JP3859080B2 - ゴルフボールの処理システム及びゴルフボールの処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、使い古したゴルフボールの処理技術に関する。

ゴルフボールは、古くは糸巻き構造であったが、最近はナイロン、ウレタン、ポリエステルなどの樹脂やゴムなどの３ピース、４ピース構造のものが多用されている。

ゴルフボールの組成は例えば、アイオノマー、熱可塑性エラストマー、酸化チタン、硫酸バリウムなどであり（特許文献１）、有機高分子や無機化合物からなるが、主成分はゴム、プラスチックなどの有機高分子である。

プラスチックのリサイクルは一般に、材料リサイクル、熱リサイクル及び化学リサイクルに大別される（非特許文献１、第１００６〜１００９頁）。

本出願人の関連会社は非特許文献１の第１１１７〜１１１８頁で概要が紹介された焼却炉を用いて、廃油及び再生重油を主燃料として廃プラスチック、汚泥などのリサイクルを行っている。その中で５０〜６０個の廃棄すべきゴルフボールを廃プラスチックと混合して焼却炉に投入したところ、投入直後に炉底部の温度が急上昇した。

特開平１１−２８２５８号公報 実用新案登録第３０４６１６６号公報 資源・素材学会誌「資源と素材」１９９７，Vo.１１３（Ｎｏ．１２）

廃棄すべきゴルフボールの処理方法について従来提案されたものはなく、本出願人はプラスチックの熱リサイクル技術を適用してゴルフボールを廃プラスチックと混合して処理処分する方法を試行した。

ここで、ゴルフボールと混合する廃プラチック類は嵩密度が低いために、焼却炉の炉頂から投入しても炉内温度の上昇は比較的少ない。ところが、一般に外径が約４０ｍｍ、比重が１強のゴルフボールを５０〜６０個一挙に投入すると温度が著しく上昇した。また、廃プラスチック類と混合されたゴルフボールは比重が大であり、また寸法が小さく、転がり易いため、廃プラスチック類よりも炉底に落下し易く、このことが局部的温度上昇を一層促進することになる。この結果、炉底部の耐火物が損傷して、効率的処理を行うことができなかった。

本発明は、上述の問題点に鑑み、使用済みゴルフボールを効率よく処分でき、これと同時に熱エネルギを取り出すことのできるゴルフボールの処理システム、処理方法を提供するものである。

まず、本発明の第一の発明は、上部の廃プラスチック等の投入口と下部のゴルフボール投入口を備えた廃棄物焼却炉と、ホッパーと、当該ホッパーから前記ゴルフボール投入口にゴルフボールを順次投入する少なくとも１本以上の投入管と、当該ホッパーに選別済みゴルフボールを供給するゴルフボール選別装置と、を含むことを特徴とするゴルフボールの処理システムである（請求項１）。

従来の廃プラスチック類とゴルフボールを混合投入する装置、方法は、前記のように局部的温度上昇の問題を有していた。本出願人は鋭意現場実験を行い、次の手段が有効であることを解明した。

（イ）ゴルフボールと、ＯＡ機器、家庭電器、自動車などから生じる廃プラスチックは、大きさや比重が異なるから、混合すると降下速度が異なり燃焼状況が不安定になる。すなわち、装入材中のゴルフボールが一挙に下降し、残りの廃プラスチックがゆっくり下降し、この状況が何回も繰り返される結果、温度が脈動的に変動する。そこで、廃棄物焼却炉は、上部の廃プラスチック等の投入口と下部のゴルフボール投入口を備えた構成とし、ゴルフボールは、ＯＡ機器、家庭電器、自動車などから生じる廃プラスチックとは別に投入する構成とした。
（ロ）前記のように、多量のゴルフボールを焼却炉内に一挙に投入すると急激な温度上昇が生じる。そこで、多量のゴルフボールを一挙に投入するのではなく、ゴルフボール群を一旦ホッパーに貯蔵し、当該ホッパーから順次投入する構成とした。これにより、急激な温度上昇を抑えることができる。
（ハ）焼却炉下部には燃焼領域が形成されるが、この燃焼領域はガスの体積が大きく、投入されるゴルフボールの移動を妨げるものが少ない。そこで、ゴルフボール群は、炉頂から投入するのではなく、最初から焼却炉下部の燃焼領域に投入することにより、燃焼を促進することができる。なお、燃焼領域は温度が最も高くなる領域であり、一般には９００〜１１００℃の温度を有する。
（ニ）前記のように、処理するゴルフボール群の中には１〜５％の半割れボールが混在する。そこで、前記ゴルフボール選別装置を取り付けてゴルフボールの詰まりを解消し、ゴルフボールの連続投入が可能な構成とした。

ここで、本発明が処理対象とするゴルフボールは、大半が使用済みのものであり、その中には、一部分が欠ける等して通常の球形を保っていない、いわゆる割れボール、半割れボール（以下、単に「半割れボール」という）が存在する。本発明のゴルフボールの処理システムは、ホッパーに貯蔵したゴルフボールを、投入管を通じて順次焼却炉内へ投入するものであるが、このような半割れボールが存在すると、その歪な形状に起因して、投入管へ投入する際等に引っかかることがある。このような半割れボールは、処分対象のゴルフボール群全体の１〜５%程度であるが、ゴルフボールの連続投入の障害となるおそれがある。
そこで、本発明のゴルフボールの処理システムが備えるゴルフボール選別装置は、ゴルフボールの投入口と、ゴルフボールの選別手段を備えた斜面と、ゴルフボールの排出口とを有する樋状体によって構成されている。
このようなゴルフボール選別装置により、ホッパーへ投入する以前に半割れボールを選別し、取り除いておくことができ、半割れボールに起因するゴルフボールの連続投入の障害を解消することができる。

本発明のゴルフボール選別装置は、回収した大量のゴルフボール群を樋状体に流し、その間に半割れボールを選別、取り除くものである。従って、前記ゴルフボールの投入口からは、半割れボールを取り除く前のゴルフボール群が投入される。また、前記斜面が備える選別手段により半割れボールが取り除かれた後のゴルフボール群は、排出口から排出される。

ここで、前記選別手段はゴルフボールの正規直径よりも幅狭な隙間又はゴルフボールの正規直径よりも小径な孔である構成とすることができる（請求項３）。
すなわち、前記樋状態の斜面に、正規直径よりも幅狭な複数の隙間を形成するように複数の棒体を隙間を開けて配置したり、正規直径よりも小径な複数の孔を穿設したりすることができる。要は割れたり、欠けたりして正規直径よりも小径となった半割れボールを前記排出口へ到達するまでに斜面から落下させることができる構成となっていればよい。このような構成により、半割れボールを選別、取り除くことができる。

前記斜面の傾斜角度、隙間の間隔、孔の径等は、投入するゴルフボール群の時間当たりの投入量等を考慮し、ゴルフボール群が樋状体を転がる間に全ての半割れボールを除去できるように適宜決定することができる。例えば、傾斜角度は１０゜〜４０゜程度に設定できる。
なお、本明細書において、前記「正規直径」とは、多少の磨耗等があっても、欠けや割れ等が発生していない、ほぼ製造時の直径を指す。ゴルフのルールによれば、ゴルフボールの直径は４２．６７ｍｍ程度であるから、正規直径は、この４２．６７ｍｍ程度を指すことになる。

前記のようなゴルフボールの処理システムは、前記ホッパーと前記投入管との間にゴルフボールの送出手段を備えた構成とすることができ（請求項４）、このような送出手段は、前記投入管と連通する開口を有する底板と、前記ホッパーの下側に位置すると共に前記底板上で回転する回転体であって、前記ホッパーから落下するゴルフボールを一個ずつ収容する区画を少なくとも１つ備えたターンテーブルと、当該ターンテーブルの回動手段とを有する構成とすることができる（請求項５）。

ホッパーと投入管との間に位置し、ゴルフボールを1個ずつ送り出す送出手段としては、ボールミルにボールを送るために提案された特許文献２の装置を使用することができる。しかしながら、この装置は構造が複雑であり、しかも高温で粉塵が多い環境で使用するには難がある。
そこで、本発明は、高温で粉塵が多い環境下でも確実に作動する前記のような構成として、ホッパー内のゴルフボールが焼却炉内に一気に流れ込むことを防止しつつ、ゴルフボールの連続投入を可能とし、大量無人運転もできるようにした。

さらに、前記のようなゴルフボールの処理システムは、前記ホッパー内に突出し、当該ホッパー内のゴルフボール群に攪拌作用を付与する目詰まり防止手段を有する構成とすることが好ましい（請求項６）。

前記ホッパーには大量のゴルフボール群が貯蔵、収容され、その一方で、ゴルフボールが順次投入管より排出されていく。このような場合、ホッパー内のゴルフボール群の収容状態が偏る等して、投入管からの排出に支障を来たすおそれがある。そこで、ホッパー内のゴルフボール群に攪拌作用を付与し、ホッパーからターンテーブルへのゴルフボールの円滑な移動を促すことができる目詰まり防止手段を設ける構成とした。このような目詰まり防止手段としては、ホッパー内に突出するように取り付けた棒体等がある。
また、前記ターンテーブルの回動手段を、必要により、正転・逆転させ、ホッパー内でゴルフボールが絶えず振動、揺動するようにしてもよい。回動手段の逆転は過負荷のときのみに行うようにしてもよい。

本発明の方法の発明は、廃プラスチック類を竪型廃棄物焼却炉の炉頂から投入する工程と、ゴルフボール群の中から割れゴルフボールを取り除く工程と、当該割れゴルフボールを取り除いたゴルフボール群を、前記廃プラスチック類とは別に、焼却炉下部の燃焼領域に逐次投入する工程とを含むことを特徴とするゴルフボールの処理方法である（請求項７）。

このような処理方法は、前記本発明の処理システムを稼動させることにより実現できる。

ここで、前記ゴルフボール群を、前記竪型廃棄物燃焼炉の側壁を貫通し、かつゴルフボールの直径大の内径を有する１本以上の投入管により投入するようにすることができる（請求項８）。

このようにゴルフボールを焼却炉内に投入すると、ゴルフボールを１個ずつ炉内に投入することができ、炉内の局部的温度上昇を回避し、燃焼状況を安定させることができる。

なお、２個以上を同時投入するためには、前記の装置を２基以上設置してもよい。この場合は管の出口方向を調整してゴルフボールが散開した位置に落下するようにする。また、前記装置を１基だけ設置し、ゴルフボール大の直径を有する投入管を2本以上ターンテーブルに開口させ、かつターンテーブルにも２個以上の透孔を形成し、ターンテーブルが所定角度の回転をした時これらの透孔と管が連通するようにすることができる。

前記のような処理方法において、前記焼却炉下部の燃焼領域に廃油又は再生重油の１種又は２種を噴射するようにすることができる（請求項９）。これにより、これらの油も同時に処理することができる。

さらに、割れゴルフボールを取り除いた後の前記ゴルフボール群を一端ホッパーに投入し、その後、前記投入管を経由して２個以上同時に散開させて投入するか、又は、１個ずつ実質的に同じ箇所に投入するようにすることができる（請求項１０）。

前記のようにゴルフボールを焼却炉内に投入するときは、炉内の局部的温度上昇を回避し、燃焼状況を安定させなければならないが、ゴルフボールの大量処理の観点からは、ゴルフボールを炉側壁の１箇所以上から投入することが好ましい。
本発明者らが炉況を目視及び光高温計で観察したところ、投入されたゴルフボールが未燃焼物の上に滞留し、ゴルフボールの直径の３倍程度の高温域が暫く発生していた。さらに、ここにゴルフボールを集中的に投入すると、炉温度が著しく上昇することを見出した。
そこで、２個以上のゴルフボールを同時に投入するときは上記の領域を避けるように散開して投入することが好ましい。一方、１個ずつ投入する場合は上記の領域内の実質的同一箇所に前後して継続的に投入してもよい。

本発明によれば、ゴルフボール選別装置で半割れボールを予め取り除くので、ゴルフボールの焼却炉内への連続投入が可能となった。また、焼却炉内の局部的温度上昇を回避できるので、焼却炉を損傷するおそれを低減できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

図１は、本発明の処理システム１の実施例を説明する模式図である。処理システム１は、図１に示すように、ゴルフボール選別装置２、ホッパー３、ゴルフボール７の投入管４、廃棄物焼却炉５、廃プラスチック８等の投入装置６、さらに、廃液・廃油ノズル９、図示しないギアポンプ等を備えている。

廃棄物焼却炉５の高さはおよそ１０ｍ程度であり、ゴルフボール７は、廃棄物焼却炉５の下方（炉底から４ｍ程度のあたり）から、およそ下向き４５°の角度で、２．５秒当り１個を投入する。また、廃プラスチック８等は定量切出スクリューを用いて廃棄物焼却炉５の上方（炉頂）から投入するようになっている。さらに、廃液・廃油１０はポンプにて送液し、空気・液体２流体噴霧ノズルである廃液・廃油ノズル９により、炉底から約４ｍの高さから下向きに４５°の角度で噴射する。汚泥は汚泥ポンプにて炉頂に送り、空気にて炉内に噴霧した。再生重油はギアポンプにて送油し、バーナーで廃液・廃油と同じ位置で噴射する。
なお、図１は、各構成要素の配置を説明するものであり、各構成要素の縮尺率は実際のものとは異なる。

次に図２に示すゴルフボール選別装置２の構成について説明する。ゴルフボール選別装置２は、側板１１、１２を有する傾斜した樋状体からなり、側板１２の上流側にはゴルフボールの投入口１４、下流側にゴルフボールの排出口１５を有している。
樋状体の寸法は、傾斜方向がおよそ２０００ｍｍで幅方向が５００ｍｍ程度である。樋状体の斜面は水平面からの角度θ＝３０°を有している。その斜面は、図に示すように上流側に直径９ｍｍの棒体１６を３７ｍｍの等間隔で１２本配列し、下流側に鉄板１７を取り付けて構成した。
ここで、棒体１６を取り付ける間隔３７ｍｍというのは、ゴルフボールの直径が４２．６７ｍｍ程度であり、投入時に詰まりの原因となる半割れボールの割れ方、欠け方等を考慮して決定した。

次に、ホッパー３、投入管４さらに、ホッパー３と投入管４との間に位置する送出手段について説明する。ホッパー３は図３に示すように漏斗状をなしており、ゴルフボール選別装置２を経て供給されるゴルフボール７を貯蔵し、その後、ゴルフボール７を順次、投入管４から廃棄物焼却炉５内へ投入する。

図３は、ホッパー３、送出手段等からなるホッパー部の断面図であり、図４は、そのホッパー部の平面図であるが、送出手段は、投入管４と連通する開口１８ａを有する底板１８と、ホッパー３の下側に位置し、底板１８上で回転するターンテーブル１９と、当該ターンテーブル１９を駆動する減速機２０、モーター２１、回転軸２２とからなる。

ターンテーブル１９には、ホッパー３から落下するゴルフボールを一個ずつ収容する区画１９ａが設けられており、ターンテーブル１９は底板１８を貫通し、偏心して取り付けた回転軸２２によって回動自在となっている。

ターンテーブル１９の区画１９ａの収容され、ターンテーブル１９が回転して区画１９ａの位置と開口１８ａの位置とが一致するとゴルフボール７は、投入管４を通じて廃棄物焼却炉５内へ順次投入される。
なお、図４の例では、底板１８の開口１８ａは、一箇所であるが、図５に示すように三箇所設けるようにすることもできるし、それ以外の数とすることもできる。

図３に示すように、ホッパー３には、ホッパー３内に突出し、ホッパー３内のゴルフボール群７に攪拌作用を付与する目詰まり防止用の突起２３が設けられている。これにより、ホッパー３内のボルフボール７の位置を絶えず変動させることができ、ゴルフボール７の詰まりを防止している。

以上のように構成した処理システム１は、次の原単位で操業されている。
廃液（廃酸＋廃アルカリ） ３３００リットル／ｈ
廃油 ２００リットル／ｈ
廃プラスチック ８０ｋｇ／ｈ
汚泥 ３７０ｋｇ／ｈ
再生重油 １８０ｋｇ／ｈ
ゴルフボール ７５ｋｇ／ｈ

ゴルフボール７の重量は一個あたり、およそ４５ｇ程度であるが、予め半割れボールを取り除き、ホッパー３を介してゴルフボール７を廃棄物焼却炉５へ投入するようにしたことにより、半割れボールが詰まることがないので、月あたり６０ｔの処理が可能となった。

本発明のポイントをまとめると以下の如くである。
本発明においては、大きさや比重が異なるゴルフボールと廃プラスチックは別々に投入して、装入材の降下を安定させる。多量のゴルフボールを一挙に投入するのではなく、逐次投入することにより、急激な温度上昇を抑えるとともに、一方では、ゴルフボールを焼却炉下部の燃焼領域に投入することにより、直ちに燃焼させる。このように、焼却炉内の廃棄物の下降を安定させ、かつ燃焼を促進する手段と抑制する手段を併用する。
また、この際、半割れボールを予め取り除いておくことにより、半割れボールの詰まりを回避し、処理能力の向上を果たしている。

以上説明したような、本発明により次の効果が達成される。
（イ）ゴルフボール投入装置を使用し、少量づつ一定量のボール投入を可能とし、同時に無人投入を可能とした。
（ロ）焼却炉底部の耐火物を急激なゴルフボールの燃焼により損傷防止することができる。
（ハ）ゴルフボールを熱リサイクルすることにより焼却炉の燃料費を節減することができる。
（ホ）半割れボールの除去により、安定した連続操業が可能となる。

なお、上記の実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

本発明の処理システムの概略構成図である。 本発明のゴルフボール選別装置の斜視図である。 本発明の処理システムを構成するホッパー部の断面図である。 図３に示すホッパー部の平面図である。 底板に３つの開口を有するホッパー部の平面図である。

符号の説明

１ 処理システム
２ ゴルフボール選別装置
３ ホッパー
４ 投入管
５ 廃棄物焼却炉
７ ゴルフボール
１８ 底板
１９ ターンテーブル

Claims (10)

1. 上部の廃プラスチック等の投入口と下部のゴルフボール投入口を備えた廃棄物焼却炉と、
   ホッパーと、
   当該ホッパーから前記ゴルフボール投入口にゴルフボールを順次投入する少なくとも１本以上の投入管と、
   当該ホッパーに選別済みゴルフボールを供給するゴルフボール選別装置と、
   を含むことを特徴とするゴルフボールの処理システム。
2. 前記ゴルフボール選別装置は、
   ゴルフボールの投入口と、
   ゴルフボールの選別手段を備えた斜面と、
   ゴルフボールの排出口とを有する樋状体であることを特徴とする請求項１記載のゴルフボールの処理システム。
3. 前記ゴルフボール選別装置は、
   ゴルフボールの投入口と、
   ゴルフボールの選別手段を備えた斜面と、
   ゴルフボールの排出口とを有する樋状体であり、
   前記選別手段は、ゴルフボールの正規直径よりも幅狭な隙間又はゴルフボールの正規直径よりも小径な孔であることを特徴とする請求項１記載のゴルフボールの処理システム。
4. 前記ホッパーと前記投入管との間にゴルフボールの送出手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のゴルフボールの処理システム。
5. 前記ホッパーと前記投入管との間にゴルフボールの送出手段を備え、
   当該送出手段は、
   前記投入管と連通する開口を有する底板と、
   前記ホッパーの下側に位置すると共に前記底板上で回転する回転体であって、前記ホッパーから落下するゴルフボールを一個ずつ収容する区画を少なくとも１つ備えたターンテーブルと、
   当該ターンテーブルの回動手段
   とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のゴルフボールの処理システム。
6. 前記ホッパー内に突出し、当該ホッパー内のゴルフボール群に攪拌作用を付与する目詰まり防止手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のゴルフボールの処理システム。
7. 廃プラスチック類を竪型廃棄物焼却炉の炉頂から投入する工程と、
   ゴルフボール群の中から割れゴルフボールを取り除く工程と、
   当該割れゴルフボールを取り除いたゴルフボール群を、前記廃プラスチック類とは別に、焼却炉下部の燃焼領域に逐次投入する工程
   とを含むことを特徴とするゴルフボールの処理方法。
8. 前記ゴルフボール群を、前記竪型廃棄物燃焼炉の側壁を貫通し、かつゴルフボールの直径大の内径を有する１本以上の投入管により投入することを特徴とする請求項７記載のゴルフボールの処理方法。
9. 前記焼却炉下部の燃焼領域に廃油又は再生重油の１種又は２種を噴射することを特徴とする請求項７又は８記載のゴルフボールの処理方法。
10. 割れゴルフボールを取り除いた後の前記ゴルフボール群を一旦ホッパーに投入し、その後、前記投入管を経由して２個以上同時に散開させて投入するか、又は、１個ずつ実質的に同じ箇所に投入することを特徴とする請求項８記載のゴルフボールの処理方法。

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