JP2002003237A - 繊維状ガラス廃棄物の処理方法及びガラス溶解炉 - Google Patents
繊維状ガラス廃棄物の処理方法及びガラス溶解炉Info
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Abstract
却除去することができ、ガラス質をガラス原料として有
効に再利用することができる繊維状ガラス廃棄物の処理
方法及びガラス溶解炉を提供する。 【解決手段】 繊維状ガラス廃棄物を搬送するスクリュ
ー型搬送装置12のスクリュー軸13内に酸素バーナー
14を挿入して燃焼させるとともに、搬送装置12のス
クリューケーシング15の外周に設けた燃焼用酸素ノズ
ル16から燃焼用酸素を噴出させ、前記酸素バーナーの
燃焼ガスで前記繊維状ガラス廃棄物を加熱しながら前記
燃焼用酸素中に分散させ、前記有機物を燃焼用酸素と反
応させて焼却する。
Description
物の処理方法及びガラス溶解炉に関し、詳しくは、繊維
状ガラス廃棄物の有機物被覆を焼却処理することにより
ガラス質を回収し、これをガラス原料として有効利用す
るための処理方法及びこれを利用したガラス溶解炉に関
する。
ル等の無機繊維材料が建築物、各種車両等の吸音断熱材
や緩衝材として用いられている。これらは、フェノール
樹脂等のバインダーをガラス繊維に被覆したものであっ
て、使用目的に応じた形状や密度に成型されている。こ
のような無機繊維材料の製造に際しては、不良品や多量
の端材が発生するため、これらを回収して再利用する必
要があり、また、建築物の解体時等に発生する使用済み
無機繊維材料も、リサイクルの観点から回収再利用する
ことが強く望まれている。
バインダーとして使用した有機物を焼却し、残ったガラ
ス質をガラス原料(再生カレット)に用いることが行わ
れている。有機物の焼却方法としては、特許第2626
957号公報や特開平11−228164号公報に記載
されている方法が知られている。
6957号公報に記載された方法は、ガラスの軟化点温
度が高いガラス長繊維であること、及び、付着している
有機物の量が少ないことが条件となり、ガラスの軟化点
温度が低く、有機物の量も多いガラス短繊維の場合は、
有機物を十分に焼却処理することが困難である。
記載された方法では、粉砕した繊維状ガラス廃棄物を気
流により搬送してバーナー火炎中に投入するため、アス
ペクト比が大きいものには適用が困難であった。
機物を効率的よく焼却除去することができ、ガラス質を
ガラス原料として有効に再利用することができる繊維状
ガラス廃棄物の処理方法及びガラス溶解炉を提供するこ
とを目的としている。
め、本発明の繊維状ガラス廃棄物の処理方法は、第1の
構成として、有機物で被覆されたガラス繊維を粉砕処理
した繊維状ガラス廃棄物の前記有機物を焼却処理するた
めの方法において、前記繊維状ガラス廃棄物を搬送する
スクリュー型搬送装置のスクリュー軸内に酸素バーナー
を挿入して燃焼させるとともに、搬送装置のスクリュー
ケーシング外周に設けた燃焼用酸素ノズルから燃焼用酸
素を噴出させ、前記酸素バーナーの燃焼ガスで前記繊維
状ガラス廃棄物を加熱しながら前記燃焼用酸素中に分散
させ、前記有機物を燃焼用酸素と反応させて焼却するこ
とを特徴としている。
維状ガラス廃棄物を搬送するスクリュー型搬送装置のス
クリュー軸内に酸素ノズルを挿入して300℃以上に加
熱した加熱酸素を噴出させるとともに、搬送装置のスク
リューケーシング外周に設けた燃焼用酸素ノズルから燃
焼用酸素を噴出させ、前記加熱酸素と前記繊維状ガラス
廃棄物の有機物とを反応させて燃焼させながら前記燃焼
用酸素中に分散させ、該有機物を燃焼用酸素と反応させ
て焼却することを特徴としている。
て、前記燃焼用酸素を300℃以上に予熱することを特
徴としている。
維状ガラス廃棄物の処理方法で前記有機物を焼却処理し
た後のガラス質を、ガラス溶解炉の原料投入側から熱間
投入するように形成したことを特徴としている。
ガラス廃棄物の処理方法を適用した有機物焼却装置の一
形態例を示すもので、図1は一部を省略した断面正面
図、図2は外観を示す正面図である。この有機物焼却装
置11は、ガラス繊維を粉砕処理した繊維状ガラス廃棄
物を搬送するスクリュー型搬送装置(以下、スクリュー
という)12と、中空軸で形成されたスクリュー軸13
内に挿入された酸素バーナー14と、スクリューケーシ
ング15の外周に設けられた燃焼用酸素ノズル16と、
該燃焼用酸素ノズル16の外周に設けた水冷ジャケット
17と、スクリュー12の基端部に設けられた繊維状ガ
ラス廃棄物供給手段装着部18と、スクリュー軸13を
駆動する駆動部19とにより形成されている。
グ15は、適宜な保持部材等により固定されており、ス
クリュー軸13が、駆動部19のモーター20及びスプ
ロケット21、チェーン22により駆動されて回転し、
スクリュー羽根23によって繊維状ガラス廃棄物を先端
方向に搬送するように形成されている。なお、スクリュ
ー軸13内周と酸素バーナー14外周との間には、適宜
な間隔で軸受部24が設けられており、スクリュー軸1
3と酸素バーナー14との位置関係を維持するととも
に、スクリュー軸13が円滑に回転できるようにしてい
る。
との二重管構造を有するものであって、内管25内が燃
料流路となって先端の燃料噴出口27に連通し、内管2
5と外管26との間が酸素流路となって燃料噴出口27
の外周に形成された酸素噴出口28に連通している。ま
た、内管25の基端部25aには燃料供給管が接続さ
れ、外管26の基端部に設けた側管26aには酸素供給
管が接続される。
素を供給する燃焼用酸素流路29及び前記水冷ジャケッ
ト17は、スクリューケーシング15の外周に三重に筒
体を配置した同心多重管構造で形成されており、基部側
には、燃焼用酸素供給管接続部29a及び冷却水導入導
出管接続部17aがそれぞれ設けられている。また、燃
焼用酸素ノズル16は、焼却装置端面材に設けた多数の
小通孔により形成されている。さらに、焼却装置外周に
は、燃焼炉取付け用や装置組付け用等に用いるフランジ
30がそれぞれ所定位置に設けられている。
は、図3に示すように、通常のバーナー等と同様にして
溶融炉31の炉壁に装着され、各供給管等を接続した状
態で用いられる。すなわち、酸素バーナー14の燃料流
路に燃料を、酸素流路に酸素バーナー燃焼用酸素を、燃
焼用酸素流路29に有機物燃焼用酸素を、水冷ジャケッ
ト17に冷却水を、それぞれ供給するとともに、繊維状
ガラス廃棄物供給手段装着部18に装着したホッパー付
スクリューフィーダ等の繊維状ガラス廃棄物供給手段3
2からスクリュー12部分に繊維状ガラス廃棄物を供給
して先端方向に搬送させ、これらを焼却装置端面から溶
融炉31内に送り出して燃焼させる。
の有機物の着火性を確保可能な温度の燃焼火炎を形成す
るとともに、燃焼ガス流でスクリュー12の端面から吐
出される繊維状ガラス廃棄物を十分に分散させるための
ものであり、通常の酸素バーナーと同様に、メタンやプ
ロパンのようなガス燃料や、灯油や重油のような液体燃
料を、酸素比1.0程度の酸素で燃焼させればよい。酸
素バーナー14の燃料には、微粉炭等の固形燃料を使用
することも可能であるが、流量安定性の良好なガス燃料
又は液体燃料を使用することが好ましい。また、燃焼用
酸素ノズル16から噴出させる有機物燃焼用酸素の流量
は、繊維状ガラス廃棄物の有機物を十分に燃焼させるこ
とができるように設定すればよい。
向は、焼却装置軸線方向でもよいが、軸線に対して開き
方向、収斂方向、ねじれ方向に適当な角度を持たせるよ
うにしてもよい。さらに、燃焼用酸素を噴出する小通孔
の径や設置数さらには形状を適当に選択することによ
り、酸素の流速や噴出状態を最適な状態に設定すること
ができ、繊維状ガラス廃棄物との混合及び燃焼を効果的
に行うことができる。加えて、この燃焼用酸素を適当な
温度、例えば300℃以上に予熱しておくことにより、
繊維状ガラス廃棄物の有機物との燃焼反応性を向上させ
ることができる。
維状ガラス廃棄物は、酸素バーナー14で生成した高温
の燃焼火炎で加熱されるとともに、その燃焼ガス流によ
って分散、拡散し、燃焼用酸素ノズル16から噴出する
燃焼用酸素と混合して燃焼し、ガラス繊維表面から除去
される。
るスクリュー12のスクリュー軸13内に酸素バーナー
14を挿入することにより、スクリュー12で搬送され
た繊維状ガラス廃棄物の中心部に酸素バーナー特有の高
温の火炎を形成することができるので、繊維状ガラス廃
棄物を効果的に加熱できるとともに、燃焼ガス流によっ
て繊維状ガラス廃棄物を燃焼用酸素中に分散させること
ができる。これにより、繊維状ガラス廃棄物と燃焼用酸
素とを効果的に反応させて有機物を焼却することができ
る。
12で搬送するので、ガス搬送に比べて安定した搬送状
態が得られ、繊維長さが1000μm以上の繊維状ガラ
ス廃棄物でも問題なく搬送することができる。これによ
り、無機繊維材料の粉砕に要する設備の簡略化やコスト
の低減が図れるとともに、各種無機繊維材料の処理に対
応が可能となる。
機物は、燃焼反応によって二酸化炭素や水蒸気となって
溶融炉31の排ガス出口33から排出され、残ったガラ
ス質は溶融炉31の底部に設けたバルブ34から、ガラ
ス原料として使用可能な再生カレットとして取出され
る。
機物焼却装置11を備えた溶融炉31をガラス溶解炉3
5の原料投入側に設置し、有機物焼却装置11で有機物
を焼却処理した後のガラス質36をガラス溶解炉35内
に熱間投入するように形成することにより、原料ホッパ
ー37から溶解炉内に供給されるガラス原料38と混合
させて効率よく溶解させて再利用することができる。
内に酸素バーナー14を挿入したが、酸素バーナーに代
えて、所定温度に加熱した酸素を噴出する酸素ノズルを
挿入することもできる。すなわち、スクリュー軸13内
に挿入した酸素ノズルから、所定温度に加熱した酸素、
通常は300℃以上の加熱酸素を、スクリュー12で搬
送された繊維状ガラス廃棄物の中に噴出させると、該加
熱酸素により有機物が加熱されて揮発成分が発生し、こ
の揮発成分が着火することによって有機物が燃焼し、燃
焼しながら外周の燃焼用酸素中に分散して燃焼用酸素と
反応することにより、有機物の燃焼処理を行うことがで
きる。このときも、燃焼用酸素を300℃以上に予熱し
ておくことによって効果的な燃焼処理を行うことができ
る。
内張した内径0.5m、長さ2.0mの円筒形溶融炉の
軸線上に装着し、繊維状ガラス廃棄物を200kg/h
で供給した。酸素バーナーには、燃料のLPGを4Nm
3/h、酸素を20Nm3/h供給し、燃焼用酸素は1
0Nm3/hを供給した。
ー量(有機物量)は、処理前の7重量%から処理後には
0.2重量%となり、再生カレットして使用しても全く
問題は生じなかった。
00kg/h、酸素バーナーのLPGは1Nm3/h、
酸素は5Nm3/hの供給量とし、燃焼用酸素は600
℃に予熱して25Nm3/hで供給した。その結果、繊
維状ガラス廃棄物のバインダー量は、処理前の7重量%
から処理後には0.3重量%となり、再生カレットして
使用しても全く問題は生じなかった。
各種繊維状ガラス廃棄物の有機物を効果的に焼却して除
去することができ、再利用可能なガラス原料として有効
利用が図れる。特に、繊維状ガラス廃棄物をスクリュー
で搬送するので、アスペクト比が大きいものでも安定し
た搬送供給を行うことができる。
用した有機物焼却装置の一形態例を示す一部を省略した
断面図である。
ある。
ある。
図である。
13…スクリュー軸、14…酸素バーナー、15…スク
リューケーシング、16…燃焼用酸素ノズル、17…水
冷ジャケット、18…繊維状ガラス廃棄物供給手段装着
部、19…駆動部、25…内管、26…外管、27…燃
料噴出口、28…酸素噴出口、29…燃焼用酸素流路、
31…溶融炉、32…繊維状ガラス廃棄物供給手段、3
3…排ガス出口、34…バルブ、35…ガラス溶解炉、
37…原料ホッパー
Claims (4)
- 【請求項1】 有機物で被覆されたガラス繊維を粉砕処
理した繊維状ガラス廃棄物の前記有機物を焼却処理する
ための方法において、前記繊維状ガラス廃棄物を搬送す
るスクリュー型搬送装置のスクリュー軸内に酸素バーナ
ーを挿入して燃焼させるとともに、搬送装置のスクリュ
ーケーシング外周に設けた燃焼用酸素ノズルから燃焼用
酸素を噴出させ、前記酸素バーナーの燃焼ガスで前記繊
維状ガラス廃棄物を加熱しながら前記燃焼用酸素中に分
散させ、前記有機物を燃焼用酸素と反応させて焼却する
ことを特徴とする繊維状ガラス廃棄物の処理方法。 - 【請求項2】 有機物で被覆されたガラス繊維を粉砕処
理した繊維状ガラス廃棄物の前記有機物を焼却処理する
ための方法において、前記繊維状ガラス廃棄物を搬送す
るスクリュー型搬送装置のスクリュー軸内に酸素ノズル
を挿入して300℃以上に加熱した加熱酸素を噴出させ
るとともに、搬送装置のスクリューケーシング外周に設
けた燃焼用酸素ノズルから燃焼用酸素を噴出させ、前記
加熱酸素と前記繊維状ガラス廃棄物の有機物とを反応さ
せて燃焼させながら前記燃焼用酸素中に分散させ、該有
機物を燃焼用酸素と反応させて焼却することを特徴とす
る繊維状ガラス廃棄物の処理方法。 - 【請求項3】 前記燃焼用酸素は、300℃以上に予熱
されていることを特徴とする請求項1又は2記載の繊維
状ガラス廃棄物の処理方法。 - 【請求項4】 請求項1,2又は3記載の繊維状ガラス
廃棄物の処理方法で前記有機物を焼却処理した後のガラ
ス質を、ガラス溶解炉の原料投入側から熱間投入するよ
うに形成したことを特徴とするガラス溶解炉。
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