JP2979273B2 - 廃棄物の管路輸送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】一般ゴミと呼ばれる廃棄物を焼却
場等の処理施設へ輸送する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は下水処理における汚泥のように比
較的水分含有率が高くかつ均一なものは管路輸送されて
いるが、一般ゴミと呼ばれる廃棄物は水分含有率の低い
ものが多くかつ不均質なため管路輸送に適せず、通常収
集車等車両によって輸送されている。極く一部に管路輸
送が試みられているが、輸送手段は空気圧によるもので
あって、送風機の吸込側に輸送管路を設けた真空式と送
風式の吐出側に輸送管路を設けた加圧式とがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、車両輸送は
ゴミの積み卸しに入手を要するので経費が嵩み、排気ガ
スによる公害や交通渋滞の一因ともなっている。

【０００４】また、空気圧による管路輸送では真空式、
加圧式とも管路内に廃棄物が詰りやすいという大きな欠
点があるうえ、空気の排出口における騒音が大きく、か
つ臭気を出すので、これら公害に対する措置が必要であ
る。

【０００５】また、コンベヤによって廃棄物を輸送する
ことも考えられるが、装置の設置面積が管路の場合より
大きく、設備の保全に費用が嵩むうえ、臭気や騒音など
公害要因も多いので実用されてはいない。

【０００６】また、廃棄物を多量の水に混ぜて管路輸送
することも考えられるが、廃棄物を焼却する前に水を分
離する施設と、廃棄物で汚染された多量の水を処理する
施設とが必要なため実用化されていない。

【０００７】本発明はかかる実情に鑑み、管路に詰りを
生ぜず、かつ騒音や臭気の発生が少なく、しかも後工程
で処理しやすい状態で排出することができる廃棄物の管
路輸送方法を提案することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は第１に、内側管と外側管の間に空隙を有し
かつ内側管が多数の小孔及び濾過膜を持つ２重管によっ
て管路の大部分を形成し、該管路の一方の端末に設けた
ホッパーに投入された廃棄物と水の混合流体をシリンダ
等で加圧して内側管内を搬送し、内側管と外側管の間の
空隙を通して内側管からの透過水及び透過ガスを管路外
へ排出し、又は管路外から内側管へ水を圧入することに
よって２重管ごとに管内流体圧力を一定に保ちつつ空隙
内圧力を管内流体圧力よりも一定値低く保持し、若しく
は管路の一部を形成する通常管の外周を加熱し、又は冷
却するようにした。

【０００９】また第２の発明は、第１の発明による搬送
管路の排出側端末において廃棄物をピストン等で圧縮固
化して取り出すようにしたものである。

【００１０】

【実施例】以下、添付の図面に基づいてこの発明の実施
例を具体的に説明する。図１は２重管の構造で、内側管
は支持壁１、耐圧壁２、濾過膜３の３種の材料から構成
され、支持壁１および耐圧壁２の全面には多数の小孔が
明けられている。内側管の外側には空隙９を距てて外側
管４があり、該外側管の下面には加圧水１５の注入口
５、透過水１６の排出口６を備え、上面には透過ガス１
７の排出口７が備えられている。２重管の両端にはフラ
ンジ８があり、２重管相互又は他の通常鋼管と接続し水
漏れを防ぐことができる。

【００１１】濾過膜３は酢酸セルローズ等の材料で形成
され、膜３の両側における圧力差によって高圧側から低
圧側へガスや水を透過するが、いくら圧力差があっても
分子量５００以上の高分子材料やコロイド粒子は透過し
ない。したがって、内側管の内部流体の圧力よりも空隙
９の圧力を低くすることによって流体中の水分やガスを
内側管の小孔を通して透過させ、図１（Ｃ）のように透
過水１６を空隙９に貯溜する。この貯溜に伴って空隙９
の圧力が上昇し内側管内流体圧力との差圧が一定値以下
になると排水口６から透過水１６を排出して空隙９内の
圧力を低下させる。したがって管内流体の含有水分は常
に濾過膜３を通して空隙９へ透過し続ける。

【００１２】また管内流体中の破棄物が搬送中に発酵し
て発生したガス１７は、濾過膜３を通して空隙９の上部
に集めるが、前記透過水１６の排出によって液面１３が
一定水準以下に低下すると液面検出器１２が作動して排
出口７からガス１７を放出する。なお液面検出器として
はフロ−トスイッチ式、電極棒式等を使用する。

【００１３】ガス１７を排出すると空隙９内の圧力はさ
らに低下するので、排出口６及び７を閉塞した状態で注
水口５から加圧水１５を注入し、空隙９内の圧力を内側
管内圧力より常に一定値ΔＰの範囲内に保持するのであ
る。

【００１４】また搬送管路を形成するすべての２重管に
は下流側フランジ近傍に内側管内流体の圧力を計測する
圧力計１１が取付けられている。圧送される流体は管壁
との摩擦によって圧力損失を生じるから、流体が円滑に
移動しているときは管路の上流から下流に向ってほぼ一
定の勾配で管内流体圧力が低下する。もし圧力計１１の
指示値が隣接する上流側２重管よりも異常に低下してい
るならば、その２重管内では流体が円滑に移動していな
いのである。したがって、それぞれの２重管の圧力計指
示値には予め限界値Ｐi を定めておき、実際の指示値Ｐ
i がＰi 未満にたったとき濾過膜３を通してＰi よりも
さらに高圧の加圧水１５を管内流体へ注入する。このと
き加圧水１５は内側管全面に分布する小孔を通して均等
に管内流体へ添加されるので管壁との摩擦を低減する潤
滑作用を有効に果たし、その結果少量の注水で流体圧Ｐ
i を上昇回復させることができる。

【００１５】以上説明したように２重管で管路を構成す
れば、余剰水分やガスを管外へ排出しながら、しかも円
滑に廃棄物を流体として圧送できるが、その作用は図５
のように管内流体圧力Ｐi と空隙内圧力Ｐo を共に所定
値に維持することによって営まれる。すなわち管内流体
からの透過水によって空隙内圧力Ｐo が次第に上昇し所
定圧力Ｐo の上限に達した時点ｔ1 で排水し下限まで圧
力Ｐo を低下させる。再び圧力Ｐo が上昇してＰo の上
限に達示た時点ｔ2 で排水するが、このとき液面が低下
してガスも放出されると圧力Ｐo はＰo の下限よりもさ
らに低下する。そこでｔ3 では加圧水を空隙へ注入しＰ
o の下限まで上昇させる。このような透過水排出を繰り
返して管内流体の含有水分が不足し管壁との摩擦損失に
よって流体圧力Ｐi が限界値Ｐi まで低下した時点ｔ4
では、濾過膜を通してＰi よりもさらに高圧の加圧水を
管内流体へ注入するのである。そして流体圧力Ｐi が上
昇回復すれば加圧水の注入を停止して空隙内圧力Ｐo を
所定圧力Ｐo の下限まで低下させる。ここで限界値Ｐi
は管路の正常な圧力損失や高低差によって２重管ごとに
予め定められるものであり、所定圧力Ｐo は限界値Ｐi
よりも一定値だけ低くなるように上限及び下限が定めら
れる。

【００１６】２重管を水平面に対して傾斜して設置する
ときは、排出口７及び液面検出器１３を高低の高い側の
フランジ近傍に、排出口６は高低の低い側のフランジ近
傍に取付ける。図１（ｂ）は左側が上流側でかつ高低の
低い側である場合を示したものである。

【００１７】なお、濾過膜３を強度の高いセラミックス
で形成すると支持壁１の無い内側管でも、図５の時点ｔ
4 直後における圧力Ｐo とＰi との差圧に耐えることが
できるので、２重管の製造が容易になるばかりでなく、
使用中の管内清掃も簡単である。

【００１８】図２は輸送管路の廃棄物投入側端末に設け
る圧送ポンプであって、ホッパー２０、切換え弁２１及
び２４、シリンダ室２２、ピストン２３、吐出管２５で
構成されるが、シリンダ室２２及びピストン２３は２連
であって、切換え弁２１及び２４と連動して交互に動作
する。すなわち、切換え弁２１が開放され切換え弁２４
が閉塞されている側のピストン２３ａは図２（Ｃ）にお
いて左方へ移動し、ホッパー内の廃棄物をシリンダ室２
２ａへ吸引する。それと同時に、切換え弁２１が閉塞さ
れ切換え弁２４が開放されている側のピストン２３ｂは
図２（Ｃ）において右方へ移動し、前工程でシリンダ室
２２ｂへ吸引されていた廃棄物を吐出管２５へ圧送す
る。したがって廃棄物を連続して搬送することができ
る。

【００１９】ピストン２３ａ、２３ｂは図示しない油圧
装置によって交互に駆動され、切換え弁２１及び２４の
動作は図示しない電気回路によって油圧装置と同期制御
される。搬送せんとする廃棄物をホッパー２０へ投入す
る際、廃棄物の性状に応じて管壁との摩擦を軽減する潤
滑のための水や、醗酵を促進するためのバクテリア等を
添加するが、ホッパー２０には図示を省略した撹拌装置
が備えられ、内容物を混合して均一な性状とし、シリン
ダ室への落下を円滑ならしめる。図示しない油圧装置は
１０ＭＰａ以上の圧力でピストン２３を駆動するので、
十分な量の水を混ぜた廃棄物を２０００ｍ以上の管路で
輸送することができる。

【００２０】図３は搬送用管路の一例である。管路の左
方端末には図２で説明した圧送ポンプがあり、その吐出
管２５から始まる管路は主として図１で説明した２重管
で構成され、右方端末には排出管３１がある、油圧装置
２８によって駆動されるピストンによって管路内を圧送
される廃棄物は、前記２重管の機能によって余剰な水分
１６及び醗酵に伴う発生ガス１７を透過して排出し、水
分か不足になった個所では加圧水１５の透過により潤滑
水を補給されながら排出口へ向って移動する。すなわ
ち、適当な潤滑状態を保ちながら圧送するので廃棄物が
管路内に詰って搬送不能によるという恐れがない。ま
た、廃棄物の輸送をいったん停止するとき引き続いてホ
ッパー２０に注水しながら圧送ポンプを駆動してフラッ
シング運転に移行すると管路全長を清掃することができ
る。

【００２１】排出した透過水１６は高分子材料やコロイ
ド粒子を含まないので、濾過膜３よりもさらに濾過能力
の大きい浸透膜でもう一度濾過するだけで純水として利
用することができる。また、醗酵によって発生したガス
１７からメタン等の可燃ガスを抽出すれば燃料として利
用することもできる。

【００２２】管路の一部に挿入された通常鋼管３０の外
周には加熱コイル３５又は冷却コイル３６が備えられ
る。加熱コイル３５によって管３０内を通過する廃棄物
を加熱し醗酵を促進させることができる。また、冷却コ
イル３６によって管３０内を通過する過熱した廃棄物を
適温まで冷却することができる。さらに、通常鋼管３０
を弯曲させることによって設置地形に応じた立体的搬送
管路を形成することができる。

【００２３】排出管３１を回転または移動できるように
すれば、廃棄物を焼却炉や貯蔵所のなかへ均等に分布す
るように排出することができる。また、排出管３１の代
わりに図４の装置を取付けて廃棄物を円筒状に圧縮固化
して取り出すことができる。この装置はヒンジ４３で開
閉する２分割のシリンダ４０、該シリンダ内で動作する
ピストン４１、切換え弁４２で構成され、シリンダ及び
ピストンは２連設けられていて、切換え弁４２の動作と
同期して交互に動作する。すなわち、切換え弁４２が開
放されている側のシリンダ４０には左から圧送された廃
棄物が流入しシリンダ室内を満たすと弁４２が閉じ、ピ
ストン４１が図示しない油圧装置によって左方へ移動し
て廃棄物を水玉模様で示す円筒４４に固化したのち、下
降したシリンダが開いて廃棄物４４を落下させる。切換
え弁４２が一方のシリンダを閉じているとき他方のシリ
ンダは開いているから、２連のシリンダを交互に動作さ
せることによって管路内廃棄物の連続的な移動を妨げる
ことなく、廃棄物を固化円筒として排出させることがで
きる。このように固化すれば以後の取扱いが容易なの
で、例えば肥料等として利用することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した本発明によると、内側管と
外側管の間に空隙を有しかつ内側管が多数の小孔及び濾
過膜を持つ２重管によって管路の大部分を形成し、該管
路の一方の端末に設けたホッパーに投入された廃棄物と
水の混合流体をシリンダ等で加圧して内側管内を搬送
し、内側管と外側管の間の空隙を通して内側管からの透
過水及び透過ガスを管路外へ排出し、又は管路外から内
側管へ水を圧入することによって２重管ごとに管内流体
圧力を一定に保ちつつ空隙内圧力を管内流体圧力よりも
一定値低く保持し、若しくは管路の一部を形成する通常
管の外周を加熱し、又は冷却するようにしたので、一般
ゴミと呼ばれる不均質な廃棄物であっても、十分な量の
水を添加してホッパーに投入することにより、１台の圧
送ポンプで２０００ｍ以上の管路を連続的に輸送するこ
とができ、管路の排出口を次の管路のホッパーに接続す
れば長距離輸送も可能である。

【００２５】添加した水や廃棄物から浸み出した水分の
大部分は炉過膜を通して回収されるので臭気を発せず細
菌も含有せず、したがって容易に再利用することができ
る。装置運転に伴なう騒音、粉じん、臭気、振動等公害
発生の恐れもない。また、管路全長を清浄水で簡単にフ
ラッシングできるので装置の保全に要する経費も節減で
きる。さらに、搬送中に廃棄物を加熱して醗酵を促進す
るので排出した後の取扱いが容易であり、醗酵により発
生したガスも回収できるので可燃ガスを抽出して燃料と
することができる。

【００２６】また搬送管路の排出側端末において廃棄物
をピストン等で圧縮固化して取り出すようにしたので、
その後の取扱いはさらに容易であり、焼却するほか肥料
としても活用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる２重管の構造を示す図面。

【図２】本発明に係わる圧送ポンプの説明図。

【図３】本発明に係わる実施例の説明図。

【図４】本発明に係わる排出装置の説明図。

【図５】横軸に時間を、縦軸に圧力をとって示したグラ
フ。

【符号の説明】

１ 支持壁 ２ 耐圧壁 ３ 濾過膜 ４ 外側管 ５ 加圧水注入口 ６ 透過水排出口 ７ ガス排出口 １１ 圧力計 １２ 液面検出器 ２０ ホッパー ２１ 切換え弁 ２３ ピストン ２４ 切換え弁 ３５ 加熱コイル ３６ 冷却コイル ４０ ２分割シリンダ ４１ ピストン ４２ 切換え弁 ４４ 固化円筒廃棄物

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側管と外側管の間に空隙を設けて成る
   ２重管を輸送用の管路となし、かつ内側管には多数の小
   孔及び濾過膜を形成させたものにおいて、前記管路の一
   方の端末にはホッパーに投入された廃棄物と水の混合流
   体をシリンダ等で加圧して内側管内を送り込むようにな
   し、更に内側管と外側管の間の空隙を通して内側管から
   の透過水及び透過ガスを管路外へ排出し、一方、管路外
   から内側管へ水を圧入することによって２重管の管内流
   体圧力を一定に保たせたことを特徴とする廃棄物の管路
   輸送方法。
2. 【請求項２】 管路の一部を形成する管体の外周を加熱
   し、又は冷却するようにした請求項１記載の廃棄物の管
   路輸送方法。
3. 【請求項３】 搬送管路の排出側端末において廃棄物を
   ピストン等で圧縮固化して取り出すようにした請求項１
   または２記載の廃棄物の管路輸送方法。