JP4100662B2 - 廃棄物処理システムとその方法 - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理システムに関し、特に複数種類の有価廃棄液体あるいは毒性、危険性廃棄液体を含有する廃棄容器の低温脆性を利用した凍結破砕による廃棄物処理システムと廃棄物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄液体を含有する廃棄物の再生処理システムに関しては、従来より様々な提案がされている。特開平０４−２６５１９０号公報には、ペンキ缶、ペンキの塊、ペンキブラシ等の容器内残存物を含む塗装廃棄物から有価物を回収する方法と装置が開示されている。この方法は、次の４段階から構成される。ｉ）常温で廃棄物を細断する。ｉｉ）液体を分離する。ｉｉｉ）分離された固体廃棄物を液体窒素等で低温処理にかける。ｉｖ）剥がれやすくなった製品残存物を分離する。この方法は、細断された容器破片に付着している液体を低温処理によって剥がれやすくし、付着液体をも回収しようとするものである。この手順により、投棄あるいは焼却目的で運搬される廃棄物量を減らし、あるいは、廃棄するにより適したものにすることができる。
【０００３】
しかしながら、この方法では、最初の工程で容器が細断されるため、細断室内に液体が飛散して付着し、続いて投入される他の容器内の液体と混合して回収されることになる。従って、液相で混合されるので溶解や化学反応が起こりえる。同様に、容器に付着した残存物も周囲雰囲気が常温であるので混合してしまう。従って、回収して再利用することが出来るのは、液体が互いに同一種類の材質である場合に限られる。多種類の廃棄液体を含有する廃棄容器を処理して液体と包装材の固体に分離することはできない。
【０００４】
また、特願平０３−３１７６４３号公報には、テレビ、洗濯機、冷蔵庫等の廃棄家電品の破砕と有価物の選別回収処理を行う方法と装置が開示されている。この方法は次の手順で構成される。廃棄物は破砕工程で破砕され、軽量物分別工程である風力選別工程で発泡成形材を分離し、金属分別工程で鉄系金属、非鉄系金属を分別し、この後、プラスチツク分別工程で塩化ビニ−ル系のプラスチツクが分離される。この構成により、従来のような単なる廃棄物の減容化にとどまらず、各素材は材質種類毎に選別され、固体、液体、さらには発泡剤であるガスまでも回収再利用できるとしている。プラスチツク分別工程では、磁気選別機、渦電流選別機、比重選別機、静電分離装置等により、低温脆性破砕された各破片は材質毎に選別され、不純物の少ない高級素材としてマテリアルリサイクルに供される。この発明では、対象廃棄物が家電品であるため、容器内の液体残留物の回収については言及されていない。
【０００５】
そして、廃棄容器内の廃棄液体が環境に対し有害な物質である場合、例えば、バッテリーケースを処理する方法としては特開平１１−１９８１４２号公報記載の方法がある。ここでは、酸、アルカリ、重金属、油分等によつて汚染された廃プラスチツクを中和洗浄水及び石灰水を加えながら粗破砕し、破砕、中和された廃プラスチツク塊を初段洗浄槽内で石灰水を含む中和洗浄水で洗浄し、初段洗浄槽内で洗浄したプラスチツク塊を微粉砕し、この微粉砕されたプラスチツクを終段洗浄槽内で中和洗浄水によつて洗浄し、脱水，乾燥する。この処理方法では、中和水の管理が煩雑であり、例えば中和水に溶解している重金属を除去するために別途処理設備が必要となる。
【０００６】
さらに、廃棄容器内の廃棄液体が環境に対し特別に有害な物質である場合、例えば、ＰＣＢ汚染電気機器、生物・化学砲弾等である場合については、検討例は少ない。こうした有害物質では処理中も大気中に物質を飛散させない工夫が必要である。
【０００７】
そして、廃棄液体は廃棄時の性状を保ったまま回収され、処理中に飛散したり、混合したりしないようにできれば再利用や最終処理が容易になる。特に廃棄容器内の廃棄液体が環境に対し有害な物質である場合はなおさらである。毒物が溶剤に溶けている場合は常温ではガス化して周囲に拡散する恐れもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、複数種類の有価液体残存物あるいは毒性、危険性液体残存物を有する容器廃棄物の処理において、容器素材の分別回収を計ると共に、液体残存物の分別回収をも併せて計ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、廃棄液体が、該廃棄液体を含有する廃棄容器ごと凍結破砕される凍結破砕装置と、廃棄液体分別装置と、廃棄容器分別装置とを有することを特徴としている。凍結破砕装置は、容器材質の脆化温度に対応した凍結温度に設定可能な凍結装置と破砕機とからなることを特徴としている。廃棄液体分別装置内はその廃棄液体の凍結温度以下に維持されていることを特徴としている。廃棄液体がその容器ごと凍結破砕され、その廃棄液体の凍結温度以下で、固体の状態で、分別されることを特徴としている。そして廃棄容器内の廃棄液体が複数種類の有価廃棄液体あるいは毒性、危険性廃棄液体であることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。この説明は例として示すものであって、本発明を限定するものではない。
【００１１】
図１は本発明の廃棄液体を含有する廃棄物処理システムの概念図である。図１において、Ａは内部に有価の廃棄液体を有する廃棄物であって、化粧クリーム等高粘性液体の容器、液体洗剤のプラスチック容器、液体医薬品のプラスチック容器等が相当する。あるいはまた、バッテリー、ＰＣＢを含むコンデンサー等の強酸、強アルカリ、毒性液体等の廃棄液体を含む容器もＡに含まれる。また残存物とは廃棄物容器内の製品液体をいう。これらは種類毎に分別貯蔵される。残存物も再利用若しくは無毒化等の最終処理を行うため、常温では開栓とか行わず残存物は容器内に充填されたままの状態を維持する。また、必要であれば、不要物質の除去等の前処理を行うことができる。
【００１２】
上記廃棄物は、全凍結工程（廃棄液体が、該廃棄液体を含有する廃棄容器ごと凍結される工程）１ａ、破砕工程１ｂよりなる凍結破砕工程において容器の脆化温度まで凍結され、低温脆性を利用した破砕装置により破片化される。容器内にあった廃棄液体も凍結固化しているので、破砕され容器より分離する。従来こうした凍結装置には、液体窒素を利用することが行われていたが、−１００゜Ｃ以下の凍結処理においても、圧縮式冷凍装置を用いた連続式凍結装置が用いられている。
【００１３】
図２は廃棄液体含有容器凍結用の３元冷却システムの概念図である。これは３つの冷凍サイクルがカスケード熱交換器により連結される構成になっている。各々の冷凍サイクルの冷媒を、例えば、アンモニア、エチレン、メタン、とすれば、蒸発温度は−３２゜Ｃ、−１０３゜Ｃ、−１５５゜Ｃとなる。これらの構成により凍結装置は廃棄液体の凍結温度、容器材質の脆化温度に対応した温度に設定可能になっている。
【００１４】
凍結破砕物は液体分別工程２において、凍結温度下において、ふるい分離装置等で比重により容器破片から分別される。当該工程における分離装置内は、凍結用冷却システムから低温冷風が吹き込まれ、凍結固化した液体廃棄物は固体の状態で公知の選別方法により種類毎に分別される。分離された容器内残存物は固体化しているため、液体のように他の物質と溶解することがなく、化学反応も抑えられ、製品毎に分別すれば原料として再利用できる。また毒物にあっては、飛散しないので、管理が容易になる。溶剤に溶けている場合は常温ではガス化して周囲に拡散する恐れがあるが、固体化していれば分別することができ、最終処理もし易くなる。
【００１５】
容器分別工程３では、磁気選別機、渦電流選別機、比重選別機、静電分離装置等の公知のプラスチック分別装置により、容器の材質毎に分別される。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。液体残存物は凍結固化して分別されるので、複数種類の廃棄物を処理しても互いに混合することがなく、液体残存物の種類毎の分別ができる。化学的反応が抑えられるので中和剤等の添加の必要がなく、腐食の心配も少ない。容器も材質毎に分別されるので、ほぼ廃棄物全体がリサイクル可能になり、洗浄廃水等の発生もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の廃棄液体を含有する廃棄物処理システムの概念図
【図２】 廃棄液体含有容器凍結用の３元冷却システムの概念図
【図３】 従来の廃棄液体を含有する廃棄物処理システムの概念図
【符号の説明】
１ａ 全凍結工程
１ｂ 破砕工程
２ 液体分別工程
３ 容器分別工程
Ａ 廃棄液体を含有する廃棄容器
Ｂ 種類毎に分別された廃棄液体
Ｃ 種類毎に分別された廃棄容器破片
１１ 高温側冷凍サイクル
１２ 中温側冷凍サイクル
１３ 低温側冷凍サイクル
２０ コンベア
【発明が属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理システムに関し、特に複数種類の有価廃棄液体あるいは毒性、危険性廃棄液体を含有する廃棄容器の低温脆性を利用した凍結破砕による廃棄物処理システムと廃棄物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄液体を含有する廃棄物の再生処理システムに関しては、従来より様々な提案がされている。特開平０４−２６５１９０号公報には、ペンキ缶、ペンキの塊、ペンキブラシ等の容器内残存物を含む塗装廃棄物から有価物を回収する方法と装置が開示されている。この方法は、次の４段階から構成される。ｉ）常温で廃棄物を細断する。ｉｉ）液体を分離する。ｉｉｉ）分離された固体廃棄物を液体窒素等で低温処理にかける。ｉｖ）剥がれやすくなった製品残存物を分離する。この方法は、細断された容器破片に付着している液体を低温処理によって剥がれやすくし、付着液体をも回収しようとするものである。この手順により、投棄あるいは焼却目的で運搬される廃棄物量を減らし、あるいは、廃棄するにより適したものにすることができる。
【０００３】
しかしながら、この方法では、最初の工程で容器が細断されるため、細断室内に液体が飛散して付着し、続いて投入される他の容器内の液体と混合して回収されることになる。従って、液相で混合されるので溶解や化学反応が起こりえる。同様に、容器に付着した残存物も周囲雰囲気が常温であるので混合してしまう。従って、回収して再利用することが出来るのは、液体が互いに同一種類の材質である場合に限られる。多種類の廃棄液体を含有する廃棄容器を処理して液体と包装材の固体に分離することはできない。
【０００４】
また、特願平０３−３１７６４３号公報には、テレビ、洗濯機、冷蔵庫等の廃棄家電品の破砕と有価物の選別回収処理を行う方法と装置が開示されている。この方法は次の手順で構成される。廃棄物は破砕工程で破砕され、軽量物分別工程である風力選別工程で発泡成形材を分離し、金属分別工程で鉄系金属、非鉄系金属を分別し、この後、プラスチツク分別工程で塩化ビニ−ル系のプラスチツクが分離される。この構成により、従来のような単なる廃棄物の減容化にとどまらず、各素材は材質種類毎に選別され、固体、液体、さらには発泡剤であるガスまでも回収再利用できるとしている。プラスチツク分別工程では、磁気選別機、渦電流選別機、比重選別機、静電分離装置等により、低温脆性破砕された各破片は材質毎に選別され、不純物の少ない高級素材としてマテリアルリサイクルに供される。この発明では、対象廃棄物が家電品であるため、容器内の液体残留物の回収については言及されていない。
【０００５】
そして、廃棄容器内の廃棄液体が環境に対し有害な物質である場合、例えば、バッテリーケースを処理する方法としては特開平１１−１９８１４２号公報記載の方法がある。ここでは、酸、アルカリ、重金属、油分等によつて汚染された廃プラスチツクを中和洗浄水及び石灰水を加えながら粗破砕し、破砕、中和された廃プラスチツク塊を初段洗浄槽内で石灰水を含む中和洗浄水で洗浄し、初段洗浄槽内で洗浄したプラスチツク塊を微粉砕し、この微粉砕されたプラスチツクを終段洗浄槽内で中和洗浄水によつて洗浄し、脱水，乾燥する。この処理方法では、中和水の管理が煩雑であり、例えば中和水に溶解している重金属を除去するために別途処理設備が必要となる。
【０００６】
さらに、廃棄容器内の廃棄液体が環境に対し特別に有害な物質である場合、例えば、ＰＣＢ汚染電気機器、生物・化学砲弾等である場合については、検討例は少ない。こうした有害物質では処理中も大気中に物質を飛散させない工夫が必要である。
【０００７】
そして、廃棄液体は廃棄時の性状を保ったまま回収され、処理中に飛散したり、混合したりしないようにできれば再利用や最終処理が容易になる。特に廃棄容器内の廃棄液体が環境に対し有害な物質である場合はなおさらである。毒物が溶剤に溶けている場合は常温ではガス化して周囲に拡散する恐れもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、複数種類の有価液体残存物あるいは毒性、危険性液体残存物を有する容器廃棄物の処理において、容器素材の分別回収を計ると共に、液体残存物の分別回収をも併せて計ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、廃棄液体が、該廃棄液体を含有する廃棄容器ごと凍結破砕される凍結破砕装置と、廃棄液体分別装置と、廃棄容器分別装置とを有することを特徴としている。凍結破砕装置は、容器材質の脆化温度に対応した凍結温度に設定可能な凍結装置と破砕機とからなることを特徴としている。廃棄液体分別装置内はその廃棄液体の凍結温度以下に維持されていることを特徴としている。廃棄液体がその容器ごと凍結破砕され、その廃棄液体の凍結温度以下で、固体の状態で、分別されることを特徴としている。そして廃棄容器内の廃棄液体が複数種類の有価廃棄液体あるいは毒性、危険性廃棄液体であることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。この説明は例として示すものであって、本発明を限定するものではない。
【００１１】
図１は本発明の廃棄液体を含有する廃棄物処理システムの概念図である。図１において、Ａは内部に有価の廃棄液体を有する廃棄物であって、化粧クリーム等高粘性液体の容器、液体洗剤のプラスチック容器、液体医薬品のプラスチック容器等が相当する。あるいはまた、バッテリー、ＰＣＢを含むコンデンサー等の強酸、強アルカリ、毒性液体等の廃棄液体を含む容器もＡに含まれる。また残存物とは廃棄物容器内の製品液体をいう。これらは種類毎に分別貯蔵される。残存物も再利用若しくは無毒化等の最終処理を行うため、常温では開栓とか行わず残存物は容器内に充填されたままの状態を維持する。また、必要であれば、不要物質の除去等の前処理を行うことができる。
【００１２】
上記廃棄物は、全凍結工程（廃棄液体が、該廃棄液体を含有する廃棄容器ごと凍結される工程）１ａ、破砕工程１ｂよりなる凍結破砕工程において容器の脆化温度まで凍結され、低温脆性を利用した破砕装置により破片化される。容器内にあった廃棄液体も凍結固化しているので、破砕され容器より分離する。従来こうした凍結装置には、液体窒素を利用することが行われていたが、−１００゜Ｃ以下の凍結処理においても、圧縮式冷凍装置を用いた連続式凍結装置が用いられている。
【００１３】
図２は廃棄液体含有容器凍結用の３元冷却システムの概念図である。これは３つの冷凍サイクルがカスケード熱交換器により連結される構成になっている。各々の冷凍サイクルの冷媒を、例えば、アンモニア、エチレン、メタン、とすれば、蒸発温度は−３２゜Ｃ、−１０３゜Ｃ、−１５５゜Ｃとなる。これらの構成により凍結装置は廃棄液体の凍結温度、容器材質の脆化温度に対応した温度に設定可能になっている。
【００１４】
凍結破砕物は液体分別工程２において、凍結温度下において、ふるい分離装置等で比重により容器破片から分別される。当該工程における分離装置内は、凍結用冷却システムから低温冷風が吹き込まれ、凍結固化した液体廃棄物は固体の状態で公知の選別方法により種類毎に分別される。分離された容器内残存物は固体化しているため、液体のように他の物質と溶解することがなく、化学反応も抑えられ、製品毎に分別すれば原料として再利用できる。また毒物にあっては、飛散しないので、管理が容易になる。溶剤に溶けている場合は常温ではガス化して周囲に拡散する恐れがあるが、固体化していれば分別することができ、最終処理もし易くなる。
【００１５】
容器分別工程３では、磁気選別機、渦電流選別機、比重選別機、静電分離装置等の公知のプラスチック分別装置により、容器の材質毎に分別される。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。液体残存物は凍結固化して分別されるので、複数種類の廃棄物を処理しても互いに混合することがなく、液体残存物の種類毎の分別ができる。化学的反応が抑えられるので中和剤等の添加の必要がなく、腐食の心配も少ない。容器も材質毎に分別されるので、ほぼ廃棄物全体がリサイクル可能になり、洗浄廃水等の発生もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の廃棄液体を含有する廃棄物処理システムの概念図
【図２】 廃棄液体含有容器凍結用の３元冷却システムの概念図
【図３】 従来の廃棄液体を含有する廃棄物処理システムの概念図
【符号の説明】
１ａ 全凍結工程
１ｂ 破砕工程
２ 液体分別工程
３ 容器分別工程
Ａ 廃棄液体を含有する廃棄容器
Ｂ 種類毎に分別された廃棄液体
Ｃ 種類毎に分別された廃棄容器破片
１１ 高温側冷凍サイクル
１２ 中温側冷凍サイクル
１３ 低温側冷凍サイクル
２０ コンベア
Claims (5)
- 廃棄液体が、該廃棄液体を含有する廃棄容器ごと凍結し破砕される凍結破砕装置と、廃棄液体分別装置と、廃棄容器分別装置とを有することを特徴とする廃棄物処理システム。
- 凍結破砕装置は、容器材質の脆化温度に対応した凍結温度に設定可能な凍結装置と破砕機とからな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。
- 廃棄液体分別装置内はその廃棄液体の凍結温度以下に維持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃棄物処理システム。
- 廃棄液体がその容器ごと凍結破砕され、その廃棄液体の凍結温度以下で、固体の状態で、分別されることを特徴とする廃棄物処理方法。
- 廃棄容器内の廃棄液体が複数種類の有価廃棄液体あるいは毒性、危険性廃棄液体であることを特徴とする請求項１又は２若しくは３に記載の廃棄物処理システム。
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