JPH0530516B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、固体廃棄物の減容化装置の固化体作
製方法およびその装置に関し、詳しくはプラスチ
ツクを含む都市ゴミあるいは原子力発電所からの
固体廃棄物を減容処理する際に減容化装置から押
出される押出物を連続的に成形、固形化処理する
固体廃棄物の減容化装置の固化体作製方法および
その装置に関する。

［従来の技術］ 家庭や工場から排出される各種プラスチツク
類、金属類、ガラス類、ゴム類等を含む都市ゴミ
における、いわゆる燃焼不適ゴミは焼却、埋立
て、資源回収等の方法で処理されているが、これ
らの処理にはそれぞれ問題がある。その主な原因
はゴミ中の各種プラスチツク類による場合が多
く、例えば焼却の際の溶融、付着による炉の閉
塞、局部的加熱による炉の損傷、塩素、ダイオキ
シン等有害ガスの発生等が挙げられる。また、埋
立て処分では特に発泡スチロール、ポリエチレン
シート、袋等のかさばる物が多く、運搬費用がか
かり、埋立てた後も表面から露出して風により飛
散してしまい、環境を汚染することもある。最近
は資源の有効利用の観点で、各種プラスチツク類
の回収、再利用の方法が各種提案されているが、
都市ゴミには種々雑多なものが含まれており、む
しろその分別にコストがかかりすぎるという欠点
を有している。

そこで、これらの都市ゴミをそれに含まれてい
る熱可塑性のプラスチツク類の特性に注目して、
粉粒状無機物（砂、砕石、焼却灰等）を添加する
ことによつて粗大粒状混合固化物を得るという方
法が提案されている（特公昭57−11273号公報）。
この方法では金属片、布等は造粒の対象となら
ず、分別した後の処理が要求される。

一方、原子力発電所等の作業に於て放射性物質
で汚染されたポリシート、紙ウエス、布ウエス、
コンクリート片、鋼材、高性能フイルタ、断熱材
等が発生し、これらはポリ袋に包装され雑固体と
して、場合によつて可燃性と不燃性あるいは不適
燃性とに区分されドラム缶に入れ、保管、貯蔵さ
れてきている。

例えば高性能フイルタのように木材、濾材（無
機物質）、金属板等が一体となつた廃棄物は解体
し、仕分けする必要があり、工程が複雑になり、
作業者の被曝の可能性が大きくなるという不具合
が生ずる。

これらのドラム缶は貯蔵庫に保管されてきた
が、貯蔵スペースが予想以上に手狭となり、これ
らの雑固体廃棄物のうち焼却可能なものは焼却処
理し、焼却灰はそのままドラム缶に保管するかセ
メント固化処理等さらに安定な固形物としてい
る。この焼却処理はポリシート、ポリ袋、紙ウエ
ス、布ウエス等のかさばるものが対象であるの
で、その減容効果は非常に大きく、原子力発電
所、RI施設等の廃棄物処理に広汎に採用されて
きている。

しかしながら、多量のプラスチツクを焼却する
と炉の損傷も考えられ、焼却処理装置には廃ガス
処理装置も付帯させる必要があり、そこから２次
廃棄物も生じ、また設備費がかかるという欠点を
有する。

雑固体廃棄物処理方法として、他にプレス機に
よる圧縮減容処理方法があり、特に面圧を1000〜
3000Kg／cm²程度の高圧力圧縮減容装置の開発が行
なわれている。この方法によればポリシート、ポ
リ袋、紙ウエス、布ウエス等もほとんど隙間なく
圧縮することができ、減容化のための一つの有力
な方法である。しかしこの方法では得られた圧縮
体そのものが不均質な物体の集合であり、長期保
管のためには好ましくない。

本発明者らは、上述のような問題点を解決する
ために、以下に示すような固体廃棄物の減容化装
置を特許出願をした（特願昭59−98637号）。

この固体廃棄物の減容化装置とは、廃棄物投入
部と外部加熱部と廃棄物出口部とを有する中空円
筒状体内部にラセン状に連続した羽根を具備した
回転軸を収容し、該回転軸の上端側を軸振れ可能
な支持手段を介して動力部と接続して、該羽根と
該中空円筒状体内壁面との隙間で該固体廃棄物が
ブリツジを起こすようなクリアランスを取り、か
つ該廃棄物出口部に廃棄物の圧縮を可能とする廃
棄物出口ノズル部を設けることを特徴とするもの
である。ここで、第５図にこの固体廃棄物の減容
化装置の概略図を示す。同図において、１は中空
円筒状体、１ａは廃棄物投入部、１ｂは外部加熱
部、１ｃは廃棄物出口部、２は固体廃棄物、３は
羽根、４は回転軸、５は接続器（支持手段）、６
は動力部、７は自由式軸受け、８は加熱手段およ
び９は廃棄物出口ノズルである。

この固体廃棄物減容化装置を簡単に説明する
と、まず、投入された固体廃棄物２は、回転軸４
によつて支持されたラセン状の連続した羽根３の
回転により外部加熱１ｂ方向に徐々に移送され
る。羽根３と中空円筒状体１の内壁のクリアラン
スは、固体廃棄物２がブリツジを起こすように取
つてあり、この間隙で固体廃棄物２の破砕、粉砕
が行なわれる。

この固体廃棄物の減容化装置によれば、雑固体
廃棄物が一貫処理によつて大幅に減容でき、放射
性物質、重金属等の有害物をプラスチツクで封じ
込めた固化体を得ることができる等の種々の利点
を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような減容化装置を用いて
固体廃棄物の固化体を作製する場合には次のよう
な問題点がある。

すなわち、この減容化装置を用いて固体廃棄物
を減容化する際に押出される押出物は、廃棄物出
口部を通り、内径は円筒状体と略同一で断面が四
角形等の多角形である廃棄物出口ノズル部内に
徐々に冷却されながら圧入されることによつて成
形される。この廃棄物出口ノズル部が短い場合に
は押出物の受けた圧縮力がその残熱のために解放
され、廃棄物ノズル部の出口で押出物が膨張する
場合もある。この場合得られる固化体の形状が一
定とならないため貯蔵効率の面から好ましくな
い。一方、廃棄物出口ノズル部が長すぎると装置
自体のコンパクト化が阻害され、また押出物の廃
棄物出口ノズル部によつて受ける抵抗力が増大す
るため必要動力も増大し、同様に装置のコンパク
ト化の障害となる。

また、固体廃棄物を減容化処理する際の押出物
は粘度が高いためこれを減容化装置の廃棄物出口
部から切り離すために押出物の切断手段が必要で
ある。このような押出物の切断手段としては、カ
ツター等による剪断、のこひきによる切断等の機
械的手段が考えられるが機械的に複雑な構造にな
り好ましくない。また廃棄物が放射性の場合は放
射性微粉が発生し安全性上好ましくない。

このように、従来は固体廃棄物の減容化装置か
ら得られる固化体を能率良く作製する装置や方法
は知られておらず、その開発が望まれていた。

本発明は、固体廃棄物の減容化装置の減容化に
おける上述の問題点を解決すべくなされたもの
で、前述の固体廃棄物の減容化装置から排出され
る押出物の成形、成形後の切断、コンテナへの充
填といつた一連の作業を簡易化する固化体作製方
法およびその装置を提供することを目的とする。

［発明の問題点を解決する手段および作用］ 上記目的は以下の固体廃棄物の減容化装置の固
化体作製方法およびその装置によつて達成され
る。

すなわち本発明の固体廃棄物の減容化装置の固
化体の作製装置は、廃棄物投入部と外部加熱部と
廃棄物出口部とを有する中空円筒状体内部にラセ
ン状の連続した羽根を具備した回転軸を収容し、
該回転軸の上端側を軸振れ可能な支持手段を介し
て動力部と接続して、該羽根と該中空円筒状体内
壁面との隙間で固体廃棄物がブリツジを起こすよ
うなクリアランスを設けた固体廃棄物の減容化装
置を用いて固体廃棄物の固化体を作製する装置で
あつて、 前記減容化装置から押出される押出物が圧入、
充填される複数の成形管と、該成形管で該押出物
を圧入する際に該成形管を閉塞する成形管閉塞手
段と、該成形管を移動する成形管移動手段と、該
成形管の押出物を該成形管外に排出する押出物排
出手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の固体廃棄物の減容化装置の固化
体作製方法は、廃棄物投入部と外部加熱部と廃棄
物出口部とを有する中空円筒状体内部にラセン状
の連続した羽根を具備した回転軸を収容し、該回
転軸の上端側を軸振れ可能な支持手段を介して動
力部と接続して、該羽根と該中空円筒状体内壁面
との隙間で固体廃棄物がブリツジを起こすような
クリアランスを設けた固体廃棄物の減容化装置を
用いて固体廃棄物の固化体を作製する方法であつ
て、 (a) 前記廃棄物出口部に、成形管をその一端が該
廃棄物出口部に開口するように配置し、かつ該
成形管を成形管閉塞手段によつて閉塞した後
に、該成形管内に前記減容化装置から押出され
る押出物を圧入、充填して成形する押出物成形
工程、 (b) 該押出物が該成形管圧入、充填された後、前
記減容化装置の回転軸を逆転させて該押出物を
該廃棄物出口付近で切断する押出切断工程、 (c) 該押出物を充填した該成形管を圧入位置から
移動して冷却した後、成形された押出物を該成
形管外に排出する押出物排出工程、 を含むことを特徴とする。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る押出物の成形処理装置の
一実施例の正面概略図、第２図はその側面概略図
である。

図中、２０は減容化装置から排出される押出物
が圧入される成形管、２０ａはフランジ構造の成
形管端部２１は成形管２０に押出物を圧入する際
に成形管２０の断面を閉塞する成形管閉塞手段、
２１ａは押板、２１は押板を取付けたピストン、
２１ｃはピストン２１ｂを可動する圧力シリン
ダ、２２は成形管を移動する成形管移動手段（ベ
ルトコンベア）、２３は成形管２０をベルトコン
ベア２２に固定する固定部材、２４は押出物排出
手段、２４は押出しピストン、２４ｂは押出しピ
ストンを可動する圧力シリンダである。

まず、減容化を始める前に、廃棄物出口部１ｃ
に成形管２０をその一端が該廃棄物出口部１ｃに
開口するように配置する。この場合、押出部が廃
棄物出口部１ｃと成形管２０の空隙からこぼれな
いようにするため成形管２０の一端を廃棄物出口
部１ｃに強固に取付ける。成形管２０は連続作業
を容易とするためには成形管端部２０ａをフラン
ジ構造とし２〜３カ所のボトルナツト接続等脱着
が簡易な構造が好ましい。また廃棄物出口部１ｃ
は安息角以下の下向きの角度に傾斜しているの
で、成形管２０もその傾斜に一致させる方がよ
い。また成形管２０は後のコンテナへの充填の際
の便宜上、角筒状であることが好ましく、また連
続処理するために複数個準備する。

次に成形管２０を成形管閉塞手段２１によつて
その断面を閉塞する。成形管閉塞手段２１は、断
面が前記成形管の内周と略同一の押板２１ａ、該
押板を取付けたピストン２１ｂ、および該ピスト
ンを該成形管内を所定圧力で可動する圧力シリン
ダ２１ｃを備えている。この場合、押板２１ａは
断面が成形管２０の内周と略同一であることが必
要となる。ピストン２１ｂは成形管２０の長さ以
上のストロークを有し、圧力シリンダ２１ｃはピ
ストン２１ｂを所定圧力で成形管２０内を移動さ
せることができる。所定の圧力は固体廃棄物（押
出物）の種類によつても異なるので適宜変更され
ることになる。押板２１ａをセツトする位置は押
板２１ａを支持する圧力等によつて、成形管２０
内のいずれでもよい。しかし押板２１ａを成形管
２０の減容化装置側他端にセツトすれば押出物が
圧入された分だけ圧力シリンダ２１ｃの所定圧力
に見合つて押板２１ａが移動していくので押出物
を成形管２０内に均一に詰めることができる。な
お、断面が成形管２０の内周以上の押板を用いて
成形管２０の外部にセツトしてもよい。

成形管２０および成形管閉塞手段２１のセツト
が終わつた後減容化を開始する。減容化装置はラ
セン状の羽根３によつてある程度の押圧力をもつ
て減容化された固体ペーストを押出す。従つて押
出物は成形管２０にある程度の圧力をもつて圧入
されることになる。押板２１ａを減容化装置側に
押出した状態にセツトした場合は、押板２１ａは
所定圧力で支持されているので押出物の押圧力が
所定圧力以上になると次第に後方に下がつていく
ことになる。そして押し板２１ａが閉塞手段側の
端まで押出された時に減容化を一度中断する。

このようにして押出物が成形管２０に圧入、充
填され成形された後は、減容化装置の回転軸４を
逆転させて押出物が廃棄物出口部１ｃ付近で切断
する。押出物の粘度がある程度高いためこのよう
な操作で簡単に切断することができる。

押出物を含む成形管２０は廃棄物出口部１ｃと
の接続が取外され、ベルトコンベア２２によつて
移動する。成形管２０は固定部材２３によつてベ
ルトコンベア２２に固定されているので、第２図
に示すようにベルトコンベアの下部に位置すると
きでも落下することはない。またこのベルトコン
ベア２２は成形管２０を廃棄物出口部１ｃの傾斜
と一致させるために傾斜させることもできる。

成形管２０内に充填された押出物は、第２図に
示すように、ベルトコンベア２２によつて移動す
る間に成形管２０ごと空冷される。ベルトコンベ
ア２２が回転して成形管２０が押出物排出手段２
４の設置された排出位置にくるまでには十分に冷
却されるので成形管２０内の押出物が収縮し固形
化として固化体となるため押出しによる離型が容
易となる。第３図は押出物排出手段の詳細説明図
である。冷却した成形管２０は、成形管端部２０
ａが支点２４ｄによつて固定された固定具２４ｃ
によつて固定されており、この状態で圧力シリン
ダ２４ｂによつてピストン２４ａを押出すことに
よつて固化体となつた押出物を打抜いて排出す
る。

押出された固化体は、ハンドリングテーブル
（図示せず）上に落下し、テーブル上で数本単位
で束ねられ角型コンテナ中に最密充填される。ま
た、予め成形管２０の断面形状をコンテナに最密
充填可能となるようにすれば成形後の固化体２５
を、第４図に示すように、直接コンテナ２６中に
適宜動かして落下させれば最密充填することが容
易にできる。

［実施例］ 以下、本発明の押出物の成形処理方法およびそ
の装置を実施例に基づいて説明する。なお実施例
には第５図に示す減容化装置および第１図および
第２図に示す押出物の成形処理装置を用いた。

コンテナに最密充填可能となる断面をもつ角筒
状の脱着可能な成形管の一端を減容化装置の出口
部に取付けた。そして、成形管の内面と２mmのク
リアランスを持つて内接する押板をピストンに取
付け、油圧シリンダによつて廃棄物出口部付近ま
で挿入した。

次に減容化装置に廃棄物を投入し約10分間加熱
混練運転した後、油圧シリンダ圧力を10Kg／cm²に
設定して、減容化された押出物を成形管内に圧入
した。押出物が成形管出口（油圧シリンダー側）
に到達したところで、減容化装置の回転軸を停止
し、次いで回転軸を３回転逆転させた。

成形管と廃棄物出口部との接続を取外し、コン
ベアー上の成形管を押出物排出手段の設置された
位置まで移動して、押出しピストンで冷却固化し
た押出物を打抜いて良好な固化体を得た。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明によれば以下の効果
を奏する。

成形性の良い固化体が連続的かつ定常的に製
作できる。

成形固化体の取扱い操作が自動化され省力化
が図れる。

放射線廃棄物を処理する場合は、自動化が可
能となるため被曝低減化が図れる。

特別な押出物切断装置を付加する必要がなく
コストが安い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る押出物の成形処理装置の
一実施例の正面概略図、第２図はその側面概略
図、第３図は押出物排出手段の詳細説明図、第４
図は固化体の充填方法を説明する図、および第５
図は本発明で使用する固体廃棄物の減容化装置の
概略図である。 １……中空円筒状体、１ａ……廃棄物投入部、
１ｂ……外部加熱部、１ｃ……廃棄物出口部、２
……固体廃棄物、３……羽根、４……回転軸、５
……接続器、６……動力部、７……自由式軸受
け、８……加熱手段、９……廃棄物出口ノズル、
２０……成形管、２１……成形管閉塞手段、２１
ａ……押板、２１ｂ……ピストン、２１ｃ……圧
力シリンダ、２２……成形管移動手段（ベルトコ
ンベア）、２３……固定部材、２４……押出物排
出手段、２４ａ……押出しピストン、２４ｂ……
圧力シリンダ、２４ｃ……固定具、２４ｄ……支
点、２５……固化体、２６……コンテナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 廃棄物投入部と外部加熱部と廃棄物出口部と
   を有する中空円筒状体内部にラセン状に連続した
   羽根を具備した回転軸を収容し、該回転軸の上端
   側を軸振れ可能な支持手段を介して動力部と接続
   して、該羽根と該中空円筒状体内壁面との隙間で
   固体廃棄物がブリツジを起こすようなクリアラン
   スを設けた固体廃棄物の減容化装置を用いて固体
   廃棄物の固化体を作製する装置であつて、 前記減容化装置から押出される押出物が圧入、
   充填される複数の成形管と、該成形管で該押出物
   を圧入する際に該成形管を閉塞する成形管閉塞手
   段と、該成形管を移動する成形管移動手段と、該
   成形管内の押出物を該成形管外に排出する押出物
   排出手段とを備えたことを特徴とする固体廃棄物
   の固化体作製装置。 ２ 前記成形管が角筒状である前記特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 前記成形管閉塞手段が、断面が前記成形管の
   内周と略同一の押板、該押板を取付けたピスト
   ン、および該ピストンを該成形管内を所定圧力で
   可動する圧力シリンダを備える前記特許請求の範
   囲第１または２項記載の装置。 ４ 前記押出物排出手段が、該成形管内の押出物
   を打抜くピストンおよび該ピストンを可動する圧
   力シリンダを備える前記特許請求の範囲第１〜３
   項のいずれかに記載の装置。 ５ 廃棄物投入部と外部加熱部と廃棄物出口部と
   を有する中空円筒状体内部にラセン状の連続した
   羽根を具備した回転軸を収容し、該回転軸の上端
   側を軸振れ可能な支持手段を介して動力部と接続
   して、該羽根と該中空円筒状体内壁面との隙間で
   固体廃棄物がブリツジを起こすようなクリアラン
   スを設けた固体廃棄物の減容化装置を用いて固体
   廃棄物の固化体を作製する方法であつて、 (a) 前記廃棄物出口部に、成形管をその一端が該
   廃棄物出口部に開口するように配置し、かつ該
   成形管を成形管閉塞手段によつて閉塞した後
   に、該成形管内に前記減容化装置から押出され
   る押出物を圧入、充填して成形する押出物成形
   工程、 (b) 該押出物が該成形管に圧入、充填された後、
   前記減容化装置の回転軸を逆転させて該押出物
   を該廃棄物出口部付近で切断する押出物切断工
   程、 (c) 該押出物を充填した該成形管を圧入位置から
   移動して冷却した後、成形された押出物を該成
   形管外に排出する押出物排出工程、 を含むことを特徴とする固体廃棄物の固化体作製
   方法。 ６ 前記成形管が角筒状である前記特許請求の範
   囲第５項記載の方法。 ７ 前記成形管閉塞手段が、断面が前記成形管の
   内周と略同一の押板、該押板を取付けたピスト
   ン、および該ピストンを該成形管内を所定圧力で
   可動する圧力シリンダを備える前記特許請求の範
   囲第５または６項記載の方法。