JP2009208427A - 樹脂廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂廃棄物の洗浄と細分化を低コストでしかも確実に行うことが可能な樹脂廃棄物処理装置を提供する。
【解決手段】水槽１０と、水槽１０内に樹脂廃棄物２２を供給する樹脂廃棄物供給手段２０と、水槽１０に水を供給する水供給手段３０と、水槽１０内に配設され、樹脂廃棄物２２を水槽１０内の水と共に所定方向に流動させて水槽１０内を攪拌する攪拌機４０と、水槽１０内に配設され、水槽１０内の樹脂廃棄物２２を水と共に切断しながら圧送するグラインダポンプ５０と、を有し、樹脂廃棄物２２の洗浄・切断・圧送を連続的に実行することを特徴とする樹脂廃棄物処理装置１００である。
【選択図】図２

Description

本発明は樹脂廃棄物処理装置に関し、より詳細には、樹脂廃棄物をリサイクルする際において、樹脂廃棄物の洗浄および細分化した後、次工程に圧送することが可能な樹脂廃棄物処理装置に関する。

地球温暖化の原因とされている大気中への二酸化炭素排出量を削減するため、省エネルギー政策が積極的に進められている。このような省エネルギー政策の中でも石油資源の節約が強く望まれている。
しかしながら、石油由来の合成樹脂製品は日常生活において大量に供給されていて、そのほとんどが使用後に廃棄されていた。近年になってようやく使用後における合成樹脂製品のリサイクルも定着してきたといえる。とはいえ、このようなリサイクル率の高い合成樹脂製品は、使用後においても新品の状態とそん色ない状態のものや、汚れがあったとしても、一般家庭で簡単に洗浄することができる程度のものがほとんどである。

これに対して、使用後における状態が新品の状態に比べて外観形状や汚れが著しく劣る合成樹脂製品については、使用者においての洗浄が困難であることなどの理由により、リサイクル率は依然として低い状況にある。このようなリサイクル率の低い合成樹脂製品は、従来と同様に、ほとんどが従来と同様に廃棄処理されたり、工業用の熱源として用いられることになる。
このようなリサイクル率が低い合成樹脂製品についても、最近になってようやくリサイクル材として再利用しようとする動きが見られるようになってきている。具体的には、合成樹脂製品を溶融した後、粒状化することでいわゆる再生材ペレットを製造し、合成樹脂製品の原料の一部に用いる形態がある。このような再生材ペレットの製造に用いられる合成樹脂製品としては、例えば農業用に用いられる合成樹脂シートが挙げられる。

農業用合成樹脂シートは、廃棄物として排出される際においては土および砂や、野菜くず等の有機性廃棄物が付着したままの状態であることはもちろんのこと、長尺体をロール状にした状態や、無造作に折り畳まれた状態で廃棄物処理業者に排出されることがほとんどである。このような合成樹脂製品をリサイクルする際においては、最初に表面に付着した土砂および有機性廃棄物を除去するための洗浄に加え、適度な長さにするための細分化が必須である。
このような洗浄および細分化をすると共に、再生材ペレットを製造するための処理装置や合成樹脂の処理方法としては、例えば特許文献１，２に開示されているものがある。

特開２００３−１６５１１５号公報 特開２００６−０３７０８４号公報

しかしながら特許文献１において開示されているプラスチックフィルム廃材の処理装置は、プラスチックフィルム廃材（以下、単にフィルム廃材という）を破砕した後に遠心分離処理をすることにより、フィルム廃材に付着した土を除去する処理を行っているが、回転刃による破砕機において長尺状のフィルム廃材を破砕しようとする場合、破砕刃にフィルム廃材が巻き込まれてしまい、フィルム廃材の破砕効率が低いという課題や、破砕刃に巻きついたフィルム廃材や、フィルム廃材への付着物により破砕刃が破損してしまうことが多く、フィルム廃材の破砕は困難を極めている。
また、フィルム廃材に付着している土が乾燥している場合には、遠心分離処理を施したとしてもフィルム廃材とフィルム廃材へ付着している土は実際のところ分離することができないことがある。このように、現状におけるフィルム廃材の洗浄・切断処理はきわめて低効率の下で行われていることもあり、採算性が悪く、リサイクル処理が敬遠される原因になっている。

また、特許文献２に開示されている樹脂の再生方法は、不純物が付着しているリサイクル対象の合成樹脂フィルム等を溶剤に溶かすことにより、樹脂部分と付着物との分離を行い、樹脂部分の溶剤を再利用する方法が開示されている。これにより、リサイクル対象の樹脂フィルム等を洗浄と細分化（溶融）を同時に行うことができるが、溶剤を用いているため、溶剤の調達コストが嵩むという課題や溶剤の取り扱いが煩雑であることに加え、排水に悪影響を与える等環境に与える負荷が大きいという課題がある。

そこで本願発明は、樹脂廃棄物の洗浄と細分化を行う際において、周辺環境に与える影響を抑えつつも低コストでしかも確実に行うことが可能な樹脂廃棄物処理装置の提供を目的としている。

本発明は、水槽と、前記水槽内に樹脂廃棄物を供給する樹脂廃棄物供給手段と、前記水槽に水を供給する水供給手段と、前記水槽内に配設され、前記樹脂廃棄物を前記水槽内の水と共に所定方向に流動させて前記水槽内を攪拌する攪拌機と、前記水槽内に配設され、前記水槽内の樹脂廃棄物を水と共に切断しながら圧送するグラインダポンプと、を有し、前記樹脂廃棄物の洗浄・切断・圧送を連続的に実行することを特徴とする樹脂廃棄物処理装置である。

また、前記グラインダポンプは、前記水槽の深さ方向に昇降可能に配設されていることを特徴とする。これにより、水槽内に供給され、洗浄された樹脂廃棄物が水槽内の水量（水深）の状態にかかわらず、効率的にグラインダポンプに供給することができる。

また、前記グラインダポンプは、吸水口の開口面が水面と直交した状態で配設されていることを特徴とする。
これにより、水槽内に供給され、洗浄された樹脂廃棄物がグラインダポンプにさらに供給されやすくすることができる。

また、前記水槽は、すり鉢状に形成されていることを特徴とする。これにより、水槽内における水と樹脂廃棄物が流動しやすい状態になるので、樹脂廃棄物の洗浄やグラインダポンプへの樹脂廃棄物の供給を効率的に行うことができる。

また、前記樹脂廃棄物は、長尺シート体であることを特徴とする。農業用樹脂シート等の長尺樹脂シート体をリサイクルする際において重要な洗浄と細分化を低コストで行うことができるため、今まで敬遠されていた農業用樹脂シート等のリサイクルを促進させることができる。

本発明にかかる樹脂廃棄物処理装置によれば、水を用いて樹脂廃棄物を洗浄することで、樹脂廃棄物への付着物の除去を行うと共に、洗浄された樹脂廃棄物を適切な長さに切断（細分化）した後、次の工程に圧送することができるため、周辺環境に負荷を与えることなく、しかも効率的な樹脂廃棄物のリサイクルを可能にする樹脂廃棄物処理装置を提供することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる樹脂廃棄物処理装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態においては、樹脂廃棄物の一例として、いわゆる農業用マルチと呼ばれている合成樹脂製シート体を例示しているが、本願発明の処理対象樹脂廃棄物は農業用マルチに限定されるものではないのはもちろんである。

図１は、第１実施形態にかかる樹脂廃棄物処理装置の平面図である。図２は、図１内のＡ−Ａ線における断面図である。
本実施形態における樹脂廃棄物処理装置１００は、水槽１０に水と樹脂廃棄物である農業用マルチ２２を投入し、水槽１０内で水と農業用マルチ２２とを流動させて攪拌した後、グラインダポンプ５０が水と農業用マルチ２２を吸い上げ、農業用マルチ２２を切断した後に、水槽１０の外部に圧送するものである。
グラインダポンプ５０には、水槽１０とグラインダポンプ５０とにより洗浄および細分化され、水と共に圧送された農業用マルチ２２の水分を削減する脱水装置や、水処理装置、樹脂溶融装置、ペレタイザ等が搬送手段を介して連設されているが、ここではそれらの図示および説明は省略する。

本実施形態における水槽１０は、図１，２に示すように直方形状に形成されていて、内部が仕切板１２によりに二分割されている。仕切板１２により分割されているうちの第１の空間１４には、水供給手段３０により水が供給され、仕切板１２を越流させて樹脂廃棄物が投入される第２の空間１６に水を供給している。第２の空間１６の底部には、樹脂廃棄物の付着物が沈殿するため、排出口１８を配設しておくことが好ましい。排出口１８から排出された沈殿物および水は、図示しない水処理装置により、沈殿物と水とが分離処理される。

本実施形態においては、水槽１０に農業用マルチ２２を供給する廃棄樹脂供給手段として油圧ショベル２０を用いている。グラップルや油圧カッター等のアタッチメントが装着された油圧ショベル２０により、排出現場から運搬されてきた農業用マルチ２２をつかみとり、第２の空間１６に供給する。排出現場から運搬されてきた農業用マルチ２２の長さはまちまちであるため、農業用マルチ２２を第２の空間１６に供給する際には、油圧ショベル２０のアタッチメントにより一次切断を同時に行えば本装置を用いた一連の処理が円滑に行えるため好適である。

水槽１０への水の供給は水供給手段３０によりなされる。水源としては水道や地下水などを用いることができる。水槽１０の内壁面（好ましくは、第２の空間１６側の内壁面）に水深検出センサ（図示せず）を配設し、水深検出センサにより検出された水深情報に基づいて水供給手段３０による給水量の制御を行う給水制御装置を設けても良い。

水槽１０に供給された農業用マルチ２２と水は、第２の空間１６の底部に配設された攪拌ポンプ４０により流動および攪拌され、農業用マルチ２２に付着した土などを洗浄する。攪拌ポンプ４０は図示しない制御装置により出力がインバータ制御され、第２の空間１６内において水と農業用マルチ２２を図１に示す矢印方向の渦巻流で流動・攪拌させる。このように第２の空間１６内で渦巻流を発生させることにより、農業用マルチ２２の洗浄効果を向上させることができることに加え、第２の空間１６内に供給された水と農業用マルチ２２とを均一に分散させることができ、農業用マルチ２２がグラインダポンプ５０の吸水口５４に吸引されやすくなる。

また第２の空間１６には、グラインダポンプ５０が配設されている。グラインダポンプ５０は、図２に示すように、第２の空間１６内の水深方向に立設された支持柱５２に上下動可能に取り付けられている。支持柱５２は、第２の空間１６内における水と農業用マルチ２２の渦巻流を妨げない配置に配設されている。グラインダポンプ５０は、水深検出センサにより検出された水深情報に基づいて第２の空間１６内における高さ位置を調整する位置制御装置により自動的に第２の空間１６内の水位に対するグラインダポンプ５０の吸水位置（吸水口５４の高さ位置）を調整することができる。このような位置制御装置は先に説明した吸水制御装置としても動作する制御装置とすれば好適である。

本実施形態におけるグラインダポンプ５０は、吸水口５４の開口面が第２の空間１６内の水面と直交する状態となるように（すなわち、吸水口５４が水平方向を向くように）セットされている。図２に示すように、本実施形態においては吸水口５４が完全に水中となり、第２の空間１６の中間高さ位置となるようにグラインダポンプ５０をセットしているが、吸水口５４の一部が水面から露出するようにしてグラインダポンプ５０をセットする形態や、グラインダポンプ５０を第２の空間１６の底部付近にセットすることももちろん可能である。

第２の空間１６内の水と農業用マルチ２２が吸水口５４からグラインダポンプ５０に取り込まれ、内部のグラインダ部分で細かく切断された後に水と共に送水される。第２の空間１６内で洗浄された農業用マルチ２２は一次切断された長さ（１ｍ程度が好ましい）から３〜１０ｃｍ程度まで細分化された状態にすることができる。グラインダポンプ５０は定期的または任意のタイミングにより、モータの回転を逆回転させる処理を行えば、グラインダポンプ５０に対して吸水口５４の前後（内外）部分においてかみこまれた農業用マルチ２２を瞬時に開放（かみこみ状態を解除）することができる。
グラインダポンプ５０に吸い込まれた水と農業用マルチ２２は、メッシュ容器等の分離用器に供給される。これによりグラインダポンプ５０により細分化され、水と共に圧送された農業用マルチ２２と水とを分離させることができる。

第２の空間１６の底部には、農業用マルチ２２を洗浄したことにより農業用マルチ２２から除去された土砂や野菜くずなどが沈殿する。水槽１０（第１の空間１４）には水が常時供給されてはいるものの、沈殿物により第２の空間１６における洗浄効果が薄れてしまうことを防ぐため、沈殿物を排出するための排出口１８が配設されている。排出口１８を定期的にまたは任意のタイミングで開き、第２の空間１６に沈殿した土砂や野菜くずを図示しない水処理装置に排出することで、第２の空間１６内における洗浄効果を常に所定のレベルに維持することができる。水処理装置において処理された水は、水槽１０（第１の空間１４）に循環させれば好都合である。
なお、排出口１８から沈殿物を含む水を排出する際には排出口１８に農業用マルチ２２が詰まらないようにするため、水槽１０（第２の空間１６）内には農業用マルチ２２が存在しない状態で行うのが好ましい。

本実施形態によれば、土や野菜くず等が付着し、長尺体である農業用マルチ２２をリサイクルする上で、洗浄処理と切断処理を同時に行うことができるため好都合である。特に、農業用マルチ２２のリサイクルにおいて課題であった洗浄および細分化処理をきわめて効率的に行うことが可能になったため、低コストでのリサイクル処理が実現した。

（第２実施形態）
図３は第２実施形態における第１実施形態の図２に該当する断面図である。本実施形態においては、第１実施形態と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明を省略している。
本実施形態においては、図３に示されているとおり水槽１０の形状が逆台形状をなした有底のすり鉢状に形成されている点が特徴的である。このような水槽１０を採用することにより、水槽１０内に渦流を発生させる際において必要な攪拌ポンプ４０の出力を小さくすることができるため、さらに農業用マルチ２２の洗浄・切断処理を低コストにより行うことができる点と、沈殿物を底部に集約させやすい点で第１実施形態に比較して優位である。本実施形態における水槽１０には仕切板１２は配設されておらず単槽構造に形成されている。

また、本実施形態においては、グラインダポンプ５０の吸水口５４に対して高圧水を噴射する高圧水噴射装置６０が配設されている。高圧水噴射装置６０は、グラインダポンプ５０の吸水口５４が農業用マルチ２２により閉塞（農業用マルチ２２が吸引されず、水のみが吸引される状態を指す）されてしまった場合、強制的に農業用マルチ２２を吸水口５４に押し込んだり、吸水口５４から取り除くことができるため、グライダポンプ５０による農業用マルチ２２の切断処理の効率を向上させることができる。また、樹脂廃棄物処理装置１００を自動運転させることも可能になるため好都合である。
このような構成を採用する場合には、吸水口５４の高さ位置は水槽１０の水面位置と吸水口５４の上端高さ位置が同程度であるか、吸水口５４の一部が水面から露出する配置であることが好ましい。また、高圧水噴射装置６０もまた、グラインダポンプ５０と同様に、水槽１０の水深に応じて昇降可能に配設されていることが好ましい。

（第３実施形態）
図４は、第３実施形態における第１実施形態の図２に該当する断面図である。本実施形態においても、第１，２実施形態と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明を省略している。
本実施形態においては、第１実施形態と同様の二槽式の水槽１０の第２の空間１６内に通過ポンプ７０が配設され、通過ポンプ７０の送水先とグラインダポンプ５０の吸水口５４とを直接連結している点が特徴的である。このような通過ポンプ７０とグライダポンプ５０とを連続させた構成を採用することにより、水槽１０（第２の空間１６）内における水と長尺体の農業用マルチ２２とを強制的にグラインダポンプ５０の吸水口５４に圧送させることができるため、第２の空間１６内の農業用マルチ２２によりグラインダポンプ５０の吸水口５４が閉塞されてしまうことがなく、第１実施形態のように定期的又は任意のタイミングでグラインダポンプ５０のモータを逆回転させたり、第２実施形態のように高圧水噴射装置６０を配設し、グラインダポンプ５０の吸水口５４に高圧水を噴射することなく、グラインダポンプ５０が連続的に農業用マルチ２２を切断しながら圧送させることができ、樹脂廃棄物処理装置１００の連続自動運転が可能である。

以上に、本願発明について実施形態に基づいて詳細に説明してきたが、本願発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、以上の実施形態においては、水槽１０に水を供給する際に第１の空間１４供給された水を仕切板１２から越流させることで第２の空間１６に供給する形態について説明しているが、仕切板１２の上端縁を鋸刃状の凹凸形状に形成し、鋸刃の凹部から第１の空間１４と第２の空間１６との水の流通を可能にし、第１の空間１４と第２の空間１６との水位差をなくした形態とすることもできる。この形態を採用することにより、第２の空間１６において農業用マルチ２２を洗浄することにより生じる洗浄水の上澄み部分を第１の空間１４に流入させ、第１の空間１４に配設した排出口から第１の空間１４内の水を水処理装置に供給し、水処理装置で処理した処理水を再び第１の空間１４に供給する形態とすることもできる。この場合、水供給手段３０は第１の空間１４の底部に、排水口は上部にそれぞれ配設すれば、第２の空間１６から流入してきた汚れた水の希釈を最小限に抑えた状態で水処理装置に排出することができる。このようにすることで、第２の空間１６内には常に農業用マルチ２２が投入された状態とすることができる。

樹脂廃棄物として、長尺シート体である農業用マルチ２２を例示しているが、洗浄および細分化が要求される樹脂廃棄物（例えば、食品包装用樹脂フィルム等）であれば本願発明において好適に処理することができる。樹脂廃棄物の形態も農業用マルチ２２のような長尺シート体に限定されるものでもないのはもちろんである。

また、以上の実施形態においては、水槽１０に供給する水は、水道水や地下水を例示しているが、グラインダポンプ５０の送水先で農業用マルチ２２と分離させた水（水槽１０の上澄みの水ともいえる）を、そのまま、または必要に応じて図示しない水処理装置により浄水処理を行った後、再び水槽１０（第１の空間１４）に供給したり、排出口１８から排出された水（沈殿物を含む水）を水処理装置により浄水処理を行った後、再び水槽１０に供給すれば、樹脂廃棄物処理装置１００で用いた水の大部分を循環させることができ、水の使用量を大幅に節約することができるため好都合である。

また、第１実施形態および第２実施形態においては、グラインダポンプ５０の吸水口５４が水面と直交する状態で設置されている形態について説明しているが、吸水口５４は任意の向きに調整できるように吸水口５４とグラインダポンプ５０の本体部とは回転可能な連結部に形成されていれば好都合である。
さらにまた、以上の実施形態においては、グラインダポンプ５０は支持柱５２に取り付けられた状態で水槽１０（第２の空間１６）内に昇降可能に配設されているが、支持柱５２の配設を省略し、グラインダポンプ５０を水槽１０（第２の空間１６）の上方側から昇降可能に吊下げた配置を採用することができる。このようなグラインダポンプ５０の配置を採用することにより、水槽１０（第２の空間１６）内において、支持柱５２への農業用マルチ２２の絡みつきをより少なくすることができる。

また、以上の実施形態においては、攪拌ポンプ４０、グラインダポンプ５０、通過ポンプ７０がそれぞれ水槽１０内に一台ずつ配設されている形態について説明しているが、水槽１０の大きさや本樹脂廃棄物処理装置１００に接続され、洗浄・切断した農業用マルチ２２を引き続き処理するための他の処理装置の処理能力に応じてそれぞれまたはいずれかを複数台配設する形態を採用してもよい。
そして、以上に説明したすべての実施形態における構成のうち、それぞれの実施形態における任意の構成どうしを適宜組み合わせた別の実施形態とすることももちろん可能である。

第１実施形態にかかる樹脂廃棄物処理装置の平面図である。 図１内のＡ−Ａ線における断面図である。 第２実施形態における第１実施形態の図２に該当する断面図である。 第３実施形態における第１実施形態の図２に該当する断面図である。

符号の説明

１０ 水槽
１２ 仕切板
１４ 第１の空間
１６ 第２の空間
１８ 排出口
２０ 油圧ショベル
２２ 農業用マルチ
３０ 水供給手段
４０ 攪拌ポンプ
５０ グラインダポンプ
５２ 支持柱
５４ 吸水口
６０ 高圧水噴射装置
７０ 通過ポンプ
１００ 樹脂廃棄物処理装置

Claims (5)

1. 水槽と、
   前記水槽内に樹脂廃棄物を供給する樹脂廃棄物供給手段と、
   前記水槽に水を供給する水供給手段と、
   前記水槽内に配設され、前記樹脂廃棄物を前記水槽内の水と共に所定方向に流動させて前記水槽内を攪拌する攪拌機と、
   前記水槽内に配設され、前記水槽内の樹脂廃棄物を水と共に切断しながら圧送するグラインダポンプと、を有し、
   前記樹脂廃棄物の洗浄・切断・圧送を連続的に実行することを特徴とする樹脂廃棄物処理装置。
2. 前記グラインダポンプは、前記水槽の深さ方向に昇降可能に配設されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂廃棄物処理装置。
3. 前記グラインダポンプは、吸水口の開口面が水面と直交した状態で配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂廃棄物処理装置。
4. 前記水槽は、すり鉢状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の樹脂廃棄物処理装置。
5. 前記樹脂廃棄物は、長尺シート体であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の樹脂廃棄物処理装置。

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