JP2020108876A - 廃プラスチック小型減容装置および処理方法 - Google Patents

Abstract

【目的】廃プラスチックの加熱減容処理に一定時間をかけて過熱を防止しつつ加熱、加圧することにより小規模個別処理を可能にするもので、特に家庭で発生した廃棄物を簡単な加熱圧密で減容し、清潔に保存するに適した方法。【構成】熱の不良導体である廃プラスチックへ少量ずつ一定の時間をかけて融着温度以下軟化温度以上に加熱し、加圧減容する。廃棄用のプラスチック袋に廃棄物を一度にまたは少しずつ充填しながら処理でき、処理したものは溶融することも含め半ば成型され、滅菌保温もでき省エネルギーになる。また、処理条件の選択により部分的に融着したものが得られ、家庭を含む貯蔵、輸送に便利でしかも廃棄物発生の都度容易に処理でき、処理および貯蔵空間の清潔化と節約になるだけでなく、輸送、破砕、再利用、熱分解、燃焼等の後処理をも容易にする。【選択図】図１

Description

本発明は廃プラスチックの処理方法および処理装置に関するもので、廃棄物の減容または粉砕、再加工、再利用を清潔かつ有利にし、家庭や小・中規模店舗または施設で発生する廃プラスチックを清潔化等の減容集積、排熱回収、収集運搬の合理的低コスト化で経済的再利用・資源化に適した技術。

プラスチック屑等の処理は集めて国内外で埋立処分する方法もとられていたが、埋立地が少なくなった他、海外での処分さえも問題になった為、焼却処分と再生使用が主体になっているが、一般に廃プラスチックを収集、中間貯蔵、輸送等のコストがかかり、集積して大型設備によって経済的に利用するのは費用的に困難であった。このような輸送の難点は圧密結束すれば解決できるが簡単ではなく家庭では不潔でもありできなかった。このため従来廃プラスチックの減容には溶融が必要であると考えられていた。しかし特殊な設備を要し、熱消費が多く、高価で問題が多かった。一般ゴミを大型のシリンダー内で圧縮するものがあったが、廃プラスチックの場合には弾性回復現象のために圧縮後も膨張し、結束が難しく、有効に使用されていないのが実情である。廃プラスチックは燃焼炉、熱分解炉への投入をも困難にしていた。プラスチックの分別が正確でない為、溶融処理は難しく直接焼却か埋立てされるのが普通で燃料化やリサイクルは採算性もあり難かしかった。ポリエチレン等の加工をしたものは圧縮してもプラスチック同様弾性で元の容積に戻るなど、一般にその剛性と弾性のため粉砕や溶融減容処理、溶融固化処理して塊状に固めたものは燃焼が難しかった。分別収集の他は殺菌減容しての収集は無く、将来の労働力、資源不足対応システムはなく、炭酸ガス問題の実質的経済的解決も出来なかった。焦げによる用途限定、電力多消費でコンポストは引き取り先がなく、廃プラスチックは問題であった。ゴミ処理の従来法では小型化が難しく、少し大きめの廃プラスチック処理は困難で、酸化して粉砕と排気処理と後処理を容易にする技術も進歩はあるが乏しく、週に１回の公的回収では家庭環境への臭気や廃棄場所に困り、再利用資源としての分別収集への協力、ゴミ輸送の簡素化も含め、小型減容装置が必要であった。

発明が解決しようとしている課題

現在のプラスチック屑処理方法として、リサイクル等の再生処理は公共施設や処分業者が企業や各家庭から廃棄された物を回収し、大型の処理施設で大量に行っている。一般の飲食店や旅館等の中小規模の会社に於けるリサイクルは、コスト面や労力時間、設置場所の確保にも限界があり、回収する際のプラスチック屑の減溶意識はまだ希薄と言わざるを得ない。現在ではストロ等の小さなプラスチック屑でも生産の禁止も叫ばれ、排除されるほどの危機的状況であるため、溶融減溶処理を小型化且つ自動的に各企業や各家庭で行える事を可能とする小型処理装置が塵処理全体を含めた改善策の１つと成り得る。

そこで、本発明は実質的には溶融することを含め加熱処理して圧縮し、同時に望ましくは包み或は粉砕して減容し、必要により更に後処理を行うものである。また、集積規模に関係無く少ない熱消費で比較的簡単に処理すること、食品包装に使用されゴミ臭を発し易い廃プラスチックでもよい条件で、悪臭を発散することなく保存または処理し、高い安全性をもって容易に圧密減容し、必要により袋内で圧縮処理することにより総合的に取扱性を改善し外観をよくすること、またはさらに後に続く粉砕、燃焼、熱分解、再加工の装置および操作を簡単にすることで、清潔化することをも目的とする。

特許第２７２７４５２ 特願昭６３−３７７５９ 特願平３−２８７４０３

問題を解決するための手段

加圧加熱機構小型化、廃プラスチックのゴミ処理機を提案し小型化させ、廃物等を加熱面に押し付けつつ圧縮、エアバッグを利用する圧縮を電熱プレートでの廃プラスチックを加熱（特許第２７２７４５２、特願昭６３−３７７５９）、上または下にある融着温度未満の加熱面に廃プラスチック、加圧加熱操作の簡便化及び必要により「廃物収集利用法とビジネスモデル（平１３年特願）等を参考に本発明の選択により一層の省エネ、コンパクト低コスト化ができる。

加熱脆化し或いは煮て軟化させ比較的弱い力でも破砕させ、伝熱面との接触を改善し促進を促し、電動の他、圧縮エアバッグ、バネによる駆動、引上げ下げによる駆動も考慮し、手動も容易で出し入れ手段選択と伝熱面積の大幅増大により、比較的低温度、６０℃から１８０℃で、廃プラスチック減容は比較的短時間、木質引火危険の２６０℃未満の低度熱分解で折れ強度の低下、収集を清潔容易にできる。加熱により被処理物を加熱軟化、又は脆化変形減容し又は、粉砕減容し加熱制御で分解ガス、煙発生は殆んど無く、排気循環処理程度で足りる。殺菌乾燥温度６０℃以上の断続排気熱の利用は、廃熱と燃料、電力ヒータの切替えで可能になり、廃熱とヒータ共存の熱源選択で廃熱利用できた。但し併用に限定するもので、本発明の廃物再利用の減容操作で伝熱面温度域制御では品質劣化防止が容易である。熱硬化性プラスチック、化学架橋又は物理架橋汎用ゴムも混入されているので、ゴムに対しても考慮しておかなければならない。但し、ゴムは１５０℃付近で軟化し急冷し脆化粉砕可能になる。

また、小空間で小型簡易に高圧を得ることができ、被処理物は少量ずつの加熱圧縮によって減容は加熱時間を最短１分から５分程度に短縮し、少量短時間処理で小型、低コスト化する。それは圧縮と振動の併用選択で伝熱係数を増加して減容する。圧縮初期温度は６０℃から１００℃でよく、圧縮終期に１００℃から１７０℃として有機物は分解抑制できる。比較的低温では比較的高圧を、高温では逆に低圧でよい。予熱段階では６０℃程度以上２００℃程度以下の廃処理機としての使用を考慮した。

軟化変形温度において、０．０１ｋｇ／ｃｍ^２から５ｋｇ／ｃｍ^２程度の圧を加えることができる。特に０．０１ｋｇ／ｃｍ^２から１ｋｇ／ｃｍ^２程度の比較的低圧で圧縮して嵩比重０．０５ｋｇ／ｃｍ^２から０．１５ｋｇ／ｃｍ^２の廃プラスチックを０．１５ｋｇ／ｃｍ^２から０．６ｋｇ／ｃｍ^２程度に１／２から１／３０に減容できる。部分的に焼結したり溶融しても差し支えない。減容後に解砕も追加加熱減容もできる。加熱減容は分解開始温度に相当する１６０℃以下が再生利用には適当である。発熱、引火危険温度は２６０℃とされているので２６０℃未満、１６０℃以上特に１８０℃以上の場合と、より縮小化を考慮した場合は炭化過程前段階で５分から１０分程度以上加熱して脆化して手揉みでも粉砕、又は解砕できる。汚損の程度により実験によって加熱温度と加熱時間、圧は調整するが１２０℃以下では分解しない。（玉坤 安全工学３２巻１１頁参考）。このために上記の廃プラスチックを高温で利用して多機能化に寄与し、しかも２５０℃付近以下の廃熱利用を可能にする。脆化破砕物は有機質でフミン質化し多孔質で追加加熱脱臭し又は脱臭せずにコンポスト代替用途に使用できる。２００℃前後の脆化した多孔質有機フミン様物質は炭素と異なり微生物分解できる特徴がある。

さらに、加圧源、振動動力源として、機械力による多少の振動を加えてゴミを整え、出来るだけ長さや厚さの調整を図るため、圧縮時のゴミ形態シリンダーまたはエアバッグの上下動圧縮で整えられた形態減容を容易にする。屑、廃棄物処理では、その形態、質が多様で、圧縮率が大きい大幅減容で５分の１から３０分の１にする機器の小型化、簡易化の困難があった。圧縮用移動伝熱面の機構、投入操作に小型装置で発生源で資源再生を考慮した種類別処理技術の経済化は難しく、継続的加圧、加熱して圧縮するのが有利である。本発明はこの現象を家庭内であれば分別がしやすくわかりやすく、卵パックや食品パックに特化させ頻繁に処理したが、プラスチックの特性や種類等の十分な分別知識によっては広く応用させることが出来る。また、少量ずつ加熱圧縮するとプラスチックでも圧縮は容易で圧縮率、加速可能である事が分かった。少量ずつ発生ごとに加熱圧縮するには簡易かつ強いエアでの圧縮力が好ましい。圧縮初期の圧縮力は小で０．０１ｋｇ／ｃｍ^２から０．１ｋｇ／ｃｍ^２以下、終期には０．１ｋｇ／ｃｍ^２から５ｋｇ／ｃｍ^２以下程度が好ましいが、軟化温度付近では０．１ｋｇ／ｃｍ^２程度でもよい。被処理物であるゴミ、再生用材料、ゴミ燃料材料は嵩比重０．０１から０．１の程度が多くこれを０．１から０．８に圧縮し、３分の１から３０分の１程度に減容できる。間接加熱、または間接加熱を主とするので、過熱による熱分解や酸化分解による悪臭の発生は少なく、排気は少量であるから必要によってスーパー繊維と言われる新合繊で極細繊維の袋状またはケースに活性炭や炭等の吸着剤層、触媒層を入れ上蓋に付帯させ、その一部にエア吸収口を設ける事で、エアバッグの収縮にあわせ、エア抜き弁を利用したエアを簡易に通し、無臭で清潔な環境下で圧縮減容し資源化できる。本発明の、廃プラスチック分別処理が浸透し、ゴミの分別処理や処理方法に関心が大きくなれば、今後のゴミ廃棄方法の選択肢が増えると考えている。現在、製鉄時の燃料として使用されているが、分別の仕方によっては高価に販売も出来る。

また、加圧・加熱式小型装置は利用する１回につき６ｋｇ以下であるが、電熱プレート板は概２ｋｇ強の重量があるため２．５ｋｇから３ｋｇの合算を考慮し、圧力装置で上下の手動の力、自動の場合又は動力兼用の場合、電動機出力、廃熱熱源温度を考慮して組み立て後にも実験によって容易に決めることができる。塩ビ、ポリエチレン、ポリプロピレンフイルム、シートは嵩比重０．０５から０．１の程度が多いが５ｍｍから２０ｍｍ、１ｍｍ角程度の薄板状に成型し暖かいうちにさらに折り畳んでブロック（嵩比重０．３から程０．６程度）に容易に再成型して集積費と輸送費を下げて燃料化、成型材料化できる。家庭電器としては日常家事作業は比較的低温低圧縮率条件で簡単に減容し、減容品がたまったら同じ装置で加熱面を型にして比較的高温、高圧で再圧縮成型ブロックを例えば３０ｍｍから１００ｍｍ角のブロック状に加工してもよい。従来使用を避ける傾向の塩ビは低温減容により劣化が少なくなり再利用に適する。劣化した塩ビシートは熱分解して塩酸、炭素を回収できる。収集輸送費低下により塩酸コストは安く回収袋に利用できる。

一方、廃プラスチックフイルム、シート状のプラスチックフイルム袋、ポリイミドでつくられた袋等に入れて加圧面は蓋構造により容易にし、電熱プレートである加圧面の可動による装置小型化と低コスト加圧、蓋開閉操作の操作簡易化、最初低圧で終期高圧の加圧で効率化、これらにより少量ずつ効率よく圧縮することで装置小型化、操作の簡易利便性の向上、効率的高圧縮、経済化を可能にした。

即ち、廃プラスチック自体は嵩容積当り比熱が小で、熱伝導性が悪く、嵩は大きいが、重量は意外に少ないことがわかり、加熱圧縮による減容処理法および異臭を防止するため、良く洗い流す事とした。実験室的に小プラスチック片を加熱して軟化させ、次いで力を加えて変形させることは容易である。しかし、台所や業務用調理台から出る廃プラスチックをその場で発生しただけ処理する方法と可能性については特化した器具も無く、従って、発泡ポリスチレンのように便利で経済的なものであっても、簡単な処理法が発見できずに使用を止めることもしばしば見受けられた。また、異臭のついたものは溶融処理しても異臭は残り、異臭を防止し、簡単に圧縮処理することがどのようにして可能になるかは水で洗い流す方法しか無かった。

本発明では充分な断熱と必要な気密度を持つ処理室で加熱し、同じ処理室で必要により廃棄用容器内で圧縮できる装置で時間をかけた加熱保存、または加熱圧縮処理により、装置と操作を簡易化し、少ない空間で清潔にゴミを保存し、かつ輸送、処分をも合理的に行うことを可能にし、堆積物は通気性があり、隙間風で冷却され易い。本発明は周囲を断熱し、もしくは廃プラスチック自身で断熱し、熱気の漏れを制限した処理室で必要な時間をかけて均一に所要温度に加熱した後、直ちに圧縮しまたは加圧しつつゆっくり加熱し、ついで廃プラスチックを追加することなく、所要温度に均一に加熱した後また直ちに手動または自動で再圧縮し、処理することとしたものである。この処理中は温度の処理室内の温度低下または熱によるアクシデント防止の為、廃プラスチック等の追加をする事は避けるが、所要温度に達していなくても弾性あるまま圧縮して廃棄物を処理部に収容しておけば既にあるものと取り出して処理し、または共に加熱処理にはいることができる。加熱昇温は自動的に行い、１／４時間あるいは時間的な余裕があれば一夜の単位で処理し、所定温度に達したことを自動発信して手動で手軽に圧縮できるし、これを自動で行ってもよい。この際被処理物自体が堆積状態では断熱性であることを逆用して加熱し圧縮されたものは比較的伝熱性が改善されるので、追加しつつ加熱処理することが可能になるのである。即ち小規模に処理する場合には装置に投入する一回当りの量は少なく以外に容易である。例えば１サイクル当りの厚み０．００２ｃｍ、幅２５×長さ３５ｃｍ（約１．８ｇ）のポリエチレン袋の場合、ゴミとしては約０．０２Ｌの嵩となり、嵩比重は０．０１の程度である。これを処理する場合、０．０１ｋｇ／ｃｍ^２の常温加圧で０．０４５となり、０．０３ｋｇ／ｃｍ^２加圧で０．０９、０．１ｋｇ／ｃｍ^２加圧で０．２５と容易に圧縮される。しかし、弾性のために圧を除くと再び殆ど元に戻る。これが家庭ゴミ集積所の実情に近い。ここで容器に詰めたとして当初の厚みを１００ｍｍとすると圧縮後は２０ｍｍ前後となっており、しかも薄くなるので加熱効果が上がることになり、加圧面（あるいはその加熱面）で１２０−１６０℃に加熱すると相乗効果により、容易に約１０ｍｍ以下に圧密され、しかも弾性回復による戻りをも抑制できる。

一方、加圧していない面で加熱しても接触伝導効果は少ないが、８０℃以上では輻射伝熱が大になり、本発明では溶融熱を必要としないので加熱軟化自体に有効に利用される。加熱面に廃プラスチックを介して逆側からの加圧もよく、自然または強制対流を加味してもよい。

また、プラスチックまたは発泡プラスチックシート製食品容器の空の嵩比重も０．０１−０．０２で、処理後に０．１−０．２に減容できる。このようにして廃プラスチックを実質的に溶融することなく、もしくは部分的溶融あるいは接着をおこないつつ減容、圧密するものである。このようなことは熱の不良導体と考えられていた廃プラスチックのバルクフイルムや発泡体では従来、安価な小型器では考えられないことであった。過熱しないように時間をかけて加熱することは、僅かな熱損失が問題となり、熱損失の多い部分では必要な温度に加熱されないことが問題であることがわかつた。これは自身が圧密されないだけでなく、比較的厚肉のシート製容器等は自身の断熱性が悪く空間が多くて、温度上昇が遅く、加圧に際して冷却されている場合が多いので圧密の障害になる事も考慮し、圧力のかけ方の工夫、つまり真中に強く圧力がかかる方法をとり解決する。これが従来小規模の溶融しない加熱圧縮処理ができなかった理由と推測される。そこでシート状の様な物は処理装置にそのまま収容できる大きさにするのが好都合である。電熱プレート壁上下の間隔は電熱にもよるが５００ｍｍ以下特に２５０ｍｍ程度以下が伝熱と取扱の点から好ましく厚板状ホットプレスにし、エアバックに取り付けた電熱プレートで加熱手段を兼ねた加圧体を設ける。当然、図にも示している通り、エアバッグと電熱プレートの接触面は断熱材で防護されている。

さらに、実質的に漏気を防止する蓋型構造より構成され、加熱部は容器内にある廃プラスチックに接触または非接触によって熱を与えて廃プラスチックの加重変形温度に均一加熱し、加熱面であってもよい加圧体によって都合のよい平型面になるように継続的にもしくは必要時に圧をかけること。等の組合せからなる。本発明は変えてもよいが、継続的に制御された温度を維持しつつ、比較的低い温度、例えば６０−１６０℃、特に９０−１５０℃程度で、比較的長時間例えば３０分程度の時間をかける方式をとることによって問題を解決した。この際、廃プラスチックの温度、減容率を検出して自動的に処理温度を調整することもできる。当然、短時間にする事も調整により可能とする。処理の初期は加熱強度を高く、次いで低くすることができるし、その逆の操作をしてもよい。これは自動的にしても良いし、あらかじめ温度、時間、圧力を設定してもよい。しかしいずれにせよ廃プラスチックの加熱面側温度はその分解温度以下に制御されている必要があり、このために緩やかな加熱を行うものである。過熱防止のために熱媒体、加熱温度付近に融点がある潜熱蓄熱媒体を使用してもよいし、公知の温度制御機構例えば電気炊飯器のような機構を使用してもよい。発熱体は公知のものたとえば埋込ヒータ、シーズヒータ、輻射型ヒータ等が使えるが、遠赤外線ヒータあるいはその放射面は廃棄用容器に使用できるプラスチックフイルムを透過し、伝熱できる利点がある。酸化脱臭作用、自浄作用のある発熱部と処理室を設ける。

また、冷却系を設ければ、液体成分例えば水分のトラップが可能になる。（トラップの先は排水管であってもよいし排気管であってもよい。勿論臭気や有害物が漏れない場合には冷却系やトラップを省略しても安全である。これは比較的低温の温度制御と不燃材料の使用による）。加圧加熱面には縁に浅くてもよい。断熱には公知の方法が使えるが安全上ロックウールのような不燃材料が好ましく、比較的高耐熱の保温材料と安価なものを組合せてもよい。加熱温度は発泡ポリスチレンでも１２０℃以下で足りる、時間と圧力をかければ１００℃以下で空間を埋めることができ、１６０℃迄で気泡構造も部分的につぶすことができる。ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエステル等では同様に１５０℃程度の加熱が必要であるが既に述べたように、減容には溶融も含まれる。食品包装用プラスチックが主体の家庭用の処理ではそれ以下で充分であり、従来の処理温度に比べ低くてすむ利点がある。１６０−１７０℃付近以上ではプラスチックは特に空気中で熱分解し易くなる。最高温度は１６０℃程度以下に制御するのが好ましく、しかも通常１４０−１５０℃付近以下で操作することで１／３−１／１０程度迄充分減容の目的が達せられることに本発明の特徴があり、この様な加熱が本発明により容易になり、分解による付着物や異臭の発生、安定剤等の揮発も少なく、従って臭気の防止を容易にする。しかもこのように処理されたものは充填率が高く輸送、保管に便利なだけでなく、溶融固化法の処理品と異なり、解砕が容易で、内部に空気を含むので、加熱の際の表面温度上昇が速く、着火が容易で、在来型燃焼炉に直接投入できるだけでなく、流動層による燃焼、熱分解処理に適している。圧縮荷重は加熱温度と廃プラスチックの種類により異なるが０．００１から３ｋｇ／ｃｍ^２を加熱、加圧面または廃プラスチックに加えることができる。装置形状は２５０×２１０×１００ｍｍ程度以上が適当であり主にプラスチック・トレーに合わせるのが便利である。小型の家庭用、小規模の業務用処理機に適用する場合には特に取り出しが簡易であることが好ましく、このためにはプラスチッツク袋を廃棄用容器として使用するのが便利である。本発明ではこの廃棄用プラスチック袋の薄壁を介して高耐熱性のプラスチックでも加熱圧縮することができることを見出した。即ち加熱の最高温部は内容物に融着しても、温度降下によって処理後、廃プラスチックのゴミ取りはそれぞれの処理室側面に配置された取出し口よりゴミはさみ等を使用し袋へ容易に取り出すことができる。また、ポリイミド等の高密度ポリエチレンの塵袋や容器に入れて処理した廃プラスック塵は、そのまま取出し口より取出す事も可能である。本発明による装置は断熱により隣室は常温程度に近い温度であり、しかもこれにより電力等のエネルギー消費が少なく従って常時または必要により断続して、ゴミ臭、腐敗臭を防止できる利点を生ずる。従来ゴミ臭は加熱により激しく発生すると考えられていたが、高熱で短時間での処理を避ければ更に廃棄後速やかに加熱することにより予防できる。さらに本発明は廃プラスチックの処理装置は安全対策上、水蒸気が発生する場合、それを排気できる様に抜き取る装置も付帯し、廃プラスチックを軟化させた時点で押し潰す。例えば通常３００ｍｍ位の高さであるペットボトルは５０ｍｍ程度のサイズに縮小させ、厚さも５０ｍｍ以下程度に硬化させ装置より取り外す事を目的とする。また、圧縮される廃プラスチックを耐火不燃性の袋に入れて投入する事により、袋ごと取り出す事も一考であるが、この袋が安価である場合は当然使用する。

廃プラスチック小型減溶装置の上蓋を開けゴミを入れる状態を表した正面縦断面図である。 電熱プレートの構造図である。 廃プラスチック小型減溶装置にゴミを入れた状態の正面縦断面図である。 エアバックにエアを挿入し、可動電熱プレートを稼動させゴミを圧密・減溶している正面縦断面図である。 廃プラスチック小型減溶装置にポリイミド袋に入れられた廃プラスチックゴミを入れ、エアバッグを片側の処理室のみ稼働させた正面縦断面図である。 廃プラスチックゴミを圧密・減溶後にエアバッグのエアを抜いて送出させ上蓋フィルタカートリッジから排出している図である。 廃プラスチック小型減溶装置の全体図である。 防臭・脱臭カセットの分解図の一例である。

図１において処理室１１に廃プラスチックを投入し、蓋１２を閉じると自動的に電熱プレート４および７にスイッチが入いり、電熱プレート４および７の伝熱面を加熱する。この温度は温度検出端１０により１６０℃付近以下に調節される。廃プラスチックが電熱プレート４および７の伝熱面に接触するほど山盛りの時には熱伝導と輻射伝熱と対流熱によって加熱し、空間がある時には輻射伝熱によって加熱される。少なくとも熱損失の少ない上部を構成することによって、本発明の効果を最も良く発揮することができる。例えば、空の装置の底部可動式電熱プレート７の加熱面温度を１５０℃に調節し、つぎに廃プラスチックを投入した所、面温度は一時的に１６０℃を超えた。これは空室時の熱損失が大きく被処理物の断熱性を示している。従って空の時にはそれより低温、できれば自動的に滅菌に必要な程度の低温に制御温度を下げ、投入後自動または手動で所定温度とする機能をもつのが好ましい。このようにして、電熱プレートによって加熱し、温度は検出端１０によって１６０℃付近以下の融着温度以下にする。本発明の装置は縦長の処理室のため、能率を上げることができる。この場合にも温度検出装置１０を適当な測定点で使用し過熱を防止でき、熱によって破損するのを防止する。この装置において、廃プラスチック１３を廃棄口から投入し、圧をかけることおよび装置底部から可動式電熱プレート７により温度を１５０℃に制御加熱した。１時間後、手で圧力をかけたところ高さ４ｃｍ直径１８ｃｍの円盤状の廃プラスチック圧縮体がえられた。嵩比重は約０．２９であった。上部からの加熱を省き代りに上部にプラスチックフイルムを嵩高になるように載せ、断熱層として同様操作したが、１５分程度の加熱後圧縮し、嵩比重は０．２２となり結果は劣るが、減容できた。勿論、温度を上昇させれば早く結果は出る。

また、プラスチック屑の異なる素材料を分別して同時に溶融溶解処理が可能である事や、何度かの作業慣れにより処理時間が短くする事が出来る他、溶解処理後もそのまま保管室として使用可能となる。

しかも、上蓋電熱プレート４および可動式電熱プレート７の熱源はそれぞれ７００Ｗとし、最高温度は２６０℃に達するが、電気代を軽減する際は、プラスチック塵の処分量に応じ、処理室１１を使い分け使用できる。処理室１１で使用する際には１５００Ｗくらいまでの切り替え選択は自動的にされ、電熱プレート辺は廃プラスチック塵１３がプレート外にはみだす事を防止するため凹凸させる。但し、エアコン等の増量回線による使用の場合、１５００Ｗを使用しても問題は無い。

さらに、電熱プレート４および７内に嵌合された熱源は、パイプ形状筒内にニクロム線を挿入し電気抵抗で利用する。

一方、上蓋１２に付帯する脱臭装置は宇宙服等で使用されているスーパー繊維と呼ばれる新合繊の極細繊維で、これを袋状やケース状とした中に活性炭・炭等を入れ、一層ずつの分離式で三層フィルター１６を構成し、付帯用カセット１７に挿入する。付帯用カセットの一部にはエア吸収口１８を設け、パイプ口より圧入されたエアを循環させ、処理室１１より発生した物質の脱臭、防臭をする。勿論、フィルター１６の交換はカセット式のため簡易であり、フィルター層数は限定しない。

また、処理室下部にあるエアバック８は、エアポンプ９により膨らみ、処理塵１３の量により伸縮し可動式電熱プレート７を押し上げるが、エアバック８に空気が入り過ぎ、または熱により膨張し過ぎた場合は、エアポンプ９とパイプの結合部に設けられた開閉弁をＩＣセンサーによりエアを抜き取る等の調整をする事ができる。また、圧縮用のエアバッグ８は圧縮完了時には圧力感知器であるＩＣセンサーの設定温度によりエアバッグ８を装置の定位置へ収納され終了する。またこの時、抜き取ったエアの圧力を利用し処理機内の空気を上蓋１２に付帯させた脱臭装置へ送られ脱臭の圧力源となる事で有効に活用される。

発明の効果

以上、説明したように本発明は加熱・保温容器内で融着温度以下に時間をかけて加熱し、圧縮して容易に１／３以下に減容するもので、廃棄物置場面積の節減になるだけでなく、清潔保持、輸送容積減、普通車両による輸送等も可能にする。また食品包装の廃棄物ではゴミ臭を発生させずに処理でき、処理後の異臭発生もない。さらに装置内部を滅菌温度以上に連続または断続して必要時間保持し、清潔保持ができる。また、頻繁に使用する事が出来家庭や小・中規模店舗や寮、病院等の施設に於いても複数人で利用する事が便利で効率的となる。また、廃プラスチックを廃棄後早い時期、焦げや燃焼を発生させなければ異臭は殆んど発生しないが、異臭を発生する前に、袋の中へ収納し封鎖する事により防止する。また、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。

１ 装置本体
２ 内部ハッチ
３ ハッチ
４ 上蓋電熱プレート
５ 収納袋
６ 計器板
７ 可動式電熱プレート
８ エアバック
９ エアポンプ
１０ 温度検出メータ
１１ 処理室・処理塵保管室
１２ 上蓋
１３ 廃プラスチック塵
１４ 断熱材
１５ フック
１６ 活性炭フィルタ
１７ 防臭・脱臭カセット
１８ エア送出口
２０ エア取込口
２１ 移動用車輪
２２ 操作スイッチ
２３ 処理塵取出し口

Claims (6)

1. 廃プラスチックを含む廃棄物を家庭または小・中規模店舗や施設で処理する場合に被処理物を投入ごとに処理または容器内に累加投入し、廃プラスチックと加熱面との接触面を融着温度または融着温度以下に保持する制御された加熱装置を、装置被処理物を変形温度以上に保持し、実質的熱気体閉じ込め機構を有する装置で、底部エアポンプで可動するエアバッグの上昇により過熱装置で加熱しつつ圧縮力を必要時間以上加えまたは被処理物の軟化後圧縮し全面溶融または溶融させずに圧密・減溶する廃プラスチック処理法。
2. 廃プラスチックを投入する処理容器内へ新たに投入した被処理物を加熱面または断熱面で包囲された単数または複数の室からなる処理室内で、変形温度以上、融着温度以下に保持された面に圧着させつつ処理する請求項１記載の廃プラスチック処理法。
3. 単数または複数の相互に断熱されていてもよい処理室からなる処理装置において、加熱手段を備えている処理容器内に廃プラスチックまたはポリイミド等の廃容器や廃袋に入れた廃プラスチックを入れ、容器におさめられた廃プラスチックを上下から加熱用手段を設け、それらの加熱面は廃プラスチックの飛び出しやはみ出しを防止し、上部は開閉可能で被処理物の投入時に開口を形成し、装置両側面は処理済塵の取出し口を形成し、下部はエアポンプの昇降による制御され加熱し加圧後、エアポンプ降下時において排出するエアを利用し空気清浄フィルターで脱臭する請求項１または２に記載の廃プラスチック処理法。
4. 処理容器姿勢制御用の低位の重心により、加圧機能または加熱装置の姿勢を制御し、処理容器内は断熱材で熱処した耐熱・耐圧樹脂であり、内外壁面を含め内圧に考慮した補強鋼板を装置本体底部から重量配分させ、廃プラスチック処理後の塵や塵廃容器または廃袋と共に取り出す請求項１から３に記載の廃プラスチック処理法。
5. 処理容器内にある被処理物を加熱圧縮し減容した後または減容する前に必要時間滅菌温度以上に加熱し保存室にもなる請求項１から４に記載の廃プラスチック処理法。
6. 単数または複数の相互に断熱されていてもよい処理室と、その処理室上部挿入口裏面に概凹凸状電熱プレートを嵌合し、処理装置両側面に概四角形または円形の取出し口が組み込まれ、処理室下部には概凹凸状の可動式電熱プレートが並行嵌合され、その下部にエアバッグが配置された処理室であって、その処理室エアバッグ底部に処理容器底部に配置されたエア抜き付電動式エアポンプが接続され、複数の処理室及び処理物出入口に断熱材が装着され、処理室上部には収縮エアで稼動する防臭・脱臭装置を備える処理容器蓋が設置された請求項１から５に記載の廃プラスチック処理装置。