JP4538295B2

JP4538295B2 - 廃棄物処理設備

Info

Publication number: JP4538295B2
Application number: JP2004317778A
Authority: JP
Inventors: 美洋植田
Original assignee: サンテクノ株式会社
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-11-01
Also published as: JP2006122868A

Description

この発明は廃棄物処理設備、特に廃棄自動車、廃棄家電品などを破砕するシュレッダーを備えた廃棄物処理設備の集塵装置に関する。

従来、廃棄自動車、廃棄家電製品などはシュレッダーで破砕したのち、プラスチック、紙、木材などの屑などの比較的大きな破片はサイクロンで分離し、サイクロンで分離できなかった空気中の粉末状廃棄物（ダスト）は湿式のベンチュリ・スクラバーで分離している（例えば特許文献１参照）。ベンチュリ・スクラバーはダクトの断面を絞って風速数十ｍ／ｓｅｃにし、そこに注水してダストと水を激しく接触させて、ダストを捕集する。スクラバーには上記ベンチュリ・スクラバーのほかに、衝突接触式スクラバーがある。このスクラバーは、スクラバー内の水面にサイクロンからの排出ガスを高速で衝突させてダストを捕集する。

廃棄物中に油分を含むものがあれば、油はシュレッダー内で加熱されて気化し、ガス状となる。ガス状の油は冷却されて微粒のオイルヒュームとなり、スクラバーに送られる。オイルヒュームの粒子はほとんどが１μｍ以下であるため、上記いずれの形式のスクラバーもオイルヒュームを捕集できないという問題があった。オイルヒュームをフィルターで捕集することが考えられるが、オイルヒュームはシュレッダーで生じたダストを伴っており、フィルターがダストで目詰りし、また目詰りしたフィルターをクリーニングする有効な方法がない。したがって、フィルターはオイルヒュームの捕集に用いられてはいない。
特開２００１−１９１０６２号公報（段落［００６５］、［００６６］および図１）

この発明は、シュレッダーからの排出ガス中のダスト、ミストとともにオイルヒュームを捕集することができる廃棄物処理設備を提供することを課題としている。

この発明の廃棄物処理設備は、廃棄物を破砕するシュレッダーおよびシュレッダーの下流側に配置されたサイクロンを備えた廃棄物処理設備において、前記サイクロンの下流側に集塵装置が配置されており、前記集塵装置がスクラバーと、スクラバーの出口に接続された湿式電気集塵装置と、前記スクラバーの排水からダストおよび油を分離、回収する沈殿・分離装置からなることを特徴としている。

上記廃棄物処理設備において、前記サイクロンから排出された排出ガスに水を霧状に噴出する加湿装置を前記スクラバーの入口に設けることが好ましい。

上記廃棄物処理設備において、前記スクラバーが衝突接触式スクラバーまたはベンチュリ式スクラバーであることが好ましい。

また、上記廃棄物処理設備において、前記スクラバーと湿式電気集塵装置との間に衝突式ミスト・セパレーターまたは充填層を設けることが好ましい。

この発明の廃棄物処理設備は、スクラバーおよびこのスクラバーの出口に接続された湿式電気集塵装置からなる集塵装置を備えていることにより、次のような効果を奏する。
（１）捕集性能が優れている（粒子径０．０１μｍまでのダスト、ミストおよびヒュームの捕集可能である）ので、廃棄物処理設備からの排出ガスは無色透明であり、排出ガスによる環境汚染はまったくない。
（２）ダストなどの捕集用フィルターを用いていないので、メンテナンスフリーである。
（３）従来のベンチュリ・スクラバーなどの湿式集塵機を備えた集塵装置よりも圧力損失が高くなるが、上記高い捕集性能にもかかわらず圧力損失の増加はきわめてわずか（例えば、３００Ｐａ）である。

図１はこの発明の最良の一形態を示すもので、集塵装置の概略縦断面図である。

集塵装置１０はサイクロン（図２の９４、９５参照）の下流側に配置されており、主として加湿装置２０、スクラバー３０、湿式電気集塵装置５０、沈殿・分離装置６５および給水装置８０とからなっている。

集塵装置１０はハウジング１１を備えており、ハウジング１１はスクラバー室１２および湿式電気集塵室１５とからなっている。スクラバー室１２に排出ガス導入管１７が、また湿式電気集塵室１５に清浄ガス排出管１８がそれぞれ接続されている。排出ガス導入管１７の先端部はスクラバー室１２の内部で下方に向かって折れ曲がっている。

加湿装置２０は、加湿スプレー２１の複数のノズル２２が前記排出ガス導入管１７の内部に配列されており、ノズル２２は下流側に向かって開口している。ノズル２２は、加湿水供給管２５を介して加湿水ポンプ２４から給水される。加湿水ポンプ２４の吸込み側は、加湿水吸込み管２６を介して後述の沈殿・分離槽６６に接続されている。

スクラバー３０は、スクラバー室１２の漏斗状底部１３に水が満たされており、その水面近くに前記排出ガス導入管１７の先端が開口している。案内板３１が、排出ガス導入管１７の折れ曲がった部分から排出ガス導入管出口の先まで延びている。排水管３３がスクラバー室１２の底部１３から下方に延び、下端部は沈澱・分離槽内の水面の下方まで入り込んでいる。排水管３３の途中に、電動止め弁３４が取り付けられている。スクラバー室１２の底部寄りと沈殿・分離槽６６とは、オーバーフロー管３６で連結されている。

スクラバー室１２の出口寄りに、衝突式ミスト・セパレーター３８が配置されている。衝突式ミスト・セパレーター３８は、複数の山形材３９がスクラバー室１２を横切るようにして２段・千鳥形に配置されている。

衝突式ミスト・セパレーター３８の直上に充填層４２が設けられている。充填層４２は、格子４４上に積層されたポールリング、ラシヒリングまたはサドルなどの多数の成形充填材４３からなっている。充填層４２は整流作用をもっており、この整流作用により排出ガスが湿式電気集塵室１５内を一様に流れるので、集塵効率を高めることができる。

湿式電気集塵装置５０は、極板５１、高圧電源５３および極板洗浄スプレー６０とからなっている。極板５１には、碍子室５４の碍子５５から延びるケーブル５６を介して高圧電源５３に接続されており、直流高電圧が印加される。碍子保護装置５７は、ファン５８で清浄な空気を吸入してヒーター５９で加熱し、碍子室５４に供給する。清浄な加熱空気は、碍子室内を乾燥状態に保持し、高圧電流の漏電を防ぐ。極板洗浄スプレー６０は、複数のノズル６１が極板５１の直上に配置されている。ノズル６１には後述の給水装置８０から洗浄水が供給される。

沈殿・分離装置６５は、沈殿・分離槽６６、掻上げ装置６７および回転式スクレーパー７２を備えている。沈殿・分離槽６６は、前記スクラバー室１２の下方に配置されている。沈殿・分離槽６６には、前述のようにスクラバー３０の排水管３３の下端部が、水面の下方まで入り込んでいる。また、オーバーフロー管３６が、沈殿・分離槽６６の前端（図１で右端）の水面近くに接続されている。したがって、表面層の水は後方（図１で左方）に向かって流れる。

掻上げ装置６７は、槽外に駆動ロール６９および第１ガイドロール７０ａが、槽底部に第２ガイドロール７０ｂおよび第３ガイドロール７０ｃがそれぞれ設けられている。駆動ロール６９は、沈殿・分離槽６６の出側上方（図１において左斜め上）に位置している。これら駆動ロール６９およびガイドロール７０に掻上げベルト６８が巻き掛けられている。掻上げベルト６８は、駆動ロール６９と第３ガイドロール７０ｃとの間で４０度傾斜している。駆動ロール６９は第１チェーン伝動機構７５ａを介してモーター７６で駆動され、掻上げベルト６８は図１で時計方向に回転する。

回転式スクレーパー７２は複数の掻寄せ板７３が風車状に設けられており、沈殿・分離槽６６内の水面ＷＬと掻上げベルト６８との交点近くに位置している。掻寄せ板７３の先端部が水中に漬っている。回転式スクレーパー７２は、第２チェーン伝動機構７５ｂを介して上記モーター７６により駆動され、時計方向に回転する。

入口が上記駆動ロール６９に向かって開口し、出口が下方に向かって開口するシュート７８が、沈殿・分離槽６６の後端近くに設けられている。シュート７８の下方にダスト・油回収槽７９が配置されている。

給水装置８０は、沈殿・分離槽６６に給水管８２を介して濾過槽８１が接続されている。濾過槽８１は、フィルター８３でダストを捕集する。濾過槽８１の出側に洗浄水吸込み管８６を介して極板洗浄水ポンプが接続されている。極板洗浄水ポンプ８５は、洗浄水供給管８７を介して極板洗浄スプレー６０に洗浄水を供給する。沈殿・分離槽６６には補給水管８９から水道水が補給される。

上記のように構成された廃棄物処理設備において、シュレッダーからサイクロン（いずれも図示しない）を経て集塵装置１０に流入した排出ガスは、サイクロンで捕集されなかったダスト、ミスト、ヒュームおよび比較的大きく（例えば１〜１０ｃｍ程度）、比重が小さい軽量屑を含んでいる。ダストとして、樹脂、繊維、木材、ゴムその他の屑および鋼、アルミニウム、銅などの金属粉などがある。ミストとして水ミスト、オイルミストがあり、ヒュームとしてオイルヒュームがある。特に、微粒ダストおよびオイルヒュームは、白煙となってサイクロンから大気中に排出される。また、軽量屑として、塊状または端切れ状のウレタンフォーム、布、紙類などがある。

サイクロンからの排出ガスは、排出ガス導入管１７内で加湿スプレー２１から霧状に噴出した水で加湿される。排出ガスは水分飽和されて湿潤ガスとなり、スプレーの微粒水滴（水ミスト）がダスト粒子に付着する。この結果、樹脂、繊維、木材、ゴムなどの微粒で比重の小さいダストは、次のスクラバー３０および湿式電気集塵装置５０で捕集されやすくなる。加湿スプレー２１から噴出した水は排出ガス導入管１７を通ってスクラバー室１２の底部１３に流入し、スクラバー３０の補給水となる。

排出ガスは排出ガス導入管１７からスクラバー３０の水面に噴出され、ここで粗いダスト、ミスト（水およびオイルミスト）、オイルヒューム、および軽量屑の一部が捕集される。捕集された比重が水より大きいダストはスクラバー室１２の底部１３に沈殿し、比重が水より小さいダスト、ミスト、オイルヒューム中の油および軽量屑は水面に浮かぶ。

ダスト、ミスト、オイルヒュームおよび軽量屑の一部が捕集された排出ガスは、スクラバー室１２内を上昇し、衝突式ミスト・セパレーター３８を通過する。排出ガス中のミストは、衝突式ミスト・セパレーター３８の山形材３９に衝突、付着し、捕集される。また、排出ガス中の軽量屑は山形材３９に衝突し、落下してスクラバー室１２の底部水面に浮遊する。

ミストの一部および軽量屑が捕集された排出ガスは、上昇して充填層４２を通過する。排出ガス中のミストは充填層４２で成形充填材４３に接触、付着する。衝突式ミスト・セパレーター３８および充填層４２を通過した排出ガス中のミストは大部分が捕集され、捕集されたミストは凝集して水滴または油滴となってスクラバー室１２の底部１３に流れ落ちる。

大部分のダストおよびミストが捕集された排出ガスは上昇し、湿式電気集塵装置５０を通過する。ここで微細なダスト、ミストおよびオイルヒュームが極板５１で捕集される。捕集された多くの水ミストどうしが凝集して大きな水滴となり、ダストおよびオイルヒューム中の油を吸着して極板５１を流下し、更に充填槽４２および衝突式ミスト・セパレーター３８を経てスクラバー室１２の底部に流れ落ちる。排出ガスはダスト、ミストおよびオイルヒュームが捕集されて無色透明な清浄ガスとなり、清浄ガス排出管１８から大気中に放出される。なお、湿式電気集塵室１５に流入した排出ガスには軽量屑は含まれていないので、電極板５１に軽量屑が付着して電極板が短絡することはない。

極板５１は定期的に極板洗浄スプレー６０から洗浄水が吹き付けられ、極板５１に付着、残存したダスト、ミストおよびオイルヒュームが洗い落とされる。沈殿・分離槽６６内の水を濾過槽８１でフィルター８３により濾過した清浄水を、極板清浄水ポンプ８５から洗浄水供給管８７を介して極板洗浄スプレー６０に供給する。ダスト、ミストおよびオイルヒュームを洗い落とした洗浄水は、充填層４２および衝突式ミスト・セパレーター３８を経てスクラバー室１２の底部に流れ落ちる。

スクラバー室内の水は、定期的に電動止め弁３４を開いて排水管３３から沈殿・分離槽６６に排出される。このとき、底部１３に沈殿したダストも水とともに沈殿・分離槽６６に排出される。スクラバー室内の水面に浮遊するダスト、油および軽量屑は、オーバーフロー管３６から沈殿・分離槽６６に排出される。沈殿・分離槽６６に排出されたダストのうち比重の大きいダストは、沈殿・分離槽６６の底に沈殿する。比重の小さいダスト、油および軽量屑は、沈殿・分離槽６６の水面に浮遊する。

掻上げ装置６７は、沈殿・分離槽６６の底に沈殿したダストの量に応じて適宜運転される。掻上げ装置６７の運転により、掻上げベルト６８は駆動ロール６９、第１〜第３ガイドロール７０ａ〜７０ｃに沿って回転する。沈殿・分離槽６６の底に沈殿したダストは、第２ガイドロール７０ｂと第３ガイドロール７０ｂとの間で掻上げベルト６８により掻き上げられ、駆動ロール６９まで運ばれ、ここでシュート７８からダスト・油回収槽７９に排出される。

掻上げ装置６７とともに回転式スクレーパー７２も駆動される。沈殿・分離槽６６の表面層の水は前述のように沈殿・分離槽６６前端から後端に向かって流れている。回転式スクレーパー７２近くまで流れてきた水面に浮遊するダスト、油および軽量屑は、回転する掻寄せ板７３で掻上げベルト６８に掻き寄せられる。ついで、掻き寄せられたダスト、油および軽量屑は、掻上げベルト６８により駆動ロール６９まで運ばれ、ここでシュート７８からダスト・油回収槽７９に排出される。ダスト・油回収槽７９でダスト、油および軽量屑は分離され、それぞれ再利用または廃棄処理される。

この発明は、上記形態に限られるものではない。例えば、加湿装置を省略してもよい。衝突接触式スクラバーに代えて、ベンチュリ式スクラバーであってもよい。また、衝突式ミスト・セパレーターおよび充填層のいずれか一方または両方を省略してもよい。

図２は、この発明の集塵装置１０が廃車廃棄処理設備９０に設けられた例を示すものである。廃車廃棄処理設備９０は、プレシュレッダー９１およびシュレッダー９２を備えている。プレシュレッダー９１は廃車を大きく破砕し、シュレッダー９２はプレシュレッダー９１で破砕されたものを更に細かく破砕する。シュレッダー９２からのダスト、ミスト、ヒュームなどを含む排出ガスは、第１サイクロン９４に送られる。シュレッダー９２で捕集されたダストは風力選別機９７に送られ、軽いダストは空気流とともに第２サイクロン９５に送られる。風力選別機９７で選別された重いダストは、磁力選別機９９で鉄とアルミニウム、ステンレス鋼、銅、ゴムなどのグループとに選別され、原料として再利用される。

第１サイクロン９４および第２サイクロン９５で捕集されたシュレッダーダストは、燃料または原料として再利用または廃棄処理される。第１サイクロン９４および第２サイクロン９５の排出ガスは、集塵装置１０に送られる。集塵装置１０ではサイクロン９４、９５の排出ガスからダスト、ミスト、オイルヒュームおよび軽量屑が捕集され、集塵装置１０から無色透明な清浄ガスが大気中に放出される。

従来の廃車廃棄処理設備では、サイクロンから湿式集塵機を経て排出されたガス中には、粒径３μｍ以下のダストおよびヒュームが含まれていた。また、排出ガスは白色煙であった。これに対し、この発明の廃車廃棄処理設備では、サイクロンから集塵装置を経て排出されたガス中には、粒径０．０１μｍ以上のダストおよびヒュームは含まれておらず、排出ガスは無色透明であった。

この発明の集塵装置の概略縦断面図である。この発明の集塵装置が廃車廃棄処理設備に設けられた例を示す廃棄処理設備構成図である。

符号の説明

１０集塵装置１１ハウジング
１２スクラバー室１５湿式電気集塵室
１７排出ガス導入管１８清浄ガス排出管
２０加湿装置２１加湿スプレー
２４加湿水ポンプ３０スクラバー
３１案内板３３排水管
３４電動止め弁３６オーバーフロー管
３８衝突式ミスト・セパレーター４２充填層
５０湿式電気集塵装置５１極板
５３高圧電源５６ケーブル
６０極板洗浄スプレー６５沈殿・分離装置
６６沈殿・分離槽６７掻上げ装置
６８掻上げベルト６９駆動ロール
７０ガイドロール７２回転スクレーパー
７３掻寄せ板７５チェーン伝動機構
７６モーター７８シュート
７９ダスト・油回収槽８０給水装置
８１濾過槽８３フィルター
８５極板洗浄水ポンプ９０廃車廃棄処理設備
９１、９２シュレッダー９４、９５サイクロン
９７風力選別機９９磁力選別機

Claims

廃棄物を破砕するシュレッダーおよびシュレッダーの下流側に配置されたサイクロンを備えた廃棄物処理設備において、前記サイクロンの下流側に集塵装置が配置されており、前記集塵装置がスクラバーと、スクラバーの出口に接続された湿式電気集塵装置と、前記スクラバーの排水からダストおよび油を分離、回収する沈殿・分離装置からなることを特徴とする廃棄物処理設備。
前記サイクロンから排出された排出ガスに水を霧状に噴出する加湿装置を前記スクラバーの入口に設けた請求項１記載の廃棄物処理設備。
前記スクラバーが衝突接触式スクラバーまたはベンチュリ式スクラバーである請求項１または請求項２記載の廃棄物処理設備。
前記スクラバーと湿式電気集塵装置との間に衝突式ミスト・セパレーターを設けた請求項１、２または３記載の廃棄物処理設備。
前記スクラバーと湿式電気集塵装置との間に充填層を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃棄物処理設備。