(57)【要約】      （修正有）【課題】建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダストの様な、多様な異物や不純物が混入している廃プラスチックを含有する混合廃棄物についても、その破砕による燃料化が円滑に行なえ、該混合廃棄物をセメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料としてリサイクルできる処理方法及び処理装置を提供する。【解決手段】廃プラスチックを含む混合廃棄物を風力選別機で軽量分と重量分に分別し、該重量分を粗破砕して、該風力選別機に循環させると共に、該軽量分を本破砕して、セメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナー吹込み用燃料とすることを特徴とする廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを含む混合廃棄物を風力選別機で軽量分と重量分に分別し、該重量分を粗破砕して、該風力選別機に循環させると共に、該軽量分を破砕機で本破砕して、セメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナー吹込み用燃料とすることを特徴とする廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法。
【請求項２】
前記風力選別機の前記重量分の一部を粗破砕前に取り出して、前記風力選別機に循環させずに、貯留することを特徴とする請求項1記載の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法。
【請求項３】
前記風力選別の前段で、篩い分けにより、前記廃プラスチックを含む混合廃棄物中の金属類廃棄物及び／又は土石類廃棄物の一部を除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法。
【請求項４】
前記軽量分の本破砕を、中破砕と微破砕の２段階で行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法
【請求項５】
前記重量分を、セメント焼成設備のロータリーキルン窯尻部に投入することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法。
【請求項６】
廃プラスチックを含む混合廃棄物から金属類廃棄物及び／又は土石類廃棄物の一部を除去する篩い分け手段と、該篩い分け後の混合廃棄物を軽量分と重量分に分別する風力選別手段と、該軽量分を中破砕する第1の本破砕手段と、さらに微破砕する第２の本破砕手段と、重量分の全量又は一部を該風力選別機に循環させる手段と、本破砕後の軽量分を貯留する貯留手段と、該貯留手段から抽出した本破砕後の軽量分をセメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナーへ輸送する輸送手段とを有することを特徴とする廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダスト等の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理に関し、特に該混合廃棄物をセメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料としてリサイクルする処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃プラスチックは、代替燃料として、高い発熱量を有するとともに、取扱いにも困難性が少ないため、従来から、廃プラスチックを破砕又は粉砕し、セメント焼成設備等の燃料の一部を代替する燃料として積極的に用いられてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、微粉炭を主燃料とし、木材粉砕物とプラスチック粉砕物を補助燃料として使用するセメントクリンカーの焼成工程における可燃性燃料の燃焼性改良方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９２２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さらに、建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダストの様な、廃プラスチック以外にも多様な異物や不純物が混入している混合廃棄物についても、代替燃料としての利用範囲を拡大することが望ましい。
【０００６】
しかし、前記した様な廃プラスチックを含有する混合廃棄物を、セメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナー吹込み用燃料として用いる場合には、適正なフレームを形成させるため、及び着地燃焼せず、完全に空間燃焼させるために、ある程度微細に破砕する必要がある。ところが、該混合廃棄物中の金属類廃棄物、土石類廃棄物等の異物や不純物により、破砕機の破砕刃が損傷したり、磨耗により極端に短寿命化したりして、破砕による燃料化が円滑に行なえないという問題点があった。また、混合廃棄物中のプラスチックの相当部分を取り出して燃料化できないという問題もあった。この傾向は、プラスチックの含有率の低い混合廃棄物で顕著であることが判明した。
【０００７】
そこで、本発明は、建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダストの様な、多様な異物や不純物が混入している廃プラスチックを含有する混合廃棄物についても、その破砕による燃料化が円滑に行なえ、該混合廃棄物をセメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料としてリサイクルできる燃料化率の高い処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、比較的少量の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法であって、廃プラスチックを含む混合廃棄物を風力選別機で軽量分Lと重量分Hに分別し、該重量分Hを粗破砕して、該風力選別機に循環させると共に、該軽量分Lを破砕機で本破砕して、セメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナー吹込み用燃料とすることを特徴とする廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法を提供する。
【０００９】
さらに、前記風力選別機の前記重量分Hの一部を粗破砕前に取り出して、前記風力選別機に循環させずに、貯留することを特徴とする前段落記載の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法を提供する。
【００１０】
本発明において、廃プラスチックを含む混合廃棄物とは、少なくとも１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上の廃プラスチック類と、その他の廃棄物が混合された形で排出される廃棄物であり、建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダストが代表的なものである。ここで、前記廃プラスチック類とは、合成された高分子体の廃棄物であって、合成樹脂の成形体、シート状物、テープ状物、紐状物、スポンジ状物及び粉粒体、合成繊維、並びに合成ゴムの廃棄物をいう。また、前記その他の廃棄物とは、少なくとも金属類及び／又は土石類（ガラス、コンクリート、瓦、煉瓦、陶磁器、無機建材、土砂等）の廃棄物を含み、それ以外に、紙類、天然繊維類、木材類、畳類、皮革類、油脂類、汚泥類、焼却灰、カーボン、セラミック、液状物、スラッジ状物等の廃棄物を含み得るものである。
【００１１】
本発明によれば、廃プラスチックを含む混合廃棄物を、風力選別して、重量分Hは、更に粗破砕して、該風力選別機に循環させると共に、軽量分Lを本破砕するので、混合廃棄物中に含まれるプラスチック成分をより多く軽量分Ｌ側に回収可能である。また、風力選別で重量分Hに選別されて除去される該混合廃棄物中の金属類廃棄物、土石類廃棄物等の異物や不純物により、破砕機の破砕刃が損傷したり、磨耗により極端に短寿命化したりすることがなく、主に軟質プラスチック類からなる軽量分Lのみを本破砕して微細化すれば良いので、セメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料への燃料化を円滑に行なうことができる。
【００１２】
さらに、前記風力選別機の前記重量分Hの一部を粗破砕前に取り出して、前記風力選別機に循環させずに、貯留するので、粗破砕機の負担を軽減でき、風力選別機の過度の負担も避けて、風力選別、粗破砕、本破砕の経路全体のマテリアルバランスを保つことができる。
【００１３】
また、本発明は、前記風力選別の前段で、篩い分けにより、前記廃プラスチックを含む混合廃棄物中の金属類廃棄物及び／又は土石類廃棄物の一部を除去することもできる。前記軽量分Lの本破砕を、中破砕と微破砕の２段階で行なうことができる。
【００１４】
風力選別の前段で、篩い分けにより、廃プラスチックを含む混合廃棄物中の金属類廃棄物及び／又は土石類廃棄物の一部を除去することにより、特に風力により飛散し軽量分Lに混入し易い微細な金属微小片や土石類粉末が事前に除去されるため、風力選別により、残った金属類廃棄物、土石類廃棄物等の異物や不純物の除去をより完璧に行なうことができる。
【００１５】
そして、軽量分Lの本破砕を、中破砕と微破砕の２段階で行なうことにより、セメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料に要求される粒度まで、効率的に破砕を行なうことができる。
【００１６】
加えて、本発明においては、前記の通り貯留した重量分Hを、セメント焼成設備のロータリーキルン窯尻部に投入することができる。金属類廃棄物、土石類廃棄物等の異物や不純物を多く含みバーナー吹込み用燃料とするには適さない前記重量分Hは、セメント焼成設備のロータリーキルン窯尻部に投入することにより、異物や不純物によるトラブルを回避しつつ、含有する可燃分を有効に熱量として活用し、且つ無機分を原料として活用することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、廃プラスチックを含む混合廃棄物から金属類廃棄物及び／又は土石類廃棄物の一部を除去する篩い分け手段と、該篩い分け後の混合廃棄物を軽量分Lと重量分Hに分別する風力選別手段と、該重量部Ｈを粗破砕する粗破砕手段と、該軽量分Lを中破砕する第1の本破砕手段と、さらに微破砕する第２の本破砕手段と、粗破砕物の全量又は一部を該風力選別機に循環させる手段と、本破砕後の軽量分Lを貯留する貯留手段と、該貯留手段から抽出した本破砕後の軽量分Lをセメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナーへ輸送する輸送手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
該本発明の比較的少量の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理装置により、前記本発明の廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法を好適に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダストの様な、多様な異物や不純物が混入している比較的少量の廃プラスチックを含有する混合廃棄物についても、その破砕による燃料化が円滑に行なえ、該混合廃棄物をセメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料の一部としてリサイクルできる燃料化率の高い処理方法及び処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    篩い分け装置
２    風力選別機
３    サイクロン
４    バグフィルタ
５    ファン
６    第１の本破砕機
７    磁選機
８    第２の本破砕機
９    貯留タンク
１０  輸送装置
２０  粗破砕機
３０  貯留タンク
Ａ    空気
Ｂ    バーナー吹込み用燃料
Ｃ    小径な廃棄物片
Ｆ    微粉
Ｈ    重量分
Ｋ    窯尻投入物
Ｌ    軽量分
Ｗ    廃プラスチックを含む混合廃棄物
Ｗ１  篩上残分
Ｗ２  篩通過分
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明に係る廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理方法及び処理装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理装置の一例を示す概要図である。この廃プラスチックを含む混合廃棄物の処理装置は、篩い分け装置１と、風力選別機２と、風力選別した重量部Hの粗破砕機２０と、サイクロン３と、バグフィルタ４と、ファン５と、第１の本破砕機（中粗破砕機）６と、磁選機７と、第２の本破砕機（微破砕機）８と、貯留タンク９、３０と、バーナーへの輸送装置１０から構成した。
【００２４】
篩い分け装置１は、廃プラスチックを含む混合廃棄物Ｗを、まず、最初に篩い分けして、篩上残分Ｗ１と篩通過分Ｗ２とに分離し、金属類廃棄物及び／又は土石類廃棄物の内、微細な部分を篩通過分Ｗ２として除去するためのもので、５〜４０×２０〜１００ｍｍ程度の篩目が好ましい。これら微細な部分は、比重の重い成分でありながら、風力選別時に飛散し易く、軽量分L側に混入する恐れがあるので、この段階で、除去することが望ましい。篩い分け装置としては、振動篩、ロータリースクリーン等を用いることができるが、上記した目的に用い得るものであれば、特に機種は限定されない。
【００２５】
風力選別機２は、廃プラスチックを含む混合廃棄物Ｗから篩通過分Ｗ２を除去した篩上残分Ｗ１を、空気Ａを吹込んで、風力選別により軽量分Ｌと重量分Ｈとに選別するための装置である。廃プラスチックを含む混合廃棄物を風力選別すると、軽量分Lには主に軟質の廃プラスチックや、繊維類等が分別され、重量分Hには、主に金属類廃棄物、土石類廃棄物、大径の硬質廃プラスチック等が分別される。風力選別機は、被選別物の空気中の終末速度の違いにより選別する装置であり、その機種は特に限定されず、軽量分Lと重量分Hとに選別できるものであれば、吹き上げ式の他、吸引式、密閉式等の各種風力選別機を用いることができる。そして、特に軽量分Lと重量分Hとの分別点を任意に変更し得る構造のものが望ましい。廃プラスチックを含む混合廃棄物は、ある程度成分の変動があるので、風力選別による軽量分Lが破砕による燃料化が円滑に行なえるものであることと、可能な限りバーナー用燃料とする軽量分Lを多く確保することとのバランスをうまく取る様に、適宜前記分別点を調整しながら前記風力選別機２を運転することが望ましい。
【００２６】
風力選別した重量部Hを取り出して行う粗破砕の粗破砕機２０は、通常の粗砕機でよいが、ジョークラッシャー、ハンマーミル、パルベライザー、ボールミル等が好ましく用いられる。重量部Hには、金属性部分の混入割合が多いため、刃物を用いた粗破砕は避けたほうが好ましい。これらを組み合わせても、プラスチック製の廃棄物部分を分離可能な粗破砕とすることができる。貯留タンク３０は、粗破砕機２０に投入しない重量部Hの貯留に用いた。
【００２７】
風力選別機２に空気吹き上げ方式を用いて、空気中の終末速度の差によって重量部H、軽量部Lを選別するとき、重量部H間の着地場所の差によって、より重い重量部H１とより軽い重量部H２にさらに選別が可能である。重量部H２には、重量部H1と比べ、多くのプラスチック部分が含有される傾向にあり、重量部H２を風力選別機２に循環させ、重量部H1を貯留すると燃料化効率がアップする。
【００２８】
重量部Hの粗破砕機２０への投入と貯留タンク３０への貯留の分別は、図示しない分別機でおこなった。この分別は、例えば、振動篩、回転篩、縮分器を用いて行うことができる。篩を用いたときは、全体のマテリアルバランスが保たれる限度で、プラスチック部分を多く含む分離物（例えば、篩下）を、粗破砕機２０を通して、風力選別機２に循環させた。縮分機を用いるときは、被分別物間の性状が同等であり、全体のマテリアルバランスのみを考慮して、循環率を決定した。
【００２９】
サイクロン３は、風力選別機２の排ガスに随伴する小径な廃棄物片Ｃを排ガスから除去するものである。バグフィルタ４は、サイクロン３からの排ガス中に残存する微粉Ｆを除去するためのものである。バグフィルタ４を出た排ガスは、ファン５を経て、系外に排出される。サイクロン３で捕集された小径な廃棄物片Ｃと、バグフィルタ４で捕集された微粉Ｆは、前記風力選別機２で選別された軽量分Ｌに合流させた。
【００３０】
小径な廃棄物片Ｃと、微粉Ｆを合流させた軽量分Ｌは、第１の本破砕機６に投入され、中破砕される。中破砕後の軽量分Ｌは、最大長軸径が５００ｍｍ以下であることが好ましい。最大長軸径が５００ｍｍを超えると、後工程の第２の本破砕機において、微破砕が好適に行なえない可能性が生じる。第１の本破砕機としては、種々の形式の破砕機を用い得るが、２軸ローター回転式破砕機や、被破砕物をプッシャーで押圧する構造の１軸ローター回転式破砕機等が好適に用いられる。
【００３１】
第１の本破砕機６で粗破砕された軽量分Ｌは、磁選機７に送られる。磁選機７では、第２の本破砕機８の破砕刃を損傷させないため、最終的な鉄分の除去が行なわれる。
【００３２】
磁選機７で最終的な鉄分の除去が行なわれた中破砕後の軽量分Ｌは、第２の本破砕機８に投入され、微破砕される。ここでは、セメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナー吹込み用燃料として用いるために必要とされる粒度まで、中破砕後の軽量分Ｌを微破砕する。微破砕後の軽量分Ｌすなわちバーナー吹込み用燃料Ｂは、最大長軸径が５０ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以下であることがより好ましい。最大長軸径が５０ｍｍを超えると、バーナー吹込み用燃料の一部として用いたときに、適正なフレームを形成しない等の不都合が生じる可能性がある。
【００３３】
第２の本破砕機としては、種々の形式の破砕機を用い得るが、開口径５〜５０ｍｍのスクリーンと組み合わされた１軸ローター回転式破砕機等が好適に用いられる。
【００３４】
第２の本破砕機により微破砕されることにより製造されたバーナー吹込み用燃料Ｂは、貯留タンク９に貯留される。そして、貯留タンク９から抽出されたバーナー吹込み用燃料Ｂは、空気搬送装置や、機械的搬送装置等の輸送装置１０によりセメント焼成設備の仮焼炉又はロータリーキルンのバーナー近傍へ輸送され、バーナーの1次空気に載せて炉内へ吹込まれ、バーナー吹込み用の燃料として活用される。
【００３５】
一方、篩い分け装置１で廃プラスチックを含む混合廃棄物Ｗから分離された篩通過分Ｗ２は、風力選別機２で選別され、循環されなかった重量分Ｈ又はH１と合流し、窯尻投入物Ｋとして、セメント焼成設備のロータリーキルン窯尻部に投入され処理された。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
建設廃材系プラスチック廃棄物や、廃自動車シュレッダーダストの様な、多様な異物や不純物が混入している廃プラスチックを含有する混合廃棄物についても、その破砕による燃料化が円滑に行なえ、該混合廃棄物をセメント焼成設備のバーナー吹込み用燃料としてリサイクルできる処理方法及び処理装置を実現できた。
【図１】
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