【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ゴミや下水汚泥等の廃棄物またはこれを焼却した後の焼却灰を溶融した廃棄物スラグを、例えばコンクリート骨材などとして利用するために粒状化する、廃棄物スラグの粒状化装置および粒状化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このように、都市ゴミや下水汚泥等の廃棄物またはその焼却灰を溶融した廃棄物スラグを骨材等の建築資材として利用する方法としては、例えば特許文献１などに、この廃棄物や焼却灰を溶融した廃棄物スラグを結晶化して石材状の結晶化物を製造する方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３０８９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法によって得られる石材は、平均粒径が比較的大きい粗骨材とされるものが多く、これを平均粒径の小さい細骨材とするには結晶化した石材を破砕しなければならない。しかも、こうして結晶化した石材を破砕した細骨材は、天然山砂に比べて粒形が偏平で、かつ角張っており、コンクリート骨材として利用するのに充填性に欠けるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような廃棄物スラグをコンクリート骨材等の建築資材に利用するのに際して、特に粒径の小さい細骨材とするのにも破砕を要したりすることがなく、なおかつ表面の滑らかな球状に粒状化することが可能な廃棄物スラグの粒状化装置および粒状化方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の廃棄物スラグの粒状化装置は、廃棄物またはその焼却灰を溶融した廃棄物スラグを供給する供給手段と、この供給手段から供給された上記廃棄物スラグを、軸線回りに回転するローラーの外周面によって弾き飛ばして粒状化する粒状化手段と、こうして弾き飛ばされて粒状化した上記廃棄物スラグを冷却する冷却手段とを備えてなることを特徴とする。また、本発明の廃棄物スラグの粒状化方法は、廃棄物またはその焼却灰を溶融した廃棄物スラグを、軸線回りに回転するローラーの外周面に供給して弾き飛ばすことにより粒状化し、冷却することを特徴とする。
【０００７】
このような本発明の粒状化装置および粒状化方法によれば、上記供給手段から供給された、溶融した廃棄物またはその焼却灰よりなる廃棄物スラグは、粒状化手段の回転するローラー外周面によって弾き飛ばされることにより微小な粒子として分散され、さらにその表面張力によって表面が滑らかな略球状に粒状化させられて、冷却手段により冷却されて固化される。従って、こうして得られる廃棄物スラグは、破砕等を要することなくそのまま細骨材として用いることができ、コンクリート骨材に利用しても天然山砂と比べて遜色のない充填性を得ることができる。
【０００８】
ここで、上記廃棄物スラグの粒状化装置にあっては、上記ローラーの少なくとも外周面をカーボン製とすることにより、溶融した廃棄物スラグの供給によって高温に晒されるローラーの損傷を抑えることができる。また、上記ローラーの外周面に、その上記軸線方向に延びる溝を周方向に複数形成することにより、この外周面に供給された溶融廃棄物スラグを確実に分散させて粒状化することが可能となる。なお、上記粒状化方法においては、このローラーの外周面における周速度を、６７０ｍ／ｓｅｃ以上とするのが望ましく、これよりも周速度が遅いと、供給された溶融廃棄物スラグのローラーからの離れが悪くなって外周面に付着してしまうおそれがある。
【０００９】
一方、粒状化装置においては、上記冷却手段を、上記ローラーに対して上記廃棄物スラグが弾き飛ばされる側に空けられた空間とし、すなわち上記粒状化方法においては、粒状化した上記廃棄物スラグを、空冷により冷却することが望ましい。しかるに、このような溶融スラグの冷却方法としては、例えば上記特許文献１にも記載されているように水冷によるものもあるが、本発明のように粒状化した溶融廃棄物スラグを水冷によって急冷すると、上述のように表面張力によって球状に粒状化した廃棄物スラグが熱衝撃によって割れてしまい、好ましい粒形が得られなくなるおそれがある。
【００１０】
なお、このように冷却手段を空間とする場合には、この空間の上記ローラーまでの高さは２ｍ以上とするのが望ましく、また特にこうして廃棄物スラグを空冷する場合には、弾き飛ばされた上記廃棄物スラグが空中すなわち上記空間を飛翔する時間、つまりその空冷による冷却時間は１ｓｅｃ以上とするのが望ましい。これは、上記空間の高さが不十分であったりして、冷却時間が十分に確保されないと、廃棄物スラグが溶融した状態のまま着地して潰れたり、既に着地した廃棄物スラグの粒子に溶融した状態のままの廃棄物スラグが付着したりして、やはり所望の粒形、あるいは粒径が得られなくなるおそれが生じる。
【００１１】
さらに、上記粒状化装置においては、上記供給手段を、上記粒状化手段に対して、上記ローラーの軸線方向に相対的に移動しつつ、その上記外周面に上記廃棄物スラグを供給可能とするのが望ましく、また粒状化方法においては、溶融した上記廃棄物スラグを、上記ローラーの軸線方向に相対的に移動させつつその外周面に供給するのが望ましい。これにより、溶融廃棄物スラグを回転するローラーの外周面によってより広い範囲に弾き飛ばして分散させることができ、万一上述のように廃棄物スラグが溶融した状態のまま着地しても、既に着地した廃棄物スラグの粒子に付着するのを防ぐことができるとともに、上記軸線方向においてローラー外周面の同じ部分に溶融廃棄物スラグが供給され続けるのを避けることができるので、廃棄物スラグのローラー外周面からの離れを良くすることが可能となり、またローラーの損傷も抑えることができる。
【００１２】
さらにまた、上記粒状化方法においては、溶融した廃棄物スラグの上記ローラーの外周面への時間当たりの供給量を制御することにより、粒状化した上記廃棄物スラグの粒度を調整するのが望ましい。すなわち、供給量が多ければ、ローラーによって弾き飛ばされる溶融廃棄物スラグは比較的大きな粒子となって分散するため、粒状化した廃棄物スラグの粒径は大きくなる一方、逆に供給量が少なければ、供給された溶融廃棄物スラグはより微細な粒子となって弾き飛ばされて粒径の小さな粒状化廃棄物スラグを得ることができるので、粒状化した廃棄物スラグを上述のように細骨材として用いる場合は勿論、粗骨材として用いる場合にも対応することが可能となる。そして、このように粒度を調整したりして、粒状化した上記廃棄物スラグの平均粒径を、５ｍｍ以下とすることにより、特にコンクリート骨材として好適な粒状化廃棄物スラグを提供することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の廃棄物スラグの粒状化装置の一実施形態を示すものであり、以下この粒状化装置について説明しながら、本発明の廃棄物スラグの粒状化方法についても説明する。図１において符号１で示すのは、本実施形態における溶融した廃棄物スラグＡの供給手段としての溶融炉であり、この溶融炉１には、ホッパー２Ａに貯留された廃棄物またはその焼却灰Ｐをスクリュウフィーダ２Ｂ等によって供給する供給機２が付設されていて、こうして溶融炉１に供給された廃棄物またはその焼却灰Ｐが、この溶融炉１に備えられたバーナー１Ａによって加熱溶融され、上述の溶融廃棄物スラグＡとして該溶融炉１内に保持されるようになされている。
【００１４】
そして、この溶融炉１の炉底には上記溶融廃棄物スラグＡを所定量ずつ流し出す供給孔１Ｂが形成されており、この供給孔１Ｂの直下には、本実施形態における粒状化手段として、ローラー３がその軸線Ｏ回りに回転可能に配置されている。このローラー３は、図２（イ）に示すようにこの軸線Ｏを中心とした概略円柱状の大径の本体３Ａと、この本体３Ａの両端面から軸線Ｏに沿って突出するように設けられた小径円柱状の一対の軸部３Ｂ，３Ｂとから構成されており、本実施形態ではこの本体３Ａがカーボンによって形成されている。また、この本体３Ａの外周面３Ｃには、軸線Ｏに直交する断面が図２（ロ）に示すように外周側に開口する「コ」字状をなす同形同大の多数（複数）の溝３Ｄが、それぞれ軸線Ｏに平行に該軸線Ｏ方向に延びて上記両端面に開口するように、かつ周方向には互いに等間隔に形成されている。
【００１５】
このようなローラー３は、上記軸線Ｏを水平にして該軸線Ｏ回りに回転自在に支柱４によって上記軸部３Ｂが支持され、この軸部３Ｂに連結されたモータ５等の回転駆動手段によって、図中に符号Ｔで示す回転方向に所定の回転数で回転させられる。ここで、この回転数は、望ましくはローラー３の上記外周面３Ｃにおける周速度が６７０ｍ／ｓｅｃ以上となるように上記回転駆動手段によって制御される。
【００１６】
従って、このような周速度で回転するローラー３の外周面３Ｃに、上記供給孔１Ｂから溶融廃棄物スラグＡが流し出されて供給されることにより、この溶融廃棄物スラグＡは外周面３Ｃによって弾き飛ばされて細かく分散させられ、かつその表面張力によって滑らかな球状の粒子Ｂに粒状化させられる。なお、図１においては、ローラー３の外周面３Ｃの軸線Ｏに対して垂直真上に供給孔１Ｂが位置して溶融廃棄物スラグＡが供給されているが、この溶融廃棄物スラグＡはこの位置から軸線Ｏを中心として上記回転方向Ｔに９０°の範囲までの間で外周面３Ｃに滴下されるように供給すればよい。
【００１７】
さらに、この粒状化手段としてのローラー３に対して、該ローラー３により粒子Ｂが弾き飛ばされる側の下方には、上記粒子Ｂが冷却されて固化した粒状化廃棄物スラグＣを回収する回収装置６が配設されている。この回収装置６は、上記粒子Ｂが分散しつつ落下して着地する範囲に設けられた鉄板製の受け皿６Ａと、この受け皿６Ａを昇降可能かつ１方向（図１では右下側）に傾斜可能に支持するそれぞれ伸縮可能な複数の支持部６Ｂと、この１方向側に配設された回収ホッパー６Ｃとによって構成されている。
【００１８】
従って、上記ローラー３によって弾き飛ばされた溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂは、理想的には放物線を描きつつローラー３と上記回収装置６との間の空間７を飛翔して落下し、その間に放熱して冷却されることにより固化して上記粒状化廃棄物スラグＣとなり、回収装置６の受け皿６Ａ上に分散して着地する。すなわち、本実施形態では、ローラー３に対して溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂが弾き飛ばされる側に空けられた、ローラー３から該粒子Ｂが着地する受け皿６Ａまでの間の上記空間７が冷却手段とされ、溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂは空冷によって冷却されることとなる。なお、こうして受け皿６Ａ上に着地した粒状化廃棄物スラグＣは、回収装置６の支持部６Ｂによって受け皿６Ａを傾斜させることにより上記１方向側に寄せ集められ、上記回収ホッパー６Ｃに収容される。
【００１９】
ここで、この冷却手段とされる上記空間７のローラー３までの高さ（本実施形態では図示のように、受け皿６Ａからローラー３の外周面３Ｃに溶融廃棄物スラグＡが供給される位置までの高さ）Ｈは、２ｍ以上とされるのが望ましく、本実施形態では回収装置６の支持部６Ｂを伸縮することによってこの高さＨが調整可能である。また、ローラー３によって弾き飛ばされてから溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂがこの空間７中を飛翔して受け皿６Ａに着地するまでの時間、すなわち溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂの冷却時間は、１ｓｅｃ以上とされるのが望ましい。
【００２０】
従って、このように構成された粒状化装置、および該粒状化装置を用いた粒状化方法によれば、上述のように粒状化手段としての回転するローラー３の外周面に、供給手段としての溶融炉１の供給孔１Ｂから溶融廃棄物スラグＡが供給されることにより、この溶融廃棄物スラグＡは弾き飛ばされて細かな球状の粒子Ｂに分散され、この粒子Ｂが冷却手段としての空間７において冷却されることにより固化して粒状化廃棄物スラグＣとされるので、従来のように粒径の大きな結晶化物を破砕したりすることなく、平均粒径が５ｍｍ以下と比較的小さくて、しかも表面が滑らかな粒形球状の細骨材として利用可能な粒状化廃棄物スラグＣを得ることができる。このため、破砕に要する時間や労力、設備等を省くことができて効率的であるのは勿論、このような粒状化廃棄物スラグＣをコンクリート骨材として用いたときにはコンクリートの流動性を高めることができて充填性向上を図ることができ、天然山砂の代替えとして廃棄物またはその焼却灰Ｐの有効利用を促すことが可能となる。
【００２１】
また、本実施形態の粒状化装置では、粒状化手段としてのローラー３の本体３Ａがカーボン製とされており、従って溶融廃棄物スラグＡが供給されて弾き飛ばされる該ローラー３の外周面３Ｃもカーボン製とされる。従って、溶融した廃棄物スラグＡによって高温に晒されるローラー３の外周面３Ｃが、こうして耐熱性の高いカーボンによって形成されることにより、該ローラー３の熱による摩耗等の損傷を抑えることができてその寿命の延長を図ることができ、さらにこのようなカーボン素材は削り出し等によるその加工性が高いため、当該ローラー３を製造する場合は勿論、その外周面３Ｃに摩耗が生じたとしても容易に修復が可能であって、長期にわたる使用が可能となる。
【００２２】
さらに、本実施形態では、このローラー３の外周面３Ｃに、軸線Ｏ方向に延びる溝３Ｄが周方向に多数（複数）形成されており、外周面３Ｃに供給された溶融廃棄物スラグＡをこれらの溝３Ｄによってより細かく分散させて弾き飛ばすことが可能となって、製品としての粒状化廃棄物スラグＣの粒径の一層の細粒化を図ることが可能となる。しかも、上述のようにローラー３がカーボン製とされているために、このような溝３Ｄを形成する場合でも加工が容易であり、なおかつ溝３Ｄが摩耗したりしたときでも削りだし等によって簡単に溝３Ｄを掘り直すことができる。
【００２３】
なお、本実施形態ではこの溝３Ｄを断面「コ」字状として、それぞれ軸線Ｏに平行に延びるように形成したが、例えば溝３Ｄの断面は凹円弧状やＵ字状、Ｖ字状等の形状でもよく、また軸線Ｏに対して傾斜した捩れ溝状や、異なる向きに傾斜した溝３Ｄが互いに交差するような網目状に形成されていてもよい。また、本実施形態の溝３Ｄは、断面同大同形状のものを周方向に等間隔に形成したが、溝３Ｄ同士で異なる断面形状や溝幅、溝深さとしたり、周方向に不等間隔に形成したりするようにしてもよい。
【００２４】
さらに、本実施形態の粒状化方法では、このようなローラー３をその外周面Ｃにおける周速度、すなわち外周面３Ｃの外径（直径）をＤ、ローラー３の回転数をＲをしたときのπ×Ｒ×Ｄが、６７０ｍ／ｓｅｃ以上となるようにモータ５等の回転駆動手段によって回転しているが、これは、これより周速度が遅いと外周面３Ｃに供給された溶融廃棄物スラグＡのローラー３からの離れが悪くなって確実に弾き飛ばすことができなくなり、この溶融廃棄物スラグＡがローラー３の外周面３Ｃに付着してしまって固化してしまうおそれがあるからである。ただし、その一方で、この周速度が極端に速すぎても、弾き飛ばされる溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂの分散範囲が広くなりすぎて効率的な回収が困難となるおそれがあったりするので、ローラー３の周速度は６７０〜２２００ｍ／ｓｅｃの範囲とされるのが望ましい。
【００２５】
また、本実施形態では、溶融廃棄物スラグＡの供給手段としての溶融炉１に供給孔１Ｂが形成されて、ローラー３の軸線Ｏ方向における一定の位置において溶融廃棄物スラグＡが外周面３Ｃに供給されるようになされているが、例えば図２（イ）のローラー３の上に図示したように、溶融炉１から延びる樋８を供給手段として設けて、この樋８を介して溶融廃棄物スラグＡをローラー３の外周面３Ｃに供給するようにしたり、あるいは図示は略するが供給手段としてルツボに溶融廃棄物スラグＡを保持して外周面３Ｃに供給するようにしてもよい。そして、特にこれらの場合には図２に白抜き矢線で示すように上記樋８やルツボをローラー３の軸線Ｏ方向に横スウィング（往復移動）させながら溶融廃棄物スラグＡを流し出すようにして、供給手段（樋８、ルツボ）を粒状化手段（ローラー３）に対してその軸線Ｏ方向に相対的に移動しつつ外周面３Ｃに溶融廃棄物スラグＡを供給可能としてもよい。
【００２６】
すなわち、このように供給手段をローラー３に対してその軸線Ｏ方向に相対的に移動しつつ溶融廃棄物スラグＡを供給することにより、この溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂをより広い範囲に弾き飛ばして分散させることが可能となるので、万一この粒子Ｂが完全に固化されずに回収装置６の受け皿６Ａ上に着地したとしても、先に着地した粒子Ｂに付着して結果的に歪な形状の粒径の大きな粒状化廃棄物スラグＣが製造されてしまうような事態を防止することができる。また、こうして供給手段がローラー３に対して軸線Ｏ方向に移動することにより、このローラー３の外周面３Ｃにおいて溶融廃棄物スラグＡが供給される位置も軸線Ｏ方向に移動することとなるので、供給された溶融廃棄物スラグＡのローラー３の外周面３Ｃからの剥離性を向上させて一層確実に粒子Ｂとして弾き飛ばすことが可能となるとともに、この外周面３Ｃの軸線Ｏ方向における１ヶ所だけが集中的に高温に晒されるのを避けることができ、ローラー３の寿命の延長を図ることができる。なお、図１に示したように溶融廃棄物スラグＡの供給孔１Ｂが固定されている場合には、粒状化手段としてのローラー３をその軸線Ｏ方向に往復移動可能としたりしてもよい。
【００２７】
ところで、本実施形態の供給手段のように溶融炉１の炉底に供給孔１Ｂを形成して、溶融廃棄物スラグＡを粒状化手段としてのローラー３の外周面３Ｃに直接滴下するようにした場合には、この溶融廃棄物スラグＡの時間当たりの供給量すなわち供給速度は一定となるが、例えばこの供給孔１Ｂに流量調節弁機構を設けたり、あるいは溶融させられる廃棄物またはその焼却灰Ｐの供給機２による溶融炉１への供給量を調節したり、また供給手段が上記樋８やルツボである場合には、樋８への溶融廃棄物スラグＡの供給量やルツボからローラー３の外周面３Ｃへの供給量を直接的に調節したりして、この溶融廃棄物スラグＡのローラー３の外周面３Ｃへの時間当たりの供給量を制御するようにしてもよい。すなわち、この溶融廃棄物スラグＡの時間当たりの供給量を少なくすれば、供給された溶融廃棄物スラグＡをより小さな粒子Ｂとして弾き飛ばして分散させることができ、従って粒径がより小さく、しかも粒度分布も小さい、つまり粒径の均一な粒状化廃棄物スラグＣを得ることができる。
【００２８】
また、これとは逆に、時間当たりの供給量を多くすれば、溶融廃棄物スラグＡが上記の場合よりは大きな塊状の粒子Ｂとなって弾き飛ばされることが多くなり、従って粒径の大きな粒状化廃棄物スラグＣが得られる割合が高くなって粒度分布も大きくなる傾向となる。言い換えれば、このようにローラー３の外周面３Ｃへの溶融廃棄物スラグＡの時間当たりの供給量を制御することにより、得られる粒状化廃棄物スラグＣの粒径や粒度分布を調整することが可能となるので、上述のように細骨材として用いる粒状化廃棄物スラグＣを得るには上記供給量を少なくし、また粒状化した廃棄物スラグＣを例えば粗骨材として用いる場合などにはこの供給量を多くすればよい。
【００２９】
一方、本実施形態では、この粒状化手段としてのローラー３と、粒状化された廃棄物スラグＣが着地する回収装置６の受け皿６Ａとの間の空間７を冷却手段として、この空間７を分散した溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂが飛翔、落下する間に放熱して冷却される、空冷方式によって粒子Ｂを冷却するようにしている。しかるに、この点、例えば上記受け皿６Ａに水や油を保持しておけば水冷または油冷によって粒子Ｂを冷却するように構成することも可能であり、このような場合には受け皿６Ａと上記ローラー３との間の上記空間７の高さＨを小さくし、従って当該粒状化装置が備えられる設備の建て屋高さも低く抑えることが可能であるという利点を有するが、その反面、こうして水冷や油冷によって粒子Ｂが急冷されると熱衝撃によって砕けてしまい、滑らかな表面の球状の粒状化廃棄物スラグＣを得ることができなくなるおそれが生じる。
【００３０】
従って、上記冷却手段としては本実施形態のような空間７を採用して、空冷により溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂを冷却するのが望ましく、また特にその際には、より確実に粒径が小さく、しかも球状の粒状化廃棄物スラグＣを得るために、本実施形態のようにこの空間７の上記高さＨを２ｍ以上としたり、この空間７を弾き飛ばされた溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂが空中を飛翔する時間、すなわち空冷による冷却時間を１ｓｅｃ以上としたりするのが望ましい。ただし、上記高さＨが必要以上に高すぎたり、冷却時間が長すぎたりると、完全に冷却されて固化した粒子Ｂが単に落下するだけとなって、上記建て屋高さが徒に高くなってしまうので、空間７の高さＨは２〜１０ｍの範囲に、また空冷による冷却時間は１〜３ｓｅｃの範囲に設定されるのが望ましい。
【００３１】
【実施例】
次に、本発明の実施例（実験例）をあげて、より具体的に説明する。本実施例では、外径（直径）Ｄ：３５０ｍｍ、軸線Ｏ方向の長さ２００ｍｍのカーボン製の本体３Ａを有するローラー３の外周面３Ｃに、幅：５ｍｍ、深さ３ｍｍの「コ」字状の溝３Ｄを周方向に５ｍｍ間隔で形成して粒状化手段とした。また、供給手段としては溶融廃棄物スラグＡをルツボに保持し、回転する上記ローラー３の外周面３Ｃに流し出して供給するようにした。なお、回収装置６の受け皿６Ａからローラー３までの空間７の高さＨは５ｍ以上とした。また、溶融廃棄物スラグＡとして溶融させられる廃棄物またはその焼却灰（本実施例では焼却灰）Ｐの組成は、次表１に示す通りである。
【００３２】
【表１】
【００３３】
このような粒状化装置を用いて、本実施例では、まず受け皿６Ａに６５〜６７℃の温水を受け水として保持して水冷により粒子Ｂの冷却を行った。そして、このとき、ルツボに保持する溶融廃棄物スラグＡの融液の温度を１４５０℃、保持量を２００ｇと一定として、その流し出し時間を調節することにより、ローラー３の外周面３Ｃへの時間当たりの溶融廃棄物スラグＡの供給量を制御し、その際の回収された粒状化廃棄物スラグＣにおける球状化回収率、すなわち回収された粒状化廃棄物スラグＣに占める略球状のものの割合（ただし、目視確認による）と、粒度分布の傾向とを測定した。ただし、このときローラー３の回転数は１０００ｒｐｍで一定とされ、従ってその外周面３Ｃにおける周速度は１１００ｍ／ｓｅｃであった。この結果を実施例１−▲１▼〜▲３▼として次表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
また、同様に水冷による冷却を行う場合において、受け皿６Ａにおける受け水温度や、溶融廃棄物スラグＡの融液温度およびルツボ保持量は実施例１−▲１▼〜▲３▼と同じとして、融液流し出し時間は実施例１−▲２▼と略同じ１４ｓｅｃ（時間当たりの供給量５１ｋｇ／ｈ）とし、ローラー３の回転数を６１０ｒｐｍ、従って外周面３Ｃにおける周速度を６７０ｍ／ｓｅｃと実施例１−▲１▼〜▲３▼より小さくし、上記と同様に粒状化回収率を測定した。この結果を表２に実施例１−▲４▼として合わせて示す。
【００３６】
この表２の結果より、冷却手段が受け水による水冷の場合には、温水を用いたとしても受け水中でスラグが破砕されてしまうため、球状化した粒状化廃棄物スラグＣの回収率が４０〜５０％程度と、歩留まりがあまり高くなく、またローラー３の回転数を小さくして周速度を遅くした実施例１−▲４▼では、表２中にも記載のようにローラー３の外周面３Ｃからの融液の離れが悪く、溶融廃棄物スラグＡがこの外周面３Ｃに付着する現象が確認された。一方、ルツボからの融液流し出し時間を調節し、すなわち溶融廃棄物スラグＡの時間当たりの供給量を制御した実施例１−▲１▼〜▲３▼では、球状化回収率は実施例１−▲４▼と同じ程度であるものの、粒度分布は流し出し時間が長く、すなわち時間当たりの供給量の少ないものほど小さく、つまりより均一な粒径の粒状化廃棄物スラグＣが得られていることが分かる。
【００３７】
次に、溶融廃棄物スラグＡの融液温度およびルツボ保持量は実施例１−▲１▼〜▲４▼と同様にして、融液流し出し時間も実施例１−▲４▼、▲２▼とそれぞれ同じとし、ローラー３の回転数は実施例１−▲１▼〜▲３▼と同じ（従って、周速度も同じ）とし、ただし受け皿６Ａには受け水を保持せず、弾き飛ばされた溶融廃棄物スラグＡの粒子Ｂを空間７中の飛翔による空冷により冷却して、得られた粒状化廃棄物スラグＣの球状化回収率を測定した。これを実施例２−▲１▼、▲２▼として表２に示す。ただし、実施例２−▲１▼では、ローラー３の外周面３Ｃへの軸線Ｏ方向における融液落とし箇所、すなわちルツボからの溶融廃棄物スラグＡの供給位置を１カ所に集中し、実施例２−▲２▼ではルツボを水平方向（軸線Ｏ方向）に移動させながら融液を流し出して溶融廃棄物スラグＡを供給し、この融液落とし箇所を横方向にスウィングさせるようにした。
【００３８】
【表３】
【００３９】
この表３の結果より、まず冷却を空冷としたことによりスラグが破砕される現象が少なくなって、球状化回収率が実施例１−▲１▼〜▲４▼の４０〜５０％に対して、実施例２−▲１▼では８０％、実施例２−▲２▼では９０％程度と大幅に向上した。また、これら実施例２−▲１▼、▲２▼間でも、ルツボを移動させながら溶融廃棄物スラグＡを供給した実施例２−▲２▼では、供給位置を固定した実施例２−▲１▼に比べて粒子Ｂが分散して受け皿６Ａ上に着地する範囲が広くなり、粒子Ｂ同士の付着による粒形の非球状化が避けられたため、より高い球状化回収率を得ることができた。そして、これら実施例１−▲１▼〜▲４▼、および実施例２−▲１▼、▲２▼において得られた球状の粒状化廃棄物スラグＣにあっては、その粒径が５ｍｍ以下のものが大部分を占めていた。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の粒状化装置および粒状化方法によれば、粒径が特に５ｍｍ以下と小さく、しかも略球状で表面の滑らかな廃棄物スラグを、破砕等を要したりすることなく粒状化することが可能となり、従ってかかる粒状化廃棄物スラグを細骨材としてコンクリート骨材に利用したときに、天然山砂と変わりない充填性を得ることができて、廃棄物またはその焼却灰の有効利用を図ることができる。
【００４１】
また、ローラーの少なくとも外周面をカーボン製とすることによってその損傷を抑えることができ、さらにこのローラーの外周面に溝を形成することにより、溶融廃棄物スラグを確実に分散させて細粒子化することができる。さらにまた、空間を用いた冷却手段によって分散した溶融廃棄物スラグの粒子を空冷して固化させることにより、滑らかに球状化したスラグの回収率を向上させることができ、また溶融廃棄物スラグの供給手段を粒状化手段のローラーに対して移動させつつ供給することで、球状化スラグ回収率の一層の向上を図ることができる。さらに、この空間の高さを２ｍ以上としたり、弾き飛ばされたスラグ粒子の空中飛翔時間を１ｓｅｃ以上としたり、ローラー外周面における周速度を６７０ｍ／ｓｅｃ以上としたりすることで、スラグの破砕を防いでより一層の球状化と細粒子化を促すことができる。さらにまた、溶融廃棄物スラグの時間当たりの供給量を制御して粒状化廃棄物スラグの粒度を調整することにより、骨材等としての用途に応じたスラグ粒子を確実に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物スラグの粒状化装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施形態におけるローラー３の（イ）斜視図、（ロ）溝３Ｄの拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 溶融炉（供給手段）
２ 供給機
３ ローラー（粒状化手段）
３Ｃ ローラー３の外周面
３Ｄ 溝
６ 回収装置
７ 空間（冷却手段）
Ｐ 廃棄物またはその焼却灰
Ａ 溶融廃棄物スラグ
Ｂ 弾き飛ばされた粒子
Ｃ 粒状化廃棄物スラグ
Ｏ ローラー３の軸線
Ｈ 空間７のローラー３までの高さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention granulates waste such as municipal waste or sewage sludge or waste slag obtained by melting incinerated ash after incineration, for example, for use as concrete aggregate, etc. The present invention relates to an apparatus and a granulation method.
[0002]
[Prior art]
As described above, as a method of using waste such as municipal waste and sewage sludge or waste slag obtained by melting incinerated ash as building materials such as aggregates, for example, Patent Document 1 and the like disclose such waste and incinerated ash. There has been proposed a method for producing a stone-like crystallized product by crystallizing a waste slag obtained by melting slag.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-30894
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, many stones obtained by such a method are considered to be coarse aggregates having a relatively large average particle size, and in order to convert them into fine aggregates having a small average particle size, crushed crystallized stones are used. There must be. Moreover, the fine aggregate obtained by crushing the stone material thus crystallized has a problem that the grain shape is flat and angular as compared with natural mountain sand, and lacks in filling property when used as concrete aggregate.
[0005]
The present invention has been made under such a background, and when the waste slag as described above is used as a building material such as concrete aggregate, it is particularly suitable for use as a fine aggregate having a small particle size. An object of the present invention is to provide a granulation apparatus and a granulation method for waste slag which can be granulated into a spherical shape with a smooth surface without requiring crushing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve such an object, a waste slag granulating apparatus of the present invention includes a supply unit that supplies waste or a waste slag in which incinerated ash is melted, and a supply unit that supplies the waste slag. Granulating means for repelling the waste slag supplied from the means by an outer peripheral surface of a roller rotating about an axis to granulate, and cooling means for cooling the rejected and granulated waste slag thus repelled. It is characterized by comprising. In addition, the method for granulating waste slag of the present invention granulates and cools waste or waste slag obtained by melting waste incineration ash by supplying it to the outer peripheral surface of a roller rotating around an axis and flipping it off. It is characterized by the following.
[0007]
According to such a granulating apparatus and a granulating method of the present invention, the waste slag supplied from the supply unit and made of the molten waste or the incinerated ash is supplied by the rotating roller outer peripheral surface of the granulating unit. The particles are dispersed as fine particles by being flipped off, and are further granulated into a substantially spherical surface by the surface tension, and are cooled and solidified by the cooling means. Therefore, the waste slag thus obtained can be used as fine aggregate as it is without requiring crushing and the like, and even when used for concrete aggregate, it is possible to obtain a filling property comparable to natural mountain sand. .
[0008]
Here, in the waste slag granulating device, by forming at least the outer peripheral surface of the roller from carbon, it is possible to suppress damage to the roller exposed to high temperature due to the supply of the molten waste slag. . Moreover, by forming a plurality of grooves extending in the axial direction on the outer circumferential surface of the roller in the circumferential direction, it is possible to reliably disperse and granulate the molten waste slag supplied to the outer circumferential surface. Become. In the granulation method, the peripheral speed of the outer peripheral surface of the roller is desirably 670 m / sec or more. If the peripheral speed is lower than this, the supplied molten waste slag separates from the roller. And may adhere to the outer peripheral surface.
[0009]
On the other hand, in the granulating apparatus, the cooling means is a space provided on the side where the waste slag is flipped off with respect to the roller, that is, in the granulating method, the granulated waste slag is used. It is desirable to cool by air cooling. However, as a method for cooling such molten slag, for example, there is a method using water cooling as described in Patent Document 1 above. However, when granulated molten waste slag is rapidly cooled by water cooling as in the present invention, However, the waste slag granulated into spherical particles by the surface tension as described above may be broken by the thermal shock, and a preferable particle shape may not be obtained.
[0010]
In the case where the cooling means is a space, the height of the space to the roller is desirably 2 m or more. In particular, when the waste slag is air-cooled in this manner, it is blown off. It is desirable that the time during which the waste slag flies in the air, that is, the space, that is, the cooling time by air cooling is 1 sec or more. This is because if the cooling space is not sufficient because the height of the space is insufficient, the waste slag will land and collapse in a molten state, or the particles of the waste slag that have already landed There is a possibility that the waste slag adheres in a molten state and the desired particle shape or particle size cannot be obtained.
[0011]
Further, in the granulating apparatus, the supply means may be capable of supplying the waste slag to the outer peripheral surface thereof while relatively moving in the axial direction of the roller with respect to the granulating means. In the granulation method, it is preferable to supply the molten waste slag to the outer peripheral surface thereof while relatively moving the waste slag in the axial direction of the roller. Thereby, the molten waste slag can be flipped and dispersed over a wider area by the outer peripheral surface of the rotating roller, and even if the waste slag lands in a molten state as described above, it has already landed. Can be prevented from adhering to the particles of the waste slag, and the supply of the molten waste slag to the same portion of the outer peripheral surface of the roller in the axial direction can be prevented. The distance from the surface can be improved, and damage to the roller can be suppressed.
[0012]
Furthermore, in the above granulation method, it is desirable to adjust the particle size of the granulated waste slag by controlling the amount of molten waste slag supplied per hour to the outer peripheral surface of the roller. In other words, if the supply amount is large, the molten waste slag repelled by the rollers is dispersed as relatively large particles, so that the particle size of the granular waste slag becomes large, while if the supply amount is small, Since the supplied molten waste slag can be repelled into finer particles to obtain a granular waste slag having a small particle size, the granular waste slag is converted into fine aggregate as described above. It is possible to cope with the case where it is used as a coarse aggregate as well as the case where it is used as a coarse aggregate. And, by adjusting the particle size in this way and setting the average particle size of the granulated waste slag to 5 mm or less, it is possible to provide a granulated waste slag particularly suitable as a concrete aggregate. It becomes possible.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of the waste slag granulating apparatus of the present invention. While the granulating apparatus will be described below, the waste slag granulating method of the present invention will also be described. I do. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a melting furnace as a supply means of the molten waste slag A in the present embodiment. In the melting furnace 1, the waste stored in the hopper 2A or the incineration ash P thereof is used. Is supplied by a screw feeder 2B or the like, and the waste or the incinerated ash P thus supplied to the melting furnace 1 is heated and melted by a burner 1A provided in the melting furnace 1, and Is held in the melting furnace 1 as a molten waste slag A.
[0014]
A supply hole 1B through which the molten waste slag A flows out by a predetermined amount is formed at the bottom of the melting furnace 1. Immediately below the supply hole 1B, as a granulating means in the present embodiment, The roller 3 is rotatably arranged around its axis O. As shown in FIG. 2A, the roller 3 is provided such that it has a substantially cylindrical large-diameter main body 3A centered on the axis O, and protrudes along the axis O from both end surfaces of the main body 3A. In this embodiment, the main body 3A is formed of carbon. On the outer peripheral surface 3C of the main body 3A, a large number (plurality) of the same shape and the same size having a "U" shape whose cross section orthogonal to the axis O is open to the outer peripheral side as shown in FIG. The grooves 3D are formed so as to extend in the direction of the axis O in parallel with the axis O and open at the both end faces, and at equal intervals in the circumferential direction.
[0015]
Such a roller 3 has the above-mentioned shaft portion 3B supported by a support 4 so that the above-mentioned axis O is horizontal and rotatable around the above-mentioned axis O, and a rotation driving means such as a motor 5 connected to this shaft portion 3B, It is rotated at a predetermined number of rotations in a rotation direction indicated by a symbol T in the drawing. Here, this rotation speed is desirably controlled by the rotation driving means so that the peripheral speed of the outer peripheral surface 3C of the roller 3 becomes 670 m / sec or more.
[0016]
Therefore, the molten waste slag A flows out of the supply hole 1B and is supplied to the outer peripheral surface 3C of the roller 3 rotating at such a peripheral speed, so that the molten waste slag A is separated by the outer peripheral surface 3C. The particles are flipped and finely dispersed, and are granulated into smooth spherical particles B by the surface tension. In FIG. 1, the molten waste slag A is supplied with the supply hole 1 </ b> B positioned right above the axis O of the outer peripheral surface 3 </ b> C of the roller 3. What is necessary is just to supply it so that it may be dripped on the outer peripheral surface 3C from the position to the range of 90 degrees in the rotation direction T about the axis O as a center.
[0017]
Further, a collecting device for collecting the granulated waste slag C in which the particles B are cooled and solidified is provided below the roller 3 serving as the granulating means below the side where the particles B are repelled by the roller 3. 6 are provided. The collecting device 6 has a tray 6A made of an iron plate provided in a range where the particles B fall while falling and land, and the tray 6A can be moved up and down and tilted in one direction (the lower right side in FIG. 1). , And a plurality of support portions 6B which can be extended and contracted, and a collection hopper 6C arranged in the one direction.
[0018]
Therefore, the particles B of the molten waste slag A flipped off by the roller 3 fly and fall in the space 7 between the roller 3 and the recovery device 6 while ideally drawing a parabola. The heat is radiated and cooled to solidify to become the above-mentioned granulated waste slag C, which is dispersed and landed on the tray 6A of the recovery device 6. That is, in the present embodiment, the space 7 between the roller 3 and the tray 6A where the particle B lands, which is provided on the side where the particle B of the molten waste slag A is flipped off with respect to the roller 3, is cooled. This means that the particles B of the molten waste slag A are cooled by air cooling. The granulated waste slag C that has landed on the tray 6A in this manner is gathered in the one direction by tilting the tray 6A by the support 6B of the recovery device 6, and is stored in the recovery hopper 6C.
[0019]
Here, the height of the space 7 serving as the cooling means up to the roller 3 (in this embodiment, as shown in the drawing, from the tray 6A to the position where the molten waste slag A is supplied to the outer peripheral surface 3C of the roller 3). The height H is desirably 2 m or more. In the present embodiment, the height H can be adjusted by expanding and contracting the support portion 6B of the collection device 6. Also, the time from when the particles B of the molten waste slag A fly over the space 7 until they land on the receiving tray 6A, that is, the cooling time of the particles B of the molten waste slag A, It is desirable to set it to 1 sec or more.
[0020]
Therefore, according to the granulating device configured as described above and the granulating method using the granulating device, the outer peripheral surface of the rotating roller 3 serving as the granulating device is melted as the supplying device as described above. When the molten waste slag A is supplied from the supply hole 1B of the furnace 1, the molten waste slag A is repelled and dispersed into fine spherical particles B, and the particles B are dispersed in the space 7 as cooling means. Since the solidified waste slag C is solidified by cooling in the above, the average particle diameter is relatively small, such as 5 mm or less, without crushing the crystallized material having a large particle diameter as in the related art. Moreover, it is possible to obtain the granulated waste slag C that can be used as a fine spherical aggregate having a smooth surface. For this reason, the time, labor, equipment, and the like required for crushing can be omitted, so that it is not only efficient, but when such a granular waste slag C is used as a concrete aggregate, the fluidity of the concrete is improved. It is possible to improve the filling property and to promote the effective use of waste or incinerated ash P as a substitute for natural mountain sand.
[0021]
Further, in the granulating apparatus of the present embodiment, the main body 3A of the roller 3 as the granulating means is made of carbon. Therefore, the outer peripheral surface 3C of the roller 3 to which the molten waste slag A is supplied and which is flipped is also provided. It is made of carbon. Therefore, since the outer peripheral surface 3C of the roller 3 exposed to the high temperature by the molten waste slag A is formed of carbon having high heat resistance, damage such as abrasion due to heat of the roller 3 can be suppressed. The life of the roller 3 can be extended, and furthermore, such a carbon material has high workability due to shaving or the like. Therefore, it is easy to manufacture the roller 3 and of course, even if the outer peripheral surface 3C is worn. And can be used for a long time.
[0022]
Further, in the present embodiment, a large number (a plurality) of grooves 3D extending in the direction of the axis O are formed in the outer peripheral surface 3C of the roller 3 in the circumferential direction, and the molten waste slag A supplied to the outer peripheral surface 3C is The grooves 3D allow finer particles to be more finely dispersed and flicked off, and the particle size of the granular waste slag C as a product can be further reduced. Moreover, since the roller 3 is made of carbon as described above, processing is easy even when such a groove 3D is formed, and even when the groove 3D is worn out, it is easily cut out or the like. The groove 3D can be dug again.
[0023]
In this embodiment, the groove 3D is formed to have a U-shaped cross section and extend in parallel with the axis O. However, for example, the cross section of the groove 3D has a concave arc shape, a U shape, a V shape, or the like. It may be formed in a twisted groove shape inclined with respect to the axis O, or in a mesh shape in which grooves 3D inclined in different directions intersect with each other. In addition, the grooves 3D of the present embodiment are formed in the same shape in cross section at equal intervals in the circumferential direction. However, the grooves 3D have different cross-sectional shapes, groove widths, and groove depths between the grooves 3D, or have irregular intervals in the circumferential direction. Or may be formed.
[0024]
Further, in the granulation method of the present embodiment, such a roller 3 has a peripheral speed on its outer peripheral surface C, that is, π when the outer diameter (diameter) of the outer peripheral surface 3C is D and the rotation speed of the roller 3 is R. The rotation is performed by the rotary driving means such as the motor 5 so that × R × D becomes 670 m / sec or more. However, if the peripheral speed is lower than this, the molten waste slag A supplied to the outer peripheral surface 3C is rotated. This is because the separation from the roller 3 is deteriorated and it is not possible to reliably flip it off, and the molten waste slag A may adhere to the outer peripheral surface 3C of the roller 3 and solidify. However, on the other hand, even if the peripheral speed is extremely high, the dispersion range of the particles B of the molten waste slag A to be flipped off may be too wide, and efficient recovery may be difficult. It is desirable that the peripheral speed of the roller 3 be in the range of 670 to 2200 m / sec.
[0025]
Further, in the present embodiment, a supply hole 1B is formed in the melting furnace 1 as a supply means of the molten waste slag A, and the molten waste slag A is formed on the outer peripheral surface 3C at a certain position in the direction of the axis O of the roller 3. As shown, for example, on the roller 3 in FIG. 2A, a gutter 8 extending from the melting furnace 1 is provided as a supply means, and the molten waste is supplied through the gutter 8. The slag A may be supplied to the outer peripheral surface 3C of the roller 3 or, although not shown, the molten waste slag A may be held in a crucible and supplied to the outer peripheral surface 3C as supply means. In particular, in these cases, the molten waste slag A is discharged while the gutter 8 or the crucible is horizontally swung (reciprocated) in the direction of the axis O of the roller 3 as shown by a white arrow in FIG. Thus, the molten waste slag A may be supplied to the outer peripheral surface 3C while moving the supply means (gutter 8, crucible) relatively in the direction of the axis O with respect to the granulating means (roller 3).
[0026]
That is, by supplying the molten waste slag A while moving the supply means relative to the roller 3 in the direction of the axis O, the particles B of the molten waste slag A are repelled in a wider range. Even if the particles B are not completely solidified and land on the tray 6A of the collecting device 6, they can be dispersed and fly, and as a result, the particles B adhere to the particles B that have landed first, resulting in distortion. It is possible to prevent a situation in which the granular waste slag C having a large shape and a large particle size is produced. In addition, since the supply means moves in the direction of the axis O with respect to the roller 3, the position where the molten waste slag A is supplied on the outer peripheral surface 3C of the roller 3 also moves in the direction of the axis O. The supplied molten waste slag A can be more reliably separated from the outer peripheral surface 3C of the roller 3 and can be more reliably flung off as particles B, and only one point in the direction of the axis O of the outer peripheral surface 3C can be used. Can be prevented from being intensively exposed to a high temperature, and the life of the roller 3 can be extended. When the supply hole 1B for the molten waste slag A is fixed as shown in FIG. 1, the roller 3 as the granulating means may be reciprocally movable in the direction of the axis O thereof.
[0027]
By the way, the supply hole 1B is formed in the furnace bottom of the melting furnace 1 like the supply means of the present embodiment, and the molten waste slag A is directly dropped on the outer peripheral surface 3C of the roller 3 as the granulation means. In this case, the supply amount per unit time of the molten waste slag A, that is, the supply speed, is constant. For example, a flow control valve mechanism is provided in the supply hole 1B, or the waste to be melted or the incinerated ash P When the supply means to the melting furnace 1 by the feeder 2 is adjusted, or when the supply means is the above-mentioned gutter 8 or crucible, the supply amount of the molten waste slag A to the gutter 8 or the roller 3 The supply amount per hour of the molten waste slag A to the outer peripheral surface 3C of the roller 3 may be controlled by directly adjusting the supply amount to the outer peripheral surface 3C. In other words, if the supply amount of the molten waste slag A per hour is reduced, the supplied molten waste slag A can be dispersed by being blown off as smaller particles B. Therefore, the particle size is smaller, and Granulated waste slag C having a small particle size distribution, that is, a uniform particle size can be obtained.
[0028]
Conversely, if the supply amount per hour is increased, the molten waste slag A is more likely to be flipped off as large aggregated particles B than in the above case, and hence the particle size is increased. The ratio at which the granulated waste slag C is obtained increases, and the particle size distribution tends to increase. In other words, by controlling the supply amount of the molten waste slag A per hour to the outer peripheral surface 3C of the roller 3 in this way, it is possible to adjust the particle size and the particle size distribution of the obtained granulated waste slag C. As described above, the supply amount is reduced to obtain the granulated waste slag C used as fine aggregate as described above, and when the granulated waste slag C is used as coarse aggregate, for example, What is necessary is just to increase this supply amount.
[0029]
On the other hand, in the present embodiment, the space 7 between the roller 3 as the granulating means and the tray 6A of the collection device 6 where the granulated waste slag C lands is used as the cooling means, and the space 7 is dispersed. The particles B of the molten waste slag A are cooled by radiating heat while falling and falling, and are cooled by an air cooling method. However, for example, if water or oil is held in the tray 6A, the particles B can be cooled by water cooling or oil cooling. In such a case, the tray 6A and the roller may be cooled. 3 has the advantage that it is possible to reduce the height H of the space 7 between the above and the building, so that the height of the building of the equipment provided with the granulating device can also be kept low. When the particles B are quenched by cooling, they are crushed by thermal shock, and there is a possibility that a spherical granulated waste slag C having a smooth surface cannot be obtained.
[0030]
Therefore, it is desirable to employ the space 7 as in the present embodiment as the cooling means to cool the particles B of the molten waste slag A by air cooling, and in particular, in that case, the particle size is more reliably reduced. In order to obtain a small and spherical granulated waste slag C, the height H of the space 7 is set to 2 m or more as in the present embodiment, or the molten waste slag A flung out of the space 7 is used. It is desirable that the time during which the particles B fly in the air, that is, the cooling time by air cooling be 1 sec or more. However, if the height H is unnecessarily high or the cooling time is too long, the particles B that have been completely cooled and solidified will simply fall, and the building height will be unnecessarily high. Therefore, the height H of the space 7 is desirably set in the range of 2 to 10 m, and the cooling time by air cooling is desirably set in the range of 1 to 3 sec.
[0031]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples (experimental examples) of the present invention. In this embodiment, an outer diameter (diameter) D: 350 mm, a length of 5 mm and a depth of 3 mm in a “U” shape on the outer peripheral surface 3C of the roller 3 having a carbon main body 3A having a length of 200 mm in the direction of the axis O. The grooves 3D are formed at intervals of 5 mm in the circumferential direction to provide granulation means. Further, as a supply means, the molten waste slag A was held in a crucible, and was poured out onto the outer peripheral surface 3C of the rotating roller 3 to be supplied. The height H of the space 7 from the tray 6A of the collection device 6 to the roller 3 was 5 m or more. Further, the composition of the waste to be melted as the molten waste slag A or the incinerated ash (incinerated ash in this embodiment) P is as shown in Table 1 below.
[0032]
[Table 1]
[0033]
In the present embodiment, particles B were first cooled by water cooling while receiving hot water of 65 to 67 ° C. in the receiving tray 6A as water using such a granulating apparatus. At this time, the temperature of the melt of the molten waste slag A held in the crucible is kept constant at 1450 ° C. and the holding amount is kept constant at 200 g, and by adjusting the pouring time, the time to the outer peripheral surface 3C of the roller 3 is adjusted. The supply amount of the molten waste slag A per unit is controlled, and the spheroidization recovery rate in the collected granulated waste slag C at that time, that is, the ratio of the substantially spherical slag C in the collected granulated waste slag C ( However, by visual confirmation) and the tendency of the particle size distribution were measured. However, at this time, the rotation speed of the roller 3 was kept constant at 1000 rpm, and the peripheral speed on the outer peripheral surface 3C was 1100 m / sec. The results are shown in Table 2 below as Examples 1- (1)-(3).
[0034]
[Table 2]
[0035]
Similarly, when cooling by water cooling, the temperature of the receiving water in the receiving tray 6A, the melt temperature of the molten waste slag A, and the crucible holding amount are the same as those in Examples 1- (1) to (3), and The liquid discharge time was set to 14 seconds (supply amount per hour: 51 kg / h), which was almost the same as in Example 1- (2), the rotation speed of the roller 3 was 610 rpm, and the peripheral speed at the outer peripheral surface 3C was 670 m / sec. It was made smaller than 1- (1)-(3), and the granular recovery was measured in the same manner as above. The results are shown in Table 2 as Example 1- (4).
[0036]
From the results shown in Table 2, when the cooling means is water-cooled by receiving water, the slag is crushed in the receiving water even if hot water is used. Therefore, the recovery rate of the spherical granulated waste slag C is 40%. In Example 1- (4), in which the yield was not so high as about 50% and the peripheral speed was reduced by reducing the number of revolutions of the roller 3, as shown in Table 2, the outer peripheral surface of the roller 3 The separation of the melt from the 3C was poor, and the phenomenon that the molten waste slag A adhered to the outer peripheral surface 3C was confirmed. On the other hand, in Examples 1- (1)-(3), in which the time of the flow of the melt from the crucible was adjusted, that is, the supply amount of the molten waste slag A per hour was controlled, the spheroidization recovery rate was as in Example 1. Although the particle size distribution is the same as that in -4, the flow-out time is long, that is, the smaller the amount supplied per hour, the smaller the particle size distribution, that is, the granular waste slag C having a more uniform particle size is obtained. You can see that.
[0037]
Next, the melt temperature and the crucible holding amount of the molten waste slag A were set in the same manner as in Examples 1- (1)-(4), and the melt flow-out time was set as in Examples 1- (4) and (2). And the number of rotations of the roller 3 is the same as that of Examples 1- (1) to (3) (therefore, the peripheral speed is also the same). The particles B of the molten waste slag A were cooled by air cooling by flying in the space 7, and the spheroidization recovery rate of the obtained granular waste slag C was measured. This is shown in Table 2 as Examples 2- (1) and (2). However, in Example 2- (1), the location where the melt was dropped in the direction of the axis O to the outer peripheral surface 3C of the roller 3, that is, the supply position of the molten waste slag A from the crucible was concentrated in one place. In-(2), the melt was poured out while the crucible was moved in the horizontal direction (the direction of the axis O) to supply the molten waste slag A, and the melt dropping portion was swung in the horizontal direction.
[0038]
[Table 3]
[0039]
From the results in Table 3, the slag crushing phenomenon was reduced by first cooling by air cooling, and the spheroidization recovery rate was 40 to 50% of Examples 1- (1)-(4). In Example 2- (1), the efficiency was significantly improved to about 80%, and in Example 2- (2), about 90%. In addition, between Examples 2- (1) and (2), in Example 2- (2), in which the molten waste slag A was supplied while moving the crucible, the supply position was fixed. Compared with ▼, the range in which the particles B are dispersed and landed on the saucer 6A was widened, and non-spheroidization of the particle shape due to adhesion of the particles B was avoided, so that a higher spheroidization recovery rate could be obtained. . And, in the spherical granulated waste slag C obtained in Examples 1- (1)-(4) and Examples 2- (1) and (2), the particle diameter is 5 mm or less. Were the majority.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the granulating apparatus and the granulating method of the present invention, waste slag having a particularly small particle size of 5 mm or less and having a substantially spherical and smooth surface is required to be crushed or the like. Therefore, when such granulated waste slag is used as fine aggregate for concrete aggregate, it is possible to obtain the same filling property as natural mountain sand, and waste or its incineration can be obtained. Effective use of ash can be achieved.
[0041]
Further, by forming at least the outer peripheral surface of the roller from carbon, the damage can be suppressed. Further, by forming a groove on the outer peripheral surface of the roller, the molten waste slag is surely dispersed and turned into fine particles. be able to. Furthermore, the particles of the molten waste slag dispersed by the cooling means using the space are air-cooled and solidified, whereby the recovery rate of the slag that is smoothly spherical can be improved, and the supply of the molten waste slag can be improved. By supplying the means while moving it to the roller of the granulating means, the spheroidized slag recovery rate can be further improved. Further, the slag crushing is performed by setting the height of this space to 2 m or more, the flying time of the slag particles flied in the air to 1 sec or more, and the peripheral speed on the outer peripheral surface of the roller to 670 m / sec or more. This can further promote spheroidization and finer particles. Furthermore, by controlling the supply amount of molten waste slag per hour and adjusting the particle size of the granulated waste slag, it is possible to reliably provide slag particles according to the use as aggregate and the like. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing one embodiment of a waste slag granulating apparatus of the present invention.
2A is a perspective view of a roller 3 in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged sectional view of a groove 3D.
[Explanation of symbols]
1 melting furnace (supply means)
2 Feeder
3 roller (granulation means)
3C Outer peripheral surface of roller 3
3D groove
6 Collection device
7 space (cooling means)
P Waste or its incineration ash
A molten waste slag
B Particles fluttered
C Granulated waste slag
O Roller 3 axis
H Height of roller 7 in space 7
