可燃性废弃物的燃料化装置及燃料化方法

专利名称：可燃性废弃物的燃料化装置及燃料化方法
技术领域：
本发明涉及可燃性废弃物的燃料化装置及燃料化方法，特别是，涉及为了将包含 有塑料类等可燃物的废弃物作为燃料加以利用所使用的装置等。
背景技术：
过去，采用将废塑料等可燃性废弃物粉碎到某种程度的尺寸以下、将其燃料化的 技术。但是，当简单地将粉碎的塑料粉碎物作为微粉碳或重油等的燃烧装置用的代替燃料 使用时，容易落地燃烧，结果，存在着引起被烧结物的品质恶化的担心。因此，为了防止落地 燃烧，当进行粉碎物的微粉化时，会变成过度粉碎，特别是，在难粉碎性的塑料中，存在着粉 碎成本增高的问题。因此，如专利文献1记载的那样，本申请人根据如下见解，即，根据从水泥窑的窑 前注入的塑料破碎物，在大约800 1600°C的温度，在窑空间滞留时间大概为2秒钟左右， 依据塑料的重量和表面积的不同，其完全燃烧的时间不同，比表面积越大的塑料，完全燃烧 的时间越短的见解，提出了塑料的燃料化方法，所述塑料燃料化方法，通过使塑料的比表面 积在200cm2/g以上，并且重量在O.Olg以上、0. Ig以下，在800°C以上的烧结炉中使其燃烧， 即使只停留在特定重量为止的粉碎、断裂，只要规定形状因子，总体而言，在窑空间滞留时 间内可以完全燃烧，可以获得良好性状的烧结物。另一方面，为了获得用于在烧结炉等中燃烧的塑料破碎物，使用各种各样的破碎 机，但是，鉴于破碎机的旋转刀具等的破损、筛网堵塞等运转方面的问题引起的运转率的降 低，在专利文献2中，提出了破碎装置等，该装置采用利用配置在破碎机内的旋转刀具和固 定刀具破碎塑料、使被破碎的废塑料通过筛网排出的单轴转子旋转式破碎机，一边使旋转 刀具以60rpm 150rpm的低速旋转，一边在上下方向上用空气吸引破碎机的内部，将被破 碎的塑料排出。另外，由于在可燃性废弃物中混杂有砂、石、玻璃、铜、铝等的非铁系异物，或者也 混杂有铁系异物，导致在利用燃烧器等使其燃烧时的发热量的变动，所以，有必要在事前除 去这些异物。另外，这些异物在破碎处理时成为破碎刀具的缺损等的原因，导致维修成本的 增加或运转率的降低。因此，在过去的可燃性废弃物的燃料化方法中，将带入的可燃性废 弃物进行一次破碎，并且，从被一次破碎的破碎物中除去金属类等的异物，之后进行二次破 碎，作为燃料化物来使用。这时，在除去金属类等异物的过程中，采用图5所示的异物除去装置。该异物除去 装置24，由配置在振动输送机21的上方的磁力选矿机22和配置在磁力选矿机22的下游侧 的筛网23构成，利用磁力选矿机22，从塑料类、海绵类、纤维类、橡胶类、木质类、建筑类废 弃物等可燃性废弃物的粗粉碎物中除去铁类异物M，利用筛网23除去砂、石、玻璃、铜、铝等 非铁类异物I。并且，将除去异物后二次破碎获得的燃料化物输送并储存在设置于旋转窑的窑前 部附近的容器中，一边适当地计量必要的量，一边供应给燃烧器，注入到旋转窑内。
专利文献1 日本特开2001-181658号公报专利文献2 日本特开2007-190481号公报

发明内容
但是，在上述专利文献1中记载的塑料的燃料化方法中，将塑料破碎成表面积在 200cm2/g以上、并且重量在0. Olg以上、0. Ig以下，然而，以既将表面积保持在规定的范围 以上又将重量限制在规定的范围内的方式进行破碎是不容易的，存在着改进的余地。另外，在上述专利文献2中所记载的废塑料的破碎装置中，由于旋转刀具进行 60rpm以上、150rpm以下的低速旋转，所以，存在着为了获得破碎物需要很长时间的问题。进而，上述过去的异物除去装置M，为了分别除去铁类异物M和非铁类异物I，分 别设置分选装置22、23，有必要确保宽大的设置场所，同时，存在着设备成本及运转成本升 高的问题。另外，在上述现有技术的燃料化方法中，为了定量地并且不会中断地将燃料化物 从燃烧器注入，作为贮存二次破碎了的破碎物的容器，需要能够确保足够贮存量的大容量 的容器。因此，容器及其周边设备的成本增加，存在着作为系统整体的设备费用增高的问 题。因此，本发明是鉴于上述现有技术中存在的问题做出的，其目的是提供一种可燃 性废弃物的燃料化装置等，所述燃料化装置既降低系统整个的设备及运转费用、保持稳定 的运转，又能够高效率地将可燃性废弃物燃料化。为了达到上述目的，本发明是可燃性废弃物的燃料化装置，其特征在于，包括一 次破碎机，所述一次破碎机将可燃性废弃物粗破碎，所述可燃性废弃物以从塑料类、海绵 类、纤维类、橡胶类及木质类组成的组中选择出来的一种以上作为主要成分；异物除去装 置，所述异物除去装置将包含在该粗破碎物中的异物除去；二次破碎机，所述二次破碎机将 除去了所述异物的粗破碎物破碎；注入装置，所述注入装置将由该二次破碎机生成的破碎 物注入燃烧器。这里，所谓塑料类是高分子量的聚合物，指的是能够熔融并作为流动状体成形的 物质，也包括在该聚合物中添加了填充材料、可塑剂、颜料、稳定剂等的物质。另外，所谓海 绵类指的是将合成树脂等制成海绵状的物质。所谓纤维类指的是以天然纤维或化学纤维作 为原材料，呈布状、绳状、线状、棉状等形态的物质。所谓橡胶类是具有若施加外力并将外力 除去则大致瞬间复原的性质的物体，指的是天然橡胶、由石油等合成的合成橡胶、再生橡胶 等。所谓木质类指的是废木材、木质部分的废弃物等原材料为木材的物质。并且，根据本发明，由于利用一次破碎机将以塑料类等作为主成分的可燃性废弃 物粗破碎，利用异物除去装置将异物除去之后，利用二次破碎机进行破碎，借助注入装置将 破碎物注入燃烧器，所以，能够抑制燃料使用时的发热量的变动，可以保持运转稳定并将可 燃性废弃物作为燃料加以利用，还可以避免破碎刀具的缺损等。在上述燃料化装置中，设置中间容器，所述中间容器贮存利用所述异物除去装置 除去了异物的粗破碎物，可以从该中间容器向所述二次破碎机供应除去了所述异物的粗破 碎物。通过控制中间容器的贮存高度(水平)，可以稳定并且连续地向二次破碎机供应除去 了异物的粗破碎物。
另外，可以将上述一次破碎机制成具有如下结构的破碎机，S卩，该一次破碎机配备 有旋转刀具，所述旋转刀具在本体内的旋转轴的轴线方向上遍及多段地安装在所述旋转 轴上；固定刀具，所述固定刀具固定于所述本体内；筛网，所述筛网配置在所述旋转刀具的 下方，所述破碎机利用所述旋转刀具和固定刀具将所述可燃性废弃物粗破碎，将粗破碎物 经由所述筛网排出到下方，所述一次破碎机在所述可燃性废弃物的粗破碎时，可以在所述 旋转刀具的速度在20rpm以上、60rpm以下，邻接的两段的所述旋转刀具的相位差在60°以 下，所述筛网的网眼在30mm以上、200mm以下，所述筛网与所述旋转刀具的间隔在20mm以 上、IOOmm以下的条件下运转。进而，可以将上述二次破碎机制成具有下述结构的破碎机，即，所述二次破碎机配 备有旋转刀具，所述旋转刀具安装在本体内的旋转轴上；固定刀具，所述固定刀具固定于 所述本体内；筛网，所述筛网配置在所述旋转刀具的下方；利用该旋转刀具和固定刀具破 碎被除去了所述异物的粗破碎物，将破碎物经由所述筛网排出到下方，所述二次破碎机在 所述粗破碎物的破碎时，以所述旋转刀具的速度在60rpm以上、600rpm以下，所述筛网的网 眼在5mm以上、20mm以下，所述筛网与所述旋转刀具的间隔在IOmm以上、50mm以下的条件 下运转。另外，在上述燃料化装置中，可以使所述异物除去装置配备有振动输送机，所述 振动输送机在输送面上具有通过使小于规定大小的物体下落来进行被输送物的分选的分 选功能；磁力选矿机，所述磁力选矿机位于所述振动输送机的上方，能够借助磁铁除去铁类 异物。由于在振动输送机上设有借助大小分选被输送物的功能，所以，可以利用该振动输送 机和磁力选矿机将铁类的及非铁类的所有异物除去，没有必要像现有技术那样在磁力选矿 机的下游侧另外设置筛网。因此，即使在用于设置异物除去装置的空间狭窄的情况下，也能 够应对，同时，可以降低设备成本及运转成本。在上述异物除去装置中，可以在所述输送面上配置筛网、多孔板或者穿透设置有 多个狭缝的板状构件，通过采用通用构件，可以降低振动输送机的装置成本，进而降低异物 除去装置的成本。在上述异物除去装置中，在所述输送面上配置有筛网的情况下，可以使该筛网的 网眼在Imm以上、50mm以下，在配置有多孔板的情况下，可以使穿透设置在该多孔板上的孔 的直径在Imm以上、50mm以下，在配置有穿透设置了多个狭缝的板状构件的情况下，可以使 各个狭缝的宽度在Imm以上、50mm以下。通过采用具有这样的振动输送机的异物除去装置， 在将ASR等的废弃物从水泥窑的燃烧器注入到窑内的情况下，可以高效率地除去异物，可 以延长配置在异物除去装置的下游侧的破碎机等的寿命。另外，本发明是可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于，包括利用一次破碎机 粗破碎可燃性废弃物的工序，所述可燃性废弃物以从由塑料类、海绵类、纤维类、橡胶类及 木质类组成的组中选择出来的一种以上作为主成分；除去包含在该粗破碎物中的异物的工 序；利用二次破碎机破碎除去了所述异物的粗破碎物的工序；将该破碎物注入燃烧器的工 序。根据本发明，由于在注入燃烧器之前将包含在可燃性废弃物中的异物除去，所以，可以 抑制燃料使用时的发热量的变动，能够既保持运转稳定又高效率地处理可燃性废弃物。在上述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以利用所述一次破碎机将所述可燃性废 弃物粗破碎到长轴直径平均在200mm以下，利用所述异物除去装置将包含在该粗破碎物中的异物除去，利用所述二次破碎机将该除去了异物的粗破碎物破碎到长轴直径平均在15mm 以下，将该破碎物注入所述燃烧器。另外，在使所述粗破碎物的水分在5质量％以下的条件下，能够以所述二次破碎 机的动力成为一定的方式将该粗破碎物供应给该破碎机。借此，可以既防止二次破碎机的 堵塞又稳定地向燃烧器注入破碎物。进而，可以在破碎之后立即将上述破碎物注入上述燃烧器。借此，不需要用于贮存 破碎物的大容量的贮存机构，可以降低设备成本。在上述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以将所述破碎物和其它燃料一起注入所 述燃烧器，增减所述其它燃料的注入量，调整由从该燃烧器供应的该破碎物及其它燃料的 燃烧所产生的热量。借此，能够既确保必要的热量又最大限度地利用可燃性废弃物。在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，还包括将除去了所述异物的粗破碎物暂时 贮存在贮存机构中、从该贮存机构取出必要量的粗破碎物供应给所述二次破碎机的工序， 可以根据所述贮存机构中的粗破碎物的贮存量来控制向所述一次破碎机供应的可燃性废 弃物的供应量。借此，可以保持贮存机构中的粗破碎物的贮存量，稳定地向二次破碎机供应 粗破碎物。在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，还包括将除去了所述异物的粗破碎物暂时 地贮存在贮存机构中、从该贮存机构取出必要量的粗破碎物供应给所述二次破碎机的工 序，可以根据在所述贮存机构中的粗破碎物的贮存量来控制所述一次破碎机的运转速度。 借此，可以调整一次破碎机中的破碎处理速度，以粗破碎物的生成量不会过多的方式进行 限制。在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以根据所述二次破碎机的负荷电流来控 制向该二次破碎机供应的粗破碎物的供应量，借此，可以防止二次破碎机的过负荷。在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以根据从所述贮存机构取出的粗破碎物 的取出量来控制将在所述二次破碎机中生成的破碎物引导到所述燃烧器中的风量，借此， 可以在将破碎物供应给燃烧器时，防止空气比剧烈变动，降低引导风量的装置的耗电。在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以使利用所述二次破碎机生成的破碎物 的体积密度在0. 03kg/L以上、0. 20kg/L以下，优选在0. 06kg/L以上、0. 10kg/L以下。另 外，可以使利用所述二次破碎机生成的破碎物的长轴直径的平均值在3mm以上、15mm以下， 优选在5mm以上、IOmm以下，最大值在25mm以下。在这种情况下，在破碎物作为燃烧器用燃 料使用时，变得容易点火、在短时间内完全燃烧，可以适合于作为燃料加以利用。另外，在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以按0. 4Nm3/kg以上、3. ONmVkg的 每单位质量的空气量将所述破碎物注入所述燃烧器。借此，可以和主燃料同样地使用破碎 物，可以有效地降低化石燃料的使用量。进而，在所述可燃性废弃物的燃料化方法中，可以利用辊轧压缩上述除去的异物， 破碎无机物，并且，利用涡电流分离装置回收薄片化的金属。通过将回收的金属薄片作为资 源进行回收，并另行处理无机物，可以高效率地处理不能作为燃料利用的废弃物。如上所述，根据本发明，可以降低系统整个的设备、运转成本，既保持运转稳定又 高效率地将可燃性废弃物燃料化。


图1是表示根据本发明的可燃性废弃物的燃料化装置的一个实施方式的整体结 构图。图2是表示图1的燃料化装置的一次破碎机的概略图，(a)是分解透视图，(b)是 剖视图。图3是表示图1的燃料化装置的异物除去装置的概略结构图。图4是表示图1的燃料化装置的二次破碎机的概略剖视图。图5是表示现有技术的异物除去装置的一个例子的概略结构图。
具体实施例方式其次，参照附图对于实施本发明的方式进行说明。另外，在图1中，实线表示可燃 性废弃物流，波线表示控制信号等电信号流。图1表示根据本发明的可燃性废弃物的燃料化装置一个实施方式，该燃料化装置 1包括料斗2，所述料斗2容纳可燃性废弃物W ；滚筒筛3，所述滚筒筛3除去包含在从料 斗2供应的可燃性废弃物W中的砂、石、玻璃等异物F ；—次破碎机4，所述一次破碎机4将 除去了异物的可燃性废弃物Wl粗破碎；异物除去装置7，所述异物除去装置7由从一次破 碎后的粗破碎物W2中除去异物的振动输送机5及磁力选矿机6构成；中间容器8，所述中 间容器8暂时地贮存除去了异物的粗破碎物W3 ；二次破碎机9，所述二次破碎机9将来自于 中间容器8的粗破碎物W3破碎；第一风扇11，所述第一风扇11将二次破碎的破碎物W4注 入窑燃烧器10 ；第二风扇12，所述第二风扇12将作为主燃料的微粉碳C注入窑燃烧器10。另外，作为各种控制机构，包括破碎机负荷控制机构13，所述破碎机负荷控制机 构13根据一次破碎机4的负荷，控制来自于料斗2的可燃性废弃物W的排出量；破碎控制 机构14，所述破碎控制机构14根据中间容器2的容器储存高度，控制一次破碎机4及二次 破碎机9的运转/停止；供应/过负荷防止控制机构15，所述供应/过负荷防止控制机构 15根据二次破碎机9的负荷，控制来自于中间容器8的粗破碎物W3的排出量；风量比例控 制机构16，所述风量比例控制机构根据来自于中间容器8的粗破碎物W3的排出量，控制第 一风扇11的风量。料斗2是为了容纳带入的可燃性废弃物W、一边调整供应量一边供应给后段的装 置而配备的。这里，所谓可燃性废弃物W，指的是包括建筑类废弃物、白色家电的保温材料、 废汽车撕碎机碎屑等的塑料类、海绵类、纤维类、橡胶类及木质类等可燃物的废弃物。另外，所谓建筑类废弃物，指的是伴随着建筑物的建设产生的废弃物、伴随着建筑 物的改建等产生的废弃物、伴随着建筑物的拆解工程产生的废弃物，另外，所谓白色家电的 保温材料，指的是在废冰箱等的处理时产生的废氨基甲酸乙酯等。进而，所谓废汽车撕碎机 碎屑，被称为ASR，指的是利用工业用撕碎机将去掉废弃的汽车的发动机等之后的废车外壳 粉碎成碎末并将铁等回收，之后，作为工业废弃物被废弃的塑料、玻璃、橡胶等的碎片。滚筒筛3是为了除去包含在可燃性废弃物W中的大粒径(例如，20mm以上的粒径) 的砂、石、玻璃等异物F，延长二次破碎机9的刀具的寿命，并获得不包含异物的燃烧性好的 燃料而设置的。一次破碎机4是为了将利用滚筒筛3除去了大粒径的异物F的可燃性废弃物Wl粗破碎到长轴直径200mm以下，延长二次破碎机9的刀具的寿命，并且获得不含有异物的燃 烧性良好的燃料而设置的。对于该一次破碎机4，优选使用(株)* -，4制造的EH-6090等单轴转子旋转式 破碎机。该一次破碎机4，如图2所示，在沿上下方向分割为二的本体35(35A、35B)内，由柄 33和刀片34构成的旋转刀具32、对向配置的一对固定刀具37和位于旋转刀具32的下方 的半拼合套筒状的筛网36等构成。旋转刀具32由成为基座的柄33和利用螺栓设置在柄33上的刀片34构成，经由 减速器(图中未示出)在本体35内旋转。刀片34的刀尖成为相对于旋转轴38的轴线方 向(箭头X方向)倾斜的旋转切刀。另外，该刀片34在旋转轴38的轴线方向上遍及多段 地配置，对邻接的两段的旋转刀具32赋予相位差，该相位差设定在60°以下。另外，之所以 赋予旋转刀具相位差，是为了缓和在粗破碎时附加在旋转刀具32上的冲击，避免一次破碎 机4的过负荷。对应于旋转刀具32的一对固定刀具37可自由进退调整地安装于本体35的分割 面上。在本体35的下部排出区域设置半拼合套筒状的筛网36，所述半拼合套筒状的筛网 36由网眼尺寸决定粗破碎物的粒度。利用具有上述结构的一次破碎机4，在粗破碎时，优选地，将旋转刀具32的转速设 定在20rpm以上、60rpm以下，将筛网36的网眼设定在30mm以上、200mm以下，将筛网与旋 转刀具的间隔设定在20mm以上、IOOmm以下。借助上述结构，可以利用旋转刀具32将从本体35B的上部投入的可燃性废弃物Wl 引入，利用作用到刀片；34与固定刀具37的刀尖之间的剪切力进行粗破碎。这时，达到筛网 36的网眼以下的粒度的物体，通过网眼被排出到下方，网眼以上的粗破碎物被旋转刀具32 提升到上部，被重复粗破碎。回到图1，异物除去装置7是为了从被一次破碎机4粗破碎的粗破碎物W2中除去 玻璃、铜、铝等非铁类异物I和铁类异物M而配备的。如图3所示，该异物除去装置7由振 动输送机5和磁力选矿机6构成，在振动输送机5的输送面上配置有筛网fe，在其上方配置 磁力选矿机6。筛网fe的网眼被设定在Imm以上。50mm以下。振动输送机5有必要用不 锈钢等材料制造，以便不被磁力选矿机6磁化。另外，在振动输送机5的输送面上，除筛网如之外，也可以配置多孔板或者穿透设 置有多个狭缝的板状构件，在配置多孔板时，通过使穿透设置在多孔板上的孔的直径在Imm 以上、50mm以下，在配置有穿透设置了多个狭缝的板状构件时，通过使各个狭缝的宽度在 Imm以上、50mm以下，具有与配置有上述筛网fe的情况大致相同的效果。回到图1，中间容器8是为了在二次破碎机9的前段暂时贮存进行过一次破碎及异 物除去的粗破碎物W3而配备的。在该中间容器8上附设自动进料器等的计量器17，用于调 整从中间容器8取出的粗破碎物W3的取出量。二次破碎机9是为了将从中间容器8供应的粗破碎物W3破碎成长轴直径平均在 15mm以下以制造燃料而配备的，可以采用(株)* -，4制造的A-561 J形等单轴高速剪 切式粉碎机等。如图4所示，该二次破碎机9由在本体内由柄43和刀片44构成的旋转刀 具42、一对固定刀具47、和位于旋转刀具42下方的半拼合套筒状的筛网46等构成。上述旋转刀具42是分割成小块的开式切刀，是坚韧的，并且，具有高的冷却效果(防止发热的效果)。在该二次破碎机9中，从本体41的上部投入的粗破碎物被作用于旋转刀具42的 刀片44和固定刀具47之间的剪切力破碎。这时，达到筛网46的网眼以下的粒度的物体被 排出到下部，网眼以上的破碎物被旋转刀具42抬起，被反复破碎。其次，以参照图1为中心，对于采用具有上述结构的燃料化装置1的根据本发明的 可燃性废弃物的燃料化方法进行说明。从料斗2排出装入的可燃性废弃物W，投入滚筒筛3，除去砂、石、玻璃等异物。其 次，将除去了异物的可燃性废弃物Wl投入一次破碎机4，粗破碎成长轴直径平均在200mm以 下。这时，利用破碎机负荷控制机构13控制来自于料斗2的可燃性废弃物W的供应 量，以使一次破碎机4的负荷恒定，控制一次破碎机4的运转速度，调整破碎处理速度，调整 粗破碎物W2的生成量。另外，如上所述，在一次破碎机4是配备有旋转刀具32的类型的情 况下，通过控制旋转刀具32的转速，可以控制运转速度。另外，利用破碎控制机构14，根据中间容器8的容器贮存高度进行一次、二次破碎 机4、9的运转控制。具体地说，在贮存高度H，使一次破碎机4停止，在贮存高度L与贮存高 度H之间的中间贮存高度，控制一次、二次破碎机4、9的运转速度，在贮存高度L将二次破 碎机9停止。对于二次破碎机9的运转速度，也可以通过使旋转刀具42的转速变化来进行 控制。借此，可以进行控制，以便粗破碎物W3的生成量不会过多、或者粗破碎物W3的供应 量不会过少。在异物除去装置7中，如图3所示，在借助振动输送机5输送粗破碎物W2时，砂、 石、玻璃、铜、铝等非铁类异物I从筛网fe的网眼(Imm以上、50mm以下)落下并被除去，利 用磁力选矿机6从残留在振动输送机5上的粗破碎物W2中除去铁类异物M。除去了异物的 粗破碎物W3被向中间容器8输送，暂时贮存在中间容器8中。另外，对于从粗破碎物W2中 除去的异物进行回收，作为另外的资源加以再利用。由于该异物除去装置7在振动输送机5的输送面上配备有筛网fe，所以，可以在一 个处理工序中从粗破碎物W2同时除去铁类·非铁类异物(M+I)两者，进而，也可以减少设 置空间或设备成本、运转成本。另外，通过在利用二次破碎机9进行的粗破碎物W3的破碎 之前除去金属屑或砂、石，可以减少二次破碎机9的刀片44及固定刀具47的缺损、磨耗速 度，可以将刀片44及固定刀具47的寿命延长2倍到3倍。另一方面，也可以将从粗破碎物W2中除去的非铁类异物I供应给辊式压缩机(图 中未示出)，进行辊轧压缩。这时，砂、石、玻璃等无机物被破碎，铜、铝等金属被薄片化。也 可以将被辊轧压缩的异物供应给涡电流分离装置(图中未示出)，将铜、铝等金属作为资源 回收，将砂、石、玻璃等无机物分离并另行处理。另外，也可以在异物除去装置7的下游配备比重差选机(图中未示出)。借此，能 够从粗破碎物W2中除去在产生二噁英类等时起催化剂作用的铜的金属片等，能够抑制有 害物质的发生或者防止发生不完全燃烧。回到图1，通过计量器17取出中间容器8内的粗破碎物W3，供应给二次破碎机9， 破碎到长轴直径平均在15mm以下。借此，将粗破碎物W3形成纤维状物(棉状物)的状态， 形成作为燃料容易使用(容易燃烧)的性状。
另外，优选地，在利用二次破碎机9进行粗破碎物W3的破碎时，在粗破碎物W3的 水分在5质量％以下的条件下，将粗破碎物W3供应给二次破碎机9，以使二次破碎机9的动 力恒定。通过使水分在5质量％以下，可以既防止二次破碎机9的堵塞，又稳定地破碎粗破 碎物W3。另外，二次破碎机9的旋转刀具42的转速越小，旋转刀具42及固定刀具47的寿 命变得越长，但是，破碎需要的时间长。另外，筛网46的网眼可以根据装入的可燃性废弃物 W的性状、所希望的燃料的性状而适当地变更。这样生成的破碎物W4是塑料、橡胶、纤维状物、海绵状物、玻璃、金属等的破碎物， 含有50质量％以上的纤维状物，体积密度在0. 03kg/L以上、0. 20kg/L以下，长轴直径的平 均值在3mm以上、15mm以下(优选地，在5mm以上、IOmm以下)，长轴直径最大的物体也在 25mm以下。通过形成这样的状态，在将破碎物W4作为燃烧器用燃料使用的情况下，容易点 火，可以短时间完全燃烧。另外，所谓纤维状物，并不仅仅是指前面所述的纤维类，还指的是通过将从由所述 塑料类、海绵类、纤维类、橡胶类及木质类组成的组中选择出的一种以上破碎而变成微细的 丝状物的集合体。优选地，该纤维状物的纵横比在3以上，更优选地，在10以上。另外，在体积密度超过0. 20kg/L的情况下，成为落地燃烧的原因，在不足0. 03kg/ L的情况下，由于在搬送等方面效率不高，所以是不理想的。另外，在长轴直径的平均值超 过15mm的情况下，燃料会缠绕成团块状，成为落地燃烧的原因，在不足3mm的情况下，破碎 所需要的动力变得过大，是不理想的。其次，利用第一风扇11引入由二次破碎机9生成的破碎物W4，与通过第二风扇12 供应的微粉碳C 一起注入窑燃烧器10，作为燃烧器用燃料使用。在向窑燃烧器10注入时， 作为原则，将由二次破碎机9生成的全部量的破碎物W4注入窑燃烧器10，通过微粉碳C的 注入量的增减，进行必要的热量的调整。借此，可以使用尽可能多的破碎物W4，高效率地处 理被带入的可燃性废弃物W。另外，在供应/过负荷防止控制机构15中，检测二次破碎机9的负荷电流，调整计 量器17中的粗破碎物W3的取出量。具体地说，以根据二次破碎机9的负荷电流增高的情 况、降低向二次破碎机9供应的粗破碎物W3的供应量的方式进行控制，防止二次破碎机9 的过负荷。即，由于在粗破碎物W3保有水分的情况下，在粉碎过程中二次破碎机9内容易 堵塞，所以，迅速地察觉这种情况，调整粗破碎物W3的投入量，以图保护二次破碎机9。另 外，通过控制向二次破碎机9供应的粗破碎物W3的供应量，使得不会中断地向窑燃烧器10 连续地供应破碎物W4。与之并行，在风量比例控制机构16中，根据计量器17中的粗破碎物W3的取出量， 调整第一风扇11的风量。借此，使二次破碎机9中的破碎物W4的生成量与第一风扇11中 的破碎物W4的引入量吻合，防止在用风输送破碎物W4时空气比剧烈变动的情况，可以降低 第一风扇11的耗电。如上所述，根据本实施方式，由于使从二次破碎直到燃烧器的注入一体化，因而， 不需要用于贮存二次破碎后的破碎物W4的大容量的容器，可以降低设备费用。特别是，由 于利用各种控制机构13 16控制粗破碎物W3或破碎物W4的流动，所以，可以稳定连续地 进行直到二次破碎为止的工序，并且按照中间容器8的容量限制粗破碎物W3的流通量。借 此，在中间容器8中不需要大的富余容量，可以采用小型的容器，所以，可以大幅度削减设备费用。另外，由于在燃烧器注入前的处理中能够可靠地以最大的量稳定注入除去了异物 的破碎物W4，所以，能够既抑制燃料使用时的发热量的变动，又高效率地处理可燃性废弃物 W。另外，在不将破碎物W4直接作为燃料供应的情况下，也可以像现有技术中那样配备贮存 用的容器。另外，在上述实施方式中，进行由利用破碎机负荷控制机构13实施的对从料斗2 供应可燃性废弃物W的供应量的控制、以及由破碎控制机构14实施的对一次破碎机4的运 转/停止状态的控制两种控制，但是，也可以只进行其中的一种控制。进而，在上述实施方式中，作为在一次破碎机4的前段除去异物的机构，采用滚筒 筛3，但是，例如，也可以采用旋转筛网等其它异物除去装置。另外，对于在一次破碎机4的 后段除去异物的磁力选矿机6、振动输送机5等也一样，并不局限于此，也可以采用其它的 除去装置。另外，作为利用根据本发明的燃料化方法制造的燃料的破碎物W4，除水泥窑之外， 还可以在各种燃烧炉等中通过从燃烧器注入炉内而作为燃料使用。其次，对关于使上述破碎物W4在窑燃烧器10中燃烧的情况下的燃烧性的试验例 进行说明。在表1中，表示用于该试验的破碎物和作为比较例使用的微粉碳的性状。表2表 示使它们在窑燃烧器10中燃烧的情况下的试验结果。另外，试验进行两次。[表 1]
权利要求
1.一种可燃性废弃物的燃料化装置，其特征在于，包括一次破碎机，所述一次破碎机将可燃性废弃物粗破碎，所述可燃性废弃物以从由塑料 类、海绵类、纤维类、橡胶类及木质类组成的组中选择出的一种以上作为主要成分； 异物除去装置，所述异物除去装置将包含在该粗破碎物中的异物除去； 二次破碎机，所述二次破碎机将除去了该异物的粗破碎物破碎； 注入装置，所述注入装置将由该二次破碎机生成的破碎物注入燃烧器。
2.如权利要求1所述的可燃性废弃物的燃料化装置，其特征在于，配备有贮存由所述 异物除去装置除去了异物的粗破碎物的中间容器，从该中间容器向所述二次破碎机供应除 去了所述异物的粗破碎物。
3.如权利要求1或2所述的可燃性废弃物的燃料化装置，其特征在于，所述一次破碎机 配备有旋转刀具，所述旋转刀具在本体内的旋转轴的轴线方向上遍及多段地安装在所述 旋转轴上；固定刀具，所述固定刀具固定在所述本体内；筛网，所述筛网配置在所述旋转刀 具的下方；利用该旋转刀具和固定刀具将所述可燃性废弃物粗破碎，将粗破碎物经由所述 筛网排出到下方，在所述可燃性废弃物的粗破碎时，所述一次破碎机在下述条件下运转所述旋转刀具的速度在20rpm以上、60rpm以下， 邻接的两段的所述旋转刀具的相位差在60°以下， 所述筛网的网眼在30mm以上、200mm以下， 所述筛网与所述旋转刀具的间隔在20mm以上、IOOmm以下。
4.如权利要求1、2或3所述的可燃性废弃物的燃料化装置，其特征在于，所述二次破碎 机配备有旋转刀具，所述旋转刀具安装在本体内的旋转轴上；固定刀具，所述固定刀具固 定在所述本体内；筛网，所述筛网配置在所述旋转刀具的下方；利用该旋转刀具和固定刀 具将除去了所述异物的粗破碎物破碎，将破碎物经由所述筛网排出到下方，在所述粗破碎 物的破碎时，所述二次破碎机在下述条件下运转所述旋转刀具的速度在60rpm以上、600rpm以下，所述筛网的网眼在5mm以上、20mm以下，所述筛网与所述旋转刀具的间隔在IOmm以上、50mm以下。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的异物除去装置，其特征在于，所述异物除去装置 包括振动输送机，所述振动输送机在输送面上具有通过使小于规定大小的物体下落来进行 被输送物的分选的分选功能；磁力选矿机，所述磁力选矿机位于该振动输送机的上方，利用磁铁除去铁类异物。
6.如权利要求5所述的异物除去装置，其特征在于，在所述输送面上配置筛网、多孔板 或者穿透设置有多个狭缝的板状构件。
7.如权利要求6所述的异物除去装置，其特征在于，在所述输送面上配置筛网，该筛网 的网眼在Imm以上、50mm以下。
8.如权利要求6所述的异物除去装置，其特征在于，在所述输送面上配置多孔板，穿透 设置在该多孔板上的孔的直径在Imm以上、50mm以下。
9.如权利要求6所述的异物除去装置，其特征在于，在所述输送面上配置穿透设置有 多个狭缝的板状构件，各个狭缝的宽度在Imm以上、50mm以下。
10.一种可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于，包括利用一次破碎机粗破碎可燃性废弃物的工序，所述可燃性废弃物以从由塑料类、海绵 类、纤维类、橡胶类及木质类组成的组中选择出的一种以上作为主要成分；除去包含在该粗破碎物中的异物的工序；利用二次破碎机破碎除去了所述异物的粗破碎物的工序；将该破碎物注入燃烧器的工序。
11.如权利要求10所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于，利用所述一次破 碎机将所述可燃性废弃物粗破碎到长轴直径在200mm以下，利用所述二次破碎机将除去了异物的粗破碎物破碎到长轴直径在15mm以下，将该破碎物注入所述燃烧器。
12.如权利要求10或11所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于，在所述粗破 碎物的水分在5质量％以下的条件下，以所述二次破碎机的动力达到恒定的方式将该粗破 碎物供应给该破碎机。
13.如权利要求10、11或12所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于，在破碎之 后立即将所述破碎物注入所述燃烧器。
14.如权利要求10至13中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 将所述破碎物和其它燃料一起注入所述燃烧器，增加或减少所述其它燃料的注入量，调整 由从该燃烧器供应的该破碎物及其它燃料的燃烧所产生的热量。
15.如权利要求10至14中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 还包括将除去了所述异物的粗破碎物暂时贮存在贮存机构中、从该贮存机构取出必要量的 粗破碎物供应给所述二次破碎机的工序，根据所述贮存机构中的粗破碎物的贮存量来控制向所述一次破碎机供应的可燃性废 弃物的供应量。
16.如权利要求10至15中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 还包括将除去了所述异物的粗破碎物暂时贮存在贮存机构中、从该贮存机构取出必要量的 粗破碎物供应给所述二次破碎机的工序，根据在所述贮存机构中的粗破碎物的贮存量来控制所述一次破碎机的运转速度。
17.如权利要求10至16中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 根据所述二次破碎机的负荷电流来控制向该二次破碎机供应的粗破碎物的供应量。
18.如权利要求15至17中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 根据从所述贮存机构取出的粗破碎物的取出量来控制将在所述二次破碎机中生成的破碎 物引导到所述燃烧器中的风量。
19.如权利要求10至18中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 由所述二次破碎机生成的破碎物的体积密度在0. 03kg/L以上、0. 20kg/L以下。
20.如权利要求10至19中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 由所述二次破碎机生成的破碎物的长轴直径的平均值在3mm以上、15mm以下。
21.如权利要求10至20中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于， 以0. 4Nm3/kg以上、3. ONmVkg以下的每单位质量的空气量将所述破碎物注入所述燃烧器。
22.如权利要求10至21中任何一项所述的可燃性废弃物的燃料化方法，其特征在于，对上述除去的异物进行辊轧压缩，破碎无机物，并且，利用涡电流分离装置回收薄片化的金属。
全文摘要
本发明提供可燃性废弃物的燃料化装置等，所述燃料化装置能够降低系统整体的设备、运转成本，保持运转稳定，并且高效率地将可燃性废弃物燃料化。根据本发明，燃料化装置(1)等包括一次破碎机(4)，所述一次破碎机将从由塑料类、海绵类、纤维类、橡胶类及木质类组成的组中选出的一种以上为主要成分的可燃性废弃物(W)粗粉碎；异物除去装置(7)，所述异物除去装置将包含在粗破碎物(W1)中的异物(F)除去；二次破碎机(9)，所述二次破碎机将除去了异物(I，M)的粗破碎物(W3)破碎；注入装置(11)，所述注入装置将利用二次破碎机(9)生成的破碎物(W4)注入燃烧器(10)。也可以配备贮存除去了异物(I，M)的粗破碎物(W3)的中间容器(8)，从中间容器(8)向二次破碎机(9)供应粗破碎物(W3)。
文档编号B29B17/00GK102137917SQ200980129069
公开日2011年7月27日 申请日期2009年8月5日 优先权日2008年8月8日
发明者和田肇, 斋藤绅一郎 申请人:太平洋水泥株式会社