JP3729723B2 - 廃棄物の前処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の前処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみなどの廃棄物をサーマルリサイクルするものとして、廃棄物の可燃分をペレット状に固化させて、ごみ燃料にするごみ燃料製造システムが知られている。そして、このごみ燃料製造システムにおいては、上記ごみ燃料のかび発生抑制や高発熱量の維持をするため、その前処理として、廃棄物を乾燥させてその含水率を１０％以下にする必要がある。
【０００３】
また、上記ごみ燃料製造システムの他に、廃棄物を燃焼することにより得られたガスを利用して焼却灰を溶融化するガス化溶融炉が知られており、このガス化溶融炉においても、廃棄物を前処理として乾燥させることが必要とされている。
【０００４】
従来、上述したごみ燃料製造システム、またはガス化溶融炉において、廃棄物を乾燥させる前処理装置として、ロータリキルンが用いられている。
図２の概略構成を示すブロック図のように、この前処理装置５１は、廃棄物５２を破砕させる破砕機５３と、この破砕機５３により破砕された廃棄物５２が投入されるロータリキルン式の乾燥機５４と、この乾燥機５４内に３００℃〜５００℃の温度の高温熱風を供給する熱風発生器５５とから構成され、上記高温熱風により上記乾燥機５４内の廃棄物５２が乾燥されて、乾燥廃棄物５６となり、その含水率が１０％以下になるようにしている。
【０００５】
尚、廃棄物５２を乾燥させる際に乾燥機５４内で発生した排ガス５７は、集塵器５８および脱臭装置５９を経て、排風機６０を介して、大気中に放出されており、また上記集塵器５８で分離された粉塵などは、乾燥廃棄物５６に混入されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記前処理装置５１は、ロータリキルン式の乾燥機５４内の廃棄物５２を乾燥させる際に、この乾燥機５４の上流側から下流側方向に熱風発生器５５からの高温熱風を供給するが、この高温熱風は、廃棄物５２の自己発火温度（２３０℃程度）を大幅に上回る５００℃程度であるため、乾燥機５４内はかなりの高温で、廃棄物５２中に微粉ごみ、乾燥した紙類、布切れなどがあると、発火する恐れがある。また、上記乾燥機５４自体は長い円筒形状をしているため、上流側付近の廃棄物５２は高含水率であるが、下流側付近の廃棄物５２は低含水率なので、この下流側付近の廃棄物５２を高温熱風でなく、低い温度の熱風で十分乾燥させることができる。したがって上記乾燥機５４の下流側は、乾燥効率が低くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するようになされたもので、発火を防止し、且つ効率的に廃棄物を乾燥させてその含水率を低下させることができる廃棄物の前処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の廃棄物の前処理装置は、廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、この第１破砕機により破砕された廃棄物を磁力選別して鉄分等を除去する磁力選別機と、この磁力選別機により鉄分が除去された廃棄物を熱風により乾燥させる乾燥機と、この乾燥機により乾燥された高含水率および低含水率の乾燥廃棄物を風力により選別する風力選別機と、この風力選別機により選別された該高含水率の乾燥廃棄物をさらに細かく破砕するための第２破砕機とから構成され、該第２破砕機で破砕された高含水率の乾燥廃棄物を上記乾燥機に再度供給するようにしたものである。
【０００９】
また、請求項２記載の廃棄物の前処理装置は、上記熱風の温度を１４０℃〜２５０℃にしたものである。
上記の請求項１および請求項２の廃棄物の前処理装置によると、風力選別機により選別された高含水率の乾燥廃棄物を、第２破砕機で破砕して再度乾燥させて低含水率の乾燥廃棄物にするため、従来の３００℃〜５００℃の高温熱風より大幅に低い温度の１４０℃〜２５０℃の熱風で乾燥機内の廃棄物を乾燥することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の廃棄物の前処理装置は、サーマルリサイクルするためのごみ燃料製造システム、またはガス化溶融炉に使用される廃棄物を、前処理として乾燥させるものである。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づき説明する。
図１の概略構成を示すブロック図のように、この前処理装置１は、都市ごみ（例えば厨芥物、書物、塊状ごみ等）などの廃棄物２をやや粗めに破砕する粗破砕機３（第１破砕機）（例えば刃幅５０mm程度の２軸式破砕機が使用される）と、この粗破砕機３により破砕された廃棄物２を磁力選別して鉄分等を除去する磁力選別機４と、焼却炉等から排出される高温の排気ガスを導き清浄な空気を加熱して１４０℃〜２５０℃の熱風５を得る熱交換器と、この熱交換器からの熱風５を導いて上記磁力選別機４により鉄分が除去された廃棄物２を乾燥させるロータリキルン式の乾燥機６と、この乾燥機６の排出口付近に設置されて該乾燥機６により乾燥された低含水率（平均含水率１０％未満）および高含水率（平均含水率１０％以上）の乾燥廃棄物７、８を風力（上昇流）により選別する風力選別機９と、この風力選別機９により選別された低含水率の乾燥廃棄物７を上記熱風５とともに導いて該低含水率の乾燥廃棄物７を分離して回収するサイクロン１０と、上記風力選別機９により選別されて下方に落下した該高含水率の乾燥廃棄物８を導いてさらに細かく破砕してその粒径を１０mm以下にするための精破砕機１１（第２破砕機）（例えばカッターミルが使用される）とから構成され、上記精破砕機１１で破砕された高含水率の乾燥廃棄物８を上記乾燥機６に再度供給するようにしている。また、廃棄物２を乾燥させた後の上記熱風５中の粉塵についても、上記サイクロン１０にて回収され、上記低含水率の乾燥廃棄物７に混入されており、サイクロン１０から出たガス１２は、脱臭装置１３および排風機１４を経て、大気中に放出される。
【００１２】
したがって、上記構成において、都市ごみなどの廃棄物２は、粗破砕機３で粗破砕され、磁力選別機４により磁力選別されて鉄分等が除去された後、ベルトコンベア等で乾燥機６へ搬送される。次に、この廃棄物２は、該乾燥機６内に投入され、熱交換器からの１４０℃〜２５０℃の温度の熱風５で乾燥されて乾燥廃棄物となる。また、この熱風５の温度は、１４０℃〜１８０℃の範囲であることが好ましい。
【００１３】
上記乾燥廃棄物は、風力選別機９に供給され、該風力選別機９にて流速３〜６m/sの上昇流により低含水率および高含水率の乾燥廃棄物７、８に選別される。
この風力選別機９において、低含水率の乾燥廃棄物７は、見掛け比重が小さいため、上記上昇流により上方に上げられ、一方高含水率の乾燥廃棄物８（例えば厨芥物、塊状ごみ等）は、見掛け比重が大きいため、上記上昇流に抗して、下方に落下する。
【００１４】
そして、風力選別機９により選別された上記低含水率の乾燥廃棄物７は、サイクロン１０により、上記熱風５中の粉塵とともに回収された後、ごみ燃料製造システム１５、またはガス化溶融炉１６に供給される。
【００１５】
また、風力選別機９により選別された上記高含水率の乾燥廃棄物８は、ベルトコンベア等により精破砕機１１へ搬送され、この精破砕機１１でさらに細かく破砕され、上記乾燥機６に再度供給されて乾燥される。以後、該高含水率の乾燥廃棄物８が低含水率の乾燥廃棄物７になるまで、上記処理が繰り返される。
【００１６】
このように、風力選別機９で選別した高含水率の乾燥廃棄物８を、精破砕機１１でさらに細かく破砕させることにより、その粒子径が小さくなり、再度、この乾燥廃棄物８を乾燥機６内で乾燥させる際、乾燥廃棄物８中の水分が容易に除去されて低含水率の乾燥廃棄物７になる。
【００１７】
すなわち、高含水率の乾燥廃棄物８を、精破砕機１１で破砕して再度乾燥させて低含水率の乾燥廃棄物７にするため、従来の３００℃〜５００℃の高温熱風より大幅に低い温度の１４０℃〜２５０℃の熱風５で乾燥機６内の廃棄物２を完全に且つ効率的に乾燥することができ、したがって乾燥機６内の発火を防止することができる。また、上記熱風５は、焼却炉の排気ガスにより加熱されるため、そのための燃料を不要にし得る。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の前処理装置によれば、風力選別機により選別された高含水率の乾燥廃棄物を、第２破砕機で破砕して再度乾燥させて低含水率の乾燥廃棄物にするため、従来の３００℃〜５００℃の高温熱風より大幅に低い温度の１４０℃〜２５０℃の熱風で乾燥機内の廃棄物を効率的に乾燥することができるとともに乾燥機内の発火を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の廃棄物の前処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】従来のロータリキルンを用いた前処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 前処理装置
２ 廃棄物
３ 粗破砕機
４ 磁力選別機
５ 熱風
６ 乾燥機
７ 低含水率の乾燥廃棄物
８ 高含水率の乾燥廃棄物
９ 風力選別機
１１ 精破砕機
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の前処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみなどの廃棄物をサーマルリサイクルするものとして、廃棄物の可燃分をペレット状に固化させて、ごみ燃料にするごみ燃料製造システムが知られている。そして、このごみ燃料製造システムにおいては、上記ごみ燃料のかび発生抑制や高発熱量の維持をするため、その前処理として、廃棄物を乾燥させてその含水率を１０％以下にする必要がある。
【０００３】
また、上記ごみ燃料製造システムの他に、廃棄物を燃焼することにより得られたガスを利用して焼却灰を溶融化するガス化溶融炉が知られており、このガス化溶融炉においても、廃棄物を前処理として乾燥させることが必要とされている。
【０００４】
従来、上述したごみ燃料製造システム、またはガス化溶融炉において、廃棄物を乾燥させる前処理装置として、ロータリキルンが用いられている。
図２の概略構成を示すブロック図のように、この前処理装置５１は、廃棄物５２を破砕させる破砕機５３と、この破砕機５３により破砕された廃棄物５２が投入されるロータリキルン式の乾燥機５４と、この乾燥機５４内に３００℃〜５００℃の温度の高温熱風を供給する熱風発生器５５とから構成され、上記高温熱風により上記乾燥機５４内の廃棄物５２が乾燥されて、乾燥廃棄物５６となり、その含水率が１０％以下になるようにしている。
【０００５】
尚、廃棄物５２を乾燥させる際に乾燥機５４内で発生した排ガス５７は、集塵器５８および脱臭装置５９を経て、排風機６０を介して、大気中に放出されており、また上記集塵器５８で分離された粉塵などは、乾燥廃棄物５６に混入されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記前処理装置５１は、ロータリキルン式の乾燥機５４内の廃棄物５２を乾燥させる際に、この乾燥機５４の上流側から下流側方向に熱風発生器５５からの高温熱風を供給するが、この高温熱風は、廃棄物５２の自己発火温度（２３０℃程度）を大幅に上回る５００℃程度であるため、乾燥機５４内はかなりの高温で、廃棄物５２中に微粉ごみ、乾燥した紙類、布切れなどがあると、発火する恐れがある。また、上記乾燥機５４自体は長い円筒形状をしているため、上流側付近の廃棄物５２は高含水率であるが、下流側付近の廃棄物５２は低含水率なので、この下流側付近の廃棄物５２を高温熱風でなく、低い温度の熱風で十分乾燥させることができる。したがって上記乾燥機５４の下流側は、乾燥効率が低くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するようになされたもので、発火を防止し、且つ効率的に廃棄物を乾燥させてその含水率を低下させることができる廃棄物の前処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の廃棄物の前処理装置は、廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、この第１破砕機により破砕された廃棄物を磁力選別して鉄分等を除去する磁力選別機と、この磁力選別機により鉄分が除去された廃棄物を熱風により乾燥させる乾燥機と、この乾燥機により乾燥された高含水率および低含水率の乾燥廃棄物を風力により選別する風力選別機と、この風力選別機により選別された該高含水率の乾燥廃棄物をさらに細かく破砕するための第２破砕機とから構成され、該第２破砕機で破砕された高含水率の乾燥廃棄物を上記乾燥機に再度供給するようにしたものである。
【０００９】
また、請求項２記載の廃棄物の前処理装置は、上記熱風の温度を１４０℃〜２５０℃にしたものである。
上記の請求項１および請求項２の廃棄物の前処理装置によると、風力選別機により選別された高含水率の乾燥廃棄物を、第２破砕機で破砕して再度乾燥させて低含水率の乾燥廃棄物にするため、従来の３００℃〜５００℃の高温熱風より大幅に低い温度の１４０℃〜２５０℃の熱風で乾燥機内の廃棄物を乾燥することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の廃棄物の前処理装置は、サーマルリサイクルするためのごみ燃料製造システム、またはガス化溶融炉に使用される廃棄物を、前処理として乾燥させるものである。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づき説明する。
図１の概略構成を示すブロック図のように、この前処理装置１は、都市ごみ（例えば厨芥物、書物、塊状ごみ等）などの廃棄物２をやや粗めに破砕する粗破砕機３（第１破砕機）（例えば刃幅５０mm程度の２軸式破砕機が使用される）と、この粗破砕機３により破砕された廃棄物２を磁力選別して鉄分等を除去する磁力選別機４と、焼却炉等から排出される高温の排気ガスを導き清浄な空気を加熱して１４０℃〜２５０℃の熱風５を得る熱交換器と、この熱交換器からの熱風５を導いて上記磁力選別機４により鉄分が除去された廃棄物２を乾燥させるロータリキルン式の乾燥機６と、この乾燥機６の排出口付近に設置されて該乾燥機６により乾燥された低含水率（平均含水率１０％未満）および高含水率（平均含水率１０％以上）の乾燥廃棄物７、８を風力（上昇流）により選別する風力選別機９と、この風力選別機９により選別された低含水率の乾燥廃棄物７を上記熱風５とともに導いて該低含水率の乾燥廃棄物７を分離して回収するサイクロン１０と、上記風力選別機９により選別されて下方に落下した該高含水率の乾燥廃棄物８を導いてさらに細かく破砕してその粒径を１０mm以下にするための精破砕機１１（第２破砕機）（例えばカッターミルが使用される）とから構成され、上記精破砕機１１で破砕された高含水率の乾燥廃棄物８を上記乾燥機６に再度供給するようにしている。また、廃棄物２を乾燥させた後の上記熱風５中の粉塵についても、上記サイクロン１０にて回収され、上記低含水率の乾燥廃棄物７に混入されており、サイクロン１０から出たガス１２は、脱臭装置１３および排風機１４を経て、大気中に放出される。
【００１２】
したがって、上記構成において、都市ごみなどの廃棄物２は、粗破砕機３で粗破砕され、磁力選別機４により磁力選別されて鉄分等が除去された後、ベルトコンベア等で乾燥機６へ搬送される。次に、この廃棄物２は、該乾燥機６内に投入され、熱交換器からの１４０℃〜２５０℃の温度の熱風５で乾燥されて乾燥廃棄物となる。また、この熱風５の温度は、１４０℃〜１８０℃の範囲であることが好ましい。
【００１３】
上記乾燥廃棄物は、風力選別機９に供給され、該風力選別機９にて流速３〜６m/sの上昇流により低含水率および高含水率の乾燥廃棄物７、８に選別される。
この風力選別機９において、低含水率の乾燥廃棄物７は、見掛け比重が小さいため、上記上昇流により上方に上げられ、一方高含水率の乾燥廃棄物８（例えば厨芥物、塊状ごみ等）は、見掛け比重が大きいため、上記上昇流に抗して、下方に落下する。
【００１４】
そして、風力選別機９により選別された上記低含水率の乾燥廃棄物７は、サイクロン１０により、上記熱風５中の粉塵とともに回収された後、ごみ燃料製造システム１５、またはガス化溶融炉１６に供給される。
【００１５】
また、風力選別機９により選別された上記高含水率の乾燥廃棄物８は、ベルトコンベア等により精破砕機１１へ搬送され、この精破砕機１１でさらに細かく破砕され、上記乾燥機６に再度供給されて乾燥される。以後、該高含水率の乾燥廃棄物８が低含水率の乾燥廃棄物７になるまで、上記処理が繰り返される。
【００１６】
このように、風力選別機９で選別した高含水率の乾燥廃棄物８を、精破砕機１１でさらに細かく破砕させることにより、その粒子径が小さくなり、再度、この乾燥廃棄物８を乾燥機６内で乾燥させる際、乾燥廃棄物８中の水分が容易に除去されて低含水率の乾燥廃棄物７になる。
【００１７】
すなわち、高含水率の乾燥廃棄物８を、精破砕機１１で破砕して再度乾燥させて低含水率の乾燥廃棄物７にするため、従来の３００℃〜５００℃の高温熱風より大幅に低い温度の１４０℃〜２５０℃の熱風５で乾燥機６内の廃棄物２を完全に且つ効率的に乾燥することができ、したがって乾燥機６内の発火を防止することができる。また、上記熱風５は、焼却炉の排気ガスにより加熱されるため、そのための燃料を不要にし得る。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の前処理装置によれば、風力選別機により選別された高含水率の乾燥廃棄物を、第２破砕機で破砕して再度乾燥させて低含水率の乾燥廃棄物にするため、従来の３００℃〜５００℃の高温熱風より大幅に低い温度の１４０℃〜２５０℃の熱風で乾燥機内の廃棄物を効率的に乾燥することができるとともに乾燥機内の発火を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の廃棄物の前処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】従来のロータリキルンを用いた前処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 前処理装置
２ 廃棄物
３ 粗破砕機
４ 磁力選別機
５ 熱風
６ 乾燥機
７ 低含水率の乾燥廃棄物
８ 高含水率の乾燥廃棄物
９ 風力選別機
１１ 精破砕機
Claims (2)
- 廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、この第１破砕機により破砕された廃棄物を磁力選別して鉄分等を除去する磁力選別機と、この磁力選別機により鉄分が除去された廃棄物を熱風により乾燥させる乾燥機と、この乾燥機により乾燥された高含水率および低含水率の乾燥廃棄物を風力により選別する風力選別機と、この風力選別機により選別された該高含水率の乾燥廃棄物をさらに細かく破砕するための第２破砕機とから構成され、該第２破砕機で破砕された高含水率の乾燥廃棄物を上記乾燥機に再度供給するようにしたことを特徴とする廃棄物の前処理装置。
- 上記熱風の温度は、１４０℃〜２５０℃であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物の前処理装置。
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