JP2001281236A - 廃棄物の水分分析方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速に、かつ、悪臭のこもらない任意の場所
で行うことができる廃棄物中水分分析方法及びその装置
を提供する。 【解決手段】 廃棄物試料を採取し、廃棄物試料の重量
を測定した後に、当該廃棄物試料を蒸留容器に入れ、当
該蒸留容器を加熱して、廃棄物試料に含まれる水分を蒸
発させ、発生した水蒸気を冷却し復水し、凝縮水として
捕捉し、当該凝縮水の量を測定し、凝縮水の量に基づ
き、当該廃棄物試料中の水分量を算出する、廃棄物の水
分分析方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、一般ゴミ，生ゴ
ミ，汚泥又はヘドロ等の水分を多く含む廃棄物の水分分
析（水分含有量の測定）を行う廃棄物の水分分析方法及
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、一般ゴミ，生ゴミ，汚泥又はヘ
ドロ等の水分を多く含む廃棄物は、廃棄物に含まれる水
分の量によって燃焼の良否がほぼ決定される。そこで、
廃棄物を乾燥・燃焼処理する以前に、廃棄物の水分分析
（水分含有量の測定）を行って、廃棄物の乾燥条件や燃
焼条件の設定等に利用している。

【０００３】従来、廃棄物の水分分析は、分析しようと
する廃棄物試料の重量を計測し、計測した廃棄物試料を
ガラス容器に投入してガスバーナーあるいはアルコール
ランプによって１００±５℃程度で長時間加熱乾燥し、
廃棄物の重量が恒量になるまで乾燥し、乾燥後の廃棄物
の重量と乾燥前の重量とから間接的に水分量を算出して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記廃
棄物の水分分析方法は、ガスバーナーあるいはアルコー
ルランプによって廃棄物試料を加熱乾燥する実験室にお
ける分析により行われるため、場所が実験室内に限定さ
れる。

【０００５】そして、上記水分分析は、廃棄物を乾燥さ
れ易くする処理を施すことなく単にガスバーナーあるい
はアルコールランプの弱い加熱手段によって廃棄物試料
を加熱乾燥するため、加熱乾燥に多くの時間（２〜３
日）がかかる。そのために、水分分析（水分含有量の測
定）が迅速に行えない不具合がある。

【０００６】また、上記廃棄物の水分分析は、屋内で行
われるため、廃棄物から生ずる悪臭が屋内にこもる。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みて、鋭意研究
開発なされたものであり、その目的は、迅速に、かつ、
悪臭のこもらない任意の場所で行うことができる廃棄物
中水分分析方法及びその装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１に
記載の廃棄物中水分分析方法、すなわち、廃棄物試料を
採取し、廃棄物試料の重量を測定した後に、当該廃棄物
試料を蒸留容器に入れ、当該蒸留容器を加熱して、廃棄
物試料に含まれる水分を蒸発させ、発生した水蒸気を冷
却し復水し、凝縮水として捕捉し、当該凝縮水の量を測
定し、凝縮水の量に基づき、当該廃棄物試料中の水分量
を算出する、廃棄物の水分分析方法によって、達成され
る。

【０００９】また、上記目的は、請求項３に記載の廃棄
物中水分分析装置、すなわち、廃棄物試料を収納し、蒸
留する蒸留容器と、蒸留容器を加熱する加熱器と、蒸留
容器から発生する水蒸気を冷却して復水する復水器と、
凝結水を捕捉し、水量を測定する計量器と、を備えた廃
棄物の水分分析装置によっても、達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、添付
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る廃棄物の水分分析装
置の実施形態の構成図である。本実施形態の廃棄物中の
水分分析装置１０は、廃棄物試料Ａを投入して加熱蒸留
する蒸留容器１１と、蒸留容器１１を加熱する加熱器１
２と、加熱器１２の加熱により生じた水蒸気を水冷冷却
により凝結水を生成する還流冷却器１３と、還流冷却器
１３によって凝結できなかった残留水蒸気を復水する復
水器１４と、還流冷却器１３と復水器１４による凝結水
の水量を測定する計量器１５とを備えている。蒸留容器
１１は、上蓋１１ａを有する密閉された金属製或いはセ
ラミック製の容器１１ｂからなり、その容器１１ｂ内に
水分蒸留用溶剤、例えば水に溶けない炭化水素系溶剤を
添加した廃棄物試料Ａが投入される。

【００１２】廃棄物試料Ａの水分分析に当たっては、水
分分析を行う前（炭化水素系溶剤で処理する以前に）予
め分析基準となる廃棄物試料Ａの重量を計量しておく必
要がある。

【００１３】この蒸留容器１１の上蓋１１ａには、蒸留
容器１１から発生した水蒸気を復水器１４まで搬送する
案内管１６が接続されている。

【００１４】なお、容器１１ｂに投入する廃棄物試料Ａ
は、重量計量して容器１１ｂに投入した後に、炭化水素
系溶剤を添加してもよい。

【００１５】加熱器１２は、例えば簡易で運搬し易いガ
ス燃料を充填したカセットボンベを用いるカセットコン
ロ等の携帯型の加熱器が望ましく、蒸留容器１１内に投
入された廃棄物試料Ａは、この加熱器１２によって加熱
蒸留される。そして、加熱蒸留によって発生じた水蒸気
は、案内管１６を通って還流冷却器１３、さらに復水器
１４側へと搬送される。

【００１６】還流冷却器１３は、器体１３ａと器体１３
ａ内に配置された螺旋状管１３ｂで構成されている。こ
の還流冷却器１３に導かれた水蒸気は、水道蛇口１３ｃ
から導入された冷却水（水道水）によって水冷冷却され
凝結されて凝結水が生成される。

【００１７】復水器１４は、還流冷却器１３によって凝
結できなかった残留水蒸気を復水するための容器で、ま
た復水器１４の容器には、還流冷却器１３と復水器１４
によって凝結された凝結水の水量を測定する計量器１５
が備えられている。この復水器１４の計量器１５によ
り、凝結された凝結水の水量が測定される。

【００１８】なお、復水器１４には、残留水蒸気を復水
化するための予備水が収容されたおり、この予備水によ
り水蒸気が冷却され凝結される。また、案内管１６を通
って復水器１４に導かれる水蒸気を含む空気は、この復
水器１４の予備水及び生成された凝結水の中を通過する
ため、空気中に含まれる臭気が水に溶けて、周囲への悪
臭の放出が防止される。

【００１９】廃棄物の水分分析は、まず蒸留容器１１内
に投入する以前に、予め廃棄物試料Ａを計量し、またこ
れに炭化水素系溶剤添加する。その後、廃棄物試料Ａを
蒸留容器１１内に投入し、カセットコンロ等の加熱器１
２で加熱蒸留する。次に、加熱蒸留によって発生した水
蒸気を還流冷却器１３で冷却水（水道水）の水冷冷却よ
って凝結し、凝結水を案内管１６内を落下搬送させて復
水器１４の容器内に溜める。

【００２０】また、還流冷却器１３で凝結できなかった
残留水蒸気を復水器１４で復水し、還流冷却器１３と復
水器１４によって凝結された凝結水の水量を、復水器１
４の容器に備えられた計量器１５で測定することによっ
て廃棄物試料Ａの水分分析（水分含有量の測定）が行わ
れる。なお、加熱蒸留を行なうと、復水器１４内の凝結
水の温度が加熱蒸留に伴って上昇するので、復水器１４
を適当な手段で冷却することが望ましい。

【００２１】生成される凝結水は、図２に示すように、
加熱開始時は０であるが、加熱開始から徐々に水量が増
し、ある一定時間経過すると、ほぼ変化しない一定水量
（水位）に達する。すなわち、所定時間間隔における凝
結水の増加量は、時間の経過とともに減少し０に近づ
く。この時点における凝結水の水量を、計量器１５で測
定することによって廃棄物試料Ａの水分分析（水分含有
量の測定）が行われる。

【００２２】上記実施形態においては、大きな火力が得
られるガス燃料や石油燃料等の燃料の使用が可能となる
ため、加熱器１２によって、短時間のうちに、正確な水
分分析（水分含有量の測定）が可能となる。

【００２３】その分析の際、悪臭を発生するが、悪臭が
発生しても、屋外で測定が行われ、また復水器１４が脱
臭作用も行うため、周囲への悪臭の漏れが少なくなる。

【００２４】また、廃棄物試料が水分蒸留用溶剤で処理
されるため、水分蒸留用溶剤によって廃棄物試料からの
水分の蒸発が促進され、また大きな火力による高温蒸留
処理が加わって、蒸留時間の短縮化が図れる。そして、
水分蒸留用溶剤は、例えば、沸点が１００℃〜２００℃
の範囲で、かつ、水に溶けない炭化水素系溶剤が用いら
れると、炭化水素系溶剤（油性分）が水より軽い場合に
は復水の上面に存在することになり、一方、水より重い
場合には復水するための予備水の下面に存在することに
なって混合することがない。

【００２５】したがって、復水の水量のみを測定するこ
と、つまり復水の容積のみを算出することによって、正
確な水分分析が可能となる。因みに、分析加熱温度の高
温によって炭化水素系溶剤がガス化しても、水分分析お
いては凝結水の容積のみで算出できるので、分析に与え
る影響は少ない。

【００２６】廃棄物の蒸留処理によって発生した水蒸気
は、還流冷却器１３と復水器１４により強制的に水冷冷
却（凝結）されて廃棄物の蒸留処理（水蒸気の復水）が
正確かつ迅速に行われる。そのために、確実な廃棄物の
水分分析が可能となる。

【００２７】以上、本発明の一実施形態を説明したが、
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

【００２８】例えば、実施形態では、加熱器としてカセ
ットコンロ等の携帯加熱器を用いたが、プロバンガスボ
ンベを使用するガスコンロやその他の加熱器が用いられ
る。

【００２９】また、本発明は、一般ゴミ，生ゴミ，汚泥
又はヘドロ等の廃棄物の水分分析に最適であるが、これ
らの廃棄物に限らず、その他、水分を多く含む廃棄物、
例えばめっきライン・スラッジやゲル等の水分分析にも
適用できるものである。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、廃棄物の加熱蒸留が屋外で行われるため、廃棄物貯
蔵場所や廃棄物乾燥装置や廃棄物燃焼装置や廃棄物焼却
装置の近くでも、水分分析を行うことができる。

【００３１】また、大きな火力が得られ、高温で加熱蒸
留でき、蒸留時間の短縮化が図れる。

【００３２】悪臭の発生があっても、水分分析が屋外で
行われるために、悪臭がこもることがなく、周囲に迷惑
が掛からなく、分析作業者が不快に感ずることが少なく
なるなる。

【００３３】また、廃棄物を水分蒸留用溶剤で処理する
ため、廃棄物からの水蒸気発生が促進されて水蒸気が生
じ易くなる。したがって、廃棄物に含まれる水分が短時
間で水蒸気になって、水分分析を迅速に行うことができ
る。この水分蒸留用溶剤を水に溶けない炭化水素系溶剤
にすれば、廃棄物から生じた水蒸気が炭化水素系溶剤と
混合することがない。したがって、水分分析時間の短縮
化が図られると共に、復水の水量のみを測定することに
よって正確な水分分析も可能となる。

【００３４】また本発明によれば、廃棄物の蒸留処理に
よって発生した水蒸気は、還流冷却器と復水器により強
制的に水冷冷却される。したがって、廃棄物の蒸留処理
（水蒸気の復水）が迅速かつ正確になり、確実な廃棄物
の水分分析が行われる。

【００３５】蒸留容器を金属製或いはセラミック製の容
器とすれば、多少乱暴な取扱をしても割れることはな
く、破損のおそれが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄物の水分分析装置の実施形態
の構成図である。

【図２】本発明に係る廃棄物の水分分析装置よって生成
される凝結水水量の時間経過を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 廃棄物中水分分析装置 １１ 蒸留容器 １２ 加熱器 １３ 還流冷却器 １４ 復水器 １５ 計量器 １６ 案内管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物試料を採取し、 廃棄物試料の重量を測定した後に、 当該廃棄物試料を蒸留容器に入れ、 当該蒸留容器を加熱して、廃棄物試料に含まれる水分を
   蒸発させ、 発生した水蒸気を冷却し復水し、 凝縮水として捕捉し、 当該凝縮水の量を測定し、 凝縮水の量に基づき、当該廃棄物試料中の水分量を算出
   する、廃棄物の水分分析方法。
2. 【請求項２】 沸点が１００〜２００℃であり、非水溶
   性溶剤を上記廃棄物試料とともに蒸留容器に入れる、請
   求項１に記載の廃棄物中水分分析方法。
3. 【請求項３】 廃棄物試料を収納し、蒸留する蒸留容器
   と、 蒸留容器を加熱する加熱器と、 蒸留容器から発生する水蒸気を冷却して復水する復水器
   と、 凝結水を捕捉し、水量を測定する計量器と、を備えた廃
   棄物の水分分析装置。
4. 【請求項４】 前記蒸留容器は、金属製であることを特
   徴とする請求項３に記載した廃棄物の水分分析装置。