JP2013234310A

JP2013234310A - 廃畳ｒｐｆと産業廃棄物処理方法。

Info

Publication number: JP2013234310A
Application number: JP2012120221A
Authority: JP
Inventors: Sumihiro Hasegawa; 純弘長谷川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-11-21

Abstract

【課題】高効率なクリーンエネルギーの熱回収を行う新たな廃材サーマルリサイクルシステムの構築を目的とする。
【解決手段】廃プラスティックと可燃性繊維として廃畳のみを使用する廃畳ＲＰＦを廃棄物排出元生活環境施設の燃焼装置の助燃材として使用することにより熱回収サーマルリサイクルシステムの構築を行うこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃物処理法に基づく電子マニフェストを適用する情報処理センターのネットワークにより実施する産業廃棄物から製造する固形燃料ＲＰＦの製造とそのＲＰＦを利用して効率的な熱エネルギー回収を行う循環型サーマルリサイクルシステムに関するものである。

従来より、市町村、自治体、民間企業等の生活環境施設から廃棄される一般廃棄物や産業廃棄物は、廃棄物処理業者により、その一部は分別・選別されて再利用されているが、最終的には焼却廃棄されるか埋め立て処分されているのが現状である。

廃棄物の有効利用としては、一般廃棄物や産業廃棄物を問わず、固形物はコンクリートに混入されたり、生ゴミ等は有機肥料としての使用や飼料化が行われ、廃プラスチックを含むあらゆる可燃性廃棄物を固形燃料としたＲＤＦ（ＲｅｆｕｓｅＤｅｒｉｖｅｄＦｕｅｌ）等の再利用による廃棄物リサイクルが進められている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特開２００２−４５８３６号公報特開２００１−２２０５９０号公報特開２００６−２９１０２５号公報

こうして形成された固形燃料ＲＤＦは、多種類の廃材を含むため、可燃性廃棄物処理としては有効な可燃性廃棄物の再利用ということが出来るが、燃焼時に多量の有害ガスも発生するので大量の廃棄物処理用の助燃材としては排ガス処理の問題や製品の安定性の管理に問題があった。一方廃棄物の原材料が廃プラスティック類や紙くず等の比較的品質の安定した廃棄物から製造されるＲＰＦ（ＲｅｆｕｓｅＰａｐｅｒ＆ＰｌａｓｔｉｃＦｕｅｌ）（以下、単に「ＲＰＦ」という）は、安価で良質の固形燃料として，環境やエネルギー問題への対応策の一つとして有望視されてきたものの、廃棄物の中から多量の良質の繊維を選別するのには、膨大な手間と時間を要するものであった。

図２は、１９８７年の法改正によって定められた全ての産業廃棄物に適用される廃棄物排出業者と産廃事業者における情報処理促進のための法律による「電子マニフェスト制度」の「固形燃料ＲＰＦの電子マニフェスト管理概念図」であって、市町村・自治体・民間企業等の生活環境施設（以下、単に「生活環境施設」という）からＪＷＮＥＴ等の情報管理センターに電子マニフェスト情報が登録されると、この情報は全て収集運搬業者、中間処理業者、最終処分業者からそれぞれの廃棄物処理情報が電子情報ネットワークにより伝達されて登録された各処理情報の全てが排出業者である生活環境施設に逐一電子情報として報告されるようになっているのである。こうして、「日本廃棄物処理進行センター（ＪＷＮＥＴ）」等の「情報管理センター」を介して全ての排出事業者、収集運搬事業者、処分事業者の処理情報が電子情報ネットワークにより管理されることになっている。

以下に、そのような情報管理センターに登録され管理される従来の廃棄物ＲＰＦ化処理及びサーマルリサイクルルートを図１に基づいて説明する。

図１において、従来の廃棄物ＲＰＦ（以下「従来型ＲＰＦ」という）のサーマルリサイクル循環ルートは細線（Ｑ）で示されている。
「生活環境施設」Ｐから排出された一般廃棄物及び産業廃棄物を含む廃棄物１は、工程Ａにより、人手によって生ゴミを含む可燃性繊維廃棄物類２と、廃プラスティック類３に分別し、選択作業が行われる。このとき、可燃性繊維廃棄物類の中で柔道畳を除く廃畳のみは、目視による人手によって本発明の畳ＲＰＦ用廃畳２ａとして分別・選択される。

次に、これらの可燃性繊維廃棄物２は、工程Ｂ１により、その廃棄物の中から衣類とロープ、ひも、網、漁網に分別し、衣類はボタンやジッパー等を固形物として排除処理し、ロープ、ひも、網、漁網等は、破砕機に絡むので２０ｃｍ以下に切断処理する。
また、建築物解体廃材や木屑等の廃棄物は、これらから釘やネジなどの金属固形物を分別除去処理される。そして可燃性繊維廃棄物２に混入している可燃性繊維類としての紙屑も、これらの中から壁紙や塩ビ系の有害ガス発生可能廃棄物を分別し、除去処理が行われるのである。

廃プラスティック類３は、工程Ｂ２により、有害なガスを発生する恐れのある塩ビ系プラスティック及びフェノール樹脂等が除去処理される。こうして、ＲＰＦ製造に不適切な廃棄物を分別し、選択除去処理された可燃性繊維類とプラスティック類は工程Ｃにより、例えば二軸破砕機などの粗破砕機でそれぞれ−次破砕処理され、更に工程Ｄにより、一軸破砕機等で二次細分化破砕処理による更なる細分化が行われ、行程Ｅにより破砕された金属類や固形物の除去作業が行われる。

このようにして、不燃物の除去された廃棄物は工程Ｆにより、細分化破砕された可燃性繊維廃棄物２と廃プラスティック３は所定の混合比で混合され、混練されて工程Ｇにより、減容・溶融・固化されて最終製品としての従来型固形燃料ＲＰＦ４が形成されのである。

こうして製造された従来型ＲＰＦは、再びルート（Ｑ）に示されるように生活環境施設Ｐにより廃棄物焼却炉や発電装置の燃焼炉の助燃材として使用することにより廃棄物の再生利用を行い、草植物や化石燃料等の天然資源の消費を抑制し、環境への負荷を低減する有効な熱回収を行うサーマルリサイクルシステムを構成することが出来るのである。

しかしながら、昨年（２０１１年３月１１日）の東日本大震災の際、地震に伴う巨大津波の発生で、福島原子力発電所の全面稼働停止に追い込まれ、更に被災地では家屋が流出し、或いは倒壊して膨大な廃棄物が出現した。更に放射性物質の除染作業と可燃性廃棄物の焼却処理に大量の電気及び化石燃料エネルギーの需要が生じ、市町村、自治体、企業を含む国全体の生活環境施設で急速にクリーンなエネルギー不足の解消手段が要求されているのが現状である。

そこで本発明は、市町村や自治体及び民間企業等の「生活環境施設」から排出された一般廃棄物及び産業廃棄物（以下、単に「廃棄物」ともいう）から、廃棄物として排出される畳と廃プラスティックを主材料とする廃材固形燃料であるＲＰＦ（以下、「廃畳ＲＰＦ」と言う）を製造し、これを燃焼装置の助燃材として使用することにより、高効率なクリーンエネルギーの熱回収を行う新たな「廃材サーマルリサイクルシステム」の構築を目的とするものである。

請求項１に記載された発明は、廃棄物法による分類品目として「繊維くず」として分類される廃畳と、廃プラスティック類として分類される廃棄物とを主原料としたことを特徴とする固形燃料ＲＰＦであって、請求項２に記載された発明は、それら「繊維くず」として分類される畳と廃プラスティック類として分類される廃棄物の中から「塩ビ系プラスティックやフェノール樹脂を除くプラスティック」とを主原料とした固形燃料ＲＰＦ、つまり畳ＲＰＦを生活環境施設の焼却炉をはじめ各種燃焼装置の助燃材として使用することにより焼却する際に発生する熱エネルギーの回収を高効率で利用することが出来るサーマルリサイクルシステムを構築するものである。

また、請求項３に記載された発明は、情報管理センターに電子マニフェスト登録を行った市町村、自治体、民間企業等の生活環境施設から排出された廃棄物を、廃棄物収集運搬業者から中間処理業者を経て最終処分業者に至るまでの各処理情報を電子マニフェストに入力して廃棄物のネットワークによって情報管理を合理化すると共に、廃棄物収集運搬業者又は中間処理業者によって廃畳と、廃プラスティック類を収集又は分別収集し、それらを所定の混合比にしたがって、粉砕・混合混練して減容、溶融、固化して形成することにより、完璧な電子マニフェストによる情報管理の下に、安全且つ品質の安定したサーマルリサイクル用固形燃料である畳ＲＰＦの製造方法を特徴とするものである。

前述した従来型ＲＰＦは、排出元の生活環境施設の焼却炉等の燃焼装置用助燃材として使用することにより，廃棄物による熱回収エネルギーとしてサーマルリサイクルシステムを構築する一つの有効な手段ではあるが、前述したように多大な分別、選択除去処理工程を必要とし有害ガスの発生も多く、燃焼効率についてもまだ不十分な点が多かった。
特に膨大な量の廃棄物を迅速に処理するために、良質で安定したエネルギーの供給が急務なのである。

本発明によれば、膨大な廃材の中から比較的形状や品質の安定した繊維だけから出来ている廃畳のみをＲＰＦの繊維性原料として使用することにより、従来型のＲＰＦに比べて、収集や分別の作業が極めて簡素化された不純物が少ない高効率のサーマルリサイクルシステムを構築できると共に、助燃材としての排ガスによる環境や焼却炉等の燃焼装置に与える悪影響も少ない。

そして、地震や津波によって様々な形態で山積している廃材の中で，比較的形状や品質が安定したままの状態で残留している廃畳は、収集や分別・選択除去等の中間処理工程が他の廃材に比べて極めて容易であるから、廃畳ＲＰＦ化は、廃材処理の大量処理化の急務を解消する最優先技術として優れた効果を有するものである。
したがって、廃棄物の中でも格別に的処理工程が少なく良質で安定した熱回収用の再生エネルギー原として使用供給できる廃畳に注目し、これを優先的に分別し、選別して使用することにより、残廃物の処理も加速されて全体的に廃棄物の処理が促進化されることは明らかである。

特に石炭や重油等の化石燃料に比べると本発明の畳ＲＰＦを助燃材として使用することにより、燃料費が１／３以下となり、ＣＯ_２の排出量も少なく、廃棄物による燃焼の際に発生する熱エネルギーの回収を極めて有効に利用することが出来、排出元と同じ生活環境施設の焼却炉や他の燃焼装置の助燃材として使用することにより、廉価で効率の良い循環型社会を形成する優れたサーマルリサイクルシステムを構築することが出来る効果を有するものである。

本発明及び従来型ＲＰＦ製造工程及びサーマルリサイクル概要説明図である。固形燃料ＲＰＦの電子マニフェスト管理概念図である。

以下、本発明の固形燃料ＲＰＦ（以下「畳ＲＰＦ」と言う）を助燃材とする廃材サーマルリサイクルシステムについて図１に基づき説明するが、発明の実施形態は下記の実施例に限定されるものではい。また、以下の説明において同一の作用を有する行程、材料や構成については、同一の符号を付けて説明を省略する場合がある。

図１において、本発明の畳ＲＰＦのサーマルリサイクル熱エネルギー回収循環ルートは太実線（Ｒ）で示されているが、従来型のＲＰＦのサーマルリサイクル熱エネルギー回収循環ルートである細実線（Ｑ）と重複するルートは、ルート（Ｒ）の太実線が優先して表示されている。

「生活環境施設」Ｐから排出された一般廃棄物及び産業廃棄物を含む廃棄物１は、工程Ａにより、人手によって生ゴミを含む可燃性繊維廃棄物類２と廃畳２ａ、及び廃プラスティック類３の３種類に分別され、選別処理作業が行われる。このとき、前述した可燃性繊維廃棄物類２の中に通常の本畳（わら床畳）とは別に柔道畳用の畳が混じっていることがあるが、この柔道畳には、塩ビ系の床材を使用している物があるので、そのような畳はＲＰＦ材料としては不適当である。まれに出てきた場合は、「塩ビ系の柔道畳」として事前に排出業者より通知があるので、最終処分用として直接焼却依頼することが多く、本発明を含めて従来型のＲＰＦの材料としても、塩ビ系の畳が混入することはほとんどない。

こうして廃棄物１の中から分別・選択された廃畳２ａは、直接工程Ｃによって一次粗破砕機にかけられ、更に二次細分化破砕工程Ｄで更なる細分化が行われ、工程Ａにて分別・選択され、工程Ｂ２から工程Ｃ、Ｄを経て細分化破砕されて細分化た廃プラスティック類３と所定の混合比で混合され、混練されて工程Ｇにより、減容・溶融・固化されて最終製品としての本発明の廃畳ＲＰＦが形成されるのである。
なお、前記廃畳２ａと廃プラスティック類３とは、粉砕と混合が同時に行われる場合もあり、必ずしも本実施例のように別々の工程で行うとは限らない。

この廃畳ＲＰＦは、図に太線で示すように排出元の生活環境施設の燃焼装置の助燃材として使用することにより、熱エネルギー回収による循環型社会を形成するサーマルリサイクルシステムを構築するのである。
しかも、従来型ＲＰＦの循環ルート（Ｑ）と比べると本発明の循環ルート（Ｒ）は、生活環境施設から排出された廃棄物から廃畳だけを選択することは、極めて容易で迅速であり、作業工程Ａのような前述した複雑で時間の掛かる分別・選択作業工程Ａが全く不要であるから、工程Ａで選択された廃プラスティック類３と混合・混練して減容・溶融・固化工程Ｇを経て直ちにＲＰＦ化が出来るのである。

つまり、生活環境施設から排出される排出物の中から可燃性繊維物として廃畳のみを利用することにより、複雑で時間の掛かる工程Ａ、Ｂ１、Ｅを省略して迅速、且つ容易に安全で燃焼効率の高い畳ＲＰＦを製造することが出来ると共に、これを排出元の生活環境施設における焼却炉やボイラーなどの燃焼装置の助燃材として使用することにより、廃棄物の熱エネルギーを回収し、本発明の効果の欄にも記載したような廉価で効率の良い循環型社会を形成する優れたサーマルリサイクルシステムを構築することが出来るのである。

しかも、現在山積している東日本大震災による瓦礫の山を一日も早く整理し，環境復帰を進めるためにも、先ず畳ＲＰＦによる助燃剤を製造することが急務であり、引いては他の廃棄物の焼却効率を向上させ、環境復帰を早め、そのための化石燃料の節約にも多いに貢献できる優れた熱エネルギー回収による循環型社会を形成するサーマルリサイクルシステムを構築することが出来る。

（Ｑ）・・・従来型ＲＰＦによる熱エネルギー回収循環ルート
（Ｒ）・・・本発明の畳ＲＰＦによる熱エネルギー回収循環ルート
Ａ・・・分別・選択作業工程
Ｂ１・・分別・選択除去工程
Ｂ２・・分別・選択除去工程
Ｃ・・・一次粗破砕工程
Ｄ・・・二次細分化破砕工程
Ｅ・・・金属・固形物の除去工程
Ｆ・・・混合・混練工程
Ｇ・・・減容・溶融・固化工程
Ｐ・・・生活環境施設
１・・・廃棄物
２・・・可燃性繊維廃棄物
２ａ・・廃畳
３・・・廃プラスティック類
４・・・従来型ＲＰＦ
４ａ・・廃畳ＲＰＦ

本発明は、廃物処理法に基づく電子マニフェストを適用する情報処理センターのネットワークにより実施する産業廃棄物から製造する固形燃料ＲＰＦの製造とそのＲＰＦを利用して効率的な熱エネルギー回収を行う循環型サーマルリサイクルシステムに有効的な産業廃棄物処理方法に関するものである。

従来、市町村、自治体、民間企業等の生活環境施設から廃棄される一般廃棄物や産業廃棄物は、廃棄物処理業者により、その一部は分別・選別されて再利用されているが、最終的には焼却廃棄されるか埋め立て処分されているのが現状である。

廃棄物の有効利用としては、一般廃棄物や産業廃棄物を問わず、固形物はセメント製造処理コンクリートに混入され、生ゴミ等は有機肥料としての使用や飼料化が行われ、廃プラスティックを含むあらゆる可燃性廃棄物を固形燃料としたＲＤＦ（ＲｅｆｕｓｅＤｅｒｉｖｅｄＦｕｅｌ）等の再利用による廃棄物リサイクルが進められている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

こうして形成された固形燃料ＲＤＦは、多種類の廃材や動植物性残渣を含むため、可燃性廃棄物処理としては有効な可燃性廃棄物の再利用ということが出来るが、製造後の貯蔵時に置いて有害のメタンガス等が、多量の有害ガスも発生するので大量の廃棄物処理用の助燃材としては排ガス処理の問題や製品の安定性の安全性の管理に問題があった。一方廃棄物の原材料が廃プラスティック類や紙くず等の比較的品質の安定した廃棄物から製造されるＲＰＦ（ＲｅｆｕｓｅＰａｐｅｒ＆ＰｌａｓｔｉｃＦｕｅｌ）（以下、単に「ＲＰＦ」という）は、安価で良質の固形燃料として，環境やエネルギー問題への対応策の一つとして有望視されてきたものの、廃棄物の中から多量の良質の繊維を選別するのには、膨大な手間と時間を要するものであった。

次に、これらの可燃性繊維廃棄物２は、工程Ｂ１により、その廃棄物の中から衣類とロープ、紐、網、漁網に分別し、衣類はボタンやジッパー等を固形物として排除処理し、ロープ、紐、網、漁網等は、破砕機に絡むので２０ｃｍ以下に切断処理する。
また、建築物解体廃材や木屑等の廃棄物は、これらから釘やネジなどの金属固形物を分別除去処理される。そして可燃性繊維廃棄物２に混入している可燃性繊維類としての紙屑も、これらの中から壁紙や塩ビ系の有害ガス発生可能廃棄物を分別し、除去処理が行われるのである。

廃プラスティック類３は、工程Ｂ２により、有害なガスを発生する恐れのある塩ビ系プラスティック及びフェノール樹脂等が除去処理される。こうして、ＲＰＦ製造に不適切な廃棄物を分別し、選択除去処理された可燃性繊維類とプラスティック類は工程Ｃにより、例えば二軸破砕機などの粗破砕機でそれぞれ一次破砕処理され、更に工程Ｄにより、一軸破砕機等で二次細分化破砕処理による更なる細分化が行われ、行程Ｅにより破砕された金属類や固形物の除去作業が行われる。

このようにして、不燃物の除去された廃棄物は工程Ｆにより、細分化破砕された可燃性繊維廃棄物２と廃プラスティック３は所定の混合比で混合され、混練されて工程Ｇにより、減容・溶融・固化されて最終製品としての従来型固形燃料ＲＰＦ４が形成されるのである。

そこで本発明は、市町村や自治体及び民間企業等の「生活環境施設」から排出された一般廃棄物及び産業廃棄物（以下、単に「廃棄物」ともいう）から、廃棄物として排出される畳と廃プラスティックを主材料とする廃材固形燃料であるＲＰＦ（以下、「廃畳ＲＰＦ」と言う）を製造し、これを燃焼装置の助燃材として使用することにより、高効率なクリーンエネルギーの熱回収を行う新たな「廃材サーマルリサイクルシステム」の構築の効率化を目的とするものである。

請求項１に記載された発明は、本畳（わら床畳）及びスタイロ畳だけから成る廃畳と、廃プラスティック類とを主原料としたことを特徴とする固形燃料の廃畳ＲＰＦであって、請求項２に記載された発明は、生活環境から排出された膨大な廃棄物の中から、取り敢えず分別・選択が迅速かつ的確に行われる本畳及びスタイロ畳だけを目視により分別し選択することにより、そのまま処理施設に運搬して細かい選別処理を行うことなく粉砕し、別途廃棄物の中から分別選択工程を経て粉砕された通常のＲＰＦ製造用廃プラスティック類と直接混合・混練してＲＰＦを製造することにより、膨大な量の廃棄物の減量処理の効率化を図るものである。

こうして廃棄物１の中から分別・選択された廃畳２ａは、直接工程Ｃによって一次粗破砕機にかけられ、更に二次細分化破砕工程Ｄで更なる細分化が行われ、工程Ａにて分別・選択され、工程Ｂ２から工程Ｃ、Ｄを経て細分化破砕されて細分化した廃プラスティック類３と所定の混合比で混合され、混練されて工程Ｇにより、減容・溶融・固化されて最終製品としての本発明の廃畳ＲＰＦが形成されるのである。
なお、前記廃畳２ａと廃プラスティック類３とは、粉砕と混合が同時に行われる場合もあり、必ずしも本実施例のように別々の工程で行うとは限らない。

この廃畳ＲＰＦは、図に太線で示すように排出元の生活環境施設の燃焼装置の助燃材として使用することにより、熱エネルギー回収による循環型社会を形成するサーマルリサイクルシステムを構築するのである。
しかも、従来型ＲＰＦの循環ルート（Ｑ）と比べると本発明の循環ルート（Ｒ）において、生活環境施設から排出された廃棄物から廃畳又は本畳だけを選択することは、単に目視だけで判別できるので極めて容易で迅速であり、作業工程Ａのような前述した複雑で時間の掛かる分別・選択作業工程Ａが全く不要であるから、工程Ａで選択された廃プラスティック類３と混合・混練して減容・溶融・固化工程Ｇを経て直ちにＲＰＦ化が出来るのである。

しかも、現在山積している東日本大震災による瓦礫の山を一日も早く整理し，環境復帰を進めるためにも、先ず畳ＲＰＦによる助燃剤を製造することが急務であり、引いては他の廃棄物の焼却効率を向上させ、環境復帰を早め、そのための化石燃料の節約にも多いに貢献できる優れた熱エネルギー回収による循環型社会を形成するサーマルリサイクルシステムの構築を効率よく迅速に立ち上げることができるのである。

Claims

繊維くずとして分類される廃畳と、廃プラスティック類として分類される産業廃棄物とを主原料としたことを特徴とする固形燃料ＲＰＦ。
生活環境排出施設から排出される繊維くずとして分類される可燃性繊維の畳の中から可燃性繊維である塩ビ系の床材を使用しない廃畳と、廃プラスティック類として分類される廃棄物とを主原料とした固形燃料ＲＰＦを排出元の生活環境施設の焼却炉をはじめ各種燃焼装置の助燃材として使用することにより熱エネルギーの回収を図ることを特徴とするサーマルリサイクルシステム。
電子マニフェスト登録を行った市町村、自治体、民間企業等の生活環境施設から排出された廃棄物を廃棄物収集運搬業者から中間処理業者を経て最終処分業者に至るまでの各処理情報を情報処理センターに電子マニフェスト登録した電子処理ネットワークを介して情報管理を合理化すると共に、マニフェストにしたがって廃棄物収集運搬業者又は中間処理業者は可燃性繊維としての廃畳と、廃プラスティック類を分別又は選別収集し、それらを所定の混合比にしたがって粉砕・混合・混練し、減容・溶融・固化形成することを特徴とするサーマルリサイクル用固形燃料ＲＰＦの製造方法。