JPH0942644A - 廃プラスチック類の減容化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シュレッダーダストに含まれる有機物を
効率良くかつ燃焼灰を飛散させることなく、安全に完全
燃焼させることができる装置を提供すること。 【解決手段】 廃プラスチック類を燃焼焼却することで
減容化するための装置であって、この装置を、底部がロ
ストル25となっている間歇または連続的に運転されるエ
ンドレスなコンベア22と、このコンベア22の主として燃
焼域に当たる部分の下面に臨んで配置された燃焼炉本体
24と、前記コンベア22の燃焼域上方に配置された廃プラ
スチック類の点火装置13と、そして前記コンベア22の燃
焼炉本体下流側から廃プラスチック類供給箇所（供給ホ
ッパー16）に至るまでの少なくとも一の場所に設けたロ
ストルクリーニング装置38にて構成したことを特徴とす
る廃プラスチック類の減容化処理装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩ビ、ポリエチレ
ン、シュレッダーダスト等の廃プラスチックもしくは廃
プラスチックを含む産業廃棄物の減容化処理装置に関
し、特に、廃プラスチックを含む産業廃棄物、特にシュ
レッダーダストを燃焼焼却して減容化処理するのに有効
な技術について提案する。

【０００２】

【従来の技術】近年、塩ビ、ポリエチレン、シュレッダ
ーダスト等の廃プラスチックもしくは廃プラスチックを
含む産業廃棄物（以下、これらを「廃プラスチック類」
と総称する。）の処分が問題となっている。これら廃プ
ラスチック類を含む廃自動車や廃家電製品などの処分
は、これらをシュレッダー処理されるのが普通である。
ところで、このような処理によって発生するシュレッダ
ーダストは、種々のプラスチック類やゴム類等の有機化
合物に、土砂やガラス、さらには、未回収の金属類が一
部混じった廃棄物と言える。このようなシュレッダーダ
ストは、種々の材料、部材の混合物であるため、これを
そのまま再資源化することは難しく、従来は、安定型処
理場に埋め立て廃棄されていた。ところが、近年このよ
うなシュレッダーダストの発生量が年々増大し、かつそ
れに含まれる有害物質による二次公害等の問題から、近
年、埋立に関する法規制改正の動きがあり、埋立処分場
用地の遠隔化や枯渇化、さらには埋立費用の高騰が大き
な社会問題になりつつある。そのために、その打開策と
してシュレッダーダストのような廃プラスチック類を無
害化すること、即ち、減容化処理する新規技術の開発が
求められている。

【０００３】このような要求に対し、最近、シュレッダ
ーダストの減容化処理方法として、該シュレッダーダス
トを燃焼し、燃焼後に生成する焼却灰を溶融する処理技
術がさかんに研究されている。こうした従来技術として
は、例えば、流動炉方式やロータリーキルン方式などに
よってシュレッダーダストを燃焼した後、生成した焼却
灰を電気炉やバーナー炉で溶融する方式に関するものな
どが多く提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術にかかる燃焼方式では以下に示すような技術的な
欠点があり、実現には至っていない。 ．上記流動炉方式は、廃プラスチック類の燃焼は可能
であるが、流動炉内において焼却残渣と未燃焼ダストの
分離取出しが極めて難しいこと、燃焼速度を速めるため
に送風量を増加すると炉内の局部が高温となり、耐火物
の損傷が著しいこと、等の原因により長時間の連続運転
が不可能であり、建設費用も莫大であるという欠点があ
った。 ．ロータリーキルン方式は、廃プラスチック類の燃焼
は可能であるが、炉内でのダスト占有率に限りがあるた
め処理量を多くするには設備を大型化する必要があり、
また、回転体の完全なシールが難しいために燃焼有害ガ
スがキルン外に漏出しやすく、さらには燃焼コントロー
ルが難しく完全燃焼できないという欠点があった。

【０００５】本発明の目的は、上記の従来技術が抱える
欠点を解消することにあり、特に、廃プラスチック類に
含まれる有機物を効率良くかつ焼却灰を飛散させること
なく、安全に完全燃焼させることができる装置を提供す
ることにある。そして、このことによって廃プラスチッ
ク類、特に、シュレッダーダストの減容化処理を効率よ
く行い、廃自動車や廃家電製品のスムーズなリサイクル
を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の目的
実現に向け鋭意研究を重ねた。その結果、焼却灰を飛散
させることなく、廃プラスチック類を完全燃焼させるこ
とができる燃焼焼却方式を開発した。 (1)すなわち、本発明は、廃プラスチック類を燃焼焼却
することで減容化するための装置であって、この装置
を、底部がロストルとなっている間歇または連続的に運
転されるエンドレスなコンベアと、このコンベアの主と
して燃焼域に当たる部分の下面に臨んで配置された燃焼
炉本体と、前記コンベアの燃焼域上方に配置された廃プ
ラスチック類の点火装置と、そして前記コンベアの燃焼
炉本体下流側から廃プラスチック類供給箇所に至るまで
の少なくとも一の場所に設けたロストルクリーニング装
置にて構成したことを特徴とする廃プラスチック類の減
容化処理装置である。 (2)なお、本発明において、上記ロストルクリーニング
装置は、コンベアのロストルに臨んで接する状態に配設
した回転ブラシから主として構成されていることを特徴
とする。 (3)また、上記燃焼炉本体の各画室上には、複数の吸引
用ウインドボックスがコンベアの燃焼域に当たる部分の
下面に臨んで配置されていることを特徴とする。そし
て、その吸引用ウインドボックスは、その内部に２次点
火装置が配設されていることが望ましい構成である。 (4)さらに、上記コンベアは、少なくともその側面に廃
プラスチック類の脱落防止ガイドを備えることを特徴と
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明にかかる廃プラスチック類
を減容化するための処理装置は、底部がロストルとなっ
ている間歇または連続的に運転されるエンドレスなコン
ベアと、このコンベアの主として燃焼域に当たる部分の
下面に臨んで配置された燃焼炉本体と、前記コンベアの
燃焼域上方に配置された廃プラスチック類の点火装置
と、そして前記コンベアの燃焼炉本体下流側から廃プラ
スチック類供給箇所に至るまでの少なくとも一の場所に
設けたロストルクリーニング装置にて構成した点に特徴
があり、効率的かつ生産性の高い減容化処理装置であ
る。特に、本発明では、回転ブラシ等の機構を有するロ
ストルクリーニング装置を設けて、ロストルの目詰まり
を防止しているので、ロストル下面側への燃焼ガスの吸
引性を長期的に維持することができる。それ故に、 ．有機物の完全燃焼を達成させながら焼却することが
でき、未燃焼COガスがなくなり、ダイオキシンのような
公害物質が発生しなくなる。 ．燃焼処理効率の向上を図るとができると共に、減容
化達成率を更に向上させることができる。という利点を
有する。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる廃プラスチック類の減容化処理
装置を用いた、廃プラスチック類を代表するシュレッダ
ーダストの処理の一例を示す処理フロー説明図である。
図１において、符号１はシュレッダーダストを燃焼する
ための本発明の減容化処理装置であり、２は焼却残渣か
ら鉄類３，非鉄金属類４を分別して焼却灰５を回収する
ための選別機、６は焼却灰５を電気炉７に供給するため
の炉上ビン、８は電気炉７から回収される溶融物であ
る。また、９は集塵機、10は煙突、11は重金属回収装
置、12は無害化処理装置であり、これらの装置により、
電気炉７から発生するヒュームが処理される。一方、17
は熱交換器、18は発電機、19は排ガス処理装置、20は脱
水装置であり、これらの装置により、減容化処理装置１
から発生する排ガスを利用（熱交換）した発電が行わ
れ、同時に排ガスの無害化処理が行われる。なお、図１
では、本発明の減容化処理装置によって減容化された焼
却残査が、電気炉によって溶融処理されるが、本発明は
このフローにかかる方式に限られるものではない。

【０００９】図２は、本発明の減容化処理装置の説明
図、図３は、同じく本発明の減容化処理装置のＡーＡ線
断面図である。図２に明らかなように、この装置の主要
部分はコンベア22によって構成される。このコンベア22
の好ましい実施例は、シュレッダーダストを燃焼焼却す
るためにこれを収容するベッセル（容器）をエンドレス
に連設した形態を有する。そして、このコンベア22、す
なわち上記ベッセルの底部にはロストル25を有し、後述
する燃焼炉24の周りをエンドレスに循環移動するように
構成される。かかるコンベア22はベッセル状でなけれ
ば、少なくともその両側壁にシュレッダーダストの脱落
防止板26を設ける必要がある。また、ロストル25の開口
構造は、コンベア22の移動方向に並行方向または直行の
どちらに向かって開口するもの、あるいは格子状に開口
するものでも良く、その開口間隔も任意に設定できる。

【００１０】上記コンベア22は循環移動するが、そのち
ょうど内側には、燃焼炉本体とロストルクリーニング装
置が配設される。上記燃焼炉本体24は、コンベア22の特
定の領域、すなわち、供給ホッパー16および点火装置13
を始端とする平行移動部分（燃焼域）に当たる部分の下
面に臨んで配設されている。この燃焼炉本体24には、複
数の燃焼ガス吸引用ウインドボックス27が、コンベア22
の燃焼域に当たる部分の下面に臨んで配設されているこ
とが好ましい。そして、この燃焼炉本体24の下流側から
供給ホッパー16に至るまでの少なくとも一の場所に、上
記ロストルクリーニング装置38が設けられている。この
ロストルクリーニング装置38は、例えば回転ブラシ等の
クリーニング機構を有するものであり、コンベアのロス
トルに付着した焼却残渣を欠き落とすように、ロストル
に接した状態に配設されている。なお、回転ブラシを使
用する場合、その材質としては、高炭素鋼などに代表さ
れる硬くて伸びの少ないものを用いることが望ましい。

【００１１】なお、より望ましい構成としては、図４に
示すように、上記燃焼炉本体24は、各燃焼段階に応じて
複数に区画され、上流側から、燃焼ガスの温度に対応
し、それらのガスを分別収集できるように、ガス化燃焼
室28、おき燃焼室29、冷却室30の各室に分けることが好
ましい。また、燃焼炉本体24の下流側には、燃焼前に廃
プラスチック類に含有される水分を完全に除去する目的
で、乾燥室を設けることが望ましい構成である。この場
合、供給ホッパー16は、コンベア22の乾燥域に当たる部
分の上方に配置される。

【００１２】ここで、ガス化燃焼室28は、ガス化燃焼領
域から発生する燃焼排ガスを吸引燃焼させる空間であ
り、ガス化燃焼領域とは、シュレッダーダストの持つカ
ロリーが約７割方燃焼消費する領域（燃焼室温度約1000
℃）をいう。おき燃焼室29は、おき燃焼領域から発生す
る排ガスを吸引燃焼させる空間であり、おき燃焼領域と
は、燃焼がほぼ終了し残部のカロリーが自然に燃焼消費
される領域（燃焼室温度 300〜500 ℃）をいう。冷却室
30は、冷却領域から発生する排ガスが吸引される空間で
あり、冷却領域とは、燃焼が終了し、焼却残査が冷却さ
れる領域（燃焼室温度約100 ℃）をいう。

【００１３】なお、図中の31は、ガス化燃焼室28で発生
する排ガスの吸引口であり、該吸引口31から吸引された
排ガスは、図１に示すように熱交換器17で熱交換され、
発電に供される。32は、おき燃焼室29で発生する排ガス
の吸引口であり、該吸引口32から吸引された排ガスは、
ガス化燃焼室28の温度を高めるための助燃ガスとして、
排ガス供給フード36を通してガス化燃焼室28にリサイク
ル利用される。33は、冷却室30で発生する排ガスの吸引
口であり、該吸引口33から吸引された排ガスは、排ガス
供給フード37を通して乾燥室23に供給される。また、図
中の34は、乾燥室23で発生する排ガスの吸引口であり、
該吸引口34から吸引された排ガスは、無害化処理された
後、大気に放出される。図中の35は、ウインドボックス
27内に配設する２次点火装置である。

【００１４】このような減容化処理装置を用いてシュレ
ッダーダストを燃焼減容化するには、循環移動するコン
ベア22内に、供給ホッパー16からシュレッダーダスト21
を切り出し、所定の厚みに連続的に堆積させる。次い
で、この堆積したシュレッダーダスト21層の上から点火
装置13にてシュレッダーダスト21を着火して燃焼させる
と同時に、前記コンベア22の下面側に設けた燃焼炉本体
24からはウインドボックス27を通じて燃焼排ガスを吸引
する。この操作により、シュレッダーダスト21は空気の
強制的な供給を受けて連続的に燃焼する。特に、図４に
示すような減容化処理装置では、上記の燃焼が継続する
と、冷却室30から発生する排ガスは、吸引口33から吸引
され、乾燥室23の上部に設けた排ガスフード37を通して
乾燥室23に供給され、シュレッダーダスト21の乾燥用ガ
スとして利用される。また、おき燃焼室29から吸引され
た排ガスは、吸引口32から吸引され、ガス化燃焼室用排
ガスフード36を介してガス化燃焼室28に供給され、ガス
化燃焼領域の助燃ガスとして利用される。そして、上記
の燃焼により生じた焼却残渣は、減容化処理装置（燃焼
炉）１後端から落下させ、後工程の選別機２等に排出す
る。なお、本発明においては、ウインドボックス27内に
配設した２次点火装置35を用いることにより、燃焼が不
足するようなときにシュレッダーダスト21の完全燃焼を
助勢させるようにしてもよい。

【００１５】上述したように、本発明は、燃焼炉として
従来の流動炉などに代わって、上掲の減容化処理装置１
を採用したものであり、下記に述べるような効果があ
る。 （１）シュレッダーダストに含まれる有機物を完全燃焼
できる。図２に示すように、本発明にかかる減容化処理
装置は、コンベア内に装入堆積したシュレッダーダスト
の表層を、点火装置にて着火燃焼させると同時に、その
燃焼ガスをウインドボックスを介して底部ロストルの下
面側に吸引するような構成としてある。このような構成
とすることにより、着火したシュレッダーダストの燃焼
は、まず、上層の着火温度の低いプラスチック類が燃焼
して液化気化し、次第に着火温度の高いプラスチック類
やゴム類へと燃焼の段階を変化させながら、その燃焼位
置が順次堆積層の下方へと移動する。そして、このよう
な燃焼炉方式を採用すると、シュレッダーダストの燃焼
に必要な空気量を任意に選択することができるので、シ
ュレッダーダストに含まれる可燃物が未燃物として残る
ことはなく、しかも燃焼排ガス中にCOガスが残ることも
ない。特に、本発明では、回転ブラシ等の機構を有する
ロストルクリーニング装置を設けて、ロストルの目詰ま
りを防止しているので、ロストル下面側への燃焼ガスの
吸引性を長期的に維持することができる。それ故に、未
燃焼COガスの発生を完全になくすことができ、シュレッ
ダーダストの燃焼効率を向上させることができる。ま
た、本発明では、燃焼炉本体の燃焼室を、コンベアの燃
焼領域に対応させて複数室（ガス化燃焼室、おき燃焼
室、冷却室）に区画し、各室毎に温度の異なる燃焼排ガ
スを吸引する方式を採用すると、とくにガス燃焼領域
（上流側）では、（区画分けしないで燃焼排ガスを一体
として吸引する方式に比較して）、吸引ガスの温度がよ
り高温となる。それ故に、このような高温のガスを回収
して使用すると、未燃焼COガスの発生を完全になくすこ
とができ、さらにダイオキシン等の有害ガスを発生させ
ることもなくなる。さらに、本発明では、おき燃焼領域
から発生する吸引排ガスについては、そのままガス燃焼
領域にリターンしてシュレッダーダストの助燃ガスとし
て利用するようにすると、該シュレッダーダストの燃焼
効率はさらに向上する。しかも、冷却室から発生する吸
引排ガスについては、シュレッダーダストの乾燥用ガス
として利用することができる。

【００１６】なお、本発明において、廃プラスチック類
の供給に当たってはロストル直上には、耐熱保護の目的
で融点の高い物質を床敷として介在させることができ
る。この床敷としては、生石灰または石灰石を用いるこ
とが好ましい。かかる生石灰または石灰石は、燃焼排ガ
ス中のNO_X 、SO_X 、塩素およびダイオキシン等のガスを
低減できると共に、後工程の電気炉による溶融工程を採
用した場合において、焼却灰溶融の有効なフラックスと
なるからである。この生石灰または石灰石または消石灰
は、シュレッダーダストと予め混合することもできる。

【００１７】本発明において、シュレッダーダストの燃
焼をより完全に行うためには、シュレッダーダストに含
まれる有機物の成分および処理量に応じて、ウインドボ
ックス内に２次点火装置を取り付け、ウインドボックス
内で燃焼排ガスをより完全に燃焼させてもよい。この２
次点火装置としては、バーナーをウインドボックスの側
壁に内部に向かって挿入配設したものや、ウインドボッ
クス内に油受け皿を取り付け、この油受け皿に油を連続
的に供給しながらその油をガス化させて燃焼する方式の
もの等が使用できる。

【００１８】（２）シュレッダーダストの燃焼環境に全
く問題を生じさせない。上述したように、本発明にかか
る減容化処理装置による燃焼処理では、燃焼排ガスを燃
焼炉本体のウインドボックス内に吸引しているので、コ
ンベア内のシュレッダーダスト表層付近は、大気に比べ
て絶えず負圧状態となり、燃焼排ガスが大気に漏出する
ことはない。従って、燃焼排ガス中に含まれるNO_X 、SO
_X 、塩素およびダイオキシン等の有害なガスは、大気中
に漏れることなくその全量が、ウインドボックスを備え
た燃焼室本体へと流れ、完全燃焼するのである。特に、
この効果は、回転ブラシ等の機構を有するロストルクリ
ーニング装置を設けた本発明において顕著である。

【００１９】（３）シュレッダーダストを連続的に焼却
できる。上述したような減容化処理装置は、複数のコン
ベアをエンドレス状に連結循環させるタイプの燃焼炉で
あり、連続してシュレッダーダストを焼却処理できる。
なお、このタイプの燃焼炉は、シュレッダーダストの処
理量に応じてウインドボックスの連結長さやコンベアの
移動速度を適宜調整することが望ましく、必要に応じ
て、２次点火装置を単数または複数設置する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ュレッダーダストに含まれる有機物を効率良くかつ安全
に完全燃焼することができ、シュレッダーダストの大幅
な減容化を達成することができる。また、燃焼温度を高
温にでき、未燃焼COガスがなくなりダイオキシン等の有
害物質の発生もなくなる。すなわち、本発明はシュレッ
ダーダストの減容化処理システムとして最も効果的であ
り、産業上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるシュレッダーダストの減容化処
理装置を用いたシュレッダーダストの処理の一例を示す
処理フロー説明図である。

【図２】本発明の減容化処理装置の説明図である。

【図３】図２に示す本発明の減容化処理装置のＡーＡ線
断面図である。

【図４】本発明の他の減容化処理装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 減容化処理装置 ２ 選別機 13 点火装置 16 シュレッダーダスト供給ホッパー 21 シュレッダーダスト 22 コンベア 23 乾燥室 24 燃焼炉本体 25 ロストル 27 ウインドボックス 28 ガス化燃焼室 29 おき燃焼室 30 冷却室 31，32，33 燃焼排ガス吸引孔 35 ２次点火装置 38 ロストルクリーニング装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃プラスチック類を燃焼焼却することで
   減容化するための装置であって、この装置を、底部がロ
   ストルとなっている間歇または連続的に運転されるエン
   ドレスなコンベアと、このコンベアの主として燃焼域に
   当たる部分の下面に臨んで配置された燃焼炉本体と、前
   記コンベアの燃焼域上方に配置された廃プラスチック類
   の点火装置と、そして前記コンベアの燃焼炉本体下流側
   から廃プラスチック類供給箇所に至るまでの少なくとも
   一の場所に設けたロストルクリーニング装置にて構成し
   たことを特徴とする廃プラスチック類の減容化処理装
   置。
2. 【請求項２】 上記ロストルクリーニング装置は、コン
   ベアのロストルに臨んで接する状態に配設した回転ブラ
   シから主として構成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の減容化処理装置。
3. 【請求項３】 上記燃焼炉本体には、複数の吸引用ウイ
   ンドボックスがコンベアの燃焼域に当たる部分の下面に
   臨んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   の減容化処理装置。
4. 【請求項４】 上記吸引用ウインドボックスは、その内
   部に２次点火装置が配設されていることを特徴とする請
   求項３に記載の減容化処理装置。
5. 【請求項５】 上記コンベアは、少なくともその側面に
   廃プラスチック類の脱落防止ガイドを備えることを特徴
   とする請求項１に記載の減容化燃焼処理装置。