JP2005075865A - 生分解性プラスチック部材の処分システム、生分解性プラスチック部材の減容化装置、及び生分解性プラスチック部材の減容化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、低コストで効率的に処分可能な生分解性プラスチック部材の処分システム、減容化装置、及び生分解性プラスチック部材の減容化方法を提供する。
【解決手段】 使用済みとなった建設用養生シート１２を適度な大きさの塊にまとめ、シート状から立体状に成形する。立体状に成形した建設用養生シート１２の表面の一部を減容化装置１を構成する噴射機構８のフレームに設けられた開口部に当接する。減容化装置１を構成する蒸気ボイラー機構２を作動して水１３から蒸気１４を生成し、これを連結管７を介して噴射機構８に供給する。蒸気１４は、噴射機構８のフレーム内方に備えられた噴出ノズルより、開口部に当接する建設用養生シート１２に向かって噴射され、これにより、立体状に成形された建設用養生シート１２は、蒸気１４に曝されて収縮し減容する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生分解性プラスチック部材の処分システム、生分解性プラスチック部材の減容化装置、及び生分解性プラスチック部材の減容化方法に関する。

一般に、プラスチックを成形してなるシートやフィルム等のプラスチック部材は、農業資材や包装・梱包資材、建設仮設資材産業副資材等、社会のあらゆる環境下で大量に使用されている。しかし、これらは最終的に廃棄物となるため、地球環境への負荷が大きく社会的な課題となっており、近年の最終廃棄物処分場の残余命問題や資源循環型社会の構築のための制度改革など、廃棄物処分費の高騰や廃棄物に関する規制強化が進み、その抑制や分別・回収、再利用が重要となってきている。

このような中、上述する資材の材料としてプラスチック部材に代わり、生分解性プラスチックを成形してなる生分解性プラスチック部材の適用が普及しつつある。生分解性プラスチックは、土中や海水中などの微生物により分解され、最終的に水と二酸化炭素に分解する材料であり、例えば、農業用のマルチシートに適用すると、マルチシートを畑等に放置しておくのみでその後、分解消滅して土に返るものである。

上述する生分解性プラスチックを成形した生分解性プラスチック部材は、建設現場においても、例えば建設用養生シートなどに大量使用されている。建設用養生シートは、使用後に塗料やセメント、発泡物質、ガムテープ等、分離困難な異物が付着している場合が多いことから、その処分方法としては最終廃棄処分場に搬送した上で最終廃棄処分場で分解消滅させることとなる。しかし、搬送する建設用養生シートの容積に応じて運搬コストは増大するため、これに伴い産業廃棄コストが増大することとなる。

これらの課題に対応すべく、運搬コストの削減を目的に搬送物の容積を減容化する方法として、例えば特許文献１に示すように、搬送物を破砕機を用いて細粒上に破砕した上で、袋状のシート等に梱包し、減容化する方法が考案されている。このほかにも強制圧縮、耐熱性が低いといった生分解性プラスチック部材の特徴を利用した熱溶融や熱風溶融等の方法による減容化等も考案されている。
特開平１１−２２６５４０号公報

しかし、上述するような減容化にかかる作業は、いずれにおいても生分解性プラスチック部材が使用されていた建設現場等の使用現場で行われることとなるため、破砕機や破砕物の梱包装置等の減容化にかかる装置類を配置する等、減容化作業のためのスペースを現場に確保する必要が生じる。このため、生分解性プラスチック部材の処分においては、低コスト化のみでなく、簡略な減容化方法や減容化にかかる装置のコンパクト化が望まれていた。

上記事情に鑑み、本発明は、簡略な構成かつ低コストで効率的に処分可能な生分解性プラスチック部材の処分システム、生分解性プラスチック部材の減容化装置、及び生分解性プラスチック部材の減容化方法を提供することを目的としている。

請求項１記載の生分解性プラスチック部材の処分システムは、使用済みの生分解性プラスチック部材を減容化装置を用いて減容化する第１の工程と、減容化した前記生分解性プラスチック部材を、最終廃棄物処分場に搬送する第２の工程と、最終廃棄処分場にて、前記生分解性プラスチック部材を分解消滅させる第３の工程により構成されることを特徴としている。

請求項２記載の生分解性プラスチック部材の減容化装置は、蒸気を発生する蒸気ボイラー機構と、該蒸気ボイラー機構に一端を連結され、蒸気ボイラー機構より発生した蒸気を取り込む連結管と、該連結管の他端に装着され、連結管内に取り込んだ前記蒸気を噴射する噴射機構により構成されてなり、前記噴射機構が、底面に前記生分解性プラスチック部材を当接するための開口部を有する箱形のフレームと、該フレーム内方の上面に所定の配置間隔をもって複数が備えられ、前記連結管を介して供給される蒸気を開口を向かって噴射する複数の噴出ノズルと、前記フレームに備えられ、前記開口部を生分解性プラスチック部材に当接することにより密封された前記フレーム内の圧力を調整する圧力弁を備えることを特徴としている。

請求項３記載の生分解性プラスチック部材の減容化装置は、前記蒸気ボイラー機構より発生する蒸気により変形することのない耐熱性を有し、前記噴射機構を構成するフレームと比較して平面視断面の大きい開口を有する収納容器を備えることを特徴としている。

請求項４記載の生分解性プラスチック部材の減容化方法は、生分解性プラスチック部材を、前記減容化装置を構成する噴射機構のフレームの開口部に当接した後、前記減容化装置を構成する蒸気ボイラー機構を作動して蒸気を生成し、前記フレームの内方に備えられた噴射ノズルを介して、生分解性プラスチック部材に蒸気をさらすことを特徴としている。

請求項５記載の生分解性プラスチック部材の減容化方法は、前記生分解性プラスチック部材を前記収納容器に収納するとともに、該収納容器の開口部から前記噴射機構を内方へ挿入し、生分解性プラスチック部材に前記フレームの開口部を当接することを特徴としている。

請求項１記載の生分解性プラスチック部材の処分システムによれば、処分したい生分解性プラスチック部材の容量が大きい場合にも減容化処理を行うことから、最終廃棄物処分場へ搬送する際の搬送費用を大幅に削減することができ、これに伴い、産業廃棄コストを大幅に削減することが可能となる。
また、生分解性プラスチック部材は、塗料やセメント、発泡物質等、分離困難な異物が付着している場合にも、最終的に最終廃棄物処分場にて分解消滅することから、効率的かつ適正に、生分解性プラスチック部材及びこれに付着した分離不可能な産業廃棄物を処分することが可能となる。

請求項２記載の生分解性プラスチック部材の減容化装置によれば、蒸気による熱を利用して生分解性プラスチック部材を減容化することから、装置構成が簡略であるとともに温度調整も容易なため作業性を大幅に向上することが可能となる。
また、蒸気を噴射する噴出ノズルが、噴射機構の開口部を有する箱形のフレーム内に位置しており、開口部を生分解性プラスチック部材に当接することでこれを蒸気にさらすことから、フレーム内が蒸状体となるため容易に高温保持することができ、直に蒸気が当接する部位のみでなく開口部を覆っている広い範囲に対して蒸気の熱を作用させることが可能となる。
さらに、蒸気による熱利用は、構成が簡略であるだけでなく使用する水も少量で済むため、減容化装置自体のコンパクト化や軽量化、移動自在な構成等汎用性の高い装置構成とすることが可能であり、使用する現場に応じて減容化のための作業スペースを不要とすることも可能である。

請求項３記載の生分解性プラスチック部材の減容化装置によれば、蒸気に曝す前記生分解性プラスチック部材を、収納容器に収納できることから、複数の生分解性プラスチック部材を一度にかつ一様に蒸気に曝すことができ、減容化作業を容易に行えるとともに、減容化後の形状をモジュール化できるため、減容化後の生分解性プラスチック部材に係る運搬等の取り扱いを容易にすることが可能となる。

請求項４もしくは５に記載の生分解性プラスチック部材の減容化方法によれば、一般のプラスチック部材等と比較して耐熱性の低い生分解性プラスチック部材を、蒸気の熱を利用して容易に収縮できるため、建設現場等何れの場所においても容易に減容化を行うことが可能となる。

本発明の生分解性プラスチック部材の処分システム、生分解性プラスチック部材の減容化装置、及び生分解性プラスチック部材の減容化方法を、図１から図５に示す。
本発明は、使用済みとなった生分解性プラスチック部材の処分に際し、使用現場において減容化装置を用いて減容化処理した上で、最終廃棄処分場において分解消滅させるため、分離不可能な異物が生分解性プラスチック部材に付着した際にも、低コストで効率的かつ適正に生分解性プラスチック部材及び分離不可能な異物を処分することができるものである。

なお、本実施の形態では、生分解性プラスチックを成形した生分解性プラスチック部材の一例として、建設用養生シート１２を例に挙げて、生分解性プラスチック部材の処分システム、生分解性プラスチック部材の減容化装置、及び生分解性プラスチック部材の減容化方法を以下に詳述するが、必ずしもこれにこだわるものではなく、農業用マルチシートや包装資材等、生分解性プラスチック部材であれば何れに適用しても良い。

図１に示すように、使用済みとなった生分解性プラスチック部材よりなる建設用養生シート１２を減容化するために用いる減容化装置１は、蒸気ボイラー機構２と、連結管７と、噴射機構８により構成されている。
蒸気ボイラー機構２は、蒸気１４を生成する装置であり、貯水タンク３と蒸気ボイラー本体５を備えている。両者は連結されており、貯水タンク３に貯留した水１３を前記蒸気ボイラー本体５に供給することで蒸気１４が生成されるものである。

なお、蒸気ボイラー本体５には、安全弁６が備えられており、過剰な蒸気圧に達した際には、該安全弁６を開放し蒸気ボイラー本体５内の圧力調整を実施できる構成となっている。また、前記貯水タンク３にも、例えば液位計等を有する水切れ防止センサ４が備えられており、水１３の貯留量が所定量以下となった場合にはこれを検知することのできる構成となっている。

これら蒸気ボイラー機構２には、蒸気等による熱変形を生じない材料よりなり、外力による形状変形が自在な蛇腹ホース等の筒体で構成された前記連結管７の一端が連結されており、生成された蒸気１４は、該連結管７に取り込まれる。また、連結管７の他端には、前記噴射機構８が備えられており、連結管７に取り込まれた蒸気１４は、該噴射機構８より外方に向けて噴出される。

該噴射機構８は、図２（ｂ）に示すように、フレーム９と、噴出ノズル１０と、蒸気圧力弁１１を備えてなり、該フレーム９は、図２（ａ）に示すように、平面視四角形状の箱形に形成されて、底面に開口部９ａが設けられている。また、複数の前記噴出ノズル１０は、該フレーム９の内方で上面に所定の配置間隔をもって配置されており、前記開口部９ａに向けて、蒸気１４を噴出する構成となっている。
このような構成の噴射機構８は、前記フレーム９の開口部９ａを建設用養生シート１２に当接し、前記噴出ノズル１０より蒸気１４を噴出して、建設用養生シート１２を蒸気１４に確実に曝すものである。また、前記フレーム９を箱形に形成しているため、開口部９ａを密封するように前記建設用養生シート１２を押し当てることにより、フレーム９内が蒸状態となり、蒸気１４による熱を一時的に高温保持することを可能とする構成となっている。これにより、前記建設用養生シート１２は、蒸気１４が直接曝される部位のみでなく、開口部９ａを覆っている広い範囲が蒸気１４の熱に曝されることとなり、減容化の作業にかかる効率性が増すものである。

なお、前記フレーム９の側方に設置された蒸気圧力弁１１は、蒸気１４の噴出によりフレーム９の内方が高圧力になった場合に備えるもので、該蒸気圧力弁１１を用いてフレーム９内の圧力を調整できる構成となっている。
また、本実施の形態では、噴射機構８を構成するフレーム９の形状を平面視四角形状の箱形に形成したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、図２（ｃ）に示すような平面視円形状の箱形や半球体等、一部に開口部９ａを有しており、該開口部９ａに向けて蒸気１４を噴出する噴出ノズル１０を内方に配置できる構成であれば、いずれに形成しても良い。

上述する減容化装置１を用いた生分解性プラスチック部材よりなる建設用養生シート１２の減容化方法の手順を以下に示す。
まず、使用済みとなった建設用養生シート１２を適度な大きさの塊にまとめる、もしくは、図１に示すようにゴミ袋１６に詰め込み、その外形状をシート状から立体状に成形する。次に、立体状に成形した建設用養生シート１２の表面の一部に前記減容化装置１を構成する噴射機構８のフレーム９に設けられた開口部９ａを当接する。
その際、前記減容化装置１を構成する蒸気ボイラー機構２を作動して水１３から蒸気１４を生成し、これを連結管７を介して噴射機構８に供給する。該蒸気１４は、噴射機構８のフレーム９内方に備えられた噴出ノズル１０より、開口部９ａに当接する建設用養生シート１２に向かって噴射される。

これにより、立体状に成形された建設用養生シート１２は、蒸気１４に曝されて収縮し減容する。さらに、該建設用養生シート１２には、部分的に亀裂や穴等が生じることから、立体状にまとめることにより空気を内包して嵩張っている場合においても、内包された空気を抜きながら収縮することができるため、効率よく減容化することができるものである。
このように蒸気１４を熱源とする減容化装置１は、建設用養生シート１２の材料である生分解性プラスチック部材が、70〜100℃の温度下で効率的に収縮変形する性質を有していることを利用したものであり、生成が容易でありかつ70〜100℃の温度を保持することが容易であることを考慮し、蒸気１４を利用する構成としたものである。

なお、本実施の形態では、前記建設用養生シート１２の材料である生分解性プラスチックの原料に、特に70〜100℃の温度下で効率的に収縮変形する高分子材料であるポリブチレンサクシネートを用いているが、原料は必ずしもこれにこだわるものではなく、生分解性プラスチックであれば、微生物産生系や化学合成系、天然物系等いずれを適用しても良い。さらに、生分解性プラスチックを主成分としたその他の生分解性材料、無機材料や生分解性樹脂が混合された材料であってもよい。

また、本実施の形態では、建設用養生シート１２をゴミ袋１６に詰め込んで立体状にまとめる方法を示したが、必ずしもこれにこだわるものではない。
例えば、図３に示すように、減容化装置１に建設用養生シート１２を収納することが可能で、蒸気１４等の熱源を与えられても変形することのない部材よりなり、前記減容化装置１の噴射機構８を挿入することが可能な開口を有する箱状の収納容器１５を備えておき、該収納容器１５に建設用養生シート１２を収納した上で、開口より噴射機構８を挿入して建設用養生シート１２に当接し蒸気１４に曝してもよい。
これにより、建設用養生シート１２をシート状から立体状にまとめる作業を容易に行えるとともに、複数の建設用養生シート１２を一度に取り扱うことも可能となる。さらに、収納容器１５内で減容された立体状の建設用養生シート１２は、その平面視形状がほぼ収納容器１５の形状にモジュール化されることとなり、搬送時の取り扱いを容易にできるものである。

さらに、本実施の形態において、前記減容化装置１は、蒸気ボイラー機構２に車輪２ａを設置して移動自在な構成としている。したがって、建設用養生シート１２を使用している現場にあらためて減容化作業を実施するためのスペースを設ける必要がなく、減容化装置１自身を建設用養生シート１２の配置位置近傍に移動させ、減容化作業を実施することも可能である。

ところで、使用済みの前記建設用養生シート１２を減容化するにあたり、シート状から立体状にまとめる際には、圧縮装置１７を用いて強制圧縮しても良い。該圧縮装置１７は、図４に示すように、箱状に成形された圧縮容器１８と、該圧縮容器１８内の収納物を圧縮する圧縮機１９により構成されている。これらは、圧縮容器１８に、建設用養生シート１２を収納し、圧縮機１９を用いて圧縮することにより、シート状から立体状にまとめる際に取り込みやすい空気等を抜きながら立体状に形成することができるものであり、減容化したい建設用養生シート１２が大量に発生した場合等回収形態に応じて、より作業性を効率化できる装置である。

上述する方法により減容化が可能となった使用済みの建設用養生シート１２は、使用した現場等で分解消滅するまで放置しても良いが、建設現場等で使用すると使用中に建設廃材となるような土、塗料、セメント、発泡物質等の異物が付着する場合が多い。このような一度付着すると分離の困難な異物が建設用養生シート１２に付着した際には、図５に示すような手順による生分解性プラスチック部材の処分システムに従うことにより、適正な処分を実施することができる。

第１の工程で、例えば上述する生分解性プラスチック部材の減容方法に従い、使用現場において前記建設用養生シート１２を減容化装置１を用いて減容化する（ステップｓ１）。
第２の工程で、減容化した前記建設用養生シート１２を、使用現場から最終廃棄物処分場に搬送する（ステップｓ２）。
第３の工程で、最終廃棄処分場にて、二酸化炭素と水に分解消滅するまで、前記建設用養生シート１２を放置する（ステップｓ３）。

なお、本実施の形態では、生分解性プラスチック部材の処分システムにおいて、建設用養生シート１２の減容化方法に建設用養生シート１２を収縮する熱源として蒸気１４を用いた減容化装置１を利用する方法を示した。しかし、用いる減容化装置１は、必ずしもこれにこだわるものではなく、70〜100℃の高温を放出できる構成であれば、前記蒸気ボイラー機構２に代わり、温風や温水等何れの熱源を生成する機構を備えた減容化装置１を用いて減容化を行っても良い。

上述する構成によれば、生分解性プラスチック部材の処分システムは、処分したい生分解性プラスチック部材１２等、生分解性プラスチック部材の容量が大きい場合にも減容化処理を行うことから、最終廃棄物処分場へ搬送する際の搬送費用を大幅に削減することができ、これに伴い、産業廃棄コストを大幅に削減することが可能となる。
また、生分解性プラスチック部材は、塗料やセメント、発泡物質等、分離困難な異物が付着している場合にも、最終的に最終廃棄物処分場にて分解消滅することから、効率的かつ適正に、生分解性プラスチック部材及びこれに付着した分離不可能な産業廃棄物を処分することが可能となる。

前記減容化装置１は、蒸気による熱を利用して建設用養生シート１２等の生分解性プラスチック部材を減容化処理することから、構成が簡略であるとともに温度調整も容易なため作業性が大幅に向上することが可能となる。
また、蒸気１４を噴射する噴出ノズル１０が、噴射機構８の開口部９ａを有する箱形のフレーム９内に位置しており、開口部９ａで建設用養生シート１２等の生分解性プラスチック部材を覆うことでこれを蒸気１４にさらすことから、フレーム９内が蒸状体となるため容易に高温保持することができ、直に蒸気１４が曝される部位のみでなく開口部９ａを覆っている広い範囲に対して蒸気１４の熱を作用させることが可能となる。
さらに、蒸気１４による熱利用は、構成が簡略であるだけでなく使用する水も少量で済むため、減容化装置１自体のコンパクト化や軽量化、移動自在な構成等汎用性の高い装置構成とすることが可能となる。これに伴い、使用する現場に応じて減容化のための作業スペースを不要とすることも可能である。

さらに、前記蒸気１４にさらす前記建設用養生シート１２等の生分解性プラスチック部材を、収納容器１５に収納できることから、複数の生分解性プラスチック部材を一度にかつ一様に蒸気１４にさらすことができ、減容化作業を容易に行えるとともに、減容化後の形状をモジュール化できるため、減容化後の生分解性プラスチック部材に係る運搬等の取り扱いを容易にすることが可能となる。

また、耐熱性の低い生分解性プラスチック部材を蒸気１４の熱を利用して容易に収縮できるため、建設現場等何れの場所においても容易に減容化を行うことが可能となる。

本発明に係る生分解性プラスチック部材の減容化装置を示す図である。 本発明に係る減容化装置の噴射機構を示す図である。 本発明に係る生分解性プラスチック部材の減容化装置の他の事例を示す図である。 本発明に係る生分解性プラスチック部材の圧縮装置を示す図である。 本発明に係る生分解性プラスチックの処分システムのフローを示す図である。

符号の説明

１ 減容化装置
２ 蒸気ボイラー機構
３ 貯水タンク
４ 水切れ防止センサ
５ 蒸気ボイラー本体
６ 安全弁
７ 連結管
８ 噴射機構
９ フレーム
１０ 噴出ノズル
１１ 蒸気圧力弁
１２ 建設用養生シート
１３ 水
１４ 蒸気
１５ 収納容器
１６ ゴミ袋
１７ 圧縮装置
１８ 圧縮容器
１９ 圧縮機

Claims (5)

1. 使用済みの生分解性プラスチック部材を減容化装置を用いて減容化する第１の工程と、
   減容化した前記生分解性プラスチック部材を、最終廃棄物処分場に搬送する第２の工程と、
   最終廃棄処分場にて、前記生分解性プラスチック部材を分解消滅させる第３の工程により構成されることを特徴とする生分解性プラスチック部材の処分システム。
2. 蒸気を発生する蒸気ボイラー機構と、
   該蒸気ボイラー機構に一端を連結され、蒸気ボイラー機構より発生した蒸気を取り込む連結管と、
   該連結管の他端に装着され、連結管内に取り込んだ前記蒸気を噴射する噴射機構により構成されてなり、
   前記噴射機構が、底面に前記生分解性プラスチック部材を当接するための開口部を有する箱形のフレームと、
   該フレーム内方の上面に所定の配置間隔をもって複数が備えられ、前記連結管を介して供給される蒸気を開口に向かって噴射する複数の噴出ノズルと、
   前記フレームに備えられ、前記開口部を生分解性プラスチック部材に当接することにより密封された前記フレーム内の圧力を調整する圧力弁を備えることを特徴とする生分解性プラスチック部材の減容化装置。
3. 請求項２に記載の生分解性プラスチック部材の減容化装置において、
   前記蒸気ボイラー機構より発生する蒸気により変形することのない耐熱性を有し、前記噴射機構を構成するフレームと比較して平面視断面の大きい開口を有する収納容器を備えることを特徴とする生分解性プラスチック部材の減容化装置。
4. 請求項２または３に記載の生分解性プラスチック部材の減容化装置を用いた、生分解性プラスチック部材の減容化方法であって、
   生分解性プラスチック部材を、前記減容化装置を構成する噴射機構のフレームの開口部に当接した後、
   前記減容化装置を構成する蒸気ボイラー機構を作動して蒸気を生成し、前記フレームの内方に備えられた噴射ノズルを介して、生分解性プラスチック部材に蒸気をさらすことを特徴とする生分解性プラスチック部材の減容化方法。
5. 請求項４に記載の生分解性プラスチック部材の減容化方法において、
   前記生分解性プラスチック部材を前記収納容器に収納するとともに、該収納容器の開口部から前記噴射機構を内方へ挿入し、生分解性プラスチック部材に前記フレームの開口部を当接することを特徴とする生分解性プラスチック部材の減容化方法。
   

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