496795 A7 "______Β7____ -五、發明說明(j ) 技術領域 本發明係相關於一種用於轉換廢棄物的裝置’其包括 廢棄物的加工、處理或佈置。尤其是,本發明係針對一種 用於在一個以等離子噴槍爲基礎之廢棄物處理機器設備中 疏通一熔爐的系統與方法。 本發明之背景 藉由以等離子噴槍爲基礎之廢棄物處理設備來處理包 括有市政廢棄物、醫療廢棄物、具毒性與放射性廢棄物係 爲熟知者。參照第一圖,一個典型習知技術的以等離子噴 槍爲基礎之處理設備係包含有一個通常爲一垂直軸桿構造 的處理容室(1 0),在其中,一般固態的以及混合的( 也就是,大體上爲固態加上液態與/或半液態者)廢棄物 (2 0 )係經由一個包含有一氣閘裝置之廢棄物入口機構 而在該處理容室(1 0)的上端部處被導入。在該處理容 室(1 0 )之下端部處的一個或複數個等離子噴槍(4 0 )係加熱在該處理容室(1 0)中的廢棄物柱體(3 5 ) ,將該廢氣物轉換成經由出口( 5 0 )而被排放出去的氣 體、以及一種經由儲存槽(6 0 )被定期地或連續地收集 在該處理容室(1 0)下端部的液體材料(3 8)(—般 爲熔融的金屬以及/或熔渣)。像是空氣、氧氣或流束的. 氧化流體(7 0 )可以被提供於該處理容室(1 0 )的下 端部’用以將在處理有機廢棄物時所產生的碳轉換成例如 是一氧化碳與氫氣的有用氣體。一種類似之用於處理固態 廢棄物的裝置係被描述於美國第5,143,000號專利中,其內 4 本紙張尺度適用中國國$準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " ·-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f· 訂· · •線- 496795 - A7 ______B7___ -五、發明說明( 容係被合倂於此作爲參考。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 阻礙此種處理設備或熔爐順利運作的二個經常會遭遇 到的問題係爲: (a )封孔式堵塞(bridging)。 (b )未處理的固態沉積物。 -線· 該封孔式堵塞現象係關於一種堵塞物,該堵塞物爲發 生於固態物料通過一個例如是處理容室(1 〇 )之通道的 結果’當某些該固態物料液化時,該問題係更加嚴重。許 多可以被在該廢棄物柱體中發現的有機物料在該處理容室 (1 〇 )中的處理期間係會經歷到一些轉變。這些爲一種 增加溫度之函數的轉變係包括氣體生成物的形成、液態與 半'液態樹脂或瀝青的形成、瀝青的汽化、以及在高溫時木 炭或焦煤的生成。由於在該處理容室(1 〇 )中溫度的量 變曲線’這些轉變可以在該熔爐中的不同部份處同時地發 4 ° Hlft ’雖然在該廢棄物柱體(3 5 )的上端部處可以 發現原料或未經處理之廢棄物,該有機物料係被轉換成在 該棄物柱體(3 5 )底部的木炭、以及在該廢棄物柱體 (3 5 )中央部份的瀝青。 &有機物料變成瀝青的過程期間,數個瀝青化的廢棄 物部份可能會聯合起來而形成一個在熔爐中之完全的或部 份的封孔式堵塞物,如在第一圖中的(A)處所表示者。 無機廢棄物一般係與在該處理容室(1 〇 )下方的較 熱部份有關。因爲廢棄物非均質性的組成以及在該處理容 室(1 〇 )中溫度的量變曲線,某些無機廢棄物可能在該 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 ~ _____B7____— 1、發明說明(3 ) 處理容室(1 ο)中的較高處熔化,並且向下流動、附著 到其他的廢棄物上;並且在某些情況中會導致數個廢棄物 部份附著於彼此而產生一堵塞物。事實上,該被熔化的廢 棄物可能會附著到該處理容室(1 0 )的壁部,並且如果 該壁部溫度低於該廢棄物的熔點時甚至可能會結晶化’亦 會導致一種在該處理容室(1 0 )內的封孔式類型之堵塞 的現象。 另外一種形式的封孔式堵塞現象可能是該廢棄物通過 熔爐的直接結果:一種尤其是當該渣滓是顆粒狀形式時’ 可能會自然地發生在該垃圾柱體內之封孔式類型堵塞的生 成物(其結構係相似於一拱頂狀的天花板),如第一圖之 (Β )所表示者。該封孔式類型堵塞的生成物係提供該垃 圾柱體以一種穩定負載的承載結構,將該柱體的重量從其 中央重新引導至與該處理容室(1 0 )之壁部相接觸的邊 緣,從而防止該垃圾藉由重力流過熔爐。出現於該處理容 室(1 0 )中的封孔式堵塞現象係會造成廢棄物通過處理 容室(1 0)之進給速率的降低或完全停止。 日本第10019221Α2號專利申請案係藉由提供一些機械 裝置而解決一種封孔式堵塞現象,在其中該等機械裝置係 從熔爐側邊或頂部被插入該垃圾柱體。這些裝置係藉由轉 動機構或是可軸向位移之機構,在一個朝向該熔爐內部的 方向上提供一外部的機械作用力於該廢棄物。雖然在某些 情況中可能會有作用,該機械裝置係遭受到大量的磨耗與 撕扯以及受到高度的熱應力,並且必須相當頻繁地更換或 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂! .線 6 496795 A7 _ B7__ _五、發明說明(^) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 維修部件。再者,當不需要時,該裝置實際上會出現一種 有關於該柱體的部份堵塞物。該裝置亦可能將作用力直接 施加於在該熔爐內相當分離的位置點。另外,在一種由耐 火性材料製成的熔爐中結合此種機械裝置並不是簡單容易 的。日本公告第JP 10 110917號專利以及第JP 10 089645號 專利皆描述一種垂直式焚化爐,其係爲外部凸起以形成一 個燃燒空間,從而能夠連續地處理廢棄物。然而這二個專 利並不是針對防止封孔式堵塞現象(它們在此方面並不是 特別有效),也沒有提供任何移除封孔式堵塞現象的辦法 或是用於減少該現象之增生。 -線· 法國第2,708,217號專利係描述一種等離子噴槍基礎的 系統,其中在物料被處理的一個反應區中,等離子電弧係 永久地浸沒在液態生成物與噴槍之間。日本專利申請案第 05346218號係描述一種廢棄物焚化爐,在其中一個廢棄物 進給裝置’以及空氣進給管件與補充燃料進給裝置係被提 供來監視與控制廢棄物熔化的狀況,以便於將補充燃料的 消耗減至最小。美國第4,831,944號專利係描述另外一種類 型的熔爐’其中該等離子噴出物係相對於對應之柱體的半 徑而傾斜。美國第4,848,250號專利係指向一種用於將垃圾 轉換成熱能、金屬以及不具有微粒物料的熔渣。然而,這 些參考資料沒有一種針對封孔式堵塞現象的問題,也因此 沒有提出解決的辦法,更不用說像是以本發明之方式。 廢棄物料可能包含有許多不同物質,其中某些可能具 有非常高的熔點溫度。此種物質可能包含例如防火磚、某 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公爱) 496795 A7 五、發明說明(^ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線· 些形式的岩石與石塊、以及氧化鋁(A 1 2〇3 )。另外’ 該廢棄物可能也含有具有高含鋁量的生成物,並且鋁可能 會被在該處理容室(1 0 )下端部處的熱氧化機構處氧化 成氧化鋁。氧化鋁的熔點溫度大約是攝氏2 0 5 0度,並 且也可以在該廢棄物柱體(3 5 )中被發現與形成的其他 氧化物係包括例如熔點溫度大約是攝氏2 8 2 5度的Mg 〇,以及熔點溫度大約是攝氏2 6 3 0度的C a〇。然而 ,在處理容室(1 0 )下端部,也就是液態物料(3 8 ) 的溫度大約是在攝氏1 5 0 0度與大約攝氏1 6 5 0度之 間的範圍。因此,當某些類型的固態廢棄物具有高熔點溫 度、或是當某種物質被轉換成具有高熔點溫度的氧化物時 ,係會發生未經處理的固態沉積物,而不是在熔爐的正常 運作期間持續地在固體狀態中液化。在處理容室(1 0 ) 下端部處的此種固體的沉積物係會在該處導致堵塞、妨礙 液態物料(3 8)(通常是熔融的金屬以及/或熔渣)至 儲存槽(6 0 )的流量,如第一圖中(C)所說明者。相 同的問題可能會發生在當熔融物料的黏性因爲在其中的成 份改變而顯著增加時。因此,雖然此問題並不會直接影響 到廢棄物通過該處理容室(1 〇 )的進給率,液態物料( 3 8 )的流動速率可能會急劇地被降低或停止,而間接地 造成垃圾通過該處理容室(1 〇 )的流動速率之某種程度 的降低。以習知的方式,此種、、未處理的固體〃必須以能 夠使固體溶解於其中的疏通劑來加以處理,而形成具有比 可能會在液體狀態中之未處理固體較低結晶溫度與較低黏 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 五、發明說明(L) 性的溶劑。產生的溶劑係後續地以一般的方式從該處理容 室(1 0 )的下方部份被熔化並且移除。例如,C a〇、 以及氧化鋁(A 1 2 0 3 )每一個皆分別具有相當高的熔點 溫度。然而,如果以適當的比率(例如,S i〇2 - 6 2 % 、Ca〇一23 · 25%、Al2〇3—14 · 75%)與 石英(氧化矽S i〇2 )混合在一起,生成的混合物會在大 約攝1 1 6 5度開始熔化,並且液態的滴液係會在大約攝 氏1 4 5 0度時開始形成,其在該處理容室(1 〇)下端 部處所有的溫度範圍之內係非常適合。同樣地,雖然石英 (S i〇2 )或氧化鋁(A 1 2〇3 )的存在皆會增加該液 態物料(3 8 )的黏性,並且因此而降低其流動性,例如 是Ca〇、Mg〇、Mn〇、Fe〇之疏通劑的添加係被 用來降低該液態物料(·3 8 )的黏性,並且因此促進其流 量。在某些情況中,氧化鋁可以當作一種疏通劑,其少量 的添加至含有大量C a〇的熔渣中係具有降低混合物之黏 性的效用。未處理的固體如果與該液態熔渣接觸的話可以 被溶解於其中,此係因爲該液態熔渣包含有在分離狀態之 許多不同的化合物,使得許多不同的結晶成份在不同的溫 度被形成。如果該熔化物的黏性與表面張力很小,該溶解 過程係會被加速;並且這些變數將與該固體與該熔化物的 成份,以及該熔化物的溫度有關。已知的是,升高該熔渣 的溫度亦可用來降低其黏性。 在習知技術中,如果並且當判定該固態沉積物已經形 成時,疏通劑係接著會被提供於在該裝置之廢棄物入口機 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I--]· 丨線- 496795 A7 ______ Β7_____ -五、發明說明(^ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 構處的該處理容室(1 ο)頂部處(一般是以手動的方式 ),由於該疏通劑必須滲透過整個垃圾柱體,或是花費很 長的時間至少與該垃圾一起通過到達該處理容室的下方部 份,其係有點欠缺效率。如果在該處理容室(1 0 )內也 有封孔式堵塞,該疏通劑係無法適用於固體,並且因而該 熔爐必須被停止,在固體可以進入之前,該廢棄物係被從 容室移除且封孔式堵塞以手動的方式被破壞。當然,到那 時全部在該處理容室(1〇)下方末端的熔渣也已經被固 化。爲了要對付在一設備之處理容室內之任何的封孔式堵 塞或固體沉積物,第一個步驟係要辨認出它們的存在。這 並不是一件容易的事情,並且實際上因爲其他的因素此係 爲非常複雜的。 _線- 舉例而言,封孔式堵塞以及/或固體沉積物存在的一 種跡象係爲廢棄物通過該處理容室的流動速率會降低。然 而,如於以下詳細描述的,廢棄物成份的改變本身也可能 會影響廢棄物的流動速率。 被提供至該處理容室之廢棄物的成份在任何的一段時 間之內可能會有極大的改變,並且可能會包括任何相當比 例的有機與無機廢棄物,以及任何一種液體對固體的相當 比例。雖然有機廢棄物係被轉換成生成氣體(使用含氧的 試劑),無機廢棄物必須被熔化成一種液體,該液體的黏 性係將會是依據該無機廢棄物的構成以及其溫度者。因此 ’如果被饋入該處理容室的廢棄物包含有高比例的無機物 料’廢棄物通過該容室以及/或固體沉積物的流動速率係 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) 496795 A7 ___ B7___ 五、發明說明(t ) 2清先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 會被降低,此係僅因爲主要的等離子噴槍無法夠快速地處 理大量的無機廢棄物。一般來說,不太可能量測廢棄物中 的某些無機成份(例如,像是石塊與玻璃)的濃度,而且 ,一般由設備的操作人員以目測來監測廢棄物是唯一提供 任何被饋入該設備任何一批廢棄物之成份方面的估算方、法 。當決定廢棄物包含有一種高標準的無機廢棄物時,那麼 ,該廢棄物不是需要被以有機廢棄物來稀釋,不然就是必 須降低處理容室的進給速率。 線. 在另一方面,當該廢棄物包含有高標準的有機廢棄物 時係會遭遇到不同的問題。在此,在廢棄物的乾燥與高溫 分解之後會產生較高於正常數量的以木炭或焦煤形式的碳 。相應地,必須要提供較大量的氧化劑來將碳轉換成生成 物氣體。由於蒸氣係以吸熱的方式與碳起反應,如果該氧 化氣包括有蒸器,那麼則必須提供較大的動力於處理容室 。除非較多的氧化劑與較大的電力一起由主要等離子噴槍 提供,廢棄物通過處理容室的流動速率將會降低,並且將 因此而不容易決定該廢棄物流動速率的降低是否爲封孔式 堵塞或焦煤生成的結果。 因此,廢棄物通過處理容室的流動速率不僅僅是被封 孔式堵塞以及/或固體沉積物所影響,亦是會被廢棄物實 際的成份影響。 固體沉積物存在的另外一種指標係可以由在處理容室 內的液態生成物之位準高度增加來提供。然而,在容室下 方端部之無機液體的高黏性亦會造成液態生成物之流動速' 11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 ___B7 _ -五、發明說明(if ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 率的減慢,其係因而導致該液態生成物之位準的升高。判 定造成液態生成物位準的上升是否因爲固體沉積物、或是 液態生成物的高黏性、或是二者的混合係不太可能。在任 何的情況中,有如在固體沉積物的情況,疏通劑以及容室 動力的增加可以幫助降低液態生成物的黏性,並且因而當 遭遇到此種問題時提供一個解決的方案。 因此,本發明的一個目的是要提供一種用於處理封孔 式堵塞現象的系統,其係克服了習知技術系統與方法的限 制。 本發明的另一個目標是要提供此種系統,該系統被結 合成爲一個以等離子噴槍爲基礎類型之混合廢棄物轉換器 的一個整合部份。 •線· 本發明的另一個目標是要提供一第二種系統,其係用 於直接處理在一個等離子噴槍類型之處理裝置中未經處理 的固體。 本發明的另一個目標是要提供此種的第二種系統,其 係結合有一個疏通劑饋入系統,用於直接將疏通劑直接饋 入一個等離子噴槍類型的處理設備。 本發明的另一個目標是要提供此種系統,其係爲相當 簡單的機械式並且因此係能夠很經濟地生產以及維修。 本發明的另一個目標是要提供一種用於操作一種以等 離子噴槍爲基礎之廢棄物處理設備的方法,像是用以將其 中由於封孔式堵塞以及/或未處理固體而產生的堵塞減少 到最低的程度。 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " 496795 A7 五、發明說明(i U) 本發明係藉著在該處理容室(1〇)內的重要位置處 提供至少一個並且較佳地是複數的輔助等離子噴槍,並且 ,該等離子噴槍係指向廢棄物柱體而達成這些以及其他的 目標。當一個封孔式堵塞被形成於該處理容室(10)內 時,一個或更多個輔助的等離子噴槍係可以被操作,用以 例如在需要的地方提供額外的熱源。此種熱源係用以快速 地加熱有機的廢棄物,並且因此而儘快地通過過瀝青化階 段以及成爲木炭構成物。該額外的熱源可以是在封孔式堵 塞的附近,但是也可以接近該處理容室(1 0)的底端。 在後者的情況中,在該處理容室(1 0)底部的額外溫度 係有效地將木炭的燃燒與汽化區域移動到該處理容室(1 0 )的一個較高的部份,而改變了溫度的量變曲線。此係 有助於快速地通過瀝青化階段,並且有效地破壞此封孔式 堵塞。該熱源也可以使得無機的廢棄物快速地被加熱而以 相當快的速度通過熔化階段。該去除封孔式堵塞過程可以 藉著在該主要噴槍上方的各種高度處提供次要等離子噴槍 而更進一步地被增強,該在不同高度的次要等離子噴槍係 在當需要時被操作以達成所欲的效果。另外,該熱源亦使 得一種熱衝擊前鋒(thermal shock front)被引導至該封孔 式堵塞處,中斷並且/或破壞以及/或熔化該封孔式堵塞 ;該熱源對於處理因爲沿著處理容室(1 0 )流動的固體 而自然發生的封孔式堵塞現象也很有用。該處理容室也可 以被提供以至少一個在該處理容室下方部份的疏通劑入口 ,以便於使得適當的疏通劑直接地被應用於沉積的''未經 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
P tj- •線· 496795 A7 '_____B7 _ ,五、發明說明(I 1 ) 處理的固體〃以及/或高黏性的液態生成物。 本發明之槪要 本發明係針對一種用於大體上持續地除去一廢棄物轉 換裝置的堵塞之系統,該廢棄物轉換裝置具有一個適合於 容納一廢棄物柱體之廢棄物轉換容室、至少一個主要等離 子噴槍裝置,用於在其輸出端部處產生一種熱氣體噴出物 並且用於將前述之噴出物引導向該轉換容室的一個底部縱 向部份處,前述的系統包含有: 至少一個廢棄物流動速率感測機構,其係用於至少偵 測在前述之轉換容室中一廢棄物流動速率的一個第一預定 狀態; 至少一個液態生成物位準感測機構,其係至少用於在 前述之轉換容室中偵測一種液態生成物位準的一個第一預 定狀態; 至少一個次要等離子噴槍機構,其係具有一個在前述 之容室中的出口,使得在前述系統的運作期間,一個高溫 區可以選擇性地被提供於前述的轉換容室之中’用於至少 部份地從前述轉換容室中移除一種封孔式堵塞類型的堵塞 ,以及/或用以大致上地預防此種阻塞的發生或增生; 前述之次要等離子噴槍機構係至少係反應於前述預定 的第一狀態與前述預定的第二狀態被偵測到時而可選擇性 地操作。 該次要等離子噴槍機構可以被座落在介於前述之主要 等離子噴槍機構與前述之容室的一個上方部份之間的中間 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # •線· 496795 A7 _B7_ -五、發明說明(I L) 。前述之廢棄物轉換裝置可以在該容室的一個上方縱向部 份處包含有至少一個氣體出口機構,並且至少一個前述之 次要等離子噴槍機構可以被座落在前述之轉換容室中、從 前述之主要等離子噴槍機構垂直地到前述之氣體出口機構 之間的下方三分之一中。另外地或是替代地,至少一個前 述之次要等離子噴槍機構係被座落在前述之轉換容室中、 從前述之主要等離子噴槍機構垂直地到前述之氣體出口機 構之間的中間三分之一中。 該第一預定狀態可以對應一個較低於一預定最小値之 偵測到的廢棄物流動速率;前述之第二預定狀態係對應一 個不會大於一預定最大値之偵測到的液態生成物位準。 本發明亦相關於一種用於轉換廢棄物的裝置,其包含 有: 一廢棄物轉換容室,其係適合於容納一廢棄物柱體, 前述之容室具有一個上方端部; 至少一個主要等離子噴槍機構,用於在其一個輸出端 部處產生一種熱氣體噴出物,並且用於引導前述之噴出物 朝向該容室的一個底部縱向部份處; 至少一個液態生成物出口機構,其係位於前述容室的 一個下方縱向部份處; 前述之裝置更包含有一個第一疏通系統,用於在前述 之廢棄物轉換裝置之中除去堵塞的廢棄物,前述之第一疏 通系統係包含有: 至少一個廢棄物流動速率感測機構,其係至少用於偵 15 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: •線. 496795 A7 感_____B7____ -五、發明說明(I丄) 測在前述容室中之一種廢棄物流動速率的一個第一預定狀 態; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 至少一個液態生成物位準感測機構,其係至少用於偵 測在前述容室中之一種液態生成物位準的一個第二預定狀 態; 至少一個次要等離子噴槍機構,其係具有一個在前述 之容室中的出口,使得在前述系統的運作期間,一個高溫 區可以選擇性地被提供於前述的轉換容室之中,用於至少 部份地從前述之轉換容室中移除一種封孔式類型的堵塞, 以及/或用以大體上地預防此種堵塞的發生或增生; 前述的次要等離子噴槍機構可以至少反應被偵測到的 前述之第一預定狀態與前述之第二預定狀態而選擇性地運 作。 -線 較佳地,該至少一個次要等離子噴槍機構係被座落在 介於前述之主要等離子噴槍機構與前述之轉換容室的一個 上方部份之間的中間。 該裝置通常在該轉換容室的一個上方縱向部份處具有 至少一個氣體出口機構,並且至少一個前述之次要等離子 噴槍機構係被座落在前述之轉換容室中、從前述之主要等 離子噴槍機構垂直地到前述氣體出口機構之間的下方三分 之一中。選擇性地,至少一個前述之次要等離子噴槍機構 係被座落在前述之轉換容室中、從前述之主要等離子噴槍 機構垂直地到前述之氣體出口機構之間的中間三分之一中 Ο 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 Α7 ______ __ B7 五、發明說明((4) 該弟一預定狀態通常係對應一個較低於一預定最小値 之偵測到的廢棄物流動速率;同時,該第二預定狀態通常 係對應一個不會大於一預定最大値之偵測到的液態生成物 位準。 較佳地,該裝置包含有複數的前述之次要等離子噴槍 機構。至少前述之複數次要等離子噴槍機構的其中一些可 以相對於前述之轉換容室而縱向地以及/或周圍地分佈。 該裝置更可以包含至少一個、且較佳地包含有複數個 應用點,該應用點係合適用於選擇性地使得能夠相對於前 述之轉換容室採用一等離子噴槍。每個前述的應用點通常 包含有一個合適的套管,用於在其中容納一個前述之次要 等離子噴槍,使得在前述次要等離子噴槍的運作期間,〜 個高溫區係被提供於該容室內部的一個關聯於前述對應的 應用點之預定位置處,並且其中前述的套管可選擇性地被 密封,用以當前述之套管沒有容納一個前述之次要等離子 噴槍之時,防止該容室與外部之間的連通。至少某些前述 的複數個應用點可以是相對於前述之容室而縱向地以及/ 或周圍地分佈。 該裝置較佳地更包含有合適的控制機構,用於前述第 一疏通系統之控制操作,其中,該第一疏通系統以操作的 方式被連接到該廢棄物流率感測機構、該液態生成物位準 感測機構以及該次要等離子噴槍機構。該裝置較佳地亦包 含有至少一個合適的氣體流率感測機構以及控制機構,該 氣體流率感測機構係用於監測經由前述之氣體出口機構而 17 Γ清先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} β 言· τ' Κ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) 496795 A7 —_____ B7_— -五、發明說明(I C) 被提供之生成物氣體的流量速率,而該控制機構係以操作 的方式被連接至前述之氣體流率感測機構。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該裝置一般更包含有與前述容室之上方部份聯結的廢 棄物入口機構。該廢棄物饋入機構可以包含有一種氣閘機 構,其包含有一個裝載容室,用於相繼地從前述之容室內 部以及從前述之容室外部分離一預定量之前述的廢棄物。 該裝置亦更可以包含有廢棄物成份測定機構,用於至 少部份地測定被饋入前述容室之廢棄物的一種成份,並且 該廢棄物成份測定機構係以操作的方式被連接到前述之控 制機構。 該裝置更可以選擇性地包含有一第二疏通系統,用於 在前述之廢棄物轉換裝置之內除去堵塞的廢棄物,前述之 系統包含有: |線· 至少一個疏通劑入口機構,其係在前述之轉換容室中 與前述之廢棄物入口機構隔離,用於選擇性地提供至少一 個數量之一種疏通劑到前述轉換容室的一個下方部份,以 至少部份地從前述的容室中移除一種固體沉積物類型的堵 塞以及/或高黏性的液態生成物類型的堵塞,以及/或用 以大致上地防止此種堵塞的發生或增生; 至少一個前述之液態生成物位準感測機構,用於至少 在前述之容室中偵測一種液態生成物位準之一個第三預定 狀態; 前述之至少一個疏通劑入口機構係可以至少反應被偵 測到之前述第三預定狀態而選擇性地操作。 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 ^ A7 _____B7 ______ 五、發明說明(A) 一般而言,該第三預定狀態係對應一個被偵測到的液 態生成物位準,該液態生成物位準係大致上大於一個預定 的最大値,並且該液態生成物位準感測機構係合適於選擇 性地偵測前述之液態生成物位準的第二狀態或第三狀態。 至少一個疏通劑入口機構係被座落在介於前述之至少一個 液態生成物出口機構與前述之廢棄物入口機構之間的中間 。至少一個疏通劑入口機構可以被座落在介於前述之主要 等離子噴槍機構與前述之廢棄物入口機構間的中間。選擇 性地,該疏通劑入口機構可以是垂直地以一預定間隔與前 述之主要等離子噴槍機構分開,以便於使得經由前述之疏 通劑入口機構而被提供於前述容室之疏通劑得以藉由前述 之主要等離子噴槍機構而大體上被熔化。該疏通劑入口機 構以操作的方式被連接到至少一個合適的疏通劑供應源。 該第二疏通系統有利地亦包含有至少一個次要等離子 噴槍,其具有一個在前述容室中的出口,使得在前述之系 統運作期間,一個高溫區可以選擇性地被提供於前述的轉 換容室內,以便於使得一種經由前述之疏通劑入Q機構而 被供應至前述容室之疏通劑係藉由前述之次要等離子噴槍 機構而大致地被熔化。選擇性地,該疏通劑入口機構以及 該次要等離子噴槍機構係被配置在一個與前述之轉換容室 相連通的混合容室中。 該疏通劑可以是以粉末形式或顆粒形式被提供,並且 可以包含有S i〇2 (或砂子)、Ca〇(或Cac〇3) 、Mg0、Fe2〇3、K2〇、Na20、CaF2、硼酸 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210>< 297公釐Γ --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t· |線- 496795 A7 B7 五、發明說明( 鈉(b 〇 r a X )、白雲石(d 〇 1 〇 m i t e )、或是 其他任何適S的疏通材料,包括任何包含有至少一種合適 的疏通材料之合成物。 本發明亦指向一種用於除去一種用於轉換廢棄物之裝 置的堵塞方法,其中,該裝置係包含有: 一個廢棄物轉換容室,其適合於容納一廢棄物柱體; 至少一個主要等離子噴槍機構,用於在其一輸出端部 處產生一熱氣體噴出物,以及用於引導前述之噴出物朝向 該容室的一下方縱向部份處; 至少一個液態生成物出口機構,其位於前述容室的一 個下方縱向部份處; 其中,前述之方法係包含有以下的步驟: (a )提洪一個次要等離子噴槍機構,其具有在前述 容室中的一個出口,使得在前述系統的運作期間,一個高 溫區可以選擇性地被提供於前述之轉換容室之內,用於至 少部份地從前述之容室移除一封孔式堵塞類型的阻塞,以 及/或大致地防止此種阻塞的發生或增生; (b) 經由適當的廢棄物流率感測機構來監測廢棄物 在前述之容室內的流動速率; (c) 經由適當的液態生成物位準感測機構來監測在 前述裝置的一下方縱向部份處之液態生成物位準; (d )如果在步驟(b )處的流量速率降低至一個預 定最小値以下,並且在步驟(c )處的位準大致上沒有增 加到一預定最大値以上,操作至少一個前述之次要等離子 20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 15丨 •線 —^_57___ 496795 A7 -五、發明說明(I ίτ) 噴槍機構; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (e)維持前述之次要等離子噴槍機構的運作,直到 在步驟(b)處的廢棄物流動速率大致上回復到其預定最 小値,或是直到在步驟(c )處的位準大致上回復到其預 定最大値,在此時係重複步驟(b )到步驟(e )。 選擇性地,在步驟(a )中至少一個前述的次要等離 子噴槍機構可以被提供在前述容室之一個下方部份處,並 且至少一個其他前述之次要等離子噴槍機構係被提供在前 述容室中一個相對於前述之下方部份的上方部份處,並且 其中步驟(d )與步驟(e )係由以下的步驟來取代: (f )如果在步驟(b )處的流量速率降低至一個預 定最小値以下,並且在步驟(c )處的位準大體上沒有增 加到一預定最大値以上,根據一個第一操作模式來操作在 前述容室下方端部處的至少一個前述之次要等離子噴槍機 構; 線· (g )如果在步驟(b )處的流量速率仍然低於前述 之預定最小値,並且在步驟(c )處的位準大體上沒有增 加到一預定最大値以上,操作在前述容室之前述上方部份 的至少一個前述之次要等離子噴槍機構; (h)維持在前述容室之上方部份處的前述次要等離 子噴槍機構之運作,直到在步驟(b )處的廢棄物流動速 率大致回復到其預定最小値,或是直到在步驟(c )處的 位準大致回復到其預定最大値時,在此時係重複步驟(b )、步驟(c )、步驟(f )、步驟(g )以及步驟(h 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 J B7 ~' A 一 ' -五、發明說明(/ ) )° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該第一操作模式可以包含有在一段預定的時間間隔中 ,引動在前述容室之下方端部處的前述之至少一個次要等 離子噴槍機構,並且接著停止同一個次要等離子噴槍機構 的引動。 該方法更可以包含有提供該裝置以至少一個在前述容 室中的疏通劑入口機構,其係與前述之廢棄物入口機構分 開,用於選擇性地提供至少一數量的一種疏通劑到前述容 室的一個下方部份,以至少部份地從前述的容室中移除一 種固體沉積物類型的堵塞以及/或高黏性的液態生成物類 型的堵塞,以及/或用以大致上地防止此種堵塞的發生或 增生,前述之方法更包含有以下的步驟: 線. (i )如果在步驟(c )處的位準大致上增加到前述 之預定最大値以上時,根據一個第二操作模式來操作在前 述容室下方端部處的至少一個前述之次要等離子噴槍機構 (j )如果在步驟(c )處的位準大致上沒有至少降 低到前述之預定最大値時,操作在前述容室之前述上方部 份處的至少一個前述之次要等離子噴槍機構; (k )經由前述之疏通劑入口機構提供一預定容量之 至少一種疏通劑到容室中,直到在步驟(c )的位準大致 上回復到其預定最大値,在此時重複步驟(b )、步驟( c )、步驟(i )、步驟(j )以及步驟(k )的步驟。 較佳地,該第二操作模式係包含有在一段預定的時間 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 B7 五、發明說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 間隔中,引動在前述容室之下方端部處的前述之至少一個 次要等離子噴槍機構,並且接著停止同一個次要等離子噴 槍機構的引動。 附圖之簡略說里_ 第一圖係示意地說明習知技術的一種典型固體/混合 廢棄物等離子處理裝置之大槪的佈置以及主要的元件; 第二圖係示意地說明本發明第一方面之相關於一種典 型的等離子處理裝置之主要元件; 第三圖係示意地說明本發明第二方面之相關於一種典 型的等離子處理裝置之主要元件; 第四圖係示意地說明一種典型的等離子處理裝置,其 包含有說明於第二圖與第三圖中之疏通系統的組合; 第五圖係說明一示意的流程圖,其係顯示用於第二圖 之疏通系統的一個操作程序; 第六圖係說明一示意的流程圖,其係顯示用於第二圖 之疏通系統一個替代的操作程序; 第七圖係說明一示意的流程圖,其係顯示用於第三圖 之疏通系統的一個操作程序; 第八圖係說明一示意的流程圖,其係顯示用於第四圖 之疏通系統的一個操作程序;以及 第九圖係說明一示意的流程圖,其係顯示用於第四圖 之疏通系統一個替代的操作程序。 元件符號說明 10 處理容室 23 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 五、發明說明/I 18 2 0 3 0 3 1 3 2 3 3 3 3’ 3 4 3 5 3 6 3 8 3 9 4 0 4 1 4 5 4 6 5 0 6 0 7 0 10 0 2 0 0 2 4 0 2 4 5 2 5 0 A7 B7 縱向主軸 廢棄物進給系統 氣閘裝置 消毒劑噴灑系統 上閥體 感測器 感測器 下閥體 廢棄物柱體 裝載容室 液態物料 料斗裝置 主要等離子噴槍 液態生成物收集區 電力、氣體與水冷卻劑供應源 液體位準偵測器 主要氣體出口 收集槽 氧化用流體 等離子廢棄物處理裝置 第一疏通系統 次要等離子噴槍 電力、氣體與水冷卻劑供應源 (應用點的)套管 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 _B7 五、發明說明(>>) 2 6 0 應用點 3 0 0 第二疏通系統 3 2 0 疏通劑入口 3 3 0 疏通劑供應源 4 0 0 混合容室 5 0 0 控制器 5 3 0 廢棄物流動感測系統 6 0 0 控制器 7 0 0 控制器 A 封孔式堵塞構造 B 封孔式堵塞構造 C 未經處理的固體之堵塞 E 位準 F 位準 Η 位置 L 位置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -•線· 較佳實施例詳細說明 本發明係由申請專利範圍界定,該申請專利範圍的內 容係涵蓋有本說明書所揭示者,並且現在將以示例的方式 參照隨附的圖示而被描述。 本發明係相關於一種用於持續除去一廢棄物轉換裝置 之堵塞的系統,其主要地是藉由當堵塞發生時移除堵塞, 但亦是藉由提供一種防止作用。在此處的用詞 ''廢棄物轉 換裝置〃係包括了任何適合於處理、加工或是棄置任何廢 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 ^____ B7______ -五、發明說明(V》) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 棄物材料(包括市政廢棄物、家庭廢棄物、工業廢棄物、 醫療廢棄物、核能廢棄物、以及其他類型廢棄物)的裝置 。本發明亦針對具有前述之系統的廢棄物轉換裝置、並且 針對操作此種裝置與設備的方法。該設備通常包含有〜適 用於容納一廢棄物柱體的轉換容室、至少一個主要等離子 噴槍機構,用於在其一個出口端部處產生一熱氣體噴射物 並且用於將前述之噴出物引導至該容室的一個底部縱向部 份。該廢棄物轉換設備更包含有在該容室的一個上方縱向 部份處之至少一個氣體出口機構,以及在該容室的一個下 方縱向部份處之至少一個液態生成物出口。 在其最簡單的構造中,並且在本發明的第一個觀點中 ,該周於除去廢棄物堵塞的系統包含有: 至少一個廢棄物流率感測裝置,用於偵測至少在前述 之容室中廢棄物之流動速率的一個第一預定狀態; •線 至少一個液態生成物位準感測機構,用於偵測至少在 前述之容室中一個液態生成物位準的一個第二預定狀態; 至少一個次要等離子噴槍機構,其具有一個在前述容 室中之出口,使得在前述系統的操作期間,一個高溫區可 以選擇性地被提供於前述的轉換容室之內,用於至少部份 地從前述之容室中移除一種封孔式的堵塞,以及/或大致 上地防止此種堵塞的發生與增生; 前述之次要等離子噴槍機構係選擇性地可至少反應被 偵測到之前述第一預定狀態以及前述第二預定狀態而運作 Ο 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公爱) " 496795 A7 ____B7___ -五、發明說明(yf) 在本發明的第二個觀點中,用於除去廢棄物堵塞的系 統係包含有: 至少一個疏通劑入口機構,其係在前述之容室中與前 述之廢棄物入口機構分隔,用於選擇性地提供至少一個劑 量之至少一種疏通劑到前述容室的一個下方部份處,以至 少部份地從前述之容室中移除一種固體沉積物類型的堵塞 以及/或高黏性的液態生成物類型的堵塞,並且/或用以 大致上地防止此種堵塞的發生與增生; 至少一個前述之液態生成物位準感測機構,用於至少 偵測在前述容室中的一液態生成物位準之一個第三預定狀 態; 前述之至少一個疏通劑入口機構係選擇性地可以至少 反應被偵測到之前述第三預定狀態而運作。 現在參照圖示,第二圖與第三圖係分別說明根據本發 明第一個槪念與第二個槪念的一個較佳實施例。以符號( 1 0 0 )標示的等離子廢棄物處理裝置係包含有一處理容 室(10),雖然該處理容室通常是一圓柱形或是截頭圓 錐形的垂直軸桿,其可以是任何所需的形狀。一般而言, 一固體或混合物廢棄物進給系統(2 0 )通常係經由一個 包含有一氣閘裝置(3 0 )之廢棄物入口裝置而將固體廢 棄物引導至該處理容室(1 〇 )的上方端部處。雖然一般 氣態的與液態的廢棄物不需要實際的處理即被從該裝置( 1 0 0 )除去,混合的廢棄物也可以被饋送入該處理容室 (1 0 )中。該固體/混合的廢棄物進給系統(2 0 )可 27 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· i線· 496795 A7 五、發明說明(β) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線- 以包含有任何適當的輸送機構或相似的裝置,並且 包含有一個破碎機,用於將廢氣解散成較小的物件。該氣 閘裝置(3 0 )可以包含有一上閥體(3 2 )與一下閥體 (34),在該上閥體與下閥體之間界定有一個裝載容g (3 6 )。該等閥體(3 2 )、( 3 4 )較佳地是以電子 、氣動或液壓的方式運作的閘門閥體,用以在需要時獨立 地開啓與關閉。當該上閥體(3 2 )爲開啓並且該下閥體 (3 4 )處於關閉位置時,一個可關閉的料斗裝置(3 9 )係從該進給系統(2 0 )注入一般的固體以及/或混合 的廢棄物至該裝載容室(3 6 )。廢棄物至該裝載容室( 3 6 )的進給一般會持續直到在該裝載容室(3 6 )中廢 棄物的位準達到一個在全滿以下的預定位置點爲止,來將 廢棄物與該上閥體(3 2 )關閉之任何干涉的可能性減到 最小。該上閥體(3 2 )接著被關閉。在該關閉位置時, 每個閥體(3 2 ),( 3 4)係提供一種氣密密封。當有 需要時,該下閥體(3 4 )係接著被開啓而使得廢棄物能 夠以相當少或不會有空氣與其一起被吸引而進給到該處理 容室(1 0 )中。該等閥體(3 2 )、( 3 4 )的開啓與 關閉以及廢棄物從該進給系統(2 0 )的饋送可以由任何 適當的控制器(5 0 0 )來控制’該控制器(5 0 〇 )可 以包含有以操作的方式被連接至其上以及連接至裝置(1 〇 〇)之其他元件的一個人工的控制器以及/或一適當的 電腦系統。較佳地,一廢棄物流動感測系統(5 3 0 )係 被提供,並且以操作的方式被連接到該控制器(5 0 0 ) 28 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公楚) 496795 B7 五、發明說明(^) ^〜 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 。該感測系統(5 3 Q )通常包含-個轉多個位於該處 醇室(1 0卜上方部份或位準(F )處之合適的感測 器(3 3 ),用於感測何時廢棄物的高度到達此位準。同 樣地,該感測系統(5 3 0 )在-位準(E^處^他 含有一個或更多個適當的感測器(3 3,),用於當該廢 棄物的位準到達此位準時感測之用,其中,位準係 相對於該處理容室(1 0 )之位準(F ) 向下位 移。位準(F )可以有利地代表廢棄物在容室(i 〇 }中 最大的安全容限,同時位準(E )可代表在容室(i 〇 ) 之內廢棄物係處於能最有效率地提供較多 室(1 0 )中的位準。因此’在容室(1 〇)中位準P( E )與位準(F )之間的谷里可以大約寺於可以被容納於在 裝載容室(3 6 )中之廢棄物的體積。替代地、或另外地 ,在位準(F )處與位準(E )處之感測器(3 3 )與( 33’ )的位置可以被選擇以提供適當的基準,用於藉著 例如量測當廢棄物位準在位準(F )時至當其達到位準( E )時之間的時間間隔來決定該廢棄物通過該容室(1 0 )的實際流動速率。該控制器(5 0 0 )亦可以操作的方 式被連接到閥體(3 2 )、( 3 4 )來協調裝載容室(3 6 )從進給系統(2 0 )的裝載、以及廢棄物從該裝載容 室(3 6)到該處理容室(1 〇)的卸載。 選擇性地,該料斗裝置(3 9 )可以包含有一個消_ 劑噴灑系統(3 1 )’用於在有需要時’尤其是當該裝置 (1 0 0 )在處理醫療廢棄物時’定期地或連續地將消毒 29 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 , A7 _B7_ 五、發明說明p/l) 劑噴灑在該料斗裝置(3 9 )。 該處理容室(1 0 )係通常(但不是必須地)是一種 圓柱形的軸桿,其具有一個大體上垂直的縱向主軸(1 8 )。與廢棄物柱體(3 5 )接觸之處理容室(1 0 )的內 側部份一般係由合適的耐火性材料製造,並且具有一個包 含有一液態生成物收集區(4 1 )的底端部,該通常是一 種熔化鍋構造之液態生成物收集區(4 1 )係具有至少一 個與一個或更多個收集槽(6 0 )相關聯的出口。該處理 容室(1 0 )在其上端部處更包含有至少一個主要氣體出 口(5 0),用於收集來自於該處理容室主要的生成物氣 體。該處理容室(1 0 )的上端部係包含前述之氣閘裝置 (3 0 ),並且該處理容室(1 0 )通常是經由該氣閘裝 置(3 0 )被塡充以廢棄物料直到大約上升到該主要氣體 出口( 5 0 )的位準爲止。感測系統(5 3 0 )係感測該 廢棄物的位準下降到夠低(其爲在該容室(1 0 )中進行 處理的結果),並且通知該控制器(5 0 0 )使另一批廢 棄物經由該裝載容室(3 6 )被饋送到該處理容室(1 0 )。該控制器(5 0 0 )接著關閉下閥體(3 4 )並且開 啓上閥體(3 2 ),以使得該裝載容室(3 6 )經由進給 系統(2 0 )被再次裝載,並接著關閉上閥體(3 2 )準 備下一個循環。 在該處理容室(1 0 )下端部處的一個或複數個主要 等離子噴槍(4 0 )係以操作的方式被連接到合適的電力 、氣體與水冷卻劑的供應源(4 5 ),並且該等離子噴槍 30 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·. -線' 496795 A7 __B7___ -五、發明說明 (>h (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨線· (4 0 )可以是轉換式或非轉換式的。該等離子噴槍(4 〇 )係藉由適當地被密封的套管而被安裝在該處理容室( 1〇)中,該套管係有助於更換或維護噴槍(4 0 )。該 等噴槍(4 0 )產生以一個角度被向下引導至廢棄物柱體 的底端部處之熱氣體。該等噴槍(4 0 )係被分佈在該容 室(1 0 )之底端部處,使得在運作時,來自於該等噴槍 (4 0 )的捲流儘可能均勻地加熱該廢棄物柱體的底部到 一個高溫,該局溫一般是在大約攝氏1 6 0 0度或更高的 程度。該等噴槍(4 0 )在它們的下游輸出端部處係會產 生具有平均溫度在大約攝氏2 0 0 0度到大約攝氏7 0 0 0度之熱氣體噴ffi物或是等離子捲流。從該等噴槍(4 0 )發散出來的熱係穿過廢棄物柱體上升,並且因此在該處 理容室(1 0 )中建立一溫度梯度。由該等離子噴槍(4 0 )產生的熱氣體係支持著在該容室(1 0 )中的溫度位 準,其係足以連續地將廢棄物轉換成經由出口( 5 0 )被 排出的生成物氣體,以及轉換成一種可能包括有熔融金屬 以及/或熔渣之液態物料(3 8 ),該液態物料(3 8 ) 可以經由一個或更多個收集槽(6 0 )而被定期地或連續 地集中在該容室(1 0)的下方端部處。 例如空氣、氧氣或蒸氣的氧化用流體(7 〇 )可以被 提供在該容室(1 0 )的下方端部處,用以將在處理有機 廢棄物的過程中所產生的碳轉換成有用的氣體,例如,— 氧化碳、氫氣。 該裝置(1 0 0 )更可以包含有一洗淨器系統(未顯 * 31 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) "-- 496795 A7 ____________B7_ 五、發明說明I) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線. 示),其係以操作的方式被連接到該出口(5 0) ’用於 將微粒物質以及/或其他液態滴液(包括瀝青)’以及任 何不需要的氣體(例如,hcl、h2s、hf)從經由出 口( 5 0 )而離開該容室(1 0 )的氣體蒸氣移除。微粒 物質可能會包括有機與無機的成分。瀝青可能是以氣體或 液體的形式被容納於離開出口( 5 0 )的氣體蒸氣。能夠 實行此種工作的洗淨器在習知技術中係爲已知的,並且不 需要在此處花費太多精神。該洗淨器一般來說係在其下游 被以操作的方式連接到一個適當的氣體處理機構(未顯示 ),例如一氣體渦輪動力設備或一製造設備,用於經濟地 利用一般在此階段包含有氫氣、一氧化碳、甲烷、二氧化 碳與氮氣之乾淨的生成物氣體。該洗浄器更可包含有一儲 存槽(未顯示),用於收集被該洗淨器從氣體生成物移除 的微粒物質、瀝青以及液態物質。此種微粒物質與液態物 質(包括瀝青)需要更進一步地被處理。 選擇性地,該裝置(1 0 0 )更可包含有一再燃燒裝 置(未顯示),其係以操作的方式被連接到該出口( 5 0 )’用於燃燒在生成物氣體中的有機成分,並且該再燃燒 裝置係被連接到適當的再燃燒裝置能源利用系統以及排出 氣體淸潔系統(未顯示)。此種能源利用系統可以包括有 被耦合到一電力產生器的一個火爐與一個蒸氣渦輪裝置。 排出氣體淸潔系統可以產生固體廢棄物料,例如帶有試劑 之飛散的灰燼,以及/或包含有需要進一步處理之廢棄物 料的液態溶液。 32 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) 496795 B7 五、發明說明 在本發明的第一個槪念中,並且尤其參照第二圖,至 少一個第一容室疏通系統(2 0 〇 )係被提件, 嫌容室(1〇)內之封孔式堵塞現象(=亦】= 其形成)’從而獲致一種較平順且連續的操作之等離子廢 棄物處理裝置(1 0 0)。 ~ 參照第二圖’在本發明的一個較佳實施例中,根據本 發明第一個槪念之第一疏通系統(2 〇 〇 )係包含有至少 一個次要等離子噴槍,其係座落在該容室(1 〇 )中介方々 該容室(1 0 )的一上方部份與該主要等離子噴槍(4 〇 )之間,並且較佳地是介於該氣體出D ( 5 〇 )與該主要 等離子噴槍(4 0 )之間。更爲較佳地是,該系統(2 〇 0 )包含有至少一個次要等離子噴槍(2 4 0 ),其係f立 於該容室中,從該主要等離子噴槍(4 〇 )垂直地到該氣 體出口( 5 0 )之間下方的三分之一中。每個次要等離子 噴槍(2 4 0 )係以操作的方式被連接到合適的電力、氣 體與水冷卻劑供應源(2 4 5 ),並且該次要等離子噴槍 (2 4 0 ) 一般爲非轉換式。該次要等離子噴槍(2 4 〇 )通常是藉由適當地被密封之套管(2 5 0 )而被安裝在 該容室(1 0 )中,該套管係有助於該等噴槍(2 4 〇 ) 的更換與維護。該等噴槍(2 4 0 )係產生可以被引導朝 向發生在該廢棄物柱體內之封孔式堵塞構造(B )或(a )之熱氣體。該等次要噴槍(240 )係被分佈在該容室 中(2 0 )’,以致於在運作時,來自於噴槍(2 4 0 )的 捲流係提供了一個大約是攝氏1 6 〇 〇度左右的高溫熱衝 33 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
-P -線· 496795 A7 B7 五、發明說明(V) 擊波到該等封孔式堵塞構造(A )或是(B )處,以中斷 、破壞或熔化該等堵塞。如以該等主要等離子噴槍(4 〇 )’該次要等離子噴槍(2 4 〇 )係在它們下游的輸出端 部處產生熱氣體噴出物或是等離子捲流,其具有大約攝氏 2 0 0 0度到大約攝氏7 〇 0 0度的平均溫度。另外,可 以被用來操作該次要等離子噴槍(2 4 0 )的空氣或氧氣 亦會使得在廢棄物柱體中的碳被氧化。此種放熱過程係導 致了處理容室(1 〇 )內之溫度的更進一步增加。 一般而言’並且與該主要等離子噴槍(4 0 )的操作 相反地,該等次要等離子噴槍(2 4 0 )只有當一封孔式 堵塞現象在處理的過程中形成,或是已經形成時才會運作 。因此’該等次要等離子噴槍(2 4 0 )並不是持續地運 作,而是當被需要時才會被使用。因而,該等次要等離子 噴槍(2 4 0 )遭受到的磨耗係相當地少於該等主要等離 子噴槍(4 0 ),並且需要相當少的維修。替代地,該等 次要等離子噴槍(2 4 0 )也可以閒歇性的預防方式被使 用,在預設的間隔提供一熱衝擊波到該廢棄物柱體(3 5 ),而該預設的間隔可以是例如以統計的方式決定,藉此 來預防該封孔式堵塞現象的形成。在任何情況中,該等次 要等離子噴槍(2 4 0 )較佳地係被以操作的方式連接到 控制器(5 0 0 ),並且因此是經由控制器(5 0 0 )而 被控制。 由玻璃化以及瀝青化所造成之類型(A)的封孔式堵 塞現象通常形成在該容室(1 0 )的下方端部處,並且因 34 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # -線· 496795 A7 ^__B7___ -五、發明說明(y/) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而可以在此端部處提供一個或更多個次要等離子噴槍(2 4 0 ),用以處理此種封孔式堵塞現象。類型(B )之封 孔式堵塞現象一般是由向下流動的固體所自然導致者,並 且其沿著該容室(1〇)高度方向之最有可能的位置可以 是以估算的方式或是以實驗的方式決定。雖然其確切的位 置可能與該廢棄物柱體(3 5 )平均的微粒大小與整體的 均質性有關。因此,另外的次要等離子噴槍(2 4 0 )可 以被提供在這些位置處來處理此種封孔式堵塞的現象。 丨線· 因此,可以提供複數的次要等離子噴槍(2 4 0 )在 處理容室(1 0 )中被配置在主要等離子噴槍(4 0 )與 該等氣體出口( 5 0 )之間的不同高度處。該等次要等離 子噴槍(2 4 0 )可以被縱向地並且周圍地分佈在該容室 (1 0 )之內。例如,可以提供一個或更多個次要等離子 噴槍(2 4 0 )於靠近該容室(1 〇 )的下方端部處;但 是在一個主要等離子噴槍(4 0 )上方的高度處,就說是 在第二圖中的位置(L )處好了,其一般是位於從前述之 主要等離子噴槍機構垂直地到前述之氣體出口機構之間的 下方三分之一中。同樣地,一個或更多個另外的上方次要 等離子噴槍(2 4 0 )可以被提供在介於下方的次要等離 子噴槍(2 4 0 )與氣體出口( 5 〇 )之間,就說是在第 二圖中的位置(Η)處好了,其一般是位於從前述之主要 等離子噴槍機構垂直地到前述氣體出口機構之間的中間的 二分之一中。同樣地,更多的次要等離子噴槍可以被提供 在沿著容室(1 〇 )之任何所需的高度處。有利的方式是 35 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 _____ B7 " ~ " 一 --—-—
一五、發明說明(,A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,該等複數個次要等離子噴槍(2 4 Ο )較佳地係成角度 地相對於容室(1 0 )周圍而分佈,也就是說,沿著主軸 (1 8 )方向看,其係成角度者。此種次要等離子噴槍( 2 4 0 )的分佈係使得該容室(1 0 )內溫度的量變曲,線 在每當封孔式堵塞現象發生於該容室(1 0 )之中而需要 將其移除時被修改。 _線· 由於並不是全部的次要等離子噴槍(2 4 0 )必須以 相同的頻率使用,該容室(1 0 )可以被提供有至少一個 、並且較佳地是複數個應用點(2 6 0 ),該等應用點係 適合於容納一個次要等離子噴槍並且因此包含有一個適當 的套管(2 5 0 ),該套管可以選擇性地被密封來防止在 不需要時該容室(1 〇 )與外部的連通。該裝置可以被提 供有相對於該容室(1 〇 )而縱向地以及/或周圍地分佈 之複數個前述應用點(2 6 0 )。因此,應用點(2 6 0 )可以被提供在該容室(1 〇 )內封孔式堵塞現象較不常 發生的位置處,或是被提供在其他所希望的位置點處,使 得如果一個封孔式堵塞被形成在該此等位置附近,一個次 要等離子噴槍(2 4 0 )可以經由在該等應用點(2 6 0 )處的套管(2 5 0 )被插入容室(1 〇 )中,並且後續 地在處理完該封孔式堵塞現象之後被移開。因此,該容室 (1 〇 )可以被提供有複數的應用點(2 6 0 ),每一個 應用點(2 6 0 )只有在需要時才會被提供一個次要等離 子噴槍(2 4 0 ),而不是該容室(1 〇 )被提供有許多 個次要等離子噴槍(2 4 0 )。這樣會使得噴槍(2 4 0 36 本紙張尺度適用中家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) : 一 496795 A7 __B7_____ -五、發明說明(々屮) )受到較少的磨耗以及用於它們的基本費用。該等應用點 (2 6 0 )可以被提供有機構’其用於操作地連接次要等 離子噴槍(2 4 0 )到該控制器(5 0 0 )(當該機構座 落在次要等離子噴槍中時)’或是替代地連接到一個輔助 控制系統,來使得這些次要等離子噴槍可以獨立於控制器 (5 0 0 )被致動。 另外地或替代地,至少該等次要等離子噴槍(2 4 0 )的其中一些可以適合於在該容室之內旋轉(如表示於第 二圖中的(2 4 0 ‘)者),以在該容室(1 0 )內提供 該次要等離子噴槍以一個較大幾何操作用的外殻。 較佳地,至少其中一個該等次要等離子噴槍(2 4 0 )可以被提供在該容室的下方端部處,以增加該容室的溫 度並且因此而改變該容室(1 〇 )內的溫度量變曲線,使 得無機廢棄物快速地被熔化並且使有機廢棄物快速地被轉 換成碳,而不必使有機廢棄物以瀝青的形式留置很久。雖 然此種構造可以因此被做爲一種移除封孔式堵塞現象的解 決方案,其亦可以做爲一種預防措施,該等次要等離子噴 槍(2 4 0 )係可以定期地運作(並且在某些情況下連續 地運作)來防止封孔式堵塞現象形成於第一位置。 出現在該容室(1 0 )內的封孔式堵塞現象可以由偵 測到的廢棄物通過該容室(1 0 )之流動速率的顯著降低 指示,其中,該流動速率係由感測系統(5 3 0 )量測。 此種降低可能會相當激烈,並且可以藉由例如廢棄物在處 理容室(1 〇 )中的位準大致上爲停滯的或是花費太久的 37 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) """ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂! ;線· 496795 — A7 _____B7 _ •五、發明說明(必) 時間才到達位準(E )來證實。因此,當控制器(5 0 0 )接收到一個來自於上方感測器(3 3 )的訊號,指示廢 棄物的高度在位準(F )處時,該控制器(5 0 0 )接著 係會預計該廢棄物的高度在此狀況發生之後的一段預定的 時間間隔內會到達位準(E )。此預定的時間間隔通常是 與在容室(1 〇 )內一容量之廢棄物的處理速率有關,其 中,該容量係對應於位準(F )與位準(E )之間的容量 。以此方式,該預定的時間間隔將會與先前被供應至該容 室(1 〇 )之廢棄物的組成成分有關,並且該廢棄物現在 係被下降來處理。決定該廢棄物的組成成分並不是一種簡 單直接的工作,並且在廢棄物被提供至該裝載容室(3 6 )之前可能需要以目測來檢查,或者,可能會決定只有在 某時間時來操作具有某種類型廢棄物的設備。因此,考慮 到在該容室(1 0 )內廢棄物的成分係相當偏向於例如是 無機廢棄物的可能性,該預定的時間可能必須要相當長, 並且,此係導致在該容室(1 〇 )之內熱分解廢棄物的處 理過程減慢而較預定的時間長。 換句話說,該容室(1 〇 )內廢棄物柱體的高度可能 會保持在大體上爲停滯的或以非常慢的速度下降(雖然沒 有添加新的廢棄物於其中時),並且此係由控制器(5〇 0 )來決定。(在某些情況中,廢棄物的位準可能會被卡 在上方的位置點,亦即在位準(F )處,並且因此該控制 器(5 0 〇 )也適合於在相同或不同的時間內預估廢棄物 的位準至少會從位準(F )處下降。) 38 \紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公------ -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · .線 496795 A7 -_BZ___ -五、發明說明(>么) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因爲在該廢棄物柱體(3 5 )中之堵塞而使得較少量 的廢棄物被處理,封孔式堵塞的存在通常也會伴隨著一種 產生的輸出或生成物氣體數量以及所產生的液態生成物之 降低。生成物氣體產量之降低可以由監測該生成物氣體通 過該氣體出口( 5 0 )的流動速率來決定。然而,係有許 多關於此方面的困難。首先,生成物氣體可能包含有高標 準的焦油、微粒固體以及液態水汽,而使得任何的量測不 準確。其次,雖然該生成物氣體輸出可能會下降(也是因 爲氣體由於封孔式堵塞現象而不容易在該容室中向上流動 ),該氧化的氣體仍被提供於該容室(1 0 )的下方端部 處,並且這些氣體也會經由該出口( 5 0)而被排出。 液態生成物之生產速率的降低可以藉由偵測該液態生 成物在該液態生成物收集區(4 1 )處的液態生成物位準 而被決定。由於倘若該液態生成物係具有高黏性以及/或 固體沉積物已經發生,該液態生成物流動到該儲存槽(6 0 )的輸出亦將會一起降低或停止,一般來說,此係爲較 監測該液態生成物流到該儲存槽(6 0 )之流動速率爲佳 的封孔式堵塞之指示。然而,可能會有的情況是儘管其中 在該容室(1 0 )存在有封孔式堵塞的現象,由於該液態 生成物的高黏性以及/或固體沉積物的存在,液態生成物 在該收集區(4 1 )中之位準係並不會降低(或者是至少 會非常緩慢)。另外,該液態生成物之位準的降低也會因 爲先前被處理之廢棄物的成份而具有一種相當低比例的無 機廢棄物。因此,雖然該液態生成物在該收集區(4 1 ) 39 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 ___B7_ ,五、發明說明(7^) 中的位準降低可能表示著封孔式堵塞的存在’缺乏此種降 低係因此爲不確定的。另一方面,當封孔式堵塞發生時’ 該液態生成物的位準將不太可能會增加。因此,在本發明 中用於監測決定封孔式堵塞之液態生成物的較佳參數係爲 該液態生成物在收集區(4 1 )中的位準是否有增加,而 在沒有增加位準的情況下爲其提供一種必須(雖然不足夠 )的調節。爲此目的,一個或更多個液體位準偵測器(4 6 )係被提供來偵測是否液態生成物位準已經增加到一預 定位準之下,並且該偵測器(4 6 )係以操作的方式被連 接到該控制器(5 0 0 )。此種偵測器(4 6 )可以是簡 單的視覺指示器,其使得操作者可以直接看見液體的位準 ,並且可以是一種適當的視窗結構,例如座落在接近該收 集區(4 1 )的視窗。 因此,尤其參照第五圖與第六圖,當該控制器(5 0 0 )判定通過該容室(1 0 )的廢棄物流動速率已經被降 低到一預定容限値以下,並且在收集區(4 1 )中的液態 生成物之位準沒有在一個預定容限値以上時,此判定係提 供了一種封孔式堵塞實際上發生於該容室(1 〇 )之內的 高度可能性,並且需要修正的行動。 由於封孔式堵塞現象在該容室(丨0 )之內的位置有 時可能會是隨機的或是類似隨機的,該修正行動較佳地是 藉由致動該次要等離子噴槍(2 4 0 ),且較佳地是以一 種用以將其效用增加到最大的方式來致動該次要等離子噴 槍。因此,在第一種情況中,下方的次要等離子噴槍(2 40 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: -線- 496795 A7 _____ B7 ___ -五、發明說明( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 0 )(例如座落在圖示中(L )的位置),係首先被致 動。在廢棄物柱體(3 5 )中廢棄物料的溫度將不僅會因 爲由次要等離子噴出物所提供之額外的熱能而增加,也會 因爲在木炭與經由該次要等離子噴槍所供應之另外的氧氣 之間的放熱反應而增加。在該容室(1 〇 )內的溫度量變 曲線係因此被改變,而其係使得封孔式堵塞現象能夠被克 月艮。如果該溫度量變曲線的改變不足以克服該封孔式堵塞 現象’被提供在下一個位準處(就說是在位準(Η)處好 了)之在前一個次要等離子噴槍上方的次要等離子噴槍( 2 4 0 )係接著另外地或替代地被運作,並且此種次要等 離子噴槍的連續係持續直到該容室(1 〇 )所需的爲止。 該次要等離子噴槍的連續運作較佳地由控制器(5 0 0 ) 來控制,但是可以替代地被任何其他適當的控制用機構( 例如一電腦)所控制,用以例如所描述之沿著該容室(1 0)之高度與周圍每個以一預定的順序提供一種適當強度 與持續期間的吹風。在較罕見的情況中,該封孔式堵塞持 續時’可以提供額外的次要等離子噴槍(2 4 0 ),並且 經由合適的應用點(2 6 0 )來運作該次要等離子噴槍( 2 4 0 )。此種引動的範圍,尤其是針對提供多少個噴槍 、在其中它們被引動的順序、是以連續的或是突發的方式 、以及引動多久方面,可以根據任何適當的計劃來決定, 其時間係可根據任何特殊之裝置(1 〇 0 )所獲得的經驗 而被修改。 如果已經判定當通過該容室(1 0 )之廢棄物流動速 41 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 五、發明說明o ) 率低於容限値時,除非液態生成物的位準正在增加,此係 可能表示固體沉積物以及/或高黏性液態生成物的存在。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線 如果已經判定通過該容室(1〇)之廢棄物流動速率 沒有低於容限値,也就是標稱的,但除非是液態生成物的 位準正在增加,此係表示以下情況的其中之一 :(a )該 廢棄物含有高百分比的無機廢棄物;以及/或(b )固體 沉積物以及/或高黏性的液態生成物的存在。針對情況( a )的修正行動係相當簡單,例如需要使用較高功率的主 要等離子噴槍(4 0 )以及/或需要增加廢棄物中有機廢 棄物的百分比。用於情況(a )的修正動作係自外於、並 且亦無關於封孔式堵塞現象的處理,其於以下討論。爲了 評估情況(a )與情況(b )其中任一項或該二者結合係 爲由控制器(5 0 0 )所偵測到徵候之成因的可能性,廢 棄物成分測定機構(2 1 )係被提供,用以監測在廢棄物 被饋入該容室(1 0 )之前監測廢棄物,此機構最簡單的 構造是一種視覺監視機構,並且該機構的操作人員是以目 視來掃視廢棄物,其通常提供一種良好的指示是否該廢棄 物富含有機廢棄物或富含無機廢棄物。另一種使控制器( 5 0 0 )能夠分辨情況(a )與情況(b )的方法是藉由 分析經過出口( 5 0 )而流出的生成物氣體以及/或它們 的流動速率。像是二氧化碳、一氧化碳、氫氣或是碳氫化 合物之生成物氣體較低於正常値的流動速率係代表可能是 情況(a )的高度可能性。 在本發明的第二個槪念中,至少一個第二容室疏通系 42 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------- 496795 A7 摹 ___B7____ 〃五、發明說明( 統(3 0 0 )係被提供,用於在該容室(1 〇 )內未經處 理的固體沉積物之移除以及亦用於防止其形成,以及/或 處理高黏性的液態生成物,藉此產生一種該等離子廢棄物 處理設備(1 〇 〇 )之較爲平順與連續的運作。 參照第三圖,在根據本發明第二個槪念之較佳實施例 中,該第二疏通系統(3 0 0 )包含有至少一個疏通劑入 口( 3 2 0 ),其係位於該容室(1 〇 )內介於該廢棄物 入口機構與該液態生成物收集區(4 1 )之間。較佳地, 至少有一種疏通劑是位在該氣體入口( 5 0 )與該液態生 成物收集區(4 1 )之間,並且更爲較佳的是在介於該氣 體出口( 5 0 )與該主要等離子噴槍(4 0 )之間。每一 個疏通劑入口( 3 2 0 )係以操作的方式被連接到一個或 更多個疏通劑供應源(3 3 0 ),使得任何所需之疏通劑 可以被提供於該容室(1 0 )中接近未處理固體沉積物以 及/或高黏性液態生成物沉積的一個位置處。該等疏通劑 可以經由入口( 3 2 0 )而被提供,較佳地是以粉末或小 顆粒的形式,並且因而一種適當的進給系統,例如,像是 一蠕動進給裝置或一種氣動進給裝置(用於粉末狀的疏通 劑)係與入口( 3 2 0)相關聯。 例如,像是氧化鋁之未經處理的固體(C)或是其帶 有其他氧化物之耐火性成分,可能會被沉積在該液態生成 物收集區(4 1 ),並且實際上係堵塞住到收集儲存槽( 6 0 )的出口。直接將一種適當的疏通劑添加到未經處理 的固體(C)處能夠處理該固體,一般是藉由使得該未經 43 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事頊存填寫本貢>
496795 A7 五、發明說明(…) 處理的固體能夠被溶解在該疏通劑中,並且在一大致上較 該未經處理固體之熔點低的熔點一起熔化,並且因而使得 該固體得以熔化並離開該容室(1 〇)到達該儲存槽(6 0)。如果疏通劑在它們與該未經處理的固體接觸之時係 在融熔狀態時尤其是如此。因此,較佳的情況是該疏通劑 入口機構(3 2 0 )係較佳地以一個預定間隔垂直地從主 要等離子噴槍(4 0 )處被隔開,以便於使得經由該疏通 劑入口機構(3 2 0 )被供應至該容室(1 〇 )的一種疏 通劑大致上能夠藉著由主要等離子噴槍機構(4 0 )所提 供的熱而被熔化。此種預定間隔通常是一種最佳的間隔: 一種較大的間隔,其提供較長之疏通劑被加熱的時間,但 是亦在當堵塞(C )被除去時減慢速率;一較短的間隔一 般並不容許有充分的時間來熔化所有的疏通劑。因而所使 用的每一種疏通劑之最佳間隔可能是不同的,並且因此可 以針對任何給定的系統(3 0 0 )選擇一個實用的間隔。 同樣地,由於在該液態生成物收集區(4 1 )中緩慢移動 的高黏性液態生成物所造成的堵塞,可以進一步地藉著合 適的疏通劑以及/或加熱而被處理,用以降低黏性並且使 得該液態生成物流出容室(1 〇)而到達儲存槽(6 〇 ) 〇 因此,較佳的丨青況是,可以提供一種次要等離子噴槍 設備,其包含有被以操作的方式連接到合適的電力、氣體 與水冷卻劑源(2 4 5 )之至少-個次要等離子噴槍(【 4 0 )’該次要等離子噴槍(2 4 〇卜般是非轉換的類 44 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4^ (21〇 X 297公楚)--^-一 ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. -線 496795 A7 於 __B7___ -五、發明說明(今Y) 型。至少一個疏通劑入口( 3 2 0 )可以被接合到一個在 一合適的混合容室(4 0 0 )中的次要等離子噴槍(2 4 〇),尤其是如果該疏通劑是以粉末的形式被提供時。來 自於次要等離子噴槍(2 4 0 )的熱等離子噴出物亦會熔 化該疏通劑並且增加未處理固體以及處理該廢棄物柱體( 3 5 )所產生的熔融物料之溫度。該次要等離子噴槍(2 4 0 )係充分地從收集區(4 1 )被垂直地位移,用以在 疏通劑作用在未處理之固體之前提供足夠的時間來熔化該 疏通劑。 另外,可以被用來操作次要等離子噴槍(2 4 0 )的 空氣或氧氣也可以使得在廢棄物柱體(3 5 )內之木炭被 氧化。此種放熱過程係導致了在該容室(1 〇 )內之溫度 的進一步增加。 尤其是當疏通劑並非以粉末狀的形式而是以小顆粒狀 的形式被提供時,該疏通劑入口( 3 2 0 )係被提供在該 容室(1 0 )中一個在該次要等離子噴槍(2 4 0 )上方 的一個足夠的高度處,使得當該次要等離子噴槍(2 4 0 )運作時(通常是與疏通劑的導入同步),該容室(1 Q )與該次要等離子噴槍(2 4 0 )間之足夠高的溫度係容 許疏通劑在到達該未經處理固體處之前熔化。因此,由於 在疏通劑作用在未處理固體之前具有更多的時間來完全熔 化,尤其是如果該疏通劑以小顆粒的形式被提供時,可以 在容室(1 0 )的熱解與熔化地區之間提供至少一個疏通 劑入口( 3 2 0 )。 45 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 線 496795 A7 " ____B7__——_一_— ,五、發明說明(^) -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 合適的疏通劑可包括例如是s i〇2 (或是砂子)、 Ca〇(或CaC〇3) 、Mg〇、Fe2〇3、K2〇、M a 2〇、C a F 2、硼酸鈉(borax)、白雲石(do 1 o m i t e )、或是其他的疏通劑材料之中的任何一種 或更多種,以及包含有這些材料中的一種或更多種的合成 物。 •線 雖然堵塞住液態生成物通過到儲存槽(6 0 )之在該 容室(1 0 )內沉積的未經處理固體之存在’可能會伴隨 著廢棄物通過該容室(1 0 )之生產流動速率相當緩慢的 降低,相反地,其特徵係在於液態生成物至儲存槽(6 0 )的流動速率急劇地降低,以及尤其是在該收集區(4 1 )之中液態生成物(3 8 )之位準的增加。因此’雖然未 經處理之固體(C )的存在可能會導致液態生成物在收集 區(4 1 )中位準上升,在剛開始時其一般不會影響廢棄 物柱體(3 5 )的處理,或者因此影響其流動速率或所產 生之生成物氣體的量。 如同在本發明之第一槪念中,在該液態生成物收集區 (4 1 )處的液體位準偵測器(4 6 )係被提供’用於監 測在該處之液體生成物(3 8 )的位準。參照第三圖’該 偵測器(4 6 )係以操作的方式被連接到一個適當的控制 器(6 0 〇 ),其相似於在本發明第一個槪念中所描述之 控制器(5 0 〇 )而適用於此。控制器(6 0 0 )也是以 操作的方式被連接到該第二疏通系統(3 0 0 )’用以引 動該第二等離子噴槍(2 4 0 )以及/或在需要時經由入 46 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 ____J7____ •五、發明說明(Ψ^) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 口( 3 2 0 )進給任何特殊的疏通劑,來移除由沉積的固 體以及/或高黏性液態生成物所造成之液態生成物流出的 堵塞。如以本發明的第一個槪念,此種偵測器(4 6 )可 以是簡單的目視指示器,其使得操作者能夠直接觀看液體 位準,並且可以是一種合宜的視窗之構造,而例如是座落 在收集區(4 1 )附近。 •線 參照第三圖與第七圖,當該控制器判定在收集區(4 1 )中液態生成物(3 8 )的位準是在預定容限値以上時 ,此判定係提供以下任一情況的高度可能性:(a )該廢 棄物含有高百分比的無機廢棄物;以及/或(b )固體沉 積物以及/或高黏性的液態生成物的存在。如相關於本發 明第一個槪念所討論的,針對情況(a )的修正行動相當 簡單,例如需要使用較高功率的主要等離子噴槍(4 0 ) 以及/或需要增加廢棄物中有機廢棄物的百分比。爲了評 估情況(a )與情況(b )其中任一項或該二者之結合係 爲由控制器(6 0 0 )偵測到徵候之成因的可能性’廢棄 物成分測定機構(2 1 )亦被提供,如相關於本發明第一 個槪念中所描述者亦適用於此。另一種使控制器(6 0 0 )能夠分辨情況(a )與情況(b )的方法是藉由分析經 過出口( 5 0 )而流出的生成物氣體以及/或它們的流動 速率。像是二氧化碳、一氧化碳、氫氣或是碳氫化合物之 生成物氣體較低於正常値的流動速率係代表可能是情況( a)的高度可能性。 如果判定情況(b )爲被控制器(6 0 0 )所監測到 47 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 496795 A7 五、發明說明 徵狀的成因之可能性很高,則提供以下的修正動作。首先 ,不會再有廢棄物被提供至容室(1 0 ),直到達到相關 於該液態生成物位準之標稱狀態爲止。如說明於第三圖中 的實施例,其中係提供有次要等離子噴槍(2 4 0 ),這 些次要等離子噴槍一般係經由從控制器(7 〇 〇 )接收到 的指令而被引動。在廢棄物柱體(3 5 )中之廢棄物料的 溫度將會增加,尤其是收集區(4 1 )中的內容物之溫度 係將會增加。該較高的溫度可以使得任何在收集區(4 i )中之固體沉積物被熔化,並且可以降低液態生成物的黏 性,而有助於將它們從收集區(4 1 )中被移除而至儲存 槽(6 0 ) 〃如果這種情形發生,該液態生成物的位準會 下降,最後至少會到達該預定的位準,並且當此種狀況被 控制器(6 0 0 )判定時,該等次要等離子噴槍(2 4 〇 )係被止動。此種引動的範圍,尤其是針對提供多少個噴 槍、在其中它們被引動的順序、是以連續的或是突發的方 式、以及引動多久方面,可以根據任何適當的計劃來決定 ’其時間係可根據任何特殊之裝置(1〇 〇 )所獲得的經 驗而被修改。該控制器(6 0 0 )接著係判定由次要等離 子噴槍(2 4 0 )所提供的溫度增加是否足以克服該固體 沉積物/液態生成物之高黏性的問題。舉例而言,如果液 態生成物的位準沒有在一段給定的時間(其係可變的並且 與例如像是廢棄物已知或預期的成分之因素有關)內下降 到夠低的話,這樣係提供此種判定之足夠的指示。因此, 當該次要等離子噴槍的引動沒有完全有效時,或是在不包 48 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 句·· .線 496795 A7 ^___B7___ -五、發明說明(从4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 含有該次要等離子噴槍的實施例之中,該控制器(6 0 0 )係引動疏通劑經由一個或更多個疏通劑入口( 5 0 )引 入該容室(1 0 )。選擇性地,該次要等離子噴槍(2 4 0 )也可以與疏通劑的導入同步地被引動,尤其是在包含 有一個前述之混合容室(4 0 0 )的實施例中更是如此。 如說明於第四圖中,本發明的第三個實施例係分別根 據本發明之第一與第二個槪念,而在一個普通的廢棄物處 理設備(1 0 0 )中結合有流動疏通系統(2 0 0 )與( 3 0 0 )。因此,本發明的第三個實施例係包含有亦適用 於此之如同在此之前根據本發明第一與第二個槪念之較佳 實施例的全部元件,除了控制器(5 0 0 )與控制器(6 0 ◦)被一個以作用爲其功能之控制器(7 0 0 )所取代 〇 該第三個實施例能夠以一種亦適用於此之相關於本發 明第一個槪念的方式操作,用以處理封孔式堵塞現象。同 樣地,該第三個實施例也能夠以一種亦適用於此之相關於 本發明第二個槪念之方式操作,用以獨立地處理固體沉積 物/高黏性液態生成物。較佳地,該第三個實施例係以操 作的方式而整合該二個操作模式。因此,參照第八圖,根 據第三個實施例之流動疏通系統係如以下描述地運作。 在步驟(I )中,該廢棄物的成分係被監測’並且在 需要時係藉由提供更多的有機或無機廢棄物而被調整。在 步驟(I I )中,液態生成物的位準一般是經由感測器( 4 6 )而連續地或定期地被監測。在步驟(I I I a )中 49 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496795 A7 五、發明說明Ofq) ,如果液態生成物的位準被控制器(7 0 0 )判定爲在標 稱狀態以上,該控制器(7 0 0 )接著係判定是否有固體 沉積物以及/或高黏性之液態生成物的高度可能性,並且 如果是有的話,該第二疏通系統可以如在此之前所述的有 關於本發明第二個槪念(其亦可適用於此)般地運作(步 驟(I V)與步驟(V))。另一方面,如果在步驟(I I I a )中液態生成物的位準沒有在標稱狀態以上,那麼 廢棄物通過容室(1 0 )的流動速率一般係經由廢棄物流 率感測機構(5 3 0 )而連續地或定期地被監測(步驟I I I b )。如果該控制器(7 0 0 )接著判定該流動速率 係在於預定的參數之內,廢棄物流動速率的監測以及液態 生成物的位準之間測係被持續,並且廢棄物的處理係正常 地持續。然而,如果該控制器(7 0 0 )判定廢棄物的流 動速率已被降低,並且在同時液態生成物的位準並沒有在 標稱狀is以上’該控制益(7 0 0 )接著判定是否具有封 孔式堵塞現象已經發生的高度可能性,並且如果是這樣的 話,該第一疏通系統可以如在此之前所述的有關於本發明 第一個槪念(其亦可適用於此)般地運作(步驟(I X) 與步驟(X I I ))。 在第九圖中,係說明一種第三個實施例之替代的運作 模式’此模式與第八圖中運作模式的主要相異處係爲步驟 (I I I b )(監測廢棄物的流動速率)是在步驟(I I la)(監測液態生成物的位準)之前進行。 替代地,液態生成物之位準以及廢棄物流動速率的監 50 ^紙張尺度適用中國國家^準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' "~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -線 496795 ' A7 ----____B7_______ 五、發明說明 測可以是持續的,並且因此步驟(I I I a )與步驟(I I I b )可以被結合成爲一種單一的徵狀評估步驟。 -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然根據本發明第一與第二槪念之流動疏通系統最好 是被結合成爲一等離子類型之混合廢棄物轉換器的一個整 合部份,可明白的是本發明的每一個系統爲可在大量習知 之等離子廢棄物轉換器中的任何一種中單獨地或整體地立 即翻新的。 雖然在前述的說明中僅詳細描述了本發明一些特定的 實施例,熟習此項技術者將可了解的是,本發明並非被限 定於其中,並且其他的形式與細節的變化在不悖離在此所 揭露之本發明的經陳與範疇爲可能的。— 51 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公楚)