JPH01182012A - プラスチックスを含む廃棄物の圧縮固形化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチックスを含む廃棄物を圧縮固形化し
減容化する装置に関する。

（従来の技術） 一般都市廃棄物及び産業廃棄物の有効的リサイクル処理
の問題は、生活環境保全のためにもまたわが国の産業の
発展にとっても最重要課題であると云っても過言ではな
い。この問題が叫ばれてから久しいが、その後各方面に
於いて効率的な解決策が鋭意検討され、一部再生燃料製
造原料への利用として実用化されて来ているが、依然と
して大部分は焼却と埋立投棄に頼っているのが現状であ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかし、廃棄物の処理を焼却に頼っていると、昨今の廃
棄物にはＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）等の高分子物質も
多く含まれているため、焼却すると有毒ガスを発生させ
たり、大気汚染等の２次公害や焼却炉の保全上の新たな
問題を派生させることになる。他方、埋立投棄に頼るに
しても、無処理の状態で投棄すると悪臭や火災、更には
害虫の発生の原因となったり、又景観上野ましく無いば
かりか輸送及び埋立の容積効率の悪化と云った多くの問
題を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、嵩だかい
発泡スチロールやポリエチレン等のプラスチック成形品
を含んだ廃棄物を破砕、混線、圧縮して塊状の固形物と
する新規なプラスチックスを含む廃棄物の圧縮固形化装
置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の構成を添付の実施例図基づ
き説明するに、第１図は本発明の一実施例の縦断面正面
図、第２図は同実施例の水平断面平面図、第３図は第１
図における■−■線断面図、第４図は同実施例の螺旋羽
根の一部切欠き断面図、第５図は第４図の■−Ｖ線断面
図、第６図は同実施例の押出排出手段のケーシングの縦
断面図、第７図は同御出排出手段のノズル絞り作動装置
の説明図である。即ち本発明は、加熱ガスが導入される
ジャケット１１を周囲に備えると共に該ジャケット１１
内の加熱ガスを内部１３に導入するための通孔１２・・
をジャケット内周壁１１ａに有し且つプラスチックスを
含む廃棄物を内部１３に入れる投入口１４を始端部に備
えた横長機枠１０と、該機枠１０内にその長手方向に沿
って回転可能に軸承され且つ機枠１０外から中空部２１
に導入された加熱ガスをその周壁２ａに開設された通孔
２２　より排出可能とした中空回動軸２と、該回動軸２
の外周にその長手方向に沿って隣接状態に環装一体とさ
れると共に上記通孔２２…に連通するガス溜３１を有し
た複数の環状筐体３と、該筐体３の外周に突設されて一
連の螺旋羽根４０を形成すると共に該羽根４０の厚み内
に上記ガス溜３１内の加熱ガスを上記内部１３に放出さ
せる為の放射状ガス通路４１…を有した螺旋羽根単位体
４と、上記機枠１０の終端部に配設され上下に作動する
第１圧縮手段５と、該第１圧縮手段５の下端に配設され
且っ機枠１０の軸線に平行方向に作動する第２圧縮手段
６と、該第２圧縮手段６の末端に連設され七つ第１及び
第２圧縮手段５．６と直交方向に往復作動する押出排出
手段７とから成ることを特徴とするプラスチックスを含
む廃棄物の圧縮固形化装置である。

（作用） 横長機枠１０に於いては、その周囲に設けられたジャラ
ケット１１内に導入された加熱ガスをジャケット内周壁
１１ａに設けられた通孔１２・・を介して内部１３に供
給し、機枠１０の始端部の投人口１４を介して該内部１
３に供給される廃棄物中のプラスチックスを熱溶融させ
る。また、機枠１０は、その長手方向に沿って内部１３
内に中空回動軸２を回転可能に軸承している。

中空回動軸２は、その中空部２１内に導入される加熱ガ
スをその周壁２ａに開設された通孔２２・より排出可能
としており、該回動軸２の外周に環装一体とした環状筐
体３・・のガス溜３１内に加熱ガスを供給する。筐体３
は隣接のものと一連の螺旋羽根４０を形成する螺旋羽根
単位体４を突設しており、該螺旋羽根単位体４に貫設さ
れた放射状ガス通路４１・・を介してガス溜３１内から
ジャラケット１１の内部１３内に加熱ガスを放出させ、
上述のように該内部１３内の廃棄物中のプラスチックス
を熱溶融させる。熱溶融されたプラスチック廃棄物は減
容化され、回動軸２の回転に伴う螺旋羽根４０の作用を
受けて投入口１４から終端部に向って破砕、混練されな
がら搬送される。

上記の如く逐次搬送されて来る溶融プラスチックスを含
む廃棄物は、機枠１ｏの末端部で螺旋羽根４０の引き続
く押出し作用により圧縮され、その後この圧縮状態の廃
棄物は第１圧縮手段５の下部に押し出される。ここで該
第１圧縮手段５が作動し、該廃棄物を下向きに強圧縮し
て角柱状に固形化する。更に、該第１圧縮手段５の下端
に直交状態で配設された第２圧縮手段６が作動し、上記
角柱状の固形物を径方向に圧縮する。而して、第１及び
第２の圧縮手段による圧縮の際、含有する溶融プラスチ
ックスがバインダーとして作用し、廃棄物を相互に粘結
して堅牢な固形物とする。その後、第２圧縮手段６に直
交方向に配設された押出排出手段７が作動して、上記堅
牢な角柱状固形物が逐次排出される。尚、このような堅
牢な固形物を得る為には、廃棄物中に熱可塑性プラスチ
ック廃棄物が５０％（重量）以上含まれることが望まし
い。

（実施例） 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。第１図乃至第
３図において、１は始端部の投入口１４から終端部の押
出排出手段７へ向って、投入された嵩だかい発泡スチロ
ール製パッケージ、ポリエチレン製灯油タンク及び瓶類
のコンテナ等のプラスチックス廃棄物を５０％以上含ん
だ都市廃棄物等を搬送しながら溶融破砕、混線、させて
固形物として取出すプラスチックスを含む廃棄物の圧縮
固形化装置である。

この圧縮固形化装置１は、断面が長円形の輪郭の加熱ガ
ス用ジャケット１１を周囲に備えた水平横長の機枠１０
と、該機枠１０の内部１３内に軸受１８．１９を介して
並設され廃棄物を上から下に噛込むよう対向方向（第３
図、矢印Ａ、Ｂで示す）に回転駆動される一対の中空回
動軸２．２と、各回動軸２．２の外周に環装一体とされ
た複数の環状筐体３　・と、該筺体３…の外周に突設さ
れて上記回動に伴い投入された廃棄物を前方に推進させ
る一連の螺旋羽根４０を構成する螺旋羽根単位体４と、
機枠１０の終端部の第１圧縮手段５と、第２圧縮手段６
と、押出排出手段７とがら構成されている。

機枠１０のジャケット１１は、内周壁１１ａと外周壁１
１ｂとの間に外部導管１７から加熱ガスを導入するガス
室１１ｃを有すると共に、該ガス室１１ｃから内周壁１
１ａに開設された多数の通孔１２・を介して該内周壁１
１ａに囲繞された内部１３に加熱ガスを噴出させるよう
になっている。

通孔１２・・のうち側方及び底部側のものには、処理中
の廃棄物が入りこむのを防止するための邪魔板や金網（
不図示）を適宜設けることが望まれる。

又機枠１０は、始端部の頂部にジャケット１１を仕切っ
て上記内部１３に廃棄物を投入する投入口１４を備える
と共に、終端部近くの頂部に蓋１６ａで密閉された点検
用マンホール１６と使用済みの加熱ガスを抜くガス抜口
１５を有している。

中空回動軸２は、各々機枠１０の始端部側の端壁１０ａ
に保持された軸受１８と、機枠１０の内部１３内におい
て終端部側のジャケット内周壁１１ａに固定された十字
形状の支持体２３に保持された軸受１９とによって回動
可能に軸承されており、その機枠外の基端部に固設され
た歯車２４を介してモータＭによってその出力軸のピニ
オン２５を歯車２４に噛合させて上述方向に回転駆動さ
れるようになっている。回動軸２の中空部２１には、外
部導管１７から軸端に取付られたユニバーサル継手２６
を介して加熱ガスが供給されるようになっており、更に
該中空部２１に供給された加熱ガスは軸周壁２ａに開設
された通孔２２・・から噴出するようになっている。環
状筺体３は、各回動軸２の外周にその長手方向に沿って
隣接状態にキーやスプライン等の係合手段を介して、又
Ｏリング等の気密手段を介して環装一体とされると共に
、上記通孔２２・・に連通ずるガス溜３１を有している
。本実施例の各軸５個の筐体３…は、回動軸２に環装さ
れた後回動軸２の始端側のフランジ２ｂに向って終端側
のネジ２ｃに螺合されたナツト２９によって締着されて
いる。

環状筐体３の外周には、螺旋羽根単位体４が溶接等によ
って固設されており、該単位体４により構成される一連
の螺旋羽根４０は、図の如く始端部から終端部にかけて
螺旋ピッチが順次縮小するよう形成されている。これは
、投入直後の廃棄物は嵩高いが、上記加熱ガス及び螺旋
羽根４０の回転作用に伴い減容化されるので、この減容
化された廃棄物を効率良く搬送・圧縮させるためである
。

また、螺旋羽根４０は、図の如く回動軸２の回動方向に
応じて右巻き、左巻きに形成されるべきことは当然であ
る。

螺旋羽根単位体４は、その厚み内に加熱ガスを外周面及
びその背面から噴出させるためのガス通路４１…、４１
′…を含むが、該ガス通路４１　・は第４図に示す如く
廃棄物の侵入を防ぐために回転方向に応じて反回転方向
に湾曲した状態で放射状に形成され、筐体３の外周壁３
ａの通孔３２に連通するように筐体３に溶接によって取
付られ、筺体３のガス溜り３１から加熱ガスの供給を受
けるようになっている。また、第５図に示す如く単位体
４の背面側にガスを噴出するよう形成されたガス通路４
１′…は各単位体４間に滞溜する廃棄物の加熱をより効
果的になすべく機能する。

上記機枠１０の終端部には、熱溶融され、破砕され、混
練されたプラスチックスを含む廃棄物を上下方向におい
て押し固める第１圧縮手段５が設けられている。この第
１圧縮手段５は、断面方形のシリンダ５２と、該シリン
ダ５２内を上下動するピストン５３と、該ピストン５３
を上下駆動する空圧、油圧或いはクランク式等の往復駆
動手段５４（図は油圧式であることを示す）とから構成
されている。上記ピストン５３の機枠側側面下半部には
耐摩耗性の刃体５１が取外し可能に付設され、−万機枠
１０の末端部には同材質の取外し自在な端板１０ｂが固
設されており、ピストン５３が下降した時該刃体５１及
び端板１０ｂの剪断作用により廃棄物を一塊毎に分断す
るようになされている。

第１圧縮手段５の下端部には、機枠１０の軸線方向に往
復動し、更に該軸線方向において廃棄物を圧縮し押し固
める第２圧縮手段６が設けられている。この第２圧縮手
段６は、第１圧縮手段５のシリンダ５２の下端部におい
てそのピストン５３の下死点における下面を高さとしシ
リンダ５２の全幅に亘って開設された方形開口６１を介
して連＝１１− 通した断面方形のシリンダ６２と、該シリンダ６２内及
び上記シリンダ５２の一部に亘って往復動するピストン
６３と、該ピストン６３を往復駆動する油圧式駆動手段
６４とから構成されている。

更に、第１圧縮手段５の下端部には、第２圧縮手段６と
同じレベルで機枠１０の横断方向に往復動しする押出排
出手段７が設けられている。この押出排出手段７は、上
記第１圧縮手段５のシリンダ５２の下端部の右側に開設
された開ロア１を介してシリンダ５２に連通した直方体
形状のシリンダ７２と、該シリンダ７２と反対側の左側
に開設された開ロア１ａを介してシリンダ５２に連通し
た断面略方形の押出しノズル７３と、シリンダ７２内に
完全に収まり且つ該シリンダ７２から上記シリンダ５２
に亘って往復動して押出しノズル７３に向って廃棄物を
押出すピストン７４と、該ピストン７４を往復駆動する
油圧駆動手段７４ａと、第６図及び第７図に示すノズル
７３の絞り調節手段７５とから構成されている。絞り調
節手段７５は、両側壁にＶ形状の切欠き７３ａ、７３ａ
を有したノズル７３の先端部近傍に設けられており、ピ
ストン７４の押出し力に対して適宜抵抗を与えて廃棄物
の処理済みの固形物の固さを調節するようにノズル７３
の先端開度を調節するもので、ノズル７３の上壁及び下
壁に当接した作用桿７５ａ、７５ｂと、上部作用枠７５
ａの両端部を貫通し且つ下部作用枠７５ｂの両端部と突
張り桿７５ｃの両端部間に固定された左右一対の支柱７
５ｄ、７５ｄと、上部作用枠７５ａと突張り桿７５ｃと
の間に設けられた油圧式シリンダ７５ｅとから構成され
ている。

以上述べた構成のプラスチックスを含む廃棄物の圧縮固
形化装置１の作動について説明する。

先ず供給される加熱ガスとしては、１２０〜１５０°Ｃ
の熱風若しくは都合により加熱蒸気が使用される。

２００℃以上になるとプラスチックスが熱分解して塩化
水素（ＨＣＱ）、アンモニア（ＮＨ３）、硫化水素（Ｈ
２Ｓ）、スチレン等による有毒ガスを発生させるため加
熱ガスの温度管理は、注意して行われる。

又、適用廃棄物としては、前述の如く熱可塑性プラスチ
ック廃棄物を５０％以上含むことが肝要であるが、その
他は紙、木屑、布切れ等一般都市廃棄物を含有していて
も良い。

本実施例の廃棄物の圧縮固形化装置１において、運転に
先立って加熱ガスは外部導管１７から導入され充分に緩
機し、その後モータＭによって歯車２５．２４、回動軸
２．２及び筐体３…を介して螺旋羽根４０．４０を第３
図の矢印Ａ、Ｂで示す方向に回動する。次いで、投入口
１４から連続的に上述のプラスチックスを含む廃棄物を
中空内部１３に供給すると、廃棄物は一対の螺旋羽根４
０．４０によって機枠１０の始端部から終端部に向けて
破砕、混練されながら搬送され、搬送中に機枠１０のジ
ャケット１１側からまた螺旋羽根４０の外周側から供給
される加熱ガスによってプラスチックスは熱溶融され且
つ螺旋羽根４０のピッチの減少に伴って終端部に向うに
従って順次圧縮され密度を高めて行き、溶融プラスチッ
クスによって粘結されて行く。細粒化され且つ粘結され
密度の高くなった廃棄物は、機枠１０の末端部で圧縮さ
れる。その後所定の圧力になった時点で圧力センサＰが
働いて第１圧縮手段５のピストン５３が上昇し、引き続
く螺旋羽根４ｏの押送作用により圧縮された廃棄物は、
シリンダー５２内に送致される。

そしてモータＭを一時停止すると共にピストン５３を下
降させて一次圧縮が行われる。この時、刃体５１と端板
１０ａとの剪断作用により廃棄物は塊状に分断され、常
に略一定量が第１圧縮手段の作用を受けることになる。

また、該刃体５１及び端板１０ａは取外し自在とされて
いるから、摩耗した時には適宜交換される。

シリンダ５２の下端部に角柱状に強圧縮された廃棄物は
、ピストン５３の復帰後に第２圧縮手段６のピストン６
３の往動によって径方向に二次圧縮される。次いでピス
トン６３の復動後に、押出排出手段７のピストン７４に
よってシリンダ５２の下端部からノズル７３に向って押
圧され、ノズル７３の先行漸縮形状の効果により更に径
方向に強圧縮され、容積が元の状態の約１／１５に圧縮
された固形物として押出排出される。これらの圧縮工程
中含有する溶融プラスチックスが固化し、これがバイン
ダーとして作用して廃物同士を相互に粘結し、ノズル７
３の先端からは極めて堅固な角柱状固形物が逐次排出さ
れる。そして、絞り調節手段７５により切欠き７３ａ、
７３ａの開度を適宜調整し、ノズル７３の先端から排出
される固形物の硬度の調整がその都度なされる。特に処
理される廃棄物の種類は種々雑多であり、斯かる調節手
段７５の採用により幅広い廃棄物の処理が約束される。

斯くして得られた固形物は、未処理の廃棄物の約１７１
５にも減容化されたものであり、そのまま埋立て処理し
てもその所要スペースが少なくて済み、また輸送効率を
向上させる。また固形燃料としても利用できる。

尚、回倒では２本の駆動軸２．２を並設した例を示した
がこれを１本にすることも除外するものではない。亦、
筐体３を終端部に向って外径を大きくして内部１３の容
積を減少して行き圧縮性を高めるようにしたり、筐体３
の外周壁にも加熱ガスの噴出用通孔を設けることも加熱
効率を高める上で好ましく採用される。

（発明の効果） 以上述べた通り、本発明のプラスチックスを含む廃棄物
の圧縮固形化装置によれば、機枠１０の始端部側の投入
口１４から内部１３に供給されるプラスチックスを含む
廃棄物は、回動する螺旋羽根４ｏによって破砕、混練さ
れながら終端部に向って搬送されると共に、外周のジャ
ケット１１と中央側の螺旋羽根４０から供給される加熱
ガスによってプラスチックスが熱溶融され、機枠１０の
終端部に設けられた第１及び第２の圧縮手段５．６によ
って強圧縮され、溶融プラスチックスのバインダー効果
によりコンパクト且つ極めて堅牢なな固形物として押出
排出手段７より効率的に排出される。従って、埋立地の
省スペース化及び輸送効率を高め、更には固形燃料とし
ての再利用をも可能とし、その社会的実益は極めて大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面正面図、第２図は同
実施例の水平断面平面図、第３図は第１図におけるｍ−
ｍ線断面図、第４図は同実施例の螺旋羽根の一部切欠き
断面図、第５図は第４図の■−ｖ線断面図、第６図は同
実施例の押出排出手段のケーシングの縦断面図、第７図
は同押出排出手段のノズル絞り作動装置の説明図である
。 （符号の説明） ２・・中空回動軸、　２ａ…周壁、　３…環状筐体、　
４・・螺旋羽根単位体、　５…第１圧縮手段、６…第２
圧縮手段、　７・押出排出手段、　１０…機枠、　　１
１…ジャケット、　　１１ａ…内周壁、１３・内部、　
１４…投入口、　２１・・中空部、２２…通孔、　３１
・・ガス溜、　４０…螺旋羽根、４１…放射状ガス通路
。 一以上一 出願人　　株式会社　御　池　鉄　工　所代理人　　弁
理士（６２３５）　　松　野　英　彦第６図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加熱ガスが導入されるジャケット（１１）を周囲に
   備えると共に該ジャケット（１１）内の加熱ガスを内部
   （１３）に導入するための通孔（１２…）をジャケット
   内周壁（１１ａ）に有し且つプラスチックスを含む廃棄
   物を内部（１３）に入れる投入口（１４）を始端部に備
   えた横長機枠（１０）と、該機枠（１０）内にその長手
   方向に沿って回転可能に軸承され且つ機枠（１０）外か
   ら中空部（２１）に導入された加熱ガスをその周壁（２
   ａ）に開設された通孔（２２…）より排出可能とした中
   空回動軸（２）と、該回動軸（２）の外周にその長手方
   向に沿って隣接状態に環装一体とされると共に上記通孔
   （２２…）に連通するガス溜（３１）を有した複数の環
   状筐体（３）と、該筐体（３）の外周に突設されて一連
   の螺旋羽根（４０）を形成すると共に該羽根（４０）の
   厚み内に上記ガス溜（３１）内の加熱ガスを上記内部（
   １３）に放出させる為の放射状ガス通路（４１…）を有
   した螺旋羽根単位体（４）と、上記機枠（１０）の終端
   部に配設され上下に作動する第１圧縮手段（５）と、該
   第１圧縮手段（５）の下端に配設され且つ上記機枠（１
   ０）の軸線に平行方向に作動する第２圧縮手段（６）と
   、該第２圧縮手段（６）の末端に連設され且つ第１及び
   第２圧縮手段５、６と直交方向に往復作動する押出排出
   手段（７）とから成ることを特徴とするプラスチックス
   を含む廃棄物の圧縮固形化装置。