(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を焼却する焼却炉およびこの焼却炉から排出される灰を溶融させる溶融炉を有するとともに、この溶融炉から排出された溶融灰を冷却固化させる廃棄物処理設備において、分別された廃棄物の内、高カロリー廃棄物を破砕する一次破砕機と、この一次破砕機で破砕された高カロリー破砕物を可燃物と不燃物とに選別する選別機と、この選別機により選別された可燃物をさらに破砕する二次破砕機と、この二次破砕機により破砕された可燃破砕物を所定の大きさでもって分別する分別機とを具備させるとともに、この分別機で分別された粗片可燃物を上記焼却炉の二次燃料として供給するとともに、細片可燃物を上記溶融炉に設けられた加熱バーナの燃料として供給するように構成したことを特徴とする廃棄物処理設備。
【請求項２】
一次破砕機の入口側または出口側に廃棄物を乾燥させる乾燥機を設けたことを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理設備。
【請求項３】
廃棄物を焼却する焼却炉およびこの焼却炉から排出される灰を溶融させる溶融炉を有するとともに、この溶融炉から排出された溶融灰を冷却固化させる廃棄物処理設備において、分別された廃棄物の内、高カロリー廃棄物を破砕する一次破砕機と、この一次破砕機で破砕された高カロリー破砕物を可燃物と不燃物とに選別する選別機と、この選別機により選別された可燃物をさらに破砕する二次破砕機と、この二次破砕機により破砕された可燃破砕物を所定の大きさでもって分別する分別機とを具備させ、かつこの分別機で分別された粗片可燃物を焼却炉に供給し、上記分別機で分別された細片可燃物を、上記焼却炉の二次燃料として供給するとともに上記溶融炉に設けられた加熱バーナの燃料として供給するように構成したことを特徴とする廃棄物処理設備。
【請求項４】
一次破砕機の入口側または出口側に廃棄物を乾燥させる乾燥機を設けたことを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理設備に関し、特に廃棄物を焼却する焼却施設と、この焼却により発生した灰の溶融処理を行う溶融施設とを有する設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄物処理設備の中には、図４に示すように、廃棄物Ａを焼却する焼却施設１０１と、この焼却施設１０１から排出された灰を溶融する溶融施設１０２とを有するものがある。
【０００３】
上記焼却施設１０１には、低カロリーの廃棄物（例えば、生ごみ類）Ｂと高カロリー廃棄物（例えば、プラスチック類、紙類、木材類）Ｃを貯溜する廃棄物ピット１１１と、この廃棄物ピット１１１から供給された廃棄物Ａを焼却するための焼却炉１１２と、この焼却炉１１２で発生した灰を水で冷却する灰冷却装置１１３と、この灰冷却装置１１３から取り出された灰を貯溜する灰ピット１１４とが具備されている。
【０００４】
また、上記溶融施設１０２には、灰ピット１１４より供給された灰を加熱バーナ１２１で加熱溶融させる溶融炉１２２と、この溶融炉１２２で溶融された溶融灰を水（または空気）で冷却して固化させるスラグ冷却装置１２３とが具備されている。
【０００５】
なお、灰の溶融施設１０２より取り出されたスラグから金属を回収するために、スラグを搬出する搬送コンベヤ１３１上のスラグから金属すなわち鉄分を回収するための磁選機１３２を有する金属回収施設１３３が設けられている。
【０００６】
上記廃棄物処理設備においては、廃棄物ピット１１１内の廃棄物Ａは、投入用ホッパーから焼却炉１１２内に投入されて燃焼され、そしてこの焼却灰は、灰冷却装置１１３を経て灰ピット１１４に貯溜される。
【０００７】
この灰ピット１１４内に貯溜された灰は溶融炉１２２内に供給され、ここで加熱バーナ１２１により加熱・溶融され、そしてスラグ冷却装置１２３にて固化処理が行われ、その後、金属回収施設１３３にて鉄分が回収され、残りはスラグとして取り出されて再利用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の廃棄物処理設備の構成によると、高カロリー廃棄物Ｃについても、焼却炉１１２にて燃焼されているが、高カロリー廃棄物Ｃについては燃焼させにくいという問題もあり、また焼却施設においては、ボイラなどにより熱回収が行われているが、灰の溶融施設における溶融熱は、全て、外部からのエネルギーに頼っているため、熱効率的に無駄が生じていた。
【０００９】
そこで、本発明は、熱効率を向上させ得る廃棄物処理設備を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の廃棄物処理設備は、廃棄物を焼却する焼却炉およびこの焼却炉から排出される灰を溶融させる溶融炉を有するとともに、この溶融炉から排出された溶融灰を冷却固化させる廃棄物処理設備において、分別された廃棄物の内、高カロリー廃棄物を破砕する一次破砕機と、この一次破砕機で破砕された高カロリー破砕物を可燃物と不燃物とに選別する選別機と、この選別機により選別された可燃物をさらに破砕する二次破砕機と、この二次破砕機により破砕された可燃破砕物を所定の大きさでもって分別する分別機とを具備させるとともに、この分別機で分別された粗片可燃物を上記焼却炉の二次燃料として供給するとともに、細片可燃物を上記溶融炉に設けられた加熱バーナの燃料として供給するように構成したものであり、また上記廃棄物処理設備において、一次破砕機の入口側または出口側に廃棄物の乾燥機を設けたものである。
【００１１】
さらに、本発明の他の廃棄物処理設備は、上記の処理設備において、粗片可燃物を焼却炉に供給するようになし、かつ細片可燃物を、焼却炉の二次燃料として供給するとともに溶融炉の加熱バーナに燃料として供給するようにしたものである。
【００１２】
上記各廃棄物処理設備によると、廃棄物の内、プラスチック、紙、木材などの高カロリー廃棄物を細片化し、この細片化された廃棄物を少なくとも溶融炉に供給して燃料として使用するため、廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態における廃棄物処理設備を、図１および図２に基づき説明する。
【００１４】
まず、廃棄物処理設備について説明する。本廃棄物処理設備は、大きく分けて、低カロリー廃棄物Ｂと高カロリー廃棄物Ｃとに分別収集された廃棄物Ａの内、主に低カロリー廃棄物Ｂを焼却するための焼却施設１と、この焼却施設１で発生した灰を加熱・溶融する溶融施設２と、廃棄物の内、高カロリー廃棄物Ｃを破砕して細片化（フラフ化ともいう）する細片化施設３とから構成されている。
【００１５】
上記焼却施設１には、廃棄物Ａを低カロリー廃棄物（例えば、生ごみなどの一般ごみ類）Ｂと、高カロリー廃棄物（プラスチック類、紙類、木材類など）Ｃとに分別して貯溜する廃棄物ピット１１と、投入用ホッパー１２を介して供給される上記低カロリー廃棄物Ｂを燃焼させる焼却炉１３とが具備されている。
【００１６】
なお、上記投入用ホッパー１２の入口部には、投入される廃棄物を破砕するとともに供給を行う破砕供給機（破砕機だけの機能を有するものであってもよい）１４が配置されるとともに、投入用ホッパー１２の出口部すなわち焼却炉１３の廃棄物供給箇所には、投入用ホッパー１２からの廃棄物を焼却炉１３内に押し込むための押込装置（図示しないが、例えばプッシャー装置）が配置され、また焼却炉１３内の煙道部１３ａには、ボイラ１５が配置されている。
【００１７】
上記溶融施設２は、焼却炉１３側の灰取出通路１６に接続された灰供給通路２１を有するとともに灰の加熱バーナ２２を有する溶融炉２３と、この溶融炉２３内で溶融された溶融灰（溶融スラグ）Ｄをその排出口２３ａから導いて水または空気により固化するスラグ冷却装置２４とから構成されている。
【００１８】
なお、溶融炉２３からの排ガスは、熱回収部２５で熱回収が行われた後、排ガス処理装置に送られるが、その一部は、焼却炉１３内の二次燃焼域に供給されるように構成されている。
【００１９】
また、この廃棄物処理設備には、従来と同様に、溶融施設２のスラグ冷却装置２４から取り出されたスラグ内の金属片を選別するための金属回収施設４が設けられている。
【００２０】
さらに、上記細片化施設３は、廃棄物ピット１１内の廃棄物を焼却炉１３側に搬送する搬送経路５の途中に設けられた取出用ホッパー３１と、この取出用ホッパー３１から取り出された高カロリー廃棄物Ｃを乾燥させる乾燥機３２と、この乾燥機３２により乾燥された高カロリー廃棄物Ｃを破砕するための一次破砕機（例えば、２軸破砕機が使用される）３３と、この一次破砕機３３で破砕された高カロリー破砕物を搬送コンベヤ３４を介して導くとともに風力により軽い破砕物（可燃物）と重い破砕物（不燃物）とに選別する風力選別機（重力選別機ともいう）３５と、上記搬送コンベヤ３４の途中に配置された磁選機３６と、上記風力選別機３５で選別された軽い破砕物すなわち可燃物をさらに細かくする細片化装置（薄片化装置、またはフラフ化装置ともいう）３７とから構成されている。  なお、上記乾燥機３２には、熱源として焼却炉１３からの排ガスが排ガス導入管３８を介して供給され、直接、高カロリー廃棄物Ｃを加熱するようにされ、またこの乾燥機３２内で乾燥に使用された排ガスは排ガス導出管３９を介して、焼却炉１３内の高温燃焼ゾーンに導かれ、臭気分解が行われる。
【００２１】
上記細片化装置３７は、図２に示すように、風力選別機３５から供給された可燃破砕物Ｅをさらに破砕するための二次破砕機（例えば、カッターミルなどが使用される）４１と、この二次破砕機４１で破砕された可燃破砕物Ｅを、所定の大きさでもって、例えば大きさが２５ｍｍ２（５ｍｍ×５ｍｍ）以上のものと、２５ｍｍ２未満のものとにに分別する細片分別機（例えば、振動篩機などが使用される）４２とから構成されるとともに、この細片分別機４２で得られた２５ｍｍ２以上の粗片可燃物Ｆを第１移送経路５１を介して焼却炉１３の二次燃焼部分に二次燃料として供給するように構成され、また細片分別機４２で得られた２５ｍｍ２未満の細片可燃物Ｇを、第２移送経路５２を介して溶融炉２３に設けられた加熱バーナ２２に燃料として供給するように構成され、さらに上記粗片可燃物Ｆの一部は循環経路５３を介して二次破砕機４１に戻されて再度破砕が行われるように構成されている。
【００２２】
したがって、上記の廃棄物処理設備において、廃棄物ピット１１内に分別収集された廃棄物Ａの内、低カロリー廃棄物Ｂは、クレーンなどにより投入用ホッパー１２まで搬送され、ここで破砕供給機１４により破砕され、そして投入用ホッパー１２を介して焼却炉１３内に供給されて焼却が行われる。
【００２３】
この焼却炉１３内で発生した焼却灰は溶融炉２３に供給され、ここで加熱バーナ２２により、加熱・溶融される。ところで、廃棄物ピット１１内の高カロリー廃棄物Ｃは、やはりクレーンにより、取出用ホッパー３１から乾燥機３２に供給されて焼却炉１３から排出された５００〜５５０℃の排ガスにより乾燥される。この乾燥された高カロリー廃棄物Ｃは一次破砕機３３に供給され、ここで一次破砕が行われ、そして磁選機３６にて鉄分が回収された後、風力選別機３５により、軽量物であるプラスチック片、紙片、木材などの高カロリーの可燃破砕物が選別され、さらにこの高カロリーの可燃破砕物が細片化装置３７に供給される。なお、乾燥機３２内の排ガス（１５０℃程度）は、排ガス導出管３９により焼却炉１３の高温燃焼ゾーンに導かれて臭気分解が行われる。
【００２４】
そして、この細片化装置３７において、さらに二次破砕機４１により破砕され、２５ｍｍ２以上の大きさの粗片可燃物Ｆが焼却炉１３に二次燃料として供給されるとともに、２５ｍｍ２未満の細片可燃物Ｇが加熱バーナ２２に燃料として供給される。
【００２５】
このように、廃棄物Ａの内、プラスチック、紙、木材などの可燃でかつ高カロリー廃棄物Ｃを、２５ｍｍ２程度の大きさに細片化し、この細片化された可燃物を、焼却炉１３および溶融炉２３に供給して燃料として使用するため、廃棄物の有効利用を図ることができ、したがって高効率な廃棄物処理設備が得られる。
【００２６】
また、高カロリー廃棄物Ｃを一次破砕する前に、乾燥機３２により乾燥を行うため、より高カロリーな良質のフラフ燃料を得ることができるとともに、低カロリー廃棄物Ｂが高カロリー廃棄物Ｃ内に混入した場合でも、低カロリー廃棄物Ｂが乾燥させられるため、フラフ燃料として使用できる。
【００２７】
さらに、焼却炉１３においては、粗片可燃物が二次燃焼部分に供給されており、二次燃焼空気を調節することにより、低空気比燃焼を行わせることができ、したがってＮＯX  とＣＯを同時に低減させ得るので、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００２８】
上記実施の形態においては、乾燥機３２の熱源として、焼却炉１３の排ガスを使用したが、例えばこの焼却設備において発生される蒸気（例えば、４００℃程度）を使用（この場合、蒸気は伝熱管を介して間接的に加熱される）してもよく、さらには別途、熱風発生装置を設けて、ここから熱風を導くようにしてもよい。勿論、この場合でも、乾燥機３２からの排ガスは焼却炉１３内の高温燃焼ゾーンに導かれる。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態における廃棄物処理設備を、図３に基づき説明する。なお、本説明においては、第１の実施の形態と同じ機器には、同一の番号を付してその説明を省略する。
【００３０】
上述した第１の実施の形態においては、粗片可燃物Ｆを焼却炉１３内に、二次燃料として供給するようにしたが、この第２の実施の形態における処理設備においては、この粗片可燃物Ｆを、廃棄物ピット１１内に一旦戻した後、焼却炉１３に供給するようになし、かつ細片可燃物Ｇを、焼却炉１３の二次燃料として供給するとともに、溶融炉２３の加熱バーナ２２に燃料として供給するようにしたものである。
【００３１】
すなわち、図３に示すように、細片分別機４２からの粗片可燃物Ｆは、循環移送管５３の途中に接続された戻し用移送管６１を介して廃棄物ピット１１に移送され、一方、細片可燃物Ｇは、第１移送管５１を介して焼却炉１３に二次燃料として供給されるとともに、第２移送管５２を介して溶融炉２３の加熱バーナ２２に燃料として供給される。勿論、この場合、第１移送管５１および第２移送管５２の一端側は、細片分別機４２の出口部に接続されている。
【００３２】
なお、場合によっては、細片分別機４２からでる粗片可燃物Ｆを、直接、投入用ホッパー１２に移送して、焼却炉１３内に供給するようにしてもよい。ところで、上記各実施の形態においては、乾燥機を一次破砕機の入口側に設けたが、例えばビニール袋などについては、先に、破砕を行った方がよいため、このような場合には、乾燥機は一次破砕機の出口側に設けられる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明の廃棄物処理設備によると、廃棄物の内、廃プラスチック、紙、木材などの高カロリー廃棄物を細片化し、この細片化された廃棄物を、少なくとも溶融炉に供給して燃料として使用するため、廃棄物の有効利用を図ることができ、したがって高効率な廃棄物処理設備が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における廃棄物処理設備の概略構成を示す図である。
【図２】同廃棄物処理設備における細片化装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における廃棄物処理設備の細片化装置の概略構成を示す図である。
【図４】従来例の廃棄物処理設備の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
Ａ      廃棄物
Ｂ      低カロリー廃棄物
Ｃ      高カロリー廃棄物
１      焼却施設
２      溶融施設
３      細片化施設
１１      廃棄物ピット
１３      焼却炉
２２      加熱バーナ
２３      溶融炉
３１      取出用ホッパー
３２      乾燥機
３３      一次破砕機
３５      風力選別機
３７      細片化装置
４１      二次破砕機
４２      分別機
５１      第１移送管
５２      第２移送管
６１      戻し用移送管
【図１】
0003570871.tif 000002
【図２】
0003570871.tif 000003
【図３】
0003570871.tif 000004
【図４】
0003570871.tif 000005