廃棄物の破砕供給システム

【課題】予備の廃棄物破砕機を１台乃至少数にして、少ない台数の廃棄物破砕機で、破砕した廃棄物を連続的に廃棄物処理装置に供給できる廃棄物の破砕供給システムを提供することにある。
【解決手段】ごみピット30内の廃棄物ａを、複数の廃棄物破砕機４で破砕して、複数の供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃで廃棄物処理装置５に供給する廃棄物の破砕供給システムにおいて、各供給ラインＰａ・・・に常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃと予備の投入通路Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃを配設するとともに、供給ラインＰａ・・・に属さない独立廃棄物破砕機４Ａを設け、常用廃棄物破砕機４ａ・・・の停止時には、独立廃棄物破砕機４Ａにより排出される破砕廃棄物ａ’を、予備の投入通路Ｑａ・・・から各供給ラインＰａ・・・に供給するように構成する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみピット内に貯留された廃棄物を、複数の廃棄物破砕機で破砕し、この破砕廃棄物を複数の供給ラインで連続的に廃棄物処理装置に供給する廃棄物の破砕供給システムに関するもので、より詳細には、廃棄物破砕機の配置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみなどの一般廃棄物や廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物の処理装置の一つとして、廃棄物を熱分解反応炉に入れて、低酸素雰囲気中で加熱して熱分解し、熱分解ガス（乾留ガス）と主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解残留物を冷却した後、分離装置に供給して熱分解カーボンを主体とする可燃物と、金属類や陶器や砂利あるいはコンクリート片等のガレキよりなる不燃物とに分離し、この分離された可燃物と熱分解ガスとを燃焼溶融炉に導入して燃焼処理し、発生する燃焼灰を溶融スラグとなし、この溶融スラグを排出して冷却固化させるようにした廃棄物処理システムが例えば特公平６−５６２５３号公報で知られている。
【０００３】この廃棄物処理システム１は、例えば、図８R>８の系統図に示すように、都市ごみ等の可燃物を含む廃棄物ａは、ごみクレーン２によりごみホッパー３に投入され、廃棄物破砕機４で適当な大きさに破砕され、破砕廃棄物ａ’として横型回転ドラム式（ロータリキルン式）の熱分解反応炉５に供給される。
【０００４】供給された破砕廃棄物ａ’は空気を遮断された低酸素濃度雰囲気の熱分解反応炉５内で、高温空気加熱器７からラインＬ1 を経て供給される加熱空気Ａｈにより、４５０℃程度に加熱されて、熱分解ガス（乾留ガス）Ｇｄと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物ｃとに熱分解される。
【０００５】そして、この熱分解によって発生する熱分解ガスＧｄはラインＬ3 を経て燃焼溶融炉６のバーナ６ａに供給される。
【０００６】熱分解反応炉５から排出される低温の加熱空気ＡｌはラインＬ2 から高温空気加熱器７へ循環されるようになっている。９は循環送風機である。
【０００７】一方、熱分解反応炉５で熱分解ガスＧｄと分離されて排出される熱分解残留物ｃは、冷却装置（冷却ドラム）10に供給され、例えば８０℃程度まで冷却された後、分離装置11に送られ、主としてカーボンの如き可燃物ｅと例えば金属や陶器等のガレキよりなる不燃物ｄとに分別される。
【０００８】この不燃物ｄはコンテナ12に収集され、一方、可燃物ｅは粉砕機13で微粉に粉砕されて微粉可燃物ｅ1 としてラインＬ9 経由で燃焼溶融炉６のバーナ６ａに供給される。
【０００９】この燃焼溶融炉６では、ラインＬ3 から供給される熱分解ガスＧｄとラインＬ9 から供給される微粉可燃物ｅ1 が、押込送風機14によりラインＬ10から供給される燃焼用空気Ａｃにより約１，３００℃程度で高温燃焼する。
【００１０】そして、この高温燃焼により生成した燃焼灰と微粉可燃物ｅ1 中の灰分とは、この高温燃焼により溶融し、溶融スラグｇとなり水槽15で冷却固化され、この溶融スラグｇは、道路の骨材等として再利用される。
【００１１】一方、この燃焼溶融炉６の燃焼ガスＧｃは、ラインＬ4 〜Ｌ5 の高温空気加熱器７，廃熱ボイラ８で熱回収された後、ラインＬ6 〜Ｌ8 のバグフィルタ等の集塵装置16による除塵、ガス洗浄装置17による洗浄を経由して比較的低温のクリーンな排ガスＧｌとなって煙突18から大気に放出される。この廃熱ボイラ８で発生する蒸気Ｓで発電装置19を駆動して、この電気により自己消費分を賄うと共に余剰電力を外部へ送電する。
【００１２】集塵装置16で集塵されたダストはラインＬ12を経て燃焼溶融炉６に供給され溶融スラグｇとして回収される。
【００１３】なお、この廃棄物処理システム１の主なラインは誘引送風機20により大気圧よりやや低い圧力に維持され、ガス漏れを防止している。
【００１４】ところで、かかる廃棄物処理システム１においては、熱分解反応炉５において廃棄物ａを効率よく熱分解させるために、廃棄物運搬車50等で搬入された廃棄物ａを所定の大きさ以下に破砕処理しており、この破砕は、廃棄物破砕機４により行われている。
【００１５】そして、この破砕廃棄物ａ’の供給が一旦停止すると、熱分解反応炉５内における破砕廃棄物ａ’が減少し熱分解が行われなくなるので、熱分解ガスＧｄや熱分解残留物ｃが発生しなくなり、廃棄物処理システム１全体の熱バランスやマスバランスが崩れる。このバランスが崩れると廃棄物処理システム１全体の運転に支障を来すようになるので、この破砕された廃棄物ａ’を連続的に熱分解反応炉５に供給することが、この廃棄物処理システム１では極めて重要となる。
【００１６】そのため、特開平１０−２３２０１３号公報で提案しているように、この廃棄物の破砕供給システムの各供給ラインに、常用と予備の２つの廃棄物破砕機を配置し、通常は常用の廃棄物破砕機のみで廃棄物の破砕を行い、ごみコンベヤ等の供給ラインで熱分解反応炉に破砕廃棄物を供給している。そして、この常用の廃棄物破砕機が故障したり、定期点検のために停止した時に、予備の廃棄物破砕機を稼働して、連続的に破砕廃棄物を供給できるように構成している。
【００１７】一方、この廃棄物処理システム１においては、複数の熱分解反応炉５を設けることが多く、この場合には、熱分解反応炉５毎に破砕廃棄物ａ’の供給ラインＰを設け、この供給ラインＰ毎に常用と予備の廃棄物破砕機４を配設した廃棄物の破砕供給システムを備えている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技術の廃棄物の破砕供給システムにおいては、図９及び図１０１０に例示するように、各供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに対して常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃと予備の廃棄物破砕機４ａ’，４ｂ’，４ｃ’を一対としてそれぞれ２台づつ配置する必要が生じるが、その予備の廃棄物破砕機４ａ’，４ｂ’，４ｃ’は通常時は使用せず、常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃが定期点検や不測の事態で使用できない場合のみ稼働するため稼働頻度が極めて低いという問題がある。
【００１９】しかも、この供給ラインの数が増加するに従って、予備の廃棄物破砕機も増加する。例えば、図９に示すような３系列の供給ラインの場合には、常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃの３台に対して予備の廃棄物破砕機４ａ’，４ｂ’，４ｃ’も３台となる。また、一般的にＮ系列の供給ラインに対しては、常用廃棄物破砕機Ｎ台、予備の廃棄物破砕機Ｎ台の計２×Ｎ台の廃棄物破砕機が必要となる。
【００２０】そのため、稼働頻度が極めて低い予備の廃棄物破砕機を多数備えることとなり、廃棄物処理システムの設備のイニシャルコスト及びランニングコストが嵩むという問題がある。
【００２１】本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、廃棄物処理システムにおける廃棄物の破砕供給において、故障や定期点検等で常用廃棄物破砕機が稼働停止した時に使用する予備の廃棄物破砕機を各供給ラインから独立して配置し、この独立した廃棄物破砕機から排出された破砕廃棄物を、停止している常用廃棄物破砕機が有る供給ラインに供給することにより、予備の廃棄物破砕機を１台乃至少数の台数に減少して、全体として少ない台数の廃棄物破砕機で、破砕した廃棄物を連続的に廃棄物処理装置に供給できる廃棄物の破砕供給システムを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物の破砕供給システムは、次のように構成される。
【００２３】１）第１ごみピット内に貯留された廃棄物を、複数の廃棄物破砕機で破砕し、この破砕廃棄物を複数の供給ラインで廃棄物処理装置に供給する廃棄物供給装置において、前記各供給ラインに常用廃棄物破砕機と予備の投入通路を一対として配設するとともに、前記供給ラインに属さない独立廃棄物破砕機を設け、前記常用廃棄物破砕機が停止している時には、前記独立廃棄物破砕機により破砕され、前記ごみピット内の所定の貯留場所に貯留された破砕廃棄物を、前記予備の投入通路から前記各供給ラインに供給するように構成する。
【００２４】この供給ラインは、ベルトコンベヤやスクリューフィーダやロータリーフィーダー等で形成され、破砕廃棄物を熱分解反応炉等の廃棄物処理装置に供給するように構成される。
【００２５】また、独立廃棄物破砕機は、通常は、各供給ラインに設けられる常用廃棄物破砕機と同じ機種、同容量のものを配設するが、供給ラインが増加して、定期点検や故障により停止する常用廃棄物破砕機の数が２台以上となる可能性がある場合には、それを補うために、独立廃棄物破砕機の容量を大きくしたり、台数を増加したりする。
【００２６】以上の構成によれば、従来技術では、破砕された廃棄物の供給ラインの数だけ必要であった予備の廃棄物破砕機の役割を、１台ないし少数の供給ラインから独立して配設された独立廃棄物破砕機で果たすことができるので、予備の廃棄物破砕機の台数が減少し、設備のイニシャルコスト及びランニングコストが低減する。
【００２７】そして、一般的に予備の廃棄物破砕機を設けた場合に比べて、予備の投入通路の方が占有面積が小さくて済むので、廃棄物処理システムの敷地面積も小さくなる。
【００２８】２）また、上記の廃棄物の破砕供給システムにおいて、前記独立廃棄物破砕機により破砕した破砕廃棄物を貯留するための第２のごみピットを設け、破砕廃棄物を前記ごみピット内の所定の貯留場所の代わりに前記第２のごみピットに貯留するように構成する。
【００２９】以上のように、第２のごみピットを設けると、破砕前の廃棄物と独立廃棄物破砕機によって破砕された破砕廃棄物とが完全に別々のごみピットに分別されるので、破砕前の廃棄物が各供給ラインへ混入するのが避られる。
【００３０】３）そして、上記の廃棄物の破砕供給システムにおいて、前記廃棄物処理装置として、廃棄物を加熱して熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物に熱分解する横型回転ドラム式の熱分解反応炉と、該熱分解反応炉で発生した前記熱分解ガスと前記熱分解残留物中の可燃物とを燃焼させる燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から排出される燃焼ガスから熱を回収して昇温した高温空気を前記熱分解反応炉に供給する高温空気加熱器と、前記可燃物を冷却する冷却装置とを備えた廃棄物処理システムにおける前記熱分解反応炉を対象とする。
【００３１】なお、この廃棄物の破砕供給システムは、上記の熱分解反応炉の廃棄物処理装置を使用した廃棄物処理システムだけではなく、廃棄物を高温で燃焼処理する流動床式燃焼炉やストーカー式燃焼炉を廃棄物処理装置とした廃棄物処理システムに使用することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る廃棄物の破砕供給システムの実施の形態について説明する。
【００３３】本発明に係わる廃棄物の破砕供給システムが使用される廃棄物処理システム１の系統図を、図８に例示するが、この廃棄物処理システム１についての説明は、既に従来技術の紹介の所で行っているので、ここでは省略する。
【００３４】そして、この廃棄物処理システム１においては、図１〜図８に示す如く、ごみピット30が設けられ、このごみピット30に隣接して、ごみピット30内に貯留された廃棄物ａを破砕して、廃棄物処理装置（熱分解反応炉）５に供給する複数の供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃが設けられる。
【００３５】この供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃは、破砕廃棄物ａ’を熱分解反応炉５等の廃棄物処理装置に供給する。
【００３６】この供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃの各々には、図１、図４に示すように、ベルトコンベヤ61を備えた定量供給装置60が配設され、この定量供給装置60の上部に、廃棄物ａを破砕する常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃが各１台設けられ、また、予備の投入通路Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃがそれぞれ設けられる。
【００３７】なお、このベルトコンベヤ61には、溜り部Ｔを設け、この溜り部Ｔに破砕廃棄物ａ’を滞留させることにより、例えば５分〜１０分間程供給が一時停止しても連続供給できるように形成し、破砕廃棄物ａ’をより安定して連続的に熱分解反応炉５に供給できるように構成する。
【００３８】この常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃと予備の投入通路Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃの上部には、クレーン２による廃棄物ａの投入が容易に行えるように、ホッパー３ａ，３ｂ，３ｃ，３ａ’，３ｂ’，３ｃ’をそれぞれ設けて形成する。また、この予備の投入通路Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃには、弁62を設けて、使用していない時には閉鎖し、臭気の漏れを防止する。
【００３９】そして、更に、図１、図２、図５に示すように、これらの供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに属さないホッパー３Ａ付きの独立廃棄物破砕機４Ａを設け、この破砕した廃棄物ａ’を、ごみピット30等の所定に位置ＲＡに貯留できるように、独立廃棄物破砕機４Ａの下部に排出通路Ｒを設け、その排出口41をごみピット30側に開口する。
【００４０】この排出口41から排出される破砕廃棄物ａ’を一時的に貯留する場所は、図１及び図３に示すように、ごみピット30の一部31を仕切り壁35で区画して形成することもでき、あるいは、図６に示すように、ごみピット30の一画に壁36で囲まれた小型の第２のごみピット32で形成することもできる。
【００４１】第２のごみピット32を設ける場合には、破砕前の廃棄物ａと独立廃棄物破砕機によって破砕された破砕廃棄物ａ’とを完全に別々のごみピット30，32に分別して貯留できるので、各供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃへの破砕前の廃棄物ａの混入を避けることができ、破砕廃棄物ａのみを確実に各供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに供給できる。
【００４２】なお、第２のごみピット32を改めて設けたり、仕切り壁35を設ける余裕のない場合には、図７に示すように、ごみピット30の一部分を破砕廃棄物ａ’の貯留場所と決めて、この貯留場所ＲＡに破砕廃棄物ａ’を貯留することもできる。但し、この場合には破砕前の廃棄物ａの混入の恐れが生じる。
【００４３】以上の構成の廃棄物の破砕供給システムにおいては、パッカー車等の廃棄物運搬車両50で運搬されてくる廃棄物ａは、ごみピット30に投入され貯留され、その後クレーン２により、各供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ経由で廃棄物処理装置である熱分解反応炉５に搬送される。
【００４４】通常時は、図４の実線矢印で示すように、この廃棄物ａをクレーン２で各供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに配設したホッパー３ａ，３ｂ，３ｃに供給し、常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃで破砕して、ベルトコンベヤ61上に排出する。そして、この破砕廃棄物ａをベルトコンベヤ61により、桟63によって切りわけたり、図示しないドクターブレード等で均しながら連続的に熱分解反応炉５に供給する。
【００４５】そして、供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに配設した常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃのいずれかが故障や定期点検で停止する時には、独立廃棄物破砕機４Ａを稼働して破砕廃棄物ａを貯留場所31，32，ＲＡに排出して貯留し、図４の点線矢印で示すように、貯留した破砕廃棄物ａ’を停止した常用廃棄物破砕機（例えば４ａ、以下同じ）の供給ラインＰａに設けた予備のホッパー３ａ’に投入し、予備の投入通路Ｑａからベルトコンベヤ61に破砕廃棄物ａ’を供給する。これにより、ごみ切れすることなく安定した運転を可能にする。
【００４６】この時には破砕廃棄物ａ’の貯留量の変動に対応して独立廃棄物破砕機４Ａの稼働率を変動させて、連続供給を維持する。
【００４７】なお、予備のホッパー３ａ下の弁62は、通常時は閉止状態として臭気の漏出を防止し、予備のホッパー３ａから破砕廃棄物ａ’が投入される場合には、破砕廃棄物ａ’が通過できるように開放状態とする。
【００４８】以上の構成の廃棄物の破砕供給システムによれば、各供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃに配置された常用廃棄物破砕機４ａ，４ｂ，４ｃが、故障や定期点検等でその稼働を停止した場合に、その代わりに、独立廃棄物破砕機４Ａで破砕され、ごみピット30内に貯留された破砕廃棄物ａ’を、その供給ライン（例えばＰａ）に設けた予備の投入通路Ｑａからその供給ラインＰａに供給することができる。
【００４９】従って、従来技術では、図９及び図１０に示すように、廃棄物の供給ラインＰａ，Ｐｂ，Ｐｃの数だけ、必要であった予備の廃棄物破砕機４ａ’，４ｂ’，４ｃ’の役割を、本発明では１台の独立廃棄物破砕機４Ａで果たすことができるので、予備の破砕機の基数（図９では３台）を１台に減少できる。その結果、イニシャルコスト及びランニングコストを低減することができる。
【００５０】また、一般的に予備の廃棄物破砕機４ａ’，４ｂ’，４ｃ’を設けた場合に比べて、予備の投入通路Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃの方が占有面積が小さくて済むので、廃棄物処理システムの敷地面積も小さくなり、この面でもメリットが発生する。
【００５１】なお、上記では、廃棄物を廃棄物処理装置（熱分解反応炉）に供給する供給ラインが３系列の場合を例にして説明したが、いうまでもなく、３系列以外の２系列でも４系列以上でも本発明を適用することは可能である。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明に係る廃棄物の破砕供給システムによれば、各供給ラインに配置された廃棄物破砕機のいずれかが、故障や定期点検等で稼働を停止した場合に、その稼働停止している廃棄物破砕機の代わりに、各供給ラインとは独立して配置され、破砕廃棄物を所定の貯留場所に排出する独立廃棄物破砕機を稼働し、この所定の貯留場所に貯留された破砕廃棄物を、稼働停止している廃棄物破砕機のある供給ラインに、予備の投入通路から供給することができる。
【００５３】従って、従来技術では、破砕された廃棄物の供給ラインの数だけ、必要であった予備の破砕機の役割を、１台乃至少数の独立廃棄物破砕機で果たすことができるので、予備の廃棄物破砕機の台数を１台乃至少数の台数に減少でき、設備のイニシャルコスト及びランニングコストを低減することができる。
【００５４】また、破砕する前の廃棄物を貯留するごみピットと独立した破砕廃棄物用の第２のごみピットを設けることにより、破砕前の廃棄物と、独立廃棄物破砕機によって破砕された破砕廃棄物とを完全に分別して貯留できるので、第２のごみピットの破砕廃棄物のみを各供給ラインに供給でき、供給ラインへの破砕前の廃棄物の混入を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の廃棄物の破砕供給システムを示す模式的な平面図である。
【図２】図１のＷ方向から見た模式的な正面図である。
【図３】図１の模式的な側面図である。
【図４】図１のＸ−Ｘ断面を示す模式的な側断面図である。
【図５】図１のＹ−Ｙ断面を示す模式的な側断面図である。
【図６】破砕廃棄物の貯留場所を第２のごみピットとした場合を示す模式的な平面図である。
【図７】破砕廃棄物の貯留場所を明確に仕切らずごみピットの所定の場所に貯留する場合を示す模式的な平面図である。
【図８】熱分解反応炉を備えた廃棄物処理システムの系統図である。
【図９】従来技術の廃棄物の破砕供給システムを示す模式的な平面図である。
【図１０】図９のＺ−Ｚ断面を示す模式的な側断面図である。
【符号の説明】
１廃棄物処理システム
４廃棄物破砕機
４ａ，４ｂ，４ｃ常用廃棄物破砕機
４Ａ独立廃棄物破砕機
５廃棄物処理装置（熱分解反応炉）
６燃焼溶融炉
７高温空気加熱器
10 冷却装置
30 ごみピット
32 第２のごみピット
ａ廃棄物
ａ’ 破砕廃棄物
ｃ熱分解残留物
ｅ可燃物
Ａｈ高温空気
Ｇｄ熱分解ガス
Ｇｃ燃焼ガス
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ供給ライン
Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ予備の投入通路
ＲＡ所定の貯留場所

【特許請求の範囲】
【請求項１】ごみピット内に貯留された廃棄物を、複数の廃棄物破砕機で破砕し、この破砕廃棄物を複数の供給ラインで廃棄物処理装置に供給する廃棄物の破砕供給システムにおいて、前記各供給ラインに常用廃棄物破砕機と予備の投入通路を一対として配設するとともに、前記供給ラインに属さない独立廃棄物破砕機を設け、前記常用廃棄物破砕機が停止している時には、前記独立廃棄物破砕機により破砕され、前記ごみピット内の所定の貯留場所に貯留された破砕廃棄物を、前記予備の投入通路から前記各供給ラインに供給するように構成したことを特徴とする廃棄物の破砕供給システム。
【請求項２】前記独立廃棄物破砕機により破砕した破砕廃棄物を貯留するための第２のごみピットを設け、破砕廃棄物を前記ごみピット内の所定の貯留場所の代わりに前記第２のごみピットに貯留することを特徴とする請求項１記載の廃棄物の破砕供給システム。
【請求項３】前記廃棄物処理装置が、破砕廃棄物を加熱して熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物に熱分解する横型回転ドラム式の熱分解反応炉と、該熱分解反応炉で発生した前記熱分解ガスと前記熱分解残留物中の可燃物とを燃焼させる燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から排出される燃焼ガスから熱を回収して昇温した高温空気を前記熱分解反応炉に供給する高温空気加熱器と、前記可燃物を冷却する冷却装置とを備えた廃棄物処理システムにおける前記熱分解反応炉であることを特徴とする請求項１又は２記載の廃棄物の破砕供給システム。

【図１】