JP2000158000A - 廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形分濃度が高い廃棄物でも十分に固形物と
溶剤とに分離して安定に処理することができる廃棄物処
理装置を提供する。 【解決手段】 調整槽１により液体状又はスラリー状の
廃棄物を所定の固形分濃度に調整し、分離装置２内にお
いて、真空状態で、固形分濃度が調整された廃棄物を中
空シャフト２２、２３及び中空スクリュー羽根２４、２
５の内部並びにケーシング２１の中空部に供給される加
熱媒体の熱により加熱すると共に、中空スクリュー羽根
２４、２５の回転により混練することにより、固形物と
溶剤とに分離し、コンデンサ３により分離された溶剤を
液化して溶剤回収槽４に回収し、固形物回収槽５に分離
された固形物を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体状又はスラリ
ー状の廃棄物を固形物と溶剤とに分離して処理する廃棄
物処理装置に関し、特に、塗料製造設備から排出される
液体状又はスラリー状の廃棄物を固形物と溶剤とに分離
して処理する廃棄物処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塗装業界において有機溶剤は、多くの工
程に使用され、この有機溶剤を含む廃棄物の処理が重要
な問題となっている。このため、例えば、薄膜蒸留機を
用いた廃棄物処理装置が提案されている。以下、この従
来の廃棄物処理装置の処理動作について説明する。

【０００３】まず、廃棄物は、装置の上部から、真空ポ
ンプにより減圧状態に保たれた円筒状のケーシング内部
へ供給される。ここで、ケーシングの外部には、中空の
ジャケットが設けられ、加圧蒸気によりケーシング内部
が加熱され、また、ケーシング内部には、複数のスクレ
ーパを取り付けたシャフトが回転している。従って、シ
ャフトの遠心力により、廃棄物は、加熱されたケーシン
グ内壁に薄膜状態で塗布され、ケーシング内部の減圧及
び加熱により、廃棄物から溶剤が蒸発する。最後に、乾
燥した固形物が回転するスクレーパにより剥離され、ケ
ーシング下部から排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の廃棄物処理装置では、廃棄物の固形分濃度が高い
場合、例えば、固形分濃度が３０〜５０％の場合、廃棄
物の粘着性が高くなり、スクレーパ部分に付着物が発生
し、シャフトが回転できなくなる等の不具合が発生し、
装置を正常に運転できなくなるという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、固形分濃度が高い廃棄物
でも十分に固形物と溶剤とに分離して安定に処理するこ
とができる廃棄物処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物処理装置
は、液体状又はスラリー状の廃棄物を所定の固形分濃度
に調整する調整槽と、前記調整槽により固形分濃度が調
整された廃棄物を固形物と溶剤とに分離する分離装置
と、分離された溶剤を液化するコンデンサと、分離され
た固形物を回収する回収槽とを備え、前記分離装置は、
その内部が所定の減圧状態に保持されたケーシングと、
前記ケーシング内部に回転可能に且つ平行に水平設置さ
れ、互いに反対方向に回転する一対のシャフトと、互い
に噛み合うように前記シャフトの周面に配設された一対
のスクリュー羽根とを備え、前記分離装置は、減圧状態
で、前記シャフト及び前記ケーシングの少なくとも一方
に供給される加熱媒体の熱により廃棄物を加熱すると共
に、前記スクリュー羽根の回転により廃棄物を混練する
ことにより、廃棄物から溶剤を揮発させて、廃棄物を固
形物と溶剤とに分離する。

【０００７】上記の構成により、固形分濃度が高い廃棄
物を一対のスクリュー羽根により十分に混練しながら最
終的に乾燥した固形物にすることができると共に、減圧
且つ高温の状態で効率よく溶剤を揮発化させることがで
きるので、固形分濃度が高い廃棄物でも十分に固形物と
溶剤とに分離して安定に処理することができる。

【０００８】また、前記廃棄物処理装置は、前記分離装
置と前記回収槽との間で前記分離装置側に設けられた第
一の弁装置と、前記分離装置と前記回収槽との間で前記
回収槽側に設けられた第二の弁装置とをさらに備え、前
記第一の弁装置を開き且つ前記第二の弁装置を閉じた状
態で前記分離装置から固形物を排出させ、その後、前記
第一の弁装置を閉じ且つ前記第二の弁装置を開いた状態
で前記回収槽へ固形物を収容することが好ましい。この
場合、分離装置内を減圧状態に保ったまま固形物を回収
することができる。

【０００９】また、前記ケーシングの内の減圧状態は、
真空状態であることが好ましく、前記シャフトは、中空
シャフトであることが好ましく、前記スクリュー羽根
は、中空スクリュー羽根であり、その内部が前記中空シ
ャフトの内部と連通することが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態の廃
棄物処理装置について図面を参照しながら説明する。図
１は、本発明の一実施の形態の廃棄物処理装置の構成を
示すブロック図である。なお、以下の説明では、塗料生
産設備から排出される液体状又はスラリー状の廃棄物で
ある廃塗料、廃溶剤、濃縮廃溶剤、廃ワニス等を処理す
る場合について説明する。

【００１１】図１に示すように、廃棄物処理装置は、調
整槽１、駆動モータＭを備える分離装置２、コンデンサ
３、溶剤回収槽４、固形物回収槽５、原料供給ポンプＰ
１、真空ポンプＰ２、溶剤回収ポンプＰ３、バルブＶ
１、Ｖ２を備える。調整槽１は、原料供給ポンプＰ１を
介して分離装置２に接続される。分離装置２は、コンデ
ンサ３に接続され、また、バルブＶ１を介してバルブＶ
２に接続され、固形物回収槽５は、バルブＶ２の下方に
配置される。コンデンサ３は、真空ポンプＰ２に接続さ
れ、また、溶剤回収ポンプＰ３を介して溶剤回収槽４に
接続される。なお、図中の実線の矢印は、所定の配管を
示している。

【００１２】次に、上記のように構成された廃棄物処理
装置の処理動作について説明する。調整槽１は、液体状
又はスラリー状の廃棄物を所定の固形分濃度、例えば、
固形分濃度３０〜５０％に調整する。原料供給ポンプＰ
１は、所定の固形分濃度に調整された廃棄物を調整槽１
から分離装置２へ送る。真空ポンプＰ２は、コンデンサ
３を介して分離装置２の内部を高真空状態、例えば５０
〜１００ｔｏｒｒに保持する。分離装置２は、供給口Ｔ
１から調整槽１で固形分濃度が調整された廃棄物を供給
され、真空状態で加熱及び混練しながら、廃棄物から溶
剤を揮発化させるとともに、供給口Ｔ１から排出口Ｔ２
まで廃棄物を搬送し、固形物と溶剤とに分離する。コン
デンサ３は、通気口Ｔ３を介して分離装置２内で揮発化
した溶剤を供給され、揮発化した溶剤を液化させる。溶
剤回収ポンプＰ３は、液化された溶剤を溶剤回収槽４へ
送り、溶剤が回収される。

【００１３】一方、乾燥された固形物は、重力の作用に
より分離装置２の排出口Ｔ２から下方に落下する。ここ
で、分離装置２と固形物回収槽５との間で分離装置２側
に設けられたバルブＶ１は、開いた状態にあり、分離装
置２と固形物回収槽５との間で固形物回収槽５側に設け
られたバルブＶ２は、閉じた状態にある。従って、固形
物は、バルブＶ１を通過し、バルブＶ２の上部に滞留す
る。次に、バルブＶ１を閉じた後にバルブＶ２を開く
と、バルブＶ１とバルブＶ２との間に滞留した固形物が
固形物回収槽５へ落下し、回収される。上記の操作によ
り、分離装置２内部の高真空状態を保持したまま固形物
を固形物回収槽５に回収することができる。

【００１４】なお、本実施の形態では、重力を利用して
固形物を落下させることにより固形物回収槽に送ってい
るが、適当な搬送装置を用いて水平方向に固形物を搬送
して固形物回収槽に送ってもよく、この場合も、分離装
置側及び固体回収槽側に各々バルブを設け、上記と同様
の操作により、分離装置内を高真空状態を保持したま
ま、固形物を固形物回収槽に回収することができる。

【００１５】上記の動作により、本廃棄物処理装置で
は、固形分濃度が中濃度、例えば３０〜５０％の廃棄物
を連続的に乾燥固化し、溶剤を回収することができる。
このとき、廃棄物を高効率で乾燥させて、埋め立て可能
な固形物、例えば廃プラスチック等にすることができ、
その排出量を減量することができる。また、乾燥に伴っ
て回収された溶剤は、設備洗浄溶剤、塗料シンナー、燃
料等として再利用することが可能である。従って、本廃
棄物処理装置は、産業廃棄物の排出量を削減すると共
に、従来燃焼していた廃棄物を埋め立て可能にすること
ができるので、燃焼により生じる有害物や二酸化炭素等
の排出を抑制して地球環境の保護に寄与し、さらに、溶
剤を再利用するための回収方法としても好適である。な
お、廃棄物の固形物濃度が低い場合は、従来の安価な単
缶蒸留釜を用いて予め濃縮することにより本装置への供
給量を減量することができ、本装置自体の大きさを小規
模に押さえることができる。

【００１６】次に、図１に示す分離装置についてさらに
詳細に説明する。図２は、図１に示す分離装置の構成を
示す概略図である。

【００１７】図２に示すように、分離装置２は、中空構
造を有するケーシング２１、一対の中空シャフト２２、
２３、一対の中空スクリュー羽根２４、２５を備える。
中空シャフト２２、２３は、ケーシング２１内部に回転
可能に且つ平行に水平設置され、互いに反対方向に回転
する。中空スクリュー羽根２４、２５は、互いに噛み合
うように対応する中空シャフト２２、２３に配設され、
その内部が中空シャフト２２、２３の内部と連通してい
る。

【００１８】ケーシング２１の内部は、上記のように高
真空状態に保持され、中空シャフト２２、２３及び中空
スクリュー羽根２４、２５の内部並びにケーシング２１
の中空部には、加熱媒体、例えば、１５０〜２００℃の
熱媒オイルが熱媒装置（図示省略）から供給される。分
離装置２内に供給された廃棄物は、中空スクリュー羽根
２４、２５の回転により、上流側から下流側へ、すなわ
ちその位相進行方向（図中左側から右側の方向）へ送ら
れながら混練される。このとき、廃棄物は、高真空の状
態で、中空シャフト２２、２３及び中空スクリュー羽根
２４、２５の内部並びにケーシング２１の中空部を流れ
る加熱媒体により加熱され、廃棄物から溶剤が揮発す
る。この結果、高真空且つ高温で効率よく溶剤を揮発化
させることができると共に、溶剤が揮発化して固形分濃
度が高くなっても一対の中空スクリュー羽根２４、２５
により十分に混練しながら最終的に乾燥した固形物にす
ることができ、固形分濃度が高い廃棄物でも十分に固形
物と溶剤とに分離して処理することができる。

【００１９】なお、中空スクリュー羽根２４、２５の外
周縁の所定角度毎に接線方向の弦月状の切欠き部を設け
てもよい。この場合、中空スクリュー羽根２４、２５の
上部の廃棄物は、一方の中空スクリュー羽根の切欠き部
が他方の中空スクリュー羽根の谷部と対向するとき、こ
の切欠き部から中空スクリュー羽根２４、２５の下部に
流れ込み、廃棄物の搬送が一時的に停止される。停止さ
れた廃棄物は、搬送されることなく、一方の中空スクリ
ュー羽根が一回転した後、切欠き部のない部分により後
方から搬送される廃棄物により押し出され、さらに前方
に搬送される。この結果、廃棄物の分離装置内の滞留時
間を十分に取ることができ、廃棄物を十分に固形物と溶
剤とに分離することができる。

【００２０】また、上記の切欠き部の回転方向後方の中
空スクリュー羽根２４、２５の外周面上にスクレーパ用
の突起を設けてもよい。この場合、ケーシング１の内周
面に押しつけられる廃棄物は、この突起により掻き取ら
れ、中空スクリュー羽根２４、２５の外周面に対する廃
棄物の摩擦は、突起のない場合に比較して低減され、装
置の信頼性及び寿命を向上することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００２２】本実施例では、分離装置として、株式会社
栗本鐵工所製のセルフクリーニングプロセッサ（二軸混
練機）ＳＣＰ−１００を用いた。この分離装置の伝熱面
積は１ｍ²、中空シャフトの長さは９００ｍｍ、中空ス
クリュー羽根の直径は１００ｍｍである。廃棄物として
は、各種の溶剤、樹脂、顔料等の混合物である塗料製造
設備洗浄溶剤濃縮液を用い、該濃縮液は、溶剤成分とし
て、トルエン、キシレン等を主体に含み（沸点範囲約８
０〜２３０℃）、樹脂成分として、オルトフタル酸アル
キド、メラミン、エポキシ等を含み、顔料成分として、
各種の無機顔料、有機顔料等を含む。

【００２３】まず、上記の濃縮液の固形分濃度を変化さ
せたときの評価結果を下表に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】上表の条件１〜６のいずれの場合も、固形
分濃度９９％の固形物及び沸点約８０〜２３０℃の各種
溶剤を回収することができた。従って、濃縮液の固形分
濃度１０〜６０％の範囲でいずれも良好な結果を得るこ
とができ、本装置により固形分濃度が高い場合でも十分
に処理できることがわかった。

【００２６】次に、分離装置の加熱温度（加熱媒体の温
度）と処理量（単位時間当たりの供給量）とを変化させ
たときの評価結果を下表に示す。なお、この場合の濃縮
液の固形分濃度は、４０％である。

【００２７】

【表２】

【００２８】上表の条件５〜８及び１２では、配管及び
バルブが閉塞し、安定な排出を行うことができなかった
が、条件１〜４及び９〜１１では、乾燥された固形物が
安定して排出された。従って、加熱温度が１８０℃の場
合は、供給量を１５ｋｇ／ｈ以下にする必要があり、加
熱温度が２００℃の場合は、供給量を２０ｋｇ／ｈ以下
にする必要がある。この結果、加熱温度をさらに高くす
れば、分離装置への供給量すなわち廃棄物処理装置の処
理量を増加させることができることがわかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の廃棄物処理装置は、廃棄物の固
形分濃度が高い場合でも、廃棄物を十分に混練しながら
最終的に乾燥した固形物にすることができると共に、効
率よく溶剤を揮発化させることができるので、固形分濃
度が高い廃棄物でも十分に固形物と溶剤とに分離して処
理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の廃棄物処理装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１に示す分離装置の構成を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 調整槽 ２ 分離装置 ３ コンデンサ ４ 溶剤回収槽 ５ 固形物回収槽 ２１ ケーシング ２２、２３ 中空シャフト ２４、２５ 中空スクリュー羽根 Ｖ１、Ｖ２ バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D059 AA30 BD12 BD19 BF15 BJ02 CB18 CC03 4D076 AA02 AA03 AA12 AA22 BA01 BC01 CD04 CD06 CD35 HA20 JA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体状又はスラリー状の廃棄物を所定の
   固形分濃度に調整する調整槽と、前記調整槽により固形
   分濃度が調整された廃棄物を固形物と溶剤とに分離する
   分離装置と、分離された溶剤を液化するコンデンサと、
   分離された固形物を回収する回収槽とを備え、 前記分離装置は、 その内部が所定の減圧状態に保持されたケーシングと、 前記ケーシング内部に回転可能に且つ平行に水平設置さ
   れ、互いに反対方向に回転する一対のシャフトと、 互いに噛み合うように前記シャフトの周面に配設された
   一対のスクリュー羽根とを備え、 前記分離装置は、減圧状態で、前記シャフト及び前記ケ
   ーシングの少なくとも一方に供給される加熱媒体の熱に
   より廃棄物を加熱すると共に、前記スクリュー羽根の回
   転により廃棄物を混練することにより、廃棄物から溶剤
   を揮発させて、廃棄物を固形物と溶剤とに分離する廃棄
   物処理装置。
2. 【請求項２】 前記分離装置と前記回収槽との間で前記
   分離装置側に設けられた第一の弁装置と、 前記分離装置と前記回収槽との間で前記回収槽側に設け
   られた第二の弁装置とをさらに備え、 前記第一の弁装置を開き且つ前記第二の弁装置を閉じた
   状態で前記分離装置から固形物を排出させ、その後、前
   記第一の弁装置を閉じ且つ前記第二の弁装置を開いた状
   態で前記回収槽へ固形物を収容する請求項１記載の廃棄
   物処理装置。