(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性廃棄物を概ね無酸素雰囲気下で加熱して炭化する炭化装置と、炭化装置で得られた炭化物体を粉砕する湿式粉砕装置と、湿式粉砕された炭化物体を脱水する脱水装置と、脱水された炭化物体を乾燥する乾燥装置とを備え、前記湿式粉砕装置を、液体サイクロンの上下部を外部循環経路で接続し、液体サイクロンの内容物をこの循環経路で下部から上部へと循環させ、この循環経路の途中に破砕手段を設けたものとした可燃性廃棄物からの炭化物体の製造装置。
【請求項２】
前記破砕手段が破砕ポンプである請求項１に記載の可燃性廃棄物からの炭化物体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可燃性廃棄物から燃料用等に供される炭化物体を製造する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ等の可燃性廃棄物から燃料用等の炭化物体を製造する装置または方法としては、特開平７−８０４３３号公報、特開平９−２２７８８２号公報、特願平１０−２３７９５号等に開示または記載されたものがある。これらは、いずれも可燃性廃棄物を概ね無酸素雰囲気下で加熱して炭化させ、得られた炭化物体を水で洗浄して、炭化物体に混入した塩化物を除去し、この脱塩処理した炭化物体を脱水、乾燥して、燃料用等の炭化物体を製造するものである。このように製造された炭化物体は、燃料として燃焼させてもダイオキシン類が発生しない。
【０００３】
特開平７−８０４３３号公報に開示のものは、銅やアルミニウム等の非鉄金属も含む廃棄物を処理対象としており、これらの非鉄金属を、前記水洗浄時に比重差を利用して分離したり、水洗浄前にふるい等で乾式分離したりしている。また、特願平１０−２３７９５号に記載のものは、水洗浄装置として湿式粉砕機を用いており、前記炭化物体を水中で攪拌して粉砕することにより、前記脱塩素処理の効率を高めるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
都市ごみ等の可燃性廃棄物には、炭化物体に混入させたくないものとして、前記塩化物だけでなく、金属やタイル等の異物も混入している。これらの異物には、プラスチック容器の口栓のように、可燃性廃棄物と強固に固着したものがある。また、可燃性廃棄物から炭化物体を得ようとする場合、前処理として破砕機で破砕することが多く、このときに針金等の異物が可燃性廃棄物と強固に絡み合うこともある。
【０００５】
前記固着したり、絡み合った異物は、可燃性廃棄物が炭化された後でも、前述した比重差を利用する方法や、水中で攪拌する方法では、十分に分離できない問題がある。ふるい等で乾式分離する方法は、そのための装置や工程を別途必要とするのみでなく、炭化物体が空中に飛散する問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、可燃性廃棄物に固着したり、絡み合った異物を確実に分離除去できる、可燃性廃棄物からの炭化物体の製造装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明の可燃性廃棄物からの炭化物体の製造装置は、可燃性廃棄物を概ね無酸素雰囲気下で加熱して炭化する炭化装置と、炭化装置で得られた炭化物体を粉砕する湿式粉砕装置と、湿式粉砕された炭化物体を脱水する脱水装置と、脱水された炭化物体を乾燥する乾燥装置とを備え、前記湿式粉砕装置を、液体サイクロンの上下部を外部循環経路で接続し、液体サイクロンの内容物をこの循環経路で下部から上部へと循環させ、この循環経路の途中に破砕手段を設けた構成を採用したのである。
【０００８】
すなわち、炭化装置で炭化された炭化物体を液体サイクロンに投入すると、異物が固着したり、絡み合ったりして水よりも比重が大きい炭化物体は、液体サイクロン内を旋回しながら下降するので、この比重が大きく下降する炭化物体を液体サイクロンの下部から外部循環経路に送り込み、この循環経路の途中で炭化物体を細かく粉砕（破砕）して、液体サイクロンに戻すようにしたのである。細かく粉砕されて異物が分離した炭化物体は、比重が小さくなって液体サイクロン内で浮遊し、その上部からオーバフローさせて回収され、重い異物は液体サイクロンの底に沈殿して、系外に排出される。一度の外部循環で異物が分離しない炭化物体は、異物が完全に分離されるまで繰り返し循環経路内に送り込まれる。
【０００９】
前記破砕手段を破砕ポンプとすることにより、ポンプ等の別体の強制循環装置を不要とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３に基づき、この発明の実施形態を説明する。この炭化物体の製造装置は、図１に示すように、ホッパ１から投入される可燃性廃棄物２を炭化するロータリキルン３と、ロータリキルン３で得られた炭化物体を冷却する冷却装置４と、冷却された炭化物体が投入される湿式粉砕装置５と、湿式粉砕装置５で異物が分離された炭化物体を脱水する脱水装置６と、脱水された炭化物体を乾燥する乾燥装置７とで基本的に構成されている。
【００１１】
前記ロータリキルン３は、系外の燃焼炉８の排ガス９を外筒１０内に循環させて、回転胴１１を加熱する外熱式のものであり、それぞれスクリュコンベア１２、１３が設けられた投入口１４と排出口１５から窒素ガス１６を供給して、回転胴１１内を概ね無酸素雰囲気とするようになっている。
【００１２】
前記ロータリキルン３の排出口１５には、炭化物体を前記冷却装置４の水槽１７に落下させるシュート１８と、回転胴１１内で発生する熱分解ガス１９の排出孔２０が設けられており、熱分解ガス１９は空気２１とともに燃焼炉８に供給される。また、シュート１８の先端は水槽１７に浸漬され、水封により大気と遮断されている。水槽１７で冷却された炭化物体は、スクリュコンベア２２で排出され、前記湿式粉砕装置５に投入される。
【００１３】
前記湿式粉砕装置５は、図２（ａ）に示すように、液体サイクロン２３と、液体サイクロン２３に接続された循環経路２４の途中に設けられた破砕ポンプ２５とで構成されている。液体サイクロン２３の中心には、前記スクリュコンベア２２で排出される炭化物体が投入される投入管２６が挿入され、その下端部には開口２７が設けられている。また、液体サイクロン２３の上部筒壁２８には、オーバフロー用の排出口２９が設けられ、筒底３０には異物排出用のバルブ３１が取り付けられている。
【００１４】
前記液体サイクロン２３の下部筒壁３２には、投入管２６の開口２７に対向して、循環経路２４の下部接続口３３が設けられ、上部筒壁２８には２つの分岐した上部接続口３４が設けられ、上部接続口３４は、図２（ｂ）に示すように、上部筒壁２８の接線方向を向けられている。投入管２６の開口２７から液体サイクロン２３内に流入する炭化物体は、下部接続口３３から循環経路２４内に吸い込まれ、破砕ポンプ２５で細かく粉砕されて異物が分離される。炭化物体が細かく粉砕されると、炭化物体に混入する塩化物が水中に溶け出しやすくなるので、塩化物も効率よく除去することができる。互いに分離された炭化物体と異物は、上部接続口３４から液体サイクロン２３内に戻される。２つの上部接続口３４を設けたのは、水面近傍の旋回流の強さを変えるためであり、上側の接続口３４を使用すると旋回流は強くなり、下側の接続口３４を使用すると旋回流は弱くなる。
【００１５】
前記細かく粉砕されて異物が分離された炭化物体は、液体サイクロン２３内で浮遊し、オーバフロー用の排出口２９から排出されて、前記脱水装置６に送られる。炭化物体から除去され、水中に溶け出した塩化物も水とともに排出口２９から排出される。排出口２９には衝突板３５とメッシュのスクリーン３６が取り付けられており、わずかの異物を含み比重が比較的小さい炭化物体が直接排出口２９から排出されるのを防止している。
【００１６】
前記脱水装置６では、固体と液体が分離され、固体として分離された炭化物体は前記乾燥装置７に送られ、液体は水処理装置（図示省略）に送られる。なお、湿式粉砕装置５と脱水装置６との間に湿式攪拌装置を設け、炭化物体中の塩化物をさらに除去することも可能である。
【００１７】
一方、前記液体サイクロン２３に戻された比重の大きい異物は、液体サイクロン２３内を旋回しながら下降して筒底３０に沈殿し、この沈殿した異物は、前記バルブ３１を開放して、適宜系外に排出される。また、一回の循環経路２４内での粉砕で、異物が完全に分離されなかった炭化物体も、同様に旋回しながら下降し、前記下部接続口３３から繰り返し循環経路２４内に送り込まれ、さらに細かく粉砕される。
【００１８】
前記破砕ポンプ２５は、図３に示すように、インペラ３７の先端側に取り付けられた破砕羽根車３８と、ケーシング３９の内面に取り付けられた切刃４０およびシュラウドリング４１で、吸い込まれ物体を破砕し、吐出口４２から前記循環経路２４に吐出するものである。破砕効率を高めるため、破砕羽根車３８とインペラ３７の間には、破砕格子４３も設けられている。
【００１９】
上述した湿式粉砕装置５では、液体サイクロン２３に投入される炭化物体が、投入管２６下部の開口２７から循環経路２４内の破砕ポンプ２５に吸い込まれて、少なくとも一度は粉砕作用を受けるので、異物が少なく、軽い炭化物体のブロックが、前記オーバフロー用の排出口２９からそのまま排出されることがなく、排出口２９に取り付けられたスクリーン３６で目詰まりが生じる恐れはない。また、異物を多く含んだ重い炭化物体がそのまま筒底３０に沈澱することもないので、高い効率で炭化物体を回収することができる。
【００２０】
前記脱水装置６で脱水された炭化物体は、前記乾燥装置７で乾燥され、固形燃料、土壌改良材、活性炭の原料等としてリサイクルされる。このようにして得られた炭化物体は、金属や塩化物をほとんど含まず、クリーンな炭化物体としてリサイクルすることができる。また、湿式粉砕装置５では、炭化物体を１ｍｍ以下のサイズに容易に粉砕することができ、破砕ポンプ２５の調整によっては、粉砕サイズを１００μｍ以下とすることもできる。したがって、塩化物の含有をほとんど皆無とした炭化物体を供給することができる。
【００２１】
上述した実施形態では、ロータリキルンで得られた炭化物体を、冷却装置を介して湿式粉砕装置の液体サイクロンに投入したが、直接液体サイクロンに投入することもできる。また、液体サイクロンに投入された炭化物体を、破砕ポンプで循環経路に吸い込んで破砕するようにしたが、循環経路の強制循環用ポンプと、炭化物体の破砕手段を別々に設けることもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明の可燃性廃棄物からの炭化物体の製造装置は、炭化装置で炭化された炭化物体を液体サイクロンに投入し、異物が固着したり、絡み合ったりして比重が大きい炭化物体を、液体サイクロン内で下降させ、この下降する炭化物体を液体サイクロンの下部から外部循環経路に送り込み、これらの炭化物体を、循環経路の途中に設けた破砕手段で細かく粉砕して異物を分離し、再び液体サイクロンに戻して、分離された重い異物と軽い炭化物体を別々に回収するようにしたので、針金やプラスチック容器の口栓のように、可燃性廃棄物と強固に結合した異物を確実に分離できる。また、炭化物体が細かく粉砕されるので、塩化物が水に溶け出しやすく、その除去効率が非常に優れたものとなり、純度の高い炭化物体を得ることができる。
【００２３】
更に、前記破砕手段として破砕ポンプを採用したので、ポンプ等の別体の強制循環装置を不要として、湿式粉砕装置をシンプルな構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】炭化物体の製造装置の実施形態を示す概略縦断正面図
【図２】ａは図１の湿式粉砕装置を示す概略縦断正面図、ｂはａのＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図３】図２の破砕ポンプを示す一部省略縦断面図
【符号の説明】
１  ホッパ
２  廃棄物
３  ロータリキルン
４  冷却装置
５  湿式粉砕装置
６  脱水装置
７  乾燥装置
８  燃焼炉
９  排ガス
１０  外筒
１１  回転胴
１２、１３  スクリュコンベア
１４  投入口
１５  排出口
１６  窒素ガス
１７  水槽
１８  シュート
１９  熱分解ガス
２０  排出孔
２１  空気
２２  スクリュコンベア
２３  液体サイクロン
２４  循環経路
２５  破砕ポンプ
２６  投入管
２７  開口
２８  上部筒壁
２９  排出口
３０  筒底
３１  バルブ
３２  下部筒壁
３３、３４  接続口
３５  衝突板
３６  スクリーン
３７  インペラ
３８  破砕羽根車
３９  ケーシング
４０  切刃
４１  シュラウドリング
４２  吐出口
４３  破砕格子
【図１】
0003609953.tif 000002
【図２】
0003609953.tif 000003
【図３】
0003609953.tif 000004