JP4005664B2

JP4005664B2 - 発泡スチロールガス化装置

Info

Publication number: JP4005664B2
Application number: JP12216997A
Authority: JP
Inventors: 賢三高橋; 昌也高橋
Original assignee: 賢三高橋
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JPH10310784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業製品の包装材，断熱材，防音材等として多用されている発泡スチロールのガス化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、工業製品の包装材，断熱材，防音材等として多用されている発泡スチロールの殆どは、その役目が終了した後、可燃ゴミとして焼却処分されているのが現状である。
【０００３】
しかしながら、この発泡スチロールは周知の通りポリスチレン樹脂に低沸点炭化水素を加えこれを加熱して数十倍に膨張させてなるものであるため、これを焼却炉などに搬送する際やゴミ置き場等に保管した際に嵩張ってしまう上に、焼却した際に多量の煤煙を発生してしまう等といった不都合がある。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、処分が困難な発泡スチロールの有効利用を図ることができる新規な発泡スチロールガス化装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、ブロック状の発泡スチロールを粉砕、細分化する粉砕機構と、この粉砕機構で細分化された発泡スチロールを加熱して溶融する油化槽と、この油化槽で得られた発泡スチロール溶融液をさらに加熱蒸発させてガス化するガス化器とを備え、上記油化槽の上部にホッパを備えたケーシングを一体に設け、そのケーシング内の上部に、ケーシング内を横断するように複数個の粉砕スクリューを設けて上記粉砕機構を構成し、その粉砕機構下部の上記ケーシング内に、上記粉砕機構と上記油化槽間をシールすると共に、上記粉砕機構で細分化された発泡スチロールを上記油化槽側に供給するホッパーとロータリーバルブとで構成される定量供給機構を設けたものである。
【０００６】
すなわち、一般に、ゴミとして発生する発泡スチロールはブロック状となっているためそのままでは加熱溶融化し難い。そのため、先ずブロック状となっている発泡スチロールを粉砕機構で粉砕し、細分化した後、油化槽に供給し、ここで電気ヒータなどで加熱することで容易に溶融化することができる。そして、その後、この液状の発泡スチロール溶融液をガス化器に送り、さらに、ここで電気ヒータなどによって加熱することで、発泡スチロール溶融液が蒸発し、可燃性のガスとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１は本発明に係る発泡スチロールガス化装置を示したものである。図示するように、この発泡スチロールガス化装置は、ブロック状の発泡スチロールＰを粉砕、細分化する粉砕機構１と、この粉砕機構１で細分化された発泡スチロールＰを加熱して溶融する油化槽２と、この油化槽２で得られた発泡スチロール溶融液Ｌをさらに加熱蒸発させてガス化するガス化器３とから主に構成されている。
【０００９】
この粉砕機構１は、上部にホッパ４を備えたケーシング５と、このケーシング５内をその長さ方向に横断するように設けられた四つの粉砕スクリュ−６，６，６，６と、これら粉砕スクリュ−６，６，６，６のいずれかを駆動する駆動モータ７とからなっている。また、これら粉砕スクリュ−６，６，６，６の端部にはそれぞれ歯車８が設けられており、これら４つの歯車８，８，８，８がケーシング５端部に設けられたギアーボックス９内で相互に噛み合うように配置されている。従って、駆動モータ８によって一つの粉砕スクリュ−６を駆動することで全ての粉砕スクリュ−６，６，６が同時に連動するようになっている。尚、ケーシング５の他端部には軸受けボックス１０が設けられており、粉砕スクリュ−６，６，６，６の他端部を支持する軸受け部材１１がそれぞれ収容されるようになっている。
【００１０】
また、この粉砕機構１の下部には、その下部開口部に連通するホッパー１２内に設けられたロータリーバルブ１３と、このロータリーバルブ１３を駆動するバルブモータ１４とからなる定量供給機構１５が設けられており、この定量供給機構１５によって粉砕機構１で細分化された発泡スチロールＰをその下部に連設された油化槽２側に定量供給すると共にケーシング４の下部開口部をシールするようになっている。
【００１１】
この油化槽２は、この定量供給機構１５を介して上記粉砕機構１と一体的に形成されており、その内部には定量供給機構１５から供給された発泡スチロールＰをその融点以上に加熱して溶融する電気ヒータ１６と、この加熱溶融の過程においてその内部で発生した余剰ガスを燃焼して排気するドラム状の余剰ガス燃焼器１７とが収容されている。また、この油化槽２の底部には、払い出しポンプ１８とストレーナー１９が備えられた供給ライン２０が接続されており、油化槽２内で発生した発泡スチロール溶融液Ｌを払い出すと同時に濾過してガス化器３側に送るようになっている。
【００１２】
ガス化器３は、この供給ライン２０とガス排出ライン２１を備えた密閉容器２２内に、その内部を加熱する電気ヒータ２３を収容したものであり、排出ライン２１から送られてきた発泡スチロール溶融液Ｌをさらに電気ヒータ２３で高温に加熱してガス化し、発生した発泡スチロールの可燃ガスを排出ライン２１から図示しないガスバーナー等に送るようになっている。
【００１３】
また、このガス化器３と油化槽２には上述した供給ライン２０の他に、返送ライン２４が設けられており、ガス化器３内の発泡スチロール溶融液Ｌの液量が一定量以上を超えた場合になったときに、レベルセンサ２５がこれを検知してバルブ２６を開くことで発泡スチロール溶融液Ｌが返送ライン２４から油化槽２側へ返送されるようになっている。また、この返送ライン２４の途中には三方弁２７を介してパイパスライン２８が設けられており、発泡スチロール溶融液Ｌの返送時に油化槽２内の発泡スチロール溶融液Ｌの液量が一定量以上である場合は、油化槽２側に設けられたレベルセンサ２９によって三方弁２７を開くことで、発泡スチロール溶融液Ｌの一部或いは全部を固化槽３０側へバイパスするようになっている。尚、この固化槽３０内には冷却水が溜められており、供給された発泡スチロール溶融液Ｌを冷却固化して一時的に収容するようになっている。
【００１４】
また、このガス化器３の密閉容器２２には、その内部のガス圧を計測する圧力計３１が設けられており、密閉容器２２内のガス圧が一定範囲を外れた場合に、電気ヒータ２３を制御する制御部３２側にその信号を出力して電気ヒータ２３による加熱温度を制御（増減）するようになっている。
【００１５】
一方、粉砕機構１にもその内部の圧力を測定する圧力計３３と、その内部のガスを排気する排ガスライン３２が設けられており、油化槽２内のガスの逆流により、粉砕機構１のケーシング５内の圧力が大気圧を超えた場合に、ファン３４を駆動してケーシング５内のガスを排ガスライン３２から図示しない余剰ガス燃焼器、又は油化槽２内へ送るようになっている。尚、図中３５，３６はそれぞれ供給ライン２０，返送ライン２４の流れ方向を規制する逆止弁である。
【００１６】
次に、上述したような構成をした発泡スチロールガス化装置の作用を説明する。
【００１７】
先ず、ブロック状の発泡スチロールＰをホッパー４から粉砕機構１に投入し、粉砕スクリュー６，６，６，６によってこれを粉砕して細分化する。細分化された発泡スチロールＰは定量供給機構１５によって一定量ずつ油化槽２側へ落下した後、電気ヒータ１６，１６によって加熱されることで溶融し、発泡スチロール溶融液Ｌとなって油化槽２内に溜められる。尚、この加熱溶融時に発生した可燃ガスは１７によって燃焼されて無害な燃焼排ガスとなって放出されるため、そのまま定量供給機構１５や粉砕機構１を逆流して大気中に放出されるようなおそれはない。また、仮に、この可燃ガスが定量供給機構１５を逆流した場合であっても、これを圧力計２３によって検知して排気ライン３２から排気された後、図示しないガス燃焼器などで処分されるため、逆流した可燃ガスがそのまま大気中に放出されることがなくなり、周囲環境の悪化を未然に防止することができる。
【００１８】
次に、このようにして油化槽２内に溜った発泡スチロール溶融液Ｌは払い出しポンプ１８によって油化槽２内から払い出された後、供給ライン２０を通過してガス化器３の密閉容器２２内に送られた後、電気ヒータ２３によってさらにその沸点以上に加熱されることによって蒸発し、ガス化する。そして、この密閉容器２２内で発生した発泡スチロールの可燃ガスはガス排出ライン２１から密閉容器２２を出た後、図示しないガスバーナー等に送られ、ガスバーナーの燃料として有効利用されることになる。
【００１９】
ここで、ガスバーナー側での可燃ガスの消費量が変動の対応としては、例えば、ガス化器３の電気ヒータ２３を制御して行うことができる。すなわち、可燃ガスの消費量が増減すると、発生する可燃ガスと消費量のバランスが崩れ、密閉容器２２内の圧力が増減することから、この圧力の変動を圧力計３１で検知し、その圧力が常に一定の範囲内に収まるように電気ヒータの出力（加熱温度）を制御することになる。
【００２０】
また、このガス化器３へ流れる発泡スチロール溶融液Ｌの供給量がガス化器３のガスの発生量を上回った場合には、これをガス化器３側に設けられたレベルセンサ２５が検知してバルブ２６を開き、密閉容器２２内の発泡スチロール溶融液Ｌを返送ライン２４から油化槽２内に戻すことで、ガス化器３側の圧力上昇等を抑制することができる。仮に、この返送過程において油化槽２側へ返送する余裕がない場合には、油化槽２側へ設けられたレベルセンサ２９によって返送ライン２４の三方弁２７を制御して、余剰の発泡スチロール溶融液Ｌバイパスライン２８から固化槽３０側へ逃がすことになる。
【００２１】
このように本発明は、発泡スチロールを細分化して加熱溶融した後、ガス化し、これをガスバーナーなどの燃料ガスとして用いるようにしたため、従来、そのまま焼却処分されていた発泡スチロール廃棄物を有効利用することができる。
【００２２】
尚、本実施の形態では粉砕機構１の下部に、ロータリーバルブ等からなる定量供給機構１５を備え、細分化された発泡スチロールの定量供給と油化槽２のシールを行うようにしたが、上述したように粉砕機構１に排気ライン３２等を備えると共に、油化槽２のサイズを充分大きく設定しておけば、定量供給機構１５を省略しても良い。また、油化槽２内部の清掃作業を容易にするために、油化槽２の側面に開閉自在な掃除扉３７を備えたり、爆発扉（図示せず）などを備えるようにしても良い。さらに、油化槽２の余剰ガス燃焼器１７に代えて新たに排気ガスライン（図示せず）を接続し、油化槽２内で発生した余剰ガスを粉砕機構１側に接続された排ガスライン３２側へ流すようにしても良いが、この量が多量の場合には、排ガスライン３２側へ流すことなく、常設のラインとし、冷却器（図示せず）を通し、冷却油として回収後、ガス化器３へ送っても良い。また、発泡スチロールの溶融化やガス化に際して用いる熱源として、上述したような電気ヒータ１６，２３に代えてガスバーナを用いても良く、さらに、このガスバーナーの燃料ガスとして、本装置で発生した発泡スチロールの可燃ガスの一部を用いれば処分時のエネルギーの節減も達成できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、発泡スチロールを細分化して加熱溶融した後、ガス化し、これをガスバーナーなどの燃料ガスとして用いることができる。従って、従来、そのまま焼却処分されていた発泡スチロール廃棄物を有効利用することが可能となり、エネルギーの有効利用及び焼却による周辺環境の悪化などを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発泡スチロールガス化装置の実施の一形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１粉砕機構
２油化槽
３ガス化器
Ｐ発泡スチロール
Ｌ発泡スチロール溶融液

Claims

ブロック状の発泡スチロールを粉砕、細分化する粉砕機構と、この粉砕機構で細分化された発泡スチロールを加熱して溶融する油化槽と、この油化槽で得られた発泡スチロール溶融液をさらに加熱蒸発させてガス化するガス化器とを備え、上記油化槽の上部にホッパを備えたケーシングを一体に設け、そのケーシング内の上部に、ケーシング内を横断するように複数個の粉砕スクリューを設けて上記粉砕機構を構成し、その粉砕機構下部の上記ケーシング内に、上記粉砕機構と上記油化槽間をシールすると共に、上記粉砕機構で細分化された発泡スチロールを上記油化槽側に供給するホッパーとロータリーバルブとで構成される定量供給機構を設けたことを特徴とする発泡スチロールガス化装置。