JPH05192927A - 略直方体状に固化した廃プラスチック及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 廃プラスチックを運搬時や集積時等のあと処
理や再利用がし易いように略直方体状に固化した廃プラ
スチック及びその製造方法を提供する。 【構成】 種々雑多な廃プラスチック類をスクリュー２
７等の撹拌排出手段を有する漏斗状の堅型溶融炉１８内
に収用し、撹拌しつつ直接熱風を吹きつけることによ
り、熱可塑性プラスチックが燃焼しない温度に加熱して
軟化溶融させた後、熱硬化性プラスチック及びその他の
廃棄物と共に、溶融炉１８より取り出して成形機２３に
て圧縮させ、熱可塑性プラスチックにバインダーとして
の機能を果させて熱硬化性プラスチックや他の廃棄物を
接着させ略直方体状に成形させる。廃発泡スチロールは
発泡性のない組織の密な略直方体とすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、再利用を図る際に好
適なように略直方体状に固化された廃プラスチック及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃プラスチックはそのままでは嵩張り集
積場所や運搬の際に困る他、埋立地に用いても地盤を軟
弱化させるので、これを軟化溶融させて減容処理したさ
まざまな形状の廃プラスチック及びその製造方法が公知
である。

【０００３】しかるに、このように減容処理した廃プラ
スチックも、再生処理、或は燃料、さらには埋立地用の
基礎材として再利用を図るために、車両により運搬され
たり、一定の場所に積み重ねておいたり、或は地盤をよ
り安定化させる形状にしたりする必要があり、そのため
に都合の良い形状にすることが望まれる。

【０００４】一口に廃プラスチックと言っても、その中
には発泡スチロール、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリブタジェン、ポリカーボネイト、ＡＢＳプラス
チック等の熱可塑性プラスチックと、フェノールプラス
チック、尿素プラスチックのような熱硬化性プラスチッ
クとが混在して含まれており、これらを分離することは
極めて困難であるから、これらを含めて再利用をし易い
特定の形状にすることが必要である。

【０００５】また、多くの場合これらの廃プラスチック
は、金属類、土砂、紙、木、布、ガラス、生ゴミといっ
た種々雑多なその他の廃棄物をも含んでおり、これらを
完全に分離することも容易なことではないことから、こ
れらをも含めて再利用し易いような形状にすることが必
要となるものである。

【０００６】さらに、熱可塑性プラスチックの中には発
泡スチロール製の容器のように、容易に見分けられ、排
出場所がスーパーや電器店のように比較的に一定してお
り、最初より分別して収集することが容易なものもあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、熱
可塑性プラスチックや熱硬化性プラスチック、さらには
金属、土砂、紙、木、布、ガラス等のその他の廃棄物を
含む廃プラスチックを、運搬時や集積時等のあと処理や
再利用がし易いように略直方体状に固化した廃プラスチ
ック及びその製造方法を提供せんとするにある。

【０００８】この発明の次の目的は、廃発泡スチロール
のみを再利用がし易いように略直方体状に固化して成る
廃プラスチック及びその製造方法を提供せんとするにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック
及び容量比で約２０％程度までの金属、紙、布、木、ガ
ラス、土砂等のその他の廃棄物を含み、軟化溶融させた
熱可塑性プラスチックをバインダーとして熱硬化性プラ
スチックやその他の廃棄物を内部から外部に至るまで全
体に渡って接着し、略直方体状に固化したものである。

【００１０】この略直方体に固化された廃プラスチック
を得るために、熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラス
チック及び金属、紙、布、木、ガラス、石、砂等のその
他の廃棄物を含む種々雑多な廃プラスチック類をスクリ
ュー等の撹拌排出手段を有する漏斗状を呈した堅型の溶
融炉内に収用し、適宜撹拌しつつ直接に熱風を吹きつけ
ることによって前記プラスチックのうち熱可塑性プラス
チックを燃焼しない温度に加熱して軟化溶融させた後、
熱硬化性プラスチック及びその他の廃棄物と共に、前記
撹拌排出手段を用いて溶融炉より取り出し、成形機にて
圧縮させ、熱可塑性プラスチックにバインダーとしての
機能を果させて熱硬化性プラスチックや他の廃棄物を接
着させるものである。

【００１１】この発明はさらに撹拌排出手段を、シリン
ダー装置による排出手段とすることが出来る。

【００１２】廃プラスチックガが廃発泡スチロールのみ
の場合には、これを溶融させることにより発泡性のない
密な組織の略直方体状に固化させるものである。

【００１３】そして、この発明は廃発泡スチロールを略
直方体状に固化させるに当たり、これを必要に応じて破
砕し、この廃発泡スチロールを下部を漏斗状に絞つて成
る堅型の溶融炉内に収用し、この溶融炉内に熱風をうず
巻き状の吹き込むことによって生ずる熱風の回転上昇気
流により廃発泡スチロールを直接過熱して軟化溶融させ
た後、該溶融炉よりバケツト内に排出させ固化させる
か、或は成形機を用いて成形させるものである。

【００１４】

【作用】略直方体状に固化した廃プラスチックは嵩張ら
ず、集積場に積み重ねておいたり、運搬したりする場合
に不必要なスペースを必要としない。溶融炉内に投入さ
れた種々雑多な廃棄物を含む廃プラスチックのうち、熱
可塑性プラスチックは軟化溶融温度に過熱された溶融炉
内において、溶融炉の炉壁からの輻射熱と直接に吹きつ
けられる熱風によって短時間のうちに軟化溶融し、かつ
撹拌排出手段によって他の熱硬化性プラスチック及びそ
の他の廃棄物と混ぜ合わされ、溶融炉の下部へ移動し、
下部開口部より排出手段により切り出しゲートを介して
所定量づつ水冷式の成形機内に排出され、熱硬化性プラ
スチック及びその他の廃棄物が軟化溶融した熱可塑性プ
ラスチックに接着して圧縮されることによって、熱可塑
性プラスチックがバインダーの役目を果し全体として略
直方体状に圧縮成形されて固化保形されるものである。

【００１５】スクリューのような撹拌排出手段を用いな
いものは、シリンダー装置によつて強制的に排出され
る。そして、廃発泡スチロールの場合には、溶融にとも
なう比重の増加により自重で落下しバケット内に収用さ
れ、溜まることにより自然に上面が平坦になるので、こ
れを固化することにより発泡性のない組織の密な略直方
体状を呈した廃プラスチックになる。

【００１６】

【実施例】図面はこの発明の一実施例を示し、図１にお
いて１は略直方体状を呈した縦５００ｍ／ｍ、横６００
ｍ／ｍ、高さ１２０ｍ／ｍを有する廃プラスチックであ
り、複雑に混ざり合った熱可塑性プラスチック、熱硬化
性プラスチック、及び金属、土砂、本、紙、ガラス、生
ゴミ等のその他の廃棄物から成り、一度軟化溶融した熱
可塑性プラスチックがバインダーとなって、熱硬化性プ
ラスチックとその他の廃棄物を接着した状態で成形機で
圧縮成形され、固化することによって略直方体状を維持
している。

【００１７】実施例では金属、土砂、ガラス等のその他
の廃棄物が、重量比で約５０％、容量比で約２０％程度
まで含まれても、これを圧縮成形し、略直方体状に維持
することができた。

【００１８】図２はこのように固化させた廃プラスチッ
ク１の集積体を２を示し、このようにして集積場へ積み
重ねておく際にも安定した状態を保ち、集積スペースを
節約できるものである。

【００１９】図３は略直方体状の廃プラスチックを製造
する装置のフローチャートを示し、ゴミ収集用のトラッ
ク１０が運んで来た廃プラスチックで混入異物が少な
く、粗大物でない良質の廃プラスチックはそのまま投入
ホッパー１１を介して受入コンベヤー１２へ送られる
が、そうでないものはストックヤード１３へ貯溜させた
後、選別ライン１４にかけられ粗大異物は埋立てに送ら
れる。粗大でない廃プラスチックは投入ホッパー１１を
介して受入コンベヤー１２へ送られるが、粗大廃プラス
チックは破砕機１５に送られ、適当な大きさに破砕され
てから受入コンベヤー１２へ送られる。この際に廃プラ
スチックは、熱可塑性のものと、熱硬化性のものをラン
ダムに含んでおり、とくに選別する訳ではない。その他
にもプラスチックに付着した金属類、土砂、紙、木、ガ
ラスといったその他の廃棄物も含まれている。これらは
いちいち取り外したり除去したりすることが困難であ
り、処理コストが嵩むので、付着したままである。これ
らの廃プラスチックは受入コンベヤー１２より供給コン
ベヤー１６を介して、既に熱風発生装置１７により送ら
れてきた熱風によって加熱されている堅型の溶融炉１８
内へホッパー１９より投入される。溶融炉１８がいっぱ
いになると図示してないセンサーにより供給コンベヤー
１６が停止し、廃プラスチックの供給を停止する。２９
は溶融炉１８の投入口が開いた際に噴出する廃ガス吸入
装置である。溶融炉１８内は下部が最も強く加熱され温
度が高く、上部は温度が低い結果余熱部となる。熱風発
生装置１７で発生した熱風は、溶融炉１８を囲んだ熱風
滞溜室２０に滞溜してこれを外側より加熱すると同時
に、外周に設けられた複数の熱風導入管１８ａ、１８ａ
・・・より内部に導入され、廃プラスチックと直接接触
してこれを軟化溶融させる。

【００２０】熱風温度は廃プラスチックの軟化溶融温度
よりも高いことを要するが、余り高いと廃プラスチック
の熱分解が起り、煙や臭気やダイオキシンのような有毒
排ガスの発生を招き、木や紙や布等は発火する可能性が
ある。ちなみに熱可塑性プラスチックの軟化溶融温度は
次の通りである。

【００２１】

【表１】

【００２２】以上の表から、熱可塑性プラスチックのほ
とんどは、１５０℃〜１６０℃で軟化し、都市ゴミ系の
廃プラスチックの主成分であるポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニール、及びポリスチレンは１８０
℃までに溶融状態になることが解る。

【００２３】他方、各種プラスチックの熱分解曲線は次
の通りである。

【００２４】この表から一部のプラスチックは２００℃
を越えると熱分解が始まりガスが発生し、発火する可能
性のあることが解る。また、紙や布、木といったその他
の廃棄物も２００℃以上の温度で発火する可能性を持っ
ている。

【００２５】以上を総合的に判断した場合、種々雑多な
プラスチックとその他の廃棄物を含む都市ゴミ型の廃プ
ラスチックを減容処理する熱風の温度は、１８０℃〜２
００℃の範囲であることが望ましく、この処理温度を使
用した。

【００２６】溶融炉１８内に投入された廃プラスチック
は、その撹拌排出手段２１であるスクリュー２７によっ
て撹拌され、良く混ざり合い、同時に内部まで熱風が通
る結果、均一にかつ速やかに加熱される。投入から約４
〜６分で熱可塑性プラスチックが軟化溶融するので、溶
融炉１８下部の排出に設けた切り出しゲート２２を開
き、スクリュー２７を使用して排出口２８より強制的に
成形機２３へ排出してやる。成形機２３はその周囲がプ
ランジャーを含め水によって冷却されているので、軟化
溶融したプラスチックが内壁に接着することなく、直方
体状に成形固化されて排出ゲート２４より搬出コンベヤ
ー２５へ排出され、待機しているトラック２６の荷台へ
積み込まれ集積地へ運ばれるものである。実施例では、
減容率は熱硬化性プラスチックやその他の廃棄物の含有
度が高い場合には２０分の１から３０分の１であり、都
市ゴミのように熱硬化性プラスチックやその他の廃棄物
の含有量が少ない場合には４０分の１であった。熱可塑
性プラスチックと熱硬化性プラスチックを特に選別する
必要はなく、混入している金属、木、紙、ガラス等のそ
の他の廃棄物の含有量は重量比で最大５０％、容量率で
２０％程度まであっても、充分に直方体状に成形できる
ことが解った。

【００２７】尚、切り出しゲート２２を開いてスクリュ
ー２７によつて溶融炉１８の内容物を排出しながら投入
口１６より新たな廃プラスチックを投入させて連続的に
減容処理することは可能である。

【００２８】また、まれに溶融炉１８内で紙や布、木等
が発火することがあったが、その場合には炉頂に設置し
た図示してないシャワー装置より水が噴射され消火し
た。

【００２９】直方体状に成形する廃プラスチックの大き
さについては、特に限定はないが、持ち運びを容易にす
るため２０Ｋｇ程度の重量にすることが望ましく、その
場合図１に示した大きさのものがほぼそれに該当した。

【００３０】図４は略直方体状の廃プラスチツクの製造
方法の他の実施例を示し、図面によれば溶融炉３０の炉
頂には、炉の中心部軸方向にピストン３１を上下動させ
得るシリンダー装置３２から成る排出手段３３が設置さ
れており、溶融炉３０内において加熱された種々雑多な
廃プラスチック及びその他の廃棄物を含む廃プラスチツ
クは、熱可塑性プラスチックが軟化溶融した頃に切り出
しゲート３４が開かれ、下方へ突出されるピストン３１
によって強制的に排出口３５より図示してない成形機へ
排出されることになる。

【００３１】図５は廃プラスチックの他の実施例を示
し、図面によればこの廃プラスチック３６は、材料を同
一種類の例えば発泡スチロールのみから構成されてお
り、この発泡スチロールを軟化溶融固化させることによ
り発泡性のない密な組織となっている。形状は略台形状
を呈する直方体状となっており、これを図６のように集
積場へ積み上げて体積物３７とする場合には、この廃プ
ラスチック３６を上下、或は左右に交互に積み上げるこ
とにより、隙間のない積み上げを行うことができ、積み
上げた後においてもくずれたりする心配がなく、設置ス
ペースを節約することができるものである。

【００３２】図面７はこの廃発泡スチロールによる略直
方体状の廃プラスチックを製造する装置を示し、４０は
熱風発生装置、４１は熱風滞溜室、４２は下部に複数の
熱風導入管４４、４４・・・を下向きにスパイラル状に
取り付けて成る溶融炉であり、下部を漏斗状に絞ってあ
る。尚、この熱風導入管４４、４４・・・は両端部を炉
壁の内外へ突出させてあり、内側の突出部分は内部に収
用した廃発泡スチロールを支えるように機能する。

【００３３】したがつて、熱風発生装置４０に点火して
熱風を送り、熱風滞溜室４１及び溶融炉４２を暖め暖気
運転をし図示してないセンサーにより内部を２３０℃と
した後、投入口４３より廃発泡スチロールを投入させ
る。この際、廃発泡スチロールが魚箱のような大きなも
のの場合には、図示してない破砕機で破砕した後投入さ
せる。すると、投入された廃発泡スチロールは、炉内部
に突出している熱風導入管４４、４４・・・の突出部４
４ａ、４４ａ・・・によって支えられ、直ちに排出口４
５により排出されることなく炉内に溜まり、加熱されて
いる炉壁４２ａの輻射熱と、熱風導入管４４、４４・・
・より導入される熱風により約２３０℃の温度で直接加
熱されつつ、この熱風の渦巻き状の上昇気流によっても
支えられたままで、投入後３〜５分程度で次々と溶融
し、比重の増加によって排出口４５よりバケット４６内
へ滴下する。同時に炉壁４２ａに付着した溶融物も該炉
壁４２ａをつたって流下し、やはりバケット４６内に滴
下して溜まり、このようにして一つの処理工程が終了す
る。その際に、溶融物は炉壁４２ａに薄く付着し、丁度
その表面をコーテイングしたようになり、永年使用の後
においても炉壁が錆びたり、傷ついたりすることを防止
することができるものである。また、溶融物は熱風導入
管４４、４４・・・を下向きにしかもその先端を炉内へ
突出させて設けたので熱風導入管４４、４４・・・を介
して熱風滞溜室４１へ漏れ出ることがない。

【００３４】溶融炉４２の排出口４５よりバケツト４６
内に溜った溶融廃発泡スチロールは、ちょうど液体を容
器に入れたように表面が自然に水平となり、取出口４７
を開いて外部へ取り出し、放置することにより冷却して
固化する。固まると体積が収縮して隙間が出来るので、
バケット４６を逆さまにすることにより容易に取り出す
ことができ、図５に示したようなに台形状の直方体に固
化した発泡性のない組織の密な廃プラスチツクを得るこ
とができた。バケツトは複数個用意し、一つのバケツト
を取り出したら次のバケットを入れ、再び廃発泡スチロ
ールを溶融炉４２の投入口４３より投入させる。勿論、
ここのところは溶融炉４２の排出口４５に図３に示した
ような切り出しゲートを設け、切り出しゲートを開いて
溶融スチロールを排出しながら投入口４３より廃発泡ス
チロールを連続的に投入させて連続的に減容処理するこ
とができる。

【００３５】このようにして、廃発泡スチロールは処理
前の約５０分の１に減容された。この溶融した廃発泡ス
チロールは、これを成形機で圧縮成形させると、１００
分の１にまで減容が可能であった。

【００３６】

【発明の効果】この発明は以上のように構成したので、
次のような効果を奏し得る。

【００３７】加熱されることによって減容処理され略直
方体状に圧縮固化された廃プラスチックは、熱硬化性プ
ラスチックやその他の廃棄物を熱可塑性プラスチックに
よって接着したまま固化しており、或は廃発泡スチロー
ルの場合には発泡性のない組織の密な状態で固化してい
るので、冷却後も略直方体状を維持していることによ
り、搬送トラックの荷台へ積み上げる場合や、集積所へ
集積する場合に取り扱い易く、設置スペースを取らない
上に後でくずれたりする心配がなものであるまた、埋立
地に埋める場合でも、後で土中で変形することがないの
で、地盤が安定するものである。

【００３８】さらにこの発明によれば、廃プラスチック
に熱硬化性のものや、金属片、木片、布きれ、ガラス
片、紙、土砂のようなその他の廃棄物が含まれていて
も、これをいちいち選別して取り除かなくとも、ある程
度までの含有量ならそのまま直方体状に固化することが
できるので、処理コストが高くならないという利点を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る直方体状に固化した廃プラスチ
ックの斜視図である。

【図２】図１に示した廃プラスチツクを集積場に集積し
た状態を示す説明図である。

【図３】図１に示した廃プラスチックの製造方法を説明
するためのフローチャートを示す。

【図４】図１に示した廃プラスチックの製造方法の他の
実施例を示す説明図である。

【図５】廃プラスチックの他の実施例を示す斜視図であ
る。

【図６】図５に示した形状の廃プラスチックを集積場に
集積した状態を示す説明図である。

【図７】図５に示した廃プラスチックの製造方法を説明
するための説明図である。

【符号の説明】

１、３６ 廃プラスチック １８、４２ 溶融炉 ２１ 撹拌排出手段 ２３ 成形機 ２７ スクリュー ３２ シリンダー装置 ３３ 排出手段 ４６ バケット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラス
   チック、及び容量比で約２０％程度までの金属、紙、
   布、木、ガラス、土砂等のその他の廃棄物を含み、軟化
   溶融させた熱可塑性プラスチックをバインダーとして熱
   硬化性プラスチックやその他の廃棄物を内部から外部に
   至るまで全体に渡って接着し、略直方体状に固化して成
   ることを特徴とする、廃プラスチック。
2. 【請求項２】 熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラス
   チック、及び金属、紙、布、木、ガラス、石、砂等のそ
   の他の廃棄物を含む種々雑多な廃プラスチック類をスク
   リュー等の撹拌排出手段を有する漏斗状を呈した堅型の
   溶融炉内に収用し、適宜撹拌しつつ直接に熱風を吹きつ
   けることによって前記プラスチックのうち熱可塑性プラ
   スチックを燃焼しない温度に加熱して軟化溶融させた
   後、熱硬化性プラスチック及びその他の廃棄物と共に、
   前記撹拌排出手段を用いて溶融炉より取り出して成形機
   にて圧縮させ、熱可塑性プラスチックにバインダーとし
   ての機能を果させて熱硬化性プラスチックや他の廃棄物
   を接着させ略直方体状に成形させることを特徴とする、
   略直方体状に固化した廃プラスチックの製造方法。
3. 【請求項３】 熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラス
   チック、及び金属、紙、布、木、ガラス、石、砂等のそ
   の他の廃棄物を含む種々雑多な廃プラスチック類をシリ
   ンダー装置による排出手段を有する漏斗状を呈した堅型
   の溶融炉内に収用し、直接に熱風を吹きつけることによ
   って前記プラスチックのうち熱可塑性プラスチックを燃
   焼しない温度に加熱して軟化溶融させた後、熱硬化性プ
   ラスチック及びその他の廃棄物と共に、前記排出手段を
   用いて溶融炉より取り出して成形機にて圧縮させ、熱可
   塑性プラスチックにバインダーとしての機能を果させて
   熱硬化性プラスチックや他の廃棄物を接着させ略直方体
   状に成形させることを特徴とする、略直方体状に固化し
   た廃プラスチックの製造方法。
4. 【請求項４】 廃発泡スチロールを溶融させることによ
   り発泡性のない密な組織の略直方体状に固化して成るこ
   とを特徴とする、廃プラスチツク。
5. 【請求項５】 廃発泡スチロールを必要に応じて破砕
   し、この廃発泡スチロールを下部を漏斗状に絞つて成る
   堅型の溶融炉内に収用し、この溶融炉内に熱風をうず巻
   き状に吹き込むことによって生ずる熱風の回転上昇気流
   により廃発泡スチロールを直接過熱して軟化溶融させた
   後、該溶融炉よりバケツト内に排出させ固化させるか、
   或は成形機を用いて成形させることを特徴とする、略直
   方体状に固化した廃プラスチックの製造方法。