JP4833736B2 - 外熱式ロータリーキルンを用いた廃棄物処理方法 - Google Patents
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Description
この場合には、特許文献2、特許文献3、および特許文献4で説明されているとおり熱分解成分が熱分解の途中で軟化することにより融着や塊状化し、熱分解反応を阻害したり操業を安定して継続できなくなることがある。
(1)金属素材の内壁を有する外熱式ロータリーキルンを用いた、廃タイヤを破砕機で破砕してなる廃棄物の処理方法であって、前記ロータリーキルンの内壁に、平板の滑り落下防止抵抗物を、当該内壁からの法線方向の設置高さにおいて5mm以上ロータリーキルン直径の25%未満、且つ、前記ロータリーキルンの長手方向の設置範囲においてロータリーキルン加熱長の20%以上90%以下で連続的又は断続的に設置するとともに、前記ロータリーキルンの円周方向の設置間隔において120度以下且つ前記ロータリーキルン円周に対する前記廃棄物の占める扇角度以下となるような円周角で設置し、更に、前記滑り落下防止抵抗物の法線方向の設置高さが、前記ロータリーキルン内の廃棄物の最大層厚以下となるように操業することを特徴とする外熱式ロータリーキルンを用いた廃棄物処理方法。
(2)前記平板が、前記ロータリーキルンの長手方向に対して−5〜+5度傾斜して取り付けられていることを特徴とする(1)記載の外熱式ロータリーキルンを用いた廃棄物処理方法。
廃棄物中に含有される高分子化合物の割合は、廃棄物により異なるが20質量%から70質量%程度となることが一般的である。
外熱式ロータリーキルンは、キルンの外部を加熱することによりロータリーキルンの内部にある被処理物を加熱する設備である。外熱温度は被処理物や処理速度によって異なるが300℃から800℃程度が一般的である。下限は被処理物の熱分解に必要な下限温度で制約され、上限はロータリーキルンの高温機械強度や高温耐食性で制約される。熱の伝達効率を高くするために外熱式ロータリーキルンは金属素材で製作し、外周面及び内周面(内壁とも呼称する)は耐火物等を施工せずに金属素材を被覆なしで使用することが一般的である。
実施例1は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図10に示した高さ5mm、幅20mmの板状突起物61を円周上に10度毎に配置して、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
実施例2は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図10に示した高さ500mm、幅20mmの板状突起物61を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
滑り落下防止抵抗物がキルン内壁に設置されていない以外は、実施例1、実施例2と同様の条件で処理したところ、熱処理残渣カーボン中の揮発成分重量を7%とするための外熱温度は、700℃であった。また、熱分解ガス中のダスト濃度は30g/Nm3であり廃タイヤの融着塊状化の発生は散見された。
比較例2は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ3mm、幅20mmの板状突起物を円周上に10度毎に配置して、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
比較例3は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ750mm、幅20mmの板状突起物を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
実施例3は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図10に示した高さ500mm、幅20mmの板状突起物61を円周上3箇所120度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
比較例4は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ500mm、幅20mmの板状突起物を円周上2箇所180度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
実施例4は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図10に示した高さ300mm、幅20mmの板状突起物を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の20%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
実施例5は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図10に示した高さ300mm、幅20mmの板状突起物を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の90%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
比較例5は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ300mm、幅20mmの板状突起物を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の15%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
比較例6は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ300mm、幅20mmの板状突起物を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の100%の範囲でロータリーキルン円筒軸に平行な角度で板状突起物を溶接して設置した場合である。
実施例6は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理で破砕したものを原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図8に示した直径φ10mm、高さ10mm、間隔30mmの点状突起物をキルン内壁に千鳥配置にて、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲で溶接にて設置した場合である。
実施例7は、市中から発生する一般ゴミを破袋処理のみ実施したものを原料とし、内径1m、加熱長7mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図9に示したアーク溶接棒による溶接線(溶接線幅約5mm、溶接線高さ約5mm、間隔約50mmの概並行な直線近似溶接線)を、ロータリーキルン回転中心軸に並行に加熱炉入側から加熱長の90%の範囲で設置した場合である。
滑り落下防止抵抗物がキルン内壁に設置されていない以外は、実施例7と同様の条件で処理したところ、熱処理残渣カーボン中の揮発成分重量が約7%とするための処理速度は150kg/hであった。また、熱分解ガス中のダスト濃度は30g/Nm3であり被処理物の融着塊状化が散見された。
実施例8は、自動車破砕解体屑(ASR=Automobile Shredder Residue)を原料とし、内径1m、加熱長7mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として図10に示した高さ100mm、幅20mmの板状突起物を円周上4箇所90度間隔配置にて、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲で溶接にて設置した場合である。
滑り落下防止抵抗物がキルン内に設置されていない以外は、実施例8と同様の条件で処理したところ、熱処理残渣カーボン中の揮発成分重量が約7%とするための外熱温度は、700℃であった。また、熱分解ガス中のダスト濃度は30g/Nm3であり被処理物の融着塊状化が散見された。
比較例9は、自動車破砕解体屑(ASR)を原料とし、内径1m、加熱長7mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ300mm、円周配置4箇所90度間隔配置を加熱炉入側から加熱長の80%について板状突起物を設置した場合である。
比較例10は、自動車破砕解体屑(ASR)を原料とし、内径1m、加熱長7mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ100mm、円周配置2箇所180度間隔設置を加熱炉入側から加熱長の80%について板状突起物を設置した場合である。
実施例9は、廃タイヤを2軸破砕機で約50mmに前処理したものを重量比70%と、一般廃棄物プラスチックを選別破砕後に約5mmに造粒したもの重量比20%、廃棄木材を破砕機で約50mmに前処理したもの重量比で10%の混合物を原料とし、内径3m、加熱長20mの外熱式ロータリーキルンを使用し、滑り落下防止抵抗物として高さ100mm、幅20mmの板状突起物を円周配置4箇所90度間隔に配置して、加熱炉入側から加熱長の80%の範囲で、図11に示すように、ロータリーキルン円筒軸に平行な線から2度傾斜させて、キルン設置基準水平より傾斜を増加させるよう板状突起物を溶接して設置した場合である。
比較例11は、滑り落下防止抵抗物がキルン内壁に設置されていない以外は、実施例9と同様の条件で処理したところ、熱処理残渣カーボン中の揮発成分重量が約7%とするための外熱温度は700℃、ロータリーキルン内部滞留時間は90minであった。また、熱分解ガス中のダスト濃度は30g/Nm3であり被処理物の融着塊状化は散見された。
11 ロータリーキルン
12 加熱炉
13 加熱長
14 被処理物投入口
22 掻き上げ板
31 融着塊状化
41 ロータリーキルン回転中心軸高さ
42 滑り落下防止抵抗物
43a 水平速度成分(外向き)
43b 水平速度成分(内向き)
51 ロータリーキルン内壁面
52 点状突起物
53 ピン状突起物
54 直線上突起物
55 波線状突起物
56 コルゲート状板状突起物
57 突起物のキルン長手方向長さ
58 突起物の高さ
59 波状突起物のキルン円周方向の波高さ
60 波状突起物の波ピッチ
61 平板
71 被処理物最大層厚
72 落下防止抵抗物設置間隔角度
73 被処理物の占める扇角度
Claims (2)
- 金属素材の内壁を有する外熱式ロータリーキルンを用いた、廃タイヤを破砕機で破砕してなる廃棄物の処理方法であって、
前記ロータリーキルンの内壁に、平板の滑り落下防止抵抗物を、当該内壁からの法線方向の設置高さにおいて5mm以上ロータリーキルン直径の25%未満、且つ、前記ロータリーキルンの長手方向の設置範囲において、ロータリーキルン加熱長の20%以上90%以下で連続的又は断続的に設置するとともに、前記ロータリーキルンの円周方向の設置間隔において120度以下且つ前記ロータリーキルン円周に対する前記廃棄物の占める扇角度以下となるような円周角で設置し、
更に、前記滑り落下防止抵抗物の法線方向の設置高さが、前記ロータリーキルン内の廃棄物の最大層厚以下となるように操業することを特徴とする外熱式ロータリーキルンを用いた廃棄物処理方法。 - 前記平板が、前記ロータリーキルンの長手方向に対して−5〜+5度傾斜して取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の外熱式ロータリーキルンを用いた廃棄物処理方法。
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