排出部へ押し出すための灰押出装置を有している。該灰押出装置は、貯留部の底部に沿って移動可能な押出腕部を有しており、その先端で、貯留部内の冷却焼却灰を排出部へ押し出すようになっている。

排出部は、その入口位置、すなわち貯留部との境界位置にて上部が下方へ没して位置しており、該排出部の上部と貯留部の底部との間隔が狭い狭窄部（絞り部）が形成されており、上記灰押出装置によって押し出される冷却焼却灰が該狭窄部の位置で圧縮されるようになっている。また、投入部には、貯留部内へ補給水を噴霧するためのノズルが設けられており、該ノズルからの上記補給水の量の調整によって貯留部内の冷却水の水位が調整されるようになっている。通常、冷却水槽には水位センサが設けられており、上記冷却水の水位は該水位センサによって検知される。また、上記焼却灰冷却搬送装置は、貯留部に隣接して該貯留部から溢れた冷却水（オーバーフロー水）を排出するためのオーバーフロー排出口を有している。

特開昭５０−０７１１７５

特許文献１における上記冷却水槽の貯留部内へ焼却灰が供給されると、該貯留部内の水面に焼却灰の一部が浮遊することによりフロス（浮遊物）が発生し、種々の不具合を発生させるおそれがある。例えば、該フロスは、オーバーフロー水とともに貯留部外へ流れて上記オーバーフロー排出口を閉塞したり、凝集して塊状物となって上記狭窄部を閉塞したりする。また、該フロスが上記水位センサに付着すると、水位を正確に検知できなくなる。また、これらの不具合の発生によって、冷却焼却灰の含水率を所定範囲内に調整するのが困難になる。その結果、冷却焼却灰の含水率が低過ぎると、該冷却焼却灰が周辺へ飛散し、また、上記含水率が高過ぎると、冷却焼却灰の搬送そして貯留の際に水が浸出することにより、焼却灰冷却搬送装置自体及び周囲の機器に悪影響が及ぶこととなるので、これらの装置や機器のメンテナンスを頻繁に行う必要が生じる。また、上記含水率が高過ぎると、最終処分場へ搬出する焼却灰の重量が増加し不具合が生じる。

本発明は、このような事情に鑑み、冷却水の水面で発生するフロスによる不具合を回避し、機器のメンテナンスを容易とし、かつ、最終処分場へ搬出する焼却灰の重量を低減する焼却灰冷却搬送装置及び焼却灰冷却搬送方法を提供することを課題とする。

本発明によれば、上述の課題は、焼却灰冷却搬送装置に関しては次の第一発明、焼却灰冷却搬送方法に関しては第二発明により解決される。

＜第一発明＞
第一発明に係る焼却灰冷却搬送装置は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を冷却するとともに搬送する。

かかる焼却灰冷却搬送装置において、第一発明では、上記廃棄物焼却炉から焼却灰を受けて搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送される焼却灰に散水して該焼却灰を冷却する散水手段と、該散水手段による散水を受けた焼却灰の含水率を計測する含水率計測手段と、該含水率計測手段による焼却灰の含水率の計測値に基づいて上記散水手段による散水量を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記含水率の計測値が所定範囲よりも高いときには散水量を減少させ、上記含水率の計測値が所定範囲よりも低いときには散水量を増加させるように上記散水手段による散水量を制御することを特徴としている。

第一発明では、従来のように冷却水槽に貯留された冷却水中に焼却灰を浸漬して冷却するのではなく、搬送される焼却灰に散水することにより該焼却灰を冷却するようになっている。したがって、第一発明では、冷却水を貯留し灰押出装置や水封搬送コンベヤを備える冷却水槽を設ける必要がないので、設備費用を低減でき、また、冷却水の水面にフロスが発生する事態が起こり得ず、該フロスによって生じる不具合を確実に防止できる。

また、含水率計測手段が、散水手段による散水を受けた焼却灰の含水率を計測し、制御装置が、該含水率の計測値に基いて、上記散水手段による散水量を制御するようになっている。したがって、上記含水率が好適な所定範囲に収められることにより、焼却灰の搬送の際に、該焼却灰の飛散や水の浸出が回避され、焼却灰冷却搬送装置自体及び周囲の機器へ悪影響が及ぶことが防止される。本発明において、散水量の「減少」には、散水手段による散水が停止されて散水量が「０」になることも含まれる。

＜第二発明＞
第二発明に係る焼却灰冷却搬送方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を冷却するとともに搬送する。

かかる焼却灰冷却搬送方法において、第二発明では、上記廃棄物焼却炉から焼却灰を受けて搬送する搬送工程と、該搬送工程で搬送される焼却灰に散水して該焼却灰を冷却する散水工程と、該散水工程で散水を受けた焼却灰の含水率を計測する含水率計測工程と、該含水率計測工程による焼却灰の含水率の計測値に基づいて上記散水工程での散水量を制御する制御工程とを備え、上記制御工程は、上記含水率の計測値が所定範囲よりも高いときには散水量を減少させ、上記含水率の計測値が所定範囲よりも低いときには散水量を増加させるように上記散水工程での散水量を制御することを特徴としている。

以上のように、本発明では、搬送される焼却灰に散水することにより該焼却灰が冷却されるようになっているので、焼却灰を冷却するための冷却水を貯留し灰押出装置や水封搬送コンベヤを備える冷却水槽を設ける必要がなくなり、設備費用を低減でき、また、冷却水の水面にフロスが発生する事態が起こり得ず、該フロスによって生じる不具合の発生を確実に防止できる。また、散水を受けた焼却灰の含水率を含水率計測手段によって計測し、その計測値に基いて、制御装置が焼却灰への散水量を制御するようになっているので、上記含水率を好適な所定範囲内に確実に収めることができ、焼却灰の搬送の際に、該焼却灰の飛散や水の浸出を回避することにより、焼却灰冷却搬送装置自体及び周囲の機器へ悪影響が及ぶことを確実に防止でき、装置や機器のメンテナンスが容易となる。また、最終処分場へ搬出する焼却灰の含水率を必要最小限とすることができ、搬出する焼却灰の重量を低減することができる。

本発明の実施形態に係る焼却灰冷却搬送装置の概略図である。 図１の焼却灰冷却搬送装置のII−II断面の概略図である。

以下、添付図面の図１にもとづき、本発明の一実施形態装置を説明する。

本発明の実施形態に係る焼却灰冷却搬送装置１の概略図である。また、図２は、図１の焼却灰冷却搬送装置のII−II断面の概略図である。焼却灰冷却搬送装置１は、図１に見られるように、廃棄物焼却炉（図示せず）から焼却灰（図示せず）を受けて該焼却灰を搬送する搬送手段としての焼却灰搬送装置１０と、該焼却灰搬送装置１０で搬送される焼却灰に散水して該焼却灰を冷却する散水手段２０と、該散水手段２０による散水を受けた焼却灰の含水率を計測する含水率計測手段３０と、該含水率計測手段３０による焼却灰の含水率の計測値に基づいて散水手段２０による散水量を制御する制御装置４０とを備えている。

焼却灰搬送装置１０は、焼却灰の搬送方向（図１にて略左右方向）に延びるケース１１と、該ケース１１に収容される後述のプーリ１２，１３，１６，１７、二つのチェーン１４及び複数のスクレーパ１５とを有している。

焼却灰搬送装置１０は、焼却灰の搬送方向の上流端側（図１にて左端側）で水平方向に延びる上流側水平部１０Ａと、該搬送方向の下流端側（図１にて右端側）で上流側水平部１０Ａよりも上方に位置し水平方向に延びる下流側水平部１０Ｂと、上流側水平部１０Ａ及び下流側水平部１０Ｂを連結し下流側に向かうにつれて上方へ傾斜する中間傾斜部１０Ｃとを有している。

該ケース１１は、搬送方向に延びる四角筒状に作られており、該ケース１１の幅方向（図１の紙面に対して直角な方向）で対向する二つの側板１１Ａ（図２参照）と、該側板１１Ａの上端同士を連結する上板１１Ｂと、該側板１１Ａ同士の下端同士を連結する底板１１Ｃとを有している。

ケース１１は、上流側水平部１０Ａでの上板１１Ｂに、廃棄物焼却炉からの焼却灰の落下供給を受けるための供給口１１Ｂ−１が開口して形成されているともに、下流側水平部１０Ｂでの底板１１Ｃに、冷却された焼却灰（冷却焼却灰）を焼却灰冷却搬送装置１外に排出するための排出口１１Ｃ−１が開口して形成されている。

上流側水平部１０Ａにはプーリ１２がそして下流側水平部１０Ｂにはプーリ１３が設けられており、該プーリ１２，１３が後述のチェーン１４を上記搬送方向で走行案内するようになっている。該プーリ１２，１３のうち、プーリ１３は、ケース１１外に設けられた、例えば減速機付モータ等の回転駆動体（図示せず）による回転駆動力を受けるようになっている。また、上流側水平部１０Ａと中間傾斜部１０Ｃとの境界位置（上流側境界位置）そして下流側水平部１０Ｂと中間傾斜部１０Ｃとの境界位置（下流側境界位置）には、後述のチェーン１４を変向するための変向プーリ（図１には図示せず）がそれぞれ定位置に設けられている。図２には、上流側境界位置に設けられた変向プーリ１６，１７が図示されている。該変向プーリ１６，１７は、それぞれチェーン１４の後述の下側走行部１４Ａそして上側走行部１４Ｂを変向するようになっている。

二つのチェーン１４は、ケース１１の幅方向（図１の紙面に対して直角な方向であり、図２にて左右方向）で、それぞれ側板１１Ａに近接して走行している（図２参照）。該二つのチェーン１４は、プーリ１２，１３間に張設された無端循環走行体を形成しており、各チェーン１４が下側走行部１４Ａと上側走行部１４Ｂとを有している。本実施形態では、下側走行部１４Ａが下流側へ向けて走行し、上側走行部１４Ｂが上流側へ向けて走行するようになっている（図１の矢印参照）。

スクレーパ１５は、図１に見られるように、チェーン１４の走行方向で定間隔位置に該チェーン１４に取り付けられている。図１では、チェーン１４の一部分についてのみスクレーパ１５を図示し、他部分での図示を省略している。該スクレーパ１５は、図２に見られるように、ケース１１の幅方向に延びる平帯板状をなし、上記走行方向に対して板面がほぼ直角をなすようにして、上記幅方向で二つのチェーン１４に掛け渡すように取り付けられている。スクレーパ１５は、図２に見られるように、チェーン１４の下側走行部１４Ａに保持された状態にて、その下縁がケース１１の底板１１Ｃに対し非接触ではあるが近接して位置しており、下側走行部１４Ａの走行に伴って移動することにより、ケース１１の底板１１Ｃに堆積した焼却灰を掻き取って搬送方向での下流側へ移動させるようになっている。

散水手段２０は、図１に見られるように、焼却灰を冷却するための冷却水を送水する送水管２１と、送水管２１の先端に取り付けられた複数のノズル２２と、該送水管２１に設けられた流量計２３及び開閉弁２４とを有している。

ノズル２２は、焼却灰搬送装置１０の中間傾斜部１０Ｃにて、ケース１１の上板１１Ｂに取り付けられており、搬送されている焼却灰に冷却水を下方へ向けて散水するようになっている。ノズル２２は、図１に見られるように、搬送方向での三位置にて互いに間隔をもって配されているとともに、図２に見られるように、ケース１１の幅方向での二位置にて互いに間隔をもって配されている。すなわち、本実施形態では、合計六つのノズル２２が設けられている。

流量計２３は、送水管２１で送水されている冷却水の流量を計測する。開閉弁２４は、本実施形態では流量計２３の下流位置に設けられており、後述する制御装置４０によって開度を調整されるようになっている。本実施形態では、このように開閉弁２４の開度が調整されることにより、冷却水の流量ひいてはノズル２２からの散水量が制御される。

本実施形態では、上述のように、搬送される焼却灰に冷却水を散水することにより該焼却灰が冷却されるようになっているので、従来のように冷却水を貯留する冷却水槽を設ける必要がなくなり、冷却水の水面に生じるフロスによる不具合、すなわち、オーバーフロー排出口や冷却水槽の狭窄部が閉塞したり、水位レベルの調整が困難になることなどを確実に防止できる。また、従来のような灰押出装置や水封搬送コンベヤを備えた冷却水槽の設置が不要となるので設備費用を低減できる。

含水率計測手段３０は、焼却灰搬送装置１０の下流側水平部１０Ｂにて、ケース１１の上部に設けられており、中間傾斜部１０Ｃにて散水を受けた焼却灰の含水率を計測する。該含水率計測手段３０は、例えば、近赤外線式の水分率計で構成することができる。

制御装置４０は、該含水率計測手段３０による焼却灰の含水率の計測値に基づいて散水手段２０の開閉弁２４の開度を調整することにより散水量を制御する。該制御装置４０の制御動作については後に詳述する。

次に、焼却灰冷却搬送装置１の動作について説明する。まず、廃棄物焼却炉からの焼却灰、すなわちまだ冷却されていない焼却灰が、上流側水平部１０Ａのケース１１の供給口１１Ｂ−１を経て落下供給され、上流側水平部１０Ａのケース１１の底板１１Ｃ上に堆積する。該焼却灰は、チェーン１４の下側走行部１４Ａに取り付けられているスクレーパ１５に掻き取られ、搬送方向での下流側へ搬送される。

スクレーパ１５によって下流側へ搬送される上記焼却灰は、中間傾斜部１０Ｃにて複数のノズル２２からの散水を受けて冷却された後、下流側水平部１０Ｂまで搬送され、ケース１１の排出口１１Ｃからケース１１外へ落下排出される。

下流側水平部１０Ｂでは、含水率計測手段３０が、落下排出される直前の冷却焼却灰の含水率を計測する。本実施形態では、冷却焼却灰の含水率について好適な所定範囲が予め設定されている。制御装置４０は、含水率計測手段３０による含水率の計測値に基いて散水手段２０の開閉弁２４の開度を調整して、含水率計測手段３０による上記含水率の計測値が上記所定範囲内に収まるように、散水手段２０による散水量を制御する。具体的には、制御装置４０は、上記含水率の計測値が所定範囲よりも高いときには、開閉弁２４の開度を小さくして、ノズル２２からの散水量を減少させ、上記含水率の計測値が所定範囲よりも低いときには、開閉弁２４の開度を大きくして、ノズル２２からの散水量を増加させる。

本実施形態では、上述のように制御装置４０が散水手段２０による散水量を制御するので、冷却焼却灰の含水率が上記所定範囲内に収められ、冷却焼却灰の好適な含水率が常に維持される。この結果、焼却灰の搬送や貯留の際に、該焼却灰の飛散や水の浸出を回避して、焼却灰冷却搬送装置自体及び周囲の機器へ悪影響が及ぶことを確実に防止でき、装置や機器のメンテナンスが容易となる。また、焼却灰の含水率を必要最小限に抑えることにより、焼却施設から発生する焼却灰重量を減らすことができ、搬送、貯留、埋立処理のための費用を低減できる。

１ 焼却灰冷却搬送装置
１０ 焼却灰搬送装置（搬送手段）
２０ 散水手段
３０ 含水率計測手段
４０ 制御装置

Claims (2)

1. 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を冷却するとともに搬送する焼却灰冷却搬送装置において、
   上記廃棄物焼却炉から焼却灰を受けて搬送する搬送手段と、
   上記搬送手段によって搬送される焼却灰に散水して該焼却灰を冷却する散水手段と、
   上記散水手段による散水を受けた焼却灰の含水率を計測する含水率計測手段と、
   上記含水率計測手段による焼却灰の含水率の計測値に基づいて上記散水手段による散水量を制御する制御装置とを備え、
   上記搬送手段は、焼却灰の搬送方向で上流端側から下流端側に向け上方へ傾斜するケース内に設けられ、上流端側で水平方向に延びる上流側水平部と、下流端側で上流側水平部よりも上方に位置し水平方向に延びる下流側水平部と、上流側水平部と下流側水平部を連結し下流側に向け上方へ傾斜する中間傾斜部とを有しているとともに、ケースの底板に対し非接触で近接して設けられ該底板上の焼却灰を掻き取りながら搬送するスクレーパを有し、
   上記散水手段は、上記中間傾斜部に対し上方から散水する位置に設けられ、
   上記含水率計測手段は、上記下流側水平部に設けられており、
   上記制御装置は、上記含水率の計測値が所定範囲よりも高いときには散水量を減少させ、上記含水率の計測値が所定範囲よりも低いときには散水量を増加させるように上記散水手段による散水量を制御することを特徴とする焼却灰冷却搬送装置。
2. 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を冷却するとともに搬送する焼却灰冷却搬送方法において、
   上記廃棄物焼却炉から焼却灰を受け、焼却灰の搬送方向で上流端側に上流側水平部、下流端側に下流側水平部、下流側水平部と上流側水平部とを連結する中間傾斜部とを下流端側に向け上方へ傾斜するケースに収めた搬送手段で、焼却灰を上流端側から下流端側へ搬送するとともに、搬送手段に設けられたスクレーパでケースの底板に対して非接触で該底板上の焼却灰を搬送中に掻き取る搬送工程と、
   上記搬送工程で搬送される焼却灰に中間傾斜部の上方から散水して該焼却灰を冷却する散水工程と、
   上記散水工程で散水を受けた焼却灰の含水率を上記下流側水平部にて計測する含水率計測工程と、
   上記含水率計測工程による焼却灰の含水率の計測値に基づいて上記散水工程での散水量を制御する制御工程とを備え、
   上記制御工程は、上記含水率の計測値が所定範囲よりも高い
   ときには散水量を減少させ、上記含水率の計測値が所定範囲よりも低いときには散水量を増加させるように上記散水工程での散水量を制御することを特徴とする焼却灰冷却搬送方法。

Images