JP2000218252A - プラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置 - Google Patents
プラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置Info
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- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属を除く廃棄物を、特にプラスチック廃棄
物を有効に資源或は原料として再商品化する方法を提供
する。 【解決手段】 ２〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに微細
化したプラスチック廃棄物又は／及び一般廃棄物と、２
〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに微細化した金属を除く
その他の廃棄物を混合し、混練して後に、前記混練物中
に含まれる全ての熱可塑性プラスチックが溶融する温度
まで前記混練物を加熱し、前記溶融したプラスチック中
に前記微細化した金属を除くその他の廃棄物が均一に分
散するように混合し、前記金属を除くその他の廃棄物を
含む溶融したプラスチックを冷却固化し、前記プラスチ
ック廃棄物を前記金属を除くその他の廃棄物の間を埋め
る接着剤の代わりとして使用する。
物を有効に資源或は原料として再商品化する方法を提供
する。 【解決手段】 ２〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに微細
化したプラスチック廃棄物又は／及び一般廃棄物と、２
〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに微細化した金属を除く
その他の廃棄物を混合し、混練して後に、前記混練物中
に含まれる全ての熱可塑性プラスチックが溶融する温度
まで前記混練物を加熱し、前記溶融したプラスチック中
に前記微細化した金属を除くその他の廃棄物が均一に分
散するように混合し、前記金属を除くその他の廃棄物を
含む溶融したプラスチックを冷却固化し、前記プラスチ
ック廃棄物を前記金属を除くその他の廃棄物の間を埋め
る接着剤の代わりとして使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭や事業所
から排出される廃棄物、特にプラスチック廃棄物の再商
品化方法及び装置に関する。
から排出される廃棄物、特にプラスチック廃棄物の再商
品化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般家庭や事業所から大量の廃棄
物が排出されている。廃棄物は現在までのところ、焼却
後に或は焼却せずにスクラップして最終処分地に埋めら
れたり、一部の廃棄物に関しては再商品化されるなどし
て処理されている。廃棄物中には各種のそして多数のプ
ラスチック類が混ざっているために、焼却するとダイオ
キシン等の有害物質を発生させる原因となる。また、プ
ラスチックはその質量に比べて体積が大きいため、焼却
せずに埋立地で処分するには、有効な埋立地の利用がで
きない。これらの対策を含めた上で、廃棄物の分別収集
が行われるようになったといってもよい。現在使用され
ているプラスチックは、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など多数の種類が
あり、多くの製品、物に使用されている。事業所から排
出される廃棄物（以下、産業廃棄物とする）は、細かく
分別されている場合が多い。分別されたプラスチック類
は、各種類ごとに再商品化される原料として用いられた
り、焼却、油化、ガス化、固形燃料化などによる熱回収
技術、熱分解、加水分解、グリコール分解などによるモ
ノマー回収、低分子量物質としての利用技術、光分解
性、生分解性などの環境適合性をもつプラスチック材料
の開発などの技術開発が行われている。
物が排出されている。廃棄物は現在までのところ、焼却
後に或は焼却せずにスクラップして最終処分地に埋めら
れたり、一部の廃棄物に関しては再商品化されるなどし
て処理されている。廃棄物中には各種のそして多数のプ
ラスチック類が混ざっているために、焼却するとダイオ
キシン等の有害物質を発生させる原因となる。また、プ
ラスチックはその質量に比べて体積が大きいため、焼却
せずに埋立地で処分するには、有効な埋立地の利用がで
きない。これらの対策を含めた上で、廃棄物の分別収集
が行われるようになったといってもよい。現在使用され
ているプラスチックは、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など多数の種類が
あり、多くの製品、物に使用されている。事業所から排
出される廃棄物（以下、産業廃棄物とする）は、細かく
分別されている場合が多い。分別されたプラスチック類
は、各種類ごとに再商品化される原料として用いられた
り、焼却、油化、ガス化、固形燃料化などによる熱回収
技術、熱分解、加水分解、グリコール分解などによるモ
ノマー回収、低分子量物質としての利用技術、光分解
性、生分解性などの環境適合性をもつプラスチック材料
の開発などの技術開発が行われている。
【０００３】例えば、ＰＥＴの場合、１５０〜２５０℃
の高温で触媒に酢酸ナトリウムを用いて水と共に処理
し、テレフタル酸とエチレングリコールに解重合する方
法や、ＰＥＴを過剰のメタノールと処理して、テレフタ
ル酸ジメチルに解重合する方法などがある。この他に、
ＰＥＴを繊維、紐、またはアロイとの複合材料として再
利用する方法などもある。ＰＥとＰＰなどのポリオレフ
ィンは熱可塑性樹脂であり、これらを分別回収した後に
溶融し、形状を付与して新たな加工品を作製する方法が
とられている。ＰＶＣもポリオレフィンと同様に熱可塑
性樹脂であり、大きく硬質、軟質、プラスチックゾルの
３種類に分類される。硬質ＰＶＣはＰＶＣ製の瓶などに
用いられているものであるが、それらの廃棄物をスクラ
ップにした後に粉砕され、新しい瓶の生産に原料として
再使用される。軟質ＰＶＣは金属や熱硬化性プラスチッ
クなどの含有物が混ざってしまうという問題を抱えなが
ら、電線、ケーブルの被覆に再利用されている。
の高温で触媒に酢酸ナトリウムを用いて水と共に処理
し、テレフタル酸とエチレングリコールに解重合する方
法や、ＰＥＴを過剰のメタノールと処理して、テレフタ
ル酸ジメチルに解重合する方法などがある。この他に、
ＰＥＴを繊維、紐、またはアロイとの複合材料として再
利用する方法などもある。ＰＥとＰＰなどのポリオレフ
ィンは熱可塑性樹脂であり、これらを分別回収した後に
溶融し、形状を付与して新たな加工品を作製する方法が
とられている。ＰＶＣもポリオレフィンと同様に熱可塑
性樹脂であり、大きく硬質、軟質、プラスチックゾルの
３種類に分類される。硬質ＰＶＣはＰＶＣ製の瓶などに
用いられているものであるが、それらの廃棄物をスクラ
ップにした後に粉砕され、新しい瓶の生産に原料として
再使用される。軟質ＰＶＣは金属や熱硬化性プラスチッ
クなどの含有物が混ざってしまうという問題を抱えなが
ら、電線、ケーブルの被覆に再利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の廃棄物の処理による方法においては、再商品化され
た物質が新規に製造される純粋な物質と同等の物性を持
つようにするということに主眼が置かれていたため、再
商品化された物質の組成をより純粋な物質に近づけるこ
とが重要であった。そのために、プラスチックを各種類
ごとに分別する時には、異なる種類のプラスチックが混
入しないように、例えばＰＥＴ中にＰＰが混入しないよ
うにしなければならず、分別に多大な労力とコストを必
要とするという問題があった。また、一般家庭から排出
される廃棄物（以下、一般廃棄物とする）には、多くの
プラスチック類が含まれており、一般市民にとって細か
い種類ごとへの分別が困難なばかりでなく、多くの製品
や物に種類の違うプラスチックが使われている（例えば
牛乳パックの裏地や、ＰＥＴボトルの本体の容器はＰＥ
Ｔであるがそのふたは材料が異なるなどである。）の
で、厳密にプラスチック類を分別することは不可能に近
い。大量に排出されるプラスチックを含む廃棄物、特に
一般廃棄物は、上述したような問題点を抱えているため
に再利用されるものの割合が少なく、直接に最終処分地
で処理されるか、焼却によって処理されるため、それぞ
れ最終処分地の処理能力が限界に近づきつつあるという
問題点と、ダイオキシン等の有害物質を発生するという
問題点があった。
来の廃棄物の処理による方法においては、再商品化され
た物質が新規に製造される純粋な物質と同等の物性を持
つようにするということに主眼が置かれていたため、再
商品化された物質の組成をより純粋な物質に近づけるこ
とが重要であった。そのために、プラスチックを各種類
ごとに分別する時には、異なる種類のプラスチックが混
入しないように、例えばＰＥＴ中にＰＰが混入しないよ
うにしなければならず、分別に多大な労力とコストを必
要とするという問題があった。また、一般家庭から排出
される廃棄物（以下、一般廃棄物とする）には、多くの
プラスチック類が含まれており、一般市民にとって細か
い種類ごとへの分別が困難なばかりでなく、多くの製品
や物に種類の違うプラスチックが使われている（例えば
牛乳パックの裏地や、ＰＥＴボトルの本体の容器はＰＥ
Ｔであるがそのふたは材料が異なるなどである。）の
で、厳密にプラスチック類を分別することは不可能に近
い。大量に排出されるプラスチックを含む廃棄物、特に
一般廃棄物は、上述したような問題点を抱えているため
に再利用されるものの割合が少なく、直接に最終処分地
で処理されるか、焼却によって処理されるため、それぞ
れ最終処分地の処理能力が限界に近づきつつあるという
問題点と、ダイオキシン等の有害物質を発生するという
問題点があった。
【０００５】本発明は上述した事情より成されたもので
あり、本発明の目的は、金属を除く廃棄物を、特にプラ
スチック廃棄物を有効に資源或は原料として再商品化す
る方法及び装置を提供することにある。
あり、本発明の目的は、金属を除く廃棄物を、特にプラ
スチック廃棄物を有効に資源或は原料として再商品化す
る方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属を除く廃
棄物を、特にプラスチック廃棄物を有効に資源或は原料
として再商品化する方法及び装置に関するものであり、
本発明の上記目的は、方法の発明においては、２〜３ｍ
ｍ又はそれ以下の大きさに微細化したプラスチック廃棄
物又は／及び一般廃棄物と、２〜３ｍｍ又はそれ以下の
大きさに微細化した金属を除くその他の廃棄物を混合
し、混練して後に、前記混練後の廃棄物中に含まれる全
ての熱可塑性プラスチックが溶融する温度まで前記混練
後の廃棄物を加熱、溶融し、前記溶融したプラスチック
中に前記微細化した金属を除くその他の廃棄物が均一に
分散するように混合し、前記微細化された金属を除くそ
の他の廃棄物を含む溶融したプラスチックを冷却固化
し、前記微細化された金属を除くその他の廃棄物の間を
埋める接着剤の代わりとして前記プラスチック廃棄物を
使用することにより達成される。
棄物を、特にプラスチック廃棄物を有効に資源或は原料
として再商品化する方法及び装置に関するものであり、
本発明の上記目的は、方法の発明においては、２〜３ｍ
ｍ又はそれ以下の大きさに微細化したプラスチック廃棄
物又は／及び一般廃棄物と、２〜３ｍｍ又はそれ以下の
大きさに微細化した金属を除くその他の廃棄物を混合
し、混練して後に、前記混練後の廃棄物中に含まれる全
ての熱可塑性プラスチックが溶融する温度まで前記混練
後の廃棄物を加熱、溶融し、前記溶融したプラスチック
中に前記微細化した金属を除くその他の廃棄物が均一に
分散するように混合し、前記微細化された金属を除くそ
の他の廃棄物を含む溶融したプラスチックを冷却固化
し、前記微細化された金属を除くその他の廃棄物の間を
埋める接着剤の代わりとして前記プラスチック廃棄物を
使用することにより達成される。
【０００７】又、装置の発明においては、金属を除去し
たプラスチックを含む廃棄物を微細化する破砕機と、前
記微細化された廃棄物を混合／貯蔵するミキシング／貯
蔵タンクと、前記ミキシング／貯蔵タンクから供給され
る前記微細化された廃棄物を加熱、混練する一次予熱機
と、前記一次予熱機から供給される混練物を溶融、撹拌
する押出し機と、前記押出し機より供給される溶融物を
任意の型に冷却固化する手段とを具備することによって
達成される。
たプラスチックを含む廃棄物を微細化する破砕機と、前
記微細化された廃棄物を混合／貯蔵するミキシング／貯
蔵タンクと、前記ミキシング／貯蔵タンクから供給され
る前記微細化された廃棄物を加熱、混練する一次予熱機
と、前記一次予熱機から供給される混練物を溶融、撹拌
する押出し機と、前記押出し機より供給される溶融物を
任意の型に冷却固化する手段とを具備することによって
達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例について詳細に説明する。図１は、廃棄物の収集か
ら本発明のプラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置
を用いたプラスチック廃棄物の再商品化までの流れを示
す図である。廃棄物には上述したように一般廃棄物と産
業廃棄物（以下、特に区別する必要がない場合は、両者
をまとめて廃棄物とする）があり、これら廃棄物は地方
自治体等により収集される（Ｓ１）。収集された廃棄物
はゴミ収集車によって廃棄物処理場へ送られてくる。収
集車から放出された廃棄物は、袋に入れられている状態
にあるので、その袋を破る破袋作業が行われる（Ｓ
２）。次のステップＳ３では、分別された廃棄物でない
場合と分別された廃棄物の場合で処理の手順が異なる。
分別された廃棄物でない場合（ＮＯの時）には、ベルト
コンベアなどの移送手段によって廃棄物は分別機に送ら
れて分別される（Ｓ４）。ここでは、プラスチック、
鉄、非鉄金属、紙類、ビン、生ゴミなどに選別され、そ
の後それぞれを乾燥させる（Ｓ５）。プラスチックに
は、前述したようにＰＥＴ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣなど多
数の種類があるため、これらを完全に分別することは不
可能に近い。本発明による装置では、これらを分別せず
にプラスチックとして大きく分類するだけでよい。分別
された鉄、非鉄金属は廃棄されるか、その他の用途に使
われる。生ゴミは水分を含有しているので、脱水し更に
炭化させる。乾燥された廃棄物は破砕機にかけられ、２
〜３ｍｍ程度の大きさに微細化される（Ｓ６）。通常２
段階で破砕されるが、必ずしも２段階に限る必要はな
く、２〜３ｍｍより小さくして各廃棄物を粉体状にした
い場合には、破砕機を３段階以上用意することも可能で
ある。しかし、再商品化された材料の物性やコストの面
から、通常２〜３ｍｍ程度の大きさに微細化するのが好
ましい。一方、ステップＳ３で既に分別された廃棄物の
場合（ＹＥＳの時）には、破砕機により微細化される
（Ｓ６）。微細化された廃棄物は、原料として混合、撹
拌される（Ｓ７）。その後、一次予熱機へ送られ、加
熱、混練され（Ｓ８）、更に押出し機で溶融、押出され
る（Ｓ９）。押出された廃棄物は、プラスチック部分が
溶融しているために液体状であり、製造しようとする製
造物の型枠に流し込まれ、成形される（Ｓ１０）。型枠
中で溶融状態のプラスチック部分は冷却、固化し（Ｓ１
１）、その後型枠から外されて再商品化される。以上
が、本発明の廃プラスチック廃棄物の再商品化工程の概
略である。
施例について詳細に説明する。図１は、廃棄物の収集か
ら本発明のプラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置
を用いたプラスチック廃棄物の再商品化までの流れを示
す図である。廃棄物には上述したように一般廃棄物と産
業廃棄物（以下、特に区別する必要がない場合は、両者
をまとめて廃棄物とする）があり、これら廃棄物は地方
自治体等により収集される（Ｓ１）。収集された廃棄物
はゴミ収集車によって廃棄物処理場へ送られてくる。収
集車から放出された廃棄物は、袋に入れられている状態
にあるので、その袋を破る破袋作業が行われる（Ｓ
２）。次のステップＳ３では、分別された廃棄物でない
場合と分別された廃棄物の場合で処理の手順が異なる。
分別された廃棄物でない場合（ＮＯの時）には、ベルト
コンベアなどの移送手段によって廃棄物は分別機に送ら
れて分別される（Ｓ４）。ここでは、プラスチック、
鉄、非鉄金属、紙類、ビン、生ゴミなどに選別され、そ
の後それぞれを乾燥させる（Ｓ５）。プラスチックに
は、前述したようにＰＥＴ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣなど多
数の種類があるため、これらを完全に分別することは不
可能に近い。本発明による装置では、これらを分別せず
にプラスチックとして大きく分類するだけでよい。分別
された鉄、非鉄金属は廃棄されるか、その他の用途に使
われる。生ゴミは水分を含有しているので、脱水し更に
炭化させる。乾燥された廃棄物は破砕機にかけられ、２
〜３ｍｍ程度の大きさに微細化される（Ｓ６）。通常２
段階で破砕されるが、必ずしも２段階に限る必要はな
く、２〜３ｍｍより小さくして各廃棄物を粉体状にした
い場合には、破砕機を３段階以上用意することも可能で
ある。しかし、再商品化された材料の物性やコストの面
から、通常２〜３ｍｍ程度の大きさに微細化するのが好
ましい。一方、ステップＳ３で既に分別された廃棄物の
場合（ＹＥＳの時）には、破砕機により微細化される
（Ｓ６）。微細化された廃棄物は、原料として混合、撹
拌される（Ｓ７）。その後、一次予熱機へ送られ、加
熱、混練され（Ｓ８）、更に押出し機で溶融、押出され
る（Ｓ９）。押出された廃棄物は、プラスチック部分が
溶融しているために液体状であり、製造しようとする製
造物の型枠に流し込まれ、成形される（Ｓ１０）。型枠
中で溶融状態のプラスチック部分は冷却、固化し（Ｓ１
１）、その後型枠から外されて再商品化される。以上
が、本発明の廃プラスチック廃棄物の再商品化工程の概
略である。
【０００９】図２は図１で収集、分別、破砕された廃棄
物を原料として建材などを製造する再商品化装置の概略
を示す図である。分別し、破砕した各種の廃棄物、例え
ば金属類を選別により除去した一般廃棄物、ＰＳ、ガラ
スくず、陶器くず、古紙などを原料として投入し貯蔵す
るホッパ１Ａ−１Ｄ、各ホッパ１Ａ−１Ｄから送られて
くる原料を混合／貯蔵するミキシング／貯蔵タンク５、
一次予熱機１０、押出し機３０、そして型枠５０を主要
構成要素とする。
物を原料として建材などを製造する再商品化装置の概略
を示す図である。分別し、破砕した各種の廃棄物、例え
ば金属類を選別により除去した一般廃棄物、ＰＳ、ガラ
スくず、陶器くず、古紙などを原料として投入し貯蔵す
るホッパ１Ａ−１Ｄ、各ホッパ１Ａ−１Ｄから送られて
くる原料を混合／貯蔵するミキシング／貯蔵タンク５、
一次予熱機１０、押出し機３０、そして型枠５０を主要
構成要素とする。
【００１０】分別され微細化された各廃棄物は、それぞ
れのホッパ１Ａ−１Ｄへと注入される。各廃棄物を注
入、貯蔵するホッパは図２においては１Ａ−１Ｄの４つ
になっているが、何種類に分別するかによって設けるホ
ッパの個数を変えることも可能である。例えば、一般廃
棄物、ＰＳ、プラスチック、古紙、ガラスくず、陶器く
ず、繊維類、木材、金属を除くその他の廃棄物の９種類
に分別すれば、９個のホッパを設置しなければならな
い。この例でＰＳのホッパが用意されているのは、ＰＳ
は分別収集が進んでおり、インゴットとして自治体等に
より回収されるからである。
れのホッパ１Ａ−１Ｄへと注入される。各廃棄物を注
入、貯蔵するホッパは図２においては１Ａ−１Ｄの４つ
になっているが、何種類に分別するかによって設けるホ
ッパの個数を変えることも可能である。例えば、一般廃
棄物、ＰＳ、プラスチック、古紙、ガラスくず、陶器く
ず、繊維類、木材、金属を除くその他の廃棄物の９種類
に分別すれば、９個のホッパを設置しなければならな
い。この例でＰＳのホッパが用意されているのは、ＰＳ
は分別収集が進んでおり、インゴットとして自治体等に
より回収されるからである。
【００１１】微細化された各種の廃棄物は、ホッパ１Ａ
−１Ｄからミキシング／貯蔵タンク５へと送られる。各
ホッパ１Ａ−１Ｄからミキシング／貯蔵タンク５へ送ら
れる原料の量は、製造しようとする建材等の製造物の使
用目的によって調整しなければならない。ミキシング／
貯蔵タンク５内で各ホッパからの原料は、備え付けの撹
拌機６で混合撹拌される。十分混合された後、原料は一
次予熱機１０の原料投入口１１Ａへと送られる。一次予
熱機１０Ａはシリンダ１２Ａとシャフト１４Ａの回転に
よって原料を撹拌する撹拌機１３、加熱撹拌中に発生す
るガスをシリンダ１２Ａ内から抜くためのガス抜き口１
５Ａ、シリンダ１２Ａ内の原料を加熱するための加熱装
置（図２では熱媒油充填槽１８）、そして保温層１９Ａ
から構成される。図２では熱媒油による加熱方法を用い
ており、シリンダ内には熱媒油充填槽１８が２枚の鉄板
１７Ａと１７Ｂに挟まれて存在する。熱媒油は熱されて
熱媒油充填槽１８内を循環し、シリンダ１２Ａ内の温度
を目的とする温度に一定に保つ役目を持つ。一次予熱機
１０では原料の温度を１００℃程度に加熱し、撹拌す
る。図２中の一次予熱機１０中に引いた線ＡＡで切り、
矢印の方向から見た断面図を図３に示す。前述したよう
に、撹拌機１３の外側には２枚の鉄板１７Ａと１７Ｂが
間隔を開けてシャフト１４Ａを中心とする同心円状に配
置され、その間の空間が熱媒油を循環させる熱媒油充填
槽１８となる。シリンダ１２Ａの外側には保温層１９が
設置され、シリンダ１２Ａ内の保温効率を高めると同時
に、高温状態のシリンダ１２Ａへの不用意な接触による
事故を防ぐ役目を持つ。更に、保温層１９の周囲をトタ
ン板２０などでカバーすると、保温効果や事故防止のた
めにより効果的である。一次予熱機１０は後述する押出
し機３０へ原料を送る前に、微細化された原料同士を十
分に混練すると同時に、予め微細化された原料を加熱し
ておくことにより、押出し機３０での溶融、押出し工程
を容易に進行させるという役割を持つ。加熱方法に関し
ては熱媒油による方法だけではなく、図４のように電熱
線２１（ニクロム線など）をシリンダ１２に巻き付けて
加熱することも可能である。上述した構造を持つ一次予
熱機１０では、プラスチックと各種の廃棄物を十分に混
練し、排出口１６より混練したプラスチックと各種の廃
棄物を次の押出し機３０へと送る。
−１Ｄからミキシング／貯蔵タンク５へと送られる。各
ホッパ１Ａ−１Ｄからミキシング／貯蔵タンク５へ送ら
れる原料の量は、製造しようとする建材等の製造物の使
用目的によって調整しなければならない。ミキシング／
貯蔵タンク５内で各ホッパからの原料は、備え付けの撹
拌機６で混合撹拌される。十分混合された後、原料は一
次予熱機１０の原料投入口１１Ａへと送られる。一次予
熱機１０Ａはシリンダ１２Ａとシャフト１４Ａの回転に
よって原料を撹拌する撹拌機１３、加熱撹拌中に発生す
るガスをシリンダ１２Ａ内から抜くためのガス抜き口１
５Ａ、シリンダ１２Ａ内の原料を加熱するための加熱装
置（図２では熱媒油充填槽１８）、そして保温層１９Ａ
から構成される。図２では熱媒油による加熱方法を用い
ており、シリンダ内には熱媒油充填槽１８が２枚の鉄板
１７Ａと１７Ｂに挟まれて存在する。熱媒油は熱されて
熱媒油充填槽１８内を循環し、シリンダ１２Ａ内の温度
を目的とする温度に一定に保つ役目を持つ。一次予熱機
１０では原料の温度を１００℃程度に加熱し、撹拌す
る。図２中の一次予熱機１０中に引いた線ＡＡで切り、
矢印の方向から見た断面図を図３に示す。前述したよう
に、撹拌機１３の外側には２枚の鉄板１７Ａと１７Ｂが
間隔を開けてシャフト１４Ａを中心とする同心円状に配
置され、その間の空間が熱媒油を循環させる熱媒油充填
槽１８となる。シリンダ１２Ａの外側には保温層１９が
設置され、シリンダ１２Ａ内の保温効率を高めると同時
に、高温状態のシリンダ１２Ａへの不用意な接触による
事故を防ぐ役目を持つ。更に、保温層１９の周囲をトタ
ン板２０などでカバーすると、保温効果や事故防止のた
めにより効果的である。一次予熱機１０は後述する押出
し機３０へ原料を送る前に、微細化された原料同士を十
分に混練すると同時に、予め微細化された原料を加熱し
ておくことにより、押出し機３０での溶融、押出し工程
を容易に進行させるという役割を持つ。加熱方法に関し
ては熱媒油による方法だけではなく、図４のように電熱
線２１（ニクロム線など）をシリンダ１２に巻き付けて
加熱することも可能である。上述した構造を持つ一次予
熱機１０では、プラスチックと各種の廃棄物を十分に混
練し、排出口１６より混練したプラスチックと各種の廃
棄物を次の押出し機３０へと送る。
【００１２】押出し機３０は、上述した一次予熱機１０
のシャフト１４Ａに繋がる撹拌機１３の部分をスクリュ
ー３３に変える以外は、その構造は同じである。即ち、
押出し機３０はシリンダ１２Ｂ、スクリュー３３、加熱
装置、ガス抜き口１５Ｂ、そして排出口１６Ｂから構成
される。押出し機３０の原料投入口１１Ｂに投入された
混練された原料は、シリンダ１２Ｂ内でスクリュー溝に
沿って、スクリュー３３の回転によって前進する。この
過程で原料と空気とが混合され、また溶融部分と未溶融
部分とが混合及び混練される。混合及び混練中のシリン
ダ１２Ｂ内の温度は、プラスチックの中で最も軟化点
（溶融温度）の高いプラスチックの種類が軟化（溶融）
する温度に設定される。プラスチックの中では、ＰＳ
（ポリスチレン）の軟化点（溶融温度）が最も高く、約
２３０℃であるので、押出し機３０の温度は２３０℃以
上に上げられる。加熱装置によって加熱溶融され、スク
リュー３３によって排出口１６Ｂまで押出されてきた溶
融状態のプラスチック廃棄物とその他の廃棄物の混合体
は、排出口１６Ｂから型枠５０へと流し込まれる。型枠
５０は台車５１が取り付けられており、図２中に示した
矢印の方向に移動可能である。型枠５０にはプレスロー
ラーが設置されており（図２には示されていない）、型
枠５０に流し込まれた溶融状態のプラスチック廃棄物と
その他の廃棄物の混合体は、冷却過程でプレスローラー
により密に固められる。十分に冷却した後、型枠５０よ
り固化したプラスチック廃棄物とその他の廃棄物の混合
体は外され、再商品化される。このようにしてプラスチ
ック廃棄物を再商品化して得られるものには、例えば、
プレハブ住宅用の建材、ボード、各種の柱、水槽、タン
ク、便槽、排水ドレン、Ｕ字溝、電線ケーブル、そして
まくら木などが考えられる。以上は例示であり、これら
のものに限定されるものではない。
のシャフト１４Ａに繋がる撹拌機１３の部分をスクリュ
ー３３に変える以外は、その構造は同じである。即ち、
押出し機３０はシリンダ１２Ｂ、スクリュー３３、加熱
装置、ガス抜き口１５Ｂ、そして排出口１６Ｂから構成
される。押出し機３０の原料投入口１１Ｂに投入された
混練された原料は、シリンダ１２Ｂ内でスクリュー溝に
沿って、スクリュー３３の回転によって前進する。この
過程で原料と空気とが混合され、また溶融部分と未溶融
部分とが混合及び混練される。混合及び混練中のシリン
ダ１２Ｂ内の温度は、プラスチックの中で最も軟化点
（溶融温度）の高いプラスチックの種類が軟化（溶融）
する温度に設定される。プラスチックの中では、ＰＳ
（ポリスチレン）の軟化点（溶融温度）が最も高く、約
２３０℃であるので、押出し機３０の温度は２３０℃以
上に上げられる。加熱装置によって加熱溶融され、スク
リュー３３によって排出口１６Ｂまで押出されてきた溶
融状態のプラスチック廃棄物とその他の廃棄物の混合体
は、排出口１６Ｂから型枠５０へと流し込まれる。型枠
５０は台車５１が取り付けられており、図２中に示した
矢印の方向に移動可能である。型枠５０にはプレスロー
ラーが設置されており（図２には示されていない）、型
枠５０に流し込まれた溶融状態のプラスチック廃棄物と
その他の廃棄物の混合体は、冷却過程でプレスローラー
により密に固められる。十分に冷却した後、型枠５０よ
り固化したプラスチック廃棄物とその他の廃棄物の混合
体は外され、再商品化される。このようにしてプラスチ
ック廃棄物を再商品化して得られるものには、例えば、
プレハブ住宅用の建材、ボード、各種の柱、水槽、タン
ク、便槽、排水ドレン、Ｕ字溝、電線ケーブル、そして
まくら木などが考えられる。以上は例示であり、これら
のものに限定されるものではない。
【００１３】本発明による廃棄物、特に一般廃棄物の再
商品化方法及び装置を実施する場合、上述したように種
々のプラスチックが原料中に含まれていても差し支えな
い。プラスチックには、熱可塑性のものと熱硬化性のも
のがあるが、両者は混合されていてもよい。それは、熱
可塑性プラスチックを溶融状態にして、熱可塑性プラス
チック以外の微細化された原料、例えば、古紙、ガラス
くず、陶器くず、繊維類、木材、熱硬化性プラスチック
などの間を、溶融した熱可塑性プラスチックが接着剤の
代わりとして埋める役割を持つからである。そしてプラ
スチックを接着剤の代わりとして利用できるのは、プラ
スチック、古紙、ガラスくず、陶器くず、繊維類、木材
などの利用する廃棄物を２〜３ｍｍ程度に微細化するこ
とによる効果であると考えられる。各プラスチックによ
って溶融温度（軟化点）が異なるが、各プラスチックは
微細化されることによって一次予熱機１０及び押出し機
３０中で均一に混合し、結果として再商品化されたもの
の物性が全体的に均一になると考えられるからである。
また、本発明による方法及び装置で製造したものは、溶
融したプラスチックが古紙、ガラスくず、陶器くず、繊
維類、木材などの間を埋める接着剤の代わりとして使用
されるので、従来の建材のようにホルムアルデヒドなど
の人体に影響を及ぼす化学物質を接着剤として使用して
いない。そのため、製造物中から化学物質が揮発するこ
とがないので、現在注目を集めている化学物質が人体に
影響を与えるシックハウス症などの症状を引き起こすこ
ともない。
商品化方法及び装置を実施する場合、上述したように種
々のプラスチックが原料中に含まれていても差し支えな
い。プラスチックには、熱可塑性のものと熱硬化性のも
のがあるが、両者は混合されていてもよい。それは、熱
可塑性プラスチックを溶融状態にして、熱可塑性プラス
チック以外の微細化された原料、例えば、古紙、ガラス
くず、陶器くず、繊維類、木材、熱硬化性プラスチック
などの間を、溶融した熱可塑性プラスチックが接着剤の
代わりとして埋める役割を持つからである。そしてプラ
スチックを接着剤の代わりとして利用できるのは、プラ
スチック、古紙、ガラスくず、陶器くず、繊維類、木材
などの利用する廃棄物を２〜３ｍｍ程度に微細化するこ
とによる効果であると考えられる。各プラスチックによ
って溶融温度（軟化点）が異なるが、各プラスチックは
微細化されることによって一次予熱機１０及び押出し機
３０中で均一に混合し、結果として再商品化されたもの
の物性が全体的に均一になると考えられるからである。
また、本発明による方法及び装置で製造したものは、溶
融したプラスチックが古紙、ガラスくず、陶器くず、繊
維類、木材などの間を埋める接着剤の代わりとして使用
されるので、従来の建材のようにホルムアルデヒドなど
の人体に影響を及ぼす化学物質を接着剤として使用して
いない。そのため、製造物中から化学物質が揮発するこ
とがないので、現在注目を集めている化学物質が人体に
影響を与えるシックハウス症などの症状を引き起こすこ
ともない。
【００１４】上述した方法及び装置で再商品化されたも
のに含まれるプラスチックの割合は、一般廃棄物中に含
まれるプラスチックの量を特定できないために測定でき
ないが、大体４５〜５５％である。再商品化しようとす
るものによって異なるが、一般的には、上述したように
プラスチックはプラスチック以外の原料の間を埋める接
着剤として使用するために、再商品化されたものに含ま
れるプラスチックの割合は低いほうがよい。
のに含まれるプラスチックの割合は、一般廃棄物中に含
まれるプラスチックの量を特定できないために測定でき
ないが、大体４５〜５５％である。再商品化しようとす
るものによって異なるが、一般的には、上述したように
プラスチックはプラスチック以外の原料の間を埋める接
着剤として使用するために、再商品化されたものに含ま
れるプラスチックの割合は低いほうがよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明の方法及び装置によ
れば、金属を選別した後の多種多数のプラスチックが含
まれている一般廃棄物を微細化し、また分別された古
紙、ガラスくず、陶器くず、繊維類、木材なども微細化
し、十分な混合、撹拌、そして全てのプラスチックを溶
融させる温度にまで加熱してプラスチックを溶融するこ
とにより、建材等の製造物を再商品化することができ
た。種々のプラスチックが廃棄物中に混合していても、
本発明の方法及び装置を使用することによって、従来の
ような再利用にあたってのプラスチックの細かな分別を
する必要がないため、分別コストを大幅に削減すること
が可能となる。また、大量に排出されるプラスチックや
金属を除く廃棄物を原料として用いることができるの
で、廃棄物の資源としての利用が可能となる。更に、本
発明の方法及び装置を用いて建材等の製造物を再商品化
する時には、化学合成された接着剤を使用せず、溶融し
たプラスチックを古紙、ガラスくず、陶器くず、繊維
類、木材などの間を埋める接着剤の代わりとして使用す
るので、製造した建材から化学物質が揮発することがな
い。そのため、現在注目を集めている化学物質が人体に
影響を与えるシックハウス症を引き起こすこともない。
れば、金属を選別した後の多種多数のプラスチックが含
まれている一般廃棄物を微細化し、また分別された古
紙、ガラスくず、陶器くず、繊維類、木材なども微細化
し、十分な混合、撹拌、そして全てのプラスチックを溶
融させる温度にまで加熱してプラスチックを溶融するこ
とにより、建材等の製造物を再商品化することができ
た。種々のプラスチックが廃棄物中に混合していても、
本発明の方法及び装置を使用することによって、従来の
ような再利用にあたってのプラスチックの細かな分別を
する必要がないため、分別コストを大幅に削減すること
が可能となる。また、大量に排出されるプラスチックや
金属を除く廃棄物を原料として用いることができるの
で、廃棄物の資源としての利用が可能となる。更に、本
発明の方法及び装置を用いて建材等の製造物を再商品化
する時には、化学合成された接着剤を使用せず、溶融し
たプラスチックを古紙、ガラスくず、陶器くず、繊維
類、木材などの間を埋める接着剤の代わりとして使用す
るので、製造した建材から化学物質が揮発することがな
い。そのため、現在注目を集めている化学物質が人体に
影響を与えるシックハウス症を引き起こすこともない。
【図１】本発明のプラスチック廃棄物の再商品化方法及
び装置の工程の一例を示す図である。
び装置の工程の一例を示す図である。
【図２】本発明のプラスチック廃棄物の再商品化装置の
一部の一例を示す正面断面図である。
一部の一例を示す正面断面図である。
【図３】図２に示す一次予熱機のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に示す一次予熱機、または押出し機で、加
熱装置として電熱線を用いた場合の一例を示す正面図で
ある。
熱装置として電熱線を用いた場合の一例を示す正面図で
ある。
１Ａ−１Ｄ ホッパ ５ ミキシング／貯蔵タンク ６ 撹拌機 １０ 一次予熱機 １１，１１Ａ−１１Ｂ 原料投入口 １２，１２Ａ−１２Ｂ シリンダ １３ 撹拌機 １４，１４Ａ−１４Ｂ シャフト １５，１５Ａ−１５Ｂ ガス抜き口 １６，１６Ａ−１６Ｂ 排出口 １７Ａ−１７Ｄ 鉄板 １８ 熱媒油充填槽 １９ 保温層 ２０ トタン板 ２１ 電熱線 ３０ 押出し機 ３３ スクリュー ５０ 型枠 ５１ 台車
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月２１日（１９９９．１２．
２１）
２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属を除く廃
棄物を、特にプラスチック廃棄物を有効に資源或は原料
として再商品化する方法及び装置に関するものであり、
本発明の上記目的は、方法の発明においては、廃棄物を
プラスチック類、古紙、ガラスくず、陶器くず、不織繊
維類、木質材、金属、その他の種類の廃棄物などに分別
する分別工程と、前記分別工程によって得られた金属以
外の各廃棄物を２〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに粉砕
し、前記分別された金属は廃棄する粉砕工程と、前記粉
砕工程で得られた金属以外の各廃棄物をそれぞれ貯蔵す
る貯蔵工程と、前記貯蔵工程で貯蔵された各廃棄物を任
意の割合で混合し、撹拌する混合撹拌工程と、前記混合
撹拌工程で撹拌混合された前記廃棄物を１００℃近辺で
予熱しながら混練する一次予熱工程と、前記廃棄物中に
含まれる全ての熱可塑性プラスチックが溶融する温度ま
で前記加熱混練された廃棄物を加熱、溶融し、前記溶融
したプラスチック中に前記微細化した廃棄物が均一に分
散するように混合する加熱工程と、前記加熱工程によっ
て溶融状態となった前記プラスチック廃棄物を任意の型
枠に流し込み冷却固化させる冷却固化工程とを具備する
ことにより達成される。
棄物を、特にプラスチック廃棄物を有効に資源或は原料
として再商品化する方法及び装置に関するものであり、
本発明の上記目的は、方法の発明においては、廃棄物を
プラスチック類、古紙、ガラスくず、陶器くず、不織繊
維類、木質材、金属、その他の種類の廃棄物などに分別
する分別工程と、前記分別工程によって得られた金属以
外の各廃棄物を２〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに粉砕
し、前記分別された金属は廃棄する粉砕工程と、前記粉
砕工程で得られた金属以外の各廃棄物をそれぞれ貯蔵す
る貯蔵工程と、前記貯蔵工程で貯蔵された各廃棄物を任
意の割合で混合し、撹拌する混合撹拌工程と、前記混合
撹拌工程で撹拌混合された前記廃棄物を１００℃近辺で
予熱しながら混練する一次予熱工程と、前記廃棄物中に
含まれる全ての熱可塑性プラスチックが溶融する温度ま
で前記加熱混練された廃棄物を加熱、溶融し、前記溶融
したプラスチック中に前記微細化した廃棄物が均一に分
散するように混合する加熱工程と、前記加熱工程によっ
て溶融状態となった前記プラスチック廃棄物を任意の型
枠に流し込み冷却固化させる冷却固化工程とを具備する
ことにより達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】又、装置の発明においては、廃棄物をプラ
スチック類、古紙、ガラスくず、陶器くず、不織繊維
類、木質材、金属、その他の種類の廃棄物とに分別し、
前記金属を廃棄する分別手段と、前記分別手段によって
分別された各廃棄物を微細化する破砕機と、前記微細化
された各廃棄物を貯蔵するホッパと、作製する商品に合
わせて前記各ホッパから任意の割合で各廃棄物を混合／
貯蔵するミキシング／貯蔵タンクと、前記ミキシング／
貯蔵タンクから供給される前記微細化された廃棄物を１
００℃近辺の温度で加熱、混練する一次予熱機と、前記
一次予熱機から供給される混練物を２３０℃近辺の温度
で加熱しながら溶融、撹拌する押出し機と、前記押出し
機より供給される溶融物を任意の型に流し込み冷却固化
する冷却固化手段とを具備することによって達成され
る。
スチック類、古紙、ガラスくず、陶器くず、不織繊維
類、木質材、金属、その他の種類の廃棄物とに分別し、
前記金属を廃棄する分別手段と、前記分別手段によって
分別された各廃棄物を微細化する破砕機と、前記微細化
された各廃棄物を貯蔵するホッパと、作製する商品に合
わせて前記各ホッパから任意の割合で各廃棄物を混合／
貯蔵するミキシング／貯蔵タンクと、前記ミキシング／
貯蔵タンクから供給される前記微細化された廃棄物を１
００℃近辺の温度で加熱、混練する一次予熱機と、前記
一次予熱機から供給される混練物を２３０℃近辺の温度
で加熱しながら溶融、撹拌する押出し機と、前記押出し
機より供給される溶融物を任意の型に流し込み冷却固化
する冷却固化手段とを具備することによって達成され
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA46 CA04 CA07 CA15 CA29 CA32 CA45 CB03 CB08 CB13 CB16 CB28 CB31 CB32 DA03 DA06 DA20 4F301 BA28 BC13 BC33 BC38 BC40 BC70 BE05 BE18 BE32
Claims (6)
- 【請求項１】２〜３ｍｍ又はそれ以下の大きさに微細化
したプラスチック廃棄物又は／及び一般廃棄物と、２〜
３ｍｍ又はそれ以下の大きさに微細化した金属を除くそ
の他の廃棄物を混合し、混練して後に、前記混練後の廃
棄物中に含まれる全ての熱可塑性プラスチックが溶融す
る温度まで前記混練後の廃棄物を加熱、溶融し、前記溶
融したプラスチック中に前記微細化した金属を除くその
他の廃棄物が均一に分散するように混合し、前記微細化
された金属を除くその他の廃棄物を含む溶融したプラス
チックを冷却固化し、前記微細化された金属を除くその
他の廃棄物の間を埋める接着剤の代わりとして前記プラ
スチック廃棄物を使用するようにしたことを特徴とする
プラスチック廃棄物の再商品化方法。 - 【請求項２】金属を除去したプラスチックを含む廃棄物
を微細化する破砕機と、前記微細化された廃棄物を混合
／貯蔵するミキシング／貯蔵タンクと、前記ミキシング
／貯蔵タンクから供給される前記微細化された廃棄物を
加熱、混練する一次予熱機と、前記一次予熱機から供給
される混練物を溶融、撹拌する押出し機と、前記押出し
機より供給される溶融物を任意の型に冷却固化する手段
とを具備したことを特徴とするプラスチック廃棄物の再
商品化装置。 - 【請求項３】前記廃棄物を微細化する前に、前記廃棄物
をプラスチック類と古紙、木質材、不織繊維、陶器類、
ガラスなどその他の種類の廃棄物とに分別する手段を設
けた請求項２に記載のプラスチック廃棄物の再商品化装
置。 - 【請求項４】前記一次予熱機及び／又は前記押出し機で
の加熱を熱媒油で循環させながら行うようになっている
請求項２又は３に記載のプラスチック廃棄物の再商品化
装置。 - 【請求項５】前記一次予熱機での加熱を１００℃近辺の
熱媒油で循環させながら行うようになっている請求項４
に記載のプラスチック廃棄物の再商品化装置。 - 【請求項６】前記押出し機での加熱を２３０℃近辺の熱
媒油で循環させながら行うようになっている請求項４に
記載のプラスチック廃棄物の再商品化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986099A JP2000218252A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | プラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986099A JP2000218252A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | プラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218252A true JP2000218252A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12010991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986099A Pending JP2000218252A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | プラスチック廃棄物の再商品化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000218252A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7085895B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-08-01 | International Business Machines Corporation | Apparatus, system, and method flushing data from a cache to secondary storage |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP1986099A patent/JP2000218252A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7085895B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-08-01 | International Business Machines Corporation | Apparatus, system, and method flushing data from a cache to secondary storage |
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