JPH10264158A - 発泡ポリスチレン等の減容処理方法と、その装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡ポリスチレン等の被処理物を効率よく減
容処理する。 【解決手段】 熱媒体液を収容して加熱する処理槽１０
と、底板２１付きの枠体２０と、加圧板３０とを組み合
わせる。処理槽１０は、熱媒体液を被処理物の軟化点以
上に加熱し、枠体２０は、被処理物を熱媒体液に浸漬し
て軟化させ、加圧板３０は、軟化した被処理物を所定の
加圧力により加圧し、被処理物を高密度の平板状に減容
処理することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、産業廃棄物とし
て排出される発泡ポリスチレン等の被処理物を効率よく
減容処理することができる発泡ポリスチレン等の減容処
理方法と、その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物として排出される発泡ポリス
チレン（いわゆる発泡スチロール）は、効率的に回収処
理するために、機械的な破砕や、熱風による溶融、化学
的な溶解などの手段により、その容積をできるだけ小さ
くする減容処理をすることが必要不可欠である。

【０００３】化学的な溶解処理は、リモネンによる常温
溶解法や、グリセリンエステルを主成分とするグリセリ
ド等の溶剤を使用する高温溶解法が知られている。前者
は、常温のリモネンに発泡ポリスチレンを溶解させ、溶
解液を蒸留してリモネンを分離し、ポリスチレンを回収
する。また、後者は、約１００℃以上に加熱した溶剤に
被処理物を溶解させ、その後、溶解液を所定温度以下に
冷却してポリスチレンを析出させ、溶剤を分離すること
によってポリスチレンを回収する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、機械的な破砕は、減容率を高くすることが難し
く、熱風による溶融は、発泡ポリスチレンの断熱性が高
いために、減容率が悪い上、表面温度が高くなり過ぎて
回収ポリスチレンの品質が劣化し易いという欠点があ
る。また、化学的な溶解は、溶解に長時間を要する上、
溶剤の分離のために蒸留工程や冷却工程が必要であり、
設備が大げさになったり、エネルギ効率がよくないため
にランニングコストが過大になったりしがちであるとい
う問題があった。

【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の実情に鑑み、適切な熱媒体液に被処理物を浸漬して
加圧することによって、被処理物を速やかに効率よく減
容処理することができる発泡ポリスチレン等の減容処理
方法と、その装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、軟化点以上の温
度に加熱した熱媒体液に被処理物を浸漬して加圧するこ
とをその要旨とする。

【０００７】第２発明の構成は、熱媒体液を収容して加
熱する処理槽と、処理槽に昇降自在に組み合わせる底板
付きの枠体と、枠体内の被処理物を加圧する加圧板とを
備えることをその要旨とする。

【０００８】なお、枠体、加圧板は、クラッチを有する
共通の昇降機構に連結し、クラッチは、枠体が上昇する
とき、加圧板を枠体に連動させ、枠体が下降するとき、
枠体に対して加圧板を相対移動自在に解放することがで
きる。

【０００９】また、加圧板には、荷重ウェイトを積載す
ることができ、枠体は、孔明きの側板を介して前面開放
の箱状に形成することができる。

【００１０】

【作用】かかる第１発明の構成によるときは、被処理物
は、軟化点以上の温度に加熱した熱媒体液に浸漬して加
圧することによって、内部の気泡を放出しながら速やか
に潰れて容積を減じ、極めて効率よく減容処理すること
ができる。なお、このときの熱媒体液は、被処理物の軟
化点より沸点が高く、被処理物を溶解し難いものがよ
く、さらに、引火点が高く、人体に対する毒性が低く、
蒸発減量が少ないように、高温における蒸気圧が低い物
質が好ましい。

【００１１】そこで、被処理物が発泡ポリスチレンであ
るときの熱媒体液としては、たとえば、１，２−エタン
ジオール（エチレングリコール）、グリセリン、フタル
酸エステル、スルホラン、ポリエチレングリコール、ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル、ポリプロピ
レングリコール、ヘキサントリオール等の多価アルコー
ルや、オクタール等の一価高級アルコールの他、各種の
油脂類や、トリアセチン、炭酸プロピレン等の多価アル
コールと酸とのエステル類、炭化水素系の脂肪族に属す
る高沸点の熱媒油や流動パラフィン類、ジエタノールア
ミン等のアミノアルコール類、ピロリドン、ホルムアミ
ド、シリコーンオイル等や、水易溶性のアルカリ金属の
炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩等の無機塩類や金
属の塩化物の水溶液等が好適である。また、前掲の多価
アルコールに対して前記無機塩類を混合し、沸点や引火
点を高くして使用してもよい。

【００１２】熱媒体液は、被処理物の軟化点より１０〜
５０℃程度高く加熱するのがよい。たとえば、発泡ポリ
スチレンの軟化点が約１１０℃である場合、熱媒体液
は、約１２０〜１６０℃に加熱するのがよい。また、被
処理物に対する加圧力は、被処理物の表面圧力が約２０
〜１００ｇ／cm² の範囲になるように設定する。加圧力
が不足すると、被処理物が潰れ難く、減容処理に要する
時間が長くなる一方、過大な加圧力を加えると、被処理
物が横方向に極端に変形し、所定の平板状の形態を保つ
ことができないために、後処理が極めて厄介となるから
である。

【００１３】なお、熱媒体液は、天ぷら油等の植物性油
や、エンジンオイルなどの鉱物性油であってもよい。こ
れらの油は、約８０℃に加熱して被処理物を減容させる
とき、被処理物に多量に吸着したり、包含されたりし、
被処理物とともに良質の固形燃料を形成することができ
る。すなわち、天ぷら油やエンジンオイル等の廃油処理
と、被処理物の減容処理とを同時に達成することが可能
である。

【００１４】第２発明の構成によるときは、処理槽は、
熱媒体液を被処理物の軟化点以上に加熱する。そこで、
処理槽に昇降自在に組み合わせる枠体を介して被処理物
を処理槽に搬入し、加圧板を介して枠体内の被処理物を
加圧すれば、被処理物は、熱媒体液によって加熱されて
下部から速やかに潰れ、気泡を含まない高密度の平板状
に減容処理することができる。

【００１５】枠体、加圧板を共通の昇降機構に連結する
ときは、昇降機構は、枠体、加圧板を連動して待機位置
にまで上昇させ、枠体内に被処理物を収容することがで
きる。また、昇降機構は、枠体を下降させるとき、クラ
ッチを介して加圧板を解放するから、このときの加圧板
は、枠体内の被処理物に対し、所定の加圧力を加えなが
ら自重によって下降することができる。

【００１６】加圧板に荷重ウェイトを積載すれば、加圧
板は、荷重ウェイトを介し、被処理物に対する加圧力を
任意に調節設定することができる。

【００１７】前面開放の箱状に形成する枠体は、被処理
物を前面から容易に出し入れすることができる上、熱媒
体液が孔明きの側板を介して内部に流入し、被処理物を
効率よく加熱して軟化させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。

【００１９】発泡ポリスチレン等の減容処理装置は、処
理槽１０と、処理槽１０に昇降自在に組み合わせる枠体
２０と、枠体２０内に昇降自在に配設する加圧板３０と
を主要部材としてなる（図１）。

【００２０】処理槽１０は、底板１１、側板１２、１２
…を介し、上部開放の箱形に形成されている（図２、図
３）。処理槽１０は、補強材１３ａ、１３ａ…を介して
架台１３、１３上に搭載されており、架台１３、１３の
下部には、底蓋１３ｂを介して移動用のキャスタ１３
ｄ、１３ｄ…が付設されている。なお、底板１１の下面
には、ヒータ１４が装着されており、処理槽１０には、
ドレン弁１１ａが付設されている。また、各側板１２の
外面には、断熱材１２ａが付設され、四周の断熱材１２
ａ、１２ａ…は、それぞれ外装板１２ｂによって保護さ
れている。

【００２１】処理槽１０の上端部には、補強材１５、１
５…が外側から枠状に付設されている。また、補強材１
５、１５…には、パッキン収納部１６を介して枠状のパ
ッキン１７が取り付けられている。左右の補強材１５、
１５の上面には、ベース材１８ａ、１８ａを介して支柱
１８、１８…が立設されており（図１、図３）、支柱１
８、１８…は、左右の連結材１８ｂ、１８ｂを介して天
板１８ｃを支持している。

【００２２】処理槽１０の前面には、上下２段のストッ
クルーム１９、１９が形成されている（図１、図４）。
各ストックルーム１９の前面には、前方に開閉する扉１
９ｂ、１９ｂが付設されており、上段のストックルーム
１９の上面は、上方に開く蓋板１９ｃとなっている。各
ストックルーム１９の底部は、孔明きの仕切り板１９ｄ
によって形成されており、上段の仕切り板１９ｄの下側
には、受板１９ｅが配設されている。受板１９ｅは、下
段の仕切り板１９ｄの下方にまで延長されて、共通の液
溜め１９ｆに対し、下向きに開口している。なお、液溜
め１９ｆには、ドレン弁１９ｆ1 が付設されている。

【００２３】枠体２０は、底板２１、蓋２３、孔明きの
側板２４、２４…を介し、処理槽１０に適合する前面開
放の箱状に形成されている（図１、図２）。ただし、底
板２１は、下部の支持フレーム２２によって支持されて
おり（図１、図３）、パンチングメタルからなる側板２
３、２３…は、支持フレーム２２の四隅部に立設する柱
材２２ａ、２２ａ…の三方に対し、内側から付設されて
いる。また、蓋２３は、柱材２２ａ、２２ａ…の上端に
付設されている。底板２１の上面には、フッ素樹脂から
なる保護板２１ｂが付設されている。

【００２４】蓋２３は、上板２３ａ、下板２３ｂの間に
断熱材２３ｃを配設し、処理槽１０のパッキン収納枠１
６に適合する角形に形成されている。上板２３ａ、下板
２３ｂは、互いに摺動自在に組み合わせるスペーサ２３
ａ1 、２３ｂ1 、止めねじ２３ａ2 を介し、上下に対向
して組み合わされている。なお、スペーサ２３ａ1 、２
３ｂ1 、止めねじ２３ａ2 は、上板２３ａ、下板２３ｂ
の全面に対し、複数組が分散して配設されているものと
する。ただし、止めねじ２３ａ2 を貫通させるスペーサ
２３ａ1 は、上板２３ａの下面に立設されており、止め
ねじ２３ａ2 に適合するねじ付きのスペーサ２３ｂ1
は、下板２３ｂの上面に立設されている。

【００２５】蓋２３の上面には、左右のガイド板２３
ｈ、２３ｈが付設されており、各ガイド板２３ｈの両端
は、前後の支柱１８、１８に対し、摺動自在に係合して
いる。また、枠体２０は、上方に配設する昇降機構４０
により、チェーン４６、４６を介して昇降自在に吊下さ
れている。ただし、各チェーン４６は、上板２３ａに形
成する透孔２３ｄを介し、下板２３ｂに付設する補強材
２３ｅに連結されている。そこで、枠体２０は、昇降機
構４０を介し、処理槽１０の上方の待機位置（図２の二
点鎖線）と、処理槽１０内の作動位置（同図の実線）と
の間に昇降させることができる。また、蓋２３は、枠体
２０が作動位置にあるとき、パッキン１７、パッキン収
納枠１６を介して枠体２０を支持し（図３）、処理槽１
０の上面を閉鎖することができる。

【００２６】なお、蓋２３には、加圧板３０を昇降自在
に吊下するチェーン４７、４７を上下に貫通させるため
に、ブッシュ２３ｆを介して透孔２３ｇ、２３ｇが併せ
て形成されている（図１、図３）。

【００２７】加圧板３０は、枠体２０の底板２１に対向
する板材３１と、板材３１の上面に付設する補強フレー
ム３２とを備え、チェーン４７、４７を介し、枠体２０
内に昇降自在に吊下されている。板材３１の下面には、
底板２１の保護板２１ｂと同様の保護板３１ａが付設さ
れている。また、チェーン４７、４７は、補強フレーム
３２と一体の補強材３３、３３に連結されており、板材
３１上には、１または２以上の荷重ウェイト３４、３４
…を積載することができる。

【００２８】枠体２０、加圧板３０は、それぞれチェー
ン４６、４６、チェーン４７、４７を介し、共通の昇降
機構４０に連結されている（図１、図２）。昇降機構４
０は、昇降モータ４１、駆動軸４２、クラッチ４５、４
５を備えて構成されており（図２、図４）、処理槽１０
の天板１８ｃの下面に組み付けられている。昇降モータ
４１は、スプロケット４１ａ、４２ａ、チェーン４１ｂ
を介して駆動軸４２に連結されており、駆動軸４２は、
軸受４２ｂ、４２ｂを介して天板１８ｃの下面に平行に
配設されている（図１、図２）。

【００２９】駆動軸４２には、チェーン４６、４６に対
応する小スプロケット４３、４３、電磁式のクラッチ４
５、４５、チェーン４７、４７に対応する大スプロケッ
ト４４、４４が装着されている。ただし、クラッチ４
５、４５は、それぞれブラケット４５ａを介して天板１
８ｃの下面に固定されており、大スプロケット４４、４
４は、クラッチ４５、４５の回転側に連結されている。
各クラッチ４５は、対応する大スプロケット４４を駆動
軸４２に連結し、また、大スプロケット４４を駆動軸４
２から相対回転自在に切り離すことができる。

【００３０】チェーン４６、４６は、それぞれ小スプロ
ケット４３、ガイドスプロケット４６ａに中間部を掛
け、一端は、枠体２０に連結し、他端は、カウンタウェ
イト４６ｂを付設する自由端となっている。チェーン４
７、４７は、それぞれガイドスプロケット４７ｃ、大ス
プロケット４４、ガイドスプロケット４７ａに中間部を
掛け、一端は、蓋２３を上下に貫通して加圧板３０に連
結し、他端は、カウンタウェイト４７ｂを付設する自由
端となっている。

【００３１】昇降機構４０は、クラッチ４５、４５を介
して大スプロケット４４、４４を駆動軸４２に連結し、
昇降モータ４１を介して駆動軸４２を回転駆動すること
により、チェーン４６、４６、４７、４７を介して枠体
２０を上方の待機位置にまで上昇させるとともに、加圧
板３０を上昇限にまで上昇させることができる（図４の
実線）。また、昇降機構４０は、昇降モータ４１を介し
て駆動軸４２を逆方向に回転させることにより、枠体２
０を上方の待機位置から処理槽１０内の作動位置にまで
下降させることができる（同図の二点鎖線）。なお、こ
のとき、加圧板３０は、大スプロケット４４、４４を介
して枠体２０よりも速く下降し、枠体２０が作動位置に
到達するとほぼ同時に、枠体２０の底板２１上にまで下
降することができる。また、加圧板３０は、クラッチ４
５、４５を介して大スプロケット４４、４４を駆動軸４
２から切り離すことにより、枠体２０内において自然落
下し、枠体２０に対して下方に相対移動することができ
る。

【００３２】すなわち、クラッチ４５、４５は、枠体２
０が上昇するとき、加圧板３０を枠体２０に連動させ、
枠体２０が下降するとき、枠体２０に対して加圧板３０
を相対移動自在に解放することができる。また、昇降機
構４０は、枠体２０が作動位置、待機位置の間を昇降す
るとき、加圧板３０が処理槽１０の底板２１、蓋２３の
間を昇降するように、小スプロケット４３、４３、大ス
プロケット４４、４４の径比が設定されているものとす
る。

【００３３】処理槽１０は、適量の熱媒体液ＨＬを収容
し（図４）、ヒータ１４を介して熱媒体液ＨＬを発泡ポ
リスチレンからなる被処理物Ｗの軟化点以上の所定温度
にまで加熱して待機させる。また、枠体２０は、上方の
待機位置において、被処理物Ｗを前面から底板２１上に
収容する。そこで、昇降機構４０を作動させると、クラ
ッチ４５、４５は、大スプロケット４４、４４を駆動軸
４２から切り離して加圧板３０を解放するとともに、昇
降モータ４１は、駆動軸４２を介して枠体２０を処理槽
１０内に下降させることができる。

【００３４】このとき、加圧板３０は、枠体２０内にお
いて被処理物Ｗの上面に当接するまで自然落下し、所定
の加圧力により被処理物Ｗを上方から加圧することがで
きる。なお、加圧板３０の加圧力は、積載する荷重ウェ
イト３４、３４…によって調節する。

【００３５】枠体２０が処理槽１０内の作動位置にまで
下降すると、枠体２０内の被処理物Ｗは、下部が熱媒体
液ＨＬに浸漬し、熱媒体液ＨＬによって加熱されて下部
から軟化する。そこで、被処理物Ｗは、上方からの加圧
力によって内部の気泡を放出しながら速やかに潰れ、高
密度の平板状の減容処理物Ｗ1 として減容処理すること
ができる（図４の二点鎖線）。一方、加圧板３０は、被
処理物Ｗが潰れるに従って下方に移動するから、昇降機
構４０は、加圧板３０が十分に下降したことを検出する
と、クラッチ４５、４５を介して大スプロケット４４、
４４を駆動軸４２に連結し、昇降モータ４１を逆方向に
作動させることにより、枠体２０を待機位置に復帰させ
るとともに、加圧板３０を上昇限に上昇させる。

【００３６】そこで、減容処理物Ｗ1 を枠体２０から取
り出し、蓋板１９ｃまたは扉１９ｂ、１９ｂを開いて減
容処理物Ｗ1 をストックルーム１９に収容し、表面に付
着している熱媒体液ＨＬを除去する。また、待機位置の
枠体２０には、新しい被処理物Ｗを収容し、同様の手順
を繰り返せばよい。

【００３７】以上の説明において、昇降機構４０は、枠
体２０を下降させるとき、適当なセンサを介して加圧板
３０が被処理物Ｗの上面に当接したことを検出し、大ス
プロケット４４、４４を駆動軸４２から切り離して加圧
板３０を解放するようにしてもよい。また、昇降機構４
０は、被処理物Ｗが潰れて加圧板３０が十分に下降した
後、さらに一定時間の経過を待って枠体２０、加圧板３
０を上昇させるように制御してもよい。

【００３８】なお、この発明は、発泡ポリスチレンに限
らず、発泡性の熱可塑性樹脂からなる任意の被処理物Ｗ
の減容処理に好適に使用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、軟化点以上の温度に加熱した熱媒体液
に被処理物を浸漬して加圧することによって、被処理物
は、熱媒体液によって軟化し、内部の気泡を放出しなが
ら速やかに潰れ、極めて効率よく減容処理することがで
きる上、大げさな設備を必要とせず、ランニングコスト
も少ないから、小規模な処理工程にも好適に適用するこ
とができるという優れた効果がある。

【００４０】第２発明によれば、熱媒体液を収容して加
熱する処理槽と、底板付きの枠体と、加圧板とを組み合
わせることによって、第１発明を円滑に実施することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体構成斜視説明図

【図２】 図１のＸ−Ｘ線矢視相当断面説明図

【図３】 図２の要部拡大断面図

【図４】 図１のＹ−Ｙ線矢視相当断面説明図

【符号の説明】

Ｗ…被処理物 ＨＬ…熱媒体液 １０…処理槽 ２０…枠体 ２１…底板 ２４…側板 ３０…加圧板 ３４…荷重ウェイト ４０…昇降機構 ４５…クラッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟化点以上の温度に加熱した熱媒体液に
   被処理物を浸漬して加圧することを特徴とする発泡ポリ
   スチレン等の減容処理方法。
2. 【請求項２】 熱媒体液を収容して加熱する処理槽と、
   該処理槽に昇降自在に組み合わせる底板付きの枠体と、
   該枠体内の被処理物を加圧する加圧板とを備えてなる発
   泡ポリスチレン等の減容処理装置。
3. 【請求項３】 前記枠体、加圧板は、クラッチを有する
   共通の昇降機構に連結し、前記クラッチは、前記枠体が
   上昇するとき、前記加圧板を前記枠体に連動させ、前記
   枠体が下降するとき、前記枠体に対して前記加圧板を相
   対移動自在に解放することを特徴とする請求項２記載の
   発泡ポリスチレン等の減容処理装置。
4. 【請求項４】 前記加圧板は、荷重ウェイトを積載可能
   であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の
   発泡ポリスチレン等の減容処理装置。
5. 【請求項５】 前記枠体は、孔明きの側板を介して前面
   開放の箱状に形成することを特徴とする請求項２ないし
   請求項４のいずれか記載の発泡ポリスチレン等の減容処
   理装置。