(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィーダによって建設残土を回転キルン内に連続的に投入し、当該回転キルンの回転によって投入された残土をフィーダの反対側に設けた排出口へと徐々に移送しながら、残土中の有機分の燃焼により生ずる灰を飛灰として搬送する風量の、前記回転キルンから排出されるときの温度が８００〜１０００℃となる高温の燃焼ガスを当該回転キルン内に向流で吹き込んで、残土内に含まれる可燃性の有機分を燃焼してその灰を上記燃焼ガスで搬送排出すると共に、残土中の不燃分を上記燃焼ガスに晒すことにより焼成して排出する、建設残土の焼成方法。
【請求項２】
前記回転キルンから排出される焼成残土から金属を分離し、金属を分離した後の焼成土を破砕及び分級により粒度を均一化することを特徴とする、請求項１記載の建設残土の焼成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築物を解体した後に生ずる残土（通常、ミンチと呼ばれている）の処理方法に関するもので、特に、残土中に含まれる可燃分を除去して成分の均一化を図ることにより、残土を再利用可能にする処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物を解体した後に生ずる建設残土は、従来はそのまま安定型処分場に埋立処理されていた。しかし、有機物や金属分を含む建設残土をそのまま埋立てることは、埋立地周辺の環境に悪影響を及ぼすおそれがあり、建設残土から有機物や金属を分別して、残った土砂と瓦礫のみを埋立ることが望まれ、これに応えるためには、建設残土から可燃物を分離する分別処理が必要である。
【０００３】
この分別処理には、ふるい選別、風力選別、磁力選別などが用いられるが、このような手段で建設残土の分別を行なうには、大掛かりな設備が必要で、処理コストもかかり、更に建設残土の大部分を占める土砂や瓦礫の再利用ができないという問題がある。すなわち、埋立場の確保が困難な実情においては、有害な廃棄物の無害化を図ること、廃棄物の量をできるだけ少なくすること及び廃棄物を再利用可能にすることが必要であり、たとえ有機物や金属を分別したとしても、残土の大部分を占める土砂や瓦礫が埋立処理される現在の処理システムは好ましいものではない。
【０００４】
同様なことは、一般廃棄物や産業廃棄物を焼却した後に生ずる焼却灰についても言える。焼却温度の低い焼却炉の焼却灰は、数％から十数％の未燃焼分（可燃分）を含んでいる。従来、これらの焼却灰は管理型処分場に埋立処理されていた。しかし埋立場の確保が困難な実情においては、焼却灰の量をできるだけ少なくすること及び焼却灰を再利用可能にすることが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のような現状に鑑み、建設残土から有害なまたは有害化するおそれのある有機分ないし可燃分を除去し、不燃物である土砂、瓦礫、灰分、金属などを分別が容易で再利用可能な無機資材として排出する、処理コストの安い方法を得ることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明では、フィーダによって建設残土や焼却灰を回転キルン内に連続的に投入し、キルンの回転によって投入された残土や焼却灰をフィーダの反対側に設けた排出口へと徐々に移送する。この移送の間に、高温燃焼ガスを回転キルン内に向流、すなわちキルン内での残土や焼却灰の移送方向と向き合う方向に吹き込む。この高温燃焼ガスにより、残土や焼却灰に含まれる可燃分を燃焼すると共に、砂や瓦礫、灰などの不燃分を高温の燃焼ガスに晒すことにより焼成する。
【０００７】
建設残土を焼成するときの高温燃焼ガスの風量は、残土中の有機分の燃焼により生ずる灰を飛灰として搬送するのに必要な程度の風量とする。建設残土中の有機分の燃焼によって生ずる灰は、キルンの回転に伴ってキルン内を落下する過程で比重分離ないし風力選別され、燃焼ガスに乗せて飛灰として排出される。このようにすれば、キルンから排出される焼成土中に灰分が残らなくなり、純度の高い焼成土が得られる。キルン内での風速が遅いと焼成土中に灰が残り、速すぎると効率が悪くなる。
【０００８】
回転キルンから排出される８００〜１０００℃の高温燃焼ガスは、ダイオキシンの再合成（３００〜４５０℃の範囲で合成される）を防止するため、実用的には噴霧水の蒸発潜熱で燃焼ガスを冷却する減温器（ガス冷却塔とも呼ばれる）で急冷する。燃焼ガス中の灰分の大きなものは減温器内での重力沈降で分離され、細かいものは減温器の下流に配置したバグフィルターやマルチサイクロンで分離捕集する。
【０００９】
一方、回転キルン内で高温の燃焼ガスに晒されることによって焼成された土砂や瓦礫は、可燃分を含まない無菌化された純度の高い焼砂（焼成土）となって回転キルンの排出口から排出されるので、磁力選鉱によって金属を分別し、更に必要によりふるい選別によって粒度を揃える。
【００１０】
上記の再生処理に用いる建設残土の焼成装置は、回転キルンと、回転キルン内に建設残土又は焼却灰を連続的ないし間欠的に供給するフィーダと、ガスや重油の燃焼により生ずる高温加熱空気を向流式で回転キルン内に送る燃焼ガス吹込装置と、回転キルンから排出される燃焼ガスを急冷する減温機と、減温機を通過した排ガスから灰分を除去する集塵機と、回転キルンから排出される焼砂ないし焼成灰の通路に設けられた磁気選鉱機とを備えている。
【００１１】
この出願の発明で建設残土の焼成処理をしたときは、回転キルン内で燃焼した可燃物の灰を燃焼ガスに乗せて排出して、焼成土中には灰分が残らないようにすること、すなわち燃焼による可燃物の除去と同時に風力選鉱によって燃焼により生じた灰分を除去する操作が同時に行なわれ、有機物やその燃焼灰が残ることによって生ずる焼成土の純度の低下や冷却過程における有害物質の再合成が回避される。そのため、建設現場の埋め戻しやアスファルト舗装ないしコンクリートの軽量骨材として再利用可能な純度の高い焼砂を得ることができる。
【００１２】
またこの出願の発明と同様な方法で焼却灰の焼成処理をしたときは、焼却灰中に残っている可燃分の完全な除去と灰分の減量化を実現できる。燃焼ガスとこれに搬送される灰分とは、既に確立された減温機と集塵機との組合せによる排ガス処理によって、有害物質を排出しない処理を実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例を参照して、この発明を更に説明する。建設残土は、ダンプトラック１などにより処理場に運ばれて、定量ホッパ２に投入される。定量ホッパ２内の建設残土は、投入コンベア３で投入ホッパ１１に一定量ずつ送り込まれ、投入ホッパ１１の下部に設けた油圧駆動の投入プランジャ４で焼成キルン５内に投入される。焼成キルン５は、反投入ホッパ側が若干低くなる方向に傾斜した回転キルンで、反投入ホッパ側下端には、不燃物の排出口６が設けられ、投入ホッパ側上端には、二次燃焼室７が設けられている。
【００１４】
焼成キルン５の排出口側には乾燥バーナー８の燃焼ガスが導かれており、この高温の燃焼ガスは、焼成キルン５内を建設残土の移送方向と反対の方向、すなわち排出口６側から材料投入側へと流れる。乾燥バーナー８には重油タンク９内の重油が重油ポンプ１０によって送り込まれ、バーナー８内で重油を霧化するための噴霧用コンプレッサ２７及び燃焼用空気を送る燃焼ファン２０の空気によって重油を燃焼して、その高温の燃焼ガスが焼成キルン５内に吹き込まれるのである。
【００１５】
焼成キルン５内では、投入ホッパ１１から送り込まれた材料が、キルンの回転に伴って炉壁に沿ってかき上げられて落下する。このとき建設残土は、キルン内を流れる高温の燃焼ガスに晒されて、土砂や瓦礫は焼成され、また、残土中に含まれるプラスチックや木材などの有機物は、燃焼して灰となり、その灰は燃焼ガスによって搬送されて二次燃焼室７へと流れる。この二次燃焼室には燃焼補助バーナー１２が設けられており、可燃物の完全な燃焼が図られている。
【００１６】
二次燃焼室７を通過した燃焼ガスは、減温機１３を通過し、更に集塵機１４を通過して、排気ファン１５により煙突１６から大気放出される。減温機１３では比較的断面積の大きなガス流路１７に水噴霧ノズル１８を設けて、この水噴霧ノズルから噴霧される水の蒸発潜熱により、高温の燃焼ガスをダイオキシンの再合成領域である３００〜４５０℃を急速に通過させるように急冷する。燃焼ガス中の飛灰は、大きなものは減温機１３内で重力沈降により分別されて、ダスト保管施設１９に移送される。減温機１３を通過した飛灰は、マルチサイクロン１４によって捕集されて、ダスト保管施設１９へと移送される。マルチサイクロン１４で固形物を除去された排ガスは、排気ファン１５から煙突１６を通って大気放出される。
【００１７】
焼成キルン５内に投入された建設残土中の不燃焼分は、焼成キルン５内で焼成されて排出側へと移動し、給水機２８からの噴霧水で冷却されて排出口６から排出される。排出口６の下方には、排出コンベア２１が配置されており、この排出コンベアの出口部分に磁力選鉱機２２が設けられ、排出固形物中の金属が分別されて金属屑保管施設２３に移送される。磁力選鉱機２２部分を通過した焼砂は、振動ふるい機２４にかけられて、粒度の細かいものが分別されて排出され、ふるい分けられた粒度の荒いものは、破砕機２５で破砕されて排出される。排出焼成土２６の粒度は、３０ｍｍ以下程度とするのが搬送や再利用の点で好ましく、１０００℃近い高温で焼成されているため、有機物や無機可燃物の残留がなく、組成の比較的安定した焼成土が得られる。また、磁力選鉱により選別された金属屑は、必要により更に細かく分別されて再利用される。
【００１８】
すなわち、図示実施例の装置では、焼成キルン５内に連続的に投入された建設残土が純度の比較的高い金属屑と焼成土とに分離されて排出されると共に、建設残土中の有機物及び無機可燃物は、焼却されて無害化処理され、燃焼によって生じた灰分を分離除去した後、大気排出される。従って、この出願の発明によれば、建設残土の有機物により生ずる環境破壊が防止されると共に、残土の大部分を占める土砂や瓦礫がアスファルトやコンクリートの骨材として再利用可能な形で生成されると共に、残土中の金属分の分離も比較的容易に行なうことができて、分離された金属に混入する不純物の量も少なく、更に排ガス中における有害物質の合成や混入も有効に防止できる。
【００１９】
以上の実施例は、建設残土の焼成処理を示すものであるが、廃棄物の焼却灰の焼成処理も、同様な装置を用いて同様な方法で行なうことができる。異なる点は、建設残土の焼成においては、残土中の可燃分の燃焼により生じる灰を飛灰として燃焼がスとともに排出するのに必要な風速となるように、高温燃焼ガスの風量を設定するのに対し、焼却灰の焼成においては、運転コストが最も低くなるように、高温燃焼ガスの風量を設定する点である。得られる焼成灰は、可燃分及び有害物質が高温で燃焼除去され、減量化された粒状物となるため、安全性が高く、建設資材などとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を示すブロック図
【符号の説明】
４  投入プランジャ
５  焼成キルン
６  排出口
８  乾燥バーナー
11  投入ホッパ
12  燃焼補助バーナー
13  減温機
14  集塵機
21  排出コンベア
22  磁力選鉱機
24  振動ふるい機
25  破砕機
【図１】
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