JP2006035013A - 廃棄物処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 前記蒸留装置内への空気の流入を確実に防止することができる廃棄物処理システムを提供する。
【解決手段】 可燃性溶剤を含有する液体状又はスラリー状の廃棄物を処理するシステムであって、前記廃棄物を所望の固形分濃度に調整する調整槽と、 前記調整槽とポンプを介して配管接続され、前記調整槽において調整された廃棄物を減圧下において蒸留し、固形物と液体とに分離する蒸留装置と、前記調整槽内の前記廃棄物の残量を監視し、該残量が所定の設定値になったときに前記蒸留装置への前記廃棄物の供給を停止させる制御装置とを備えることを特徴とする
【選択図】 図１

Description

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システムに関し、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システムに関するものである。

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る。そこで、廃棄物を減圧下において蒸留して固形物と液体とに分離する蒸留装置とを備え、調整槽で所望の固形分濃度、粘度等等に調整された前記廃棄物を前記蒸留装置に送って固形物と溶剤とに分離する廃棄物処理システムが提案されていた。

かかる廃棄物処理システムは、前記調整槽で調整された廃棄物を前記蒸留装置に送るようになっているが、前記調整槽内の廃棄物がなくなると、減圧蒸留下で高温の有機溶剤が存在する前記蒸留装置内に空気（酸素）が流入されることになって「冷炎」現象が発生し、火災の原因になるという問題があった。

そこで、従来は、作業者が目視によって前記調整槽内の廃棄物の液面を監視していたが、夜間の監視業務による負担が大きくなるという問題があった。また、タイマーによって前記蒸留装置への廃棄物の供給を停止させることも行われていたが、調整槽から蒸留装置へ廃棄物を圧送するポンプの流量誤差等の要因によって供給量が過剰となり、設定時間の前に前記調整槽が空になるという問題があった。また、減圧下の前記蒸留装置内に空気が流入して内圧は大気圧に近づいたときにシステムを全面停止させる緊急停止装置も考えられるが、火災発生の危険性があり。またシステムの立ち上げ作業が面倒になるという問題があった。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは前記蒸留装置内への空気の流入を確実に防止することができる廃棄物処理システムを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねて完成されたものである。

１．本発明は、可燃性溶剤を含有する液体状又はスラリー状の廃棄物を処理するシステムであって、前記廃棄物を所望の固形分濃度に調整する調整槽と、 前記調整槽とポンプを介して配管接続され、前記調整槽において調整された廃棄物を減圧下において蒸留し、固形物と液体とに分離する蒸留装置と、前記調整槽内の前記廃棄物の残量を監視し、該残量が所定の設定値になったときに前記蒸留装置への前記廃棄物の供給を停止させる制御装置とを備えることを特徴とする廃棄物処理システムを提供する。

２．前記蒸留装置が加熱装置とコンデンサとを有し、前記加熱装置は、加熱処理時に内部減圧されるケーシングと、該ケーシング内の一端側から他端側に向けて前記廃棄物を混練搬送するように互いに噛み合って平行に延びるとともに互いに反対方向に回転する一対のスクリューコンベアとを有し、前記スクリューコンベアの各々は、回転軸と、該回転軸に固定されたスクリュー羽根と、該回転軸及びスクリュー羽根の内部を連通する熱媒流路とを有することを特徴とする前記１記載の廃棄物処理システムを提供する。

３．前記蒸留装置が加熱装置とコンデンサとを有し、前記加熱装置は、加熱処理時に内部減圧されるケーシングと、該ケーシング内の一端側から他端側に向けて前記廃棄物を搬送するスクリューコンベアと、前記ケーシングの周囲に設けられた加熱ジャケットを有し、該加熱ジャケットは、その内部に熱媒流路が形成されていることを特徴とする前記１記載の廃棄物処理システムを提供する。

４．ロードセルによって前記調整槽内の廃棄物の重量を監視することを特徴とする前記１から３のいずれかに記載の廃棄物処理システムを提供する。

本発明の廃棄物処理システムによれば、前記調整槽内の前記廃棄物の残量を監視し、該残量が所定の設定値になったときに前記蒸留装置への前記廃棄物の供給を停止させる制御装置を備えたので、前記調整槽が空になることによって前記調整槽内の空気が前記蒸留装置内に流入して火災事故を発生させることがなくなる。また、夜間の無人運転が可能になり、人件費の削減や廃棄物処理量の増加が図れ、処理コストを低減させることができる。更に、廃棄物の供給のみを停止させ、加熱装置内の温度や真空度は保持されるので、再立ち上げが容易になる。

また、ロードセルによって前記調整槽内の廃棄物の重量を監視し、調整槽内の廃棄物が空になる前に蒸留装置への廃棄物の供給を停止すれば、従来のようにポンプの流量誤差等による廃棄物の過剰供給が生じたとしても、調整槽内が空になることを確実に防止できる。

以下、本発明の一実施形態の廃棄物処理システムについて図面を参照しながら説明する。

廃棄物処理システムは、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システムであって、図１に示すように複数の調整槽１，１Ａと、加熱装置２及びコンデンサ３を有する蒸留装置４と、溶剤回収槽６と、固形物回収槽７と、原料供給ポンプＰ１と、真空ポンプＰ２と、溶剤回収ポンプＰ３と、バルブＶ１〜Ｖ４と、これらを総括的に制御する制御装置とを備えている。なお、図中の実線の矢印は、所定の配管を示している。

調整槽１は、廃棄物を所望の固形分濃度に調整するものであり、原料供給ポンプＰ１を介して蒸留装置の加熱装置２に接続される。

蒸留装置は調整槽１において調整された廃棄物を減圧下において蒸留し、固形物と液体とに分離する。加熱装置２は、加熱処理時に内部減圧されるケーシング２１と、該ケーシング２１内の一端側から他端側に向けて廃棄物を混練搬送するように互いに噛み合って平行に延びるとともに互いに反対方向に回転する一対のスクリューコンベア２２とを有し、スクリューコンベア２２の各々は、回転軸２３と、回転軸２３に固定されたスクリュー羽根２４と、回転軸２３及びスクリュー羽根２４の内部に形成される図外の熱媒流路とを有し、回転軸２３及びスクリュー羽根２４の各熱媒流路は連通しており、スクリュー羽根２４の上方のケーシング２１内は蒸気室２５であり、スクリュー羽根２４の外周面が回転軸２３の軸線方向に幅広の平坦面に形成されている。また、ケーシング２１の周囲には図外の加熱ジャケットを有し、該加熱ジャケットの内部には熱媒流路が形成されている。

加熱装置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Ｖ２に接続され、）固形物回収槽７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６に接続される。

前記制御装置は、調整槽１，１Ａ内の廃棄物の残量をロードセル５，５Ａによって監視し、調整槽１，１Ａが空になる直前に原料供給ポンプＰ１を停止して調整槽１から蒸留装置４への廃棄物の供給をストップする。

次に、廃棄物処理システムの処理動作について説明する。

調整槽１，１Ａ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Ｐ１は、所定の固形分濃度に調整された廃棄物を調整槽１，１Ａから加熱装置２へ送る。真空ポンプＰ２は、コンデンサ３を介して加熱装置２の内部を高真空状態、例えば５０〜１００ｔｏｒｒに保持する。なお、一方の調整槽１（１Ａ）の廃棄物の出口のバルブＶ１（Ｖ２）が開状態のときには、他方の調整槽１Ａ（１）の廃棄物の出口のバルブＶ２（Ｖ１）を閉状態にする。

加熱装置２は、供給口Ｔ１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。すなわち、廃棄物を、回転軸２３及びスクリュー羽根２４の内部を流れる加熱媒体によって加熱し、また、廃棄物は互いに噛み合うように回転軸２３の周面に配設された一対のスクリュー羽根２４によって混練搬送する。したがって、廃棄物を、加熱装置２の入口から出口までの間、スクリュー羽根２４に強く押し付けた状態で、かつ、スクリュー羽根２４の巻き方向に沿って搬送できることになるので、廃棄物を長時間にわたってスクリュー羽根２４に直接接触させて加熱できる。このように、優れた加熱効率を実現できるので、固形分濃度が高い廃棄物であっても、効率良く乾燥させることができ、固形分濃度が９９％と極めて高い固形物の回収も可能になる。

コンデンサ３は、通気口Ｔ３を介して加熱装置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６へ送り、溶剤が回収される。

加熱装置２によって乾燥された固形物は、重力の作用により加熱装置２の排出口Ｔ２から下方に落下する。ここで、加熱装置２と固形物回収槽７との間で加熱装置２側に設けられたバルブＶ１は、開いた状態にあり、加熱装置２と固形物回収槽７との間で固形物回収槽７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７へ落下し、回収される。上記の操作により、加熱装置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７に回収することができる。

調整槽１（１Ａ）内の廃棄物の残量は、ロードセル５（５Ａ）によって監視され、該残量が設定値（例えば、内容量５０００ｋｇの調整槽では残量が１００ｋｇ）になったときに、原料供給ポンプＰ１を自動停止させ、調整槽１（１Ａ）の廃棄物の出口のバルブＶ１（Ｖ２）を自動又は手動で閉に切り換えて調整槽１（１Ａ）から蒸留装置４への廃棄物の供給を停止させる。これにより、空になった調整槽１（１Ａ）から蒸留装置４の加熱装置２内に空気（酸素）が流入するのを防止できる。

他方、調整槽１Ａ（１）の廃棄物の出口のバルブＶ２（Ｖ１）を自動又は手動で開に切り換え、原料供給ポンプＰ１を再起動して蒸留装置４への廃棄物の供給を再開する。これにより調整槽１，１Ａに廃棄物を補給するためにシステムを停止する必要がなくなり、稼動率の向上が図れる。

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７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、加熱装置２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、加熱装置２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。

上記の動作により、本廃棄物処理システムでは、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、本廃棄物処理システムは、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。

本発明の一実施形態の廃棄物処理システムの構成を示すブロック図である。 （ａ）は加熱装置の概略を示す側断面図、（ｂ）はその平断面図、（ｃ）は正断面図である。

符号の説明

１，１Ａ 調整槽
２ 加熱装置
３ コンデンサ
４ 蒸留装置
５，５Ａ ロードセル
Ｐ１ 原料供給ポンプ
Ｖ１〜Ｖ４ バルブ

Claims (4)

1. 可燃性溶剤を含有する液体状又はスラリー状の廃棄物を処理するシステムであって、
   前記廃棄物を所望の固形分濃度に調整する調整槽と、
   前記調整槽とポンプを介して配管接続され、前記調整槽において調整された廃棄物を減圧下において蒸留し、固形物と液体とに分離する蒸留装置と、
   前記調整槽内の前記廃棄物の残量を監視し、該残量が所定の設定値になったときに前記蒸留装置への前記廃棄物の供給を停止させる制御装置とを備えることを特徴とする廃棄物処理システム。
2. 前記蒸留装置が加熱装置とコンデンサとを有し、前記加熱装置は、加熱処理時に内部減圧されるケーシングと、該ケーシング内の一端側から他端側に向けて前記廃棄物を混練搬送するように互いに噛み合って平行に延びるとともに互いに反対方向に回転する一対のスクリューコンベアとを有し、
   前記スクリューコンベアの各々は、回転軸と、該回転軸に固定されたスクリュー羽根と、該回転軸及びスクリュー羽根の内部を連通する熱媒流路とを有することを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理システム。
3. 前記蒸留装置が加熱装置とコンデンサとを有し、前記加熱装置は、加熱処理時に内部減圧されるケーシングと、該ケーシング内の一端側から他端側に向けて前記廃棄物を搬送するスクリューコンベアと、前記ケーシングの周囲に設けられた加熱ジャケットを有し、該加熱ジャケットは、その内部に熱媒流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理システム。
4. ロードセルによって前記調整槽内の廃棄物の重量を監視することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の廃棄物処理システム。
   
   
   
   

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