JPH11106774A - 廃棄物固形燃料からの炭化物の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般廃棄物（ごみ）から製造された廃棄物固
形燃料を脱塩素化、炭化処理することにより、クリーン
な炭化物を得ることができ廃棄物の再資源化の構築に有
効な廃棄物固形燃料からの炭化物の製造方法およびその
製造装置を提供するものである。 【解決手段】 廃棄物固形燃料を蒸気または熱媒により
加熱された混練成形機１０にて軟化溶融し、該廃棄物固
形燃料中の塩素を揮発させ、系外に取り出してアルカリ
にて中和し、次いで、脱塩素した固形成形物を低酸素雰
囲気の回転加熱窯３０で外部加熱により、炭化するよう
にしたことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般廃棄物（ご
み）、特に塩素を含む塩ビ、ポリプロピレンなどの可燃
物を含んだ廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）から脱塩素化した
クリーンな炭化物を製造する方法および装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、炭は、くぬぎなどを原料と
し、低酸素雰囲気の回転窯で長時間かけて、蒸し焼きに
して製造している。そのため、森林の伐採など地球環境
の破壊につながっている。また、炭化に際しては、エネ
ルギーを別途必要とすることになる。従来技術は、エネ
ルギー消費型であり、地球資源の枯渇、環境破壊につな
がるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな問題を解決するためになしたものであり、一般廃棄
物（ごみ）から製造された廃棄物固形燃料を脱塩素化、
炭化処理することにより、クリーンな炭化物を得ること
ができ廃棄物の再資源化の構築に有効な廃棄物固形燃料
からの炭化物の製造方法およびその製造装置を提供する
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る廃棄物固
形燃料からの炭化物を製造する方法は、廃棄物固形燃料
を蒸気または熱媒により加熱された混練成形機にて軟化
溶融し、該廃棄物固形燃料中の塩素を揮発させ、系外に
取り出してアルカリにて中和し、次いで、脱塩素化され
た固形成形物を低酸素雰囲気の回転加熱窯で外部加熱に
より、炭化するようにしたことである。

【０００５】また、廃棄物固形燃料からの炭化物の製造
装置は、互いに平行な回転軸で軸支された所望の開度を
隔てて同方向に回転する一連の混練成形バレルとそのケ
ーシングの外部に加熱するために設けられた加熱ジャケ
ットを有し該加熱により揮発した塩素を含むガスを排気
する排気口をケーシングの長手方向のほぼ中間部に設け
た混練成形機と、該排気口よりの塩素を含むガスを中和
する吸収塔と、低酸素雰囲気中で加熱する回転加熱窯
と、前記回転加熱窯を燃焼ガスを循環して加熱する排ガ
ス燃焼炉とからなり、前記排ガス燃焼炉に、前記混練成
形機と前記回転加熱窯からの廃棄物固形燃料より揮発し
た揮発分を供給することである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１に基づいてさらに詳細に説明する。図１において、廃
棄物固形燃料をホッパ付きベルトフィーダ１、フローコ
ンベヤ２、定量供給機（サークルフィーダ）３を経て、
混練成形機１０に投入し、外部加熱により溶融、成形す
る。加熱溶融過程で発生した塩素分を含む揮発分を吸収
塔２０に投入して中和処理する。成形された固形成形物
を回転加熱窯３０に投入する。該固形成形物は、回転加
熱窯３０内の低酸素雰囲気と燃焼炉（熱風発生炉）４０
からの燃焼ガス（熱風ガス）による外部加熱により炭化
される。前記回転加熱窯３０で炭化された炭化物は冷却
機６０で冷却されて製品となる。

【０００７】一方、前記加熱に供された燃焼ガスは燃焼
炉４０に環流するとともに、回転加熱窯３０内で発生す
る一部の塩素を含む揮発分を燃焼炉４０に供給し、揮発
分のうち可燃分を燃焼させる。前記加熱に供された燃焼
ガスの一部を排ガス処理装置５０に供給して処理する。

【０００８】混練成形機１０はケーシング１１、入口１
２、出口１３、加熱ジャケット１４、排ガス出口１５に
より構成される。１６は熱媒装置で、発生した熱媒
（油）を加熱ジャケット１４に供給するようになってい
る。吸収塔（塩素処理装置）２０は、配管１７を介して
混練成形機１０の排ガス出口１５と接続され、アルカリ
供給管２１、循環ポンプ２２、排出管２３および補給水
供給管２４および配管２５により構成される。

【０００９】回転加熱窯３０は、回転ドラム本体３１、
供給側フード３２、排出側フード３３、供給管３４、加
熱ジャケツト３５、入口３６および出口３７により構成
される。排ガス燃焼炉４０は、配管４２を介して回転加
熱窯３０の加熱ジャケツト３５の入口３６に接続され、
出口３７と循環ファン４３および配管４４を介して接続
され、吸収塔２０と送風機２６および配管３５を介して
接続され、供給側フード３２と配管４４とが配管４５に
より接続され、、排出側フード３３と配管２５とが配管
４６により接続される。

【００１０】排ガス処理装置５０は、配管４４から分岐
した配管４７により接続され、順次ガス冷却塔５１、配
管５２、バグフィルタ５３、排風機５５、煙突５６によ
り構成される。５７は消石灰供給機、２０はベルトコン
ベヤである。冷却機６０は、冷却機本体６１の内外にそ
れぞれ移送用回転スクリュー６２と冷却ジャケット６３
が設けられ、冷却ジャケット６３および回転スクリュー
６２に導管６４を経て、冷却水を供給するようになって
いる。２７はベルトコンベヤである。

【００１１】先ず、廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）を定量供
給機３により混練成形機１０に投入し、混練成形機１０
の前半部にて熱媒装置１６からの熱媒を加熱ジャケット
１４に供給して加熱することによって軟化、溶融させ
る。これによって該廃棄物固形燃料中の含有塩素などの
揮発分がガス化し、一方、脱塩素化された溶融物は後半
部に移動し、成形される。固形物の大きさは５〜３０ｍ
／ｍの範囲とする。混練成形機１０より排出された固形
成形物は回転加熱窯３０に投入される。一方、含有塩素
を含むガス状の揮発分は、配管１７を経て吸収塔２０に
導かれ、吸収塔２０において、揮発分の塩素分が除去さ
れる。すなわち塩素分は循環ポンプ２２により散布され
るアルカリ水溶液に溶解され、さらにアルカリにより中
和され、ナトリュウム塩となり液とともに排出管２３を
経て機外に取り出され、適宜ＰＨ調整された後、放流さ
れる。塩素が取り除かれた揮発分（可燃分）はさらに配
管２５、送風機２６を経て排ガス燃焼炉４０に送られ、
後述するように燃焼される。

【００１２】前記回転加熱窯３０内の固形成形物は、排
ガス燃焼炉４０から加熱ジャケット３５に供給された燃
焼ガスにより加熱される。この加熱は低酸素雰囲気で行
なわれることから、該固形成形物中の揮発分がガス化さ
れて該固形成形物は炭化されて脱塩素化された炭化物い
わゆるクリーンな炭となる。炭化物の大きさは０．５〜
３０ｍ／ｍの範囲とする。前記クリーンな炭化物は回転
加熱窯３０から冷却機６０に送られ、ここで発火しない
温度まで、冷却水を導管６４を経て冷却ジャケット６１
に供給することにより冷却された後、製品として取り出
される。加熱中の回転加熱窯３０内の酸素濃度は５vol
％以下であることが望ましい。加熱ジャケット３５に供
給された燃焼ガスは排風機４３により配管４４を経て排
ガス燃焼炉４０に環流し再加熱される。ただし、一部の
余った燃焼ガスは配管４７を経て燃焼ガス処理装置５０
に導かれ処理される。すなわち、燃焼ガスはガス冷却塔
５１により１５０℃〜２００℃に降温後、バグフイルタ
５３の入口で消石灰供給機５７から消石灰を供給するこ
とにより排ガス処理され、大気に放出される。

【００１３】また、前記回転加熱窯３０内で発生したガ
ス化した揮発分は供給側フード３２から配管４５、配管
４４を経て排ガス燃焼炉４０に送られ、燃焼される。さ
らに、回転加熱窯３０内で発生した揮発物を含むガスは
排出側フード３３からも配管４６および送風機２６を経
て排ガス燃焼炉４０に送られ、ガス中の可燃物が燃焼さ
れる。該回転加熱窯３０は、回転ドラム本体３１の外周
に設けた加熱ジャケット１４を持ついわゆる外熱式であ
り、胴体の断面形状はほぼ六角形に形成されている。排
ガス冷却塔５１およびバグフィルタ５３に捕集された塩
化カルシュウム、重金属を含んだダストはセメント固
化、キレート処理または溶融固化など適正処理をして排
出される。

【００１４】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成したか
ら、次に述べるような効果を奏する。請求項１によれ
ば、廃棄物固形燃料を蒸気または熱媒により加熱された
混練成形機にて軟化溶融し、塩素を揮発させ、系外に取
り出してアルカリにて中和し、さらに、脱塩素化された
固体成形物を低酸素雰囲気内の回転加熱窯内で加熱する
ので、廃棄物固形燃料中に含有する塩素が事前に除去さ
れて、廃棄物固形燃料の炭化時にはほとんど塩素の発生
がないことから、クリーンな炭化物を得ることができる
とともに、回転加熱窯は、廃棄物固形燃料中に含有する
塩素が事前に除去されて、廃棄物固形燃料の炭化時には
ほとんど塩素の発生がないことから、酸腐食の心配がほ
とんど無く、したがって、長期の使用に耐えるばかりか
設備費が安価で済む。

【００１５】また、請求項２によれば、互いに平行な回
転軸で軸支された所望の開度を隔てて同方向に回転する
一連の混練成形バレルとそのケーシングの外部に加熱す
るために設けられた加熱ジャケットを有し該加熱により
揮発した塩素を含むガスを排気する排気口をケーシング
の長手方向のほぼ中間部に設けた混練成形機と、該排気
口よりの塩素を含むガスを中和する吸収塔と、低酸素雰
囲気中で加熱する回転加熱窯と、前記回転加熱窯を燃焼
ガスを循環して加熱する燃焼（ガス発生）装置とからな
り、前記燃焼装置に、前記混練成形機と前記回転加熱窯
からの廃棄物固形燃料より揮発した揮発分（可燃分）を
供給するようにしたので、燃焼炉で発生した燃焼ガスを
循環するとともに、混練成形機で発生する可燃分を含む
発生ガスおよび回転加熱窯で発生する可燃分を含む発生
ガスを燃焼炉で空気の存在下で燃焼することにより、燃
焼ガスの精製に必要な熱源（燃料）の使用が大幅に低減
され、ひいては、ランニングコストを低下させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すフロー図である。

【符号の説明】

１０ 混練成形機 １６ 熱媒装置 ２０ 吸収塔 ３０ 回転加熱窯 ４０ 排ガス燃焼炉 ５０ 排ガス処理装置 ５１ 冷却塔 ５２ バグフィルタ ５７ 消石灰供給機 ６０ 冷却機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物固形燃料を混練成形機で外部加熱
   によて軟化溶融し、該廃棄物固形燃料中の塩素分を揮発
   させて系外に取り出してアルカリにて中和するととも
   に、前記脱塩素化された固形成形物を低酸素雰囲気の回
   転加熱窯で外部加熱により炭化するようにしたことを特
   徴とする廃棄物固形燃料からの炭化物の製造方法。
2. 【請求項２】 互いに平行な回転軸で軸支された所望の
   開度を隔てて同方向に回転する一連の混練成形バレルと
   そのケーシングの外部に加熱するために設けられた加熱
   ジャケットを有し該加熱により揮発した塩素を含むガス
   を排気する排気口をケーシングの長手方向のほぼ中間部
   に設けた混練成形機と、該排気口よりの塩素を含むガス
   を中和する吸収塔と、低酸素雰囲気中で加熱する回転加
   熱窯と、前記回転加熱窯を燃焼ガスを循環して加熱する
   排ガス燃焼炉とからなり、前記燃焼炉に、前記混練成形
   機と前記回転加熱窯からの廃棄物固形燃料より揮発した
   揮発分を供給することを特徴とする廃棄物固形燃料から
   の炭化物の製造装置。