JP4731635B1

JP4731635B1 - 書類廃棄リサイクル処理システム

Info

Publication number: JP4731635B1
Application number: JP2010230836A
Authority: JP
Inventors: 明人近藤; 睦男平井
Original assignee: 株式会社近藤商会
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2030-10-13
Also published as: JP2012081434A

Abstract

【課題】破砕機と粉砕機を連接して段ボール箱入り書類の廃棄処理を連続的に行うと共に、火災や爆発の危険もなく、粉砕機の容量を最大限にする処理制御を行い、段ボール箱入り書類を効率良く、高速かつ確実に破砕・粉砕処理して廃棄、リサイクルする書類廃棄リサイクル処理システムを提供する。
【解決手段】段ボール箱入り書類を破砕機で破砕した破砕書類を粉砕機で紙片に粉砕処理し、粉砕紙片をフレコンに充填して搬出するようになっている書類廃棄リサイクル処理システムにおいて、粉砕機の処理能力を超える状態が一定時間継続する高負荷状態を検出する検出手段と、検出手段が高負荷状態を検出したときに、破砕機を停止する停止機能とを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、書類の管理を行いながら可視不可能（粉砕紙片）な廃棄処理を行うと共に、廃棄処理された紙片類をリサイクル利用できるようにした書類廃棄リサイクル処理システムに関し、特に段ボール箱に入れられた書類を直接的に効率良く、高速かつ確実に破砕・粉砕処理して廃棄、リサイクル利用する書類廃棄リサイクル処理システムに関するものである。

高度情報通信社会の発展に伴い、企業や団体組織の機密情報の漏洩防止や、個人情報保護の義務付けなどで、必要となる事柄が増加、拡大している。特に保管が義務付けられている書類（伝票、メモ用紙、会議録、試験書類などの紙類を含む）の保管期限を過ぎたものの処理、日常業務などで発生、廃棄される書類について確実に情報復元できないように廃棄処理するニーズが高まっている。特に重要書類の処理については、できるだけ保管状態のままの処理、つまり段ボール箱毎の直接的な処理が求められており、一時的に大量にかつ短時間に処理することが求められている。

従来重要書類の廃棄処理として、重要書類を収納した段ボール箱を製紙工場へ搬送し、製紙工場に設置されている溶解槽（溶融槽）へ直接段ボール箱毎投入し、段ボール箱と一緒に書類を溶解して処理する方法がある。しかし、この方法は、製紙工場で処理するまでに段ボール箱の保管管理や搬送に手間がかかり、また、段ボール箱毎の投入であるために小さい紙片の溶解に比べて非常に時間がかかり、大量に処理するには向いていないという問題がある。

そのため、集荷した段ボール箱入り書類を段ボール箱毎に破砕、粉砕する方法が提案されている（例えば特開２００９−１２５７１６）。書類を大量に処理するには大型で大容量な破砕機、粉砕機を連接して使用し、発生する紙の粉塵で火災、爆発を絶対に起こさないよう十分な対策を必要とするにも拘わらず、その対策が十分ではない。即ち、段ボール箱入り書類を段ボール箱毎処理するには例えば大型破砕機が使用されているが、書類の情報が外部に漏れないようにするには、大型破砕機による破砕の後に更に紙を小片にするための２次処理としての粉砕を行うことが必要となる。この粉砕時に紙の粉塵が発生し、紙の粉塵は引火し易く火災や爆発の危険があるため、従来は紙の粉塵を外部に排出する集塵装置を設置することで対策を図っている。

特開２００９−１２５７１６号公報特開２００７−６１７２２号公報特開２００８−２２９５０７号公報特開２００８−２３７９４１号公報

破砕機と粉砕機を連接して使用する従来の方法では、破砕機による１次処理の能力を高く設定しており、粉砕機の２次処理と連続して接続するには大容量のホッパと定量切り出し設備を中間に用意するなど、設備として必要とする容積が一層増加する問題があった。また、粉砕機では、粉塵による火災、爆発を起こさないために集塵装置を設置するが、集塵装置の設置だけでは十分とは言えない。火災、爆発を起こさない操業条件として、下記３点が必要である。

（１）粉塵を減らし、温度上昇を抑える。

（２）着火源若しくは引火源をなくす。

（３）粉砕機内の酸素分圧をできるだけ低く保つ。

条件（１）に対しては、粉塵の発生や温度上昇そのものは不可避であるが、集塵装置の設置である程度対策可能であるが不十分である。条件（２）については、粉砕機の回転刃と金具で火花が出るため、混入した金具や金属片等を磁気選別するが（例えば特開２００６−２３７９４１）、完全に選別して廃棄することは不可能である。また、条件（３）についは酸素分圧を下げるために水蒸気を添加することが行われているが、十分な水蒸気分圧を得るために高温水蒸気が必要となり、コンベアなどの設備にも特別な対策が必要となる問題がある。不活性ガスの窒素添加については設備構造、特に低酸素空気の漏れで必要な窒素供給能力が決まると共に、設備周辺の酸素濃度を安全に保つための十分な対策が必要である。特に破砕機、粉砕機をコンパクトにし、粉砕機内部の酸素分圧の低い空気を保つ有効な手法の工夫が必要であった。

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、破砕機と粉砕機を連接し連携を図った制御で、段ボール箱入り書類の廃棄処理を連続的にかつ効率的に行うと共に、火災や爆発の危険もなく、粉砕機の処理容量を最大限に活用する連携制御を行い、比較的小型システムで段ボール箱入り書類を効率良く、高速かつ確実、安全に破砕・粉砕処理して廃棄、リサイクルする書類廃棄リサイクル処理システムを提供することにある。

本発明は書類廃棄リサイクル処理システムに関し、本発明の上記目的は、上部に投入された段ボール箱入り書類を破砕して下方に排出する破砕機と、前記破砕機で破砕された破砕書類を上部より投入して紙片に粉砕処理して下方より排出する粉砕機とが配設され、前記破砕機の下流側に前記粉砕機が配設されると共に、前記破砕機の出口と前記粉砕機の入り口とが密閉型の粉砕機投入コンベア部で連結されており、前記粉砕機から排出される粉砕紙片を密閉型のフレコン充填コンベア部で搬送し、前記フレコン充填コンベア部の端部でフレコンに充填して搬出するようになっており、前記粉砕機の処理能力を超える状態が一定時間（Ｔ１）継続する高負荷状態を検出する検出手段と、前記検出手段が前記高負荷状態を検出したときに、前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部を停止する停止機能とを具備し、前記粉砕機の入出力部に仕切り部を設けて密閉構造にすると共に、前記粉砕機の内部に不活性ガスを導入して酸素分圧を下げ、ブロアによって前記粉砕機の内部から吸気する集塵装置を前記フレコン充填コンベア部上に配置し、前記ブロアによる排気を前記粉砕機に帰還すると共に、前記集塵装置で分離された塵を前記フレコン充填コンベア部上に排出するようになっており、更に前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部の停止により前記粉砕機の処理能力を超える状態ではなくなっても一定時間（Ｔ２）が経過するまでは前記停止を継続し、かつ前記一定時間（Ｔ２）が経過したときに、前記停止中に前記粉砕機の処理能力以下となる状態があった場合には、前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部を駆動すると共に、前記停止中に前記粉砕機の処理能力以下となる状態がなかった場合には、更に一定時間（Ｔ３）が経過するまで前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部の停止を延長し、前記停止中に前記粉砕機の処理能力以下となる状態があるまで前記延長を繰り返すようになっていることにより達成される。

また、本発明の上記目的は、前記仕切り部が、コンベアを通すスリットを有する充填材、前記コンベアの上部に配設されたゴムすだれ、前記コンベアの両側に配設されたこぼれ防止部材で成っていることにより、或いは前記集塵装置が集塵用フィルタを備え、前記集塵用フィルタの表面が軸方向に対して複数の凹凸形状になっており、前記集塵用フィルタの内部を前記ブロアで排気するようになっていることにより、或いは前記集塵装置のフィルタ室の下部に塵排出用配管が設けられており、前記塵排出用配管は前記仕切り部の外側に接続されると共に、途中に常時は閉となっている第１及び第２のダンパを有しており、前記集塵用フィルタの内部に前記不活性ガスを供給し、前記集塵用フィルタを清掃する機能を具備していることにより、或いは前記集塵用フィルタを清掃するとき、前記集塵用フィルタの内部に前記不活性ガスをパルス状に供給した後に前記第１のダンパを開とし、その後に前記第１のダンパを閉にすると共に前記第２のダンパを開とし、その後に前記第２のダンパを閉とすることにより、より効果的に達成される。

粉砕機は定格一杯で、高負荷状態で運転することが望ましいが、供給が多すぎて粉砕機が過負荷停止してしまうと、復旧に時間がかかる。そのため、本発明に係る書類廃棄リサイクル処理システムによれば、常に粉砕機が最大処理能力で操業できるよう破砕機からの破砕書類の供給量を制御し、つまり粉砕機が高負荷状態になったときに破砕機を停止し、破砕書類の粉砕機への供給を必要最小限停止しており、コンパクトな設備で大量の廃棄処理を無駄なく、結果として高速に行うことができる。粉砕機の処理能力を破砕機の処理能力より高くすることも考えられるが、装置が大型化し、粉砕処理が常に待ち状態になるため非効率的で不経済である。

本発明では、粉砕機の入出力部に仕切り部を設けてほぼ密封状態とし、不活性ガスとしての窒素ガスを粉砕機内部に導入して内部の酸素分圧を下げるようにしているので、粉塵による火災や爆発を防止することができ非常に安全である。また、フレコン充填コンベア部の仕切り部前（上流側）に集塵装置の吸気口を設けて粉砕機内部の粉塵を濾過し、粉砕機上部へ排気して再利用するようにしているので、窒素ガスの節約を実現することができる。更に、本発明では集塵用フィルタの逆側より窒素ガスをパルス状に供給してフィルタの清掃を行い、濾過作用で付着した粉塵をダブルダンパ経由でフレコン充填コンベア部上に廃棄しているので、フィルタの塵を取って収集する手間を省くことができる。

本発明に係る書類処理システムの全体構成の一例を示す平面構成図である。受入コンベアと破砕機の連結例を示す側面構成図である。破砕機と粉砕機の連結例を示す側面構成図である。粉砕機とフレコン充填コンベアの連結例を示す側面構成図である。本発明が対象とする段ボール箱入り書類の集荷、搬送を説明するための図である。粉砕機の構成例を示す正面図及び側面図である。本発明で用いる仕切り部の構造例を示す断面図である。本発明で用いる集塵装置の構成例を示す側面構造図である。集塵装置内の集塵用フィルタの構造例を示す平面図である。本発明の制御系の実施例を示すブロック図である。本発明の動作例を示すフローチャートの一部である。本発明の動作例を示すフローチャートの一部である。本発明による集塵処理とフィルタ清掃の動作例を示すフローチャートである。本発明による破砕処理と粉砕処理の連携動作例を示すフローチャートである。

本発明では、２軸せん断破砕方式の破砕機とロータリカッタ式の粉砕機を一組の設備と考え、常に粉砕機が最大処理能力で操業できるよう破砕機からの破砕書類の供給量を制御し、簡単なホッパとコンベアの設置だけで連続的に処理することで、コンパクトな設備で大量の廃棄リサイクル処理を高速に行うシステムを実現している。即ち、粉砕機の処理能力を超える状態が一定時間継続する高負荷状態を検出する検出手段と、検出手段が高負荷状態を検出したときに、破砕機を停止する停止機能とを具備している。破砕機からの破砕書類の供給が粉砕機の処理を大きく上回ると粉砕機が過負荷となり、粉砕機が停止してしまい、復旧に手間がかかり、結果として書類廃棄リサイクル処理システムの処理量が低下してしまう。このため、本発明における破砕機の処理能力はシステムのバランス上、粉砕機の処理能力よりある程度高くなっており、粉砕機への破砕書類の供給量を制御することで、粉砕機の最大処理能力を発揮するようにしている。

本発明では、テレビカメラで監視されながら、段ボール箱入り書類は１個ずつ受入コンベア（段ボール搬送設備）で破砕機に投入される。破砕機に投入された書類は段ボール箱毎ほぼ葉書大に破砕され、破砕された破砕書類は粉砕機投入コンベア部で粉砕機に投入される。この際、混入している金具、金属類や金属片等（以下、単に「金属片」とする）は、永久磁石を用いたマグネットプーリによって金属片収集側のホッパに分別されて集積箱に集積される。金属片を分別され、粉砕機に投入された破砕書類は高速回転する回転刃で判読不明レベルの大きさの紙片（例えば２ｃｍ×２ｃｍ程度）に粉砕され、粉砕紙片は下部の投出部からフレコン（フレキシブルコンテナバッグ）充填コンベア部に送られる。粉砕紙片はフレコン充填コンベア部で搬送され、フレコンダンパで切替えられるフレコン充填部でフレコン（例えば容積１．５ｍ^３）に充填される。

本発明では、粉塵による火災や爆発を防止するために粉砕機内部の酸素分圧をできるだけ下げるようにしており（例えば酸素濃度８〜１２％）、コンプレッサ及び窒素発生装置から粉砕機内部に周辺空気から生成した純窒素に近い窒素ガス（例えば濃度９５〜９９％）を導入する。本発明に係る粉砕機は入出力部に配設された仕切り部によりほぼ密封状態になっており、コンベア搬送面の開口部以外は充填材で塞ぐことで低酸素雰囲気の漏れを防ぐようにしている。また、フレコン充填コンベア部の仕切り部前に集塵装置の吸気口を設け、粉砕機内部の粉塵を窒素ガスと共に集めている。集塵装置の排気は通常大気放出するが、本発明では粉砕機上部へ排気することで窒素ガスを再利用し、窒素ガスの節約、有効利用を実現している。更に、本発明の集塵装置では定期的に集塵用フィルタを清掃するようにしており、集塵用フィルタの逆側より窒素ガスをパルス状に供給することにより清掃を行い、濾過作用で付着した塵をダブルダンパ経由でフレコン充填コンベア部上に廃棄し、廃棄用の粉砕書類に混ぜることで塵収集の手間を省いている。通常フィルタ清掃に使用するエアパルスに替えて、窒素発生装置からの窒素ガスのパルスを使用しているので、火災や爆発の危険もなく、低酸素分圧の維持を図ることができる。

以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明システムの全体構成の配置を平面的に示しており、段ボール箱入り書類１０を載置部２２に載置して、ＱＲコード（登録商標）ラベル１３での情報管理により処理確認により受入方向（ＯＫ）又は排出方向（ＮＧ）に搬送する受入コンベア２０と、受入コンベア２０に連接されており、受け入れた段ボール箱入り書類１０を下方から上方に垂直搬送する垂直搬送機１２０と、垂直搬送機１２０の上部位置から投出された段ボール箱入り書類１０を２軸せん断破砕方式で破砕する破砕機１００と、破砕機１００で葉書大に破砕された破砕書類を搬送するコンベア１４１を有する筒状の粉砕機投入コンベア部１４０と、粉砕機投入コンベア部１４０の端部から投入された破砕書類をロータリカッタ式で紙片に粉砕すると共に、スクリーンで可視不能サイズ以下の紙片を選別し、入出力部を仕切り部２０１Ａ及び２０１Ｂで密閉状に仕切られた粉砕機２００と、粉砕機２００で粉砕された粉砕紙片をフレコン２３１Ａ又は２３１Ｂに充填するために搬送するコンベア２２３を有する筒状のフレコン充填コンベア部２２０と、フレコン２３１Ａ又は２３１Ｂに充填するためのフレコン充填部２３０とで構成されている。また、全体の制御、電源のＯＮ／ＯＦＦ、設定値の設定等を行う集中制御盤１が設けられ、破砕機１００に投入される段ボール箱入り書類１０を撮像し、機密書類を確実に処理した確証とするためのテレビカメラ２が破砕機１００の上方に設けられている。

企業、団体、事業体等から集荷された段ボール箱入り書類１０は処理会社に到着後管理されており、段ボール箱入り書類１０は受入コンベア２０上の載置部２２に載置されるようになっている。段ボール箱入り書類１０の載置部２２への載置は、光電センサで検出される。受入コンベア２０の載置部２２の両側には、段ボール箱入り書類１０に貼付されている集荷伝票１１のＱＲコード（登録商標）を読取る伝票リーダ２１Ａ及び２１Ｂが配設されている。図２に示すように、受入コンベア２０の受入側端部には段ボール箱入り書類１０を垂直方向に搬送する垂直搬送機１２０が設けられており、下方から上部に搬送された段ボール箱入り書類１０が、連接されている破砕機１００のホッパ１０１に落下投入される。段ボール箱入り書類１０のホッパ１０１への投入、破砕状況は、テレビカメラ２で撮像される。破砕機１００で破砕された破砕書類は、図３に示すように、破砕機１００下方のロート状の排出部１０２から粉砕機投入コンベア部１４０内のコンベア１４１上に落下され、コンベア１４１で搬送された破砕書類が粉砕機２００の上部に投入され、粉砕機２００で粉砕紙片に粉砕される。この際、金属片は粉砕機投入コンベア１４０終端に設けられているマグネットプーリ２１０で選別され、金属片はホッパ２１１から集積箱２１３に集められる。また、粉砕機２００は仕切り部２０１Ａ及び２０１Ｂにより密閉構造となっており、コンプレッサ２０２及び窒素発生装置２０３で生成された窒素ガスが粉砕機２００の粉砕部２０６及び集塵装置２４０に供給される。コンプレッサ２０２は空気を吸気して窒素発生装置２０３に送り、窒素発生装置２０３は公知の技術で純度９５〜９８％程度の窒素ガスを生成して出力する。粉砕機２００で粉砕され、スクリーン２４９を通過した粉砕紙片は、図４に示すようにフレコン充填コンベア２２０内のコンベア２２３上に落下されて搬送され、搬送途中経路に集塵装置２４０及びブロア２４１が設けられている。コンベア２２３で搬送された粉砕紙片は、端部のフレコン充填部２３０に置かれているフレコン２３１Ａ又は２３１Ｂにフレコンダンパ２３２で切替えられて充填され、充填されたフレコンが順次搬出される。搬出されたフレコンに代えて別のフレコンを置き、順次新しいフレコンに粉砕紙片を充填する。

次に、各部の詳細を説明する。

図５は段ボール箱入り書類１０の集荷と搬送の様子を示しており、管理用パソコン１２で書類の管理、処理に必要なデータをＱＲコード（登録商標）でＱＲコード（登録商標）ラベル１３に印刷し、印刷したＱＲコード（登録商標）ラベル１３を集荷伝票１１に貼付した後、集荷伝票１１を段ボール箱入り書類１０の外側側面、つまり段ボール箱の所定位置に貼付し、このような集荷伝票１１が貼付された段ボール箱入り書類１０を客先にて集荷して搬送する。このような段ボール箱入り書類１０の多数がトラック等で運搬され、廃棄処理会社に到達する。

図６（Ａ），（Ｂ）は粉砕機２００の詳細構造及び粉砕機投入コンベア部１４０、フレコン充填コンベア部２２０との連結構造を示しており、粉砕機投入コンベア部１４０のコンベア１４１で搬送されて来た破砕書類を、コンベア１４１端部のローラを兼用するマグネットプーリ２１０で紙と金属片とに磁気選別し、磁気選別された破砕書類はホッパ２０４に、金属片はホッパ２１１にそれぞれ投入される。ホッパ２１１から投入された金属片は手動ダンパ２１２を経て下部の集積箱２１３に集積される。集積箱２１３の前面には、集積箱２１３に集積された金属片を取出すための取出し扉２１４が設けられている。

手動ダンパ２１２は常時は「閉」となっており、粉砕機２００の密閉構造を維持している。マグネットプーリ２１０で磁気選別された金属片は手動ダンパ２１２上に溜まり、手動ダンパ２１２を操作して開け、溜まった金属片を落下させて集積箱２１３に集積後、手動ダンパ２１２を閉じ、取出し扉２１４を開けて集積箱２１３から金属片を取り出す。金属片を取り出す時には手動ダンパ２１２が閉まっているので、粉砕機２００内の分圧酸素は維持される。

一方、ホッパ２０４に投入された破砕書類は粉砕機モータ２０５で駆動される粉砕部２０６に導入されて紙片に粉砕され、粉砕された粉砕紙片がスクリーン２４９を通過し底部のロート状の排出部２０７から排出されてフレコン充填コンベア部２２０内のコンベア２２３上に投出される。粉砕機モータ２０５には、負荷容量を計測するための負荷検出手段（図示せず）が設けられている。粉砕機２００のホッパ２０４、２１１と粉砕機投入コンベア部１４０とは筐体が連結された構造であり、また、粉砕機２００の排出部２０７とフレコン充填コンベア部２２０とは筐体が連結された構造であり、密閉構造を保持するための仕切り部２０１Ａが粉砕機投入コンベア部１４０内に配設され、仕切り部２０１Ｂがフレコン充填コンベア部２２０内に配設されている。

仕切り部２０１Ａ及び２０１Ｂの構造はほぼ同一であり、仕切り部２０１Ｂの構造例を図７に示して説明する。フレコン充填コンベア部２２０の仕切り部２０１Ｂには、コンベア２２３（送り側と戻り側）を通過させるスリットを有すると共に、上部の中央部が凹部形状の発泡スチロール等で成る充填材２２４が配設されている。コンベア２２３の送り側上面には粉砕紙片が載って搬送され、その空間をある程度密閉させるためのゴムすだれ２２５が配設されている。また、送り側コンベア２２３上の粉砕紙片がゴムすだれ２２５との接触によってコンベア２２３から落下しないように、送り側コンベア２２３の両サイドにはゴム等の弾性部材で成るこぼれ防止部材２２６が設けられている。このように仕切り部２０１Ｂは、充填材２２４とゴムすだれ２２５の遮断性によってある程度の密閉性を形成することができる。

集塵装置２４０は図８及び図９に示すように、円筒形状で、軸方向に沿った凹凸面フィルタを張設された集塵用フィルタ２４２Ａを内臓したフィルタ室２４２を有し、フィルタ室２４２の側面とフレコン充填コンベア部２２０の上面とは集塵用の吸気配管２４３で結合され、フィルタ室２４２のロート状の底部とフレコン充填コンベア部２２０の上面とは塵排出用配管２４５で結合されて、塵排出用配管２４５には、通常動作時に「閉」となっている２つのダンパ２４６Ａ及び２４６Ｂが配設されている。吸気配管２４３は仕切り部２０１Ｂに対して上流側に結合され、塵排出用配管２４５は仕切り部２０１Ｂに対して下流側に結合されている。集塵用フィルタ２４２Ａはフィルタ面積を大きくするために、軸方向表面に数条の凹凸が設けられた構造になっている。また、フィルタ室２４２の頂部にはブロア２４１で排気される排気配管２４４が結合されており、排気配管２４４には、フィルタ清掃時に電磁弁２４８を経て窒素発生装置２１３から窒素パルスが供給され、通常運転時には、粉砕機２００内に電磁弁２４７を経て窒素発生装置２１３から窒素ガスが供給される。

次に、本発明の制御系の構成例を図１０に示して説明する。

管理用パソコン１２は情報管理を行い、テレビカメラ２及び伝票リーダ２１Ａ，２１Ｂと協働して段ボール箱入り書類１０の管理、制御を行うと共に、システム側との連携を図るインタフェース３２１を介してシステム側の制御部３００と接続されている。また、制御部３００にはインタフェース３２２を介してダンパ２４６Ａ及び２４６Ｂ、ブロア２４１、コンプレッサ２１２、窒素発生装置２１３を駆動制御する制御盤３３０が接続されている。制御盤３３０には、粉砕機２００内に設けられた酸素濃度計２０８で計測される酸素濃度ＯＤが入力される。

制御部３００には、受入コンベア２０の搬送（順方向、逆方向）、停止等を制御する受入コンベア制御部３０１と、垂直搬送機１２０の駆動を制御する垂直搬送機制御部３０２と、破砕機１００を駆動制御する破砕機制御部３０３と、粉砕機投入コンベア部１４０の搬送、停止等を制御する粉砕機投入コンベア部制御部３０４と、粉砕機２００を駆動制御する粉砕機制御部３０５と、フレコン充填コンベア部２２０の搬送、停止等を制御するフレコン充填コンベア部制御部３０６と、フレコン充填部２３０のフレコン２３１Ａ又は２３１Ｂを切替えるフレコンダンパ２３２を制御するフレコン充填制御部３０７とが接続されている。また、受入コンベア制御部３０１には投入表示器３０１Ａが接続されており、オペレータ等に「運転中」、「ＯＫ」、「ＮＧ」を視覚的に表示するようになっている。フレコン充填制御部３０７にはフレコン充填表示器３０７Ａが接続されており、充填中のフレコンがいずれであるかを視覚的に表示するようになっている。

制御系の全体は集中制御盤１内に配設されており、例えば１人のオペレータで全体の管理を行うことができる。また、システムとして図示はしていないが、制御部３００、制御盤３３０と協働するメモリが設けられている。

このような構成において、図１１及び図１２のフローチャートを参照してその動作例を説明する。

先ず電源をＯＮすることにより、ブロア２４１、コンプレッサ２０２、窒素発生装置２０３が駆動される（ステップＳ０１）。粉砕機２００内の酸素濃度計２０８が酸素分圧が十分に低下（例えば８〜１２％）したことを検出した段階で（ステップＳ０２）、投入表示器３０１Ａは「運転中」の表示となる。このような状態において、集荷された段ボール箱入り書類１０を受入コンベア２０上の載置部２２に載置すると（ステップＳ１）、伝票リーダ２１Ａ及び２１Ｂは集荷伝票１１に貼付されているＱＲコード（登録商標）ラベル１３のデータを読取り（ステップＳ２）、管理用パソコン１２でデータの照合、つまり載置された書類が処理すべき書類（予定通りのもの）かの確認動作を行う（ステップＳ３）。照合がＮＧの場合には、制御部３００を介して受入コンベア制御部３０１を制御し、受入コンベア２０を逆方向に搬送して段ボール箱入り書類１０を排出する（ステップＳ５）。照合のＮＧは投入表示器３０１Ａにも表示される。

上記ステップＳ３において照合がＯＫの場合には、制御部３００を介して受入コンベア制御部３０１を制御し、受入コンベア２０を順方向に搬送して段ボール箱入り書類１０を垂直搬送機１２０方向に搬送する（ステップＳ１０）。照合のＯＫは投入表示器３０１Ａにも表示される。段ボール箱入り書類１０が垂直搬送機１２０位置に達すると、垂直搬送機制御部３０２によって垂直搬送機１２０を駆動して段ボール箱入り書類１０を下部から頂部へ垂直搬送する（ステップＳ１１）。段ボール箱入り書類１０が垂直搬送されて頂部に達すると、垂直搬送機制御部３０２によって段ボール箱入り書類１０が横方向に押し出されて破砕機１００のホッパ１０１に投入され（ステップＳ１２）、破砕機制御部３０３による破砕機１００の駆動によって段ボール箱入り書類１０は葉書大に破砕される（ステップＳ１４）。なお、段ボール箱入り書類１０のホッパ１０１への投入時にテレビカメラ２で撮像し（ステップＳ１３）、受け入れた段ボール箱入り書類１０が確実に破砕されたことを確認すると共に、書類の廃棄依頼主への報告を行うようにする。

破砕機１００で破砕された破砕書類は粉砕機投入コンベア部１４０内のコンベア１４１に載せられ、粉砕機投入コンベア部制御部３０４によって粉砕機投入コンベア部１４０が駆動される（ステップＳ２０）。粉砕機投入コンベア部１４０で搬送された破砕書類はマグネットプーリ２１０で紙と金属片との磁気選別が行われ（ステップＳ２２、Ｓ２３）、金属片はホッパ２１１、手動ダンパ２１２を経て集積箱２１３へ集積される（ステップＳ２４）。即ち、手動ダンパ２１２は常時は「閉」となっており、磁気選別された金属片は手動ダンパ２１２上に溜まり、所定量が溜まった段階で手動ダンパ２１２を開け、溜まった金属片を落下させて集積箱２１３に集積する。その後、手動ダンパ２１２を閉じ、取出し扉２１４を開けて集積箱２１３から金属片を取り出す。

一方、磁気選別で紙と選別された場合には、破砕書類はホッパ２０４から粉砕部２０６に送られて紙片に粉砕され（ステップＳ３０）、粉砕された粉砕紙片はスクリーン２４９を経て排出部２０７からフレコン充填コンベア部２２０のコンベア２２３上に投出され、フレコン充填コンベア部制御部３０６の駆動によってフレコン充填部２３０に搬送される（ステップＳ３２）。この際、制御盤３３０によってブロア２４１が駆動されており、集塵が行われる。集塵装置２４０及びブロア２４１の動作については後述する。

フレコン充填コンベア部制御部３０６によって搬送された粉砕紙片は、フレコン充填コンベア部制御部３０６の出側端部に設置されたフレコン２３１Ａ又は２３１Ｂに充填される（ステップＳ３３）。充填動作はフレコン２３１Ａ又は２３１Ｂが満杯になるまで継続され（ステップＳ３４）、満杯になると手動指示によりフレコン充填制御部３０７によってフレコンダンパ２３２が切替えられ（ステップＳ３５）、別のフレコンへの充填動作が継続される。紙片が充填されたフレコンは製紙工場等に搬送されてリサイクル利用される。フレコン２３１Ａ又は２３１Ｂへの充填は、フレコン充填表示器３０７Ａに表示される。

図１３は、集塵装置２４０及びブロア２４１による集塵及びフィルタ清掃の動作例を示すフローチャートであり、制御盤３３０はブロア２４１を駆動して排気することにより（ステップＳ４０）、集塵用フィルタ２４２Ａによる集塵動作が行われる（ステップＳ４２）。その際、コンプレッサ２１２及び窒素発生装置２１３を駆動して窒素ガスを発生させ、窒素ガスを電磁弁２４７を経て粉砕機２００に供給すると共に、酸素濃度系２０８からの酸素濃度ＯＤに応じた制御を行う。この段階では、集塵装置２４０のダンパ２４６Ａ及び２４６Ｂはいずれも「閉」となっている。このため、ブロア２４１の吸気作用により、フレコン充填コンベア部２２０内の塵が吸気配管２４３を経て集塵用フィルタ２４２Ａで濾過され、濾過された気体（窒素ガスを含む）が排気配管２４４を経てブロア２４１に送られ、更に粉砕機２００の上部に帰還される（図６（Ｂ）参照）。これにより、窒素ガスの有効利用が図られる。

そして、このような集塵動作は所定時間に達するまで継続され（ステップＳ４３）、所定時間が経過した時点（例えば数分毎）に集塵用フィルタ２４２Ａの清掃のために粉砕機２００への窒素供給を停止するため、電磁弁２４７を「閉」として電磁弁２４８を「開」にして窒素パルスを出す（ステップＳ４４）。電磁弁２４８を「開」とするときに電磁弁２４７を「閉」とすることにより、窒素ガスの圧力を低下させることもない。これにより排気配管２４４を経て集塵用フィルタ２４２Ａ内に窒素ガスをパルス供給し、窒素ガスが集塵用フィルタ２４２Ａの外側に漏れることによってフィルタ清掃する（ステップＳ４５）。このような清掃動作を、集塵動作中繰り返す。

一方、集塵動作中に上記清掃と並行して、清掃により落下した塵を排出するため、所定時間毎にダンパ２４６Ａ及び２４６Ｂの「開」／「閉」制御を行う（ステップＳ４６、Ｓ４７）。集塵用フィルタ２４２Ａ内に窒素ガスが供給されることにより、集塵用フィルタ２４２Ａの表面に付着している塵が脱落してダンパ２４６Ａ上に落下する。従って、先ずダンパ２４６Ａを「開」とすることにより、ダンパ２４６Ａ上に溜まった塵がダンパ２４６Ｂ上に落下し、この後にダンパ２４６Ａを「閉」とし、その後にダンパ２４６Ｂを「開」とすることにより、塵をフレコン充填コンベア部２２０内のコンベア２２３に落下させることができる。この段階で、ダンパ２４６Ｂを「閉」とする。コンベ２２３上に落下された塵は粉砕紙片と一緒にフレコンに充填される。このような塵の回収を定期的に行う。

次に、図１４を参照して破砕機１００と粉砕機２００の連携動作を説明する。

破砕機１００及び粉砕機２００の各処理容量（負荷容量）は駆動するモータの定格によって決まり、モータの定格を超過する駆動が長く続くと焼損等の事故が発生する。このような観点から、予め粉砕機２００の定格容量を設定しておく（ステップＳ５０）。その後、下流側の粉砕機２００を駆動し（ステップＳ５１）、次いで上流側の破砕機１００を駆動し（ステップＳ５２）、前述のような書類廃棄処理を実行する。そして、粉砕機２００の負荷容量が設定されている定格容量以下の場合には、上記書類廃棄処理を継続する（ステップＳ５３）。粉砕機２００の処理能力を超える状態が一定時間（Ｔ１）継続する高負荷状態であるか否かを検出する検出手段として、粉砕機モータ２０５の負荷検出手段と制御部３００が機能しており、検出手段が粉砕機２０の高負荷状態を検出したときに、破砕機１００を停止する停止機能は制御部３００及び破砕機制御部３０３で行われる。

そして、粉砕機２００の負荷容量が設定されている定格容量を超え（ステップＳ５３）、更に定格容量超えが一定時間（Ｔ１）継続した場合（ステップＳ５４）には、粉砕機２００が動作停止ないし事故に繋がると判断し、破砕機１００の駆動を停止する（ステップＳ５５）。破砕機１００の停止は粉砕機投入コンベア部１４０の停止も含む。これにより、破砕機１００から粉砕機２００へ破砕紙幣は供給されなくなり、粉砕機２００の負荷容量も次第に小さくなる。

粉砕機２００の負荷容量が設定されている容量を超えており、一定時間（Ｔ２）を経過するまで破砕機１００の停止を継続し（ステップＳ５５、Ｓ５６）、一定時間（Ｔ２）を超過し、設定容量超えが継続していない場合には、破砕機１００を再駆動する（ステップＳ５７）。一定時間（Ｔ２）を超過し、設定容量超えが継続している場合には、更に一定時間（Ｔ３）を経過しているか否かを判定し（ステップＳ５８）、一定時間（Ｔ３）を経過していない場合には破砕機１００の停止を更に継続し（ステップＳ５９）、一定時間（Ｔ３）を経過している場合には上記ステップＳ５７にスキップして上記動作を繰り返す。設定容量超えの継続とは、途中一瞬でも設定容量内の状態を生じていないことを示す。

なお、一定時間Ｔ１は、運転中一時的に高負荷になっても停止させないためのフィルタ機能を有し、一定時間Ｔ２は、破砕機１００を停止させて負荷が軽くなるまでの遅れに合わせる機能を有し、一定時間Ｔ３は、延長停止を小刻みにして再開を早くする機能を有し、これら機能に合わせて設定される。

前述の実施形態では破砕機と粉砕機の連携を前提にして、粉砕機の火災や爆発防止の構造及び機能を説明しているが、破砕機と粉砕機の連携がなくても本発明による粉砕機の構造、機能は火災や爆発防止となる。また、上述では２個のフレコンに粉砕紙片を充填するようにしているが、切替機構によってフレコンの数は３以上であっても良い。不活性ガスとして窒素を使用しているが、アルゴン等のガスであっても良い。

１集中制御盤
２テレビカメラ
１０段ボール箱入り書類
１１集荷伝票
１２管理用パソコン
１３ＱＲコード（登録商標）ラベル
２０受入コンベア
２１Ａ，２１Ｂ伝票リーダ
２２載置部
１００破砕機
１０１ホッパ
１０２排出部
１２０垂直搬送機
１４０粉砕機投入コンベア部
１４１コンベア
２００粉砕機
２０１Ａ、２０１Ｂ仕切り部
２０２コンプレッサ
２０３窒素発生装置
２０４ホッパ
２０５粉砕機モータ
２０６粉砕部
２０７排出部
２０８酸素濃度計
２１０マグネットプーリ
２１１ホッパ
２１２手動ダンパ
２１３集積箱
２１４取出し扉
２２０フレコン充填コンベア部
２２３コンベア
２２４充填材
２２５ゴムすだれ
２２６こぼれ防止部材
２３０フレコン充填部
２３１Ａ、２３１Ｂフレコン
２３２フレコンダンパ
２４０集塵装置
２４１ブロア
２４２フィルタ室
２４２Ａ集塵用フィルタ
２４３吸気配管
２４４排気配管
２４５塵排出用配管
２４６Ａ、２４６Ｂダンパ
２４７、２４８電磁弁
２４９スクリーン
３００制御部
３０１受入コンベア制御部
３０１Ａ投入表示器
３０２垂直搬送機制御部
３０３破砕機制御部
３０４粉砕機投入コンベア部制御部
３０５粉砕機制御部
３０６フレコン充填コンベア部制御部
３０７フレコン充填制御部
３０７Ａフレコン充填表示器
３２１、３２２インタフェース（Ｉ／Ｆ）
３３０制御盤

Claims

上部に投入された段ボール箱入り書類を破砕して下方に排出する破砕機と、前記破砕機で破砕された破砕書類を上部より投入して紙片に粉砕処理して下方より排出する粉砕機とが配設され、前記破砕機の下流側に前記粉砕機が配設されると共に、前記破砕機の出口と前記粉砕機の入り口とが密閉型の粉砕機投入コンベア部で連結されており、前記粉砕機から排出される粉砕紙片を密閉型のフレコン充填コンベア部で搬送し、前記フレコン充填コンベア部の端部でフレコンに充填して搬出するようになっており、
前記粉砕機の処理能力を超える状態が一定時間（Ｔ１）継続する高負荷状態を検出する検出手段と、前記検出手段が前記高負荷状態を検出したときに、前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部を停止する停止機能とを具備し、前記粉砕機の入出力部に仕切り部を設けて密閉構造にすると共に、前記粉砕機の内部に不活性ガスを導入して酸素分圧を下げ、ブロアによって前記粉砕機の内部から吸気する集塵装置を前記フレコン充填コンベア部上に配置し、
前記ブロアによる排気を前記粉砕機に帰還すると共に、前記集塵装置で分離された塵を前記フレコン充填コンベア部上に排出するようになっており、
更に前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部の停止により前記粉砕機の処理能力を超える状態ではなくなっても一定時間（Ｔ２）が経過するまでは前記停止を継続し、かつ前記一定時間（Ｔ２）が経過したときに、前記停止中に前記粉砕機の処理能力以下となる状態があった場合には、前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部を駆動すると共に、前記停止中に前記粉砕機の処理能力以下となる状態がなかった場合には、更に一定時間（Ｔ３）が経過するまで前記破砕機及び前記粉砕機投入コンベア部の停止を延長し、前記停止中に前記粉砕機の処理能力以下となる状態があるまで前記延長を繰り返すようになっていることを特徴とする書類廃棄リサイクル処理システム。
前記仕切り部が、コンベアを通すスリットを有する充填材、前記コンベアの上部に配設されたゴムすだれ、前記コンベアの両側に配設されたこぼれ防止部材で成っている請求項１に記載の書類廃棄リサイクル処理システム。
前記集塵装置が集塵用フィルタを備え、前記集塵用フィルタの表面が軸方向に対して複数の凹凸形状になっており、前記集塵用フィルタの内部を前記ブロアで排気するようになっている請求項１に記載の書類廃棄リサイクル処理システム。
前記集塵装置のフィルタ室の下部に塵排出用配管が設けられており、前記塵排出用配管は前記仕切り部の外側に接続されると共に、途中に常時は閉となっている第１及び第２のダンパを有しており、前記集塵用フィルタの内部に前記不活性ガスを供給し、前記集塵用フィルタを清掃する機能を具備している請求項３に記載の書類廃棄リサイクル処理システム。
前記集塵用フィルタを清掃するとき、前記集塵用フィルタの内部に前記不活性ガスをパルス状に供給した後に前記第１のダンパを開とし、その後に前記第１のダンパを閉にすると共に前記第２のダンパを開とし、その後に前記第２のダンパを閉とする請求項４に記載の書類廃棄リサイクル処理システム。