JP2004255362A - 建築廃材の乾燥によるセメント焼成用燃料加工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建設産業廃棄物の中で特に厄介物になっている建設構造物解体時の木質材の処理に関わる方法と装置で、カロリー管理が特に厳しい火力発電用燃料は避け、セメント焼成用燃料を提供すること。
【解決手段】建設廃棄物木質材を出来るだけ細く裂き割り箸か楊枝程度の大きさに小さくした細木質材を旋回流熱風乾燥機内で、木質材含有のリグニンが不活性化する範囲の乾燥を行い、決して炭化せず、乾燥を施した細木質材を粉砕機で木質材粉にして、セメント焼成用燃料として役立てることを目的とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築廃材の乾燥により、リグニンを不活性化し、リグニン除去によって木質材を粉砕し、木質材粉のセメント焼成用燃料加工方法とその装置に関わる。
【０００２】
〔従来の技術〕 産業廃棄物の中でリサイクル応用出来るものは、既に解決方法を見出し、多くの物が再利用の方向へ動き出しているが木質材のみが、再利用の方法が無く、ごみ焼却場で処分され、ごみ焼却処分費が嵩む上ダイオキシン対策や、二酸化炭素の増加に寄与する等問題になっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】建築廃材であるから、当然それを処分する以上、それを引受ける側、即ち処理事業者は、建築木質材と共に逆有償の廃棄物処理代も共に付いてくる。解決する為の技術が有っても先立つものがなければ絵に画いた餅になってしまうが、この計画はシナリオさえ整えれば、自ら必要金員も共に動くものなので解決し易いことが解る。然し最終目標の燃料が火力発電所の燃料に使えないかと、大手電力会社の燃料部に問い合せた所、石炭の粉炭も生産地や粉の大きさ等、相当厳重な管理化におかれており、安い燃料があるから使おうかという世界でないことが判り、電力会社の火力発電所の燃料として使用することは見合せることにした。
【０００４】
本発明の加工方法の中で最も重要な乾燥機が出願人本人出願
【参照】によって既に解決されており、他の追随を赦さない旋回流熱風乾燥機が自社開発されていることである。何回かテストし、その制御性の好さは機器購入先の大手セメント会社の方から従来技術になかった乾燥機であることを評価されたのである。木質材という可燃物を燃焼させ炭化する寸前まで確実に乾燥するためには、発火直前に窒素ガスを封入したり、排風側で強制吸引して乾燥炉内を負圧状態にして酸素欠乏を起こすことが通常行われているが、そのような手法を全く使用せずに炭化の危険を感ずることなく乾燥することが出来たのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
球形熱風発生炉内温度６５０℃〜７００℃木質材投入口温度３５０℃〜４５０℃回転乾燥機内温度投入口側約４００℃排出口８０℃〜１００℃乾燥機全長約１０ｍ乾燥時間１５〜２０分間滞留という条件で木質材に常に接触している温度は２５０〜３００℃で１０ｍ／秒内外の速度で熱風が旋回流で送られている。木質材の被乾燥物は割箸の太さより楊枝程度に細くした物に適しており、更に太い原料を乾燥する時は乾燥時間を永くする等の工夫が必要となる。
【０００６】
木質材はリグニンが残存している間は木質材に粘りが有り簡単に破砕したり粉末にすることが難しいが、炭化寸前まで乾燥が進むと枯枝同然で粘りが無くなり、粉砕し易くなる。粘りが無くなった割箸又は楊枝状の木質材は、粉砕機例えばロールミルやジェットミル等、公知の機器で粉砕することができる。微粉砕された木質材は、セメント焼成用燃料として使用し、回転炉内に吹き込み燃焼される。
【０００７】
建築廃材は建設構造物解体時に大量に排出され、頓当り数万円が有償処理費用として付加されてくる。この有償処理費は乾燥機や粉砕機の購入資金として或は運転資金として運用し、大量に生産された木質材粉はセメント焼成用燃料として活用すれば、韓国や中国の安価なセメントのコスト競争に聊かでも寄与できると思われる。
【０００８】
【実施例の説明】
以下、本発明を図１に基づいて具体的に説明する。建築廃材のうち、木質材（１）のみを引取り破砕機（２）で破砕し、細木質材（３）とする。細木質材（３）は旋回流熱風乾燥機の投入口（４）より投入する。投入口（４）より投入された細木質材（３）は旋回流熱風乾燥機のバーナー（５）で加熱し、エアーブロアー（６）で送風を行うと球形サイクロン（７）で旋回流に変化しロータリーキルン（８）を旋回流熱風（９）が秒速１０ｍ〜１５ｍの早さで細木質材（３）を４００℃以下の温度の中で１５分〜３０分間掛けて、木質材のリグニン成分を不活性化させ、木質材の接着剤の成分が硬化した状態で排出口（１０）から排出され粉砕機（１１）によって粉砕され、炭化寸前の木質材粉（１２）を生産する。熱排風は排出口（１３）によって排出されることを特徴とする、建築廃材の乾燥によるセメント焼成用燃料加工方法及びその装置を包含する。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、主に建築廃材或はオガクズ等、生木のままでは微粉砕することができない。植物を構成しているセルロースは２４０℃ヘミセルロースは１８０℃が分解温度になっており、リグニンの分解温度は更に高く４２０℃であるが、４２０℃以上になると発ガン物質のベンツピレンが流出するので、流出温度域以下で時間をかけ、木質の粘りを構成するリグニン類の性質が不活性化するまで乾燥し、割箸状や楊枝状の木質材が簡単に折れるまで水分の除去を行い更に乾燥が進んで炭化直前まで燻された木質材を粉砕してセメント焼成用燃料として有効利用することを目的とした建築廃材のリサイクル活用技術であり、その方法と装置を提供する。
【００１０】
木質材は可燃物であるが、木質の種類も多く、堅木は炭として利用され、柔らかい木は薪として燃焼される事が多かった。柔らかい木は炭にしても着火は早いが燃え尽きるまでの時間も短くカロリーも低いので、焼却場でも水分の多い生ごみの助燃材程度の役にしか立たず嵩比重も多く、燃焼時に煙がでたり、燃焼時に酸化した後、二酸化炭素を発生するなど地球環境的にも、もっと有利な方法がの開発が望まれていた。
【００１１】
建築廃材の中で最も困難視されていたコンクリートは破砕されて砂利とセメントに分離され、再利用に目途が付き、一般ゴミも炭化すればセメント原料や路盤材としてリサイクルが出来る等、地球温室化の二酸化炭素の抑制等、地球環境を温暖化から守ったり、僅かな進歩ながら改善の方向付けが進むなかで唯一残った牙城が木質材の有効利用の方法と装置の開発が望まれていた。好時期を合せたかの如き、本発明の方法と装置が速やかに実行されれば難問題の解決が図られると同時に、安価なセメントの生産の一助にもなれることである。
【００１２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により、建築廃材が細木質材になり、旋回流熱風乾燥機によって乾燥された後、粉砕機によって木質材粉として、セメント焼成用燃料になるまでの、本発明の実施の一形態を示す説明図。
【符号の説明】
１．木質材
２．破砕機
３．細木質材
４．投入口
５．バーナー
６．エアーブロアー
７．球形サイクロン
８．ロータリーキルン
９．旋回流熱風
１０．排出口
１１．粉砕機
１２．木質材粉
１３．排風口

Claims (3)

1. 建築廃材を乾燥し易い状態に割り、細く小さくした細木質材を出願人特許（出願２０００−４０４３１２）の旋回流熱風乾燥機等で木質化した細胞壁を構成するセルロース繊維質のマトリックス成分（細胞間充填物質）を硬直な木質化細胞構造に結合させるための接着剤の働きをしていて、熱分解温度は４２０℃であるが、４２０℃以上になると発ガン物質のベンツピレンが流失するので、流失温度域以下で時間をかけ、木質材成分、リグニンが不活性化するまで乾燥し、炭化寸前の乾燥木質材粉として加工することを特徴とする建築廃材の乾燥によるセメント焼成用燃料加工方法とその装置。
2. 前記乾燥木質材粉はリグニン成分が残存している間は微細紛にすることが難しいので一般的には炭化している。本方法と装置は炭化寸前で乾燥を終了するため、高温を必要とせず従ってダイオキシンも発生しない。又炭化の場合必ず発生する木酢液も採取できないが、消し炭状態にならない為、木が燃焼する時の力強い火力が得られることを特徴とする建築廃材の乾燥によるセメント焼成用燃料加工方法とその装置。
3. 上記乾燥木質材粉は建築廃材を主にしているが、製材場の鋸屑であるオガクズもリグニン成分が不活性化するまで乾燥すれば、建築廃材と同様に木質材粉として利用可能なセメント焼成用燃料加工方法とその装置。

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