JP5836046B2

JP5836046B2 - 人工芝のリサイクル工法とリサイクルシステム

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Publication number: JP5836046B2
Application number: JP2011222692A
Authority: JP
Inventors: 博小野寺; 大音　清; 清大音; 正世熊澤
Original assignee: 博小野寺; 高俊興業株式会社
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-10-07
Also published as: JP2013083062A

Description

本発明は、野球場やサッカー場等の広い競技場における人工芝が古くなって張り替える際の、人工芝を有効に再利用する人工芝のリサイクル工法とリサイクルシステムに関するものである。

従来、使い古した人工芝の再利用に関しては、例えば、特許文献１に記載のように、リサイクル可能な人工芝の芝葉部分だけを分別して回収する人工芝の芝葉引抜装置が知られている。また、特許文献２に記載のように、砂入り人工芝を砂入り状態のままでロール状に巻き取って回収し、それを破砕機に投入し、人工芝を所定の大きさに裁断する工程と、砂を前記裁断した人工芝から払い落とす工程と、裁断した人工芝と砂とを選別する工程とを有する再利用方法が知られている。更に、特許文献３に記載のように、人工芝を張り替えるための現場設置の可搬式人工芝処理装置であって、大型トラックの架台上に搭載され人工芝を粉砕する破砕機と、人工芝本体の破砕片と充填材とを分ける遠心型分別機と、充填材を乾燥するバンド式乾燥機とを有するものであり、人工芝敷設面の近傍で人工芝から充填材を回収するものが知られている。

特開２００９−１３３１３８号公報特開２００７−１３２１１６号公報特開２００９−０４１３４７号公報

しかし、従来の人工芝の再利用方法では、例えば特許文献１に記載されているように、人工芝より引抜刃によって芝葉のみを引抜き回収する方法は、基布の裏側を温風等で加熱し合成ゴム層を軟化させ、裏側より引抜刃によって芝葉を引抜いているが、加熱による人工芝の発火の危険や引抜刃の引抜き洩れの恐れがある。また、特許文献２及び特許文献３では、回収した人工芝をそのまま破砕機に投入し、破砕した人工芝から砂を払い落とすもので、人工芝と砂等との混在のままで破砕するのは、切断刃の損傷などのおそれがある。また、人工芝を破砕してしまうと芝草部の回収が困難となり、サーマルリサイクル(熱回収：ごみを燃やして発生する熱をエネルギーとして利用すること）等にしかリサイクルできないという課題があった。そこで、芝草部分を安全で効率的な方法でマテリアルリサイクル（材料再生：ごみを原料として再利用すること）可能な品質にして、人工芝への再生やその他のプラスチック製品の原材料として再資源化を図ることで、人工芝を高度にリサイクルすることが望まれる。本発明に係る人工芝のリサイクル工法とリサイクルシステムは、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る人工芝のリサイクル工法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、基布と芝草とでなる人工芝のリサイクル工法であって、剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを分離させるべく、前記人工芝を移動自在な砂・ゴム回収装置に投入して前記人工芝と砂・ゴムとに分離させる工程と、少なくともその後に、前記人工芝を芝草と基布とに芝草切断装置で切断・分離する工程を有してなり、前記芝草切断装置は、切断刃で人工芝の芝草を切断する位置の手前位置において、前記芝草を基布に対して斜めに倒し前記切断刃で切断しやすいように寝かせるための、寝かせ板が設けられていることである。

また、基布と芝草とでなる人工芝のリサイクル工法であって、剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを分離させるべく、前記人工芝を移動自在な砂・ゴム回収装置に投入して前記人工芝と砂・ゴムとに分離させる工程と、少なくともその後に、前記人工芝を芝草と基布とに芝草切断装置で切断・分離する工程を有してなり、前記芝草切断装置は、人工芝における基布の厚さの変化を感知するセンサーと、該センサーの信号により前記基布の厚さの変化に対応して切断刃を支持する支持部材を揺動させることで前記切断刃の前記基布厚さ方向の切断位置を変化させる切断刃用揺動装置とが設けられていることである。

更に、砂・ゴム回収装置には、人工芝の表面に摺接する鋸状の複数列の板が前後方向に適宜間隔を置いて併設され、この併設された板の上に前記人工芝がその表面を下にして敷設され、前記板を前後方向に振動させる振動装置によって前記板が振動されるとともに前記人工芝が前進方向に移動されることである。

本発明に係る人工芝のリサイクルシステムの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを前記人工芝の敷設された現場において分離させるべく、前記人工芝を振動篩にかけて人工芝と砂・ゴムとに分離させる移動自在な砂・ゴム回収装置と、前記人工芝を芝草と基布とに切断・分離する芝草切断装置とを少なくとも有してなり、前記芝草切断装置は、切断刃で人工芝の芝草を切断する位置の手前位置において、前記芝草を基布に対して斜めに倒し前記切断刃で切断しやすいように寝かせるための、寝かせ板が設けられているとともに、前記芝草切断装置は、人工芝における基布の厚さの変化を感知するセンサーと、該センサーの信号により前記基布の厚さの変化に対応して切断刃を支持する支持部材を揺動させることで前記切断刃の前記基布厚さ方向の切断位置を変化させる切断刃用揺動装置とが設けられていることである。更に、前記砂・ゴム回収装置には、振動装置によって前後方向に振動されるとともに人工芝が前進方向に移動されるように、前記人工芝がその表面を下にして敷設されて該人工芝の表面に摺接する鋸状の複数列の板が前後方向に適宜間隔を置いて併設されていることである。

本発明の人工芝のリサイクル工法とリサイクルシステムによれば、人工芝の芝草を下方向に向けて当該人工芝を振動させ、砂・ゴムを芝草から振動・分離させることで、人工芝から砂・ゴムを効率的できれいに分離させることができる。更に、人工芝を芝草と基布とに切断・分離することにより、人工芝を高度にリサイクルすることができる。
前記砂・ゴムは、人工芝の現場にて更に互いに選別され使用されるので、無駄な移動がなく効率的なリサイクルの遂行となる。
芝草切断装置においては、芝草用の寝かせ板があって、芝草の切断が容易にかつ能率的に行われる、と言う優れた効果を奏するものである。また、切断刃用揺動装置によって人工芝の基布の厚さの変化に対応して切断刃の位置が自動的に変えられ、種々の基布厚さ毎に切断刃位置の設定を変える作業が省略されて切断作業能率が向上する。
また、剥ぎ取った人工芝の後に新しい人工芝を貼り付ける場合に、新しい人工芝の端材が５％程度発生する。この端材のリサイクルも、前記芝草切断工程のみで処理が可能である。

本発明に係る人工芝のリサイクル工法を示す各工程のフロー図である。同本発明の人工芝のリサイクルシステムにおける砂・ゴム回収装置１の側面図（Ａ）と、正面図（Ｂ）と、人口芝をローラーで屈曲させ芝目を拡大させている例を示す一部拡大正面図（Ｃ）とである。同本発明の人工芝のリサイクルシステムにおける砂・ゴム選別装置１２の側面図（Ａ）と、正面図（Ｂ）と、平面図（Ｃ）とである。同本発明の人工芝のリサイクルシステムにおける芝草切断装置２０の正面図である。同本発明の人工芝のリサイクルシステムにおける芝草切断装置２０の使用状態における側面図（Ａ）と、一部拡大側面図（Ｂ）と、切断刃２４ａの揺動を示す拡大説明図（Ｃ）とである。同本発明の人工芝のリサイクルシステムにおける芝草切断装置２０における切断刃２４ａの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）とである。

本発明に係る人工芝のリサイクル工法は、図１に示すように、現場において砂・ゴムを人工芝から分離し、更に、人工芝の芝草と基布とを分離してその芝草をマテリアルリサイクルできるようにすることである。

基布と芝草とでなる人工芝のリサイクル工法であって、図１に示すように、野球場やサッカー場などの競技場において、老朽化して張替え時期の来た人工芝９を剥ぎ取る。そして、剥ぎ取った人工芝９から砂・ゴム１１とを分離させるべく、前記人工芝９を砂・ゴム回収装置１に投入して人工芝９と砂・ゴム１１とに分離させる工程がある。

前記砂・ゴム回収装置１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、装置の筐体１ａの入り口側に搬入用のベルトコンベア２および送りローラー３１があり、中央部に鋸状の刃３ａを有して複数枚の併設された板である振動篩３と、該振動篩３に対向して人工芝９の背中を弾性ピン３２ｂで叩くようにバー３２ａで弾いて付勢する叩き装置３２と、前記振動篩３を前後方向に振動させる振動装置４と、前記振動篩３を筐体から支持するとともに揺動させるリンクアーム５と、前記振動篩３で発生する塵埃等を吸引して、図外の集塵機へ導出させるための吸引装置6ａ，６ｂと、砂・ゴム１１を下に通過させる格子状のグレーチング７と、そのグレーチング７の下に装備された排出用のコンベア８とから、図示していないキャスターなどにより移動自在に構成されているものである。

前記砂・ゴム回収装置１に投入される人工芝９は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、芝草９ｂの面が鉛直方向で下に向くようにして、コンベア２に投入される。このように、芝草９ｂを下に向けることで、芝草９ｂの奥に入り込んでいる砂・ゴム１１が効率的に落下して回収されるからである。更に、図２（Ｃ）に示すように、人工芝９の芝草９ｂの目を拡開させて、芝の中に詰まった砂・ゴム１１を分離させるために、人工芝９を屈曲させる工程を設けることが好ましい。なお、この屈曲工程は、図２（Ａ）において、前半の工程で設置しても良く、後半の工程に設置しても良い。

その後に、前記砂・ゴム１１とを砂・ゴム選別装置１２で選別させる工程がある。この砂・ゴム選別装置１２は、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、この装置の筐体１２ａに装備された操作盤１３と、砂・ゴム１１を一旦貯めてから篩へ定量供給する定量供給槽１４と、該定量供給槽１４に振動を加える振動装置１５と、前記定量供給槽１４から落下した砂・ゴム１１を篩いにかける振動デッキ１６の上段にある篩網１６ａと、振動デッキ１６の下段にある網を貼り付けた送風口１８ｃと、送風口１８ｃで層分離した上層の細粒ゴムを吹き飛ばす送風口１８ａ、１８ｂと、前記送風口１８ａ、１８ｂ、１８ｃに風を送るためのファンモータ１９と、振動デッキ１６に振動を加える振動装置１７と、風選されたものを取り出すための排出口として、前記振動デッキ１６の所定箇所に連通するように設けられる粗ゴム排出口１９ａと、砂排出口１９ｂと、細ゴム排出口１９ｄとで構成されている。

前記送風口１８ｃから吹き上げる風によって、砂・ゴム１１は流動化しその内のゴムが上層に選別される。前記送風口１８ａ、１８ｂからの横風を層分離した上層部に吹き付けることにより細ゴムを吹き飛ばし砂を回収させるようになっている。

前記砂・ゴム回収装置１で人工芝９から砂・ゴムを分離させて回収した後、図１に示すように、前記人工芝９を芝草切断装置２０で切断する工程がある。この芝草切断装置２０は、図４に示すように、上から、昇降装置２１と、昇降用駆動軸２２と、該昇降用駆動軸２２によって上下方向に昇降される昇降枠２３と、該昇降枠２３に取り付けられている切断装置２４と、該切断装置２４を左右方向に揺動させる揺動装置２５ａ，２５ｂと、前記切断装置２４に人工芝９を供給する主ローラー２６と、該主ローラー２６を所定方向に回転させる回転駆動装置２７と、案内ローラー２８と、人工芝９を予め塵埃等の汚れを落としてから前記案内ローラー２８に進める振動装置２９とから構成されている。

前記芝草切断装置２０は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、切断装置２４における切断刃２４ａで人工芝９の芝草９ｂを切断する位置の手前位置において、寝かせ板２６ａが設けられている。この寝かせ板２６ａを設けたのは、芝草９ｂが柔軟性があって切断しにくいので、芝草９ｂを寝かせてその根元を切断すべく、前記芝草９ｂを基布９ａに対して斜めに倒して、その後に前記切断刃２４ａで切断するためである。

更に、前記芝草切断装置２０には、図５（Ａ）に示すように、人工芝９における基布９ａの厚さの変化を感知するセンサー３０と、図５（Ａ），（Ｃ）に示すように、該センサー３０の信号により前記基布９ａの厚さの変化に対応して切断刃２４ａを支持する支持部材である揺動枠２５ａを、支点２５ｂで揺動範囲孔２５ｃ内に移動させて前後方向に揺動させることで、前記切断刃２４ａの切断位置を変化させる切断刃用揺動装置２５とが設けられている。

このように、揺動枠２５ａは、芝草切断装置２０の昇降枠２３に対して、図４に示す揺動装置２５ｄによって駆動され左右方向に所定の範囲内で揺動するとともに、前後方向にも揺動するように構成されている。

前記芝草切断装置２０に人工芝９を投入する場合にも、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、その人工芝９の芝草９ｂを下に向けて投入するものである。振動装置２９によって塵埃等を予めふるい落とすためである。また、前記切断装置２４における切断刃２４ａは、図６（Ａ），（Ｂ）に示すような切断刃が用意されており、刃面にも凹凸を設けるようにして、刃物の熱を放出するようにしている。

以上のようにして、砂・ゴム回収装置１と砂・ゴム選別装置１２と、芝草切断装置２０とでリサイクルシステムを構成して、本発明にかかる人工芝のリサイクル工法について図１を参照して説明する。

まず、競技場などにおいて張替え対象の人工芝９を剥ぎ取る。そして、その人工芝９を、図２に示す砂・ゴム回収装置１に投入して砂・ゴム１１を分離して回収する。その際に、人工芝９の芝草９ｂを鉛直方向において下方向に向けて投入して、叩き装置３２で人工芝９の背中(裏面）を叩きながら前方向へと振動篩３によって前進させることである。これにより、砂・ゴム１１が芝草９ｂの根元からきれいに取り出される。

次に、前記分離して回収した砂・ゴム１１を、図３に示す砂・ゴム選別装置１２で、駆動されたファンモータ１９の風を送風口１８ａ，１８ｂ，１８ｃから砂・ゴム１１に向けて風を送って、砂とゴムとを風選により選別するものである。

こうして、選別された砂とゴムとは、それぞれ粗ゴム排出口１９ａと、砂排出口１９ｂと、細ゴム排出口１９ｄから排出され、砂とゴムとは再び現場の競技場にて使用される。前記砂・ゴム回収装置１と前記砂・ゴム選別装置１２とは、人工芝の敷設された現場にて使用されるものであり、移動自在にしてあって、作業の終了後は、トラック等の運搬装置によって現場から撤収される。

一方、砂・ゴム回収装置１により砂・ゴムが選別された人工芝９は、工場へと運搬される。そして、図４に示す芝草切断装置２０によって、図５に示すように、人工芝９が切断されて、基布９ａと芝草９ｂとに分かれる。この切断作業においては、人工芝９を、装置の下部にある振動装置２９から案内ローラー２８，主ローラー２６へと下向きにして人工芝９を巻きつけてセットし、切断の準備をする。

そして、図５（Ａ）に示すように、昇降装置２１を駆動させ昇降用駆動軸２２を回転させて昇降枠２３を竪筐体枠２０ａに沿って降下させる。所定の位置に降下させたなら、図５（Ｃ）に示すように、揺動枠２５ａを支点２５ｂを中心に揺動範囲孔２５ｃの範囲で揺動装置２５ｄによって前後方向にα程度揺動させ、切断刃２４ａの前後方向の位置を位置決めする。

切断装置２４のモータを駆動させて切断刃２４ａを回転させ、前記揺動装置２５ｄを駆動させて揺動枠２５ａを左右方向に揺動させる。そして、回転駆動装置２７のモータを回転させてチェーン等を介して送りローラー２７ｂを回転させる。

これにより、送りローラー２７ｂに摺接している人工芝９を介して主ローラー２６が回転する。この主ローラー２６の回転により、人工芝９が送られるとともに、切断刃２４ａで基布９ａから芝草９ｂが切断される。寝かせ板２６ａにより、図５（Ｂ）に示すように、芝草９ｂが切断前に予め寝かせられるので、切断刃２４ａにより切断が容易に行われる。また、入り口側の振動装置２９によって人工芝９の塵埃が取り除かれる。

なお、この芝草切断装置２０においては、その送り速度、揺動速度および切断刃回転速度の組み合わせを変化させて切断実験を行った結果、切断効率の良い最適条件は、次の通りであった。送り速度：２９０〜３７０ｍｍ／ｍｉｎ、揺動速度：１１．７ｍ／ｍｉｎ以上、切断刃回転速度：２８５０ｒｐｍ（切断刃径Φ１９０ｍｍ）。

更に、人工芝９の基布９ａの厚さが変化したときには、これがセンサー３０により前記送りローラー２７ｂの上下移動として検知され、それにより揺動装置２５ｄが駆動されて、支点２５ｂを中心に揺動枠２５ａが前後方向にα揺動され、切断刃２４ａの位置が適宜に位置決めされる。なお、人工芝９の処理幅が広くなった場合には、芝草切断装置２０を複数列にならべて切断作業を行うようにするものである。

前記人工芝９の基布９ａはサーマルリサイクル、芝草９ｂはマテリアルリサイクルとして、それぞれのリサイクル工場へ原料として供給される。なお、剥ぎ取った人工芝の後に新しい人工芝を貼り付ける場合に、新しい人工芝の端材が５％程度発生する。この端材のリサイクルも、図１で示す芝草切断装置による芝草切断工程のみで処理が可能である。

本発明にかかる人工芝のリサイクル工法とシステムは、人工芝に限らずこれに似た構造の植毛されたマットなどにおいても、上記リサイクル工法もしくはシステムを適用することもできる。

１砂・ゴム回収装置、１ａ筐体、
２搬入用のベルトコンベア、
３振動篩、３ａ刃、
４振動装置、
５リンクアーム、
６ａ，６ｂ吸引装置、
７グレーチング、
８コンベア、
９人工芝、９ａ基布、
９ｂ芝草、
１０回収槽、
１１砂・ゴム、
１２砂・ゴム選別装置、１２ａ筐体、
１３操作盤、
１４定量供給槽、
１５振動装置、
１６振動デッキ、１６ａ篩網、
１７振動装置、
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ送風口、
１９ファンモータ、１９ａ粗ゴム排出口、
１９ｂ砂排出口、
１９ｄ細ゴム排出口、
２０芝草切断装置、２０ａ竪筐体枠、
２０ｂ水平基部、
２１昇降装置、
２２昇降用駆動軸、
２３昇降枠、
２４切断装置、
２５切断刃用揺動装置、
２５ａ揺動枠、２５ｂ支点、
２５ｃ揺動範囲孔、２５ｄ揺動装置、
２６主ローラー、２６ａ寝かせ板、
２７回転駆動装置、２７ａモータ、
２７ｂ送りローラー、２７ｃ支点、
２８案内ローラー、２９振動装置、
３０センサー、
３１送りローラー、
３２叩き装置、３２ａバー、
３２ｂ弾性ピン。

Claims

基布と芝草とでなる人工芝のリサイクル工法であって、
剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを分離させるべく、前記人工芝を移動自在な砂・ゴム回収装置に投入して前記人工芝と砂・ゴムとに分離させる工程と、
少なくともその後に、前記人工芝を芝草と基布とに芝草切断装置で切断・分離する工程を有してなり、
前記芝草切断装置は、切断刃で人工芝の芝草を切断する位置の手前位置において、前記芝草を基布に対して斜めに倒し前記切断刃で切断しやすいように寝かせるための、寝かせ板が設けられていること、
を特徴とする人工芝のリサイクル工法。
基布と芝草とでなる人工芝のリサイクル工法であって、
剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを分離させるべく、前記人工芝を移動自在な砂・ゴム回収装置に投入して前記人工芝と砂・ゴムとに分離させる工程と、
少なくともその後に、前記人工芝を芝草と基布とに芝草切断装置で切断・分離する工程を有してなり、
前記芝草切断装置は、人工芝における基布の厚さの変化を感知するセンサーと、該センサーの信号により前記基布の厚さの変化に対応して切断刃を支持する支持部材を揺動させることで前記切断刃の前記基布厚さ方向の切断位置を変化させる切断刃用揺動装置とが設けられていること、
を特徴とする人工芝のリサイクル工法。
基布と芝草とでなる人工芝のリサイクル工法であって、
剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを分離させるべく、前記人工芝を移動自在な砂・ゴム回収装置に投入して前記人工芝と砂・ゴムとに分離させる工程と、
少なくともその後に、前記人工芝を芝草と基布とに芝草切断装置で切断・分離する工程を有してなり、
前記砂・ゴム回収装置には、人工芝の表面に摺接する鋸状の複数列の板が前後方向に適宜間隔を置いて併設され、この併設された板の上に前記人工芝がその表面を下にして敷設され、前記板を前後方向に振動させる振動装置によって前記板が振動されるとともに前記人工芝が前進方向に移動されること、
を特徴とする人工芝のリサイクル工法。
剥ぎ取った人工芝から砂とゴムとを前記人工芝の敷設された現場において分離させるべく、前記人工芝を振動篩にかけて人工芝と砂・ゴムとに分離させる移動自在な砂・ゴム回収装置と、
前記人工芝を芝草と基布とに切断・分離する芝草切断装置とを少なくとも有してなり、
前記芝草切断装置は、切断刃で人工芝の芝草を切断する位置の手前位置において、前記芝草を基布に対して斜めに倒し前記切断刃で切断しやすいように寝かせるための、寝かせ板が設けられているとともに、人工芝における基布の厚さの変化を感知するセンサーと、該センサーの信号により前記基布の厚さの変化に対応して切断刃を支持する支持部材を揺動させることで前記切断刃の前記基布厚さ方向の切断位置を変化させる切断刃用揺動装置とが設けられていること、
を特徴とする人工芝のリサイクルシステム。
砂・ゴム回収装置には、人工芝の表面に摺接する鋸状の複数列の板が前後方向に適宜間隔を置いて併設され、この併設された板の上に前記人工芝がその表面を下にして敷設され、前記板を前後方向に振動させる振動装置によって前記板が振動されるとともに前記人工芝が前進方向に移動されること、
を特徴とする請求項４に記載の人工芝のリサイクルシステム。