JP2015033823A - 廃棄物処理システム、及びこれを用いた廃棄物処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡樹脂から分離した発泡剤を低コストで容易に処理可能な廃棄物の再生処理システム及び再生処理方法を提供する。【解決手段】実施形態にかかる廃棄物の再生システムは、発泡性樹脂廃棄物の破砕機と、発泡性樹脂粉の造粒処理部と、破砕機及び造粒処理部にて分離された発泡剤ガスを処理する発泡剤処理部とを有する。造粒処理部の造粒装置は、ダイ、発泡性樹脂粉をダイに導入する導入部、及びダイからペレットが排出される排出部を含む。破砕機からの発泡剤ガスを排出部に流し、排出部の後段のガスラインに、導入部からの発泡剤ガスを導入する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、例えば発泡樹脂等の廃棄物処理システム及び処理方法に関する。

従来より、資源の有効利用のため、家電製品の再生処理が行われている。

例えば冷蔵庫等に使用されているウレタン発泡樹脂及びスチレン発泡樹脂は製造時に使用された発泡剤を含んでいる。

発泡剤として、以前は、特定フロン（ＣＦＣ）及び代替フロン（ＨＣＦＣ）等のフロンが使用されていたが、環境保護の観点から、現在は、シクロペンタンが使用されている。このうち、フロンは再生処理の際に回収が義務づけられており、シクロペンタンは引火性が高いため取り扱いに注意が必要である。

このような発泡樹脂の再生処理では、発泡樹脂を微粉砕することにより、発泡樹脂中の独立気泡を壊して、残留する発泡剤を取り出し、発泡剤がシクロペンタンの場合には大気へ放出し、フロンの場合は回収して処理している。

再生処理により微粉砕された発泡樹脂は、廃棄または焼却されていたが、近年、使用済みの発泡樹脂を微粉砕及び造粒することにより、材料あるいは燃料として再利用する技術が提案されている。

本願発明は、発泡樹脂から分離した発泡剤を低コストで容易に処理可能な廃棄物の処理システム及び処理方法を提供することを目的とする。

実施形態によれば、破砕機と、該破砕機で発泡性樹脂廃棄物を破砕して得られた、発泡性樹脂及び該発泡性樹脂中に包含されたガス状の発泡剤を含む発泡性樹脂粉を用いて、該発泡性樹脂粉のペレットを造粒するための造粒処理部と、該破砕機にて該発泡性樹脂廃棄物から分離されたガス状の発泡剤、及び該造粒処理部にて該発泡性樹脂粉から分離されたガス状の発泡剤を処理する発泡剤処理部とを有し、
該発泡剤処理部は前記発泡剤を回収する発泡剤回収部、及び前記発泡剤を大気へ放出する大気放出ラインのうち少なくとも一方を有し、
該造粒処理部は、該発泡性樹脂廃棄物を造粒してペレットを成形するためのダイ、該発泡性樹脂廃棄物を該ダイに導入する導入部、及び該ダイから該ペレットが排出される排出部を含む造粒装置と、該破砕機から破砕時に発生した該発泡剤を含むガスを該排出部に流す第１のラインと、該第１のラインの後段のガスラインに、該導入部にて該発泡性樹脂粉から分離された該発泡剤を含むガスを導入する第２のラインとを含むことを特徴とする廃棄物処理システムが提供される。

第１の実施形態に係る廃棄物処理システムの構成を表す図である。 第２の実施形態に係る廃棄物処理システムの構成の一部を表す図である。 第３の実施形態に係る廃棄物処理システムの構成の一部を表す図である。 第４の実施形態に係る廃棄物処理システムの構成の一部を表す図である。 第２の実施形態に係る廃棄物処理システムの構成の他の例の一部を表す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１に、第１の実施形態にかかる廃棄物処理システムの構成を表す図を示す。

図示するように、この廃棄物処理システム１００は、発泡性樹脂及び発泡性樹脂中に包含されたガス状の発泡剤を含む発泡性樹脂廃棄物を破砕して発泡性樹脂粉を形成する一次破砕機１と、一次破砕機１にて発泡性樹脂廃棄物から分離されたガス状の発泡剤を処理する発泡剤処理部２との間に、発泡性樹脂粉を用いて、発泡性樹脂廃棄物のペレットを造粒するための造粒処理部３が設けられた構成を有する。

第１の実施形態によれば、造粒処理部３を一次破砕機１と発泡剤処理部２との間に配置することにより、発泡剤処理部２では、一次破砕機１にて発泡性樹脂廃棄物から分離されたガス状の発泡剤に加えて、造粒処理部３にて発泡性樹脂粉から分離されるガス状の発泡剤も処理することができる。

このような廃棄物処理システム１００は、また、造粒処理部３を、例えば既存の一次破砕機１と発泡剤処理部２との間に配置するだけで発泡剤処理を行うことができるので、発泡性樹脂廃棄物のペレットを造粒するために、造粒処理設備と発泡剤処理設備とを別途設けるよりも低コストである。

一次破砕機１では発泡性樹脂廃棄物を粉砕することにより、発泡性樹脂中の独立気泡を壊して、独立気泡内に残留するガス状の発泡剤を取り出すことができる。必要に応じて、一次破砕機１の後段に、図示しない二次破砕機を設け、発泡性樹脂粉をより微粉砕することができる。

造粒処理部３には、まず、一次破砕機１で破砕された発泡性樹脂粉を固相分離するサイクロン４が設けられている。続いて、サイクロン４で固相分離された発泡性樹脂粉は、受け入れホッパー６に導入される。一方、一次破砕機１にて発泡性樹脂廃棄物から分離した発泡剤を含むガスはライン１０１を介して回収サイクロン１４に送られ、その後、造粒処理装置１０にて成型されたペレットの冷却に使用される。

受け入れホッパー６の後段には造粒処理装置１０が設けられている。

造粒処理装置１０は、発泡性樹脂粉の導入部７、ペレットを成形するためのダイ８、ダイ８からペレットが排出される排出部９を含む。

発泡性樹脂粉は、まず導入部７に送られ、次に、ダイ８を用いてペレットに成型される。

使用されるダイ８は、発泡性樹脂粉をペレット状に成型するための複数の成型孔を有する。発泡性樹脂粉は加圧手段例えば加圧ローラなどを用いて成型孔に押し込むことができる。

ダイ８の形状としては、円筒形状のリングダイ、及び円盤形状のフラットダイ等を用いることができる。

導入部７では、負荷がかけられた発泡性樹脂粉からガス状の発泡剤が分離される。

発泡剤としては、シクロペンタンまたはフロンが使用される。

発泡剤がシクロペンタンの場合、抜き取ったガスを第２のライン１０３から図示しない開放部により大気に放出することができる。発泡剤がフロンの場合には、第２のライン１０３を介して後述のガスライン１０６に導入する。

成型孔に押し込まれた発泡性樹脂粉は排出部９にて柱状に押し出され、図示しない切断部材により、所定の長さに切断されてペレットに成型される。排出部９には回収サイクロン１４から第１のライン１０２を介して発泡剤を含むガスが導入され、圧縮により加熱されたペレットの冷却に使用される。排出部９において、負荷がかけられた発泡性樹脂粉から分離されるガス状の発泡剤は、第１のライン１０２を介して導入されたガスに混入して、ライン１０５を介して後段の冷却部１２に導入される。冷却部１２ではペレットを十分に冷却する。冷却されたペレットは、ペレット回収部１３にて回収され、その後、燃料として再利用される。

一方、冷却部１２に導入された発泡剤を含むガスは、ライン１０６を介して回収サイクロン１７に送られる。

回収サイクロン１７に送られた発泡剤を含むガスは、ここで集塵されて不要な微粉等を取り除いた後、ライン１０９を介して発泡剤を含むガスを処理する発泡剤処理部２に送られる。

発泡剤処理部２において、ライン１０９は二方向に分岐される。一方は、発泡剤を含むガスを大気へ放出する大気放出ライン１１３であり、発泡剤が引火性のシクロペンタンである場合には、この大気放出ライン１１３を介して、大気に放出される。他方は、フロン回収ライン１１２であり、発泡剤がフロンである場合に使用され、発泡剤を含むガスをフロン回収器２０に導入して、フロンを回収させることができる。

図２は、第２の実施形態にかかる廃棄物処理システムの構成の一部を表す図を示す。

第２の実施形態にかかる廃棄物処理システムは、図２に示すように受け入れホッパー６に熱可塑性樹脂粉供給ライン１０１を介して熱可塑性樹脂粉供給部３４がさらに接続されていること以外は、図１と同様の構成を有する。

第２の実施形態にかかる廃棄物処理システムでは、造粒処理装置１０の前段に設けられた受け入れホッパー６に、発泡性樹脂粉とともに、熱可塑性樹脂粉供給部３４から熱可塑性樹脂粉供給ライン１０１を介して熱可塑性樹脂粉を供給する。受け入れホッパー６内において、発泡性樹脂粉と熱可塑性樹脂粉は必要に応じて図示しない攪拌部材により予め混合することができる。

第２の実施形態にかかる廃棄物処理システムを用いることにより、発泡性樹脂粉の代わりに発泡性樹脂粉と熱可塑性樹脂粉との混合物を、受け入れホッパー６から導入部７に導入すること以外は第１の実施形態に係る廃棄物システムと同様にして発泡性樹脂粉と該熱可塑性樹脂粉とを含むペレットを成形することができる。

第２の実施形態によれば、発泡性樹脂例えばウレタン樹脂のみを使用するよりも、熱可塑性樹脂を添加した方が固まりやすくなり、造粒性を増加することが可能である。

図３は、第３の実施形態にかかる廃棄物処理システムの構成の一部を表す図を示す。

第３の実施形態にかかる廃棄物処理システムは、図３に示すように、導入部７と窒素発生装置１１との間に熱可塑性樹脂粉供給ライン１２２を介して熱可塑性樹脂粉供給部３３が接続され、受け入れホッパー６と造粒処理部１０との間に、受け入れホッパー６から導入部７へ投入される発泡性樹脂粉の投入量を検知する発泡性樹脂投入量検知部３１が設けられ、発泡性樹脂投入量検知部３１と熱可塑性樹脂粉供給部３３との間に、発泡性樹脂投入量検知部３１からの情報に基づいて、熱可塑性樹脂粉供給部３３の熱可塑性樹脂の投入量を制御する熱可塑性樹脂投入量調整部３２が設けられていること以外は、図１と同様の構成を有する。

第３の実施形態に係る廃棄処理システムを使用することにより、発泡性樹脂粉の代わりに発泡性樹脂粉と熱可塑性樹脂粉との混合物を、導入部７に導入すること以外は第１の実施形態に係る廃棄物システムと同様にして、発泡性樹脂粉と該熱可塑性樹脂粉とを含むペレットを成形することができる。

第３の実施形態によれば、発泡性樹脂例えばウレタン樹脂のみを使用するよりも、熱可塑性樹脂を添加した方が固まりやすくなり、造粒性を増加することが可能である。

また、第３の実施形態によれば、発泡性樹脂粉の投入量検知部３１からの検知情報例えば発泡性樹脂粉の投入量を熱可塑性樹脂投入量調整部３２に設けられた図示しない処理部で処理し、所望のペレット組成例えば発泡性樹脂粉に調整するために、発泡性樹脂粉の投入量に対して熱可塑性樹脂粉の投入量を決定し、決定された熱可塑性樹脂の投入量を制御する情報を熱可塑性樹脂投入量供給部３３の出口に接続されたバルブ３５に送り、バルブの開閉を制御し、熱可塑性樹脂粉供給ライン１２２を介して熱可塑性樹脂を供給することができる。

このように、第３の実施形態によれば、発泡性樹脂粉に対する熱可塑性樹脂粉の混合比を制御することができるので、造粒性をより向上させることができる。

図４は、第４の実施形態にかかる廃棄物処理システムの構成の一部を表す図を示す。

第４の実施形態にかかる廃棄物処理システムは、図４に示すように、受け入れホッパー６と造粒処理部１０との間に、熱可塑性樹脂粉供給ライン１２３を介して熱可塑性樹脂粉供給部３３が接続され、受け入れホッパー６と熱可塑性樹脂粉供給ライン１２３の接続部との間に、導入部７へ投入される発泡性樹脂粉の投入量を検知する発泡性樹脂投入量検知部３１が設けられて、発泡性樹脂投入量検知部３１と熱可塑性樹脂粉供給部３３との間に発泡性樹脂投入量検知部３１からの情報に基づいて、熱可塑性樹脂粉供給部３３の熱可塑性樹脂の投入量を制御する熱可塑性樹脂投入量調整部３２を含むこと以外は、図１と同様の構成を有する。

第４の実施形態に係る廃棄物処理装置を用いると、発泡性樹脂粉の代わりに発泡性樹脂粉と熱可塑性樹脂粉とを、導入部７に導入すること以外は第１の実施形態に係る廃棄物システムと同様にして、発泡性樹脂粉と該熱可塑性樹脂粉とを含むペレットを成形することができる。

第４の実施形態によれば、発泡性樹脂例えばウレタン樹脂のみを使用するよりも、熱可塑性樹脂を添加した方が固まりやすくなり、造粒性を増加することが可能である。

また、第４の実施形態によれば、造粒処理装置１０の前段に設けられた受け入れホッパー６から導入部７へ投入される発泡性樹脂粉の投入量を発泡性樹脂投入量検知部３１にて検知し、発泡性樹脂投入量検知部３１からの情報に基づいて、熱可塑性樹脂投入量調整部３２内の図示しない処理部にて処理し、所望のペレット組成例えば発泡性樹脂粉に調整するために、発泡性樹脂粉の投入量に対して熱可塑性樹脂粉の投入量を決定し、決定された熱可塑性樹脂の投入量を制御する情報を熱可塑性樹脂投入量供給部３３の出口に接続されたバルブ３６に送り、バルブ３６の開閉を制御し、熱可塑性樹脂粉供給ライン１２３を介して熱可塑性樹脂を供給することができる。

受け入れホッパー６と造粒処理装置１０との間に、前記か熱可塑性樹脂粉供給部から熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉を供給する工程をさらに含む
第４の実施形態によれば、発泡性樹脂例えばウレタン樹脂のみを使用するよりも、熱可塑性樹脂を添加した方が固まりやすくなり、造粒性を増加することが可能である。

このように、第４の実施形態によれば、発泡性樹脂粉に対する熱可塑性樹脂粉の混合比を制御することができるので、造粒性をより向上させることができる。

図５は、第２の実施形態にかかる廃棄物処理システムの他の例の構成の一部を表す図を示す。

図５に示すように、第３の実施形態にかかる廃棄物処理システムの他の例は、熱可塑性樹脂粉供給ライン１０１中に粉砕機３７を介在させる以外は図２と同様の構成を有する。

例えば導入する熱可塑性樹脂粉の粒径が発泡性樹脂粉の粒径よりも大きい場合、熱可塑性樹脂粉供給部３３の後段の熱可塑性樹脂粉供給ライン１０１中に設けられた粉砕機３７により、熱可塑性樹脂粉を同等の粒径に粉砕することができる。導入する熱可塑性樹脂粉の粒径が発泡性樹脂粉の粒径よりも大きいと、均一な混合が困難となり、熱可塑性樹脂粉の添加による造粒性の向上がみられなくなる傾向がある。

なお、このような粉砕機３７は、必要に応じて、図３または図４に示す熱可塑性樹脂粉供給ライン１２２，１２３中に設けることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…破砕機、２…発泡剤処理部、３…造粒処理部、７…導入部、８…ダイ、９…排出部、１０…造粒装置、１０２…第１のライン、１０３…第２のライン、１００…廃棄物処理システム

Claims (12)

1. 破砕機と、該破砕機で発泡性樹脂廃棄物を破砕して得られた、発泡性樹脂及び該発泡性樹脂中に包含されたガス状の発泡剤を含む発泡性樹脂粉を用いて、該発泡性樹脂粉のペレットを造粒するための造粒処理部と、該破砕機にて該発泡性樹脂廃棄物から分離されたガス状の発泡剤、及び該造粒処理部にて該発泡性樹脂粉から分離されたガス状の発泡剤を処理する発泡剤処理部とを有し、
   該発泡剤処理部は前記発泡剤を回収する発泡剤回収部、及び前記発泡剤を大気へ放出する大気放出ラインのうち少なくとも一方を有し、
   該造粒処理部は、該発泡性樹脂粉を造粒してペレットを成形するためのダイ、該発泡性樹脂廃棄物を該ダイに導入する導入部、及び該ダイから該ペレットが排出される排出部を含む造粒装置と、該破砕機から破砕時に発生した該発泡剤を含むガスを該排出部に流す第１のラインと、該第１のラインの後段のガスラインに、該導入部にて該発泡性樹脂粉から分離された該発泡剤を含むガスを導入する第２のラインとを含むことを特徴とする廃棄物処理システム。
2. 前記発泡剤処理部は前記発泡剤を回収する発泡剤回収部を有することを特徴とする請求１に記載の廃棄物処理システム。
3. 前記造粒処理部の前段に受け入れホッパーをさらに有し、
   該受け入れホッパーに、熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉供給部がさらに接続され、
   前記ペレットは、前記発泡性樹脂粉と該熱可塑性樹脂粉とを含む請求項１または２に記載の廃棄物処理システム。
4. 前記導入部は、窒素発生装置と接続され、
   該導入部と該窒素発生装置との間に熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉供給部が接続され、
   前記造粒処理部の前段に受け入れホッパーをさらに有し、
   該受け入れホッパーから前記導入部へ投入される前記発泡性樹脂粉の投入量を検知する発泡性樹脂投入量検知部、該発泡性樹脂投入量検知部と該熱可塑性樹脂粉供給部との間に設けられ、該発泡性樹脂投入量検知部からの情報に基づいて、該熱可塑性樹脂粉供給部の熱可塑性樹脂の投入量を制御する熱可塑性樹脂投入量調整部を含む請求項１または２に記載の廃棄物処理システム。
5. 前記造粒処理部の前段に受け入れホッパーをさらに有し、
   該受け入れホッパーと該造粒処理部との間に、熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉供給部が接続され、
   該受け入れホッパーから前記導入部へ投入される前記発泡性樹脂粉の投入量を検知する発泡性樹脂投入量検知部、該発泡性樹脂投入量検知部と該熱可塑性樹脂粉供給部との間に設けられ、該発泡性樹脂投入量検知部からの情報に基づいて、該熱可塑性樹脂粉供給部の熱可塑性樹脂の投入量を制御する熱可塑性樹脂投入量調整部を含む請求項１または２に記載の廃棄物処理システム。
6. 前記熱可塑性樹脂粉供給ライン中に該熱可塑性樹脂粉供給部から投入される前記熱可塑性樹脂粉を粉砕するための粉砕機がさらに接続されている請求項３ないし５のいずれか１項に廃棄物処理システム。
7. 発泡性樹脂及び該発泡性樹脂中に包含されたガス状の発泡剤を含む発泡性樹脂廃棄物を破砕機にて破砕し、発泡性樹脂粉を得る破砕工程と、造粒処理部にて該発泡性樹脂粉のペレットを造粒する造粒処理工程と、該破砕機にて該発泡性樹脂廃棄物から分離されたガス状の発泡剤、及び該造粒処理部にて該発泡性樹脂粉から分離されたガス状の発泡剤を処理する発泡剤処理工程とを含み、
   該発泡剤処理工程は、前記発泡剤を回収する工程、及び前記発泡剤を大気へ放出工程のうち少なくとも一方を含み、
   該造粒処理工程は、該発泡性樹脂粉を造粒してペレットを成形するためのダイ、該発泡性樹脂粉を該ダイに導入する導入部、及び該ダイから該ペレットが排出される排出部を含む造粒装置を使用し、該破砕機から破砕時に発生した該発泡剤を含むガスを第１のラインを介して該排出部に流す工程と、該第１のラインの後段のガスラインに、該導入部にて該発泡性樹脂粉から分離された該発泡剤を含むガスを第２のラインを介して導入する工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
8. 前記発泡剤処理方法は前記発泡剤を回収する発泡剤回収工程を有することを特徴とする請求項７に記載の廃棄物処理方法。
9. 前記造粒処理工程は、
   前記造粒処理装置の前段に設けられた受け入れホッパーに、前記発泡性樹脂粉とともに、熱可塑性樹脂粉供給部から熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉を供給する工程、
   該受け入れホッパーから前記導入部に前記発泡性樹脂粉と該熱可塑性樹脂粉と導入する工程を含む請求項７または８に記載の廃棄物処理方法。
10. 窒素発生装置から窒素ガス供給ラインを介して窒素ガスを導入部に供給する工程、
    前記造粒処理装置の前段に設けられた該受け入れホッパーから前記導入部へ投入される前記発泡性樹脂粉の投入量を発泡性樹脂投入量検知部にて検知し、該発泡性樹脂投入量検知部からの情報に基づいて、熱可塑性樹脂投入量調整部にて該熱可塑性樹脂粉供給部の熱可塑性樹脂の投入量を制御する工程、
    該導入部と該窒素発生装置との間に、前記熱可塑性樹脂投入量調整部からの情報に基づいて熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉を供給する工程を含む請求項７または８に記載の廃棄物処理方法。
11. 前記造粒処理工程は、
    前記造粒処理装置の前段に設けられた該受け入れホッパーから前記導入部へ投入される前記発泡性樹脂粉の投入量を発泡性樹脂投入量検知部にて検知し、該発泡性樹脂投入量検知部からの情報に基づいて、熱可塑性樹脂投入量調整部にて該熱可塑性樹脂粉供給部の熱可塑性樹脂の投入量を制御する工程、
    前記造粒処理装置の前段に設けられた受け入れホッパーと該造粒処理装置との間に、前記か熱可塑性樹脂粉供給部から熱可塑性樹脂粉供給ラインを介して熱可塑性樹脂粉を供給する工程をさらに含む請求項７または８に記載の廃棄物処理方法。
12. 前記熱可塑性樹脂粉供給ライン中に設けられた粉砕機により前記熱可塑性樹脂粉を粉砕する工程をさらに含む請求項１１に記載の廃棄物処理方法。

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