JP2002501432A

JP2002501432A - 自治体ゴミおよび／またはスラッジを不活性材料に低温転換させる方法、その方法の実施設備、および獲得される生成物

Info

Publication number: JP2002501432A
Application number: JP54789998A
Authority: JP
Inventors: ラファエロベルナベイ
Original assignee: ラファエロベルナベイ
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2002-01-15
Also published as: IL132775A0; DE69732434D1; DE69732434T2; EP0984906B1; HUP0002134A2; CA2289680A1; PT984906E; UA55449C2; PL188972B1; ES2237794T3; EP0984906A1; MA24539A1; NZ500851A; NO995415D0; EA001735B1; HUP0002134A3; TR200000079T2; AU2787597A; EA199901011A1; NO995415L

Abstract

(57)【要約】発明は都市固形ごみ（ＵＳＲ）および／またはスラッジを・ＵＳＲおよび／またはスラッジを当該供給ラインから供給する段階と、・超微粉砕機内に材料を投入し、その粒度を低め、内部に含まれる水を回収する段階と、・主構成成分の重量当り５から１０重量％の量のＣａＯを添加する段階と、・主構成成分の重量当り５から１０重量％の量のＣａＣＯ3を添加する段階と、・主構成成分の重量当り３から１０重量％の量のポリマー添加剤を加える段階と、・生成物を成形と貯蔵工程に搬入する段階とから成る、不活性材料に低温変換する方法に関する。また発明は上記方法の実施装置および得られる生成物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】自治体ゴミおよび／またはスラッジを不活性材料に低温転換させる方法、その方法の実施設備、および獲得される生成物本発明は、自治体ゴミおよび／またはスラッジ(sludge)を不活性材料(inertma terials)に低温転換(cold transformation)させる方法だけでなく、その方法の実施設備、および獲得される生成物にも関するものである。周知であるように、ゴミ捨て場は、たとえ、しばしば高価であってしかも十分ではない培養技術によって環境エコロジー的なアンバランスを最小限にしようと努力したとしても、著しい環境的衝撃を有するものである。防水処理は、いずれにしても完璧な気密性を保証するものではなく、その嫌気的な発酵生成物およびその初期ゴミからの高濃度化生成物の深い層の中への浸透および拡散を許容することになる。この分野における熟練者によって注目されているにも関わらず、これらの様相は、今のところ解決されていない。特に現在の都市固形状ゴミ（ＵＳＲ）(urban solid refuses)のゴミ捨て場の使用に関連する予測および予防（環境悪化、大気および水の層の汚染、臭気、ネズミなど）に関して、現在、特に人々の関心を構成していることは、その居住地域から、更には、工場、公園からも、即ち人間生活に関連するいかなる場所からもゴミ捨て場を移動させてしまおうという願いである。驚くべきことは、ユーザーのコストだけでなく、この種のサービスに関わる経費である。用地の買収、その関連作業、従業員および機械類の管理を思い起こすだけで十分に足りるはずである。更に、集積場所から移動基地への輸送、およびそこから最終的なゴミ捨て場に達するまでの該ＵＳＲの輸送（１日に約１００，０００回もの移動）の間における道路利用者の迷惑も忘れられ得るものではない。イタリアにおいて平均的に生成される該ＵＳＲの毎日の量を検討すると、印象的な数字に到達することになる。実際に、１人について１日当り０．９４Ｋｇという平均を仮定して、５０，０００，０００人という人口を考慮すると、１日当り４７，０００ｔという毎日の平均的生成量に到達することになり、これは、１日当り約７７０，０００ｍ³という圧縮体積に対応するのである。その圧縮ゴミの約５ｍという平均的な高さを想定すると、毎日、約１５０，０００ｍ²という面積が覆われて、これらの地域の仮説的な回復には１０年ほども掛ることになると要約されることが可能である。現在、上記の事例に対する１つの選択肢は、熱の回収に関連するときには「熱破壊者」と呼ばれるものでもある、焼却によって表明されている。その環境的衝撃の下において、それは、大量の二酸化炭素の故に、エコシステムのアンバランスを生成するものであり、結果として、大量の酸素を消費して、プラスチック材料の存在を考慮すればダイオキシンを生成するものでもあるとして、否定され得ることになる。更に、燃焼するスラッジおよび都市固形状ゴミは、大量の二酸化硫黄を生成するものであり、酸性雨の増大が引き起こされることになり、結果として、放出の問題がいずれにしても顕著であり、管理が困難であり、その一方で、灰分の生成が適当なゴミ捨て場を必要とするものであるということも周知である。本発明に拠る解決策の根拠は、ゴミを「第１−第２」の物質に変換するという原理である。「第１」：その回収が、新しいプロセスを達成するための適切な材料として新しい生成サイクルの中においてそれを使用することを許容するからである。「第２」：それが、市場に出すためのものとして適切に準備されたサイクルにおいて生成されるものではなく、むしろ廃棄材料として生成されるものであり、これは、それが廃棄されることになる何らかのものを構成するということを意味するからである。該都市固形状ゴミ（ＵＳＲ）は、そのパーセントが小さな変動に曝され得るように成した、市場向きの特定の商品等級から構成される。該市場向き商品の変動は、自治体の慣習によって影響を受けるものでもある。所定の平均として、該ＵＳＲは、以下のカテゴリーを含んで成る：１）塵および微細な不活性物質‐１３％、２）有機材料‐２７％、３）木材および植物‐３。５％、４）紙および段ボール‐２５％、５）プラスチック‐１０．５％、６）ガラスおよび重い不活性物質‐５％、７）布‐４．５％、８）鉄材料‐２．５％、９）洗濯機、家具、スプリング・ベッド台など‐１％、１０）オムツおよびナプキン‐３％、１１）分類されない雑多な品物‐５％というカテゴリーである。リサイクルの原理もまた、ガラス、紙、所定の重い金属（鉄、アルミニウム）だけでなく、その選択コストおよび獲得される生成物の価値の故に有効に定義される経済的な利点を欠くものではあるが、合理的にリサイクルされることも可能である所定の等級のプラスチック材料に関して、選定および分別して再使用するという解決策以外に、その他の解決索を見出すものではなかったということが周知である。プラスチックは、貧弱な製品の製造にのみ仕向けられることが可能であり、ガラスは、色で仕分けられるべきであり、紙は、高い再生コストを要求するなどということになる。たとえ、民間のスラッジが該ＵＳＲに関して劣った品質を有するとしても、それらは、環境汚染の問題の故に、更には高い水分（７０／８０％）とその結果としての高い輸送コストの故に、過小評価されてはならないものである。その他の有機材料に関わるコンポスト技術は、いわゆる良質なコンポストを獲得することも可能である。該コンポストに関する少ない需要および市場の疑い深さもまた、この解決策を困難にするものであり、通常の解決策としては確実に適当であるとは言えないことになる。この種の第１の解決策は、１９９１年４月９日付けで出願され、１９９４年７月１５日に第１，２４４，５０６号として許可された、イタリア特許出願Ｎ°ＲＭ９１Ａ０００２４２号において提案されることになった。ここでは、更になお最適なものである最終的な結果を達成すべく、この方法に対する改良が提案されるのである。本発明に従って提案される転換方法に対する改良は、不活性生成物を活用することが許容され、それが一般に利用されるように成し、争う余地のない「除去方法」として更になお魅力的であることになる。本発明に従って提案される技術は、たとえ、放射性廃棄物および有毒廃棄物に関する７０年代の技術について示唆されるものであるとしても、ポリマー質添加剤を使用するものであり、たとえ、有効な不活性化の特徴を有するとしても、新規な解決策によって獲得される物理的な特性および機械的な特性を有するものではなく保証するものでもないアルミニウム・ケイ酸塩組成の混合物を使用するものではないように成した、手順であるという限りにおいて異なっている。本発明に従った技術のもう１つの特徴は、該ゴミとセメント・マトリックスの間における相互作用の所定の様相を改良するように成した、ポリマー質添加剤の投入である。それに従って提案される解決策は、投資の局面において、更にはエネルギー使用に関しても経済的なものであり、更には、顕著な環境適合性を有するものでもある。一旦、該不活住化が該ポリマー質添加剤およびその特定の触媒によって生じたならば、上述の市場向きの商品等級は、すべてが完全にセメントと矛盾しないことになる。該スラッジもまた、該セメントを採用する新規な方法による該処置の後、完全に矛盾しないことになる。本発明に従った解決策は、物理的・化学的な合理性に起因する限界の範囲内において、該ＵＳＲおよび／またはスラッジのセメントによる転換によって獲得される不活性生成物における適合性を活用することが可能である。実際には、該不活性材料は、適切に粉砕されて、種々の粒子サイズを備えたものを該セメント・マトリックスの中に組み込むことを許容するものであり、ポリマー質添加剤およびその触媒による適合化方法を支援することになる。上記のすべては、その他の部分との適切な比率で使用される該セメントによって獲得される該不活性生成物の組込み方法を特殊化することを許容するものであり、結果として、該生成物の有益な技術的且つ機械的な成果を明らかにすることになる。詳細には、獲得されるそれらの利点は、特定の重量、多孔性、空気透過性、凍結性、熱伝導性、耐火性、硬質性、耐圧性、および加工性として、個別化されることが可能である。本発明に従って獲得される該生成物は、該ゴミを該セメントの中から除去されるべき何らかのものとしてではなく、該コンクリートの標準的な成分として考慮することを許容する。本発明に従った該方法は、乾燥されて超微粉化される該ＵＳＲおよび／またはスラッジに関して有益である作業および転換の速度を達成するために、適切な加熱装置（電気抵抗）、蒸気の回収によって、および最終的な生成物加工段階の間に、即ち粒子乾燥段階が行われる（常に摂氏５０／６０度の温度にある）機構の中において達成されるように成した、加熱段階（摂氏５０／６０度の温度にある）を除いて、常に低温条件の下において実施されるものであり、該粒子は、不活性生成物として市場に出される準備が整ったものである。研究の間に、多くの市場向き商品ＵＳＲ成分の仕分けおよびリサイクルは、高いエネルギー消費の観点から、更には上述の生成物の販売からの報酬の欠如を考慮すれば、不都合であるということが判明することになった。従って、公知の解決策に拠れば、該有機留分の４５％を構成する該リサイクル可能な部分を回収することは、不都合である。実際には、該仕分け方法を利用する多くの業界は、回収される生成物を除去し得るものではなく、該生成物は、その再使用のために必要である高い再生コストを考慮して、販売されることなく該業界に留められるのである。現在獲得されるコンポストもまた、肥料として使用され得るものではない。何故なら、農業従事者は、該コンポストの中に含有される微量のプラスチック、ガラスおよび重金属を考慮して、その土壌を処置しようと望むものではないからである。これらが、市場に出され得ない回収材料が妥当な追加コストを出してまでゴミ捨て場に戻される理由である。最も高い発熱量を有する留分の抽出によって構成される該ゴミの中に存在するエネルギーの回収によって使用され得ることになる唯一の留分は、熱電設備、セメント工場などにおける代替的な燃料として使用されるＲＤＦ(refuse derived fuel)（ゴミ導出燃料）である。これらの検討事項を根拠として、本発明に従った該方法では、乾燥留分と湿潤留分の両方に関して、該ＵＳＲを構成する市場向きの高品等級を含んで成るすべての物質の粉砕が規定されるものであり、この場合には、セクター・オペレータが該乾燥留分即ちリサイクル可能な部分の粉砕を経済的に有効であると見做すのである。結果として、本発明に拠れば、特定の需要に応じて、以下のことを遂行することが可能である：ａ）リサイクル可能な留分の回収によるＵＳＲの転換方法；およびｂ）リサイクル可能な留分を回収しないＵＳＲの転換方法である。（ａ）の場合、該方法は、抽出された過剰な水を再び使用するためのストレーナ付きのＨ₂Ｏ遠心分離機に加えて、リサイクル可能な部分（ガラス、紙、木材、重金属など）を回収することが可能である仕分け機の使用を必要とする。（ｂ）の場合には、該方法は、上述の機械類を必要としないことになり、結果として、機械設備のコストおよび電力消費の顕著な削減を達成することになる。更に、各々の粒子に関する転換段階を実験室で観察すると、低い透過性を有して高度に脱水された粒子が獲得されるということが留意されることになった。結合の時点における高濃度の「ヒドロキシル基(hydroxyl groups)」と、該セメント粉体および水の混合物とが該セメントの水和プロセスを容易にするものであり、結果として、その化学的な現象の後に、該生成物に関して高い透過性が参照されるということも更に確認されることになった。更に、１１から１２の間の非常に高いｐＨを有するものとして周知であるセメントの使用を規定することによって、該新規な方法によって獲得される該生成物は、病原性のマイクロバクテリア又は任意の種類のバクテリアの生存が不可能であるということを保証するものでもある。更になお、該構造体の中における重金属は、すべてが、それぞれの水酸化物として固定される。何故なら、イオン化した分子の移動現象は、２つの可能条件によって、即ち「電気的な勾配」によって、或いは獲得される要素が該セメントの固形状の構造体によって強く防げられるので起こり得ないものである「濃度勾配」によって生じるからである。従って、本発明の特定の目的は、以下の各段階を含んで成る、都市固形状ゴミ（ＵＳＲ）および／またはスラッジを不活性材料に低温転換させる方法である： − それぞれの供給ラインからＵＳＲおよび／またはスラッジを供給する段階と； − 超微粉砕機内に材料を投入し、粒径を低めると共に内蔵の水分を回収する段階と； − ＣａＯを主構成成分の重量当り５から１０重量％の量を添加する段階と； − ＣａＣＯ₃を主構成成分の重量当り５から１０重量％の量を添加する段階と； − ポリマー質添加剤を主構成成分の重量当り３から１０重量％の量を添加する段階と； − 生成物を成形および貯蔵の工程に搬送する段階とを含んで成るのである。好ましくは、本発明に拠れば、２０から５０重量％の量の適当な触媒もまた更に添加される。本発明に拠れば、常に、該ポリマー質添加剤(polymeric additive)は、ポリ酢酸ビニル(vinyl poliacetate)およびその誘導体、ポリウレタン(polyurethane) およびその誘導体、更には、スチレンポリマーおよびその誘導体の中から選定される。更に、本発明に拠れば、該ポリマー質添加剤は、転換されるべきＵＳＲおよび／またはスラッジから獲得される該生成物の上に「懸濁液」又は「溶液」として塗布されることが可能である。該「懸濁液」処置は、該ＵＳＲおよび／またはスラッジの粒子が本質的に「塗装」として機能する該ポリマー質添加剤によって不活性化されることになるときに行われるものであり、結果として、転換される粒子に低い透過性および微視孔構造体の貫通性を提示して、ミクロ・コーティング（フィルム）に限定されるものであり、その一方で、該「溶液」処置は、高分子および従ってそのすべての分子特性を微視孔および巨視孔の中に引き込むことが可能であり、該「懸濁」ポリマー質添加剤の使用に起因する該単純なフィルムに対して確実に有効な効果（絶縁、不透過性、グリップなど）を獲得することになる。更に、本発明に拠れば、ＵＳＲの供給線に沿って、スクラップ用の機械式圧縮機と、４組のクラウン切断用ハンマーを特に有する主粗粒破砕機とを備えるように成した、除鉄装置が存在する。更に、該主粗粒破砕機の下流側および該超微粉砕機の上流側において、集積用のストリッピング・フォークを備えた回転式除鉄装置、および粗粒材料回収装置と第２の粉砕機を備えた回転スリーブが設けられ得ることになる。更になお、本発明に拠れば、水回収タンクは、該超微粉砕機の下流側に設けられることが可能である。本発明に拠れば、常に、該生成物成形ラインは、除湿機系列を備えた粒状物構成ライン、および／または枠組み用揺動プラットフオームを備えた製品ラインを設けることが可能である。本発明の更なる特定の目的は、以下のものを含んで成る、上述の該方法の実施設備である： − 少なくとも１つであって、好ましくは２つである、ＵＳＲ（都市固形状ゴミ）およびスラッジをそれぞれに排出するためのコンクリート溜め； − 少なくとも１つであり、好ましくは２つである、適切なタンクを備えたコンベヤ・ベルトに装填するためのフォークを設けた頭上走行クレーン； − 破砕機に供給する装填タンクを設けた第１の水平コンベヤ・ベルト； − 該第１のコンベヤ・ベルト上にスクラップ用の機械式圧縮機を備えた除鉄装置； − 切断ハンマーを備えた粗粒主破砕機； − 後続のスクリーンに供給する装填タンクを設けた第２の水平コンベヤ・ベルト； − 微小な物体を集積させるためにストリッピング・フォークを設けた除鉄装置； − ６角形状の回転スクリーン； − 通過する材料を集積して、それをミキサーの供給ベルトに向かって搬送するためのものである、該スクリーンの下における第３の水平コンベヤ・ベルト； − 二次的な切断ハンマー破砕機； − 長さ方向に沿って側面と供給タンクとを備えた第２の細粒を通過させぬ材料の供給に適した、第４の傾斜コンベヤ・ベルトおよび減速歯車を備えた排出用のケーシングとモータ； − 粉砕材料をスクリーン用のコンベヤ・ベルトに移送するために適した、第５の水平コンベヤ・ベルト； − 水回収用の超微粉砕機−ヒータ； − 超微粉砕生成物をホッパーに供給、排出すべく移送するために適した、第６の傾斜コンベヤ・ベルト； − ＣａＯ（生石灰）貯槽； − ＣａＣＯ₃（炭酸カルシウム）貯槽； − ポリマー質添加剤貯槽； − 場合による特定触媒用の貯槽； − 更なる３組のコンベヤ・ベルトであって、それらの内の２つは水平に配設され、１つは傾斜して配設され、後のベルトは、ホッパー集水槽の下に配設されて、通過する材料を代替的な様式でミキサーに移送するように成した、該３組のコンベヤ・ベルト： − 支持材、歩み板、安全胸板、円形断面の排出ホッパー、点検孔、エンジンおよび減速歯車、導入材料計量装置、添加剤噴霧装置などを設けた羽根緊締ミキサー； − 通過する材料を押出し機に搬送するために適した、第１０の水平コンベヤ・ベルト；および − 通過する材料を製品ラインに移送するために適した、第１１の水平コンベヤ・ベルトである。本発明は、本発明に従った該方法によって実現される生成物をも更にカバーする。本発明は、ここで、その好適な実施例に従って、同封図面の各図を詳細に参照して、例示的ではあるが限定的ではないものとして説明されることになる。図１は、本発明に従った設備のブロック・ダイアグラムである。図２ａ、図２ｂおよび図２ｃは、本発明に従った工業用設備の機構である。先ず初めに図１を参照すると、本発明に従った設備のブロック・ダイアグラムが、崇高な材料を遮断するための導入物ストリッピング・フォークＡ、ＵＳＲホッパーＢ即ち排出路、スラッジ・ホッパーＣ即ち排出路、該ＵＳＲを集積するためのバケツを設けた頭上走行クレーンＤ、およびスラッジを集積するためのバケツを設けた頭上走行クレーンＥを提示しているということが留意され得ることになる。更に、一連のコンベヤ・ベルト即ちスクリュー供給機Ｆは、生成物加工プロセスにとって有益に設けられるものであり、一連の除鉄装置Ｇは、その他の除鉄装置と協働して、すべての強磁性体物質を除去するために適したものであり、粗粒主破砕機Ｈ、回転スクリーンＩは、後続の処理段階においてゴミを選定するものであり、二次的な破砕機Ｌは、該ゴミを市場向きの商品組成になるように微細に破砕するために好適であり、超微粉砕機−ヒータＭは、Ｈ₂Ｏ蒸気を捕集することになる。更に、ＵＳＲおよび／またはスラッジの転換のために使用されることになる生成物を収容している４つのタンクNが留意され得るものであり、詳細には、該転換プロセスのために使用されることか可能であるＣａＯ（生石灰）、ＣａＣＯ₃ （炭酸カルシウム）および添加剤もまた留意される。既に述べたように、該添加剤は、ポリ酢酸ビニルおよびその誘導体、ポリウレタンおよびその誘導体、更には、スチレンポリマー(styrene polymer)およびその誘導体；特定の触媒によって構成されることが可能である。装填および放出ホッパーＯ、添加剤の噴霧のためのノズルと自動的なバッチ設備とを備えた羽根ミキサー、粒子押出し機Ｑ、空気および低温（摂氏５０／６０度）乾燥機−除湿機Ｒが、更に設けられるものであり、機械的なコンベヤによって互いに接続され、手動（又は必要に応じてコンピュータ化される）制御装置によって管理、調整されることになり、貯蔵室Ｓは、即ち最終的な生成物バッグ・パッケージ装置であり、その生成物は、市場に出される準備ができたことになり、型枠Ｔは、所望の製品を実現するために有益なものであり、揺動プレートＵは、該型枠および貯蔵室Ｖの中において湿った材料を圧縮するために有益なものである。この種の工業用設備は、あらゆる設備が、ＵＳＲおよび／またはスラッジの１日１００ｔという最小限と１日２５０ｔという最大限の間においてその作業能力を決して超過することがないように考慮して、転換されるべき物質の受入れ容量に基づいて寸法形成されることが可能である。結果として、設備が１日２５０ｔ以上量を転換しうるようにして製造されるべきである場合には、完成した生成物を獲得するための作業時間が常に８時間の内にあることを常に留意するようにして、それらを並列に配置して実現することが推奨され得ることになる。図２ａ、図２ｂ、および図２ｃでは、本発明に拠る工業用設備の機構が示される。該設備の様々な構成要素は、それらの機能性を明らかにする参照番号を前に付けるようにして、以下において列挙されることになる。１ａ）１ｂ）：それらは、ＵＳＲ（都市固形状ゴミ）およびスラッジを排出する設備の潜在能力ｆの関数として寸法形成される２つのコンクリート溜めである。該コンクリート溜めは、コーナーにおける不都合な材料の蓄積なしに、その放出を容易にするように成して、円錐形−ピラミッド状の形状を有することになる。それは、既存のルールに従ってレール類を更に設けられることになる。２ａ）２ｂ）：それは、適切なタンクを設けたコンベヤ・ベルトに装填するためのフォークを設けて、適切に寸法形成される頭上走行クレーンである。３）該破砕機に供給するための装填タンクを設けた水平コンベヤ・ベルトである。該ベルトは、エンジン、減速歯車、逆転歯車、排出側方ケーシングを設けられることになる。４）：該コンベヤ・ベルトの上にスクラップ用の機械式圧縮機を備えた除鉄装置である。５）：切断ハンマーを備え、電気モータおよび油圧トランスミッションを設けた４組のコアをも備えている粗粒主破砕機である。それは、供給小孔、ストリッピング・フォーク調節機構、生成物排出シュート、メンテナンスのための側方小孔を設けられる。該機械は、サービス歩み板および安全レール類を設けるようにして、搬送ベルト３と共に支持材フレームの上に配置される。６）：後続のスクリーンに供給するための装填タンクを設けた水平コンベヤ・ベルトである。該ベルトは、モータ、モータリデュットーレ、逆転歯車、排出側方ケーシング、その長さ全体のためのカバーリング、中間支持材スタンド、材料を引きずるための平坦なカーペットを設けられることになる。７）：微細な対象物を集積するためのストリッピング・フォークを設けた除鉄装置である。８）：外部トランスミッション、載置してして回転させるためのゴム製の車輪枠、点検マンホールを備えた気密カバー、該スクリーンの下において通過材料を排するためのタンク、材料を通過させない排出タンク、供給口、外転サイクロイド減速歯車、サービス歩み板、梯子、電気式エンジンを設けられるように成した、６角形状の回転スクリーンである。９）：通過する材料を集積して、それをミキサーの供給ベルトに向かって搬送するように成した、該スクリーンの下における水平コンベヤ・ベルトである。それは、その長さ全体に沿った側面、排出ケーシングおよび減速歯車エンジンを設けられる。１０）：油圧ジョイントを備えたトランスミッション電気モータ、および深い細粒のための二重のストリッピング・フォークを設けるように成した、二次的な切断ハンマー破砕機である。それは、供給小孔、ストリッピング・フォーク調節機構、生成物排出シュート、メンデナンスのための側方小孔を設けられる。該機械は、サービス歩み板および安全レール類を設けるようにして、搬送ベルト３と共に支持号フレームの上に配置される。１１）：長さ方向に沿った側面と装填タンクと備えた第２の細粒を通過させぬ材料の供給に適した傾斜コンベヤ・ベルト、および減速歯車を備えた排出用のケーシングとモータである。１２）：破砕材料をスクリーン用のコンベヤ・ベルトに移送するために適した傾斜コンベヤ・ベルトである。それは、その長さ全体に沿った側面および排出タンクを設けられ、排出用のケーシングおよびモータリデュットーレをも設けられる。１３）：Ｈ₂Ｏ回収用の超微粉砕機一ヒータである。該超微粉砕機１３は、その機械的な作用によって材料に対する破砕を形成するように成した機械によって構成されるものであり、該機械的な作用は、静的な力および材料の固形粒子の上に作用する動的な作用の下において、それらを固定式プレート（外装）又は可動式プレート（ハンマー）に対して押し付けることになり、結果として、その粒径を削減する摩砕装填を形成するのである。それと同時に、材料は、電気抵抗によって加熱、乾燥され、結果として、その蒸発によって材料の比率を削減して、水分を回収することになり、該水分は、作業プロセスの中において、即ち湿潤粒体の除湿の段階において再び組み込まれる得ることになるのである。１４）：超微粉化生成物を装填および排出のホッパーに移送するために適した傾斜コンベヤ・ベルトである。それは、その長さ全体に沿って側面を設けられ、排出タンクによってカバーされるものであり、排出用のケーシングおよび比率モータをも設けられる。１５）：ＣａＯ（生石灰）貯槽１６）：ＣａＣＯ₃（炭酸カルシウム）貯槽１７）：ポリマー質添加剤貯槽１７’）：特定触媒用の貯槽１８）：３組のコンベヤ・ベルトあって、それらの内の２つは水平に配設され、１つは傾斜して配設され、後のベルトは、ホッパー集水槽の下に配設されて、通過する材料を代替的な様式でミキサーに移送するように成した、該３組のコンベヤ・ベルトである。それらは、その長さ全体に沿って側面を設けられ、排出用のケーシングおよび減速歯車を備えたモータをも設けられる。１９）および１９’）：支持材、歩み板、安全胸板、円形断面の排出ホッパー、点検孔、エンジンおよび減速歯車、導入材料計量装置、添加剤噴霧装置などを設けた羽根緊締ミキサーである。２０）：通過する材料を押し出し機に搬送するために適した、水平コンベヤ・ベルトである。その長さ全体に沿って側面を設けられ、排出用のケーシングおよび減速歯車を備えたモータをも設けられるものでもある。２１）：通過する材料を製品ラインに移送するために適した、水平コンベヤ・ベルトである。その長さ全体に沿って側面を設けられ、排出用のケーシングおよび減速歯車を備えたモータをも設けられるものでもある。２２）得られる製品に応じて（ブロック、れんが、舗装タイル等）形状を異にする木製または金属製の枠組、この中では変換方式に得られる湿潤生成物の注型が行われる。また硬化したのち脱型が行われる。２３）空気式または電気式または水力式機構の振動板、これを取り付けると構造内部に振動が起きる。この振動は枠組み内の湿潤製品の締め固めに有用とされている。２４）ねじポンプ原理を利用した押出機。この方式を使って構築の細粒不活性材料とし利用する多岐の形状の粒状物が得らける。２５）混合生成物を脱湿装置に移送するに好適な傾斜コンベヤ・ベルト。これに側壁を取付け長さに沿ってカバーを取付け、供給タンク、排出ケーシング、減速歯車付きモータを用意する。２６）湿潤粒状質用の除湿装置。二つの同軸ドラムから成りこの中へは熱風( ５０／６０℃)を吹き込むようにする。またメタン、ガス油による熱風発生機を取付ける。２７）貯蔵室に変換材料を送りこむのに便利な水平コンベヤ・ベルト。側板を取付け長さ方向に沿って、供給タンク、排出ケーシング、減速歯車付きモータを用意する。２８）あらゆる機械類を作動させるための、一般スイッチ、全般フレーム、粉砕機・一般スイッチ用の電流計・電圧計、リモートコントロールスイッチ、電気ケーブル、モータフレーム、（事故停止時の）過渡的手段を備えたモータ用起動停止コントロール装置、プロセスコンピュータ化コントロール装置から成る配電装置。該変換操作は都市スラッジにのみ適用されるが、同時に川の深みから回収し得るスラッジにも適用される。この場合、スラッジの沈降性能は大量のバクテリア微生物の酸素欠乏による死滅によって高められる。本発明による提案技術により、同様に川の深みは浚渫が可能となり。スラッジはまた不活性材料に変換される。以下にプラントの操作を説明するがここではスラッジの変性のみが行われる。この装置はたとえば、水／スラッジの混合物の取り入れに使われる水すくい取り機を取り付けたフロート上に据え付ける。吸引された混合物はタンク内に導入し、ここで最初のデカント操作が行われ、ここでねじポンプを使って混合物は、粉砕機−ホモジナイザーに送り込まれ混合物は遠心分離機中と引き続き押出機中とで混じり合う。粉砕と均質化工程では、混合物は既に水分の約３５から４０％を失ってしまっており、引き続き「単式」ポンプを使って脱水−遠心分離に振り向けられ、混合物は３０％の水分を持ったまま乾燥物に戻るようになる。この操作段階の終期には、当初の乾燥量は余剰水量とともに戻され、次の混合に備える。更に水分量を低めるためには、混合物は乾燥機に送られここで水は大気圧のもとで蒸気として抽出される。ここで蒸気は引き続き製品のシーズニング操作に掛けられる。乾燥機の出口では、処理された材料はタンクに導入され二組のねじポンプを使ってミキサーに送られる。ここでポリマー貭添加剤を１０％比率をもって供給し、同時に主要構成成分に対し２０から５０％の比率で特殊触媒を加え、更にＣａＯの５％、ＣａＣＯ₃の１０％を添加し、得られる生成物を押出機に通して粒状の材料とする。コンベヤ・ベルトを使って、この粒状物を絶縁容器に入れ、乾燥機からの蒸気をこの中に通す。このコンベヤ・ベルトを用い、最終生成物を同一蒸気で加熱した二つの容器に送りこみ完璧なシーズニング処理を行う。ここで得た水および主要なデカント操作からと、別の作業工程からの両方の水を何れもコンテナーに移し替え、ここで最初のデカント操作を行い、各種の機械フイルターを度々通過させた後、水面下３ｍ深さの河川に放流し、表面が不透明に成らぬように心がけ、川底の懸濁粒子の沈降を容易にさせるようにした。この結果工程は全て制御フレーム上の信号をコンピュータ化処理することにより管理することができるようになった。それぞれ異なる構築分野で使用される生成物は、９０％のスラッジと１０％の水の配合比率となっており、材料の不活性物への変換操作の結果主構成成分中の材料の成分の上限下限の一例は次のようになっている。・ポリマー質添加剤：３〜１０％・特殊触媒：２０〜５０％・ＣａＯ（生石灰）：５〜１０％・ＣａＣＯ₃（炭酸カルシウム）：５〜１０％乾燥機はプラントの規模により適合したバーナを持つ必要があり、低硫黄分の燃料油を使用すべきである。これによりプラントは実質的に連続稼働するはずである。運転は実質的に中断されることはないが、混合工程では「供給、混合、抽出」の際には供給タンクの作動を合理的に行なう必要がある。運転サイクルは受容量をベースに上部タンクの充填とともに始まり、その可能性を考慮して定まる時間をもとに、「供給、混合、抽出」のサイクルのもとに、プラントの規模に応じて、余裕のあるミキサーの完全な作業を保証するようにする。ミキサーのすぐ下部には、押出機の供給を続けて保証する別のタンクが設けてあり、この場合、予熱された材料は絶縁コンテナー中に入り込んだコンベヤ・ベルト中に押し込まれるようになっている。このコンテナーでは、蒸気を循環させることにより、材料の乾燥が行われ、貯蔵が行われるようにする。機械が空の状態でプラントを起動させる場合は、沈降タンクからのスラッジの移動は好ましい条件のもとで行ない、変換材料は最終貯蔵タンクに貯蔵できるようにする。上記の範囲条件で装置を使用する場合、３トンのスラッジと３分が必要条件でありこれによれば最終製品として約４８０／５００ｋｇが得られる。ただし用いる添加物量により差異がある。これに対して最終製品３トンを得たい場合は１０から１２分の間隔が必要である。本発明による方法を使ってＵＳＲおよび／またはスラッジを使って得られる材料は、最適の物理機械性能を発揮するマイクロバクテリア菌相がなくても、完全に不活性化されており、しかも重金属の放出は見られない。その特性は専門研究所で行なった分析から判定されるが、以下の結果を得ている。・大腸菌群＝見られず・サルモネラ菌＝見られず・ブドウ球菌＝見られず・緑膿菌＝見られず・亜硫酸クロスリジイ胞子−減力剤＝見られずなお、ＵＳＲおよび／またはスラッジによる変換からの、主として得られる生成物中に見られる放出重金属量は次の通りであった。・Ｃｕ＝０．０２ｍｇ／ｋｇ・Ｃｒ＝〈０．０１ｍｇ／ｋｇ・Ｐｂ＝０．０３ｍｇ／ｋｇ・Ｃｄ＝〈０．００１ｍｇ／ｋｇまた５００℃のもとで変換工程で得た材料によれば体重の低減は２５．５％、また発生スモークは人体に対しては有毒でもなければ有害でもないことが確かめられた。更に変換製品からは、化学的−抗菌学的に見て、建築分野で使用される各種の材料が得られている。・都市、工業および農業分野における組積造・屋外、屋内の民間床材・各種民間家具・水力プラント用の集合マンホール・高速道路−バリヤ・防音絶縁耐熱パネル・農耕飼育用プレハブ・工業床材なお不活性粒状物からはモルタルおよびコンクリートが得られている。ＵＳＲおよび／またはスラッジ変換材料は０．６７ｇ／ｃｍ³の比重を示し、通常の軽量コンクリートのそれより遥かに低いことが知られている。発明に基づく方法と装置（プラントと印刷）で得られる生成物の特徴がら考えると、どのタイプの装置でも使うことができる。民間の浄化プラントからのスラッジと固形状都市ごみとの予備混合による、材料サンプルが得られている。この得られた「軟泥」を添加物に加えると、有機物質のミネラル化が起きる。変換プロセスは、反応に関係する物質を通して見受けられ、生成物の後の機能を保証するように行われる。なおＣａＣＯ₃を反応工程に用いて、不活性化添加物のプラスチック成分を中性化して、毒性スモークを発生させずに耐熱性を高めることができる。一方ＣａＯは水と反応して熱を発生させることから、特にトラブルなく胞子を除くことができる。このようにして得られる生成物は無機質であって胞子を含まず、重質残値は無視し得る程度であり、さらにこの生成物は分析結果から推定されるように耐火性である。サンプルに見られる高圧縮力は定性的にも、定量的にも有利な特徴と言える。事実、単純な圧縮による破壊引張力は、平均約３４０ｋｇ／ｃｍ²に変動する値がその特徴であり、この数値は、対象とするその他一切の材料についても受け入れられる値である。なお、変形を受けた立方体の破壊については、この立方体のダイアゴナルに応じて常時起きることは、明記しておいてよい。ここで発明の生成物の革新的な特徴を示すために、コンクリートとの比較が考えられる。３５０ｋｇ／ｃｍ²程度の値を示す発明の材料は、極めて高強度（５５０ｋｇ／ｃｍ²）のコンクリートと比べて、コンクリートの３９ｋｇ／ｃｍ²の屈曲引張抵抗に匹敵した約２８ｋｇ／ｃｍ²の値を示すことがある。変換生成物の際立った別特徴として、凍結性が挙げられるが、これは材料に全く影響を与えない。この種のデータ以外に、高度な柔軟性を有し、顕著に反りがなく、いずれの場合でも、極めて受け入れ性のよい脱荷重性を有し、一切製品には傷がなく、いずれにせよ無警告でいられることが明示されなければならない。変形がひどいと、むしろ弾性率が低いとの感を与えるが、絶対的に線形で双称なカーブを示してくれる。その代わり、熱伝導率は「コンクリート」のある一つのものより１０％も高く、その材料が完全にボイドを避け損なった手動バイブレータでコンパクト化したことを考えると、その違いは無視できるのであろう。上記問題点は振動に合致した機械（振動板）を使うことにより救済される。またこのようにすれば、上記熱伝導率比率を低められるはずであり、従ってコンクリートの限界に挑めるであろう。民間のスラッジのみを使った、本発明に基づき得られた生成物について行った以下の試験データにあっては、例証的に、ただしこれに拘束されないデータが示されるはずである。上記に述べた試験は、Ｇｕｉｄｏｎｉａ（ギドニア）のＩＳＴＤＩＬ社研究所で、民間のスラッジ９０％に、ＣａＯとＣａＣＯ₃を添加し、それぞれ同一混合比で程々に混合し、超微粉砕して、これに１０％のポリマー質の添加物と特定の触媒を加えて処理し行われた。耐屈曲性能耐屈曲性能は次の寸法を有する棒に対して行われている。サンプルの寸法１０００×１２０×１２０ｍｍ、長さ方向にφ８の４組の鉄を使って補強。鉄二組を内輸域中に据え、別の二組は外輪域中に据え、隅部分から２５ｍｍの距離を設ける。ここで同一鉄棒を二つの支持体上に据え相互に８００ｍｍの距離を置く。中央に荷重２０５０ｋｇｆを掛ける。ここで確かめられたことは、応力を受けたサンプルは、特に割れ目を生ずることなく、直接壊れている点である。なお、以下の試験からすると、この破損は脆性破壊と考えられるものの、残留弾性反りの除かれる可能性は考えられない。上記データから求まるデータと、逆Ｔ字型鉄バー（その寸法９×１２ｃｍ）について、補強プレストレスのかかったデータとを比較してみると、その値が比較的高いことがわかるが、その理由としては、１３００ｋｇｆの最大集中負荷を受けて、破壊を受ける恐れのあることが挙げられる（このデータ群は、社内のプレハブ工場での研究室データに基づいて得られたものである）。力状態と、下の図形を調べてみると、二つの領域は完全に直線状であることがわかる。このことは、弾性的挙動を物語るもので、この挙動が壊れる時点まで、弾性を残し続けたのであろう。上記試験の他に、別の単純な屈曲試験を、特に補強を行わず２３０×４０×２０ｍｍ寸法の５サンプルについて行ってみた。ただし、常時表に見られるように、二支持体間の距離を約２００ｍｍに保証し、中央部分に集中荷重を与えるようにした。屈曲試験凍結性４サンプル（４×４×１７ｃｍ、温度範囲＋１５°〜−１５°）について、凍結性試験を行った。この結果、２５サイクル後に、完全にプラス結果が得られた。それは、テスト実施中、一切修正を必要としなかったためである。線熱膨脹率サンプルを線膨脹状態にして試験を行った。その単位変形は、ＬＹ４１タイプの電気式伸び計ＨＢＭを、ＵＰＭ６０タイプのデータコレクターＨＢＭに連結して、認めることができた。上記表から、変形対報告時間のデータが示されている。上記データから、熱膨脹にさらしたサンプルが１０４１μｍ／ｍの伸びを示したことが確定される。滑り摩耗性試験は１９３９年１１月１６日付ＲＤ２２３４指示に従って実施した。１０００ｍの通過についての対摩耗係数は８．６８ｍｍであった。圧縮試験試験は、一辺４０ｍｍの立方体４サンプルについて、単純な圧縮条件の下に行った。圧縮抵抗に示される平均単位加重は、３．８６Ｎ／ｍｍ²であった。単なる例証として、ただしこれに拘束される心算はなく、好ましい実施例を基に本発明について説明してきたが、当業者であれば、添付の請求項に示す範囲を逸脱することなく、変形と修正をなし得ることは理解されるものと思う。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．・それぞれの供給ラインからＵＳＲおよび／またはスラッジを供給する段階と、・超微粉砕機内に材料を投入し、粒径を低める共に内蔵の水分を回収する段階と、・ＣａＯを主構成成分の重量当り５から１０重量％の量を添加する段階と、・ＣａＣＯ₃を主構成成分の重量当り５から１０重量％の量を添加する段階と、・触媒を２０から５０重量％の量を添加する段階と、・ポリマー質の添加剤を、主構成成分の重量当り３から１０重量％の量を加える段階と、・生成物を成形および貯蔵工程に搬送する段階とから成る、都市固形状ごみ（ＵＳＲ）および／またはスラッジを不活性材料に低温転換させる方法。２．該ポリマー質添加剤をポリ酢酸ビニルおよびその誘導体、ポリウレタンおよびその誘導体、さらにはスチレンポリマーおよびその誘導体の中から選定することを特徴とする請求項１記載の方法。３．ＵＳＲの供給ラインに沿って、スクラップ用の機械式圧縮機および４組のクラウン切断用ハンマーを特に備えた、主粗粒破砕機を有する除鉄装置を設けることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。４．該主粗粒破砕機の下流側および該超微粉砕機の上流側に、集積用のストリッピング・フォークを備えた回転式除鉄装置および粗粒材料回収装置と、第二の粉砕機を備えた回転スリーブを取り付けることを特徴とする、請求項１,２又は３記載の方法。５．発明に基づく水回収タンクを、超微粉砕機の下流側に取り付けることを特徴とする、請求項１，２，３又は４記載の方法。６．該成形および貯蔵工程が、除湿機系列を備えた粒質物構成の生成物成形系列および／または枠組み用振動プラットフォームを備えた、製造生成物系列を設けることを特徴とする、請求項１，２，３，４又は５記載の方法。７．・少なくとも一つ、好ましくは二つのそれぞれＵＳＲ（都市固形状ごみ）およびスラッジ排出用のコンクリート製の水溜め・少なくとも一つ、好ましくは二つの適合タンクを備えたコンベヤ・ベルト積載用のフォークを有する、頭上の走行クレーン・破砕機に供給するタンクを備えた、第一水平コンベヤ・ベルト・該第一コンベヤ・ベルト上にスクラップ用機械式圧縮機を取り付けた、除鉄装置・切断ハンマーを備えた粗粒主破砕機・後続スクリーン供給用に供給タンクを取り付けた、第二水平コンベヤ・ベルト・微細物集積用にストリッピング・フォークを備えた除鉄装置・六角形状の回転スクリーン・通過材料を集め、これをミキサーの供給ベルトに搬送する、スクリーン下部に設けた第三水平コンベヤ・ベルト・第二切断ハンマー粉砕機・長さ方向に沿って側面と供給タンクとを備えた第二細粒を通過させぬ材料の供給にに適当した、第四傾斜コンベヤ・ベルトおよび減速歯車を備えた排出用ケーシングとモータ・破砕材料をスクリーン用コンベヤ・ベルトに移送するに適した第五水平コンベヤ・ベルト・水回収用の超微粉砕機−ヒータ・超微粉砕生成物をホッパーに供給、排出する移送に好適な第六傾斜コンベヤ・ベルト・ＣａＯ（生石灰）貯槽・ＣａＣＯ₃（炭酸カルシウム）貯槽・ポリマー質の添加剤貯槽・場合により特定触媒用の貯槽・三組のコンベヤ・ベルト、内二つは水平取付け、一つは傾斜取付けとし後のベルトはホッパー集水槽の下部に据え、通過材料を代替方式でミキサーに輸送・支持材、歩み板、監視孔、エンジンおよび減速歯車、導入材料計量装置、添加剤噴出装置等を備えた羽根緊締ミキサー・通過材料を押出機に搬送するに好適な、第十水平コンベヤ・ベルト・通過材料を製品系列に搬送するに適した第十一水平コンベヤ・ベルト等上記の全てまたは一部の組合せ構成の、請求項１，２，３，４，５又は６記載の方法の実施装置。