JP2013199584A - Apparatus and method for converting treated municipal waste into fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、都市ごみ処理物の燃料化装置及び燃料化方法に関し、発酵処理で得られた都市ごみ処理物をセメント焼成用燃料等に有効利用するために燃料化する装置及び方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and method for fuelizing a municipal waste treatment product, and relates to an apparatus and a method for converting a municipal waste treatment product obtained by fermentation treatment into a fuel so as to be effectively used as cement burning fuel or the like.
家庭から排出されたごみや、事業系一般ごみ等の都市ごみは、そのほとんどが清掃(焼却)工場で焼却処理された後、清掃工場から排出された二次廃棄物、すなわちストーカーからの焼却灰と、集塵設備から出るばいじんは一般に埋立て処理されている。近年、都市ごみの処理量が増大し、最終処分場の残余容量が逼迫していることに鑑み、その有効な処理方法及び再利用方法に関して多くの提案、試みがなされている。 Most of municipal waste such as household waste and business-related general waste is incinerated at a cleaning (incineration) factory, and then secondary waste discharged from the incineration factory, that is, incineration ash from a stalker So, the dust from the dust collection facility is generally landfilled. In recent years, many proposals and attempts have been made regarding effective treatment methods and reuse methods in view of the increase in the amount of municipal waste that can be handled and the remaining capacity of the final disposal site is tight.
そこで、本出願人は、セメントキルン等のセメント製造設備を、廃棄物の処理に有効に活かすため、ロータリーキルン又はロータリードライヤーを用い、ごみ袋に収容された都市ごみ等の廃棄物をそのままロータリーキルン又はロータリードライヤーに投入し、発酵処理する方法等を提案した(特許文献1及び2参照)。
Therefore, the present applicant uses a rotary kiln or rotary dryer to effectively utilize cement manufacturing equipment such as cement kilns for waste disposal, and directly disposes wastes such as municipal waste contained in garbage bags as rotary kilns or rotary kilns. The method etc. which put into the dryer and fermented were proposed (refer
この発酵処理で得られた都市ごみ処理物は、セメントキルンの窯尻に直接投入されて燃焼し、セメント原燃料として利用されると共に、セメントキルンの内部で高温下で焼成されることでダイオキシン類等の生成が抑えられ、悪臭も発生せず、衛生的に処理することができる。また、都市ごみをごみ袋のまま処理できるため、清掃工場が不要になり、最終処分場の延命化も図ることができる。 The municipal waste treatment product obtained by this fermentation process is directly put into the kiln bottom of the cement kiln and burned, used as a raw material for cement, and baked at a high temperature inside the cement kiln, thereby dioxins Etc. are suppressed, no bad odor is generated, and it can be treated hygienically. In addition, since municipal waste can be processed as garbage bags, there is no need for a cleaning factory, and the life of the final disposal site can be extended.
しかし、上記特許文献1、2に記載の方法によって得られた都市ごみ処理物は、セメントキルンの窯尻に直接投入しているため、紙、ビニール袋、生ごみ等の可燃物が大部分を占める都市ごみの燃焼によって生じる熱量を必ずしも有効利用しているとは言えず、改善の余地があった。
However, since the municipal waste treatment products obtained by the methods described in
これに加え、都市ごみに含まれる廃プラスチックが窯尻で燃焼することで、セメントキルンの運転が不安定な場合等には、ダイオキシン類等の残留性有機汚染物質(POPs)の発生原因になる可能性も考えられる。 In addition to this, waste plastic contained in municipal waste burns at the bottom of the kiln, which may cause residual organic pollutants (POPs) such as dioxins when the operation of the cement kiln is unstable. There is a possibility.
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、POPsの生成を抑えながら、都市ごみ処理物の燃焼によって生じる熱量をより効果的に有効利用することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and aims to more effectively use the amount of heat generated by the combustion of municipal waste treatment products while suppressing the generation of POPs. To do.
上記目的を達成するため、本発明は、都市ごみ処理物の燃料化装置であって、都市ごみを発酵処理した都市ごみ処理物を、粗粒子と微粒子とに選別する選別装置を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a fueling device for a municipal waste treatment product, comprising a sorting device that sorts a municipal waste treatment product obtained by fermenting municipal waste into coarse particles and fine particles. And
そして、本発明によれば、選別装置で都市ごみ処理物を粗粒子と微粒子とに選別することで、廃プラスチック等を多く含む発熱量の高い粗粒子と、発熱量の低い微粒子とに選別することができ、粗粒子及び微粒子の各々を燃料として適した用途に利用することができ、都市ごみ処理物をより効果的に有効利用することができる。 According to the present invention, the municipal waste treatment product is sorted into coarse particles and fine particles by a sorting device, thereby sorting into coarse particles having a high calorific value containing a large amount of waste plastic and fine particles having a low calorific value. In addition, each of the coarse particles and the fine particles can be used for an application suitable as a fuel, and the municipal waste treatment product can be effectively used more effectively.
上記都市ごみ処理物の燃料化装置において、前記粗粒子をセメントキルンのバーナーに供給する供給装置を備えることができる。発熱量の高い粗粒子をバーナーで燃料代替として利用することで燃焼熱を有効利用することができると共に、粗粒子に含まれる廃プラスチック類をセメントキルン内部の高温で燃焼させることでPOPsの生成を抑えることもできる。 The above-mentioned municipal waste treatment fuel conversion apparatus may further include a supply device for supplying the coarse particles to a cement kiln burner. Combustion heat can be effectively used by using coarse particles with high calorific value as a fuel substitute with a burner, and POPs can be generated by burning waste plastics contained in coarse particles at a high temperature inside the cement kiln. It can also be suppressed.
上記都市ごみ処理物の燃料化装置において、前記選別装置を、風力選別装置、比重差選別装置又は分級装置とすることができる。 In the above-mentioned municipal waste processing fuel conversion device, the sorting device may be a wind sorting device, a specific gravity difference sorting device, or a classification device.
また、本発明は、都市ごみ処理物の燃料化方法であって、都市ごみを発酵処理した都市ごみ処理物を、粗粒子と微粒子とに選別し、該粗粒子と微粒子の各々を別々に燃料として利用することを特徴とする。これによって、粗粒子及び微粒子の各々を燃料として適した用途に利用することができ、都市ごみ処理物をより効果的に有効利用することができる。 Further, the present invention is a method for converting a municipal waste treatment product into a fuel, wherein the municipal waste treatment product obtained by subjecting municipal waste to fermentation is sorted into coarse particles and fine particles, and each of the coarse particles and fine particles is separately fueled. It is characterized by using as. Thus, each of the coarse particles and the fine particles can be used for an application suitable as a fuel, and the municipal waste treatment product can be effectively used more effectively.
上記都市ごみ処理物の燃料化方法において、前記選別により、最大粒径20乃至2mm以上の粗粒子と、最大粒径20乃至2mm未満の微粒子とに選別することができる。 In the above method for converting a municipal waste treatment product into fuel, the sorting can be performed to classify coarse particles having a maximum particle size of 20 to 2 mm or more and fine particles having a maximum particle size of less than 20 to 2 mm.
以上のように、本発明によれば、POPsの生成を抑えながら、都市ごみ処理物の燃焼によって生じる熱量をより効果的に有効利用することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to effectively use the amount of heat generated by the combustion of the municipal waste treatment product while suppressing the generation of POPs.
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る都市ごみ処理物の燃料化装置(以下、「燃料化装置」という)の一実施の形態を示し、この燃料化装置1は、セメント焼成装置2に付設された発酵処理装置3によって製造された都市ごみ処理物Tを燃料化するために設けられる。以下、燃料化装置1の構成について説明する前に、セメント焼成装置2及び発酵処理装置3の構成について簡単に説明する。
FIG. 1 shows one embodiment of a municipal waste treatment product fueling device (hereinafter referred to as “fueling device”) according to the present invention. The
セメント焼成装置2は、セメント原料Rを予熱するためサイクロン26a〜26dを多段に重ねたプレヒータ26と、セメント原料Rを仮焼する仮焼炉25と、バーナー22等を備えてセメント原料Rを焼成するセメントキルン(ロータリーキルン)21と、セメントキルン21から排出されたセメントクリンカを冷却するクリンカクーラ23等で構成される。
The cement baking apparatus 2 includes a
発酵処理装置3は、都市ごみWを発酵させるロータリーキルン(又はロータリードライヤー)31と、ベルトコンベア等の輸送機36等で構成され、輸送機36の後段には、図示を省略するが、磁選機、高ガウス選別機、アルミニウム選別機等の異物を除去するための装置が配置される。
The fermentation processing apparatus 3 includes a rotary kiln (or a rotary dryer) 31 that ferments the municipal waste W, a
ロータリーキルン31の入口部には、都市ごみWを投入する投入口32と、発酵ガス引出口34が設けられ、発酵ガス引出口34には、排気手段として換気用風車(不図示)が配置される。一方、ロータリーキルン31の出口部には、発酵品取出口33と、空気吹込口35とが設けられ、空気吹込口35には、給気手段として空気吹き込み風車(不図示)が配置される。
An
燃料化装置1は、発酵処理装置3によって得られた都市ごみ処理物Tを、粗粒子Cと微粒子Fとに選別する選別装置としての風力選別装置11と、選別した粗粒子Cをバーナー22に吹き込むための吹込配管12及びブロワ13(供給装置)と、選別した微粒子Fをセメントキルン21の窯尻に搬送するための搬送装置14等を備える。
The fuelizing
風力選別装置11は、装置内に配置されたファン(不図示)等によって発生させた風力で都市ごみ処理物Tを粗粒子Cと微粒子Fとに選別するために備えられ、一般的な装置を使用することができる。風力選別装置11に代えて、比重差選別装置、分級装置等を用いることもできる。 The wind power sorting device 11 is provided for sorting the municipal waste treatment product T into coarse particles C and fine particles F by wind generated by a fan (not shown) or the like disposed in the device. Can be used. Instead of the wind power sorting device 11, a specific gravity difference sorting device, a classification device, or the like can be used.
吹込配管12及びブロワ13は、粗粒子Cをバーナー22に吹き込むため、粗粒子Cの吹込み専用にこれらを設けてもよいし、主燃料である微粉炭の吹込配管に吹込配管12を合流させたり、ブロワ13を設置せずに、微粉炭の吹込用ブロワ等を兼用することもできる。
Since the blowing
搬送装置14は、微粒子Fをセメントキルン21の窯尻まで搬送するために備えられ、窯尻において、微粒子Fの専用の投入装置、又は他の廃棄物の投入装置等を利用して微粒子Fを窯尻に投入することができる。
The transport device 14 is provided to transport the fine particles F to the kiln bottom of the
次に、上記構成を有する燃料化装置1を用いた本発明に係る都市ごみ処理物の燃料化方法について、図1を参照しながら説明する。
Next, a method for fuelizing a municipal waste disposal product according to the present invention using the
発酵処理装置3のロータリーキルン31の投入口32に、都市ごみWをごみ袋のまま投入する。都市ごみWは、ロータリーキルン31内を移動し、3日間経過後発酵品取出口33から発酵処理品を取り出す。発酵中、入口部側では、自然界に生息する発酵菌により、易分解成分の好気的分解作用のような機序によって発酵が進行する。
The municipal waste W is thrown into the
一方、発酵処理中、発酵ガス引出口34から、換気用風車によってロータリーキルン31内の発酵ガスを引き出し、セメント焼成装置2の仮焼炉25等に導入し、発酵工程で発生するアンモニア等を分解し、排ガスの脱臭を行う。また、空気吹込口35から空気吹き込み風車によって給気し、ロータリーキルン31内の好気条件を保ち、好気性菌による発酵を維持する。その後、発酵物は、輸送機36の後段の磁選機、高ガウス選別機、アルミニウム選別機等で異物が除去された後、適切な粒度に調整され、都市ごみ処理物Tとして風力選別装置11に供給される。
On the other hand, during the fermentation process, the fermentation gas in the
一方、上記セメント焼成装置2では、発酵処理装置3の運転と併行してセメントを製造する。プレヒータ26における各サイクロン26a〜26dでセメント原料Rの予熱を行い、仮焼炉25で仮焼し、セメントキルン21で焼成する。
On the other hand, in the cement baking apparatus 2, cement is produced in parallel with the operation of the fermentation treatment apparatus 3. The cement raw material R is preheated by the cyclones 26 a to 26 d in the
風力選別装置11において、都市ごみ処理物Tを粗粒子Cと微粒子Fとに選別する。ここで、図2に示すように、都市ごみ処理物Tの粒度が大きくなるに従って発熱量が高くなるため、例えば、5000cal/kg以上の発熱量を有する最大粒径5mm程度以上の粗粒子Cと、最大粒径5mm程度未満の微粒子Fとに選別する。 In the wind power sorter 11, the municipal waste treatment product T is sorted into coarse particles C and fine particles F. Here, as shown in FIG. 2, since the calorific value increases as the particle size of the municipal waste treatment product T increases, for example, coarse particles C having a calorific value of 5000 cal / kg or more and a maximum particle diameter of about 5 mm or more and The fine particles F having a maximum particle size of less than about 5 mm are selected.
選別された粗粒子Cを吹込配管12を介してブロワ13によりバーナー22に吹き込む。粗粒子Cには、廃プラスチック等、発熱量の高い物が多く含まれるため、セメントキルン21内で燃焼させることで粗粒子Cをより効果的に利用することができる。また、廃プラスチック等をセメントキルン21の内部の高温下で燃焼させることでPOPsの生成を抑えることもできる。
The selected coarse particles C are blown into the
一方、選別された微粒子Fを搬送装置14によってセメントキルン21の窯尻に搬送し、投入装置を介して窯尻に投入し、セメント焼成用の燃料として利用する。
On the other hand, the selected fine particles F are transported to the kiln bottom of the
尚、上記実施の形態では、都市ごみ処理物Tを最大粒径5mm程度を基準にして粗粒子Cと微粒子Fとに選別したが、都市ごみ処理物Tの性状や、粗粒子C及び微粒子Fの用途等に応じて、最大粒径20乃至2mm以上の粗粒子Cと、最大粒径20乃至2mm未満の微粒子Fとに選別することができる。 In the above embodiment, the municipal waste treatment product T is sorted into the coarse particles C and the fine particles F on the basis of the maximum particle diameter of about 5 mm. However, the properties of the municipal waste treatment product T, the coarse particles C and the fine particles F are selected. Depending on the application, etc., it is possible to select coarse particles C having a maximum particle size of 20 to 2 mm or more and fine particles F having a maximum particle size of 20 to less than 2 mm.
1 燃料化装置
11 風力選別装置
12 吹込配管
13 ブロワ
14 搬送装置
2 セメント焼成装置
21 セメントキルン
22 バーナー
23 クリンカクーラ
25 仮焼炉
26 プレヒータ
26a〜26d サイクロン
3 発酵処理装置
31 ロータリーキルン
32 投入口
33 発酵品取出口
34 発酵ガス引出口
35 空気吹込口
36 輸送機
C 粗粒子
F 微粒子
R セメント原料
T 都市ごみ処理物
W 都市ごみ
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