JPS59177187A

JPS59177187A - 廃棄物の混練処理方法およびこれに使用する装置

Info

Publication number: JPS59177187A
Application number: JP58050792A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Watanabe; 敏郎渡辺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1984-10-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本ｓｑは家庭ゴミ、スーパーゴミ、ビＭゴミ、製紙ゴミ
、旅客列車ゴミ、廃自動車の内装ゴミ、或いは廃ゴム、
廃プラスチツク類等の雑多物資の混在廃果物に諸処理を
施して固形燃料として再利用せしめる処理工程において
、有害ガスの発生原因となる塩化ビニル等を分解処理せ
しめる様にした廃棄物の混練処理方法およびこれに使用
する装置に関するものである。

現在各界より廃業されるゴミの中には合成樹脂にて成型
された容器、内装品等が多く混在しており、これらは有
効利用の方法として燃料化が理せとさ力ながらも塩化ビ
ニルの混在により燃料使用時に有害＆ｉ化水素ガスが発
生するためその活路が閉ざされていた。

本発明はかかる点に鑑み、所定の含水率に調湿する雑多
物資の混在廃棄物より成る被加工物を回転１ｆｉ１１御
されるスクリエーシャフトを有スる混練処理装置内に投
入せしめると共にアルカリ剤を配合せしめて鶏断混練処
４！を施し、明断混練中に被加工物を混在する塩化ビニ
ルが熱分解する程度に加熱せしめ、Ｐ分解により発生す
る塩化水素ガスを＠紀アルカリ剤にて中和せしめると共
に中和化合物を分離除去せしめる様にして上記欠点を解
消せんとしたものにして、以下本発明の一実施例を図面
に基づいて説明すると（１）は混線処理装置であり、該
混練処理装置（１）は円筒状のケーシング（２）と訪ケ
ーシング１２）内に押通されたスクリ＾−シャフト（８
）より成りている。

ケーシング（２）は基部缶胴（４）、収水部缶１ｉ１ｉ
ｌ　（５１、混線部缶胴（６）より成り、夫々の接合部
（γへη′は第４図に図示する様に緩衝ゴム板（８）を
介して球面状の凸フランジ（９）と凹フリンジ１１Ｏ）
により遊動可能に接合せしめている。各接合部（７）（
７どを上記の様に遊ｗＪＪ可能に接合せしめるのは次の
理由釦よる。処理される廃棄物は雑多物資の混在であり
、従りて加工圧力（負荷）が不安定であるためスクリエ
ーシャフト（８）を後述の様に片持て支持せしめる方が
両端支持よりトラプル、摩耗が少いので片持支持を採用
するが、片持支持では回転振幅を生じる。そこで基部缶
胴（４）より先端の校本部缶胴（５２及び混練品缶胴（
６）をスクリｍ−シャ７　）　（８）Ｉ：）ＩＥＪ転振
幅に同調せしめてスクＩＪ−−シャフト（８）の回転を
円滑ならしめるため接合部（７）（７）′を遊動可能と
成してｂる。尚遊動可能な接合は接合部（７）’　１箇
所のみでも良い。

又ケーシング（２）は板７ヲンジ圓συ′により上下に
分離出来る様に成ｅている。

ケーシング（２）の基端に位置する基部缶胴（４）は台
部（１周に固定せしめた脚フレーム（１８）に支持され
、その上部にはホッパー（１４）を取付けると共に下部
端面にはハツチμｓ）にて開閉自在ならしめた排出口α
６）を設けしめ、該排出ｒＪ　（，１６７より投入され
る被加工物の余剰水分の排水と、スフＩＪ　ｓ−シャフ
ト（８）の逆転時の被加工物の排出を行わしめる様に成
している。

次に基部缶胴（４）に連設せしめた校本部缶ｌｌ１−１
　（５１は先端部へ至るに従い縮径するテーパー筒状に
形成せしめ、との校本部缶胴（５）内において被加工物
に圧縮作用せしめて余剰水分を校本せしめる様に成して
いる。

校本部缶胴（５）に連設する混練品缶胴（６）はその先
端部を緩解ゴム部材［１７）（ｌη′を介して台部叫上
に取付けた支持糾明）の切込部上に左右及び上下方向に
自由に遊動出来る様にして載置支持せしめ、スクリエー
シャフト（８）の回転振幅にケーシング（２）が同調揺
動出来る様に成している。尚ＬＪ９）　ｇ９）’・・・
はケーシング（２）の内周長手方向に形成した被加工物
の進行助成溝である。

＠）は混線部缶胴（６）の基端上部に設けたアルカリ剤
の配合部であり、配合されるアルカリ剤が液状の場合は
第８図に図示する様に圧入ポンプにより供給される供給
パイプ（ｚｌ）を接続せしめ、又配合されるアルカリ剤
が粉状の場合は第９図に図示する様にスクリａ−フィー
ダーに）を連設せしめて混練品缶胴（６）内へ圧送され
る被加工物にアルカリ剤を供給配合せしめる様に成して
いる。

又混練品缶胴（６）の上面には所定間隔毎に排ガス口（
２３）￥Ｓど・・・を複数上方突設せしめている。

例は混練品缶胴（６）を加熱せしめる外部加熱部であり
、第５図、第６図に図示する様にヒーター唖）、燃焼炉
＠）等が付設される。尚外部加熱部例は混線部缶胴（６
）内で発生する摩擦熱を補う必要がある場合に眠って設
備されるものである。

スクリューシャフト（８）はケーシング（２）内に挿通
され、その基端部は台部叫」二に固定せしめた軸受部材
（２７）に耐圧、自動調芯ベアリングで支持せしめた主
軸帖）にフランジ（ロ））を介して連結せしめ、主軸（
財））に連繋されるモーターにより一１転制御せしめる
様に成してい、る。

スクリューシャフト（８）の外周には基部缶１１１４（
４）、校本部缶ｌ１ｌｕｌ（６）に対応する部分にスフ
ＩＪ　ａ−羽根部０）を螺設せしめ、又混練部缶胴（６
）に対応する部分には排ガス口（刺りど・・・に対応す
る部分を除いて所定間隔毎にＯ１斂の剪断混線刃１８１
１１８１１’・・・を螺設せしめ、更に混練部缶胴（６
）に端末部分に対応するスフＩＪ　ｓ−シャフト（８）
の先端部分には基部と同様にスフＩＪ　ｘ−羽根部を螺
設せしめている。

又スクリｘ−−羽根１８０）の最終羽根の先端は特に摩
耗が激しいので、かかる部分には第１０図、第１１図に
図示する様に耐摩耗−一で作られた取替用チップ（８３
）を挿夕暴出来る様に成している。

剪断混練刃１８１）はスフＩＪ　ｍｌ−羽根部）−より
小さい角度（１ｏ０〜３００）、小さいピッチで螺設さ
れており、従って摩耗が激しいので第１２図、第１３１
１！１に図示する様にスクリューシャフト（８）に一体
形成された支持羽根−に耐摩耗鋼で作られた奴替刃μｓ
）をボルト濁１（部ど・・・にて着脱自在に取付出来る
様に成している。

１刈は混練部缶胴（６）先端の吐出部であり、該吐出部
（＆７）には圧力調整キャップ（例又は成形型圏膿と・
・拳が装涜出来る様に成りている。

圧力４Ｍキャップ＋ａ８１は肢加工物の排出速度を抑制
することにより輸送時の圧縮圧を高め、最終部にある排
ガス口μｓ）′からのガス噴出量を増那せしめて波加工
物中の含水率を低下せしめることを目的とするもので、
第１４図、第１５図に図示する様に先端へ向って縮径す
る筒状をｈＩＩ　Ｌ、先端の開口邪曲の径を適宜設定せ
しめることにより排出Ｍｋを調整せしめる様に成してし
する。

又成形型（４＋（至））′・・・はＪ、［１６−乃至輔
２１図に図示する様に太棒成形用の成形８！！■）、粗
大ベレｙ）用の成形型■ど、ベレット用の放屁型（到′
等希望する形状に応じて楠々の形状のものが取付出来る
様に成って−る。

尚スクリューシャフト（８（の先端部には各種成形型■
）す９）′・・・挺対応する補助部材ゆ１１　＋４（）
’・・・を着脱自在に取付出来る様に成している。

混練処理装置（１）は以上の様に構ｂｙされるが、スク
リューシャフト（８）は：ｆＪＪ軸式にて製作すること
も可能である。

次に混線処理方法について説明すると、本発明に係る混
線処理方法は雑多物ｖｋの混仕廃粱物を固形燃料として
利用する処理工程中において、彼加工物を混線処理装置
（１）により細粒化、均一混合化せしめると共に塩化ビ
ニル忙分解処理せしめることを目的とするものであり、
混線処４装置（１）に投入さりる破加工物は以下のｔｌ
’＋１処理工程を経て無機質を除去せしめた残渣を対象
とする。

各界より廃莱される雑多物質の混在ｇ果物を先ず破砕機
、剪断機等で細断しく第１工程）、次いで磁選機により
鉄頌を回収除去しく第２工程）、その残渣から土砂、ガ
ラス、非鉄金属等の這′Ｒ物を乾式選別又は湿式選別に
より除去せしめる（第３工２保）。尚第３工程におはる
乾式Ｊパ別はフルイ機による重質物のフルイ落し、或い
は風力選別機による重質物の回収等の手段が施され、又
湿式選別では禰送中にシャワーを先浄により重質物の流
出選別を行い或いは流水槽で重質物の沈降選＋１３＋１
８の手段が施代れる。

以上の様にして無機物′ぼ除去の油処理を施した残渣は
固形燃料への岐加工物としてホッパー〇４）から混線処
理装置（１）内に投入される。

尚投入される岐加工物は絶乾状の場合は予め含水率が４
０〜６０％に調湿される。この水分調湿を必要とする理
由は、水は熱伝導性１分侑性が艮（、又加熱の制御剤で
もあるので、この特徴を応用して低融点の塩化ビニルを
熱分解し、とれより融点の高い物資の劣化、分解を起こ
させないことと、塩化ビニルの分解ガスを純液中へ溶成
せしめることを目的とするためである。

而して投入された被加工物はスフＩＪ　ｓ−シャフト（
８）の回転によるスクリエー羽根に））の作用により基
部缶胴（４）から校本部缶胴（６）へ順次圧送され、板
加工物中の含水率が過多の場合は校本部缶胴（５）を通
過する際の圧縮圧により校本され。

その余剰水分は基部缶胴（４）基端の排出口（１６）か
ら排水される。

続いて被加工物は混練都缶胴（６）内に圧送ざゎるが、
その前に！ｉｌ！会部・層より液状又は粉状のアルカリ
剤が配合される。アルカリ剤は岐加工！Ｐ勿中の塩化ビ
ニｔｖの分解に際し発生する塩化水素ガスを中オロせし
めることケ目的として配合され、機砿的な分解［「業と
相乗して晶−ＪＩＡな連鎖分解を行わしめる。このアル
カリ剤の配飴虚は層化ビニルの混妊虚に対し、これより
発生する橿化水索の中オロに必要なアルカリの理論泣に
連鎖分解）高率期待量、余裕通等が勘案プラスされた斌
である。

アルカリ剤が配合された被加工物は混線部缶胴（６）内
を圧送されｈ間に剪断混練刃φ１１　＋８１（・・・に
より混練されて細粒化、均一混合化が順次進行されると
共に混線作用により高い摩擦熱が発生し、この熱により
低融点の塩化ビニルを連鎖分解させ、これにより発生す
る塩化水嵩ガスは配合されたアｌレカリ剤により中オロ
されると共に中オロ化合物（塩類）は含水中に溶散し、
この中和化合物Ｖよ＋ＩＱ＋圧伏の水分と共に排ガス口
ρ）−ど・・・より飛沫同伴噴出して被加工物から分離
される。この作業が複数繰返されて被加工物は混練部缶
胴（６）の先端からスフＩＪ　ｘ−一羽根の２１の押出
作用により、含水率１０〜２０％でアルカリ性の均一混
合された細粒物（熱可遡性物貞の多い場合は溶塊物）と
なりて吐出部１３７）より吐出する。尚混練部缶胴（６
）内において剪断混練中に生じる摩擦熱のみでは塩化ビ
ニルの熱分解が不充分である場合には外部加熱部に）に
より加熱補助せしめても良い。

次に７昆一部缶胴（６）内における塩化ビニルの分解プ
ロセスを詳述すると、剪断混線作業で連続瞬間的に発生
する２００°Ｃ〜５００’Ｏの高熱は混線作業で維持さ
れると共に各部に分布され、この熱分布に被加工物中の
所定含水分は効果的な伝熱媒体となる。即ち水は細部へ
の浸透分布性、優れた熱の伝導性、制御性があり、従り
て被加工物の高密度層にも均一な加熱を容易とし、加え
て高温水分の膨張性は被加工物の密度を絶えずポーラス
にする強い発泡力があり、これは密圧状で剪断混線を受
ける被加工物に激しい拡散流動性を与える。この被加工
物の自発流動は？１１７ＸＩ工物の全分子に均一した多
い回数の剪断混練の鉗撃を与えることが出来、加えて摩
擦熱の上昇安定ともなる。この合理的彦均−７Ｊ′Ｉ熱
作用及び被加工物の自発流動と相刺する剪断混練の効果
で比較的低ｌ晶丁で急速な塩化ビニルの分解を行う物理
手段と、一方これに相応して一層分解速度を助長しよう
とするアルカリ剤の配合の化学的手段゛が倚用される。

前記の作業環境至ではアルカリ剤は強力な酸の吸引中和
力を発揮する。従って剪断作業による初期分解時に同時
にアルカリの分解助成（吸酸）が併行され、塩化ビニル
の結合分子の１１Ｔｗ１４、分解３反応中和に大きな相
剰力が発揮される。

分解により生じた塩化水素ガスはアルカリ場の中で発生
することになり、従って即反応中和されるので該ガスの
空中飛散等による弊害は全くない。

又水分介在の他の特徴は中和反応による化合物（塩類）
を高温の水分中へ品数して排ガスロー）＠ど・・・より
飛沫同伴して噴出させて被加工物より分離させることで
あり、これにより燃料として燃焼されるとき固形物中に
残存する化合物（塩ｐＡ）の二次反応Ｃ共役反応）分解
による塩化水素ガスの発生が防止されるのである。

又水分介在による熱の制御性、均−加熱性は塩化ビニル
より高い融点物質の破壊を防止し。

従りて以上の作業が繰返される間に融点の低い塩化ビニ
ルはこれより融点の高い他の物質の分解或いは燃性ガス
の消失等の支障を及ぼさない範囲で完全な分解を終了す
る。

この高温で高い含有水中での剪断混練の脱塩酸処理は乾
式作業で見られる様な表層部だけの加熱過剰、深部伝達
の遅延、熱分布の不安定等より生じる他の物資の劣化、
燃４ｔガスの消失、即ち発熱量の低下等の欠点を避ける
ことが出来、加えて分解速度が非常に速（、而も各層（
表層、深層）に混在する塩化ビニルがいす名も平均して
分解される完全性の大きな特徴があり、又作業公害の全
（ない特徴等がある。

以上の様に混線処理袋Ｌ＊　（１）により細粒物とし、
この選別には静［選別、風力選別、フルイ選別等の手段
が採られる。

又袂雑物のない細粒物はこの形状で粉体燃料製品として
使用出来るが、更に圧縮成形した固形燃料製品として使
用される場合もあり、この成形には吐出部（ａｙ）に１
に接装着される各種成形型■ｌ　（８９Ｊ’−・・によ
り混練処理装置（１）より直接成形品を吐出させるか、
若しくは別途用意されるブリケットマシン、ピストン押
」機、ローラー練込機等により希望の形状に加工される
。

この様にして得られた燃料の品質は次の通りである。

（８）特徴　（１）混練の完全性で複数物資の均一混合
体となり、黒煙が少〈、ソフトな灰でタリンカーを作らない。

（２）プラスチック、ゴム類の混在で固化製品は発水性
で野積保管が可能。

（ハ）燃性　自燃性（Ｃ）安全性塩化水素ガスの発生が極〈微量、或いは全
く無い。

以上の様に本発明によれば雑多物資の混在廃棄物を固形
燃料として利用するための処理工程において有害な塩化
水素ガスの発生原因となる塩化ビニルを完全に分解処理
して良質の固形燃料を得ることが出来る等その実用的効
果甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一賽施例を示すものにして、＠１図は本発
明に係る混線処理装置の正面図、第２図は同上断面図、
第３図は同上側面図、第４図はケーシングにおける接合
部の断面図、第５図、第６図は外部加熱部の断面図、第
７図は第１図のＡ−Ａ断面図、第８図、第９図はアルカ
リ剤の配合部の断面図、第１０図、第１１図はスクリ島
°−羽根における取替チップの装着状態を示す図、第１
２図、第１３図は剪断混線刃における取替刃の装着状態
を示す図、第１４図は圧力調整キャップの斜視図、第１
５図は同上装着状態を示す断面図、第１６図乃至第２１
図は成形型の斜視図及び装着状態を示す断面図である。（１）混線処理装置　（２）ケーシング（８）スクリー
ーシャフト　（４）基部缶胴（６）校本部缶胴　（６）
混練部缶胴　σ４）ホッパー（２ｏ）配合部　１２ａｌ
Ｆど・・・排ガスロ叩）スクリエー羽根　＋８１１１８
１１’・・・剪断混練刃噛、５２１スクリ鼻−羽根以　　　上出願人　　　渡　辺　敏　部貸′、、５頓　　　　　　認６図第７図第８図　　　　　　　　Ｍ９図４０図３篤／ｌ囚篤１７凶　　　　　　　　■６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　所定の含水率に調湿する雑多物資の混在魔棄
物より成る被加工物を回転制御されるスフＩＪ　ｓ−シ
ャフトを有する混練処理装置内に投入せしめると共にア
ルカリ剤を配合せしめて勇断混線処理を施し　ｆ！ｉ断
混練中に岐加工物を混在する塩化ビニルが熱分解する程
度に加熱せしめ、熱分解により発生する塩化水素ガスを
前記アルカリ剤にて中和せしめると共に中和化合物を分
離除去せしめる様にしたことを＃徴とする廃業物の混練
処理方法。
（２）　　基部にホッパーを設けると共に先端部に吐出
口を成行たケーシング内に回転制御されるヌクリーーシ
ャフトを挿通せしめ、前記ケーシングは基部缶胴と絞水
部庄胴と混練部庄胴より成り、基部迩胴佼水部途胴及び
混練部述刷の先端部に対応するスクリ１−シャフトには
スフＩＪ　ｓ−羽根を形成せしめると共に混練部缶胴の
他の部分に対応するスフＩＪ　ａ−−シャフトには前断
混練刃を形成せしめ、又混練部缶胴にはアルカリ剤を投
入せしめる配合部と排ガス口を設けて成ることを特徴と
する廃棄物の混練処理装置。