JP2007023187A - 固形燃料の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生ごみの付着した廃プラスチック、紙類をＲＰＦ化できるようにする。
【解決手段】 鉄道ごみ２６より缶、びん、ペットボトル２７を分別した鉄道ごみ分離可燃物２８の供給部２９の下流側に、生ごみ分離装置３０を設け、その下流側に、ＲＰＦ製造設備３１を設ける。生ごみ分離装置３０は、横向き円筒状として下半部に篩面を備えた分離槽を有し、分離槽の軸心部に配した回転軸に、先端が分離槽の内周面近傍位置に達する長さ寸法の多数のハンマを、回転方向に揺動できるよう取り付けた構成とする。鉄道ごみ分離可燃物２８を、生ごみ分離装置３０の分離槽内で回転するハンマにより打撃して付着している生ごみ３４を分離させ、分離された生ごみ３４はハンマの先端で篩面へ押し付けて篩面を通して除去し、この生ごみ３４の分離除去された鉄道ごみ分離可燃物２８ａをＲＰＦ製造設備３１へ供給してＲＰＦ３５を製造させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、生ごみの付着したプラスチック、紙類等からなる廃棄物を固形燃料化してサーマルリサイクルを図るための固形燃料の製造方法及び装置に関するものである。

近年、可燃性の廃棄物を処理する方法のうち、廃棄物を焼却炉で燃焼するようにした燃焼方式に代るものとして、廃棄物を、加工することにより資源として再生させて利用することが提案されており、かかる廃棄物の資源化の一つとしては、上記廃棄物中の可燃成分を燃料（熱源）として再利用する、所謂、サーマルリサイクルを図るものがある。

この種の廃棄物中の可燃成分を燃料として再利用するために提案されている手法の一つとしては、都市ごみ等の廃棄物（一般廃棄物）を破砕し、該破砕物中から分離装置や人力を使って金属や不燃物を分離して、廃プラスチックや紙等の可燃物を取り出し、該分離された可燃物を原料として固形燃料（Refuse Derived Fuel：以下、ＲＤＦという）を製造
して、発電用やその他各種の燃焼炉（焼却炉）にて燃料として利用するものがある。しかし、上記ＲＤＦは、原料とする都市ごみ等の廃棄物に厨芥類（生ごみ類）等が含まれていることに起因して臭気や腐敗の問題が懸念されるため、石灰等を添加してｐＨを調整する必要が生じる。又、近年では、製造されるＲＤＦの適正管理を図るために、含まれる水分量を１０％以下に抑えることが要求され、このため、ＲＤＦの製造設備に、原料となる廃棄物の乾燥設備を付設しなければならず、原料乾燥用の熱源も必要とされるため、設備の大型化や複雑化を招き、設置スペースやコストが嵩む虞が懸念される。更に、原料に塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが含まれている場合は燃焼時にダイオキシン類が発生する虞があるため、その対策が必要とされる。更に又、燃焼時の発熱量が比較的低いことから、燃料としての利用価値はあまり高くないというのが実状である。

そこで、廃棄物中の可燃成分を燃料化する別の手法として、一般廃棄物に比して排出源がより明らかな産業廃棄物としての紙（古紙）とプラスチック（廃プラスチック）や、選別された一般廃棄物中の古紙と廃プラスチックを原料として固形燃料化して紙・プラスチック混合燃料（Refuse Paper&Plastic Fuel：以下、ＲＰＦという）とする手法が近年着
目されてきている。

上記ＲＰＦは、たとえば、再生困難な古紙と、塩化ビニル等の塩素含有プラスチックを除去した廃プラスチックとをそれぞれ破砕して混合し、該古紙破砕片と廃プラスチック破砕片の混合物を、所要形状に成形（圧縮成型）して製造するようにしてある（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。これにより、上記ＲＰＦは、古紙と廃プラスチックという品質の比較的安定した原料を使用することに起因して、臭気や腐敗の問題が発生する虞を解消でき、又、プラスチックを含んでいるため化石燃料の代替燃料として使用可能な程度まで熱量を高めることができて、燃料としての利用価値が高いものとなる。

そのために、上記ＲＰＦは、近年、化石燃料の代替燃料としての需要が急増してきている。しかし、上記ＲＰＦの製造原料として使用可能な廃棄物には、生ごみ類を含んでいないこと、及び、塩化ビニル等の塩素含有プラスチックを含んでいないことが要求され、この二つの条件を共に満たす廃棄物の供給源は限られており、ＲＰＦの製造を拡大するためには、新たな原料供給源を確保する必要がある。

ところで、鉄道の車両内や、駅で収集されるごみ（以下、鉄道ごみという）には、缶、びん、ペットボトルといった飲料容器と、弁当等の食料品の空き容器に由来する廃プラスチックや紙（紙ごみ）が多く含まれており、このうち上記缶、びん、ペットボトルを分別して取り除いた後に残る可燃性のごみ（以下、鉄道ごみ分離可燃物という）には、塩素含有プラスチックの含有量が非常に少ないという特徴があり、この点ではＲＰＦの原料として適している。しかし、上記鉄道ごみ分離可燃物は、食料品の空容器に弁当かすが付着して残っていること等により、１０〜３０％程度の生ごみを含んだ状態となっているため、上記鉄道ごみ分離可燃物を、そのままＲＰＦの原料として利用することはできない。

又、都市ごみ等の廃棄物（一般廃棄物）を破砕し、該破砕物中から分離装置や人力を使って金属や不燃物を分離して取り出すことによって、従来、ＲＤＦ製造用の原料とされていた可燃物、すなわち、紙が混入し、生ごみが付着した一般廃棄物系プラスチック（以下、ＲＤＦ原料可燃物という）は、たとえ、塩化ビニル等の塩素含有プラスチックがほとんど含まれない状態であっても、上記したように生ごみを含んでいるために、ＲＰＦの原料としては利用されていないのが現状である。

そこで、本発明者等は、生ごみが付着しているために、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まない廃プラスチック及び紙等の可燃物となっているにもかかわらず、従来、ＲＰＦの原料としては利用することができなかった上記鉄道ごみ分離可燃物や、ＲＤＦ原料可燃物に着目し、これらに付着している生ごみを分離、除去してＲＰＦの原料として利用できるようにするための研究を行った。

上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物に含まれるプラスチックごみや紙ごみに付着、混入している生ごみを除去する手法としては、一般的には、水等の洗浄液により湿式で洗浄することが考えられる。

ところで、プラスチックに付着している付着物を乾式で分離、除去するための装置としては、たとえば、土砂、ガラス片等の付着物が付着したプラスチック及びゴム等のプラスチック廃材から、付着物を水等の洗浄液を用いることなく機械的、物理的に分離除去するためのプラスチック廃材乾式洗浄装置が従来提案されている（たとえば、特許文献３参照）。

かかるプラスチック廃材乾式洗浄装置は、図４（イ）（ロ）に示す如く、円筒状の撹拌ケーシング１を中心線が水平方向となるように設置し、該撹拌ケーシング１の前端側（上流側）上部に廃材投入口２を設けて廃材投入用スクリューコンベヤ３を接続すると共に、後端側（下流側）の下部に洗浄材排出口４を設けて洗浄材排出用スクリューコンベヤ５を接続し、更に、中央下部にプラスチック廃材６より分離除去された付着物７を排出する付着物排出口８が設けてある。更に、上記撹拌ケーシング１の内側には、プラスチック廃材６を内側に残留させ、且つ付着物７は外側へ通過させることができるようにするための細孔を多数穿設してなる多孔板９を、筒状にして撹拌ケーシング１と同心状に配置して設けている。更に、上記多孔板９の内側となる撹拌ケーシング１の軸心位置に、外部の駆動装置１０により回転駆動できるようにしてある回転軸１１を配設し、該回転軸１１の長手方向所要間隔位置の外周に、径外方向へ張り出して先端部に打撃ブロック１３を設けてなる撹拌アーム１２の基端側が取り付けてある。更に、上記多孔板９の内周面には、複数列の旋条突起１４を設けた構成としてある。

以上の如き構成としてあるプラスチック廃材乾式洗浄装置によれば、廃材投入用スクリューコンベヤ３により廃材投入口２から撹拌ケーシング１内へプラスチック廃材６を押し込むと、該プラスチック廃材６は、撹拌アーム１２と打撃ブロック１３により打撃されて破砕されつつ撹拌され、更に、多孔板９の内周面に設けてある旋条突起１４と接触することにより、付着物７が分離除去される。又、上記プラスチック廃材６は、旋条突起１４との接触により下流側へ順次送られ、各列の打撃ブロック１３付き撹拌アーム１２により繰り返し打撃、破砕が行われ、プラスチック廃材６より分離された付着物７は、上記多孔板９の孔を通過して該多孔板９の外側の撹拌ケーシング１内に収集された後、付着物排出口８より排出されるようになる。一方、付着物７が分離、除去された後のプラスチック洗浄材６ａは、撹拌ケーシング１の洗浄材排出口４より洗浄材排出用スクリューコンベヤ５によって外部へ抜き出されて回収されるようになる。

又、プラスチックに付着している付着物を乾式で分離、除去するための別の装置としては、プラスチック類やゴムのような粘可塑性を有する材料を、機械的応力のもとで繊維化される材料としてのセルロース繊維を含有する物質から乾式分離するための分離装置も従来提案されている（たとえば、特許文献４参照）。

なお、堆肥（コンポスト）の粉砕を行うと共に、混入しているビニール袋等の異物を分別して除去するための装置として、図５（イ）（ロ）に示す如き粉砕分別機が従来提案されている。

図５（イ）（ロ）に示した粉砕分別機は、横置き状態の円筒ドラム１５と、この中に配置された粉砕用の羽根車１６とを有し、該粉砕用羽根車１６は、外部の駆動装置１７により回転駆動できるようにしてある回転軸１８と、この回転軸１８の外周に放射状に取り付けた複数の粉砕刃１９とを備え、且つ前記円筒ドラム１５の下側外周面にはメッシュ状のパンチングメタルによる篩面２０が形成してあり、更に、前記粉砕刃１９の先端部分は、前記回転軸１８の回転に伴う該粉砕刃１９の移動方向に対し直交する方向に延びる構成としてある。

更には、上記粉砕刃１９を、回転軸１８に対して該回転軸１８の軸線方向に螺旋状に取り付けるようにした構成、上記粉砕用羽根車１６における円筒ドラム１５の後端側（下流側端）に位置する部分に、送風羽根２１を設けて、該送風羽根２１の回転により上記円筒ドラム１５の後端まで送られた堆肥２２に混入していたビニール袋等の異物２３を、該円筒ドラム１５の後端部に形成されている排出口２４から風力により排出させるようにした構成、上記粉砕刃１９の基端部を、該粉砕刃１９の移動方向に回転可能な状態で上記回転軸１８に取り付けるようにした構成とすることも提案されている（たとえば、特許文献５参照）。２５は上記円筒ドラム１５の前端側上部に設けてある投入口である。

上記構成としてある粉砕分別機によれば、上記投入口２５より堆肥２２を投入すると、該堆肥２２は、回転軸１８の回転駆動により回転する粉砕刃１９により粉砕され、該粉砕された堆肥２２が円筒ドラム１５の下半部に設けてある篩面２０を通して篩い落とされる。この際、上記粉砕刃１９の先端部分が篩面２０に付着した堆肥２２を掻くように移動することによって、堆肥２２が篩面２０の孔を塞いでいても、粉砕刃１９の先端部分が堆肥２２を篩面２０に押し付ける状態で回転するため、粉砕された堆肥２２が篩面２０より強制的に押し出されるようになる。なお、堆肥２２に大きな石等の障害物が含まれていた場合には、粉砕刃１９はその障害物に当たると、放射方向の姿勢から該障害物より逃げるような姿勢へと回転させられた後、障害物を乗り越えると、遠心力によって再び放射方向の姿勢に戻ることができるようになるため、粉砕用羽根車１６の回転を止めることなく堆肥２２の粉砕、分別が続けられるようになる。一方、堆肥２２に混入していたビニール袋等の異物２３は、上記篩面２０を通過することができないため、円筒ドラム１５の後端部まで搬送された後、送風羽根２１の回転によって生じる風力により吹き上げられて、排出口２４より排出され、これにより堆肥２２から異物２３が分離、除去されるようにしてある。

更に又、上記図５（イ）（ロ）に示したと同様に、下半部分を篩面（メッシュスクリーン）とした横向きの円筒ドラムと、該円筒ドラムの内側に同心状に収容した粉砕用羽根車とを備えてなる粉砕分別機における上記円筒ドラム内へ、前端側より軸心方向に沿わせて粉砕対象物を供給できるようにする構成とすることも提案されている（たとえば、特許文献６参照）。

特開２００１−２２０５９０号公報 特開２００３−１４７３７７号公報 特開２００５−１２５１３９号公報 特表２００１−５０７６３６号公報 特開２００２−９５９９０号公報 特開２００４−２９０７９２号公報

ところが、上述したように、生ごみの付着した廃プラスチック及び紙等からなる鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物を湿式で洗浄して、生ごみを分離、除去する手法では、洗浄後の上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物をＲＰＦの製造原料として用いるために再度乾燥させる必要が生じ、この乾燥処理のための熱利用が前提となるため、設備の大型化や複雑化を招いて設置スペースやコストが嵩む問題が懸念される。

特許文献３に記載されたプラスチック廃材乾式洗浄装置（図４（イ）（ロ）参照）は、プラスチック廃材６より乾式で付着物７を分離除去するようにしてあるが、該プラスチック廃材乾式洗浄装置によって前述の鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物を処理しても、これらに付着している生ごみは効率よく分離除去できないという問題がある。これは、上記プラスチック廃材乾式洗浄装置が、プラスチック廃材６に付着している土砂、ガラス片等、あまり粘着性が大きくない付着物７を分離除去対象としているのに対し、上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物に付着している生ごみは粘着性が大きいことに起因しているものと考えられる。すなわち、上記プラスチック廃材乾式洗浄装置では、多孔板９の内周面に旋条突起１４を設ける構成としてあることから明らかなように、各撹拌アーム１２は、多孔板９の内周面近傍まで突出するものではなく、アーム先端部は多孔板９の内周面よりかなり離隔している。又、上記各撹拌アーム１２は回転軸１１に対し放射方向の配置で固定されるものであるため、該各撹拌アーム１２の先端部と、多孔板９の内周面に設けてある各旋条突起１４との間に硬い異物が噛み込まないようにするためには、上記各撹拌アーム１２の先端部を、上記旋条突起１４からも離隔させた構造とする必要が生じ、このために、上記プラスチック廃材乾式洗浄装置では、多孔板９の内周面付近に各撹拌アーム１２の届かない領域が存在している。したがって、各撹拌アーム１２の回転軌跡の内側となる多孔板９の中心寄りの領域では、各撹拌アーム１２によりプラスチック廃材６を打撃、破砕して付着物７を分離させることができるが、該各撹拌アーム１２の回転軌跡の外周側となる多孔板９の内周面付近では、隣接するプラスチック廃材６の表面同士の擦り合わせによってしか付着物７の分離が行われない。この場合、付着物７が粘着性の比較的小さい土砂やガラス片等であれば、プラスチック廃材６の表面同士の擦り合わせにより付着物７を分離させることができ、しかも、プラスチック廃材６より一旦分離された付着物７は自重や、回転する各撹拌アーム１２より付与される遠心力、又は、各撹拌アーム１２の回転に伴って発生される径方向外向きの気流等によって多孔板９の内周面まで移動させられて、該多孔板９の孔を通過させられるようになると考えられる。しかし、鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物に付着している生ごみは付着性が大きいために、鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物の表面同士の擦り合わせでは容易に分離させることができず、しかも、鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物から生ごみが一旦分離されたとしても、該分離された生ごみは周囲に存在する別のごみに再付着し易く、又、分離された生ごみが多孔板９まで移動されても、該多孔板９の内面や孔に付着して、多孔板９の外側へ排出され難いことから、上記したような、鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物に付着している生ごみを効率よく分離除去できないものである。

特許文献４に記載されたものは、プラスチック類やゴムのような粘可塑性を有する材料を、機械的応力のもとで繊維化される材料としてのセルロース繊維を含有する物質から乾式分離するための分離装置であるため、該分離装置にて前述の鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物の処理を行うと、これらに含まれる紙の成分が繊維化されて、廃プラスチック成分から分離、除去されてしまう。このために、上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物に付着している生ごみを分離除去できるとしても、紙の成分のサーマルリサイクルを図ることが困難になるため、上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物をＲＰＦ化して有効にサーマルリサイクルを図るという目的には不適である。

特許文献５に示された粉砕分別機（図５（イ）（ロ）参照）及び特許文献６に示された粉砕分別機は、堆肥２２等を、円筒ドラム１５の下半部分に設けてある所定大きさの篩い目の篩面２０を通過させることができるサイズまで粉砕することを主目的としたものであって、該粉砕処理対象となる堆肥２２に混入しているビニール等の異物２３を、上記粉砕される堆肥２２等より残渣として分離するようにしてあるが、生ごみの付着した廃プラスチックや紙等から上記生ごみを分離除去するために使用するという考えは全く示されておらず、示唆すらされるものではない。

そこで、本発明者等は、上記特許文献５及び特許文献６に示された粉砕分別機を、ＲＰＦ製造設備の前処理装置に応用することにより、鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物から生ごみを分離除去してＲＰＦ原料化することができることを見出し、本発明をなした。

すなわち、本発明の目的とするところは、鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物のように、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物より、粘着性の大きな生ごみを湿式洗浄によることなく効率よく除去できるようにして、上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物のような廃棄物を生ごみを含まない固形燃料の原料として利用できるようにする固形燃料の製造方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物を、生ごみ分離装置に供給して、生ごみを分離すると共に廃棄物より分離された生ごみを選択的に除去し、しかる後、上記生ごみが分離除去された廃棄物を、原料として固形燃料製造設備へ供給して固形燃料化することを特徴とする固形燃料の製造方法、及び、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物に打撃を与えると共に該打撃によって該廃棄物より分離される生ごみを篩面を通して除去できるようにしてある生ごみ分離装置と、上記生ごみ分離装置にて生ごみの分離された廃棄物を原料として固形燃料を製造する固形燃料製造設備とを備えてなる固形燃料の製造装置とする。

又、上記構成における生ごみの分離を、横向き円筒状として下半部に篩面を設けてなる分離槽内に配置した回転軸に、該回転軸の回転に伴って回転するときに先端が上記分離槽の内周面近傍位置を通過するように取り付けたハンマによる打撃を廃棄物に与えることによって行うようにしてなる生ごみ分離装置を、横向き円筒状として下半部に篩面を設けてなる分離槽と、該分離槽の軸心部に配置した回転軸と、該回転軸の回転に伴って回転するときに先端が上記分離槽の内周面近傍位置を通過するよう上記回転軸に取り付けたハンマとを具備してなる構成とする。

更に、上記各構成における主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物として、鉄道ごみより缶、びん、ペットボトルを分別除去してなる鉄道ごみ分離可燃物、又は、都市ごみ等の一般廃棄物を破砕した破砕物中から金属や不燃物を分離して取り出してなるＲＤＦ原料可燃物を用いるようにした構成とする。

本発明によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物を、生ごみ分離装置に供給して打撃を与えると共に該打撃によって廃棄物より分離される生ごみを選択的に除去し、しかる後、上記生ごみ分離装置にて生ごみが分離除去された廃棄物を、原料として固形燃料製造設備へ供給して固形燃料化する固形燃料の製造方法及び装置としてあるので、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まない廃プラスチック及び紙類等の可燃物となっているにもかかわらず、生ごみが付着しているために従来ＲＰＦの原料としては利用することができなかった廃棄物より、ＲＰＦを製造することができる。したがって、上記廃棄物をＲＰＦ製造用の新たな原料として活用することが可能となる。
（２）生ごみの分離を、横向き円筒状として下半部に篩面を設けてなる分離槽内に配置した回転軸に、該回転軸の回転に伴って回転するときに先端が上記分離槽の内周面近傍位置を通過するように取り付けたハンマによる打撃を廃棄物に与えることによって行うようにしてなる生ごみ分離装置を、横向き円筒状として下半部に篩面を設けてなる分離槽と、該分離槽の軸心部に配置した回転軸と、該回転軸の回転に伴って回転するときに先端が上記分離槽の内周面近傍位置を通過するよう上記回転軸に取り付けたハンマとを具備してなる構成とすることにより、上記廃棄物からの生ごみの分離除去を乾式で実施することができるため、湿式洗浄のように生ごみの除去後に乾燥処理が必要になることはない。
（３）更に、分別収集により塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが分離されている廃棄物を原料としているＲＤＦ製造設備における破砕機や成形機の上流側に、上述した如き生ごみ分離装置を前処理装置として組み込むようにすれば、既存のＲＤＦ製造設備を、ＲＰＦを製造する固形燃料製造装置へ容易に転換することが可能になる。
（４）主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物として、鉄道ごみより缶、びん、ペットボトルを分別除去してなる鉄道ごみ分離可燃物、又は、都市ごみ等の一般廃棄物を破砕した破砕物中から金属や不燃物を分離して取り出してなるＲＤＦ原料可燃物を用いるようにした構成とすることにより、生ごみが付着している鉄道ごみ分離可燃物や、ＲＤＦ原料可燃物よりＲＰＦでき、したがって、上記鉄道ごみ分離可燃物やＲＤＦ原料可燃物をＲＰＦの新たな原料として活用することが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１乃至図３（イ）（ロ）は本発明の固形燃料の製造方法及び装置の実施の一形態を示すもので、たとえば、鉄道ごみ２６より缶、びん、ペットボトル２７を分別、除去することにより、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物とされている鉄道ごみ分離可燃物２８の供給部２９の下流側に、ＲＰＦ製造工程の前処理装置となる生ごみ分離装置３０を設け、該生ごみ分離装置３０の下流側に、たとえば、一段あるいは複数段の破砕機３２と成形機３３とを順に具備してなる固形燃料製造設備としてのＲＰＦ製造設備３１を設けて、上記鉄道ごみ分離可燃物供給部２９より、鉄道ごみ分離可燃物２８を生ごみ分離装置３０に供給して生ごみ３４の分離、除去を行い、次に、該生ごみ３４の分離除去された鉄道ごみ分離可燃物２８ａを、上記ＲＰＦ製造設備３１の破砕機３２へ供給して所要の寸法に破砕処理し、次いで、該破砕処理された破砕物を、成形機３３へ供給して所要形状に成形することにより、所要形状の固形燃料としてのＲＰＦ３５を製造する。

上記生ごみ分離装置３０は、図２及び図３（イ）（ロ）に示す如く、図５（イ）（ロ）に示した粉砕分別機の円筒ドラム１５と同様に、横向きの円筒状として周壁の下半部分をメッシュ状の篩面３７としてなる分離槽３６と、該分離槽３６の軸心位置に沿って延びる回転軸３８と、該回転軸３８に基端側を取り付けて該回転軸３８と一緒に回転し且つ回転時に先端が上記分離槽３６の内周面近傍位置を通過できるようにしてあるハンマ３９とを備えてなる構成とする。

詳述すると、上記分離槽３６は、軸心方向一端壁の上部位置に投入口４０を設けて、該投入口４０に、たとえば、上記鉄道ごみ分離可燃物供給部２９より鉄道ごみ分離可燃物２８を受けることができるようにしてある受入ホッパ４２と、該受入ホッパ４２の下端部に設けた横向きの押込スクリュー４３とからなる給じん装置４１における上記押込スクリュー４３の下流側を、該押込スクリュー４３の軸心方向と上記分離槽３６の軸心方向が平行配置となるようにして接続する。更に、上記分離槽３６の下方には、上記篩面３７の下側を取り囲むように生ごみ排出口４４を設け、更に、上記分離槽３６の他端部（給じん装置４１と反対側の端部）の側方部には、該分離槽３６の上部より側方（図３（イ）（ロ）における矢印ｒで示す回転軸３８の回転方向）に沿って接線方向に延びるＲＰＦ原料排出口４５を設ける。

上記分離槽３６の軸心部には、上述した回転軸３８を平行に配置して、該回転軸３８の両端部を、分離槽３６の軸心方向両端壁の外側位置に設けた軸受４６，４７に回転自在に支持させる。更に、該回転軸３８の端部、すなわち、分離槽３６の他端壁外側位置の軸受４７に支持させてある端部を、軸受４７よりも外方へ所要寸法突出させると共に、該突出端部に取り付けた動力伝達用プーリ４８と、上記分離槽３６の他端側外部に設置してある駆動装置４９の出力軸に取り付けた駆動プーリ５０との間に動力伝達用のベルト５１を無端状にかけ回して、上記駆動装置４９より各プーリ４８，５０とベルト５１を介して伝達される駆動力により上記回転軸３８を所要の回転速度で回転駆動できるようにしてある。

上記回転軸３８の両端部を除く部分、すなわち、分離槽３６の内部に位置する部分には、一端部に破袋刃５２を取り付け、中間部に上記ハンマ３９を取り付け、上記ＲＰＦ原料排出口４５の下方位置となる他端部に排出ロータ５３を設けた構成としてある。具体的には、上記破袋刃５２とハンマ３９の取付位置となる回転軸３８の一端部から中間部の外周を取り囲む周方向９０度間隔位置に、該回転軸３８と平行に延びるハンマ取付軸５４を配置して、該各ハンマ取付軸５４と回転軸３８の長手方向所要間隔位置同士を、フランジ状の連結部材５５を介して連結し、該各ハンマ取付軸５４における上記各連結部材５５の間に位置する部分に、回転軸３８を中心とする放射方向に配置してあり且つ先端が分離槽３６の内周面近傍位置に達するような長さ寸法に設定してなるハンマ３９の基端部を、揺動（回動）可能に取り付ける。上記ハンマ３９は、先端部が該ハンマ３９の回転方向（進行方向）と直角な方向に所要の幅寸法を有するようにしてある。又、ハンマ３９の回転により分離槽３６内の物体に対して該分離槽３６の他端方向へ移動させるような力を付与できるように、回転軸３８の軸心方向に９０度間隔で螺旋状に並ぶようにハンマ３９を配置することが好ましい。更に、上記ハンマ取付軸５４の一端部（給じん装置４１側端部）には、回転軸３８を中心に放射方向に所要寸法延び且つ先端部を投入口４０側へ屈曲させて破袋用の刃部を形成してなる破袋刃５２の基端部を、上記ハンマ３９と同様に揺動可能に取り付ける。

上記排出ロータ５３は、上記回転軸３８の他端部の外周面における周方向所要間隔位置、たとえば、９０度間隔位置に、放射方向に突出する羽根部材５６を取り付けてなる構成としてあり、回転軸３８の回転駆動に伴って上記各羽根部材５６を回転させることにより、外周方向へ向かった後、上記分離槽３６のＲＰＦ原料排出口４５を通して外部へ向かう気流を発生させることができるようにしてある。５７は、上記各羽根部材５６のうち、所要の羽根部材５６の外周側端部に取り付けたスクレーパである。

以上の構成としてある生ごみ分離装置３０によれば、給じん装置４１の受入ホッパ４２へ鉄道ごみ分離可燃物供給部２９より鉄道ごみ分離可燃物２８を供給すると、該鉄道ごみ分離可燃物２８は、押込スクリュー４３によって投入口４０を経て分離槽３６内へ定量供給される。

このようにして分離槽３６内へ供給された鉄道ごみ分離可燃物２８は、先ず、回転軸３８の回転駆動に伴って回転している破袋刃５２と接触することにより、該鉄道ごみ分離可燃物２８を包んでいるビニール袋等の破袋処理が行われる。次に、上記鉄道ごみ分離可燃物２８は、回転軸３８と一緒に回転するハンマ３９により打撃されて破砕され、この打撃及び破砕の際に付着していた生ごみ３４の分離が行われる。上記ハンマ３９は、先端が分離槽３６の内周面近傍に達するような長さ寸法としてあるため、分離槽３６内の鉄道ごみ分離可燃物２８は、全体的に上記ハンマ３９による打撃、破砕処理を繰り返し受けるようになるため、すべての鉄道ごみ分離可燃物２８より付着している生ごみ３４の分離が行われる。上記鉄道ごみ分離可燃物２８より分離された生ごみ３４は、回転するハンマ３９より付与される遠心力及び自重により分離槽３６の下半部に設けてある篩面３７に達し、該篩面３７上に達した生ごみ３４に対しては、回転するハンマ３９の先端部によって篩面３７へ押し付けるよう力が付与されることにより、上記生ごみ３４は強制的に該篩面３７の孔を通して順次押し出されて、生ごみ排出口４４へ落下排出されるようになる。この際、上記鉄道ごみ分離可燃物２８に石や金属等の硬い異物が混入していた場合は、たとえば、ハンマ３９が、分離槽３６の内底部に滞留している硬い異物と接触し、この接触した異物が上記ハンマ３９の進行の障害になると、該ハンマ３９は、図３（イ）に二点鎖線で示す如く、ハンマ取付軸５４を中心にしてハンマ３９の進行方向から後退するように所要角度回転させられ、これにより、該ハンマ３９の先端部と、分離槽３６の内周面との間隔が開かれるようになることから、上記ハンマ３９は、上記異物を乗り越えることができるようになる。これにより、ハンマ３９と固定部との間に上記硬い異物が噛み込んでハンマ３９の回転に支障を来たす虞は未然に防止される。上記異物を乗り越えたハンマ３９は、その後、遠心力によって自動的に回転軸３８を中心とする放射方向の配置に戻される。

上記回転するハンマ３９による打撃を受けて破砕されると共に付着していた生ごみ３４の分離、除去が行われて清浄化された鉄道ごみ分離可燃物２８ａは、ハンマ３９の回転により順次、分離槽３６の他端側まで移送され、該分離槽３６の他端部に設けてある排出ロータ５３の回転により発生する気流によって吹き上げられると共に、該気流に乗せてＲＰＦ原料排出口４５より排出されるようになる。

したがって、上記本発明の固形燃料の製造方法及び装置によれば、鉄道ごみ分離可燃物供給部２９より供給される鉄道ごみ分離可燃物２８を、上記生ごみ分離装置３０へ供給して前処理することにより、付着していた生ごみ３４の除去された廃プラスチック及び紙類からなる鉄道ごみ分離可燃物２８ａを回収して、下流側のＲＰＦ製造設備３１へＲＰＦ原料として供給できるため、該ＲＰＦ製造設備３１では、上記生ごみ分離装置３０において予め生ごみ３４が分離、除去された鉄道ごみ分離可燃物２８ａを原料として、破砕機３２にて所要粒度の破砕物とした後、成形機３３にて成形することにより、鉄道ごみ分離可燃物２８に由来する廃プラスチック及び紙類を原料としてなるＲＰＦ３５が製造されるようになる。

又、上記鉄道ごみ分離可燃物２８に代えて、図１に二点鎖線で示す如く、都市ごみ等の廃棄物（一般廃棄物）５８を破砕し、該破砕物中から分離装置や人力を使って金属や不燃物を分離して取り出すことによって、紙が混入し、生ごみが付着した状態で、従来、ＲＤＦ製造用の原料とされていた一般廃棄物系プラスチックであるＲＤＦ原料可燃物５９を用いて、該ＲＤＦ原料可燃物５９を上記生ごみ分離装置３０へ供給するようにしても、上記と同様に、該ＲＤＦ原料可燃物５９を上記生ごみ分離装置３０で前処理して生ごみ３４を分離、除去した後、ＲＰＦ製造設備３１にてＲＰＦ３５を製造することができる。

このように、本発明の固形燃料の製造方法及び装置によれば、従来、生ごみが付着しているために、主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まない廃プラスチック及び紙等の可燃物となっているにもかかわらず、ＲＰＦの原料としては利用することができなかった鉄道ごみ分離可燃物２８やＲＤＦ原料可燃物５９より、生ごみ３４を確実に分離除去することができるため、これらの廃棄物２８，５９をＲＰＦ３５製造用の新たな原料として利用することが可能となる。

又、上記鉄道ごみ分離可燃物２８やＲＤＦ原料可燃物５９からの生ごみ３４の分離除去は、乾式で実施することができるため、生ごみ３４の除去後に乾燥処理が必要になることはない。

更に、分別収集により塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが分離されている廃棄物を原料としているＲＤＦ製造設備における破砕機や成形機の上流側に、上述した如き生ごみ分離装置３０を前処理装置として組み込むようにすれば、既存のＲＤＦ製造設備を、ＲＰＦを製造する形式の本発明の固形燃料の製造装置へ容易に転換することが可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、ＲＰＦ製造設備３１は、従来、ＲＰＦ３５の製造に用いられている設備であれば、破砕機３２の形式や段数、成形機３３の形式等を問わずいかなる形式のものを採用してもよい。生ごみ分離装置３０のハンマ３９は、先端が分離槽３６の内周面の近傍位置に達するような長さ寸法としてあり且つ先端部が回転方向と直角な方向に所要の幅寸法を有するようにしてあれば、形状を多少変更してもよい。生ごみ分離装置３０に供給される鉄道ごみ可燃物２８が袋詰めされていないものに限られる場合には、回転軸３８に設けた破袋刃５２は省略してもよい。生ごみ分離装置３０における分離槽３６内へ鉄道ごみ分離可燃物２８を供給するために、投入口４０に、押込スクリュー４３を備えた給じん装置４１を備えた構成を示したが、給じん装置はいかなる形式のものを用いてもよく、更には、給じん装置を省略して分離槽３６の一端側上部に単に落下投入するための投入口を開口させるようにしてもよい。回転軸３８の外周側に設ける各ハンマ３９の周方向の角度配置や、軸心方向の配列は適宜変更してもよい。排出ロータ５３における羽根部材５６の形状や周方向の角度配置は適宜変更してもよく、更には、分離槽３６内で生ごみ３４の分離、除去処理が行われて清浄化された廃プラスチックや紙類を分離槽３６より取り出すことができれば、該分離槽３６の上部に回転軸３８の回転方向に沿って接線方向に設けたＲＰＦ原料排出口４５と、排出ロータ５３との組み合わせ以外の排出機構を採用するようにしてもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の固形燃料の製造方法及び装置の実施の一形態を示すブロック図である。 図１の装置で用いる生ごみ分離装置を示す概略切断側面図である。 （イ）は図２のＡ−Ａ方向矢視拡大図、（ロ）は図２のＢ−Ｂ方向矢視拡大図である。 プラスチック及びゴム等のプラスチック廃材から土砂、ガラス片等の付着物を分離除去するために従来提案されているプラスチック廃材乾式洗浄装置を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。 堆肥の粉砕を行うと共にビニール袋等の異物を分別して除去するために従来提案されている粉砕分別機を示すもので、（イ）は一部切断概略側面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ方向矢視図である。

符号の説明

２６ 鉄道ごみ
２７ 缶、びん、ペットボトル
２８，２８ａ 鉄道ごみ分離可燃物（廃棄物）
３０ 生ごみ分離装置
３１ ＲＰＦ製造設備（固形燃料製造設備）
３４ 生ごみ
３５ ＲＰＦ
３６ 分離槽
３７ 篩面
３８ 回転軸
３９ ハンマ
５８ 一般廃棄物
５９ ＲＤＦ原料可燃物

Claims (6)

1. 主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物を、生ごみ分離装置に供給して、生ごみを分離すると共に廃棄物より分離された生ごみを選択的に除去し、しかる後、上記生ごみが分離除去された廃棄物を、原料として固形燃料製造設備へ供給して固形燃料化することを特徴とする固形燃料の製造方法。
2. 生ごみの分離を、横向き円筒状として下半部に篩面を設けてなる分離槽内に配置した回転軸に、該回転軸の回転に伴って回転するときに先端が上記分離槽の内周面近傍位置を通過するように取り付けたハンマによる打撃を廃棄物に与えることにより行うようにした請求項１記載の固形燃料の製造方法。
3. 主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物として、鉄道ごみより缶、びん、ペットボトルを分別除去してなる鉄道ごみ分離可燃物、又は、都市ごみ等の一般廃棄物を破砕した破砕物中から金属や不燃物を分離して取り出してなるＲＤＦ原料可燃物を用いるようにする請求項１又は２記載の固形燃料の製造方法。
4. 主成分が塩素含有プラスチックをほとんど含まないプラスチック及び紙類等の可燃物からなり且つ生ごみが付着した廃棄物に打撃を与えると共に該打撃によって該廃棄物より分離される生ごみを篩面を通して除去できるようにしてある生ごみ分離装置と、上記生ごみ分離装置にて生ごみの分離された廃棄物を原料として固形燃料を製造する固形燃料製造設備とを備えてなる構成を有することを特徴とする固形燃料の製造装置。
5. 生ごみ分離装置を、横向き円筒状として下半部に篩面を設けてなる分離槽と、該分離槽の軸心部に配置した回転軸と、該回転軸に、先端が上記分離槽の内周面近傍位置に達するように取り付けたハンマとを具備してなる構成とした請求項４記載の固形燃料の製造装置。
6. 生ごみ分離装置で生ごみを分離除去させる廃棄物を、鉄道ごみより缶、びん、ペットボトルを分別除去してなる鉄道ごみ分離可燃物、又は、都市ごみ等の一般廃棄物を破砕した破砕物中から金属や不燃物を分離して取り出してなるＲＤＦ原料可燃物とした請求項４又は５記載の固形燃料の製造装置。

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