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技術 ごみ固形燃料化プラント

出願人 株式会社御池鐵工所
発明者 小林由和
出願日 2001年1月23日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2001-014440
公開日 2002年7月30日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2002-210448
状態 特許登録済
技術分野 固体廃棄物の処理 固体相互の分離 破砕・粉砕(3) 磁気分離 造粒 固形燃料及び燃料附随物
主要キーワード 小粒物 後続機器 横架軸 押し込みローラ 傾斜側板 傾斜作動 突出刃 小径輪
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

ごみ破砕片にして可燃軽量物と可燃重量物と水分の多い可燃性小粒物とに分けて、ダイオキシン発生の温度を回避して、軽量物を低い温度で、重量物や多水分小粒物を高い温度で良好で効率的な乾燥を行い、良質な固形燃料を得る。

解決手段

ごみ固形燃料化プラント1は、可燃ごみW1、W3を破砕する破砕機14と、破砕物を軽量破砕物W5と重量破砕物W6と残飯等の多水分の小粒物W7とに選別する傾斜3種選別機20と、重量破砕物を粉砕機40で粉砕後に可燃粉砕物W10とダストとに選別する風力選別機44と、軽量破砕物を熱風で水分を10w%以下にする第1乾燥機51と、可燃粉砕物と小粒物を第1乾燥機用熱風よりも高温の熱風で水分を10w%以下にする第2乾燥機46と、乾燥した軽量破砕物と可燃粉砕物と小粒物を圧縮して固形燃料に固形化する装置55とから成る。

概要

背景

近年、一般廃棄物として、また事業所廃棄物として廃棄される発泡スチロールや、家電製品プラスチック成形品等に、またシート状、フィルム状、袋状、ボトル状等の比較的薄い肉厚で各種成形品等に加工された廃棄プラスチック物は、プラスチック原材料として再資源化されたり、棒や等の成形品に再加工されたり、再生固形燃料再生油原料に使用されるように成ってきた。特に、2000年には包装物リサイクル法施行されることになり、リサイクルに対する関心が高まっている。そのような資源の再利用を促進する為に、可燃ごみからRDF等の可燃固形物固形化する装置が開発されるようになった。しかし、可燃ごみから可燃固形物を固形化する前工程で実施される乾燥については、十分な管理が成されていなかった。

概要

ごみ破砕片にして可燃軽量物と可燃重量物と水分の多い可燃性小粒物とに分けて、ダイオキシン発生の温度を回避して、軽量物を低い温度で、重量物や多水分小粒物を高い温度で良好で効率的な乾燥を行い、良質な固形燃料を得る。

ごみ固形燃料化プラント1は、可燃ごみW1、W3を破砕する破砕機14と、破砕物を軽量破砕物W5と重量破砕物W6と残飯等の多水分の小粒物W7とに選別する傾斜3種選別機20と、重量破砕物を粉砕機40で粉砕後に可燃粉砕物W10とダストとに選別する風力選別機44と、軽量破砕物を熱風で水分を10w%以下にする第1乾燥機51と、可燃粉砕物と小粒物を第1乾燥機用熱風よりも高温の熱風で水分を10w%以下にする第2乾燥機46と、乾燥した軽量破砕物と可燃粉砕物と小粒物を圧縮して固形燃料に固形化する装置55とから成る。

目的

本発明は、上記に鑑みて提案されたものであって、一般可燃ごみや可燃性粗大ごみから、破砕片にすることで可燃軽量物と、可燃重量物と含水可燃性小粒物に分けて、それらを、ダイオキシン発生の温度を回避して、有効な乾燥を行なうことができ、且つ、保形性が良く可燃物含有量の多い良質な固形燃料を得ることを目的としている。本発明は、さらに、乾燥機からの排気熱回収すること、熱利用効率を高め、、破砕片寸法を揃えこと、硬い土砂や石、金属などの硬質材料を除去してプラント機器の作動部の摩耗を低減することが可能なごみ固形燃料化プラントを提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
6件

この技術が所属する分野

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請求項1

可燃固形物を含むごみ破砕する破砕機と、破砕物を可燃固形物の多い軽量破砕物と、可燃固形物も混合し主に金属物や瓶等の転がり易い物等を含む重量破砕物と、土砂ガラスと水分を多く含んだ残飯等を含む小粒物と、に選別する傾斜3種選別機と、上記重量破砕物を粉砕機粉砕後に比較的軽い可燃固形粉砕物と比較的重い未燃固形粉砕物とに選別する選別機又は篩機と、上記可燃固形物の多い軽量破砕物を比較的温度の低い熱風によって水分10w%以下に乾燥する第1乾燥機と、上記可燃固形粉砕物と上記小粒物を上記第1乾燥機の熱風よりも高温の熱風によって水分10w%以下に乾燥する第2乾燥機と、各々乾燥された上記軽量破砕物と上記可燃固形粉砕物と上記小粒物とを圧縮して固形燃料固形化する固形化装置とから成ることを特徴とするごみ固形燃料化プラント

請求項2

上記破砕機が、ごみピットから供給される一般可燃ごみを破砕する破砕機と、該破砕機による軽量破砕物を粉砕する第1粉砕機と、可燃粗大ごみを破砕する粗大ごみ粗砕機と、上記重量破砕物用の第2の粉砕機と、から成り、上記粗大ごみ破砕機による破砕物が上記ごみピットに供給される請求項1記載のプラント

請求項3

上記第1及び第2の乾燥機からの排気ガスが、乾燥機排気ガス用サイクロンセパレータに供給されて、該サイクロンセパレータで分離されたダストが上記固形化装置に供給され、且つサイクロンセパレータからの排気熱交換器に供給される請求項1記載のプラント。

請求項4

上記熱交換器は、上記排気用の1次通路と、該1次通路を通過後の該排気が脱臭炉燃料が付加されて燃焼して発生する燃焼ガスが通過する該燃焼ガス用の2次通路とを有する請求項3記載のプラント。

請求項5

上記熱交換器の上記2次通路を通過後の上記燃焼ガスが、次の副熱交換器の1次通路に供給され、2次通路を通る上記乾燥機に供給される乾燥用空気を加熱する請求項4記載のプラント。

請求項6

上記副熱交換器の上記2次通路を通過する乾燥用空気が、上記ごみピット又は生ごみ収集部等から吸引され供給される臭気空気であり、上記副熱交換器の上記1次通路に供給され通過した上記燃焼ガスが、集塵機触媒塔を通過後に大気に放出される請求項5記載のプラント。

請求項7

上記傾斜3種選別機が、各回転軸に複数の円盤を隔設してなる各ロータを前後隣接するもの同士が円盤を互いに入り組ませて隙間を形成するように傾斜平面状に互いに平行に配列され下から上へ送りをかけるように回転駆動される傾斜型回転ロータ選別機、傾斜した複数の短冊篩板クランク機構で下から上へ送りをかけるように駆動される傾斜型クランク駆動篩板選別機、傾斜篩板上を傾斜方向とほぼ直交する方向に小間隔で垂らしたチェーン等の軽量破砕物搬送体を2〜3段毎に横移動させる傾斜篩板型軽量物横搬送選別機、又は、トロンメル選別機から成る請求項1記載のプラント。

請求項8

上記固形化装置は、リングダイペレットミル造粒機エキストルーダ固形物成形機、又は螺旋体押し出し成形機、から成る請求項1記載のプラント。

請求項9

上記可燃固形物を含むごみが、一般可燃ごみと、可燃粗大ごみとを含み、上記一般可燃ごみが、上記破砕機で破砕され、破砕片磁選機鉄くずを除去した後に上記傾斜3種選別機によって可燃固形物の多い軽量破砕物と、可燃固形物も含み主に金属物又は瓶等の転がり易い物等を含む重量破砕物と、土砂や残飯等の小粒物と、に選別され、上記軽量破砕物が、第1粉砕機によって粉砕されてから上記第1乾燥機において比較的温度の低い熱風によって水分10w%以下に乾燥されて固形化装置用定量供給機に送られ、上記重量破砕物が、上記可燃粗大ごみの破砕片と共に第2粉砕機によって粉砕されてから第1風力選別機によって可燃物を選別して、可燃物は、上記小粒物と共に第2乾燥機において上記第1乾燥機の熱風よりも高温の熱風によって水分10w%以下に乾燥され、第2風力選別機によって土砂と可燃物とに選別され、可燃物は上記固形化装置用定量供給機に送られ、上記可燃粗大ごみが粗大ごみ粗砕機で破砕されて、該破砕片が磁選機で鉄くずを除去した後に、上記一般可燃ごみと共に上記破砕機によって破砕される請求項1記載のプラント。

技術分野

0001

この発明は、家庭ゴミ等のプラスチックや紙や衣類トレー等の一般可燃ごみや、家具電化製品等の可燃性粗大ごみから可燃固形物を分離して乾燥してから固形化装置によって燃料物に固形化するごみ固形燃料化プラントに関する。

背景技術

0002

近年、一般廃棄物として、また事業所廃棄物として廃棄される発泡スチロールや、家電製品プラスチック成形品等に、またシート状、フィルム状、袋状、ボトル状等の比較的薄い肉厚で各種成形品等に加工された廃棄プラスチック物は、プラスチックの原材料として再資源化されたり、棒や等の成形品に再加工されたり、再生固形燃料再生油原料に使用されるように成ってきた。特に、2000年には包装物リサイクル法施行されることになり、リサイクルに対する関心が高まっている。そのような資源の再利用を促進する為に、可燃ごみからRDF等の可燃固形物を固形化する装置が開発されるようになった。しかし、可燃ごみから可燃固形物を固形化する前工程で実施される乾燥については、十分な管理が成されていなかった。

発明が解決しようとする課題

0003

乾燥について十分管理を行わないと、180℃以上になると人体に悪影響を与えるダイオキシンが発生したり、また温度を上げ過ぎると高温に弱いプラスチックは乾燥機の内部で溶着し、引火して火災になったり、同時にダイオキシンが発生する惧がある他、紙や衣類も燃えてしまうという問題が起きる。さらに、水分の多い残飯等が混入していると、乾燥が不十分な部分が生じ、温度管理が繁雑になったり、硬い土砂や石、金属が混入しているとプラント機器の作動部を摩耗させてしまう問題が起きる。

0004

本発明は、上記に鑑みて提案されたものであって、一般可燃ごみや可燃性粗大ごみから、破砕片にすることで可燃軽量物と、可燃重量物含水可燃性小粒物に分けて、それらを、ダイオキシン発生の温度を回避して、有効な乾燥を行なうことができ、且つ、保形性が良く可燃物含有量の多い良質な固形燃料を得ることを目的としている。本発明は、さらに、乾燥機からの排気熱回収すること、熱利用効率を高め、、破砕片寸法を揃えこと、硬い土砂や石、金属などの硬質材料を除去してプラント機器の作動部の摩耗を低減することが可能なごみ固形燃料化プラントを提供するものである。

課題を解決するための手段

0005

上記した目的を達成するために、本発明のごみ固形燃料化プラントは:可燃固形物を含むごみを破砕する破砕機と、破砕物を可燃固形物の多い軽量破砕物と、可燃固形物も混合し、主に金属物や瓶等の転がり易い物等を含む重量破砕物と、土砂やガラスや水分を多く含んだ残飯等の小粒物とに選別する傾斜3種選別機と、上記重量破砕物を粉砕機粉砕後に比較的軽い可燃固形粉砕物と比較的重い未燃固形粉砕物とに選別する選別機又は篩機と、上記可燃固形物の多い軽量破砕物を比較的温度の低い熱風によって水分10w%以下に乾燥する第1乾燥機と、上記可燃固形粉砕物と上記小粒物を上記第1乾燥機の熱風よりも高温の熱風によって水分10w%以下に乾燥する第2乾燥機と、各々乾燥された上記軽量破砕物と上記可燃固形粉砕物と上記小粒物とを圧縮して固形燃料に固形化する固形化装置とから成ることを特徴としている。

0006

従って、一般可燃ごみや可燃性粗大ごみを破砕機によって破砕して破砕片として、それらから、傾斜3種選別機によってプラスチックや、紙や、衣類や、トレー等の可燃軽量物と、家具や電化製品等のから出る可燃重量物と、水分の含有量の多い流動小粒物とに分けて、乾燥の差別化を図る。それらがダイオキシン発生の180℃以上の温度になるのを回避して、第1乾燥機によって軽量物を、例えば乾燥機の入口温度で70〜110℃前後の低い温度の熱風で乾燥するものがせ好ましい、これに対して、第2乾燥機による重量物や多水分小粒物の乾燥は、乾燥機の入口温度で、300℃前後の高い温度、例えば、250〜350℃の熱風で乾燥し、乾燥中にプラスチックや紙等の軽量物の燃焼を防止し、水分の含有量の多い流動小粒物も完全に乾燥させ、ダイオキシンの発生発生を防止し且つ良好な効率的な乾燥を行う。乾燥物形態の差別化を図ることにより、固形化装置による良質な固形燃料の製造が可能になる。

0007

上記破砕機は、ごみピットから供給される一般可燃ごみを破砕する破砕機と、該破砕機による軽量破砕物を粉砕する第1粉砕機と、可燃粗大ごみを破砕する粗大ごみ粗砕機と、上記重量破砕物用の第2の粉砕機とから構成されており、上記粗大ごみ破砕機による破砕物は、上記ごみピットに供給され、ごみの差別化を図ることで破砕機の性能を選択して、効率的な破砕を行うと共に、粗大ごみを破砕後に、一般可燃ごみに統合することで処理ラインを簡素化して処理機器設置数合理化できる。また、粉砕機による粉砕を行って破片を小さくすることで、可燃物分離を促進できる。

0008

上記第1及び第2の乾燥機からの排気ガスは、乾燥機排気ガス用サイクロンセパレータに供給されて、該サイクロンセパレータで分離されたダストは、上記固形化装置に供給され且つ排気は、熱交換器に供給され、乾燥機からの排気ガス中に含まれている可燃ダストをサイクロンセパレータで回収して燃料固形物に利用すると共に、ガス清浄化でき、さらに乾燥機からの排気ガス熱を熱交換器において乾燥機への供給空気予熱に利用でき、熱効率を高めることが可能になる。

0009

上記熱交換器は、上記排気用の1次通路と、該1次通路を通過後の該排気が脱臭炉で燃料が付加されて燃焼して発生する燃焼ガスが通過する該燃焼ガス用の2次通路とを有してもよく、乾燥機で乾燥中に発生する臭気を脱臭炉において燃料の付加で燃焼させて脱臭でき、脱臭後の燃焼ガスによって熱交換器において乾燥機への供給空気の予熱を行い、熱効率を高めることができる。

0010

上記熱交換器の上記2次通路を通過後の上記燃焼ガスは、次の副熱交換器の1次通路に供給され、2次通路を通る上記乾燥機に供給される乾燥用空気を加熱するようにしもよく、乾燥機からの排気ガスを燃焼脱臭処理して比較的高温になった燃焼ガスによって副熱交換器において乾燥機への供給空気の予熱を行い、熱効率を高めることができる。

0011

上記副熱交換器の上記2次通路を通過する乾燥用空気は、上記ごみピットや、生ごみ収集部等から吸引され供給される臭気空気であり、上記副熱交換器の上記1次通路に供給され通過した上記燃焼ガスは、集塵機触媒塔を通過後に大気に放出さされるのがよく、本プラントに係わるごみピットや、生ごみ収集部等から発生する臭気を脱臭炉で燃焼処理することで脱臭し、またさらに副熱交換器の1次通路に供給され通過した上記燃焼ガスは、集塵機と触媒塔で処理されてから大気に放出されるので臭気公害粉塵公害を抑制できる。

0012

上記傾斜3種選別機は、各回転軸に複数の円盤を隔設してなる各ロータを前後隣接するもの同士が円盤を互いに入り組ませて隙間を形成するように傾斜平面状に互いに平行に配列され、下から上へ送りをかけるように回転駆動される傾斜型回転ロータ選別機か、又は傾斜した複数の短冊篩板クランク機構で下から上へ送りをかけるように駆動される傾斜型クランク駆動篩板選別機か、又は傾斜篩板上を傾斜方向とほぼ直交する方向に、小間隔で垂らしたチェーン等の軽量破砕物搬送体を2〜3段毎に横移動させる傾斜篩板型軽量物横搬送選別機か、又はトロンメル選別機から構成され、破砕後のごみ対して、例えば家庭ごみ一般ごみに対しては傾斜型回転ロータ選別機を、廃建材が多いごみに対しては傾斜型クランク駆動篩板選別機を、衣類等繊維製品を多く含むごみに対しては傾斜篩板型軽量物横搬送選別機を、粒状物が多い場合はトロンメル選別機を適宜選択できると共に、硬質物の除去を促進して後続機器の摩耗を予防できる。

0013

上記固形化装置は、リングダイペレットミル造粒機か、又はエキストルーダ固形物成形機か、又は螺旋体押し出し成形機から構成され、固形燃料の利用形態に応じて成形機を変えて小粒状態から棒状まで成形できる。

0014

上記可燃固形物を含むごみは、一般可燃ごみと、可燃粗大ごみとを有し、上記一般可燃ごみは、上記破砕機で破砕され、破砕片は磁選機鉄くずを除去後に上記傾斜3種選別機によって可燃固形物の多い軽量破砕物と、可燃固形物も混合し、主に金属物や瓶等の転がり易い物等を含む重量破砕物と、土砂や残飯等の小粒物とに選別され、上記軽量破砕物は、第1粉砕機によって粉砕されてから上記第1乾燥機において比較的温度の低い熱風によって水分10w%以下に乾燥されて固形化装置用定量供給機に送られ、上記重量破砕物は、上記可燃粗大ごみの破砕片と共に第2粉砕機によって粉砕されてから第1風力選別機によって可燃物を選別して、可燃物は、上記小粒物と共に第2乾燥機において上記第1乾燥機の熱風よりも高温の熱風によって水分10w%以下に乾燥され、第2風力選別機によって土砂と可燃物とに選別され、可燃物は上記固形化装置用定量供給機に送られ、上記可燃粗大ごみは、粗大ごみ粗砕機で破砕され、破砕片は磁選機で鉄くずを除去後に上記一般可燃ごみと共に上記破砕機によって破砕さ、比較的識別し易い一般可燃ごみと、可燃粗大ごみとに分けて収集して、可燃粗大ごみを一度破砕してから一般可燃ごみに統合することで、破砕負荷を軽減でき、また磁選機で鉄くずを回収できる。破砕物は、傾斜作動3種選別機によって重量破砕物と軽量破砕物と小粒物とに分類して、プラスチック等の燃えやすく乾燥物の多い軽量破砕物を第1粉砕機によって粉砕後に第1乾燥機において比較的低い温度で燃焼させずに乾燥できる。比較的高温に耐える重量破砕物の粉砕物と水分の多い小粒物とを第2乾燥機において高温の熱風によって乾燥し、その乾燥後に第2風力選別機によって土砂と重量破砕物とに選別される。土砂や鉄くずの無い乾燥軽量破砕物及び乾燥重量破砕物は、各々固形化装置用定量供給機を経て固形化装置に供給される。その間に、硬い土砂や石、金属を除去してプラント機器の作動部の摩耗も低減できる。

発明を実施するための最良の形態

0015

次に、本発明のごみ固形燃料化プラントの実施の形態を実施例によって添付図を参照にして以下に詳細に説明する。

0016

図1に示す実施例のごみ固形燃料化プラント1では、一般可燃ごみW1が、ごみピット11に搬入され、そこからバケットクレーン12とコンベヤ13によって破砕機14に供給される。ごみピット11には、可燃性粗大ごみW2が、回転ハンマロータリスクリュープレスクラッシャー等の粗砕機15によって粗砕された破砕物W3がコンベヤ等によって搬入され、一般可燃ごみW1と共に処理されるようになっている。破砕機14として、2軸式の刃付き回転ロータを備えたものや、2軸式の刃付きロータリスクリュープレスクラッシャー等が使用される。破砕機14の構造を概略説明すると、ホッパーの下方のケーシング内部の作業室に上から下に噛み込むようにモータ減速機とで等速回転駆動される2本の破砕ロータスクリューを水平に軸承しており、廃棄物を破砕して下方から粗いスクリーンを通して排出するようにしている。この破砕によってプラスッチク、木材などの可燃物を複合材製品から分離すると共に、金属も分離して磁力選別機非鉄選別機による選別を行い易くしている。破砕スクリュー外周縁には、被破砕物に対する噛み込みを促進する各種形状の突出刃を適宜設けている。

0017

粗砕機15としては、廃棄物Wが袋や容器等に包まれている場合は、破袋機能を持っことができ、下方に狭くなった処理空間を形成する傾斜側板付きホッパーを有したケーシング内で回転駆動されるロータと、その長手方向に複数組配列されたなぎなた状破袋刃とから成るものが使用される。ロータは、なぎなた状破袋刃間において横断した上仕切り板の中央部上で軸受で軸承されている。上仕切り板の下には、円弧面上に固定刃縦通材複数固定して粗いスクリーンを形成した下仕切り板が設けられている。他に、粗砕機15として、従来からあるハンマークラッシャーやロータリスクリュープレスクラッシャーが家電製品や家具等の廃棄物に応じて適宜選択使用される。スクリュークラッシャーは、二軸式や一軸式もあり、回転テーパ状破砕スクリュー部やストレート破砕スクリュー部とケーシング内面の複数の長手方向固定刃やテーパ状部とストレート部との間のリング状固定刃の間で破砕を行い、粉砕を省き得る大きさまで破砕することが出来る。

0018

破砕機14による約15cm前後の破砕物W4は、コンベヤ16によって傾斜3種選別機20に搬送供給されるが、その途中で磁選機17によって鉄等の磁性物が除去される。選別機20では、紙やプラスチックのシートやプレートや、布や繊維屑等の可燃固形物の多い軽量破砕物W5と、木片等の可燃固形物も混合し、主に金属物や瓶等の転がり易い物等を含む重量破砕物W6と、篩目を通って落下する土砂や残飯等の水分の多い小粒物W7とに選別される。傾斜3種選別機20の代表的なものとして、図2に示したような傾斜型回転ロータ選別機があり、モータ29によって歯車26〜28を介して、傾斜の下から上に向かって回転駆動される複数の回転ロータ21から構成されている。軸22に交互に配列された大径輪体23と小径輪体25とが軸方向に交互に配列された複数の回転ロータ21は、隣接ロータ同士の大径輪体23と小径輪体25とで篩目用間隔Gを形成するように傾斜フレーム20a上に配列されている。大径輪体23の側面の突起24によって篩目用間隔Gを調節している。

0019

別の傾斜3種選別機20としては、図3に示すように、傾斜型クランク駆動篩板選別機があり、モータ29によって、またチェーン26aとスプロケットホイール27aを介して回転駆動されるクランク機構28aによって下から上に向かって破砕物W4に送りを掛けるように揺動される複数の短冊状篩板21aから構成されている。短冊状篩板21a上には、送りを掛ける突起22aが複数設けられている。他には、図示していないが、傾斜篩板型軽量物横搬送選別機が有り、傾斜篩板上を傾斜方向とほぼ直交する横方向に、小間隔で垂らしたチェーン等の軽量破砕物搬送体を2〜3段毎に横移動させるものであり、上端部から供給される破砕物W4を横から軽量破砕物W5を、下方へ重量破砕物W6を、傾斜篩板の篩目から小粒物W7を選別する。これで、粉砕の障害に成る残飯類の粉砕機への混入を防ぐことができる。

0020

傾斜3種選別機20によって選別された軽量破砕物W5は、コンベヤ18によって第1粉砕機30に搬送される。その途中で磁選機17によって鉄等の磁性物が除去される。粉砕機30として、剪断作用によって約2〜5cm程度に粉砕するもので、2軸式の相互の噛合する剪断刃付き回転ロータを備えたものや、1軸式の刃付き多盤ロータ式粉砕機が使用される。刃付き多盤ロータ式粉砕機30の構造を概略説明すると、ホッパーの下方のケーシング内部の作業室において図4に示すような水平な刃付き多盤ロータ31が設けられている。ロータ31は、螺旋溝34で仕切られた凸状部32の周囲に複数の刃33を設けている。刃33は、固定刃に接近して破砕物W5を粉砕し、粉砕物W8を作業室の下方の細かいスクリーンを通して排出するようにしている。

0021

傾斜3種選別機20によって選別された重量破砕物W6は、コンベヤ19によってアルミ等の非鉄セパレータ35に搬送される。その途中で磁選機17によって鉄等の磁性物が除去される。永久磁石式ドラム回転型非鉄セパレータ35は、投入された非鉄ALは良伝導体磁力線によって電磁誘導現象をおこしてうず電流を発生し、永久磁石を備えた高速回転ドラムによって非鉄ALは強力な交流磁界を受けて非鉄内部に発生するうず電流と反発し合い弾き出されることになる。その場合、非鉄ALの種類によって弾き出される度合が異なる。非鉄ALの除去された重量破砕物W6は、第2粉砕機40にコンベヤ36によって搬送されて約2〜5cm程度に粉砕され、粉砕物W9となる。第2粉砕機40として、上記第1粉砕機30と同じものが使用される。粉砕物W9は、コンベヤ41と定量供給機42とスクリュウコンベヤ43を経て第1風力選別機44に供給される。

0022

第1風力選別機44は、例えば図5に示すように、竪形ジグザグ管路44aの上部の供給部44bから粉砕物W9が連続的に供給され、ブロワー44cによって下から上に空気流が流されて可燃固形粉砕物W10と重量不燃物とに選別する。空気流は、ジグザグ管路44aの下端部に供給され、上端部からサイクロンセパレータ44dまで可燃固形粉砕物W10を搬送し、その後にブロワー44cによって吸引される。サイクロンセパレータ44dで分離された可燃固形粉砕物W10は、ロータリシール弁Vを経て定量供給機45に供給される。重量不燃物は、ロータリシール弁Vを経て貯留ホッパーに送られる。

0023

傾斜3種選別機20によって選別された残飯等を含む小粒物W7は、コンベヤ37によって定量供給機45に供給され、上記可燃固形粉砕物W10と統合されて、多水分系粉砕物W11として多水分系の第2乾燥機46に供給される。図6には第2乾燥機46を示が、第2乾燥機46は、一方端部(手前側)に粉砕物W11の供給部46a(ロータリシール弁付き)を備え且つ他方端部(奥側)に排気を吸引する空気吸引部46bを備えた前後に長い筒状ケーシング46cと、該筒状ケーシング内部において回転可能に横架軸承され、モータMによって回転駆動される羽根付き軸46dと、筒状ケーシングの他方端部の底に設けられた乾燥物の排出部46eと、筒状ケーシング内に略接線方向から加熱された空気流を供給するように該筒状ケーシングの下部において上記供給口から上記空気吸引部にかけて設けられた乾燥用熱風供給部46fとから構成されており、羽根付き軸46dは、被処理物を上記供給口から上記排出部の方に送りをかけるように個々に捩じれた多数のパドルを有し、またケーシング内部において熱風供給部側に片寄って横架軸承されている。乾燥粉砕物W11は、排出部46eからスクリュウコンベヤとロータリシール弁を経て排出される。熱風は、灯油燃焼空気で燃焼させるバーナ46hによって発生され、熱風供給部46fに供給される。この第2乾燥機46では、入口温度で300℃前後の熱風の供給を受け、多水分系粉砕物W11を水分が10w%以下に、好ましくは5w%前後に成るように乾燥する。燃えやすい軽量物を事前に分離しているので、上記の高温熱風が供給される。

0024

一方、粉砕機30からの粉砕物W8は、気流搬送コンベヤ38によってサイクロンセパレータ39に供給され、そこでダストが分離されてから定量供給機50を経て第1乾燥機51に供給される。第1乾燥機51も、上記第2乾燥機46と同じ構造となっているが、ただ比較的乾燥した軽量物を燃焼させずに乾燥させるために入口温度で70〜110℃の熱風の供給を受け、粉砕物W8を水分が10w%以下に、好ましくは5w%前後に成るように乾燥する。乾燥した粉砕物W8は、コンベヤ52によって造粒機用定量供給機53に供給される。

0025

他方、第2乾燥機46からの乾燥した粉砕物W11は、コンベヤ47aと定量供給機47bとスクリュウコンベヤ47cを経て第2風力選別機48に供給される。第2風力選別機48も、第1風力選別機44と同じ構造になっている。分離された重量不燃物は、ロータリシール弁Vを経て貯留ホッパーに送られる。空気流で搬送された可燃粉砕物W10は、第2風力選別機48に接続したサイクロンセパレータ49で分離され、ロータリシール弁Vを経て造粒機用定量供給機53に供給される。造粒機用定量供給機53には、他に上記乾燥粉砕物W8と、第1及び第2の乾燥機46、51のサイクロンセパレータ46g、51gからのダストも供給される。

0026

造粒機用定量供給機53からは、可燃性の粉砕物W8、W11やダストが統合されて可燃性の粉砕物W12として造粒機用固形化装置55に脱水塩素ガス等のガス吸収用の消石灰と共に供給される。固形化装置55では、粉砕物W12を圧縮して固形燃料に固形化する。固形化装置55としては、図8に示されているペレットミルや図7に示されている造粒機や図示は無いが押し出し式エキストルーダ等がある。固形燃料や油化原料、高炉還元材コークス炉燃料に利用可能である。

0027

図8に示すペレットミル55は、横置き状態で回転可能に支持されて回転駆動される水平回転円筒体55aのリング内に開口から可燃性の粉砕物W8、W11が供給される。リング内では、その内面圧接された2個の押し込みローラ転動輪55bが矢印に転動され、それらの回転方向後側空間に混合物が集められ、転動輪55bによって圧縮されて、リングの周囲壁を成すダイの、例えば直径5mmの多数のダイ孔55cから圧密化され押し出される。固形化物は、回転円筒体の外面から5〜7mm程押し出されたところで、リングの外側に設けられたカッターブレード55dによって切断されて、粒状固形物Aが得られる。転動輪55bの外周面には、細片の取り込みスリップを防いで取り込みを容易にする為に多数の溝が形成されている。

0028

図7に示す造粒機55について概略説明すると、一端部の投入口55eから投入された粉砕物W8、W11を他端部の取り出し口55fに至る長手方向にかけて搬送しながら破砕、混練、圧縮及び粉砕を行い、摩擦や圧縮の発熱で温度を上げ、プラスチックをバインダーとして溶融するもので、細長ケーシング55g内の長手方向に並設され対向方向に回転駆動される一対の回転軸55sの各々に取り付けられた螺旋体55h及び圧搾体55iと、これらに対して所定の隙間をとってケーシング内に取り外し可能に付設された耐摩耗性内張体55jと、取り出し口の固形化用ノズル付き多孔板55kとから構成されている。圧搾体55iは、特に粉砕と溶解を促進する臼状圧搾部を構成している。造粒機55によって造られた固形燃料Aは、クーラ60において冷却され、サイロ61に保管されて、適宜トラック62でバラ積載で出荷されたり、フレコン63に詰められて出荷される。造粒機55の清掃時に出るダストと、クーラ60から出る崩れ破片や粉体は、再度サイクロンセパレータに吸引されて回収され、造粒機用定量供給機53に供給される。

0029

第1及び第2の乾燥機46、51からの排気ガスは、乾燥機排気ガス用サイクロンセパレータ46g、51gに供給される。それらサイクロンセパレータで分離されたダストは、上記造粒機用定量供給機53に供給され、排気は第1熱交換器71に供給される。第1熱交換器71は、排気用の1次通路71aと、該1次通路を通過後の該排気が脱臭炉72で灯油が付加されて燃焼して発生する燃焼ガスが通過する該燃焼ガス用の2次通路71bとを有する。第1熱交換器71の2次通路71bを通過後の燃焼ガスは、次の第2熱交換器73の1次通路73aに供給され、2次通路73bを通る乾燥機用空気を加熱する。乾燥機用空気には、結果的に乾燥機46、51の排気熱と、脱臭炉72の燃焼ガスの熱が熱交換器71、73によって付加されて、第1及び第2の乾燥機46、51のバーナ46h、51hの灯油燃焼に使用される。第2熱交換器73の2次通路73bを通過する乾燥用空気は、上記ごみピット11や、生ごみ収集部等から吸引され供給される臭気空気を含んでおり、該第2熱交換器73の1次通路73aに供給され通過した燃焼ガスは、集塵機74と触媒塔75を通過後に大気に放出される。

発明の効果

0030

以上の説明から明らかのように、本発明のごみ固形燃料化プラントは、可燃固形物を含むごみを破砕する破砕機と、傾斜3種選別機とを含むので、一般可燃ごみや可燃性粗大ごみを破砕機によって破砕して破砕片として、それらから、傾斜3種選別機によってプラスチックや紙等の可燃軽量物と、家具や電化製品等の可燃重量物と、水分の含有量の多い流動小粒物とに分けて、乾燥の差別化を図ることちができる。そして、第1乾燥機によって軽量物を、低い温度の熱風で乾燥し、第2乾燥機によって重量物や多水分小粒物を高い温度の熱風で乾燥し、ダイオキシンの発生の無い良好な効率的な乾燥を行うことができ、次いで、固形化装置によって良質な固形燃料を得ることができる。

0031

上記破砕機は、一般可燃ごみ用の破砕機と、軽量破砕物を粉砕する第1粉砕機と、可燃粗大ごみを破砕する粗大ごみ粗砕機と、上記重量破砕物用の第2の粉砕機とから構成すれば、ごみの差別化が容易であり、その破砕用途・機能ごとに最適性能の破砕機を選択して、効率的な破砕を行うことができる。粗大ごみを破砕後に、一般可燃ごみに統合すれば、処理ラインを簡素化して処理機器の設置数を合理化できる。また、粉砕機による粉砕を行って破片を小さくすることで、可燃物分離を促進できる。

0032

上記第1及び第2の乾燥機からの排気ガスは、該サイクロンセパレータでダストと排気に分離すれば、可燃ダストをサイクロンセパレータで回収して燃料固形物に利用すると共に、ガスを清浄化でき、さらに乾燥機からの排気ガス熱を熱交換器において乾燥機への供給空気の予熱に利用でき、熱効率を高めることが可能になる。

0033

上記熱交換器は、1次通路を通過後の該排気が脱臭炉で燃料が付加されて燃焼して発生する燃焼ガスが通過する該燃焼ガス用の2次通路を設ければ、乾燥機で発生する臭気を脱臭でき、脱臭後の燃焼ガスによって熱交換器において乾燥機への供給空気の予熱を行うことができる。

0034

上記熱交換器の上記2次通路を通過後の上記燃焼ガスは、次の副熱交換器の1次通路に供給され、2次通路を通る上記乾燥機に供給される乾燥用空気を加熱すれば、乾燥機からの排気ガスを燃焼脱臭処理して比較的高温になった燃焼ガスによって副熱交換器において乾燥機への供給空気の予熱を行い、熱効率を高めることができる。

0035

ごみピットや、生ごみ収集部等から吸引され供給される臭気空気を、上記副熱交換器の上記1次通路に供給するようにすれば、通過した上記燃焼ガスは、集塵機と触媒塔を通過後に大気に放出することができ、本プラントに係わるごみピットや、生ごみ収集部等から発生する臭気を脱臭炉で燃焼処理することで脱臭し、またさらに副熱交換器の1次通路に供給され通過した上記燃焼ガスは、集塵機と触媒塔で処理されてから大気に放出されるので臭気公害や粉塵公害を抑制できる。

0036

上記傾斜3種選別機は、破砕後のごみ対して、例えば家庭ごみ等一般ごみに対しては傾斜型回転ロータ選別機を、廃建材が多いごみに対しては傾斜型クランク駆動篩板選別機を、衣類等繊維製品を多く含むごみに対しては傾斜篩板型軽量物横搬送選別機を、粒状物が多い場合はトロンメル選別機を適宜選択できると共に、硬質物の除去を促進して後続機器の摩耗を予防できる。

0037

上記固形化装置は、リングダイ式ペレットミル造粒機か、又はエキストルーダ固形物成形機か、又は螺旋体押し出し成形機から構成され、固形燃料の利用形態に応じて成形機を変えて小粒状態から棒状まで成形できる。

0038

上記可燃固形物を含むごみは、一般可燃ごみと、可燃粗大ごみとを有し、上記一般可燃ごみは、上記破砕機で破砕され、破砕片は磁選機で鉄くずを除去後に上記傾斜3種選別機によって可燃固形物の多い軽量破砕物と、可燃固形物も混合し、主に金属物や瓶等の転がり易い物等を含む重量破砕物と、土砂や残飯等の小粒物とに選別され、上記軽量破砕物は、第1粉砕機によって粉砕されてから上記第1乾燥機において比較的低い温度の熱風によって水分10w%以下に乾燥されて固形化装置用定量供給機に送られ、上記重量破砕物は、上記可燃粗大ごみの破砕片と共に第2粉砕機によって粉砕されてから第1風力選別機よって可燃物を選別して、可燃物は、上記小粒物と共に第2乾燥機において上記第1乾燥機の熱風よりも高温の熱風によって水分10w%以下に乾燥され、第2風力選別機によって土砂と可燃物とに選別され、可燃物は上記固形化装置用定量供給機に送られ、上記可燃粗大ごみは、粗大ごみ粗砕機で破砕され、破砕片は磁選機で鉄くずを除去後に上記一般可燃ごみと共に上記破砕機によって破砕される。比較的識別し易い一般可燃ごみと、可燃粗大ごみとに分けて収集して、可燃粗大ごみを一度破砕してから一般可燃ごみに統合することにより、破砕負荷を軽減でき、また磁選機で鉄くずを回収できる。破砕物は、傾斜作動3種選別機によって重量破砕物と軽量破砕物と小粒物とに分類して、乾燥物の多い軽量破砕物を第1粉砕機によって粉砕後に第1乾燥機において比較的低い温度で燃焼させずに乾燥できる。比較的高温に耐える重量破砕物の粉砕物と水分の多い小粒物とを第2乾燥機において高温の熱風によって乾燥し、その乾燥後に第2風力選別機によって土砂と重量破砕物とに選別される。土砂や鉄くずの無い乾燥軽量破砕物及び乾燥重量破砕物は、各々固形化装置用定量供給機を経て固形化装置に供給される。その間に、硬い土砂や石、金属を除去してプラント機器の作動部の摩耗も低減できる。

図面の簡単な説明

0039

図1本発明の一実施例に係るごみ固形燃料化プラントの作業工程を示すフローチャートである。
図2ごみ固形燃料化プラントの作業工程において使用される傾斜3種選別機の傾斜型回転ロータ選別機の平面図である。
図3ごみ固形燃料化プラントの作業工程において使用される別の傾斜3種選別機の傾斜型クランク駆動篩板選別機の斜視図である。
図4ごみ固形燃料化プラントの作業工程において使用される粉砕機のロータの斜視図である。
図5ごみ固形燃料化プラントの作業工程において使用される風力選別機の概略説明図である。
図6ごみ固形燃料化プラントの作業工程において使用される乾燥機の端面図である。
図7ごみ固形燃料化プラントの作業工程で使用される固形化装置の一部切り欠き平面図である。
図8ごみ固形燃料化プラントの作業工程で使用される別の固形化装置の説明斜視図である。

--

0040

1ごみ固形燃料化プラント
11ごみピット
14破砕機
15粗大ごみ粗砕機
17磁選機
20 傾斜3種選別機
30 第1粉砕機
40 第2粉砕機
44風力選別機(第1風力選別機)
46 第2乾燥機
46g第2乾燥機排気ガス用サイクロンセパレータ
48 第2風力選別機
51g第1乾燥機排気ガス用サイクロンセパレータ
51 第1乾燥機
53固形化装置用定量供給機
55 固形化装置
71熱交換器
71a排気用1次通路
71b燃焼ガス用2次通路
72脱臭炉
73副熱交換器
73a副熱交換器の1次通路
73b副熱交換器の2次通路
74集塵機
75触媒塔
W1 一般可燃ごみ
W2可燃粗大ごみ
W3 粗大ごみ破砕機による破砕物
W5 軽量破砕物
W6 重量破砕物
W7小粒物
W8 軽量破砕物(粉砕物)
W11可燃固形粉砕物

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