JPH07290025A - 不用材及び廃棄物処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】不用材及び一般生活廃棄物の焼却残渣の無公害
化処理に際し、溶出防止固化の処理と重金属，病原菌等
の浄化処理を施し、しかも、骨材化して有効再生品とし
て利用する。 【構成】不用材及び一般生活廃棄物の焼却残渣をホッパ
ー１から解膠機３によりほぐし作用を付与し、その後ガ
ラス，びん類６、缶，金属類６' を選別装置４，４' に
より分離してオゾナイザー８からのオゾンにより強力に
酸化殺菌し、重金属類を無害化，セメント固化を経てフ
ィルタプレス１７により固化し、ケーキは解砕機１９'
により骨材２０' として再生利用する。 【効果】不用材及び廃棄物を最終処分前に無害化し、安
定化し、最終処分時に有効再生品として利用し資源化出
来、公害問題や環境調和問題にも充分対処出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、一般生活廃棄物の公
共施設等の焼却場での焼却処理後の不用材及び廃棄物の
原材を骨材等の建設資材にリサイクル裡に有効再利用す
るに、無公害化処理がなされるシステムの技術分野に属
する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、市民生活の向上は産業の著
しい発達に負うところが大であり、各方面における科学
技術のより一層の研究開発によりますますその発展は上
昇する勢いにある。

【０００３】しかしながら、高度の産業社会，市民社会
の発達は所謂公害問題や環境調和問題をクローズアップ
させ、今や産業の発達は勿論のこと、豊かに市民生活も
かかる公害問題や地球規模での環境調和問題を無視して
は維持出来ないようになっている。

【０００４】そして、かかる公害問題，環境調和問題は
単に個別の産業や一部の都市部や地方部だけの問題では
なく、国家的行政の問題でもあり、国際問題とさえなっ
てきている。

【０００５】そして、公害問題対処業務や環境調和問題
対処業務は営利追及型の私企業的産業では対処出来ず、
今や行政的システムの形態を採らねば対応出来ないほど
重要、且つ、急性の問題となってきている。

【０００６】しかも、上述の如く産業の隆盛，市民生活
の向上と共に産業廃棄物や生活廃棄物は恒常的（安定し
て？）に排出される傾向にあり、したがって、かかる廃
棄物の処理については行政当局自身による場合は勿論の
こと、民間企業による場合であっても種々の法規的な規
制や指導が必要となっており、したがって、いずれの処
理態様を採るにしても、経済的にも技術的にも甚だしく
困難性が伴うようになってきている。

【０００７】そして、廃棄物の処理については当該廃棄
物自身が二次的，三次的な公害問題，環境調和問題を引
き起こさないように減容化，減量化，安定化が厳しく求
められるようになってきており、上述の如くその対処は
技術的にも経済的にもエネルギー的にもさまざまな問題
を生じてきている。

【０００８】特に、国土の狭隘な我が国にあっては土地
の有効利用は旧くから、極めて重要であり、そのため、
廃棄物の処理について、例えば、埋立て処分，焼却処分
についても処分場の新規構築や資金力が不足することか
ら、ますます、減容化，減量化が強く求められ、しか
も、当該処分地からの公害等を防止するための安定化処
理もより強く求められるようになってきており、更には
不用材及び廃棄物の有用材化も省資源，省エネルギー，
経済性等の点からも強く求められるようになってきてい
る。

【０００９】したがって、上述の如く、骨材等の建設用
資材にリサイクル裡に不用材及び廃棄物を有効再利用す
ることは廃棄物処分地問題に対処し得るばかりでなく、
省資源にもプラスするという面でよりその処理の促進が
図られることが望まれるものである。

【００１０】勿論、このことは不用材及び廃棄物の従前
同様の埋設処理を減容化裡に行うことを妨げるものでは
ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】これに対処するに、建
設汚泥等の不用材を選別工程の前処理で粒度調整をし、
次いで、無害化工程でセメント混合処理を経てフィルタ
プレス等の固液分離装置を介しケーキ分を固化状態で解
砕処理し養生させて骨材とし建設資材等に有効利用する
技術が時代の要請に応えて開発され、一部実用化も可能
になっており、かかる技術を一般生活廃棄物の焼却処分
の埋立て処理等に利用する技術も研究されてはいる。

【００１２】しかしながら、前述した如く、恒常的に排
出される一般生活廃棄物の焼却処分等については法規的
には安定型廃棄物とされて埋立て処分等に供されている
態様もあるが、焼却処分に際し発生する吸塵灰のＥＰ灰
やＢＰ灰中には無視出来ない重金属等が混入されている
場合がしばしばあり、したがって、これらを選別工程に
おいてガラスや一般金属、更には、未燃分等が分別的に
選別されていたとしても、埋立て処分するには溶出の虞
がある等の点から好ましくなく、所謂管理型廃棄物や遮
断型廃棄物として、例えば、セメント等を添加混入して
溶出されない形態のもとで処分する形態がガイドライン
等の法規や行政指導や指示により行われているが、かか
るセメント等を介しての非溶出固化処理を行っても、焼
却灰中の金属，重金属類は経時的に不可避的に溶出する
可能性があり、後段の埋立て処分に際し当該廃棄物の分
析データ等が提出された後の承認のもとに管理型廃棄物
として最終処分がなされているが、実際にはこれに沿っ
て完全には対処出来ず、安定型廃棄物と混合した状態で
処分されているのが一般的態様である。

【００１３】又、焼却残渣について高熱付与により溶融
化して建築資材の骨材に成形処理するプラントやシステ
ムも現出されているが、実際の施設にあってはイニシャ
ルコストは勿論のこと、ランニングコストも著しく高い
ものとなって採算ベースには合わないというマイナス点
がある。

【００１４】そこで、焼却処分に際し、吸塵灰に対し散
水処理を行って当該吸塵灰の飛散を防止するようにし、
その後、セメント添加による固化処分等を行うことも考
えられ、一部の実プラントでは採用されているが、当該
散水により灰分の重量増大や容量アップが結果的に現出
されて減容化，減量化するに、例えば、高圧フィルタプ
レスを用いるとしても、施設的にコスト高につくのみな
らず、その管理や運転制御が著しく煩瑣となる難点があ
り、実状では上述の重金属等に対する処理は行えないと
いう不都合さもある。

【００１５】しかしながら、現実には最終処分について
これを行わざるを得ない要請から上述した如く安定型廃
棄物と混合して一種のうやむやの状態での処分が野放し
になっており、公害問題や環境調和問題の大きなネック
となっているマイナス点がある。

【００１６】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく一般生活廃棄物の焼却残渣や工場排水等のスラリ
ー、更には、ヘドロや産業廃棄物のスラッジ等の不用材
及び廃棄物の最終処分に伴う種々の問題点を解決すべき
技術的課題とし、無公害化し、安定化処理をし、減容
化，減量化を図り、最終処分がし易いようにし、しか
も、資源的に有効再利用可能なリサイクル機能をも有す
るようにし、コスト的にも充分に見合い、管理制御運転
がし易いように不用材及び廃棄物の原材を一貫して処理
し完全な最終処分が行え、１つの産業としても充分経済
的に見合うようにして公害防止産業，環境問題対処産業
における効率的処理技術利用分野に益する優れた不用材
及び廃棄物処理システムを提供せんとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段・作用】上述目的に沿い先
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、一般生活廃棄物や産業
廃棄物の不用材を減容化，減量化すると共に安定化して
最終処分するに、該不用材廃棄物の原材をホッパーに所
定に受け入れ解膠機に清浄水を所定量添加して洗浄する
と共に付着物等を除去し、平滑化し、スラリー化作用を
与え、次いで、振動篩により粒度選別を行い、この選別
工程でガラス，びん，缶，夾雑物，未燃分を選別し、当
該前処理を経て混合槽にてオゾナイザーからのオゾンや
過酸化水素等により強制酸化して脱臭，消臭，殺菌等無
害化工程を経させしめ、次いで、濃縮槽にて所定の濃度
にするようにし、次いで、セメントやケイ酸カリウム、
更には、セメントを添加する等して固化作用を図り、均
一化工程の中処理を経てフィルタプレス等の固液分離装
置による粘度調整工程を経て後処理を図り、最終処理工
程にて所定に解砕する等して成形し、或いは、そのまま
埋立て処理に供し、上記固化作用により重金属等の溶出
が生じないようにし、或いは、養生を経て骨材等の建設
資材に再利用する再生品化等し、相乗的に安定的に排出
される不用材及び廃棄物の原材を減容化，減量化，安定
化して最終処理が無公害裡に行え、処理形態によっては
リサイクル裡に資源の有効再利用が図れ、安全で低コス
トで全自動的に処理システムの稼動が図れるようにし、
システム中で用いる水分についてはクローズドにした
り、無害水処理して放流するようにした技術的手段を講
じたものである。

【００１８】

【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図面を参照
して説明すれば以下の通りである。

【００１９】図示態様は不用材としての一般生活廃棄物
を地方公共団体の焼却施設等で焼却処理された焼却残渣
を原材とする処理システムの態様であり、図１に示す実
施例は最終処理が埋立て処分される態様であり、図２に
示す実施例は当該最終処理工程が骨材として適宜建設資
材にリサイクル裡に有効再利用に供することが出来る態
様であり、図３に示す実施例は該図１，図２の実施例に
用いられ得る水系の態様で、当該最終処理工程を除いて
はそれに至るまでの各処理は所望に共通にし得るもので
あって、処理システムとしてはそれぞれ中心を成してそ
の設計は相互に容易に変更し得るものであり、又、プラ
ント的に共役的に変更乃至取り変えが可能にされ得るも
のである。

【００２０】当該廃棄物の処理システムにあってはその
サブシステムが相互に図中一点鎖線で郭成されている第
一段の前処理工程（イ）と浄化処理工程（ロ）、均一化
処理工程（ハ）、調整処理工程（ニ）、そして、最終処
理工程（ホ）の５工程から成り、一般生活廃棄物の焼却
残渣の処理工程を構成して清浄化処理工程（ロ）と均一
化処理工程（ハ）とは中処理部を成している。

【００２１】而して、前処理工程（イ）にあっては不用
材の一般生活廃棄物の所定の地方公共団体等の焼却処理
場にて焼却処理された原材しての焼却残渣は受け入れホ
ッパー１に所定に投入されてベルトコンベヤ２により周
公知の解膠機３に供給され、次述する如く、所定の清浄
水を設定量添加され、ほぐし作用を受けて洗浄作用，付
着物除去作用をされ、所謂ファンネル粘度を低減されネ
バリやトロミを小さくされて振動篩４を介し篩上分と篩
下分に選別され、ファンネル粘度を小さくされた篩上分
は転動することなく粒状を保持してベルトコンベヤ２を
介し磁選装置等を有する選別装置４' にてガラス，び
ん，缶，最終的に廃棄される夾雑物６、有効利用分の金
属類６' を選別されると共に篩下分は調整槽５に水分と
共に降下貯溜され、浄化処理工程（ロ）の混合槽７に適
宜に送給搬出される。

【００２２】而して、該浄化処理工程（ロ）にあっては
オゾナイザー８が所定のオゾンガスを発生させて清浄水
に対し溶解槽９にてオゾン水を充分な溶存酸素量を有し
て形成し、上記混合槽７にて前処理工程（イ）の調整槽
５からの所定粒度分以下の焼却残渣と共に混合されて強
力に酸化作用を受け、脱臭，殺菌等の無公害化処理を行
い、次いで、均一化処理工程（ハ）の濃縮槽１１に送給
されて重力沈降等により濃縮作用を受け、該均一化処理
工程（ハ）の混合槽１５に圧送されて行く。

【００２３】かかるオゾナイザー８はこの出願の発明の
時点において極めて高濃度の酸素溶解を成し得るもので
あり、相当な汚染水，汚濁水であっても飲料にすら供す
ることが出来るほど強力な酸化，殺菌等の浄化能力を保
有するものが開発されて適宜に選択的に採用し得るもの
である。

【００２４】而して、溶存酸素の溶解槽９にあってはオ
ゾナイザー８による溶存酸素の形成ばかりでなく、例え
ば、過酸化水素水の酸化作用や塩素等の強力な殺菌作用
を有する薬剤を用いることも均等手段となるものであ
り、又、焼却残渣のスラリーに対する固化材としてセメ
ントを用いる代わりにケイ酸カリウムにセメント等を混
入した所謂急硬化剤を用いることが出来、又、設計によ
っては水ガラス等も用いることが出来るものであり、キ
レート樹脂等の種々の適宜の硬化促進剤が使用可能なも
のである。

【００２５】そして、該混合槽１５に対し同じく均一化
処理工程（ハ）に於けるセメントサイロ１２に貯溜され
ているセメントが混合槽１３に供給されて前段の酸化，
殺菌を含めた浄化処理工程（ロ）の清浄水槽１０からの
清浄水と共に混合されて所定濃度のセメントを形成され
てセメント槽１４にクッション的に貯溜され、上記混合
槽１５にて濃縮槽１１からの濃縮され、オゾンにより酸
化された状態の焼却残渣と混合されて固化の前処理を受
け、調整処理工程（ニ）の高圧打込みポンプ１６に送給
されてセメントと濃縮された焼却残渣の混合スラリーを
高圧フィルタプレス１７に投入し、該高圧フィルタプレ
ス１７により所定の低含水比の固液分離が行われて高濃
度のスラッジのケーキはシュートを介しベルトコンベヤ
２により所定の解砕機１９に送給されて所定に解砕され
たスラッジ分はベルトコンベヤ２を介しダンプトラック
２０に投入され、該ダンプトラック２０は所定の埋立て
処分場へと解砕されたスラッジを搬送して所定の埋立て
処分に供される。

【００２６】この間、解砕機１９から篩１９' より分級
作用（良質な分級が望まれる場合）を経て（質を問わな
い場合は篩下分も共に）篩上分だけベルトコンベヤ２を
経てダンプトラック２０へ転移される。

【００２７】又、篩１９' からの篩下分６は野積みされ
て適宜に焼却等されて最終埋立て処分されたり、更に篩
選別されてダンプトラック２０により埋立地へと搬送さ
れるようにされる。

【００２８】而して、高圧フィルタプレス１７は設計に
より中圧，低圧のものでも使用可能であり、固液分離さ
れた濾液分は濾過水槽１８に排出され、該濾過水槽１８
は均一化処理工程（ハ）の濃縮槽１１からオーバーフロ
ーする清澄水をも受け入れ、浄化処理工程（ロ）の清浄
水槽１０にフィードバックされ、該清浄水槽１０の清浄
水は前処理工程（イ）の解膠機３への給水、及び、浄化
処理工程（ロ）のオゾンの溶解槽９への給水、及び、均
一化処理工程（ハ）の混合槽１３への給水を司どるよう
にされ、したがって、当該実施例の不用材及び廃棄物処
理システムにあって水系はクローズドシステムにされて
系外には何ら排出されず、そのため、飲料水や地下水に
対する汚染等の公害発生の虞は全くない。

【００２９】勿論、金属酸化物や重金属等は前処理工程
（イ）の振動篩４や選別装置４' 、更には浄化処理工程
（ロ）の混合槽７に於けるオゾンによる強力な酸化作
用，殺菌作用を介し安定化されていることにより溶出は
阻止され、潜在的な地下水汚染や飲料水汚染は避けられ
るものである。

【００３０】そして、オゾナイザー８以降の機械，配
管，槽は酸化し難いステンレス、及び、メッキ処理を施
された材質のもの、又は、これらに代えるものを使用す
ることが出来、酸化，脱水，殺菌等の浄化促進作用が付
与されながら、付帯設備等の耐久性低下等生じないよう
にする設計が採用出来、これらはソフトウエア的に予め
蓄積データ化されているものとし、実稼動に際してはそ
の管理，制御等に充分プログラム化されて用いられるも
のとすることは勿論のことである。

【００３１】又、前処理工程（イ）の解膠機３や高圧フ
ィルタプレス１７、及び、これに対する高圧打込みポン
プ１６等における清浄水やスラリーの搬送工程にはpH検
出器２１が適宜に設けられて、中和剤槽２２からの所定
の中和剤の供給がタイムリー的に付与されるようにされ
ている。

【００３２】そして、システム全体は図示してはいない
が中央制御装置のコンピュータを介しプログラム的に全
自動的に管理制御されるようにされており、かかる技術
はこの出願の発明の時点における電気計装技術により当
業者にとって困難性なく容易に設計し得るものである。

【００３３】したがって、実稼動は全自動的に行え、人
手作業は単なる保安監視，保守点検程度に済むものであ
る。

【００３４】そして、前処理工程（イ）に於て、選別装
置４' により選別作用を受けて排出されたびん，ガラス
類６、缶，金属類６' は適宜に回収されて所定に再利用
に供するようにされ、ダンプトラック２０により搬出さ
れる埋立て処分物は確実に減容化，減量化され、又、有
害重金属物は酸化され殺菌処理，脱臭処理がなされ、安
定化され、更に、セメント固化処理後により経時的養生
を経て高強度化されているため埋立て処分地にあって溶
出するような虞は全くなく、万一不測にして溶出する虞
があるとしても、上述の如く酸化，殺菌処理等による浄
化安定化処理を確実に受けているために環境汚染等生ず
ることが全くなく、公害問題，環境調和問題に何ら障害
を生ずるような虞は二重三重に阻止されて極めて安全性
が高く前述した如く、恒常的に排出される焼却残渣に対
しても安定化されて最終処理がなされるものである。

【００３５】上述実施例は最終処理において加工処理工
程（ホ）に於ける解砕作用が埋立て処分場にて埋立て処
理されるに適するようにされる態様であるが、図２に示
す実施例は当該最終処理工程（ホ')において、解砕機１
９' を、例えば、ペレット等所定サイズのブロック状，
ピース状に解砕するタイプのものを用いて建設資材とし
ての骨材２０' の再生品に形成し、リサイクル裡に資源
の有効再利用に供する態様であり、前述した如く最終処
理の加工処理工程（ホ' ）前の工程は上述実施例と同様
であり、当該実施例にあってもリサイクル裡に有効再利
用し得る建設資材２０' からの重金属等の経年的溶出や
化学変化等により当該建設資材や構築物の耐久性に影響
を与えるような虞は全くなく、建設工事の施工中にあっ
ての公害問題や作業環境汚染等の虞も全くないことは上
述実施例同様である。

【００３６】そして、当該実施例にあってはセメント，
硬化促進剤の混和後は経時的に養生期間が各後段工程に
介在させられることになり、骨材２０' の固化は充分に
図れる。

【００３７】又、図３に示す実施例は上述２実施例の濾
過水槽１８からの清澄水の放流を許容する共通的な態様
であり、該濾過水槽１８からポンプを介して中和槽２３
を介して反応槽２４に清澄水が送給され、適宜の凝集剤
２７、凝結剤２８により通常の水処理がなされ、更に沈
殿槽２５を経て無公害化されて監視槽２６から海中や河
川中に放流され、又、沈殿槽２５からは清澄水が濃縮槽
１１へとフイードバックされる。

【００３８】尚、監視槽２６にあっては水質センサーや
pHセンサー等が配設されて前記中央制御装置のコンピュ
ータに電気的に接続されて濾過水槽１８のポンプを適宜
に自動発停するようにされている。

【００３９】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、公害
問題を生ずるような不用材及び廃棄物であってもこの出
願の発明を適用することにより極めて有益である事例は
少くなく、この点からも不用材及び一般生活廃棄物の焼
却残渣を埋立て処分したり、有効再利用するに、溶出等
により公害問題や環境汚染問題を引き起すことがないよ
うな潜在的に社会的資産とすることが出来る等高く評価
し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の１実施例の概略ブロック図で
ある。

【図２】同、別の実施例のブロック図である。

【図３】同、他の実施例の要部ブロック図である。

【符号の説明】

４，４' 選別工程 （イ） 前処理工程 （ロ） 浄化処理工程 （ハ） 均一化処理工程 （ニ） 調整処理工程 （ホ），（ホ' ） 加工処理工程 ７，８，９ 無害化工程 １９，１９' 最終処理工程 １２〜１５ 固化工程 ８ オゾナイザー １５ 添加処理工程

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不用材及び廃棄物の原材を選別工程で選別
   分離処理し、次いで無害化工程を経る均一化工程の中処
   理の後粘度調整工程の後処理の次段に最終処理工程が接
   続されている不用材及び廃棄物処理システムにおいて、
   上記中処理の無害化工程が酸化工程であり、均一化工程
   が固化工程にされていることを特徴とする不用材及び廃
   棄物処理システム。
2. 【請求項２】上記酸化工程が化学的処理によって行われ
   るようにされていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
3. 【請求項３】上記化学的処理がオゾンによって行われる
   ようにされていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
4. 【請求項４】上記化学的処理が薬剤によって行われるよ
   うにされていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の不用材及び廃棄物処理システム。
5. 【請求項５】上記固化工程がセメント添加処理によって
   行われるようにされていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
6. 【請求項６】上記固化工程がケイ酸カリウム添加処理に
   よって行われるようにされていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の不用材及び廃棄物処理システ
   ム。
7. 【請求項７】上記粘度調整工程が固液分離処理によって
   行われるようにされていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
8. 【請求項８】上記固液分離処理がフィルタプレスによっ
   て行われるようにされていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
9. 【請求項９】上記最終処理工程が埋立て処理によって行
   われるようにされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
10. 【請求項１０】上記最終処理工程が解砕処理を経て骨材
    化されるようにされることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の不用材及び廃棄物処理システム。
11. 【請求項１１】前記不用材及び廃棄物の原材がスラリー
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の不
    用材及び廃棄物処理システム。
12. 【請求項１２】前記不用材及び廃棄物の原材がスラッジ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の不
    用材及び廃棄物処理システム。
13. 【請求項１３】前記不用材及び廃棄物の原材が焼却残渣
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の不
    用材及び廃棄物処理システム。