JP6620199B1 - 焼却灰加湿装置、及び焼却灰加湿方法 - Google Patents

Abstract

【課題】焼却灰の搬送量が変動したとしても、焼却灰の水分率を目標水分率に確実に近づけることができる焼却灰加湿装置を提供する。【解決手段】焼却灰排出手段３と焼却灰搬送手段４と冷却水噴射手段５と水分率測定手段６と噴射水量測定手段７と噴射水量制御手段８とを備え、噴射水量制御手段８は、水分率測定手段６によって測定される水分率と噴射水量測定手段７によって測定される噴射水量とに基づいて、焼却灰搬送手段４によって搬送されている焼却灰の量を搬送灰量として演算し、算出された搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な冷却水の噴射水量を目標噴射水量として演算し、算出された目標噴射水量に一致するように冷却水噴射手段５によって噴射される冷却水の噴射水量を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄物等を焼却する焼却炉から排出される焼却灰を冷却水によって冷却・加湿する焼却灰加湿装置、及び焼却灰加湿方法に関する。

焼却炉から排出される焼却灰には、まだ燃えているゴミが含まれることがあるため、焼却灰を冷却し、完全に消火してから場外に搬出する必要がある。焼却灰の冷却には、一般的に、焼却灰が投入される水槽内に押出装置を備えた構造の灰押出装置が用いられる。灰押出装置において、水槽の底面は大きく湾曲した形状に形成され、水槽の出口部分には狭窄部が設けられている。また、押出装置は、水槽の湾曲形状の底面に沿って往復移動するプッシャーを備えている。

灰押出装置においては、焼却炉からの焼却灰が水槽内に投入されて消火され、水槽内に堆積した焼却灰が押出装置のプッシャーにより順次に水槽の出口部分に設けられた狭窄部を通して押し出され、狭窄部を通過することで圧縮された焼却灰が、水面より上側に持ち上げられて水切りされた後に排出される。

このようにして消火・冷却された焼却灰は、場外搬出されて、埋立処分又は再資源化により処理される。いずれも処理費用は重量あたりで清算されるため、焼却灰の水分率が高いと、処理費用が高額となる。一方で、焼却灰の水分率が低い場合や、加湿が均一でない場合には、輸送中や積み込み、積み下ろし中に焼却灰が飛散する虞れがある。そのため、焼却灰の冷却・加湿は、飛散を防止できる範囲で極力低い水分率に保ち、且つ均一に行う必要がある。

しかし、上記の灰押出装置による冷却では、冷却後の焼却灰は一般的に２０〜３０％程度の水分を含み、より低い水分率とすることは構造的に困難である。また、上記の灰押出装置には、水分率を調整するような機構が設けられておらず、焼却灰を完全に水没させた後に圧縮し水面より露出させることで水切りするため、焼却灰の水分率は水切り時間等に影響されて成り行きとなり、思うように水分率を調整することができない。

このような灰押出装置の問題点を解消し得る焼却灰排出装置が特許文献１にて提案されている。この特許文献１に係る焼却灰排出装置は、ごみ焼却炉から灰排出シュートを介して排出される焼却灰を受ける冷却室が形成された冷却槽と、冷却槽の一端側に冷却室に連通されて灰出口が形成された灰押出ダクトと、灰排出シュートから投下されて冷却室に堆積する焼却灰に冷却水を噴射する冷却水ノズルと、冷却槽の他端部に配設されて冷却槽内の焼却灰を灰押出ダクトに押し出す灰排出手段とを備え、冷却水ノズルから噴射される冷却水で焼却灰の表面を加湿し、加湿された焼却灰を灰排出手段により灰押出ダクトへと押し出し加圧・圧縮することで水分率を低減するように構成されている。

また、搬送される焼却灰に散水することによって焼却灰を冷却するようにした焼却灰冷却搬送装置が特許文献２にて提案されている。この特許文献２に係る焼却灰冷却搬送装置は、搬送手段によって搬送されている焼却灰に対して散水する散水手段と、散水手段によって散水を受けた焼却灰の含水率を計測する水分率計測手段と、散水手段による散水量を制御する制御装置とを備えて構成されている。この焼却灰冷却搬送装置においては、搬送手段によって搬送されている焼却灰に対して散水し、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、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、散水手段による散水量を制御する。したがって、含水率が好適な所定範囲に収められることになり、焼却灰の搬送の際に、焼却灰の飛散や水の浸出が回避される。

特開２０００−５５３４１号公報 特開２０１７−４７３５６号公報

ところが、上記の特許文献１に係る焼却灰排出装置は、水分率の測定・調節機構を備えていないため、水分率を一定値以内に制御することができないという問題点がある。また、焼却灰は、冷却室に堆積された焼却灰の上部表面のみが冷却水ノズルによって加湿されるため、焼却灰を均一に加湿することができないという問題点がある。

一方、特許文献２に係る焼却灰冷却搬送装置では、水分率計測手段によって計測される焼却灰の含水率に基づくフィードバック制御によって散水量が制御されているため、焼却灰の搬送量が変動した場合、その搬送灰量の変動の影響によって焼却灰の水分率が変化しそれを水分率計測手段が計測して初めて散水量の訂正動作が始まることになり、測定される水分率に搬送灰量の変動の影響が反映されるまでにタイムラグがあり、精確なフィードバック制御の実施が難しく、焼却灰の水分率を好適な所定範囲に収めることができないという問題点がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、焼却灰の搬送量が変動したとしても、焼却灰の水分率を目標水分率に確実に近づけることができる焼却灰加湿装置、及び焼却灰加湿方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る焼却灰加湿装置の特徴構成は、
焼却炉から排出される焼却灰を貯留する焼却灰貯留部と、
前記焼却灰貯留部に貯留されている焼却灰を排出する焼却灰排出手段と、
前記焼却灰排出手段によって排出される焼却灰を搬送する焼却灰搬送手段と、
前記焼却灰搬送手段によって搬送される焼却灰に対し冷却水を噴射する冷却水噴射手段と、
前記冷却水噴射手段によって冷却水が噴射された焼却灰の水分率を測定する水分率測定手段と、
前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水の噴射水量を測定する噴射水量測定手段と、
前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水の噴射水量を制御する噴射水量制御手段と、
を備え、
前記噴射水量制御手段は、前記水分率測定手段によって測定される水分率と前記噴射水量測定手段によって測定される噴射水量とに基づいて、前記焼却灰搬送手段によって搬送されている焼却灰の量を搬送灰量として演算し、算出された前記搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な冷却水の噴射水量を目標噴射水量として演算し、算出された前記目標噴射水量に一致するように前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水の噴射水量を制御することにある。

本構成の焼却灰加湿装置によれば、水分率測定手段によって測定される水分率と噴射水量測定手段によって測定される噴射水量とに基づいて搬送灰量が演算され、算出された搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な目標噴射水量が演算され、算出された目標噴射水量に一致するように冷却水の噴射水量が制御されるので、焼却灰の搬送量が変動したとしても、焼却灰の水分率を目標水分率に確実に近づけることができる。

本発明に係る焼却灰加湿装置において、
前記冷却水噴射手段は、前記焼却灰搬送手段に配設される複数の冷却水噴射ノズルを含むことが好ましい。

本構成の焼却灰加湿装置によれば、焼却灰搬送手段によって搬送される焼却灰に対して複数の冷却水噴射ノズルから冷却水が噴射されるので、焼却灰をより均一に加湿することができる。

本発明に係る焼却灰加湿装置において、
前記焼却灰貯留部に貯留されている焼却灰は、前記焼却炉と外気とを遮断するように前記焼却灰排出手段から排出されることが好ましい。

本構成の焼却灰加湿装置によれば、焼却炉内と外部雰囲気とは、焼却灰貯留部に貯留されている焼却灰によって隔絶されることになり、焼却炉内に外部からの空気が流入するのを確実に防ぐことができる。したがって、炉内温度の低下や、燃焼状態の悪化等を未然に防ぐことができる。

本発明に係る焼却灰加湿装置において、
前記焼却灰搬送手段によって搬送される焼却灰に対し、重金属類の溶出を防ぐための重金属類安定化薬剤を直接噴射することにより、又は前記重金属類安定化薬剤を前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水に混合することにより、前記焼却灰に前記重金属類安定化薬剤が付着するように構成されることが好ましい。

本構成の焼却灰加湿装置によれば、焼却灰に均一に重金属類安定化薬剤が付着されるので、焼却灰からの重金属類の溶出を確実に防ぐことができる。

次に、上記課題を解決するための本発明に係る焼却灰加湿方法の特徴構成は、
焼却炉から排出される焼却灰を貯留する焼却灰貯留工程と、
前記焼却灰貯留工程によって貯留される焼却灰を排出する焼却灰排出工程と、
前記焼却灰排出工程によって排出される焼却灰を搬送する焼却灰搬送工程と、
前記焼却灰搬送工程によって搬送される焼却灰に対し冷却水を噴射する冷却水噴射工程と、
前記冷却水が噴射された焼却灰の水分率を測定する水分率測定工程と、
前記冷却水噴射工程において噴射される冷却水の噴射水量を測定する噴射水量測定工程と、
前記水分率測定工程によって測定される水分率と前記噴射水量測定工程によって測定される噴射水量とに基づいて、前記焼却灰搬送工程において搬送されている焼却灰の量を搬送灰量として演算する搬送灰量演算工程と、
前記搬送灰量演算工程によって算出された前記搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な冷却水の噴射水量を目標噴射水量として演算する目標噴射水量演算工程と、
前記目標噴射水量演算工程によって算出された前記目標噴射水量に一致するように前記冷却水噴射工程において噴射される冷却水の噴射水量を制御する噴射水量制御工程と、
を包含することにある。

本構成の焼却灰加湿方法によれば、水分率測定工程によって測定される水分率と噴射水量測定工程によって測定される噴射水量とに基づいて搬送灰量演算工程において搬送灰量が演算され、算出された搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な目標噴射水量が目標噴射水量演算工程において演算され、算出された目標噴射水量に一致するように、噴射水量制御工程において冷却水の噴射水量が制御されるので、焼却灰の搬送量が変動したとしても、焼却灰の水分率を目標水分率に確実に近づけることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿装置の概略システムを示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿装置において用いられる焼却灰排出手段の概略構造を示す模式図で、（ａ）はプッシャー式灰排出装置、（ｂ）はスクリュー式灰排出装置、（ｃ）は二重ダンパ式灰排出装置である。 図３は、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿装置において用いられる焼却灰搬送手段の概略構造を示す模式図で、（ａ）はベルトコンベヤ式灰搬送装置、（ｂ）はフライトコンベヤ式灰搬送装置である。 図４は、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿方法を説明するフローチャートである。 図５は、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿装置における噴射水量制御手段の処理内容を説明するフローチャートである。

以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。

＜全体構成＞
図１に示される焼却灰加湿装置１は、廃棄物等を焼却する焼却炉２から排出される焼却灰（乾灰）を貯留する焼却灰貯留部（１２，３２，４４（図２（ａ）〜（ｃ）参照））と、焼却灰貯留部（１２，３２，４４）に貯留されている焼却灰を排出する焼却灰排出手段３と、焼却灰排出手段３によって排出される焼却灰を搬送する焼却灰搬送手段４と、焼却灰搬送手段４によって搬送される焼却灰に対し冷却水を噴射する冷却水噴射手段５と、冷却水噴射手段５によって冷却水が噴射された焼却灰の水分率を測定する水分率測定手段６と、冷却水噴射手段５によって噴射される冷却水の噴射水量を測定する噴射水量測定手段７と、冷却水噴射手段５によって噴射される冷却水の噴射水量を制御する噴射水量制御手段８とを備えている。なお、焼却灰搬送手段４によって搬送され、後述する冷却水による加湿動作後に、焼却灰搬送手段４から排出された焼却灰は、焼却灰貯留設備９において一旦貯留される。

＜焼却灰排出手段＞
焼却灰排出手段３としては、例えば、図２（ａ）に示されるプッシャー式灰排出装置１０、図２（ｂ）に示されるスクリュー式灰排出装置３０、図２（ｃ）に示される二重ダンパ式灰排出装置４０等が挙げられ、これらの中から適宜に選択することができる。

［プッシャー式灰排出装置］
図２（ａ）に示されるプッシャー式灰排出装置１０は、焼却炉２で発生した焼却灰を排出するための排出口に設けられるシュート１１の下部に連設される焼却灰貯留部１２と、焼却灰貯留部１２の一側に配設される押出装置１３と、焼却灰貯留部１２の他側に設けられた貯留部排出口１４を開閉する開閉ゲート１５とを備えて構成されている。

焼却灰貯留部１２における貯留部排出口１４近傍下部には、焼却灰の押出し方向に向けて、焼却灰貯留部１２の基底面１６から連なる反り上がり形状面１７が形成されている。貯留部排出口１４の開口縁には、シュート１８が連設されている。

押出装置１３は、アクチュエータとして例えば油圧シリンダや電動シリンダ等のような伸縮力を発揮するシリンダ２０と、基底面１６上を往復摺動できるようにシリンダ２０のロッド先端に取り付けられるプッシャー２１とを備えて構成されている。

開閉ゲート１５は、貯留部排出口１４の上縁部近傍に設けられた枢支軸周りに開閉可能に配設されている。この開閉ゲート１５は、平板形状に形成され、焼却灰貯留部１２に焼却灰が貯留されていないときには鉛直向きに垂下された状態を維持し、焼却灰貯留部１２に焼却灰が貯留されると貯留部排出口１４の上縁部側へ開くように構成されている。

図２（ａ）に示されるプッシャー式灰排出装置１０において、焼却炉２の運転立ち上げ時には、焼却灰貯留部１２に焼却灰が貯留されていない。このような場合には、開閉ゲート１５は鉛直方向に垂下された状態となり、開閉ゲート１５と反り上がり形状面１７とで貯留部排出口１４を塞ぎ、焼却炉２内への空気の流入を防ぐことができる。したがって、焼却炉２の運転立ち上げ時における炉内温度の低下や、燃焼状態の悪化等を未然に防ぐことができる。

通常運転時には、焼却炉２から排出される焼却灰は焼却灰貯留部１２に次々と貯留される。このため、焼却炉２と外部雰囲気とは焼却灰により隔絶され焼却炉２内への空気の流入を防ぐことができる。この間は、開閉ゲート１５は貯留部排出口１４の上縁側へ開き、焼却灰の排出を阻害しない構造となっている。また、反り上がり形状面１７が形成されていることにより、貯留部排出口１４付近に貯留される焼却灰の貯留形状を安定的に保つことができる。したがって、貯留形状の崩壊に起因して焼却灰が流動化するというフラッシング現象を防止し、フラッシング現象の発生で焼却灰が必要以上に排出されることによる瞬時排出量の増加及び焼却炉２内への空気の流入も防止することができる。

焼却灰貯留部１２において、焼却灰が貯留焼却灰量の上限位置まで貯留されると、押出装置１３が駆動されて、プッシャー２１が基底面１６上を往復摺動する。これにより、焼却灰貯留部１２に貯留されている焼却灰が下部から順に貯留部排出口１４の方へ押し出され、焼却灰をほぼ連続的にシュート１８を介して排出することができる。

焼却灰貯留部１２内の焼却灰が排出されていき、貯留されている焼却灰の量が下限位置に達すると、押出装置１３の作動が停止し、焼却灰は排出されなくなり、焼却炉２から排出される焼却灰が焼却灰貯留部１２に貯留される。

［スクリュー式灰排出装置］
図２（ｂ）に示されるスクリュー式灰排出装置３０は、焼却炉２で発生した焼却灰を排出するための排出口に設けられるシュート３１の下部に連設される焼却灰貯留部３２と、焼却灰貯留部３２と図示されない焼却灰搬送手段とを連通状態に接続する筒状のトラフ３３と、トラフ３３内に配設された、回転軸３４にスクリュー羽根３５が取り付けられてなる軸付スクリュー羽根３６とを備え、軸付スクリュー羽根３６を回転させることにより、焼却灰貯留部３２に貯留されている焼却灰を軸付スクリュー羽根３６によって焼却灰搬送手段へと押進して搬送するように構成されている。

スクリュー式灰排出装置３０においては、焼却炉２と外部雰囲気とを、焼却灰貯留部３２に貯留されている焼却灰とトラフ３３内を移動する焼却灰とにより隔絶して焼却炉２内への空気の流入を防ぎながら、焼却灰を軸付スクリュー羽根３６により連続的に下流側へと排出することができる。

［二重ダンパ式灰排出装置］
図２（ｃ）に示される二重ダンパ式灰排出装置４０は、焼却炉２で発生した焼却灰を排出するための排出口に設けられるシュート４１の内部にダンパ４２，４３をそれぞれ上下に並列配置して構成されるものである。なお、シュート４１は、焼却炉２からの焼却灰の落下通路を形成する役目をするものであるが、ダンパ４２，４３上に堆積した焼却灰を貯留する焼却灰貯留部４４としての役目も兼ねる。

ダンパ４２，４３は、それぞれの回動が干渉しないように、シュート４１の内部に上下に並列配置されており、一端部に配される枢支軸を中心に水平位置から鉛直下方まで回動できるようにされるとともに、水平位置においてシュート４１の内部の上下空間を仕切る弁形状とされている。そして、ダンパ４２，４３が水平位置にあるときにはそのダンパ４２，４３上に焼却灰が堆積され、その水平位置から下方に向けて、枢支軸を中心に回動されたときには、焼却灰がダンパ４２，４３上から落下される。

二重ダンパ式灰排出装置４０においては、上下のダンパ４２，４３のうちの少なくとも一方のダンパ４２，４３上に焼却灰が堆積された状態を維持しつつ（勿論、図２（ｃ）に示されるように両方のダンパ４２，４３に焼却灰が同時に堆積した状態もある。）、ダンパ４２，４３上に堆積された焼却灰を落下させる動作を上下のダンパ４２，４３が交互に行って段階的に焼却灰を落下させることにより、焼却炉２と外部雰囲気とをダンパ４２，４３及びダンパ４２，４３上に堆積された焼却灰により隔絶して焼却炉２内への空気の流入を防ぎながら、所定量堆積した焼却灰を間欠的に下流側へと排出することができる。

＜焼却灰搬送手段＞
焼却灰排出手段としては、例えば、図３（ａ）に示されるベルトコンベヤ式灰搬送装置５０、図３（ｂ）に示されるフライトコンベヤ式灰搬送装置６０、図示されない振動フィーダ、傾斜シュート等が挙げられ、これらの中から適宜に選択することができる。以下においては、代表例として、図３（ａ）に示されるベルトコンベヤ式灰搬送装置５０と、図３（ｂ）に示されるフライトコンベヤ式灰搬送装置６０とについてその概略構造を説明する。

［ベルトコンベヤ式灰搬送装置］
図３（ａ）に示されるベルトコンベヤ式灰搬送装置５０は、搬送方向に延びる四角筒状のケーシング５１と、ケーシング５１内に配設されるベルトコンベヤ５２とを備えて構成されている。ケーシング５１は、焼却排出手段３（図１参照）から排出された焼却灰が投入される投入口５３を一方側に有するとともに、ベルトコンベヤ５２によって搬送された焼却灰を焼却灰貯留設備９（図１参照）へと排出するための排出口５４を他方側に有している。ベルトコンベヤ５２は、搬送方向に所定間隔を存して配設される駆動輪５５及び従動輪５６と、これら駆動輪５５及び従動輪５６に無端状に巻き掛け装着される無端ベルト５７とを備え、駆動輪５５の作動にて周回運動する無端ベルト５７により、ケーシング５１の投入口５３を介して投入された焼却灰をケーシング５１の排出口５４へと搬送することができるようになっている。

［フライトコンベヤ式灰搬送装置］
図３（ｂ）に示されるフライトコンベヤ式灰搬送装置６０は、搬送方向に延びる四角筒状のケーシング６１と、ケーシング６１内に配設されるフライトコンベヤ６２とを備えて構成されている。ケーシング６１は、前述したケーシング５１と同様に、焼却灰排出手段３（図１参照）から排出された焼却灰が投入される投入口６３を一方側に有するとともに、フライトコンベヤ６２によって搬送された焼却灰を焼却灰貯留設備９（図１参照）へと排出するための排出口６４を他方側に有している。フライトコンベヤ６２は、搬送方向に所定間隔を存して配設される駆動輪６５及び従動輪６６と、これら駆動輪６５及び従動輪６６に無端状に巻き掛け装着される無端チェーン６７と、ケーシング６１の底板に対し近接して移動可能となるように無端チェーン６７に所定間隔で取り付けられる複数のスクレーパ６８とを備え、駆動輪６５の作動にて無端チェーン６７が周回運動し、無端チェーン６７に取り付けられたスクレーパ６８によってケーシング６１の底板上に堆積した焼却灰を掻き取ってケーシング６１の排出口６４へと搬送することができるようになっている。

＜冷却水噴射手段＞
図１に示されるように、冷却水噴射手段５は、搬送される焼却灰に対して冷却水を均等に噴射できるように、例えば、ケーシング５１，６１（図３（ａ）及び（ｂ）参照）に配設された複数の冷却水噴射ノズル７１（図１並びに図３（ａ）及び（ｂ）のそれぞれにおいて１個のみ示す。）と、冷却水供給源から圧送される冷却水を冷却水噴射ノズル７１へと導くことができるように冷却水噴霧ノズル７１に接続される冷却水供給管７２とにより構成されている。

＜水分率測定手段＞
水分率測定手段６としては、例えば、冷却水噴射ノズル７１によって冷却水が噴射された焼却灰の水分率を測定することができるようにケーシング５１，６１（図３（ａ）及び（ｂ）参照）に配設された水分計７３が挙げられる。水分計７３としては、搬送される焼却灰に対して非接触でその焼却灰に含まれる水分率を連続的に測定できるものが好ましく、例えば、焼却灰に照射されたマイクロ波の水分による減衰等の電気的変化量を水分値に置き換えて水分率を測定するマイクロ波式水分計や、焼却灰に照射された近赤外線を含む光の反射率から水分率を測定する近赤外線式水分計等を好適に用いることができる。水分計７３の測定信号は、後述する制御装置７６へと送られる。

＜噴射水量測定手段＞
噴射水量測定手段７としては、例えば、冷却水噴射ノズル７１によって噴射される冷却水の噴射量を測定することができるように、冷却水供給管７２における冷却水噴射ノズル７１と後述する流量調節弁７５との間に介設される流量計７４が挙げられる。流量計７４の測定信号は、後述する制御装置７６へと送られる。

＜噴射水量制御手段＞
噴射水量制御手段８は、冷却水供給管７２を流れる冷却水の流量を調節できるように冷却水供給管７２に介設される流量調節弁７５と、マイクロコンピュータを主体に構成される制御装置７６とを備え、制御装置７６からの流量制御信号に応じて流量調節弁７５の弁開度が制御されることにより、冷却水噴射ノズル７１によって噴射される冷却水の噴射水量が制御されるように構成されている。

＜搬送灰量及び目標噴射水量の計算方法＞
焼却灰搬送手段４によって搬送されている焼却灰（乾灰）の量（以下、「搬送灰量」と称する。）をＭとし、水分率測定手段（水分計７３）によって測定される水分率（％）をＷとし、噴射水量測定手段（流量計７４）によって測定される噴射水量（Ｌ／ｈ）をＱとし、予め設定される焼却灰の目標水分率（％）をＷ_Ｔとし、焼却灰の実際の水分率（水分計７３の測定水分率Ｗ）が目標水分率Ｗ_Ｔとなるのに必要な冷却水の噴射水量（以下、「目標噴射水量」と称する。）をＱ_Ｔとした場合、搬送灰量Ｍは、下記式（１）によって求められ、目標噴射水量Ｑ_Ｔは、下記式（２）によって求められる。

＜作動説明＞
図４には、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿方法を説明するフローチャートが示されている。焼却灰加湿装置１においては、図４のフローチャートに示される複数の工程が実施される。主に図１及び図４を参照しながら焼却灰加湿装置１の作動について以下に説明する。

まず、焼却炉２から排出された焼却灰を焼却灰排出手段３の焼却灰貯留部１２，３２，４４（図２（ａ）〜（ｃ）参照）に貯留する（焼却灰貯留工程）。次いで、焼却灰貯留部１２，３２，４４に貯留されている焼却灰を焼却灰排出手段３によって排出する（焼却灰排出工程）。次いで、焼却灰排出手段３によって排出される焼却灰を焼却灰搬送手段４によって搬送する（焼却灰搬送工程）。次いで、焼却灰搬送手段４によって搬送される焼却灰に対し冷却水噴射手段５により冷却水を噴射する（冷却水噴射工程）。

冷却水が噴射された焼却灰の水分率を水分計７３によって測定する（水分率測定工程）とともに、冷却水の噴射水量を流量計７４によって測定する（噴射水量測定工程）。測定された水分率及び噴射水量とに基づいて、焼却灰搬送手段４による搬送灰量を演算し（搬送灰量演算工程）、算出された搬送灰量に基づいて、焼却灰の実際の水分率が目標水分率となるのに必要な目標噴射水量を演算する（目標噴射水量演算工程）。そして、算出された目標噴射水量に一致するように噴射水量制御手段８によって冷却水の噴射水量を制御する（噴射水量制御工程）。

＜制御装置の処理内容＞
図５には、本発明の一実施形態に係る焼却灰加湿装置における噴射水量制御手段の処理内容を説明するフローチャートが示されている。噴射水量制御手段８において、制御装置７６のＲＯＭには、図５に示されるフローチャートに示されるアルゴリズムに従って作成された所定プログラムが格納されており、所定プログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、所定の動作が行われる。制御装置７６の処理内容について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５中記号「Ｓ」はステップを表す。また、図５のフローチャートに示される処理は、所定サイクルタイム毎に繰り返し実行される。

まず、水分計７３によって測定される水分率と流量計７４によって測定される噴射水量とを読み込み、読み込んだ水分率及び噴射水量に基づいて、上記式（１）により搬送灰量Ｍを演算する（Ｓ１）。次いで、算出された搬送灰量Ｍに基づいて、上記式（２）により目標噴射水量Ｑ_Ｔを演算する（Ｓ２）。そして、算出された目標噴射水量Ｑ_Ｔに応じた流量制御信号を流量調節弁７５へと送り、流量計７４によって測定される冷却水噴射ノズル７１からの実際の噴射水量が目標噴射水量Ｑ_Ｔに一致するように冷却水の噴射水量を制御する（Ｓ３〜Ｓ４）。これにより、焼却灰搬送手段４によって搬送される焼却灰の搬送量が変動したとしても、焼却灰の水分率を目標水分率Ｗ_Ｔに確実に近づけることができる。

上記実施形態において、焼却灰搬送手段４によって搬送される焼却灰に対し、重金属類の溶出を防ぐための重金属類安定化薬剤を前述した冷却水噴射ノズル７１とは別に用意した専用ノズル（図示省略）から直接噴射する、又は重金属類安定化薬剤を冷却水噴射ノズル７１によって噴射される冷却水に混合して、焼却灰に重金属類安定化薬剤が付着するようにしてもよい。これにより、焼却灰に均一に重金属類安定化薬剤が付着されるので、焼却灰からの重金属類の溶出を確実に防ぐことができる。

また、上記実施形態において、消費電力の削減のために、焼却灰排出手段３を間欠稼働とし、焼却灰排出手段３の稼働に合わせて、焼却灰搬送手段４の搬送動作と冷却水噴射手段５の冷却水噴射動作とを連動させるようにしてもよい。

本発明の焼却灰加湿装置、及び焼却灰加湿方法は、焼却灰の搬送量が変動したとしても、焼却灰の水分率を目標水分率に確実に近づけることができるという特性を有することから、廃棄物等の焼却炉から排出される焼却灰を冷却する用途において利用可能である。

１ 焼却灰加湿装置
２ 焼却炉
３ 焼却灰排出手段
４ 焼却灰搬送手段
５ 冷却水噴射手段
６ 水分率測定手段
７ 噴射水量測定手段
８ 噴射水量制御手段
１２，３２，４４ 焼却灰貯留部
７１ 冷却水噴射ノズル
７３ 水分計
７４ 流量計
７５ 流量調節弁
７６ 制御装置

Claims (5)

1. 焼却炉から排出される焼却灰を貯留する焼却灰貯留部と、
   前記焼却灰貯留部に貯留されている焼却灰を間欠的に排出する焼却灰排出手段と、
   前記焼却灰排出手段によって排出される焼却灰を、無端ベルトによって搬送するベルトコンベヤ式灰搬送装置、又は無端チェーンに取り付けられたスクレーパによって搬送するフライトコンベヤ式灰搬送装置と、
   前記ベルトコンベヤ式灰搬送装置、又はフライトコンベヤ式灰搬送装置によって搬送される焼却灰に対し冷却水を、前記焼却灰排出手段の間欠稼働に合わせて連動するように、噴射する冷却水噴射手段と、
   前記冷却水噴射手段によって冷却水が噴射された焼却灰の水分率を測定する水分率測定手段と、
   前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水の噴射水量を測定する噴射水量測定手段と、
   前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水の噴射水量を制御する噴射水量制御手段と、
   を備え、
   前記噴射水量制御手段は、前記水分率測定手段によって測定される水分率と前記噴射水量測定手段によって測定される噴射水量とに基づいて、前記ベルトコンベヤ式灰搬送装置、又はフライトコンベヤ式灰搬送装置によって搬送されている焼却灰の量を搬送灰量として演算し、算出された前記搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な冷却水の噴射水量を目標噴射水量として演算し、算出された前記目標噴射水量に一致するように前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水の噴射水量を制御する焼却灰加湿装置。
2. 前記冷却水噴射手段は、前記ベルトコンベヤ式灰搬送装置、又はフライトコンベヤ式灰搬送装置に配設される複数の冷却水噴射ノズルを含む請求項１に記載の焼却灰加湿装置。
3. 前記焼却灰貯留部に貯留されている焼却灰は、前記焼却炉と外気とを遮断するように前記焼却灰排出手段から排出される請求項１又は２に記載の焼却灰加湿装置。
4. 前記ベルトコンベヤ式灰搬送装置、又はフライトコンベヤ式灰搬送装置によって搬送される焼却灰に対し、重金属類の溶出を防ぐための重金属類安定化薬剤を直接噴射することにより、又は前記重金属類安定化薬剤を前記冷却水噴射手段によって噴射される冷却水に混合することにより、前記焼却灰に前記重金属類安定化薬剤が付着するように構成される請求項１〜３の何れか一項に記載の焼却灰加湿装置。
5. 焼却炉から排出される焼却灰を貯留する焼却灰貯留工程と、
   前記焼却灰貯留工程によって貯留される焼却灰を焼却灰排出手段によって間欠的に排出する焼却灰排出工程と、
   前記焼却灰排出工程によって排出される焼却灰を、無端ベルトによって搬送する形式のベルトコンベヤ式灰搬送装置、又は無端チェーンに取り付けられたスクレーパによって搬送する形式のフライトコンベヤ式灰搬送装置を用いて搬送する焼却灰搬送工程と、
   前記焼却灰搬送工程によって搬送される焼却灰に対し冷却水を、前記焼却灰排出手段の間欠稼働に合わせて連動するように、噴射する冷却水噴射工程と、
   前記冷却水が噴射された焼却灰の水分率を測定する水分率測定工程と、
   前記冷却水噴射工程において噴射される冷却水の噴射水量を測定する噴射水量測定工程と、
   前記水分率測定工程によって測定される水分率と前記噴射水量測定工程によって測定される噴射水量とに基づいて、前記焼却灰搬送工程において搬送されている焼却灰の量を搬送灰量として演算する搬送灰量演算工程と、
   前記搬送灰量演算工程によって算出された前記搬送灰量に基づいて、焼却灰の水分率が予め設定した目標水分率となるのに必要な冷却水の噴射水量を目標噴射水量として演算する目標噴射水量演算工程と、
   前記目標噴射水量演算工程によって算出された前記目標噴射水量に一致するように前記冷却水噴射工程において噴射される冷却水の噴射水量を制御する噴射水量制御工程と、
   を包含する焼却灰加湿方法。

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