JP2001137831A

JP2001137831A - 廃棄物処理装置および処理方法

Info

Publication number: JP2001137831A
Application number: JP32765999A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Nishino; 清之西野
Original assignee: Sato Tekko Co Ltd
Current assignee: Sato Tekko Co Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】解体という前処理工程を要しないか僅かで済
み、廃棄物をそのまま投入しても、フロンやペンタン等
の揮発性溶剤、鉄、非鉄金属、プラスチック等として分
別回収できるため、作業性が良好であって、装置もシン
プルとなる廃棄物処理装置および処理方法を提供する。【解決手段】密閉ケーシング内に投入された廃棄物を
加熱された内部窒素ガス雰囲気中で細かくする破砕装置
と、密閉ケーシングから揮発性溶剤等を含む窒素ガスを
注出し冷却する揮発性溶剤の凝縮回収装置と、密閉ケー
シングから排出された細かな複合材料を素材毎に分別す
る選別装置とからなる廃棄物処理装置及びこの装置を利
用した廃棄物処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、硬質発泡プラス
チックや軟質プラスチックを含む機器、例えば冷蔵庫を
処理して、フッ化炭素系あるいはフッ化炭化水素系化合
物（以下「フロン」と称する。一般に塩素を含む）及び
ペンタン系化合物等（例えば「シクロペンタン」等）
（以下「フロン」及び「ペンタン等」を総称して「揮発
性溶剤」とする）を回収すると共に、鉄等の金属、ポリ
ウレタン、ポリスチレン等のプラスチック、その他残留
物を分別回収する廃棄物処理装置および処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物を埋立て等により処理すると埋立
地の確保の困難なことや地球環境を害すること等の他
に、省資源の関係もあって、破砕処理して両利用できる
材料が分別回収される方向にある。その一例として、特
許第２７２５６４５号公報に記載したものを挙げること
ができる。この場合、冷凍機内の冷媒および発泡セル構
造内の発泡剤としてのフロンの回収が地球環境上極めて
重要である。

【０００３】上記公報に記載された廃棄物処理装置によ
れば、冷凍機を有する廃棄物から冷凍機内の冷媒を回収
し、大形ガラス類や金属魂を分離して、その残留物につ
いて破砕してから、軽量物分別装置によって発泡プラス
チック破片を分離し、残った複合材料については、磁気
選別機、渦電流選別機、プラスチック分別装置により、
鉄、非鉄金属、プラスチックの各破片に分離回収し、発
泡プラスチック破片については、その中に封入されてい
るフロンを回収するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の廃
棄物処理装置および処理方法によれば、前処理におい
て、冷媒を抜き取るだけでなく、主要な金属類を取り外
す解体作業が必要であるため、手作業が多く非能率的で
あった。また、残った少数の残骸について破砕装置に掛
けてから、発泡プラスチックを分別し、それに封入され
ているフロンを回収し、分離された複合材については、
別途の選別装置によって、鉄、非鉄金属を取り出し、さ
らに残った主としてプラスチックをプラスチック分別装
置に掛けることによって、塩素系廃棄物と非塩素系廃棄
物とに分別処理するために、多くの装置を多段に要し、
処理に合理性が欠け、処理装置が過大になるという問題
があった。

【０００５】この発明は、上記のような実情に鑑みて、
解体という前処理工程を要しないか僅かで済み、廃棄物
をそのまま投入しても、フロンやペンタン等の揮発性溶
剤、鉄、非鉄金属、プラスチック等として分別回収でき
るため、作業性が良好であって、装置もシンプルとなる
廃棄物処理装置および処理方法を提供することを目的と
した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、密閉ケーシング内に投入された廃棄
物を加熱された内部窒素ガス雰囲気中で細かくする破砕
装置と、密閉ケーシングから揮発性溶剤等を含む窒素ガ
スを注出し冷却する揮発性溶剤の凝縮回収装置と、密閉
ケーシングから排出された細かな複合材料を素材毎に分
別する選別装置とからなる廃棄物処理装置を構成した。

【０００７】上記の構成によれば、たとえ冷蔵庫等を言
わば丸ごと全部を投入したとしても、気密ケーシング内
では全部が細かく破砕されるので、冷媒としてのフロン
ガスばかりでなく、発泡プラスチックに含まれる発泡剤
としての揮発性溶剤ガスも同時に回収できる。また、窒
素ガス雰囲気中での細かな破砕であるから、廃棄物に含
まれるオイル等による自然爆発を防止できる。しかも、
細かく破砕するために、選別装置によりその複合材料を
鉄、非鉄金属、発泡プラスチック、他のプラスチック、
残留物等に一括して分別回収することが可能である。

【０００８】つまり、上記廃棄物処理装置によれば、廃
棄物処理方法として、気密ケーシング内において、窒素
ガス雰囲気中で廃棄物を発泡プラスチック中の揮発性溶
剤ガスが放出される程度に細かく破砕すると共に加熱
し、窒素ガスと共に気密ケーシングから注出した揮発性
溶剤ガスを液体窒素の気化熱により凝縮して回収すると
共に、気化した窒素ガスを気密ケーシングに供給し、気
密ケーシングより排出した複合材料の破片及び破粉を
鉄、非鉄金属、発泡プラスチック、その他のプラスチッ
ク、残留物等に分別回収することができるため、装置が
合理的にシンプルになると共に、合理的に作業能率の向
上を図ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明において、処理するのに
適した廃棄物としては、冷蔵庫の他、テレビ、コンピュ
ーター等の電子機器、アルミサッシ廃材、クッション
材、さらに、複雑にからみ合っている材料、プラスチッ
クと金属が複雑に接合している物等を挙げることができ
る。

【００１０】揮発性溶剤ガスの凝縮回収装置Ｂについて
は、揮発性溶剤の回収により残ったガスを大気に全部放
出しても良いが、循回パイプ２６を設けて再度気密ケー
シングに戻せば（請求項４）、揮発性溶剤の回収効率を
高めることができる。

【００１１】複合材料の選別装置Ｃについても、機能的
構造は様々となるが、前段階においてスクリューコンベ
ア４５の上端で風力を作用させると（請求項５）、発泡
プラスチックの破粉等を効率的に分別できる。

【００１２】シュレッダー７（請求項２）については、
ハンマー２１、特にそれがチェーンであると（請求項
３）、無故障運転することができ、摩耗パーツの数は、
多段階処理の場合と比較すると最小限に抑えられる。し
かも、部分的に極めて強く密着している材料を、処理の
前に各粒度ごとに分離することができる。ポリウレタン
のガス抜きは、材料を０．２ｍｍ未満（最も小さな細孔
よりも小さいサイズ）に粉碎することを必要とするが、
チェーンによると、揮発性溶剤等がセル構造から完全に
放出されるように破砕される。

【００１３】発泡プラスチックのセル内に封入されてい
る揮発性溶剤ガスは、常温以上の加熱によって解放が促
進される。しかし、廃棄物を破砕する際には、主にシュ
レッダー７による（特にそれがチェーンのハンマー２１
である場合には）破砕に伴う摩擦熱等の発熱が生じ、気
密ケーシング１内に保留されることから、この発熱を揮
発性溶剤ガスの解放促進に利用できる。したがって、必
ずしも別途加熱手段を備えることを要しなく、むしろ過
剰な温度（１００℃程度）の上昇を抑制するために、気
密ケーシング１には水冷ジャケット２５等の温度抑制手
段を設けることが望ましい。また、水冷ジャケット２５
の温水は、選別装置Ｃにおいてその水が交流する熱交換
器７９を備えることにより、発泡プラスチックの細かな
破粉と残留物を選別しやすくその乾燥に利用できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、前処理として廃棄物を解体に近い状態に手作業を加
える必要がなく、冷凍装置を備えたままの例えば冷蔵庫
を投入しても、揮発性溶剤、鉄、非鉄金属、プラスチッ
ク等として一括して分別回収できるため、作業能率を格
段に高め得ることはもちろん、装置も過大とならずシン
プルとなり、処理コストの低減を図り得る等の優れた効
果がある。なお、冷蔵庫等の断熱材の発泡剤としてはフ
ロンが一般的であるが、近年は爆発性の高い物質である
シクロペンタン等が利用されている。本発明装置及び方
法では、このような爆発性の高い物質をも処理回収でき
ることが特徴でもある。

【００１５】

【実施例】次に、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１６】図１は、廃棄物処理装置のほぼ全体の概略
を示す説明図であり、図２は、その装置による廃棄物処
理の大まかな工程図、図３は、要部の工程図である。

【００１７】概略の工程を先ず説明すると、廃棄物処理
は、廃棄物Ｍの前処理破砕と、その複合材料の分離とガ
ス抜きとを気密ハウジング１内において加熱された窒素
ガスの雰囲気中で行い、気密ケーシング１から排出され
たガスは、フロンやペンタン等の揮発性溶剤ガスについ
ては凝縮して回収し、他のガスは外気中に放出される。
また、破砕粉砕された複合材料は、金属、ポリウレタ
ン、ポリスチレン、その他残留物として分別回収される
（図２）。

【００１８】そして、この発明の廃棄物の処理装置は、
前記気密ケーシング１を枠体とする破砕装置Ａと、揮発
性溶剤ガスの凝縮回収装置Ｂと、複合材料の選別装置Ｃ
とから構成されている。

【００１９】破砕装置Ａにおいて、気密ケーシング１が
言わばジグザグ状であって、供給コンベア２、前破砕機
３、供給コンベア４、バンカー５、シュレッダー７が順
次内装され（図１、図３）、供給コンベア２の出入口に
はエアーロック８が具備される。また、気密ハウジング
１には、窒素ガスの安定供給のために複数箇所に供給口
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが開口される。

【００２０】廃棄物Ｍとしての冷蔵庫は、前記したよう
にそのまま投入しても良いが、投入する前に、手作業で
コンプレッサー等を除去しても良い。投入は前破砕機３
への投入コンベア２によってなされる。前破砕機３は、
回転軸に破砕刃を取り付けた一対の回転体を噛み合うよ
うに配設したもので、これによって、廃棄物の複合材料
がそれぞれ粗目に破砕される。

【００２１】揮発性溶剤等が放出されないように、前処
理破砕段階は、気密ケーシングトンネル１１によってシ
ュレッダー７と連結されている。必要な処理空気は、破
砕処理中にガスが外部に放出されないように、前処理破
砕装置の供給コンベア２から注出されるようになってい
る。

【００２２】複合材料の分離とガス抜きについては、気
密ケーシングトンネル１１に後続して気密ケーシングタ
ンク１３を設け、タンク１３を投入側ゲート１７によっ
て上下に分離し、上部をバンカー１５としてシュレッダ
ー７による下の処理室１６へ適正量をゲート１７の開閉
により落下させるようにしてある。シュレッダー７は、
回転軸１９と一体のボスにハンマー２１としての一対の
チェーンが取り付けられる。したがって、安定供給を要
するため、前記の投入側ゲート１７と下部の排出側ゲー
ト２３との開閉により適正量に調整される。また、排出
側ゲート２３に後続して選別装置Ｃが構成される。

【００２３】なお、チェーンによる破砕効果について
は、複合材料の剥離、ポリウレタン断熱材を０．２ｍｍ
未満の粒度に粉砕、プラスチックに結合したガスを分離
するために要する材料の加熱（約７０℃）が得られるこ
とである。そのため、揮発性溶剤ガスの凝縮回収装置Ｂ
を接続する他、加熱温度を約７０℃程度に保持するため
に水冷ジャケット２５が装着される。ちなみに、発泡プ
ラスチックから揮発性溶剤ガスを抽出する加熱温度は、
例えば７０℃から９０℃程度である。

【００２４】揮発性溶剤ガスの凝縮回収装置Ｂは、タン
ク１３に循回パイプ２６の両端を接続し、その中途に液
体窒素による熱交換器２９と、加冷により凝縮した揮発
性溶剤液の回収口３１とを設けたもので、タンク1３と
の接続については、バンカー５と処理室１６の各上端に
窒素ガスの供給口９ｃ，９ｄを設け、バンカー５の上端
に帰還口３５をそれぞれ設けてある。しかし、帰還する
ガスには回収すべき揮発性溶剤ガスの残留がほとんど無
いので、熱交換器２９の後において、大気へのガス排出
パイプ３６を接続し、余剰ガスがバルブ３３の開閉によ
り大気へ排出される。そして、その中途に有害ガスをゼ
オライトに吸着させる浄化装置３７が設けられる。ま
た、循回パイプ２６には、ガス循回に要する送風器３９
と、揮発性溶剤ガスの凝縮を促進するコンプレッサー４
１が接続される。

【００２５】熱交換器２９への液体窒素の供給のため
に、その貯蔵容器４３が設けられているが、熱交換によ
りガス化した窒素ガスが供給配管４２によって分岐し
て、前記のように、供給口９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄから
気密ケーシング１に供給される。

【００２６】選別装置Ｃは、排出側ゲート２３から排出
された破砕粉砕物を傾斜スクリューコンベア４５で送り
上げ、その上端で重い破片を下へ、軽い破粉を上へ分離
し、それぞれにおいてさらに分別するようにしたもの
で、排出側ゲート２３とスクリューコンベア４５との間
には、バアッファスクリーン４７を設け、振動によりス
クリーンから量的に安定してスクリューコンベア４５に
複合材料が供給されるようになっている。

【００２７】スクリューコンベア４５の上端における重
量による選別については、最終の排気ファン４７と中途
の送風機４８との吸引により、軽い発泡プラスチック等
の破粉を上昇管４９に吸い上げ、重い破片を下のジグザ
グ選別機５１に落下させるようにしたもので、吸引力の
調整については、排気側とジグザグ選別機５１に風量調
整ダンパー５２、５３が具備される。次に、重い破片の
選別について説明する。

【００２８】ジグザグ選別機５１の下にはコンベア５５
が配置され、その中途に磁力選別機５７が設けられ、排
出側口には渦電流選別機５９が設けてある。そこで、鉄
の破片は磁力により吸引され、図示しないコンベアによ
ってコンテナ６１に投入され、渦電流選別機５９によっ
てプラスチックの破片と、非鉄金属としてのアルミ、銅
等の破片とが分別されてそれぞれのコンテナ６２、６３
に納められる。

【００２９】他方、軽い破粉の選別については、前述の
如く、排気ファン４７と送風機４８による吸引によるも
のであるが、上昇管４９の終端にサイクロン６７が設け
られているので、ここにおいて空気が排気ファン４７の
方に向かう配管６５へ、破粉が下の偏向型分級器６９へ
とそれぞれ選別される。

【００３０】偏向型分級器６９によって分離された比較
的粗目の破粉は、下部のロータリーバルブ７１を通って
渦電流選別機７３に送られ、そこにおいてプラスチック
の破粉とアルミの破粉と選別され、それぞれコンテナ７
５、７６に分別回収される。

【００３１】一方、偏向型分級機６９によってガスと共
に分離された比較的細い破粉は、前記配管６５と合流す
る配管７７によって排気ファン４７に送られる。その配
管７７には、熱交換器７９、前記した送風機４８、ドラ
イヤー８０が順次接続され、ドライヤー８０では、破粉
が分別されやすく粉末化され、下の篩機８１に掛けられ
て、ボリウレタン等の粉末と残留物とに分けられ、それ
ぞれコンテナ８２、８３に回収される。また、熱交換器
７９は、配管８４、８５によって水冷ジャケット２５と
熱交換可能に交流している。なお、排気終端にはフィル
ター８６が設けてある。

【００３２】なお、冷蔵庫全体は、約（４０〜８０）ｘ
（１５０〜２５０）ｍｍの破片にシュレッディングされ
る。また、処理は、約４ｍ^３のバッチごとに実施され、
ウレタン断熱材部分は、０．２ｍｍ未満の粒度に粉砕さ
れる。同時に、断熱材は、揮発性溶剤等がプロセス空気
に十分に排出されるように、６〜８分間の粉砕プロセス
の間、前記のように約７０℃に加熱される。そして、一
度のガス抜き処理の間に、下記の処理が実施される。・複合材料の分離・ポリウレタン気泡の粉砕：０．２ｍｍ未満の粒度・ポリスチレンを約１０ｍｍの粒度に粉砕・発泡ウレタン内の揮発性溶剤等の含有物を約７０℃の
温度でプロセス空気内に放出

【００３３】この方式の利点は、処理工程が極めて単純
化されており、従来使用されていた多段式破砕方法を使
用する必要がなく、上記の４段階の処理が一つの工程に
組み合わされている点である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による廃棄物処理装置の概略を示す説
明図である。

【図２】この発明による作業工程を大まかに示すチャー
ト図である。

【図３】この発明の要部を示すチャート図である。

【符号の説明】

Ａ破砕装置Ｂ揮発性溶剤の凝縮回収装置Ｃ選別装置１ケーシング３前破砕機７シュレッダー１９回転軸２１ハンマー２６循回パイプ２９熱交換器４２送気配管４５スクリューコンベア４７排気ファン４８送風機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０７Ｂ 4/00 Ｂ０９Ｂ 5/00 ＣＢ２９Ｂ 17/02 Ｆターム(参考） 4D002 AA22 AB03 AC10 BA12 BA13 CA11 FA10 4D004 AA07 AA09 AA22 AB08 AC05 BA06 CA04 CA08 CA09 CA22 CB13 CB50 CC01 4D021 AA03 AB02 CA05 DA13 DB01 DB02 EA10 EB01 4D065 AA17 BB03 EA05 EB02 EB14 ED02 ED13 ED24 4F301 AA11 AA15 AA21 AA29 AC02 AC08 BA02 BA10 BA11 BA21 BE01 BE11 BE31 BF03 BF10 BF13 BG44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケーシング内に投入された廃棄物を
加熱された内部窒素ガス雰囲気中で細かくする破砕装置
と、密閉ケーシングから揮発性溶剤等を含む窒素ガスを
注出し冷却する揮発性溶剤の凝縮回収装置と、密閉ケー
シングから排出された細かな複合材料を素材毎に分別す
る選別装置とからなることを特徴とする廃棄物処理装
置。
【請求項２】破砕装置において、密閉ケーシング内
に、複合材料から構成される廃棄物を破砕し細かく砕く
シュレッダーを内装したことを特徴とする請求項１記載
の廃棄物処理装置。
【請求項３】シュレッダーが回転軸を中心に水平回転
するハンマーであって、そのハンマーがチェーンである
ことを特徴とする請求項２記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】揮発性溶剤の凝縮回収装置において、気
密ケーシングに出入りする窒素ガスの循回パイプに液体
窒素の気化熱により窒素ガス中の揮発性溶剤ガスを凝縮
する熱交換器を設け、気化した窒素ガスを気密ケーシン
グに供給する送気配管を設けたことを特徴とする請求項
１、２または３記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】複合材料の選別装置において、気密ケー
シングより排出された複合材料を傾斜移送するスクリュ
ーコンベアを設け、スクリューコンベアの上端に排気に
作用する排気ファン、及び送風機の風力により、発泡プ
ラスチックを含む砕粉を吸い上げ、比較的重い鉄、非鉄
金属、プラスチックの破片とに分別するように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、または４記載の廃
棄物処理装置。
【請求項６】気密ケーシング内において、窒素ガス雰
囲気中で廃棄物を発泡プラスチック中の揮発性溶剤ガス
が放出される程度に細かく破砕すると共に加熱し、窒素
ガスと共に気密ケーシングから注出した揮発性溶剤ガス
を液体窒素の気化熱により凝縮して回収すると共に、気
化した窒素ガスを気密ケーシングに供給し、気密ケーシ
ングより排出した複合材料の破片及び破粉を鉄、非鉄金
属、発泡プラスチック、その他のプラスチック、残留物
等に分別回収することを特徴とする廃棄物処理方法。