(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を破砕・選別・成形して得られた固形化燃料を貯蔵サイロに供給・貯蔵した後、貯蔵サイロ底部に設けられたかきとり装置を用いて固形化燃料を払出装置に排出し、払出装置により固形化燃料を払い出して分級機に導入し粗粒固形化燃料と細粒固形化燃料とに分級し、ついで、粗粒固形化燃料を流動床ボイラに供給し水蒸気を発生させて発電に利用し、細粒固形化燃料を成形工程へ戻して再成形することを特徴とする廃棄物固形化燃料の製造・利用方法。
【請求項２】
廃棄物を破砕・選別・成形して得られた固形化燃料を貯蔵サイロに供給・貯蔵した後、貯蔵サイロ底部に設けられたかきとり装置を用いて固形化燃料を払出装置に排出し、払出装置により固形化燃料を払い出して分級機に導入し粗粒固形化燃料と細粒固形化燃料とに分級し、ついで、粗粒固形化燃料を流動床ボイラに供給し水蒸気を発生させて発電に利用し、細粒固形化燃料を炭化・賦活して活性炭とし、この活性炭を流動床ボイラからの排ガスを浄化処理する排ガス処理系統に導入することを特徴とする廃棄物固形化燃料の製造・利用方法。
【請求項３】
流動床ボイラからの排ガスを排ガス処理装置で浄化処理し、この排ガス処理装置で分離・除去された焼却灰をダイオキシン類熱分解装置に導入して処理する請求項１又は２記載の廃棄物固形化燃料の製造・利用方法。
【請求項４】
排ガス処理装置で分離・除去された焼却灰又はダイオキシン類熱分解装置からの焼却灰、及び選別工程で分離された不燃物を灰固化装置に投入して固化物とする請求項３記載の廃棄物固形化燃料の製造・利用方法。
【請求項５】
成形して得られた固形化燃料を貯蔵サイロに供給・貯蔵する代りに、成形して得られた固形化燃料を分級機に直接供給する請求項１〜４のいずれかに記載の廃棄物固形化燃料の製造・利用方法。
【請求項６】
廃棄物受入れ装置、一次破砕機、乾燥装置、選別装置、二次破砕機及び成形機が直列に配置された固形化燃料製造設備と、
成形機からの固形化燃料を貯蔵するための、底部にかきとり装置を有する貯蔵サイロ、このサイロから固形化燃料を払い出す払出装置及び分級機が直列に配置された固形化燃料貯蔵設備と、
分級機で分級された粗粒固形化燃料を粗粒固形化燃料供給ラインを介し導入して燃料とする流動床ボイラ、このボイラで発生した水蒸気で発電させる発電装置、流動床ボイラからの排ガスを浄化処理する排ガス処理装置、及びこの排ガス処理装置からの焼却灰中のダイオキシン類を熱分解するダイオキシン類熱分解装置を備えた固形化燃料利用設備とで構成され、
細粒固形化燃料が成形機へ戻されて再成形されるように、分級機と成形機とが細粒固形化燃料返送ラインを介して接続されていることを特徴とする廃棄物固形化燃料の製造・利用装置。
【請求項７】
廃棄物受入れ装置、一次破砕機、乾燥装置、選別装置、二次破砕機及び成形機が直列に配置された固形化燃料製造設備と、
成形機からの固形化燃料を貯蔵するための、底部にかきとり装置を有する貯蔵サイロ、このサイロから固形化燃料を払い出す払出装置及び分級機が直列に配置された固形化燃料貯蔵設備と、
分級機で分級された粗粒固形化燃料を粗粒固形化燃料供給ラインを介し導入して燃料とする流動床ボイラ、このボイラで発生した水蒸気で発電させる発電装置、流動床ボイラからの排ガスを浄化処理する排ガス処理装置、及びこの排ガス処理装置からの焼却灰中のダイオキシン類を熱分解するダイオキシン類熱分解装置を備えた固形化燃料利用設備と、
分級機に細粒固形化燃料供給ラインを介して接続された炭化装置、及び炭化装置からの炭化物を賦活する賦活装置を備えた活性炭化設備とで構成され、
賦活装置と排ガス処理装置又は該装置の排ガス入口ダクトとが活性炭導入ラインを介して接続されていることを特徴とする廃棄物固形化燃料の製造・利用装置。
【請求項８】
灰固化装置を設け、排ガス処理装置で分離・除去された焼却灰又はダイオキシン類熱分解装置からの焼却灰、及び選別装置で分離・除去された不燃物を固化物とするために、排ガス処理装置又はダイオキシン類熱分解装置と灰固化装置とを焼却灰供給ラインを介して接続するとともに、選別装置と灰固化装置とを不燃物供給ラインを介して接続した請求項６又は７記載の廃棄物固形化燃料の製造・利用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の中の可燃物を固形燃料化して廃棄物固形化燃料（ＲＤＦ、ＲＰＦ）を製造して、その熱エネルギーを利用する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可燃ごみ処理総合システムとして、特開平９−７２５２１号公報に開示されているように、可燃ごみを固形燃料化システムにおいて製造したＲＤＦを発電システムに送り流動床ボイラに供給し発電機で電力を取り出し、固形燃料化システムで選別除去した不適物と流動床ボイラで発生した灰を灰溶融処理システムで処理しスラグ、鉄、溶融飛灰として取り出すシステムが知られている。
【０００３】
また、特開２０００−３１４５１７号公報には、下水汚泥、生ごみなどの一般廃棄物など水分を多く含む廃棄物を、廃棄物処理設備の能力を低下させることなく、また水処理の問題を生じることなく処理し、さらには廃棄物を固形化燃料（ＲＤＦ）に成形し、燃料、還元剤などとして有効に活用することが可能な廃棄物の処理方法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平９−７２５２１号公報記載の可燃ごみ処理総合システムにおいては、ＲＤＦ全量がサイロを介して流動床ボイラに供給されるので、ＲＤＦの細粒や微粉がボイラ内に入ることになり、炉内温度が高くなって、炉内壁が損傷するという問題がある。
【０００５】
また、前記特開２０００−３１４５１７号公報記載の廃棄物の処理方法においては、ごみ固形燃料（ＲＤＦ）は乾留・炭化炉に供給されて乾留・炭化され、燃料、鉱石還元剤として利用される。しかし、ＲＤＦは乾留・炭化して炭化物とするもので、本発明におけるように、さらに賦活処理して活性炭化し、系内の排ガス処理に利用することは記載されていない。
【０００６】
サイロ、例えば円筒縦型のサイロに貯蔵されたごみ固形化燃料（ＲＤＦ）が自重で圧密され塊状となるため、サイロからの排出ができないか、あるいは排出が困難になったり、塊状のまま搬送されるためコンベヤ内に詰まるか、あるいはボイラへの供給が円滑にできないという問題がある。
また、前記の特開平９−７２５２１号公報に記載されているように、ＲＤＦをサイロで一旦貯蔵するシステムが知られているが、サイロへの投入やサイロからの払出し時にＲＤＦの粉化が起こり、後段の流動床ボイラ（特にバブリング式あるいは内部循環式）へＲＤＦの細粒（例えば５mm以下）や微粉が入ると流動層外で燃焼するため、層外内壁温度が高くなり（例えば１２００℃以上）、当該部の耐火材が損傷し易くなるという問題がある。
【０００７】
本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、ＲＤＦの貯蔵サイロの底部にかきとり装置を設け、塊状になったＲＤＦを粒子状にほぐして排出を円滑にし、かきとったＲＤＦを分級装置で粗粒と細粒（微粉）とに分級し、粗粒をボイラ等のＲＤＦ利用設備に供給し、細粒はＲＤＦ製造設備内の成形工程に戻し再成形するか、あるいは細粒を活性炭化し排ガス処理設備でのダイオキシン（ＤＸＮ）類の吸着処理に供するようにして、ボイラの損傷を防止することができる廃棄物固形化燃料の製造・利用方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の廃棄物固形化燃料の製造・利用方法は、廃棄物を破砕・選別・成形して得られた固形化燃料を貯蔵サイロに供給・貯蔵した後、貯蔵サイロ底部に設けられたかきとり装置を用いて固形化燃料を払出装置に排出し、払出装置により固形化燃料を払い出して分級機に導入し粗粒固形化燃料と細粒固形化燃料とに分級し、ついで、粗粒固形化燃料を流動床ボイラに供給し水蒸気を発生させて発電に利用し、細粒固形化燃料を成形工程へ戻して再成形するように構成されている（図１、図３参照）。
【０００９】
また、本発明の方法は、廃棄物を破砕・選別・成形して得られた固形化燃料を貯蔵サイロに供給・貯蔵した後、貯蔵サイロ底部に設けられたかきとり装置を用いて固形化燃料を払出装置に排出し、払出装置により固形化燃料を払い出して分級機に導入し粗粒固形化燃料と細粒固形化燃料とに分級し、ついで、粗粒固形化燃料を流動床ボイラに供給し水蒸気を発生させて発電に利用し、細粒固形化燃料を炭化・賦活して活性炭とし、この活性炭を流動床ボイラからの排ガスを浄化処理する排ガス処理系統に導入することを特徴としている（図２、図４参照）。
【００１０】
これらの方法において、流動床ボイラからの排ガスを排ガス処理装置で浄化処理し、この排ガス処理装置で分離・除去された焼却灰をダイオキシン類熱分解装置に導入して処理される（図１〜図４参照）。
この場合、排ガス処理装置で分離・除去された焼却灰又はダイオキシン類熱分解装置からの焼却灰、及び選別工程で分離された不燃物を灰固化装置に投入して固化物とすることがある（図３、図４参照）。
【００１１】
また、これらの方法において、成形して得られた固形化燃料を貯蔵サイロに供給・貯蔵する代りに、成形して得られた固形化燃料を分級機に直接供給することも可能である。
【００１２】
本発明の廃棄物固形化燃料の製造・利用装置は、廃棄物受入れ装置、一次破砕機、乾燥装置、選別装置、二次破砕機及び成形機が直列に配置された固形化燃料製造設備と、成形機からの固形化燃料を貯蔵するための、底部にかきとり装置を有する貯蔵サイロ、このサイロから固形化燃料を払い出す払出装置及び分級機が直列に配置された固形化燃料貯蔵設備と、分級機で分級された粗粒固形化燃料を粗粒固形化燃料供給ラインを介し導入して燃料とする流動床ボイラ、このボイラで発生した水蒸気で発電させる発電装置、流動床ボイラからの排ガスを浄化処理する排ガス処理装置、及びこの排ガス処理装置からの焼却灰中のダイオキシン類を熱分解するダイオキシン類熱分解装置を備えた固形化燃料利用設備とで構成され、細粒固形化燃料が成形機へ戻されて再成形されるように、分級機と成形機とが細粒固形化燃料返送ラインを介して接続されていることを特徴としている（図１、図３参照）。
【００１３】
また、本発明の装置は、廃棄物受入れ装置、一次破砕機、乾燥装置、選別装置、二次破砕機及び成形機が直列に配置された固形化燃料製造設備と、成形機からの固形化燃料を貯蔵するための、底部にかきとり装置を有する貯蔵サイロ、このサイロから固形化燃料を払い出す払出装置及び分級機が直列に配置された固形化燃料貯蔵設備と、分級機で分級された粗粒固形化燃料を粗粒固形化燃料供給ラインを介し導入して燃料とする流動床ボイラ、このボイラで発生した水蒸気で発電させる発電装置、流動床ボイラからの排ガスを浄化処理する排ガス処理装置、及びこの排ガス処理装置からの焼却灰中のダイオキシン類を熱分解するダイオキシン類熱分解装置を備えた固形化燃料利用設備と、分級機に細粒固形化燃料供給ラインを介して接続された炭化装置、及び炭化装置からの炭化物を賦活する賦活装置を備えた活性炭化設備とで構成され、賦活装置と排ガス処理装置又は該装置の排ガス入口ダクトとが活性炭導入ラインを介して接続されていることを特徴としている（図２、図４参照）。
【００１４】
これらの装置において、灰固化装置を設け、排ガス処理装置で分離・除去された焼却灰又はダイオキシン類熱分解装置からの焼却灰、及び選別装置で分離・除去された不燃物を固化物とするために、排ガス処理装置又はダイオキシン類熱分解装置と灰固化装置とを焼却灰供給ラインを介して接続するとともに、選別装置と灰固化装置とを不燃物供給ラインを介して接続する場合がある（図３、図４参照）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。
図１は本発明の実施の第１形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置を示している。本発明の装置においては、一般廃棄物、可燃性廃棄物を固形燃料化してＲＤＦ又はＲＰＦとし、利用するが、本実施形態では、原料としてごみを用い、これを圧縮成形してごみ固形化燃料（ＲＤＦ）とする場合について説明する。
【００１６】
本実施形態における装置は、ＲＤＦ製造設備１０、ＲＤＦ貯蔵設備１２及びＲＤＦ利用設備１４からなっている。ＲＤＦ製造設備１０は、ごみ受入れ装置１６、一次破砕機１８、乾燥装置２０、選別装置２２、二次破砕機２４及び成形機２６が直列に配置されて構成されている。選別装置２２としては、一例として、アルミニウム等の非鉄金属を分離・除去するためのアルミ選別機、磁選機、風力選別機等の組合せが用いられる。
選別装置２２では、破砕・乾燥したごみから鉄・アルミニウム等、及び砂・石ガラス・セラミック系物質等の不燃物が分離される。なお、プラスチックは破砕等して細かくすることで、風力選別時にごみ側に含まれるようにすることが好ましい。
【００１７】
選別されたごみは二次破砕機２４で破砕された後、成形機２６で圧縮成形されてＲＤＦが製造される。なお、破砕機、乾燥装置、選別装置の配置は、適宜変更することができる。
ＲＤＦの製造方法の一例を挙げる。ごみは一次破砕機１８で破袋及び比較的大きなごみの破砕が行われ、一次破砕されたごみが乾燥装置２０に投入される。乾燥装置２０では熱風によりごみの乾燥が行われる。乾燥装置２０で乾燥されたごみは次の選別工程に送られる。すなわち、例えば、乾燥ごみは磁選機で磁気により鉄が除去された後、アルミ選別機でアルミニウムが除去され、さらに風力選別機で今までの工程が除去できなかった不燃物（ガラス、土砂等）が除去される。このようにして燃焼不適物が除去され可燃物のみとなった乾燥ごみは、二次破砕機２４で成形に適した粒度まで破砕される。破砕された乾燥ごみは、腐敗防止等のための添加剤（例えば、消石灰、生石灰）と混合された後（混合機は図示略）、成形機２６に投入される。
【００１８】
ＲＤＦ貯蔵設備１２は、成形機２６からのＲＤＦを貯蔵するための、底部にかきとり装置を有する貯蔵サイロ２８、このサイロ２８からＲＤＦを払い出す払出装置３０（例えば、コンベア）及び分級機３２（例えば、振動ふるい）が直列に配置されて構成されている。
貯蔵サイロ２８は、例えば、円筒縦型で、底部にかきとり装置を有している。かきとり装置としては、例えば、中央部を軸支して回転するように構成された棒状回転体、振動構造体等を挙げることができる。
【００１９】
ＲＤＦ利用設備１４は、分級機３２で分級された粗粒ＲＤＦを粗粒ＲＤＦ供給ライン３４を介し導入して燃料とする流動床ボイラ３６、このボイラ３６で発生した水蒸気で発電させる発電装置３８、流動床ボイラ３６からの排ガスを浄化処理する排ガス処理装置４０、及びこの排ガス処理装置４０からの焼却灰中のダイオキシン類を熱分解するダイオキシン（ＤＸＮ）類熱分解装置４２（例えば、熱分解炉）を備えている。排ガス処理装置４０としては、排ガスと活性炭、又は活性炭及び消石灰とを接触させるバグフィルタ等が用いられる。
また、細粒ＲＤＦが成形機２６へ戻されて再成形されるように、分級機３２と成形機２６とが細粒ＲＤＦ返送ライン４４を介して接続されている。
【００２０】
上記のように、貯蔵サイロ２８にはかきとり装置が設けられている。従来は、かきとり装置が設けられていないので、粒子同士が凝集し塊状となって一部はブリッジ状になり払出しができないか、あるいは払出しが困難になる。本実施形態では貯蔵サイロ２８の底部に設置したかきとり装置で塊状物をバラバラに崩し、払出装置３０で容易に排出することができる。
その際に、細粒（５mm以下）や微粉が生じるが、払出装置３０の後流に設置した分級機３２で粗粒と細粒とに分け、粗粒をＲＤＦ利用設備１４に送り、細粒はＲＤＦ製造設備１２の成形機２６に投入し再成形する。これにより細粒や微粉が飛散することがなくなる。なお、焼却灰は埋立処分される。
ＲＤＦ利用設備１４は、定期点検時等、１ヶ月程度停止することがあるので、貯蔵サイロ２８は、製造されたＲＤＦを１ヶ月程度以上、例えば３５日分程度貯蔵できる容量のものとすることが好ましい。
【００２１】
図２は本発明の実施の第２形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置を示している。本実施形態は実施の第１形態の構成に加えて、分級機３２に細粒ＲＤＦ供給ライン４６を介して接続された炭化装置４８、及び炭化装置４８からの炭化物を賦活する賦活装置５０を備えた活性炭化設備５２を設け、賦活装置５０と排ガス処理装置４０又は該装置４０の排ガス入口ダクト５４とが活性炭導入ライン５６を介して接続され、分級機３２で分級された粗粒ＲＤＦを流動床ボイラ３６に供給し、細粒ＲＤＦを形成機へ戻すことなく、活性炭化設備５２で炭化、賦活して活性炭とし、排ガス処理装置４０の排ガスに吹き込み有害物質を吸着除去するように構成したものである。
【００２２】
活性炭化設備は、例えば、内部にスクリューコンベヤを設けた横置の炭化管を燃焼炉内に設備して炭化炉を構成し、炭化管の前段で乾燥工程が、中段で炭化工程が、後段で賦活工程が行われるようにし、ＲＤＦを炭化管内に供給して間接加熱処理し、炭化管の前段でＲＤＦを乾燥させるとともに水蒸気を発生させ、炭化管の中段で乾燥物を炭化させるとともに熱分解ガスを発生させ、炭化管の後段で炭化物を水蒸気及び熱分解ガスにより賦活・活性化させて活性炭化物を製造するように構成される。なお、賦活後の排ガスは、例えば流動床炉等に導入されて処理される。また、炭化管内に供給されたＲＤＦは燃焼炉（図示略）の熱風により間接加熱される。なお、流動床ボイラ３６で発生した水蒸気（スチーム）の一部を賦活装置５０に供給する場合もある。他の構成及び作用は、実施の第１形態の場合と同様である。
【００２３】
図３は本発明の実施の第３形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置を示している。本実施形態は実施の第１形態の構成に加えて、灰固化装置５８を設け、排ガス処理装置４０で分離・除去された焼却灰又はダイオキシン類熱分解装置４２からの焼却灰、及び選別装置２２で分離・除去された不燃物を固化物とするために、排ガス処理装置４０又はダイオキシン類熱分解装置４２と灰固化装置５８とを焼却灰供給ライン６０を介して接続するとともに、選別装置２２と灰固化装置５８とを不燃物供給ライン６２を介して接続して、分級機３２で分級された粗粒ＲＤＦを流動床ボイラ３６に供給し、細粒ＲＤＦを成形機２６に戻し再成形するとともに、焼却灰と選別された不燃物とを灰固化装置５８で（水和）固化材とするように構成したものである。
【００２４】
砂、石、ガラス、セラミック系物質等の不燃物は骨材として利用される。なお、必要に応じて、灰固化装置に重金属固定剤等の添加剤が添加される。また、図３では、ダイオキシン類分解装置４２からの焼却灰を灰固化装置５８に投入する場合を示しているが、排ガス処理装置４０から、焼却灰を灰固化装置５８に直接投入するように構成することも可能である。
飛灰はもともと、水硬性の物質を含有しているので、加熱、とくにダイオキシン類分解装置４２で加熱処理されることにより、さらに水硬性が高まり、水と必要に応じて、少量の金属固定剤を添加するだけで、容易に圧縮成型固化することができる。他の構成及び作用は、実施の第１形態の場合と同様である。
【００２５】
図４は本発明の実施の第４形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置を示している。本実施形態は実施の第２形態と実施の第３形態とを組み合わせて、分級機３２で分級された粗粒ＲＤＦを流動床ボイラ３６に供給し、細粒ＲＤＦを成形機へ戻すことなく、活性炭化設備５２で活性炭とし、排ガス処理装置４０の排ガスに吹き込み有害物質を吸着除去するとともに、焼却灰と選別された不燃物とを灰固化装置５８で（水和）固化材とするように構成したものである。他の構成及び作用は、実施の第２、３形態の場合と同様である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  ＲＤＦの貯蔵サイロにかきとり装置を設けているので、圧密された塊状物はかきとり装置でバラバラの粒子にされて円滑に払出装置に導入され、この払出装置で、さらに、バラバラの粒子となるため、貯蔵サイロからの排出が容易となり、コンベア等の払出装置内での閉塞がなくなる。
（２）  ＲＤＦの細粒や微粉が流動床ボイラ内に入らないので、炉内温度が高くなることによる炉内壁の損傷が防止される。
（３）  廃棄物を燃料等として有効利用することができ、かつ、最終廃棄物の量を少なくすることができる。
（４）  ＲＤＦの細粒を炭化・賦活して活性炭とする場合は、この活性炭を排ガス処理用の薬剤として利用することができる。
（５）  選別装置からの土砂等の不燃物と焼却灰とを圧縮成形して固化体とする場合は、不燃物を骨材として利用することができ、得られた固化体を土木資材、建設資材として有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置のフローシートである。
【図２】本発明の実施の第２形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置のフローシートである。
【図３】本発明の実施の第３形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置のフローシートである。
【図４】本発明の実施の第４形態による廃棄物固形化燃料の製造・利用方法を実施する装置のフローシートである。
【符号の説明】
１０  ＲＤＦ製造設備
１２  ＲＤＦ貯蔵設備
１４  ＲＤＦ利用設備
１６  ごみ受入装置
１８  一次破砕機
２０  乾燥装置
２２  選別装置
２４  二次破砕機
２６  成形機
２８  貯蔵サイロ
３０  払出装置
３２  分級機
３４  粗粒ＲＤＦ供給ライン
３６  流動床ボイラ
３８  発電装置
４０  排ガス処理装置
４２  ダイオキシン（ＤＸＮ）類熱分解装置
４４  ＲＤＦ返送ライン
４６  細粒ＲＤＦ供給ライン
４８  炭化装置
５０  賦活装置
５２  活性炭化設備
５４  排ガス入口ダクト
５６  活性炭導入ライン
５８  灰固化装置
６０  焼却灰供給ライン
６２  不燃物供給ライン
【図１】
0003670219.tif 000002
【図２】
0003670219.tif 000003
【図３】
0003670219.tif 000004
【図４】
0003670219.tif 000005