201116344 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種能夠將焚化爐底渣作更有效的處 理，將焚化爐底渣回收再利用的效益最大化的底渣處理系 統。本發明亦有關於一種焚化爐底渣處理方法。 【先前技術】 • 垃圾處理是人類高度工業化及都市化之後所面臨的重 大環境課題。在眾多的垃圾處理方式中，先用焚化爐將垃 圾燃燒焚化之後再加以處理是目前廣被採用的一種垃圾處 理方式。用焚化爐燃燒來處理垃圾至少具有下列數項好處 :(1 )垃圾在經過燃燒焚化之後可將垃圾的體積大幅地 減小；（2)垃圾中所含之對環境有危害的物質可藉由焚 化燃燒加以去除；（3 )焚化爐的燃燒是在控制的環境下 實施，其排放氣體亦受到適當的監控及處理，可降低對人 ® 體的危害；及（4)燃燒後的底渣可回收再利用，以提高 垃圾處理的經濟效益。 傳統上，底渣處理大致上分爲兩種方式來實施：直接 篩選方式，及乾燥篩選方式。當從焚化爐中收集底渣時， 通常都會對底渣灑水，一方面可以減少底渣收集作業期間 煙塵的產生，另一方面亦可對底渣作適當的降溫。然而， 此一灑水作業會造成底渣成分含水量不定的情況。在傳統 的直接篩選處理中，對於底渣含水量不定的問題並未加以 處理’而是直接進行篩選作業，此種處理方式雖然處理的 -5- 201116344 成本較低’但亦會產生一些缺點，譬如，底渣的臭味太重 造成使用者反感；底渣含水量不易控制而篩選不完全，骨 材粒徑無法區分’造成分選效率低，進而限制了處理後成 品可供再利用的用途等等缺點。在乾燥歸選處理中，爲了 解決底渣含水量不定的問題，採用了火烤的方式將底渣的 水分完全去除掉。然而’此種處理方式則會產生過於消耗 能源及處理成本過高的缺點。 有鑑於習知底渣處理的上述問題，在焚化爐底渣處理 業界對於能夠解決上述傳統底渣處理設備及方法的缺點的 底渣處理設備及方法存在著需求。 【發明內容】 本發明的目的之一爲提供一種焚化爐底渣處理系統， 此系統包含：振動式粗篩裝置，用來將底渣初步篩分爲大 於第一粒徑的底渣及小於第一粒徑的底渣；二次篩選裝置 ，用來將小於第一粒徑的底渣進一步篩分爲大於第二粒徑 的底渣及小於第二粒徑的底渣；濕選裝置，用來將小於第 二粒徑的底渣篩分爲大於第三粒徑的底渣及小於第三粒徑 的底渣；洗沙裝置，用來將小於第三粒徑的底渣中的沙質 成分去除掉；泥沙分離裝置，用來將經過洗沙處理後之底 渣中殘留的泥沙成份去除掉：壓濾裝置，用來將經過泥沙 分離處理的底渣中的水份濾除掉，以獲得粒徑小於第三粒 徑的工程用骨材成品；第一電磁分選裝置，用來將含鐵物 料從大於第二粒徑的底渣中分選出來；第二電磁分選裝置 -6- 201116344 ’用來將含鐵物料從大於第三粒徑的底渣中分選出來；渦 電流分選裝置，用來將非鐵金屬從經過第二電磁分選裝置 處理過之底渣中分選出來，以獲得粒徑大於第三粒徑的工 程用骨材成品；碎石裝置，用來將大於第一粒徑及大於第 二粒徑之底渣碎解成小於第二粒徑的底渣，以利回送至該 濕選裝置進行濕選處理；及運送裝置，用來將底渣運送於 各裝置之間。 # 依據本發明的一實施例，該二次篩選裝置爲一滾筒篩 選機’其包含一滾筒篩其周壁上開設有多個孔徑約等於第 二粒徑的篩孔，多個驅動滾輪其設置在該滾筒篩的兩端用 來支撐並轉動滾筒篩，及其中，該滾筒篩被設置成與水平 面夾一角度，使得滾筒篩的一端高於另一端。 該濕選裝置爲一濕式篩選機，其包含一被設置成與水 平面夾一角度之滾筒篩其周壁上開設有多個孔徑約等於第 三粒徑的篩孔，多個驅動滾輪其設置在該滾筒篩的兩端用 ® 來支撐並轉動滾筒篩，及一灑水單元其包含一水泵及一灑 水管其由該水泵經由該滾筒篩的一端伸入該滾筒篩中且具 有多個灑水孔開設在位於該滾筒篩內的灑水管管壁上。該 運送裝置爲輸送帶。 發明的另一個目的爲提供一種底渣處理方法’此方法 包含：預篩選步驟，用來將底渣篩選分爲大於第一粒徑及 小於第一粒徑的底渣；二次篩選步驟，用來將小於第一粒 徑的底渣篩選分爲大於第二粒徑的底渣及小於第二粒徑的 底渣；濕式水選步驟’用來將小於第二粒徑的底渣篩選分 201116344 爲大於第三粒徑的底渣及小於第三粒徑的底渣；第一電磁 分選步驟，用來將含鐵金屬從大於第二粒徑的底渣中分選 出來；碎解步驟，用來將預篩選步驟中之大於第一粒徑的 底渣及二次篩選步驟中之第二粒徑的底渣碎解成小於第二 粒徑的底渣並送至該濕式水選步驟；第二電磁分選步驟， 用來將含鐵金屬從大於第三粒徑的底渣中分選出來；渦電 流分選步驟，用來將非鐵金屬物從經過該第二電磁分選步 驟處理過的底渣中分選出來，藉以獲得粒徑大於第三粒徑 之粗骨材成品；洗沙步驟，用來將小於第三粒徑的底渣中 的沙質成分去除掉；泥沙分離步驟，用來將經過洗沙處理 後之底渣中殘留的泥沙成份去除掉；壓濾步驟，用來將經 過泥沙分離處理的底渣中的水份瀘除掉，藉以獲得粒徑小 於第三粒徑之細骨材成品。 依據本發明的一實施例，該二次篩選步驟係使用滾筒 篩選機來實施，該滾筒篩選機包含一滾筒篩其周壁上開設 有多個孔徑約等於第二粒徑的篩孔，多個驅動滾輪其設置 在該滾筒篩的兩端用來支撐並轉動滾筒篩，及其中，該滾 筒篩被設置成與水平面夾一角度，使得滾筒篩的一端高於 另一端。 該濕式水選步驟係使用濕式篩選機來實施，該濕式篩 選機包含一被設置成與水平夾一角度之滾筒篩其周壁上開 設有多個孔徑約等於第三粒徑的篩孔，多個驅動滾輪其設 置在該滾筒篩的兩端用來支撐並轉動滾筒篩，及一灑水單 元其包含一水泵及一灑水管其由該水泵經由該滾筒篩的一 -8 - 201116344 端伸入該滾筒篩中且具有多個灑水孔開設在位於該滾筒篩 內的灑水管管壁上。 本發明的其它特徵及優點可從下面參考附所示實施例 的詳細說明中獲得更清楚及具體的瞭解。 【實施方式】 現參考圖1至圖4所示之實施例來說明本發明之焚化 # 爐底渣處理系統1。 圖1爲一示意圖其顯示依據本發明的一實施例之焚化 爐底渣處理系統1。此系統1主要包含振動式粗篩機10、 滾筒篩選機2G、電磁分選機30、二次電磁分選機30’、 碎石機40、濕式篩選機50、渦電流分選機60、洗沙機70 、泥沙分離機80及壓濾機90等裝置。 振動式粗篩機1〇主要包含一平面振動式粗篩柵11其 上設置有多個篩孔，其直徑約等於第一粒徑（如，75mm ® )，用來對經過熟化處理的焚化爐底渣進行初步的篩選。 通過該粗篩柵的底渣從第一出料口 12輸出並由輸送帶運 送至滾筒篩選機20進行二次篩選處理。而，未能通過粗 篩柵的底渣則從第二出料口 14排出並由輸送帶送至碎石 機40進行擊碎作業。 如圖2a及2b所示，滾筒篩選機20主要包含一滾筒 篩21其周壁上開設有多個篩孔22，其直徑約等於第二粒 徑（如，19mm)，多個驅動滾輪23其設置在該滾筒篩 21的兩端用來支撐並轉動滾筒篩21，及一支撐架24用來 201116344 支撐該驅動滾輪23。該滾筒21被設置成與水平面成一 度，使得滾筒篩21的一端高於另一端。來自該振動式 篩機1〇的底渣從滾筒篩21較高的一端被送入滾筒篩 以進行二次篩選作業。通常，底渣二次篩選處理所用的 孔尺寸較小，因此在傳統的平面式震動篩選機中常會發 篩孔被堵塞的情形，造成分選效率差且必需經常停機清 等缺點。而，本發明滾筒篩選機20係以滾動的方式來 選底渣，增加底渣處理時的動能，讓底渣不易堵住篩孔 藉以解決傳統震動式設計的上述缺點。經過滾筒篩21 選後，小於19mm的底渣從篩孔22掉落並經集料板26 導落至輸送帶上，以運送至濕式篩選機50進行細篩處 。而，大於19mm的底渣則從滾筒篩21較低的一端掉 至另一輸送帶上，以運送至電磁分選機30作進一步的 理。 電磁分選機3 0係一利用磁力作用將具順磁性的鐵 屬（ferrous metal )與不具順磁性的非鐵金屬 nonferrous metal )予以分離的設備。如圖 3所示，該 磁分選機30主要包含一用來產生磁力的磁力產生裝置 (如，一永久磁鐵或磁鐵），一環繞在該磁力產生裝置 圍的運送皮帶34其藉由兩個皮帶輪32，33來加以驅動 其中該磁力產生裝置31被設置在將底渣輸送至電磁分 機30之輸送帶的終端的上方，使得底渣中的含鐵金屬 料會被該磁力產生裝置31所產生的磁力吸引而附著在 送皮帶34上並被輸送至無磁力區（如，皮帶輪32處） 角 粗 2 1 篩 生 理 篩 ， 篩 引 理 落 處 金 ( 電 3 1 周 9 m 物 運 -10- 201116344 此時，運送皮帶34上的含鐵物料會掉落到位在皮帶輪32 下方的集料口 35中，用以被收集運送至含鐵物料回收槽 。而，經過電磁分選後的底渣則從將底渣運送至電磁分選 機30之輸送帶終端自然落到位於其下方的另一輸送帶上 ，以送至碎石機40進行擊碎處理。 該碎石機40對來自振動式粗篩機10與電磁分選機 30的底渣實施擊碎作業，用以將大於19mm的底渣碎解 • 成小於19mm的底渣。經過碎石機碎解之底渣經由輸送帶 送回至該滾筒篩選機20進行篩選。該碎石機40可以是任 何一般市售之碎石機種類。 如圖4所示，用於濕選處理之該濕式篩選機50主要 包含一被設置成與水平面夾一角度的滾筒篩51其周壁上 開設有多個篩孔52，其直徑約等於第三粒徑（如， 4.75mm)，驅動滾輪53其設置在該滾筒篩51的兩端用 來支撐並轉動滾筒篩51，及一灑水單元其包含一水泵54 ® 及一灑水管55其從該水泵54經由該滾筒篩51的一端伸 入該滾筒篩51中且該灑水管55在滾筒篩51內的部分開 設有多個灑水孔用以對滾筒篩51內的底渣均勻地灑水， 藉以實施水洗濕式篩選作業。經過濕選處理後，小於 4.75mm的底渣經由輸送帶輸送至洗沙機70及泥沙分離機 80以去除混在底渣中的泥沙，接著輸送至壓濾機90用以 將底渣中的水份壓濾出來，以獲得粒徑小於4.75mm的細 骨材成品。此處使用的洗沙機70、泥沙分離機80及壓濾 機90可以使用一般傳統的洗沙機、泥沙分離機及壓濾機 -11 - 201116344 此外，經過濕選處理後，大於4_75mm的底渣則經由 輸送帶輸送至二次電磁分選機30’以分選出含鐵金屬類的 物料。該二次電磁分選機30’類似於該電磁分選機30，因 此，其構造將不再贅述。 經二次電磁分選機30’分選後，未含鐵的底渣經輸送 帶運送至渦電流分選機60以進行非鐵金屬的分選作業。 該渦電流分選機60係利用磁場改變來將非鐵金屬與其它 物料分離的設備。渦電流流動路徑必爲封閉曲線’其流動 方向與線圈纏繞方向平行，與交變磁場方向垂直並隨交流 電流之磁通量改變而呈相反方向流動，所以其頻率與交流 電的頻率相同。能感應激發渦電流的物件必屬能導電的導 體。利用此原理可將包括鋁、銅、不銹鋼等金屬從底渣中 分選出來，以提高回收價値及降低二次污染。 經渦電流分選機60分選後的底渣再經過風選、振動 篩選及人工檢拾塑膠成份等處理之後即可獲得粒徑大於 4.75mm的粗骨材成品。 接下來，將參考圖5來說明本發明之焚化爐底渣處理 方法100的步驟。 步驟S 1 0 1爲一預篩選步驟，在此步驟中經過熟化處 理的焚化爐底渣被篩選分爲大於第一粒徑（如，75mm ) 的底渣與小於第一粒徑的底渣。之後，小於第一粒徑的底 渣被送至步驟S1 02作進一步處理，而大於第一粒徑的底 渣則被送至步驟S1 04。步驟S1 02爲二次篩選步驟，在此 -12- 201116344 步驟中，使用滾筒式篩選機將在步驟S101中餘選出之小 於第一粒徑的底渣作進一步的篩選處理，以篩選出大於第 二粒徑（如，19mm)的底渣及小於第二粒徑的底渣。接 著，小於第二粒徑的底渣被送至步驟S103作進一步處理 ，而大於第二粒徑的底渣則被送至步驟S105。步驟S104 爲一擊碎處理步驟，在此步驟中，底渣被碎解成小於第二 粒徑的底渣，然後被送至步驟S103進行後續處理。 步驟S1G3爲一濕式水選步驟。與傳統的直接處理方 法及乾式處理方法不同地，在本發明的方法中，此步驟藉 由對底渣均勻地灑水以實施濕式篩選處理，以篩選出大於 第三粒徑（如，4.75mm )的底渣及小於第三粒徑的底渣 。之後，大於第三粒徑的底渣被送至步驟S1 06，小於第 三粒徑的底渣則被送至步驟S107。本發明之濕式篩選的 好處不僅可用水去除底渣的臭味，還可以去除掉底渣中對 於鋼筋有腐蝕作用的成份，例如氯離子。 步驟S105爲一電磁分選步驟，在此步驟中，大於第 二粒徑的底渣中之含鐵金屬利用磁吸的方式從底渣中被篩 選出來並被送至含鐵金屬回收槽中加以回收利用。電磁分 選後剩下的底渣則被送至步驟S1 08以人工分選的方式將 底渣中塑膠物料及非鐵金屬物料挑出至塑料回收槽及非鐵 金屬物料回收槽中加以回收。經人工分選後剩下的底渣則 被送至步驟S104進行擊碎處理。 大於第三粒徑的底渣被送至步驟S106是爲了實施二 次電磁分選處理，在此步驟中，含鐵金屬藉由磁吸力從底 -13- 201116344 渣中被分選出來並被送至含鐵金屬物料回收槽中加以回收 利用。經過電磁分選後的底渣則被送至步驟S109。步驟 S109爲一渦電流分選步驟，在此步驟中，非鐵金屬物料 ‘ 藉由導電物件會感應激發渦電流的原理而從底渣中被分選 出來並被送至非鐵金屬物件回收槽加以回收利用。經過渦 電流分選後之底渣再經過風選、震動篩選及人工撿拾廢塑 膠混合物之後即可獲得粗骨材成品。 經過步驟S1 03的濕式篩選處理後之小於第三粒徑的 φ 底渣被送至步驟S107來進行洗沙處理，然後送至步驟 S110進行泥沙分離處理，最後送至步驟S111進行壓濾處 理，去除掉底渣中的水份後，即可獲得細骨材成品。 用本發明的焚化爐底渣處理方法所獲得之不論是粗骨 材成品或是細骨材成品都具有骨材粒徑大小均勻一致、質 輕、低密度、高透水性及高承載力等良好工程性質，與煤 炭底灰或天然砂礫（GP)材質相似，適合作爲道路基層 材料及瀝青添加料等工程用料。 · 本發明的焚化爐底渣處理系統及方法的特色之一在於 使用滾筒篩選機來實施底渣的二次篩選作業，以利用滾動 的方式增加底渣處理時的動能，讓底渣不易堵住篩孔，減 少清洗篩孔的停機時間，藉以大幅提高底渣篩選的效率。 本發明的另一特色爲使用濕式篩選來處理底渣，藉由對底 渣均勻地灑水來去除底渣的臭味，並溶出底渣中會腐蝕鋼 筋的物質（如，氯離子），以提高骨材成品的實用性。 雖然本發明的焚化爐底渣處理系統及方法已於上文中 •14- 201116344 參考附圖所示的較佳實施例加以說明，但這並不 明僅侷限於上文中所描述及附圖中所示的結構及 實上，在上文揭示內容所教示的原理及精神之下 可以有各種不同的修改及變化。例如，上述的實 本發明的系統所包含的各式機具的數量都以一個 說明，但爲了增加處理能量或爲了提高鐵金屬及 去除率，可同時將多個各式機具並聯或串聯使用 # 然在上述的實施例中使用特定的孔徑尺寸爲例加 如，第一粒徑75mm，第二粒徑19mm，第二粒| )，但爲了適應各種成品粒徑之所需，亦可選用 徑、孔徑。所有這些可能的修改及變化都落在由 請專利範圍所界定之本發明的真實範圍內。 【圖式簡單說明】 圖1爲本發明之焚化爐底渣處理系統的示意 ® 圖2a及2b分別爲本發明之焚化爐底渣處理 筒篩選機的示意前視圖及側視圖。 圖3爲本發明之焚化爐底渣處理系統的磁選 圖0 圖4爲本發明之焚化爐底渣處理系統的濕式 部分剖面的示意圖。 圖5爲一流程圖，其顯示本發明之焚化爐底 法的主要步驟。 表示本發 操作。事 ，本發明 施例中， 爲例加以 非鐵金屬 。又，雖 以說明（ [4.7 5mm 其它的粒 下面的申 圖。 系統的滾 機的示意 篩選機的 渣處理方 -15- 201116344 【主要元件符號說明】 1 :焚化爐底渣處理系統 I 〇 :振動式粗篩機 II :粗篩柵 1 2 :第一出料口 1 4 :第二出料口 20 :滾筒篩選機 2 1 :滾筒篩 φ 22 :篩孔 2 3 :驅動滾輪 24 :支撐架 26 :集料板 3 0 :電磁分選機 30’：二次電磁分選機 31 :磁力產生裝置… 3 2,3 3 :皮帶輪 · 34 :運送皮帶 35 :集料口 40 :碎石機 50 :濕式篩選機 5 1 :滾筒篩 5 2 :篩孔 5 3 :驅動滾輪 5 4 :水泵 -16- 201116344 5 5 :灑水管 60 :渦電流分選機 70 :洗沙機 80 :泥沙分離機 90 :壓濾機 100:焚化爐底渣處理方法
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