JP2019093361A - 容器への廃棄物の充填システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 フレコン等の容器に、有害物質を含む廃棄物を充填する。【解決手段】 架台10は、フレコンFCを保持した型枠1を位置決めし、かつ昇降可能とする。ホッパ20は、型枠1の上方に配置され、上端の受入口23、下端の排出口24、及び、該排出口を開閉する開閉部材27を有して、廃棄物を貯留する。ホッパ20はまた、上下方向に伸縮可能に構成されて、上端の受入口23が位置固定され、下端の排出口24が昇降可能である。ホッパ20内に所定量の廃棄物を貯留し、排出口24をフレコンFC内の底面に接近させた状態で、排出口24を開く。この後、ホッパ20内に廃棄物を投入しつつ、排出口24を上昇させ、次いでフレコンFCを保持した型枠1を下降させる。【選択図】 図1

Description

本発明は、フレキシブルコンテナ(以下「フレコン」という)等の容器への廃棄物の充填システムに関し、特に、廃棄物が、有害物質(放射性物質など)を含み、充填時の容器の破損による漏れ等が許されない場合に、好適に用いることができる、容器への廃棄物の充填システムに関する。
尚、ここでいう「廃棄物」には、廃棄物そのものの他、減容化のため、可燃性の廃棄物を焼却した後の、焼却灰(燃え残りを含む)を含む。
また、「有害物質」とは、漏れ等が許されない、環境に有害な物質をいう。また、「有害物質を含む廃棄物」とは、有害物質を含む可能性のある廃棄物をいい、実際に有害物質を含んでいるか否かを問わない。有害物質を含む可能性があるが故に、有害物質が含まれているとの前提に、相応の処理が求められるからである。
有害物質を含む廃棄物の処理方法として、ホッパを用いて、フレコン等の容器内に廃棄物を投入・充填し、充填済みの容器を特定の施設に搬入することで、安全に管理・保管することが行われる。
また、廃棄物については、水分を含んでいることが多く、特に焼却灰の場合、焼却後の再燃防止のために水につけることから、湿灰となっている。
従って、容器として、フレコンを用いる場合、水漏れが許されないことから、ポリエチレン内袋付きのものが用いられる。
しかし、廃棄物には、焼却灰であっても、燃え残りの土塊、砂利、コンクリート塊、金属類などを含んでいるため、これらが高所よりフレコン内に投入されると、フレコンの内袋が破損し、水漏れの原因となることがあった。
従って、充填システムの構築にあたっては、充填時の容器の破損対策が必須となる。
充填時の容器の破損対策を施した充填システムの従来例として、縦型袋詰め包装機に使用されるものではあるが、特許文献1に記載のものがある。
これは、グリッパ等で縦向きに吊り下げた袋内に、ホッパを介して、被充填物を充填する際に、被充填物が比較的重い場合であっても、落下の衝撃により、袋底が破れたりすることがないようにすることを目的としている。
このため、特許文献1のホッパは、下端に開閉部材を備えると共に、昇降可能に構成されている。
これによれば、ホッパを袋内部へ深く挿入し、下端の開閉部材が袋底近くに位置した状態で開閉部材を開くことにより、ホッパ内の被充填物を極めて静かに(落下というよりも下ろすといった状態で)袋内に移すことができる。このとき、被充填物の全てが移動せず、その一部はホッパ内に留まっている。その後、ホッパをゆっくりと上昇させることで、ホッパ内に留まっていた被充填物を袋内に移すことができる。
特許第5576148号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、ホッパ全体を昇降させる構成のため、ホッパ上端の受入口の位置が変化する。従って、容器の容量が比較的小さく、ホッパの1回の貯留分で容器を充填できる場合は、特に問題はないが、容器の容量がホッパの容量より大きく、ホッパの複数回の貯留分で容器を充填する場合は、ホッパの上端の受入口の位置が変わることで、ホッパへの連続的な投入が困難となるなど、運用の自由度が悪化する。
本発明は、このような実状に鑑み、容器への廃棄物の充填時に、容器の破損防止を図ることが可能で、かつ、容器の容量がホッパの容量より大きい場合であっても連続処理が可能な、充填システムを提供することを課題とする。
本発明に係る充填システムは、
上端の受入口、下端の排出口、及び、該排出口を開閉する開閉部材を有して、有害物質を含む廃棄物を貯留するホッパと、
前記ホッパの下方に配置されて、容器上端の開口部を開放した状態で容器を保持する容器保持部と、
を含んで構成され、
前記ホッパは、上下方向に伸縮可能に構成されて、上端の受入口が位置固定され、下端の排出口が昇降可能であることを特徴とする。
本発明によれば、ホッパの下端の排出口が昇降可能であるので、排出口を容器内の底面に近づけて、ホッパ内の廃棄物を容器内に移すことが可能となり、容器の破損を防止することができる。
また、ホッパの上端の受入口は、位置固定されているので、ホッパの下端の排出口の位置にかかわらず、ホッパへの廃棄物の連続投入が可能となり、運用の自由度が向上する。
本発明の一実施形態を示す廃棄物充填システムの全体図 図1のA矢視図 ホッパ、容器保持部び架台の拡大図 ホッパの上面図 ホッパの伸長状態及び排出口開状態を示す図 同上の廃棄物充填システムの第1工程〜第4工程を示す工程図 同上の廃棄物充填システムの第5工程〜第8工程を示す工程図 同上の廃棄物充填システムの第9工程〜第11工程を示す工程図
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態を示す廃棄物充填システムの全体図、図2の図1のA矢視図である。
本実施形態に係る廃棄物充填システムは、有害物質を含む廃棄物を、保管・運搬用の袋状の容器であるフレコンに充填するためのものである。
本実施形態で使用するフレコンFCは、上端部開放の矩形(直方体形状)の袋状の容器であり、ポリエチレン製の内袋を有している。フレコンFCはまた、図示は省略するが、上端部の4辺に連なる蓋片と、蓋片を閉じた状態で結着可能な袋閉じベルトと、袋閉じ状態でクレーン等で吊り上げ可能とするためのループ状の吊りベルトと、を有している。
容器保持部としては、上面開放の矩形の箱状体である型枠1を使用する。従って、この型枠1にフレコンFCを保持させる際は、型枠1の中にフレコンFCを入れて、型枠1の内面にフレコンFCの外面を沿わせる一方、フレコンFCの上端部に連なる蓋片を型枠1の上縁を跨いで型枠1の外面に沿わせることで、型枠1にフレコンFCを上端部開放状態で保持させる。
型枠1はまた、搬送のため、パレット2上に固定され、パレット2と共に搬送及び昇降される。
図1を参照し、本システムは、3階建て構造で、1階床部(ベース床部)3上に、架台10が設置される。架台10は、フレコンFCを保持した型枠1をパレット2と共に載置して位置決めすると共に、昇降及び搬送(搬入及び搬出)可能である。
2階床部4は、仕切床部をなし、開口4aを有している。3階床部5は、ホッパ20の吊り下げ用の支持床部をなし、開口5aを有している。この開口5aから、2階の空間部へホッパ20が垂下されている。
言い換えれば、仕切床部(2階床部)4を挟んで、上方(3階床部より2階空間部に垂下)にホッパ20、下方(1階床部上)に架台10及び容器保持部(型枠1)が配置される。
架台10の前後(図1の左右方向)には、空のフレコンを型枠1(及びパレット2)と共に架台10上へ搬入するフレコン搬入用コンベア101と、充填済みのフレコンを型枠1(及びパレット2)と共に架台10上から搬出するフレコン搬出用コンベア102とが設けられる。
また、図2を参照し、ホッパ20に対しては、廃棄物投入用コンベア103が設けられる。廃棄物投入用コンベア103は、フレコン搬送方向と直交する方向から、斜め上向きに設けられ、このコンベア103の搬送方向の端部がホッパ20の上端の受入口23の上方に位置している。
次に、ホッパ20について、図3〜図5により説明する。図3はホッパ、容器保持部及び架台の拡大図、図4はホッパの上面図、図5はホッパの伸長状態及び排出口開状態を示す図である。
ホッパ20は、上側筒部21と、下側筒部22とから、分割構成される。
上側筒部21は、下方に向かって先すぼまりのテーパ部21aと、テーパ部21aの下端に連なるストレート部21bとから構成される。従って、テーパ部21aは上方に向かって拡径し、受入口23をなす。
上側筒部21は、支持床部(3階床部)5の開口5aから垂下され、テーパ部21a上端部回りのフランジ部21cがブラケット5b(図2及び図4参照)を介して支持床部5(開口5aの縁部)に固定される。
下側筒部22は、上側筒部21のストレート部21bより大径のストレート部22aと、ストレート部22aの下端に連なり下方に向かって先すぼまりとなるテーパ部22bとから構成される。従って、テーパ部22bは下方に向かって縮径し、排出口24をなす。
下側筒部22は、上側筒部21に油圧シリンダ25を介して垂下される。すなわち、上側筒部21のフランジ部21cと、下側筒部22のストレート部22a外周に固定したブラケット22cとを、油圧シリンダ25を介して連結し、油圧シリンダ25の伸縮動作により、下側筒部22を昇降可能としている。
図3は油圧シリンダ25の短縮状態、図5は油圧シリンダ25の伸長状態を示している。従って、上側筒部21と下側筒部22とは、上側筒部21の下端側のストレート部21bが下側筒部22の上端側のストレート部22a内に入り込んで、ゆるく嵌合した状態で、下側筒部22が上下する。このとき、下側筒部22は、ストレート部22aの上端が、上側筒部21のストレート部21b回りの比較的上側の位置から、下側の位置まで、移動可能で、最も下方へ移動した状態のときでも、ストレート部22aとストレート部21bとが一部オーバーラップするようにしている。嵌合部の隙間からの廃棄物の流出を抑制するためである。
また、嵌合部の隙間からの廃棄物の流出を完全に防止するため、上側筒部21のテーパ部21a外周に固定したフランジ部21dと、下側筒部22のストレート部22a上端のフランジ部22dとの間に、伸縮可能な筒状のジャバラ26を介装している。
ホッパ20はまた、下側筒部22の下端の排出口24を開閉する開閉部材27を備えている。
開閉部材27は、一対のシャッター片により構成され、油圧シリンダ28により回動操作されることで開閉する。図3は開閉部材27の閉状態、図5は開閉部材27の開状態を示している。
次に、架台10について、図3(及び図1)により説明する。
架台10は、1階床部(ベース床部)3上に設けた昇降機構11と、昇降機構11上に設けられて水平方向に搬送可能なコンベア機構12と、を含む。
昇降機構11は、シザース式であり、油圧リフターによる駆動で、上側テーブルを昇降することができる。
コンベア機構12は、昇降機構11の上側テーブル上に設置され、フレコンFCをセットした型枠1をパレット2と共に位置決めすることできると共に、搬入用コンベア101からの、空のフレコンをセットした型枠1の搬入、及び、搬出用コンベア102への、充填済みのフレコンをセットした型枠1の搬出を補助することができる。
次に、仕切床部4について、図3(及び図1)により説明する。
仕切床部4は開口4aを有し、仕切床部4上には、開口4aを開閉するように、水平方向にスライド可能なスライド式シャッター41が設けられる。そして、シャッター41上に受け皿42が設けられる。受け皿42は、スライド式シャッター41が開口4aを塞いでいるときに、ホッパ20の排出口24及び開閉部材27の下方に位置して、開閉部材27からの液だれを受け止め、周囲が汚れるのを防止することができる。
尚、スライド式シャッター41が開口4aから待避している状態で、開口4aは、架台10の昇降機構11により昇降される型枠1が通過できる大きさとなっている。
次に、廃棄物の充填作業工程について、図6〜図8により説明する。
充填開始前は、図6の第1工程に示すように、ホッパ20(油圧シリンダ25)は短縮状態であり、ホッパ20の下側筒部22、したがってホッパ20下端の排出口24及び開閉部材27は最上方位置にある。また、排出口24は開閉部材27により閉じられている。また、仕切床部4の開口4aはスライド式シャッター41により閉じられている。
この状態で、廃棄物投入用コンベア103(図1)の運転を開始し、ホッパ20の受入口23へ、廃棄物を投入する。これにより、廃棄物がホッパ20内に貯留される。このとき、廃棄物中の水分が開閉部材27の隙間から液だれを生じたとしても、スライド式シャッター41上の受け皿42により回収されるので、周囲を汚損することが防止される。
また、ホッパ20には貯留重量を検出するロードセル等のセンサ(図示せず)が装備されており、貯留重量が予め定められた重量に達すると、廃棄物投入用コンベア103の運転が一旦停止される。
一方、架台10は搬送レベルにあり、ホッパ20に予め定められた重量の廃棄物が貯留されるまでに、搬入用コンベア101の側から、空のフレコンを保持した型枠1が搬入されて、架台10上に位置決めされる。このとき、型枠1に保持されたフレコンFCは最下方位置にある。
次いで、図6の第2工程に示すように、スライド式シャッター41及び受け皿42が待避した後、架台10の昇降機構11により、型枠1に保持されたフレコンFCが上昇し、開口4aを通過して、最上方位置にセットされる。この状態で、ホッパ20の排出口24及び開閉部材27はフレコンFC内に位置する。従って、廃棄物中の水分が開閉部材27の隙間から液だれを生じたとしても、フレコンFCの中に落ちるので問題はない。
次いで、図6の第3工程に示すように、ホッパ20の下側筒部22(排出口24)を最下方位置まで下降させる。これにより、ホッパ20の下端の排出口24とフレコンFC内の底面との距離(すなわち廃棄物の落下高さ)を最小距離(例えば200mm)とする。
次いで、図6の第4工程に示すように、ホッパ20の開閉部材27を開き、ホッパ20内に貯留されていた廃棄物をフレコンFC内に放出する。このときの落下高さはわずかであり、フレコンFCの内袋が破損することはない。また、ホッパ20内の廃棄物が全てフレコンFC内に移ることはなく、ホッパ20の排出口24とフレコンFC内の底面との間にだけ廃棄物が充填され、詰まった状態で廃棄物の移動が停止する。
次いで、廃棄物投入用コンベア103の運転を再開し、廃棄物をホッパ20の受入口23内に投入しつつ、図7の第5工程、更に図7の第6工程に示すように、ホッパ20の下側筒部22(排出口24)を段階的に(あるいは連続的に)上昇させる。図7の第6工程ではホッパ20の下側筒部22は中間位置にあり、図7の第6工程ではホッパ20の下側筒部22は最上方位置にある。
かかるホッパ20の下側筒部22の上昇に伴い、ホッパ20内の廃棄物が徐々にフレコンFC内に移されて、充填される。このときは、フレコンFC内に既に投入されている廃棄物が緩衝材となるので、フレコンFCの破損を防止できる。尚、廃棄物投入用コンベア103の運転再開は、ホッパ20の排出口24の段階的上昇の途中(例えば第5工程終了後)に行ってもよい。
次いで、図7の第6工程に示したように、ホッパ20の排出口24が最上方位置に達した後、廃棄物投入用コンベア103の連続運転により、廃棄物をホッパ20の受入口23内に投入しつつ、図7の第7工程に示すように、架台10の昇降機構11によりフレコンFCを段階的あるいは連続的に下降させる。これにより、廃棄物がフレコンFC内に充填される。このときも、フレコンFC内に既に投入されている廃棄物が緩衝材となるので、フレコンFCの破損を防止できる。
また、架台10側にはフレコンFCへの充填重量を検出するロードセル等のセンサ(図示せず)が装備されており、充填重量が予め定められた重量に達すると、図7の第8工程に示すように、廃棄物投入用コンベア103の運転が停止されると共に、ホッパ20の開閉部材27が閉じられる。これにより、充填が終了する。
尚、架台10には、型枠1に対する加振装置(例えば振動モータ方式)が装備されており、型枠1に保持したフレコンFCに山盛り状態で充填された廃棄物については、加振により、上面を平らな状態に均すことができる。
次いで、図8の第9工程に示すように、架台10の昇降機構11により、廃棄物充填済みのフレコンFCを搬送レベル(最下方位置)まで下降させる。
次いで、図8の第10工程に示すように、スライド式シャッター41を作動させて、仕切床部4の開口4aを閉じ、受け皿42で液だれを防止する。
この後、図8の第11工程に示すように、充填済みのフレコンFCを架台10のコンベア機構12により搬出用コンベア102の側に送って、搬出し、次いで、空のフレコンFCを搬入用コンベア101の側から架台10のコンベア機構12上に送って、搬入する。
本実施形態によれば、ホッパ20は、上下方向に伸縮可能に構成されて、下端の排出口24が昇降可能であることにより、排出口24をフレコンFCの底面に近づけて、ホッパ20内の廃棄物をフレコンFC内に移すことが可能となり、フレコンFCの破損を防止することができる。
また、ホッパ20の上端の受入口23は、位置固定されているので、ホッパ20の下端の排出口24の位置にかかわらず、ホッパ20への廃棄物の連続投入が可能となり、運用の自由度が向上する。
また、本実施形態によれば、ホッパ20は、上端が受入口23をなす上側筒部21と、下端が排出口24をなす下側筒部22とを含み、上側筒部21の下端部が下側筒部22内に挿入された状態で、下側筒部22が昇降可能に構成されていることにより、ホッパとしての機能を損なうことなく伸縮可能とすることができる。
また、本実施形態によれば、ホッパ20は、上側筒部21と下側筒部22とを連結するジャバラ26を更に含み、このジャバラ26が、上側筒部21と下側筒部22との嵌合部の外側を覆っていることにより、嵌合部の隙間からの廃棄物の流出を確実に防止することができる。
また、本実施形態によれば、容器保持部をなす型枠1は、昇降可能に構成されている。従って、ホッパ20の下端の排出口24と、容器としてのフレコンFCとの両方が昇降可能であるので、個々の昇降量を大きくとれない場合でも、全体の昇降量を大きくとることができる。従って、装置の大型化を抑制しつつ、運用の自由度を高めることができる。
また、本実施形態によれば、容器保持部としての型枠1は、これを昇降可能とする架台10上に設置され、架台10は、ベース(ベース床部3)上に設けられた昇降機構11と、昇降機構11上に設けられて水平方向に搬送可能なコンベア機構12とを含むことにより、上下方向の昇降と水平方向の搬送とを円滑に行うことができる。
また、本実施形態によれば、ホッパ20と容器保持部(型枠1)との間に配置される仕切床部4を更に含んで構成され、仕切床部4は、ホッパ20と容器保持部(型枠1)との間に位置する開口4aと、該開口4aを開閉可能なシャッター41とを備えることにより、フレコンFCの入れ替え時など、ホッパ20の下にフレコンFCがないときに、ホッパ20の開閉部材27の隙間からの液だれで周囲を汚すのを防止できる。特に開閉部材27については、廃棄物に含まれる土塊、砂利、コンクリート塊、金属類などを取り扱う関係から、鉄製であり、ゴム等を使用して密閉性を高めることも耐久性の点で難しく、隙間からの液だれ自体を無くすことは困難である。従って、液だれを生じても、これを回収、あるいは他部を汚さないようにすることが肝要で、このためにシャッター41(及び受け皿42)が設けられている。
また、本実施形態によれば、ホッパ20内に所定量の廃棄物を貯留し、ホッパ20の下端の排出口24をフレコンFC内の底面に接近させた状態で、排出口24を開いて、排出口24とフレコンFC内の底面との間に廃棄物を充填し、この後、ホッパ20内に廃棄物を投入しつつ、ホッパ20の下端の排出口24を上昇させて、フレコンFC内に廃棄物を充填することにより、更に、ホッパ20の下端の排出口24が最上方位置に到達した後は、フレコンFCを保持した型枠1を下降させつつ、フレコンFC内に廃棄物を充填することにより、初期投入時を除き、連続投入が可能となり、作業効率を向上させることができる。特に、ホッパ20の排出口24の昇降とフレコンFCの昇降との両方で、全体のストローク量を確保することで、それぞれのストローク量を小さくして、装置の大型化を抑制しつつ、大容量のフレコンFCの充填を効率良く行うことができる。
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
1 フレコンFC保持用の型枠
2 パレット
3 1階床部(ベース床部)
4 2階床部(仕切床部)
4a 開口
5 3階床部(支持床部)
5a 開口
5b ブラケット
10 架台
11 昇降機構
12 コンベア機構
20 ホッパ
21 上側筒部
21a テーパ部
21b ストレート部
21c フランジ部
21d フランジ部
22 下側筒部
22a ストレート部
22b テーパ部
22c ブラケット
22d フランジ部
23 受入口
24 排出口
25 油圧シリンダ
26 ジャバラ
27 開閉部材
28 油圧シリンダ
41 スライド式シャッター
42 受け皿
101 フレコン搬入用コンベア
102 フレコン搬出用コンベア
103 廃棄物投入用コンベア

Claims (10)

  1. 有害物質を含む廃棄物の容器への充填システムであって、
    上端の受入口、下端の排出口、及び、該排出口を開閉する開閉部材を有して、有害物質を含む廃棄物を貯留するホッパと、
    前記ホッパの下方に配置されて、容器上端の開口部を開放した状態で容器を保持する容器保持部と、
    を含んで構成され、
    前記ホッパは、上下方向に伸縮可能に構成されて、上端の受入口が位置固定され、下端の排出口が昇降可能であることを特徴とする、容器への廃棄物の充填システム。
  2. 前記ホッパは、上端が受入口をなす上側筒部と、下端が排出口をなす下側筒部とを含み、前記上側筒部の下端部が前記下側筒部内に挿入された状態で、前記下側筒部が昇降可能に構成されていることを特徴とする、請求項1記載の容器への廃棄物の充填システム。
  3. 前記ホッパは、前記上側筒部と前記下側筒部とを連結するジャバラを更に含み、このジャバラが、前記上側筒部と前記下側筒部との嵌合部の外側を覆っていることを特徴とする、請求項2記載の容器への廃棄物の充填システム。
  4. 前記容器保持部は、昇降可能に構成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の容器への廃棄物の充填システム。
  5. 前記容器保持部は、これを昇降可能とする架台上に設置され、
    前記架台は、ベース上に設けられた昇降機構と、昇降機構上に設けられて水平方向に搬送可能なコンベア機構とを含むことを特徴とする、請求項4記載の容器への廃棄物の充填システム。
  6. 前記容器はフレキシブルコンテナであって、前記容器保持部は前記フレキシブルコンテナを保持する型枠であることを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の容器への廃棄物の充填システム。
  7. 前記フレキシブルコンテナは、防水性の内袋を有していることを特徴とする、請求項6記載の容器への廃棄物の充填システム。
  8. 前記ホッパと前記容器保持部との間に配置される仕切床部を更に含んで構成され、
    前記仕切床部は、前記ホッパと前記容器保持部との間に位置する開口と、該開口を開閉可能なシャッターとを備えることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の容器への廃棄物の充填システム。
  9. 請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載の充填システムを用い、
    前記ホッパ内に所定量の廃棄物を貯留し、前記ホッパの下端の排出口を前記容器内の底面に接近させた状態で、前記排出口を開いて、前記排出口と前記容器内の底面との間に廃棄物を充填し、
    この後、前記ホッパ内に廃棄物を投入しつつ、前記ホッパの下端の排出口を上昇させて、前記容器内に廃棄物を充填することを特徴とする、容器への廃棄物の充填方法。
  10. 前記ホッパの下端の排出口が最上方位置に到達した後は、前記容器を下降させつつ、前記容器内に廃棄物を充填することを特徴とする、請求項9記載の容器への廃棄物の充填方法。
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