JPH10204457A - 廃棄物の固形燃料化方法および装置 - Google Patents

廃棄物の固形燃料化方法および装置

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JPH10204457A
JPH10204457A JP9024414A JP2441497A JPH10204457A JP H10204457 A JPH10204457 A JP H10204457A JP 9024414 A JP9024414 A JP 9024414A JP 2441497 A JP2441497 A JP 2441497A JP H10204457 A JPH10204457 A JP H10204457A
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JP
Japan
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waste
solid fuel
solid
heating
extruder
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JP9024414A
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English (en)
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Masataka Yamaguchi
正隆 山口
Yoshio Sakai
芳夫 酒井
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Toyota Motor Corp
Kojima Sangyo Co Ltd
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Kojima Sangyo Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃水処理汚泥等の非固形物はもとより、廃プ
ラスチック等の固形物を簡単かつ確実に固形燃料化でき
るようにする。 【解決手段】 廃棄物(廃水処理汚泥)と熱構成樹脂を
主成分とする塗料粕とを縦形ミキサー1に供給し、回転
翼17により混合・加圧して押出口13から押出し、ペ
レット状または塊状に落下する成形物2をコンベア5に
より加熱炉3へ搬送し、加熱炉3内の遠赤外線ヒータ2
2により加熱して、前記塗料粕を硬化させ、固形燃料4
として取出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃水処理汚泥等の
非固形の廃棄物やプラスチック等の固形の廃棄物を固め
て燃料化する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物を固形燃料化する方法としては、
従来より種々の方法があり、例えば、廃水処理汚泥につ
いては、脱水後に加熱乾燥する工程を基本とし、必要に
応じて、汚泥にコークスを混合し(特開昭58−815
00号公報参照)、あるいは燃焼灰や木粉を混合(特公
平2−38280号公報参照)するようにしており、ま
た、廃プラスチックについては、その破砕片を原料とし
てこれを軟化させて加圧成形することを行っている(例
えば、特開昭59−18792号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、汚泥に
ついての従来の固形燃料化方法によれば、加熱乾燥によ
って粒状乃至粉状となってしまうため、ペレット状、塊
状のような一定の形を有する固形燃料としての製品化
(商品化)は不可能で、その用途は制約されるという問
題があった。なお、加熱乾燥に先立って脱水汚泥を加圧
成形する考え方もあるが、せっかく成形しても、その後
の加熱乾燥で崩壊性が著しく増すため、固形燃料として
の製品化は不可能である。また、加熱乾燥後に熱硬化性
樹脂等のバインダーを混合して成形する考え方もある
が、余分に加熱工程を設定しなければならないばかり
か、高価なバインダーが必要となり、コスト負担が大き
くなって実用に向かない。
【0004】一方、廃プラスチックについての従来の固
形燃料化方法によれば、種々のプラスチックが混在する
廃プラスチックの破砕片を一様に軟化させることは極め
て困難で、得られた成形体の強度にばらつきが生じて、
成形体によっては外力を受けて容易に破壊してしまい、
品質的に安定した固形燃料を得るのが困難であるという
問題があった。なお、混練時や加圧時に自己発熱する摩
擦熱や圧縮熱を利用して軟化させることも行われている
ているが(例えば、特開平7−242888号公報)、
この場合は、前記した廃プラスチックの破砕片の一様軟
化が一層困難になることに加え、混練・加圧のための大
掛かりな装置が必要になり、根本的な解決には至らな
い。
【0005】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、廃水処理汚泥等の
非固形廃棄物はもとより廃プラスチック等の固形廃棄物
でも、簡単かつ確実に固形燃料化できる方法および装置
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかゝる廃棄物の固形燃料化方法は、廃棄物
と塗料粕とを混合して加圧成形した後、加熱固化するよ
うにしたことを特徴とする。
【0007】本発明の方法において、上記廃棄物は、非
固形物と固形物とを問わず、またそれらの混合物であっ
てよいものである。非固形物としては、例えば工場廃水
や生活廃水を生物学的、化学的または物理的に処理する
ことで発生した汚泥、あるいは廃液の濃縮物があり、固
形物としては、例えば廃プラスチックや廃ゴム、あるい
は木、紙、繊維等の単純ゴミがある。非固形物を対象と
する場合は、予備的に脱水処理を行ってもよいが、含水
率70〜80%程度まで脱水すれば十分である。また、固形
物を対象にする場合は、事前に破砕処理を行い、それら
の破砕片を原料として用いるようにする。
【0008】本発明の方法において、上記塗料粕は、塗
装工場で発生する塗料ミストを水で洗い流して回収した
泥状または粘土状のもので、その主成分は熱硬化性のメ
ラミン樹脂である。そして、このような塗料粕を上記し
た廃棄物に混ぜることにより、廃棄物が非固形物である
場合は、それらの粘性が増し、一方、廃棄物が固形物で
ある場合は、塗料粕が固形物同士を粘結させるバインダ
ーとして働き、何れの場合も成形性を向上させて、ペレ
ット状や塊状の一定の形の成形物の成形が可能になる。
また、成形後の加熱により熱硬化性の塗料粕が硬化する
ので、成形物は強固に固化し、外力を受けても簡単に破
壊しない。
【0009】本発明の方法は、必要に応じて発熱量調整
のための助剤を添加するようにしてもよいものである。
このような助剤としては、例えば、発熱量を高めたい場
合はコークス、重油等があり、発熱量を抑制したい場合
は燃焼灰がある。
【0010】上記した廃棄物の燃料化方法を実行するた
めの本発明にかゝる装置は、廃棄物と塗料粕とを混合し
て押出成形する押出成形機と、前記成形物を加熱して固
化する加熱炉と、前記押出成形機で成形された成形物を
搬送し前記加熱炉内を連続に通過させるコンベアとを備
え、前記加熱炉は、遠赤外線ヒータを加熱源として用い
ている構成としたことを特徴とする。
【0011】このように構成した廃棄物の固形燃料化装
置においては、押出成形機から押出された成形物を搬送
コンベアで乾燥炉へ搬送して、連続的に固化することが
できる。しかも、前記成形物は、加熱炉内で遠赤外線ヒ
ータにより心部まで効率良く加熱され、この熱により水
分蒸発が進むと同時に塗料粕が硬化して成形体が完全固
化する。
【0012】本発明の装置において、上記押出成形機
は、その下部に押出口を有する縦形ミキサーからなる構
成とすることができる。このように縦形とすることで、
廃水処理汚泥のような非固形物を対象とした場合に、沈
降圧密化が進み、加圧のための動力を低減できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。
【0014】図1および2は、廃棄物を固形燃料化する
ための、本発明にかゝる製造工程を示したもので、廃棄
物と塗料粕とを原料として、これらを押出成形機1に供
給して混合し加圧成形する混合・成形工程Aと、混合・
成形工程Aで得られた成形物2を加熱炉3により加熱し
て塗料粕を硬化させ、製品(固形燃料)4として完成さ
せる加熱・硬化工程Bとから概略構成されており、混合
・成形工程Aと加熱・硬化工程Bとの間は、成形品2を
搬送するコンベア4により結ばれている。なお、このコ
ンベア4の一端部は加熱炉3を挿通して延ばされてお
り、加熱・硬化工程Bで完成した製品4は、そのまゝコ
ンベア4により加熱炉外へ搬送されて、製品収納箱6内
に投入されるようになっている。
【0014】本実施の形態において、加熱・成形工程A
に供給する廃棄物は、非固形状態の廃水処理汚泥であ
る。この場合、廃水処理後の汚泥をそのまま用いてもよ
いが、含水率があまり高い場合は、予備的に脱水して含
水率を70〜80%程度とするのが望ましい。また、これに
混合する塗料粕は、塗装工場から回収した状態では70〜
80%の高含水率となっているので、予備的に脱水して含
水率を50〜60%程度とするのが望ましい。
【0015】上記加熱・成形工程Aで用いる押出成形機
1は、こゝでは縦形ミキサーからなっており、図3に良
く示されるように、原料投入口11を有する上部側が混
練部12として、押出口13を有する下部側が押出部1
4として構成されている。前記混練部12と押出部14
とは、一つの円筒状ケーシング15内に設定されてお
り、このケーシング15内には、モータ16により回転
駆動される回転翼17が鉛直に配置されている。ケーシ
ング15は、前記混練部12に相当する部分が大径部1
5a、前記押出部14に相当する部分が小径部15bと
されており、これら大径部15aと小径部15bとの間
は、裁頭円錐状の絞り部15cにより連接されている。
ケーシング15はまた、前記押出口13の内側部分に絞
り部15dを設けている。回転翼17は、モータ16の
出力軸と結ぶ回転軸18に攪拌用羽根部19と押出用ス
クリュ部20とを上下二段に設けており、その攪拌用羽
根部19は混練部12に、その押出用スクリュ部20は
押出部14に対応して配置されている。
【0016】一方、加熱炉3は、断熱材(図示略)を内
張りした炉本体21内の天井に、加熱源としての遠赤外
線ヒータ22を配置している。この加熱炉3は、連続炉
として構成されており、炉本体21の一端には、前記コ
ンベア5を導入するための入口23が、その他端には該
コンベア5を導出するための出口24がそれぞれ設けら
れている。
【0017】本実施の形態において、廃棄物を固形燃料
化するには、上記した廃棄物としての廃水処理汚泥と塗
料粕とを適当な比率で押出成形機1のケーシング15内
に連続供給しながら、モータ16の作動により回転翼1
7を回転させる。すると、上部側の攪拌部12において
攪拌用羽根部19により汚泥と塗料粕とが混練され、そ
れらの混合物が押出部14へ連続に移動して、押出用ス
クリュ20により加圧される。この時、上方からかかる
汚泥と塗料粕との重さにより混合物の沈降圧密化が進
み、したがってスクリュ20による加圧をそれほど強圧
に行う必要がなく、その分、回転翼15を回転させる動
力を低減できる。押出部14で加圧された混合物は、ケ
ーシング15の下端の押出口13から成形体として連続
に押出される。この押出された成形体は、塗料粕をバイ
ンダーとして半固形状態となっているだけなので、前記
押出口13からの押出し途中で、自重によってまたはコ
ンベア5に引きずられて適当な長さに分断し、ペレット
状または塊状(餅状)となってコンベア5上に落下す
る。
【0018】そして、コンベア5上に落下した成形体2
は、加熱炉3の炉本体21内へ搬送され、この炉本体2
1内を移動する間に遠赤外線ヒータ22により加熱され
る。遠赤外線ヒータ22による加熱は、輻射、熱伝導を
利用する加熱方式となるので、成形体2は心部まで効率
良く加熱され、この熱により水分蒸発が進むと同時に、
熱硬化性樹脂を主成分とする塗料粕が硬化し、成形体2
が完全固化して、製品(固形燃料)4として製品収納箱
6へ排出される。
【0019】なお、上記実施の形態において、押出成形
機1として縦形ミキサーを用いたが、その形式は任意で
あり、横形ミキサーとすることができる。また、押出成
形機1内に配置する回転翼17は、その全体をスクリュ
様式としてもよく、その回転軸も多軸様式とすることが
できる。さらに、押出成形機1には、その押出口13に
隣接して成形物の切断するためのカッタを付設するよう
にしてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明にかゝる
廃棄物の固形燃料化方法によれば、廃水処理汚泥等の非
固形廃棄物はもとより廃プラスチック等の固形廃棄物で
も、簡単かつ確実に固形燃料化でき、その利用価値は大
なるものがある。また、本発明にかゝる廃棄物固形燃料
化装置によれば、押出成形機から押出された成形物を搬
送コンベアで乾燥炉へ搬送して、連続的に効率良く固化
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】廃棄物の固形燃料化のための、本発明にかゝる
製造工程を示すブロック図である。
【図2】本製造工程内に配置する押出成形機と加熱炉と
の関連を示す模式図である。
【図3】押出成形機の内部構造を示す模式図である。
【符号の説明】
A 混合・成形工程 B 加熱・硬化工程 1 押出成形機 2 成形体 3 加熱炉 4 固形燃料(製品) 12 攪拌部 13 押出口 14 押出部 17 回転翼 22 遠赤外線ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10L 5/48 ZAB B09B 3/00 301R

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物と塗料粕とを混合して加圧成形し
    た後、加熱固化することを特徴とする廃棄物の固形燃料
    化方法。
  2. 【請求項2】 廃棄物が、廃水処理汚泥等の非固形物で
    あることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物の固形燃
    料化方法。
  3. 【請求項3】 廃棄物が、廃プラスチック等の固形物で
    あることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物の固形燃
    料化方法。
  4. 【請求項4】 廃棄物と塗料粕とにさらに、発熱量調整
    のための助剤を混合することを特徴とする請求項1、2
    または3に記載の廃棄物の固形燃料化方法。
  5. 【請求項5】 廃棄物と塗料粕とを混合して押出成形す
    る押出成形機と、前記成形機から押出された成形物を加
    熱して固化する加熱炉と、前記押出成形機で成形された
    成形物を搬送し前記加熱炉内を連続に通過させるコンベ
    アとを備え、前記加熱炉は、遠赤外線ヒータを加熱源と
    して用いていることを特徴とする廃棄物の固形燃料化装
    置。
  6. 【請求項6】 前記押出成形機は、下部に押出口を有す
    る縦形ミキサーからなることを特徴とする請求項5に記
    載の廃棄物の固形燃料化装置。
JP9024414A 1997-01-23 1997-01-23 廃棄物の固形燃料化方法および装置 Pending JPH10204457A (ja)

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