JP2007146044A - Process and apparatus for producing fuel from waste like municipal waste - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease a heavy metal concentration in ashes after combustion of a fuel produced by eluting heavy metals contained in a carbonized product resulting from the carbonization of domestic waste and mixing the resultant carbonized product with paper and waste plastics. <P>SOLUTION: Domestic waste 1 is subjected to pyrolysis in a pyrolysis furnace 2. The resultant carbonized product 4 is pulverized and washed with water in a washing water tank 6. Heavy metals contained in the carbonized product 4 are eluted into the water by the washing, to decrease a heavy metal concentration in the carbonized product 4. Subsequently, the carbonized product 4a with heavy metals at a lower concentration is mixed with paper 14 and waste plastics 16 and molded, and further cooled and solidified to produce a solid fuel 25. Ashes after combustion of the solid fuel 25 have a decreased concentration of heavy metals. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、都市ごみの如き廃棄物を熱分解して炭化し、得られた炭化物(C:チャー)を用いて燃料を製造する方法及び装置に関するもので、詳しくは、上記炭化物に、産業廃棄物としての廃プラスチック等を混合させて成形して燃料化(C−RPF化)するようにした都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a method and an apparatus for producing fuel by using pyrolysis of carbonized waste (C: char) obtained from pyrolysis of waste such as municipal waste. The present invention relates to a method and an apparatus for producing fuel from waste such as municipal waste, in which waste plastics and the like as waste are mixed and molded into fuel (C-RPF).

燃料としては、発熱量の高い石炭等の化石燃料が利用価値が高いものとして従来より使用されて来たが、燃焼すると、二酸化炭素(CO)を発生するため、地球温暖化の問題が生じている。そのため、COを削減して地球温暖化防止に寄与でき且つ化石燃料の代替燃料として期待できる廃棄物による燃料化の方法の開発が進められてきている。 As fuel, fossil fuels such as coal with a high calorific value have been used as having high utility value, but when they are burned, carbon dioxide (CO 2 ) is generated, which causes the problem of global warming. ing. For this reason, development of fuel-based methods using waste that can contribute to the prevention of global warming by reducing CO 2 and can be expected as an alternative to fossil fuels has been underway.

近年開発されてきている廃棄物による燃料化方法の1つとして、都市ごみ等の廃棄物(一般廃棄物)を原料として破砕、選別、圧縮成型等の工程を経てごみ固形化燃料(RDF:Refuse Derived Fuel)を製造し、発電用やその他の各種の焼却炉の燃料として利用す
るようにしたものが知られている。
As one of the methods of making fuel from waste that has been developed in recent years, waste solidified fuel (RDF: Refuse) is processed through processes such as crushing, sorting, and compression molding using waste (general waste) such as municipal waste as raw materials. Derived Fuel) is manufactured and used as fuel for power generation and other various incinerators.

しかし、上記RDFは、原料としているものが一般廃棄物であることから、組成のばらつきが大きく、そのため、燃焼時の発熱量が不安定になるおそれがあって、品質を安定化させることが難しいと云われていた。又、原料とする一般廃棄物に厨芥類等が含まれているときに、腐敗の問題が懸念されるため、石灰等を別途添加してpHを調整する必要があった。更に、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。   However, since the raw material used for the RDF is general waste, there is a large variation in composition, and therefore, the amount of heat generated during combustion may become unstable, and it is difficult to stabilize the quality. It was said. In addition, when the general waste used as a raw material contains moss and the like, there is a concern about the problem of spoilage. Therefore, it is necessary to adjust pH by adding lime or the like separately. Furthermore, since the calorific value at the time of combustion is relatively low, the utility value as a fuel is not so high.

そのため、燃料の発熱量を高くした固形燃料とするために、上記都市ごみ等の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、一般廃棄物の中から選別された古紙と廃プラスチックを原料とする高発熱量の固形燃料(RPF:Refuse Paper&Plastic Fuel)を製造するようにしたものが近年着目されてきている。   Therefore, in order to obtain solid fuel with a high calorific value of fuel, paper (waste paper) and plastic (waste plastic) as industrial waste whose emission source is clearer than general waste such as municipal waste In recent years, attention has been focused on producing high-calorific solid fuel (RPF: Reuse Paper & Plastic Fuel) using waste paper selected from general waste and waste plastic as raw materials.

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た後、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、所要形状に押出成型(圧縮成型)させることによって製造するようにしてある。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、燃料としての品質の安定化を図ることができると共に腐敗の虞を解消でき、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を高めることができるものとなる。更には、古紙と廃プラスチックとの混合割合を変化させることによって、発熱量を調整することも可能とされている。   The RPF is, for example, crushed waste paper that is difficult to recycle and waste plastic from which chlorine-containing plastics such as vinyl chloride have been removed, and then mixed to obtain a mixture of the waste paper crushed piece and waste plastic crushed piece into a required shape. It is designed to be manufactured by extrusion molding (compression molding). As a result, the RPF can stabilize the quality as a fuel due to the use of relatively stable raw materials such as waste paper and waste plastic, and can eliminate the risk of corruption. Therefore, the amount of heat can be increased to the extent that it can be used as an alternative fuel for fossil fuel, and the utility value as fuel can be increased. Furthermore, it is also possible to adjust the heat generation amount by changing the mixing ratio of waste paper and waste plastic.

更に、上記RPFと同様の古紙と廃プラスチックに加えて、より広範な可燃性の廃棄物を原料として固形燃料化を図る手法として、以下のような手法も提案されてきている。すなわち、図3及び図4に示す如く、主に家庭から排出されるごみのような可燃ごみ(廃棄物)aを、先ず、炭化工程ST1にて、図示しない炭化装置(熱分解炉)に装入して、蒸し焼きにすることにより炭化させてごみ炭(炭化物)bとする。次に、混合工程ST2にて、上記ごみ炭bと廃プラスチックcと古紙dとを所定の重量比で混合した後、該混合物を、破砕工程ST3にて所要の大きさに破砕する。次いで、得られる破砕物を、圧縮工程ST4にて、含まれている廃プラスチックcが軟化するまで圧縮すると共に、該圧縮された圧縮物を、整粒工程ST5にて所要形状に整粒(成型)して固形燃料化するものである。   Furthermore, in addition to the waste paper and waste plastics similar to the RPF, the following methods have also been proposed as methods for converting to solid fuel using a wider range of combustible waste as a raw material. That is, as shown in FIGS. 3 and 4, combustible waste (waste) a such as waste mainly discharged from households is first installed in a carbonization apparatus (pyrolysis furnace) not shown in the carbonization step ST1. And carbonized by steaming to make trash char (carbide) b. Next, in the mixing step ST2, the garbage charcoal b, waste plastic c, and waste paper d are mixed at a predetermined weight ratio, and then the mixture is crushed to a required size in the crushing step ST3. Next, the obtained crushed product is compressed in the compression step ST4 until the contained plastic waste c is softened, and the compressed product is sized (molded) into a required shape in the sizing step ST5. ) To produce solid fuel.

具体的には、上記圧縮工程ST4及び整粒工程ST5は、図4に示す如き一つの圧縮・整粒装置eにて行うようにしてある。すなわち、図4に示す圧縮・整粒装置eは、ケーシングf内に、周壁面に多数のダイ孔hを有してなる回転ドラム状のダイ(リングダイ)gと、上記ダイgに内接して該ダイgを支えると共に回転させるローラi,jと、上記ダイgの外周面に沿って配置したカッタkと、上記ダイgの内側へ上記破砕工程ST3にて破砕処理された破砕物lを投入する投入ダクトmとからなる構成としてある。これにより、上記投入ダクトmを通してダイgの内側に投入された破砕物lが、ローラi,jで強く押されることによりダイ孔hへ押し込まれ、この際、既にダイ孔hに入っていた破砕物lが、該ダイ孔hよりダイgの外周側へはみ出すように押し出され、このはみ出た部分の破砕物lがカッタkにより切断されることによって、一定の径で且つ一定の長さ寸法に製粒された固形燃料(廃棄物の炭化物と紙・プラスチックの混合燃料)nが製造されるようにしてある(たとえば、特許文献1参照)。   Specifically, the compression step ST4 and the granulation step ST5 are performed by one compression / granulation device e as shown in FIG. That is, a compression / granulation apparatus e shown in FIG. 4 is inscribed in a rotating drum-shaped die (ring die) g having a large number of die holes h in a peripheral wall surface in a casing f and the die g. The rollers i and j that support and rotate the die g, the cutter k disposed along the outer peripheral surface of the die g, and the crushed material l crushed in the crushing step ST3 to the inside of the die g. It is composed of an input duct m to be input. Thereby, the crushed material l thrown into the inside of the die g through the throwing duct m is pushed into the die hole h by being strongly pushed by the rollers i and j, and at this time, the shatter already in the die hole h. The object l is pushed out from the die hole h so as to protrude to the outer peripheral side of the die g, and the crushed object l of the protruding part is cut by the cutter k, so that the diameter is constant and the length is constant. Granulated solid fuel (waste carbonized and paper / plastic mixed fuel) n is manufactured (for example, see Patent Document 1).

上記一般廃棄物を炭化処理して得られた炭化物(チャー)に、廃プラスチックを混合した後、圧縮成形してなる固形燃料は、炭化物の熱量よりも高発熱量の廃プラスチックの混入により炭化物自体の熱量が調整され化石燃料としての石炭の熱量に匹敵するものとなり、石炭レベルの熱量が得られるものとして注目されている。   Solid fuel obtained by mixing waste plastics with char (char) obtained by carbonizing the above general waste, and compressing the solid fuel is mixed with waste plastics that have a calorific value higher than that of the carbides. The amount of heat is adjusted to be comparable to the amount of heat of coal as a fossil fuel, and is attracting attention as being able to obtain the amount of heat at the coal level.

又、塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが含まれている一般廃棄物を炭化処理して得られた炭化物には、炭化炉(熱分解炉)での炭化過程でガス化されなかった塩素分が残存している場合がある。かかる塩素分が残存している炭化物に、紙、廃プラスチックを混合した後、圧縮成形して製造された固形燃料も、燃料として用いて燃焼させた場合、塩化水素ガス等の有害ガスが発生する問題がある。そのため、上記炭化物の脱塩として、上記塩素分の大部分は無機塩(NaCl、CaCl)であって、水で洗浄すれば溶解して容易に除去することができることから、炭化物を洗浄水槽にて洗浄した後、脱水してから乾燥することにより炭化物の脱塩を行うようにしたものが提案されている(たとえば、特許文献2参照)。 In addition, the carbonized material obtained by carbonizing general waste containing chlorine-containing plastics such as vinyl chloride retains the chlorine content that was not gasified during the carbonization process in the carbonization furnace (pyrolysis furnace). May have. When the solid fuel produced by compression molding after mixing paper and waste plastic with the remaining carbides is used as a fuel, harmful gases such as hydrogen chloride gas are generated. There's a problem. Therefore, as the desalting of the carbide, most of the chlorine content is an inorganic salt (NaCl, CaCl 2 ), which can be dissolved and easily removed by washing with water. It has been proposed that the carbide is desalted by dehydrating and drying after washing (see, for example, Patent Document 2).

特開2001−240882号公報JP 2001-240882 A 特開2002−95993号公報JP 2002-95993 A

ところが、都市ごみの如き一般廃棄物を炭化処理して得られた炭化物の場合、石炭や木材、紙等に比べ鉛、クロム、セレン等の重金属の含有量が多いことが判明している。上記のようにして得た炭化物を用いて、これに、上記特許文献1に記載されているように紙、廃プラスチックを混合して成形してなる固形燃料(C−RPF)は、燃料として用いて燃焼させると、炭化物に含有されている重金属のうち、低沸点の一部の重金属を除いては焼却灰側に濃縮されることになる。この灰側に濃縮された重金属が溶出するようになると、灰の再利用が難しくなったり、埋め立て処分もできないことになることから、灰の処理が必要となる。そのため、これまでは、焼却して発生した灰中の重金属を溶出させないようにするための工夫や考え方が主として採られてきているのが実状であり、重金属濃度を低減させることは行われていない。又、特許文献1には、このような炭化物に重金属の含有量が多いこと、炭化物に紙、廃プラスチックを混合させて製造された固形燃料を用いて焼却させた場合に、焼却灰に重金属が濃縮されること、事前に重金属濃度を低減させること、等についての記載はなく、示唆する記載もない。   However, in the case of carbide obtained by carbonizing municipal solid waste such as municipal waste, it has been found that the content of heavy metals such as lead, chromium and selenium is higher than that of coal, wood, paper and the like. Solid fuel (C-RPF) formed by mixing paper and waste plastic as described in Patent Document 1 with the carbide obtained as described above is used as fuel. When burned, the heavy metals contained in the carbide are concentrated on the incineration ash side except for some heavy metals with a low boiling point. If the heavy metal concentrated on the ash side elutes, it becomes difficult to reuse the ash or it cannot be disposed of in landfills. Therefore, until now, the actual situation is that the contrivance and idea to prevent elution of heavy metals in ash generated by incineration have been mainly taken, and the concentration of heavy metals has not been reduced. . Patent Document 1 discloses that such a carbide has a heavy metal content, and when incinerated using solid fuel produced by mixing paper and waste plastic with the carbide, heavy metal is contained in the incineration ash. There is no description or suggestion of being concentrated, reducing the heavy metal concentration in advance, or the like.

そこで、本発明は、都市ごみの如き一般廃棄物を炭化させて得た炭化物(チャー)を用いて製造した燃料を、燃料として使用した場合に灰側に濃縮される重金属の濃度を少なくなるようにして灰の再利用等ができるようにすると共に、石炭等の化石燃料に代る高発熱量の燃料製造方法及び装置を提供しようとするものである。   Therefore, the present invention reduces the concentration of heavy metals concentrated on the ash side when fuel produced using char obtained from carbonization of general waste such as municipal waste is used as fuel. Thus, the present invention aims to provide a method and an apparatus for producing a fuel with a high calorific value in place of fossil fuel such as coal.

本発明は、上記課題を解決するために、都市ごみの如き廃棄物を熱分解して得られる炭化物を、直接水で洗浄するか、又は粉砕した後に粉砕された炭化物を水で洗浄して、該炭化物に含有されている重金属を水に溶出させ、次いで、重金属濃度が低下した炭化物を脱水乾燥させ、次に、該乾燥した炭化物に、紙及び/又は廃プラスチックを混合した後、所要形状に成形して固形燃料を製造する方法及び装置とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is to directly wash the carbide obtained by pyrolyzing waste such as municipal waste with water, or wash the pulverized carbide after pulverization with water, The heavy metal contained in the carbide is eluted in water, and then the carbide having a reduced concentration of heavy metal is dehydrated and dried. Next, the dried carbide is mixed with paper and / or waste plastic, and then the required shape is obtained. A method and apparatus for producing a solid fuel by molding.

又、上記構成において、洗浄水のpHを調整して炭化物の洗浄を行わせるようにして、炭化物中の重金属の溶出を促進させるようにする。   Further, in the above configuration, the pH of the cleaning water is adjusted so that the carbide is cleaned, and the elution of heavy metal in the carbide is promoted.

本発明の都市ごみの如き一般廃棄物からの燃料製造方法及び装置によれば、以下のような優れた効果を奏し得る。
(1)都市ごみの如き廃棄物を熱分解して得られる炭化物を、直接水で洗浄するか、又は粉砕した後に粉砕された炭化物を水で洗浄して、該炭化物に含有されている重金属を水に溶出させ、次いで、重金属濃度が低下した炭化物を脱水乾燥させ、次に、該乾燥した炭化物に、紙及び/又は廃プラスチックを混合した後、所要形状に成形して固形燃料を製造する方法及び装置としてあるので、一般廃棄物の炭化物に紙、廃プラスチックを混合して燃料を製造する過程で、炭化物に含まれている重金属を除去することができる。これにより、製造された燃料は重金属濃度の低いものとすることができて、燃料として燃焼させた後の灰の重金属濃度も低減され、溶出も少なくなる。そのため、灰の再利用や埋め立て処分の問題を解決もしくは軽減することができることになる。
(2)又、炭化物の洗浄時に、pHを調整した洗浄水で洗浄することにより、炭化物中の重金属を積極的に溶出させることができて、炭化物中の重金属濃度をより低減させることができる。これにより重金属を比較的多く含む炭化物に対しても、その含有濃度を下げることができて、燃料として使用したときの灰中の重金属濃度をより低減できる。
According to the method and apparatus for producing fuel from municipal solid waste such as municipal waste of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1) The carbide obtained by pyrolyzing waste such as municipal waste is washed directly with water, or the pulverized carbide is washed with water to remove heavy metals contained in the carbide. A method of producing a solid fuel by eluting into water and then dehydrating and drying the carbides having a reduced heavy metal concentration, and then mixing the dried carbides with paper and / or waste plastic and then forming into a required shape. Therefore, heavy metals contained in the carbide can be removed in the process of producing fuel by mixing paper and waste plastic with the carbide of general waste. Thereby, the produced fuel can be made to have a low heavy metal concentration, the heavy metal concentration of the ash after being burned as the fuel is reduced, and the elution is also reduced. Therefore, the problem of ash reuse and landfill disposal can be solved or reduced.
(2) Moreover, by washing with a wash water adjusted in pH at the time of washing the carbide, heavy metals in the carbide can be positively eluted, and the heavy metal concentration in the carbide can be further reduced. Thereby, even the carbide containing a relatively large amount of heavy metal can be reduced in concentration, and the concentration of heavy metal in ash when used as fuel can be further reduced.

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。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の一形態を示すもので、都市ごみの如き一般廃棄物1を熱分解炉2で熱分解させて熱分解ガス3と熱分解残渣としての炭化物4を生成して、炭化物4を粉砕した後、水により洗浄して、炭化物4に含有されている重金属を水中に溶出させ、排水は排水処理装置で処理して重金属を汚泥として取り出すようにする。水で洗浄された後の炭化物4は、脱水、乾燥した後、重金属濃度の低い炭化物として、これに産業廃棄物としての紙又は廃プラスチックを混合して圧縮成形し乾燥して炭化物と紙又は廃プラスチックからなり且つ重金属濃度の低い固形燃料(C−RPF)を製造するようにする。   FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which municipal waste 1 such as municipal waste is pyrolyzed in a pyrolysis furnace 2 to produce pyrolysis gas 3 and carbide 4 as pyrolysis residue, After pulverizing the carbide 4, the carbide 4 is washed with water to elute the heavy metal contained in the carbide 4 into the water, and the wastewater is treated with a wastewater treatment device so that the heavy metal is taken out as sludge. The carbide 4 after being washed with water is dehydrated and dried, and then, as a carbide having a low heavy metal concentration, mixed with paper or waste plastic as industrial waste, compression-molded, dried, and then carbide and paper or waste. Solid fuel (C-RPF) made of plastic and having a low heavy metal concentration is produced.

詳述すると、塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが含まれていない都市ごみの如き一般廃棄物1を、外熱による間接加熱により熱分解して熱分解ガス3と熱分解残渣としての炭化物4を生成する熱分解炉(炭化装置)2に投入して炭化処理し、炭化物4を生成させるようにする。一般廃棄物1を炭化して得られた炭化物4には、前記したように石炭や木材、紙等に比べて重金属含有量が多いので、かかる炭化物4に高発熱量の廃プラスチック等を加えて固形燃料を製造する過程において、炭化物中の重金属を除去し、製造された固形燃料を焼却した場合の灰から重金属の溶出が少なくなるようにする。そのために、上記熱分解炉2で得られた炭化物4に廃プラスチック等を混合させる前に、該熱分解炉2から取り出された炭化物4を粉砕して洗浄するために粉砕機5と、その下流側に洗浄装置としての洗浄水槽6を設ける。洗浄水槽6には、水7を供給する水供給ライン8が接続されると共に、排水ライン9を介して排水処理装置10が接続されている。又、上記洗浄水槽6の下流側には、洗浄されて重金属の濃度が下がった炭化物4aを脱水処理した後に乾燥させるための脱水装置11と乾燥装置12が順に設置してある。上記乾燥装置12には、前記熱分解炉2で生成されて取り出された熱分解ガス3に基づき蒸気を発生させる蒸気発生器22を、蒸気ライン23を介して接続して、上記炭化物4aの乾燥に蒸気24を用いるようにする。又、上記乾燥装置12の下流側には、乾燥処理された低濃度重金属含有の炭化物4aに、紙供給部13から供給される紙14と、廃プラスチック供給部15から供給される廃プラスチック16を混合させる混合機17を設置する。該混合機17の下流側に、混合機17で混合された炭化物4aと紙14、廃プラスチック16の混合物18を圧縮して成形する成形機(たとえば、押出成形機)19を設置する。   More specifically, municipal waste 1 such as municipal waste that does not contain chlorine-containing plastics such as vinyl chloride is pyrolyzed by indirect heating with external heat to produce pyrolysis gas 3 and carbide 4 as pyrolysis residue. The pyrolysis furnace (carbonization apparatus) 2 is charged and carbonized to generate carbides 4. Since the carbide 4 obtained by carbonizing the general waste 1 has a heavy metal content as compared with coal, wood, paper, etc. as described above, a high heat generation waste plastic or the like is added to the carbide 4. In the process of producing the solid fuel, heavy metals in the carbide are removed so that the leaching of heavy metals from the ash when the produced solid fuel is incinerated is reduced. Therefore, before mixing the waste plastic or the like with the carbide 4 obtained in the pyrolysis furnace 2, a pulverizer 5 and a downstream thereof are provided to pulverize and wash the carbide 4 taken out from the pyrolysis furnace 2. A cleaning water tank 6 as a cleaning device is provided on the side. A water supply line 8 for supplying water 7 is connected to the cleaning water tank 6, and a waste water treatment device 10 is connected via a drain line 9. Further, on the downstream side of the washing water tank 6, a dehydrating device 11 and a drying device 12 for sequentially drying the carbide 4a that has been washed and whose heavy metal concentration has been reduced are installed. A steam generator 22 that generates steam based on the pyrolysis gas 3 generated and taken out by the pyrolysis furnace 2 is connected to the drying device 12 via a steam line 23 to dry the carbide 4a. Steam 24 is used. Further, on the downstream side of the drying device 12, the paper 14 supplied from the paper supply unit 13 and the waste plastic 16 supplied from the waste plastic supply unit 15 to the dried low-concentration heavy metal-containing carbide 4 a are disposed. A mixer 17 for mixing is installed. A molding machine (for example, an extrusion molding machine) 19 for compressing and molding the mixture 18 of the carbide 4a, the paper 14, and the waste plastic 16 mixed in the mixer 17 is installed on the downstream side of the mixer 17.

上記成形機19の下流側には、成形品20を冷却、硬化させる装置としての養生コンベヤ21を設置し、製品としての炭化物と紙、廃プラスチックからなる固形燃料25を製造するようにする。   On the downstream side of the molding machine 19, a curing conveyor 21 is installed as a device for cooling and curing the molded product 20, and a solid fuel 25 made of carbide, paper, and waste plastic as a product is produced.

上記構成としてあるので、一般廃棄物1を熱分解炉2で熱分解して熱分解ガス3と熱分解残渣としての炭化物4が生成されると、それぞれ熱分解炉2から取り出す。熱分解炉2から取り出された炭化物4は、粉砕機5で細かく粉砕された後に洗浄水槽6に投入される。洗浄水槽6に投入された炭化物4は細かく粉砕されて表面積が増大させられているので、水供給ライン8を経て洗浄水槽6内に供給される水7との接触面積が増加し、炭化物4に含まれている鉛等の重金属が水に容易に溶け出ることが実験により確認された。本発明者は、洗浄水槽6内の水の重金属濃度を調べた結果、水洗時間が5分間のとき、鉛は約0.244mg/L、クロムは約0.006mg/L、セレンは約0.030mg/Lの如く、洗浄水側にかなりの濃度で重金属の溶出があることが確認できた。このように、かなりの濃度で重金属が洗浄水側に溶出することにより炭化物中の重金属濃度を下げることができることが判明した。   Since it has the above-described configuration, when the general waste 1 is pyrolyzed in the pyrolysis furnace 2 to produce pyrolysis gas 3 and carbide 4 as a pyrolysis residue, each is taken out from the pyrolysis furnace 2. The carbide 4 taken out from the pyrolysis furnace 2 is finely pulverized by a pulverizer 5 and then charged into a washing water tank 6. Since the carbide 4 put into the washing water tank 6 is finely pulverized to increase the surface area, the contact area with the water 7 supplied into the washing water tank 6 through the water supply line 8 increases, and the carbide 4 Experiments confirmed that the contained heavy metals such as lead were easily dissolved in water. As a result of examining the heavy metal concentration of water in the washing water tank 6, the present inventor found that when the washing time was 5 minutes, lead was about 0.244 mg / L, chromium was about 0.006 mg / L, and selenium was about 0.00. As with 030 mg / L, it was confirmed that heavy metals were eluted at a considerable concentration on the washing water side. As described above, it has been found that the heavy metal concentration in the carbide can be lowered by elution of heavy metal to the washing water side at a considerable concentration.

上記洗浄水槽6での洗浄により洗浄水中に溶け出した重金属は、洗浄水槽6より排水として排水ライン9を通して排出され、排水処理装置10で最終的に汚泥として取り出され、必要に応じて中間処理が行われ、処分されることになる。   The heavy metal dissolved in the washing water by the washing in the washing water tank 6 is discharged from the washing water tank 6 as drainage through the drainage line 9 and finally taken out as sludge in the drainage treatment apparatus 10 and subjected to intermediate treatment as necessary. Will be done and disposed of.

一方、洗浄水槽6で洗浄されることにより、重金属濃度が下げられた炭化物4aは、洗浄水槽6から取り出されて脱水装置11にて脱水させられた後、乾燥装置12に移されて乾燥(含水率20%程度まで)させられる。   On the other hand, the carbide 4a having the heavy metal concentration lowered by being washed in the washing water tank 6 is taken out from the washing water tank 6 and dehydrated in the dehydrating device 11, and then transferred to the drying device 12 to be dried (hydrated water). Rate up to about 20%).

次に、上記のように、重金属濃度を下げられた炭化物4aが乾燥させられると、混合機17に入れ、本発明の固形燃料を製造するために、紙供給部13から供給される紙14と、廃プラスチック供給部15から供給される廃プラスチック16を混合機17に供給して、炭化物4aに紙14と廃プラスチック16を所要の混合比で混合させる。この場合、上記紙供給部13から供給される紙14は、破砕機で予め破砕されていて且つ事前に汚れを除去してあるものとする。又、同様に、廃プラスチック16も、破砕機で予め破砕されていて且つ事前に汚れを除去してあるものとする。これにより、炭化物4aと紙14が混合され、又、炭化物4aと廃プラスチック16が混合させられ、炭化物4aと紙14、廃プラスチック16との混合物18が得られる。   Next, as described above, when the carbide 4a having a reduced heavy metal concentration is dried, the paper 14 is supplied from the paper supply unit 13 to be put into the mixer 17 to produce the solid fuel of the present invention. Then, the waste plastic 16 supplied from the waste plastic supply unit 15 is supplied to the mixer 17, and the paper 14 and the waste plastic 16 are mixed with the carbide 4a at a required mixing ratio. In this case, it is assumed that the paper 14 supplied from the paper supply unit 13 has been crushed in advance by a crusher and the dirt has been removed in advance. Similarly, the waste plastic 16 is preliminarily crushed by a crusher and the dirt is removed in advance. Thereby, the carbide 4a and the paper 14 are mixed, and the carbide 4a and the waste plastic 16 are mixed, so that a mixture 18 of the carbide 4a, the paper 14, and the waste plastic 16 is obtained.

上記混合物18は、成形機19に導かれて圧縮されてから所要大きさの成形品20に成形される。成形機19として押出成形機を用いる場合は、混合物18を所要の押圧力で圧縮しながら所要形状に押出し成形させるようにする。   The mixture 18 is guided to a molding machine 19 and compressed, and then formed into a molded product 20 having a required size. When an extrusion molding machine is used as the molding machine 19, the mixture 18 is extruded into a required shape while being compressed with a required pressing force.

上記成形機19により所要形状に成形された成形品20は、冷却、硬化させる装置としての養生コンベヤ21に移すようにする。これにより、一般廃棄物の炭化物4aと紙14、廃プラスチック16の混合した固形燃料25が得られることになる。   The molded product 20 molded into a required shape by the molding machine 19 is transferred to a curing conveyor 21 as a device for cooling and curing. As a result, a solid fuel 25 in which the general waste carbide 4a, the paper 14, and the waste plastic 16 are mixed is obtained.

上記のようにして、固形燃料25を製造すると、熱量の異なる燃料が得られる。産業廃棄物としての高発熱量の廃プラスチック16を混入することにより炭化物4a自体のもつ熱量を調整できて高熱量の燃料とすることができ、炭化物4aに対する廃プラスチック16等の混合割合を変えることにより、一般廃棄物の炭化物から石炭相当の発熱量を有するものを得ることができると同時に、重金属の濃度が低い炭化物4aによる燃料とすることができる。これにより、本発明で得られた燃料25を、燃料として用いて燃焼させた場合、焼却した灰の重金属濃度は低減され、溶出も少ないものとすることができる。   When the solid fuel 25 is manufactured as described above, fuels having different calories are obtained. By mixing waste plastic 16 with a high calorific value as industrial waste, the calorific value of the carbide 4a itself can be adjusted and used as a high calorie fuel, and the mixing ratio of the waste plastic 16 and the like to the carbide 4a is changed. By this, what has a calorific value equivalent to coal can be obtained from the carbide of general waste, and at the same time, it can be used as a fuel by the carbide 4a having a low heavy metal concentration. Thereby, when the fuel 25 obtained by the present invention is used as a fuel and burned, the heavy metal concentration of the incinerated ash can be reduced and the elution can be reduced.

次に、図2は、本発明の実施の他の形態を示すもので、図1に示すものと同様な構成において、重金属濃度が低い炭化物4aを乾燥させるために蒸気24を用いるように蒸気発生器22を設置した構成に代えて、熱分解ガス3を燃焼させて所要温度の温風を発生させるようにした温風発生器26を設置し、該温風発生器26を温風ライン27を介して乾燥装置12に接続して、温風28を温風ライン27を通して乾燥装置12へ導けるようにしたものである。その他の構成は、図1に示したものと同じであり、同一のものには同じ符号が付してある。   Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In a configuration similar to that shown in FIG. 1, steam generation is performed so that steam 24 is used to dry carbide 4a having a low heavy metal concentration. In place of the configuration in which the heat generator 22 is installed, a hot air generator 26 that generates the hot air of a required temperature by burning the pyrolysis gas 3 is installed, and the hot air generator 26 is connected to the hot air line 27. The hot air 28 can be guided to the drying device 12 through the hot air line 27. Other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals.

この実施の形態でも、上記の実施の形態における蒸気24による場合と同様に、炭化物4aを昇温させて、乾燥させることができて、図1に示したものと同様の効果を得ることができる。   In this embodiment, similarly to the case of the steam 24 in the above embodiment, the carbide 4a can be heated and dried, and the same effect as that shown in FIG. 1 can be obtained. .

又、上記の各実施の形態において、製造された固形燃料25を焼却に用いた場合に、廃棄物の種類により重金属の含有量が高い炭化物で洗浄で低濃度にならず、万一、焼却した灰中の重金属濃度が高いことがあるときは、図1に二点鎖線で示す如くpH調整剤供給部29を、洗浄水槽6への水供給ライン8に接続して、必要に応じてpH調整剤30を水に混入させて洗浄水のpHを調整できるようにすればよい。   In each of the above embodiments, when the produced solid fuel 25 is used for incineration, it is incinerated in the unlikely event that it is not reduced in concentration by washing with a carbide having a high heavy metal content depending on the type of waste. When the heavy metal concentration in the ash may be high, the pH adjusting agent supply unit 29 is connected to the water supply line 8 to the washing water tank 6 as shown by a two-dot chain line in FIG. The agent 30 may be mixed with water so that the pH of the washing water can be adjusted.

洗浄水のpHを調整して、たとえば、pH12位にすれば、炭化物4に含有されている重金属を積極的に洗浄水に溶出させることができる。これにより、都市ごみの炭化物の如き重金属を比較的多く含む炭化物に対しても、含有重金属濃度を下げることが可能となる。   If the pH of the washing water is adjusted to, for example, the pH of about 12, the heavy metal contained in the carbide 4 can be actively eluted into the washing water. This makes it possible to reduce the concentration of heavy metals even for carbides containing a relatively large amount of heavy metals such as those of municipal waste.

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、たとえば、図1、図2の実施の形態では、重金属低濃度の炭化物4aに、紙14と廃プラスチック16を混合させる場合を示したが、廃プラスチックのみ又は紙のみとしてもよいこと、又、重金属低濃度の炭化物4aに、紙14、廃プラスチック16を混合させることなく、該炭化物4aを乾燥後に単独で成形して固形燃料化させるようにしてもよい。この場合は、図1及び図2に示す混合機17を省略して、炭化物4aを直接成形機19に供給するようにすればよい。更に、前記の実施の形態において、炭化物4aに紙14を混合させる場合に、紙のほかに草、木等の繊維を含んだバイオマスを混合させ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で種々変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the paper 14 and the waste plastic 16 are mixed with the carbide 4a having a low concentration of heavy metal. However, it is possible to use only waste plastic or paper alone, and without mixing the paper 14 and waste plastic 16 with the carbide 4a having a low concentration of heavy metals, the carbide 4a is molded alone after drying and solidified. You may make it make it fuel. In this case, the mixer 17 shown in FIGS. 1 and 2 may be omitted, and the carbide 4a may be supplied directly to the molding machine 19. Furthermore, in the above-described embodiment, when the paper 14 is mixed with the carbide 4a, biomass containing fibers such as grass and wood in addition to the paper may be mixed. Of course, various changes can be made without departing from the scope.

本発明の都市ごみ等の一般廃棄物からの燃料製造方法の実施の一形態を示す概要図である。It is a schematic diagram showing one embodiment of a method for producing fuel from municipal solid waste such as municipal waste. 本発明の実施の他の形態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the other form of implementation of this invention. 従来提案されている一般廃棄物と廃プラスチックと古紙を原料として固形燃料を製造する方法を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the method of manufacturing a solid fuel from the general waste, waste plastic, and waste paper which were proposed conventionally. 図3における成形機の概略を示す切断側面図である。It is a cutting | disconnection side view which shows the outline of the molding machine in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 一般廃棄物(廃棄物)
2 熱分解炉
4,4a 炭化物
5 粉砕機
6 洗浄水槽(洗浄装置)
7 水
11 脱水装置
12 乾燥装置
14 紙
16 廃プラスチック
17 混合機
19 成形機
25 固形燃料(燃料)
30 pH調整剤
1 General waste (waste)
2 Pyrolysis furnace 4,4a Carbide 5 Pulverizer 6 Washing water tank (cleaning device)
7 Water 11 Dehydrator 12 Dryer 14 Paper 16 Waste plastic 17 Mixer 19 Molding machine 25 Solid fuel (fuel)
30 pH adjuster

Claims (6)

都市ごみの如き廃棄物を熱分解して得られる炭化物を水で洗浄して、該炭化物に含有されている重金属を水に溶出させ、次いで、重金属濃度が低下した炭化物を脱水乾燥させ、次に、該乾燥した炭化物に、紙及び/又は廃プラスチックを混合した後、所要形状に成形して固形燃料を製造することを特徴とする都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造方法。   The carbide obtained by pyrolyzing the waste such as municipal waste is washed with water to elute heavy metals contained in the carbide into water, and then dehydrated and dried the carbides with reduced heavy metal concentration, and then A method for producing fuel from waste such as municipal waste, wherein the dried carbide is mixed with paper and / or waste plastic and then molded into a required shape to produce solid fuel. 都市ごみの如き廃棄物を熱分解して得られる炭化物を、粉砕してから水で洗浄して、該炭化物に含有されている重金属を水に溶出させ、次いで、重金属濃度が低下した炭化物を脱水乾燥させ、次に、該乾燥した炭化物に、紙及び/又は廃プラスチックを混合した後、所要形状に成形して固形燃料を製造することを特徴とする都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造方法。   Carbide obtained by pyrolyzing waste such as municipal waste is pulverized and washed with water to elute heavy metals contained in the carbide into water, and then dehydrated carbides with reduced heavy metal concentration A method for producing fuel from waste such as municipal waste, comprising drying and then mixing paper and / or waste plastic with the dried carbide and then molding the solid into a required shape. . 洗浄水のpHを調整して炭化物の洗浄を行うようにする請求項1又は2記載の都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造方法。   The method for producing fuel from waste such as municipal waste according to claim 1 or 2, wherein the carbide is washed by adjusting the pH of the washing water. 都市ごみの如き廃棄物を熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成させるようにしてある熱分解炉より炭化物を取り出すラインの下流側に、上記炭化物を水で洗浄するようにしてある洗浄装置と、洗浄された炭化物を脱水して乾燥させる装置とを備え、更に、上記乾燥装置の下流側に、乾燥された炭化物と紙及び/又は廃プラスチックとの混合物を生成させる混合機と、該混合機の下流側に、上記混合物を所要形状の成形品に成形する成形機と、成形品を冷却、硬化させる装置とを備えてなる構成を有することを特徴とする都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造装置。   A cleaning device configured to wash the carbide with water downstream of a line for taking out the carbide from a pyrolysis furnace configured to thermally decompose waste such as municipal waste to generate pyrolysis gas and carbide; An apparatus for dehydrating and drying the washed carbide, and further, a mixer for generating a mixture of the dried carbide and paper and / or waste plastic on the downstream side of the drying apparatus, and the mixer A fuel from waste such as municipal waste, comprising a molding machine for molding the mixture into a molded product having a required shape and a device for cooling and curing the molded product on the downstream side Manufacturing equipment. 都市ごみの如き廃棄物を熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成させるようにしてある熱分解炉より炭化物を取り出すラインの下流側に、上記炭化物を細かく粉砕する粉砕機と、該粉砕機で粉砕された上記炭化物を水で洗浄するようにしてある洗浄装置と、洗浄された炭化物を脱水して乾燥させる装置とを備え、更に、上記乾燥装置の下流側に、乾燥された炭化物と紙及び/又は廃プラスチックとの混合物を生成させる混合機と、該混合機の下流側に、上記混合物を所要形状の成形品に成形する成形機と、成形品を冷却、硬化させる装置とを備えてなる構成を有することを特徴とする都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造装置。   A pulverizer for finely pulverizing the above-mentioned carbides on the downstream side of the line for taking out the carbides from a pyrolysis furnace in which waste such as municipal waste is pyrolyzed to generate pyrolysis gas and carbides, A washing device configured to wash the pulverized carbide with water, and a device for dehydrating and drying the washed carbide, and further, on the downstream side of the drying device, the dried carbide and paper, And / or a mixer for generating a mixture with waste plastic, a molding machine for forming the mixture into a molded product having a required shape, and a device for cooling and curing the molded product on the downstream side of the mixer. An apparatus for producing fuel from waste such as municipal waste, characterized by having a configuration. 洗浄装置に供給される水のpHを調整できるようにした請求項4又は5記載の都市ごみの如き廃棄物からの燃料製造装置。   The apparatus for producing fuel from waste such as municipal waste according to claim 4 or 5, wherein the pH of water supplied to the cleaning apparatus can be adjusted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014050825A (en) * 2012-09-10 2014-03-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Processing unit of pcb pollutant except for nonferrous metal
CN106825001A (en) * 2017-03-21 2017-06-13 深圳市地质局 A kind of low-carbon emission reduction hot-air evaporating Rubbish Processing Method and Device

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