JP2008086843A - 可燃性廃棄物の処理装置及びセメント焼成設備並びに可燃性廃棄物の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともに燃料として有効利用することができ、しかも、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がなく、安定的に処理を行うことが可能な可燃性廃棄物の処理装置及びセメント焼成設備並びに可燃性廃棄物の処理方法を提供する。
【解決手段】本発明の可燃性廃棄物の処理装置は、袋入り廃トナーを投入するホッパと、このホッパの底部に設けられロータ軸２の周りを回転するロータ３と、このロータ３に近接して設けられたブレード４とを備え、ロータ３の外周面に、複数の突起状の回転刃５を設け、ブレード４のロータ３の回転に伴って回転する回転刃５それぞれに対応する位置に、回転刃５の断面と相補形状の固定刃６を設け、袋入り廃トナーを袋毎回転刃５及び固定刃６により破袋・粉砕する。
【選択図】図２

Description

本発明は、可燃性廃棄物の処理装置及びセメント焼成設備並びに可燃性廃棄物の処理方法に関し、更に詳しくは、プリンタやコピー機にて多用されるトナーの製造過程で発生する廃トナー等の可燃性廃棄物を袋毎、化石燃料の代替物として有効利用することが可能な可燃性廃棄物の処理装置及びセメント焼成設備並びに可燃性廃棄物の処理方法に関するものである。

従来、プリンタやコピー機にて多用されるトナーの製造過程で発生する廃トナーは、高発熱量のカーボン（炭素）含有廃棄物であり、かつ、非常に細かな粉体である。この廃トナーは、産業廃棄物として処理されるが、発生元から処理先へ輸送される際には、簡単に袋が破れて廃トナーが飛散しないように、比較的厚手のビニール製、ナイロン製またはポリエチレン製の袋に封入された状態で搬送される。この廃トナーは、一般的に、概ね１５ｋｇとなるように袋詰めされ、この袋詰めされた廃トナーは、４０袋を一纏めとしてパレットに積載された荷姿で輸送される。

この廃トナー自体は、印刷のためカーボンの他に若干の油分を含むが、一般的に、引火点が３００℃以上で、ハンドリング上ではさらさらした微粉状のものである。このため、非常に飛散し易く、しかも、この飛散した廃トナーが他の物の表面に付着した場合、簡単に払い落とすことが難しい。
この廃トナーを産業廃棄物として処理する場合、人手により破袋して廃トナーを袋から取出すのであるが、この際に廃トナーが飛散し、周囲を汚すことがある。そこで、袋詰めされた廃トナーを、人手を用いることなく、機械的に破袋して廃トナーを袋から取出し、この廃トナーをそのまま燃料として有効利用することができれば、可燃性廃棄物の資源化、及び周囲の汚染防止の点で非常に好ましいことである。

一般に、粉末ないし顆粒状で、かつ、比較的ハンドリング性の良好な可燃性廃棄物を、ビニール製、ナイロン製またはポリエチレン製の袋に封入した状態で燃焼または焼却する場合、袋詰めされた可燃性廃棄物を破袋するだけで、簡単に燃焼炉に送出し燃焼または焼却することができる。例えば、廃トナーのような微粉末で、非常に飛散性の高く、かつ、ハンドリング性の良好な可燃性廃棄物の場合、輸送途上や取扱場所で袋の破れによる周辺や道路への飛散等による汚染の虞を防止するために、梱包用の袋を比較的厚手とし、かつ、破れ難い材質のものを用いているために、この破れ難い袋をいかにして上手く破袋するかが処理上の一つの問題となっている。

従来より、袋詰めされた廃トナー等のような袋入り可燃性廃棄物を処理する場合、機械的に破袋し、さらに、可燃性廃棄物と袋とを分離するか、あるいはこれらを一緒にして、粉砕工程等の次工程に送ることがしばしば行なわれている。多くの場合、可燃性廃棄物の取り扱いの容易さを勘案して、可燃性廃棄物と袋とを分離するのが一般的である。この袋入り可燃性廃棄物を破袋する装置としては、次のような各種装置が提案されている。

（１）回転軸に破袋用の複数の回転刃を設け、これら回転刃それぞれの間に固定刃を接触しないように設け、これら回転刃を回転軸の周りに回転させることで、これら回転刃及び固定刃により袋入り廃棄物を破袋する装置（特許文献１）。
この装置では、破袋された袋が細長い紐状となり、回転軸等に絡み付く虞があり、この絡み付いた紐状物を切断するための巻付き切断刃が別に設けられている。
（２）周速の異なる相対回転する二軸にそれぞれ回転剪断刃を設け、これらの回転剪断刃による剪断力と双方の速度差を利用して袋入り廃棄物を破袋する装置（特許文献２）。
（３）スクリューコンベア（ＳＣ）の回転軸に設けられた螺旋回転推進翼の間にスパイラル状に複数の回転刃を設けるとともに、スクリューコンベアのケーシング上部内面に櫛形に固定刃を設け、さらに、このケーシングの下部に複数のスリットを形成するとともに、これらのスリットに対応するように鉤形回転刃を設け、これらの回転刃と固定刃により袋入り廃棄物を破袋する装置（特許文献３）。
この装置では、螺旋回転推進翼の間に回転軸に平行な棒材を間隔をあけて複数本設けることで、破袋したものや繊維状のものが絡み付くのを防止している。

（４）二つの相対回転するスクリュー（回転軸）が互いに平行に設けられ、これらのスクリューに相互に接触しないように間隔をおいてスクリュー刃が設けられ、これらのスクリューにおける破砕室側の先端部分の形状が先細りとされ、さらに、スクリュー刃の刃先に沿って所定の間隔をおいて複数の山形の破袋刃を設けた装置（特許文献４）。
この装置では、袋入り廃棄物をスクリューによって先端側に送られて確実に破袋刃の間に導かれることで、袋入り廃棄物を破袋している。
特開２００５−２４７２７６号公報 特開２００５−１９９１３２号公報 特開２００５−１６９３６７号公報 特開２００５−２０５２４７号公報

ところで、上記の（１）や（２）の破袋装置では、回転刃と回転刃、又は回転刃と固定刃との間で前記廃棄物の入った袋を、両者の刃の間で引き千切るように破袋し、前記破袋された袋が細長く引き裂かれ紐状となり、回転するローターや軸に絡み付き、回転の障害となって駆動負荷を異常に上昇させ又は過負荷を引き起こし、終には停止する等の虞があるために、絡み付いた紐状の破袋物を切断するための巻付き切断刃を別途設ける必要があり、構造が複雑になるという問題点があった。

さらに、上記の（１）〜（４）の破袋装置では、破袋された袋は、袋の中にある廃棄物の形態が粉体や細かな粒状物のような場合、比較的大きな異物として存在することになる。破袋された袋を含む廃棄物全体の形状が粉体や細かな粒状物であれば、そのまま燃焼装置に供給して焼却することができるが、破袋された袋が比較的大きな異物となった場合、この破袋した袋を廃棄物と分離しないと、輸送装置や燃焼装置において詰まり等のトラブルを生ずる虞が高くなるという問題点があった。
このように、可燃性廃棄物を、梱包に用いられるビニール製、ナイロン製、ポリエチレン製等の袋とともに燃料として有効利用することができ、しかも、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がなく、安定的に処理を行うことができることが求められている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともに燃料として有効利用することができ、しかも、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がなく、安定的に処理を行うことが可能な可燃性廃棄物の処理装置及びセメント焼成設備並びに可燃性廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ホッパの底部のロータの胴体の外周面に複数の突起状の回転刃を設けるとともに、ブレードの、前記複数の突起状の回転刃それぞれに対応する位置に、この回転刃の回転方向の断面と相補形状の固定刃を設け、可燃性廃棄物を袋毎前記回転刃及び前記固定刃により挟み込んで破袋・粉砕することとすれば、破れ難い厚手の袋を用いた場合であっても、簡単かつ確実に袋を破くことができ、しかも、従来のように破袋した破砕物がローターや軸等に絡み付き、回転を妨げて負荷動力を増大させたり、装置を停止させたりする虞もないことを知見し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の可燃性廃棄物の処理装置は、袋に封入された粉状または顆粒状の可燃性廃棄物を前記袋と共に粉砕処理する装置であって、この袋に封入された可燃性廃棄物を投入するホッパと、このホッパの底部に設けられ、軸の周りを回転するロータと、このロータに近接して設けられたブレードとを備え、前記ロータの外周面に、複数の突起状の回転刃を設け、前記ブレードの、前記ロータの回転に伴って回転する前記複数の突起状の回転刃それぞれに対応する位置に、前記回転刃の回転方向の断面と相補形状の固定刃を設け、前記可燃性廃棄物を袋毎前記回転刃及び前記固定刃により挟み込んで破袋・粉砕し、微細な可燃性廃棄物とすることを特徴とする。

この可燃性廃棄物の処理装置では、袋に封入された可燃性廃棄物は、ホッパの底部に設けられたロータの回転刃と、この回転刃に近接して設けられたブレードの固定刃とにより、袋毎破袋・粉砕されて微細な可燃性廃棄物となる。
これにより、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともに燃料として有効利用することが可能になる。また、この梱包に用いられる袋は、可燃性廃棄物とともに破袋・粉砕されて微細な可燃性廃棄物となるので、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がなくなる。

本発明の可燃性廃棄物の処理装置は、前記ホッパの底部に排出口を形成し、この排出口と前記回転刃との間に多孔板を設け、これら回転刃及び多孔板により、前記微細な可燃性廃棄物をさらに破袋・粉砕し、さらに微細な可燃性廃棄物とすることを特徴とする。

この可燃性廃棄物の処理装置では、ホッパの底部に排出口を形成し、この排出口と回転刃との間に多孔板を設け、これら回転刃及び多孔板により、前記微細な可燃性廃棄物をさらに破袋・粉砕するので、梱包に用いられる袋は、可燃性廃棄物とともにさらに微細なものとなり、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がさらになくなる。

本発明の可燃性廃棄物の処理装置は、前記複数の回転刃は、前記ロータの外周面に、その回転方向に沿って複数個ずつ複数列に配列してなることを特徴とする。
前記複数の回転刃は、前記外周面の周方向に逆Ｖ字形に配列してなることを特徴とする。
前記回転刃は、角錐状、円錐状、角柱状のいずれかであることを特徴とする。
前記可燃性廃棄物は、廃トナー、カーボン、グラファイトのいずれかであることが好ましい。

本発明のセメント焼成設備は、本発明の可燃性廃棄物の処理装置を備えたセメント焼成設備であって、前記可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、前記セメント焼成設備の仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理することを特徴とする。

このセメント焼成設備では、本発明の可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理することにより、可燃性廃棄物を、梱包に用いられる袋とともに燃料として有効利用することが可能になる。
また、この可燃性廃棄物及び袋は微細な可燃性廃棄物となっているので、従来のように破袋した比較的大きな袋を異物として取り除く装置等が不要になり、しかも、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がなくなる。

本発明のセメント焼成設備は、前記微細な可燃性廃棄物を石炭と混合する混合手段を設け、この微細な可燃性廃棄物と石炭との混合物を前記仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理することを特徴とする。

このセメント焼成設備では、混合手段により微細な可燃性廃棄物を石炭と混合し、この混合物を仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理することにより、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物及び石炭とともにセメント焼成設備の燃料として有効利用することが可能になる。
また、この可燃性廃棄物及び袋は微細な可燃性廃棄物となっているので、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がなくなる。

前記微細な可燃性廃棄物の混合量は、前記石炭１００重量部に対して０．５重量部以上かつ５重量部以下であることが好ましい。

本発明の可燃性廃棄物の処理方法は、本発明の可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物をセメント焼成設備にて燃焼処理する可燃性廃棄物の処理方法であって、前記微細な可燃性廃棄物を、仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入し、燃焼処理することを特徴とする。

この可燃性廃棄物の処理方法では、本発明の可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、セメント焼成設備の仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入し、燃焼処理することにより、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともにセメント焼成設備の燃料として有効利用することが可能になる。

本発明の可燃性廃棄物の処理方法は、前記微細な可燃性廃棄物を石炭と混合し、得られた混合物を前記仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入することを特徴とする。

この可燃性廃棄物の処理方法では、微細な可燃性廃棄物を石炭と混合し、得られた混合物を仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入することにより、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物及び石炭とともにセメント焼成設備の燃料として有効利用することが可能になる。

本発明の可燃性廃棄物の処理装置によれば、袋に封入された可燃性廃棄物を、ホッパの底部に設けられたロータの回転刃と、このロータに近接して設けられたブレードの固定刃とにより、袋毎破袋・粉砕して微細な可燃性廃棄物とすることができる。したがって、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともに燃料として有効利用することができる。また、この梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともに破袋・粉砕して微細な可燃性廃棄物とするので、輸送過程や燃焼過程における詰まり等のトラブルを防止することができる。

本発明のセメント焼成設備によれば、可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、セメント焼成設備の仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理するので、可燃性廃棄物を、梱包に用いられる袋とともに燃料として有効利用することができる。
また、この可燃性廃棄物及び袋は微細な可燃性廃棄物となるので、従来のように破袋した比較的大きな袋を異物として取り除く装置等が不要となる。

本発明の可燃性廃棄物の処理方法によれば、可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、セメント焼成設備の仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入し、燃焼処理するので、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物とともにセメント焼成設備の燃料として有効利用することができる。

本発明の可燃性廃棄物の処理装置及びセメント焼成設備並びに可燃性廃棄物の処理方法の最良の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

図１は、本発明の一実施形態の可燃性廃棄物の処理装置を示す断面図、図２は同処理装置のロータ部分を示す側面図、図３は同処理装置のロータ部分を示す展開図であり、可燃性廃棄物の一種であるプリンタやコピー機にて多用されるトナーの製造過程で発生する粉状の廃トナーを、比較的厚手のビニール製、ナイロン製またはポリエチレン製の袋に封入された状態で破袋して粉砕処理し、微細な可燃性廃棄物とする装置の例である。図において、１は袋に封入された粉状の廃トナーＷを投入するホッパ、２はホッパ１の底部に水平に設けられたロータ軸、３はロータ軸２に固定されてその周りを回転する円筒状のロータ、４はロータ３に近接して設けられたブレード、５はロータ３の外周面に設けられた突起状の回転刃、６はブレード４の長手方向の側端部に設けられた回転刃５の回転方向の断面と相補形状の固定刃、７はパンチングメタル（多孔板）である。

この装置の処理対象となる可燃性廃棄物としては、袋に封入された粉状または顆粒状の可燃性廃棄物であればよく、袋に封入された粉状の廃トナーＷの他、袋詰めされたカーボン材料、グラファイト材料等が挙げられる。
ホッパ１は、粉状の廃トナーが封入された袋Ｗを投入し貯留するためのもので、上部断面が略矩形状、下部断面が略三角形状のロート状の筐体１１からなるもので、上端部全体が矩形状に開放された開口１２とされ、底部には、生成した微細な可燃性廃棄物をスクリューコンベア（図示略）へ投入するための矩形状の排出口１３が形成されている。

ロータ軸２及びロータ３の径の大きさは、例えば、ロータ３の径を大きくすると、破袋時の負荷が増大したときに駆動装置を相対的に大きくすることで容易に対応できるが、一方、ロータ軸２の強度は、軸径を出来得る限り太くするか、または、材質をより高強度とする、あるいは両者の組み合わせによる対応を行なう必要が生じ、駆動装置の駆動力との関係も適宜に調整することが求められ、全体として過大で高価な設備となる虞がある。そこで、ロータ３の径を出来るだけ小さくすることで、相対的にロータ３の径Ａに対しロータ軸２の径Ｂを、Ｂ／Ａ＝１/４〜１/２とすることが好ましい。
また、ロータ３の胴部の厚みは肉厚のものがよいが、具体的には、ロータ３の胴部の径、長さ及び取扱う袋の性状を勘案して適宜選択すればよい。

回転刃５は、ロータ３の外周面に、その回転方向（図中、矢印方向）に沿って一対ずつ複数列に配列され、各対の回転刃５の配列方向はロータ３の外周面の周方向と一致しており、各回転刃５間の間隔は、各対の回転刃５の間隔がロータ３の回転方向に向かって順次離間するように、かつ、回転方向最後部の回転刃５が１つに重なるように、逆Ｖ字形に配列されている。これらの回転刃５の総数は、例えば、１１個とされている。
この回転刃５は、破袋時の衝撃にもしっかりと耐え得るよう、図４に示すように、ロータ３の外周面から垂直外方へ向かって突出する底面が正方形の四角錐とされ、その底面からの高さｈは、底辺の一辺の長さａの１／２以上かつ１以下とされている。

固定刃６は、所定の厚みの長尺の高強度鋼板あるいはステンレススチール板からなるブレード４のロータ３側の端面、かつロータ３の回転に伴って回転する突起状の回転刃５それぞれに対応する位置に設けられたもので、回転刃５の回転方向の断面より僅かに大きい相補形状とされている。
ここでは、四角錐状の回転刃５の回転方向の断面形状が二等辺三角形であることから、固定刃６の形状も回転刃５と相補形状の二等辺三角形状の切り欠きとされている。また、回転刃５は合計１１個であるから、固定刃６もブレード４の長手方向に沿って１１個形成されている。

パンチングメタル７は、ステンレススチール板を円弧状に湾曲させて、ロータ３の直径より僅かに大径の半割の円筒状とし、その板面に多数の円形の孔１４が形成されたものである。生成した微細な可燃性廃棄物を、この孔１４と回転刃５とにより挟み込むことにより、この微細な可燃性廃棄物をさらに破袋し粉砕して、さらに微細な可燃性廃棄物とすることができる。

この装置では、比較的厚手のビニール製、ナイロン製、ポリエチレン製の袋を破袋するのみでよいので、破袋能力を比較的小さくすることができ、ロータ３の駆動所要動力も極力小さくすることができるので、駆動装置を簡素にすることができる。

次に、この可燃性廃棄物の処理装置を用いて、粉状の廃トナーが封入された袋Ｗを粉砕処理する方法について説明する。
まず、ロータ３をロータ軸２の周りに所定の回転速度にて回転させ、次いで、ロータ３に設けられた回転刃５とブレード４の固定刃６との間隔を適宜調整する。
次いで、粉状の廃トナーが封入された袋Ｗを所定数、ホッパ１に投入する。
投入された袋Ｗは、回転刃５及び固定刃６により挟み込まれ、これら回転刃５及び固定刃６により破袋され粉砕される。

ここで、回転刃５と固定刃６との間隔を適宜に調整すると、粉状の廃トナーが封入された袋Ｗの破袋後の袋は、紐状とならず、綿状のふわふわした状態の微細な可燃性廃棄物となり、しかも、紐状のものや大きなシート状のものはほとんどない。したがって、特段の設備を設けて、破袋後の袋から紐状のものや大きなシート状のものを除去する必要もない。
このようにして生成された微細な可燃性廃棄物は、紐状のものや大きなシート状のものがほとんどないので、微粉炭等の微粉末状や細かな顆粒状の可燃性ものと一緒にバーナーを介して燃焼炉に送出して燃焼することができる。

この微細な可燃性廃棄物は、さらに、パンチングメタル７及び回転刃５により挟み込まれ、このパンチングメタル７と回転刃５との間で何度も循環して擦切るように処理される。これにより、パンチングメタル７及び回転刃５で処理された可燃性廃棄物は、さらに微細な可燃性廃棄物である綿のようにふわふわした繊維状の輸送可能なものとなり、排出口１３から粉末状や細かな顆粒状の廃棄物と一緒に下方へ送出される。

この間、ロータ３を一定時間毎に短時間逆回転することで、袋Ｗをホッパ１内で揺動させ、袋Ｗがロータ３の回転刃５上でアーチングして噛み込まない状態が生じないようにする。
また、ホッパー１の側面のうち、固定刃６上の面を可動式にすれば、袋Ｗをホッパ１内にて任意に揺動させることができる。
このように、袋Ｗをホッパ１内を揺動させることで、袋Ｗが回転刃５及び固定刃６に噛み込まれないようなことはなくなる。

また、ロータ３を一定時間毎に短時間逆回転させることで、万一、破袋した袋Ｗが紐状になり、回転刃５やロータ３やロータ軸２に絡み付いたような場合においても、簡単に外すことができる。したがって、逆回転する時間の間隔と、逆回転する１回当たりの時間を上手く調整すれば、特段の絡み付き防止装置を設ける必要もない。

図５は、本実施形態の可燃性廃棄物の処理装置のロータ部分の変形例を示す側面図、図６は同処理装置のロータ部分を示す展開図であり、図２及び図３に示すロータ部分とは、回転刃１５及び固定刃１６の形状及び配列が異なる。

回転刃１５は、ロータ３の外周面に、その回転方向（図中、矢印方向）に沿って一対ずつ複数列に配列され、各対の回転刃１５の配列方向は、ロータ３の軸方向に対して傾斜しており、各対における回転刃１５の間隔がロータ３の回転方向に向かって順次離間するように、かつ、回転方向最後部の回転刃１５同士が極めて近接するように、逆Ｖ字形に配列されている。これらの回転刃１５の総数は、例えば、１４個とされている。
この回転刃１５は、破袋時の衝撃にもしっかりと耐え得るよう、図７に示すように、ロータ３の外周面３ａから垂直外方へ向かって突出する底面が正方形の三角柱とされ、この三角柱の側線はロータ３の外周面の周方向に一致している。この回転刃１５の底面からの高さｈは、底面の一辺の長さａの１／２以上かつ１以下とされている。

固定刃１６は、所定の厚みの長尺の高強度鋼板あるいはステンレススチール板からなるブレード４のロータ３側の端面に形成されたもので、この端面のうち回転に伴って回転する突起状の回転刃１５それぞれに対応する位置に形成されている。
ここでは、三角柱状の回転刃１５の回転方向の断面形状が二等辺三角形であることから、固定刃１６の形状も回転刃１５と相補形状の二等辺三角形状の切り欠きとされている。また、回転刃１５は合計１４個であるから、固定刃６もブレード４の長手方向に沿って１４個形成されている。

この可燃性廃棄物の処理装置によれば、袋に封入された粉状の廃トナーＷを投入するホッパ１と、ロータ軸２及びロータ３と、ブレード４と、突起状の回転刃５と、固定刃６と、パンチングメタル７とを備えたので、袋に封入された可燃性廃棄物を袋毎、破袋・粉砕して微細な可燃性廃棄物とすることができ、燃料として有効利用することができる。また、袋を可燃性廃棄物とともに破袋・粉砕して微細な可燃性廃棄物とするので、輸送過程や燃焼過程における詰まり等のトラブルを防止することができる。

この可燃性廃棄物の処理方法によれば、上記の可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、石炭とともに混合・微粉砕し、得られた微粉砕混合物をセメント焼成設備の仮焼炉２６、セメントキルン２４のいずれか一方、または双方に投入し、燃焼処理するので、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物及び石炭とともにセメント焼成設備の燃料として有効利用することができる。また、燃焼処理の際の残渣をセメント原料として有効利用することができる。

図８は、本実施形態の可燃性廃棄物の処理装置を備えたセメント製造設備を示す模式図であり、この可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、セメント焼成設備の仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理するセメント製造設備の例である。

図において、２１はセメント原料を乾燥・粉砕する原料ミル、２２はセメント原料粉を分離するサイクロン、２３はセメント原料貯蔵庫、２４はセメントキルン、２５はクリンカクーラ、２６は仮焼炉、２７は複数段のサイクロン２７ａ〜２７ｄからなるサスペンションプレヒータ、２８は仮焼炉２６の二次空気ダクト、２９は電気集塵機、３０は排気煙突、３１はバーナー、３２はクーラ排気ライン、３３はセメント原料供給ライン、３４はセメント原料粉供給ライン、３５はセメントクリンカ搬送ライン、３６は本実施形態の可燃性廃棄物の処理装置、３７は石炭供給用ホッパ、３８は処理装置３６から送り出される微細な可燃性廃棄物を石炭供給用ホッパ３７から送り出される石炭と混合し微粉砕する石炭粉砕用ミル（混合手段）、３９はセメント原料粉貯蔵庫である。

このセメント焼成設備では、可燃性廃棄物の処理装置３６で得られた微細な可燃性廃棄物を、石炭供給用ホッパ３７から供給される石炭とともに石炭粉砕用ミル３８に投入し、これら微細な可燃性廃棄物及び石炭を混合すると同時に微粉砕する。
この微粉砕された可燃性廃棄物及び石炭の混合物を仮焼炉２６、セメントキルン２４のいずれか一方、または双方に投入して燃焼処理する。
この可燃性廃棄物の混合物における混合量は、石炭１００重量部に対して０．５重量部以上かつ５重量部以下であることが好ましい。

これにより、梱包に用いられる袋を、可燃性廃棄物及び石炭とともにセメント焼成設備の燃料として有効利用することができる。
また、この可燃性廃棄物及び袋は微細な可燃性廃棄物となっているので、輸送過程や燃焼過程で詰まり等のトラブルを生ずる虞がない。

このセメント焼成設備によれば、可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、石炭とともに混合・微粉砕し、得られた微粉砕混合物をセメント焼成設備の仮焼炉２６、セメントキルン２４のいずれか一方、または双方にて燃焼処理するので、可燃性廃棄物及び袋を燃料として有効利用することができる。
また、この可燃性廃棄物及び袋は微細な可燃性廃棄物となるので、従来のように破袋した比較的大きな袋を異物として取り除く装置等が不要となる。

以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって何ら制限されるものではない。

（実施例１）
可燃性廃棄物として、表１に示す１５ｋｇ入りの厚手のビニール製の袋に封入された粉状の黒色廃トナー（袋入り廃トナー）を用いた。

また、処理装置のロータは、ＳＴＰＧ３００Ａを加工して胴の外径（φ）３１６ｍｍ、板厚２５．４ｍｍとし、ロータ軸は材質Ｓ３５Ｃ、軸径１０５ｍｍのものを用いた。
ロータの外周面に、四角錐の回転刃をアーク溶接にて取付けた。この回転刃の材質はＳＳ４００、底辺の長さは３１ｍｍ、高さは１５．５ｍｍとした。回転刃は全部で１５個をロータの軸方向中央部から雁行するような形で取付けた。

ブレードは、ホッパの下部からロータに向かって突き出るように取り付けた。この固定刃は、板厚２２ｍｍで材質ＳＳ４００の鋼板を用いて製作した。
ロータの下側を覆うように、ロータと同一の中心軸をもつ円弧板状のパンチングメタルを取り付けた。ロータに取付けられた回転刃とパンチングメタルとは、接触することなく、適度な隙間を有するよう調整できる構造とした。

この処理装置を用いて袋入り廃トナーを破袋・粉砕した。
この袋入り廃トナーの袋は、固定刃と回転刃との間で破袋されるとともに、その表面が徐々に削がれるように薄くなり、この削がれたものは、綿のようなふわふわした繊維状のものとなり、終には固定刃の下側へ巻き込まれてしまった。
固定刃の下側へ巻き込まれた綿のようなふわふわした繊維状のものは、回転刃とパンチングメタルの孔との間で更に削がれ、かつ解砕され、最終的には、パンチングメタルに形成されている孔を通過する大きさにまで微粉砕された。

このように、袋は、固定刃と回転刃との間、及び回転刃とパンチングメタルの孔との間を順次通過することにより、綿のようにふわふわした繊維状の微粉砕物となったので、ロータ等に巻き付いてトラブルを生ずることがなかった。
一方、破袋された袋から外へ放出された廃トナーは、非常に細かな微粉であるから、ロータ下に落下した後、速やかにパンチングメタルの孔を通過し、ホッパの排出口から、更に下に設けられたスクリューコンベアへ送出された。
この際、廃トナーと綿のようにふわふわした繊維状の微粉砕物とが混合して一緒にスクリューコンベア上に送出され、フラッシュすることなく安定して輸送することができた。

また、スクリューコンベアの送出速度（回転速度）を制御することで、スクリューコンベアにより搬送される廃トナーと綿のようにふわふわした繊維状の微粉砕物との混合物の搬送量を調整することができるので、セメントキルンや仮焼炉における燃焼量を最適に調整することができた。

（実施例２）
実施例１の処理装置を用いた。ただし、可燃性廃棄物として、表１に示す１５ｋｇ入りの厚手のビニール製の袋に封入された粉状の黄色廃トナー（袋入り廃トナー）を用い、回転刃の形状を四角錐から図５及び図６に示す三角柱に変更した。この回転刃は、底面の一片の長さが３１ｍｍ、高さが１５．５ｍｍの断面二等辺の三角柱であった。
また、この回転刃の取付け位置は、全部で１５個をロータの軸方向の中央部から雁行する形状とし、かつ、ロータの中央部から、左右の位置を若干ずらして非対称とした。

この処理装置においても、実施例１の処理装置と全く同様に、袋入り廃トナーを破袋・粉砕することができ、ロータ等に巻き付いてトラブルを生ずることもなく、フラッシュすることなく安定して輸送することができた。

本発明の一実施形態の可燃性廃棄物の処理装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態の可燃性廃棄物の処理装置のロータ部分を示す側面図である。 本発明の一実施形態の可燃性廃棄物の処理装置のロータの外周面における回転刃の位置関係を示す展開図である。 本発明の一実施形態の可燃性廃棄物の処理装置の回転刃を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の一実施形態の変形例である可燃性廃棄物の処理装置のロータ部分を示す側面図である。 本発明の一実施形態の変形例である可燃性廃棄物の処理装置のロータの外周面における回転刃の位置関係を示す展開図である。 本発明の一実施形態の変形例である可燃性廃棄物の処理装置の回転刃を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の一実施形態の可燃性廃棄物の処理装置を備えたセメント製造設備を示す模式図である。

符号の説明

１ ホッパ
２ ロータ軸
３ ロータ
４ ブレード
５ 回転刃
６ 固定刃
７ パンチングメタル
１１ 筐体
１２ 開口
１３ 排出口
１４ 孔
１５ 回転刃
１６ 固定刃
２１ 原料ミル
２２ サイクロン
２３ セメント原料貯蔵庫
２４ セメントキルン
２５ クリンカクーラ
２６ 仮焼炉
２７ サスペンションプレヒータ
２７ａ〜２７ｄ サイクロン
２８ 二次空気ダクト
２９ 電気集塵機
３０ 排気煙突
３１ バーナー
３２ クーラ排気ライン
３３ セメント原料供給ライン
３４ セメント原料粉供給ライン
３５ セメントクリンカ搬送ライン
３６ 可燃性廃棄物の処理装置
３７ 石炭供給用ホッパ
３８ 石炭粉砕用ミル
３９ セメント原料粉貯蔵庫
Ｗ 袋入り廃トナー

Claims (11)

1. 袋に封入された粉状または顆粒状の可燃性廃棄物を前記袋と共に粉砕処理する装置であって、
   この袋に封入された可燃性廃棄物を投入するホッパと、
   このホッパの底部に設けられ、軸の周りを回転するロータとを備え、
   このロータに近接してブレードを設け、
   前記ロータの外周面に、複数の突起状の回転刃を設け、
   前記ブレードの、前記ロータの回転に伴って回転する前記複数の突起状の回転刃それぞれに対応する位置に、前記回転刃の回転方向の断面と相補形状の固定刃を設け、
   前記可燃性廃棄物を袋毎前記回転刃及び前記固定刃により挟み込んで破袋・粉砕し、微細な可燃性廃棄物とすることを特徴とする可燃性廃棄物の処理装置。
2. 前記ホッパの底部に排出口を形成し、この排出口と前記回転刃との間に多孔板を設け、
   これら回転刃及び多孔板により、前記微細な可燃性廃棄物をさらに破袋・粉砕し、さらに微細な可燃性廃棄物とすることを特徴とする請求項１記載の可燃性廃棄物の処理装置。
3. 前記複数の回転刃は、前記ロータの外周面に、その回転方向に沿って複数個ずつ複数列に配列してなることを特徴とする請求項１または２記載の可燃性廃棄物の処理装置。
4. 前記複数の回転刃は、前記外周面の周方向に逆Ｖ字形に配列してなることを特徴とする請求項３記載の可燃性廃棄物の処理装置。
5. 前記回転刃は、角錐状、円錐状、角柱状のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の可燃性廃棄物の処理装置。
6. 前記可燃性廃棄物は、廃トナー、カーボン、グラファイトのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の可燃性廃棄物の処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載の可燃性廃棄物の処理装置を備えたセメント焼成設備であって、
   前記可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物を、前記セメント焼成設備の仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理することを特徴とするセメント焼成設備。
8. 前記微細な可燃性廃棄物を石炭と混合する混合手段を設け、
   この微細な可燃性廃棄物と石炭との混合物を前記仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方にて燃焼処理することを特徴とする請求項７記載のセメント焼成設備。
9. 前記微細な可燃性廃棄物の混合量は、前記石炭１００重量部に対して０．５重量部以上かつ５重量部以下であることを特徴とする請求項７または８記載のセメント焼成設備。
10. 請求項１ないし６のいずれか１項記載の可燃性廃棄物の処理装置により得られた微細な可燃性廃棄物をセメント焼成設備にて燃焼処理する可燃性廃棄物の処理方法であって、
    前記微細な可燃性廃棄物を、仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入し、燃焼処理することを特徴とする可燃性廃棄物の処理方法。
11. 前記微細な可燃性廃棄物を石炭と混合し、得られた混合物を前記仮焼炉、セメントキルンのいずれか一方、または双方に投入することを特徴とする請求項１０記載の可燃性廃棄物の処理方法。

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