JP2004351421A - 廃棄物処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物のブリケット化にあたり、再利用しやすい形状、密度を得る際、効率よく安価な装置を実現する。
【解決手段】クランクプレスを使い、廃棄物を圧縮する。かさ比重の小さい廃棄物を高能率で圧縮する原理に従いシステムを構成することによって安価で効率的なブリケットを製作する。廃棄物を容器に入れ、クランクプレスのピストンと連動するパンチで容器内の廃棄物を固める。このときクリアランスを１ｍｍ以上とり、万一廃棄物が多すぎた場合、材料が逃げるように工夫してある。処理能力によって、容器は多数個取りとする。固まったブリケットはブリケット排出部で取り出す。排出部から出たブリケットはブリケット排出コンベアーから出てくる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
廃棄物の有効な再利用を考えた廃棄物処理方法を提供するもので、地球資源の有効活用技術、地球環境保全技術に属する内容である。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物のリサイクルを考えたとき、その処理方法に溶融式と圧縮式とがある。溶融式は単純に材料を原材料の融点以上まで加熱し、材料を溶かして、素材までさかのぼり、純度の高い原材料を得ようとするものである。しかしこの方法は混在物によって限界もあるが、何よりも問題なのは、溶融するための膨大な熱エネルギーを要することである。一方圧縮式は、溶融しないので、省エネルギーであり、設備も大掛かりなものを必要としない。圧縮にはプレス方式が一般的であり、大別すると油圧プレスと機械プレスとがある。その中でも油圧プレスは廃棄物をシリンダー容器に入れ油圧でピストンを押し廃棄物を圧縮するもので、構造が簡単であり、少量でも対応が出来るのは有利な方策であり、多用されている。しかし生産能力を上げようとすると、油圧ポンプやタンクが大きくなり、設置面積や設備コストが膨大となってしまう。さらに、質量の小さいものを短時間で圧縮するにはストロークロスも発生し、効率が悪くなる。例えば圧縮したブリケットを脱酸剤や冷材に使おうとする場合、質量が大きいと熱容量も多くなり、１００ｇ位の質量のものも要望されが、油圧方式での対応も限界がある。また、溶解式による従来の小ぶりのものにあわせた従来の設備を使う場合、当然同等の大きさの物が要求されたりして、現状では殆どが従来の溶融式のものが多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、廃棄物を圧縮再生する場合、再利用し易くするため、１００ｇ位のブリケットのでも、生産性を落とさない方法、言い換えれば安価に大量の生産できる方法を見出すことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
圧縮手段として機械プレスを用いる。無人運転するためシステム化し、廃棄物投入部、機械プレス、ブリケット排出部及びこれらを結ぶ材料移載搬送装置とブリケット排出コンベアーとからなる。またシステムは制御装置によって生産を制御、異常監視を行い円滑な生産を行う。
【０００５】
【発明の実施の形態】
廃棄物処理現場だけでなく、製鐵所、製鋼所などの材料メーカで、ラインの一部に組み込み、稼動する。
【０００６】
【実施例】
本システムの内容を飲料用の使用済み缶（ＵＢＣ）のうち、スチール缶からアルミニウム脱酸剤を作り出す例で説明する。図１は本発明をシステムに展開した場合の一例を示している。スチール缶は市中から調達する場合、搬送効率をよくするため、通常ベーラープレスなどで圧縮してある。これらを破砕機にかけ、１０〜２０ｍｍぐらいの大きさにして、アルミニウム部分だけを取り出し、廃棄物ホッパー２に投入する。ホッパーでは底部に設けたロータリーバルブなどにより、材料を一定の量に保ちつつ、ターンテーブル５上にある容器５−１に入れる。この例では７個取りとなっている。廃棄物はそのままクランクプレス１にあるパンチ１−１の直下で停止し、パンチが下降して廃棄物を圧縮する。
【０００７】
図４はパンチ１−１とダイすなわち容器５−１との位置関係及び圧縮の過程を図示している。図５はクランクプレスで下死点付近でのパンチ位置とパンチ反力を時間の経過とともに示している。廃棄物は一般にかさ比重が小さいので下死点近傍まで反力が出ないことが分かる。事例の場合下死点上２ミリで１５０ｋＮであった。これはその間は大きな反力が掛からずにパンチ１−１が移動していることであり、クランクプレスで十分対応できることを示している。それ以降クランクプレスの加圧力は急上昇する特性を持っているのでクランクプレスで十分圧縮できる。時間的な処理能力についても、クランクプレスは通常６０ｓｐｍであるので１サイクル１秒以内での処理も可能であり、これらの一連のことを油圧で行うと、油圧ポンプを高低圧の複合ポンプにしても巨大なものとなり、高額になる。逆にいえばクランクプレスの特性は、廃棄物のようなかさ比重の小さいものを大きく圧縮するのに適している。
【０００８】
クランクプレスの最大の特徴は、高速でピストンが上下できるので生産性が抜きん出ていることである。欠点として加圧力がピストンの位置によって大きく変わり、上死点では加圧力は理論的にはゼロであり、下死点近傍で最大となる。深絞り加工も含めてクランクプレスは通常は薄板を加工することが前提とされている。つまり材料が厚くても、廃棄物の場合かさ比重が小さいので、圧縮初期はほとんど力を要しない。これはリンクプレスが高速で廃棄物を小さく圧縮するのに非常に向いている機械といえる。また下死点の位置によって廃棄物にかかる最大加圧力も容易に設定することが出来る。これらが油圧方式と大きく異なることである。
【０００９】
クランクプレス１で圧縮された廃棄物２−３はブリケット２−４となりブリケット排出部３に移動する。ここでも位置決め後、パンチ３−１で排出される。ターンテーブル５は回転する容器５−１と固定プレート５−２から構成されていて、ブリケット排出部の直下で固定プレートにはブリケット排出用の穴５−４があいている。ブリケット２−４はブリケット排出部３に組み込んだ、ブリケット排出用コンベアー４でシステム外に排出される。制御装置６は上述の各装置を滞りなく運転できるように指令し、また異常状態が発生したとき停止または自動復帰をする。
【００１０】
アルミニウムのように酸化しやすい場合、これらの工程を部分的にも不活性ガスまたは真空中で行っても良い。圧縮しやすくするため、前工程に破砕機を設け、これと連動させることも可能である。さらにテーブルの位置決めにあたっては、パンチ１−１とダイすなわち容器５−１とのクリアランスを１ｍｍ以上とり、不必要な精度を避けるようにし、安価で安定したシステムの提供をしても良い。これは廃棄物２−３が多く入りすぎたとき発生する異常加圧力を避ける働きもする。
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、廃棄物をクランクプレスで圧縮するので、１００ｇ程度のブリケットでも高速でかつ安価に生産することを可能にする。また加熱をしなくてもよいので、ランニングコストも抑えることができ、地球環境保全にも役に立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる装置の１実施例で廃棄物処理のシステム化した場合の構成図
【図２】システムの横側面図
【図３】システムの平面図
【図４】クランクプレス１及び排出部での廃棄物の圧縮または排出される過程を示す。
【図５】下死点付近での圧縮力の様子を示す。
【図６】圧縮した一実例を示す。
【符号の説明】
１ クランクプレス
１−１ 圧縮パンチ
１−２ ボルスター
１−３ スライド
２ 廃棄物ホッパー
２−１ 廃棄物投入口
２−２ 廃棄物供給筒
２−３ 廃棄物
２−４ ブリケット
３ ブリケット排出部
３−１ パンチ
３−２ ボルスター
３−３ ボルスター穴
４ ブリケット排出コンベアー
５ ターンテーブル
５−１ 容器
５−２ 固定プレートテーブル
５−３ 支持柱
５−４ ブリケット排出用穴
＆ｎｂｓｐ；

Claims (5)

1. 破砕した廃棄物をシリンダー容器に入れ、機械プレスで圧縮成形することを特徴とし、廃棄物供給装置、機械プレス、ブリケット排出装置、搬送装置、及び全体を制御する制御装置から構成される廃棄物処理システム。
2. ブリケットの排出を良くするために、シリンダー容器出口にテーパ−を施した請求項１の廃棄物処理システム。
3. ブリケットの再利用を良くするため、不活性ガスまたは真空中で圧縮成形することを特徴とした請求項１の廃棄物処理システム。
4. 圧縮成形しやすくするため、破砕機を具備した請求項１、請求項２、請求項３のいずれかの廃棄物処理システム。
5. 位置決めを容易にすることと過加圧になったとき材料の逃げ場を考慮した、パンチの径が容器の内径より１ｍｍ以上のクリアランスを持つことを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３、請求項４のいずれかの廃棄物処理システム。

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