JP2004130235A - Apparatus and method for reducing volume of waste - Google Patents

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static electricity
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Masanori Ishimaru
石丸 政徳
Kimin Abe
阿部 毅民
Chiaki Moriguchi
森口 千秋
Takeshi Kono
河野 剛
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TAGAMI TOYOMI
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TAGAMI TOYOMI
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized apparatus which reduces the volume of a waste while preventing the occurrence of dioxins and a method therefor. <P>SOLUTION: The volume reduction apparatus 1 for reducing the volume of a waste put therein is constructed by arranging, on a base 5, a container 2 for containing a waste except metal, an agitation means 3 for agitating the waste in the container 2, and a boiler 4 for supplying steam to the container 2 to moisten and pressurize, provided that the boiler 4 generates saturated steam. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属を除く廃棄物を減容処理する廃棄物の減容装置および減容方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、廃棄物を減容する方法として、焼却作業が一般的に行われている。近年の研究によって、400〜800℃の範囲内で焼却を行うと、多量のダイオキシンが発生することが明らかになったため、新設される焼却設備では、800℃以上の温度で廃棄物を燃焼させる方法が採用されている。
【0003】
しかし、ダイオキシンの発生を防止するために800℃以上の温度で加熱することはエネルギーの無駄であり、設備投資、処理にかかる手間および費用が増大することになる。このため、大型の設備で大量の廃棄物をまとめて処理することしかできないという問題点がある。
【0004】
一方、400℃以下の温度で加熱する装置として、特許文献1に記載した飼料の煮沸調整装置がある。この装置は、収容体内に加熱蒸気を送給しながら攪拌することによって、飼料原料を均一に煮熟調整でき、作業者の労働負担を軽減できるとしている。
ここで、この煮沸調整装置を用いて廃棄物を減容することが考えられる。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−18689号公報 (第2−6頁、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、煮沸を行うのみでは、廃棄物を改質させて減容するには不十分であり、このままでは廃棄物処理に対応させることができない。
【0007】
そこで本発明が解決しようとする課題は、小型の設備で、ダイオキシンの発生を防止しながら、廃棄物の減容処理を行う廃棄物の減容装置および減容方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の廃棄物の減容装置は、金属を除く廃棄物を収容する容器と、容器内の廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧するボイラとを備え、収容された廃棄物を減容する廃棄物の減容装置において、前記ボイラが発生させる蒸気は、飽和蒸気であることを特徴とする。
【0009】
ボイラで発生した蒸気は、容器に投入されて少し温度が下がり、細かい水滴となって現れる。細かい水滴同士が衝突したり摩擦したりすることによって、静電気が発生する。また、送入された飽和蒸気によって、内部の空気が追い出され、廃棄物中にも蒸気が浸透する。
水滴に蓄積された静電気は、廃棄物を介して、または直接に容器に到達する。廃棄物中の静電気が流れた部分は、局所的に発熱して温度が上昇し、破砕されるが、電流は、連続して流れるものではなく、また、電力量としては小さいので、温度上昇は小さく、容器内の平均温度は送入される飽和蒸気の温度以上には上昇しないので、ダイオキシンが発生しにくくなっている。また、容器内には飽和水蒸気が充填されているので、静電気が流れることによって火花が発生しても、可燃性ガス等に引化して爆発することが防止される。
このように、飽和蒸気の熱、圧力および静電気を用いることによって、廃棄物を減容するという作用を有する。
【0010】
本発明の他の廃棄物の減容装置は、金属を除く廃棄物を収容する容器と、容器内の廃棄物を攪拌しながら摩擦によって静電気を発生させる攪拌手段と、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧するボイラとを基台上に配置して、収容された廃棄物を減容する廃棄物の減容装置において、前記容器および前記攪拌手段は、帯電性を有し、かつ前記基台に対して絶縁状態に設置されていることを特徴とする。
【0011】
容器および攪拌手段は帯電性を有し、かつ基台に対して絶縁状態に設置されているので、廃棄物との摩擦によって、廃棄物と、容器および攪拌手段には、プラスまたはマイナスの電荷(静電気)が蓄積する。一方、容器内には加熱および加圧された飽和蒸気が送給され、この飽和蒸気が廃棄物の内部に浸透するので、廃棄物の内部の電気抵抗が下がり、電気が流れやすくなっている。
【0012】
ここで、帯電性を有するとは、電気抵抗が大きく、投入される廃棄物に対してプラスまたはマイナスに帯電可能であることをいい、プラスまたはマイナスのどちらに帯電しても構わない。本発明の容器および攪拌手段においては、放電によって破損しない程度の厚みおよび耐久性を有するステンレス等の金属を用いることが好ましい。また、容器および攪拌手段は同じ材質でもよいが、異なる材質を用いることも可能である。
【0013】
例えば、廃棄物内にマイナスの電荷、容器および攪拌手段にプラスの電荷が蓄積されているとき、廃棄物内に一定量のマイナス電荷が溜まると、この電荷は廃棄物の内部を通って、容器および攪拌手段に流れる。廃棄物は攪拌されているので、電荷の溜まる量は各部分によって異なり、また、電荷が流れる経路や時間も異なっている。また、容器内には飽和蒸気が充填されているので、電気抵抗が大きくなり過ぎ、静電気が溜まり過ぎることもない。従って、静電気は少しずつ放電され、放電時の放電経路に瞬間的に熱量を発生させながら廃棄物を破砕する。しかし、放電は連続的には行われないため、廃棄物は高温にならず、容器内全体の温度は、加熱蒸気による設定温度から大きく上昇することはなく、廃棄物は、ダイオキシンの発生を抑えながら減容される。
【0014】
ここで、前記容器の内壁に、静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニングを施すことも可能である。
容器内で発生して溜まっている電荷は、容器の内周面および攪拌手段の複数箇所に流れる。容器の内部は、充填された飽和蒸気によって、あまり大きな電荷は溜まらないように構成されているが、それでも容器内の特定の場所に集中して放電が行われることもあり、このような場合には、容器が破損することも考えられる。そこで、導電性のライニングを、内周面の一部または全部に設けることにより、廃棄物から容器への電荷の移動を促進させ、また、放電箇所を調整することができる。また、逆に静電気の発生量が少ない場合には、絶縁性のライニングを施して静電気の発生量を増加させ、処理を促進することができる。
【0015】
前記攪拌手段に、静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニングを施すことも可能である。攪拌手段としては、例えば、回転軸およびこの回転軸に設けた攪拌羽根を用いることができる。攪拌手段に導電性のライニングを設けて摩擦により発生する静電気の発生量を抑え、また、絶縁性のライニングを設けて静電気の発生量を増加させることができる。
【0016】
前記攪拌手段および前記容器の間に所定の電圧を加える電源を具備すると、攪拌手段および容器の間に、廃棄物を介して放電を行うことができる。
【0017】
前記攪拌手段に、前記容器内に回動可能に支持された回転軸と、この回転軸に基部が設けられ、半径方向に突出した複数の支持軸と、この支持軸の先部に設けられ、前記支持軸とともにT字状に形成された板状の攪拌羽根とを設けると、突起部を増やして廃棄物との間で電流が流れやすくすることができる。また、容器の下部に滞留している廃棄物と攪拌羽根との接触面積を増やして、摩擦による静電気の発生量を増加させることができる。
【0018】
本発明の廃棄物の減容方法は、容器に金属を除く廃棄物を収容し、この廃棄物を攪拌手段で攪拌するとともに、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧を行い、前記廃棄物を減容する廃棄物の減容方法において、前記送給する蒸気を300℃以下の飽和蒸気にすることを特徴とする。
容器内に送給する蒸気を300℃以下にすることにより、容器内での減容処理中にダイオキシンが発生することが防止される。また、飽和蒸気を送給するので、容器内で温度が下がったときに細かい水滴が発生し、この水滴が衝突、または摩擦することによって、静電気が発生し、この静電気が廃棄物中を流れることにより廃棄物が破砕され、減容処理が促進される。
【0019】
本発明の廃棄物の減容方法は、基台に帯電性を有する容器および攪拌手段を絶縁状態に設け、容器に金属を除く廃棄物を収容し、この廃棄物を攪拌手段で攪拌するとともに、前記容器内に飽和蒸気を送給して加湿および加圧を行い、前記廃棄物を減容する廃棄物の減容方法において、前記容器内の温度を300℃以下にして運転する。
【0020】
容器内の温度を300℃以下にして運転するとは、飽和蒸気の送給温度を300℃以下にすればよい。このとき、静電気の放電による温度上昇は微小であるため、考慮しなくてもよい。容器内の温度が300℃以下なので、ダイオキシンの発生が確実に抑えられる。
【0021】
前記容器に、前記廃棄物に発生する静電気量を調整する導電性物質または絶縁性物質を投入すると、廃棄物に発生する静電気量が多くなり過ぎるときは、導電性物質を投入し、静電気量が少なくなり過ぎるときは、絶縁性物質を投入することにより、発生する静電気量を調整することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態の廃棄物の減容装置の正面図、図2は同廃棄物の減容装置の平面図である。図1、図2に示すように、本発明の廃棄物の減容装置1は、金属を除く廃棄物を収容する容器2と、容器2内の廃棄物を攪拌しながら、廃棄物との摩擦によって静電気を発生させる攪拌手段3と、容器2内に飽和水蒸気を送給して加湿および加圧する2台のボイラ4とを基台5上に配置して、収容された廃棄物を減容する装置である。
【0023】
容器2は、ステンレス等の金属からなり、8.0MPaまで耐圧性能を有し、横置きされた樽状に形成されている。詳しくは、中央部を円筒状に形成し、中央部に接続された両側部を、それぞれの両端部に向かって徐々に縮径するように形成されている。容器2の両端部には、減速機6がそれぞれ設けられ、攪拌手段3は、両減速機6の間に、容器2内を貫通して設けられている。容器2および攪拌手段3は、基台5に対して、例えば、絶縁シートを介して、絶縁状態に設置されている。
【0024】
容器2の上部中央には、廃棄物の投入口8が開閉可能に設けられ、下部中央には、減容処理後の廃棄物の取り出し口9が開閉可能に設けられている。また、容器2の両側部には、ボイラ4からの飽和水蒸気を、調整器11、空圧弁12および蒸気吸入管16を介して供給する蒸気供給口10がそれぞれ開閉可能に設けられている。また、蒸気供給口10には、ドレン抜き用の同圧タンク13が接続されている。
【0025】
容器2の上部には、蒸気排気管14を介して脱臭器15が接続されている。ボイラ4から蒸気吸入管16を介して容器2内に供給された蒸気は、蒸気排気管14から排出される。また、容器2の上部には安全弁放気管17が設けられ、急激な圧力上昇により容器2が破損する恐れがあるときには、ここから容器2内を減圧することができる。
【0026】
ボイラ4は、オイルタンク18から燃料を供給される。また、軟水機19および純水機20を介して供給される水を加熱して、加圧水蒸気を容器2に供給する。ここで、軟水とは、水中のカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンを除去して硬度を0〜60mg/L未満に調整した水をいい、純水とは、シリカや硬度分を含む不純物を除去した水をいう。
【0027】
水は、軟水機19および純水機20を順に通過して、不純物を除去された純水となってから使用される。不純物を除去しないで使用すると、水分中の不純物が容器2の管壁や加熱管等に析出してスケール化してしまうが、純水を用いることによって、スケール化を防止して、装置の破損を防止することができる。
【0028】
図3は、容器の正断面図である。図3に示すように、容器2の内部には、両端部を減速機6に回動可能に支持された回転軸7が設けられている。回転軸7には、上下で一対となった2本の支持軸19の組が4組と、左右で一対となった2本の支持軸19の組が4組とが、軸方向に交互に配置され、合計16本の支持軸19のそれぞれの基部を固定している。支持軸19の先部には、板状の攪拌羽根20の中央部がそれぞれ設けられ、支持軸19と攪拌羽根20によって外形をT字状に形成している。容器2の内周に近接している攪拌羽根20の外側縁は、円弧状に形成され、角部が衝突することを防止している。攪拌羽根20と容器2の内周は、廃棄物の滞留を防止するために近接していることが好ましく、例えば、5mm程度の隙間をあけて形成されている。
【0029】
攪拌羽根20は、支持軸19の軸方向に対して傾斜配置され、支持軸19を一方向に回転させたときは、容器2内の廃棄物を軸方向の中央に集めるように、また、逆方向に回転させたときは、容器2内の廃棄物を軸方向の両側にそれぞれ分散させるように配置されている。
攪拌手段3は、回転軸7、支持軸19および攪拌羽根20によって構成され、各部材は、例えば、ステンレス等の帯電性部材で形成されている。
なお、容器2の上方には、回転軸7に平行な駆動軸が設けられ、回転軸7の両端部をそれぞれ支持する減速機6に、スプロケットおよびチェーンを介して接続されている。
【0030】
次に、減容装置1の使用手順について説明する。
容器2の投入口8から金属を除く廃棄物を投入した後に投入口8を閉じ、次いで、ボイラ4の運転を開始する。発生する飽和水蒸気の温度および圧力は、容器2内の温度が200〜300℃で、圧力が1.4〜5MPaとなるように調整する。廃棄物は、例えば、一般可燃ごみ、繊維屑、廃ペンキ、ペットボトル、下水用汚泥、焼却灰等の可燃物が好ましいが、ガラス片等の不燃物を処理することも可能である。
【0031】
容器2に蒸気供給口10から加熱および加圧した飽和水蒸気を送給するとともに、蒸気排気管14から内部の飽和水蒸気を抜く。容器2内に送給された飽和水蒸気は、廃棄物内に浸透して、容器内の気体に置き換わるとともに、細かい多数の水滴を発生させる。この水滴同士が衝突、摩擦することにより静電気が発生する。
廃棄物は、圧力分解および加水分解により減容され、攪拌手段3を回転させることにより、摩擦による静電気が発生し、この摩擦により発生した静電気および浮遊した水滴に溜まっている静電気が、廃棄物の内部を流れることにより、さらに減容処理が進行する。なお、攪拌手段3の回転速度は、3〜7.5回転/分程度である。
【0032】
この状態で5〜60分の運転を行うことにより、廃棄物を約40%減容することができる。
なお、発生する静電気量が少ないときには、静電気を発生しやすい絶縁性物質を減容しようとする廃棄物とともに投入し、減容処理を促進させることも可能で、また、発生する静電気により空中放電が発生し、装置を破損するような場合には、カーボン粉等の導電性物質を投入し、静電気の発生を抑えることも可能である。なお、おがくずのように、絶縁性を有するとともに吸水性を有する物質を投入すると、廃棄物中の無駄な水分を除去して静電気の発生をさらに増加させ、処理を促進することができる。
【0033】
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の減容装置は、第1の実施の形態の減容装置1の容器2の内周面および攪拌手段3の一部または全部に、廃棄物との摩擦によって発生する静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニング(図示せず)を設けたものである。ライニングは、例えば、シート状の導電性物または絶縁性物を貼着したり溶接したりすることができ、また、導電性または絶縁性を有する塗料を塗布することにより形成することができる。このようにして、発生する静電気量を増加させて処理を促進したり、減少させて装置の破損を防止したりすることができる。
【0034】
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の減容装置は、第1の実施の形態の減容装置1の攪拌手段3と、容器2の間を絶縁し、攪拌手段3および容器2の間に所定の電圧を加える電源を接続したものである。
加える電圧の大きさの範囲は、容器2内の温度上昇によって、ダイオキシンが発生しない範囲であればよい。なお、容器および攪拌手段の材質を導電性を有する材質に変更して、電流を流れやすくすることも可能である。
【0035】
【実施例】
第1の実施の形態の減容装置を用いて、各種の廃棄物の減容処理を行った。なお、装置の1回当たりの処理量は、約1.5tである。
ボイラの圧力と温度を、標準時と高圧時の2種類に設定し、減容率が40%以下になるまでの時間を測定した。
【0036】
【表1】

Figure 2004130235
【0037】
【表2】
Figure 2004130235
処理物は、炭状となるので、これを肥料として使用する場合や、飼料として使用する場合等により混入するものを変えて実験した。
表1、表2に示すように、最も時間がかかった焼却灰および廃車シュレッダの処理を行う場合でも、標準の条件で最大90分、高圧の条件では50分で処理を行うことができた。攪拌手段の回転速度が遅いため、運転中の騒音はほとんどなく、処理温度が低く燃焼しないため、煙の発生もない。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を奏する。
(1)本発明の廃棄物の減容装置は、廃棄物を収容する容器と、攪拌手段と、ボイラとを備え、収容された廃棄物を減容する廃棄物の減容装置において、ボイラが発生させる蒸気を、飽和蒸気とするので、容器内に細かい水滴が発生し、この水滴から静電気が発生して廃棄物中を流れ、廃棄物を破砕するので、廃棄物は、飽和蒸気の熱、圧力および静電気によって減容されることになり、小型の設備で、ダイオキシンの発生を防止しながら、廃棄物の減容処理を行うことができる。
(2)本発明の他の廃棄物の減容装置は、容器と、容器内の廃棄物を攪拌しながら摩擦によって静電気を発生させる攪拌手段と、容器内に飽和蒸気を送給するボイラとを基台上に配置して、廃棄物を減容する廃棄物の減容装置において、容器および攪拌手段に帯電性を設け、かつ基台に対して絶縁状態に設置しているので、廃棄物、容器および攪拌手段が帯電しやすくなり、静電気を流すことによって、低温での減容処理を促進させ、小型の設備で、ダイオキシンの発生を防止しながら、廃棄物の減容処理を行うことができる。
(3)容器の内壁に、静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニングを施すと、導電性のライニングを、内周面の一部または全部に設けることにより、廃棄物から容器への電荷の移動を促進させ、また、放電箇所を調整することができる。また、逆に静電気の発生量が少ない場合には、絶縁性のライニングを施して静電気の発生量を増加させ、処理を促進することができる。このように、廃棄物の性質に応じて静電気の発生量を調整し、最適な処理を行うことができる。
(4)攪拌手段に、静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニングを施すと、導電性のライニングを設けることにより摩擦により発生する静電気の発生量を抑え、また、絶縁性のライニングを設けて静電気の発生量を増加させることができるので、廃棄物の性質に応じて静電気の発生量を調整し、最適な処理を行うことができる。
(5)攪拌手段および容器の間に、両者の間に所定の電圧を加える電源を接続すると、攪拌手段および容器の間に、廃棄物を介して放電を行うことができ、減容処理を促進することができる。
(6)攪拌手段に、容器内に回動可能に支持された回転軸と、この回転軸に基部が設けられ、半径方向に突出した複数の支持軸と、この支持軸の先部に設けられ、支持軸とともにT字状に形成された板状の攪拌羽根とを設けると、突起部を増やして廃棄物との間で電流が流れやすくすることができる。また、容器の下部に滞留している廃棄物と攪拌羽根との接触面積を増やして、摩擦による静電気の発生量を増加させることができる。このようにして、減容処理を促進することができる。
(7)本発明の廃棄物の減容方法は、送給する蒸気を300℃以下の飽和蒸気にするので、容器内での減容処理中にダイオキシンが発生することが防止され、また、静電気を廃棄物中を流すことにより廃棄物が破砕され、減容処理を促進することができる。
(8)容器に、導電性物質または絶縁性物質を投入すると、廃棄物に発生する静電気量が多くなり過ぎるときは、導電性物質を投入し、静電気量が少なくなり過ぎるときは、絶縁性物質を投入することにより、発生する静電気量を調整することができ、減容処理を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の廃棄物の減容装置の正面図である。
【図2】同廃棄物の減容装置の平面図である。
【図3】容器の正断面図である。
【符号の説明】
1 減容装置
2 容器
3 攪拌手段
4 ボイラ
5 基台
6 減速機
7 回転軸
8 投入口
9 取り出し口
10 蒸気供給口
11 調整器
12 空圧弁
13 同圧タンク
14 蒸気排気管
15 脱臭器
16 蒸気吸入管
17 安全弁放気管
18 オイルタンク
19 支持軸
20 攪拌羽根[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste volume reducing apparatus and a volume reducing method for performing volume reduction processing of waste materials other than metals.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, incineration work is generally performed as a method of reducing the volume of waste. Recent research has revealed that a large amount of dioxin is generated when incinerated in the range of 400 to 800 ° C. Therefore, a new incinerator is a method of burning waste at a temperature of 800 ° C or higher. Has been adopted.
[0003]
However, heating at a temperature of 800 ° C. or higher in order to prevent the generation of dioxin is wasteful of energy, and increases capital investment, labor and cost for processing. For this reason, there is a problem that a large-sized facility can only treat a large amount of waste at once.
[0004]
On the other hand, as a device for heating at a temperature of 400 ° C. or less, there is a feed boiling adjusting device described in Patent Document 1. According to this device, the feed raw material can be uniformly boiled and adjusted by stirring while supplying heated steam into the container, and the labor load on the worker can be reduced.
Here, it is conceivable to reduce the volume of waste using this boiling adjusting device.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-18689 (Pages 2-6, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, boiling alone is not enough to reform and reduce the volume of waste, and it is not possible to cope with waste treatment as it is.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a waste volume reducing device and a volume reducing method for performing a waste volume reducing process with a small facility while preventing generation of dioxin.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a waste volume reducing device of the present invention includes a container for storing waste except metal, a stirring means for stirring waste in the container, and a steam supply device for feeding steam into the container. And a boiler for humidifying and pressurizing the stored waste, wherein the steam generated by the boiler is a saturated steam.
[0009]
The steam generated by the boiler is thrown into a container, and its temperature drops a little, and appears as fine water droplets. Static electricity is generated by collision or friction between fine water droplets. Further, the inside air is expelled by the supplied saturated steam, and the steam permeates the waste.
The static electricity accumulated in the water droplets reaches the container via waste or directly. The portion of the waste where the static electricity has flowed generates heat locally and raises the temperature, and is crushed.However, the current does not continuously flow and the amount of power is small, so the temperature rise Since the temperature is small and the average temperature in the container does not rise above the temperature of the saturated steam to be fed, dioxin is hardly generated. Further, since the container is filled with saturated steam, even if a spark is generated due to the flow of static electricity, it is prevented from being exploded by being flammable gas or the like.
Thus, the use of the heat, pressure and static electricity of the saturated steam has the effect of reducing the volume of waste.
[0010]
Another waste volume reducing device of the present invention includes a container for storing waste except metal, a stirring means for generating static electricity by friction while stirring the waste in the container, and a device for sending steam into the container. A boiler for supplying, humidifying and pressurizing is disposed on a base, and in the waste volume reducing device for reducing the volume of stored waste, the container and the stirring means have a chargeability, and It is characterized by being installed in an insulated state with respect to the base.
[0011]
Since the container and the stirring means have a charging property and are installed in an insulated state with respect to the base, the waste and the container and the stirring means have a positive or negative charge ( Static electricity) accumulates. On the other hand, heated and pressurized saturated steam is fed into the container, and the saturated steam penetrates into the waste, so that the electric resistance inside the waste is reduced, and the electricity flows easily.
[0012]
Here, having chargeability means having a large electric resistance and being capable of being charged positively or negatively with respect to waste to be put in, and may be charged either positively or negatively. In the container and the stirring means of the present invention, it is preferable to use a metal such as stainless steel having a thickness and durability sufficient to prevent damage by electric discharge. Further, the container and the stirring means may be made of the same material, but different materials may be used.
[0013]
For example, when a negative charge is accumulated in the waste, and a positive charge is accumulated in the container and the stirring means, when a certain amount of the negative charge accumulates in the waste, the electric charge passes through the inside of the waste and becomes a container. And flow to the stirring means. Since the waste is agitated, the amount of accumulated charge differs for each part, and the path and time for the charge to flow also differ. In addition, since the container is filled with the saturated vapor, the electric resistance does not become too large and the static electricity does not accumulate too much. Therefore, the static electricity is gradually discharged, and the waste is crushed while instantaneously generating heat in the discharge path during the discharge. However, since the discharge is not performed continuously, the waste does not reach a high temperature, and the temperature in the entire container does not rise significantly from the set temperature by the heated steam, and the waste suppresses the generation of dioxin. While the volume is reduced.
[0014]
Here, a conductive or insulating lining for adjusting the amount of static electricity may be provided on the inner wall of the container.
The charges generated and accumulated in the container flow to the inner peripheral surface of the container and a plurality of portions of the stirring means. Although the inside of the container is configured so that a large amount of electric charge does not accumulate due to the filled saturated vapor, the discharge may still be concentrated at a specific location in the container, and in such a case, In this case, the container may be damaged. Therefore, by providing the conductive lining on part or all of the inner peripheral surface, the transfer of electric charges from the waste to the container can be promoted, and the discharge location can be adjusted. Conversely, when the amount of generated static electricity is small, an insulating lining can be provided to increase the amount of generated static electricity, thereby facilitating the processing.
[0015]
The stirring means may be provided with a conductive or insulating lining for adjusting the amount of static electricity. For example, a rotating shaft and a stirring blade provided on the rotating shaft can be used as the stirring means. By providing a conductive lining in the stirring means, the amount of static electricity generated by friction can be suppressed, and by providing an insulating lining, the amount of static electricity can be increased.
[0016]
When a power source for applying a predetermined voltage is provided between the stirring means and the container, discharge can be performed between the stirring means and the container via waste.
[0017]
The stirring means, a rotating shaft rotatably supported in the container, a base is provided on the rotating shaft, a plurality of radially protruding support shafts, provided at the tip of the support shaft, When a plate-shaped stirring blade formed in a T-shape is provided together with the support shaft, the number of protrusions can be increased, and current can easily flow between the waste and the waste. In addition, the contact area between the waste retained in the lower part of the container and the stirring blade can be increased, and the amount of static electricity generated by friction can be increased.
[0018]
In the waste volume reduction method of the present invention, a waste container excluding metals is stored in a container, and the waste is stirred by a stirring means, and steam is fed into the container to perform humidification and pressurization. In the waste volume reducing method for reducing the volume of waste, the steam to be sent is a saturated steam of 300 ° C. or less.
By controlling the steam fed into the container to 300 ° C. or less, generation of dioxin during volume reduction processing in the container is prevented. Also, since saturated steam is sent, fine water droplets are generated when the temperature drops in the container, and the water droplets collide or rub, generating static electricity, which can flow through waste. Crushes waste and promotes volume reduction processing.
[0019]
In the waste volume reduction method of the present invention, a container having a chargeability and a stirring means are provided in an insulated state on a base, and waste except metal is stored in the container, and the waste is stirred by the stirring means, In the waste volume reducing method for reducing the volume of waste by supplying saturated steam to the container to perform humidification and pressurization, the temperature in the container is set to 300 ° C. or lower.
[0020]
The operation in which the temperature in the container is set to 300 ° C. or lower may be performed by setting the supply temperature of the saturated steam to 300 ° C. or lower. At this time, the temperature rise due to the static electricity discharge is very small, and need not be considered. Since the temperature in the container is 300 ° C. or less, the generation of dioxin is reliably suppressed.
[0021]
When a conductive substance or an insulating substance for adjusting the amount of static electricity generated in the waste is charged into the container, when the amount of static electricity generated in the waste becomes too large, a conductive substance is charged and the amount of static electricity is reduced. When the amount becomes too small, the amount of generated static electricity can be adjusted by adding an insulating material.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a front view of a waste volume reducing device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the waste volume reducing device. As shown in FIGS. 1 and 2, a waste volume reducing device 1 of the present invention includes a container 2 for storing waste except metal, and friction between the container 2 and the waste while stirring the waste. Stirring means 3 for generating static electricity by means of water and two boilers 4 for supplying saturated steam into vessel 2 for humidification and pressurization are arranged on base 5 to reduce the volume of the stored waste. Device.
[0023]
The container 2 is made of a metal such as stainless steel, has a pressure resistance up to 8.0 MPa, and is formed in a horizontally placed barrel shape. More specifically, the central portion is formed in a cylindrical shape, and both side portions connected to the central portion are formed so as to gradually decrease in diameter toward both end portions. Reducers 6 are provided at both ends of the container 2, and the stirring means 3 is provided between the two reducers 6 so as to penetrate the inside of the container 2. The container 2 and the stirring means 3 are installed in an insulated state with respect to the base 5 via, for example, an insulating sheet.
[0024]
In the upper center of the container 2, a waste inlet 8 is provided so as to be openable and closable, and in the lower center, a waste outlet 9 after the volume reduction treatment is provided so as to be openable and closable. On both sides of the container 2, steam supply ports 10 for supplying saturated steam from the boiler 4 via a regulator 11, a pneumatic valve 12, and a steam suction pipe 16 are provided so as to be openable and closable. Further, the same pressure tank 13 for draining is connected to the steam supply port 10.
[0025]
A deodorizer 15 is connected to an upper portion of the container 2 via a steam exhaust pipe 14. The steam supplied from the boiler 4 into the container 2 via the steam suction pipe 16 is discharged from the steam exhaust pipe 14. In addition, a safety valve air release pipe 17 is provided at the upper part of the container 2, and when there is a possibility that the container 2 may be damaged due to a sudden increase in pressure, the pressure in the container 2 can be reduced from here.
[0026]
The boiler 4 is supplied with fuel from an oil tank 18. Further, water supplied via the water softener 19 and the pure water machine 20 is heated to supply pressurized steam to the container 2. Here, soft water refers to water whose hardness has been adjusted to 0 to less than 60 mg / L by removing calcium ions and magnesium ions in the water, and pure water refers to water from which impurities including silica and hardness have been removed. Say.
[0027]
The water passes through the water softener 19 and the pure water machine 20 in order, and is used after becoming pure water from which impurities have been removed. If used without removing impurities, impurities in the moisture will precipitate on the tube wall of the vessel 2 and the heating tube, etc., and will be scaled. However, by using pure water, scaling can be prevented and damage to the apparatus can be prevented. Can be prevented.
[0028]
FIG. 3 is a front sectional view of the container. As shown in FIG. 3, a rotating shaft 7 whose both ends are rotatably supported by a speed reducer 6 is provided inside the container 2. The rotating shaft 7 has four pairs of two supporting shafts 19 in the vertical direction and four pairs of two supporting shafts 19 in the left and right pair alternately in the axial direction. The bases of the 16 support shafts 19 are fixed to each other. At the tip of the support shaft 19, the center of a plate-shaped stirring blade 20 is provided, and the support shaft 19 and the stirring blade 20 form a T-shaped outer shape. The outer edge of the stirring blade 20 which is close to the inner periphery of the container 2 is formed in an arc shape to prevent a corner from colliding. It is preferable that the stirring blade 20 and the inner periphery of the container 2 are close to each other in order to prevent stagnation of waste, and are formed with a gap of about 5 mm, for example.
[0029]
The stirring blade 20 is arranged inclined with respect to the axial direction of the support shaft 19, and when the support shaft 19 is rotated in one direction, the waste in the container 2 is collected at the center in the axial direction, and the stirring blade 20 is inverted. When rotated in the direction, the waste in the container 2 is arranged to be dispersed on both sides in the axial direction.
The stirring means 3 includes the rotating shaft 7, the support shaft 19, and the stirring blade 20, and each member is formed of, for example, a charging member such as stainless steel.
A drive shaft parallel to the rotating shaft 7 is provided above the container 2, and is connected to a speed reducer 6 that supports both ends of the rotating shaft 7 via a sprocket and a chain.
[0030]
Next, a procedure for using the volume reducing device 1 will be described.
After charging the waste except metal from the charging port 8 of the container 2, the charging port 8 is closed, and then the operation of the boiler 4 is started. The temperature and pressure of the generated saturated steam are adjusted so that the temperature in the container 2 is 200 to 300 ° C. and the pressure is 1.4 to 5 MPa. The waste is preferably combustibles such as general combustible waste, fiber waste, waste paint, plastic bottles, sewage sludge, and incinerated ash, but non-combustibles such as glass fragments can also be treated.
[0031]
The heated and pressurized saturated steam is supplied to the container 2 from the steam supply port 10, and the internal saturated steam is removed from the steam exhaust pipe 14. The saturated steam fed into the container 2 permeates into the waste and replaces the gas in the container, and generates many fine water droplets. The water droplets collide with each other and generate friction, thereby generating static electricity.
The volume of the waste is reduced by pressure decomposition and hydrolysis. By rotating the stirring means 3, static electricity is generated by friction, and the static electricity generated by the friction and the static electricity accumulated in the floating water droplets are reduced. By flowing inside, the volume reduction process further proceeds. The rotation speed of the stirring means 3 is approximately 3 to 7.5 rotations / minute.
[0032]
By operating for 5 to 60 minutes in this state, the volume of waste can be reduced by about 40%.
When the amount of generated static electricity is small, it is also possible to add an insulating material that easily generates static electricity together with the waste to be reduced in volume to promote the volume reduction process. In the case where it occurs and the device is damaged, a conductive substance such as carbon powder can be added to suppress the generation of static electricity. Note that when a substance having an insulating property and a water absorbing property, such as sawdust, is added, useless water in the waste is removed to further increase the generation of static electricity, thereby facilitating the treatment.
[0033]
(Second embodiment)
The volume reduction device according to the second embodiment includes a static electricity generated by friction with waste on the inner peripheral surface of the container 2 and part or all of the stirring means 3 of the volume reduction device 1 according to the first embodiment. A conductive or insulating lining (not shown) for adjusting the amount is provided. The lining can be formed, for example, by sticking or welding a sheet-like conductive or insulating material, and by applying a conductive or insulating paint. In this way, the processing can be promoted by increasing the amount of generated static electricity, or the damage can be prevented by reducing the amount of generated static electricity.
[0034]
(Third embodiment)
The volume reducing device of the third embodiment insulates between the stirring means 3 and the container 2 of the volume reducing device 1 of the first embodiment, and applies a predetermined voltage between the stirring means 3 and the container 2. The power supply to be added is connected.
The range of the magnitude of the applied voltage may be a range in which dioxin is not generated due to a rise in temperature in the container 2. In addition, it is also possible to change the material of the container and the stirring means to a material having conductivity so that the current can easily flow.
[0035]
【Example】
Using the volume reduction device of the first embodiment, volume reduction processing of various wastes was performed. In addition, the processing amount per operation of the apparatus is about 1.5 t.
The pressure and temperature of the boiler were set to two types, standard time and high pressure, and the time until the volume reduction rate became 40% or less was measured.
[0036]
[Table 1]
Figure 2004130235
[0037]
[Table 2]
Figure 2004130235
Since the treated material is in the form of charcoal, the experiment was carried out by changing the contaminants depending on the case where this was used as a fertilizer or the case where it was used as a feed.
As shown in Tables 1 and 2, even when processing the incinerated ash and scrap car shredder that took the longest time, the processing could be performed in a maximum of 90 minutes under standard conditions and in 50 minutes under high-pressure conditions. Since the rotation speed of the stirring means is low, there is almost no noise during operation, and since the processing temperature is low and there is no combustion, there is no generation of smoke.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) A waste volume reducing device according to the present invention includes a container for storing waste, a stirring means, and a boiler, and the boiler is a waste volume reducing device for reducing the volume of stored waste. Since the generated steam is saturated steam, fine water droplets are generated in the container, static electricity is generated from the water droplets, flows through the waste, and crushes the waste, so that the waste is heated by the saturated steam, Since the volume is reduced by pressure and static electricity, the volume of waste can be reduced with a small facility while preventing generation of dioxin.
(2) Another waste volume reducing device of the present invention includes a container, a stirring means for generating static electricity by friction while stirring the waste in the container, and a boiler for supplying saturated steam into the container. In the waste volume reduction device that is disposed on the base and reduces the volume of waste, the container and the stirring means are provided with charging properties, and are installed in an insulated state with respect to the base. The container and the agitating means are easily charged, and the static electricity is flown, thereby promoting a low-temperature volume reduction process. With a small facility, the waste volume reduction process can be performed while preventing the generation of dioxin. .
(3) When a conductive or insulating lining for adjusting the amount of static electricity is provided on the inner wall of the container, the conductive lining is provided on part or all of the inner peripheral surface, so that the charge from the waste to the container is reduced. And the discharge location can be adjusted. Conversely, when the amount of generated static electricity is small, an insulating lining can be provided to increase the amount of generated static electricity, thereby facilitating the processing. As described above, the amount of generated static electricity can be adjusted according to the nature of the waste, and the optimal treatment can be performed.
(4) If the stirring means is provided with a conductive or insulating lining for adjusting the amount of static electricity, the conductive lining is provided to reduce the amount of static electricity generated by friction, and the insulating lining is provided. As a result, the amount of generated static electricity can be increased, so that the amount of generated static electricity can be adjusted according to the nature of the waste, and optimal processing can be performed.
(5) When a power supply for applying a predetermined voltage between the stirring means and the container is connected, discharge can be performed between the stirring means and the container via waste, thereby facilitating the volume reduction process. can do.
(6) The stirring means is provided with a rotation shaft rotatably supported in the container, a base portion provided on the rotation shaft, a plurality of support shafts protruding in the radial direction, and provided at the tip of the support shaft. When a plate-shaped stirring blade formed in a T-shape is provided together with the support shaft, the number of protrusions can be increased, and current can easily flow between the waste and the waste. In addition, the contact area between the waste retained in the lower part of the container and the stirring blade can be increased, and the amount of static electricity generated by friction can be increased. In this way, the volume reduction process can be promoted.
(7) According to the waste volume reduction method of the present invention, since the steam to be fed is a saturated vapor of 300 ° C. or less, the generation of dioxin during the volume reduction process in the container is prevented, and the static electricity is reduced. By flowing the waste through the waste, the waste is crushed and the volume reduction treatment can be promoted.
(8) When a conductive substance or an insulating substance is put into a container, if the amount of static electricity generated in the waste becomes too large, a conductive substance is put in. If the amount of static electricity becomes too small, an insulating substance is added. , The amount of generated static electricity can be adjusted, and the volume reduction process can be optimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a waste volume reducing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the waste volume reducing device.
FIG. 3 is a front sectional view of the container.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Volume reduction device 2 Container 3 Stirrer 4 Boiler 5 Base 6 Reduction gear 7 Rotary shaft 8 Input port 9 Extraction port 10 Steam supply port 11 Regulator 12 Pneumatic valve 13 Same pressure tank 14 Steam exhaust pipe 15 Deodorizer 16 Steam suction Pipe 17 Safety valve vent pipe 18 Oil tank 19 Support shaft 20 Stirrer blade

Claims (9)

金属を除く廃棄物を収容する容器と、容器内の廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧するボイラとを備え、収容された廃棄物を減容する廃棄物の減容装置において、
前記ボイラが発生させる蒸気は、飽和蒸気であることを特徴とする廃棄物の減容装置。
A container for storing waste other than metal, a stirring means for stirring the waste in the container, and a boiler for supplying steam to the container to humidify and pressurize, and reduce the volume of the stored waste Waste volume reduction equipment
The steam generated by the boiler is a saturated steam.
金属を除く廃棄物を収容する容器と、容器内の廃棄物を攪拌しながら摩擦によって静電気を発生させる攪拌手段と、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧するボイラとを基台上に配置して、収容された廃棄物を減容する廃棄物の減容装置において、
前記容器および前記攪拌手段は、帯電性を有し、かつ前記基台に対して絶縁状態に設置されていることを特徴とする廃棄物の減容装置。
A container for storing waste excluding metal, a stirring means for generating static electricity by friction while stirring the waste in the container, and a boiler for supplying steam to the container to humidify and pressurize the base In the waste volume reduction device arranged to reduce the volume of the stored waste,
The container and the agitating means have a charging property and are installed in an insulated state with respect to the base.
前記容器の内壁には、静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニングが施されていることを特徴とする請求項1または2に記載の廃棄物の減容装置。The waste volume reducing device according to claim 1 or 2, wherein a conductive or insulating lining for adjusting an amount of static electricity is provided on an inner wall of the container. 前記攪拌手段には、静電気量を調整する導電性または絶縁性のライニングが施されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかの項に記載の廃棄物の減容装置。4. The waste volume reducing device according to claim 1, wherein the stirring unit is provided with a conductive or insulating lining for adjusting an amount of static electricity. 5. 前記攪拌手段および前記容器の間に所定の電圧を加える電源を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれかの項に記載の廃棄物の減容装置。The waste volume reducing device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a power supply for applying a predetermined voltage between the stirring means and the container. 前記攪拌手段は、前記容器内に回動可能に支持された回転軸と、この回転軸に基部が設けられ、半径方向に突出した複数の支持軸と、この支持軸の先部に設けられ、前記支持軸とともにT字状に形成された板状の攪拌羽根とを備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載の廃棄物の減容装置。The stirring means, a rotating shaft rotatably supported in the container, a base provided on the rotating shaft, a plurality of radially protruding support shafts, provided at the tip of the support shaft, The waste volume reducing device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a T-shaped plate-like stirring blade together with the support shaft. 容器に金属を除く廃棄物を収容し、この廃棄物を攪拌手段で攪拌するとともに、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧を行い、前記廃棄物を減容する廃棄物の減容方法において、
前記送給する蒸気を300℃以下の飽和蒸気にすることを特徴とする廃棄物の減容方法。
The waste containing metals is accommodated in a container, and the waste is stirred by a stirring means, and steam is fed into the container to perform humidification and pressurization, thereby reducing the amount of waste to reduce the volume of the waste. In the method
A method for reducing the volume of waste, wherein the steam to be sent is a saturated steam of 300 ° C. or less.
基台に帯電性を有する容器および攪拌手段を絶縁状態に設け、容器に金属を除く廃棄物を収容し、この廃棄物を攪拌手段で攪拌するとともに、前記容器内に蒸気を送給して加湿および加圧を行い、前記廃棄物を減容する廃棄物の減容方法において、
前記容器内の温度を300℃以下にして運転することを特徴とする廃棄物の減容方法。
The base is provided with a container having a charging property and a stirring means in an insulated state, the waste containing metal is accommodated in the container, the waste is stirred by the stirring means, and steam is fed into the container to humidify the waste. And pressurizing, in a waste volume reducing method for reducing the volume of the waste,
A method for reducing the volume of wastes, wherein the container is operated at a temperature of 300 ° C. or lower.
前記容器に、前記廃棄物に発生する静電気量を調整する導電性物質または絶縁性物質を投入することを特徴とする請求項7または8に記載の廃棄物の減容方法。The waste volume reducing method according to claim 7 or 8, wherein a conductive substance or an insulating substance for adjusting an amount of static electricity generated in the waste is charged into the container.
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