JP3328885B2 - 廃棄物の処理方法 - Google Patents

廃棄物の処理方法

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JP3328885B2
JP3328885B2 JP2001182703A JP2001182703A JP3328885B2 JP 3328885 B2 JP3328885 B2 JP 3328885B2 JP 2001182703 A JP2001182703 A JP 2001182703A JP 2001182703 A JP2001182703 A JP 2001182703A JP 3328885 B2 JP3328885 B2 JP 3328885B2
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separator
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政克 林
善之 高村
勉 長谷川
秀治 守
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の処理技術
に係り、特に廃棄家電品の破砕と有価物の回収処理技術
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、大形廃棄物の処理は、そのまま埋
立てる、若しくは破砕、焼却して埋め立てる方法が多く
行われている。そのまま埋立てる方法は埋立て地不足の
問題があり、焼却についても炭酸ガスの発生による地球
の温暖化が問題である。更に廃棄物中には塩化ビニール
系のプラスチックも多く含まれていることから、この燃
焼によって発生する塩素ガスや塩素化合物系の有害ガス
の発生があり、これらのガスが焼却炉を損傷し焼却炉の
寿命を著しく短くしたり、大気中への放出によって環境
を破壊する等の問題があるため、大気中への放出防止処
置が必要である。特開昭50−156754号公報に記
載のように、本質的に金属を多く含むスクラップ等から
金属を回収することは一部行われているが、金属を取っ
た残りの廃棄物についてはプラスチックも含め回収処理
は行われてはいない。この廃棄物はこの後埋立てる若し
くは焼却されているため上記と同様の問題点がある。
又、廃棄物を分別する方法としては特開昭50−108
765号公報、特開昭50−81967号公報に記載の
システムが提案されているが、これらの方法は金属の分
別を主体にしたものであり、プラスチックは紙等ほかの
物と一緒に取り出すようになっておりプラスチックの分
別は行われていない。
【0003】プラスチックの簡単な分別としては特開昭
52−151371号公報、特開昭58−205552
号公報に示されているような比重差を利用した比重選別
装置がある。この特開昭52−151371号公報、特
開昭58−205552号公報に記載のものは材質ごと
に比重が異なるものには有効であるが、プラスチックの
ように材質が異なっていても同じような比重のものもあ
る場合には、比重選別だけでは分別出来ないものもあ
る。
【0004】又、他の分別方法としてプラスチックを熱
などにより溶融して溶解温度の差により分別する方法が
ある。この方法は熱可塑性プラスチックを素材とする発
泡成形材は処理可能と考えられる。しかし、処理するプ
ラスチックの中に塩化ビニール系のプラスチックが含ま
れる場合、溶解時プラスチックから有害ガスの発生が考
えられ、装置の損傷や、大気中へ放出時環境破壊の問題
が有る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、大形
廃棄物を破砕、焼却して減容化の後埋め立てる方法では
焼却によって生ずる炭酸ガスの発生による地球の温室効
果が問題になるとともに、塩化ビニール系のプラスチッ
クの燃焼は焼却炉の損傷が激しいことなどの問題があ
る。また、特開昭50−156754号公報に開示の一
般大形廃棄物処理における金属の回収した残りの廃棄物
の埋立て処理の方法では、まだ多くのプラスチック廃棄
物等が残っており減容化が十分でないため埋立て地不足
の解消には不十分である等の問題がある。
【0006】又、特開昭52−151371号公報、特
開昭58−205552号公報に記載のものは、上述し
たように、プラスチックのように材質が異なっていても
同じような比重のものもある場合には、十分な分別は出
来ない。更に、発泡成形材のように素材のプラスチック
の材質に係わらず発泡状態によって比重が変るものには
比重選別は適しない。
【0007】溶融して溶解温度の差により分別する方法
では、上述したように、一般の廃棄物のように処理する
プラスチックの中に塩化ビニール系のプラスチックが含
まれる場合、溶解時プラスチックから有害ガスの発生が
考えられ、装置の損傷や、大気中へ放出時環境破壊の問
題が有る。更に、熱硬化性プラスチックからなる発泡成
形材は加熱しても溶融しないので適用出来ない。
【0008】本発明はこれらの問題に鑑み、大量に廃棄
される金属やプラスチックの廃棄物の中から再利用がで
きる有用物を素材別に回収して、少ない資源の有効利用
を図れるようにすることを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物の処理方
法は、上記課題を解決するために、以下のいずれかの態
様にすることを特徴とする。 (1)廃棄物を破砕処理して得られた金属とプラスチッ
クの破砕片混合物を先ず金属分別し、次いでプラスチッ
クを複数種類に分別する。 (2)上記(1)において、金属分別の前に硝子類を取
はずす。 (3)上記(1)または(2)において、金属分別は、
先ず磁気選別にて鉄系の金属を回収し、次に渦電流選別
を用いて非鉄系の金属を回収する。 (4)上記(1)乃至(3)のいずれかにおいて、プラ
スチック分別は、プラスチックの低温での脆化特性を利
用して破砕した後、比重差を用いて分別する。 (5)上記(1)乃至(4)のいずれかにおいて、金属
分別後、プラスチック分別前に、乾燥してから静電分離
する。 (6)複数種類の混合プラスチック破砕物を種類別に分
けるに際し、先ず乾燥し、その後に粉砕し、次いで静電
分離にかけて帯電性の良いプラスチックと帯電性の低い
それ以外のプラスチックに分ける。
【0010】本発明の廃棄物の処理装置は、上記課題を
解決するために、以下のいずれかの態様にすることを特
徴とする。 (7)廃棄物を破砕処理して得られた金属とプラスチッ
クの破砕片混合物の投入される金属分別装置と、その後
段に設けられたプラスチック分別装置とを備えてなる。 (8)上記(7)において、金属分別装置が、磁気選別
機と渦電流選別機とからなる。 (9)上記(7)において、金属分別装置が、磁気選別
機と渦電流選別機の間に磁気選別機よりも磁力を大きく
したステンレス選別機を設けてなる。 (10)上記(8)または(9)において、渦電流選別
機の後段に、非鉄金属分別用の比重選別機を分岐して設
けてなる。 (11)上記(7)において、金属分別装置とプラスチ
ック分別装置との間に静電分離機からなる静電分離装置
を設ける。 (12)上記(11)において、静電分離装置が乾燥機
を備えている。 (13)上記(7)乃至(12)のいずれかにおいて、
プラスチック分別装置が、プラスチックの低温での脆化
特性を利用して破砕するための冷却装置と破砕機と、分
別するための篩い選別機とからなる。 (14)上記(13)において、篩い選別機が比重選別
装置または静電分離装置のいずれかの装置単体またはこ
れらの複合した装置からなる。
【0011】
【作用】廃家電品は鉄、銅、アルミ等の金属に加えてプ
ラスチック類も多く使われた代表的な大形廃棄物であ
り、先ず前処理を行ってから素材別に分離回収すること
が本発明のねらいである。そこで本発明では先ず金属分
別により金属回収を行い、次にプラスチック選別を行う
ことになる。金属もプラスチックも通常の廃棄物では複
数種類が用いられていることからこれを種類別に仕分け
せんとするものである。本発明では素材別に分離回収す
るために先ず廃棄物を破砕する。
【0012】破砕された廃棄物からは発泡成形材があれ
ばこれを回収するが、それ以外の廃棄物について素材分
けするのが本発明の特徴である。金属分別装置では、磁
気選別機で鉄系の金属を分別し、次に渦電流選別機で非
鉄系の金属を分離する。金属分別装置が、磁気選別機と
渦電流選別機の間に磁気選別機よりも磁力を大きくした
ステンレス選別機を設けたものでは、上記金属、非金属
の分別の他にステンレスの分別が可能となる。
【0013】廃棄物処理装置が、渦電流選別機の後段
に、非鉄金属分別用の比重選別機を分岐して設けたも
の、或いは前記金属分別装置の後段にプラスチック分別
装置を設けたもの、或いは前記プラスチック分別装置
が、プラスチックの低温での脆化特性を利用して破砕す
るための冷却装置と破砕機と、分別するための篩い選別
機とからなるもの、或いは前記篩い選別機が比重選別装
置または静電分離装置のいずれかの装置単体またはこれ
らの複合した装置からなるものであるから、金属分別装
置を通った廃棄物の内容はプラスチック類が主となる
が、プラスチック分別装置では、まず冷却装置で0〜−
60℃程度の低温に冷却後、衝撃力が主に働く破砕機に
より衝撃破砕を行う。ここではプラスチックの材質の違
いによる脆化点の相違を利用してプラスチック系の廃棄
物を選択的に破砕するもので、塩化ビニール系のプラス
チックは脆化点が高いため他と比較してより細かく破砕
される。従って、低温破砕機で破砕された廃棄物を篩い
選別機にかけることにより、大部分が塩化ビニール系の
プラスチックからなる細かい廃棄物と、塩化ビニール系
が非常に少ないプラスチックからなる比較的粗い廃棄物
とに分別できる。
【0014】又、金属分別装置とプラスチック分別装置
との間に静電分離機からなる静電分離装置が設けられて
いるもの、或いは静電分離装置が乾燥機を備えているも
のでは、静電分離装置でプラスチック類を分別できるの
で、材木等を分別することが出来る。
【0015】このように、金属類の回収に加えプラスチ
ック類も分別処理して再利用に適したプラスチック類も
資源として回収するので、埋立て処理にする廃棄物の量
を大幅に減少させることが可能となる。
【0016】
【実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1により説
明する。図1は、本実施例の廃棄物処理装置の全体構成
を示す図である。図1において、1は廃棄物を概ね種類
別に分けて貯蔵するストックヤード、2はストックヤー
ド1から前処理装置3に廃棄物を供給する供給装置、3
は前処理装置で、冷媒回収手段4、大形硝子取り出し手
段5、金属塊分別手段6からなる。7は一段乃至二段の
破砕機からなる破砕装置、8は軽量物分別装置、9は金
属分別装置で、磁気選別機10、渦電流選別機11から
構成される。12はプラスチック分別装置で、これは冷
却装置13、破砕機14、篩い選別機15からなる。ま
た16は金属塊を破砕する冷凍破砕装置で、冷却装置1
7、破砕機18からなり、19は発泡剤回収装置で、発
泡整形材を粉砕する粉砕機20、発泡剤と樹脂の分離装
置21と発泡剤冷却装置22から構成される。
【0017】収集車によって収集された廃棄家電品はス
トックヤード1に冷蔵庫、エアコン、テレビ、洗濯機他
と概ね4種類に分類されて貯蔵される。ストックヤード
1に貯蔵された廃棄家電品は供給装置2により種類別に
取り出され前処理装置3に送られる。前処理装置3では
廃棄家電品が冷蔵庫、エアコンの場合にはまず矢印10
1、101aに示すように後で述べる冷媒回収手段4に
より冷凍機内の冷媒を抜取り、矢印116で示すように
冷媒を回収する。次に金属塊分別手段6で冷凍機から圧
縮機を取りはずす。廃棄家電品がテレビの場合には、矢
印102、102aに示すように、大形硝子類取り出し
手段5によりブラウン管を取りはずす。又、廃棄家電品
が洗濯機等で、冷蔵庫、エアコン、テレビ以外の廃棄家
電品の場合には矢印103、103aに示すように金属
塊分別装置6でモータ等の金属塊を取りはずす。ここで
金属塊分別手段6の構造の1つとしては剪断機の一種で
あるギロチン式切断機が利用できる。又大形硝子類取り
出し手段5はハンマーで硝子を数回たたいて破砕して分
別する衝撃タイプの破砕機又はプレスなどの圧縮力でが
ラスを破砕して分別する構造を用いることが出来る。
【0018】これらの前処理が行われ上記の金属塊が除
去された廃棄家電品は矢印104で示すように破砕装置
7へ送られ、破砕装置7により1段乃至2段の破砕機構
で50〜100mm程度の大きさに破砕するとともに材
料ごとに遊離される。特に冷蔵庫の場合には発泡ウレタ
ンを薄い鉄板から遊離させる必要があり、このためには
多段の破砕機構が有利である。
【0019】破砕装置7により破砕され材料ごとに遊離
された廃棄物は矢印105で示すように軽量物分別装置
8へ送られ、軽量物分別装置8により発泡ウレタン等の
発泡成形材を分離されて、発泡成形材は軽い廃棄物とし
て矢印107で示すように発泡剤回収装置19に送ら
れ、発泡成形材を分別された重い廃棄物は矢印106で
示すように金属分別装置9に送られる。ここで軽量物分
別装置8の構造の1つとしては発泡成形材がそのほかの
廃棄物と比較して非常に軽い性質を利用して、破砕装置
7を出た廃棄物に空気を吹き付けて発泡成形材を飛ば
し、その発泡成形材を分別する構造を用いることが出来
る。また別の構造としては、傾斜式の振動コンベアを使
用し、軽い発泡成形材を上部から、重いその他の廃棄物
を下部から取り出す構造のものを用いることが出来る。
【0020】一方、前処理装置3の金属塊分別装置6に
よって分別された圧縮機、モータ等の金属塊は矢印11
3で示されるように、冷凍破砕装置16に送られる。冷
凍破砕装置16ではまず冷却装置17で−100℃以下
の低温に冷却された後、破砕機18にかけられ、金属の
低温脆性を利用して比較的小さな衝撃により破砕され、
軽量物分別装置8からでた重い廃棄物と一緒になって矢
印106で示されるように金属分別装置9に送られる。
【0021】金属分別装置9ではまず磁気選別機10で
鉄系の金属が分別され、矢印108で示すように鉄系と
して回収される。次に渦電流選別機11で非鉄系の金属
が分離され、矢印109で示すように回収される。この
結果、残りの廃棄物の内容はプラスチック類が主とな
る。このプラスチック系の廃棄物は、矢印110で示す
ようにプラスチック分別装置12に送られる。プラスチ
ック分別装置12は冷却装置13、破砕機14、篩い選
別機15から構成されており、プラスチック分別装置1
2では、まず冷却装置13で上記プラスチック系の廃棄
物を0〜−60℃程度の低温に冷却後、破砕機14によ
り衝撃破砕を行う。ここではプラスチックの材質の違い
による脆化点の相違を利用してプラスチック系の廃棄物
を選択的に破砕するもので、塩化ビニール系のプラスチ
ックは脆化点が高いため他のものと比較してより細かく
破砕される。従って、破砕機14で破砕された廃棄物を
篩い選別機15に通すことにより、大部分が塩化ビニー
ル系のプラスチックからなる細かい廃棄物と、塩化ビニ
ール系が非常に少ないプラスチックからなる比較的大き
めの廃棄物とに分別できるので、塩化ビニール系のプラ
スチックは矢印111で示すように分離され、残りは再
利用容易なプラスチックとして矢印112で示されるよ
うに別に回収される。
【0022】一方、軽量物分別装置8で分離された発泡
成形物は、矢印107で示すように発泡剤回収装置19
に送られ、まず粉砕機20で粉砕され、分離装置21に
より固体の樹脂部分と気体の発泡剤とに分離される。こ
こで固体の樹脂部分は矢印114で示すように分別され
て回収されるが、気体の発泡剤は周囲の空気と混合し
て、矢印115で示すように冷却装置22へ送られ、冷
却装置22で冷却され、発泡剤は液化されて矢印116
に示すように回収される。一方空気は矢印117に示す
ように粉砕機20へ戻る。この結果、発泡剤として使用
されているフロンと樹脂部分(プラスチック材料)が分
離されそれぞれ回収される。
【0023】以上のように分別、回収することにより、
従来は回収を行うことが出来なかった冷媒及び発泡剤の
フロンの回収が可能になる。又、金属類の回収に加えプ
ラスチック類も分別処理して再利用に適したプラスチッ
ク類が資源として回収出来るので、埋立て処理にする廃
棄物の量を大幅に減少させることが可能となる。
【0024】尚、本実施例においては、前処理装置3で
圧縮機やモータ等の金属塊を取りはずすのは、次段の破
砕装置7の機能と寿命を考慮したものである。すなわ
ち、破砕装置7は薄い金属板の切断と同時にプラスチッ
ク類と金属とを剥離させる機能を持たせているため、破
砕装置7は0.1mm程度の薄板を切れるようにしてい
る。従って金属塊がここに入ると破砕刃の寿命を縮め上
記の2つの機能が満足出来なくなり以後の処理に支障を
来すためである。又、破砕装置7は大形の廃棄物を最初
に破砕する装置で破砕時に大きな負荷のかかる可能性も
あるため、この破砕機で更に金属塊を噛み込むと破砕機
がロックしやすくなるため、破砕機のロック防止の役目
もしている。
【0025】本発明の他の実施例を図2により説明す
る。本実施例では図2に示すように、図1に示す実施例
の金属分別装置9にステンレス選別機23、比重選別機
24を、プラスチック分別装置12に比重選別機26を
追加し、また金属分別装置9とプラスチック分別装置1
2の間に静電分離装置25を設けたものである。本実施
例の廃棄物処理装置では、磁気選別機10で磁性体から
成る鉄系の金属を分別した後の廃棄物には一般に磁石に
付かないと言われているステンレスが含まれている場合
と廃棄家電品の中でもテレビでケースとして使われてい
る木材が含まれている場合も考慮している。一般に磁石
に付かないと言われているステンレスも切削、曲げ等の
加工が行われると組織が一部変化して弱いが磁石に吸引
される性質が出て来る。製品に使われているステンレス
はほとんどが加工されており、また本処理装置において
も破砕装置7で切断等の加工が行われるので、ステンレ
ス選別機23に入って来る廃棄物に含まれるステンレス
は弱磁性体になっている。ここでのステンレス選別機2
3は磁性体である鉄系の金属を分離する一般の磁気選別
機10よりも強力な磁力を発生させる磁気選別機で、弱
磁性体となったステンレスを強力な磁力で吸引して分離
するものである。
【0026】比重選別機24は渦電流選別機11で分離
し、矢印109で示されるように回収した非鉄系金属を
再生利用が容易になるように材質ごとに分別するもので
ある。本実施例では使用量の多い銅、アルミを主体に銅
系(矢印120で示すように回収される)、アルミ系
(矢印121で示すように回収される)、その他の非鉄
金属(矢印122で示すように回収される)の3種類に
分別する場合を示した。この比重選別機24は非鉄金属
を分離するものであるから、比重液として比重2以上の
液体が必要であるが、このような液体は少ない。そこで
本実施例の比重選別機には比重液として磁性流体を使用
した。この磁性流体は磁場の中に置かれた時、印加され
る磁場の強さによって見掛け比重が変る性質を有してお
り、この性質を利用して比重選別を行うようにしたもの
で、磁場の強さを2種類用意することによって非鉄金属
の3種類の分別が可能となる。
【0027】以上の結果、矢印110で示すように金属
分別装置9を通過した廃棄物は主としてプラスチック類
であるが、この廃棄物の中にはテレビのケースなどに使
われた木材も残っていることが考えられる。従って、最
終的に分別したプラスチックを再利用し易くするには、
木材も分別しておく必要がある。このために金属分別装
置9の後に設けたのが静電分離装置25である。静電分
離装置25は静電分離機単体または乾燥機と静電分離機
から構成される。静電分離装置25は静電気を利用し物
質の帯電性の差を利用して分離するもので、プラスチッ
クに比較すると木材の帯電性は非常に低いのでここで容
易に木材を分離できる。
【0028】静電分離機25を出たプラスチック主体の
廃棄物は矢印で示されるようにプラスチック分別装置1
2に送られる。プラスチック分別装置12では矢印11
1で示されるように、塩化ビニール系のプラスチックが
多い廃棄物と矢印112で示されるように塩化ビニール
系をほとんど含まないプラスチックの2種類に分別され
る。しかし、矢印111で示される廃棄物の中には塩化
ビニール系以外の再利用し易いプラスチックも含まれて
いるので、これを回収して再利用できるプラスチックを
多くするために設けたのが比重選別機26である。塩化
ビニール系のプラスチックの比重は1.2〜1.6と比
較的大きいので、比重選別機26で沈降したものが塩化
ビニール系プラスチックであり矢印124で示すように
回収され、浮上したものが再利用可能プラスチックとし
て矢印125示すように分別回収される。以上述べたよ
うに、本実施例では図1に示した実施例と比較すると、
金属類を更に細かく分別するとともに、再利用に適した
プラスチック類の回収率を向上させることが可能とな
る。尚図1、図2に示した実施例の金属分別装置におい
て、磁気選別機、渦電流選別機、ステンレス選別機は各
々1段の選別で記載されているが、各々の選別状態に応
じて多段にすることも可能である。各選別を多段にする
と、各々の選別効率を更に向上することが可能となる。
【0029】図3は、図1または図2に示す実施例にお
けるプラスチック分別装置12の他の実施例を示す図で
ある。これはプラスチックの分別に静電分離を使用した
もので、本実施例におけるプラスチック分別装置12a
は乾燥機27、粉砕機28、静電分離機29、比重選別
機30から構成されている。図3において金属分別装置
9で金属類を分別された廃棄物は乾燥機27で乾燥さ
れ、粉砕機28で粉砕されてその粒度そろえらえる。こ
の粒度のそろえられたプラスチック系の廃棄物126は
静電分離機29にかけられ、帯電性の良いプラスチック
(ポリスチレン系、塩化ビニール系)として矢印127
に示すように分別されるものと帯電性の低いそれ以外の
プラスチック128に分別される。ここで分離された帯
電性の良いプラスチックには塩化ビニール系のプラスチ
ックを含んでいるので、これを更に比重選別機30にか
けて、塩化ビニール系のプラスチックを矢印129で示
すように分別して除去し、再生しやすいプラスチックを
矢印130で示すように取り出すことによりプラスチッ
クの分別が可能となる。
【0030】本実施例では乾燥機27を設けたが、図2
で示す実施例に本プラスチック分別装置12aを適用し
た場合のように、ここへ入って来る廃棄物が乾燥してい
るときには乾燥機27は無くとも良い。
【0031】図4はプラスチック分別装置12の更に別
の実施例を示す図である。このプラスチック分別装置1
2bは多段の静電分離でプラスチックを分離するもので
ある。すなわち、このプラスチック分別装置12bは乾
燥機27、粉砕機28を通って来た矢印126で示す粒
度をそろえた廃棄物は第一段目の静電分離機29で帯電
性の良いポリスチレン系と塩化ビニール系のプラスチッ
クを矢印127で示すように分離し、更にこれを二段目
の静電分離機31でポリスチレン系(矢印132で示す
ように分別される)と塩化ビニール系(矢印131で示
すように分別される)に分離する方式である。
【0032】図5は冷媒回収手段4の実施例を示した図
である。この冷媒回収装置4は冷凍機より冷媒を抜く口
となる口金32、冷媒中のオイルを分離するオイル分離
装置33、冷媒回収の動力を発生する圧縮装置34、冷
媒を冷却液化する冷却装置35をパイプで外部と密閉す
る様に連結させたものである。冷媒回収装置4はまず圧
縮装置34を動かし圧縮装置34の前の口金32からオ
イル分離装置33の部分の内部の圧力を下げ冷凍機から
の冷媒を吸い取り、オイル分離機33で冷媒中のオイル
分離後、圧縮装置34で冷媒は圧縮され高温高圧となっ
て、冷却装置35で冷却液化される。
【0033】この液化された冷媒を矢印106に示すよ
うにして冷媒ボンベ等に回収するものである。尚、口金
32はクランプ装置の先端のクランプ部に鋭利な突起を
設け、この突起により冷凍機配管に穴を開け、この穴よ
り冷凍機内の冷媒を抜き取る構造となっている。
【0034】図6は破砕装置7の実施例を示した図であ
る。この破砕装置7は前述したように廃棄物を粗目に破
砕して廃棄物を材料ごとに分別すると同時に冷蔵庫の断
熱材のように薄い鉄板に貼り付いている発泡ウレタン等
を剥離させる機能が必要である。本実施例の破砕装置7
は、まず一段目の破砕機36で廃棄物を帯状に破砕し、
この帯状に破砕された廃棄物37を回転翼38で方向を
変え、二段目の破砕機39で一段目の破砕機36と異な
る方向に破砕するように構成している。多数の破砕刃4
0をシャフト41に取り付けて回転刃42を構成し、こ
の回転刃42を2つのお互いの回転刃42a、42b同
士が噛み合うように構成したものである。ここで、図7
に示すように破砕刃40の厚さ及び破砕刃40同士の間
隙51,52は50〜100mmとし、回転刃42a、
42b同士を噛み合わせたとき刃と刃の間53には1〜
10mmの間隙を設けるようにしている。このように構
成することにより廃棄物は概ね50〜100mmに剪断
すると同時、剪断破砕時に回転刃42a、42bの間に
間隙を設けられていることから、剪断能力は多少落ちる
がこの間隙の効果により破砕機36、39は貼り付いて
いる材料をはぎ取る方向にも力が加わる。この力により
破砕機36、39は薄い鉄板上に貼り付いている断熱材
のような発泡成形材を剥離させることが可能となる。
【0035】図8はストックヤード1と供給装置2の実
施例を示した図である。本実施例は出来るだけ自動化す
るようにしたものである。ストックヤード1は受け入り
口43、コンベア44、形状判別装置45、入替え機4
6、コントロール装置47及び貯蔵用コンベア48から
なる。又、供給装置2はコントロール装置49と供給用
コンベア50からなる。本構成において、ストックヤー
ド1では収集車によって収集された廃棄物は受け入り口
43からコンベア44に載せられる。コンベア44に載
せられた廃棄物はコンベア44に設けられた形状判別装
置45により廃棄物の種類が判別され、入替え機46の
ところへ運ばれる。一方、コントロール装置47は形状
判別装置45の識別データをもとに廃棄物の種類に応じ
た貯蔵用コンベア48a、48b、48c、48dの一
つを選択し、適合する入替え機46を稼働させてそれに
対応する貯蔵用コンベア48に該廃棄物を載せ、貯蔵す
る。この貯蔵用コンベア48に貯蔵された廃棄物はコン
トロール装置49からの指令に該当する廃棄物を供給コ
ンベア50上に取り出され、このコンベアで前処理装置
3へ運ばれる。以上の構成により、ストックヤード1に
は廃棄物の種類ごとに廃棄物を貯蔵でき、処理すること
が出来るようになる。尚、形状判別装置45にはX線透
過方式を利用できるが、人間の目による判別でも良い。
【0036】以上のように廃棄物処理装置を構成するこ
とにより、廃棄物のほとんどの部分が再利用出来ること
になり、埋立て地不足対策とともに資源の有効利用が可
能となる。更に、オゾン層破壊の原因として規制されて
いるフロンの回収も可能となる。
【0037】図9から図14は本発明の別の実施例を示
す図である。図9にストックヤード1、供給装置2、前
処理装置3及び金属塊破砕装置16を示す。収集車40
1により運ばれてきた冷蔵庫402、洗濯機403、テ
レビ404はコンベアなどの供給装置2前処理装置3に
送られる。前処理装置3では冷蔵庫402処理の場合は
まず冷媒回収手段4で冷凍機内の冷媒を抜き取る。冷媒
回収手段4は図9、10に示すように、口金32、オイ
ルポット301、圧縮装置34、液循環ポンプ406か
らなり、ここで回収した冷媒及びオイルは夫々冷媒回収
ポット407、オイル回収ポット410に入れられ、矢
印408、409に示すように夫々再生、処理工場へ送
られる。
【0038】冷媒を抜かれた冷蔵庫402は次に圧縮機
302、磁石入りゴムパッキン等303をはずされ破砕
装置7に送られる。又洗濯機403はモータ、クラッチ
等304の金属塊部品がはずされ、テレビ404はブラ
ウン管306をはずされ(ブラウン管306をはずした
残りはほとんど箱体305である。)、図11に示す破
砕装置7に送られる。
【0039】一方、前処理装置3で取り外された圧縮機
302、モータ、クラッチ等304の金属塊部品は金属
塊破砕装置16で破砕処理される。この金属塊破砕装置
16では廃棄物の金属塊部品は冷却装置17において液
体空気等の冷却媒体1601で鉄系金属の脆化点以下に
冷却され、破砕装置18で衝撃破砕される。この結果、
鉄系金属は細かく破砕される。この破砕された廃棄物は
コンベア1602で図12に示す金属分別装置9へ送ら
れる。更に、冷却装置17で金属塊を冷却して気化した
冷却媒体は冷ガス1603として発泡剤回収装置19や
プラスチック分別装置12の冷却用冷熱源として利用で
きる。
【0040】破砕装置7では廃棄物は油圧コントロール
システム702によって制御される搬入コントローラ7
01で搬入量を制御されながら第一破砕機703に投入
され100mm程度の大きさに破砕され、更に第二破砕
機704で50mm程度に破砕される。
【0041】破砕装置7で破砕された廃棄物は軽量物分
別装置8の発泡成形材風選機801で発泡ポリウレタン
を分離する。発泡ポリウレタンを分離された廃棄物は金
属分別装置9でまず穴径80〜100mmのスクリーン
901によりひも状の被覆銅線902を分離し、二段の
鉄磁選機903、904により鉄系の金属908を分離
する。更に、磁石を回転させてなるアルミニウム選別機
905の渦電流でアルミニウム906等の非鉄金属をを
選別し、磁力で更に鉄系の金属908を分離する。これ
らの金属を分離された廃棄物は主としてプラスチック廃
棄物907であり、これは図13に示すプラスチック分
別装置12に送られる。一方ここで分離された鉄系金属
908は矢印909に示すように鉄再生工場へ、アルミ
ニウム906は矢印910に示すようにアルミニウム再
生工場へ送られる。
【0042】プラスチック分別装置12では液体窒素タ
ンク1201からの液体窒素を蒸発器1202で蒸発さ
せ低温室1203へ噴射してここへ送られてきたプラス
チック主体の廃棄物を−20〜−40℃に冷却しブロワ
1205で再び蒸発器1202へ戻される。ここで冷却
された廃棄物は選別破砕機14で破砕する。これを篩い
分離器15で篩い分けして大まかに分離する。この時、
篩い下からは塩化ビニール系の多いプラスチックを受け
ホッパ1208に取り出すことが出来るが、この中には
まだ再利用が容易な塩化ビニール系以外のプラスチック
も含まれている。再利用が容易な塩化ビニール系以外の
プラスチックの回収を善くすると共に、材料ごとの分別
も可能にするために設けたのが水利用セパレータ(比重
選別器)1209である。
【0043】発泡成形材風選機801で分離された発泡
ポリウレタンは図14に示す発泡剤回収装置19に送ら
れる。発泡成形材はサイクロンセパレータ802で輸送
用の空気と分離されホッパー1903に入る。ホッパー
1903にはスライドゲート1901、1902で出入
口が閉じられる樹脂と発泡剤の分離装置1904があ
る。ここでは圧縮又は粉砕等が行われ樹脂と発泡剤の分
離が行われる。分離された樹脂は分離装置1904で圧
縮固められスライドゲート1902を開けて外部に取り
出され、矢印1906に示すようにポリウレタン処理場
に送られる。一方、分離装置1904で分離された発泡
剤はブロワー1907により活性炭吸着等1909で活
性炭に吸着される。活性炭に吸着された発泡剤は熱によ
り脱着され冷却装置1914などの冷熱源を使ってクー
ラー1911、1912で冷却し液化発泡剤1913と
して回収される。
【0044】本実施例ではプラスチック分別装置12、
発泡剤回収装置19の冷熱源は夫々用意しているが、こ
の冷熱源としては金属塊破砕装置16で冷凍破砕を使用
しているときにはこの排冷熱1603を利用しても良
い。
【0045】図15から図20は本発明の別の実施例を
示す図である。これは前処理装置3の無い例である。図
15にストックヤード1、供給装置2を示す。フロン回
収車(地区循環(クーラー用))420、パッカー車
(フロン回収装置付き(冷蔵庫含む))421、パッカ
ー車(フロン回収装置付き(冷蔵庫含まず))422、
トラック423等により運ばれてきた廃棄物はストック
ヤード1に入れられる。またフロン回収車420、パッ
カー車(フロン回収装置付き(冷蔵庫含む))421に
おけるフロンは矢印425に示すようにこのラインで回
収し、油分離及びボトリングを行う。このストックヤー
ド1は部屋状をして外部にたいし出来るだけ密閉構造に
なるようにし、臭気防止からストックヤード内の空気を
矢印426に示すように臭気処理装置へ導くようにして
いる。又、ここ出た汚水(油)は下部に設けた穴より汚
水(油)処理導く(矢印429)。ストックヤード1に
貯蔵された廃棄物は供給装置2のクレーン427で図1
6に示す破砕装置7へ供給する。この破砕装置7の跳出
破砕機707の廃棄物供給口には防爆シャッタ706、
跳出破砕機707の上部には非常よう吹き出し口705
が有り、廃棄物としてガスボンベなどが入ってきて破砕
時に爆発が生じたときの安全を図るようにしている。跳
出破砕機707は廃棄物の破砕時、モータ、圧縮機など
の金属塊の部品を跳ねだし、他の部分はここで破砕され
シュレッダー711に送られる。跳ねだされた金属塊部
品はコンベア709で金属塊破砕装置16へ送る。一
方、テレビ、レンジ、ステレオ等の小物家電品等428
はテレビ専用投口708より跳出破砕機707をバイパ
スしてシュレッダー711に送られる。シュレッダー7
11は廃棄物を破砕すると共に、材料ごとに遊離する。
又ここででてきた油などの汚水は矢印712に示すよう
に汚水処理装置へ流され処理される。
【0046】シュレッダー711で破砕、遊離された廃
棄物は軽量物分別装置8の発泡成形材風選機713で発
泡ポリウレタンを分離し。発泡成形材を分離された廃棄
物は図18に示す金属分別装置に送られる。分離した発
泡ポリウレタンは粉砕され樹脂と発泡剤に分離される。
この樹脂部分はホッパー710から外部に取り出され
る。一方、発泡剤は跳出破砕機707、シュレッダー7
11で発生したものも含めた図20に示す発泡剤回収装
置19に送られる。
【0047】一方、跳出破砕機707で跳ねだされた圧
縮機、モータ、クラッチ等の金属塊部品はコンベア70
9により金属塊破砕装置16に送られ、破砕処理され
る。この金属塊破砕装置16では廃棄物の金属塊部品は
冷却装置17において液体空気等の冷却媒体1604で
鉄系金属の脆化点以下に冷却され、破砕装置18で衝撃
破砕される。この結果、鉄系金属は細かく破砕される。
この破砕された廃棄物はSUS又はアルミ製のコンベア
1602で金属分別装置9へ送られる。更に、冷却装置
17で金属塊を冷却して気化した冷却媒体は冷ガス16
03として発泡剤回収装置19やプラスチック分別装置
12の冷却用冷熱源として利用できる。
【0048】金属分別装置9に送られた廃棄物は磁石を
回転させて渦電流も発生できるようにした磁選機911
を二段回通して、非鉄金属912、鉄系金属914、そ
の他の廃棄物913に分別する。廃棄物913はスクリ
ーン916にかけられ、まだ分離もれになった銅線91
7を回収し、更に5〜10mm程度の篩いによりガラス
等919を分離する。これは矢印920に示すように焼
結ブロック等の処理にまわす。ガラス等を分離された廃
棄物はほとんどがプラスチックである。この廃棄物は次
にプラスチック分別装置12に送られる。
【0049】プラスチック分別装置12では金属塊破砕
装置16から送られてきた冷ガス1602は温度調整装
置1211で温度を調整され低温室1212へ噴射さ
れ、ここへ送られてきたプラスチック主体の廃棄物を−
20〜−40℃に冷却しブロワ1205で再び温度調整
装置1211へ戻される。ここで冷却された廃棄物は選
別破砕機14で破砕する。これを篩い分離器15で篩い
分けして大まかに分離する。この時、篩い下からは塩化
ビニール系の多いプラスチックを受けホッパ1208に
取り出すことが出来るが、この中にはまだ再利用が容易
な塩化ビニール系以外のプラスチックも含まれている。
再利用が容易な塩化ビニール系以外のプラスチックの回
収を善くすると共に、材料ごとの分別も可能にするため
に設けたのが水利用セパレータ(比重選別器)1209
である。尚、水利用セパレータ(比重選別器)1209
で使用する比重液は使用中に次第に汚れて来る。そこで
比重液管理装置1216はこの比重液の比重管理に設け
たものである。
【0050】発泡成形材風選機713で分離された発泡
ポリウレタンの樹脂部分を分離した発泡剤は跳出破砕機
707、シュレッダー711で発生したものも含め送風
機1916によりフィルター1915を介して発泡剤回
収装置19に送られる。ここでは発泡剤の自己蒸発を利
用した深冷槽1919で液化させ水分離機1923で水
1924を分離してフロン1925を回収する。更に深
冷槽1919に入る前に分流させた空気分の多い発泡剤
は前の実施例と同様に活性炭吸着等1909で活性炭に
吸着される。活性炭に吸着された発泡剤は熱により脱着
され冷却装置1914などの冷熱源を使ってクーラー1
911で冷却し液化発泡剤1913として回収される。
【0051】本実施例ではプラスチック分別装置12、
発泡剤回収装置19の冷熱源は夫々用意しているが、こ
の冷熱源としては金属塊破砕装置16で冷凍破砕を使用
しているときにはこの排冷熱1602を利用しても良
い。
【0052】以上全ての処理を総括的に行う装置につい
ての実施例を述べたが、この装置では各々の要素が必要
に応じて組合せて部分的な使用も可能である。その例と
して、供給装置2、破砕装置7、金属分別装置9にプラ
スチック分別装置12を付加して、従来一貫して行われ
てはいなかったプラスチックの分別を行う装置や供給装
置2、破砕装置7、金属分別装置9からなるか、又はこ
の装置にプラスチック分別装置12を付加した装置にお
いて、大形硝子取り出し手段5、冷媒回収手段4、金属
塊分別集団6の内の少なくとも一つの手段を有する前処
理装置3を供給装置2の前又は後に設けた廃棄物処理装
置も有効である。更にこれら各々の装置において金属塊
を破砕する低温破砕を並列に設置することは、金属塊破
砕の破砕動力低減や破砕機の寿命をのばすのに有効であ
る。
【0053】更にフロン回収を行った後に低温破砕をす
るように構成することにより、低温破砕時の冷却剤の汚
れを減少させることができる。
【0054】更に供給装置2、破砕装置7、金属分別装
置9からなるか、又はこの装置にプラスチック分別装置
12を付加した装置において、破砕装置7の後に軽量物
分別装置8を入れ、この軽量物分別装置8から主ルート
とは分岐させて発泡剤回収装置を設ける等、部分的な組
む合わせも有効な組合せであると考えられる。
【0055】以上述べたように、本発明の実施例によれ
ば、大形廃棄物の殆どの部分を回収し、再利用出来るよ
うになり、地球資源の有効利用が可能となる。また廃棄
するものが非常に少なくなるので、従来からの埋立て地
不足の対策にもつながる。更に本システムでは焼却処理
が殆ど無くなり、焼却によって発生する炭酸ガスによる
地球の温暖化の防止にも大きく貢献する。
【0056】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の実施例によ
れば、大量に廃棄される金属やプラスチックの廃棄物の
中から再利用ができる有用物、特にプラスチックを素材
別に回収して、少ない資源の有効利用を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す廃棄物処理装置の全体
構成の説明図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す廃棄物処理装置の全
体構成の説明図である。
【図3】本発明におけるプラスチック分別装置の別の実
施例の構成の説明図である。
【図4】本発明におけるプラスチック分別装置の別の実
施例の構成の説明図である。
【図5】冷媒回収手段の実施例の説明図である。
【図6】本発明の実施例に用いる破砕装置の構造を説明
しる斜視図である。
【図7】破砕装置に使用される破砕機回転刃の部分拡大
斜視図である。
【図8】本発明の実施例に用いるストックヤードと供給
装置の構成の説明図である。
【図9】本発明の別の実施例に用いるストックヤード、
供給装置、前処理装置、金属塊破砕装置の構成の説明図
である。
【図10】図9に係る冷媒回収手段の構成の説明図であ
る。
【図11】図9に係る破砕装置と軽量物分別装置の構成
の説明図である。
【図12】図9に係る実施例における金属分別装置の構
成の説明図である。
【図13】図9に係る実施例におけるプラスチック分別
装置の構成の説明図である。
【図14】図9に係る発泡剤回収装置の構成の説明図で
ある。
【図15】本発明の更に別の実施例におけるストックヤ
ード、供給装置の構成の説明図である。
【図16】図15に係る実施例における破砕装置の構成
の説明図である。
【図17】図15に係る実施例における破砕装置と金属
塊破砕装置の構成の説明図である。
【図18】図15に係る実施例における金属分別装置の
構成の説明図である。
【図19】図15に係る実施例におけるプラスチック分
別装置の構成の説明図である。
【図20】図15に係る発泡剤回収装置の構成の説明図
である。
【符号の説明】
1…ストックヤード 2…供給装置 3…前処理装置 7…破砕装置 8…軽量物分別装置 9…金属分別装置 10…磁気選別機 11…渦電流選別機 12…プラスチック分別装置 16…冷凍破砕装置 19…発泡剤回収装置 23…ステンレス選別機 29,31…静電分離機 26,30…比重選別機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 達二 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 審査官 中野 孝一 (56)参考文献 実開 昭48−49663(JP,U) 特表 平6−502121(JP,A) 特表 平6−502122(JP,A) 特表 平6−502123(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29B 17/00 - 17/02 B03C 3/00 - 3/88

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数種類の混合プラスチック破砕物を
    燥する工程と、乾燥された混合プラスチック破砕物を粉
    砕する工程と、粉砕された混合プラスチック破砕物を
    電性の良いプラスチックと帯電性の低いそれ以外のプラ
    スチックとに静電分離する工程とを有する廃棄物の処理
    方法。
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