(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性廃棄物を炭化装置で概ね無酸素雰囲気で加熱して炭化し、炭化された炭化物を湿式粉砕装置で粉砕して、湿式粉砕された粉体炭化物を脱水装置で脱水して、粉体炭化物の含水分率を２５〜３５％に調整し、この脱水された粉体炭化物にバインダを添加して、圧縮成形装置で圧縮固形化するようにした可燃性廃棄物からの炭化物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可燃性廃棄物から燃料用等に供される炭化物を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ等の可燃性廃棄物から燃料用等に供される炭化物を製造する装置としては、例えば、特開２０００−２４８２８８号公報に記載されたものがある。この炭化物製造装置は、可燃性廃棄物の炭化装置、湿式粉砕装置、脱水装置および乾燥装置を備え、炭化装置で得られる炭化物を湿式粉砕して、脱水、乾燥することにより、炭化物中に混入する塩素や塩等の塩素化合物を分離除去して、クリーンな粉体炭化物を得るものである。
【０００３】
このようにして得られる粉体炭化物は、バインダと少量の水分を添加されて圧縮固形化され、ペレット状等の圧縮成形物として燃料用等に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の炭化物製造装置で製造された粉体炭化物は、粉塵として飛散しやすいので、ハンドリングや貯蔵をする際に飛散防止対策を施す必要がある。
【０００５】
また、脱水、乾燥された粉体炭化物は、燃料用等として圧縮固形化する際に、それ自身バインダの役割もする水分を均質に添加することが難しいので、その圧縮成形物の強度が成形物毎や個々の成形物内でばらつき、圧縮成形物がハンドリング時に欠けたり、崩れたりする問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、強固でハンドリングと貯蔵が容易な炭化物の圧縮成形物を安定して製造することである。
【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の製造方法は、可燃性廃棄物を炭化装置で概ね無酸素雰囲気で加熱して炭化し、炭化された炭化物を湿式粉砕装置で粉砕して、湿式粉砕された粉体炭化物を脱水装置で脱水して、粉体炭化物の含水分率を２５〜３５％に調整し、この脱水された粉体炭化物にバインダを添加して、圧縮成形装置で圧縮固形化する方法を採用した。
【０００８】
すなわち、脱水装置で脱水した状態の粉体炭化物は、均質に十分な水分を含むので、これを乾燥することなくそのままバインダを添加して圧縮固形化することにより、強固な炭化物の圧縮成形物を安定して製造できるようにした。したがって、炭化物を強固な圧縮成形物として燃料用等にハンドリングしたり貯蔵したりすることができ、乾燥した飛散しやすい粉体炭化物の飛散防止対策を不要とすることができる。
【０００９】
前記脱水装置で脱水される粉体炭化物の含水分率は、２５〜３５％に調整することが望ましい。含水分率が２５％未満では、粉体炭化物が飛散しやすくなって、圧縮固形化の際のハンドリングが難しくなり、含水分率が３５％を超えると、その圧縮成形物の水分が過剰となって崩れやすくなるからである。
【００１０】
前記圧縮固形化された炭化物を乾燥する乾燥装置を備えることにより、前記圧縮成形物の水分を、そのまま燃料用に適した乾燥状態とすることができる。なお、燃料用に適した圧縮成形物の含水分率は５〜１５％程度である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。この炭化物の製造装置は、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で得られた炭化物を冷却する冷却装置４と、冷却された炭化物を粉砕する湿式粉砕装置５と、湿式粉砕装置５で細かく粉砕された粉体炭化物を脱水する脱水装置６と、脱水された粉体炭化物にバインダ７を添加して圧縮固形化する圧縮成形装置８と、圧縮固形化された圧縮成形物を乾燥する乾燥装置９とで基本的に構成されている。
【００１２】
前記ロータリキルン３は、熱風炉１０の高温ガス１１を外筒３ａ内に循環させて、回転胴３ｂ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が配置された供給端１４と排出端１５から窒素ガス１６を供給して、回転胴３ｂ内を概ね無酸素雰囲気とするようになっている。
【００１３】
前記ロータリキルン３の排出端１５には、炭化物を冷却装置４の水槽１７に落下させるシュート１８と、回転胴３ｂ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とともに熱風炉１０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は、スクリュコンベア２２で排出され、湿式粉砕装置５に投入される。
【００１４】
前記湿式粉砕装置５は、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、スクリュコンベア２２からの炭化物が投入される投入管２６が挿入されている。液体サイクロン２３の側壁上部には、オーバフロー用の排出口２７が設けられ、底部には異物排出用のバルブ２８が設けられている。
【００１５】
前記投入管２６の下端から液体サイクロン２３内に流入する炭化物は、循環経路２４内に吸い込まれて破砕ポンプ２５で細かく粉砕され、炭化物と一体化していた針金等の重い異物が分離される。互いに分離された炭化物と異物は液体サイクロン２３内に戻され、粉砕された軽い粉体炭化物は排出口２７からオーバフローして脱水装置６に送り込まれ、液体サイクロン２３の底に沈殿する重い異物はバルブ２８を開けて外部に排出される。また、炭化物中に混入していた塩等の塩素化合物や水溶性重金属等は、液中に溶けだすことで除去され、炭化物はクリーンなものとなる。
【００１６】
前記塩素化合物や異物を除去された粉体炭化物は、脱水装置６で２５〜３５％の含水分率に脱水され、少量のバインダ７と一緒に圧縮成形装置８に投入される。バインダ７には、澱粉、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ベントナイト等が用いられる。なお、圧縮成形物の用途によっては、タール、ピッチ、セメント等のバインダを用いることもできる。
【００１７】
前記圧縮成形装置８は、図２に示すように、ライナ２９を内張りしたケーシング３０内に回転軸が平行な一対のスクリュ３１を配設し、ケーシング３０の一端側上部に供給口３２を設け、他端側を複数のノズル３３が設けられた排出板３４で閉塞したものである。供給口３２から投入される粉体炭化物は、一対のスクリュ３１の回転に伴って排出板３４側へ移送されながら徐々に圧縮され、排出板３４の手前で圧縮圧力が最大となって、各ノズル３３から棒状の圧縮成形物として排出される。この棒状の圧縮成形物は、各ノズル３３の出口に近接配置されたカッタ３５で定尺に切断され、切断された円柱状の圧縮成形物は乾燥装置９に送り込まれる。
【００１８】
前記乾燥装置９に送り込まれた円柱状の圧縮成形物は、５〜１５％の含水分率に乾燥されて、固形燃料用の製品とされる。
【００１９】
上述した実施形態では、圧縮成形装置として、スクリュ押出式のものを用いたが、ブリケットプレス等のプレス式、パン型造粒機等の転動造粒式、パグミル等の攪拌造粒式等の圧縮成形装置を採用することもできる。
【００２０】
【実施例】
上述した炭化物の製造装置で製造した円柱状の圧縮成形物を用意した。圧縮成形物の寸法は、直径１５ｍｍ、長さ２０ｍｍである。圧縮成形装置８でのバインダ７にはカルボキシメチルセルロースナトリウムを用い、これを３％添加した。なお、製造時における脱水後の粉体炭化物の含水分率と、乾燥後の圧縮成形物の含水分率をそれぞれ測定した結果は、前者が２５〜３５％の範囲内、後者が５〜１５％の範囲内に入っていた。また、圧縮成形装置８の排出板３４の手前で測定した圧縮圧力は５．９ＭＰａであった。
【００２１】
【比較例】
前記脱水装置６の出側で採取した粉体炭化物を、実験用乾燥炉で乾燥して含水分率を２％として、これに３％のカルボキシメチルセルロースナトリウムと水分を添加して含水分率を３０％とし、これを攪拌したものを内径１５ｍｍの円筒容器に入れて、５．９ＭＰａの圧力で１０秒間加圧した。この加圧で得られた圧縮成形物を２０ｍｍの長さに切断し、実験用乾燥炉で含水分率が１０％となるように乾燥した円柱状の圧縮成形物を用意した。
【００２２】
上述した実施例と比較例の各圧縮成形物について、インストロン型強度試験機を用いて円柱圧縮試験を行い、各圧縮成形物の圧縮強度（圧縮破断応力）を測定した。なお、圧縮試験のサンプル数は、実施例、比較例とも３個ずつとした。
【００２３】
【表１】
0003919572.tif 000002
【００２４】
試験結果を表１に示す。この結果からも分かるように、実施例の圧縮成形物は、安定して高い圧縮強度を有する。一方、一旦乾燥した粉体炭化物から製造した比較例の圧縮成形物は、圧縮強度のばらつきが非常に大きい。これは、前述したように、一旦乾燥した粉体炭化物は、それ自身バインダの役割もする水分を均質に添加することが難しく、これに伴ってバインダの分散にも偏りが生じるためと思われる。
【００２５】
【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の製造方法は、炭化装置から得られる炭化物を湿式粉砕した粉体炭化物を、脱水装置で脱水して、含水分率を２５〜３５％に調整した状態で、バインダを添加して圧縮固形化するようにしたので、強固な圧縮成形物を安定して製造することができ、かつ、従来のような乾燥した粉体炭化物の飛散防止対策を不要とすることができる。
【００２６】
また、前記圧縮固形化された炭化物を乾燥する乾燥装置を備えることにより、圧縮成形物の水分を、そのまま燃料用に適した乾燥状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】炭化物の製造装置の実施形態を示す概略縦断正面図
【図２】図１の圧縮成形装置を示す切欠き平面図
【符号の説明】
１  ホッパ
２  廃棄物
３  ロータリキルン
３ａ  外筒
３ｂ  回転胴
４  冷却装置
５  湿式粉砕装置
６  脱水装置
７  バインダ
８  圧縮成形装置
９  乾燥装置
１０  熱風炉
１１  高温ガス
１２、１３  スクリュコンベア
１４  供給端
１５  排出端
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  排出口
２８  バルブ
２９  ライナ
３０  ケーシング
３１  スクリュ
３２  供給口
３３  ノズル
３４  排出板
３５  カッタ
【図１】
0003919572.tif 000003
【図２】
0003919572.tif 000004