JP3778689B2 - 埋立廃棄物の処分方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、埋立処理される各種廃棄物をバインダーを利用して遅硬化性固形物として取り出した後に埋立処理する埋立廃棄物の処分方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
埋立処理される各種廃棄物の中で、例えば比較的面倒な管理型廃棄物を山間での防水シートを張った処理地に埋立する場合、排水設備を設けて排水を薬品処理したり沈殿させる必要がある他、火災防止や飛散防止の為に覆土を交互に層状に入れる必要がある。また安定型廃棄物のプラスチックやガラス、陶器、磁器や土砂やコンクリートや金属材は覆土を入れずにほぼ原形のまま埋立していた。一方、建設土木の基礎工事によって出る粘土や無機泥土や、山の岩石から砂を造る際に出る産廃粘土、コンクリートミキサー車から出る粘土状スラッジ等の処理にも費用がかかっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年、生活水準の高度化や大量生産・大量消費に伴って家庭や事業所等から出る一般廃棄物や産業廃棄物も量が格段に多くなり且つ広範囲の物が混入することが多くなってきており、そのまま防水シートを張った処理地に埋立処理しても蠅が大量発生したり、鼠、カラス、野犬等が集まって食い散らしたり、火災や悪臭が発生したり、風で飛散したりして環境を悪化させ、また処理地での埋立寿命を短くしたり、排水処理に費用がかさむ等、今日的な大きな問題となっている。
【0004】
本発明は、上記に鑑み案出されたものであって、たとえ残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物が被処理物中に混入していても蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来、更にプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物が混入していても風による飛散や火災発生等を防止出来、また焼却灰や飛灰(フライアッシュ)等の無機物が混入していても風による飛散を防止出来、処理地での排水負荷(薬剤処理や沈殿処理等)を軽減すると共に安全上、地盤安定化上役立ち、また粘土や粘土状スラッジ、無機泥土の廃棄物をバインダーとして遅硬化性固形物形成にうまく利用し、特に固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る環境に優しい埋立廃棄物の処分方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の請求項1記載の埋立廃棄物の処分方法は、埋立処理される廃棄物を主とする被処理物を混合機においてSiO 2 とAl 2 O 3 を主成分とした粘土から成るベントナイトが含まれるバインダーと攪拌混合してから成形機において成形される遅硬化性固形物をプレス機で扁平に押し潰して埋立廃棄物を得る埋立廃棄物の処分方法において、上記被処理物が有機物及び/又は無機物を含む場合、上記バインダーとして、更に、山から砂を造る時の水洗いで生成される産廃粘土、生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る粘土状スラッジ、又は主に建設土木の基礎工事で出る無機泥土が含まれることを特徴としている。
【0006】
従って、上記の構成を有した請求項1記載の埋立廃棄物の処分方法では、残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物が被処理物中に混合していても蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来るもので、更にプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物の風による飛散や火災発生等を防止出来、処理地での排水負荷(薬剤処理や沈殿処理等)を軽減出来且つ安全上、地盤安定化上役立ち、また粘土や粘土状スラッジ、無機泥土等の廃棄物を遅硬化性固形物形成にうまく利用出来、特にローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【0007】
プレス機としてローラ又はブルトーザのキャタピラーが使用され、ローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【0008】
他の埋立廃棄物の処分方法では、道路改装時に大量に出るアスファルトから生成された再生アスファルト等は、残飯、果物、野菜等の腐敗性有機物を固めても温度によっては発酵させたり腐敗させることがあるが、無機物の被処理物に対しては安定的なバインダーとして水を通さない。従って、重金属が焼却灰や飛灰(フライアッシュ)等の被処理物に含まれていても水による溶出を防ぐことが出来る。
【0009】
また、建材のプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物や焼却灰や飛灰等に対しても風による飛散や火災発生等を防止出来、処理地での排水負荷(薬剤処理等)を軽減出来且つ安全上、延命上、地盤安定化上役立つ。更に、粘土や粘土状スラッジ、無機泥土等の廃棄物を上記のように機能を果たす固形物形成に有効に利用出来る。特にローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【0010】
樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを含む廃棄物の場合、それを、一端部の投入口から他端部の取出し口にかけてほぼ水平な細長ケーシング内において長手方向に沿って並設され、それらの間で上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕、混練し、次いで上記螺旋体の下流側において上記回転軸に取り着けられた圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、上記圧搾体近傍の上記ケーシングに設けられた排気管から水分を蒸発させ、溶融化後に上記取出し口に具備された固形化多孔板から遅硬化性固形物として取り出し、該遅硬化性固形物をローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機で扁平に押し潰している。
【0011】
従って、上記の構成では、樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを含む廃棄物を水平な細長ケーシング内において上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕、混練し、圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、排気管から水分を蒸発させて溶融させることで、たとえ残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物や焼却灰や飛灰(フライアッシュ)等の無機物が混入していても、それらを溶融プラスチックの非透水性バインダーに取り込んで固形化し、蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来、更に紙、シート等の可燃性廃棄物や焼却灰や飛灰の風による飛散を防止出来る。同時に処理地での排水負荷(薬剤処理や沈殿処理等)を軽減すると共に安全上、地盤安定化上役立ち、特に固形物をプレス機によって扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【0012】
他の埋立廃棄物の処分方法では、埋立処理される焼却灰や飛灰(フライアッシュ)や重金属等の無機物及び/若しくはプラスチック、紙、木等の可燃性廃棄物の被処理物を混合機においてアスファルトや粘土、粘土状スラッジ、無機泥土等のキレート剤を含む非透水性バインダーと攪拌混合してから成形機において成形される遅硬化性固形物をローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機で扁平に押し潰している。
【0013】
従って、この処分方法では、焼却灰や飛灰や重金属等の無機物及び/若しくは可燃性廃棄物の被処理物は、キレート剤を含む非透水性バインダーと攪拌混合される。重金属の、例えば鉛が混入していてもキレート剤が水に溶出してくる鉛イオンに化合して水に不溶解のキレート化合物として安定化することが出来る。
【0014】
攪拌混合によってキレート剤は非常に良く混合されてキレート剤の使用量を必要最小限に留めることが出来る。非透水性バインダーの使用で得られた遅硬化性固形物は、固形物をプレス機によって扁平に変形されて埋立地の延命を図ることが出来る。一旦硬く固形化すると埋立の為にたとえ水中に投入されても鉛の溶出が防止され、安定型とほぼ同等に扱うことが可能になる。
【0015】
更に他の埋立廃棄物の処分方法では、樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックや重金属を含む廃棄物を、一端部の投入口から他端部の取出し口にかけてほぼ水平な細長ケーシング内において長手方向に沿って並設され、それらの間で上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕し、キレート剤と共に混練し、次いで上記螺旋体の下流側において上記回転軸に取り着けられた圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、上記圧搾体近傍の上記ケーシングに設けられた排気管から水分を蒸発させ、溶融化後に上記取出し口に具備された固形化多孔板から遅硬化性固形物として取り出し、該遅硬化性固形物をローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機で扁平に押し潰している。
【0016】
従って、この処分方法では、樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを水平な細長ケーシング内において上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕、混練し、圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、排気管から水分を蒸発させ、腐敗性廃棄物の有無に関わらず混入した重金属等の無機物を溶融プラスチックに取り込んで固形化多孔板から遅硬化性固形物として取り出すことが出来る。
【0017】
重金属の、例えば鉛が混入していてもキレート剤が水に溶出してくる鉛イオンに化合して水に不溶解のキレート化合物として安定化することが出来る。攪拌混合によってキレート剤は非常に良く混合されてキレート剤の使用量を必要最小限に留めることが出来る。溶融プラスチックの非透水性バインダーの使用で得られた遅硬化性固形物は、固形物をプレス機によって扁平に変形されて埋立地の延命を図ることが出来る。一旦硬く固形化すると埋立の為にたとえ水中に投入されても鉛の溶出が防止され、安定型とほぼ同等に扱うことが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る代表実施形態の扁平な埋立廃棄物を得るプレス機の斜視図、図2は同埋立廃棄物の埋立地でのブルトーザのキャタピラーによる扁平化作業の説明断面図、図3は同埋立廃棄物形成の前処理に使用される混合成形機の一例の断面図、図4は同埋立廃棄物形成の前処理に使用されるロータセパレータの側面図、図5は同ロータセパレータの選別ブロックの要部の平面図、図6は同埋立廃棄物形成の前処理に使用される破砕機としてのスクリュークラッシャーの平面図、図7は同埋立廃棄物形成の前処理に使用される粉砕機としてのカッター型破砕機の縦断面図、図8は同埋立廃棄物形成の固形化成形機の断面図、図9は同固形化成形機の水平断面図である。
【0019】
図1に示す様に、基本的に本代表実施形態の埋立廃棄物1は、埋立処理される廃棄物を主とする被処理物を混合機において粘土や粘土状スラッジ、無機泥土、アスファルト、溶融プラスチック等のバインダーと攪拌混合してから成形機において成形された、例えば円柱状の遅硬化性固形物2をベルトコンベヤ10で搬送中にプレス機15のスプリング16で互いに押し合う上下一対のローラ17、18間で押し潰して扁平にされたものである。
【0020】
ベルトコンベヤ10と同じ速度で固形物2を送るローラ17は、ベルトコンベヤ10の駆動ロール11によってベルトやチェーン等を使用した動力伝達機構13を介して回転駆動される。遅硬化性固形物2が硬化する前にすぐに埋立地に搬送される場合は、埋立地でブルトーザのキャタピラーによって踏み潰して扁平な埋立廃棄物1とすることが出来る。またプレス機15で扁平に押し潰した物1を図2に示すように埋立地Aで更にブルトーザ15’のキャタピラー19で更に扁平に押し潰して隙間無く押し固めることも出来る。
【0021】
廃棄物が、袋や容器等に包まれた残飯、果物、野菜等の有機物やプラスチック、紙、木等を含む可燃物、その他石や金属等の無機物が混合したゴミの場合、石や金属を通す比較的粗いスクリューを備えた破袋機のなぎなた状破袋刃によって破袋し、混合ゴミをベルトコンベヤ上に広げた後に、作業員によってガスの残っているボンベ等の爆発性物や大きな石等の不適物を除去したり、非鉄やカレット等の有価物の選び出したりする手選別が行われる。更に電磁石の磁気選別機によって鉄骨等の各種磁性金属が選別される。それら有価物はリサイクルされる。残りの廃棄物は、アルミ選別機に送られ、アルミニウムが選別されることになる。
【0022】
図4及び図5に示すように、ロータセパレータ30は、上記後の中間処理物W2を篩目通過物の土砂W3と一端部から他端側へ搬送される中大形状物W4の二種類に選別するもので、大径輪体31Aと小径輪体31Bとが軸方向に交互に配列された複数の回転ロータ31を隣接ロータ同士の大径輪体31Aと小径輪体31Bとを篩目用間隔Gをおいてフレーム30A上に配列して選別ブロックを形成しており、そのブロックで一端部上方から供給された被処理物W2に他方端へ送りを掛けるように各ロータ31を回転駆動装置32のモータ32Mと歯車32A、中間歯車32Bとで回転駆動して中大形物W4を他方端に搬送し、土砂等の混合小被処理物W3をロータ31の大径輪体31A及び小径輪体31Bの間の篩目Gから落下させて選別する。
【0023】
ロータ31は、一端に歯車32Aを固定した角軸30Cに大径輪体31Aと間隔片の小径輪体31Bとを軸方向に交互に嵌合配列している。この大径輪体31Aは、側面に突起31aを有して、篩目Gの大きさを調整している。篩選別機30として、他に回転篩のトロンメル等が使用される。中大形物W4は、次に破砕機40に送られ、小被処理物W3は、土砂が大部分の場合はそのまま埋立され、有機物が多い場合は後述の攪拌混合機60に送られて固形物の形成に使用される。
【0024】
破砕機40は、大型物が多い場合に使用され、例えば図6に示すように、ホッパー41の下方のケーシング42内部の作業室42Aに上から下に噛み込むようにモータ44Aと減速機44Bとで等速回転駆動される2本の破砕スクリュー43A、43Bを水平に軸承しており、コンテナーや各種容器等大形廃棄物を破砕して下方から粗いスクリーンSCを通して排出するようにしている。この破砕によってやプラスチック、木材などが複合材製品から分解される。破砕スクリュー43A、43Bの外周縁には、被破砕物に対する噛み込みを促進する各種形状の突出刃を適宜設けることが出来る。
【0025】
他に、破砕機40として従来からあるハンマークラッシャーやロータリプレスクラッシャーが廃棄物中の多い混入物に応じて適宜選択使用される。スクリュークラッシャーは、二軸式や一軸式もあり、回転テーパ状破砕スクリュー部やストレート破砕スクリュー部とケーシング内面の複数の長手方向固定刃やテーパ状部とストレート部との間のリング状固定刃の間で破砕を行い、粉砕を省き得る大きさまで破砕することが出来る。
【0026】
破砕機40からの破片は、粉砕機40’によって粉砕される。粉砕機40’としては、図7に示すような二軸式剪断型のものが有り、ある程度の大きさの粗砕された破片をケーシング45内で左右一対の上から下へ噛み込む回転破砕刃46Aと対応した相手軸の突出刃47A及びスクリーン48を成す縦通固定刃48Bとで細断していきスクリーン48によって所望の大きさ、例えば図3のサイロ50に貯蔵したり、固形物2を形成する上で好適な3cm角以下程度の細片を得る。粉砕機40’としては、この図示例の二軸式剪断型の他に一軸式カッター型のものも使用される。
【0027】
ホッパーの下方のケーシング内部の作業室内にそれぞれ複数の回転破砕刃と固定刃とを交互に配列してそれらの間で粗砕物を細断する。底には横断支持板の幅方向に隔設されてより細かな格子状を成す複数の縦通固定刃部材から成るスクリーンを取り付けており、このスクリーンによって所望の大きさの破片を得る。回転破砕刃は、固定刃の中央部の軸受で支持された回転軸に回転方向に位相を順次ずらして取り付けられている。回転破砕刃の刃先側にも短固定刃が設けられる。
【0028】
他に、粉砕機40’としては、二軸式又は一軸式のロータリプレスクラッシャーが有り、回転テーパ状破砕スクリュー部やストレート破砕スクリュー部とケーシング内面の複数の長手方向固定刃やテーパ状部とストレート部との間のリング状固定刃の間で粉砕することが出来る。
【0029】
粉砕された細片は、定量供給機付きサイロに一時貯蔵される。サイロ50は、内部にブリッジ現象を防止する回転螺旋羽根が設けられている。また、図3に示すように粘土を主とする非透水性バインダーBを収容した容器5とキレート剤Kを収容したタンク6とが設けられている。他に、廃棄の石灰やセメント、アスファルトを入れた容器7や樹脂系シュレッダーダスト(重金属を含むこともある)を入れた容器8、焼却灰や飛灰(フライアッシュ)を入れた容器9も適宜用意される。それらサイロ50、容器5からスクリュー式定量供給機4を介して少なくても細片状被処理物W5とバインダーBが、タンク6から弁及び配管を介してキレート剤Kが所定量ずつ攪拌混合機60に供給される。
【0030】
廃棄の石灰、セメント、アスファルトや樹脂系シュレッダーダストや焼却灰や飛灰も適宜容器7、8、9から各々攪拌混合機60に供給される。攪拌混合機60としては、図3に示すテーパ状螺旋羽根61を縦通材62を内張りしたケーシング62内で回転駆動するものや、在来のミキサーや混練機が使用される。攪拌混合された物W6は、固形化成形機70に送られる。攪拌混合機60にすぐ接続される固形化成形機70’としては、押し出しノズルや多孔板、上下一対の押し金型等が使用される。
【0031】
遅硬化性固形物を形成する上で好適なバインダーB用粘土としては、ベントナイト(SiO2とAl2O3を主成分とした粘土)や産廃粘土(山から砂を造る時の水洗いで生成)、粘土状スラッジ(生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る)、無機泥土(主に建設土木の基礎工事で出る)等がある。キレート剤Kとしては、有害な鉛に対してジチオカルバミン酸ソーダを主成分とする水溶液が使用され、pHが8.8〜9.8のアルカリ性に調製されている。バインダーBとして粘土やセメントは、被処理物が有機物でも無機物でも使用されるが、アスファルトは無機物にのみ使用される。この他、バインダーとして次に説明する溶融化されたプラスチックも使用される。
【0032】
固形化成形機70は、図8と図9に示すように、一端部の投入口71Aから投入された樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを含む細片状被処理物W5を他端部の取り出し口71Bに至る長手方向にかけて搬送しながら破砕、混練、圧縮及び粉砕を行い、摩擦や圧縮の発熱で温度を上げ、プラスチックを溶融するもので、この溶融プラスチックをバインダーとして細片状被処理物W5を固形物2として取り出し口71Bで取り出すもので、細長ケーシング71内の長手方向に並設され対向方向に回転駆動される一対の回転軸70S、70Sと、それらの各々に取り付けられた螺旋体72A、72B及び圧搾体73A、73Bと、これらに対して所定の隙間をとってケーシング71内に取り外し可能に付設された耐摩耗性内張体71Cと、取り出し口71Bの固形化用ノズル付き多孔板75とから構成されている。
【0033】
圧搾体は、特に粉砕と溶解を促進する臼状圧搾部73を構成している。臼状圧搾部73の下流側において排気間76がケーシング71の上部に取り着けられており、水蒸気を抜いて水分を除くようにしている。固形化成形機70としては、他に一軸スクリューを使用し、出口側にテーパ部を備えたものも使用される。この固形化成形機70によって、保形性の良い水を通さない遅硬化性固形物2が得られる。樹脂系シュレッダーダストに重金属が含まれる場合はキレート剤Kが適宜添加される。また、この場合も、廃棄の石灰、セメント、アスファルトや焼却灰や飛灰も適宜混入される。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の請求項1記載の埋立廃棄物の処分方法によると、被処理物が有機物及び/又は無機物を含む場合、上記バインダーとして、更に、山から砂を造る時の水洗いで生成される産廃粘土、生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る粘土状スラッジ、又は主に建設土木の基礎工事で出る無機泥土が含まれることを特徴としており、廃棄物中にたとえ残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物が被処理物中に混合していても蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来るもので、更にプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物の風による飛散や火災発生等を防止出来、処理地での排水負荷(薬剤処理や沈殿処理等)を軽減出来且つ安全上、地盤安定化上役立ち、また粘土や粘土状スラッジ、無機泥土等の廃棄物を遅硬化性固形物形成にうまく利用出来、特にローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【0035】
プレス機としてローラ又はブルトーザのキャタピラーが使用される。従って、ローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る代表実施形態の扁平な埋立廃棄物を得るプレス機の斜視図である。
【図2】同埋立廃棄物の埋立地でのブルトーザのキャタピラーによる扁平化作業の説明断面図である。
【図3】同埋立廃棄物形成の前処理に使用される混合成形機の一例の断面図である。
【図4】同埋立廃棄物形成の前処理に使用されるロータセパレータの側面図である。
【図5】同ロータセパレータの選別ブロックの要部の平面図である。
【図6】同埋立廃棄物形成の前処理に使用される破砕機としてのスクリュークラッシャーの平面図である。
【図7】同埋立廃棄物形成の前処理に使用される粉砕機としてのカッター型破砕機の縦断面図である。
【図8】同埋立廃棄物形成の固形化成形機の断面図である。
【図9】同固形化成形機の水平断面図である。
【符号の説明】
1 埋立廃棄物
2 遅硬化性固形物
15 プレス機(ローラ)
15’ プレス機(ブルトーザのキャタピラー)
17,18 ローラ
19 キャタピラー
A 埋立地
B 非透水性バインダー
W5 細片状被処理物
Claims (2)
- 埋立処理される廃棄物を主とする被処理物を混合機においてSiO 2 とAl 2 O 3 を主成分とした粘土から成るベントナイトが含まれるバインダーと攪拌混合してから成形機において成形される遅硬化性固形物をプレス機で扁平に押し潰して埋立廃棄物を得る埋立廃棄物の処分方法において、
上記被処理物が有機物及び/又は無機物を含む場合、上記バインダーとして、更に、山から砂を造る時の水洗いで生成される産廃粘土、生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る粘土状スラッジ、又は主に建設土木の基礎工事で出る無機泥土が含まれることを特徴とする埋立廃棄物の処分方法。 - 上記プレス機としてローラ又はブルトーザのキャタピラーが使用される請求項1記載の方法。
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