JP7213858B2 - 廃棄物処理システム - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物搬送用コンベアを備えた廃棄物処理システムに関する。

ごみ等の廃棄物を熱分解処理するための廃棄物処理システムには、廃棄物処理炉の他、廃棄物を前処理して廃棄物処理炉に供給する廃棄物供給部や、廃棄物処理炉から排出される排ガスの減温や集塵を行う排ガス処理部が備えられる。

廃棄物供給部は、廃棄物を破砕する破砕機や、その破砕後の廃棄物を廃棄物処理炉内に給送する給じん機を含む。さらに、破砕機の配設位置を低く抑えるために、当該破砕機により破砕された廃棄物を廃棄物処理炉の廃棄物投入口よりも高い位置（給じん機が存する場合にはその入口よりも高い位置）まで上向きに搬送する廃棄物搬送用コンベアが設置されることが多い。

この廃棄物搬送用コンベアが、例えば特許文献１に記載されている。この廃棄物搬送用コンベアでは、コンベアベルト上の廃棄物を下方から支持する支持部が、搬送方向に間隔をおいて複数立設されている。

特開２００９－２２７４１６号公報

本発明者は、特許文献１に記載された廃棄物搬送用コンベアについて、以下の課題に着目した。すなわち、この廃棄物搬送用コンベアでは、支持部に引っ掛かった廃棄物が上方に搬送される一方、支持部に引っ掛からなかった廃棄物は、ある程度の高さまで搬送された後コンベアベルトの傾斜によって下方へ転がり落ちる。このとき、例えば長い布やビニールテープ等の長尺ごみは、他のごみを巻き込みつつ絡まり合うことにより大きな塊となり、この塊がコンベアの入口近傍に溜まる。そして、この塊状のごみが支持部に引っ掛かって上方に搬送されると、コンベアの後段の機器において詰まりが生じる場合がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、廃棄物が大きな塊になるのを抑制可能な廃棄物搬送用コンベアを備えた廃棄物処理システムを提供することである。

本発明の一局面に係る廃棄物搬送用コンベアは、廃棄物処理炉に供給される廃棄物を上向きに搬送するものである。この廃棄物搬送用コンベアは、上向きに傾斜する姿勢で配置されたコンベアベルトと、前記コンベアベルト上に立設され、前記コンベアベルト上の前記廃棄物を下方から支持する支持部と、を備える。前記支持部は、前記コンベアベルトに垂直な方向から上向きに所定の角度で傾斜する部分を含む。

本発明者は、長尺ごみを含む廃棄物をコンベアベルトにより上向きに搬送する際に、当該長尺ごみが大きな塊になるのを抑制するための方策について、鋭意検討を行った。その結果、コンベアベルトに垂直な方向から上向きに傾斜する部分を支持部に設けることにより、廃棄物の搬送中に長尺ごみがコンベアの入口まで転がり落ちるのを抑制可能であることを新たに知見し、本発明に想到した。

本発明は、上述の知見に基づいてなされたものである。すなわち、コンベアベルト上に立設された支持部は当該コンベアベルトに垂直な方向から上向きに所定の角度で傾斜する部分を含むため、コンベアベルトの傾斜によって転がり落ちる長尺ごみを当該傾斜部分に引っ掛けることができる。これにより、長尺ごみを少量ずつ搬送することが可能になり、長尺ごみがコンベアの入口まで転がり落ちて大きな塊になるのを防ぐことができる。このため、コンベアの後段の機器において、ごみの塊による詰まりを防ぐことができる。

上記廃棄物搬送用コンベアにおいて、前記支持部は、前記コンベアベルトに対して垂直に立設された基部と、前記基部のうち前記コンベアベルトと反対側に設けられ、前記コンベアベルトに垂直な方向から上向きに前記所定の角度で傾斜する先端部と、を含んでいてもよい。

この構成によれば、支持部全体がコンベアベルトに垂直な方向に対して上向きに傾斜する場合に比べて、支持部をコンベアベルト上に設置し易くなる。

上記廃棄物搬送用コンベアにおいて、前記所定の角度は、１５°以上６０°以下であってもよい。この構成によれば、長尺ごみを支持部により確実に引っ掛けることができる。

本発明の他の局面に係る廃棄物処理システムは、廃棄物を燃焼処理する廃棄物処理炉と、前記廃棄物を前記廃棄物処理炉の廃棄物投入口よりも高い位置まで上向きに搬送する前記廃棄物搬送用コンベアと、を備える。

この廃棄物処理システムは、上記廃棄物搬送用コンベアを備えるため、大きな塊状の長物ごみがコンベアの後段の機器へ搬送されるのを防ぐことができる。これにより、コンベアの後段の機器における詰まりを防ぐことができるため、廃棄物処理炉へ廃棄物を安定に供給することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、廃棄物が大きな塊になるのを抑制可能な廃棄物搬送用コンベア及びこれを備えた廃棄物処理システムを提供することができる。

本発明の実施形態１に係る廃棄物処理システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態１における廃棄物供給部の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態１に係る廃棄物搬送用コンベアの構成を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態１における支持部の構成を説明するための模式図である。 本発明の実施形態１に係る廃棄物搬送用コンベアによる廃棄物の搬送を説明するための模式図である。 本発明の実施形態２における支持部の構成を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る廃棄物搬送用コンベア及び廃棄物処理システムを詳細に説明する。

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係る廃棄物処理システム１の構成を、図１に基づいて説明する。図１に示すように、廃棄物処理システム１は、廃棄物処理炉１０と、一方向に長い長尺ごみを含む廃棄物を前処理して廃棄物処理炉１０に供給する廃棄物供給部１２と、廃棄物処理炉１０から排出される排ガスを処理するための排ガス処理部（図示しない）とを備える。以下、これらの構成要素をそれぞれ説明する。

廃棄物処理炉１０は、廃棄物を燃焼処理するものである。本実施形態における廃棄物処理炉１０は、ガス化溶融炉からなり、ガス化炉１４と溶融炉１６とを含む。ガス化炉１４は、廃棄物供給部１２から供給されるごみを熱分解し、これによって熱分解ガスを生じさせる。ガス化炉１４としては、例えば、図１に示す流動床炉や、その他の周知の炉（例えばキルン炉）が用いられる。

溶融炉１６は、上記熱分解ガス中の可燃成分を高温燃焼させると共に、同ガス中の灰分を溶融してスラグを生じさせる。溶融炉１６から排出される高温の排ガスは、上記排ガス処理部に含まれる廃熱ボイラや減温塔により冷却処理され、さらに、集じん機及び誘引送風機を通じて煙突から系外に排出される。なお、本発明における廃棄物処理炉は、ガス化溶融炉に限定されず、例えば廃棄物焼却炉や廃棄物溶融炉であってもよい。

図２は、廃棄物供給部１２の要部を示している。図２に示すように、廃棄物供給部１２は、廃棄物ホッパー１８と、プッシャ２０と、破砕機２２と、廃棄物搬送用コンベア２４と、マテリアルシール部２６と、給じん機２８とを備える。

廃棄物ホッパー１８は、廃棄物を受け入れ、これをその底部から落下させる。この廃棄物は、例えば長い布、ビニールテープ又はビデオテープ等の長尺ごみを含み、プッシャ２０により破砕機２２の入口に押し込まれる。破砕機２２は、一対の回転式のクラッシャ３０を備え、これらのクラッシャ３０間を通って落下する廃棄物を所定の破砕径まで破砕する。

廃棄物搬送用コンベア２４は、破砕機２２で破砕された廃棄物を廃棄物処理炉１０（図１）の廃棄物投入口よりも高い位置まで上向きに搬送する。具体的には、廃棄物搬送用コンベア２４は、破砕機２２の下端の排出口から排出された廃棄物を、マテリアルシール部２６の上端位置まで上向きに搬送する。この搬送終了位置が、ガス化炉１４（図１）における廃棄物投入口よりも上方の位置であり、本実施形態では給じん機２８の廃棄物入口よりもさらに上方の位置である。

マテリアルシール部２６は、廃棄物搬送用コンベア２４の出口と給じん機２８の入口との間に介在すると共に上下方向に延びる配管により構成されている。このマテリアルシール部２６に破砕済の廃棄物が積み上げられることにより、ガス化炉１４（図１）内の気密性が高められる。

給じん機２８は、スクリューコンベア３２を内蔵し、マテリアルシール部２６から降下する廃棄物をガス化炉１４（図１）の廃棄物投入口に供給する。これにより、破砕機２２により破砕された廃棄物が、ガス化炉１４において燃焼処理される。なお、本発明の廃棄物処理システムにおいて、廃棄物搬送用コンベア２４を含む廃棄物供給部１２の具体的構成は限定されない。例えば、廃棄物搬送用コンベア２４の出口がそのまま配管を介してガス化炉１４（図１）の廃棄物投入口に直結されていてもよい。

次に、廃棄物搬送用コンベア２４の具体的構成を、図３～図５も併せて参照しつつ説明する。

廃棄物搬送用コンベア２４は、廃棄物処理炉１０に供給される廃棄物を鉛直方向上向きに搬送するものである。図２に示すように、廃棄物搬送用コンベア２４は、破砕機２２の下端からマテリアルシール部２６の上端に至る中空状のケーシング３４と、ケーシング３４内に格納されるコンベア本体とを備える。当該コンベア本体は、マテリアルシール部２６の直上方に位置する原動軸３６と、破砕機２２の下方に位置する従動軸３８と、原動軸３６と従動軸３８との間に掛け渡されるコンベアベルト４０とを備える。

コンベアベルト４０は、上向きに傾斜する姿勢で配置されている。コンベアベルト４０の形状は、ガイドローラ（図示しない）によって、ケーシング３４の形状に沿う形状、すなわち、破砕機２２の直下方の位置から上向きに傾斜して延び、マテリアルシール部２６の直上方に至る形状に保たれている。原動軸３６にはモータ３７が連結されており、このモータ３７が原動軸３６を回転駆動することにより、コンベアベルト４０の上側部分４０Ａが上向きの搬送方向（図２中の矢印Ａの方向）に駆動されると共に、コンベアベルト４０の下側部分４０Ｂが下向きに駆動する。また本実施形態では、水平方向に対するコンベアベルト４０の傾斜角が６０°であるが、これに限定されない。

図３は、コンベアベルト４０の平面図である。図３に示すように、コンベアベルト４０は、左右一対のチェーン４２と、これらのチェーン４２同士を幅方向（搬送方向と直交する方向）に繋ぐ複数枚の板状のエプロン４４とを含み、これらのエプロン４４が搬送方向に沿って隙間なく配列されている。各チェーン４２は、その長手方向に配列された複数のリンク４５により構成されている。各リンク４５は、互いに平行に配される内側リンク板４５ａ及び外側リンク板４５ｂを有し、互いに隣接するリンク４５同士がピン４６によって回動可能に連結されると共に、左右の内側リンク板４５ａにブラケット４８を介してエプロン４４の左右両端がそれぞれ連結されている。これらのチェーン４２は、原動軸３６及び従動軸３８（図２）に固定されたスプロケット（図示しない）と噛合し、当該原動軸３６の回転駆動に伴って搬送方向に駆動される。

廃棄物搬送用コンベア２４は、コンベアベルト４０上にその搬送方向に間隔をおいて立設され、コンベアベルト４０上の廃棄物を下方から支持する複数の支持部５０をさらに備える。支持部５０は、エプロン４４の表面上に立設されると共に、当該エプロン４４の幅方向において一列に並べられている。

図４は、支持部５０を側方から見たときの構成を示している。支持部５０は、エプロン４４の表面４４Ａに対して垂直に立設された基部５１と、基部５１のうちエプロン４４と反対側に設けられた先端部５２とを含むピンにより構成されている。基部５１は、エプロン４４の表面４４Ａに接続された下端５１Ｂと、先端部５２に接続された上端５１Ａとを含む。図４に示すように、先端部５２は、エプロン４４の表面４４Ａに垂直な方向Ｄ１から鉛直方向上向き（搬送向き）に所定の角度θ１で傾斜する。すなわち、支持部５０は、基部５１と先端部５２とが繋がる部分において鉛直方向上向き（搬送向き）に曲げられたフック形状を有する。また本実施形態では、全ての支持部５０が図４に示すフック状の先端部５２を有する。

上記の角度θ１は、１５°以上６０°以下の範囲内となっている。このため、先端部５２が鉛直方向に対して成す角度（６０°－θ１）は０°以上４５°以下となり、先端部５２が水平方向に対して成す角度（θ１＋３０°）は４５°以上９０°以下となる。

角度θ１の下限値は、２０°以上であることが好ましい。換言すると、先端部５２が鉛直方向に対して成す角度は４０°以下であることが好ましく、先端部５２が水平方向に対して成す角度は５０°以上であることが好ましい。

また角度θ１の上限値は、５０°以下であることが好ましく、４０°以下であることがより好ましく、３０°以下であることがさらに好ましい。換言すると、先端部５２が鉛直方向に対して成す角度は、１０°以上であることが好ましく、２０°以上であることがより好ましく、３０°以上であることがさらに好ましい。また先端部５２が水平方向に対して成す角度は、８０°以下であることが好ましく、７０°以下であることがより好ましく、６０°以下であることがさらに好ましい。

本実施形態における角度θ１は、２５°である。この場合、先端部５２が鉛直方向に対して成す角度は３５°であり、先端部５２が水平方向に対して成す角度は５５°である。

支持部５０は、先端側がフック状に曲げられた矩形断面の角柱により構成されている。本実施形態における支持部５０は、長さ方向の中間位置よりも先端側の部分において鉛直方向上向きに曲げられている。

図５は、廃棄物搬送用コンベアによる廃棄物１００の搬送中の様子を模式的に示している。図５に示すように、廃棄物１００は、基部５１及び先端部５２により下方から支持された状態で上向きに搬送されるが、先端部５２の頭部５４は廃棄物１００の中に埋もれずに突き出た状態になる。

図３に示すように、複数のエプロン４４のうち１つには、支持部５０に代えて板状のスクレーパー５３が立設されている。スクレーパー５３は、コンベアベルト４０の幅方向に連続して延びており、ケーシング３４（図２）の内側に滞留する廃棄物を掻き落す。また各エプロン４４の左右両端には、当該エプロン４４上の廃棄物がコンベアベルト４０の幅方向にこぼれ落ちるのを規制する規制板４７が立設されている。

次に、本実施形態に係る廃棄物搬送用コンベア２４の作用を説明する。

廃棄物搬送用コンベア２４では、コンベアベルト４０上に立設された支持部５０が、コンベアベルト４０に垂直な方向Ｄ１から鉛直方向上向き（搬送向き）に所定の角度θ１で傾斜する先端部５２を含むため、コンベアベルト４０の傾斜に沿って転がり落ちる長尺ごみを支持部５０に引っ掛けることができる。具体的には、長尺ごみがコンベアベルト４０により所定の高さ位置まで搬送されると、重力によって転がり落ちるが、廃棄物搬送用コンベア２４の入口（破砕機２２の真下）まで落ちる前に支持部５０の頭部５４（図５）に引っ掛かる。このため、長尺ごみを少量ずつ搬送することができ、長尺ごみが他のごみを巻き込みつつ絡み合って大きな塊を形成するのを抑制することができる。その結果、廃棄物搬送用コンベア２４の後段の機器（例えば給じん機２８、図２）において、ごみの塊による詰まりを防ぐことができる。実際に、先端部５２の角度θ１を２５°とした場合に、コンベアの後段においてごみによる詰まりは生じなかった。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る廃棄物搬送用コンベア及び廃棄物処理システムを説明する。実施形態２は、基本的に実施形態１と同様の構成であり且つ同様の効果を奏するものであるが、支持部の構成において異なっている。以下、実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

図６は、支持部５０Ａの側方から見たときの構成を示しており、図４に対応するものである。図６に示すように、実施形態２における支持部５０Ａは、先端側が曲げられておらず、全体が直線状の角柱からなる。具体的には、支持部５０Ａは、コンベアベルト４０（エプロン４４の表面４４Ａ）に垂直な方向Ｄ１から鉛直方向上向き（搬送向き）に所定の角度θ２で傾斜する基部５１Ａと、当該基部５１Ａと同様に方向Ｄ１から鉛直方向上向きに所定の角度θ２で傾斜する先端部５２Ａとを含む。この角度θ２は、実施形態１における角度θ１と同じであり、例えば１５°以上６０°以下の範囲内となっている。

実施形態２の支持部５０Ａによっても、実施形態１の支持部５０と同様に、コンベアベルト４０の傾斜に沿って転がり落ちる長尺ごみをコンベアの入口に至る前に引っ掛けることができ、当該長尺ごみが大きな塊になるのを抑制することができる。また実施形態２の支持部５０Ａによれば、この機能を維持しつつ、実施形態１の支持部５０に比べてピン形状をより簡素化することができる。

（その他実施形態）
ここで、本発明のその他実施形態を説明する。

実施形態１では、全ての支持部５０がフック状の先端部５２（図４）を含む場合を一例として説明したが、これに限定されない。複数の支持部５０のうち一部のみがフック状の先端部５２を含んでいてもよい。

実施形態１では、支持部５０が長さ方向の中間位置よりも先端側において鉛直方向上向きに曲げられる場合を一例として説明したが、これに限定されない。支持部５０は、長さ方向の中間位置において曲げられていてもよいし、長さ方向の中間位置よりも基端側（エプロン４４側）において曲げられていてもよい。

実施形態１では、複数の支持部５０がエプロン４４の幅方向において一列に配置される場合を説明したがこれに限定されず、当該幅方向に隣接する支持部５０同士が搬送方向に位置をずらして配置されていてもよい。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 廃棄物処理システム
１０ 廃棄物処理炉
２４ 廃棄物搬送用コンベア
４０ コンベアベルト
５０ 支持部
５１ 基部
５２ 先端部
１００ 廃棄物
θ１，θ２ 角度

Claims (2)

1. 廃棄物を燃焼処理する廃棄物処理炉と、
   前記廃棄物処理炉に供給される前記廃棄物を前記廃棄物処理炉の廃棄物投入口よりも高い位置まで上向きの搬送方向に沿って搬送する廃棄物搬送用コンベアと、を備えた廃棄物処理システムであって、
   前記廃棄物搬送用コンベアは、
   上向きに傾斜する姿勢で配置されたコンベアベルトと、
   前記コンベアベルト上において前記搬送方向に間隔をおいて立設され、かつ、前記コンベアベルトの幅方向に間隔を置いて一列に並び、それぞれが前記コンベアベルト上の前記廃棄物を下方から支持する複数の支持部と、を備え、
   前記複数の支持部のそれぞれは、
   前記コンベアベルトに対して垂直に立設された基部と、
   前記基部のうち前記コンベアベルトと反対側に設けられ、前記コンベアベルトに垂直な方向から上向きに所定の角度で傾斜する先端部と、を含む、廃棄物処理システム。
2. 前記所定の角度は、１５°以上６０°以下である、請求項１に記載の廃棄物処理システム。

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