溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法

【課題】より優れた環境保護の効果及びより高い経済的効率を有する廃棄物の有効処理が可能な溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法を提供する。
【解決手段】廃棄物を溶融炉内に置いて高温によって液態の流体に加熱し、廃棄物を高温の液態溶融液に溶融するプロセスと、加熱処理された高温溶融液を溶融炉から繊維製造設備の位置に流し、高温溶融液を溶融炉から流し出すプロセスと、固化されない高温溶融液を繊維製造設備によって固態の繊維体に形成し、溶融液を繊維に製造する処理プロセスと、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法に関し、主として溶融された廃棄物を固化の溶融繊維体に形成するように処理して、再生利用に提供できるものを指す。
【背景技術】
【０００２】
目下の工業廃棄物は殆どが多種の化学物質から合成され、且有毒物質が存在しているため、一般の焼却炉に入れて加熱したら１０００℃以下の加熱温度において有効に有毒物質及び排ガス（例えばダイオキシン）を溶融分解できないため、更に１３５０℃〜１４５０℃まで燃焼できる溶融炉に入れて溶融分解して冷却後、溶融状の固態溶融塊及び無害の気体を導出するように燃焼しなければならない。
又、工業製品以外の廃棄物もよく溶融炉に入れて溶融分解されてから冷却後溶融状の固態溶融塊に燃焼するように処理されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら該溶融処理にされた溶融塊を更に燃焼処理することができないため、伝統の方式では溶融塊を適当な埋立場に運搬して埋立処理にしたが、前記の従来知られた方式では運搬・埋立などの手順によって溶融塊の処理が不便になったり、コスト増加などをもたらす他、伝統の方式では溶融塊を骨材の材料に利用していたが、利用価値が依然として低く、該溶融塊の持つ耐熱防火との特性をよく生かして利用していないため、資源の浪費になるという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明では主として、廃棄物を高温液態溶融液に溶融して、高温液態溶融液を溶融炉から流し、溶融液に対して繊維製造を施すプロセスによって固化の繊維体に形成することを含み、その中において廃棄物を高温液態の溶融液に溶融するプロセスとは、飛灰、スラグ或いはその他の廃棄物を溶融炉内に入れて高温で液態流体に加熱するものであり、また高温溶融液を溶融炉から流すプロセスとは、加熱処理にされた高温溶融液を溶融炉から流すものであり、さらに溶融液に対して繊維製造を施すプロセスとは、固化していない高温溶融液を高圧冷気流の衝撃、機械の遠心方式、或いは重力ドロップダウンの牽引方式によって固態の繊維体に形成するものであり、それによって該溶融繊維体を防火建材、コンクリートとの結合による補強、強酸及び強アルカリのろ過材などの再生応用に供することができ、より優れた環境保護の効果及びより高い経済的効率を有する廃棄物の有効処理が達成可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１を参照する。本発明における一実施例では、主として廃棄物を高温液態溶融液に溶融して、高温液態溶融液を溶融炉から流して、溶融液に対して繊維製造を施すプロセスによって固化の繊維体に形成することを含む。
廃棄物を高温液態の溶融液に溶融するプロセスとは、飛灰、スラグ、或いはその他の廃棄物を溶融炉内に入れて高温で液態流体に加熱するものである。
高温溶融液を溶融炉から流すプロセスとは、加熱処理にされた高温溶融液を溶融炉から繊維製造設備（該繊維設備については後述する）の位置に流すものである。
溶融液に対して繊維製造を施すプロセスとは、固化していない高温溶融液を繊維製造設備によって固化した繊維体に作るものである。
【０００６】
本実施例における繊維製造設備は多種の型式を有するものであり、また図２から図４のように、本実施例の重力ドロップダウンの牽引方式による繊維製造設備には、ハウジング１１を有する牽引機構１があり、その上に高温に強い受止台１２を設け、受止台１２に受止溝１２１を設け、そして受止溝１２１の下方に導出口１２２を設け、又該受止台１２において其々受止溝１２１及び導出口１２２に対応する位置において、例えば受止溝１２１に対応する位置では、より表面張力の大きい材料（例えば炭化珪素煉瓦）が使用できる一方、導出口１２２に対応する位置では、より表面張力の小さい材料（例えばマグネシウム煉瓦）が使用できるように、其々表面張力の違った材料の使用が可能であるため、受止溝１２１においてより表面張力の大きい導流面１２３を持たせる一方、導出口１２２においてはより小さい表面張力及びより大きい毛細孔のある導流面１２４を持たせることができる。また溶融液４に対して加熱できる加熱装置１３、１４を設置し、該加熱装置１３には導電体１３１、１３２（例えば高温に強い石墨電極）があって受止台１２の両側に設けられ、該導電体１３１、１３２に電源装置（図の中に示していないが）を接続しているため、溶融液４が導電体１３１、１３２を流れていく時、導電して自ら発熱できる。又加熱装置１４は発熱体（例えば石墨発熱体）であってもよく、受止台１２の下方の導出口１２２に対応する位置に対して加熱・保温ができる。又ハウジング１１内に回転輪１５を設置し、該回転輪１５が伝動装置１６によって回転するように連れられる。また外縁に牽引端１５１を突出して設けて、該牽引端１５１に複数の縦向きに並んだ棒状体があり、回転輪１５が回転すると、該牽引端１５１が導出口１２２と対応する位置まで移動できる。又該伝動装置１６にモーター１６１、歯車組１６２、及びチェーン１６３があり、回転輪１５に回転軸１５２があり、そして該回転軸１５２が伝動装置１６と連動する。又ハウジング１１に出口を設けて導出管１７の一端に接続する。又ハウジング１１内において牽引端１５１と対応する位置にへら１８が設けてあるため、牽引端１５１がへら１８の位置まで回転しながら移動してきたらへら１８に突っ張るようになる。又ハウジング１１に送風装置１９を接続して設けて、ハウジング１１の下方に開口１１１、収集筒１１２を設置する。
【０００７】
図４を参照する。本実施例によれば、溶融処理にされた高温溶融液４を受止台１２内に導入でき、表面張力のより大きい導流面１２３によって溶融液４がスピーディに流れてゆき、加熱装置１３によって溶融液４が導電体１３１、１３２を流れていくとき伝導体になると、溶融液４が電気を伝えながら自体の溶融塩状態の抵抗によって自ら適当な温度まで発熱する。又加熱装置１４は受止台１２の下方の導出口１２２と対応する位置に対して加熱できるため、溶融液４の温度を高温液態に維持して温度を延展できる。また、前記の加熱装置１３、１４を何れか一つだけを設置するか、或いはその他の加熱装置で加熱をしても溶融液４の温度を維持したり高温液態を延展したりできるのである。
【０００８】
又該溶融液４を導出口１２２から導出することができ、より小さい表面張力及びより大きい毛細孔の導流面１２４によって溶融液４を導流面１２４の毛細孔に付着させる。又図４を参照して、回転輪１５が回転すると、牽引端１５１が高温溶融液４に触れるようになり、溶融液４が毛細孔の引力及び牽引端１５１の付着力によって牽引端１５１に対応して移動して延伸できるようになり、空気冷却によって固化して繊維５１及び顆粒５２のある第一段階繊維体５に形成できる。また、引っ張り力が両端の付着力より大きくなって第一段階繊維体５が落ちると再び収集して利用できる。それから合わせて図７を参照して、送風装置１９によって第一段階繊維体５を導出管１７へ送出しやすくなる。又牽引端１５１が回転しながらへら１８まで移動してくると、へら１８に突っ張ることができ、牽引端１５１を清掃してより大きい顆粒５２が取除かれて開口１１１から収集筒１１２内に落下する。又回転輪１５の回転速度を変えると第一段階繊維体５の直径が変えられ、回転輪１５の牽引端１５１の数量を変えたり回転輪１５の直径を変えたりすると第一段階繊維体５の長さが変えられる。
前記の第一段階繊維体５に優れた断熱耐火性があるため、防火建材（例えば防火戸、防火仕切り）の使用に提供でき、コンクリートと結合したらコンクリートの強度が補強でき、又工業用の強酸及び強アルカリの高温ろ過材としても使用でき、梳ってスライバーを作ったりその他の耐熱又は補強などのためにも使用できる。
【０００９】
図６を参照する。本実施例では更に牽引機構１に分離機構２及び収集機構３を接続して設けることができる。その中において、分離機構２に外筒２１及び内導管２２があり、該外筒２１に前記の導出管１７のもう一端が接続され、下方に出口２１１を設け、内導管２２の一端を外筒２１内に設けてもう一端を外筒２１の外側へ突出して設けて、外筒２１の下方に収集筒２３を設置している。
【００１０】
収集機構３にハウジング３１があり、該ハウジング３１は内導管２２の他の一端と連なって互いに通じている。ハウジング３１内にフィルタ３２を設け、該フィルタ３２とはろ過布でもろ過網でもよいが、フィルタ３２の一側を収集溝３３に形成させ、収集溝に開口３４を設け、該開口３４は蓋板３５で閉じることができ、又ハウジング３１においてフィルタ３２と対応する他の一側に空気ブロワ３６を接続している。
【００１１】
図７及び図８を参照する。該第一段階繊維体５を空気ブロワ３６の引力によって導出管１７から分離機構２の外筒２１内に導入し、外筒２１と衝撃したら比較的重い顆粒５２は外筒２１の下方にある出口２１１から収集筒２３に落下し、比較的軽い繊維５１は内導管５２によって収集機構３に導入され、固化した綿状繊維体６に形成されて収集溝３２内に収集されて蓋板３５を開けて取出すことができる。
【００１２】
本実施例では分離機構２及び収集機構３の構造を増加したため、一層効率よく量産でき、且綿状繊維体６は優れた断熱耐火性を有するため、防火建材（例えば防火戸、防火仕切り）の使用に提供でき、コンクリートと結合したらコンクリートの強度が補強でき、該綿状繊維体６は工業用の強酸及び強アルカリの高温ろ過材としても使用でき、防火服またはその他の耐熱或いは補強の必要のある場合の使用にも提供でき、収集筒２３にある顆粒５２も耐熱または補強の必要のある場合に使用できる。
【００１３】
図９を参照する。本発明の実施例では、牽引機構１の受止台１２に更に一つの高周波加熱装置１９１を設置してもよい。該高周波加熱装置１９１には、石墨１９２（或いは石墨化合物）及び高周波感知銅環１９３があり、該高周波感知銅環１９３に外界の高周波発生装置（図に表示されていない）を接続していて高周波感知銅環１９３から発生した高周波によって石墨１９２が発熱し、溶融液４に対して加熱できる。
この外に、本実施例では受止台１２または溶融液４の温度が検知できる温度感知装置を設置でき、又繊維５１と顆粒の分離効果を向上させる分離機構２を一個以上設置でき、又収集機構３の収集溝３２に収集効率を向上させるコンベアまたは他の運搬機構が設置できる（図に表示されていない）。
【００１４】
図１０に示したのは本実施例において高圧冷気流の繊維製造設備を利用しているものであり、その中において、該繊維製造設備７を溶融液４が流出する位置に設置し、幾つかの高圧噴出管７１があり、高圧冷気流で高圧噴出管７１によって溶融液４に対して高圧衝撃を与え、衝撃が与えられた溶融液４を瞬間に冷却させて固化して長い棒状の繊維体７２に形成し、該繊維体７２を短繊維状に呈することができる。
【００１５】
又図１１及び図１２に示したように、本実施例に係る機械の遠心方式による繊維製造の繊維製造設備８には、トレー８１、羽根８２、伝動装置８３、及び加熱器８４があり、該トレー８１、羽根８２は高温に強い材質で造られ、該トレー８１に外環壁８１１があり、外環壁８１１内において窪んだ収容室８１２に形成し、外環壁８１１に幾つかの通過孔８１３を設けて、羽根８２をトレー８１の収容室８１２内に設け、伝動装置８３によって回転させ、加熱器８４をトレー８１の一側に設けてトレー８１及び羽根８２に対して加熱するようにするため、溶融液４が回転している羽根８２に流入でき、羽根８２の回転による遠心力によって外環壁８１１にぶつかってから通過孔８１３を通過して冷却してから長い繊維体８５を生じ、そして該加熱器８４によってトレー８１及び羽根８２に適当な高温を持たせるため、液態溶融液４が羽根８２及びトレー８１に触れないように瞬間冷却して塊状体に形成できる。
【００１６】
本発明の実施例によると、繊維体をカーディング処理にし、繊維と顆粒を分離させることができ、また該繊維を繊維棒に組合わせることができ、顆粒を耐火材の充填及びその他の適当な場合の使用に提供できる。
前記の実施形態は例示として本発明を説明するものであり、それを以って本発明の特許請求範囲を制限することではなく、本発明を前記の本発明の概念を説明する範囲内を超えない限り変更または修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例による溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法の製造フローの模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備の牽引機構の断面の模式図である。
【図３】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備の牽引機構のもう一つの断面の模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備の牽引機構で第一段階繊維体を製造する状態を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備の牽引機構で第一段階繊維体を製造するとき回転輪が回転する状態を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備に分離機構及び収集機構を設置した状態を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備に設けた分離機構によって繊維及び顆粒を分離する状態を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備にて綿状繊維体を収集する状態を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施例に係る重力ドロップダウン牽引方式による繊維製造設備の牽引機構に更に一つの加熱装置を設置する状態を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施例にかかる高圧冷気流による繊維製造設備の模式図である。
【図１１】本発明の一実施例にかかる機械遠心による繊維製造設備の模式図である。
【図１２】本発明の一実施例にかかる機械遠心による繊維製造設備の模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１牽引機構、１１ハウジング、１１１開口、１１２収集筒、１２受止台、１２１受止溝、１２２導出口、１２３導流面、１２４導流面、１３加熱装置、１３１導電体、１３２導電体、１４加熱装置、１５回転輪、１５１牽引端、１５２回転軸、１６伝動装置、１６１モーター、１６２歯車組、１６３チェーン、１７導出管、１８へら、１９送風装置、１９１高周波加熱装置、１９２石墨、１９３高周波感知銅環、２分離機構、２１外筒、２１１出口、２２内導管、２３収集筒、３収集機構、３１ハウジング、３２フィルタ、３３収集溝、３４開口、３５蓋板、４溶融液、５第一段階繊維体、５１繊維、５２顆粒、６綿状繊維体、７繊維製造設備、７１高圧噴出管、７２繊維体、８繊維製造設備、８１トレー、８１１外環壁、８１２収容室、８１３通過孔、８２羽根、８３伝動装置、８４加熱器

【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を溶融炉内に置いて高温によって液態の流体に加熱し、廃棄物を高温の液態溶融液に溶融するプロセスと、
加熱処理された高温溶融液を溶融炉から繊維製造設備の位置に流し、高温溶融液を溶融炉から流し出すプロセスと、
固化されない高温溶融液を繊維製造設備によって固態の繊維体に形成し、溶融液を繊維に製造する処理プロセスと、
を含むことを特徴とする溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項２】
溶融液を、高圧気流からの衝撃、機械による遠心方式、または重力ドロップ牽引によって固態繊維体に形成することを特徴とする請求項１に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項３】
更に繊維体をカーディング処理にし、繊維体に付着した微粒を繊維体から分離させることを特徴とする請求項１に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項４】
繊維製造設備には牽引機構を具備し、前記牽引機構は、
ハウジングがあり、
ハウジングに設置した受止台があり、更に受止台に受止溝及び導出口を設け、
加熱装置は受止台に導入された溶融液に対して加熱可能であり、
導出口に対応する位置に牽引端を設け、該牽引端は移動して動作可能であるため、加熱されて導出口によって導出された溶融液は牽引端によって移動して延伸可能であり、更に空気冷却によって固化されてから繊維及び顆粒を有する第一段階繊維体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項５】
前記牽引機構においては、
ハウジング内に伝動装置によって回転する回転輪を設け、
複数の縦向きに並ぶ棒状体を有する牽引端を回転輪の外縁に突出して設け、
回転輪が回転すると該牽引端は導出口と対応する位置まで移動可能であることを特徴とする請求項４に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項６】
前記ハウジング内において牽引端と対応する位置にへらを設け、牽引端がへらの位置まで回転しながら移動してきたとき、へらに当たるようになり、
ハウジングに送風装置を接続して設け、
ハウジングの下方に開口及び収集筒を設けることを特徴とする請求項５に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項７】
前記加熱装置には受止台に対して加熱する発熱体を有することを特徴とする請求項４に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項８】
前記加熱装置には受止台の位置に設けた導電体を有し、該導電体に電源装置が接続されるため、溶融液が導電体を流れていく場合、導電になって自ら発熱可能であることを特徴とする請求項４に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項９】
前記受止台にある導出口を受止溝の下方に設け、受止溝及び導出口に対応する位置において、受止溝に対応する位置にはより表面張力の大きい材料を使用可能である一方、導出口に対応する位置にはより表面張力の小さい材料を使用可能なように、其々表面張力の違った材料の使用が可能であるため、受止溝においてより表面張力の大きい導流面を持たせる一方、導出口においてはより小さい表面張力及びより大きい毛細孔のある導流面を持たせることが可能であることを特徴とする請求項４に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項１０】
前記牽引機構に分離機構及び収集機構を接続して設けることが可能な請求項４に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項１１】
前記ハウジングにおいて導出管の一端に接続する出口を設け、
分離機構に外筒及び内導管があり、該外筒は牽引機構のハウジングの導出管のもう一端に接続していて、内導管は一端が外筒内に設けられ、もう一端が外筒の外側から突出していて、第一段階繊維体の繊維及び顆粒を分離し、
収集機構は分離機構の内導管と連なって互いに通じていて、ハウジングを有し、ハウジング内にフィルタを設けて、フィルタの一側を収集溝に形成させ、収集溝に蓋板で開閉できる開口を設け、又ハウジングにおいてフィルタと対応するもう一側に空気ブロワを設け、該空気ブロワの引力によって第一段階繊維体を分離機構に導入してから繊維を収集機構に導入し、固化の綿状繊維体に形成させてから収集溝内に収集することを特徴とする請求項１０に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項１２】
前記分離機構を一個以上有することが可能であることを特徴とする請求項１１に記載した、溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項１３】
前記加熱装置において受止台の位置に設けた高周波加熱装置があり、該高周波加熱装置に石墨及び高周波感知銅環があり、該高周波感知銅環に外界の高周波装置が接続され、高周波感知銅環に高周波を生じさせると石墨が発熱し、溶融液に対して加熱可能であることを特徴とする請求項４に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項１４】
前記繊維製造設備には溶融液の出る位置に設けた高圧噴出管があり、高圧冷気流が高圧噴出管によって溶融液に対して高圧衝撃を与えるようにし、衝撃を受けた溶融液を瞬間冷却・固化して繊維体に形成させることを特徴とする請求項１に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。
【請求項１５】
前記繊維製造設備においては、
外環壁を有するトレーがあり、外環壁内において窪んだ収容室を形成し、外環壁に通過孔を設け、
トレーの収容室に設けた羽根があり、伝動装置により回転可能であり、
トレーの一側に設けた加熱器があり、トレー及び羽根に対して加熱可能であり、溶融液はそれにより回転している羽根に流入し、羽根の回転による遠心力によって外環壁に衝撃してから通過孔を通過して冷却してから繊維体を生じることを特徴とする請求項１に記載の溶融された廃棄物を繊維に製造する再生方法。

【図１】