JP4097620B2

JP4097620B2 - 廃棄物の固形燃料製造設備

Info

Publication number: JP4097620B2
Application number: JP2004105910A
Authority: JP
Inventors: 滋辰巳
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005290157A

Description

この発明は、可燃ごみと廃プラスチックを混合・圧縮・成形して固形燃料とするための廃棄物の固形燃料製造設備に関するものである。

従来の可燃ごみと廃プラスチックを混合・圧縮成形する固形燃料製造設備として、例えば、特開平１１−７７０１３号公報を挙げることができる。このものは、各種の廃プラスチックを含む有機系廃棄物を破砕する破砕機と、破砕された破砕物から異物を選別除去する選別機と、異物除去後の破砕物の内、廃プラスチックとそれ以外の破砕屑（可燃ごみ）を所定の割合で供給され、攪拌混合しながら圧縮して加熱し、練り合わせて流動可動状態にし、この流動状態で押し出し成形して棒状や粒状の固形物を形成する固形化装置と、固形物を乾留して炭化する炭化装置と、からなるものである。

これを図２に基いて説明すると、粗大ごみや大型廃棄物Ｗａは粗大ごみ用破砕機５０により砕片に破砕される。破砕物はフレックスコンベヤ５１を経て手選別コンベヤ５２に搬送され、先ず、磁選機５３によって、鉄などの磁性物が除去され、手選別コンベヤ５２で移動している間に、作業員によってビン、ステンレス、銅、アルミが選別除去される。この後、破砕物はロータセパレータ５４に送られ、ここで、プラスチック系粉砕物や木質系粉砕物の可燃軽量物と土砂、煉瓦、ビンなどの重量物が分別される。可燃軽量物は、コンベヤ５５で粉砕機５６に搬送され、細片に粉砕される。粉砕物は、フレックスコンベヤ５７によってアルミセパレータ５８に搬送され、その中からアルミが選別除去され、金属、土砂、アルミの混入がないものとなる。この粉砕物はコンベヤ５９上で手選別などで、さらにプラスチック系粉砕物と木質系粉砕物とに分別され、これらの破砕物は、各々の定量供給機付廃プラスチック用サイロ６０と木屑用サイロ６１に貯留される。

また、生ごみの廃棄物Ｗｂおよび廃活性炭Ｗｃはそれぞれのホッパ６２、６３からフレックスコンベヤ６４上に送り出され、粉砕機６５に供給されて粉砕される。粉砕混合物はフレックスコンベヤ６６を経て乾燥機６７に投入され、熱風発生炉６８からの熱風により乾燥される。所定の水分に調整された乾燥粉砕混合物は、フレックスコンベヤ６９によって乾燥ごみ用サイロ７０に搬送され貯蔵される。

また、廃プラスチック、故紙若しくは紙屑の廃棄物Ｗｄは、破砕機７１で破砕され、さらにベルトコンベヤ７２で粉砕機７３に搬送されて粉砕される。粉砕物はベルトコンベヤ７４で風力選別機７５へ搬送され、ここで軽い物はサイクロン７６に吸引捕集され、重いダストは落下除去される。サイクロン７６の廃プラ・故紙の粉砕物は、コンベヤ７７によりサイロ７８に搬送され貯留される。

そして、上記各サイロ６０、６１、７０、７８からの破砕物、混合物及び粉砕物は、上記各サイロから定量供給機により所定割合で排出され、ベルトコンベヤ７９により搬送されて一旦定量供給機８０に投入後、定量排出されて固形化装置８１に供給され、ここで、混合圧縮されて固形物に成形され、この固形物は炭化装置８２で乾留により炭化されて炭となる。なお、上記炭は、図示のように、熱風発生炉６８に供給されて燃料として利用される。（特許文献１参照）。
特開平１１−７７０１３号公報

しかし、特許文献１の技術は、上記廃棄物Ｗａ〜Ｗｄをそれぞれの破砕機５０、粉砕機６５、破砕機７１で破砕後、それぞれの工程を経て各サイロ６０、６１、７０、７８に供給するまでに、３系列の装置によるため、その設備が大掛かりとなり、その費用が嵩む問題がある。しかも、各機器間の搬送は大部分がベルトコンベヤによるため、例え、上記コンベヤがカバーされたものであるとしても、搬送の過程で上記コンベヤとカバーとの間の隙間から、破砕物中の粉塵などが漏れて周囲の作業環境を悪くしていた。

この発明は、破砕物の搬送過程で、その破砕物や粉塵の漏れの心配がない、しかも搬送設備をコンパクト化することを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、木屑や古紙などの可燃ごみと廃プラスチックとを別々に一個の破砕機により破砕し、上記破砕後の可燃ごみまたは廃プラスチックを一個の管路および分岐管路により空気輸送し、上記各分岐管路から各々の捕集装置に供給し、ここで空気から分離後、各々の定量供給装置に貯留するようにした構成を採用する。
これによって、可燃ごみまたは廃プラスチックおよび粉塵が、その搬送途中で上記管路から外部に漏れることがない。

この発明は、以上のように、可燃ごみと廃プラスチックを管路および分岐管路により空気搬送するようにしたので、可燃ごみまたは廃プラスチックや粉塵が管路外に漏れることがなく、したがって、周囲の作業環境が大幅に改善される。
さらに、可燃ごみと廃プラスチックを同一の管路で搬送し、その途中で分岐するようにしたので、上記管路配置の自由度が増して製作が容易となるとともに、個別に搬送する従来のものに比べて大幅にコンパクト化し、さらにコストダウンになる。

また、捕集装置を定量供給装置の上に載置して連設一体化することにより、上記装置間の配管が不要となって、設備がよりコンパクト化するとともに設置スペースも小さくて済む。

本発明の実施形態を図１に示し、この実施形態に係る廃棄物の固形燃料設備は、各々の貯蔵ヤード１ａ、１ｂに貯留された木屑や古紙などの可燃ごみａと廃プラスチックｂとを個別に破砕する一個の破砕機３と、破砕された可燃ごみａまたは廃プラスチックｂ中から磁性物を除去する磁選機５と、さらに異物を選別除去する一個の選別機６と、上記異物除去後の可燃ごみａまたは廃プラスチックｂを空気輸送する一個の管路８と、上記管路８の途中で切換手段９を介して切換可能な複数の分岐管路８ａ、８ｂと、上記各分岐管路８ａ、８ｂの可燃ごみａと廃プラスチックｂを各々に供給する捕集装置１０、１１と、上記管路８および分岐管路８ａ、８ｂにおいて可燃ごみａと廃プラスチックｂを空気輸送するとともに、上記各捕集装置１０、１１で可燃ごみａと廃プラスチックｂから分離した空気を排出する排風機１８と、上記各捕集装置１０、１１の可燃ごみａまたは廃プラスチックｂを各々に収容する定量供給機１２、１３と、上記各定量供給機１２、１３から所定割合で切り出した可燃ごみａと廃プラスチックｂとを供給し圧縮・成形する押出成形機２１と、からなる構成を採用する。

また、上記各捕集装置１０、１１を、各々の定量供給機１２、１３の上部に載置した構成を採用し得る。
また、上記破砕された可燃ごみまたは廃プラスチックに、小片または小粒の可燃廃棄物を混入する構成を採用し得る。
また、上記押出成形機２１の後段に、成形された固形燃料を流下させるグリズリシュート２３を配設した構成を採用し得る。

そこで、実施の形態を具体的に説明する。廃棄物より粗分別された木屑、紙屑などの可燃ごみａは受入貯留ヤード１ａに、廃プラスチックｂは受入貯留ヤード１ｂに貯留される。受入れ貯留ヤード１ａの可燃ごみａは、掴み装置２により掴み上げられ破砕機３、例えば、一軸型破砕機に投入され破砕される。破砕された破砕可燃ごみａは、供給コンベヤ４、すなわち、第１コンベヤ４ａおよび第２コンベヤ４ｂを経て搬送され、第２コンベヤ４ｂの終端に設けた磁選機５により、その破砕可燃ごみａ中に混在する金属が磁着除去される。破砕可燃ごみａは、続いて、風力選別機６に送られ、送風機６ａからの送風により、破砕可燃ごみａから異物、すなわち、不燃物が選別除去される。異物が除かれた破砕可燃ごみａは、管路８に投入され、ここで、排風機１８の起動によって発生する輸送空気流に乗り搬送される。破砕可燃ごみａの搬送途中で切換弁（ダンパ）９をいずれかの方に切換えると、例えば、分岐管路８ｂを閉鎖し、分岐管路８ａを開口すると、上記破砕可燃ごみａは、上記分岐管路８ａを経て捕集装置１０に流入する。捕集装置１０に入った上記破砕可燃ごみａは、捕集装置１０が、例えばサイクロンである場合は、その中を旋回する過程で空気と分離して流下し、定量供給装置１２のホッパ本体１２ａに貯留される。

一方、上記破砕可燃ごみａから分離した空気は、排風機１８により排出管１６ａ、１６を経て吸引排気されてバグフィルタ１７に入る。ここで、空気中に含まれる細かい可燃ごみやダストがバグに捕集されてその下部に貯まり、清浄となった空気は排風機１８を経て大気に排出される。なお、上記風力選別機６で選別された異物は、さらに比重差選別機７に送られて比重差により重量不純物と土砂類に分別されて再利用される。

次に、可燃ごみａの破砕機３への供給を停止し、今度は受入貯留ヤード１ｂに貯留の廃プラスチックｂが掴み装置２により掴み上げられて破砕機３へ投入され、ここで破砕される。破砕後の破砕廃プラスチックｂは、上記と同様に、供給コンベヤ４、磁選機５および風力選別機６を経て管路８に投入され、ここで、排風機１８の起動による空気流に乗り搬送される。破砕廃プラスチックｂの搬送過程で切換弁（ダンパ）９を上記とは逆の方向に切換えると、分岐管路８ａが閉鎖し、分岐管路８ｂが開口するので、上記破砕廃プラスチックｂは分岐管路８ｂを経て捕集装置１１に流入する。捕集装置１１に入った破砕廃プラスチックｂは、捕集装置１１が、例えば上記のようにサイクロンである場合は、その中を旋回流下する過程で空気と分離し、定量供給装置１３のホッパ本体に１３ａに貯留される。

一方、破砕廃プラスチックｂから分離した空気は、排風機１８により、排出管１６ｂ、１６を経てバグフィルタ１７に入る。ここで、微細物やダストがバグに捕集されて下部に貯まり、排風機１８を経て清浄化された空気は大気に排出される。

また、上記破砕可燃ごみａまたは破砕廃プラスチックｂの管路８内での搬送過程で、上記破砕機５及び風力選別機６で取り損ねた異物は、管路８内の底部に自重落下する。この異物は管路８の端部から排出される。管路８を上記切換弁９に向けて斜め上向きにすれば、上記落下した異物は管路８の下方に流下し、その排出が容易となる。
さらに、廃プラスチックを破砕機３で破砕すると静電気を帯びる。静電気を帯びた破砕廃プラスチックｂはゴムベルトの供給コンベヤ４であれば、絶縁状態で搬送され、金属製の管路８にすれば、金属との接触により静電気が除去されるので、上記管路８に付着・堆積することがない。

そして、定量供給機１２、１３のホッパ本体１２ｂ、１３ｂに各々貯留された破砕可燃ごみａおよび破砕廃プラスチックｂは、それぞれの送出しスクリュー１２ｂ、１３ｂにより所定の配合割合になるよう制御されて、排出弁１４、１５を経て排出され、スクリューコンベヤ１９に投入されて両者が混ざり合って排出され、次いで、上記混ざり合ったものは供給コンベヤ２０により搬送され、一端上部から押出成形機２１に定量づつ送り込まれる。ここで、混合・圧縮を繰り返すことで破砕廃プラスチックｂが半溶融化し、これがバインダーとなって破砕可燃ごみａがバラ付かないように固められ、押出成形機２１側部から棒状に押し出され、この棒状成形物はカッタ２１ａにより適宜の長さに切断されて固形燃料（ＲＰＦ）ｃとなるのである。

上記押出し成形された固形燃料ｃは、搬送コンベヤ２２で搬送され、さらにグリズリシュート２３上を自重流下し、グリズリシュート２３の上を流下したものが製品となり、この製品は製品コンベヤ２４を経てバラ積みヤード２５に貯留される。一方、成形されずに押し出された細片は、グリズリシュート２３の隙間を通過して落下し、返送コンベヤ２６を経て押出成形機２１に戻される。

以上のように、受入貯留ヤード１ａの可燃ごみａの処理と受入貯留ヤード１ｂの廃プラスチックｂの処理を時間差をもって行なうことで、受入貯留ヤード１ａ、１ｂと捕集装置１０、１１の間に設ける破砕機３、磁選機５、風力選別機６、管路８および分岐管路８ａ、８ｂを１系列にできて、設備全体がコンパクトになる。

なお、可燃廃棄物を供給コンベヤ４の第１コンベヤ４ａの始端側に付加的に直接投入することもできる。４ｃはホッパである。可燃廃棄物とは古紙または木屑であり、これらは搬送された段階で別途破砕などの処理がされた細片化物または細粒化物である。
バグフィルタ１７に貯まったダストはダクト２７を経て供給コンベヤ２０の破砕混合物に合流させる。

比重差選別機７の選別過程で異物中に残存する破砕可燃ごみａや破砕廃プラスチックｂの細片やこの中で発生するダストは、排風機３１の起動により、吸引ダクト２８を経てサイクロン２９に導かれて回収され、ダストはバグフィルタ３０で捕集される。上記サイクロン２９およびバグフィルタ３０の回収物および捕集物は、各々ダクトの３２、３３により上記管路８に投入されて、破砕可燃ごみａまたは破砕廃プラスチックｂに混入される。

押出成形機２１の上部に吸引ダクト３４の一端を開口し、その他端をバグフィルタ１７に接続して押出成形機２１近傍の粉塵を吸引する。
押出成形機２１から押出成形された固形燃料ｃは蒸気や臭気を伴うので、これらの蒸気や臭気をその近傍に開口した吸引ダクト３５に、排風機３８の起動により吸引し、ミストセパレータ３６および脱臭機３７により処理する。

管路８と分岐管路８ａ、８ｂの分岐位置を捕集装置１０、１１の近傍にすることにより、該分岐管路を短くできて、コンパクト化する。
排出弁１４、１５は、例えば、公知のダブルダンパ形式のもので、定量供給装置１２、１３からの破砕可燃ごみａと破砕廃プラスチックｂの排出中に、外部空気を吸い込まないように気密を保つためのものである。ただし、この排出弁１４、１５はスクリューコンベヤ１９で気密を保つようにすれば、省略することができる。

上記の例では、捕集装置１０、１１を定量供給装置１２、１３のホッパ本体１２ａ、１３ａの上に設置して、装置のコンパクト化、スペースの狭小化を図ったものであるが、定量供給装置１２、１３と独立して併設し、その間を図示しないコンベヤなどで繋いでもよい。
送出しスクリュー１２ｂ、１３ｂは、例えば、４個のスクリューを噛み合わせて併設し、このスクリューの回転により貯留物を定量排出するものである。
管路８および分岐管路８ａ、８ｂ内の搬送空気流の発生を、排風機１８の吸引により行なうようにしたが、管路８側に送風機を設けてもよく、さらには、両方設けてもよい。

押出成形機２１としては、種々の形式のものを採用できる。例えば、図示しないが、一端側に供給口、他端側に排出孔（成形孔）を有するケーシング内に、２本の混練・移送スクリューを平行に設けたものである。上記供給口からケーシングに投入された破砕可燃混合物は、上記スクリューの回転により、混練されながら移送する過程で順次圧縮され、この過程で物同士の摩擦により発熱し、この発熱により、廃プラスチックｂの半溶融による減容化とともに圧密されて上記排出孔（成形孔）から押出し成形されて固形燃料となる。この固形燃料は、上記廃プラスチックｂのバインダー作用により棒状の成形物となって押出し成形される。

廃棄物より分別された木屑や古紙などの可燃ごみａと廃プラスチックｂとは、家庭や工場から分別収集されたもの、あるいは粗大ごみを一次破砕し、大まかに分別したものであり、かつ、特に水分調整のために乾燥処理を必要としないものである。したがって、家庭などから出される生ごみは、含有水分が多く事前に乾燥処理が必要なので、処理対象物ではない。

本発明の実施形態に係る廃棄物の固形燃料製造設備のフローチャート。従来技術の概略フローチャート。

符号の説明

ａ可燃ごみ
ｂ廃プラスチック
ｃ固形燃料（ＲＰＦ）
１ａ、１ｂ受入貯留ヤード
２掴み装置
３破砕機
４供給コンベヤ
４ａ第１コンベヤ
４ｂ第２コンベヤ
５磁選機
６風力選別機
６ａ送風機
７比重差選別機
８管路
８ａ、８ｂ分岐管路
９切換弁
１０、１１捕集装置
１２、１３定量供給装置
１２ａ、１３ａホッパ本体
１２ｂ、１３ｂ送出しスクリュー
１４、１５排出弁
１６、１６ａ、１６ｂ排出管
１７バグフィルタ
１８排風機
１９スクリューコンベヤ
２０供給コンベヤ
２１押出成形機
２１ａカッタ
２２搬送コンベヤ
２３グリズリシュート
２４製品コンベヤ
２５製品ばら積みヤード
２６返送コンベヤ
２７ダクト
２８吸引ダクト
２９サイクロン
３０バクフィルタ
３１排風機
３２、３３ダクト
３４、３５吸引ダクト
３６ミストセパレータ
３７脱臭機
３８排風機

Claims

木屑や古紙などの可燃ごみと廃プラスチックを破砕後、搬送手段を経て各々の定量供給装置１２、１３に貯留し、上記定量供給装置１２、１３から所定割合で押出成形機２１に供給して圧縮・成形するようにした廃棄物の固形燃料製造設備において、
上記可燃ごみと廃プラスチックとを個別に一個の破砕機３により破砕し、上記破砕後の可燃ごみおよび廃プラスチックを一個の管路８およびこの管路８の途中から切換え可能な複数の分岐管路８ａ、８ｂにより空気輸送し、上記各分岐管路８ａ、８ｂから各々の捕集装置１０、１１に供給して排風機１８により空気分離後、各々の上記定量供給装置１２、１３に貯留するようにしたことを特徴とする廃棄物の固形燃料製造設備。
上記破砕機３と上記管路８との間に、上記木屑や古紙などの可燃ごみと廃プラスチックとを個別に破砕する一個の上記破砕機３で破砕された可燃ごみまたは廃プラスチック中から磁性物を除去する磁選機５と、上記磁選機５の後段に不燃物を選別除去する選別機６を配設したことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の固形燃料製造設備。
上記各捕集装置１０、１１を、各々の定量供給機１２、１３の上部に載置したことを特徴とする請求項１または２記載の廃棄物の固形燃料製造設備。
上記破砕された可燃ごみまたは廃プラスチックに、小片又は小粒の可燃廃棄物を混入することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の廃棄物の固形燃料製造設備。
上記押出成形機２１の後段に、成形された固形燃料を流下させるグリズリシュート２３を配設したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の廃棄物の固形燃料製造設備。