JP5641865B2 - 廃棄物処理設備における排ガス処理装置のダスト気流搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物処理設備で発生するダストをダスト処理設備へ搬送するダスト気流搬送装置に関する。

廃棄物溶融処理設備、例えば、廃棄物溶融処理設備においては、図３に示すように、ごみピットからごみクレーン１０によりごみ１１が溶融炉１に装入され、装入物は炉内降下とともに乾燥・予熱され、熱分解し、燃焼・溶融し、溶融物として排出される。

溶融炉１の上部から排出される排ガスは、排ガス処理装置の燃焼室３で燃焼され、ボイラー４で熱回収が行われ、ボイラー４の排ガスは水噴霧式ガス冷却塔５で冷却された後、バグフィルタ６で固気分離され、ブロワ７により煙突から排出される。

排ガス中のダストは燃焼室３、ボイラー４、水噴霧式ガス冷却塔５、バグフィルタ６の底部に沈降し、沈降したダストは各機器３〜６からダスト切出弁１６を通じて切り出す。このダスト切出弁１６には、炉内と連通状態となるのを防ぐため、二重シール方式やシール機能を有するロータリー式切出弁１６が設けられている。

切出弁１６から排出されたダストは、機械搬送方式コンベア２０に案内され、集合してダスト処理設備のダスト貯留ホッパ２１に搬送される。機械搬送方式コンベア２０には、主にスクリューコンベアやスクレーパー式コンベアが用いられる。ダスト貯留ホッパ２１に搬送されたダストは、その後、無害化処理されたりあるいは、造粒されて廃棄物溶融炉１に戻されて溶融処理されたりしている（引用文献１〜３参照）。

特開２０００−１１７２２４号公報 特開２０００−１１７２２３号公報 特開平１１−２２１５４５号公報

各機器から切り出されたダストを搬送するために使用される機械搬送方式コンベアでは、各機器からダスト処理設備までに多数のコンベアを並べて搬送路が形成される。これは、機械搬送方式コンベアがその機構上、直線性を必要とするためである。このため、機械搬送方式コンベアがダストを排出する機器の配置に対して大きな制約条件となり且つこれらのコンベア群が占めるスペースが大きくなるため、設備コストに大きな影響を与えている。

また、機械搬送方式コンベアを使用する場合、多数のコンベア群で構成されるため、メンテナンスコストも多大となっている。その上、メンテナンスが必要なため、デッキ面上を横断することになり、デッキ上の通行障害となっている。さらに、メンテナンス時には、ケーシングを開放するため、ダストの飛散により周囲がダストで汚染されるという課題もあった。

また、通常、ダストを切り出す機器は、誘引送風機により負圧で運転されているが、ダスト切出弁からは大気開放されているため、溶融炉で処理される廃棄物の性状変化により、燃焼ガス量が一時的に急増して負圧から正圧となる場合があり、その際にダスト切出弁から炉内の有害ガスがリークして環境を汚染する危険があった。

そこで、本発明は、廃棄物処理設備において、有害ガスのリーク及び周囲のダストによる汚染を防止するとともに、ダストを切り出す各機器の配置を制約することがなく、ダスト搬送装置のメンテナンスが多大とならないようにしたダスト気流搬送装置を提供するものである。

本願請求項１の発明は、廃棄物処理設備の溶融炉からの排ガスを処理する排ガス処理装置に配置されている複数の機器からそれぞれ切り出されるダストを気流搬送管路によりダスト処理設備に気流搬送するダスト気流搬送装置であって、気流搬送管路に各機器の切出弁をそれぞれ直結するとともに、各切出弁どうしを気流搬送管路に対して直列に連結し、前記気流搬送管路の上流の端部に空気導入口を設け、前記気流搬送管路の下流の端部の前記ダスト処理設備側には真空による誘引により搬送空気流を発生させる真空タンクを設け、ダストフィルタを介して前記真空タンクを誘引する真空引用真空ポンプの排気先を前記排ガス処理装置のバグフィルタ内としたことを特徴とする。

本願請求項２の発明は、前記気流搬送管路の上流の端部の空気導入口部分に、吸込み空気流量の検出手段及び流量制御手段を設けたことを特徴とする。

本願請求項３の発明は、請求項２において、前記気流搬送管と各機器のダスト切出弁の直結部分の上流側に真空圧力検出手段を設け、気流搬送管路の上流の端部の空気導入口部分の空気流量が低下し且つ真空度が低下した場合に、空気流量及び真空度が回復するまで直結部分のダスト切り出しを一時停止又はダスト切り出し速度を低下させる手段を設けたことを特徴とする。

本願請求項４の発明は、前記各機器の切出弁をそれぞれ、各機器から切り出されたダストの混合部直前で管路断面を縮小し、気流を高速化し、ダストを加速するインジェクタにより直結したことを特徴とする。

本発明では、ダスト搬送手段を気流輸送とすることにより、その機構上から搬送路が制約される機械搬送方式コンベアに比べて、気流搬送管路により自由度を持たせることができるので、任意のルートでダスト搬送が可能である。また、気流輸送によりデッキ上の通行障害の問題がなくなる。

本発明では、ダストを切り出す各機器のダスト切出弁と気流搬送管路を直結し、大気との連通状態をなくし、真空引きした排気は廃棄物処理装置内に導入することにより工場内での放散をなくして密閉で完全クローズドとなっているため、ダスト切出弁から炉内の有害ガスがリークするのを防止しできるので、工場内へのダスト、有害ガスによる汚染の問題がなくなった。また、メンテナンス時のダスト飛散による汚染を防止することができる。

本発明では、気流搬送管路であり、１本の気流搬送管に各機器からの払出弁を直列に接続する構造なので、各機器の接続が単純となってメンテナンス性も向上する。

本発明では、気流輸送方式として真空誘引方式することにより、加圧圧送方式の場合に発生する可能性のあるダスト切出弁を通じて管路内空気、ダストが炉内に逆流あるいはリークしてダスト払い出しが正常に行われなくなるのを防ぐことができる。

また、本発明では、真空引きした排気は、廃棄物処理装置内に導入することにより工場内での放散をなくしたので、環境汚染を防止することができる。

また、本発明では、流量あるいは真空度検出手段で輸送媒体である空気の流量及び真空度を常に監視し、制御することにより、安定した気流搬送を行うことができるとともに、閉塞を防ぐことができる。

廃棄物ガス化溶融設備に本発明のダスト搬送を適用した例を示す図である。 本発明で使用するインジェクタの一例を示す断面図である。 廃棄物ガス化溶融設備の従来の灰搬送の例を示す図である。

本発明の実施例について図を参照しながら説明する。

図１において、ごみピットからごみクレーン１０によりごみ１１が溶融炉１に装入され、装入物は炉内降下とともに乾燥・予熱され、熱分解し、燃焼・溶融し、溶融物として排出される。

溶融炉１からの排ガスは、燃焼室３、ボイラー４、水噴霧式ガス冷却塔５、バグフィルタ６が配置された排ガス処理装置で処理される。排ガスは、発生ガス管２から燃焼室３に導入され、燃焼空気ファン９で燃焼空気が吹き込まれる燃焼バーナ８で燃焼され、ボイラー４で熱回収が行われ、ボイラー４の排ガスは水噴霧式ガス冷却塔５で冷却された後、バグフィルタ６で固気分離され、誘引送風機７により煙突から排出される。

燃焼室３、ボイラ４、水噴霧式ガス冷却塔５、バグフィルタ６の底部にはそれぞれ底部に落下したダストを切り出すダスト切出弁１６が設けられ、それぞれのダスト切出弁１６が一本の気流搬送管路１８に直列に連結されている。

気流搬送管路１８には、一般の管材料を使用することができるが、曲管部には耐摩耗性を考慮した管材を使用する。ごみ処理能力１５０〜２００ｔ／日規模であれば、ダスト搬送量は１２５〜１１７０ｋｇ／ｈであり、気流搬送管路１８は５０Ａ〜８０Ａ程度となり、固気比としては平均２〜３ｋｇ／ｋｇで搬送される。

各機器３〜６から切り出されたダストは、ダスト切出弁１６を介してインジェクタ１７にて気流搬送管路１８に送られる。図２に示すように、インジェクタ１７では切り出されたダストを搬送気流に滞留させることなく混合させるため、ダストの混合部直前で管路断面を縮小し、気流を高速化し、ダストを加速する。

気流搬送管路１８はダスト処理設備の近傍に設けられた真空タンク１２に連結し、気流搬送されたダストは、この真空タンク１２に貯留される。真空タンク１２内の圧力は、−３０ｋＰａ程度となる。真空タンク１２の真空引きはフィルタ１２ａを介して真空ポンプ１３により行われ、バグフィルタ６内に排気される。

一方、搬送用空気は、気流搬送管路１８の上流の端部に設けた空気取り込み口１５から取り込まれる。搬送用空気の管路内流速は、２０〜２５ｍ／ｓ程度に設定する。この部分には、空気流量計（ＦＩ）、空気流量調節指示計（ＦＩＣ）及び、空気流量調節指示計（ＦＩＣ）により調整される空気流量調整弁１９が設けられている。空気流量調整弁１９は、ダスト濃度変化による管路圧損の変化にかかわらず、一定の空気を流すように開度が制御される。

さらに、各機器３〜６からのダスト切出量が一時的に増大する場合には気流搬送管路１８の閉塞が問題になるが、気流搬送管路１８が閉塞する傾向となった場合には、空気流量が低下することで検出できる。

また、気流搬送管路１８が閉塞した場合を想定し、インジェクタ１７の上流側に真空圧力検出器（ＰＩ）２２を設け、空気流量が低下し且ついずれかの真空度が低下した場合には、真空度の低下を検出した真空圧力検出器（ＰＩ）２２の直下流側のダスト切り出しを一時停止又は、ダスト切り出し速度を低下させることで気流搬送管路１８の閉塞を防止できる。前記ダスト切り出し速度を低下させる場合、切り出し速度を低下させるダスト切出弁の直上流側の真空圧力検出器（Ｐ２）の真空度に応じて、真空度が上がれば切り出し速度を上げ、真空度が下がれば切り出し速度を下げるというように制御することができる。

気流搬送管路１８は炉別に構成されるが、途中、他炉から合流させることも可能である。又、空気取り込み口１５にホース類を接続して、炉停止中における真空掃除用として活用することもできる。

１：溶融炉 ２：発生ガス管
３：燃焼室 ４：ボイラー
５：水噴霧式ガス冷却塔 ６：バグフィルタ
７：誘引送風機 ８：燃焼バーナ
９：燃焼空気ファン １０：ごみクレーン
１１：ごみ １２：真空タンク
１３：真空ポンプ １４：ダスト切出弁
１５：空気吸い込み口 １６：ダスト切出弁
１７：インジェクタ １８：気流搬送管路
１９：吸い込み空気流調弁 ２０：機械搬送式コンベア
２１：ダスト貯留ホッパ ２２：真空圧力検出器

Claims (4)

1. 廃棄物処理設備の溶融炉からの排ガスを処理する排ガス処理装置に配置されている複数の機器からそれぞれ切り出されるダストを気流搬送管路によりダスト処理設備に気流搬送するダスト気流搬送装置であって、
   気流搬送管路に各機器の切出弁をそれぞれ直結するとともに、各切出弁どうしを気流搬送管路に対して直列に連結し、
   前記気流搬送管路の上流の端部に空気導入口を設け、前記気流搬送管路の下流の端部の前記ダスト処理設備側には真空による誘引により搬送空気流を発生させる真空タンクを設け、
   ダストフィルタを介して前記真空タンクを誘引する真空引用真空ポンプの排気先を前記排ガス処理装置のバグフィルタ内としたことを特徴とする廃棄物処理設備における排ガス処理装置のダスト気流搬送装置。
2. 前記気流搬送管路の上流の端部の空気導入口部分に、吸込み空気流量の検出手段及び流量制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理設備における排ガス処理装置のダスト気流搬送装置。
3. 前記気流搬送管と各機器のダスト切出弁の直結部分の上流側に真空圧力検出手段を設け、気流搬送管路の上流の端部の空気導入口部分の空気流量が低下し且つ真空度が低下した場合に、空気流量及び真空度が回復するまで直結部分のダスト切り出しを一時停止又はダスト切り出し速度を低下させる手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の廃棄物処理設備における排ガス処理装置のダスト気流搬送装置。
4. 前記各機器の切出弁をそれぞれ、各機器から切り出されたダストの混合部直前で管路断面を縮小し、気流を高速化し、ダストを加速するインジェクタにより直結したことを特徴とする請求項３に記載の廃棄物処理設備における排ガス処理装置のダスト気流搬送装置。

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