JP2003245567A

JP2003245567A - 加熱摩砕装置、加熱摩砕方法及び加熱摩砕物

Info

Publication number: JP2003245567A
Application number: JP2002371046A
Authority: JP
Inventors: Takuji Kajiwara; 拓治梶原; Nobuyuki Takaoka; 伸行高岡
Original assignee: SHIIENJI KK; C Eng Co Ltd
Current assignee: SHIIENJI KK; C Eng Co Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2003-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車の塗料廃棄物、シュレッダーダスト等の
リサイクルを可能とする。【解決手段】摩砕装置１は、被摩砕物２を供給する供給
口３を備えた上臼４と、上臼４と摩砕係合する下臼５
と、下臼５の下面に設けたヒータ６と、上臼４を回転す
る減速機付き駆動装置７と、上臼４、下臼５及びヒータ
６を覆い摩砕室８を形成するカバー９と、供給口３に被
摩砕物２を供給する供給装置１０と、上臼４と下臼５の
間から排出される摩砕物１１を排出する排出管１２と、
摩砕室８内の液体を排出する水排出管１３と、摩砕室８
内の蒸気１４を排出する蒸気排出管１５と、を備え、被
摩砕物２を加熱摩砕し、被摩砕物２を粉体化された摩砕
物１１にするとともに、これに伴い生じる液体及び蒸気
を分離することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料廃液、自動車
ダスト等の被摩砕物を粉粒状化する加熱摩砕装置、加熱
摩砕方法及び加熱摩砕物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の塗料のリサイクルについ
ては、特開２０００−４２５２１において、乾燥室内に
塗料廃棄物をトレーに広げて載せて積層棚に配置し、乾
燥機により低湿度で常温の空気を送風し塗料廃棄物をこ
の空気にさらして乾燥し、塗料廃棄物がある程度乾燥し
たらこれを取り出して粗粉砕し、これを再び乾燥室内に
配置し低湿度で常温の空気にさらしてさらに乾燥しこれ
を取り出して微粉砕することにより、極めて含水率の少
ない粉末を得る発明が提案されている。また、特開平６
−４７０において、塊状の塗料廃棄物を密閉可能な処理
タンクに投入し、その処理タンクを外側から加熱すると
ともに、処理タンク内の塗料廃棄物に直接スチームを吹
きかけ、塗料廃棄物を粉砕しつつ加熱溶融し、これを加
熱乾燥させ、加熱によって硬化した塗料廃棄物を粉末状
に粉砕し、この粉砕された樹脂粉末に吸湿性を有する添
加剤を混合し、この樹脂粉末を常温で乾燥させる発明が
提案されている。

【０００３】自動車のシュレッダーは、鉄、非鉄金属は
選別されて再利用されるが、その他のものは、シュレッ
ダーダスト（自動車等破砕残余物、略称ＡＳＲ）と呼ば
れ、１５〜２５ｗｔ％（約８０万トン／年）が埋め立て
処分されている。このシュレッダーダストは、不燃物が
２３〜３０ｗｔ％、可燃物が７０〜７７ｗｔ％であり、
不燃物は金属系の未回収分が約１５ｗｔ％、ガラスが約
７ｗｔ％、可燃物は硬軟質のプラスチックとゴムで約４
０ｗｔ％、発泡ウレタン・繊維質が約３０ｗｔ％と考え
られている。また嵩比重は大体０．１５〜０．１０の間
に位置し、大変軽くふわふたしたものである。

【０００４】シュレッダーダストの再利用は、例えば、
特開平８−１１２５８４号において、廃材のシュレッダ
ーダストから金属を除去し、粉砕機と篩機で粒サイズを
２０ｍｍ以下とし、樹脂材をバインダーとして固めて二
次加工体とする発明、特開２００１−１７９３８におい
て、シュレッダーダストを８ｍｍ篩いを通過する大きさ
に再粉砕し、金属成分を概略除去した後の微粉砕ダスト
に対しセメント組成を混入し、更に水を加えて練り混ぜ
た後、型枠内に注入固化させる発明等が提案されてい
る。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】しかしながら、自動車製造工程で生じる廃
液、例えば、自動車塗装工程での塗料の塗着効率は、必
死の努力がなされているにもかかわらず、霧化塗布の限
界もあって、静電塗装を採用したとしても、２０〜３０
％、多いときには、５０％以上が液状の塗料廃棄物にな
っているのが実態である。塗装工程は宿命的に環境問題
の解決が強く望まれているのである。そのため、種々の
装置が提案されているものの、現実には、このような塗
料廃棄物は、水分を除去後の塗料汚泥を焼却処分せざる
をえない。従って、塗料廃棄物の加温に化石燃料を必要
とし、複数の工程を経て処理しなければならず、コスト
も上昇し、いまだに廃棄コストを削減できるような実用
的な処理装置は出現していないのが実情である。

【０００６】また、シュレッダーダストの構成成分は各
々物性が異なっているため再資源化は困難であり、シュ
レッダーダストの再資源化も強く要望されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、請求項１の加熱摩砕装置は、被摩砕物を供
給する供給口を備えた上臼と、上臼と摩砕係合する下臼
と、前記下臼の下面に設けたヒータと、前記下臼又は上
臼を回転する駆動装置と、前記上臼、下臼及びヒータを
覆い、摩砕室を形成するカバーと、前記供給口に被摩砕
物を供給する供給装置と、前記上臼と下臼の間から排出
される摩砕物を排出する排出部と、前記摩砕室内の液体
を排出する液体排出部と、前記摩砕室内の気体を排出す
る気体排出部と、を備え、被摩砕物を加熱摩砕し、被摩
砕物を粉体化するとともに、これに伴い生じる液体及び
気体を分離することを特徴とする加熱摩砕装置が好まし
い。請求項１の加熱摩砕装置により、自動車塗料廃液、
シュレッダーダスト等の効率的な処理が可能となり、廃
棄物を再使用又は循環使用できる。

【０００８】請求項２の加熱摩砕方法は、被摩砕物を上
臼の供給口に供給し、下臼又は上臼を回転させて上臼と
下臼とを摩砕係合させ、前記上臼と下臼の間から排出さ
れる摩砕物を排出し、前記摩砕室内の液体を排出し、前
記摩砕室内の気体を排出し、被摩砕物を加熱摩砕し、被
摩砕物を粉粒状化するとともに、これに伴い生じる液体
及び気体を分離することを特徴とする加熱摩砕方法が好
ましい。請求項２の加熱摩砕方法によって請求項１と同
様の課題が達成できる。

【０００９】請求項３は、請求項１記載の加熱摩砕装置
又は請求項２記載の加熱摩砕方法によって塗料廃液が粉
粒状化された加熱摩砕物が好ましい。例えば、塗料廃液
の水分の含有重量比が５０〜８０％、好ましくは５０〜
６０％とすると、これをワンステップで２０％以下、好
ましくは５％以下、特に好ましくは１％以下の粉粒体に
することができる。これにより、自動車の塗料廃棄物だ
けでも、月に数千トンも生じることから、エネルギーの
有効なリサイクルが実現できる。燃料等としての種々の
用途の可能性がある。

【００１０】請求項４は、請求項１記載の加熱摩砕装置
又は請求項２記載の加熱摩砕方法によってシュレッダー
ダストが粉粒状化された加熱摩砕物が好ましい。これに
より、シュレッダーダストの埋め立て処分量を減量化す
るとともに、年に約８０万トンも発生するシュレッダー
ダストをリサイクルできる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態の加
熱摩砕装置１について図１ないし図２を参照して説明す
る。摩砕装置１は、被摩砕物２を供給する供給口３を備
えた上臼４と、上臼４と摩砕係合する下臼５と、下臼５
の下面に設けたヒータ６と、上臼４を回転する減速機付
き駆動装置７と、上臼４、下臼５及びヒータ６を覆い摩
砕室８を形成するカバー９と、供給口３に被摩砕物２を
供給する供給装置１０と、上臼４と下臼５の間から排出
される摩砕物１１を排出する排出管１２と、摩砕室８内
の液体を排出する水排出管１３と、摩砕室８内の蒸気１
４を排出する蒸気排出管１５と、を備え、被摩砕物２を
加熱摩砕し、被摩砕物２を粉体化された摩砕物１１にす
るとともに、これに伴い生じる液体及び蒸気１４を分離
することを特徴とするものである。

【００１１】被摩砕物２は塗料廃液である。被摩砕物２
が供給される供給口３は上臼４の中心から偏心された貫
設穴である。上臼４に軸受穴４０が設けられている。下
臼５の中心に貫設穴５０が形成されている。

【００１２】上臼４及び下臼５の材質は、セラミック、
石、鉄（焼きを入れたものが好ましい）等である。上臼
４及び下臼５は円形板であって、それぞれの摩砕係合面
に溝４１及び５１がそれぞれ形成されている。上臼４及
び下臼５の形状又は構造は、被摩砕物２の種類によって
適宜のタイプから選択される。上臼４と下臼５の間から
排出される粉状の摩砕物１１を受け止める受け皿５２が
周設されている。受け皿５２に排出口５３が形成されて
いる。上臼４と下臼５のクリアランスは、ねじ等によっ
て手動で調整が可能な構造である。

【００１３】ヒータ６は電気ヒータ（他の熱源として蒸
気、ガス（熱風）、ハロゲンランプ等がある。）であ
り、下臼５の下面に設置され、下臼５と同形である。下
臼５を加熱し、被摩砕物２を加熱摩砕し水分を蒸発させ
乾燥させるのである。下臼５及びヒータ６はベースハウ
ジング７０の上面に固定されている。

【００１４】駆動装置７は減速機付きのモータでありベ
ースハウジング７０によって覆われている。駆動装置７
は上臼４を回転するものである。駆動装置７の回転軸７
１は垂直上方に延長されている。回転軸７１はヒータ６
及び下臼５の中央部を貫通している。回転軸７１の上端
部は、軸受穴４０に嵌合され、図示せぬ固定具（ボルト
・ナットなど）で固定されている。上臼４と回転軸７１
とは一体回転する。

【００１５】摩砕室８は、加熱摩砕の際に発生する蒸気
１４を滞留させるものである。カバー９は、断熱材を備
えることが好ましい。カバー９の下端は、ベースハウジ
ング７０に固定されている。蒸気を集め保温するためで
ある。

【００１６】供給装置１０は、ホッパー３１に対して相
対的に移動できる可撓管３２が接続されている構造等が
好ましい。上臼４が回転し供給口３が円運動するからで
ある。可撓管３２の下端は供給口３内部に入っている。

【００１７】摩砕物１１は、粉末状となる。燃料等とし
て利用できる程度までに乾燥されることが好ましい。排
出管１２は、排出口５３から排出された摩砕物１１を外
部に排出させる通路である。水排出管１３は摩砕室８内
の蒸気１４が凝集されてできた水滴を外部に排出するも
のである。蒸気１４は、摩砕物１１から発生するもので
ある。蒸気排出管１５は、蒸気１４を抜くものである。
蒸気圧の上昇を防止するためである。

【００１８】摩砕装置１の動作を説明する。摩砕装置１
の電源を入れ、通電状態とする。ヒータ６が加熱され、
駆動装置７が駆動する。駆動装置７により上臼４が回転
する。被摩砕物２である自動車の塗料廃液を供給装置１
０から投入する。自動車の塗料廃液は、自動車塗装工程
で生じる廃塗料である。被摩砕物２は、供給装置１０か
ら供給口３を経て、上臼４と下臼５の間に供給される。
被摩砕物２は、上臼４と下臼５とで加熱摩砕される。摩
砕された摩砕物１１は、上臼４と下臼５の隙間から受け
皿５２を経て排出口５３から排出管１２へ排出される。
ヒータ６の加熱により、被摩砕物２の水分は蒸発し、上
臼４と下臼５の隙間から摩砕室８に排出される。摩砕室
８の蒸気１４は、摩砕室８内で凝縮し、ベースハウジン
グ７０の上面に水となって貯留し、水排出管１３から排
出される。蒸気１４は、蒸気排出管１５から外部に排出
される。こうして、被摩砕物２の水分の約５０〜８０％
が蒸発し、水分の含有重量比が５％以下、好ましくは１
％以下の粉体化された摩砕物１１が製造できる。粘土質
の塗料廃液である被摩砕物２を１工程で、機械抵抗もほ
とんどなく乾燥し粉体化できることが利点である。

【００１９】本発明の第２実施形態の摩砕装置２０１に
ついて図３を参照して説明する。この実施形態は、第１
実施形態と共通する要素は番号を２００番台として説明
は援用する。摩砕装置２０１において、上臼２０４をカ
バー２０９に固定構造物２９１を介して固定し、回転軸
２７１は上臼２０４に遊嵌し、ヒータ２０６はベースハ
ウジング２７０に固定し、下臼２０５だけを回転可能と
したものである。下臼２０５は固定具（図示略）で回転
軸２７１に固定されている。動作は概ね第１実施形態と
同様である。

【００２０】本発明の第３実施形態について説明する。
この第３実施形態は、異種の被摩砕物、例えば、（１）
廃段ボールと樹脂、（２）廃繊維（繊維屑等）と樹脂、
（３）廃段ボールと繊維屑と樹脂、（４）廃ロープ類
（ロープ屑等）と樹脂、（５）廃ロープ類（ロープ屑
等）と廃繊維（繊維屑等）と樹脂、（６）廃ロープ類
（ロープ屑等）と廃段ボールと樹脂、等の異種の物を加
熱摩砕することで混練するものである。樹脂は、純正品
でも廃棄樹脂でもかまわない。その他、汚泥、糞等、水
分の蒸発が主目的である。

【００２１】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で本発明の構成を適宜改
変等ができることは当然である。このような改変等も技
術的思想が同一であるから、本発明に包含されるもので
ある。例えば、実施形態で上臼又は下臼を回転させた
が、両臼を回転させるような構造でもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本願発明によれば、臼の
特徴を利用し、臼に回転動力を与えつつ加熱エネルギー
をヒータに加え臼を加熱することで、１工程で被摩砕物
の摩砕及び乾燥を行うことができる。従って、被摩砕物
の処理工程が簡素化しコストが低減できる。廃棄塗料を
粉体化できることで、例えば、製造された粉体を燃料等
の種々の用途に利用できる。さらに、被摩砕物に樹脂等
を混入することで、成形材料を作ることができる。この
成形材料を成形機で種々に成形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態の摩砕装置の中央縦断面図
である。

【図２】（ａ）は、上臼の平面図、（ｂ）は上臼の底面
図、（ｃ）は下臼の平面図、（ｄ）は下臼の底面図であ
る。

【図３】本発明第２実施形態の摩砕装置の中央縦断面図
である。

【符号の説明】

１・・・摩砕装置２・・・被摩砕物３・・・供給口４・・・上臼５・・・下臼６・・・ヒータ７・・
・駆動装置８・・・摩砕室９・・・カバー１０・・・供給装置１１・・・摩砕物１２・・・排出管１３・・・水排
出管１４・・・蒸気１５・・・蒸気排出管４０・・・軸
受穴５０・・・貫設穴４１，５１・・・溝５２・・・受
け皿５３・・・排出口７０・・・ベースハウジング７１・・・回転軸３１・・・ホッパー３２・・・可
撓管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D004 AA28 AB01 CA04 CA12 CA22 CB13 CB31 4D063 DD06 DD13 GA10 GC16 GC31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被摩砕物を供給する供給口を備えた上臼
と、上臼と摩砕係合する下臼と、前記下臼の下面に設けたヒータと、前記下臼又は上臼を回転する駆動装置と、前記上臼、下臼及びヒータを覆い、摩砕室を形成するカ
バーと、前記供給口に被摩砕物を供給する供給装置と、前記上臼と下臼の間から排出される摩砕物を排出する排
出部と、前記摩砕室内の液体を排出する液体排出部と、前記摩砕室内の気体を排出する気体排出部と、を備え、被摩砕物を加熱摩砕し、被摩砕物を粉体化するととも
に、これに伴い生じる液体及び気体を分離することを特
徴とする加熱摩砕装置。
【請求項２】被摩砕物を上臼の供給口に供給し、下臼又は上臼を回転させて上臼と下臼とを摩砕係合さ
せ、前記上臼と下臼の間から排出される摩砕物を排出し、前記摩砕室内の液体を排出し、前記摩砕室内の気体を排出し、被摩砕物を加熱摩砕し、被摩砕物を粉粒状化するととも
に、これに伴い生じる液体及び気体を分離することを特
徴とする加熱摩砕方法。
【請求項３】請求項１記載の加熱摩砕装置又は請求項２
記載の加熱摩砕方法によって塗料廃液が粉粒状化された
加熱摩砕物。
【請求項４】請求項１記載の加熱摩砕装置又は請求項２
記載の加熱摩砕方法によってシュレッダーダストが粉粒
状化された加熱摩砕物。