(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を圧縮成形する工程と、前記廃棄物の圧縮成形体を包装材で密封包装して包装体とする工程と、前記包装体の内部気体を吸引して排気する工程と、前記排気工程の後の包装体を管理型廃棄物処理施設の処分スペース内に積み重ねる工程とを備えた廃棄物処理方法に用いられる廃棄物処理装置であって、
前記廃棄物を圧縮成形するプレス装置と、
前記廃棄物の圧縮成形体を密封用包装材によって密封包装して包装体とする包装装置と、
前記包装体の内部の気体を吸引して排気する吸気装置と、を備え、
前記包装装置は、
包装材を平らに展開するためのテーブルと、
テーブル上に展開された包装材の上にプレス装置から排出されてくる廃棄物圧縮成形体を受け取る際に包装材と圧縮成形体との間に滑らかな平面材を介装する包装材擦過損傷防止手段と、
を備えていることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記吸気装置で吸気された包装体を結束材で梱包する梱包装置を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記包装装置は圧縮成形体を包装した後の包装材を封止する封止装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記包装材が加熱溶着又は高周波溶着されるものであり、
前記封止装置が加熱溶着又は高周波溶着する装置を含むことを特徴とする請求項３に記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記封止装置が接着剤塗布装置を含むことを特徴とする請求項３に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記プレス装置が、
廃棄物を第１の方向に圧縮する第１プレスと、
第１の方向に圧縮された廃棄物を第１の方向とは直交する第２の方向に更に圧縮する第２プレスと、
第２プレスの作動中に第１プレスを圧縮位置に機械的に係止する戻り阻止機構と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば焼却場から排出される焼却灰、焼却できないゴミ等の廃棄物処理場で埋め立てられる廃棄物を処理する廃棄物処理方法及び廃棄物処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、焼却場から排出される焼却灰、焼却できないゴミ、あるいは特に自動車解体屑等の廃棄物の最終処分は、日本のみならず世界で、大きな環境問題の一つになっている。
【０００３】
従来、これらの廃棄物の多くは、例えばシュレッダによって細かく粉砕される等して、安定型廃棄物処理施設に最終処分されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、廃棄物の処理及び清掃に関する法律および廃棄物処理基準の改正により、平成８年４月１日以降は、自動車解体屑等の所謂不燃ゴミは、廃棄物中に含まれる有害物質の土中への汚染防止の観点より、一律に管理型廃棄物処理施設に最終処分しなければならない。管理型廃棄物処理施設は、埋め立てた廃棄物から人の健康又は生活環境に係る被害が生じる恐れを長期にわたって除去する能力を要求され、一般には堅固な地下密閉構造を備えているが、その内部に処理される廃棄物自体にも前記被害の発生を防止するための対策が要求されている。
【０００５】
このような観点から、廃棄物を焼却処分した後に、管理型廃棄物処理施設に最終処分することも提案されたが、この場合は廃棄物の焼却処分に伴って煤煙や有害ガスが発生し、却って大気汚染という別の問題が生じることが指摘されている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、管理型廃棄物処理施設の限られた処分スペースを有効に利用し、廃棄物による土中及び大気への有害物質の汚染の拡散を効果的に防止することのできる廃棄物処理方法及び装置を提供することを主目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る廃棄物処理方法は、上記目的を達成するために、廃棄物を圧縮成形する工程と、前記廃棄物の圧縮成形体を包装材で密封包装して包装体とする工程と、前記包装体の内部気体を吸引して排気する工程とを備えている。
【０００８】
本発明に係る廃棄物処理方法は、前記排気工程の後に包装体を結束材で梱包する工程を更に備えることもできる。
【０００９】
また、本発明は廃棄物処理装置も提供し、この廃棄物処理装置は、廃棄物を圧縮成形するプレス装置と、前記廃棄物の圧縮成形体を密封用包装材によって密封包装して包装体とする包装装置と、前記包装体の内部の気体を吸引して排気する吸気装置とを備えている。
【００１０】
本発明の廃棄物処理装置は、前記吸気装置で吸気された包装体を結束材で梱包する梱包装置を更に備えることができる。
【００１１】
本発明の廃棄物処理装置において、前記包装装置は、包装材を平らに展開するためのテーブルと、テーブル上に展開された包装材の上にプレス装置から排出されてくる廃棄物圧縮成形体を受け取る際に包装材と圧縮成形体との間に滑らかな平面材を介装する包装材擦過損傷防止手段とを備えることができる。
【００１２】
本発明の廃棄物処理装置において、前記包装装置は圧縮成形体を包装した後の包装材を封止する封止装置を備えることができ、この封止装置は、溶着装置又は接着剤塗布装置を含む。
【００１３】
更に本発明の廃棄物処理装置において、前記プレス装置は、廃棄物を第１の方向に圧縮する第１プレスと、第１の方向に圧縮された廃棄物を第１の方向とは直交する第２の方向に更に圧縮する第２プレスと、第２プレスの作動中に第１プレスを圧縮位置に機械的に係止する戻り阻止機構とを備えることができる。
【００１４】
【作用】
本発明による廃棄物処理方法では、例えば必要に応じてシュレッダー等により細かく破砕された廃棄物は、先ず圧縮成形される。次いで、この廃棄物の圧縮成形体は包装材で密封包装されて包装体となり、更にこの包装体の内部から気体を吸引・排気される。
【００１５】
圧縮成型工程では、管理型廃棄物処理施設の限られた処分スペースにできるだけ多量の廃棄物が納められるように、廃棄物を好ましくは一定の方形形状に圧縮成形する。また、包装工程では、廃棄物自体から汚染有害物質（液体、気体、固体）が直接漏洩しないように、前記圧縮成形された廃棄物を安定なプラスチック材料等の包装材で密封包装する。
【００１６】
この密封包装は、包装材による自動包装と、これに続く包装材の合わせ目の融着による自動封止とによって行うことが望ましく、融着には加熱溶着もしくは高周波溶着法を採用でき、場合によっては融着以外の接着剤による密封も有効である。
【００１７】
更に、圧縮成形された廃棄物を包装材で単に密封包装しただけでは、内部に気体（例えば、空気）が残っているため、例えば最終処分後の廃棄物の腐食や内部での微生物の繁殖等によって包装体内部にガスが発生することがある。
【００１８】
包装体内部にガスが発生すると、処分スペース内で密に積み重ねられた包装体は膨張が抑えられているので、内部の発生ガスが包装材を破り、密封が破壊されて処分スペース内に汚染有害物質が拡散し、その結果、処理施設自体の完全密閉性は長期にわたって保持しなければならないという過酷な技術的要求を余儀なくされ、処理施設のわずかのクラック等による間隔が生じただけでも外部へ汚染が洩れる可能性がある。
【００１９】
そこで、本発明では、このような事態を防止するために、更に排気工程によって包装体の内部から気体を吸引・排気し、包装体内部をほぼ真空状態にする。
【００２０】
この結果、圧縮され密封包装された廃棄物を密に整列させつつ積み重ねて処分スペース内に一杯に納め、限られた処分スペースを有効に利用することが可能になるだけでなく、最終処分後の長期にわたって廃棄物による外部生活環境の汚染を防止することが可能になり、例えば処分スペースを覆土して田畑にすることさえも可能となる。
【００２１】
本発明による廃棄物処理方法では、前記排気工程の後に包装体を例えば安定なプラスチック材製の結束材で梱包する工程を更に付加しても良い。
【００２２】
つまり、廃棄物を圧縮成形し、ほぼ真空な状態に密封包装しても、処分スペースに納めるまでの間、ハンドリング等によって包装体の形状が崩れることが考えられる。従って、前記排気工程の後に包装体を結束材で梱包することにより、ハンドリングを容易にすると共に包装体の形状を保持することができ、包装体はしっかりと梱包された状態で処分スペース内に納められ、長期に亙って形状変化なく、例えば処分スペースの上を埋立地として建造物を建てた場合にも地盤の沈下等の問題も起きにくくなる。
【００２３】
以上に述べたような方法に使用される本発明による廃棄物処理装置は、プレス装置と、包装装置と、吸気装置とから主に構成されている。ここで、プレス装置は、例えば必要に応じてシュレッダー等により細かく破砕された廃棄物を前述のように圧縮成形し、包装装置は、この廃棄物の圧縮成形体を密封用包装材によって密封包装して包装体とする。吸気装置は、包装体の内部の気体を吸引して排気する。
【００２４】
本発明による廃棄物処理装置は、吸気装置で吸気された包装体を結束材で梱包する梱包装置を更に備えることができる。包装体を結束材で梱包することにより、包装体の形状保持とハンドリング性の向上が図られる。
【００２５】
本発明において、以上に述べたプレス装置、包装装置、吸気装置及び梱包装置は、好ましくは一連の連続工程ライン設備として工場に設置され、あるいは移動可能な車両上に設置される。
【００２６】
本発明による廃棄物処理装置において、包装装置は、テーブルと、包装材擦過損傷防止手段とを備えることができ、テーブルは、好ましくはプレス装置の出口近傍に包装材を平らに展開するための場所である。また、包装材擦過損傷防止手段は、テーブル上に展開された包装材の上にプレス装置から排出されてくる廃棄物圧縮成形体を受け取る際に包装材と圧縮成形体との間に滑らかな平面材を一時的に介装する。
【００２７】
これは、プレス装置から排出される廃棄物圧縮成形体をテーブル上で平らに展開された包装材上に載置する際に、プレス装置から排出されてくる前記圧縮成形体を排出移動のまま直接包装材上に導くと、圧縮成形体との擦過によって包装材に傷がついたり、破れたりすることがあるからであり、包装材に傷がついたり、破れたりした場合には、包装材のその部分から内部の廃棄物による汚染物質が漏洩するおそれがあるからである。
【００２８】
このため、圧縮成形体を包装材上に載置する前に、包装材擦過損傷防止手段によって包装材上に滑らかな平面材を介装し、この平面材上に圧縮成形体をプレス装置から排出するようにする。これにより、包装材に傷がついたり、破れたりするおそれがなくなり、廃棄物包装体からの汚染物質の漏洩を長期間にわたって防止することが可能になる。
【００２９】
包装材擦過損傷防止手段は、圧縮成形体が平面材上に載置された後には、この平面材を引き抜き、これにより、圧縮成形体が包装材上に直接載置された状態になると共に、引き抜かれた平面材は次のプレス成形体に対して再使用される。このような平面材としては、例えばステンレス銅板や、プラスチック板などの平滑なものであれば特に材質を限定するものではない。また、平面材として、表面に複数のロールやボールを回転自在に配列したスライドパレットを用いても良い。
【００３０】
本発明による廃棄物処理装置において、包装装置は、圧縮成形体を包装した後の包装材を封止する封止装置を備えることができ、この封止装置としては、例えば包装材を加熱溶着又は高周波溶着する融着装置であり、または接着剤塗布装置が設けられる。
【００３１】
本発明による廃棄物処理装置において、プレス装置は、好ましくは第１プレスと、第２プレスと、戻り阻止機構とを備えている。
【００３２】
ここで、第１プレスは、先ず投入された廃棄物を第１の方向に圧縮し、第２プレスは、第１の方向に圧縮された廃棄物を第１の方向とは直交する第２の方向に好ましくはより高圧で更に圧縮する。戻り阻止機構は、第２プレスの作動中に第１プレスをその圧縮位置に機械的に係止する。
【００３３】
第１プレスと第２プレスは互いに直交する方向に作動する。作動の順序は、第１プレスが作動し、次いで第２プレスが作動する。
【００３４】
第２プレスの作動時には、第１プレスのプレスラム前面が、第２プレスのプレス室の壁面を形成し、従って、第２プレスによって圧縮される廃棄物からの反力が、第１プレスに対して押し戻し力として作用する。この押し戻し力に対して第１プレスを支えるには、第１プレスの駆動系を構成する油圧シリンダ装置に保持圧力を供給することも考えられるが、この場合は第１プレスの油圧駆動源に過大な設置負担とエネルギー消費が避けられない。
【００３５】
これに対して、戻り阻止機構は、第２プレスの作動中に第１プレスを圧縮位置に機械的に係止するものであるので、第１プレスの駆動系とは無関係に第１プレスが押し戻されるのを防止することができる。尚、この戻り阻止機構は、第１プレスのストロークエンドで自動的に係止動作を行い、第２プレスによる圧縮工程の終了後、プレス装置が圧縮成形体を排出する動作に伴って係止を解除する。
【００３６】
【実施例】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に、本発明の一実施例に係る廃棄物処理方法の工程を示す。尚、図１においては、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順にその工程が進むものとして以下に説明する。
【００３７】
図１（ａ）においては、ベルトコンベア２によって搬送された破砕済みの廃棄物３がプレス装置４内に連続的に投入されている。投入された廃棄物３はプレス装置４によって押し固められ、方形の圧縮成形体（以下、「廃棄物キューブ」という。）５にされる。尚、廃棄物キューブ５は、その後、プレス装置４から排出され、プラスチック製防水シート（包装材）６上に載置される。
【００３８】
次に、図１（ｂ）に示すように、防水シート６が、図示しない自動包装装置によって、廃棄物キューブ５を覆うように折りたたまれ、その後、図１（ｃ）に示すように、防水シート６の互いに対向する端縁が熱溶着装置７ａによって熱溶着され、図１（ｄ）に示すバキュームコンプレッサー（吸気装置）４０のノズル挿入部分を除き、廃棄物キューブ５が防水シート６によって密封包装される。尚、密封包装の仕方は、熱溶着に限らず、接着剤によって接着しても良い。
【００３９】
次に、図１（ｄ）においては、廃棄物キューブ５を密封包装してなる包装体の内部の気体がバキュームコンプレッサー４０によって吸引・排気され、ほぼ真空状態にされる。
【００４０】
これは、包装体の内部に気体（例えば、空気）が残っている場合、例えば微生物の繁殖によって又は腐食によって包装体内部にガスが発生することがあるからである。
【００４１】
図１（ｄ）に示すように、バキュームコンプレッサー４０によって包装体内部の気体を吸引・排気しておくことにより、最終処分後の内部ガスの発生を回避することができる。
【００４２】
尚、バキュームコンプレッサー４０によって包装体内部をほぼ真空状態にした後は、バキュームコンプレッサー４０のノズルが引き抜かれ、その後、図１（ｃ）において説明したように、ノズルが挿入されていた部分の防水シート６の端縁が熱溶着され、完全密封状態にされることは述べるまでもない。
【００４３】
次に、図１（ｅ）においては、密封包装体（図１（ｄ）参照。）が自動梱包機によって結束材８ａで梱包され、密封包装体が梱包廃棄物キューブ８ｂにされる。
【００４４】
このように処理することにより、密封包装された圧縮廃棄物の梱包体を通常のクレーン操作等によって整列させつつ積み重ねて廃棄物処分スペース内に密に納め、限られた廃棄物最終処分スペースを有効利用することができるだけでなく、廃棄物による外部生活環境への汚染を長期にわたって防止することができる。
【００４５】
図２に本発明の一実施例に係る廃棄物処理装置の概略構成を示す。図２において、（ａ）は側面の構成を示し、（ｂ）は平面の構成を示している。図２（ａ），（ｂ）に示す通り、本実施例に係る廃棄物処理装置は、プレス装置４と、包装装置７と、梱包装置８と、バキュームコンプレッサー（吸気装置）４０とを備えている。
【００４６】
プレス装置４は、廃棄物３が投入される投入口２１を上方に開口した矩形のプレス室２３を備え、投入口２１の上部は下方に向かって拡径したダクト２２によって覆われている。
【００４７】
プレス室２３は内には第１プレスを構成するプレスラム２４が配置され、ラム２４には第１油圧シリンダ装置２５のピストンロッド２６が連結されており、油圧駆動により、ラム２４をプレス室２３内で図中の左方に押圧移動し、又逆方向に復帰する。この第１プレスのラム２４は、第１油圧シリンダ装置２５の駆動に伴ってプレス室内で移動する際に、投入口２１の開口部を遮蔽するようにプレス室２３の上壁に沿った開口部遮蔽板２７を備え、更にプレス室の下壁に沿った摺動板２８を備えている。
【００４８】
また、ラム２４のストローク前進端には、ラム２４の移動方向と直交する方向に移動する第２プレスのラム３２が配置され、このラム３２には第２油圧シリンダ装置３０のピストンロッド３１が連結されている。また、この第２プレスのラム３２のストローク前進端には、廃棄物キューブ排出口３３が配置され、この排出口は開閉操作可能な排出扉３４で覆われている。
【００４９】
プレス室２３の上下左右側壁面には、特に高圧縮領域において複数の貫通孔３５が設けられている。この貫通孔３５は、廃棄物に含まれる液体を第１プレス及び第２プレスによる圧縮時にプレス室２３外に排出するためのものである。
【００５０】
排出口３３に隣接して設けられている包装装置７は、防水シート（包装材；図示せず）を平らに展開するためのテーブル７ｂと、平滑なステンレス板７ｃと、熱溶着装置７ａとを備えている。
【００５１】
ステンレス板７ｃは、プレス装置４から成形されて排出されてくる圧縮成形体の底面積以上の大きさをもっており、図示しない機構によって自動的に出入される。
【００５２】
上記のように構成された本実施例に係る廃棄物処理装置において、プレス室２３内に投入された廃棄物３は、第１油圧シリンダ装置２５の駆動による第１プレスラム２４のプレス室内側への押圧により、対向壁側に押し固められる。この時、ラム２４に一体の開口部遮蔽板２７によって投入口２１が閉じられる。この間もコンベア２により、廃棄物３はダクト２２内に投入され続けるが、この廃棄物は次に遮蔽板２７が投入口２１を開くまでダクト２２内部に保持され、プレス装置４の外部にこぼれ出ることはない。また、ダクト２２は投入口２１に向けて下広がりの内部形状をもつため、遮蔽板２７上に溜まった廃棄物３がブリッジを形成して投入口上部に詰まることはない。
【００５３】
この第１プレスラム２４がそのストローク前進端まで廃棄物を押圧すると、この状態までプレスされた廃棄物は、さらに第２油圧シリンダ装置３０の駆動による第２プレスラム３２の作動で直交方向に押圧され、所定寸法形状の廃棄物キューブ５となるまで圧縮される。その後、この廃棄物キューブ５は、排出扉３４を開いて排出口３３から第２プレスラム３２の後押しにより、プレス装置４の外のテーブル７上へ排出される。
【００５４】
尚、第２プレスラム３２が、廃棄物を圧縮する際に第１プレスラム２１が押し戻されるのを機械的に阻止するために、第１プレスラム２４をストローク前進端で機械的に係止する係止ピン５０ａが、例えばバネ力によってプレス室壁面の貫通孔５０ｂに自動的に挿入されるようになっている。
【００５５】
このような戻り阻止機構を構成する係止ピン５０ａは、第２プレスラム３２が加圧動作を終了し、排出扉３４が開かれて排出動作が完了すると、例えば流体圧シリンダ装置又は電導装置によって貫通孔５０ｂから自動的に解除され、第１プレスラム２４の復帰移動が第１油圧シリンダ装置２５によって可能となるように構成されている。
【００５６】
廃棄物キューブ５がプレス装置４の外へ排出されるときには、排出口３３の前面に配置された防水シート（図示せず）上に載置されることになるが、このとき、排出に先立ってステンレス板７ｃが防水シートの上に自動的に配置され、プレス装置４から排出されてくる廃棄物キューブ５は、防水シート上のステンレス板７ａの上に載置される。これによって廃棄物キューブ５と防水シートとの直接の擦過が防止される。
【００５７】
その後、ステンレス板７ｃは、防水シートと廃棄物キューブ５との間から引き抜かれ、この結果、防水シートに傷等を付けることなく、廃棄物キューブ５を防水シート上に載置することができる。
【００５８】
次いで、廃棄物キューブ５は、包装装置７ａによって防水シートで包まれ、バキュームコンプレッサー４０のノズルが挿入される。その後、ノズル挿入部分を除き、前記防水シートの合わせ目が熱溶着装置７ａによって熱溶着され、前記廃棄物キューブ５が防水シートによって仮に密封包装される。この状態でバキュームコンプレッサー４０が作動され、ノズル部から包装体内部の気体が吸引・排気されたら、ノズルを抜いてその部分を熱溶着して完全密封する。
【００５９】
次に、密封包装体は梱包装置８によって結束材で梱包され、梱包廃棄物キューブ８ｂにされる。
【００６０】
その後、梱包廃棄物キューブ８ｂは、図３に示す要領で、クレーンやフォークリフトにより廃棄物処分スペース内に積まれる。これにより、限られた廃棄物最終処分スペースを有効に利用することができる。しかも、廃棄物はしっかりと押し固められているため、長期に亙って体積の変化が少なく、廃棄物処分スペースの上を埋立地として建造物を建てた場合にも地盤の沈下等の発生も殆どない。また、廃棄物キューブは防水シートにより完全密封状態で梱包され、しかも内部が真空状態に近く排気され汚染物質の漏洩がなく、また内部から腐敗ガスが発生することもない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明は以上説明したとおり、廃棄物を圧縮成形し、密封包装すると共に、密封包装体の内部気体を吸引して排出するため、限られた廃棄物最終処分スペースを有効に利用することができるだけでなく、廃棄物はしっかりと押し固められているため、長期に亙って体積の変化が少なく、圧縮成形された廃棄物を密封包装して内部気体を除去するので、管理型廃棄物処理施設に最終処分するに適した方法及び装置として廃棄物による生活環境に悪影響を与える恐れが殆どないという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る廃棄物処理方法の工程を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例に係る廃棄物処理装置の概略構成を示し、（ａ）は側面の構成を示す説明図であり、（ｂ）は平面の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施例に係る廃棄物処理装置で最終的に排出された梱包廃棄物キューブの廃棄物処理場内での保管状態を示す説明図である。
【符号の説明】
２…ベルトコンベア
３…廃棄物
４…プレス装置
５…廃棄物キューブ
６…防水シート
７…包装装置
８…梱包装置
２１…投入口
２２…ダクト
２３…プレス室
２４…第１プレスラム
２５…第１油圧シリンダ装置
２６…ピストンロッド
２７…開口部遮蔽板
２８…摺動板
３０…第２油圧シリンダ装置
３１…ピストンロッド
３２…第２プレスラム
３３…排出口
３４…排出扉
３５…貫通孔
４０…バキュームコンプレッサー（吸気装置）
５０ａ，５０ｂ…戻り阻止機構
【図１】
0003702007.tif 000002
【図２】
0003702007.tif 000003
【図３】
0003702007.tif 000004