JPH08333590A

JPH08333590A - ゴミを原料とする固形燃料の成形方法

Info

Publication number: JPH08333590A
Application number: JP7167002A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nonoyama; 登野々山; Hiroki Taniguchi; 浩己谷口; Kazuhiro Kondo; 和博近藤; Koji Tabuchi; 康治田淵
Original assignee: Mitsubishi Corp; Ebara Corp; Fujita Corp; IHI Corp
Current assignee: Mitsubishi Corp; Ebara Corp; Fujita Corp; IHI Corp
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】成形不良の監視および解消を自動的に行える
ようにする。【構成】圧縮成形機４によって、主反応機２からの可
燃ゴミは、ペレットに圧縮成形される。圧縮成形機４は
モータ４０２によって駆動されるが、そのモータ４０２
に流れる電流を電流計８によって測定する。そして、電
流の測定結果が１２０アンペア以下となると、正常ペレ
ットの成形率が７０％を割ることになるので、排出口制
御装置１０は、その状態が２分以上継続したとき、主反
応機２の反応槽のエアシリンダ１２を起動し、反応槽の
排出口２１０を所定の時間閉鎖する。その結果、可燃ゴ
ミの主反応機２での滞留時間が長くなり、その後、主反
応機２から排出される可燃ゴミは、より乾燥したものと
なって、ペレットの成形率が回復する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可燃ゴミを固形燃料に
加工する方法に関し、特に可燃ゴミを所定の形状に圧縮
成形する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般の家庭や事業所から出されるゴミ、
いわゆる都市ゴミの大半は焼却されるか、最終処分場に
埋め立てられている。しかし、近年、環境保全に対する
意識の高まりを背景としてゴミの再資源化が望まれるよ
うになり、それに伴い各地方自治体では廃棄物循環型社
会を目指して、ゴミの分別収集や、資源ゴミの回収を積
極的に実施している。

【０００３】ゴミの再資源化はさまざまな形で実現でき
るが、その１つに可燃ゴミの固形燃料化がある。従来、
可燃ゴミの固形燃料化は概ね次のような手順で行われて
いた。図４はそのフローチャートである。可燃ゴミは例
えばゴミ収集車からまず受け入れ供給コンベヤ上に投入
され（工程Ｓ１）、コンベヤによって破砕機に運ばれ、
そこで１０ｃｍ程度の大きさに破砕される（工程Ｓ
２）。破砕機としては油圧駆動２軸剪断式破砕機などが
用いられ、互いに逆回転する２つのカッティング・ディ
スクによりゴミが破砕される。

【０００４】破砕後のゴミに対して、次に、添加剤とし
て強アルカリ性物質である生石灰（ＣａＯ）が添加され
（工程Ｓ３）、その後、例えば回転ハンマー式破砕機に
おいて、ハンマーの外周部分にあるスクリーンと高速で
回転するハンマーとによってさらに細かく、２〜３ｃｍ
程度にまで破砕される（工程Ｓ４）。次に、選別機によ
って可燃ゴミ以外の、ガラスや金属片などが除去される
（工程Ｓ５）。この選別機は、例えば、多数の穴の開い
た傾斜ボードを振動させながら下から送風し、上記不燃
重量物を排除したり、あるいは磁石を用いて鉄などの磁
性体およびその同伴物を除去する。

【０００５】不燃物が除去された可燃ゴミに対して、こ
こで再度、生石灰が添加され（工程Ｓ６）、そして、図
５に示すように、主反応機２に投入される（工程Ｓ
７）。主反応機２は例えば５部屋２０１、・・・に分れ
た反応槽から成り、投入されたゴミが各部屋２０１を順
次移動する間、可燃ゴミを成す有機物と生石灰とが反応
して有機物が分解される。このような有機物の分解によ
り、ゴミの滅菌あるいは無害化も行われる。反応槽の各
部屋２０１の床の内部には空気通路が設けられ、その空
気通路に水蒸気を通すことによって反応槽内のゴミを７
０°Ｃ〜９０°Ｃ程度に加熱し、さらに、各部屋２０１
に設けられた撹拌羽根の回転によって撹拌され、有機物
と生石灰との反応を促進している。また、加熱によって
発生する蒸気などを排出するため、反応槽の各部屋２０
１には排気管が取り付けられている。

【０００６】生石灰による有機物の分解が行われたゴミ
は次に、圧縮成形機４に移され、ペレットに成形される
（工程Ｓ８）。圧縮成形機４としては例えばロータリプ
レス式のものが用いられ、高速で回転する筒状の、直径
が数センチの多数の穴が開いたダイスの内側から、ロー
ルにより反応処理後のゴミが圧入されペレットに成形さ
れる。ペレットの形状は円柱状であり、その直径は１５
〜２０ｍｍ、長さは２０〜５０ｍｍ程度である。このよ
うにして得られた固形燃料ペレットは、乾燥機に投入さ
れ、灯油などを燃焼させて生じた熱風を循環通風させ
て、乾燥させる（工程Ｓ９）。乾燥後の固形燃料ペレッ
トの含水率は５％程度となり、固形燃料として搬出され
る。もとの可燃ゴミの含水率は通常、５０％程度ある
が、乾燥工程前の各工程でも含水率はしだいに低下し、
特に主反応機においては、加熱および排気を行い、また
生石灰と反応させるため、含水率は大きく低下する。通
常、主反応機から取り出され、圧縮成形機に供給される
ゴミの含水率は３０％程度となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
手順で可燃ゴミから固形燃料を生成するとき、圧縮成形
工程（工程Ｓ８）で、可燃ゴミが正しくペレットに成形
されない場合がある。すなわち、可燃ゴミが正しく成形
された場合には、上述のように可燃ゴミは直径が１５〜
２０ｍｍ、長さが２０〜５０ｍｍ程度の円柱状のペレッ
トとなるが、時に、このようなペレットとならず、形が
崩れたり、形の定まらない小片となってしまう場合があ
る。この種のペレット不良品は、主に可燃ゴミの含水率
が高い場合に発生する。そのため、従来は作業者が圧縮
成形工程で生成されたペレットを目視によって監視し、
不良品が基準を越えて多数発生した場合には、主反応機
でのゴミの滞留時間を長くして、ゴミをさらに乾燥させ
るようにしていた。このように、従来は人手によって成
形不良の発生を監視し、主反応機でのゴミの滞留時間を
調整していたので、プラント運転のための人件費の上昇
を招き、また、成形不良発生の判断を必ずしも客観的に
行えず、出荷される固形燃料ペレットの大きさや形状の
均一性が損なわれるという問題があった。

【０００８】そこで本発明の目的は、成形不良の監視お
よび解消を自動的に行えるようにする、ゴミを原料とす
る固形燃料の成形方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、反応槽内で加熱し、所定の添加剤と反応させ
た可燃ゴミを、モータを動力源とする圧縮成形機により
所定の形状に圧縮成形する方法において、前記モータに
流れる電流を測定する電流測定工程と、この工程で測定
した電流値が所定の値以下のとき、前記反応槽での前記
可燃ゴミの滞留時間を長くする滞留時間調整工程とを備
えることを特徴とする。

【００１０】本発明はまた、前記滞留時間調整工程で
は、前記電流値が所定の時間以上継続して前記所定の値
以下となったとき、前記反応槽での前記可燃ゴミの滞留
時間を長くすることを特徴とする。本発明はまた、前記
所定の時間が数分であることを特徴とする。本発明はま
た、前記滞留時間調整工程では、前記反応槽からの前記
可燃ゴミの排出を所定の時間停止することにより、前記
反応槽での前記可燃ゴミの滞留時間を長くすることを特
徴とする。本発明はまた、前記可燃ゴミが前記反応槽内
で水蒸気により間接的に加熱されることを特徴とする。
本発明はまた、前記可燃ゴミが前記反応槽内で熱風によ
り加熱されることを特徴とする。本発明はまた、前記添
加剤が生石灰であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】電流測定工程で、圧縮成形機を駆動するモータ
に流れる電流を測定し、滞留時間調整工程では、電流測
定工程で測定した電流値が所定の値以下のとき、反応槽
での可燃ゴミの滞留時間を長くする。上記モータを流れ
る電流と、圧縮成形機で可燃ゴミが所定形状に正しく成
形される率との間には比例関係があることが実験的に確
認されており、従って、モータの電流値の低下は、上記
成形率の低下を表している。そのため、モータ電流値が
低下したとき、反応槽での可燃ゴミの滞留時間を延長
し、より乾燥させることによって、成形率を回復させる
ことができる。従って、本発明により、成形不良の監視
および解消を自動的に行うことが可能となる。その結
果、プラント運転のための人件費を削減でき、また、出
荷される固形燃料の形状および大きさの均一性を向上さ
せることができる。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図１
は本発明による、ゴミを原料とする固形燃料の成形方法
にもとづいて可燃ゴミから固形燃料を生成するプラント
の一例を示すブロック図、図２はプラントの主要部の概
略図を示す。ただし、これらの図では、主反応機２によ
る処理より前の工程に関連する要素については、本発明
と直接係わりがないため、省略されている。図１、図２
のプラント部分では、基本的には、図４に示した可燃ゴ
ミの固形燃料化工程の中の工程Ｓ７〜Ｓ９の処理を行
い、それらに加えて、本発明に直接関連する処理とし
て、圧縮成形機４の駆動モータ４０２の電流値の測定、
およびその測定結果にもとづく主反応機２での可燃ゴミ
滞留時間の調整を行う。

【００１３】以下、図１及び図２を参照して説明する。
まず、本実施例のプラントによる可燃ゴミの基本的な処
理は従来と同じである。すなわち、２〜３ｃｍ程度の大
きさに破砕し、不燃物を排除して、さらに添加剤として
生石灰を添加した可燃ゴミを、主反応機２に投入する。
主反応機２では、例えば５部屋２０１、・・・に分れた
反応槽で、ゴミが各部屋２０１を順次移動する間、可燃
ゴミを成す有機物と生石灰とが反応して有機物が分解さ
れる。

【００１４】その際、反応槽の各部屋２０１の床の内部
に設けられた空気通路に水蒸気を通し、また各部屋２０
１には熱風を流通させて反応槽内のゴミを７０°Ｃ〜９
０°Ｃ程度に加熱し、さらに各部屋２０１に設けられた
撹拌羽根の回転によって撹拌され有機物と生石灰との反
応が促進される。また、熱風および水蒸気による加熱に
よって可燃ゴミを乾燥させる。このとき、発生する蒸気
は、反応槽の各部屋２０１に設けた排気管を通じて排出
される。また、主反応機２の反応槽は、その底部に可燃
ゴミの排出口２１０を有し、その排出口２１０には、エ
アシリンダ１２によって開閉する扉１２０２が設けられ
ている。

【００１５】次に、生石灰により有機物が分解し、また
加熱によって適度に乾燥したゴミは、固形燃料の原料と
して反応槽の上記排出口２１０から排出され、ベルトコ
ンベア３によって圧縮成形機４に移され、そして圧縮成
形機４によって、直径が１５〜２０ｍｍ、長さが２０〜
５０ｍｍ程度の円柱状のペレットに成形される。圧縮成
形機４としては、例えば上述した従来のものと同じ、ロ
ータリプレス式のものを用いることができる。その後、
ペレットに成形された固形燃料の原料は、乾燥機６で乾
燥され、最終的な固形燃料として搬出される。

【００１６】以上の処理は従来と基本的に同じである
が、本実施例では、圧縮成形機４を駆動するモータ４０
２に流れる電流を電流計８によって測定する。モータ４
０２に印加する電圧は本実施例では４００Ｖであり、流
れる電流は通常、数十アンペアから１５０アンペア程度
である。そして、本実施例では上記電流計８による測定
値が１２０アンペア以下となり、その状態が２分以上継
続したとき、排出口制御装置１０は、主反応機２のエア
シリンダ１２を起動し、主反応機２の反応槽の排出口２
１０を、例えば１０分程度閉鎖する。その結果、可燃ゴ
ミの主反応機２での滞留時間が長くなり、その後、主反
応機２から排出される可燃ゴミは、より乾燥したものと
なって、ペレット不良品の発生が抑えられる。

【００１７】ここで圧縮成形機４の駆動モータ４０２に
流れる電流と、ペレットの成形率との関係について説明
する。図３は、このモータ４０２に流れる電流を実測
し、各電流値におけるペレットの成形率を調べてプロッ
トしたグラフである。横軸がペレットの成形率を示し、
縦軸がモータ４０２の電流値を示している。ペレットの
成形率を調べる際は、ペレットの直径が１５〜２０ｍｍ
の範囲内にあり、長さが２０〜５０ｍｍの範囲内にある
とき、ペレットは正しく成形されていると判定した。そ
して、全ペレット重量に対する、正常ペレット重量の割
合を求め、それを百分率で表してペレットの成形率とし
た。図３のグラフにおいて、○が実測値を示し、それら
を近似する直線ａがモータ４０２を流れる電流と、ペレ
ットの成形率との関係を表している。このグラフから分
るように、電流値と成形率とは比例関係にあり、例え
ば、電流値が１００アンペアのとき、ペレットの成形率
は５０％、電流が１２０アンペアのとき成形率は約７０
％となっている。なお、モータ４０２を流れる電流はモ
ータ４０２にかかる負荷の大きさを表しているので、こ
の結果は、負荷が軽いとき、不良品が増えることを示し
ている。

【００１８】従って、モータ４０２の電流値が１２０ア
ンペア以下の状態が２分以上継続したとき排出口制御装
置１０が主反応機２の反応槽の排出口２１０を閉鎖する
ということは、ペレットの成形率が７０％を割る状態が
継続したとき、反応槽での可燃ゴミの滞留時間を長くし
て、可燃ゴミをより乾燥させることを意味している。

【００１９】このように本実施例では、可燃ゴミの圧縮
成形機４を駆動するモータ４０２の電流を測定し、その
測定結果にもとづいて、反応槽の排出口２１０を閉鎖
し、可燃ゴミの主反応機２での滞留時間を長くするの
で、成形不良の監視および解消を、従来のように人手に
依らず、自動的に行うことが可能である。

【００２０】なお、本実施例では、モータ４０２の電流
値が１２０アンペア以下になったとき、可燃ゴミの主反
応機２での滞留時間を長くするとしたが、この基準値
は、要求される性能により、図３のグラフにもとづいて
種々に設定すればよい。例えば、９０％以上の成形率が
要求される場合には、上記電流の基準値を１４０アンペ
ア程度とすればよい。また、使用する圧縮成形機および
モータ４０２が変れば、モータ４０２の電流値と成形率
との関係は変化するので、電流の基準値は使用する圧縮
機およびモータ４０２に応じてそれぞれ適切に設定すべ
きものである。そして、本実施例では、モータ４０２に
流れる電流が１２０アンペア以下となり、その状態が２
分以上継続したとき、反応槽の排出口２１０を閉鎖する
としたが、この基準の継続時間は、プラントごとに適切
に設定すればよい。この継続時間を短くしすぎると、一
時的に不良品が増加した場合でも、可燃ゴミの反応槽に
おける滞留時間を長くすることになり、プラント全体と
して処理速度の低下を招く。一方、上記継続時間を長く
しすぎると、不良品の発生に対して素早く対応できなく
なる。基準継続時間はこれらの兼合いで適切に決める。

【００２１】さらに、反応槽の排出口２１０を閉鎖する
時間は、本実施例では１０分程度としたが、この時間に
ついても、可燃ゴミの含水率が適切なものとなるよう、
各プラントに応じて必要な時間に設定すればよい。ま
た、排出口制御装置１０には反応槽排出口２１０の閉鎖
のみを行わせ、その後の排出口２１０の開放は人が所定
の時期に行うようにしてもよい。その場合には、人が可
燃ゴミの質を判断し、ゴミの主反応機２での滞留時間を
起動的に調整することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のゴミを原料
とする固形燃料の成形方法では、電流測定工程で、圧縮
成形機を駆動するモータに流れる電流を測定し、滞留時
間調整工程では、電流測定工程で測定した電流値が所定
の値以下のとき、反応槽での可燃ゴミの滞留時間を長く
する。上記モータを流れる電流と、圧縮成形機で可燃ゴ
ミが所定形状に正しく成形される率との間には比例関係
があることが実験的に確認されており、従って、モータ
の電流値の低下は、上記成形率の低下を表している。そ
のため、モータ電流値が低下したとき、反応槽での可燃
ゴミの滞留時間を延長し、より乾燥させることによっ
て、成形率を回復させることができる。従って、本発明
により、成形不良の監視および解消を自動的に行うこと
が可能となる。その結果、プラント運転のための人件費
を削減でき、また、出荷される固形燃料の形状および大
きさの均一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、ゴミを原料とする固形燃料の成形方
法を用いて可燃ゴミから固形燃料を生成するプラントの
一例を示すブロック図である。

【図２】可燃ゴミから固形燃料を生成するプラントの主
要部の概略説明図である。

【図３】プラントで使用する可燃ゴミの圧縮成形機の駆
動モータに流れる電流と、ペレットの成形率との関係を
示すグラフである。

【図４】可燃ゴミから固形燃料を生成する従来の工程を
示すフローチャートである。

【図５】可燃ゴミから固形燃料を生成するプラントの主
要部の概略説明図である。

【符号の説明】２主反応機２１０排出口３ベルトコンベア４圧縮成形機４０２モータ６乾燥機８電流計１０排出口制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野々山登東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号株式会社フジタ内 (72)発明者谷口浩己東京都江東区豊洲二丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者近藤和博東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者田淵康治東京都千代田区丸の内二丁目６番３号三菱商事株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応槽内で加熱し、所定の添加剤と反応
させた可燃ゴミを、モータを動力源とする圧縮成形機に
より所定の形状に圧縮成形する方法において、前記モータに流れる電流を測定する電流測定工程と、この工程で測定した電流値が所定の値以下のとき、前記
反応槽での前記可燃ゴミの滞留時間を長くする滞留時間
調整工程と、を備えることを特徴とするゴミを原料とする固形燃料の
成形方法。
【請求項２】前記滞留時間調整工程では、前記電流値
が所定の時間以上継続して前記所定の値以下となったと
き、前記反応槽での前記可燃ゴミの滞留時間を長くする
請求項１記載のゴミを原料とする固形燃料の成形方法。
【請求項３】前記所定の時間は数分である請求項２記
載のゴミを原料とする固形燃料の成形方法。
【請求項４】前記滞留時間調整工程では、前記反応槽
からの前記可燃ゴミの排出を所定の時間停止することに
より、前記反応槽での前記可燃ゴミの滞留時間を長くす
る請求項１、２または３記載のゴミを原料とする固形燃
料の成形方法。
【請求項５】前記可燃ゴミは前記反応槽内で水蒸気に
より間接的に加熱される請求項１記載のゴミを原料とす
る固形燃料の成形方法。
【請求項６】前記可燃ゴミは前記反応槽内で熱風によ
り加熱される請求項１記載のゴミを原料とする固形燃料
の成形方法。
【請求項７】前記添加剤は生石灰である請求項１記載
のゴミを原料とする固形燃料の成形方法。