JP2001174148A - 金属缶内容物の減容方法及びそれに用いる加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属缶内の廃棄物等の内容物から液体分を容
易に且つ安全に蒸発させ、内容物を減容する方法を提供
する。 【解決手段】 内容物を収容した金属缶１を直接、誘導
加熱コイルを備えた加熱装置２に乗せ、金属缶底板を誘
導加熱コイルで加熱することで内容物を加熱し、同時に
金属缶１内を、凝縮器２１を介して連結された吸引装置
３０によって吸引、減圧し、内部の液体分を蒸発させて
内容物を減容させる構成とする。蒸発操作に内容物保管
用の金属缶１をそのまま使用することで内容物の移しか
えの必要をなくし作業性を向上させることができ、且つ
減圧下で加熱、蒸発させることで蒸発温度を下げ、金属
缶自体や塗装の焼損を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドラム缶等の金属
缶内に収容した廃棄物等の、液体と固体とが含まれる内
容物から液体分を除去するとか、複数種類の液体を含む
内容物から一部の種類の液体を除去することによって、
内容物の容積を減少させる金属缶内容物の減容方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々な廃棄物が生じており、
廃棄物の種類によっては液体を含んだ廃棄物をドラム缶
などの金属缶内に収容し、そのままの状態で保管するこ
とが行われている。しかしながら、廃棄物を単に金属缶
内に収容してそのままの状態で保管するのでは、多くの
金属缶を必要とすることとなり、金属缶にコストがかか
ると共に保管スペースも多く必要となるという問題があ
った。また、水分による金属缶の腐食の問題もあった。
そこで、廃棄物中の液体分を極力除去して減容を図るこ
とが望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】廃棄物中の液体分を除
去するには、加熱機能を備えた適当な処理装置に廃棄物
を入れ、加熱することで内容物を蒸発、除去することが
考えられる。しかしながら、廃棄物には種々なものがあ
り、ポンプによる輸送に適さないものも多く、その取り
扱いが困難で、金属缶から処理装置への移しかえ及び処
理後の残滓の金属缶への移載に多くの手間とコストがか
かるという問題が生じる。また、廃棄物には有機溶剤や
有害物質を含んだものも多く、そのような廃棄物を処理
装置に移しかえる時とか処理後の残滓を取り出す時など
に、溶剤や有害物質が周囲に飛散し、環境を悪化させる
とか、作業者の健康を害するといった問題も生じる。

【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、金属缶内に収容した液体を含む内容物から、液体
分の全部或いは一部を容易に且つ安全に蒸発させ、内容
物を減容することの可能な金属缶内容物の減容方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、内容物を収容した金属缶を直接、誘導加熱コ
イルを備えた加熱装置に乗せ、金属缶の底板を誘導加熱
コイルに高周波交流を通電して誘導加熱することで内容
物を加熱し、同時に金属缶内を吸引することで減圧し、
内部の液体分を蒸発させることを特徴とする。このよう
に、廃棄物等の内容物を収容した金属缶を直接加熱して
内部の液体分を加熱、蒸発させることにより、内容物の
移しかえを行うことなく減容を図ることができ、作業効
率を高めることができ、且つ、内容物の移しかえに伴う
有害物質の飛散を無くすことができる。また、加熱時に
缶内を減圧することで、液体の沸騰温度を下げることが
でき、金属缶の塗装や金属缶自体を焼損から保護でき
る。更に、加熱手段として誘導加熱を採用したことで敏
速な加熱が可能となり、且つ金属缶の底板を加熱したこ
とで、金属缶内の底部の液体まで確実に加熱でき、必要
に応じ、缶内の液体分のほとんどを除去できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る金属缶
内容物の減容方法は、誘導加熱コイルを備えた加熱装置
の上に、内容物を収容した金属缶を、その底面が前記誘
導加熱コイルの上に位置するように乗せ、前記金属缶の
上端開口を、吸引装置に連結された蒸気吸引口を備えた
蓋で密閉し、前記吸引装置によって前記金属缶内を減圧
した状態で前記誘導加熱コイルに通電して金属缶の底板
を誘導加熱し、内容物中の液体分を蒸発、除去すること
を特徴とする。そして、この構成により、金属缶内の内
容物を移しかえることなく、金属缶内で内容物を減圧下
で加熱して液体分を蒸発、除去でき、従って、金属缶を
あまり高温に加熱することなく、内容物の減容を行うこ
とができる。なお、金属缶から蒸発した蒸気は吸引装置
によって吸引されるので、金属缶と吸引装置との途中に
凝縮器を配置することで、液化させて適当な容器に収容
でき、廃棄或いは再使用することができる。

【０００７】ここで、減容の対象とする内容物は液体分
を含むものであれば任意であり、例えば、固形分と水や
油や溶剤などが混ざり合った各種の廃液、スラッジ、更
には油やスラッジの付着したウエス、スクラップ等を挙
げることができる。この内容物中に複数種類の液体が含
まれている場合には、金属缶に作用させる減圧及び加熱
温度を特定の液体（例えば有機溶剤）の沸点に対応する
ように設定することで、その特定の液体のみを蒸発させ
ることができ、その蒸気を凝縮、回収することで、特定
成分の蒸留を行うことができる。すなわち、本発明の減
容方法によれば、金属缶内容物の減容を図ると共に、有
益成分の蒸留、回収を行うこともできる。

【０００８】本発明方法に使用する金属缶は、内容物を
収容、保管でき、且つ誘導加熱可能なものであれば任意
であり、収容、保管に広く使用されているドラム缶が、
安価に入手可能であるので好ましい。

【０００９】上記した本発明方法に使用する加熱装置に
は、その上に置かれた金属缶の底面の温度を測定する温
度センサーを設け、その温度センサーの検出温度に基づ
いて金属缶が異常に昇温しないように前記誘導加熱の条
件を制御することが好ましい。この構成とすると、金属
缶を所望の許容温度以下に保持でき、金属缶本体或いは
塗装の焼損を確実に防止できる。

【００１０】また、上記した加熱装置を、その上に置か
れた金属缶を傾斜した状態で支持する構成とし、温度セ
ンサーを傾斜した底面内の高所側（中心よりも上側の領
域）の温度を検出するように配置する構成とすることが
好ましい。この構成とすると、金属缶内の液体が残り少
なくなってきて、缶内底面の低所側にのみ液体が残って
いるとき、温度センサーが接触している高所側では缶内
の液体が既になくなっており、その部分の温度が上昇す
るので、温度センサーでその温度を検出し、所定温度を
超えた時点で誘導加熱を停止することで金属缶底板のオ
ーバーヒートを防止できる。一般に、使用に供されてい
るドラム缶等の金属缶の底板は正確には平坦でなく、大
なり小なり凹凸があり、このため、金属缶を傾斜させな
いでその底板を誘導加熱した場合には、液体が残り少な
くなった時に、缶の底に液体の残る所と無い所が混在す
ることとなる。温度センサーがたまたま、液体の残る所
に接触して温度検出していたとすると、底板はその部分
では所定温度を超えないので、そのまま加熱を継続する
こととなり、そのため液体の無い所ではオーバーヒート
が生じてしまう。これに対し本実施形態では、上記した
ように金属缶を傾斜させ、液体が早くなくなる領域の温
度を検出する構成としているので、このオーバーヒート
の問題を回避できる。このように、缶の底に液体を少量
残した形で誘導加熱を停止しても、残された液体は、大
抵の場合、缶体の余熱で蒸発して無くなる。

【００１１】本発明の実施形態に係る加熱装置は、ドラ
ム缶を乗せるための支持架台であって、上面にドラム缶
の底板の端縁を所定位置に位置決めするための位置決め
部材を備えた支持架台と、その支持架台の上面に、所定
位置に乗せたドラム缶の底面に対向するように配置され
た誘導加熱コイルと、所定位置に乗せたドラム缶の底面
に接触するように配置された温度センサーを備えるとい
う構成としたものであり、この支持架台に内容物を収容
したドラム缶を乗せ、誘導加熱コイルに通電すること
で、ドラム缶底面を誘導加熱し、内容物を加熱、蒸発さ
せることができ、その際、温度センサーで温度管理する
ことでドラム缶のオーバーヒートを防止できる。

【００１２】以下、図面を参照して本発明の実施形態を
更に詳細に説明する。図１は本発明の減容方法を実施す
る装置を示す概略斜視図であり、１は処理すべき内容物
を収容した金属缶であり、ここではドラム缶が使用され
ている。処理すべき内容物は、前述のように、液体を含
むものであれば任意である。

【００１３】２はドラム缶１の底面を誘導加熱する加熱
装置である。この加熱装置２は、図２、図３に示すよう
に、ドラム缶２を支持するための四角形状の支持架台４
を備えており、その支持架台４の上面４ａには、ドラム
缶１の胴部下端縁１ａを所定位置に位置決めするための
複数の位置決め部材５が放射状に配置されている。更
に、この上面４ａには、所定位置に乗せたドラム缶１の
底面に対向するように、渦巻き状或いは同心円状に配置
した誘導加熱コイル６が絶縁円盤７で保持して配備され
ている。誘導加熱コイル６はドラム缶１の底面のほぼ全
域を加熱可能な広い面積を有している。また、絶縁円盤
７の上面の、中心からドラム缶１の半径の１／４から３
／４程度離れた領域内に、温度センサー８が、支持架台
４上の所定位置に乗せたドラム缶１の底面１ｂに接触す
るように配置されている。ここで、温度センサー８をこ
の領域に配置したのは、ドラム缶１の底面を渦巻き状或
いは同心円状の誘導加熱コイル６で加熱した場合に、中
心部は発熱しにくいため温度が低く、また外周部はドラ
ム缶胴部に熱が逃げるためやはり温度が低くなる傾向が
あり、この領域が底面のオーバーヒートを防止するため
の温度検出に適した位置となるからである。更に、支持
架台４の片側の下面には、温度センサー８を取り付けた
側が少し持ち上げられるようにスペーサ９が取り付けら
れており、その上に乗せたドラム缶１を底面が少し傾斜
した状態で支持する構成となっている。この構成とする
ことで、ドラム缶１内の液体が蒸発して残り少なくなっ
てきた時に、温度センサー８が接触している位置では缶
底の液体が比較的早い段階で無くなり、このため、液体
が無くなってオーバーヒートしがちな領域の温度を検出
できる。ここで、ドラム缶１の底面を傾斜させる角度
は、０．５〜３°程度でよい。

【００１４】温度センサー８は、支持架台４の上に置か
れたドラム缶１の底面の温度を測定しうるものであれば
任意であるが、ここでは、低コストで容易に入手可能な
熱電対を使用している。図４、図５は熱電対からなる温
度センサー８の取り付け機構を示すものであり、１１は
上方に凸形状となるように湾曲した一対の板ばね、１２
はその一対の板ばね１１を連結するＦＲＰ製の連結板、
１３は一対の板ばね１１を絶縁円盤７の上面に固定する
ビスである。温度センサー８は中央の連結板１２を貫通
して上方に延び出すように保持されている。ここで、一
対の板ばね１１の最上部の高さは、支持架台４（図２、
図３参照）の上に置かれたドラム缶１の底面１ｂの位置
よりも高くなるように設定されており、これにより、支
持架台４の上に置かれたドラム缶１の底面に温度センサ
ー８が確実に押し付けられ、底面温度を検出できる。

【００１５】図１において、１５は加熱装置２の誘導加
熱コイル６（図３参照）に高周波電流を供給するための
高周波加熱電源であり、温度センサー８からの検出温度
に応じて通電制御を行う温度コントロール装置を備えて
いる。１６はドラム缶１の内容物の加熱、減容時にドラ
ム缶１の上端を閉じるために用いられる蓋であり、複数
の蒸気吸引口１７、バルブ付の空気導入口１８、取っ手
１９等が取り付けられている。なお、この蓋１６には、
ドラム缶の上端を開閉自在な形態で閉じることのできる
市販の蓋を改造して使用しており、低コスト化を図って
いる。

【００１６】２１は、ドラム缶１から吸引した蒸気を凝
縮させるための凝縮器である。この凝縮器２１は、ドラ
ム缶２２内に複数の冷却コイル２３を配置した簡単な構
造のものであり、給水管２４及びオーバーフロー管２５
を用いてドラム缶２２内に一定レベルに冷却水を供給
し、その冷却水で冷却コイル２３を冷却し、その内部の
蒸気を冷却、凝縮させる構成としている。この構成の凝
縮器２１は安価に製造できる。２７は、ドラム管１に取
り付けた蓋１６の蒸気吸引口１７を冷却コイル２３の一
端に連結する耐熱ホースからなる蒸気吸引管、２８は冷
却コイル２３の他端に連結された吸引ホース、２９はバ
キューム用ヘッダー、３０は吸引装置である。ここで使
用する吸引装置３０は、真空吸引することができると共
に吸引した空気から液体分を分離する機能を備えたもの
であり、例えば掃除機として使用されている吸引ポン
プ、吸引ブロワー等を使用できる。３１は、分離した液
体を収容するための容器であり、ここではドラム缶が使
用されている。

【００１７】次に、固体粒子を含む廃水を収容した金属
缶を例にとって上記構成の装置を用いた金属缶内容物の
減容方法を説明する。固体分を含む廃水を収容、保管し
ているドラム缶が満杯になり、減容の必要が生じた時
に、そのドラム缶１を内容物を収容したままの状態で、
加熱装置２の上の所定位置に乗せ、上端の蓋を、図１に
示す蓋１６に取り替える。これにより、ドラム缶１は凝
縮器２１及び吸引装置３０に連結される状態となる。こ
の状態で、吸引装置３０を作動させてドラム缶１内を減
圧し、且つ加熱装置２の誘導加熱コイル６（図３参照）
に通電して、ドラム缶１の底面を誘導加熱する。これに
より、ドラム缶１内の内容物が加熱され、液体分が蒸発
してゆく。この時、温度センサー８が金属缶１の底面１
ｂの温度を検出し、高周波加熱電源１５は、金属缶底面
が所定温度になるように、誘導加熱コイル８への通電制
御を行っており、これによってドラム缶１のオーバーヒ
ートを生じることなく、内部の液体を効果的に加熱、蒸
発させてゆく。発生した蒸気は凝縮器２１で冷却、凝縮
され、吸引装置３０で液体分が分離され、ドラム缶３１
に集積される。そして、金属缶１内の液体分が残り少な
くなり、温度センサー８が接触している底面部分の上面
の液体が無くなると、その部分の温度が上昇するので、
あらかじめ設定した許容温度を超えた時点で加熱を終了
する。このようにしてドラム缶１内の液体分が蒸発、除
去され、内容物の減容、固体粒子の乾燥が行われる。

【００１８】以上の加熱動作中、ドラム缶１内は減圧さ
れているため、液体の沸騰温度を下げることができ、例
えば、５０°Ｃ程度で廃水を沸騰させることができる。
これにより、ドラム缶１の加熱温度を抑制してドラム缶
の塗装の焼損或いはドラム缶１自体の焼損を防止でき
る。ここで、ドラム缶１内に作用させる減圧の程度は、
ドラム缶の許容温度を考慮して定めれば良い。また、上
記したように、内容物の加熱のためにドラム缶１の誘導
加熱を利用しているので、加熱、昇温を敏速に行うこと
ができ、作業時間を短縮でき、しかも、ドラム缶１の底
板を発熱させているため、ドラム缶１内に残る液体を確
実に加熱して、ほとんどを蒸発、除去することができ
る。

【００１９】内容物中の液体分を除去して減容した後、
そのドラム缶１から蓋１６を外し、そのドラム缶１用の
蓋をして、ドラム缶１を所定の保管場所に戻す。その後
は、そのドラム缶を再び、廃棄物等の収容用として使用
し、その中に新たな廃棄物等を集積してゆく。そして、
再びそのドラム缶が、液体を含む内容物で一杯になり、
減容の必要が生じた時には上記した手順で液体分の蒸
発、除去を行って減容を行う。そして、最終的に液体分
の少ない固形物でドラム缶が満杯になると、その後はそ
のドラム缶で永久保存を行う。

【００２０】なお、以上の説明は、金属缶１内の水を蒸
発、除去する場合のものであるが、本発明はこの場合に
限らず、金属缶１内に収容した廃液から一部の液体成分
を蒸留することにより金属缶１内の廃液を減容する場合
にも適用可能である。この場合には、図１に示す金属缶
１内の圧力及び温度を、その液体成分の蒸留に適した圧
力、温度に設定することで、その液体成分を蒸発させ、
凝縮器２１で凝縮して容器３１に回収し、再使用に供す
ることができる。なお、この場合には、金属缶１内には
他の液体成分が残ることとなるが、残った液体成分はそ
のまま金属缶１内に残して保管してもよいし、再度、金
属缶１内の圧力、温度条件を残っている液体成分に適し
た圧力、温度に設定して蒸留操作を行い、更に減容を行
っても良い。金属缶１内に液体成分が残る状態に減容操
作を行う場合には、金属缶１を傾斜させる必要はなく、
従って、その場合に使用する加熱装置２は、上面を傾斜
させた構成とする必要はない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明の減容方法は、廃
棄物等の内容物を収容した金属缶を直接、誘導加熱コイ
ルを備えた加熱装置に乗せ、金属缶底板を誘導加熱コイ
ルで加熱することで内容物を加熱し、同時に金属缶内を
吸引することで減圧し、内部の液体分を蒸発させる構成
としたことにより、金属缶から処理すべき内容物の移し
かえを行うことなく減容を図ることができ、作業効率を
高めることができると共に有機溶剤や有害物質等の飛散
を招くことがなく、環境を悪化させたり、作業者の健康
を損なうということがなく、また、減圧下での加熱を採
用したことで、蒸発温度を下げて、金属缶の塗装や金属
缶自体の焼損を防止でき、更に、誘導加熱を採用したこ
とで安全且つ迅速な減容が可能となり、且つ金属缶底板
を加熱したことで、金属缶内の底部の液体まで確実に加
熱でき、必要に応じ、缶内の液体分のほとんどを除去で
きる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減容方法を実施する装置の１例を示す
概略斜視図

【図２】本発明の減容方法に使用する加熱装置の１例を
示す概略平面図

【図３】図２に示す加熱装置の概略断面図

【図４】図２に示す加熱装置の温度センサー取り付け部
分を示す概略断面図

【図５】図４に示す部分の概略平面図

【符号の説明】

１ 金属缶 ２ 加熱装置 ４ 支持架台 ５ 位置決め部材 ６ 誘導加熱コイル ７ 絶縁円盤 ８ 温度センサー ９ スペーサ １１ 板ばね １５ 高周波加熱電源 １６ 蓋 １７ 蒸気吸引口 ２１ 凝縮器 ２２ ドラム缶 ２３ 冷却コイル ２４ 給水管 ２５ オーバーフロー管 ２７ 蒸気吸引管 ２８ 吸引ホース ２９ バキューム用ヘッダー ３０ 吸引装置 ３１ 容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L113 AA01 AB07 AC13 AC23 BA12 CA04 CB08 DA07 4D034 AA26 CA12 CA18 4D076 BA03 CD22 DA23 EA12X EA12Y HA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導加熱コイルを備えた加熱装置の上
   に、内容物を収容した金属缶を、その底面が前記誘導加
   熱コイルの上に位置するように乗せ、前記金属缶の上端
   開口を、吸引装置に連結された蒸気吸引口を備えた蓋で
   密閉し、前記吸引装置によって前記金属缶内を減圧した
   状態で前記誘導加熱コイルに高周波交流を通電して金属
   缶の底板を誘導加熱し、内容物中の液体分を蒸発、除去
   することを特徴とする金属缶内容物の減容方法。
2. 【請求項２】 前記金属缶としてドラム缶を用いたこと
   を特徴とする請求項１記載の金属缶内容物の減容方法。
3. 【請求項３】 前記加熱装置が、その上に置かれた金属
   缶の底面の温度を測定する温度センサーを備えており、
   その温度センサーの検出温度に基づいて金属缶が異常に
   昇温しないように前記誘導加熱の条件を制御することを
   特徴とする請求項１又は２記載の金属缶内容物の減容方
   法。
4. 【請求項４】 前記加熱装置が、その上に置かれた金属
   缶を、その底面が傾斜した状態で支持する構成となって
   おり、前記温度センサーが傾斜した底面内の高所側の温
   度を検出するように配置されていることを特徴とする請
   求項３記載の金属缶内容物の減容方法。
5. 【請求項５】 ドラム缶を乗せるための支持架台であっ
   て、上面にドラム缶の底板の端縁を所定位置に位置決め
   するための位置決め部材を備えた支持架台と、その支持
   架台の上面に、所定位置に乗せたドラム缶の底面に対向
   するように配置された誘導加熱コイルと、所定位置に乗
   せたドラム缶の底面に接触するように配置された温度セ
   ンサーを備えた加熱装置。