JP2002220594A - ごみ固形燃料化施設脱臭方法及びごみ固形燃料化施設 - Google Patents

ごみ固形燃料化施設脱臭方法及びごみ固形燃料化施設

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JP2002220594A
JP2002220594A JP2001019012A JP2001019012A JP2002220594A JP 2002220594 A JP2002220594 A JP 2002220594A JP 2001019012 A JP2001019012 A JP 2001019012A JP 2001019012 A JP2001019012 A JP 2001019012A JP 2002220594 A JP2002220594 A JP 2002220594A
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refuse
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waste
garbage
solid fuel
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Morikazu Abe
盛一 阿部
Hidetoshi Noda
英俊 野田
Ichiro Kuriyama
一郎 栗山
Kazuhiro Teratsuji
和広 寺辻
Toshihiko Iwasaki
敏彦 岩▲崎▼
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ固形燃料化施設においてごみからRDF
を製造し、ごみの乾燥排ガスを脱臭する。 【解決手段】 ごみを一次破砕設備によって一次破砕
(1)し、一次破砕したごみを乾燥機によって乾燥
(2)する。乾燥により発生した乾燥排ガスは、集塵さ
れて触媒脱臭設備に送られ触媒脱臭(11)される。触
媒脱臭において、乾燥排ガスは熱交換によりある程度温
度を高められ、次いで、200〜600℃に加熱され、
そして、触媒によって脱臭される。脱臭後、触媒による
ダイオキシン類の分解(12)を行った後、大気に放出
する。乾燥(2)されたごみは、揺動反発式分別機によ
って、堅くて重いごみ15、小粒径ごみ16、柔らかく
て軽いごみ17に一次分別(3)され、ごみ16は風力
選別により可燃物が二次選別(5)され、ごみ17は、
二次破砕(4)される。ごみ15は、小粒径ごみ16に
なるまで一次破砕(1)を繰り返す。可燃物及び二次破
砕されたごみは、添加剤(消石灰)の混合(8)、圧縮
成形(9)、冷却(10)を経て、RDF化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般の家庭から
出る、厨芥、紙、プラスチック、布、木屑、金属等を含
むごみ(廃棄物)から固形燃料(「RDF」と略称す
る)を得るためのごみ固形燃料化施設においてごみを乾
燥するときに発生する乾燥排ガスを脱臭するための方
法、及び、この脱臭方法を利用したごみ固形燃料化施設
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ごみの燃料化の技術についてはヨーロッ
パが先行しており、例えば、ごみから可燃成分を抽出す
る方法が既に提案されている。しかしながら、これらヨ
ーロッパにおけるごみの燃料化の技術は、ごみ中の水分
量の違いから、直ちにそのまま転用して日本国内で利用
することは困難であった。
【0003】上記の水分量の違いに係る問題点を鑑みて
提案された先行技術として、特開平7−150158号
公報に、図3に示すような、破袋、磁選、一次破砕、乾
燥、風力選別、二次破砕、固形化の工程からなる、ごみ
の中の可燃物選別成形方法及びその装置が提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ごみの固形燃料化にお
いて、従来から脱臭が課題となっている。ごみを乾燥す
ることにより発生する乾燥排ガスは、悪臭成分が多く、
そのまま大気に放出することはできない。このため、従
来から、ごみを燃焼することによる直接燃焼脱臭が行な
われている。しかし、この脱臭方法では、アルデヒド類
の脱臭を行うために脱臭温度を800℃以上にする必要
があり、多くの燃料を必要としていた。
【0005】そこで、ランニングコストの低減を図るた
め、熱回収が行なわれている。しかし、熱回収による脱
臭は、700℃を超えると熱交換器のイニシャルコスト
が高くなるため、多くは700℃程度の温度で脱臭を行
っている。更に、800℃以上で脱臭を行う場合におい
ても、300〜400℃程度の熱を回収する場合は、3
00〜400℃程度の温度領域はダイオキシン類の再合
成温度領域であるため、後段にダイオキシン(DXN)
分解触媒を設置する必要があり、この温度領域では熱回
収を行わないため、イニシャル及びランニングコストが
高くなるといった問題があった。
【0006】従って、この発明の目的は、上述の問題を
解決し、ごみ固形燃料化工程において、ごみを乾燥する
ときに発生する乾燥排ガスの悪臭を効率よく低コストで
脱臭することができる脱臭方法、及び、これを利用した
ごみ固形燃料化施設を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ごみ固形燃料化施設におけるごみ固形燃料化工程におい
て破砕したごみを乾燥することにより発生した乾燥排ガ
スに対して触媒脱臭を実施することに特徴を有するもの
である。
【0008】請求項2記載の発明は、前記触媒脱臭は、
前記乾燥排ガスを200〜600℃の温度に加熱し、次
いで、触媒を通過させる工程を備えることに特徴を有す
るものである。
【0009】請求項3記載の発明は、前記一般ごみの固
形燃料化工程は、一次破砕設備によってごみを一次破砕
し、次いで、一次破砕した前記ごみを乾燥し、次いで、
乾燥した前記ごみを揺動反発式分別機によって堅くて重
いごみと小粒径ごみと柔らかくて軽いごみとに分別し、
分別した前記堅くて重いごみは前記一次破砕設備に戻し
て一次破砕を再度実施することを1回または複数回繰り
返すことによりその粒度を前記小粒径ごみの粒度まで下
げて小粒径ごみとなし、前記小粒径ごみに対して風力選
別を実施して可燃物を選別し、前記柔らかくて軽いごみ
を二次破砕設備によって二次破砕し、次いで、前記可燃
物及び二次破砕した前記柔らかくて軽いごみを混合後成
形する工程を備えることに特徴を有するものである。
【0010】請求項4記載の発明は、前記一次破砕は、
1台の一次破砕機よりも細かい粒度にごみを破砕可能
な、前記一次破砕機が複数台並設されてなっている一次
破砕設備によって実施することに特徴を有するものであ
る。
【0011】請求項5記載の発明は、ごみを一次破砕す
るための一次破砕設備と、一次破砕した前記ごみを乾燥
するための乾燥機と、乾燥した前記ごみを、堅くて重い
ごみと小粒径ごみと柔らかくて軽いごみとに分別するた
めの揺動反発式分別機と、分別した前記堅くて重いごみ
を前記一次破砕設備に再投入するための供給設備と、前
記小粒径ごみに対して風力選別を実施して可燃物を選別
するための風力選別機と、前記柔らかくて軽いごみを二
次破砕するための二次破砕設備と、前記可燃物及び二次
破砕された前記柔らかくて軽いごみを混合し成形するた
めの混合成形設備と、前記乾燥機から排出される乾燥排
ガスに対して触媒脱臭を実施するための触媒脱臭設備と
を備えることに特徴を有するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。
【0013】図1は、この発明の実施の形態に係るフロ
ーチャートである。図1において、実線による矢印は乾
燥排ガスの流れ、破線による矢印はごみの流れを示す。
図2は、この発明の実施の形態に係るごみ固形燃料化施
設を示す工程図である。図1及び図2中の符号(1)〜
(12)は、下記工程の番号(1)〜(12)と一致す
る。
【0014】(1)ごみ固形燃料化施設において、ま
ず、ごみ(廃棄物)は、ごみピット21から、クレーン
22及び供給コンベヤ20によって一次破砕設備23に
運ばれる。ごみが袋(主としてビニール袋)に入ってい
る場合は破袋機(図示せず)により破袋される。そし
て、該一次破砕設備23によって細かく一次破砕され
る。ごみは大半が袋などで回収され、更にその内容物の
形状も大きいため、そのまま分別機に投入しても可燃物
と不燃物とを分けることができない。そのため、上記の
一次破砕設備23によってごみを細かく粉砕する。ま
た、細かくすることによりその後の乾燥効率を上げ、更
にはコンベヤなどの搬送設備などその後の設備の負荷を
下げることにも効果を発揮する。このことも考慮して、
一次破砕後の形状は一辺が約50mm(「□50mm」
という)以下がよく、できれば50mmメッシュスクリ
ーンを通過できるものが約95%以下であることが望ま
しい。ただし、ごみはその物性が特定できにくいため、
また、金属塊などにも対応するため、一次破砕機として
回転刃(スクリュー)を有する、例えば、二軸剪断式破
砕機を使用する。この、二軸剪断式破砕機はごみを回転
刃間で剪断するため、その特性上布や番線などのごみが
短冊状に破砕されて長い紐状のごみとなる。従って、一
次破砕設備23は、二軸剪断式破砕機を複数台並設して
配置することにより構成されている。更に、一次破砕設
備23は、上段で紐として落ちてきたごみを効率良く破
砕するため、上段に対して約90度の角度を付けて配置
されている。なお、回転刃の刃幅は、一段目の刃幅は約
50mm以上、二段目以降は約25mm以下が望まし
い。一次破砕設備23に投入するごみは、該一次破砕設
備23の破砕能力を高めるため、前記の供給コンベヤ2
0によって定量供給される。
【0015】(2)一次破砕されたごみは、一次破砕直
後にコンベヤ24、56により乾燥機27に運ばれ、該
乾燥機27によって乾燥される。49は熱風炉、46は
燃料タンク、51、69はポンプ、50は燃料サービス
タンクである。乾燥はRDFの腐敗を防止するためであ
り、破砕直後に含水率が約10%以下になるまで行う。
そうすることにより、設備へのごみの蓄積による収集率
の低減を図り、プラント臭を抑えることにも効果を発揮
する。また、乾燥することによりごみはばらけ、その後
に行う分別を精度良く行える。乾燥排ガスは、後述する
脱臭工程(11)に送られる。
【0016】(3)乾燥したごみは、コンベヤ47によ
って振動コンベヤ28まで運ばれ、ここでほぐされ、そ
して、揺動反発式分別機29に均一に定量供給される。
そして、揺動反発式分別機29において、柔らかくて軽
いごみ17と、堅くて重いごみ15と、小粒径ごみ(小
径物のごみ)16とに一次分別される。揺動反発式分別
機29は、物質の反発力の差を利用して分別する装置
で、穴の開いた傾斜したプレートが揺動運動し、その上
に投入されたごみの内、柔らかくて軽いごみ17は反発
しにくいためプレートにより傾斜上方に搬送される。そ
の多くは、紙、布、フィルムプラスチックである。堅く
て重いごみ15は反発しやすいため、プレートと反発し
て、傾斜下方に落ちる。その多くは、金属、硬質状プラ
スチック、段ボール紙などである。また、プレートには
穴が開いているため、細かく破砕された小粒径ごみ16
は、穴を通過してプレート下に落ちる。小粒径ごみ16
の多くは、厨芥、紙、プラスチックなどの軽いごみと、
ボルトナット等の金属や硝子片などである。なお、プレ
ートの傾斜角度や揺動運動の回転数を変えることによ
り、その割合を変更することが可能となる。傾斜角度は
約0〜9度、回転数は約103〜206rpm、プレー
トの穴サイズは約20〜50mmが目安となる。
【0017】(4)傾斜上方に送られた柔らかくて軽い
ごみ17は、造粒性を高めたり、造粒機の負荷を減らし
たり、紐状のごみのからみつきによる分別機以降の装置
トラブルを避けるため、ごみ17を更に細かく破砕する
二次破砕設備30を設置する。二次破砕設備30とし
て、例えば、一軸回転式破砕機を使用する。そして、二
次破砕設備30によって二次破砕された柔らかくて軽い
ごみ17は、二次破砕設備誘引ファン31、二次破砕設
備サイクロン37を経てコンベヤ54に運ばれる。33
はバグフィルター、32は誘引ファン、64はコンテナ
である。
【0018】(5)穴を通過してプレート下に落ちる小
粒径ごみ16から更に分別精度を高めるために、小粒径
ごみ16は、コンベア53により風力選別機34に運ば
れ、該風力選別機34による風力選別によって可燃物が
二次選別され、不燃物、残渣が除去される。風力選別の
風速は10m/s以上が望ましい。
【0019】(6)その後、更に、鉄などの金属を回収
する場合は、各々に適した選別機を設置し三次分別する
ことが望ましい。例えば、鉄を回収する場合は磁選機9
4などによる。可燃物は、風力選別機サイクロン36を
経てコンベヤ54に運ばれる。
【0020】(7)傾斜下方に落ちたごみ15の多くは
堅くて重いごみであるが、重いごみは金属とプラスチッ
クなどの可燃物との複合体であるため、分別精度を高め
るために、再度、ごみ再投入のためのコンベヤ61等の
供給設備によって(1)項の一次破砕設備23に戻され
再度一次破砕されて破砕粒度を下げる。この工程を繰り
返すことにより、ごみのほとんどが小粒径物16にな
り、風力選別機34によって不燃物、残渣が除去され
る。風力選別の風速は10m/s以上が望ましい。な
お、再度一次破砕設備23に投入する前に磁選機95を
設置して、堅くて重いごみ15中の鉄類の金属を二次分
別することが望ましい。
【0021】(8)上記(4)、(5)項のごみ17、
16は、その後、コンベヤ54によりホッパー62に集
合され、RDF燃焼時の有害ガス抑制や、RDF腐敗防
止のため、消石灰供給機39から添加剤として消石灰が
供給され、混合機40にて均一に混合される。
【0022】(9)その後、運搬性や貯蔵性を高める場
合は圧縮成形機41によって圧縮成形してごみを固形燃
料(RDF)化する。RDFは、コンベヤ55によって
運ばれ梱包66がなされる。
【0023】(10)そのRDFは、約50℃以上の高
温で排出されるため、そのまま袋詰めなどすると、袋内
でRDFが水分により腐敗するため、冷却装置96を使
用しRDFの温度を常温程度まで冷却する。
【0024】(11)上記(2)項において、乾燥機2
7によってごみを乾燥することによって発生した乾燥排
ガスは、乾燥機サイクロン26を経て誘因ファン25に
よって導管81を経由して触媒脱臭設備71に送られ
る。導管81の途中には、ダスト集塵のための集塵機9
3が設けられている。
【0025】図2に示すように、触媒脱臭設備71は、
熱交換器72と、熱風炉73と、触媒74が充填された
反応器75とを備えている。76は補助燃料である。導
管81は熱交換器72に接続されている。そして、触媒
脱臭設備71では、乾燥機27からの乾燥排ガスが、熱
交換器72、次いで、熱風炉73、次いで、反応器7
5、次いで、再び熱交換器72を通過するように、導管
82、83、84が接続されている。
【0026】乾燥機27で発生した乾燥排ガスは誘因フ
ァン25によって導管81を経由して熱交換器72に送
られ、該熱交換器72で温度をある程度高められた後、
熱風炉に送られ温度を200〜600℃に加熱された
後、反応器75に送られる。そして、ここを通過する間
に触媒74のもとで悪臭は分解され脱臭される。乾燥排
ガスの温度が200〜600℃を外れると脱臭効果が低
下する。また、触媒74は、脱臭するとともに乾燥排ガ
ス中のダイオキシンを除去する作用を有する。反応器7
5を通過した排ガスは、この後、再び熱交換器72にお
いて熱交換される。
【0027】(12)触媒脱臭設備71において脱臭さ
れた乾燥排ガスは、熱交換器72から排ガス誘因ファン
91を備える導管85を経由して大気に放出されるよう
になっている。導管85の途中には、ダイオキシン類分
解のための触媒装置92が設けられており、排ガスは、
更に、分解、浄化される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下に示す有用な効果がもたらされる。 下記〜の特徴を備えるごみ固形燃料化施設に触
媒脱臭設備を設けて触媒脱臭をすることにより、低いイ
ニシャル及びランニングコストによって効率の良い脱臭
を実施することができる。 触媒としてダイオキシンの除去能力が高い触媒を使
用することにより、脱臭とともに乾燥排ガス中のダイオ
キシンを除去することができる。 乾燥機と触媒脱臭設備との間に集塵機を設けること
により、乾燥排ガスの集塵をすることができる。 一次破砕機を複数設けた一次破砕設備を用いること
によって、一次破砕によるごみの粒度を従来よりも下げ
ることができるため、ごみの中の可燃物を効率良く固形
燃料(RDF)化することができる。 可燃物と不燃物との選別が効率よく行われ、そし
て、回収された不燃物から金属等を効率良く回収できる
ため金属等のリサイクル率が上がり、そして、リサイク
ルできず埋立て処分されるべき不燃物、残渣量も低減す
ることができ、埋立地の延命化を図ることができる。 従来に比べ、処理設備が小規模であり運転コストが
低減できメンテナンスも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るフローチャートで
ある。
【図2】この発明の実施の形態に係るごみ固形燃料化施
設を示す工程図である。
【図3】ごみから固形燃料を製造する従来技術を示す工
程図である。
【符号の説明】
(1)〜(12) 実施の形態の工程 15 堅くて重いごみ 16 小粒径ごみ 17 柔らかくて軽いごみ 20 供給コンベヤ 21 ごみピット 22 クレーン 23 一次破砕設備 24 コンベヤ 25 誘因ファン 26 乾燥機サイクロン 27 乾燥機 28 振動コンベヤ 29 揺動反発式分別機 30 二次破砕設備 31 二次破砕設備誘引ファン 32 誘引ファン 33 バグフィルター 34 風力選別機 36 風力選別機サイクロン 37 二次破砕設備サイクロン 39 消石灰供給機 40 混合機 41 圧縮成形機 46 燃料タンク 47 コンベヤ 49 熱風炉 50 燃料サービスタンク 51 ポンプ 54 コンベヤ 55 コンベヤ 56 コンベヤ 61 コンベヤ 62 ホッパー 64 コンテナ 66 梱包 68 コンテナ 69 ポンプ 71 触媒脱臭設備 72 熱交換器 73 熱風炉 74 触媒 75 反応器 76 補助燃料 81 導管 82、83、84 導管 85 導管 91 排ガス誘因ファン 92 触媒装置 93 集塵機 94 磁選機 95 磁選機 96 冷却装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B09B 5/00 B09B 5/00 L (72)発明者 栗山 一郎 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 寺辻 和広 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 岩▲崎▼ 敏彦 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4D004 AA03 AA07 AA12 AA46 AC05 BA03 CA04 CA08 CA14 CA42 CA48 CB13 CB15 CB46 CB47 CC11 4D067 DD03 DD09 DD11 DD15 GA10 GA11 GA16 GA17 GA18 GB02 GB03 GB07 4H015 AA01 AB01 BA05 BA08 BA13 BB03 BB05 BB10 BB11 CB01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ごみ固形燃料化施設におけるごみ固形燃
    料化工程において破砕したごみを乾燥することにより発
    生した乾燥排ガスに対して触媒脱臭を実施することを特
    徴とする、ごみ固形燃料化施設脱臭方法。
  2. 【請求項2】 前記触媒脱臭は、前記乾燥排ガスを20
    0〜600℃の温度に加熱し、次いで、触媒を通過させ
    る工程を備える請求項1記載の、ごみ固形燃料化施設脱
    臭方法。
  3. 【請求項3】 前記一般ごみの固形燃料化工程は、一次
    破砕設備によってごみを一次破砕し、次いで、一次破砕
    した前記ごみを乾燥し、次いで、乾燥した前記ごみを揺
    動反発式分別機によって堅くて重いごみと小粒径ごみと
    柔らかくて軽いごみとに分別し、分別した前記堅くて重
    いごみは前記一次破砕設備に戻して一次破砕を再度実施
    することを1回または複数回繰り返すことによりその粒
    度を前記小粒径ごみの粒度まで下げて小粒径ごみとな
    し、前記小粒径ごみに対して風力選別を実施して可燃物
    を選別し、前記柔らかくて軽いごみを二次破砕設備によ
    って二次破砕し、次いで、前記可燃物及び二次破砕した
    前記柔らかくて軽いごみを混合後成形する工程を備える
    請求項1又は2記載の、ごみ固形燃料化施設脱臭方法。
  4. 【請求項4】 前記一次破砕は、1台の一次破砕機より
    も細かい粒度にごみを破砕可能な、前記一次破砕機が複
    数台並設されてなっている一次破砕設備によって実施す
    る請求項3記載の、ごみ固形燃料化施設脱臭方法。
  5. 【請求項5】 ごみを一次破砕するための一次破砕設備
    と、一次破砕した前記ごみを乾燥するための乾燥機と、
    乾燥した前記ごみを、堅くて重いごみと小粒径ごみと柔
    らかくて軽いごみとに分別するための揺動反発式分別機
    と、分別した前記堅くて重いごみを前記一次破砕設備に
    再投入するための供給設備と、前記小粒径ごみに対して
    風力選別を実施して可燃物を選別するための風力選別機
    と、前記柔らかくて軽いごみを二次破砕するための二次
    破砕設備と、前記可燃物及び二次破砕された前記柔らか
    くて軽いごみを混合し成形するための混合成形設備と、
    前記乾燥機から排出される乾燥排ガスに対して触媒脱臭
    を実施するための触媒脱臭設備とを備えることを特徴と
    する、ごみ固形燃料化施設。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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