JP2020152828A - Solid fuel manufacturing method and usage method, and solid fuel manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】プラスチックを含む廃棄物から、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することが可能な固体燃料の製造装置を提供すること。【解決手段】固体燃料の製造装置100は、プラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却して粉砕し粉砕物を得る処理部60を備える。処理部60は、廃棄物を、冷却材を用いて冷却する冷却部20と、冷却された廃棄物を粉砕して粉砕物を得る粉砕部30とを有する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid fuel production apparatus capable of easily producing a solid fuel having excellent combustibility from waste containing plastic. SOLUTION: A solid fuel manufacturing apparatus 100 includes a processing unit 60 for cooling a waste containing plastic to −20 ° C. or lower using a cooling material and pulverizing the waste to obtain a pulverized product. The processing unit 60 has a cooling unit 20 that cools the waste using a coolant, and a crushing unit 30 that crushes the cooled waste to obtain a pulverized product. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本開示は、固体燃料の製造方法及び使用方法、並びに固体燃料の製造装置に関する。 The present disclosure relates to a method for producing and using a solid fuel, and an apparatus for producing a solid fuel.
廃プラスチック及び汚泥等の廃棄物は、セメント製造の原料や燃料として有効利用されている。このような廃棄物は、例えば、セメントキルンのキルンバーナ、及びプレヒータ等に投入され処理される。廃プラスチックは、その含有成分によって燃焼性が異なるため、場合によってはセメント製造等の処理プロセスに影響を及ぼす場合がある。例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を含む固体燃料をキルンバーナに投入すると、セメントキルンの排気ガス中の煤塵を捕集する集塵機の捕集効率が低下する場合がある。 Wastes such as waste plastics and sludge are effectively used as raw materials and fuels for cement production. Such waste is put into, for example, a kiln burner of a cement kiln, a preheater, or the like for treatment. Since the flammability of waste plastic differs depending on the components contained therein, it may affect the treatment process such as cement production in some cases. For example, when solid fuel containing carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is put into a kiln burner, the collection efficiency of a dust collector that collects soot in the exhaust gas of cement kiln may decrease.
そこで、特許文献1では、炭素繊維を含む廃プラスチックをセメントキルンに導入する前に廃プラスチックを所定の粒径以下になるように粉砕することが提案されている。このように粉砕を行うことによって、セメント製造装置における廃棄物処理の安定性の向上が図られている。 Therefore, Patent Document 1 proposes to pulverize the waste plastic to a predetermined particle size or less before introducing the waste plastic containing carbon fibers into the cement kiln. By pulverizing in this way, the stability of waste treatment in the cement manufacturing apparatus is improved.
車両及び電子機器等の軽量化及び高性能化のため、プラスチックは種々の用途に用いられている。これに伴って、プラスチックの種類及びサイズも多岐に亘っているうえ、他材料との複合化も行われている。このため、このような廃プラスチックを含む廃棄物を粉砕しようとすると、粉砕機への負荷が大きくなる。また、廃棄物に含まれる熱可塑性プラスチックの比率が大きくなると、通常のミルを用いても廃プラスチックが変形するだけで十分に粉砕できず、燃焼性が損なわれることが懸念される。 Plastics are used for various purposes in order to reduce the weight and improve the performance of vehicles and electronic devices. Along with this, the types and sizes of plastics are wide-ranging, and they are also compounded with other materials. Therefore, when trying to crush such waste containing waste plastic, the load on the crusher becomes large. Further, if the ratio of the thermoplastic plastic contained in the waste becomes large, there is a concern that even if a normal mill is used, the waste plastic is only deformed and cannot be sufficiently pulverized, resulting in impaired combustibility.
そこで、本開示は、プラスチックを含む廃棄物から、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することが可能な固体燃料の製造方法、及び、固体燃料の製造装置を提供する。また、プラスチックを含む廃棄物から簡便に製造され、燃焼性に優れる固体燃料を使用する固体燃料の使用方法を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a solid fuel production method capable of easily producing a solid fuel having excellent flammability from waste containing plastic, and a solid fuel production apparatus. Further, the present invention provides a method for using a solid fuel which is easily produced from waste containing plastic and uses a solid fuel having excellent flammability.
本開示の一側面に係る固体燃料の製造方法は、プラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却して粉砕し粉砕物を得る処理工程を有する。 The method for producing a solid fuel according to one aspect of the present disclosure includes a treatment step of cooling a waste containing plastic to −20 ° C. or lower using a coolant and pulverizing the waste to obtain a pulverized product.
上記製造方法は、プラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却している。このため、廃棄物に含まれるプラスチックの少なくとも一部が脆化され、粉砕性を向上することができる。したがって、粉砕し難いプラスチック、例えば熱可塑性プラスチックが廃棄物に含まれていても、廃棄物を十分に粉砕することができる。よって、廃棄物が細かく粉砕されて燃え残りが低減され、燃焼性に優れる固体燃料を得ることができる。この製造方法は、冷却材を用いて冷却することで粉砕性を向上していることから、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。 In the above manufacturing method, waste containing plastic is cooled to −20 ° C. or lower using a coolant. Therefore, at least a part of the plastic contained in the waste is embrittled, and the pulverizability can be improved. Therefore, even if the waste contains a plastic that is difficult to crush, for example, a thermoplastic, the waste can be sufficiently crushed. Therefore, the waste is finely crushed to reduce the unburned residue, and a solid fuel having excellent combustibility can be obtained. In this production method, the pulverizability is improved by cooling with a coolant, so that a solid fuel having excellent combustibility can be easily produced.
上記製造方法では、廃棄物を−50℃よりも低く、且つ−100℃よりも高い温度に冷却して粉砕することが好ましい。これによって、種々のプラスチックを十分に脆化させて良好な粉砕性を維持しつつ、過剰な冷却を抑制して設備負担を低減することができる。 In the above production method, it is preferable to cool the waste to a temperature lower than −50 ° C. and higher than −100 ° C. and pulverize it. As a result, it is possible to sufficiently embrittle various plastics to maintain good pulverizability, suppress excessive cooling, and reduce the burden on equipment.
上記冷却材は不活性ガスの液化物又は固化物を含むことが好ましい。また、不活性ガス雰囲気下で粉砕を行うことが好ましい。これによって、摩擦による着火が十分に抑制され、高い安全性で冷却・粉砕を行うことができる。 The coolant preferably contains a liquefied or solidified inert gas. Further, it is preferable to carry out pulverization in an atmosphere of an inert gas. As a result, ignition due to friction is sufficiently suppressed, and cooling and crushing can be performed with high safety.
上記処理工程は、廃棄物を、冷却材を用いて冷却する冷却工程と、冷却された廃棄物を粉砕して粉砕物を得る粉砕工程と、を有してよい。粉砕工程には、冷却工程で用いられた冷却材、又は冷却工程で用いられる冷却材とは別の冷却材が導入されることが好ましい。粉砕工程では、廃棄物を粉砕すると摩擦等で温度が上がる場合がある。このため、冷却工程で用いられた冷却材、又は別の冷却材を導入することによって、粉砕工程での温度上昇が抑制され粉砕を一層円滑に行うことができる。 The treatment step may include a cooling step of cooling the waste with a coolant and a crushing step of crushing the cooled waste to obtain a crushed product. It is preferable that the coolant used in the cooling step or a coolant different from the coolant used in the cooling step is introduced into the crushing step. In the crushing process, when the waste is crushed, the temperature may rise due to friction or the like. Therefore, by introducing the coolant used in the cooling step or another coolant, the temperature rise in the crushing step can be suppressed and the crushing can be performed more smoothly.
廃棄物は炭素繊維強化プラスチックを含んでいてもよい。上記製造方法であれば、炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物であっても、円滑に粉砕することができる。特に、炭素繊維強化プラスチックが熱可塑性プラスチックを含んでいても、良好な粉砕性が損なわれることなく、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。 The waste may contain carbon fiber reinforced plastic. With the above manufacturing method, even waste containing carbon fiber reinforced plastic can be smoothly crushed. In particular, even if the carbon fiber reinforced plastic contains a thermoplastic, a solid fuel having excellent combustibility can be easily produced without impairing good pulverizability.
上記製造方法は、処理工程の前に、廃棄物のサイズ、廃棄物に含まれる炭素繊維の含有割合、及び廃棄物に含まれる炭素繊維のサイズ、からなる群より選ばれる少なくとも一つの指標に基づいて、廃棄物を複数に分別する分別工程を有し、処理工程では分別工程で分別された少なくとも一つの廃棄物を冷却して粉砕することが好ましい。これによって、特に冷却しなくても粉砕できる廃棄物を、冷却せずにそのまま固体燃料にすることができる。したがって、効率よく固体燃料を製造することができる。 The manufacturing method is based on at least one index selected from the group consisting of the size of the waste, the content of carbon fibers contained in the waste, and the size of the carbon fibers contained in the waste before the treatment step. Therefore, it is preferable to have a separation step of separating the waste into a plurality of pieces, and in the treatment step, it is preferable to cool and pulverize at least one waste separated in the separation step. As a result, waste that can be crushed without cooling can be directly converted into solid fuel without cooling. Therefore, solid fuel can be efficiently produced.
上記粉砕物を分級し、粉砕物の大きさに応じて粉砕物の一部を回収し、処理工程に供給する回収工程を有することが好ましい。例えば、平均サイズよりも大きいサイズを有する粉砕物を回収し、処理工程で再処理することによって、固体燃料の大きさの均一性を向上して、固体燃料の燃焼性を一層向上することができる。 It is preferable to have a recovery step of classifying the crushed product, recovering a part of the crushed product according to the size of the crushed product, and supplying it to the processing step. For example, by recovering a pulverized product having a size larger than the average size and reprocessing it in the processing step, the uniformity of the size of the solid fuel can be improved and the combustibility of the solid fuel can be further improved. ..
上記冷却材は、液体窒素及びドライアイスの少なくとも一方を含むことが好ましい。これによって、冷却コストを低減しつつ、プラスチックを十分に脆化して廃棄物の粉砕性を向上することができる。また、粉砕時の着火等を抑制して安全性の向上を図ることができる。 The coolant preferably contains at least one of liquid nitrogen and dry ice. This makes it possible to sufficiently brittle the plastic and improve the pulverizability of waste while reducing the cooling cost. In addition, it is possible to improve safety by suppressing ignition and the like during crushing.
本開示の一側面に係る固体燃料の製造装置は、プラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却して粉砕し粉砕物を得る処理部を備える。 The solid fuel manufacturing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a processing unit for cooling waste containing plastic to −20 ° C. or lower using a coolant and pulverizing the waste to obtain a pulverized product.
上記製造装置は、処理部においてプラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却している。このため、廃棄物に含まれるプラスチックの少なくとも一部が脆化され、粉砕性を向上することができる。したがって、粉砕し難いプラスチック、例えば熱可塑性プラスチックが廃棄物に含まれていても、廃棄物を十分に粉砕することができる。よって、廃棄物が細かく粉砕されて燃え残りが低減され、燃焼性に優れる固体燃料を得ることができる。この製造装置は、冷却材を用いて冷却することで粉砕性を向上していることから、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。 In the above manufacturing apparatus, waste containing plastic is cooled to −20 ° C. or lower by using a coolant in the processing unit. Therefore, at least a part of the plastic contained in the waste is embrittled, and the pulverizability can be improved. Therefore, even if the waste contains a plastic that is difficult to crush, for example, a thermoplastic, the waste can be sufficiently crushed. Therefore, the waste is finely crushed to reduce the unburned residue, and a solid fuel having excellent combustibility can be obtained. Since this manufacturing apparatus improves the pulverizability by cooling with a coolant, it is possible to easily manufacture a solid fuel having excellent combustibility.
上記製造装置は、廃棄物を、−50℃よりも低く、且つ−100℃よりも高い温度に冷却して粉砕することが好ましい。これによって、種々のプラスチックを十分に脆化させて良好な粉砕性を維持しつつ、過剰な冷却を抑制して設備負担を低減することができる。 In the above-mentioned manufacturing apparatus, it is preferable that the waste is cooled to a temperature lower than −50 ° C. and higher than −100 ° C. and pulverized. As a result, it is possible to sufficiently embrittle various plastics to maintain good pulverizability, suppress excessive cooling, and reduce the burden on equipment.
上記処理部は、廃棄物を、冷却材を用いて冷却する冷却部と、冷却された廃棄物を粉砕して粉砕物を得る粉砕部と、を有してよい。この場合、粉砕部に、冷却部を経由した冷却材、又は冷却部で用いられる冷却材とは別の冷却材を導入する流路を有することが好ましい。粉砕部では、廃棄物を粉砕すると摩擦等で温度が上がる場合がある。このため、冷却部で用いられた冷却材、又は別の冷却材を導入することによって、粉砕部での温度上昇が抑制され粉砕を一層円滑に行うことができる。 The processing unit may have a cooling unit that cools the waste using a coolant, and a crushing unit that crushes the cooled waste to obtain a pulverized product. In this case, it is preferable that the crushing section has a flow path for introducing a coolant via the cooling section or a coolant different from the coolant used in the cooling section. In the crushed part, when the waste is crushed, the temperature may rise due to friction or the like. Therefore, by introducing the coolant used in the cooling unit or another coolant, the temperature rise in the crushing unit can be suppressed and the pulverization can be performed more smoothly.
廃棄物は炭素繊維強化プラスチックを含んでいてもよい。上記製造装置であれば、炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物であっても、円滑に粉砕することができる。特に、炭素繊維強化プラスチックが熱可塑性プラスチックを含んでいても、良好な粉砕性が損なわれることなく、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。 The waste may contain carbon fiber reinforced plastic. With the above manufacturing equipment, even waste containing carbon fiber reinforced plastic can be smoothly crushed. In particular, even if the carbon fiber reinforced plastic contains a thermoplastic, a solid fuel having excellent combustibility can be easily produced without impairing good pulverizability.
処理部の上流側に、廃棄物のサイズ、廃棄物に含まれる炭素繊維の含有割合、及び廃棄物に含まれる炭素繊維のサイズ、からなる群より選ばれる少なくとも一つの指標に基づいて、廃棄物を複数に分別する分別部を有し、処理部では分別部で分別された少なくとも一つの廃棄物を冷却して粉砕することが好ましい。これによって、特に冷却しなくても粉砕できる廃棄物を、冷却せずにそのまま固体燃料にすることができる。したがって、効率よく固体燃料を製造することができる。 Waste on the upstream side of the treatment unit based on at least one index selected from the group consisting of the size of the waste, the content of carbon fibers contained in the waste, and the size of the carbon fibers contained in the waste. It is preferable to have a sorting unit for separating a plurality of wastes, and the processing unit preferably cools and pulverizes at least one waste separated by the sorting unit. As a result, waste that can be crushed without cooling can be directly converted into solid fuel without cooling. Therefore, solid fuel can be efficiently produced.
上記粉砕物を分級し、粉砕物の大きさに応じて粉砕物の一部を回収し、処理部に供給する回収部を備えることが好ましい。例えば、平均サイズよりも大きいサイズを有する粉砕物を回収し、処理部で再処理することによって、固体燃料の大きさの均一性を向上して、固体燃料の燃焼性を一層向上することができる。 It is preferable to provide a recovery unit that classifies the crushed product, recovers a part of the crushed product according to the size of the crushed product, and supplies it to the processing unit. For example, by recovering a pulverized product having a size larger than the average size and reprocessing it in the processing unit, the uniformity of the size of the solid fuel can be improved and the combustibility of the solid fuel can be further improved. ..
上記冷却材は、液体窒素及びドライアイスの少なくとも一方を含むことが好ましい。これによって、冷却コストを低減しつつ、プラスチックを十分に脆化して廃棄物の粉砕性を向上することができる。 The coolant preferably contains at least one of liquid nitrogen and dry ice. This makes it possible to sufficiently brittle the plastic and improve the pulverizability of waste while reducing the cooling cost.
本開示の一側面に係る固体燃料の使用方法は、上述の製造方法で得られる固体燃料をセメント製造設備のキルン又は仮焼炉で燃焼させる工程を有する。この使用方法によれば、プラスチックを含む廃棄物から簡便に製造され、燃焼性に優れる固体燃料をセメント製造設備のキルン又は仮焼炉で燃焼させることができる。 The method of using the solid fuel according to one aspect of the present disclosure includes a step of burning the solid fuel obtained by the above-mentioned production method in a kiln or a calcining furnace of a cement production facility. According to this usage method, a solid fuel which is easily produced from waste containing plastic and has excellent combustibility can be burned in a kiln or a calcining furnace of a cement production facility.
本開示によれば、プラスチックを含む廃棄物から、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することが可能な固体燃料の製造方法、及び、固体燃料の製造装置を提供する。また、プラスチックを含む廃棄物から簡便に製造され、燃焼性に優れる固体燃料を使用する固体燃料の使用方法を提供することができる。 According to the present disclosure, there is provided a method for producing a solid fuel capable of easily producing a solid fuel having excellent combustibility from waste containing plastic, and an apparatus for producing the solid fuel. Further, it is possible to provide a method of using a solid fuel which is easily produced from waste containing plastic and uses a solid fuel having excellent flammability.
以下、場合により図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本開示を説明するための例示であり、本開示を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings in some cases. However, the following embodiments are examples for explaining the present disclosure, and are not intended to limit the present disclosure to the following contents. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description may be omitted in some cases. Further, the positional relationship such as up, down, left and right shall be based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratio of each element is not limited to the ratio shown in the figure.
一実施形態に係る固体燃料の製造方法は、プラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却して粉砕し粉砕物を得る処理工程を有する。例えば、汎用プラスチックであるポリプロピレンの脆化温度は−20〜0℃程度、自動車等の内外装部品によく使用されているアクロリニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)の脆化温度は−20℃程度である。したがって、プラスチックを含む廃棄物を−20℃以下に冷却することによって粉砕を円滑にすることができる。廃棄物の冷却温度は、その他のプラスチックも十分に脆化させる観点から、−50℃よりも低くてよく、−60℃より低くてもよい。廃棄物の冷却温度は、設備負担を低減する観点から、−100℃よりも高い温度であってよく、−90℃よりも高い温度であってもよい。 The method for producing a solid fuel according to one embodiment includes a treatment step of cooling a waste containing plastic to −20 ° C. or lower using a coolant and pulverizing the waste to obtain a pulverized product. For example, the embrittlement temperature of polypropylene, which is a general-purpose plastic, is about -20 to 0 ° C, and the embrittlement temperature of achlorinitrile-butadiene-styrene resin (ABS), which is often used for interior and exterior parts of automobiles, is about -20 ° C. Is. Therefore, pulverization can be facilitated by cooling the waste containing plastic to −20 ° C. or lower. The cooling temperature of the waste may be lower than −50 ° C. and lower than −60 ° C. from the viewpoint of sufficiently embrittlement of other plastics. The cooling temperature of the waste may be a temperature higher than −100 ° C. or higher than −90 ° C. from the viewpoint of reducing the burden on the equipment.
冷却材は、安全性を高める観点から、不活性ガスの液化物又はその固化物を含んでよい。このような冷却材から発生した不活性ガスの雰囲気下で粉砕すれば、粉砕時の安全性を高めることができる。不活性ガスの液化物又はその固化物としては、液体窒素、液体アルゴン、ドライアイス等が挙げられる。冷却材は、入手の容易性及びコストの観点から、液体窒素であってよいし、ドライアイス又はドライアイスとアルコールとの混合物である寒剤であってもよい。 The coolant may contain a liquefied product of the inert gas or a solidified product thereof from the viewpoint of enhancing safety. If crushing is performed in an atmosphere of an inert gas generated from such a coolant, the safety at the time of crushing can be enhanced. Examples of the liquefied product of the inert gas or the solidified product thereof include liquid nitrogen, liquid argon, and dry ice. The coolant may be liquid nitrogen or a freezing bath which is a mixture of dry ice and alcohol from the viewpoint of availability and cost.
処理工程は、廃棄物を、冷却材を用いて冷却する冷却工程と、冷却された廃棄物を粉砕して粉砕物を得る粉砕工程と、を別々に有してよい。また、処理工程は、廃棄物を冷却しながら粉砕してもよい。 The treatment step may separately include a cooling step of cooling the waste with a coolant and a crushing step of crushing the cooled waste to obtain a pulverized product. Further, in the treatment step, the waste may be pulverized while being cooled.
粉砕工程を有する場合、冷却工程で用いられた冷却材を、粉砕工程で用いてもよい。ここでいう「冷却工程で用いられた冷却材」は、冷却工程で廃棄物の冷却材として用いられたものをいう。したがって、冷却材に由来するものであってもよい。例えば、廃棄物の冷却材として液体窒素を用いた場合、この液体窒素が気化して生じる窒素ガスも「冷却工程で用いられた冷却材」に相当する。冷却工程で用いられた冷却材は、液体、固体、気体又はこれらの混合物として粉砕工程に導入されてよい。ただし、粉砕工程に導入される冷却工程で用いられた冷却材は、液体又は気体であることが好ましい。これは、固体であると、粉砕効率の低下、及び固体燃料への混入が懸念されるためである。 When having a crushing step, the coolant used in the cooling step may be used in the crushing step. The "coolant used in the cooling process" as used herein refers to a material used as a coolant for waste in the cooling process. Therefore, it may be derived from the coolant. For example, when liquid nitrogen is used as a coolant for waste, the nitrogen gas generated by vaporizing this liquid nitrogen also corresponds to the “coolant used in the cooling step”. The coolant used in the cooling step may be introduced into the grinding step as a liquid, solid, gas or a mixture thereof. However, the coolant used in the cooling step introduced in the pulverization step is preferably a liquid or a gas. This is because if it is a solid, there is a concern that the pulverization efficiency will decrease and that it will be mixed into the solid fuel.
粉砕工程には、冷却工程で用いられた冷却材とは別の冷却材が導入されてもよい。ここでいう「別の冷却材」とは、冷却工程で用いられた冷却材と区別されるものであり、冷却工程を経由していない冷却材をいう。冷却工程で用いられる「冷却材」と「別の冷却材」の種類は同じでもよいし異なっていてもよい。このように、粉砕工程に冷却材を導入することによって、摩擦等に伴う廃棄物の温度上昇を十分に抑制し、粉砕を一層円滑に行うことができる。なお、冷却工程で廃棄物を前冷却しておいて、粉砕工程でさらに低い温度に冷却しながら粉砕してもよい。また、冷却工程で用いられた冷却材から得られる不活性ガスを、粉砕工程に導入してもよい。これによって、粉砕性と安全性を一層高めることができる。粉砕工程に導入される「別の冷却材」も、液体又は気体であることが好ましい。これは、固体であると、粉砕効率の低下、及び固体燃料への混入が懸念されるためである。 A coolant other than the coolant used in the cooling step may be introduced into the pulverization step. The term "another coolant" as used herein refers to a coolant that has not passed through the cooling process and is distinguished from the coolant used in the cooling process. The types of "coolant" and "another coolant" used in the cooling step may be the same or different. By introducing the coolant into the pulverization step in this way, it is possible to sufficiently suppress the temperature rise of the waste due to friction and the like, and pulverize more smoothly. The waste may be pre-cooled in the cooling step and crushed while being cooled to a lower temperature in the crushing step. Moreover, the inert gas obtained from the coolant used in the cooling step may be introduced into the pulverization step. Thereby, pulverizability and safety can be further improved. The "other coolant" introduced into the pulverization step is also preferably a liquid or gas. This is because if it is a solid, there is a concern that the pulverization efficiency will decrease and that it will be mixed into the solid fuel.
廃棄物に含まれるプラスチックは特に制限されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性プラスチックであってもよいし、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性プラスチックであってもよい。熱可塑性プラスチックは常温では粉砕し難い傾向にあるものの、本実施形態では、廃棄物を冷却することから、廃棄物が熱可塑性プラスチックを含んでいても廃棄物を細かく粉砕することができる。これによって、燃焼時の燃え残りが低減され、燃焼性に優れる固体燃料を得ることができる。 The plastic contained in the waste is not particularly limited, and may be a thermoplastic such as polyethylene, polypropylene or polystyrene, or a thermocurable plastic such as a phenol resin or an epoxy resin. Although the thermoplastic has a tendency to be difficult to crush at room temperature, in the present embodiment, since the waste is cooled, the waste can be finely crushed even if the waste contains the thermoplastic. As a result, the unburned residue during combustion is reduced, and a solid fuel having excellent combustibility can be obtained.
廃棄物は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を含んでいてもよい。一般に炭素繊維強化プラスチックは強度が高く粉砕し難い傾向にあるが、本実施形態の製造方法であれば、円滑に粉砕することができる。特に、炭素繊維強化プラスチックが熱可塑性プラスチックを含んでいても、良好な粉砕性が損なわれることなく、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。炭素繊維強化プラスチックに含まれるプラスチックは、熱可塑性プラスチックであってよいし、熱硬化性プラスチックであってもよい。炭素繊維としては、アクリル繊維又はピッチを原料として高温で炭化して作製されたものが挙げられる。ただし、炭素繊維強化プラスチックは、上述以外の成分を含むものであってよい。 The waste may contain carbon fiber reinforced plastic (CFRP). Generally, carbon fiber reinforced plastic has high strength and tends to be difficult to crush, but the production method of the present embodiment can be smoothly crushed. In particular, even if the carbon fiber reinforced plastic contains a thermoplastic, a solid fuel having excellent combustibility can be easily produced without impairing good pulverizability. The plastic contained in the carbon fiber reinforced plastic may be a thermoplastic or a thermosetting plastic. Examples of the carbon fiber include those produced by carbonizing acrylic fiber or pitch as a raw material at a high temperature. However, the carbon fiber reinforced plastic may contain components other than those described above.
廃棄物は、日用品、パソコン、家電、自動車、航空機、スポーツ用品及び建築土木分野等に由来するものであってよい。これらの廃棄物は、自動車及び家電等の廃棄で生じるシュレッダーダストであってよい。廃棄物は、炭素繊維強化プラスチックのみならず、炭素繊維を含有しないプラスチックを含んでいてよい。廃棄物は、炭素繊維及び樹脂成分の他に、金属及びゴム等の異物を含んでもよい。 The waste may be derived from daily necessities, personal computers, home appliances, automobiles, aircraft, sports equipment, construction and civil engineering fields, and the like. These wastes may be shredder dust generated by the disposal of automobiles, home appliances, and the like. The waste may include not only carbon fiber reinforced plastics but also carbon fiber-free plastics. The waste may contain foreign substances such as metal and rubber in addition to carbon fibers and resin components.
粉砕工程では、冷却工程で冷却された廃棄物を粉砕して粉砕物を得る。冷却工程においてプラスチックが脆化されていることから、廃棄物は粉砕工程において円滑に粉砕される。ここで得られる粉砕物を固体燃料として用いることができる。固体燃料は、粉砕物を含んでいればよく、粉砕物以外の他の物質を含んでいてもよい。 In the pulverization step, the waste cooled in the cooling step is pulverized to obtain a pulverized product. Since the plastic is embrittled in the cooling process, the waste is smoothly crushed in the crushing process. The pulverized product obtained here can be used as a solid fuel. The solid fuel may contain a pulverized product and may contain a substance other than the pulverized product.
廃棄物が炭素繊維強化プラスチックを含んでいても、廃棄物を粉砕することによって炭素繊維が小さくなり、固体燃料として用いたときの燃え残りを低減することができる。これによって燃焼性が向上する。また、固体燃料の燃焼ガスを処理する電気集塵機に、炭素繊維の燃え残りが導入されることを抑制し、設備のメンテナンス頻度を低減することができる。 Even if the waste contains carbon fiber reinforced plastic, the carbon fiber becomes smaller by crushing the waste, and the unburned residue when used as a solid fuel can be reduced. This improves flammability. In addition, it is possible to suppress the introduction of unburned carbon fiber residue into the electrostatic precipitator that processes the combustion gas of solid fuel, and reduce the frequency of equipment maintenance.
粉砕物(固体燃料)のサイズは特に限定されず、例えば、10mm以下であってよいし、5mm以下であってよい。粉砕工程は、例えば竪型ミルを用いて行ってもよいし、石炭粉砕ミルを用いて行ってもよい。竪型ミルを用いることによって、粉砕工程と回収工程とを並行して行ってもよい。 The size of the pulverized product (solid fuel) is not particularly limited, and may be, for example, 10 mm or less, or 5 mm or less. The crushing step may be performed using, for example, a vertical mill or a coal crushing mill. By using a vertical mill, the pulverization step and the recovery step may be performed in parallel.
回収工程では、粉砕物を分級し、粉砕物の大きさに応じて粉砕物の一部を回収する。例えば、プラスチックが十分に脆化されておらず、粉砕工程で十分に小さいサイズに粉砕されない粗大物が残存している場合には、粉砕物を分級して粗大物を回収することが好ましい。分級は、分級機によって行ってもよいし、粉砕機能と分級機能を兼ね備える竪型ミルで行ってもよい。 In the recovery step, the crushed product is classified and a part of the crushed product is recovered according to the size of the crushed product. For example, when the plastic is not sufficiently embrittled and a coarse substance that is not pulverized to a sufficiently small size remains in the pulverization step, it is preferable to classify the pulverized substance and recover the coarse substance. The classification may be performed by a classifying machine or by a vertical mill having both a crushing function and a classifying function.
回収工程で回収された粗大物は、冷却工程(処理工程)に供給され、再冷却されてもよい。これによって、プラスチックの脆化がさらに進行し、粉砕されやすくなる。このような回収工程を有することによって、粗大物が固体燃料に含まれることを抑制できる。粗大物が取り除かれた粉砕物は、燃焼性に優れる固体燃料としてセメント製造設備のキルン又は仮焼炉で燃焼させてよい。このような燃焼工程を行えば、プラスチックを含む廃棄物を、燃料として十分に有効利用することができる。回収工程で回収された粗大物の少なくとも一部は、冷却工程(処理工程)に戻さずに、別の用途に用いてもよい。 The coarse matter recovered in the recovery step may be supplied to a cooling step (processing step) and recooled. This further embrittles the plastic and makes it easier to grind. By having such a recovery step, it is possible to suppress the inclusion of coarse substances in the solid fuel. The pulverized product from which the coarse matter has been removed may be burned as a solid fuel having excellent flammability in a kiln or a calcining furnace of a cement manufacturing facility. By performing such a combustion process, waste containing plastic can be sufficiently effectively used as fuel. At least a part of the coarse matter recovered in the recovery step may be used for another purpose without returning to the cooling step (treatment step).
上記製造方法によれば、プラスチックを含む廃棄物から、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。また、プラスチックを含む廃棄物の加熱処理をすることなく固体燃料が製造できることから、安全性に優れ、また、熱量のロスを低減することができる。 According to the above production method, a solid fuel having excellent combustibility can be easily produced from waste containing plastic. Further, since the solid fuel can be produced without heat-treating the waste containing plastic, it is excellent in safety and can reduce the loss of heat quantity.
上記製造方法は、例えば、図1に示す製造装置100を用いて行ってもよい。図1の製造装置100は、プラスチックを含む廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却して粉砕し粉砕物を得る処理部60と、粉砕物を分級し、粉砕物の大きさに応じて粉砕物の一部を回収し、処理部60に供給する回収部40を備える。廃棄物の冷却温度は、プラスチックを十分に脆化させる観点から、−50℃よりも低くてもよく、−60℃より低くてもよい。廃棄物の冷却温度は、設備負担を低減する観点から、−100℃よりも高い温度であってよいし、−90℃よりも高い温度であってもよい。
The manufacturing method may be performed using, for example, the
処理部60は、廃棄物を、冷却材を用いて冷却する冷却部20と、冷却された廃棄物を粉砕して粉砕物を得る粉砕部30とを有する。冷却部20には、廃棄物及び冷却材が供給される。冷却部20では上述の冷却工程を行ってよい。冷却材は、不活性ガスの液化物又は固化物を用いてもよい。冷却部20に導入された冷却材は廃棄物との熱交換によって気化又は液化してもよい。気化して得られた不活性ガス又はその液化物は流路25を介して粉砕部30に導入されてもよい。これによって、粉砕部30での安全性を向上することができる。
The
粉砕部30では、上述の粉砕工程を行ってよい。また、粉砕部30を例えば竪型ミルとして、塊状物の粉砕と粉砕物の分級とを並行して行ってよい。粉砕部30には、冷却部20で用いられる冷却材とは別の冷却材を導入してもよい。別の冷却材は、冷却部20及び流路25を経由せずに、流路32によって直接粉砕部30に導入される。冷却部20に導入される冷却材と粉砕部30に導入される冷却材の種類は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
In the crushing
回収部40における分級部42では、粉砕物を分級し、大きさに応じて粉砕物を2つ以上に分類する。所定サイズよりも大きい粉砕物は、搬送部44によって搬送し冷却部20に戻す。このような回収部40を有することによって、サイズの大きい粉砕物は冷却部20で再冷却され粉砕部30で再粉砕される。これによって、粉砕物に粗大物が混入することが抑制され、固体燃料の燃焼性を一層向上することができる。分級部42として、竪型ミルを用いることによって、粉砕部30と分級部42とを一体化してもよい。
The
上記製造方法における各工程の説明内容は、製造装置100の各構成部分に適用することができる。製造装置100は、炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物であっても、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。
The description of each step in the above manufacturing method can be applied to each component of the
別の実施形態では、処理工程(冷却工程)の前に、廃棄物のサイズ、廃棄物に含まれる炭素繊維の含有割合、及び廃棄物に含まれる炭素繊維のサイズ、からなる群より選ばれる少なくとも一つの指標に基づいて、廃棄物を複数に分別する工程を有する。廃棄物のサイズを指標として分別すれば、粉砕が全く又は殆ど不要なサイズの小さい廃棄物を冷却することなく、粉砕又はそのまま固体燃料にすることができる。したがって、冷却材の使用量を抑制し、固体燃料の製造コストを低減することができる。 In another embodiment, before the treatment step (cooling step), at least selected from the group consisting of the size of the waste, the content of carbon fibers contained in the waste, and the size of the carbon fibers contained in the waste. It has a step of separating waste into a plurality of wastes based on one index. If the size of the waste is used as an index for sorting, the small waste that requires no or almost no crushing can be crushed or made into a solid fuel as it is without cooling. Therefore, the amount of coolant used can be suppressed and the production cost of solid fuel can be reduced.
廃棄物に含まれる炭素繊維の含有割合、又は廃棄物に含まれる炭素繊維のサイズを指標として分別すれば、粉砕が困難な炭素繊維を多く含む廃棄物や大きい炭素繊維を含む廃棄物が処理工程で処理されることを予め回避することができる。これによって、運転コスト及び設備負担を低減することができる。処理工程で処理されない炭素繊維を含む廃棄物は、別の用途に用いてもよい。 If the carbon fiber content in the waste or the size of the carbon fiber in the waste is used as an index, the waste containing a large amount of carbon fiber that is difficult to crush and the waste containing a large carbon fiber can be treated. It is possible to avoid being processed by. As a result, the operating cost and the equipment burden can be reduced. Wastes containing carbon fibers that are not treated in the treatment step may be used for other purposes.
上記別の実施形態に係る製造方法は、例えば、図2の製造装置101を用いて行ってもよい。図2の製造装置101は、第1廃棄物と当該第1廃棄物よりもサイズが小さい第2廃棄物とに分別する分別部10と、第1廃棄物を、冷却材を用いて−20℃以下に冷却して粉砕し粉砕物を得る処理部62と、粉砕物と第2廃棄物とを配合して固体燃料を得る配合部70とを備える。処理部62は、第1廃棄物を、冷却材を用いて冷却する冷却部20と、冷却された第1廃棄物を粉砕して粉砕物を得る粉砕部30とを有する。
The manufacturing method according to the other embodiment may be performed using, for example, the
分別部10及び配合部70を備える点、並びに、回収部40、流路25及び流路32を備えない点で、図1の製造装置100と異なっている。分別部10では上述の分別工程を行ってよい。配合部70には、粉砕部30で得られる粉砕物と第2廃棄物が導入される。配合部70は、通常の混合機であってよい。第2廃棄物の全量が配合部70に導入される必要はなく、第2廃棄物の一部は別の用途に用いてもよい。その他の構成は図1の製造装置100と同様であるから、製造装置100の説明内容が適用可能である。すなわち、冷却部20では冷却工程を行ってよい。粉砕部30では粉砕工程を行ってよい。
It differs from the
製造装置101は、サイズの小さい第2廃棄物が冷却部20及び粉砕部30に導入されることなく、配合部70に導入されていることから、プラスチックを含む廃棄物から、固体燃料の製造コストと設備負担を低減しつつ燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することができる。なお、変形例では、配合部70を設けずに粉砕部30に第2廃棄物を導入して配合してもよい。これによっても、固体燃料の製造コストを低減することができる。
In the
図2の製造装置101は、廃棄物のサイズに応じて第1廃棄物と第2廃棄物に分別していたがこれに限定されない。例えば、炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物の場合、製造装置の分別部は、第1廃棄物と当該第1廃棄物よりも炭素繊維強化プラスチックの含有割合が高い第2廃棄物とに分別するものであってよい。この場合、第1廃棄物を、冷却部20(処理部62)に導入し、第1廃棄物よりも粉砕が困難な第2廃棄物は、例えば加熱処理を施して炭素繊維を脆化した後に粉砕してもよいし、炭素繊維のリサイクル等の別の用途に用いてもよい。
The
図3は、分別工程に用いられる分別部の一例を示す図である。図3の分別部10Aは、廃棄物150の画像を取得する画像取得部110と、第1廃棄物151及び第1廃棄物151よりも炭素繊維の含有割合が高い第2廃棄物152の少なくとも一方を検知する検知部120とを備える。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a sorting unit used in the sorting step. The
炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物150は、コンベア136上(図3の左側)に供給される。コンベア136上に供給された廃棄物150は、コンベア136によって、図3中、左から右に向かって搬送される。
The
画像取得部110は、廃棄物150の静止画又は動画を撮像するカメラを備えている。カメラによって撮像された画像信号は、検知部120に入力される。検知部120は、必要に応じて、画像処理を行った後、画像の中に、炭素繊維に由来する情報(模様、形状又は色彩等)を検知する。炭素繊維に由来する画像情報としては、繊維に由来する網目模様、毛羽立ち形状及びささくれ立った形状、黒色又は黒色に近い色彩等が挙げられる。これらの画像情報のうち、検知精度向上の観点から、模様及び形状を検知することが好ましい。炭素繊維に由来する情報を数値化し、所定の閾値未満である廃棄物が第1廃棄物151として検知されてよい。
The
画像取得部110は、カメラを備え、当該カメラによって、廃棄物に含まれる個々の廃棄物の表面を撮像した可視光画像、赤外線画像、紫外線画像、又は、廃棄物の内部を撮像したX線画像を取得するものであってもよいし、核磁気共鳴現象を利用して取得される画像であってもよい。これらのうち、検知精度の向上及び作業性向上の観点から、可視光画像を取得するものであることが好ましい。なお、廃棄物の表面構造と内部構造を撮像するため、複数種類の画像を組み合わせもよい。また、画像は動画であってもよいし、静止画であってもよい。
The
検知部120には、画像取得部110から廃棄物の位置情報も入力される。検知部120から、第1廃棄物151の位置情報が、ロボットアーム134を制御する制御部131に入力される。制御部131は、検知部120からの第1廃棄物151の位置情報に基づいて、ロボットアーム134を制御する。ロボットアーム134は第1廃棄物151を把持してコンベア136から持ち上げる。このようにして、ロボットアーム134は、廃棄物150から第1廃棄物151を取り出す。ロボットアーム134は、図3中、図示しない案内部に沿って制御部131とともに右方に移動し、第1収容部161の上方で第1廃棄物151を解放する。これによって、第1収容部161に第1廃棄物151が収容される。
The position information of the waste is also input to the
一方、検知部120で炭素繊維に由来する情報を数値化し、所定の閾値以上である廃棄物は、第2廃棄物152としてコンベア136によって搬送され、コンベア136の下流側に設置された第2収容部162に収容される。このようにして、廃棄物150は、第1廃棄物151とこれよりも炭素繊維強化プラスチックの含有割合が高い第2廃棄物152に分別される。
On the other hand, the
第1廃棄物151は炭素繊維を含んでいてもよい。第1収容部161に収容された第1廃棄物151全体と、第2収容部162に収容された第2廃棄物152全体とを対比して、第1廃棄物151全体の方が第2廃棄物152全体よりも炭素繊維の含有割合が低ければ、分別部10Aは、炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物の処理の円滑化に寄与する。第2廃棄物は、例えば加熱処理を施して炭素繊維を脆化した後に粉砕してもよいし、炭素繊維のリサイクル等の他の用途に用いてもよい。
The
検知部120による、第1廃棄物151及び第2廃棄物152の検知は、炭素繊維に由来する情報のうち、模様、形状及び色彩のいずれか一つの情報に基づいて行ってもよいし、これらうちの2つの情報の組み合わせに基づいて行ってもよいし、これらの3つの情報の組み合わせに基づいて行ってもよい。
The
変形例では、炭素繊維に由来する模様、形状又は色彩の大きさ、或いはこれらの割合に応じて、廃棄物を2種類又は3種類以上に分別してもよい。例えば、大小2つの閾値を設定し、炭素繊維に由来する模様、形状又は色彩の割合が最も小さい第1廃棄物151と、炭素繊維に由来する模様、形状又は色彩の割合が最も大きい第2廃棄物152と、炭素繊維に由来する模様、形状又は色彩の割合が第1廃棄物151と第2廃棄物152の間である第3廃棄物とに分別してもよい。この場合、第1廃棄物151のみを冷却部(処理部)に供給してもよいし、第1廃棄物151と第2廃棄物152のみを冷却部(処理部)に供給してもよい。このとき、炭素繊維の含有割合が最も高い第3廃棄物は、例えば加熱処理を施して炭素繊維を脆化した後に粉砕してもよいし、炭素繊維をリサイクルするためのリサイクル設備に供給されてもよい。
In the modified example, the waste may be classified into two types or three or more types according to the size of the pattern, shape or color derived from the carbon fiber, or the ratio thereof. For example, the
さらに別の変形例では、コンベア136に配置された廃棄物150の中から、第2廃棄物152をロボットアーム134で把持して取り出してもよい。この場合、ロボットアーム134によって取り出されない、炭素繊維を全く又は殆ど含有しない第1廃棄物151は、コンベア136の下流側に設置された収容部に落下して収容されることとなる。このように、ロボットアーム134は、第2廃棄物152を廃棄物150から取り出すことによって、廃棄物150を第1廃棄物151と第2廃棄物152に分別してもよい。
In yet another modification, the
さらに別の変形例では、廃棄物の大きさを指標として、廃棄物を第1廃棄物と第2廃棄物に分別してもよい。この場合、検知部120は、例えば三次元の画像情報に基づいて、廃棄物の大きさを検知する。そして、所定のサイズよりも大きい第1廃棄物をロボットアームで把持して取り出し、第1廃棄物とこれよりも小さいサイズの第2廃棄物とに分別することができる。第1廃棄物と第2廃棄物の分別は画像情報に基づいて行ってもよいし、質量に基づいて行ってもよい。
In yet another modification, the waste may be separated into a first waste and a second waste using the size of the waste as an index. In this case, the
さらに別の変形例では、廃棄物に含まれる炭素繊維の大きさを指標として、廃棄物を第1廃棄物と第2廃棄物に分別してもよい。この場合、検知部120は、例えば三次元の画像情報に基づいて、廃棄物に含まれる炭素繊維の大きさを検知する。そして、所定のサイズ以上の炭素繊維を含有する第1廃棄物をロボートアームで把持して取り出し、第1廃棄物と、所定のサイズ以上の炭素繊維を含有しない第2廃棄物とに分別することができる。炭素繊維の大きさの検知は、例えば、炭素繊維に由来する模様、形状又は色彩に基づいて行ってよい。
In yet another modification, the waste may be separated into the first waste and the second waste by using the size of the carbon fiber contained in the waste as an index. In this case, the
図4は、分別工程に用いられる分別部の別の例を示す図である。図4の分別部10Bは、炭素繊維強化プラスチックを含有する廃棄物150をその帯電性による静電気力の違いに応じて分別する。分別部10Bは、炭素繊維強化プラスチックを含有する廃棄物150を帯電させる帯電部111と、静電気力で廃棄物の落下軌道を変えることによって廃棄物150を第1廃棄物151と第2廃棄物152に分別する。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the sorting unit used in the sorting step. The sorting unit 10B of FIG. 4 sorts the
炭素繊維強化プラスチックを含有する廃棄物150は、帯電部111において帯電する。帯電の極性は特に限定されない。帯電部111としては、電界発生装置を備えるものが挙げられる。電界発生装置による電界内を、廃棄物150が通過することによって、廃棄物150が帯電する。廃棄物150に含まれる炭素繊維強化プラスチックの電気抵抗率は、例えば、1×10−1[Ω・m]以下である。これに対し、炭素繊維を含まないプラスチック等の絶縁体で構成される廃棄物の電気抵抗率は1×106[Ω・m]以上である。このように、廃棄物は、含有成分によって電気抵抗率が大きく異なることから、廃棄物150が電界内を通過すると含有成分によって帯電性が異なることとなる。
The
帯電部111に備えられる電界発生装置は公知のものを用いることが可能であり、例えば、高電圧が印可される針状電極と導電体とを備え、両者間でコロナ放電界を形成するものが挙げられる。帯電部111は電界発生装置を備えるものに限定されず、例えば回転ドラム又は振動器等の摩擦発生装置を備えるものであってもよい。この場合、廃棄物を回転ドラム又は振動器中で動かして生じる摩擦によって静電気を発生させ、帯電させることができる。このような方式によっても、廃棄物はその含有成分によって帯電性が異なることとなる。廃棄物を十分に帯電させる観点から、摩擦発生装置の内壁は絶縁体で構成されることが好ましい。
A known electric field generator can be used for the charged
帯電された廃棄物150は、コンベア136上(図4の左側)に供給される。コンベア136上に供給された廃棄物150は、コンベア136によって、図4中、分別部10Bの帯電ドラム132に向かって搬送される。コンベア136は帯電ドラム132の下方に配置される。これによって、帯電ドラム132の回転面の下側に廃棄物150が供給される。このように回転面の下側に廃棄物150を供給することによって、回転面と廃棄物150とが直接接触しなくても廃棄物150を分別することができる。
The charged
帯電ドラム132の回転面は、廃棄物とは反対極に帯電している。コンベア136によって廃棄物150が帯電ドラム132の下方に到達すると、帯電ドラム132の回転面とは反対極に帯電し、当該回転面との電位差が大きい第1廃棄物151は、静電気的な引力によって回転面に付着する。その後、帯電ドラム132の回転面とともに回転し、回転面に沿って設けられたスクレーパ133によって回転面から剥がされて落下し、第1収容部161に収容される。スクレーパ133は例えば掻き落としブラシ等であってもよい。
The rotating surface of the charging
一方、帯電していない第2廃棄物152、又は帯電ドラム132の回転面とは反対極に帯電しているが第1廃棄物151よりも回転面との電位差が小さい第2廃棄物152は、帯電ドラム132の回転面と第2廃棄物152間の静電引力よりも重力の方が大きいため、帯電ドラム132の回転面に付着することなく落下し、第2収容部162に収容される。このように、廃棄物150に含まれる第1廃棄物151及び第2廃棄物152は、それぞれの帯電性(帯電ドラム132の回転面との電位差)に応じて、第1廃棄物151と第2廃棄物152とが分別され別々の収容部に収容される。このようにして、廃棄物150は、第1廃棄物151と第2廃棄物152とに分別される。第1収容部161と第2収容部162には、それぞれに収容された第1廃棄物151と第2廃棄物152とが電気的に中性になるようにアースが接続されていてもよい。
On the other hand, the
炭素繊維強化プラスチックは、紙屑及び樹脂等の絶縁体からなる廃棄物に比べて帯電し難いため、第2廃棄物152として回収される傾向にある。一方、プラスチック等の絶縁体からなる廃棄物は、炭素繊維強化プラスチックを含む廃棄物よりも帯電し易いため、第1廃棄物151として回収される傾向にある。すなわち、炭素繊維強化プラスチックを含む第2廃棄物152は、プラスチック、ゴム、紙屑等を含む第1廃棄物151よりも高い導電性を有することから、このような廃棄物成分を含む廃棄物150を分別すると、第1廃棄物151よりも第2廃棄物152の方が炭素繊維の含有割合が高くなる。
Since carbon fiber reinforced plastic is less likely to be charged than waste made of insulators such as paper scraps and resin, it tends to be collected as
ただし、第1廃棄物151は炭素繊維を含んでいてもよい。第1収容部161に収容された第1廃棄物151全体と、第2収容部162に収容された第2廃棄物152全体とを対比して、第2廃棄物152全体の方が第1廃棄物151全体よりも炭素繊維の含有割合が高ければ、分別部10Bは、炭素繊維を含む廃棄物の処理の円滑化に寄与する。
However, the
分別部10A及び10Bは、廃棄物150を分別することによって、冷却する廃棄物の量を低減することができる。すなわち、廃棄物のサイズ、炭素繊維強化プラスチックの含有割合又は炭素繊維のサイズに応じて適切な処理を施すことが可能になる。冷却部20に導入されない廃棄物は、例えば、加熱処理を施して炭素繊維を脆化した後に粉砕してもよいし、廃棄物に含まれる樹脂成分を酸によって溶解する酸処理部で処理して炭素繊維をリサイクルしてもよい。
The sorting
上記製造方法又は上記製造装置で得られた固体燃料は、セメント原燃料として使用してもよいし、セメント製造設備のキルン又は仮焼炉の燃料として使用してもよい。これによって、セメント製造設備の燃料コストを低減することができる。 The solid fuel obtained by the above-mentioned production method or the above-mentioned production apparatus may be used as a raw material fuel for cement, or may be used as a fuel for a kiln or a calcining furnace of a cement production facility. As a result, the fuel cost of the cement manufacturing facility can be reduced.
以上、幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば製造装置100の要素を製造装置101に加えてもよいし、製造装置101の要素を製造装置100に加えてもよい。
Although some embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the elements of the
図3の分別部10Aは、例えば、ロボットアーム134及びその制御部131に代えて廃棄物の落下軌道を変更可能に構成されるガス吐出器、又はガス吸引器を備えてもよい。ガス吐出器、又はガス吸引器を備える分別部を有することによって、廃棄物のサイズに応じて、廃棄物を分別することができる。
The
また、例えば、製造装置100の冷却部20と粉砕部30との間に、分別部10を設けて、第1廃棄物と第2廃棄物に分別してもよい。そして、第1廃棄部のみを粉砕部30に導入し、第2廃棄物は他の用途に用いてもよい。また、分別部10は上述の例に限定されず、例えば、比重差によって廃棄物を分別するものであってよい。
Further, for example, a sorting
本開示によれば、プラスチックを含む廃棄物から、燃焼性に優れる固体燃料を簡便に製造することが可能な固体燃料の製造方法、及び、固体燃料の製造装置を提供する。また、プラスチックを含む廃棄物から簡便に製造され、燃焼性に優れる固体燃料を使用する固体燃料の使用方法を提供することができる。 According to the present disclosure, there is provided a method for producing a solid fuel capable of easily producing a solid fuel having excellent combustibility from waste containing plastic, and an apparatus for producing the solid fuel. Further, it is possible to provide a method of using a solid fuel which is easily produced from waste containing plastic and uses a solid fuel having excellent flammability.
10,10A,10B…分別部、20…冷却部、25…流路、30…粉砕部、32…流路、40…回収部、42…分級部、44…搬送部、60,62…処理部、70…配合部、100,101…製造装置、110…画像取得部、111…帯電部、120…検知部、131…制御部、132…帯電ドラム、133…スクレーパ、134…ロボットアーム、136…コンベア、150…廃棄物、151…第1廃棄物、152…第2廃棄物、161…第1収容部、162…第2収容部。
10, 10A, 10B ... Sorting section, 20 ... Cooling section, 25 ... Flow path, 30 ... Crushing section, 32 ... Flow path, 40 ... Recovery section, 42 ... Classification section, 44 ... Conveyor section, 60, 62 ... Processing section , 70 ... Mixing unit, 100, 101 ... Manufacturing equipment, 110 ... Image acquisition unit, 111 ... Charging unit, 120 ... Detection unit, 131 ... Control unit, 132 ... Charging
Claims (17)
前記粉砕工程には、前記冷却工程で用いられた前記冷却材、又は前記冷却工程で用いられる前記冷却材とは別の冷却材が導入される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の固体燃料の製造方法。 The treatment step includes a cooling step of cooling the waste using the coolant and a crushing step of crushing the cooled waste to obtain the crushed product.
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the coolant used in the cooling step or a coolant different from the coolant used in the cooling step is introduced into the crushing step. How to make solid fuel.
前記処理工程では前記分別工程で分別された少なくとも一つの廃棄物を冷却して粉砕する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の固体燃料の製造方法。 Prior to the treatment step, based on at least one index selected from the group consisting of the size of the waste, the content of carbon fibers contained in the waste, and the size of the carbon fibers contained in the waste. , Has a sorting step to separate the waste into a plurality of pieces,
The method for producing a solid fuel according to any one of claims 1 to 6, wherein in the processing step, at least one waste separated in the sorting step is cooled and pulverized.
前記粉砕部に、前記冷却部を経由した前記冷却材、又は前記冷却部で用いられる冷却材とは別の冷却材を導入する流路を有する、請求項10又は11に記載の固体燃料の製造装置。 The processing unit includes a cooling unit that cools the waste using the coolant, and a crushing unit that crushes the cooled waste to obtain the crushed product.
The production of the solid fuel according to claim 10 or 11, wherein the pulverized portion has a flow path for introducing the coolant via the cooling portion or a coolant different from the coolant used in the cooling portion. apparatus.
前記処理部では前記分別部で分別された少なくとも一つの廃棄物を冷却して粉砕する、請求項10〜13のいずれか一項に記載の固体燃料の製造装置。 Based on at least one index selected from the group consisting of the size of the waste, the content ratio of carbon fibers contained in the waste, and the size of carbon fibers contained in the waste on the upstream side of the treatment unit. It has a sorting unit that separates the waste into a plurality of parts.
The solid fuel production apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein in the processing unit, at least one waste separated by the separation unit is cooled and pulverized.
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JP2019053050A Pending JP2020152828A (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Solid fuel manufacturing method and usage method, and solid fuel manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020152828A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113307517A (en) * | 2021-06-18 | 2021-08-27 | 登电集团水泥有限公司 | Quick-setting curing material and preparation method thereof |
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2019
- 2019-03-20 JP JP2019053050A patent/JP2020152828A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113307517A (en) * | 2021-06-18 | 2021-08-27 | 登电集团水泥有限公司 | Quick-setting curing material and preparation method thereof |
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