JP4179084B2 - 廃棄物処理設備 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム缶等の廃棄物を処理するための廃棄物処理設備に関するものである。

従来、溶剤等の内容物が残存する廃棄物としてのドラム缶においては、その内容物を人が手作業で抜き出して焼却処理することが行われていたが、こうした作業には多くの時間と手間が掛かるばかりでなく、火災等が発生する虞もあるため、図２に示されるような廃棄物処理設備が開発されている。

前記廃棄物処理設備は、投入される廃棄物を破砕して廃油等の廃液と混練する破砕混練装置１と、該破砕混練装置１で廃液が混練された廃棄物を焼却する焼却炉２とを備えてなる構成を有している。

前記破砕混練装置１は、投入される廃棄物を破砕する破砕機３と、廃液を貯留する廃液受入槽４と、前記破砕機３で破砕された廃棄物と前記廃液受入槽４に貯留された廃液とを混練して粘度調節するミキサー５とを有し、前記破砕機３に対しては、廃棄物としてのドラム缶６を、ドラム缶用水平搬送装置７とドラム缶用垂直搬送装置８とドラム缶用インターロッキングチャンバー９とを介して投入する一方、廃棄物としてのスプレー缶等を含むバラ物１０を、コンテナ１１に入れた状態から、バラ物用垂直搬送装置１２とバラ物用インターロッキングチャンバー１３とを介して投入するようになっている。

前記廃液受入槽４に貯留された廃液は、廃液投入ライン１４を介してミキサー５へ供給する一方、前記廃液受入槽４の底部に沈殿したスラッジ等の固形分は、チェーンコンベヤ１５を介してミキサー５へ投入するようになっている。

前記ミキサー５には、廃棄物と廃液とを混練して粘度調節した固液混合物を焼却炉２へ定量搬送するためのピストンポンプ１６を接続してある。尚、該ピストンポンプ１６のピストン先端部には、破断機能を持たせ、前記破砕機３で破砕されたドラム缶６の破片や他の金属片が噛み込んでも、それらを搬送に支障を来たさない大きさに破断し、搬送できるようになっている。

又、前記破砕機３内とミキサー５内とドラム缶用インターロッキングチャンバー９内とバラ物用インターロッキングチャンバー１３内の酸素濃度は、酸素濃度計１７によって常時検出し、該酸素濃度が可燃限界値（例えば、５［％］）以下となるよう、窒素発生装置１８から窒素を、破砕機３内とミキサー５内とドラム缶用インターロッキングチャンバー９内とバラ物用インターロッキングチャンバー１３内へ供給するようになっている。尚、前記窒素発生装置１８からの窒素は、廃液受入槽４内にも供給するようになっている。

更に又、前記破砕機３とミキサー５とドラム缶用インターロッキングチャンバー９とバラ物用インターロッキングチャンバー１３と廃液受入槽４には、それぞれ内部圧力が設定値（例えば、３００［ｍｍＡｑ］≒０．３×９．８［ｋＰａ］）以上となった場合に開放される排気弁１９を接続し、該各排気弁１９から排出される排ガスを大気と一緒にブロワ２０で引き可燃ガス濃度を下げてから、排気ライン２１を介して焼却炉２へ導入するようになっている。尚、前記ドラム缶用垂直搬送装置８とドラム缶用インターロッキングチャンバー９との間の空間、並びにバラ物用垂直搬送装置１２とバラ物用インターロッキングチャンバー１３との間の空間で生じる排ガスについても、前記ブロワ２０で引き、排気ライン２１を介して焼却炉２へ導入するようになっている。

前述の如き廃棄物処理設備においては、廃棄物としてのドラム缶６がドラム缶用水平搬送装置７とドラム缶用垂直搬送装置８を介してドラム缶用インターロッキングチャンバー９内に送り込まれ、該ドラム缶用インターロッキングチャンバー９内の酸素濃度が可燃限界値以下となった時点で、前記ドラム缶６が破砕機３へ投入されて破砕される一方、廃棄物としてのバラ物１０がコンテナ１１に入れられた状態から、バラ物用垂直搬送装置１２を介してバラ物用インターロッキングチャンバー１３内に送り込まれ、該バラ物用インターロッキングチャンバー１３内の酸素濃度が可燃限界値以下となった時点で、前記バラ物１０が破砕機３へ投入されて破砕される。

ここで、ドラム缶６やバラ物１０等の廃棄物の破砕時には、火花が散ることがあるが、破砕機３内の酸素濃度は、酸素濃度計１７によって常時検出され、該酸素濃度が可燃限界値以下となるよう、窒素発生装置１８から窒素が破砕機３内へ供給されるため、前記廃棄物中に可燃性物質が入っていても引火する心配はない。

前記破砕機３で破砕されたドラム缶６やバラ物１０等の廃棄物は、ミキサー５へ投下され、該ミキサー５において、廃液受入槽４から廃液投入ライン１４を介して供給される廃液、並びに前記廃液受入槽４の底部からチェーンコンベヤ１５を介して投入されるスラッジ等の固形分と一緒に撹拌されて混練され、性状が均質となって適正な粘度となるよう調節が行われ、ピストンポンプ１６により焼却炉２へ搬送され、該焼却炉２において焼却される。

尚、図２に示されるような廃棄物処理設備を示すものとしては、例えば、非特許文献１がある。
「ドラム缶破砕・焼却炉投入システムの概要と運転状況」、「第１２回環境工学総合シンポジウム２００２．７」、（社）日本機械学会、２００２年７月９日、ｐ．２９１−２９２

しかしながら、前述の如き廃棄物処理設備において、廃棄物としてのバラ物１０の中にスプレー缶が多く含まれているような場合に、該スプレー缶が破砕混練装置１の破砕機３で破砕されると、該破砕混練装置１の破砕機３やミキサー５の内部圧力並びに可燃ガス濃度が急激に上昇して排気弁１９が開放されるため、該排気弁１９から排出される排ガスを大気と一緒にブロワ２０で引いても、可燃ガス濃度が充分に低下しない状態のまま、前記排ガスが排気ライン２１を介して焼却炉２へ導入される形となり、該焼却炉２内での燃焼に悪影響を及ぼし、運転に支障を来たす虞があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、廃棄物としてスプレー缶が多く含まれているような場合にも、可燃ガス濃度の高い排ガスが焼却炉へ導入されることを防止し得、焼却炉内での燃焼を安定させ、円滑な運転を継続し得る廃棄物処理設備を提供しようとするものである。

本発明は、投入される廃棄物を破砕する破砕機と、廃液を貯留する廃液受入槽と、前記破砕機で破砕された廃棄物と前記廃液受入槽に貯留された廃液とを混練して粘度調節するミキサーとから構成される破砕混練装置と、
該破砕混練装置のミキサーで廃液が混練された廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記破砕混練装置内で発生する排ガスを焼却炉へ導入する排気ラインと、
該排気ライン途中から分岐し且つ前記排ガスを大気放出する大気放出ラインと、
前記排気ライン途中における大気放出ラインの分岐点より下流側に設けられる排気ダンパと、
前記大気放出ライン途中に設けられる大気放出ダンパと、
前記破砕機の内部圧力とミキサーの内部圧力とを検出する圧力計と、
該圧力計で検出された破砕機の内部圧力とミキサーの内部圧力のうち少なくとも一方が設定値以上になった場合に排気ダンパを閉じる制御指令を出力し且つ大気放出ダンパを開く制御指令を出力する制御器と
を備えたことを特徴とする廃棄物処理設備にかかるものである。

一方、前記廃棄物処理設備においては、破砕混練装置内の酸素濃度を水素引火点以下に保持することが好ましい。

この場合、破砕混練装置内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計で検出された酸素濃度に基づき破砕混練装置内へ窒素を供給する窒素発生装置とを備えるようにしても良い。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

廃棄物としてスプレー缶が多く含まれているような場合に、該スプレー缶が破砕混練装置で破砕されると、該破砕混練装置の内部圧力並びに可燃ガス濃度が急激に上昇するが、前記破砕混練装置の内部圧力が設定値以上になった場合には、前記排ガスは、大気放出ラインから大気放出され、可燃ガス濃度が充分に低下しない状態のまま排気ラインを介して焼却炉へ導入されることが回避される形となり、該焼却炉内での燃焼に悪影響を及ぼす心配が全くなくなる。

一方、廃液に水素が混入している場合、従来のように破砕混練装置内の酸素濃度を可燃限界値（例えば、５［％］）以下に保持したのでは、破砕混練装置内で水素に引火する可能性があるが、破砕混練装置内の酸素濃度を水素引火点（例えば、４［％］）以下に保持すると、破砕混練装置内での水素への引火が避けられる。

本発明の廃棄物処理設備によれば、廃棄物としてスプレー缶が多く含まれているような場合にも、可燃ガス濃度の高い排ガスが焼却炉へ導入されることを防止し得、焼却炉内での燃焼を安定させ、円滑な運転を継続し得るという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図２に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示す如く、破砕混練装置１内で発生する排ガスを焼却炉２へ導入する排気ライン２１途中から分岐し且つ前記破砕混練装置１の内部圧力が設定値（例えば、２００［ｍｍＡｑ］≒０．２×９．８［ｋＰａ］）以上になった場合に前記排ガスを大気放出する大気放出ライン２２を備えるよう構成した点にある。

本図示例の場合、排気ライン２１途中における大気放出ライン２２の分岐点より下流側に排気ダンパ２３を設け、且つ大気放出ライン２２途中に大気放出ダンパ２４を設け、更に、破砕機３の内部圧力とミキサー５の内部圧力とを検出する圧力計２５と、該圧力計２５で検出された破砕機３の内部圧力とミキサー５の内部圧力のうち少なくとも一方が設定値以上になった場合に排気ダンパ２３を閉じる制御指令２６を出力し且つ大気放出ダンパ２４を開く制御指令２７を出力する制御器２８とを備えるようにしてある。

次に、上記図示例の作用を説明する。

廃棄物としてのバラ物１０の中にスプレー缶が多く含まれているような場合に、該スプレー缶が破砕混練装置１の破砕機３で破砕されると、該破砕混練装置１の破砕機３やミキサー５の内部圧力並びに可燃ガス濃度が急激に上昇するが、このとき、前記破砕機３の内部圧力とミキサー５の内部圧力は圧力計２５によって検出され制御器２８へ入力されており、該圧力計２５で検出された破砕機３の内部圧力とミキサー５の内部圧力のうち少なくとも一方が設定値（例えば、２００［ｍｍＡｑ］≒０．２×９．８［ｋＰａ］）以上になった時点で、前記制御器２８から排気ダンパ２３を閉じる制御指令２６が出力され且つ大気放出ダンパ２４を開く制御指令２７が出力され、排気ダンパ２３が閉じられ且つ大気放出ダンパ２４が開かれることとなる。

このため、前記破砕機３の内部圧力とミキサー５の内部圧力が更に上昇し排気弁１９の設定値（例えば、３００［ｍｍＡｑ］≒０．３×９．８［ｋＰａ］）以上となって排気弁１９が開放されたとしても、該排気弁１９から排出される排ガスは、大気と一緒にブロワ２０で引かれて大気放出ライン２２から大気へ放出される。

この結果、前記排ガスは、可燃ガス濃度が充分に低下しない状態のまま排気ライン２１を介して焼却炉２へ導入されることが回避される形となり、該焼却炉２内での燃焼に悪影響を及ぼす心配が全くなくなる。

こうして、廃棄物としてのバラ物１０の中にスプレー缶が多く含まれているような場合にも、可燃ガス濃度の高い排ガスが焼却炉２へ導入されることを防止し得、焼却炉２内での燃焼を安定させ、円滑な運転を継続し得る。

一方、廃液に水素が混入している場合、従来のように破砕混練装置１内の酸素濃度を可燃限界値（例えば、５［％］）以下に保持したのでは、破砕混練装置１内で水素に引火する可能性があるが、破砕混練装置１内の酸素濃度を酸素濃度計１７によって常時検出し、窒素発生装置１８から窒素を破砕混練装置１内へ供給することにより、破砕混練装置１内の酸素濃度を水素引火点（例えば、４［％］）以下に保持すると、破砕混練装置１内での水素への引火が避けられる。

尚、本発明の廃棄物処理設備は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。 従来例の概要構成図である。

符号の説明

１ 破砕混練装置
２ 焼却炉
３ 破砕機
４ 廃液受入槽
５ ミキサー
６ ドラム缶（廃棄物）
１０ バラ物（廃棄物）
１６ ピストンポンプ
１７ 酸素濃度計
１８ 窒素発生装置
１９ 排気弁
２０ ブロワ
２１ 排気ライン
２２ 大気放出ライン
２３ 排気ダンパ
２４ 大気放出ダンパ
２５ 圧力計
２６ 制御指令
２７ 制御指令
２８ 制御器

Claims (3)

1. 投入される廃棄物を破砕する破砕機と、廃液を貯留する廃液受入槽と、前記破砕機で破砕された廃棄物と前記廃液受入槽に貯留された廃液とを混練して粘度調節するミキサーとから構成される破砕混練装置と、
   該破砕混練装置のミキサーで廃液が混練された廃棄物を焼却する焼却炉と、
   前記破砕混練装置内で発生する排ガスを焼却炉へ導入する排気ラインと、
   該排気ライン途中から分岐し且つ前記排ガスを大気放出する大気放出ラインと、
   前記排気ライン途中における大気放出ラインの分岐点より下流側に設けられる排気ダンパと、
   前記大気放出ライン途中に設けられる大気放出ダンパと、
   前記破砕機の内部圧力とミキサーの内部圧力とを検出する圧力計と、
   該圧力計で検出された破砕機の内部圧力とミキサーの内部圧力のうち少なくとも一方が設定値以上になった場合に排気ダンパを閉じる制御指令を出力し且つ大気放出ダンパを開く制御指令を出力する制御器と
   を備えたことを特徴とする廃棄物処理設備。
2. 破砕混練装置内の酸素濃度を水素引火点以下に保持するようにした請求項１記載の廃棄物処理設備。
3. 破砕混練装置内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計で検出された酸素濃度に基づき破砕混練装置内へ窒素を供給する窒素発生装置とを備えるようにした請求項２記載の廃棄物処理設備。

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