(57)【要約】  水分を含む有機質廃棄物を効率的に脱水・減容固化する装置を提供する。  １００℃を超える温度に加熱される加熱ゾーン（６）を、圧力容器（２）内の一部であって、ピストン状部材（５）の加圧減容方向（４）への作動の終端側に形成する。圧力容器（２）の非加熱ゾーン（８）には、水抜き通路（９）を設ける。ピストン状部材（５）を作動させながら、加熱ゾーン（６）において廃棄物（３）を加熱したとき、加熱ゾーン（６）で内圧が上昇して、水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成し、加熱ゾーン（６）の内圧がさらに上昇する。そのため、高温水および蒸気が非加熱ゾーン（８）へと流動し、ここに存在していた水分が加熱されながら高温水および蒸気とともに水抜き通路（９）から排出され、大気と接触した瞬間、沸点低下により瞬時に蒸気となって気化する。
2008056592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含む、脱水・減容固化されるべき有機物を収容するための圧力容器と、
前記圧力容器内に収容された前記有機物を加圧減容するように作動されるピストン状部材と、
１００℃を超える温度に加熱される加熱ゾーンを、前記圧力容器内の一部であって、前記ピストン状部材の加圧減容方向への作動の終端側に形成するための加熱手段と
を備え、
前記圧力容器の、前記加熱ゾーン以外の非加熱ゾーンおよび／または前記ピストン状部材には、前記圧力容器内の水分を抜くための水抜き通路が設けられ、
前記有機物を脱水・減容固化した脱水・減容固化物を得るため、
前記ピストン状部材が前記有機物を加圧減容することにより、前記有機物から出る水分が前記水抜き通路から排出されるばかりでなく、
前記ピストン状部材が前記有機物を加圧減容するように作動されながら、前記加熱手段により前記加熱ゾーンにある前記有機物が加熱されることにより、前記加熱ゾーンにおいて、内圧が上昇して、前記有機物に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成し、生成した前記高温水および蒸気によって、前記加熱ゾーンの内圧が、前記ピストン状部材の加圧による圧力を超えて上昇し、そのため、前記高温水および蒸気が前記非加熱ゾーンへと流動し、前記非加熱ゾーンに存在していた水分が、前記高温水および蒸気によって加熱されながら、前記高温水および蒸気とともに、前記水抜き通路から排出されて大気と接触した瞬間、沸点低下により蒸気となって気化するように構成された、
有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項２】
前記圧力容器は、所定の軸線を有するシリンダ形状部分を備え、前記ピストン状部材は、前記シリンダ形状部分において軸線方向に作動するように設けられ、前記加熱ゾーンは、前記シリンダ形状部分の軸線方向での一方端部に形成され、前記圧力容器は、前記シリンダ形状部分の前記一方端側に設けられかつ前記シリンダ形状部分の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔を規定するダイスをさらに備え、前記シリンダ形状部分の他方端部および前記ダイスが前記非加熱ゾーンとされ、前記ピストン状部材に前記水抜き通路が設けられるとともに、前記ダイスの成形用貫通孔が前記水抜き通路の一部とされ、前記ピストン状部材の加圧により、前記有機物は、前記シリンダ形状部分から前記ダイスを通って押し出され、前記有機物が大気と接触した瞬間、前記有機物に含まれる水分が沸点低下により蒸気となって気化するように構成された、請求項１に記載の有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項３】
前記ダイスは、前記成形用貫通孔内に前記有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、前記アプローチ部を通して導入された前記有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、前記ベアリング部において成形された前記有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、前記成形用貫通孔内における前記有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、前記ベアリング部の軸線方向での中間部には、前記成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられている、請求項２に記載の有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項４】
前記有機物は、有機質廃棄物を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項５】
内圧を上昇させるための加圧手段を含みかつ水抜き通路を有する、圧力容器を用意する、第１工程と、
水分を含む、脱水・減容固化されるべき有機物を前記圧力容器に収容する、第２工程と、
前記圧力容器内の一部を、１００℃を超える温度に加熱して、前記圧力容器内に加熱ゾーンを形成するとともに、前記加圧手段によって前記圧力容器内の前記有機物を加圧減容する、第３工程と
を備え、
前記第３工程を実施したとき、前記加熱ゾーンにおいて、内圧が上昇して、前記有機物に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成し、生成した前記高温水および蒸気によって、前記加熱ゾーンの内圧が、前記加圧手段の加圧による圧力を超えて上昇することによって、前記高温水および蒸気が前記圧力容器内の非加熱ゾーンへと流動し、前記非加熱ゾーンに存在していた水分が、前記高温水および蒸気によって加熱されながら、前記高温水および蒸気とともに、前記水抜き通路から排出されて大気と接触した瞬間、沸点低下により蒸気となって気化するように、当該第３工程での温度および圧力条件が設定された、
有機物の脱水・減容固化方法。
【請求項６】
前記有機物は、有機質廃棄物を含む、請求項５に記載の有機物の脱水・減容固化方法。
【請求項７】
１００℃を超える温度に加熱された、水分を含む有機物を、加圧減容しながら棒状に成形するために用いられる、有機物成形用ダイスであって、
前記有機物を通す成形用貫通孔を有し、かつ、前記成形用貫通孔内に前記有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、前記アプローチ部を通して導入された前記有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、前記ベアリング部において成形された前記有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、前記成形用貫通孔内における前記有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、前記ベアリング部の軸線方向での中間部には、前記成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられている、有機物成形用ダイス。
【請求項８】
複数の前記脱水孔が前記ベアリング部の周方向に分布するように設けられ、前記アプローチ部には、前記入口側に向かって内径がより大きくなるテーパ状内周面が形成され、前記テーパ状内周面には、複数の溝が、複数の前記脱水孔の各々の周方向での位置に対応しかつ前記成形用貫通孔の軸線方向に延びるように設けられている、請求項７に記載の有機物成形用ダイス。
【請求項９】
前記ベアリング部において、前記脱水孔の下流側に、前記成形用貫通孔の他の部分の内径に比べて大きい内径を規定する圧力緩衝帯が設けられている、請求項７または８に記載の有機物成形用ダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機物の脱水・減容固化装置および方法ならびに有機物成形用ダイスに関するもので、特に、有機質廃棄物から固形燃料などを得るのに適用できる、有機物の脱水・減容固化装置および方法、ならびにこの脱水・減容固化装置において有利に用いられる有機物成形用ダイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＤＦまたはＲＰＦと呼ばれる固形燃料は、通常、有機質廃棄物を脱水・減容固化して得られるものである。固形燃料の原料となる廃棄物としては、たとえば、廃プラスチック、廃木材、生ごみ、古紙、紙屑、下水汚泥、家畜ふんなどがある。このような廃棄物、特に産業廃棄物から得られる固形燃料は、近年の原油価格の高騰を受けて、化石燃料の代替として注目されている。【０００３】
上述の固形燃料の成形方式としては、たとえば、フラットダイス方式、リングダイス方式（たとえば、特許文献１参照）、スクリュ方式（たとえば、特許文献２参照）などがある。【０００４】
フラットダイス方式では、成形用貫通孔を設けた円盤状のダイスの上に処理されるべき廃棄物を載せ、このダイス上で加圧ローラを回転させ、廃棄物を加圧ローラで破砕しながら成形用貫通孔へと圧入することによって、固形燃料が圧縮・押出し成形される。【０００５】
リングダイス方式では、成形用貫通孔を設けたリング状のダイスの内面上で加圧ローラを回転させ、リング状のダイスの内側に投入された廃棄物を、加圧ローラによって破砕しながら成形用貫通孔へと圧入することによって、固形燃料が圧縮・押出し成形される。【０００６】
スクリュ方式では、投入口から投入された廃棄物がスクリュによって前方へ送られながら圧縮され、スクリュの先端に設けられたダイスの成形用貫通孔を通して、固形燃料が成形される。【０００７】
上述した３つの方式には、それぞれ、長所および短所があるが、共通する短所としては、処理されるべき廃棄物の大きさを、たとえば５０ｍｍアンダーというように小さくする必要があり、そのため、処理すべき廃棄物を投入する前に、破砕処理を予め行なわなければならないということがある。この破砕に当たっては、たとえば、１次破砕、２次破砕というように、複数段階の破砕を行なわなければならないこともある。【０００８】
また、廃プラスチックを含む廃棄物を処理しようとする場合、フラットダイス方式およびリングダイス方式では、成形を円滑にするための加熱に際して、あまり温度を上げることができない。なぜなら、温度が高すぎると、廃プラスチックが溶融し、ダイス上での移動を妨げるような溶着が生じるからである。【０００９】
これに対して、スクリュ方式では、１５０〜２００℃程度にまで処理温度が高めることができるが、水分を含む廃棄物を処理すると、スクリュを取り囲むハウジング内部で水蒸気による爆発が起きる可能性があるため、その管理が非常に難しい。したがって、処理されるべき廃棄物の含水率が大きな問題となり、そのため、得られた固形燃料の特性に対しても大きな影響を及ぼす。【００１０】
以上の理由から、含水率の高い廃棄物については、事前に乾燥を行なうか、さらには、成形後において、再度、乾燥を行なうことが必要となる。【００１１】
また、前述した従来の３つの方式のいずれによっても、得られた固形燃料の密度が比較的低いという課題があり、より密度の高い固形燃料が得られることが望まれる。【００１２】
なお、脱水・減容固化といった操作は、単に有機質廃棄物に限らず、その他の有機物に対しても適用され得る。
【特許文献１】特開２００２−２８５１７７号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、この発明の目的は、脱水・減容固化されるべき有機物に対して予め破砕処理を行なっておく必要が特になく、安全に処理温度を高めることができ、脱水効果が高く、かつ密度の高い減容固化状態が得られる、有機物の脱水・減容固化装置および方法を提供しようとすることである。【００１４】
この発明の他の目的は、上述した脱水・減容固化装置において、有機物の成形のために有利に用いることができる、有機物成形用ダイスを提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る有機物の脱水・減容固化装置は、水分を含む有機物を脱水・減容固化するためのもので、上述した技術的課題を解決するため、有機物を収容するための圧力容器と、この圧力容器内に収容された有機物を加圧減容するように作動されるピストン状部材と、１００℃を超える温度に加熱される加熱ゾーンを、圧力容器内の一部であって、ピストン状部材の加圧減容方向への作動の終端側に形成するための加熱手段とを備え、圧力容器の、上記加熱ゾーン以外の非加熱ゾーンおよび／またはピストン状部材には、圧力容器内の水分を抜くための水抜き通路が設けられる。【００１６】
そして、この脱水・減容固化装置において、有機物を脱水・減容固化した脱水・減容固化物を得るため、ピストン状部材が有機物を加圧減容することにより、有機物から出る水分が水抜き通路から排出されるばかりでなく、ピストン状部材が有機物を加圧減容するように作動されながら、加熱手段により加熱ゾーンにある有機物が加熱されることにより、加熱ゾーンにおいて、内圧が上昇して、有機物に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成し、生成した高温水および蒸気によって、加熱ゾーンの内圧が、ピストン状部材の加圧による圧力を超えて上昇し、そのため、高温水および蒸気が非加熱ゾーンへと流動し、非加熱ゾーンに存在していた水分が、高温水および蒸気によって加熱されながら、高温水および蒸気とともに、水抜き通路から排出されて大気と接触した瞬間、沸点低下により蒸気となって気化するように構成されていることを特徴としている。【００１７】
この発明に係る脱水・減容固化装置においては、圧力容器は、所定の軸線を有するシリンダ形状部分を備え、ピストン状部材は、シリンダ形状部分において軸線方向に作動するように設けられ、加熱ゾーンは、シリンダ形状部分の軸線方向での一方端部に形成されることが好ましい。そして、圧力容器は、シリンダ形状部分の上記一方端側に設けられかつシリンダ形状部分の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔を規定するダイスをさらに備え、シリンダ形状部分の他方端部およびダイスが非加熱ゾーンとされ、ピストン状部材に前記水抜き通路が設けられるとともに、ダイスの成形用貫通孔が水抜き通路の一部とされ、ピストン状部材の加圧により、有機物は、シリンダ形状部分からダイスを通って押し出され、有機物が大気と接触した瞬間、有機物に含まれる水分が沸点低下により蒸気となって気化するように構成されることが好ましい。【００１８】
上述のダイスは、成形用貫通孔内に有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、アプローチ部を通して導入された有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、ベアリング部において成形された有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、成形用貫通孔内における有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、ベアリング部の軸線方向での中間部には、成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられていることが好ましい。【００１９】
この発明は、また、有機物の脱水・減容固化方法にも向けられる。【００２０】
この発明に係る脱水・減容固化方法は、内圧を上昇させるための加圧手段を含みかつ水抜き通路を有する、圧力容器を用意する、第１工程と、水分を含む、脱水・減容固化されるべき有機物を上記圧力容器に収容する、第２工程と、圧力容器内の一部を、１００℃を超える温度に加熱して、圧力容器内に加熱ゾーンを形成するとともに、上記加圧手段によって圧力容器内の有機物を加圧減容する、第３工程とを備えている。【００２１】
そして、上記第３工程を実施したとき、加熱ゾーンにおいて、内圧が上昇して、有機物に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成し、生成した高温水および蒸気によって、加熱ゾーンの内圧が、加圧手段の加圧による圧力を超えて上昇することによって、高温水および蒸気が圧力容器内の非加熱ゾーンへと流動し、非加熱ゾーンに存在していた水分が、高温水および蒸気によって加熱されながら、高温水および蒸気とともに、水抜き通路から排出されて大気と接触した瞬間、沸点低下により蒸気となって気化するように、当該第３工程での温度および圧力条件が設定されることを特徴としている。【００２２】
この発明は、さらに、１００℃を超える温度に加熱された、水分を含む有機物を、加圧減容しながら棒状に成形するために用いられる、有機物成形用ダイスにも向けられる。【００２３】
この発明に係る有機物成形用ダイスは、有機物を通す成形用貫通孔を有し、かつ、成形用貫通孔内に有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、アプローチ部を通して導入された有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、ベアリング部において成形された有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、成形用貫通孔内における有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、ベアリング部の軸線方向での中間部には、成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられていることを特徴としている。【００２４】
この発明に係る有機物成形用ダイスにおいて、複数の脱水孔がベアリング部の周方向に分布するように設けられ、アプローチ部には、入口側に向かって内径がより大きくなるテーパ状内周面が形成され、テーパ状内周面には、複数の溝が、複数の脱水孔の各々の周方向での位置に対応しかつ成形用貫通孔の軸線方向に延びるように設けられていることが好ましい。【００２５】
また、この発明に係る有機物成形用ダイスは、ベアリング部において、脱水孔の下流側に設けられる、成形用貫通孔の他の部分の内径に比べて大きい内径を規定する圧力緩衝帯を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
この発明では、水の沸点が、低圧下では低下し、他方、高圧下では上昇するという現象が利用される。この発明によれば、圧力容器内において有機物に含まれて存在する水分は、有機物の加圧減容とともに、加熱ゾーンでの加熱により、１００℃を超える高温水および蒸気となる。この高温水および蒸気は、加熱ゾーンの内圧をさらに上昇させる加圧助長手段として作用し、非加熱ゾーンへと流動することによって、非加熱ゾーンに存在していた水分を加熱し、これを上記高温水および蒸気とともに水抜き通路から排出する。この水抜き通路から排出されようとする水分は、未だ大気圧より高い圧力状態となっているが、大気と接触した瞬間、沸点低下により直ちに蒸気となって気化する。したがって、有機物を脱水・減容固化して脱水・減容固化物を得るに当たって、高い脱水効果が得られる。【００２７】
また、上述した加熱ゾーンにおいて生成される１００℃を超える高温水は、潤滑剤として作用し、圧力容器内の有機物の移動を円滑なものとする。その結果、有機物を脱水・減容固化して得られた脱水・減容固化物の減容固化状態を密度の高いものとすることができる。【００２８】
また、この発明に係る脱水・減容固化装置は、構造がそれほど複雑ではないため、装置コストが比較的低く、また、ランニングコストも比較的低く抑えることができる。また、この発明に係る脱水・減容固化装置は、その構造上、たとえば１５０〜２００ｍｍアンダーの寸法の有機物であれば、予め破砕処理を施すことなく、これを受け入れることができる。【００２９】
また、圧力容器内の加熱ゾーンで生成された蒸気は、非加熱ゾーンへと流動したとき、液体としての水となり、水抜き通路から排出されるので、たとえば水蒸気爆発といった事故が生じにくく、安全性の高いものとすることができる。【００３０】
この発明に係る脱水・減容固化装置において、ピストン状部材が、圧力容器のシリンダ形状部分において軸線方向に作動するように設けられ、加熱ゾーンが、シリンダ形状部分の軸線方向での一方端部に形成され、圧力容器が、シリンダ形状部分の一方端側に設けられかつシリンダ形状部分の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔を規定するダイスをさらに備え、シリンダ形状部分の他方端部およびダイスが非加熱ゾーンとされ、ピストン状部材に水抜き通路が設けられるとともに、成形用貫通孔が水抜き通路の一部とされ、ピストン状部材の加圧により、有機物が、シリンダ形状部分からダイスを通って押し出され、有機物が大気と接触した瞬間、有機物に含まれる水分が沸点低下により蒸気となって気化するように構成されると、有機物の脱水・減容固化処理を半連続的に実施することができる。また、ダイスの成形用貫通孔を水抜き通路として排出される水分は、ダイスと有機物との間で潤滑効果を発揮するので、成形用貫通孔を通しての有機物の押し出しを円滑に行なうことができる。【００３１】
この発明に係る有機物成形用ダイスによれば、ベアリング部の中間部に、成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられているので、成形途中の有機物が脱水孔を通して大気と接触することになる。そして、有機物が大気と接触した瞬間、有機物に含まれる高温水および蒸気は、沸点低下により、脱水孔を通して急激に抜ける。そのため、成形後の有機物での水分残存率をより低くすることができる。【００３２】
この発明に係る有機物成形用ダイスのアプローチ部にテーパ状内周面が形成され、このテーパ状内周面に複数の溝が、成形用貫通孔の軸線方向に延びるように設けられていると、有機物がアプローチ部を通過したとき、溝が設けられた部分とそうでない部分との間での圧縮差により、有機物内において水分の偏在がもたらされる。このような水分の偏在は、有機物内での水分の移動を促進し、結果として、有機物内での水分残存率をより低下させるように作用する。また、この発明に係るダイスにおいて、複数の脱水孔がベアリング部の周方向に分布するように設けられ、上述の複数の溝がこれら脱水孔の位置に対応して設けられていると、上述した水分の偏在でより高い含水率となっている溝に対向する部分での高温水および蒸気を、脱水孔を通して効果的に抜くことができる。【００３３】
この発明に係る有機物成形用ダイスのベアリング部において、脱水孔の下流側に圧力緩衝帯が設けられていると、ベアリング部を通過する有機物の圧縮状態が、圧力緩衝帯において一旦解かれた後、再び圧縮状態となるように強いられるので、一層の圧縮効果を得ることができる。したがって、脱水孔を通して高温水および蒸気が急激に抜けた結果もたらされた有機物におけるポーラスな部分についても、良好な減容固化状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の第１の実施形態による脱水・減容固化装置１を示す断面図である。
【図２】この発明の第２実施形態による脱水・減容固化装置１１を示す断面図である。
【図３】図２に示した脱水・減容固化装置を用いて脱水・減容固化を実施するため、有機質廃棄物１２を投入し、シリンダ形状部分１８にこれを充填しようとする工程を示す図である。
【図４】図２に示した脱水・減容固化装置１１を用いて脱水・減容固化を実施するため、図３に示した工程の後、ピストン状部材１５によって、有機質廃棄物１２を加圧減容しようとする工程を示す図である。
【図５】図２に示した脱水・減容固化装置１１を用いて脱水・減容固化を実施するため、図４に示した工程の後、さらにピストン状部材１５を作動させて、ダイス１９から脱水・減容固化物２９を押し出している状態を示す図である。
【図６】図２に示した脱水・減容固化装置１１を用いて脱水・減容固化を実施するため、図５に示した工程の後、ピストン状部材１５を始端位置に戻した状態を示す図である。
【図７】図２に示した脱水・減容固化装置１１において、ダイス１９に代えて用いられ得る、好ましい実施形態によるダイス３１を示す縦断面図である。
【図８】図７に示したダイス３１の端面図である。
【図９】図７の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図１０】図７に示したダイス３１を用いて減容固化プロセスを実施した場合のアプローチ部３４を通過した有機質廃棄物１２の断面上での含水率の分布状態を説明するための有機質廃棄物１２の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，１１  脱水・減容固化装置
２，１３  圧力容器
３，１２  有機質廃棄物
５，１５  ピストン状部材
６，１６  加熱ゾーン
７，１７  ヒータ
８，２１，２２  非加熱ゾーン
９，２３，３９  脱水孔
１０  多孔質材
１８  シリンダ形状部分
１９，３１  ダイス
２０，３２  成形用貫通孔
２４  投入口
３３  入口
３４  アプローチ部
３５  内周面
３６  ベアリング部
３７  出口
３８  バックリリース部
４０，４２  テーパ状内周面
４１  溝
４３  圧力緩衝帯
４４  溝対向部分
４５  溝非対向部分
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、この発明の第１の実施形態による脱水・減容固化装置１を示す断面図である。【００３７】
脱水・減容固化装置１は、圧力容器２を備えている。圧力容器２には、脱水・減容固化されるべき有機質廃棄物３が収容される。廃棄物３は、たとえば１０重量％以上の含水率をもって水分を含む有機物である。この発明に係る脱水・減容固化装置１にあっては、廃棄物３の含水率がたとえば３５重量％以上、あるいは４５重量％以上というように高くても、後述する動作原理により、これを問題なく脱水・減容固化処理することができる。廃棄物３は、産業廃棄物であっても、一般廃棄物であってもよく、その材料としては、廃プラスチック、廃木材、ダム等に溜まる流木、生ごみ、古紙、紙屑、下水汚泥、家畜ふんなど、いずれであってもよく、また、その形態としては、粉体、バルク、フラフ、泥状など、いずれであってもよい。【００３８】
脱水・減容固化装置１は、圧力容器２内に収容された廃棄物３を、矢印４で示すように、加圧減容するように作動されるピストン状部材５を備えている。また、脱水・減容固化装置１は、１００℃を超える温度に加熱される加熱ゾーン６を、圧力容器２内の一部であって、ピストン状部材５の加圧減容方向４の作動の終端側に形成するための加熱手段としてのヒータ７を備えている。圧力容器２の、加熱ゾーン６以外の非加熱ゾーン８には、圧力容器２内の水分を抜くための水抜き通路となる複数の脱水孔９が設けられ、脱水孔９が設けられた部分の外周を覆うように多孔質材１０が配置される。【００３９】
このような脱水・減容固化装置１を用いて、廃棄物３を脱水・減容固化した脱水・減容固化物を得るため、廃棄物３が圧力容器２内に投入され、ヒータ７によって加熱ゾーン６が圧力容器２内の一部に形成された状態で、ピストン状部材５が矢印４方向へ作動される。これによって、まず、廃棄物３が加圧減容され、廃棄物３から絞り出される水分が脱水孔９および多孔質材１０を通して排出される。これは、通常の圧縮乾燥によるものである。【００４０】
上述のように、廃棄物３が加圧減容されるように、ピストン状部材５が矢印４方向に作動された状態で、加熱ゾーン６にある廃棄物３が加熱されることにより、加熱ゾーン６において、内圧が上昇して、廃棄物３に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成する。この高温水および蒸気は、加熱ゾーン６の内圧を、ピストン状部材５の加圧による圧力を超えて上昇させるように作用する。【００４１】
その結果、上述の高温水および蒸気が非加熱ゾーン８へと流動し、非加熱ゾーンに存在していた水分を、これら高温水および蒸気によって加熱する。そして、非加熱ゾーン８に存在していた水分は、これら高温水および蒸気とともに、脱水孔９および多孔質材１０を通って排出される。この排出されようとする水分は、大気圧より高い圧力状態にあるが、大気と接触した瞬間、沸点低下が生じ、それによって、急激に蒸気となって気化する。【００４２】
以上のような動作原理に従った処理を終えたとき、圧力容器２内には、廃棄物３を脱水・減容固化した脱水・減容固化物が生成されている。なお、上記のような処理を終えた後、ピストン状部材５を矢印４とは逆の方向へ作動させると、圧力容器２の内圧が一気に下がり、残留水分は瞬時に気化する。そのため、脱水率がより高められる。また、脱水・減容固化処理の間、ピストン状部材５による圧縮圧力が加えられていたため、得られた脱水・減容固化物は密度の高い減容固化状態となっている。【００４３】
図２は、この発明の第２の実施形態による脱水・減容固化装置１１を示す断面図である。また、図３ないし図６は、図２に示した脱水・減容固化装置１の動作を説明するための断面図である。【００４４】
図１に示した脱水・減容固化装置１は、いわゆるバッチ式のものであったが、図２に示した脱水・減容固化装置１１は、半連続的に脱水・減容固化処理を行なおうとするものである。【００４５】
脱水・減容固化装置１１は、前述した脱水・減容固化装置１の場合と同様、廃棄物１２を収容するための圧力容器１３と、圧力容器１３内に収容された廃棄物１２を加圧減容するように矢印１４（図４参照）方向に作動されるピストン状部材１５と、１００℃を超える温度に加熱される加熱ゾーン１６を、圧力容器１３内の一部であって、ピストン状部材１５の加圧減容方向１４への作動の終端側に形成するための加熱手段としてのヒータ１７とを備えている。【００４６】
この実施形態では、圧力容器１３は、所定の軸線を有するシリンダ形状部分１８を有し、ピストン状部材１５は、シリンダ形状部分１８において、図２に実線と破線とで示すように、軸線方向に作動するように設けられる。加熱ゾーン１６は、シリンダ形状部分１８の軸線方向での一方端部に形成される。【００４７】
圧力容器１３は、シリンダ形状部分１８の上記一方端側に設けられるダイス１９をさらに備えている。ダイス１９には、シリンダ形状部分１８の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔２０が設けられている。この脱水・減容固化装置１１においては、シリンダ形状部分１８の他方端部に非加熱ゾーン２１が形成されるとともに、ダイス１９によっても非加熱ゾーン２２が形成される。【００４８】
ピストン状部材１５には、水抜き通路としての複数の脱水孔２３が設けられる。脱水孔２３に代えて、水抜き通路となる隙間がピストン状部材１５とシリンダ形状部分１８との間に形成されてもよい。また、成形用貫通孔２０は、水抜き通路の一部とされる。【００４９】
シリンダ形状部分１８の他方端部には、圧力容器１３内に廃棄物１２を投入するための投入口２４が設けられる。投入口２４は、たとえば１５０ｍｍアンダーの大きさの廃棄物１２であれば、これを投入できるような大きさとされることが好ましい。【００５０】
以上のような脱水・減容固化装置を用いて、廃棄物１２を脱水・減容固化した脱水・減容固化物２９（図５および図６参照）を得るための工程について、図３ないし図６を順次参照して説明する。【００５１】
まず、図３に示すように、投入口２４から、脱水・減容固化されるべき廃棄物１２が圧力容器１３内に投入される。投入された廃棄物１２は、両方向矢印２５で示すように、ピストン状部材１５が往復作動されることにより、シリンダ形状部分１８内に充填される。投入口２４からの廃棄物１２の投入およびピストン状部材１５の往復作動は、図４に示すように、廃棄物１２が投入口２４付近に達するまで繰り返される。このとき、廃棄物１２は、ある程度圧縮された状態となっている。また、ヒータ１７はオン状態とされていて、加熱ゾーン１６では１００℃を超える温度にまで加熱されている。【００５２】
図４に示すように、廃棄物１２が投入口２４付近にまで充填された時点において、ピストン状部材１５には圧力がかかり始め、加熱ゾーン１６では水分の蒸気化が進み、矢印２６で示すように、ダイス１９の成形用貫通孔２０を通して蒸気の噴出が起こる。他方、非加熱ゾーン２１における余剰水分は、ピストン状部材１５の脱水孔２３を通して、矢印２７で示すように抜け始める。このとき、加熱ゾーン１６において発生した蒸気によって非加熱ゾーン２１が加圧されるので、上述の脱水孔２３を通しての水分の抜けが促進される。【００５３】
上述したように、ピストン状部材１５に圧力がかかり始めたことを確認した後、ピストン状部材１５は、図４から図５に示すように、廃棄物１２を加圧減容するように、矢印１４方向に作動される。このとき、加熱ゾーン１６にある廃棄物１２が加熱されることにより、加熱ゾーン１６において、内圧が上昇して、廃棄物１２に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成する。この生成した高温水および蒸気によって、加熱ゾーン１６の内圧が、ピストン状部材１５の加圧による圧力を超えて上昇する。そのため、上述の高温水および蒸気が非加熱ゾーン２１へと流動し、非加熱ゾーン２１に存在していた水分が、これら高温水および蒸気によって加熱されながら、高温水および蒸気とともに、脱水孔２３から、矢印２７で示すように排出される。この脱水孔２３から排出される前の水分は大気圧より高い圧力状態にあるため、１００℃を超える沸点を示す状態となっているが、脱水孔２３から排出されて大気と接触した瞬間、沸点低下が生じ、瞬時に蒸気となって気化し、矢印２７で示すように排出されることになる。【００５４】
他方、加熱ゾーン１６にある廃棄物１２は、ピストン状部材１５の加圧により、シリンダ形状部分１８からダイス１９を通って押し出される。このとき、廃棄物１２に含まれる水分は、ダイス１９と廃棄物１２との間で潤滑効果を発揮し、廃棄物１２の押し出しを円滑なものとするように作用する。上述のように、廃棄物１２がダイス１９を通って押し出され、大気と接触した瞬間、廃棄物１２に含まれる水分は、その沸点低下により、矢印２８で示すように、瞬時に蒸気となって気化する。このようにして、廃棄物１２がシリンダ形状部分１８内において加圧、圧縮され、ダイス１９から押し出されることによって、棒状に成形された脱水・減容固化物２９となる。このとき、加熱ゾーン１６において発生した蒸気は、廃棄物１２の押し出しをより推進するように作用する。【００５５】
ピストン状部材１５は、図５に示すように、そのストロークの最終端に達した後、図６に示すように、始端位置に戻される。これによって、シリンダ形状部分１８の内圧が一気に下がり、廃棄物１２における残留水分は、矢印３０で示すように蒸気化する。そのため、シリンダ形状部分１８内に残された廃棄物１２は、この位置で脱水・減容固化された状態となる。【００５６】
以上のような工程を終えた後、再び図３に示した工程に戻り、新たに廃棄物１２が投入されるが、上述のように既に減容固化された廃棄物１２は、ほとんど吸水しないため、新たに投入された廃棄物１２に含まれる水分が、既に減容固化された廃棄物１２に再び浸透することはほとんどない。なお、シリンダ形状部分１８内で脱水・減容固化された廃棄物１２は、加熱ゾーン１６において加熱されている限り、塑性変形が可能であり、ダイス１９からの押し出しが可能である。特に、廃棄物１２が廃プラスチックを含む場合には、プラスチックが加熱ゾーン１６において溶融状態となっているので、ダイス１９を通って円滑に押し出されることができる。【００５７】
脱水・減容固化装置１１を稼動するに当たって、加熱ゾーン１６での温度条件およびピストン状部材１５による加圧の圧力条件は、処理されるべき廃棄物１２の材料によって異なる。温度条件について言えば、廃棄物１２の主成分が廃プラスチックである場合には、１２０〜２００℃の温度が付与され、廃木材である場合には、それより高い温度が付与される。また、圧力条件について言えば、廃棄物１２の主成分がたとえば紙である場合には、１５０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力が付与され、廃プラスチックである場合には、３００〜３５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力が付与され、廃木材の場合には、４００〜４２０ｋｇ／ｃｍ２が付与され、特に主成分となるものがなく、種々の異物が混ざっている場合には、１５０〜４５０ｋｇ／ｃｍ２の範囲の圧力から経験的に好ましい圧力が選択される。【００５８】
次に、図２ないし図６を参照して説明した脱水・減容固化装置１１を用いて、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。【００５９】
この実験例において、処理されるべき廃棄物１２として、木材粉と１５０ｍｍアンダーのプラスチックフラフとを１：１の体積比で混合したものであって、含水率６０重量％以上のものを用意した。なお、脱水・減容固化装置１１におけるダイス１９に形成された成形用貫通孔２０の内径を３０ｍｍとした。【００６０】
（１）比較例１
まず、ヒータ１７による加熱を行なわず、廃棄物１２を処理した結果、ピストン状部材１５による加圧条件が１００ｋｇ／ｃｍ２では、含水率が３５重量％となり、２００ｋｇ／ｃｍ２では、３０重量％となり、４００ｋｇ／ｃｍ２では、２１重量％となった。このように、ヒータ１７による加熱を行なわない場合には、加圧条件を高めても、十分な含水率の低下が認められず、また、廃棄物１２について良好な減容固化状態が得られなかった。【００６１】
（２）比較例２
圧力容器１３の全域において加熱した場合、加熱温度が１００℃であり、加圧条件が３５０ｋｇ／ｃｍ２であるとき、処理された廃棄物１２の含水率が２１重量％となり、十分な減容固化状態が得られなかった。次に、加熱温度を１５０℃とし、加圧条件を１５０ｋｇ／ｃｍ２としたとき、ダイス１９を通して蒸気が勢いよく噴出し、爆発の可能性が認められ、また、廃棄物１２にあっては、ほとんど減容固化状態とならなかった。【００６２】
（３）実施例
非加熱ゾーン２１および２２を形成しながら、加熱ゾーン１６において１７０℃に加熱し、加圧条件を３５０ｋｇ／ｃｍ２としたとき、含水率６重量％の脱水・減容固化物が得られた。【００６３】
以上のことから、圧力容器１３での部分加熱が重要であることがわかる。【００６４】
図７は、図２に示した脱水・減容固化装置１１において、ダイス１９に代えて用いられ得る、好ましい実施形態によるダイス３１を示す縦断面図である。図８は、図７に示したダイス３１の端面図である。図９は、図７の線Ａ−Ａに沿う断面図である。【００６５】
ダイス３１は、廃棄物１２（図３〜図６参照）を通す成形用貫通孔３２を有している。ダイス３１は、成形用貫通孔３２内に廃棄物１２を導入するための入口３３を有するアプローチ部３４と、アプローチ部３４を通して導入された廃棄物１２を成形するための内周面３５を有するベアリング部３６と、ベアリング部３６において成形された廃棄物１２を脱水・減容固化物２９として排出するための出口３７を有するバックリリース部３８とを、成形用貫通孔３２内における廃棄物１２の移動方向での上流側から下流側に向かって順次構成している。【００６６】
このようなダイス３１において、ベアリング部３６の軸線方向での中間部には、成形用貫通孔３２と大気とを連通状態にする脱水孔３９が設けられている。図９によく示されているように、この実施形態では、６つの脱水孔３９がベアリング部３６の周方向に関して等間隔に分布しながら放射方向に延びるように設けられている。【００６７】
アプローチ部３４には、入口３３側に向かって内径がより大きくなるテーパ状内周面４０が形成される。そして、このテーパ状内周面４０には、複数の溝４１が、成形用貫通孔３２の軸線方向に延びるように設けられている。図８および図９をともに参照すればわかるように、この実施形態では、６つの溝４１が、６つの脱水孔３６の各々の周方向での位置に対応して設けられている。言い換えると、６つの溝４１の各々の延長線上に重なるように各脱水孔３９が位置している。【００６８】
バックリリース部３８には、出口３７側に向かって内径がより大きくなるテーパ状内周面４２が形成されている。【００６９】
ベアリング部３６であって、脱水孔３９の下流側には、成形用貫通孔３２の他の部分の内径に比べて大きい内径を規定する圧力緩衝帯４３が設けられている。【００７０】
ダイス３１は、ダイス鋼ないし炭素鋼から構成される。また、ダイス３１の全体の寸法および各部分の寸法については任意に選ぶことができる。一例として、ダイス３１の全体の長さ方向寸法は、１５０〜６００ｍｍ程度とされる。また、成形用貫通孔３２の内径は８〜４０ｍｍ程度とされ、圧力緩衝帯４３での最大内径は成形用貫通孔３２の他の部分の内径より１〜２ｍｍ程度大きくされる。脱水孔３９の内径は１〜１０ｍｍ程度とされ、好ましくは、５〜６ｍｍに選ばれる。また、ダイス３１の軸線方向での脱水孔３９の位置は、アプローチ部３４側の端面から１００〜３００ｍｍの位置、あるいはバックリリース部３８側の端面から１００〜３００ｍｍの位置とされる。圧力緩衝帯４３の位置は、脱水孔３９の位置より１０〜５０ｍｍ、バックリリース部３８側にずれた位置に選ばれる。【００７１】
以上のようなダイス３１を図２に示した脱水・減容固化装置１１において用い、図４から図５に示す工程を実施したとき、加熱ゾーンにある廃棄物１２は、ピストン状部材１５の加圧により、シリンダ形状部分１８からダイス３１を通って押し出される。【００７２】
このとき、まず、ダイス３１のアプローチ部３４において廃棄物１２に対する減容固化プロセスが始まる。図１０は、ダイス３１を用いて減容固化プロセスを実施した場合のアプローチ部３４を通過した廃棄物１２の断面上での含水率の分布状態を説明するための廃棄物１２の断面図である。【００７３】
廃棄物１２がアプローチ部３４を通過したとき、溝４１に対向する溝対向部分４４とそうでない溝非対向部分４５との間での圧縮差により、廃棄物１２内において水分の偏在がもたらされる。すなわち、溝対向部分４４は溝非対向部分４５に比べて圧縮率が低いため、溝対向部分４４での含水率は、溝非対向部分４５での含水率より高くなる。ある特定的な条件で実施した実験例によれば、廃棄物１２の中心部分１６での含水率が１０重量％であった場合において、溝非対向部分４５での含水率は１２重量％であったのに対し、溝対向部分４４での含水率は１６重量％と比較的高くなった。上述のような水分の偏在は、廃棄物１２内での水分の移動を促進し、結果として、廃棄物１２内での水分残存率をより低下させるように作用する。【００７４】
アプローチ部３４を通過した廃棄物１２は、ベアリング部３６の内周面３５に接触しながら成形され、脱水孔３９の位置に達する。前述したように、アプローチ部３４における溝４１は脱水孔３９の位置に対応して設けられているので、水分の偏在の結果、より高い含水率となっている溝対向部分４４での高温水および蒸気は、廃棄物１２の減容固化途中で、脱水孔３９を通して急激に抜ける。このことは、最終的に得られる脱水・減容固化物２９における水分残存率をより低くするように作用する。【００７５】
脱水孔３９において高温水および蒸気が急激に抜けた結果、廃棄物１２にはポーラスな部分が生じ得る。脱水孔３９を通過した廃棄物１２は、次いで、圧力緩衝帯４３に至る。廃棄物１２の圧縮状態は、圧力緩衝帯４３において一旦解かれる。そして、ベアリング部３６の残りの部分を通過するとき、廃棄物１２は再び圧縮状態となるように強いられる。このようなことから、廃棄物１２に対して一層の圧縮効果を得ることができ、廃棄物１２における前述したポーラスな部分についても、良好な減容固化状態を得ることができる。【００７６】
以上のように、ダイス３１を用いれば、廃棄物１２に対して、より完全な脱水・減容固化処理を達成することができる。【００７７】
この発明は、上述した有機質廃棄物に限らず、たとえば牧草のような「廃棄物」といった概念に含まれにくい有機物を、脱水・減容固化する場合にも適用することができる。
【図１】
2008056592.tif 000003
【図２】
2008056592.tif 000004
【図３】
2008056592.tif 000005
【図４】
2008056592.tif 000006
【図５】
2008056592.tif 000007
【図６】
2008056592.tif 000008
【図７】
2008056592.tif 000009
【図８】
2008056592.tif 000010
【図９】
2008056592.tif 000011
【図１０】
2008056592.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月16日(2009.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含む、脱水・減容固化されるべき有機物を収容するための圧力容器と、
前記圧力容器内に収容された前記有機物を加圧減容するように作動されるピストン状部材と、
１００℃を超える温度に加熱される加熱ゾーンを、前記圧力容器内の一部であって、前記ピストン状部材の加圧減容方向への作動の終端側に形成するための加熱手段と
を備え、
前記圧力容器の、前記加熱ゾーン以外の非加熱ゾーンおよび／または前記ピストン状部材には、前記圧力容器内の水分を抜くための水抜き通路が設けられ、
前記有機物を脱水・減容固化した脱水・減容固化物を得るため、
前記ピストン状部材が前記有機物を加圧減容することにより、前記有機物から出る水分が前記水抜き通路から排出されるばかりでなく、
前記ピストン状部材が前記有機物を加圧減容するように作動されながら、前記加熱手段により前記加熱ゾーンにある前記有機物が加熱されることにより、前記加熱ゾーンにおいて、内圧が上昇して、前記有機物に含まれる水分の沸点が上昇しながらも、１００℃を超える高温水および蒸気が生成し、生成した前記高温水および蒸気によって、前記加熱ゾーンの内圧が、前記ピストン状部材の加圧による圧力を超えて上昇し、そのため、前記高温水および蒸気が前記非加熱ゾーンへと流動し、前記非加熱ゾーンに存在していた水分が、前記高温水および蒸気によって加熱されながら、前記高温水および蒸気とともに、前記水抜き通路から排出されて大気と接触した瞬間、沸点低下により蒸気となって気化するように構成され、
前記圧力容器は、所定の軸線を有するシリンダ形状部分を備え、前記ピストン状部材は、前記シリンダ形状部分において軸線方向に作動するように設けられ、前記加熱ゾーンは、前記シリンダ形状部分の軸線方向での一方端部に形成され、前記圧力容器は、前記シリンダ形状部分の前記一方端側に設けられかつ前記シリンダ形状部分の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔を規定するダイスをさらに備え、前記シリンダ形状部分の他方端部および前記ダイスが前記非加熱ゾーンとされ、前記ピストン状部材に前記水抜き通路が設けられるとともに、前記ダイスの成形用貫通孔が前記水抜き通路の一部とされ、前記ピストン状部材の加圧により、前記有機物は、前記シリンダ形状部分から前記ダイスを通って押し出され、前記有機物が大気と接触した瞬間、前記有機物に含まれる水分が沸点低下により蒸気となって気化するように構成された、
有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項２】
前記ダイスは、前記成形用貫通孔内に前記有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、前記アプローチ部を通して導入された前記有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、前記ベアリング部において成形された前記有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、前記成形用貫通孔内における前記有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、前記ベアリング部の軸線方向での中間部には、前記成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられている、請求項１に記載の有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項３】
前記有機物は、有機質廃棄物を含む、請求項１または２に記載の有機物の脱水・減容固化装置。
【請求項４】
１００℃を超える温度に加熱された、水分を含む有機物を、加圧減容しながら棒状に成形するために用いられる、有機物成形用ダイスであって、
前記有機物を通す成形用貫通孔を有し、かつ、前記成形用貫通孔内に前記有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、前記アプローチ部を通して導入された前記有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、前記ベアリング部において成形された前記有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、前記成形用貫通孔内における前記有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、前記ベアリング部の軸線方向での中間部には、前記成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられており、さらに、前記ベアリング部において、前記脱水孔の下流側に、前記成形用貫通孔の他の部分の内径に比べて大きい内径を規定する圧力緩衝帯が設けられている、有機物成形用ダイス。
【請求項５】
複数の前記脱水孔が前記ベアリング部の周方向に分布するように設けられ、前記アプローチ部には、前記入口側に向かって内径がより大きくなるテーパ状内周面が形成され、前記テーパ状内周面には、複数の溝が、複数の前記脱水孔の各々の周方向での位置に対応しかつ前記成形用貫通孔の軸線方向に延びるように設けられている、請求項４に記載の有機物成形用ダイス。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、有機物の脱水・減容固化装置および有機物成形用ダイスに関するもので、特に、有機質廃棄物から固形燃料などを得るのに適用できる、有機物の脱水・減容固化装置およびこの脱水・減容固化装置において有利に用いられる有機物成形用ダイスに関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
そこで、この発明の目的は、脱水・減容固化されるべき有機物に対して予め破砕処理を行なっておく必要が特になく、安全に処理温度を高めることができ、脱水効果が高く、かつ密度の高い減容固化状態が得られる、有機物の脱水・減容固化装置を提供しようとすることである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この発明に係る脱水・減容固化装置は、さらに、次のような特徴を有している。すなわち、圧力容器は、所定の軸線を有するシリンダ形状部分を備え、ピストン状部材は、シリンダ形状部分において軸線方向に作動するように設けられ、加熱ゾーンは、シリンダ形状部分の軸線方向での一方端部に形成される。そして、圧力容器は、シリンダ形状部分の上記一方端側に設けられかつシリンダ形状部分の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔を規定するダイスをさらに備え、シリンダ形状部分の他方端部およびダイスが非加熱ゾーンとされ、ピストン状部材に前記水抜き通路が設けられるとともに、ダイスの成形用貫通孔が水抜き通路の一部とされ、ピストン状部材の加圧により、有機物は、シリンダ形状部分からダイスを通って押し出され、有機物が大気と接触した瞬間、有機物に含まれる水分が沸点低下により蒸気となって気化するように構成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
この発明に係る有機物成形用ダイスは、有機物を通す成形用貫通孔を有し、かつ、成形用貫通孔内に有機物を導入するための入口を有するアプローチ部と、アプローチ部を通して導入された有機物を成形するための内周面を有するベアリング部と、ベアリング部において成形された有機物を排出するための出口を有するバックリリース部とを、成形用貫通孔内における有機物の移動方向で上流側から下流側に向かって順次構成しており、ベアリング部の軸線方向での中間部には、成形用貫通孔と大気とを連通状態にする脱水孔が設けられており、さらに、ベアリング部において、脱水孔の下流側に設けられる、成形用貫通孔の他の部分の内径に比べて大きい内径を規定する圧力緩衝帯を備えることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、ピストン状部材が、圧力容器のシリンダ形状部分において軸線方向に作動するように設けられ、加熱ゾーンが、シリンダ形状部分の軸線方向での一方端部に形成され、圧力容器が、シリンダ形状部分の一方端側に設けられかつシリンダ形状部分の内径より小さい内径を有する成形用貫通孔を規定するダイスをさらに備え、シリンダ形状部分の他方端部およびダイスが非加熱ゾーンとされ、ピストン状部材に水抜き通路が設けられるとともに、成形用貫通孔が水抜き通路の一部とされ、ピストン状部材の加圧により、有機物が、シリンダ形状部分からダイスを通って押し出され、有機物が大気と接触した瞬間、有機物に含まれる水分が沸点低下により蒸気となって気化するように構成されるので、有機物の脱水・減容固化処理を半連続的に実施することができる。また、ダイスの成形用貫通孔を水抜き通路として排出される水分は、ダイスと有機物との間で潤滑効果を発揮するので、成形用貫通孔を通しての有機物の押し出しを円滑に行なうことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
さらに、この発明に係る有機物成形用ダイスによれば、ベアリング部において、脱水孔の下流側に圧力緩衝帯が設けられているので、ベアリング部を通過する有機物の圧縮状態が、圧力緩衝帯において一旦解かれた後、再び圧縮状態となるように強いられるので、一層の圧縮効果を得ることができる。したがって、脱水孔を通して高温水および蒸気が急激に抜けた結果もたらされた有機物におけるポーラスな部分についても、良好な減容固化状態を得ることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【図１】この発明の参考例としての脱水・減容固化装置１を示す断面図である。
【図２】この発明の一実施形態による脱水・減容固化装置１１を示す断面図である。
【図３】図２に示した脱水・減容固化装置を用いて脱水・減容固化を実施するため、有機質廃棄物１２を投入し、シリンダ形状部分１８にこれを充填しようとする工程を示す図である。
【図４】図２に示した脱水・減容固化装置１１を用いて脱水・減容固化を実施するため、図３に示した工程の後、ピストン状部材１５によって、有機質廃棄物１２を加圧減容しようとする工程を示す図である。
【図５】図２に示した脱水・減容固化装置１１を用いて脱水・減容固化を実施するため、図４に示した工程の後、さらにピストン状部材１５を作動させて、ダイス１９から脱水・減容固化物２９を押し出している状態を示す図である。
【図６】図２に示した脱水・減容固化装置１１を用いて脱水・減容固化を実施するため、図５に示した工程の後、ピストン状部材１５を始端位置に戻した状態を示す図である。
【図７】図２に示した脱水・減容固化装置１１において、ダイス１９に代えて用いられ得る、好ましい実施形態によるダイス３１を示す縦断面図である。
【図８】図７に示したダイス３１の端面図である。
【図９】図７の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図１０】図７に示したダイス３１を用いて減容固化プロセスを実施した場合のアプローチ部３４を通過した有機質廃棄物１２の断面上での含水率の分布状態を説明するための有機質廃棄物１２の断面図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
この発明に係る脱水・減容固化装置を説明する前に、図１を参照して、この発明に係る脱水・減容固化装置を理解する上で参考となる脱水・減容固化装置１についてまず説明する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図２は、この発明の一実施形態による脱水・減容固化装置１１を示す断面図である。また、図３ないし図６は、図２に示した脱水・減容固化装置１の動作を説明するための断面図である。
【国際調査報告】
2008056592.tif 000013
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