(57)【要約】【課題】建設現場で発生する廃木材と、釘等の付着したプラスチックボードとを同時に効果的に処理することができる、廃木材の処理方法を提供する。【解決手段】廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合して、高炉に装入する廃木材の処理方法。廃木材を０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合する。廃木材および廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、廃木材および廃プラスチックを供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合して、高炉に装入する廃木材の処理方法。
【請求項２】
前記廃木材を０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、前記廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合する、請求項１に記載の廃木材の処理方法。
【請求項３】
前記廃木材および前記廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、前記廃木材および廃プラスチックを供給する、請求項１または２に記載の廃木材の処理方法。
【請求項４】
前記廃木材および前記廃プラスチックの粉砕をハンマー型の粉砕機によって行う、請求項１から３の何れか１項に記載の廃木材の処理方法。
【請求項５】
前記廃木材が建設発生木材からなっており、前記廃プラスチックがプラスチックボードからなっている、請求項１から４の何れか１項に記載の廃木材の処理方法。
【請求項６】
廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合し、このように粉砕混合された廃木材および廃プラスチックをすりつぶし、および、押出し工程を含む造粒機によって、表面が溶融固化した粒状体を形成して、高炉に装入する廃木材の処理方法。
【請求項７】
前記廃木材を０．５〜１０ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、前記廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合する、請求項６に記載の廃木材の処理方法。
【請求項８】
前記廃木材および前記廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、前記廃木材および廃プラスチックを供給する、請求項６または７に記載の廃木材の処理方法。
【請求項９】
前記廃木材および前記廃プラスチックの粉砕をハンマー型の粉砕機によって行う、請求項６から８の何れか１項に記載の廃木材の処理方法。
【請求項１０】
前記廃木材が建設発生木材からなっており、前記廃プラスチックがプラスチックボードからなっている、請求項６から９の何れか１項に記載の廃木材の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場で発生する木材等の廃木材およびプラスチックボードを粉砕混合して、送風羽口を介して高炉に装入して処理する、廃木材の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設現場において発生する大量の廃木材は、通常、その一部は燃料用材、製紙用材、または、動物等の飼料として再使用されるものの、大部分は埋め立て地等に投棄されているのが現状である。廃木材には防腐剤として微量の銅、砒素、クロム等の金属が含まれており、焼却処理した場合には、大気中または焼却灰中に上述した微量の銅、砒素、クロム等の金属が放出され、環境対策上好ましくない。更に、埋め立て地等に投棄される場合においても、上述した微量の銅、砒素、クロム等の金属が滲出し、環境対策上好ましくなく、その大量処理方法の開発が切望されている。
【０００３】
このような背景の下、廃木材等を高炉において処理する方法が試みられている。即ち、廃木材をチップ状に加工し、送風羽口または炉頂から装入して、廃木材を大量に処理し、高炉内の燃料として有効利用しようとする方法である。
【０００４】
高炉では、通常、炉頂からコークスを銑鉄１トン当り約５００ｋｇ装入し、炉下部の羽口から約１２００℃の酸素富化空気を吹き込み、羽口先に降下したコークスを燃焼させ、高温の還元ガスを発生させ銑鉄を製造する。このコークスは高価な原料炭を乾留して作るため、高炉操業においては、高価なコークス節約のために、羽口より各種代替燃料の吹き込みが行われている。この代替燃料としては天然ガス、ナフサ等の気体燃料、重油、タール等の液体燃料および微粉炭等の固体燃料が知られている。気体燃料は高価であるため経済的でない。液体燃料は羽口からの吹き込み後の広がりが狭く、燃焼性の面で問題となり、吹き込み量が制約される。
【０００５】
一方、固体燃料である微粉炭の供給方法としては、これを一旦重油等の液体燃料と混合しスラリー状にしたものを吹き込むか、あるいは微粉炭をそのまま気体輸送し羽口から吹き込む方法がとられているが、近年では、前者でのスラリー安定性の問題の点から後者が主流となっている。
【０００６】
従って、チップ状に加工した廃木材の場合も、気体輸送し羽口等から高炉内に燃料として吹き込む方法を取る。しかしながら、チップ状に加工した廃木材を高炉の吹込み燃料として使用する場合、次のような解決すべき問題点があることが明らかとなった。その一つは、チップ状に加工した廃木材は搬送性や流動性が悪く、燃料として用いる際に取り扱いにくい事である。即ち、チップ状に加工した廃木材は不規則で角ばった形状をしているため、サイロの切出部や気送管系の途中で詰まりを生じやすい。他の一つは、燃焼カロリーが低いため、高炉内の燃焼温度に変化をもたらし、高炉操業に悪影響を及ぼすことである。
【０００７】
このような問題を解決しない限り、チップ状に加工した廃木材を高炉等の吹込み燃料として使用することは事実上不可能であり、廃棄物たる廃木材の大量処理と有効利用という利点が低減する。
【０００８】
この点を改善すべく、特開２００２−２０７７１号公報には、廃木材を所定の大きさに粉砕し廃プラスチックと混合して高炉に装入することで、燃焼カロリーを高めると共に、気送性が向上するとの開示がされている。
しかし、特開２００２−２０７７１号公報に開示された方法では、廃木材と廃プラスチックとを粉砕する工程と、粉砕された廃木材と廃プラスチックとを混合する工程が必要であった。
【０００９】
更に、建設現場において発生する廃木材にはコンクリート型枠用のコンクリートパネルが多量に含まれ、釘等が付着したままのものも多いことから、それらの処理を困難にしている。
近年、コンクリート型枠用に、木製のコンクリートパネルに替えて、プラスチック製のプラスチックボードを、使用済みプラスチックから製造する試みが始まっており、コンクリート型枠用として数回使用された後に廃木材のように、高炉燃料として利用することが提案されている。しかしながら使用後のプラスチックボードにも、釘等の金属が強固に結合しており、その処理方法の開発が必要とされる。
【特許文献１】特開２００２−２０７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、この発明の目的は、従来の問題点を解決して、建設現場で発生する廃木材と、釘等の付着したプラスチックボードとを同時に効果的に処理することができる、廃木材の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上述した従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、廃木材特に建設発生木材と、釘等の付着したプラスチックボードとを、同一場所において所定の大きさに粉砕混合して、高炉に装入すると、廃木材および廃プラスチックを個別に粉砕処理し、次いで、これらを混合するよりも、混合状態が良好で、高炉内安定性が著しく向上することが判明した。
更に、建設発生木材と、釘等の付着したプラスチックボードとを、同一場所において所定の大きさに粉砕混合するので、従来行っていた別の混合工程を必要とせず、処理効率が高まるとともに所望の高い気送性が維持できることが判明した。
【００１２】
粉砕混合した廃木材および廃プラスチックを、更に、すりつぶし、および、押出し工程を含む造粒機によって、表面が溶融固化した粒状体を形成して、強度および粒径の両方を制御する、即ち、強度に関しては、炉吹き込みに際して、炉のレースウエイ内の所定領域に到達可能な強度に制御し、そして、粒径に関しては、限界速度以上の速度が可能な粒径に制御することによって、高炉内操業安定性を向上させることができることが判明した。
【００１３】
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、この発明の廃木材の処理方法の第１の態様は、廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合して、高炉に装入する廃木材の処理方法である。
【００１４】
この発明の廃木材の処理方法の第２の態様は、前記廃木材を０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、前記廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合する、廃木材の処理方法である。
【００１５】
この発明の廃木材の処理方法の第３の態様は、前記廃木材および前記廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、前記廃木材および廃プラスチックを供給する、廃木材の処理方法である。
【００１６】
この発明の廃木材の処理方法の第４の態様は、前記廃木材および前記廃プラスチックの粉砕をハンマー型の粉砕機によって行う、廃木材の処理方法である。
【００１７】
この発明の廃木材の処理方法の第５の態様は、前記廃木材が建設発生木材からなっており、前記廃プラスチックがプラスチックボードからなっている、廃木材の処理方法である。
【００１８】
この発明の廃木材の処理方法の第６の態様は、廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合し、このように粉砕混合された廃木材および廃プラスチックをすりつぶし、および、押出し工程を含む造粒機によって、表面が溶融固化した粒状体を形成して、高炉に装入する廃木材の処理方法である。
【００１９】
この発明の廃木材の処理方法の第７の態様は、第６態様において、前記廃木材を０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、前記廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合する、廃木材の処理方法である。
【００２０】
この発明の廃木材の処理方法の第８の態様は、第６態様において、前記廃木材および前記廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、前記廃木材および廃プラスチックを供給する、廃木材の処理方法である。
【００２１】
この発明の廃木材の処理方法の第９の態様は、第６態様において、前記廃木材および前記廃プラスチックの粉砕をハンマー型の粉砕機によって行う、廃木材の処理方法である。
【００２２】
この発明の廃木材の処理方法の第１０の態様は、第６態様において、前記廃木材が建設発生木材からなっており、前記廃プラスチックがプラスチックボードからなっている、廃木材の処理方法である。
【発明の効果】
【００２３】
上述したように、この発明によると、建設発生廃木材と廃プラスチックボードを粉砕混合するので、廃木材の燃焼性および気送性を高め、高炉に装入して処理する、廃木材の処理方法を提供することができる。更に、このように粉砕混合した建設発生廃木材およびプラスチックボードを表面溶融固化することによって、強度が高まり、更に、燃焼率が高まる。即ち、高炉等の吹込み燃料として供給することができ、高炉等において炉の操業に支障を来すこと無く、廃棄物たる廃木材の大量処理と有効利用をはかることができる。また、高炉等のレースウエイ内における燃焼率を向上させることができるので、高炉等の燃料コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の廃木材の処理方法の１つの態様を詳細に説明する。
この発明の廃木材の処理方法は、廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合して、高炉に装入する廃木材の処理方法である。この発明の廃木材の処理方法によると、燃焼性、ならびに、気送性を高め、高炉に装入して、廃木材を処理することができる。特に、この発明の廃木材の処理方法は、廃木材が建設発生木材からなっており、廃プラスチックがプラスチックボードからなっている場合の廃木材の処理に適している。
【００２５】
廃木材および廃プラスチックを個別に粉砕し、このように粉砕された廃木材および廃プラスチックを混合槽において混合すると、廃木材または廃プラスチックの偏積が生じ、高炉に装入する場合に、燃焼性が不十分になる。図１は、廃木材と廃プラスチックとの混合状態と廃木材の燃焼率とを示す図である。廃木材と廃プラスチックの混合状態による燃焼性の相違を調べた。
【００２６】
即ち、送風温度：１２００℃、吹込み量（廃プラスチック＋廃木材）：７０ｋｇ／ｔ相当、廃プラスチックと廃木材の混合比：３：７、廃木材粒径：２ｍｍ未満の条件で、粉砕混合、混合槽内混合、単独吹込みを行い、燃焼率を調べた。粉砕混合は、所定量の建設発生木材とプラスチックボードとを粉砕混合（即ち、粉砕工程および混合工程の２工程で処理するのではなく、１工程で粉砕しつつ混合する）したものである。混合槽内混合は、廃プラスチックおよび廃木材を個別に粉砕し、このように粉砕した廃プラスチックおよび廃木材を混合槽内において混合したものである。単独吹込みは、廃プラスチックおよび廃木材を個別に粉砕し、このように粉砕した廃プラスチックおよび廃木材を、それぞれ、単独で吹き込んだものである。
【００２７】
図１から明らかなように、粉砕混合は、粉砕された廃プラスチックと、粉砕された廃木材との混合が十分に行なわれており、木材の燃焼率は９３％と高い。これに対して、粉砕した廃プラスチックおよび廃木材を混合槽内において混合した混合槽内混合は、混合槽内における廃プラスチックまたは廃木材の偏析が生じてしまう。廃木材の嵩密度は０．１５〜０．２程度、廃プラスチックはその倍程度であり、気流輸送量、つまり吹込み量の変動が生じてしまう。その結果として、高炉内における操業の安定性（例えば、炉内温度）が損なわれてしまい、吹込み量に限界が生じてしまう。単独吹込みは、粉砕された廃プラスチックと、粉砕された廃木材との混合が不十分であり、木材の燃焼率（％）が８２％と低い。
【００２８】
この発明の廃木材の処理方法において、上述した廃木材の燃焼性、ならびに、気送性を高めるために、廃木材を０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合する。上述した廃木材および廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、前記廃木材および廃プラスチックを供給する。
なお、木材のアスペクト比は一般的に高いので、ここでは粉砕粒度は、粒子の最小長さのことを言い、重量比で８０％が粒径範囲に入っておれば良い。所定の範囲内のアスペクト比のものを対象とする。
【００２９】
廃木材の粉砕粒度の大きさが０．５ｍｍ未満では、嵩密度が極端に小さくなり、固気比の低下、また、圧密性のため、吹き込み設備内におけるたなつり、閉塞の問題があり、飛翔中に分裂・崩壊して、燃焼性が低下する。一方、廃木材の粉砕粒度の大きさが１５ｍｍを超えると、気流輸送時の固気比（粒子と気送用空気の混合比）が低下するため、炉内温度の低下を招き高炉操業が不安定になる。
【００３０】
粉砕された木材と粉砕された廃プラスチックを混合することによって、廃木材の燃焼率を高くするとともに、気送性を高めることができる。混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０未満では、高炉操業に問題はないが、廃木材の処理量が少なくなる。一方、混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が９０／１０を超えると、燃焼率が不十分であり、また気送性の改善も効果が低い。
【００３１】
更に、この発明の廃木材の処理方法において、廃木材および廃プラスチックを同一場所において所定の大きさに粉砕混合し、このように粉砕混合された廃木材および廃プラスチックをすりつぶし、および、押出し工程を含む造粒機によって、表面が溶融固化した粒状体を形成して、高炉に装入してもよい。
【００３２】
この場合においても、廃木材を０．５〜１０ｍｍの粉砕粒度の大きさに、そして、前記廃プラスチックを０．５〜１５ｍｍの粉砕粒度の大きさにそれぞれ粉砕しつつ混合することが好ましい。更に、廃木材および廃プラスチックの混合比（廃木材／廃プラスチック材の重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲内になるように、廃木材および廃プラスチックを供給する。廃木材および廃プラスチックの粉砕をハンマー型の粉砕機によって行ってもよい。廃木材が建設発生木材からなっており、廃プラスチックがプラスチックボードからなっていてもよい。
【００３３】
この発明の廃木材の処理方法によると、歩留まりよく粒子をレースウエイ内に投入することができ、レースウエイ内における粒子の平均的な滞留時間を長くして燃焼率を向上させることができる。更に、ランスから吹き込まれた直後の熱風によって急速に加熱されて、粒が分裂、崩壊等によって細粒化が生じ、ガス流れに同伴してレースウエイ外に飛び出す細粒の割合が増加して、燃焼率が低下することを防止士することができる。
【００３４】
更に、この発明の廃木材の処理方法において、上述した廃木材および廃プラスチックを粉砕混合し、このように粉砕混合した廃木材および廃プラスチックをすりつぶし、および、押出し工程を含む造粒機によって、表面が溶融固化した粒状体を形成してもよい。この処理によると、発熱量、比表面積が低く、高炉内における高温ガス化性能が悪く、更に、粉砕時のアスペクト比が高く、気流輸送性が悪く、閉塞等のトラブルの原因になる廃木材を、廃プラスチックを混合し、すりつぶし、押出しによって、表面が溶融固化した粒状体に形成するので、発熱量が向上し、比表面積が向上して高温ガス化特性が付与され、更に、φ５〜１０ｍｍに造粒されるので、気流輸送性が改善する。
実施例
この発明の方法を、実施例によって更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００３５】
建設発生廃木材および廃プラスチックボードの混合比が４０／６０の混合比（廃木材／廃プラスチックボードの重量比）となるように供給しつつ、ハンマー型粉砕機によって、それぞれ０．５〜１０ｍｍの粒度の大きさに粉砕混合した。このように混合した廃木材／廃プラスチックボードを、気送供給設備を経て、操業中の高炉羽口から吹き込んで、廃木材の燃焼率および設備内の詰まり等のトラブルの発生状況を調べた。
即ち、貯留サイロに装入された上述した粉砕混合された廃木材／廃プラスチック材をサイロから定量的に切出し、これを気送供給設備まで移送し、気送供給設備から下記条件で高炉羽口部に廃木材／廃プラスチックボードを気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ３／ｈｒ
廃木材／廃プラスチックボード：７０ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
【００３６】
（ｂ）このときの高炉操業条件は次の通りであった。
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ３／ｈｒ
酸素富化率：４％
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
この発明によって処理された廃木材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
上述した廃木材の炉内吹込みを２日間実施した。
【００３７】
その結果、廃木材は、９５％以上の高い燃焼性を示した。更に、上述した本発明の範囲内の廃木材においては、高炉の操業自体にも全く支障は生じなかった。
【実施例２】
【００３８】
建設発生廃木材および廃プラスチックボードの混合比が３０／７０の混合比（廃木材／廃プラスチックボードの重量比）となるように供給しつつ、ハンマー型粉砕機によって、それぞれ０．５〜１０ｍｍの粒度の大きさに粉砕混合した。このように混合した廃木材／廃プラスチックボードを、気送供給設備を経て、操業中の高炉羽口から吹き込んで、廃木材の燃焼率および設備内の詰まり等のトラブルの発生状況を調べた。
即ち、貯留サイロに装入された上述した粉砕混合された廃木材／廃プラスチック材をサイロから定量的に切出し、これを気送供給設備まで移送し、気送供給設備から下記条件で高炉羽口部に廃木材／廃プラスチックボードを気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ３／ｈｒ
廃木材／廃プラスチックボード：７０ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
【００３９】
（ｂ）このときの高炉操業条件は次の通りであった。
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ３／ｈｒ
酸素富化率：４％
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
この発明によって処理された廃木材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
上述した廃木材の炉内吹込みを２日間実施した。
【００４０】
その結果、廃木材は、９０％以上の高い燃焼性を示した。更に、上述した本発明の範囲内の廃木材においては、高炉の操業自体にも全く支障は生じなかった。
【実施例３】
【００４１】
建設発生廃木材および廃プラスチックボードの混合比が４０／６０の混合比（廃木材／廃プラスチックボードの重量比）となるように供給しつつ、ハンマー型粉砕機によって、それぞれ０．５〜１０ｍｍの粒度の大きさに粉砕混合した。このように粉砕混合された廃木材および廃プラスチックをすりつぶし、および、押出し工程を含む造粒機によって、表面が溶融固化した粒状体を形成して、気送供給設備を経て、操業中の高炉羽口から吹き込んで、廃木材の燃焼率および設備内の詰まり等のトラブルの発生状況を調べた。
即ち、貯留サイロに装入された上述した粉砕混合された廃木材／廃プラスチック材を更にすりつぶし、押し出し工程によって表面が溶融固化した粒状体を、サイロから定量的に切出し、これを気送供給設備まで移送し、気送供給設備から下記条件で高炉羽口部に、表面が固化した廃木材／廃プラスチックボードの粒体状を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ３／ｈｒ
廃木材／廃プラスチックボード（表面溶融固化）：７０ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
【００４２】
（ｂ）このときの高炉操業条件は次の通りであった。
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ３／ｈｒ
酸素富化率：４％
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
この発明によって処理された廃木材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ．ｐｉｇ
上述した廃木材の炉内吹込みを２日間実施した。
【００４３】
その結果、廃木材は、９０％以上の高い燃焼性を示した。更に、上述した本発明の範囲内の廃木材においては、高炉の操業自体にも全く支障は生じなかった。
上述したように、建設発生廃木材およびプラスチックボードを粉砕混合すると、混合状態に優れているので、廃木材の燃焼率が極めて高く安定している。更に、上述した粉砕混合した建設発生廃木材およびプラスチックボードを表面溶融固化することによって、強度が高まり、更に、燃焼率が高まることがわかる。従って、粉砕工程と混合工程とを個別に行う必要が無く、工程を少なくして、コストを低下することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明によると、建設発生廃木材と廃プラスチックボードを粉砕混合するので、廃木材の燃焼性および気送性を高め、高炉に装入して処理する、廃木材の処理方法を提供することができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、廃木材と廃プラスチックとの混合状態と廃木材の燃焼率とを示す図である。
【図１】
2005213622.tif 000003