JP4845423B2 - 廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
により生じる炭化物と、繊維含有バイオマス及びプラスチックを原料として燃料化する廃
棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法及び装置に関す
るものである。
焼方式に代るものとして、廃棄物を、加工することにより資源として再生させて利用する
ことが提案されており、かかる廃棄物の資源化の一つとしては、上記廃棄物中の可燃成分
を燃料(熱源)として再利用する、所謂、サーマルリサイクルを図るものがある。
としては、都市ごみ等の廃棄物(一般廃棄物)を原料として破砕、選別、圧縮成型等の工
程を経てごみ固形化燃料(Refuse Derived Fuel:以下、RDFという)を製造し、該R
DFを必要に応じて貯留、搬送して、発電用やその他各種の燃焼炉(焼却炉)にて燃料と
して利用するものがある。しかし、上記RDFは、原料としている都市ごみ等の廃棄物で
は組成にばらつきが大きいことに起因して、燃焼時の発熱量が不安定になる虞があって品
質を安定させることが難しいこと、又、原料とする廃棄物に厨芥類等が含まれているとき
には腐敗の問題が懸念されるため、別途石灰等を添加してpHを調整する必要が生じるこ
と、更に、原料に塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが含まれている場合は燃焼時にダ
イオキシン類が発生する虞があるため、その対策が必要とされること等の問題が懸念され
、更には、燃焼時の発熱量が比較的低いことから、燃料としての利用価値はあまり高くな
いというのが実状である。
がより明らかな産業廃棄物としての紙(古紙)とプラスチック(廃プラスチック)や、選
別された一般廃棄物中の古紙と廃プラスチックを原料として固形燃料化して紙・プラスチ
ック混合燃料(Refuse Paper&Plastic Fuel:以下、RPFという)とする手法が近年着
目されてきている。
除去した廃プラスチックとをそれぞれ破砕した後、混合し、該古紙破砕片と廃プラスチッ
ク破砕片の混合物を、所要形状に押出成型(圧縮成型)させることによって製造するよう
にしてある。これにより、上記RPFは、古紙と廃プラスチックという品質の比較的安定
した原料を使用することに起因して、燃料としての品質の安定化を図ることができると共
に腐敗の虞を解消でき、又、プラスチックを含んでいるため化石燃料の代替燃料として使
用可能な程度まで熱量を高めることができて、燃料としての利用価値を高めることができ
るものとなる。更には、古紙と廃プラスチックとの混合割合を変化させることによって発
熱量を調整することも可能とされている。
を原料として固形燃料化を図る手法として、以下のような手法も提案されてきている。こ
れは、図7及び図8に示す如く、主に家庭から排出されるごみのような可燃ごみ(廃棄物
)aを、先ず、炭化工程ST1にて、図示しない炭化装置(熱分解炉)に装入して、蒸し
焼きにすることにより炭化させてごみ炭(炭化物)bとする。次に、混合工程ST2にて
、上記ごみ炭bと廃プラスチックcと古紙dとを所定の重量比で混合した後、該混合物を
、破砕工程ST3にて所要の大きさに破砕する。次いで、得られる破砕物を、圧縮工程S
T4にて、含まれている廃プラスチックcが軟化するまで圧縮すると共に、該圧縮された
圧縮物を、整粒工程ST5にて所要形状に整粒(成型)して固形燃料化するものである。
整粒装置eにて行うようにしてある。すなわち、図8に示す圧縮・整粒装置eは、ケーシ
ングf内に、周壁面に多数のダイ孔hを有してなる回転ドラム状のダイ(リングダイ)g
と、上記ダイgに内接して該ダイgを支えると共に回転させるローラi,jと、上記ダイ
gの外周面に沿って配置したカッタkと、上記ダイgの内側へ上記破砕工程ST3にて破
砕処理された破砕物lを投入する投入ダクトmとからなる構成としてある。これにより、
上記投入ダクトmを通してダイgの内側に投入された破砕物lが、ローラi,jで強く押
されることによりダイ孔hへ押し込まれ、この際、既にダイ孔hに入っていた破砕物lが
、該ダイ孔hよりダイgの外周側へはみ出すように押し出され、このはみ出た部分の破砕
物lがカッタkにより切断されることによって、一定の径で且つ一定の長さ寸法に製粒さ
れた固形燃料(廃棄物の炭化物と紙・プラスチックの混合燃料)nが製造されるようにし
てある(たとえば、特許文献1参照)。
ス化処理(炭化処理)して得た熱分解残渣としての炭化物を、金属分離装置により処理し
て金属片を分離除去した後、該金属片の除去された炭化物を粉砕処理し、次いで、該粉砕
された炭化物を洗浄水槽にて洗浄し、しかる後、脱水してから乾燥することにより炭化物
の脱塩を行う都市ごみ炭化設備における炭化物の脱塩手法や、更には、上記金属片の除去
された炭化物の粉砕処理を、湿式にて行う手法を提案している(たとえば、特許文献2参
照)。
固形燃料(RDF)を製造できるようにするために、熱分解炉へ給じん機より廃棄物を供
給し、該廃棄物を熱分解炉内にて不活性雰囲気下で外熱により間接的に加熱、乾燥させて
熱分解させ、しかる後、上記熱分解炉の出口部となる分離室より熱分解残渣としてのチャ
ーを取り出し、その後、大型不燃物と金属類とを取り除いた後のチャーに対し、水分を1
0〜30%添加して混練した後、圧縮成型することにより所要形状の圧縮成型品を造り、
次に、該圧縮成型品を強制通風冷却させて硬化させて固形燃料(RDF)を得るようにす
る手法を以前提案している(たとえば、特許文献3参照)。
チックcと古紙dの混合物の破砕物lを、圧縮・整粒装置eにおけるダイgのダイ孔hを
通すことによって圧縮成型するようにしてあるが、この圧縮成型は、具体的には、上記破
砕物lをローラi,jによりダイgの内側よりダイ孔hへ押し込んで外周側へ順次押し出
すときに、該ダイ孔hの押し出し抵抗により上記破砕物lに大きな摩擦熱を発生させ、こ
の大きな摩擦熱によって破砕物l中の廃プラスチックcが軟化されて接着作用を発生する
ようにし、この接着作用を生じた廃プラスチックcをバインダとして機能させることによ
り、固形燃料nを所要形状に成型できるようにしてある。よって、上記固形燃料nを圧縮
成型により製造するときには、圧縮成型材料である上記破砕物l全体に対する上記廃プラ
スチックcの混合比は、上述したように該廃プラスチックcを軟化させてバインダとして
機能させる必要上、廃プラスチックcの混合比率をあまり低下させることはできず、混合
比率の下限値には自ずから限度が生じる。したがって、上記特許文献1にて提案されてい
る手法では、均質な混合を行ったり、所要の成形性を得るためにはごみ炭bと廃プラスチ
ックcと古紙dを任意の混合比とすることは難しいというのが実状である。
記圧縮・整粒装置eによる圧縮成型を行わせるようにすれば、成形性を向上させることが
できて、ごみ炭bと廃プラスチックcと古紙dの混合比を任意の割合とすることが可能に
なると考えられるが、この場合には、別途、副資材としてのバインダが必要になってしま
う。
i,jで強く押すことによりダイ孔hへ順次押し込むようにしてあるが、上記破砕物lは
乾燥状態であると共に、該破砕物l中のごみ炭b、廃プラスチックc、古紙dのそれぞれ
の破砕片は、互いに比重が異なると共に、互いのサイズを均一にすることは困難なため、
この比重や破砕されたサイズの相違に起因して、回転するダイgの内側における挙動や分
布に偏りが生じる虞がある。このために、たとえ、混合工程ST2にて、上記ごみ炭bと
廃プラスチックcと古紙dとを所定の重量比で混合したとしても、製品として得られる固
形燃料nの個々の粒子(ピース)は必ずしも均質にはならず、性状が不均一になる虞があ
り、このために、燃料として使用するときに燃焼状態にむらが生じる虞がある。
dの混合物の破砕物lをダイgのダイ孔hを通し押し出して圧縮成型するときに、摩擦熱
による発熱を伴うようにしてあるため、このような発熱が生じても上記破砕物l中のごみ
炭bが着火する虞が生じないように、所要の対策を講じる必要がある。
製品としての固形燃料nに、未成型の、すなわち、遊離のごみ炭bが混入する虞があり、
このため、製造段階や製品搬送ラインにおいて製品側へ混入する上記遊離のごみ炭bが飛
散すると、作業環境が悪化して衛生上の問題が懸念されることから、所要の対策を講じる
必要もある。
スチックが含まれている場合には、該可燃ごみaの熱分解ガス化処理により生成するごみ
炭b中の塩素含有量が高くなる。この場合、塩素含有量の高いごみ炭bをそのまま廃プラ
スチックcや古紙dと混合して圧縮・製粒装置eにおける圧縮成型の材料として使用する
と、製造される固形燃料n中の塩素濃度が高くなってしまう虞が生じる。このために、上
記ごみ炭bの原料となる可燃ごみaより予め塩素含有プラスチックを取り除くための選別
処理が必要になったり、あるいは、可燃ごみaの熱分解処理により生成したごみ炭b中の
塩素含有量が高い場合に、該ごみ炭(炭化物)bに対し、事前に特許文献2に記載された
ような洗浄、脱水、乾燥による脱塩処理を行う必要が生じるのが実状である。
を活性炭等として再利用する場合に、該炭化物の脱塩を効果的に行うための手法であり、
得られる炭化物を単独あるいは他の原料と混合して固形燃料化する考えは全く示されてい
ない。
みを原料として湿式で固形燃料化する手法であるが、チャーを他の材料と共に固形燃料化
する考えは全く示されておらず、示唆すらされるものではない。
維含有バイオマスとプラスチックの混合比を任意として廃棄物の炭化物と繊維含有バイオ
マス・プラスチックの混合燃料を製造できると共に、成型過程にて廃棄物の炭化物が着火
する虞や、製造される製品としての廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチック
の混合燃料に未成型の炭化物が混入する虞を解消でき、更に、炭化物の原料となる廃棄物
に塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが含まれていても、上記廃棄物に対する事前の選
別処理や、炭化物の事前の洗浄による脱塩処理を不要にできて、該塩素含有プラスチック
も容易に燃料として再利用を図ることができ、更には、従来の廃棄物の炭化物と古紙と廃
プラスチックからなる固形燃料に比して、個々の粒子の均質性を高めることができて、燃
料としての燃焼性の改善も期待できる廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチッ
クの混合燃料の製造方法及び装置を提供しようとするものである。
(1)廃棄物を熱分解炉で熱分解させて得られた炭化物とプラスチックと繊維含有バイオマスとを、湿式破砕機で一緒に破砕すると同時に混合して、湿潤状態の破砕片混合物にする工程と、該破砕片混合物を脱水する工程と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を、所要形状に成型するか又は不定形のまま乾燥、硬化させて、廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料にする工程と、を有する廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法、及び、廃棄物を熱分解して熱分解ガスと炭化物を発生させるようにしてある熱分解炉と、プラスチックを供給するプラスチック供給部と、繊維含有バイオマスを供給する繊維含有バイオマス供給部と、上記熱分解炉から供給される炭化物と上記プラスチック供給部から供給されるプラスチックと上記繊維含有バイオマス供給部から供給される繊維含有バイオマスとを一緒に破砕すると同時に混合することにより湿潤状態の破砕片混合物を生成する湿式破砕機と、上記破砕片混合物を脱水する脱水機と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を乾燥、硬化させる乾燥装置と、を備えるようにした廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造装置、又は、廃棄物を熱分解炉で熱分解させて得られた炭化物とプラスチックとを、湿式破砕機で一緒に破砕すると同時に混合して、湿潤状態の破砕片混合物にする工程と、該破砕片混合物を脱水する工程と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物と、繊維含有バイオマスとを混合する工程と、該混合後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を、所要形状に成型するか又は不定形のまま乾燥、硬化させて、廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料にする工程と、を有する廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法、及び、廃棄物を熱分解して熱分解ガスと炭化物を発生させるようにしてある熱分解炉と、プラスチックを供給するプラスチック供給部と、繊維含有バイオマスを供給する繊維含有バイオマス供給部と、上記熱分解炉から供給される炭化物と上記プラスチック供給部から供給されるプラスチックとを一緒に破砕すると同時に混合することにより湿潤状態の破砕片混合物を生成する湿式破砕機と、上記破砕片混合物を脱水する脱水機と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物と上記繊維含有バイオマス供給部から供給される繊維含有バイオマスとを混合する混合機と、該混合機で混合された後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を乾燥、硬化させる乾燥装置と、を備えるようにした廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造装置としてあるので、一旦湿潤させた後、乾燥させる炭化物や繊維含有バイオマスの繊維をバインダとして機能させることができて、副資材としてのバインダを別途必要とすることなく、廃棄物の炭化物とプラスチックと繊維含有バイオマスとを任意の混合比で混合してなる廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料を製造することができる。
(2)又、炭化物とプラスチックと繊維含有バイオマスの混合が水分を含んだ状態で行われるようにしてあるため、上記炭化物とプラスチックと繊維含有バイオマスを粒子内に均等に分散させてなる均質で且つ緻密な廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料を製造でき、これにより、上記廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料を、燃焼状態にむらの生じない良質の燃料とすることができる。
(3)更に、混合、成型工程を水分を含んだ状態で行うことができるため、成型する際に上記炭化物が発火する虞を解消でき、又、炭化物は一旦湿潤させた後、乾燥させることによって製品としての廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料に未成型の炭化物が混入する虞を低減できて、製造段階や製品搬送ラインにおいて上記未成型の炭化物が飛散して作業環境が悪化する虞を抑制できる。
(4)廃棄物として塩化ビニル等の塩素含有プラスチックを用いる場合であっても、該塩素含有プラスチックの熱分解により発生する炭化物中に無機の塩の状態で含まれる塩素分は、湿式破砕する際に、添加する水に容易に溶解させることができ、その後の脱水処理により排水側へ除去できるため、製造される廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料を、塩素分の含有量が少ない燃料とすることができる。このため、塩素含有プラスチックをも容易に燃料として再利用を図ることができる。
(5)プラスチックと炭化物とを一緒に湿式破砕する場合には、プラスチックに付着した汚れは、湿式破砕する際に添加する水に容易に溶解させることができ、その後の脱水処理により排水側へ除去できるため、原料として用いるプラスチックに多少の汚れが付着していたとしても、該汚れの付着したプラスチックに対する事前の洗浄作業や、汚れた部分を除去する選別作業を不要にできて、作業の手間の省力化を図ることが可能となる。
(6)繊維含有バイオマスを脱水処理後に加える場合には、脱水処理の対象に水を給水し易い繊維含有バイオマスが含まれなくなるため、脱水処理をより容易に行なうことが可能になる。
(7)炭化物とプラスチックと繊維含有バイオマスを一緒に湿式破砕する場合には、破砕と同時にこれらの破砕片同士を混合できるため、別途混合機を設ける必要をなくすことができて、設備コスト及びランニングコストの点で有利なものとすることができる。
(8)水分が含まれた状態の破砕片混合物の乾燥、硬化を、熱分解炉で廃棄物を熱分解させたときに生じた熱分解ガスの燃焼熱により発生させる、所要温度の蒸気又は温風を用いて行うようにする方法、及び、熱分解炉で発生した熱分解ガスを取り出す熱分解ガスラインの下流側に、蒸気発生器又は温風発生器を接続して、該蒸気発生器又は温風発生器にて上記熱分解ガスの燃焼熱を熱源として発生させる所要温度の蒸気又は温風を乾燥装置へ導き、上記蒸気又は温風により、水分が含まれた状態の破砕片混合物を乾燥、硬化させるようにした構成を有する装置とすることにより、上記蒸気又は温風を発生させるために外部燃料を要することはなく、熱分解ガスの有効利用を図ることができると共に、ランニングコストを抑えることができる。
(9)乾燥装置の上流側に、水分が含まれた状態の破砕片混合物を所要形状に成型するための成型機を設けるようにした構成とすることにより、所要形状に揃えられた廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料を製造できる。
方法及び装置の実施の一形態を示すもので、供給される可燃物たる廃棄物を外熱により間
接的に加熱して熱分解させることにより熱分解ガス2と、熱分解残渣としての炭化物3と
を発生させる熱分解炉1を設け、該熱分解炉1の入口側に、都市ごみ等の廃棄物(一般廃
棄物)4と塩化ビニル等の塩素含有プラスチック5とを一緒に、あるいは、個別に供給す
るための図示しない供給部を取り付ける。更に、上記熱分解炉1の出口側には、熱分解ガ
ス2を取り出すための熱分解ガスライン6と、炭化物3を取り出すための炭化物ライン7
をそれぞれ接続して、上記熱分解炉1にて、上記廃棄物4及び塩素含有プラスチック5を
熱分解して熱分解ガス2と炭化物3を発生させ、それぞれ熱分解ガスライン6と炭化物ラ
イン7へ分離して回収できるようにする。
してある炭化物貯留・供給部8を設け、該炭化物貯留・供給部8の下流側に、湿式破砕機
9を設置する。該湿式破砕機9の上流側(入口側)には、原料となるプラスチックとして
、排出源が明らかな産業廃棄物としての廃プラスチックや予め選別された一般廃棄物中の
廃プラスチックの如き塩素含有プラスチックを含まない廃プラスチック(以下、単に廃プ
ラスチックという)11の供給部10と、同様に、原料となる繊維含有バイオマスとして
、たとえば、排出源が明らかな産業廃棄物としての再生困難な古紙や予め選別された一般
廃棄物中の古紙13を供給する繊維含有バイオマス供給部としての古紙供給部12とを併
せて取り付け、該湿式破砕機9にて、上記炭化物貯留・供給部8より供給される炭化物3
と、廃プラスチック供給部10より供給される廃プラスチック11と、古紙供給部12よ
り供給される古紙13とを、水供給ライン14を通して導かれる水15を所要量添加(供
給)しながら一緒に湿式破砕処理し、この湿式破砕処理に伴って上記炭化物3と廃プラス
チック11と古紙13の破砕片同士を混合(混練)できるようにする。なお、本明細書に
おいて繊維含有バイオマスとは、紙や、紙と同様に繊維を含んだ草、木等のバイオマス、
あるいは、紙、草、木等の繊維を含んだ複数のバイオマスの混合物を意味しており、本実
施の形態では、繊維含有バイオマスの一例として古紙13を使用するものとして説明して
ある(以降の実施の形態も同様)。
器16にて、熱分解炉1より熱分解ガスライン6を通して取り出される熱分解ガス2を燃
焼させ、この燃焼熱を熱源として後述する養生コンベヤ21へ供給するための所要温度の
蒸気17を発生させることができるようにする。
炭化物3と廃プラスチック11と古紙13が破砕されると同時に混合されることにより生
じる破砕片混合物19を、所定の含水率まで脱水処理するようにする。更に、該脱水機1
8の下流側に、成型機としての押出成型機20を設けて、上記所定の含水率まで脱水処理
された破砕片混合物19を、所要形状に押出成型できるようにする。
ると共に、該養生コンベヤ21の所要位置に、上記蒸気発生器16を蒸気ライン22を介
し接続して、上記押出成型機20における破砕片混合物19の押出成型によって形成され
る押出成型品23を、上記養生コンベヤ21に受けて搬送する間に、上記蒸気ライン22
を通して蒸気発生器16より導入する所要温度の蒸気17により昇温させ、乾燥及び硬化
させて製品としての廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24
を得ることができるようにする。
水処理することにより排出される排水25は、後述するように、炭化物3中に含まれてい
た無機の塩や、廃プラスチック11や古紙13に付着していた汚れ等を溶解して含んでい
るため、排水ライン26を通して排水処理装置27へ送り、所要の排水処理を行わせるよ
うにしてある。なお、該廃水処理装置27における排水処理によって脱塩浄化された処理
水28を、上記湿式破砕機9へ添加するための水15として再利用するようにしてもよい
。
合燃料の製造装置を用いて廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃
料を製造する場合は、先ず、廃棄物4と塩素含有プラスチック5とを熱分解炉1へ供給し
て熱分解させた後、この熱分解により発生する炭化物3を、炭化物貯留・供給部8へ一旦
貯留させるようにする。
含有プラスチック5中に含まれていた塩素分のうち、炭化物3側へ移行する塩素分は、該
炭化物3中にCaCl2やNaCl等の無機の塩の形で存在するようになる。
ク供給部10より廃プラスチック11を、更に、古紙供給部12より古紙13を、所要の
混合比、すなわち、上記各材料3と11と13の発熱量の和が、製品としての廃棄物の炭
化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24に所望される発熱量と一致する
ような重量比でそれぞれ供給すると共に、該湿式破砕機9に、所要量の水15を添加し、
該湿式破砕機9にて破砕処理する。これにより、上記炭化物3と廃プラスチック11と古
紙13は、それぞれ所要サイズに破砕されると同時に、破砕片同士が混合させられて破砕
片混合物19とされる。更に、得られる破砕片混合物19は湿潤状態とされているため、
該破砕片混合物19中では、上記炭化物3と廃プラスチック11と古紙13の各破砕片同
士に比重差やサイズの差が生じていても、それぞれの破砕片が全体に亘って均等に分散さ
れるようになるため、上記破砕片混合物19は全体に均質なものとなる。
れていた塩素含有プラスチック5の塩素分に由来する無機の塩は、上記水15に対して容
易に溶解させられて脱塩される。更には、上記廃プラスチック11や古紙13に付着して
いた汚れも、上記水15により洗浄させられるようになる。
し、上記破砕片混合物19を、後工程である押出成型機20による押出成型の行い易い含
水率に調整する。これにより、上記したように破砕片混合物19中にて、添加された水1
5に溶解させられている塩素含有プラスチック5の塩素分に由来する無機の塩と、廃プラ
スチック11や古紙13に付着していた汚れは、排水25と一緒に除去されて、排水処理
装置27へ送られるようになる。このため、脱水後の破砕片混合物19は無機の塩や汚れ
が除去されたものとなる。
片混合物19を押出成型して、押出成型品23を形成する。これにより、得られる押出成
型品23は、上記破砕片混合物19と同様に、炭化物3と廃プラスチック11と古紙13
の破砕片が全体に亘り均等に分散された均質な状態となる。
温度の蒸気17により昇温させて、乾燥、硬化させる。これにより、上記押出成型品23
中にて全体に亘り均等に分散されている湿潤状態の炭化物3が乾燥されるときに生じる付
着性や、湿潤状態下での破砕、混合処理により全体的に分散されている古紙13の繊維の
絡み合い等がバインダとして機能するようなるため、上記押出成型品23の形状に対応し
た所要形状の廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24が製造
されるようになる。
料の製造方法及び装置においては、副資材としてでん粉やリグニンのようなバインダを別
途必要とすることなく、廃棄物4や塩素含有プラスチック5の炭化物3と廃プラスチック
11と古紙13とを混合してなる廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの
混合燃料24を製造することができる。この際、該混合燃料24を成型して硬化させる際
には、上記3種の材料のうちの炭化物3や古紙13の繊維を一旦湿潤させた後、乾燥させ
ることによってバインダとしての機能を発揮させることができるようになることから、上
記炭化物3と廃プラスチック11と古紙13を任意の混合比で混合してなる廃棄物の炭化
物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24とすることができる。
水分を含んだ状態で行われるようにしてあるため、上記炭化物3と廃プラスチック11と
古紙13を粒子内に均等に分散させてなる均質で且つ緻密な廃棄物の炭化物と繊維含有バ
イオマス・プラスチックの混合燃料24とすることができると共に、該混合燃料24の各
粒子ごとに性状が不均一になる虞を防止してほぼ均一にすることができる。これにより、
上記廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を、燃焼させる
際に燃焼状態にむらの生じない良質の燃料とすることができる。
する際に上記炭化物3が発火する虞を解消できる。又、上記のように、上記炭化物3を、
廃プラスチック11や古紙13と混合処理する工程及び成型工程はいずれも湿式で行うよ
うにしてあると共に、炭化物3は一旦湿潤させた後、乾燥させることによってバインダと
しての機能を発揮させるようにしてあるため、製品としての廃棄物の炭化物と繊維含有バ
イオマス・プラスチックの混合燃料24に未成型の炭化物3が混入する虞を低減できて、
製造段階や製品搬送ラインにおいて上記未成型の炭化物3が飛散して作業環境が悪化する
虞を抑制できる。
の塩の状態で含まれる塩素分は、湿式破砕機9における炭化物3と廃プラスチック11と
古紙13とを破砕、混合する際に、添加する水15に容易に溶解させることができると共
に、その後の脱水機18による脱水処理を行うときに排水25側へ除去できるため、製造
される廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を、塩素分の
含有量が少ない燃料とすることができる。したがって、本発明の廃棄物の炭化物と繊維含
有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法及び装置によれば、塩素含有プラスチ
ック5をも容易に燃料として再利用を図ることができる。
様に、湿式破砕機9における炭化物3と廃プラスチック11と古紙13とを破砕、混合す
る際に、添加する水15に容易に溶解させることができると共に、その後の脱水機18に
よる脱水処理を行うときに排水25側へ除去することができる。したがって、廃プラスチ
ック11や古紙13に多少の汚れが付着していたとしても、該汚れの付着した廃プラスチ
ック11や古紙13を事前に洗浄したり、汚れた部分を除去することなく利用することが
できるため、作業の手間の省力化を図ることが可能となる。
同時にこれらの破砕片同士を混合できるため、別途混合機を設ける必要をなくすことがで
きて、設備コスト及びランニングコストの点で有利なものとすることができる。
分解炉1より取り出される熱分解ガス2の燃焼熱を熱源として発生させるようにしてある
ため、上記蒸気17を発生させるために外部燃料を要することはなく、熱分解ガス2の有
効利用を図ることができると共に、ランニングコストを抑えることができる。
9を、押出成型機20にて押出成型し、この押出成型によって形成される押出成型品23
を養生コンベヤ21で乾燥、硬化させて所要形状の廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス
・プラスチックの混合燃料24を得るものとしてあるが、図1に二点鎖線で示す如く、上
記脱水機18にて脱水された後の破砕片混合物19を、成型する工程を省略して直接養生
コンベヤ21へ供給して、該養生コンベヤ21にて乾燥、硬化させるようにしてもよい。
この場合には、上記破砕片混合物19が自然に固まった不定形の廃棄物の炭化物と繊維含
有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を製造できる。又、押出成型機20を設ける
必要を省くことができるため、設備コストやランニングコストの削減化が期待できる。
熱分解ガス2の燃焼熱を熱源として発生させた所要温度の蒸気17を蒸気発生器16より
導入して、押出成型品23又は破砕片混合物19の乾燥、硬化を行わせるものとしてある
が、図2に上記実施の形態の応用例を示す如く、上記蒸気発生器16を設ける構成に代え
て、熱分解ガスライン6の下流側に温風発生器29を接続して設けると共に、上記養生コ
ンベヤ21に、該温風発生器29を温風ライン30を介し接続した構成として、該温風発
生器29にて熱分解炉1より熱分解ガスライン6を通して取り出される熱分解ガス2を燃
焼させて発生させる所要温度の温風31を、上記温風ライン30を経て上記養生コンベヤ
21に導入させて、該養生コンベヤ21における押出成型品23又は破砕片混合物19の
乾燥、硬化に供するようにしてもよい。この場合にも、熱分解ガス2の有効利用を図るこ
とができると共に、ランニングコストを抑える効果が期待できる。
通風させて、上記押出成型品23又は破砕片混合物19を通風乾燥させることによって廃
棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を製造させるようにし
てもよい。
湿式破砕機9に供給されていた古紙供給部12からの古紙13を、脱水機18よりも下流
側ヘ供給するようにしたものである。すなわち、湿式破砕機9の上流側に、炭化物貯留・
供給部8と廃プラスチック供給部10を取り付けて、該各供給部8と10よりそれぞれ供
給される炭化物3と廃プラスチック11のみを上記湿式破砕機9にて水15を添加しなが
ら破砕できるようにし、更に、脱水機18の下流側で且つ押出成型機20の上流側に、混
合機32を設けて、該混合機32に、図1に示したと同様の古紙供給部12より古紙13
を供給できるようにしたものである。
含有プラスチック5とを熱分解して、炭化物3を炭化物貯留・供給部8へ一旦貯留し、し
かる後、上記炭化物貯留・供給部8からの炭化物3と、廃プラスチック供給部10からの
廃プラスチック11をそれぞれ所要の混合比で湿式破砕機9に供給し、該湿式破砕機9に
て、水供給ライン14を通して所要量の水15を添加しながら破砕処理を行い、上記炭化
物3と廃プラスチック11の破砕片同士を破砕混合して破砕片混合物19aとする。
機32へ供給し、該混合機32にて、上記所要の含水率の破砕片混合物19aと、古紙供
給部12より所要の混合比となるよう供給される古紙13とを混合する。なお、上記古紙
供給部12より供給される古紙13は、図示しない破砕機により予め破砕すると共に、事
前に汚れを除去してあるものとする。これにより、湿った状態で上記破砕片混合物19a
と古紙13が混合されて、図1の実施の形態における破砕片混合物19と同様に、炭化物
3と廃プラスチック11と古紙13の破砕片が均等に分散した破砕片混合物19が形成さ
れるようになる。
要形状に成型し、しかる後、押出成型品23を養生コンベヤ21にて蒸気ライン22を通
して導かれる所要温度の蒸気17を用いて乾燥、硬化することにより、廃棄物の炭化物と
繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を製造するようにする。
果を得ることができる。なお、上記脱水機18における脱水対象となる破砕片混合物19
aは、水15を吸収し易い古紙13を含んでいないため、該脱水機18における脱水処理
をより容易に行なうことができて、脱水機18の負荷を軽減することが可能になる。
機32へ供給し、該混合機32にて、上記所要の含水率の破砕片混合物19bと、廃プラ
スチック供給部10より所要の混合比となるよう供給される廃プラスチック11を混合す
る。なお、上記廃プラスチック供給部10より供給される廃プラスチック11は、図示し
ない破砕機により予め破砕すると共に、事前に汚れを除去してあるものとする。これによ
り、湿った状態で上記破砕片混合物19bと廃プラスチック11が混合されて、図3の実
施の形態における破砕片混合物19と同様に、炭化物3と廃プラスチック11と古紙13
の破砕片が均等に分散した破砕片混合物19が形成されるようになる。
要形状に成型し、しかる後、押出成型品23を養生コンベヤ21にて蒸気ライン22を通
して導かれる所要温度の蒸気17を用いて乾燥、硬化することにより、廃棄物の炭化物と
繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を製造するようにする。
る。
同様に、脱水機18にて所要の含水率となるまで脱水処理した後、混合機32にて廃プラ
スチック供給部10から所要の混合比となるよう供給される廃プラスチック11と混合し
、得られる破砕片混合物19を押出成型機20にて所要形状に成型した後、押出成型品2
3を養生コンベヤ21にて蒸気ライン22を通して供給される所要温度の蒸気17を用い
て乾燥、硬化させて廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24
を製造するようにする。
す。その他の構成は図4に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してあ
る。
水率まで脱水した後、混合機32へ供給し、該混合機32にて、上記所要の含水率の炭化
物3aと、廃プラスチック供給部10及び古紙供給部12よりそれぞれ所要の混合比とな
るよう供給される廃プラスチック11及び古紙13とを混合する。なお、上記廃プラスチ
ック供給部10より供給される廃プラスチック11及び古紙供給部12より供給される古
紙13は、図示しない破砕機により予め破砕すると共に、事前に汚れを除去してあるもの
とする。これにより、上記炭化物3aに含まれていた水によって全体が湿った状態で、炭
化物3と廃プラスチック11と古紙13が混合されて、図3の実施の形態における破砕片
混合物19と同様に、炭化物3と廃プラスチック11と古紙13の破砕片が均等に分散し
た破砕片混合物19が形成されるようになる。
要形状に成型し、しかる後、押出成型品23を養生コンベヤ21にて蒸気ライン22を通
して導かれる所要温度の蒸気17を用いて乾燥、硬化することにより、廃棄物の炭化物と
繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料24を製造するようにする。
る。
2と炭化物3を分離回収できれば、いかなる形式の熱分解炉1を用いてもよい。脱水機1
8は湿式破砕機9やハイドロパルパー33にて水15の存在下で破砕処理されたものから
所要の含水率となるまで脱水できれば、任意の形式のものを使用してよい。又、湿った状
態の破砕片混合物19を成型できれば、リングダイ式の成型機やブリケットマシン、転動
造粒機等、押出成型機20以外のいかなる形式の成型機を用いるようにしてもよい。炭化
物貯留・供給部8から、湿式破砕機9又はハイドロパルパー33へ、事前に炭化物3を水
に投入してスラリー状としてなる炭化物3を供給するようにしてもよい。上記においては
押出成型品23又は破砕片混合物19を乾燥、硬化させて廃棄物の炭化物と繊維含有バイ
オマス・プラスチックの混合燃料24とするための乾燥装置として養生コンベヤ21を使
用するものとして示したが、上記押出成型品23や破砕片混合物19を乾燥、硬化させる
ことができれば、いかなる形式の乾燥装置を用いるようにしてもよい。なお、該乾燥装置
は、熱分解炉1より取り出される熱分解ガス2の燃焼熱を熱源とする蒸気や温風を用いる
形式のものとすることが、熱分解ガス2の有効利用を図る点及びランニングコストを削減
する点からは好ましい。熱分解炉1にて熱分解して炭化物3を発生させるための原料とし
ては、廃棄物4と塩素含有プラスチック5のいずれか一方のみを用いるようにしてもよい
。原料となる繊維含有バイオマスとしては、古紙13に代えて、古紙以外の紙や、紙と同
様に繊維を含んだ草、木等のバイオマス、あるいは、紙、草、木等の繊維を含んだバイオ
マスの混合物を使用するようにしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
2 熱分解ガス
3 炭化物
4 廃棄物
5 塩素含有プラスチック(廃棄物)
6 熱分解ガスライン
7 炭化物ライン
9 湿式破砕機
10 廃プラスチック供給部(プラスチック供給部)
11 廃プラスチック(プラスチック)
12 古紙供給部(繊維含有バイオマス供給部)
13 古紙(繊維含有バイオマス)
16 蒸気発生器
17 蒸気
18 脱水機
19,19a,19b 破砕片混合物(混合物)
20 押出成型機(成型機)
21 養生コンベヤ(乾燥装置)
24 廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料
29 温風発生器
31 温風
32 混合機
Claims (7)
- 廃棄物を熱分解炉で熱分解させて得られた炭化物とプラスチックと繊維含有バイオマスとを、湿式破砕機で一緒に破砕すると同時に混合して、湿潤状態の破砕片混合物にする工程と、該破砕片混合物を脱水する工程と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を、所要形状に成型するか又は不定形のまま乾燥、硬化させて、廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料にする工程と、を有することを特徴とする廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法。
- 廃棄物を熱分解炉で熱分解させて得られた炭化物とプラスチックとを、湿式破砕機で一緒に破砕すると同時に混合して、湿潤状態の破砕片混合物にする工程と、該破砕片混合物を脱水する工程と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物と、繊維含有バイオマスとを混合する工程と、該混合後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を、所要形状に成型するか又は不定形のまま乾燥、硬化させて、廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料にする工程と、を有することを特徴とする廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法。
- 水分が含まれた状態の破砕片混合物の乾燥、硬化を、熱分解炉で廃棄物を熱分解させたときに生じた熱分解ガスの燃焼熱により発生させる、所要温度の蒸気又は温風を用いて行うようにする請求項1又は2記載の廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造方法。
- 廃棄物を熱分解して熱分解ガスと炭化物を発生させるようにしてある熱分解炉と、プラスチックを供給するプラスチック供給部と、繊維含有バイオマスを供給する繊維含有バイオマス供給部と、上記熱分解炉から供給される炭化物と上記プラスチック供給部から供給されるプラスチックと上記繊維含有バイオマス供給部から供給される繊維含有バイオマスとを一緒に破砕すると同時に混合することにより湿潤状態の破砕片混合物を生成する湿式破砕機と、上記破砕片混合物を脱水する脱水機と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を乾燥、硬化させる乾燥装置と、を備えるようにした構成を有することを特徴とする廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造装置。
- 廃棄物を熱分解して熱分解ガスと炭化物を発生させるようにしてある熱分解炉と、プラスチックを供給するプラスチック供給部と、繊維含有バイオマスを供給する繊維含有バイオマス供給部と、上記熱分解炉から供給される炭化物と上記プラスチック供給部から供給されるプラスチックとを一緒に破砕すると同時に混合することにより湿潤状態の破砕片混合物を生成する湿式破砕機と、上記破砕片混合物を脱水する脱水機と、該脱水後の水分が含まれた状態の破砕片混合物と上記繊維含有バイオマス供給部から供給される繊維含有バイオマスとを混合する混合機と、該混合機で混合された後の水分が含まれた状態の破砕片混合物を乾燥、硬化させる乾燥装置と、を備えるようにした構成を有することを特徴とする廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造装置。
- 熱分解炉で発生した熱分解ガスを取り出す熱分解ガスラインの下流側に、蒸気発生器又は温風発生器を接続して、該蒸気発生器又は温風発生器にて上記熱分解ガスの燃焼熱を熱源として発生させる所要温度の蒸気又は温風を乾燥装置へ導き、上記蒸気又は温風により、水分が含まれた状態の破砕片混合物を乾燥、硬化させるようにした請求項4又は5記載の廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造装置。
- 乾燥装置の上流側に、水分が含まれた状態の破砕片混合物を所要形状に成型するための成型機を設けるようにした請求項4,5又は6記載の廃棄物の炭化物と繊維含有バイオマス・プラスチックの混合燃料の製造装置。
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