TWI617662B - 含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置及燃料化方法 - Google Patents
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Abstract
有效利用含廢塑料之廢棄物全體作為水泥燒成用燃料，不會對灰渣的品質帶來壞影響。
一種含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置，包含有：破碎裝置，用以破碎含廢塑料之廢棄物(ASR等)；分離裝置(篩選分配裝置)，將已藉由該破碎裝置破碎之廢棄物分離成在預定之粒徑範圍之難以空間燃燒的破碎物(中間粒子群MP)與其他破碎物(大徑粒子群LP、小徑粒子群SP)；壓延裝置(加熱式壓縮輥)，將已藉由該分離裝置分離之前述難以空間燃燒之破碎物薄片化成薄膜狀；及供給裝置，將已藉由該壓延裝置而薄片化之破碎物供給至水泥燒成裝置。
Description
本發明是有關於一種用以將ASR(汽車切碎機殘留物)等含廢塑料之廢棄物作為水泥燒成裝置中的燃料來利用之裝置及方法。
過去，水泥燒成裝置中，利用ASR等含廢塑料之廢棄物作為水泥窯之燃燒用燃燒爐的替代燃料。例如，在專利文獻1中記載一種可燃性廢棄物之燃料化方法，包含以下程序：將從塑膠類、海綿類、纖維類、橡膠類及木質類所形成的群所選擇一個以上作為主成份之可燃性廢棄物，藉一次破碎機粗碎之程序、除去可燃性廢棄物所含之異物之程序、將已除去異物之粗碎物，藉二次破碎機破碎之程序、及將破碎物吹入燃燒爐之程序，且以令粗碎物之水分為5質量%以下，並且二次破碎機之動力為固定的方式，將粗碎物供給至二次破碎機。
專利文獻1：日本特開2012-153889號公報
然而，因為廢棄物是含括各式各樣形狀的東西，只是將廢棄物破碎而得之破碎物，有可能無法完全藉燃燒用燃燒爐在大氣中燃燒(空間燃燒)，這樣的情況下，被吹入燃燒用燃燒爐之廢棄物的一部分降落在灰渣上而引起不完全燃燒，或灰渣產生還原反應，會有對灰渣的品質或色相帶來影響的不佳狀況。
因此，本發明是有鑑於上述問題點而作成者，其目的為有效利用含廢塑料之廢棄物全體作為水泥燒成用燃料，不會對灰渣的品質帶來壞影響。
為達成上述目的，本發明是特徵在於包含有：破碎裝置，用以破碎含廢塑料之廢棄物；分離裝置，將已藉由該破碎裝置破碎之廢棄物，分離成在預定之粒徑範圍的難以空間燃燒之破碎物與其他破碎物；壓延裝置，將已藉由該分離裝置分離之前述難以空間燃燒之破碎物薄片化成薄膜狀；及供給裝置，將已藉由該壓延裝置而薄片化之破碎物供給至水泥燒成裝置。在此，所謂難以空間燃燒之破碎物是指由水泥窯之燃燒用爐吹入窯內時，降落在灰渣上而引起不完全燃燒等，而在窯之內部空間等之中難以完全燃燒的破碎物。
根據本發明，藉由以壓延裝置將廢棄物所含之在預定之粒徑範圍之難以空間燃燒的破碎物薄片化成薄膜狀，即使由燃燒用爐吹入水泥窯等亦可完全地空間燃燒，因此不會對灰渣的品質帶來壞影響，可有效利用來作為水泥燒成用燃料。
藉由前述供給裝置，可將前述其他破碎物與已藉由前述壓延裝置而薄片化之破碎物一起供給至水泥燒成裝置。藉此，可有效利用含廢塑料之廢棄物全體來作為水泥燒成用燃料。
上述廢棄物之燃料化裝置中，前述含廢塑料之廢棄物可為汽車切碎機殘留物；前述分離裝置是口徑X公厘(mm)之篩，且位於前述破碎裝置之下游側；前述難以空間燃燒之破碎物是可藉由前述篩而分離之X/3mm以上4X/5mm以下的範圍。藉此，可促進有效利用汽車切碎機殘留物。又，可減少起因於不完全燃燒之各式各樣的污染物質量，必且亦可減低持續性有機污染物質(POPs：Persistent Organic Pollutants)類的排出量。
又，前述篩之口徑X可為5mm以上100mm以下，可以口徑小的篩所得到的破碎物為主，吹入水泥窯之燃燒用爐，並可將以口徑大的篩所得到的破碎物投入水泥窯之窯尾來作為燃料使用。
上述廢棄物之燃料化裝置中，前述壓延裝置可為一邊加熱並壓縮前述難以空間燃燒之破碎物之加熱式壓縮輥。
再者，前述含廢塑料之廢棄物可為含有硬質塑料與軟質塑料，且前述分離裝置可作為位於前述破碎裝置之下游側的風選機。
又，本發明是一種含廢塑料之廢棄物之燃料化方法，其特徵在於包含有下述步驟：將含廢塑料之廢棄物破碎；將該已破碎之廢棄物分離成在預定之粒徑範圍之難以空間燃燒的破碎物與其他破碎物；將該已分離之難以空間燃燒之破碎物薄片化成薄膜狀；且將該已薄片化之破碎物供給至水泥燒成裝置。根據本發明，與上述發明同樣，不會對灰渣的品質帶來壞影響，可將難以空間燃燒之破碎物有效利用來作為水泥燒成用燃料。
如上所述，根據本發明，可避免對灰渣的品質之壞影響，並可有效利用含廢塑料之廢棄物全體來作為水泥燒成用燃料。
1‧‧‧燃料化裝置
10‧‧‧破碎裝置
10a‧‧‧本體
10b‧‧‧漏斗
10c‧‧‧排出部
20‧‧‧篩選分配裝置
20A,20B‧‧‧振動篩
30‧‧‧加熱式壓縮輥
30a‧‧‧發熱旋轉輥
30b‧‧‧外殼
A‧‧‧粒度
C‧‧‧破碎物
D‧‧‧篩之口徑
LP‧‧‧大徑粒子群
MP‧‧‧中間粒子群
SP‧‧‧小徑粒子群
圖1是顯示有關於本發明之含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置之一實施形態的概略全體構造圖。
圖2是是顯示有關於本發明之燃料化裝置及燃料化方法之實驗例中各粒度群之內容物的照片。
其次，參照圖式並詳細說明有關用以實施本發明之形態。又，以下說明中，以將本發明適用於汽車切碎機
殘留物(以下稱「ASR」)之燃料化的情況為例來說明。又，所謂ASR是指將拆除已廢棄之汽車的引擎等之後的廢車碎片，以工業用切碎機細碎地粉碎並回收鐵等之後當作產業廢棄物而廢棄之塑料、玻璃、橡膠等之破片。
如圖1所示，有關於本發明之含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置(以下稱「燃料化裝置」)1具備有：用以破碎ASR之破碎裝置10、用以篩選分配破碎物C之篩選分配裝置20、用以將篩選分配後的中間粒子群薄片化之加熱式壓縮輥30。又，圖1中的記號A及記號D是分別表示粒度及篩之口徑。
例如，破碎裝置10是單軸破碎機，具備有：收容有旋轉刃等之箱狀的本體10a、位於本體10a之上方，且用以投入ASR而開口之漏斗10b、及配置於本體10a之下方，且用以收容篩之排出部10c。在此，篩之口徑D為Xmm。
篩選分配裝置20是於上下方向含括兩段而配置之兩個振動篩20A,20B所構成，振動篩20A之口徑是設定為4/5．Xmm、振動篩20B之口徑是設定為1/3．Xmm。
作為壓延裝置之加熱式壓縮輥30以設定成預定溫度之一對的發熱旋轉輥30a、及用以保持發熱旋轉輥30a之一對的外殼30b等所構成。發熱旋轉輥30a可使用外部高頻感應發熱輥或外部安裝型高頻熱輥等。
雖然省略圖式，但將藉燃料化裝置1而燃料化之ASR用來作為燃料之水泥燒成裝置是以下述構成：用以預熱水泥原料且將旋風器多段重疊之預熱器、用以預燒水泥
原料之預燒爐、具有燃燒器等用以燒成水泥原料之水泥窯(迴轉窯)、及用以冷卻由水泥窯所排出之水泥灰渣之灰渣冷卻器等所構成。
其次，說明有關藉具有上述構造之燃料化裝置1之ASR的燃料化方法。
將接收的ASR投入破碎裝置10以進行破碎。在此，將破碎裝置10之篩之口徑Xmm設定成預定值，藉此可燃物藉旋轉刃而破碎並成為預定粒度後，從排出部10c作為破碎物C而排出。篩之口徑Xmm可設定為10mm~15mm，亦可設定為5mm~100mm左右，可以口徑小的篩所得到的燃料為主，吹入水泥窯之燃燒用爐使用，並可將以口徑大的篩所得到的燃料投入水泥窯之窯尾來使用。
從破碎裝置10所排出的破碎物C供給至振動篩20A，超過4/5．Xmm之粒子群(大徑粒子群LP)是直接用來當作替代燃料。4/5．Xmm以下之粒子群供給至振動篩20B，1/3．Xmm以下之粒子群(小徑粒子群SP)亦直接用來當作替代燃料。另一方面，超過1/3．Xmm、但在4/5．Xmm以下之粒子群(中間粒子群MP)是導入加熱式壓縮輥30。
加熱式壓縮輥30中，中間粒子群MP之破碎物藉由設定於預定溫度之一對的發熱旋轉輥30a來壓延，薄片化成薄膜狀。已薄片化之破碎物可與大徑粒子群LP及小徑粒子群SP之破碎物一起作為燃料吹入水泥窯之燃燒用爐。
其次，說明有關於本發明之燃料化裝置及燃料化方法之實驗例。
將ASR投入把篩之口徑D設定為10mm之破碎裝置10，且篩選分配破碎物C時，則可得到各粒度群(No.1~5)中如表1所示之物。表1是顯示各粒度群之質量(%)、發熱量(cal/g)、熱量比率(%)、ig.loss(Ignition Loss：灼燒減量)(%)及內容物。又，各粒度群之內容物的照片顯示在圖2。
關於上述No.1~5之破碎物各別進行燃燒試驗時，可瞭解到No.1、2是易於燃燒，且質量最大，發熱量最高的No.3最難以燃燒，關於No.4、5則因為是綿狀，因此在空中浮游則立刻空間燃燒。
因此，本發明人為使No.3亦可空間燃燒，藉由加熱式壓縮輥30進行薄片化成薄膜狀。藉薄片化成薄膜狀，增大比表面積並透過燃燒用爐吹入水泥窯內時，則變成在空中飄浮而易於空間燃燒。
又，上述實施形態及實驗例中，含廢塑料之廢棄物是以ASR的情形來說明，但含廢塑料之廢棄物是軟硬質混合塑料的情形時，破碎後會藉風力選別將硬質塑料與軟質塑料分級，因硬質塑料難以空間燃燒，故藉由加熱式壓縮輥進行薄片化成薄膜狀。另一方面，因為軟質塑料易於燃燒，因此可以原狀態作為燃料。
1‧‧‧燃料化裝置
10‧‧‧破碎裝置
10a‧‧‧本體
10b‧‧‧漏斗
10c‧‧‧排出部
20‧‧‧篩選分配裝置
20A,20B‧‧‧振動篩
30‧‧‧加熱式壓縮輥
30a‧‧‧發熱旋轉輥
30b‧‧‧外殼
A‧‧‧粒度
C‧‧‧破碎物
D‧‧‧篩之口徑
LP‧‧‧大徑粒子群
MP‧‧‧中間粒子群
SP‧‧‧小徑粒子群
Claims (6)
- 一種含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置，其特徵在於包含有：破碎裝置，用以破碎含廢塑料之廢棄物；分離裝置，將已藉由該破碎裝置破碎之廢棄物，分離成在預定之粒徑範圍之難以空間燃燒的破碎物與其他破碎物；壓延裝置，將已藉由該分離裝置分離之前述難以空間燃燒之破碎物薄片化成薄膜狀；及供給裝置，將已藉由該壓延裝置而薄片化之破碎物供給至水泥燒成裝置，前述分離裝置是口徑X為5mm以上100mm以下之篩，前述預定之粒徑範圍是在X/3mm以上4X/5mm以下的範圍。
- 如請求項1之含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置，其中藉由前述供給裝置將前述其他破碎物與藉由前述壓延裝置而薄片化之破碎物一起供給至水泥燒成裝置。
- 如請求項1或2之含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置，其中前述含廢塑料之廢棄物是汽車切碎機殘留物，前述分離裝置是位於前述破碎裝置之下游側。
- 如請求項1之含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置，其中前述壓延裝置包含有一邊加熱並壓縮前述難以空間燃燒 之破碎物之加熱式壓縮輥。
- 如請求項1之含廢塑料之廢棄物之燃料化裝置，其中前述含廢塑料之廢棄物是含有硬質塑料與軟質塑料，前述分離裝置是位於前述破碎裝置之下游側的風選機。
- 一種含廢塑料之廢棄物之燃料化方法，其特徵在於包含有下述步驟：將含廢塑料之廢棄物破碎；藉由口徑X為5mm以上100mm以下之篩，將該已破碎之廢棄物分離成在預定之粒徑範圍之難以空間燃燒的破碎物與其他破碎物；將該已分離之難以空間燃燒之破碎物薄片化成薄膜狀；且將該已薄片化之破碎物供給至水泥燒成裝置，前述預定之粒徑範圍是在X/3mm以上4X/5mm以下的範圍。
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