JPH0144113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、塵芥燃料アツシユからの有用物質の
回収方法に関する。

「従来の技術」 住宅及び産業源から回収された固体廃棄物は、
例えば重油と混合して、動力ボイラ或は焼却炉操
作において加工塵芥燃料として使用できる。例え
ば、これら廃棄物は、主として、磁気分離及び裁
断操作により処理される。この燃料を燃焼させる
と、(1)通常、燃焼流の生成物から公知の方法で収
集されるフライアツシユ及び(2)一般に、粒状で任
意寸法でさらさらしたボトムアツシユが生成され
る。

このアツシユ残留物は、特に、鉄及び非鉄金
属、更には、建築工業におけるコンクリート及び
コンクリート状の生成物製造における軽量の凝集
物代用品として好適な物質を含有する。従つて、
アツシユ残留物からこのような物質を回収するこ
とは経済的に極めて有意義なことである。更に、
非金属回収物は、極めて危険なフライアツシユの
希釈剤として使用でき、この回収物が通常の埋立
廃棄に処理することもできる。

本発明者らは、ボトムアツシユ処理用の実用的
な回収装置の開発において、ボトムアツシユが第
１及び第２のスクリーニング操作に付され、種々
の画分例えばアツシユからのバランス状凝集物が
得られる装置を使用してきた。このスクリーニン
グ操作は、鉄物質が非凝集物画分から分離される
磁気分離部を介在させている。その非凝集物画分
は、第２のスクリーニング操作で処理されて、寸
法の大きな画分を得、残りの画分が粉砕、次に第
３のスクリーニング操作に付して分離画分として
非鉄物質及び更なる凝集物質を回収している。

「発明が解決しようとする課題」 上述したシステムは十分に機能するが、数多く
の領域でそのシステムを改良すべきであることが
判明した。即ち、改良点は、列挙すると、 １ 回収される凝集物中の鉄物質を更に効果的に
減らすこと、 ２ ボトムアツシユ内のワイヤ及び類似物質によ
るスクリーンユニツトの目詰まりによる、通常
最も多く生ずる主スクリーニング操作における
妨害の回避、 ３ システム操作を主凝集物回収モードから副モ
ードへ適宜転換させる際に更に大きな柔軟性を
付与すること、例えば、フライアツシユを凝集
物で希釈して埋立地に安全に投棄できること、 ４ システム中の粗大或は特大寸法の目的物、例
えば少なくとも一辺が101.6mm以上の目的物を
更に迅速に除去すること、及び ５ システム操作に含まれる直接的な仕事水準の
低減、特にボイラーから回収システムボトムア
ツシユを間接的に送ることである。

「課題を解決するための手段」 本発明は、改良され、効果的であり、柔軟性が
高く、しかも自動化された、加工塵芥燃料のボト
ムアツシユを処理し、鉄及び貴重な非鉄金属を、
無菌性で不活性な凝集物及び他の有用な非金属成
分と共にボトムアツシユから回収する方法及び装
置を提供するものである。色及び組成がバラスに
類似した凝集物は安定化された舗装路用物質及び
他の目的に使用される軽量化コンクリート用に使
用できる。アツシユ残留物の処理装置は、ボイラ
に置かれ、回収操作への直接的、必要ならば、連
続的なボトムアツシユの供給を提供するものであ
る。この点において、本発明の方法及び装置は前
述した所望の目的を達成する。

本発明によれば、ボトムアツシユ残留物は、ま
ず、磁気分離部に供給されて、磁性物質を含む屑
鉄を除去して、この屑鉄が凝集回路物質へ持越す
可能性を低減する。この磁気分離は、後続のスク
リーニング操作に悪影響を及ぼす恐れのあるワイ
ヤ及びワイヤ状のストランド等の鉄物質を除去す
るのに効果的である。分離された屑鉄が屑鉄回収
部へ送られ、他方、残りのアツシユ残留物が粒径
分離例えば、２段階のスクリーニング操作で分離
されて、粒径が大きい大画分と、粒径が中くらい
の中画分と、粒径が小さい小画分とを各々生じさ
せている。大画分即ちトランプ物質は、通常、限
界回収値のみを有し、更に回収が望ましい場合に
はそのような目的のために再循環されることもで
きるが、埋立地で処理するためにただ単に収集す
ることもできる。凝集物代用品を示す小画分は、
その用途のために収集備蓄することもできる。ア
ツシユからのトランプ物質即ち大画分の早期除去
は、後続の分離に有用で、前述した従来の方法で
実施される３つのスクリーニング操作に代えて２
つのスクリーニング操作が必要となる。非鉄金属
及び未除去の鉄物質からなる延性物質及び非延性
物質を含有する中画分は、更なる加工に向けられ
る。この更なる加工は、中画分を衝撃型ミル中で
粉砕操作して行われる。この粉砕は、脆性で非延
性物質、例えばガラス及びセラミツクス等の成分
をより粒径の小さい複数の破片に粉砕すると共
に、延性物質即ち可鍛性金属を単に変形させるだ
け、即ち、極端な破砕或はそれに伴う寸法の極端
な縮小なしに偏平形状に変形されるだけである。
これにより、延性物質は、後続の粒径分離即ち分
級で大分級として保持される。粉砕された中画分
は、第２の磁気分離部に運搬されて、未除去の幾
分かの鉄物質を分離し、この分離された鉄物質が
前述の屑鉄回収部に送られる。第２の磁気分離部
からの非鉄流出物は、非鉄金属例えばアルミニウ
ム、黄銅、銅、銀等の非鉄金属及び粉砕された非
延性物質を含み、次に、例えばスクリーニング操
作部等の粒径分離部に送られて、粒径が大きい大
分級と、粒径が小さい小分級とに分離され、殆ど
全て非鉄金属である大分級は非鉄金属収集部に運
搬される。小分級は凝集物回収部に運搬される。

本発明は、ボイラ或は焼却炉の燃焼物流から公
知の様式で便宜的かつ簡単に収集されたフライア
ツシユが小分級（凝集物）流と好適な割合で混合
され、それにより、例えば、通常の埋立地に投棄
される無害の混合物を生じさせられる。

これら収集部で回収された鉄及び非鉄金属は、
例えば、再循環（リサイクル）金属製造操作に送
られ、有用に使用することができる。

本発明は、磁気及び粒径分離部がこの目的に適
合した種々の公知の装置を用いて実施されるよう
にすることができる。振動デツキスクリーンまた
は回転トロンメルがこの寸法分離装置の典型であ
る。更に、粉砕操作は衝撃型ミルであるのが望ま
しく、例えば、ハンマーミルまたはケージミル中
で実施される。

本発明の長所及び更なる特徴は、以下の詳細な
記載において更に明らかとなるであろう。

「実施例」 以下、本発明の特徴及び目的を理解しやすいよ
うに、添付の図面を参照しながら、本発明の好ま
しい態様について詳細に記載する。

符号１０は、本発明の好ましい態様におけるシ
ステムである。ボイラーからコンベヤ１１に直接
供給されるボトムアツシユ残留物は反転式コンベ
ヤ１４上に置かれる。このコンベヤ１４は、通常
の昼間の操作中、ボトムアツシユを回収操作に送
るために右方向に操作され、回収システムが操作
されない夜間はアツシユをストツクビン１５に送
るように左方向にコンベヤ１４が操作される。通
常の回収操作中、アツシユはコンベヤ１４により
プロセスフロー制御器１６に自動的に供給され
る。この装置は、例えば、振動型のコンベヤであ
り、システムに供給されるアツシユ供給速度を容
易に制御する。燃焼操作において生ずるフライア
ツシユはその操作が公知の様式で回収され、後述
される好適なストツク２０に収集される。アツシ
ユ残留物は、フロー制御器１６から移動コンベヤ
２２上に置かれ、移動コンベヤ２２はアツシユ残
留物を、公知の様式で操作される第１の磁気分離
ユニツト２４を介する流れとして供給し、残留物
から鉄物質を除去する。この分離は、幾分かの鉄
物質がアツシユ残留物に残留させるものの、大部
分の鉄物質を除去するのに有効であり、更なる処
理操作のために通過し、後続の除去のためとな
る。この第１の磁性物質の回収は、ワイヤー状の
屑鉄を除去するのに特に有用であり、それによ
り、続く悪影響を和らげ、これら対象物はスクリ
ーニング操作に付することができる。除去された
鉄物質は、コンベヤ２６上をユニツト２４から屑
鉄回収コンテナ２８へと通過する。収集された鉄
物質は、再循環金属製造操作において、鋳造工場
で最終的に処理されるように備蓄される。残りの
アツシユ残留物は、アロングコンベヤ３０を通過
し、第１のスクリーニングユニツト３２へと連絡
される。この第１のスクリーニングユニツトは、
残留物を大画分、中画分及び小画分に分離するの
に効果的である。所望の凝集物からなる小画分
は、12.7mm以下の粒子であり、コンベヤ３４によ
り直接凝集物回収部即ちコンテナ３６に送られ
る。大画面即ち通常101.6mm×101.6mmのスクリー
ン開口により保持されるトランプ物質は、コンベ
ヤ４０により収集部４２に送られ、そこから処理
される。このトランプ物質の早期分離は、それが
後続の除去部に保持された場合にシステム操作上
に有するなんらかの効果を妨げる。中画分はコン
ベヤ４４上を通り12.7mm〜101.6mmの寸法の粒子
からなる。こうした寸法分離操作用（後続の寸法
分離部も同様）には、公知型のスクリーニングユ
ニツトが用いられる。このユニツトは、例えば、
振動デツキ型のスクリーンまたは、好ましくは、
回転トロンメル即ち回転シリンダ状の篩である。

種々の回収部間の物質の運搬はコンベヤベルト
によりなされている。しかし、他の運転手段例え
ばシユートも使用することができる。トラフベル
ト型のコンベヤは、特別の操作モードを変化させ
るためにシステムに柔軟性を付与するので好まし
い。例えば、本システムは、後述するように、フ
ライアツシユと凝集物とを混合させることができ
る。このモードにスイツチを入れたり、切つたり
するためには、フライアツシユ供給コンベヤが対
応するように制御される必要があるだけである。
コンベヤ４４上の中画分は、衝撃型ミル例えばハ
ンマーミルまたはケージミルにより処理される粉
砕操作へと送られる。中画分を衝撃型ミルに送る
については、注記するように、コンベヤ４４は、
トランプ物質検出器２７を通る。この装置は、一
辺が101.6mmより大きい寸法を有する粒子を検出
する。このトランプ分離を免れる物質は、例えば
76.2mm×355.6mmを持つている。101.6mm×101.6mm
のスクリーン開口に76.2mm側が近づくと、この物
質は長手方向に通過する。このユニツトは、物質
のタイプに拘わらず、こうした寸法の対象物を検
出し、制御回路５７とともに機能して、このユニ
ツトを少なくとも遮断して、必要ならば全回収シ
ステムを遮断して、粉砕ユニツトを保護する。衝
撃型ミル４６中においては、脆性で非延性物質例
えば炭化した塊、非金属物質例えばガラス及びセ
ラミツクス等は、より小さい寸法の部分に粉砕さ
れる。一方、延性物質即ち鉄及び非鉄金属は、破
砕されず、ただ単に変形するのみで極端に寸法が
縮小せず、次工程のスクリーニング操作におい
て、その寸法により容易に分級され、かくして、
非鉄金属として回収される。

粉砕ユニツト４６からの流出物は、コンベヤ５
０を通り、第２の磁気分離部５２に運搬され、シ
ステム中に残存する幾分かの鉄物質が収集され
て、コンベヤ５４により屑鉄収集コンテナ２８に
運搬される。この幾分かの鉄成分を除去した物質
は、粒径分級用の第２のスクリーニングユニツト
６０にコンベヤ５６により運搬される。

第２のスクリーニングユニツト６０は、鉄成分
除去物質を大分級と小分級とに分離する。粒径が
12.7mm以上で、主に非鉄物質からなる大分級はコ
ンベヤ６２上で非物質収集６４に運ばれる。ユニ
ツト６０からの粒径が12.7mmより小さい小分級は
コンベヤ６６で凝集物回収部３６に運ばれる。ス
クリーニングユニツトで達成される画分及び分級
は、特別な回収操作に対して有効であると見いだ
されているものである。塵芥成分は、地理的要因
により変化し、それ故に、画分及び分級の大きさ
は、意図せんとした回収に適合するように対応的
に変化させることのできるものである。例えば、
ある特定の都市におけるシステムにおいては、鋳
造物を回収することができ、更に、輸送できる例
えば11／16インチの画分に分離できることが有益
である。システムは個々の必要性に応じて、規模
及び能力を変化させることができる。例えば、ス
クリーニングユニツト６０は、物質の３つの分
級、即ち粒径が12.7mmより大きい大分級、粒径が
12.7〜25.4mmの中分級及び粒径が12.7mmより小さ
い小分級を生成するように操作可能な２段階スク
リーニング装置であるように変形させることもで
きる。この場合、大分級は、コンベヤ６２上に供
給され金属収集部６４に供給され、他方、小分級
は、コンベヤ６６上に供給された凝集物回収部３
６に供給される。更に、中分級は、コンベヤ７０
で再循環されて粉砕操作に入る寸法にされ、この
場合、凝集物の高回収が達成される。

本発明の付随的特徴としては、例えば、ストツ
ク２０に存在する極めて危険なフライアツシユ
が、以下に記載するように処理する場合、自然の
埋立地で適宜処理できることである。コンベヤ７
２は、フライアツシユをコンベヤ６６に送る。こ
の配送速度は、フライアツシユの重量対凝集物即
ち小分級の重量の比が約１対１になるように制御
される。これらの２つの成分の混合物は、次い
で、いかようにも好適に処理される。例えば、混
合調製器において（図示せず）、混合、場合によ
つては、水の噴霧を伴つて塵芥を制御し、混合物
の備蓄を促進する。噴霧ノズル８３は、こうした
目的のために設けられる。好ましい混合手段は、
本出願人が“Admixning Aggregate―Powdery
Substansces On Ａ Moving Conveyer”と題
して同時出願した米国出願に更に詳細に記載され
ている混合により達成される。即ち要約すれば、
移動コンベヤ６６上の凝集物の塊の頂部に粉末状
のフライアツシユを堆積させる。コンベヤの運動
は、例えばアロングセクシヨン６９であり、フラ
イアツシユを凝集物塊全体に亙つて分布及び安定
させ、これらは、コンベヤ排出部方向に動かされ
る。次いで、混合物は、コンベヤ６６から収集部
３６に送られるが、望ましくは、このようにして
送られた混合物が収集部３６でそこに存在する凝
集物から分離される。収集は別個の混合物ゾーン
７３を有する。

「発明の効果」 以上の記載から明らかなように、加工した塵芥
燃料のボトムアツシユ残留物の最も有効な処理
は、有用物質の回収の最適化が達成できることで
ある。更に、本システムは、その回収操作におい
て、所望の結果を達成できるように変形できる。
かくして、ロケーシヨン２８で収集される磁気物
質は、寸法或は磁性の性質により分離することが
でき、しかも、非磁性金属も分離することができ
る。また、収集された凝集物の一部或は全部、更
に、貴金属または準貴金属例えばチタンまたは白
金が回収されるように処理することができる。更
にまた、本システムは、操作において柔軟性と便
宜性を有し、それ故に、凝集物回収モードを遮断
することにより、フライアツシユは、ストツク２
０からコンベヤ７２及び６６を介してキヤリーオ
フ操作、例えばコンベヤ６６から直接トラツクへ
の排出等を行うことができる。同じく、本システ
ムは、アツシユ残留物がビン１５に収集されるの
で、コンベヤ１４が停止した場合には、図面にお
いて充填路８３で示したように、バケツトローダ
でフロー制御器１６に移送することができるよう
に維持される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法及びシステムの一実施態様
を示す概略図である。 １０…システム、１５…ストツクビン、１６…
プロセスフロー制御器、２０…ストツク、２４…
第１の磁気分離部（ユニツト）、２７…トランプ
物質検出器、２８…屑鉄回収部（鉄物質コレクシ
ヨンコンテナ）、３２…第１のスクリーニングユ
ニツト、３６…凝集物収集コンテナ、４２…収集
部（コレクシヨンロケーシヨン）、４６…衝撃型
ミル（インパクトミル）、５２…第２の磁気分離
部（ユニツト）、６０…第２のスクリーニングユ
ニツト、６４…非鉄金属収集部、７３…別個の混
合ゾーン、８３…噴霧ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストツク源からアツシユ残留物流を第１の磁
   気分離部へ供給して、鉄物質の主要部分を除去
   し、分離された鉄物質が屑鉄回収部に送られ、 残りのアツシユ残留物を粒径分離部に供給し
   て、粒径が大きい大画分と、粒径が中くらいの中
   画分と、粒径が小さい小画分に分離し、 この中画分には、脆性で非延性物質と、非鉄金
   属及び屑鉄とを含む延性物質が含まれ、この非延
   性物質を粉砕して、その寸法を縮小し、延性物質
   を偏平にして、極端な寸法縮小を生じさせない粉
   砕器に該中画分を送り、 この粉砕された中画分を第２の磁気分離部に供
   給して、延性物質中の残余鉄物質を分離し、この
   鉄物質を前記屑鉄回収部に送り、 残りの非延性物質及び非鉄金属即ち貴金属等を
   粒径分級部に供給して、粒径が小さい小分級と粒
   径が大きい大分級に分離し、 この大分級を非鉄金属収集部に、前記小分級を
   凝集物回収部に運搬する段階を備えた、加工した
   塵芥燃料を燃焼して生ずるボトムアツシユ残留物
   から非鉄金属及び他の有用成分を回収するボトム
   アツシユの処理方法。 ２ 前記大画分がトランプ収集操作部に送られ、
   凝集物回収部に運搬された小分級が略等重量部フ
   ライアツシユと混合されて、自然投棄に無害なフ
   ライアツシユ生成物を生成し、この生成物が第２
   の凝集物回収部に収集される特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３ 前記小分級及びフライアツシユが混合中に水
   の噴霧をうける特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ４ 前記小分級及びフライアツシユの混合が調製
   領域で達成される特許請求の範囲第３項記載の方
   法。 ５ 前記粒径分離部は、スクリーニング操作によ
   り達成され、粒径が101.6mm以上の大画分、粒径
   が12.7mmより大きく、101.6mmより小さい中画分
   及び粒径が12.7mm以下の画分を生じる特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ６ 第２の磁気分離部から排出する非鉄金属への
   粒径分離が、スクリーニング操作により達成さ
   れ、粒径12.7mmより小さい小分級と、粒径12.7mm
   以上の大分級を生じる特許請求の範囲第５項記載
   の方法。 ７ 第２の磁気分離部から排出する非鉄金属が、
   粒径分級操作を介して通過し、これらを前記小分
   級、粒径が中くらいの中分級及び前記大分級に分
   離し、この中分級が前記中画分に再循環される特
   許請求の範囲第５項記載の方法。 ８ 前記粒径分級部が、スクリーニング操作によ
   り達成され、粒径が12.7mmより小さい前記小分
   級、粒径が12.7〜25.4mmの前記中分級及び粒径が
   25.4mmより大きい前記大分級を生じる特許請求の
   範囲第７項記載の方法。 ９ 粉砕操作がインパクトにより達成される特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 １０ 前記粒径分離部から流出した中画分内に、
   いくらか特大寸法の特大物質を検出した時に、少
   なくとも粉砕操作を遮断することからなる特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 １１ 検出された特大物質は、少なくとも一辺が
   101.6mmより大きい物質である特許請求の範囲第
   １０項記載の方法。 １２ アツシユ残留物から大部分の鉄物質を分離
   する磁気分離手段と、 前記磁気分離手段に連通して、分離された鉄物
   質を収集する屑鉄回収手段と、 磁気分離手段の下流にあり、この磁気分離手段
   から流出した残りのアツシユ残留物を、粒径が大
   きい大画分と、粒径が中くらいの中画分と、粒径
   が小さい小画分とに分離する第１の粒径分離手段
   と、 この小画分を凝集物代用品として使用する収集
   部に運搬し、前記大画分をトランプ物質収集部に
   運搬する運搬手段と、 前記中画分には、脆性で非延性物質と、非鉄金
   属及び屑鉄とを含む延性物質が含まれ、この非延
   性物質の寸法を更に縮小し、前記延性物質の寸法
   を極端に縮小することなく変形させる粉砕手段
   と、 前記第１の粒径分離手段から中画分を前記粉砕
   手段に運搬する連結手段と、 前記粉砕手段の下流にあり、前記粉砕手段と連
   通し、該粉砕手段の流出物内の幾分かの鉄物質を
   分離すると共に、この鉄物質を前記屑鉄回収手段
   に運搬する手段を有する第２の磁気分離手段と、 この第２の磁気分離手段から流出物即ち非鉄延
   性金属及び非延性物質を、粒径が大きい大分級
   と、粒径が小さい小分級とに分離する第２の粒径
   分離手段と、 この大分級を非鉄金属収集部に運搬する運搬手
   段、及び前記小分級を凝集物代用品収集部に運搬
   する運搬手段とを備えた、加工した塵芥燃料を燃
   焼して生ずるボトムアツシユ残留物から貴金属及
   び他の有用成分を回収するためにボトムアツシユ
   残留物を処理する装置。 １３ 更に、フライアツシユ源及び前記フライア
   ツシユ源を小分級運搬手段に連結する手段を備
   え、それにより、フライアツシユが、前記小分級
   との混合のために送られる特許請求の範囲第１２
   項記載の装置。 １４ 更に、混合中、前記小分級及びフライアツ
   シユ上に水を噴霧するための前記小分級運搬手段
   に水を噴霧供給する手段を備えた特許請求の範囲
   第１３項記載の装置。 １５ 前記粒径分離手段がスクリーニングユニツ
   トである特許請求の範囲第１２項記載の装置。 １６ スクリーニングユニツトが回転トロンメル
   ユニツトである特許請求の範囲第１５項記載の装
   置。 １７ スクリーニングユニツトが振動デツキユニ
   ツトである特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １８ 第１のスクリーニングユニツトが、粒径
   101.6mm以上の大画分、粒径12.7mm〜101.6mmの中
   画分及び粒径12.7mm以下の小画分を分離する特許
   請求の範囲第１５項記載の装置。 １９ 第２のスクリーニングユニツトが、粒径
   12.7mm以下の小分級及び粒径12.7mm以上の大分級
   を分離する特許請求の範囲第１８項記載の装置。 ２０ 第２のスクリーニングユニツトが、小分
   級、中分級及び大分級を分離するように操作さ
   れ、中分級が前記粉砕手段のインフイード寸法に
   再循環される特許請求の範囲第１８項記載の装
   置。 ２１ 前記第２のスクリーニングユニツトが、粒
   径12.7mm以下の小分級、粒径12.7〜25.4mmの中分
   級及び粒径25.4mm以上の大分級を分離するように
   操作される特許請求の範囲第１９項記載の装置。 ２２ 粉砕手段が衝撃型ミルである特許請求の範
   囲第１２項記載の装置。 ２３ 更に、中画分を粉砕手段に運搬し、中画分
   流中の特大物質の存在を検出でき、この特大物質
   が検出された場合に運搬手段を遮断する手段を有
   する検出手段を具備する特許請求の範囲第１２項
   記載の装置。 ２４ 前記検出手段が、前記中画分流中におい
   て、少なくとも一辺が101.6mmより大きい物質に
   応答する特許請求の範囲第２３項記載の装置。