(57)【要約】【課題】  大きな設置スペースが必要であるという問題を解決して、必要な所に簡単に設置できる鋳物砂の不溶化混練装置を提供することを目的とする。【解決手段】  鋳物砂の廃棄物に、廃棄物中の汚染物質が地下水中に溶出しないようにする不溶化剤を加えて混練する、鋳物砂の廃棄物を混練する鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置であって、鋳物砂の廃棄物を受け入れる受入手段と、該受入手段に一端を接続された搬送手段と、該搬送手段によって搬送された廃棄物に資材を供給する資材供給手段と、前記搬送手段の他端に接続された混練手段と、を備えたことを特徴とする鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置を立体的に組み合わせて無駄スペースをなくすことでコンパクト化を図り、受入手段と、搬送手段と、資材供給手段と、を架台に固定するように構成することで、必要な場所に簡単に設置することができる。【選択図】        図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳物砂の廃棄物に、廃棄物中の汚染物質が地下水中に溶出しないようにする不溶化剤を加えて混練する、鋳物砂の廃棄物を混練する鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置であって、鋳物砂の廃棄物を受け入れる受入手段と、該受入手段に一端を接続された搬送手段と、該搬送手段によって搬送された廃棄物に資材を供給する資材供給手段と、前記搬送手段の他端に接続された混練手段と、を備えたことを特徴とする鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置。
【請求項２】
前記受入手段が、ふるいと、該ふるい下の鋳物砂の廃棄物を収集するホッパと、該ホッパの下部に溜まった廃棄物を搬送するスクリューコンベヤを備えたことを特徴とする請求項１に記載の鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置。
【請求項３】
前記資材供給手段が、資材の受入ホッパと、定量供給装置とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置。
【請求項４】
前記混練手段が、受入ホッパと、供給装置と混練機からなることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置。
【請求項５】
前記鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置が、鋳物砂の廃棄物を受け入れる受入手段と、該受入手段に一端を接続されると共に他端を資材供給手段に接続された搬送手段と、が一体的にベースに固定されており、トラックで搬送できることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳物砂の廃棄物を不溶化するために混練する不溶化混練装置に関する。より詳しくは、鋳物砂の廃棄物に、雨水を通して廃棄物中の汚染物質が地下水中に溶出しないようにする不溶化剤を加えて混練する混練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚染土壌処理システムは公知である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の汚染土壌処理システムは、ふっ素汚染土が鋳物砂である場合の処理に関し、酸化マグネシウム及び塩化マグネシウムをふっ素汚染土である鋳物砂に添加して混合する混合手段を有する、汚染土壌中のふっ素を不溶化させる汚染土壌処理システムが記載されている。
【０００３】
しかしながら、このシステムでは、システムの機能、例えば、受入、搬送、混合、排出を、それぞれ平面的に設置するため、大きな設置スペースを必要とする問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２４０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記大きな設置スペースを必要とする問題を解決するためになされたものであり、大きな設置スペースが必要であるという問題を解決して、必要な所に簡単に設置できる鋳物砂の不溶化混練装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の鋳物砂の不溶化混練装置は、
鋳物砂の廃棄物に、廃棄物中の汚染物質が地下水中に溶出しないようにする不溶化剤を加えて混練する、鋳物砂の廃棄物を混練する鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置であって、鋳物砂の廃棄物を受け入れる受入手段と、該受入手段に一端を接続された搬送手段と、該搬送手段によって搬送された廃棄物に資材を供給する資材供給手段と、前記搬送手段の他端に接続された混練手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の鋳物砂の不溶化混練装置によれば、大きな設置スペースを必要としないで、必要な場所に簡単に設置できるという利点がある。従って、本発明によれば、各機構を土台に組付けたユニットとして工場出荷が可能であり、現地工事を最小限にすることができる。よって、イニシャルコストの削減が可能となる。
【０００８】
また、本発明は、前記受入手段が、ふるいと、該ふるい下の鋳物砂の廃棄物を収集するホッパと、該ホッパの下部に溜まった廃棄物を搬送するスクリューコンベヤを備えることができる。
これにより異物の混入を防止し、一度に大量の鋳物砂の廃棄物を搬入、貯留できるとともに、次工程へ定量的に供給することが可能となるという利点がある。
さらに、本発明は、前記資材供給手段が、資材の受入ホッパと、定量供給装置とからなる様に構成しても良い。これにより廃棄物の種類や汚染程度に対して適切な量の資材を投入することができ、資材使用量を最低限にできるという利点がある。
また、本発明は、前記混練手段が、受入ホッパと、供給装置と混練機からなる様に構成しても良い。これにより混練機が混練している間に次に投入する廃棄物をホッパ内へ貯留できるため、時間の短縮となること、廃棄物を混練機へ定量的に投入できるため安定した混練程度となるという利点がある。
加えて、本発明は、前記鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置が、トラックで搬送されるように構成しても良い。これにより廃棄物不溶化混練装置が容易に移動でき据付時の時間を短縮できる、という利点がある。
本発明によれば、各装置の機構を立体的に組み合わせて無駄スペースをなくすことで、コンパクト化を図ることが出来るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の鋳物砂の不溶化混練装置の正面、左側面及び平面を表す図である。
【図２】本発明の鋳物砂の不溶化混練装置の背面、左側面及び平面を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明は、鋳物砂の廃棄物に、廃棄物中の汚染物質が地下水中に溶出しないようにする不溶化剤を加えて混練する、鋳物砂の廃棄物を混練する鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置であって、鋳物砂の廃棄物を受け入れる受入手段と、該受入手段に一端を接続された搬送手段と、該搬送手段によって搬送された廃棄物に資材を供給する資材供給手段と、前記搬送手段の他端に接続された混練手段と、を備えたことを特徴とする
ここで、本発明において、鋳物砂とは生砂のみならず、ガス硬化性鋳物砂、自硬性鋳物砂をいう。
【００１１】
また、本発明において、廃棄物とは、鋳物工場から排出されるこぼれ砂および集塵ダストを含む廃棄砂、溶解炉から発生するスラグ、耐火レンガ屑である。
【００１２】
また、本発明における不溶化剤（資材）とは、酸化マグネシウム、または酸化マグネシウム含有剤と塩化第二鉄、または塩化マグネシウム溶液、または珪酸アルカリ金属塩、またはＰＨ調整剤を加えたもの、酸化カルシウムとカルシウムアルミネートからなるもの、カルシウムアルミネートとケイ酸カルシウムからなるもの、が挙げられる。
【実施例１】
【００１３】
図１、２は本発明の実施例を示す。以下、図に基づき実施例を説明する。図１、２において、本発明の鋳物砂の廃棄物不溶化混練装置は、受入手段１、第一搬送手段２、資材供給手段３、第二搬送手段４、混練手段５及び架台６を備えている。
【００１４】
まず、受入手段１について図１を基に説明する。受入手段１は、ふるい７、ホッパ８、スクリューコンベヤ９を備えている。
【００１５】
ふるい７は、本装置へ投入される廃棄物の粉体の大きさを分けるための機能で、大きな塊や異物が本装置へ進入することを防止している。ふるい７は一定の大きさの穴が開けられたもので、鉄板を格子状に組み合わせたものであるが、このほかに、パンチングメタルや金網も考えられる。また、このふるい上の塊を砕くため、ふるいを短時間で実施するため、に振動発生機を取り付けても良い。
【００１６】
ホッパ８は、ふるい７を通過したある粒子径以下の粉体を貯留するための機能を有する。図には示していないが、ホッパ内での棚吊り（粉体がホッパ内で固まって壁面に固着してしまうこと）を防止するため、ホッパ外面に棚吊防止装置を装備してもよい。棚吊防止装置としては、バイブレータ、ノッカーが考えられる。
【００１７】
スクリューコンベヤ９は、ホッパ８から第一搬送手段２へ定量的に粉体を供給する機能と予備混合機能を有する。ホッパ８内部の下部には、３つのスクリューが三角形状に配置されており、それぞれに駆動モータが取り付けられている。この駆動モータによりスクリューを回転させる。
下の２本のスクリューは搬送と混合の機能を目的に設置してある。上の１本のスクリューは下の２本のスクリューへ到達する前の予備混合の機能のほかに、下の２本のスクリューによってホッパ壁面に堆積する粉体の偏りを防止することを目的としている。それぞれのスクリューは回転方向や回転数を可変とすることができる。
【００１８】
また、スクリューの羽根はらせん状の１枚板であるが、パドル形状の羽根でも良い。粉体の種類や性状、または目的とする混合程度によって、羽根形状を変更することができる。
【００１９】
更に、スクリューコンベヤ９の両端には排出口がそれぞれ１つずつ配置されている。片方は第一搬送手段２への接続用排出口で、もう片方は異常時排出口である。スクリューコンベヤ９中に異物が混入した場合などにはスクリューの回転方向を逆にすることで、異常時排出口から異物を取り出すことができる。
【００２０】
次に、第一搬送手段２について図１、２を基に説明する。第一搬送手段２は、受入手段との接続部１０、スクリューコンベヤ１１、資材供給手段との接続部１２、第二搬送手段への接続部１３を備えている。
【００２１】
ここで、図１で示す受入手段との接続部１０は、受入手段１から第一搬送手段２への搬送量を制限する機能を有する。スクリューコンベヤ９の接続用排出口とフランジにより接続され、受入手段１からは自由落下により受け入れられる。
【００２２】
また、図１で示すスクリューコンベヤ１１は、スクリューとそれを駆動させるモータからなり、第二搬送手段４までの粉体搬送機能を有する。スクリューコンベヤ１１は、第二搬送手段４の受入位置まで高さを上げる必要があるため、図２に示す第二搬送手段への接続部１３に向かい上昇傾斜が設けられる。また、受入手段との接続部１０と第二搬送手段への接続部１３の間に図２に示す資材供給手段との接続部１２を持つ。
【００２３】
図２に示す資材供給手段との接続部１２は、資材供給手段３から第一搬送手段２へ確実に（漏れなどなく）資材を送るための機能を有する。資材供給手段との接続部１２は、フランジ形状で、資材供給手段３のフランジとでボルトナットで組みつけられる。
【００２４】
図２で示す第一搬送手段への接続部１３は、第二搬送手段４への粉体搬送を確実に行うための機能を有する。メンテナンスが容易にするためダクト状とし、接続フランジ等はない。だたし、ゴム、ビニール等を用いてカバーを設け、粉塵飛散、粉体のこぼれを防止することが考えられる。
【００２５】
次に、資材供給手段３について図２を基に説明する。資材供給手段３は、資材受入ホッパ１４、定量供給装置１５を備えている。
【００２６】
資材受入ホッパ１４は、資材を貯留する機能を有する。ホッパ外面には、ホッパ内での棚吊りを防止するため棚吊防止装置を装備する。
【００２７】
定量供給装置１５は、第一搬送手段２へ定量的に資材を供給するための機能を有する。定量供給装置１５は、ロータリーバルブが用いられ、インバータ制御により定量的に供給できる。定量供給装置１５としては、スクリューフィーダ、ダブルダンパが考えられる。
【００２８】
加えて、第二搬送手段４について図２を基に説明する。第二搬送手段４は、受入ホッパ１６、バケットエレベータ１７、排出装置１８を備えている。
【００２９】
受入ホッパ１６は、第二搬送手段への接続部１３から受け入れた粉体を一時的に貯留する機能を有する。受入手段１に投入された粉体と、資材供給手段３により投入された資材との混合粉体を、第二搬送手段への接続部１３から受け入れる。この際の受入は自由落下であり、落下後ホッパに衝突することで受入手段１に投入された粉体と資材の２種類の粉体の簡易的な混合が見込まれる。ホッパ外面には、ホッパ内での棚吊りを防止するため棚吊防止装置を装備する。
【００３０】
バケットエレベータ１７は、粉体搬送機能を有する。受入ホッパ１６に貯留された粉体をベルトに一定間隔で取り付けられた容器により、上部に設けられた排出装置１８まで搬送する。バケットエレベータ１７のほかに、垂直スクリューコンベヤが考えられる。
【００３１】
排出装置１８は、カットゲートの切換により、受入手段１または混練手段５のどちらかに粉体を排出する機能を有している。
【００３２】
更に、混練手段５について図１を基に説明する。混練手段５は、受入ホッパ１９、供給装置２０、混練機２１を備えている。
【００３３】
受入ホッパ１９は、第二搬送手段４の排出装置１８から受け入れた粉体を一時的に貯留する機能を有する。受入ホッパ１９には、計量器が取り付けられており、投入量を管理される。また、ホッパ外面には、ホッパ内での棚吊りを防止するため棚吊防止装置を装備する。
【００３４】
供給装置２０は、混練機２１へ粉体を供給するための機能を有する。供給装置２０は、ロータリーバルブが用いられる。供給装置として、このほかにスクリューフィーダ、ダブルダンパが考えられる。
【００３５】
混練機２１は、粉体と粉体を混ぜ合わせ、練りこむ機能を有する。混練機２１としてはバッチ式混練機を用いる。加湿が必要な場合には、架台６に設置された溶液タンクから溶液を供給することもできる。
本実施例では、混練機としてバッチ式混練機を用いているが、連続式混練機を用いることもできる。
【００３６】
続いて、架台６について説明する。架台６は、ベース２２、階段、足場、手すり、台座を備えている。
【００３７】
ベース２２は、受入手段１と、第一搬送手段２と、資材供給手段３と、第二搬送手段４と、を設置する位置決めとこれらユニットを一体物として安全に運搬する機能を有する。
位置決めは、ベース２２に開けられた位置決め穴、ボルトナット固定穴により各装置を精度よく定位置に置くことができる。
【００３８】
混練手段５は、独立して移動を可能とするためベースに固定しない様に構成することができる。また、ベースに取り付け固定することもできる。運搬は、受入手段１と、第一搬送手段２と、資材供給手段３と、第二搬送手段４と、を設置したベースを、フォークリフトで安全に運搬するため、ベース板にフォークリフトのツメを挿入するための支持部２３を設けておく。
【００３９】
なお、階段、足場、手すりは、快適に安全にメンテナンス作業するために設けることが有利である。
【００４０】
台座は、溶液タンク、制御盤の転倒を防止する機能を有する。
【００４１】
以下に、鋳物工場から搬出される鋳物砂などの成分を有する集塵ダストに不溶化剤を加えて混練した場合で、これらの構成を用いた場合の動きについて説明する。
【００４２】
鋳造工場の集塵装置で排出された鋳物砂の廃棄物である集塵ダストは、フレコンバッグに入れ、保管されている。このフレコンバッグは、フォークリフトで搬送可能になっている。また、フォークリフトは、フレコンバッグの排出口を受入手段１の高さまで移動可能になっている。
【００４３】
まず、フォークリフトにより搬送されたフレコンバッグから集塵ダストが、受入手段１に投入される。
受入手段１は、投入された集塵ダストをふるい７でふるい落とし、ホッパ８で受け、スクリューコンベヤ９で第一搬送手段２へ運ぶ。
ふるい７は、投入された集塵ダスト中に含まれる粉体の塊や手袋などの異物を通過しない大きさの開口部となっており、投入された集塵ダストをふるい落とす。ふるい７の開口部を通過しない異物は、ふるい７上に残る。
ホッパ８は、ふるい７の開口部を通過した集塵ダストを受け入れ、貯留する。
スクリューコンベヤ９は、ホッパ８で貯留している集塵ダストを、スクリューを回転させて、第一搬送手段２への接続用排出口まで運ぶ。このとき、３軸のスクリューの簡易混合により小さな塊は解砕され、混合される。
【００４４】
第一搬送手段２は、受入手段１より搬送された集塵ダストを受入手段との接続部１０から受け入れ、スクリューコンベヤ１１で第二搬送手段４へ運ぶ。スクリューコンベヤ１１の途中にある資材供給手段との接合部１２では、資材供給手段３から不溶化剤が供給される。不溶化剤が供給された集塵ダストは、スクリューコンベヤ１１で第二搬送手段への接続部１３まで運ばれ、第二搬送手段４の受入ホッパ１６に投入される。
図には示していないが、第一搬送手段２と第二搬送手段４の接続は、ビニールまたはゴムによりカバーし、周囲への粉体こぼれ、粉塵飛散を防止している。
【００４５】
資材供給手段３は、資材投入ホッパ１４の上部開口部より投入された不溶化剤（例えば、鴻池組の不溶化剤など）を資材投入ホッパ１４内に貯留し、貯留した不溶化剤を定量供給装置１５によって第一搬送手段２内へ供給する。定量供給装置１５としてロータリーバルブを用いている。
資材投入ホッパ１４は、バイブレータが備えられており、ホッパ内での固着、棚吊りを防止している。この不溶化剤には酸化マグネシウムのほか、ＰＨ調整剤などが含まれ、吸湿性を持つものが含まれるため棚吊りを起こしやすい。
【００４６】
第二搬送手段４は、受入ホッパ１６に投入された集塵ダストをバケットエレベータ１６によって混練手段５の上部まで運び、通常は、排出装置１８から混練手段５へ投入する。
受入ホッパ１６へ投入された集塵ダストは、自由落下により落下衝突し、簡易的に混合されることとなる。また、ここでも受入ホッパ１６には、バイブレータが取り付けてあり、不溶化剤の吸湿による固着防止をしている。
【００４７】
混練手段５は、第二搬送装置４より受け入れた集塵ダストを受入ホッパ１９に貯留した後、供給装置２０にて一定量を混練機２１に切り出し、反応促進と粉塵飛散防止のため水を添加し、一定時間の混練を行う。混練後、不溶化された集塵ダストを混練機２１の排出口から排出する。
【００４８】
なお、混練機２１が一定時間の混練している間、排出装置１８は、カットゲートを受入手段１側へ切り替え、受入手段１へ集塵ダストを投入する。
【００４９】
上記の説明から明らかなように、本発明は、廃棄物不要化混練装置において、各装置の機構を立体的に組み合わせて無駄スペースをなくすことでコンパクト化を図ることができる。また、受入手段１と、第一搬送手段２と、資材供給手段３と、第二搬送手段４とを架台に固定するように構成することで、必要な場所に簡単に設置することができる。
【００５０】
なおまた、本発明は、排出装置１８から混練手段５または受入手段１のどちらにでも排出できるということが１つの特徴である。本発明は、バッチ式処理を混練に採用しているため、通常、混練手段５のバッチ式混練機で混練している間は、受入手段１と、第一搬送手段２と、資材供給手段３と、第二搬送手段４と、を停止する。しかし、本装置では混練手段５にて混練をしている間、排出装置１８のカットゲートを受入手段１側へ切り替え、受入手段１へ投入させ、受入手段１と、第一搬送手段２と、資材供給手段３と、第二搬送手段４との間で、粉体を循環し混合させることが可能である。予備混合での目的は、塊（ダマ）を砕くことと、受け入れた粉体の均質化を行うことである。
このように、バッチ式混練機で混練をしている間に他の設備で予備混合が可能であるためトータル処理時間を短くできる。
【００５１】
なお、混練手段５として連続式の混練を採用した場合は、排出装置１８にカットゲートは用いず、排出装置１８に運搬される粉体を受入ホッパ１９へ連続して投入する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明において、対象として肥料、飼料、土壌改良材などの粉体混合装置としての利用も考えられる。
【符号の説明】
【００５３】
１  受入手段
２  第一搬送手段
３  資材供給手段
４  第二搬送手段
５  混練手段
６  架台
７  ふるい
８  ホッパ
９  スクリューコンベヤ
１０  受入手段との接続部
１１  スクリューコンベヤ
１２  資材供給手段との接続部
１３  第二搬送手段への接続部
１４  資材受入ホッパ
１５  定量供給装置
１６  受入ホッパ
１７  バケットエレベータ
１８  排出装置
１９  受入ホッパ
２０  供給装置
２１  混練機
２２  ベース
２３  フォークリフトのツメを挿入するための支持部
【図１】
2011098322.tif 000003
【図２】
2011098322.tif 000004