JPH11267605A

JPH11267605A - ごみの固形燃料化装置

Info

Publication number: JPH11267605A
Application number: JP10078861A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Hayashi; 辰雄林
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-05
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JP3384968B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形ロール１１、１２により、ごみａから径
５ｍｍφ以下の粒状固形燃料ｂを得る。【解決手段】逆回転する対の成形ロール１１、１２間
に可燃物ごみａを送り込み、その両成形ロール１１、１
２により可燃物ごみａを圧縮して粒状に成形するごみａ
の固形燃料化装置である。両成形ロール１１、１２は周
速差をつけるとともに、一方の成形ロール１１に他方の
成形ロール１２への押し付け力を付与し、その周速差及
び押し付け力を運転中でも調整可能とする。ロール１
１、１２の外周面には溝などの凸凹を形成し、前記周速
差と、その凹凸によってごみａにせん断力を生じさせる
とともに混練作用を生じさせ、繊維を切断してごみａの
細分化を図るとともに均質化を図る。周速差と押し付け
力の調整及びロール１１、１２内に熱媒体を循環した定
温度化によっても、均質の燃料（ＲＤＦ−５）を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、都市ごみ、産業
廃棄物等を固形燃料化する装置、特に、セメントキル
ン、熱分解ガス化燃焼ボイラなどの噴霧バーナに空気輸
送されて燃やされる小径の固形燃料（ＡＳＴＭ分類のＲ
ＤＦ−５等）を作り得る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物の処理について
は、従来、収集したままで埋立処理をしていたが、埋立
地の確保や公害の問題により、焼却後に埋立処理をする
ようになった。しかし、焼却時に発生するダイオキシ
ン、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の廃ガス公害や焼却灰からの重金
属の流出等の新たな問題と埋立地の確保が益々至難とな
りつつある。

【０００３】このため、今日、都市ごみを収集後、処理
プラントで、金属、ガラス、石等の不燃物と可燃物ごみ
とに分類した後、可燃物ごみを固形燃料（以下、ＲＤＦ
とも言う。）にして有害ガスの低減とエネルギー源とし
て再利用する技術が多く提案され、実稼働している。

【０００４】その固形燃料化は、図７に示すように、ま
ず、可燃ごみａを破砕した後、水分が１０〜１５重量％
程度になるまで乾燥させる。つぎにその乾燥したごみａ
から鉄分を除去するとともに、除去できなかったアルミ
ニウムなどの金属、ガラス、瀬戸物、石などの不燃物を
選別除去した後、圧縮成形して燃料ｂとする（特開平８
−１７６５６５号公報、特開平９−３８６１４号公報等
参照）。

【０００５】その圧縮成形装置として、従来では、図８
に示すように、まず、ごみａを軸方向に圧入してノズル
（ダイス２）から抽出して円筒状のＲＤＦ（燃料ｂ）を
成形するものがあり、同図では一軸のスクリュウ１によ
る押出し式であるが、二軸スクリュウ押出し式又はピス
トン押出し式などがある。

【０００６】また、図９に示すように、複数の貫通穴３
を有するリング状のダイスあるいはテーブル状のダイス
４に摩砕ロール５を転動させ、ごみａを摩砕しつつ貫通
穴３に押し込み、円筒状のＲＤＦｂを成形するものがあ
る。

【０００７】さらに、上記特開平９−３８６１４号公報
には、対の逆回転成形ロールによりごみａを圧延して、
粒状のＲＤＦに成形するものが開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図８に示した従来技術
は、ごみ密度は向上するが、連続的に押出されるため、
押出されてきた位置で所定の長さに切断する必要があ
る。また、ノズル２の詰まりがしばしば起こるので、ノ
ズル径を小さく出来ず、最小１５〜２０ｍｍφが限界で
ある。さらに、ごみａを直接加圧する事による減容・固
形化であるから、強力な押出し力を必要とし、装置が大
形化し、エネルギーロスが大きい。すなわち機械効率が
悪い。

【０００９】図９に示した従来技術は、貫通穴３の詰り
がしばしば起きることに加え、ロール５の押し圧力に耐
えるダイス４の厚みが必要であり、厚くなれば詰り易く
なることから、貫通穴３の径を小さくすることができ
ず、最小１０ｍｍφが限界である。また、ロール５の押
し圧力がダイス４に作用する効率が悪いことにより、ご
みａを成形固形化する圧力が小さいため、ＲＤＦの密度
が小さくなりがちであり、固形化せず崩壊しやすいた
め、燃料ｂとして、粒度のバラツキから完全燃焼しにく
いと言う問題がある。さらに、機械構造上から機械効率
が悪くエネルギーロスも大きい。

【００１０】図８、９の両従来技術は、上記問題点に加
え、目詰まりから、そのメンテナンスがしばしば必要と
なり、稼働効率が悪いうえに、ダイス２、４の摩耗が激
しい。

【００１１】上記対の成形ロールによる技術にあって
は、成形ロールによって成形される燃料ｂは一般に板状
で押し出されるため、後工程で、小片とするための破砕
作用が必要であり、その破砕後、選別機にて所要の粒径
のものを選ばなければならないうえに、大きい物はフィ
ードバックして、再度、破砕しなければならず、微粉物
は成形ロールに戻して成形しなおさなければならない。
即ち、一定大きさの粒状の固形化が保証されていない。
また、選別機（篩）、フィードバック機（戻し機）が必
要となり装置が高価となる。

【００１２】さらに、成形ロールの表面にモールド（凹
凸）を設けて、ごみを粒状にするとしているが、布、樹
脂系等の繊維質の切断に対して考慮がされていないし、
ごみａを練るなどの混練作用をしていないので、均質化
に乏しく、かつ、モールドの形状にごみを成形している
だけで、積極的に固化作用をしていないために、ＲＤＦ
の密度に対する課題を残している。即ち、ＲＤＦの用途
からすると、小粒状化により、完全燃焼、無害のものが
求められており、例えば、ＲＤＦを空気輸送して噴霧バ
ーナで燃焼するセメントキルンの燃料、ＲＤＦの熱分解
ガス化燃焼ボイラにおいては、ＲＤＦを５ｍｍφ以下に
均一化し、かつ性状の安定化が求められているが、その
要望には対応できない。

【００１３】この発明は、上記実情の下、安価にして、
ＲＤＦを５ｍｍφ以下に均一に成形し得るようにするこ
とを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明は、まず、比較的に圧縮効果が高く、かつ
安価な成形ロールを採用し、その対の成形ロールに周速
差をつけて、圧縮成形されるごみにせん断力を生じさせ
るとともに混練（練り）作用を生じさせ、そのせん断力
により細分化を図るとともに、混練作業により均質化を
図ったのである。つぎに、両成形ロールの押し付け力を
調整し、ごみの性状に対応した押圧力を付与して、圧縮
成形されるＲＤＦの均質化を図ることにしたのである。

【００１５】

【発明の実施の形態】上記発明の実施形態としては、対
の成形ロール間に可燃物ごみを送り込み、その両成形ロ
ールにより可燃物ごみを圧縮して粒状に成形するごみの
固形燃料化装置であって、前記両成形ロールに周速差を
つけるとともに、一定の成形ロールに他方の成形ロール
への押し付け力を付与し、その周速差及び押し付け力を
運転中でも調整可能にしたものとし得る。このとき、押
し付け力は、一定にして周速差のみを設けて、その調整
をすることもでき、逆に周速差を一定にして押し付け力
のみを調節してもよい。また、押し付け力、周速差は運
転中は一定としてもよい。

【００１６】周速差は、両成形ロールを別々の駆動機で
回転させ、その回転速度を異ならせたり、一台の駆動機
であっても、可変の減速機を介したり等、することによ
り得ることができる。押し付け力は、一方の成形ロール
を他方の成形ロールに進退自在にし、その一方の成形ロ
ールを油圧シリンダ、ねじジャッキなどによって進退す
るようにして得ることができる。

【００１７】上記成形ロールの外周面全域には凹凸を成
形して、その凹凸の存在により、上記せん断力及び混練
作用を向上させるとよい。

【００１８】また、上記両成形ロール内に熱媒体を循環
させ、両成形ロール内の温度を所要にし得るようにし
て、適正な稼働を維持し、かつ、圧縮成形されるごみの
温度を所要にして均質なＲＤＦを安定して得るようにす
るとよい。

【００１９】

【実施例】図１に一実施例を示し、ケーシング１０に、
図示しない別々の電動機によりそれぞれ駆動される対の
成形ロール１１、１２が軸受１３、１４を介して相逆方
向に回転自在に取付けられている。一方の軸受１３は油
圧シリンダ１５によって支持され、他方の軸受１４はケ
ーシング１０に固定されており、油圧シリンダ１５によ
り、一方の成形ロール１１が他方の成形ロール１２に接
離して、その間隔ｔが調整されるとともに、後述のごみ
ａが介在されると、その押し付け力（押圧力）が調整さ
れる。

【００２０】成形ロール１１、１２の外周面には、図２
に示すように、断面半円状の溝１６が形成されている。
この溝１６に代えて、図３乃至５に示す凹部１７とした
り、図６に示すように、粒状セラミック材を溶射して突
起１８を形成するモールドなどによって凹凸面としても
よい。凹部１７には、図４、図５で示す雫状、円状、四
面状などと適当な形状を採用し得る。両成形ロール１
１、１２にはその回転軸部から水等の熱媒体が循環可能
になっており、この熱媒体は１５０℃以下とする。

【００２１】両成形ロール１１、１２の間には原料ホッ
パー１９の下端開口が臨んでおり、このホッパー１９内
に電動機２０で駆動するスクリュー２１が挿入されてい
る。このため、原料ホッパー１９にごみａが送り込まれ
て、スクリュー２１が回ると、ごみａは両成形ロール１
１、１２間に押し込まれる。スクリュー２１は、成形ロ
ール１１、１２の幅方向（ロール回転軸方向）全域にご
みａが円滑に送り込まれるように、その幅方向に複数個
並列して設けることが好ましい。図中、２２は成形ロー
ル１１、１２の外周面に付着したごみａ（ＲＤＦ）を剥
ぎ取るためのブラシ等のスクレーパである。

【００２２】この実施例は以上の構成であり、つぎに、
ＲＤＦの成形方法について説明すると、都市ごみの処理
にあっては、搬入されたごみａは破砕から始まり、不燃
物と可燃物に仕分けられた後、生ごみ、樹脂等の可燃物
ごみａは、一般的に５０〜６０％の水分を含んでいるた
め、ロール１１、１２で成形する前工程で水分を１０〜
２０％程度に乾燥してから成形ロール１１、１２に投入
する。

【００２３】両成形ロール１１、１２は互に逆回転し、
その回転数の差により、両ロール１１、１２の周速に差
をつけ、例えば１．１〜１．３倍の差を付けるととも
に、油圧シリンダ１５により成形ロール１１に押し付け
力を付与する。その周速と押し付け力を可変にすること
により、ごみａは成形ロール１１、１２に円滑に巻き込
まれ、この巻き込み作用はごみａをこより状にしつつ
（練りながら）、押し付け力によって固形化する。その
固形化する過程において、ごみａから空気が排除され、
さらに周速の差により、こより状にする働きと相俟って
ごみａの繊維が切断されて、細粒状化が促進される。さ
らに、収集したごみａの性状のばら付きに対しては、ロ
ール１１、１２の周速と押し付け力を可変することによ
って最適稼働条件を選定する。この選定は、周速差と押
し付け力の調整を別々又は同時に行って、運転中でもご
みａの性状に応じて行う。

【００２４】このＲＤＦの成形時（造粒時）、成形ロー
ル１１、１２の外周面の溝１６等の凹凸の存在により、
上記ロール１１、１２の周速と押し付け力の可変に応じ
て、成形ロール１１、１２と可燃性ごみａの間の摩擦力
が増加し、ごみａの繊維がより円滑に切断され、かつ発
熱作用によって粒状に固形化でき、均質化した径５ｍｍ
φ以下の粒状のＲＤＦ−５が成形される。均質化は、燃
料時の発熱量の一定化につながる。また、成形ロール１
１、１２の内装部に熱媒体を循環することによって、適
正な成形温度を維持するので、上記の均質化が更に安定
化する。

【００２５】実施例では、スクリュー２１によって成形
ロール１１、１２間へのごみ送り込みをしたが、成形ロ
ールの幅方向全域を押圧する押し込みダンパー等の周知
の押し込み（送り込み）手段を採用でき、また、それら
の押し込み手段を設けずに、成形ロール１１、１２によ
る巻き込み作用のみでごみａを成形ロール１１、１２間
に送り込むようにすることもできる。

【００２６】

【発明の効果】この発明は、ロールに周速差を設け、両
ロール間に押付け力を付与し、かつ、その周速差及び押
付け力を運転中でも調整し得るようにしたので、成形ロ
ールにおいて、径５ｍｍφ以下のＲＤＦ−５を簡単にし
て容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の概略図

【図２】同実施例の成形ロールの斜視図

【図３】成形ロールの他例の斜視図

【図４】図３の成形ロールの凹部を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は要部断面図

【図５】上記凹部の他例を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は要部断面図

【図６】成形ロールの他例の斜視図

【図７】可燃ごみの固形燃料化工程図

【図８】従来例の要部切欠正面図

【図９】従来例の要部切欠正面図

【符号の説明】

１１、１２成形ロール１５油圧シリンダ１６溝１７凹部１８粒状セラミック突起２１スクリューａごみｂ燃料（ＲＤＦ）ｔロール間隙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】逆回転する対の成形ロール１１、１２間
に可燃物ごみａを送り込み、その両成形ロール１１、１
２により可燃物ごみａを圧縮しながら押出して粒状に成
形するごみの固形燃料化装置であって、上記両成形ロール１１、１２に周速差を設けて、その周
速差により、両成形ロール１１、１２で可燃物ごみａを
圧縮・切断を同時に行いつつ燃料ｂとすることを特徴と
するごみの固形燃料化装置。
【請求項２】一方の成形ロール１１に他方の成形ロー
ル１２への押し付力を付与し、上記周速差及び前記押し
付け力を運転中でも調整可能にしたことを特徴とする請
求項１に記載のごみの固形燃料化装置。
【請求項３】上記成形ロール１１、１２の外周面全域
に凹凸１６、１７、１８を形成したことを特徴とする請
求項１又は２に記載のごみの固形燃料化装置。
【請求項４】上記両成形ロール１１、１２内に熱媒体
を循環させて両成形ロール１１、１２間の温度を所要に
し得るようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか一つに記載のごみの固形燃料化装置。