JP5156253B2

JP5156253B2 - アスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法

Info

Publication number: JP5156253B2
Application number: JP2007101901A
Authority: JP
Inventors: 秀人蓬莱
Original assignee: 日工株式会社
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-04-09
Also published as: JP2008255748A

Description

本発明は、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを設置したアスコン工場の敷地内に、可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設を併設し、該焼却施設にて発生する高温の排ガス熱を回収してアスファルトプラントにて有効利用するようにしたアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法に関する。

アスファルトコンクリート製造工場（以下アスコン工場という）の敷地内には、道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントが設置されている。前記アスファルトプラントは、アスファルト混合物の原料となる新規骨材を重油や灯油、或いはガス等を燃料とするバーナにて加熱乾燥する新材ドライヤや、この加熱乾燥した骨材を電気ヒータ等にて加熱保温しながら貯蔵するホットビン、この貯蔵した骨材と石粉や溶融アスファルト等を混合して製造されるアスファルト混合物を前記同様に電気ヒータ等にて加熱保温しながら貯蔵する貯蔵サイロ、溶融アスファルトをやはり電気ヒータ等にて加熱保温しながら貯蔵するアスファルトタンク等の各種基本設備の他、アスファルト混合物に適宜混入させるアスファルト舗装廃材をバーナにて加熱再生処理する廃材ドライヤや、該廃材ドライヤより排出される臭気性ガスをバーナにて燃焼分解して脱臭処理する脱臭炉、更には含水率の高い砂の予備乾燥処理を行う砂乾燥用ドライヤや、回収したアスファルト舗装廃材を高温の温水に浸漬させて温浴解砕処理する温浴解砕処理設備等、多くの熱エネルギーを消費する多数の設備から構成され得る。

したがって、このようなアスコン工場において省エネを考える場合、先ず上記各設備での熱エネルギーの消費量を抑えることが肝要であり、以前より、各設備における加熱効率の向上や保温性の向上等、様々な試みがなされてきている。そして、それら省エネに対する試みの一つとして、例えば、何か他の熱発生源から排出される廃熱を回収し、それを上記各設備での熱エネルギーとして利用するといったものがあり、本出願人も以前、アスコン工場の敷地内に設置したアスファルトプラントの近傍に、廃木材や廃タイヤ、生ゴミ等の被炭化物を炭化処理する炭化装置を併設し、該炭化装置にて発生した高温の排ガスをプラントのドライヤ内に導入したり、或いはバーナの燃焼用空気として使用することにより、炭化装置にて排出される高温の排ガスが保有する熱エネルギーをアスファルトプラントにて有効利用するようにした提案をしている（特許文献１）。
特開２００３−１７１９０９号公報

ところで、アスコン工場では、その敷地内にアスファルトプラント以外にも上記炭化装置のような熱発生源となり得る他の施設を設置できるだけの余剰スペースを有している場合が比較的多く、また産業廃棄物の一つであるアスファルト舗装廃材やコンクリート廃材等を回収して、破砕、再生処理するための中間処理施設としての許認可を取得しているところも少なくない。本発明者はこれらの点に着目し、アスコン工場の敷地内の余剰スペースに、やはり産業廃棄物の一つである、廃油や廃プラスチック、紙・木・ゴムくず等の可燃性のものを焼却処理する焼却施設を併設し、該焼却施設にて発生する高温の排ガスが保有する熱エネルギーを回収してこれをアスファルトプラントにて利用するといった方法であれば、アスコン工場にとってもあまり抵抗なく採用しやすく、産廃処理という新たなビジネスチャンスも増えて、比較的容易に構築することができるのではないかと考えた。

本発明は上記の点に鑑み、アスコン工場の敷地内に可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設を新たに設置し、該焼却施設にて発生する高温の排ガスの保有熱を回収して、この回収熱をアスファルトプラントにて利用して省エネを図るようにしたアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法は、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを設置したアスコン工場の敷地内に、可燃性の産業廃棄物を乾留処理して可燃性ガスと可燃物及び灰から成る固形物とに分解させる焼却炉と、該焼却炉にて発生する可燃性ガスを完全燃焼させる助燃バーナを有する二次燃焼室と、前記焼却炉から排出される可燃物及び灰から成る固形物を高温燃焼させて溶融処理するとともに排ガスを前記二次燃焼室へと合流させる溶融炉とを備え、かつ前記二次燃焼室の排ガス下流には一次集塵機と、高温排ガスと熱交換を行って排ガスの熱エネルギーを回収する熱交換器と、排ガスを処理する冷却塔及び二次集塵機とを備えた可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設を併設し、該焼却施設の焼却炉にて可燃性の産業廃棄物を無酸素或いは低酸素状態のいずれかにて加熱しながら乾留処理して可燃性ガスを発生させ、その可燃性ガスを二次燃焼室に導入させるとともに、焼却炉から排出される可燃物と灰から成る固形物を溶融炉にて酸素富化状態で高温燃焼させて排出する高温で酸素濃度の高い排ガスを二次燃焼室へと合流させ、該二次燃焼室内にて助燃バーナを燃焼させながら可燃性ガスを完全燃焼させて高温の排ガスを発生させ、その高温の排ガスを下流の熱交換器にて清浄空気、熱媒体用オイルまたは水のいずれかと熱交換して排ガスの保有熱を回収し、この回収熱をアスファルトプラントにて利用して省エネを図るようにしたことを特徴としている。

また、請求項２記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法は、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気をプラントにて使用されるバーナの燃焼用空気として利用するようにしたことを特徴としている。

また、請求項３記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法は、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気を砂乾燥用ドライヤ内に導入して砂を乾燥処理するようにしたことを特徴としている。

また、請求項４記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法は、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって熱媒体用のオイルを加熱し、この高温のホットオイルを配管設備を介して加熱保温が有効なプラント設備に循環供給してプラント設備を保温処理するようにしたことを特徴としている。

また、請求項５記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法は、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって水を加熱し、この高温の温水にアスファルト舗装廃材を浸漬させて温浴解砕処理するようにしたことを特徴としている。

以上のように本発明に係る請求項１記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法によれば、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを設置したアスコン工場の敷地内に、可燃性産業廃棄物を乾留処理する焼却炉と、該焼却炉にて発生する可燃性ガスを完全燃焼させる二次燃焼室と、前記焼却炉から排出される固形物を溶融処理する溶融炉とを備え、かつ前記二次燃焼室の排ガス下流に一次集塵機と、熱交換器と、排ガス処理用の冷却塔及び二次集塵機とを備えた可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設を併設し、該焼却施設の焼却炉にて可燃性の産業廃棄物を無酸素或いは低酸素状態のいずれかにて加熱しながら乾留処理して可燃性ガスを発生させ、その可燃性ガスを二次燃焼室に導入させるとともに、焼却炉から排出される可燃物と灰から成る固形物を溶融炉にて酸素富化状態で高温燃焼させて排出する高温で酸素濃度の高い排ガスを二次燃焼室へと合流させ、該二次燃焼室内にて助燃バーナを燃焼させながら可燃性ガスを完全燃焼させて高温の排ガスを発生させ、その高温の排ガスを下流の熱交換器にて清浄空気、熱媒体用オイルまたは水のいずれかと熱交換して排ガスの保有熱を回収し、この回収熱をアスファルトプラントにて利用して省エネを図るようにしたので、アスコン工場における熱エネルギーの消費量が確実に抑えられて効果的に省エネを図ることができると共に、熱交換器を介することで産廃焼却施設からの排ガス中に含まれる有害物質をプラント側に持ち込ませることなく純粋に熱エネルギーのみを回収することが可能となるため、環境面においても好適である。

また、請求項２記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法によれば、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気をプラントにて使用されるバーナの燃焼用空気として利用するようにしたので、燃焼用空気の予熱が図れてバーナの燃料使用量を減らせ、効果的に省エネを図ることができる。

また、請求項３記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法によれば、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気を砂乾燥用ドライヤ内に導入して砂を乾燥処理するようにしたので、特に多くの熱エネルギーを必要とする砂の乾燥処理をバーナ等による加熱を要さずに行うことが可能となり、効果的に省エネを図ることができる。

また、請求項４記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法によれば、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって熱媒体用のオイルを加熱し、この高温のホットオイルを配管設備を介して加熱保温が有効なプラント設備に循環供給してプラント設備を保温処理するようにしたので、加熱保温が必要なホットビンや貯蔵サイロ等のプラント設備に要する電気ヒータ等の電気使用量を減らせ、効果的に省エネを図ることができる。

また、請求項５記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法によれば、前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって水を加熱し、この高温の温水にアスファルト舗装廃材を浸漬させて温浴解砕処理するようにしたので、水を加熱してアスファルト舗装廃材を温浴解砕可能な程度の温水に保つのに必要となる電気ヒータ等の電気使用量を減らせ、効果的に省エネを図ることができる。

本発明のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法にあっては、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを設置しているアスコン工場の敷地内に、例えば、廃油や廃プラスチック、紙・木・ゴムくず等の可燃性の産業廃棄物を焼却処理する産廃焼却施設を併設する。前記産廃焼却施設は、適当な大きさにチップ化した上記可燃性の産業廃棄物を無酸素、或いは低酸素状態で加熱して乾留処理し、可燃性ガスと、可燃物と灰から成る固形物とに分解させる焼却炉と、前記可燃性ガスを完全燃焼させる二次燃焼室と、前記可燃物と灰から成る固形物を酸素富化状態で高温燃焼させて溶融処理して溶融スラグとする溶融炉と、前記二次燃焼室から排出される高温の排ガスと、清浄空気（外気）、オイル、水との間で順次熱交換させる熱交換器とを主体に構成している。

また、熱交換によって加熱された高温の清浄空気を、併設したアスファルトプラントに設置されている新材ドライヤや廃材ドライヤ、或いは脱臭炉のバーナに燃焼用空気として供給すると共に、砂乾燥用ドライヤに乾燥処理用空気として供給する高温空気供給ダクトを配設している。また、熱交換によって加熱された高温のホットオイルを、プラントのホットビンや貯蔵サイロ、或いはアスファルトタンク等に保温用の熱媒体として循環供給するホットオイル供給配管を配設している。更に、熱交換によって加熱された高温の温水を、アスファルト舗装廃材の温浴解砕処理設備に供給する温水供給配管を配設している。

そして、上記アスコン工場においては、アスファルトプラントと産廃焼却施設とを共に稼働させるようにする。焼却施設では、先ず、チップ化された可燃性の産業廃棄物を焼却炉にて無酸素、或いは低酸素状態で加熱して乾留処理し、可燃性ガスと、可燃物と灰から成る固形物とに分解していく。このうち、固形物は溶融炉に供給し、約１２００〜１５００℃程度の高温にて燃焼させて溶融処理し、重金属等の溶出のおそれのない無害な溶融スラグとして排出していく。このとき、前記固形物に含まれる可燃物には５０％程度のカーボン分が残るように調整しながら乾留処理していると共に、このように処理した可燃物と灰から成る固形物を溶融炉では酸素富化状態にて燃焼させるようにしているため、僅かなバーナ加熱によって容易に高温燃焼させることができ、省エネを図りながら効率よく溶融処理することを可能としている。

一方、焼却炉にて発生した可燃性ガスは、溶融炉にて発生する排ガスと共に下流の二次燃焼室に導入し、助燃バーナによる加熱によって完全燃焼させると共に、このとき発生する約５００℃程度の高温の排ガスは、一次集塵機である乾式集塵機にて集塵処理した後、熱交換器に供給していく。熱交換器では、この高温の排ガスと、先ず清浄空気である外気との間で熱交換が行われ、次いで保温用の熱媒体であるオイルとの間で熱交換が行われ、最後に水との間で熱交換が行われていく。熱交換器を通過して熱エネルギーが回収された排ガスは、冷却、中和処理等を経て、二次集塵機であるバグフィルタにて集塵処理した後、大気中へと放出していく。

そして、熱交換によって加熱された高温の清浄空気は、高温空気供給ダクトを介し、併設したアスファルトプラントに設置されている新材ドライヤや廃材ドライヤ、或いは脱臭炉等のバーナに供給して燃焼用空気として利用し、このように燃焼用空気の予熱をすることによって各バーナの燃料使用量を減らせるように図っていると共に、砂乾燥用ドライヤ内にも供給して砂の乾燥処理用の空気として利用し、特に多くの熱エネルギーを必要とする砂の乾燥処理をバーナ等による加熱を要さずに、或いは極力抑えて行えるようにしている。また、同様に熱交換によって加熱された高温のホットオイルは、ホットオイル供給配管を介し、ホットビン、貯蔵サイロ、アスファルトタンク、或いは燃料タンク等のプラント設備に循環供給して保温処理に利用し、加熱保温が有効なプラント設備に要する電気ヒータ等の電気使用量を減らせるようにしている。更に、やはり熱交換によって加熱された高温の温水は、温水供給配管を介し、アスファルト舗装廃材の温浴解砕処理設備に供給して温浴解砕処理に利用し、水を加熱してアスファルト舗装廃材を温浴解砕可能な程度の温水に保つのに必要となる電気ヒータ等の電気使用量を減らせるようにしている。

このように、アスファルトプラントを設置したアスコン工場の敷地内に、可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設を併設し、該焼却施設の焼却炉にて発生する高温の排ガスが保有する熱エネルギーを熱交換器を介して回収し、この熱エネルギーをプラントのドライヤや脱臭炉、ホットビン、貯蔵サイロ、或いは温浴解砕処理設備等の多くの熱エネルギーを消費する各設備に供給して利用するようにしたので、アスコン工場における熱エネルギーの消費量を確実に抑えることが可能となって効果的に省エネを図ることができる。また、焼却炉の排ガスの熱エネルギーを熱交換器を介して回収した上でプラントにて利用するようにしたので、排ガス中に含まれる有害物質をプラント側に持ち込ませるおそれがなく、環境面においても好適である。また、焼却炉から排出される可燃物と灰から成る固形物は、溶融炉にて高温で燃焼させて溶融処理することによって重金属等の溶出のおそれのない無害な溶融スラグとするので、例えば路盤材等として利用することが可能となり、その結果、アスコン工場からの産廃の排出を無くすことが可能となって、或いは極力抑えることが可能となって環境面において好適である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明を表す概念図であって、図中の１はアスコン工場を示しており、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント２が設置されているその敷地内には、廃油や廃プラスチック、紙・木・ゴムくず等の可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設３を併設している。そして、回収される可燃性の産業廃棄物をアスコン工場１内に運び込んで焼却施設３にて焼却処理し、その際に発生する高温の排ガスが保有する熱エネルギーを、空気、オイル、水等の熱媒体を介して回収する。そして、この回収した熱エネルギーを近傍のアスファルトプラント２へと供給し、アスファルトプラント２ではこの熱エネルギーを利用して省エネを図りながらアスファルト混合物を製造し出荷先へと出荷するようにしている。

図２は前記アスコン工場１内に設置されているアスファルトプラント２の概略説明図である。図中の４は新規骨材を加熱乾燥処理する新材ドライヤであって、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム５を機台６上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム５の一端部のホットホッパ７に配設したバーナ８よりドラム５内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ９には排気煙道１０を連結しており、該排気煙道１０に介在させた排風機１１によって排ガスを吸引してドラム５内を通過する高温ガス流を維持すると共に、バグフィルタなどの集塵機１２を経由させて排ガス中のダストを捕捉除去した後、煙突１３より大気中へ放出している。

また、１５は比較的含水率の高い砂を予備的に乾燥させることにより、後の新材ドライヤ４における加熱効率の向上を図ることを目的とした砂乾燥用ドライヤであって、前記新材ドライヤ４とほぼ同様の構成をしており、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム１６を機台１７上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム１６の一端部のホットホッパ１８側よりドラム１６内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ１９には排気煙道２０の一端を連結し、その他端を前記排気煙道１０の集塵機１２の手前側に連結して合流させるようにしており、前記同様に、排風機１１にて排ガスを吸引することでドラム１６内を通過する高温ガス流を維持すると共に、集塵機１２を経由させて排ガス中のダストを捕捉除去した後、煙突１３より大気中へ放出するようにしている。

そして、粒度別に新規骨材を貯蔵している骨材ホッパ群（図示せず）から骨材を所定量ずつ払い出し、払い出した骨材のうち砂については、ベルトコンベヤ２１を介して砂乾燥用ドライヤ１５のドラム１６内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム１６内を転動流下させる間に高温ガス流と接触させ、砂をある程度まで予備的に乾燥処理させてホットホッパ１８より排出し、排出シュート２２を介して新材ドライヤ４へ供給するようにしている。そして、この予備乾燥処理を経た砂と、骨材ホッパ群より払い出した、砂以外の骨材とを、ベルトコンベヤ１４を介して新材ドライヤ４のドラム５内に送り込み、前記同様に、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム５内を転動流下させる間に高温ガス流と接触させ、所望温度まで昇温させてホットホッパ７より排出している。

ドラム２より排出した骨材は、排出シュート２３を介して垂直搬送装置であるバケットエレベータ２４へ投入し、このバケットエレベータ２４によってプラント本体２５上部まで持ち上げ、バケットエレベータ２４上部の排出シュート２６を介してプラント本体２５最上部の振動篩２７に投入し、粒度別に篩い分けて保温構造としたホットビン２８の各区画室に貯蔵する。

ホットビン２８の各区画室の下端にはそれぞれ骨材排出用の排出ゲート（図示せず）を備えており、その下位には重量検出器にて支持する骨材計量槽２９を配設すると共に、石粉貯蔵ビン３０のスクリューフィーダ３１にて供給される石粉を計量する石粉計量槽３２、加熱保温構造としたアスファルトタンク３３より供給される溶融アスファルトを計量するアスファルト計量槽３４を配設し、更にその下位にはミキサ３５を配設しており、所定量の各材料を上記各計量槽にて計量し、ミキサ３５にて混合調整して所望のアスファルト混合物を製造している。

３６はこうして製造したアスファルト混合物を一時的に貯蔵する貯蔵サイロであって、加熱保温構造としていると共に、上部に投入口３７を、下部に排出口３８を備えている。そして、ミキサ３５より払い出されるアスファルト混合物は、ミキサ３５下位に備えた水平トロリー３９のバケット４０に一旦投入した後、垂直搬送装置であるスキップエレベータ４１のバケット４２に移し替えて貯蔵サイロ３６上部まで持ち上げ、上部投入口３７より貯蔵サイロ３６内に投入し、出荷に備えて加熱保温しながら貯蔵するようにしている。

また、４３はアスファルト舗装廃材加熱再生用の廃材ドライヤであって、該廃材ドライヤ４３も前記新材ドライヤ４とほぼ同様の構成をしており、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム４４を機台４５上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム４４の一端部のホットホッパ４６に配設したバーナ４７よりドラム４４内に熱風を送り込む一方、他端部の貯蔵ビン４８には排気煙道４９を連結しており、該排気煙道４９途中に介在させた排風機５０にて排ガスを吸引してドラム４４内を通過する高温ガス流を維持すると共に、サイクロン集塵機などの集塵機５１を経由させて排ガスを脱臭炉５２に導いて脱臭処理し、清浄となった排ガスを煙突１３より大気中に放出している。

そして、アスファルト舗装廃材をベルトコンベヤ５３を介してドラム４４内へ投入し、転動流下する間にバーナ４７からの熱風に晒しながら加熱して貯蔵ビン４８に貯留した後、下位の計量槽５４に適宜払い出して計量し、排出シュート５５を介してプラント本体２５のミキサ３５に払い出し、新規のアスファルト混合物へ所定比率で混入してアスファルト舗装廃材の再利用を図っている。

脱臭炉５２は、一端に炉内温度を所定値に維持するためのバーナ５６を備えており、炉内に導入する廃材ドライヤ４３からの排ガスを高温雰囲気に晒し、排ガス中に含まれる油分などを燃焼分解してから煙突１３より排気するようにしている。なお、脱臭炉５２は油分が完全に燃焼分解できるように、炉内温度を例えば、約７５０℃以上の高温を維持するようにバーナ５６の燃焼量をコントロールすると共に、排ガスが炉内を通過するのに少なくとも１乃至２秒以上かかる程度の炉長を確保している。５７は熱交換器であって、前記脱臭炉５２から排出される高温の排ガスが有する排ガス熱を有効利用するためのものであり、熱交換器５７は廃材ドライヤ４３から脱臭炉５２へ導入する排ガスの予熱を図っている。

図３は前記アスファルトプラント２の近傍に設置される、アスファルト舗装廃材の温浴解砕処理設備の概略説明図である。温浴解砕処理設備５８は、アスファルト舗装廃材を高温の温水に浸漬させながら貯留可能とする貯留ホッパ５９を備え、該貯留ホッパ５９の上流側の上位にはアスファルト舗装廃材を貯留ホッパ５９内へ投入するベルトコンベヤ６０を備えていると共に、貯留ホッパ５９の内部には解砕処理を終えたアスファルト舗装廃材を順次外部へと送り出すスクリュフィーダ６１を備えている。

そして、アスファルト舗装廃材を解砕処理する場合には、予め貯留ホッパ５９内に約９０℃程度の高温の温水を貯めておき、この貯留ホッパ５９内に回収したアスファルト舗装廃材をベルトコンベヤ６０を介して投入する。そして、所定時間浸漬させることにより廃材中のアスファルト分を軟化溶融させてばらばらに解砕し、解砕処理を終えたアスファルト舗装廃材はスクリュフィーダ６１にて外部へと順次排出するようにしている。

また、図４は前記アスファルトプラント２が設置されているアスコン工場１の敷地内に併設される、可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設３の概略説明図である。図中の６２は廃プラスチック、紙・木・ゴムくず等の可燃性の産業廃棄物を、無酸素、或いは低酸素状態で加熱して乾留処理し、可燃性ガスと、可燃物と灰から成る固形物とに分解する焼却炉であって、該焼却炉６２も前記新材ドライヤ４等とほぼ同様の構成をしており、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のキルン６３を機台（図示せず）上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、キルン６３の一端部のホットホッパ６４に配設したバーナ６５よりキルン６３内に熱風を送り込む一方、他端部の二次燃焼室６６には排気煙道６７を連結しており、該排気煙道６７途中に介在させた排風機６８にて排ガスを吸引してキルン６３内を通過する高温ガス流を維持すると共に、サイクロン集塵機などの一次集塵機６９、熱交換器７０、冷却器７１、バグフィルタなどの二次集塵機７２を順次経由させて煙突７３より大気中に放出するようにしている。

前記二次燃焼室６６は、ホッパ７４より供給される可燃性の産業廃棄物を、キルン６３にて乾留処理した際に発生する可燃性ガスを助燃バーナ（図示せず）による加熱によって完全燃焼させるものである。また、二次燃焼室６６の下位には、焼却炉６２にて生成される可燃物と灰から成る固形物を酸素富化状態で約１２００〜１５００℃程度にて高温燃焼させることにより、溶融処理して無害な溶融スラグとする溶融炉７５を配設しており、該溶融炉７５も前記焼却炉６２とほぼ同様の構成をしており、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のキルン７６を機台（図示せず）上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、キルン７６の一端部のホットホッパ７７に配設したバーナ７８よりキルン７６内に熱風を送り込む一方、他端部の二次燃焼室７９には排気煙道８０を備えており、該排気煙道８０の他端を前記二次燃焼室６６に連結している。そして、溶融処理時にキルン７６にて発生する排ガスを、二次燃焼室７９にて助燃バーナ（図示せず）による加熱によって完全燃焼させ、焼却炉６２側の二次燃焼室６６に合流させるようにしている。

熱交換器７０は、焼却炉６２の二次燃焼室６６から排出される高温の排ガスと、清浄空気（外気）、オイル、水との間で順次熱交換させるものであって、熱交換によって加熱された高温の清浄空気を、併設したアスファルトプラント２に設置されている新材ドライヤ４や廃材ドライヤ４３、或いは脱臭炉５２の各バーナ８、４７、５６に燃焼用空気として供給すると共に、砂乾燥用ドライヤ１５に乾燥処理用空気として供給する高温空気供給ダクト（図示せず）を配設している。また、熱交換によって加熱された高温のホットオイルを、プラント２のホットビン２８、貯蔵サイロ３６、アスファルトタンク３３、或いは燃料タンク（図示せず）等に保温用の熱媒体として循環供給するホットオイル供給配管（図示せず）を配設している。更に、熱交換によって加熱された高温の温水を、アスファルト舗装廃材の温浴解砕処理設備５８の貯留ホッパ５９に供給する温水供給配管（図示せず）を配設している。

冷却器７１は、高温の排ガスに対して水を直接噴霧することにより、下流のバグフィルタ等の集塵機７２にて処理可能な約１８０℃程度まで冷却するようにしたものである。図中の８１は消石灰貯蔵ビンであって、該消石灰貯蔵ビン８１よりスクリュフィーダ８２にて送り出した消石灰を、排気煙道６７内に手動制御または自動制御にて適宜量吹き込み、バグフィルター７２内で排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素を中和処理させるようにしている。また、図中には記載していないが、消石灰と同様の方法で、排気煙道６７内に活性炭を吹き込めるようにしており、排ガス中に含まれるダイオキシン等を吸着除去させるようにしている。

そして、上記アスコン工場１においては、アスファルトプラント２と産廃焼却施設３とを共に稼働させるようにする。焼却施設３では、先ず、適当なサイズにチップ化された可燃性の産業廃棄物をホッパ７４より焼却炉６２に供給し、該焼却炉６２にて無酸素、或いは低酸素状態で加熱して乾留処理し、可燃性ガスと、可燃物と灰から成る固形物とに分解していく。このうち、固形物の方は下位の溶融炉７５に供給し、約１２００〜１５００℃程度の高温にて燃焼させて溶融処理し、重金属等の溶出のおそれのない無害な溶融スラグとして排出していく。このとき、焼却炉６２から供給される固形物に含まれている可燃物には、約５０％程度のカーボン分が残るように調整しながら乾留処理していると共に、このように処理した可燃物と灰から成る固形物を溶融炉７５では酸素富化状態にて燃焼させるようにしているため、バーナ７８の燃焼量を少しに抑えながらも容易に高温燃焼させることを可能としており、省エネを図りながら効率よく溶融処理することを可能としている。

一方、焼却炉６２にて発生した可燃性ガスは、溶融炉７５にて発生する排ガスと共に下流の二次燃焼室６６に導入し、助燃バーナによる加熱によって完全燃焼させると共に、このとき発生する約５００℃程度の高温の排ガスは、一次集塵機６９にて集塵処理した後、熱交換器７０に供給していく。熱交換器７０では、この高温の排ガスと、先ず清浄空気である外気との間で熱交換が行われ、次いで保温用の熱媒体であるオイルとの間で熱交換が行われ、最後に水との間で熱交換が行われていく。熱交換器７０を通過して熱エネルギーが回収された排ガスは、その下流にて冷却、中和処理等を経て、二次集塵機７２にて集塵処理した後、順次大気中へと放出していく。

そして、熱交換によって加熱された高温の清浄空気は、高温空気供給ダクトを介し、併設したアスファルトプラント２に設置されている新材ドライヤ４や廃材ドライヤ４３、或いは脱臭炉５２等の各バーナ８、４７、５６に供給して燃焼用空気として利用し、このように燃焼用空気の予熱をすることによって各バーナ８、４７、５６の燃料使用量を減らせるように図っていると共に、砂乾燥用ドライヤ１５内にも供給して砂の乾燥処理用の空気として利用し、特に多くの熱エネルギーを必要とする砂の乾燥処理をバーナ等による加熱を要さずに、或いは極力抑えて行えるようにしている。また、同様に熱交換によって加熱された高温のホットオイルは、ホットオイル供給配管を介し、ホットビン２８、貯蔵サイロ３６、アスファルトタンク３３、或いは図面中には記載していない燃料タンク等のプラント設備に循環供給して保温処理に利用し、加熱保温が有効なプラント設備に要する電気ヒータ等の電気使用量を減らせるようにしている。更に、やはり熱交換によって加熱された高温の温水は、温水供給配管を介し、アスファルトプラント２の近傍に設置したアスファルト舗装廃材の温浴解砕処理設備５８に供給して温浴解砕処理に利用し、水を加熱してアスファルト舗装廃材を温浴解砕可能な程度の温水に保つのに必要となる電気ヒータ等の電気使用量を減らせるようにしている。

このように、アスファルトプラント２を設置したアスコン工場１の敷地内に、可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設３を併設し、該焼却施設３の焼却炉６２にて発生する高温の排ガスが保有する熱エネルギーを熱交換器７０を介して回収し、この熱エネルギーをプラント２の新材ドライヤ４や廃材ドライヤ４３、脱臭炉５２、砂乾燥用ドライヤ１５、ホットビン２８、貯蔵サイロ３６、アスファルトタンク３３、或いは温浴解砕処理設備５８等の多くの熱エネルギーを消費する各設備に供給して利用するようにしたので、アスコン工場１における熱エネルギーの消費量を確実に抑えることができて効果的に省エネを図ることができる。また、焼却炉６２の排ガスの熱エネルギーを熱交換器７０を介して回収した上でプラント２にて利用するようにしたので、排ガス中に含まれる有害物質をプラント２側に持ち込ませるおそれがなく、環境面においても好適である。また、焼却炉６２から排出される可燃物と灰から成る固形物は、溶融炉７５にて溶融処理することによって重金属等の溶出のおそれのない無害な溶融スラグとするので、例えば路盤材等として利用することが可能となり、その結果、アスコン工場１からの産廃の排出を無くすことが可能となって、或いは極力抑えることが可能となって環境面において好適である。

なお、本実施例においては、焼却施設３にて発生する排ガスの熱エネルギーをアスファルトプラント２の新材ドライヤ４や廃材ドライヤ４３、脱臭炉５２、砂乾燥用ドライヤ１５、ホットビン２８、貯蔵サイロ３６、アスファルトタンク３３、或いは温浴解砕処理設備５８にて利用する例を記載したが、特にこれらに限定するものではなく、例えば、燃料供給配管や、その他の加熱保温が有効なプラント設備の保温処理等に利用するようにしてもよく、その際には、同様にアスコン工場１における省エネを図ることができる。

また、本実施例においては、焼却施設３にて発生する排ガスの熱エネルギーを熱交換器７０にて熱媒体である清浄空気、オイル、水の順に順次熱交換させ、これら全てをプラント２の諸設備に供給して利用するようにした場合を記載しているが、必ずしもこの通りに構成する必要はなく、清浄空気、オイル、水のうちの何れか二つ、或いは一つのみを採用するようにしてもよく、その場合には、焼却施設３にて発生する排ガスの熱エネルギーをそれら二つ、或いは一つの熱媒体にて熱交換させ、プラント２にて利用するようにすればよい。

本発明に係る、アスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法の一実施例を示す概念図である。図1のアスファルトプラントの概略説明図である。アスファルトプラントの近傍に設置される、アスファルト舗装廃材の温浴解砕処理設備の概略説明図である。図１の可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設の概略説明図である。

符号の説明

１…アスコン工場２…アスファルトプラント
３…焼却施設４…新材ドライヤ
８、４７、５６…バーナ１５…砂乾燥用ドライヤ
２５…プラント本体２８…ホットビン
３３…アスファルトタンク３５…ミキサ
３６…貯蔵サイロ４３…廃材ドライヤ
５２…脱臭炉５８…温浴解砕処理設備
５９…貯留ホッパ６２…焼却炉
６５、７８…バーナ６６、７９…二次燃焼室
７０…熱交換器７１…冷却器
７５…溶融炉

Claims

アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントを設置したアスコン工場の敷地内に、可燃性の産業廃棄物を乾留処理して可燃性ガスと可燃物及び灰から成る固形物とに分解させる焼却炉と、該焼却炉にて発生する可燃性ガスを完全燃焼させる助燃バーナを有する二次燃焼室と、前記焼却炉から排出される可燃物及び灰から成る固形物を高温燃焼させて溶融処理するとともに排ガスを前記二次燃焼室へと合流させる溶融炉とを備え、かつ前記二次燃焼室の排ガス下流には一次集塵機と、高温排ガスと熱交換を行って排ガスの熱エネルギーを回収する熱交換器と、排ガスを処理する冷却塔及び二次集塵機とを備えた可燃性の産業廃棄物を焼却処理する焼却施設を併設し、該焼却施設の焼却炉にて可燃性の産業廃棄物を無酸素或いは低酸素状態のいずれかにて加熱しながら乾留処理して可燃性ガスを発生させ、その可燃性ガスを二次燃焼室に導入させるとともに、焼却炉から排出される可燃物と灰から成る固形物を溶融炉にて酸素富化状態で高温燃焼させて排出する高温で酸素濃度の高い排ガスを二次燃焼室へと合流させ、該二次燃焼室内にて助燃バーナを燃焼させながら可燃性ガスを完全燃焼させて高温の排ガスを発生させ、その高温の排ガスを下流の熱交換器にて清浄空気、熱媒体用オイルまたは水のいずれかと熱交換して排ガスの保有熱を回収し、この回収熱をアスファルトプラントにて利用して省エネを図るようにしたことを特徴とするアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法。
前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気をプラントにて使用されるバーナの燃焼用空気として利用するようにしたことを特徴とする請求項１記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法。
前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって清浄空気を加熱し、この高温の清浄空気を砂乾燥用ドライヤ内に導入して砂を乾燥処理するようにしたことを特徴とする請求項１記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法。
前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって熱媒体用のオイルを加熱し、この高温のホットオイルを配管設備を介して加熱保温が有効なプラント設備に循環供給してプラント設備を保温処理するようにしたことを特徴とする請求項１記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法。
前記焼却炉の排ガスとの熱交換によって水を加熱し、この高温の温水にアスファルト舗装廃材を浸漬させて温浴解砕処理するようにしたことを特徴とする請求項１記載のアスコン工場における産廃焼却施設の設置による省エネ方法。