JP3780566B2 - プラスチックを含む廃棄物の成形装置 - Google Patents

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラスチックを含む廃棄物の成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
家庭から廃棄される生ごみには、通常、種々のプラスチック類が混入しており、かつプラスチックの袋(ポリ袋)に入れて回収される。かかるプラスチックを含む廃棄物を成形して固形燃料として再利用するために、従来から種々の成形装置が提案されている(例えば、特開昭60−235632号,等)。
【0003】
特開昭60−235632号の「固型廃棄物のペレット化装置」は、図9に模式的に示すように、押圧部材(ローラ)1を円筒形のダイ2の内面に沿って回転させ、ダイ2から固型廃棄物3を押し出すことにより成形するものである。また、同様のものとして、図10に模式的に示すように、平板状のダイ2の上面をローラ1を回転させて固形燃料3を押し出す装置も知られている。更に、特開平4−26086号の「プラスチックを含む廃棄物の固形化処理装置」は、ローラの代わりにスクリュー圧縮機を用いるものであり、ケーシング等に加熱流体を導入することにより、廃棄物中のプラスチックの溶融を早めて廃棄物の固形化処理能力を高めるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のプラスチックを含む廃棄物の成形装置は、多数の小径の穴をあけた円筒形又は平板状のダイの片側より、プラスチックを含む廃棄物(以下、原料ごみと呼ぶ)を高圧で圧入し、原料ごみを穴通過時の摩擦熱により加熱成形するものである。
【0005】
しかし、かかる従来の装置では、原料ごみを小径穴に圧入する際の摩擦熱で加熱成形するため、大きな駆動力を必要とするにもかかわらず、加熱及び成形効率が低く、このため成形装置の運転コストが高く、かつ1台あたりの生産能力が少ない問題点があった。また、従来の装置では、原料ごみ中のプラスチック分が少ない場合や加熱が不十分な場合、結合力が不足し、原料ごみを完全には成形できず、成形後に原料ごみが「ばらばら」になりやすい問題点があった。
【0006】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、加熱及び成形効率が高く、比較的小さい動力で、高い生産能力があり、かつ原料ごみを確実に成形することができるプラスチックを含む廃棄物の成形装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、互いに平行に配置された2本の円筒形回転ロールと、該回転ロール間にプラスチックを含む原料ごみを供給するごみ供給装置と、回転ロールを加熱するロール加熱装置と、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給するプラスチック供給装置と、を備え、ロール加熱装置により回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロールを回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させ、これにより原料ゴミを成形する、ことを特徴とするプラスチックを含む廃棄物の成形装置が提供される。プラスチック供給装置は、回転ロールの表面に溶融プラスチックをスプレイ塗布するスプレイ塗布器、回転ロールの表面に溶融プラスチックを滴下塗布する滴下塗布器、加圧前の原料ごみの回転ロールに接する領域に溶融プラスチックを供給する中間供給器、或いは回転ロールの表面にプラスチックシートを連続供給するシート供給器からなる。
【0008】
上記本発明の構成によれば、ロール加熱装置により回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロールを回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させることができる。従って、摩擦熱ではなく加熱ロールからの伝熱で加熱するので、加熱効率が高く、かつ加熱ロールの回転のみでプラスチックを軟化させ成形するので成形効率を高めることができる。また、回転ロールの回転によりロール間の原料ごみを圧縮するので、従来のダイとローラを用いた装置に比べて、比較的小さい動力で、高い生産能力がある。更に、回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、原料ごみに含まれるプラスチックを軟化させるので、このプラスチックがバインダーの役目を果たし、原料ごみを確実に成形することができる。また、プラスチック供給装置を備えることにより、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、このプラスチックの軟化溶融により、原料ごみを安定した形状に成形することができる。
【0009】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記回転ロールは、ロール内部に流路を有し、前記ロール加熱装置は、高温流体を発生させる流体加熱器と、該高温流体を回転ロール内の流路に供給/排出する回転継手とからなる。この構成により、高温流体(例えば、油、蒸気)を回転継手を介して回転ロールに供給/排出し、回転ロールをプラスチックの軟化温度以上(例えば200℃前後)に加熱することができる。
【0010】
また、前記回転ロールは、その表面に部分的に凹部を有し、これにより、原料ごみを凹部の断面形状に成形するようになっている。この構成により、凹部を円周溝とすることにより、連続した棒状に成形でき、或いは短い周方向溝にすることにより分断された棒状に成形することができる。
【0011】
【0012】
【0013】
従って、上述した本発明の構成により、ごみ固形燃料成形の生産性が向上し、成形機運転のランニングコストを低減することが可能となり、かつロール通過後、廃棄物中のプラスチック分は凝固し、他の廃棄物成分を結合させるので、ごみがばらばらになりにくく、固形燃料の生産性を向上させることが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、参考例及び本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して使用する。図1は、廃棄物成形装置の参考例を示す側面図であり、図2は、図1の平面図である。図1及び図2に示すように、廃棄物成形装置10は、互いに平行に配置された2本の円筒形回転ロール12と、この回転ロール12間にプラスチックを含む原料ごみ5を供給するごみ供給装置14と、回転ロール12を加熱するロール加熱装置16とを備える。
【0015】
原料ごみ5は、主として家庭から廃棄される生ごみ等であり、種々のプラスチック類が混入し、及び/又はプラスチックの袋(ポリ袋)に入れて回収されたものが好ましい。なお、後述するように、対象とするごみは、かかるプラスチックを含むごみに限定されず、必要に応じてプラスチックを追加又は使用して処理することにより、その他のごみにも適用することができる。
【0016】
図2に示すように、2本の回転ロール12は、水平方向に間隔を隔てて配置され、それぞれ両端が軸受13により支持され、回転駆動装置15(例えば減速機付き電動機、油圧モータ)により独立して回転駆動されるようになっている。ロール間の隙間は、一定に保持してもよく、或いは、密着状態(隙間なし)から適当な隙間の間を任意に変化させてもよい。
【0017】
更に、回転ロール12の内部には、流路12aが形成され、回転ロール12の表面に沿って高温流体を循環させるようになっている。また、ロール加熱装置16は、高温流体を発生させる流体加熱器17と、この高温流体を回転ロール内の流路12aに供給/排出する回転継手18(ロータリージョイント)とからなる。高温流体は、高温油,高温水,高温蒸気等が好ましい。
【0018】
上述した構成により、高温流体を回転継手18を介して回転ロール12に供給/排出し、回転ロール12をプラスチックの軟化温度以上(例えば200℃前後)に加熱することができる。
【0019】
ごみ供給装置14は、この例では、図1に示すようにホッパーであり、水平に配置された2本の回転ロール12の隙間に、自重により原料ごみ5を供給するようになっている。なお、ごみ供給装置14はかかる構成に限定されず、例えば、スクリュー圧縮機で構成し、原料ごみ5に圧力を付加してロール間の隙間に供給するようにしてもよい。
【0020】
上述した構成により、ロール加熱装置16により回転ロール12を原料ごみ5に含まれるプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロール12を回転駆動装置15で回転させロール間で原料ごみ5を圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させ、これにより原料ゴミ5を所定の形状(例えば平板状)に成形することができる。
【0021】
図3は、別の参考例を示す平面図であり、図4は、更に別の参考例を示す平面図である。図3及び図4において、回転ロール12は、その表面に部分的に凹部12b,12cを有し、これにより、原料ごみ5を凹部の断面形状に成形するようになっている。なお、その他の構成は、図1及び図2の参考例と同様である。
【0022】
この構成により、図3のように凹部12bを円周溝とすることにより、連続した棒状に成形でき、或いは図4のように短い周方向溝にすることにより分断された棒状に成形することができる。
【0023】
図5は本発明の第実施形態、図6は第実施形態、図7は第実施形態、図8は第実施形態を示す側面図である。図5乃至図8において、本発明の成形装置10は、上述した参考例において、更に、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給するプラスチック供給装置20を備える。
【0024】
図5(第実施形態)において、プラスチック供給装置20は、回転ロール12の表面に溶融プラスチック6をスプレイ塗布するスプレイ塗布器21からなる。この構成により、スプレイ塗布器21により、溶融プラスチック6を回転ロール12の表面にスプレイ塗布して、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、これをロール間で原料ごみ5を圧縮しながら加熱することにより、溶融プラスチック6が廃棄物成分の結合を助長し、原料ゴミ5を容易に所定の形状(例えば平板状、棒状等)に成形することができる。
【0025】
図6(第実施形態)において、プラスチック供給装置20は、回転ロール12の表面に溶融プラスチック6を滴下塗布する滴下塗布器22からなる。この構成により、滴下塗布器22により、成形ごみの表面部分に溶融プラスチック6を供給し、この溶融プラスチック6により廃棄物成分の結合を助長して第実施形態と同様に、原料ゴミ5を容易に成形することができる。
【0026】
図7(第実施形態)において、プラスチック供給装置20は、加圧前の原料ごみ5の回転ロール12に接する領域に溶融プラスチック6を供給する中間供給器23からなる。この構成により、中間供給器23により、成形ごみの表面部分に溶融プラスチック6を供給し、第,第実施形態と同様に、原料ゴミ5の成形性を高めることができる。
【0027】
図8(第実施形態)において、プラスチック供給装置20は、回転ロール12の表面にプラスチックシート7を連続供給するシート供給器24からなる。この構成により、第1〜第3実施形態と同様に、成形ごみの表面部分にプラスチックシート7を供給し、原料ゴミ5の成形性を高めることができるばかりでなく、成形ごみの表面をプラスチックシート7が覆うため、成形ごみを清潔に保持することができる。
【0028】
従って、図6〜図8に示したプラスチック供給装置20を備えることにより、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、このプラスチックの軟化溶融により、原料ごみを安定した形状に成形することができる。
【0029】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【0030】
【発明の効果】
上述したように、本発明の構成によれば、ロール加熱装置16により回転ロール12をプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロール12を回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させることができる。従って、摩擦熱ではなく加熱ロール12からの伝熱で加熱するので、加熱効率が高く、かつ加熱ロールの回転のみでプラスチックを軟化させ成形するので成形効率を高めることができる。また、回転ロール12の回転によりロール間の原料ごみを圧縮するので、従来のダイとローラを用いた装置に比べて、比較的小さい動力で、高い生産能力を発揮できる。更に、回転ロール12をプラスチックの軟化温度以上に加熱し、原料ごみに含まれるプラスチックを軟化させるので、このプラスチックがバインダーの役目を果たし、原料ごみを確実に成形することができる。また、プラスチック供給装置20を備えることにより、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、このプラスチックの軟化溶融により、原料ごみを安定した形状に成形することができる。
【0031】
従って、本発明のプラスチックを含む廃棄物の成形装置は、加熱及び成形効率が高く、比較的小さい動力で、高い生産能力があり、かつ原料ごみを確実に成形することができる、等の優れた効果を有する。
図の説明
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例を示す側面図である。
【図2】 図1の平面図である。
【図3】 別の参考例を示す平面図である。
【図4】 更に別の参考例を示す平面図である。
【図5】 本発明の第実施形態を示す側面図である。
【図6】 本発明の第実施形態を示す側面図である。
【図7】 本発明の第実施形態を示す側面図である。
【図8】 本発明の第実施形態を示す側面図である。
【図9】 従来の廃棄物成形装置の構成図である。
【図10】 従来の廃棄物成形装置の別の構成図である。
【符号の説明】
1 押圧部材(ローラ)
2 ダイ
3 成形されたごみ(固型廃棄物)
5 原料ごみ
6 溶融プラスチック
7 プラスチックシート
10 廃棄物成形装置
12 回転ロール
12a 流路
12b,12c 凹部
13 軸受
14 ごみ供給装置
15 回転駆動装置
16 ロール加熱装置
17 流体加熱器
18 回転継手
20 プラスチック供給装置
21 スプレイ塗布器
22 滴下塗布器
23 中間供給器
24 シート供給器

Claims (7)

  1. 互いに平行に配置された2本の円筒形回転ロールと、該回転ロール間にプラスチックを含む原料ごみを供給するごみ供給装置と、回転ロールを加熱するロール加熱装置と、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給するプラスチック供給装置と、を備え、
    ロール加熱装置により回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロールを回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させ、これにより原料ゴミを成形する、ことを特徴とするプラスチックを含む廃棄物の成形装置。
  2. 前記回転ロールは、ロール内部に流路を有し、前記ロール加熱装置は、高温流体を発生させる流体加熱器と、該高温流体を回転ロール内の流路に供給/排出する回転継手とからなる、ことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
  3. 前記回転ロールは、その表面に部分的に凹部を有し、これにより、原料ごみを凹部の断面形状に成形する、ことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
  4. 前記プラスチック供給装置は、回転ロールの表面に溶融プラスチックをスプレイ塗布するスプレイ塗布器からなる、ことを特徴とする請求項に記載の成形装置。
  5. 前記プラスチック供給装置は、回転ロールの表面に溶融プラスチックを滴下塗布する滴下塗布器からなる、ことを特徴とする請求項に記載の成形装置。
  6. 前記プラスチック供給装置は、加圧前の原料ごみの回転ロールに接する領域に溶融プラスチックを供給する中間供給器からなる、ことを特徴とする請求項に記載の成形装置。
  7. 前記プラスチック供給装置は、回転ロールの表面にプラスチックシートを連続供給するシート供給器からなる、ことを特徴とする請求項に記載の成形装置。
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