(57)【要約】      （修正有）【課題】特に家庭で発生した廃棄物を簡単な加熱圧密で減容し、清潔に保存するに適したポリエステル廃プラスチックの加熱減容処理方法の提供。【解決手段】ポリエステル等の廃プラスチック廃棄物の被処理物を投入ごとに処理または容器内に累加投入し、廃プラスチック廃棄物と加熱面４，７との接触面を融着温度または融着温度以下に保持する制御された加熱装置を、装置被処理物を変形温度以上に保持し、実質的熱気体閉じ込め機構を有する装置で、底部エアポンプ９で可動するエアバッグ８の上昇により加熱装置で加熱しつつ圧縮力を必要時間以上加えまたは被処理物の軟化後圧縮し全面溶融または溶融させずに圧密・減溶する廃プラスチック処理法。【選択図】図１
2020131695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を材料として作られたペットボトルが代表とされる、通称ポリエステル等の廃プラスチック廃棄物を家庭または小・中規模店舗や施設で処理する場合に被処理物を投入ごとに処理または容器内に累加投入し、廃プラスチック廃棄物と加熱面との接触面を融着温度または融着温度以下に保持する制御された加熱装置を、装置被処理物を変形温度以上に保持し、実質的熱気体閉じ込め機構を有する装置で、底部エアポンプで可動するエアバッグの上昇により過熱装置で加熱しつつ圧縮力を必要時間以上加えまたは被処理物の軟化後圧縮し全面溶融または溶融させずに圧密・減溶する廃プラスチック処理法。
【請求項２】
廃プラスチックを投入する処理容器内へ新たに投入した被処理物を加熱面または断熱面で包囲された単数または複数の室からなる処理室内で、変形温度以上、融着温度以下に保持された面に圧着させつつ処理する請求項１記載の廃プラスチック処理法。
【請求項３】
単数または複数の相互に断熱されていてもよい処理室からなる処理装置において、加熱手段を備えている処理容器内に、廃プラスチックの廃容器や廃袋に入れた廃プラスチックを入れ、容器におさめられた廃プラスチックを上下から加熱用手段を設け、それらの加熱面は廃プラスチックの飛び出しやはみ出しを防止し、上蓋に付帯している上部は開閉可能で被処理物の投入時と処理済塵の取出し開口を形成し、下部はエアポンプの昇降による制御され加熱し加圧後、エアポンプ降下時において排出するエアを利用し冷却と空気清浄を兼ねたフィルタで脱臭する請求項１または２に記載の廃プラスチック処理法。
【請求項４】
複数の相互に断熱されていてもよい処理室からなる処理装置において、双方の処理室内で廃プラスチック塵を種類分別させ、双方の電熱プレートを処理塵により必要処理温度を設定し、複数の処理室で多種廃プラスチック塵を一度に処理する請求項１から３に記載の廃プラスチック処理法。
【請求項５】
処理容器姿勢制御用の低位の重心と金属鋼板の配置により、加圧機能または加熱装置の姿勢を制御し、処理容器内は断熱材で熱処した耐熱・耐圧樹脂であり、内外壁面を含め内圧に考慮した補強鋼板を装置本体底部から重量配分させ、廃プラスチック処理後の塵や塵廃容器または廃袋と共に取り出す請求項１から４に記載の廃プラスチック処理法。
【請求項６】
処理容器内にある被処理物を加熱圧縮し減容した後または減容する前に必要時間滅菌温度以上に加熱し保存室にもなる請求項１から５に記載の廃プラスチック処理法。
【請求項７】
単数または複数の相互に断熱されていてもよい処理室と、処理室を密閉させる上蓋部であって、その上蓋部裏面には概凹凸状電熱プレートを嵌合させ、外周にはエア吸収口とエア排出口を設け、それに接密させた防臭・脱臭装置フィルターを設置し、処理室下部には概凹凸状の可動式電熱プレートが並行嵌合され、そのプレート底部にエアバッグを配置し、その底部エアバッグの下部にはエア抜き付電動式エアポンプを接続した収縮エアの稼動装置を備え、複数の処理室間にエア排出金属パイプを設け、上蓋部及び複数の処理室には断熱材と金属鋼板が装着された請求項１から６に記載の廃プラスチック処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はペットボトルや繊維等に使われる、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とするもの（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ略してＰＥＴ）、繊維では商品名のままで呼ばれる、ダクロン（アメリカ・デュポン社商標）テトロン（帝人と東レの共同商標）や一般にペットボトルと呼ばれるプラスチック等に特化した処理方法および減容装置に関するもので、以下、全てのプラスチックと表記するも、次の物は減容装置の溶融熔解設定に合わせた処理方法で使用をする。ボタン等の成形品、ガラス繊維等で強化した船舶・ボートに使用される物質、ポリエステルに不飽和基を含ませスチレン基等のビニル基を持ったモノマーと成形時に共重合させる不飽和ポリエステル、エチレングリコールを主成分とするテレフタル酸等。本発明の処理装置は、廃棄物の減容または粉砕、再加工、再利用を清潔かつ有利にし、家庭や小・中規模店舗または施設で発生するポリエステル廃プラスチックを清潔化等の減容集積、収集運搬の合理的低コスト化で経済的再利用・資源化に適した技術。
【背景技術】
【０００２】  プラスチック屑等の処理は集めて国内外で埋立処分する方法もとられているが、埋立地が少なくなった他、海外での処分さえも問題になった為、焼却処分と再生使用が主体になっており、一般に廃プラスチック塵の収集、中間貯蔵、輸送等はコストがかかり、集積して大型設備によって経済的に利用するのは高熱での処理で燃焼炉の改良問題など費用的に困難であった。また、輸送の難点は圧密結束すれば解決できるが簡単ではなく家庭では不潔でもあり回収処理以外はできなかった。このため従来廃プラスチックの減容には溶融が必要であると考えられていた。しかし特殊な設備を要し、処理には高価で問題が多かった。一般ゴミを大型のシリンダー内で圧縮するものがあったが、廃プラスチックの場合には弾性回復現象のために圧縮後も膨張し、結束が難しく、有効に使用されていないのが実情である。また、廃プラスチックの分別や溶融処理が正確でない為、直接焼却か埋立てされるのが普通で、燃焼炉や熱分解炉への投入も炉の故障問題や老朽化等で経費的に困難であり、燃料化やリサイクルも原油価格の不安定さで採算性がとれず最良の処理方法とは言い難い。さらに、分別収集の他には殺菌減容させてからの収集は無く、将来の労働力、資源不足対応システムの整備も遅れ、炭酸ガス問題の他には有毒ガスなどの問題があり、実質的経済的解決も出来なかった。しかも、焦げによる用途限定で引き取り先がなく、廃プラスチックは問題であった。ゴミ処理の従来法では家庭用廃プラスチック処理機や処理容器を小型化する事が難しく、熱での処理は、有毒ガス・炭酸ガス対策もしなければならず、少し大きめの廃プラスチック塵処理のためにサイズを大きくする事も家庭用では困難で、酸化して粉砕と排気処理と後処理を容易にする技術も進歩はあるが乏しく、週に１回の公的回収では家庭環境への臭気や廃棄場所に困り、再利用資源としての分別収集への協力、ゴミ輸送の簡素化も含め、小型減容装置が必要であった。
【発明が解決しようとしている課題】
【０００３】  現在のプラスチック屑処理方法として、リサイクル等の再生処理は公共施設や処分業者が企業や各家庭から廃棄された物を回収し、大型の処理施設で大量に行っている。一般の飲食店や旅館等の中小規模の会社に於けるリサイクルは、コスト面や労力時間、設置場所の確保にも限界があり、回収する際のプラスチック屑の減溶意識はまだ希薄と言わざるを得ない。現在ではストロ等の小さなプラスチック屑や、買い物袋で使用されている一般的に言われるポリ袋でもスーパー等では配布の禁止や、製造の禁止も叫ばれ、排除されるほどの危機的状況であるため、溶融減溶処理を小型化且つ自動的に各企業や各家庭で行える事を可能とする小型処理装置が塵処理全体を含めた改善策の１つと成り得る。
【０００４】  そこで、本発明は実質的には溶融することを含め加熱処理して圧縮し、同時に望ましくは小さくして包み或は粉砕して減容し、必要により更に後処理を行うものである。また、集積規模に関係無く少ない熱消費で比較的簡単に処理すること、包装に使用されゴミ臭を発し易い廃プラスチックでもよい条件であれば、悪臭を発散することなく保存または処理し、高い安全性をもって容易に圧密減容し、必要により耐熱袋内で圧縮処理することにより総合的に取扱性を改善し、清潔化することをも目的とする。
【０００５】  また、プラスチックを燃やすと塩素が発生し、酸性雨やダイオキシン・環境ホルモンについての大きな問題は、国際環境汚染問題の「６大地球環境問題」と言われ、国内でも政令化され、廃掃法第１６条の２第３号政令で定める廃棄物の焼却は、例外として行う焼却であっても、ビニルやプラスチックなどの焼却は行わないとなっている。各家庭での廃プラスチックの焼却処理は庭先や田畑等の地面に穴を掘る或いはブロック・耐火レンガ等による焼却炉で焼却をしていたが、政令でこれらの焼却処分方法は排除された。そのため、廃プラスチック塵の量は当然増加し、生活塵の重量比１０％を超えるとまで言われている。そこで、本発明は焼却では無く、引火危険温度２６０℃未満で燃焼させずに煙も出る事も無く、溶融若しくは減容させる廃プラスチック塵専用の処理機を提供するものである。さらに、本発明の処理機で処分した廃プラスチック塵は、ＲＤＦと言われる燃料として利用する事が一助にもなる。ＲＤＦ化は塵焼却費用より安価で、このＲＤＦは、薪や石炭にせまる発熱量であり完全に殺菌され安全性も高く、輸送しやすい利点もある事から、今後、工場等に利用が広がる事も期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２７２７４５２
【特許文献２】特願昭６３−３７７５９
【特許文献３】特願平３−２８７４０３
【参考文献】
【０００７】
【参考文献１】
次世代のエレクトロニクス・電子材料に向けた新しいポリイミドの開発と高機能付与技術  株式会社技術情報協会  ２００３年１０月３０日発行
【参考文献２】
遠藤商事株式会社  材質別Ｑ＆Ａ  プラスチック
【問題を解決するための手段】
【０００８】  加圧加熱機構小型化、廃プラスチックのゴミ処理機を提案し小型化させ、エアバッグを利用し、上下に設けた加熱面に廃物等を押し付けつつ圧縮させ、電熱プレートでの廃プラスチックを加熱（特許第２７２７４５２、特願昭６３−３７７５９）、上または下にある融着温度未満の加熱面に廃プラスチック、加圧加熱操作の簡便化及び必要により「廃物収集利用法とビジネスモデル（平１３年特願）等を参考に本発明の選択により一層の省エネ、コンパクト低コスト化ができる。
【０００９】  加熱脆化し或いは煮て軟化させ比較的弱い力でも破砕させる事も出来るが、伝熱面との接触を改善し促進を促し、電動の他、圧縮エアバッグ、バネによる駆動、引上げ下げによる駆動も考慮し、手動も容易で出し入れ手段選択と伝熱面積の大幅増大により、比較的低温度、６０℃から１００℃前後で、ポリエステル廃プラスチック減容は比較的短時間、木質引火危険の２６０℃未満の低度熱分解で折れ強度の低下、収集を清潔容易にできる。加熱により被処理物を加熱軟化、又は脆化変形減容し又は、粉砕減容し加熱制御で解決し、高い効果があり殆んど無くす事が可能となる為、排気循環処理程度で足りる。殺菌乾燥温度約７５℃以上の断続排気熱の利用は、廃熱と燃料、電力ヒータの切替えで可能になり、廃熱とヒータ共存の熱源選択で廃熱利用できた。但し併用に限定するもので、本発明の廃物再利用の減容操作で伝熱面温度域制御では品質劣化防止が容易である。熱硬化性プラスチック、化学架橋又は物理架橋汎用ゴムも混入されているので、ゴムに対しても考慮しておかなければならない。但し、ゴムは１５０℃付近で軟化し急冷し脆化粉砕可能になる。
【００１０】  また、小空間で小型簡易に高圧を得ることができ、被処理物は少量ずつの加熱圧縮によって減容は加熱時間を最短では２分から５分程度に短縮する事も可能で、少量短時間処理で小型、低コスト化する。それは圧縮と振動の併用選択で伝熱係数を増加して減容する。圧縮初期温度は７５℃から１００℃でよく、圧縮終期に１００℃から１７０℃として有機物は分解抑制できる。比較的低温では比較的高圧を、高温では逆に低圧でよい。予熱段階では７５℃程度以上２００℃程度以下の廃処理機としての使用を考慮した。他にも何種類かの方法はある。
【００１１】  軟化変形温度において、０．０１ｋｇ／ｃｍ２から５ｋｇ／ｃｍ２程度の圧を加えることができる。特に０．０１ｋｇ／ｃｍ２から１ｋｇ／ｃｍ２程度の比較的低圧で圧縮して嵩比重０．０５ｋｇ／ｃｍ２から０．１５ｋｇ／ｃｍ２の廃プラスチックを０．１５ｋｇ／ｃｍ２から０．６ｋｇ／ｃｍ２程度に１／２から１／３０に減容できる。部分的に溶融しても差し支えない。減容後に解砕も追加加熱減容もできる。加熱減容は分解開始温度に相当する１６０℃以下が再生利用には適当である。発熱、引火危険温度は２６０℃とされているので２６０℃を超えない温度とし、１６０℃以上特に１８０℃以上の場合と、より縮小化を考慮した場合は炭化過程前段階で５分から１０分程度以上加熱して脆化して手揉みでも粉砕、又は解砕できる。汚損の程度により実験によって加熱温度と加熱時間、圧は調整するが１２０℃以下では分解しない。（玉坤  安全工学３２巻１１頁参考）。このために上記の廃プラスチックを高温で利用して多機能化に寄与し、しかも２５０℃付近以下の廃熱利用を可能にする。脆化破砕物は有機質でフミン質化し多孔質で追加加熱脱臭し又は脱臭せずにコンポスト代替用途に使用できる。２００℃前後の脆化した多孔質有機フミン様物質は炭素と異なり微生物分解できる特徴がある。また、不衛生な場所で発生するＯ−１５７のような菌類は、７５℃で
１分間以上の加熱で死滅すると国立感染症研究所ホームページに示されている。
【００１２】  さらに、加圧源、振動動力源として、エアバッグの機械力による多少の振動を加えてゴミを整え、出来るだけ長さや厚さの調整を図るため、圧縮時のゴミ形態シリンダーまたはエアバッグの上下動圧縮振動で整えられた形態減容を容易にする。屑、廃棄物処理では、その形態、質が多様で、圧縮率が大きい大幅減容で５分の１から３０分の１にする機器の小型化、簡易化の困難があった。圧縮用移動伝熱面の機構、投入操作に小型装置の発生源で資源再生を考慮した種類別処理技術の自動化や経済化は難しく、継続的加圧、加熱して圧縮するのが有利である。本発明はこの現象を家庭内であれば分別がしやすくわかりやすいペットボトル、卵パックや食品パックに特化させ頻繁に処理したが、プラスチックの特性や種類等の十分な分別知識によっては広く応用させることが出来る。また、少量ずつ加熱圧縮するとプラスチックでも圧縮は容易で圧縮率、加速可能である事が分かった。少量ずつ発生ごとに加熱圧縮するには簡易かつ強いエアでの圧縮力が好ましい。圧縮初期の圧縮力は小で０．０１ｋｇ／ｃｍ２から０．１ｋｇ／ｃｍ２以下、終期には０．１ｋｇ／ｃｍ２から５ｋｇ／ｃｍ２以下程度が好ましいが、軟化温度付近では０．１ｋｇ／ｃｍ２程度でもよい。被処理物であるゴミ、再生用材料、ゴミ燃料材料は嵩比重０．０１から０．１の程度が多くこれを０．１から０．０８に圧縮し、処理塵により３分の１から３０分の１程度に減容できる。しかも、間接加熱または間接加熱を主とするので、過熱による熱分解や酸化分解による悪臭の発生は廃棄分別の推進や本発明装置の高温処理をしない事で燃焼焦げが無く、付着塵など排気は少量である。処理塵が硬質や厚みのあり処理温度を高温にする場合、必要によってスーパー繊維と言われる新合繊で極細繊維の袋状またはケースに活性炭や炭等の吸着剤層、触媒層を入れ上蓋に付帯させ、その一部にエア排出口を設ける事で、エアバッグの収縮にあわせ、エア抜き弁を利用したエアを簡易に通し、フィルタの役割として脱臭し、無臭で清潔な環境下で圧縮減容し資源化できる。本発明の、廃プラスチック分別処理が浸透し、ゴミの分別処理や処理方法に関心や推進が大きくなれば、今後のゴミ廃棄方法の選択肢が増えると考えている。現在、製鉄時の燃料として使用されているが、インドでは粉砕した廃プラスチック塵を舗装道路のアスファルト材料として１０％の割合で使用している事から、将来的には分別の仕方や純度によって現在よりも高価に販売も期待出来る。
【００１３】  また、加圧・加熱式小型装置は利用する１回につき６ｋｇ以下であるが、電熱プレート板は廃プラスチック塵に荷重を与えエアバッグ収縮の円滑動作の為、概２ｋｇ強の重量があるため２．５ｋｇから３ｋｇの合算を考慮し、圧力装置で上下の手動の力で、自動の場合又は動力兼用の場合、電動機出力、廃熱熱源温度を考慮して組み立て後にも実験によって容易に決めることができる。塩ビ、ポリエチレン、ポリプロピレンフイルム、シートは嵩比重０．０５から０．１の程度が多いが５ｍｍから２０ｍｍ、１ｍｍ角程度の薄板状に成型し暖かいうちにさらに折り畳んでブロック（嵩比重０．３から程０．６程度）に容易に再成型して集積費と輸送費を下げて燃料化、成型材料化できる。家庭電器としては、日常家事作業は比較的低温低圧縮率条件で簡単に減容し、減容品がたまったら同じ装置で加熱面を型にして比較的高温、高圧で再圧縮成型ブロックを例えば３０ｍｍから１００ｍｍ角のブロック状に加工してもよい。
【００１４】  一方、２６０℃近くの高温で少量の廃プラスチック塵を処理する場合、廃プラスチックフイルム、シート状のプラスチックフイルム袋、ポリイミドでつくられた袋等に入れて少量ずつ効率よく圧縮することで、効率的高圧縮、経済化を可能にした。但し、高温で処理する場合、慎重に温度調整をしながら安全装置の確認を留意する事が必要である。
【００１５】  即ち、廃プラスチック自体は嵩容積当り比熱が小で、熱伝導性が悪く、嵩は大きいが、重量は意外に少なく、加熱圧縮による減容処理法および異臭を防止するため、良く洗い流す事とした。実験室的に小プラスチック片を加熱して軟化させ、次いで圧力を加えて変形させることは容易である。しかし、台所や業務用調理台から出る廃プラスチックをその場で発生しただけ処理する方法と可能性について特化した器具も無く、従って、一般的に発砲スチロールと呼ばれる発泡ポリスチレンは処理時の見分けが簡易である事から、本発明の廃プラスチック処理装置での処理も可能範囲とする。例えば、ペットボトル・卵容器・惣菜パック等の判別し易い範囲で使用する事で充分であって、分別知識の浸透に伴い処理範囲を拡大させる事でそれらを処理する事も可能である。また、異臭のついたものは溶融処理しても異臭は残り、異臭を防止し、簡単に圧縮処理することがどのようにして可能になるかは水で洗い流す方法しか無かった。したがって、実際に廃プラスチック塵処理を反復させながら種類の多いプラスチック知識を深める事や有毒性ガスによる火災等の危険性までも認知する事で、廃プラスチック塵の分別を簡易に行い、本発明の廃プラスチック処理機の使用有効範囲で廃棄性能を最大限に活かし、多種プラスチック塵を廃棄出来る性能を有するものである。勿論、危険防止のため、自動制御装置を装備する。
【００１６】  本発明では充分な断熱と水蒸気を抜くため完全ではないが必要な気密度を持つ処理室で加熱し、同じ処理室で必要により廃棄用容器内で圧縮できる装置で時間をかけた加熱保存、または加熱圧縮処理により、装置と操作を簡易化し、少ない空間で清潔にゴミを保存し、かつ輸送、処分をも合理的に行うことを可能にし、堆積物は通気性があり、隙間風で冷却され易い。本発明は周囲を断熱し、もしくは廃プラスチック自身で断熱し、高温の熱気の漏れを制限した処理室で必要な時間をかけて均一に所要温度に加熱しながら、直ちに圧縮しまたは加圧しつつゆっくり加熱し、ついで廃プラスチックを追加することなく所要温度に均一に加熱した後、必要に応じ手動または自動で再圧縮し、処理することとしたものである。この処理中は温度の処理室内の温度低下または熱によるアクシデント防止の為、廃プラスチック等の追加をする事は避けるが、所要温度に達していなくても弾性あるまま圧縮して廃棄物を処理部に収容しておけば既にあるものと共に加熱処理にはいることができる。加熱昇温は自動的に行い、１／４時間あるいは時間的な余裕があれば低温によって一夜の単位で処理し、所定温度に達したことを自動発信して手動で手軽に圧縮出来るが、これを自動で行ってもよく、一回当りの量は少なく容易である。例えば１サイクル当りの厚み０．００２ｃｍ、幅２５×長さ３５ｃｍ（約１．８ｇ）のポリエチレン袋の場合、ゴミとしては約０．０２Ｌの嵩となり、嵩比重は０．０１の程度である。これを処理する場合、０．０１ｋｇ／ｃｍ２の常温加圧で０．０４５となり、０．０３ｋｇ／ｃｍ２加圧で０．０９、０．１ｋｇ／ｃｍ２加圧で０．２５と容易に圧縮される。これを容器に詰めたとして当初の厚みを１００ｍｍとすると圧縮後は２０ｍｍ前後となっており、しかも薄くなるので加熱効果が上がることになり、加圧面（あるいはその加熱面）で１２０−１６０℃に加熱すると相乗効果により、容易に約１０ｍｍ以下に圧密され、しかも弾性回復による戻りをも抑制できる。
【００１７】  また、処理機の内部装置は圧力鍋等に見られる完全密閉性ではなく、一般的な炊飯器程度であるが、蓋に配置された処理エア排出口の弁を球体にし、内部圧力で球体が動く事により、処理時の水蒸気爆発の危険は無くなる。但し、排出口での火傷防止のためカバーを取り付け、調整弁で解決する。
【００１８】  また、プラスチックまたは発泡プラスチックシート製食品容器の空の嵩比重も０．１−０．２で、処理後に０．０１−０．０２に減容できる。このようにして廃プラスチックを実質的に溶融することなく減容、圧密するもので、言い換えればエア抜きである。従来、安価な小型器では考えられないことであった。過熱し焦げないように時間をかけて加熱することは、圧力のかけ方の工夫で解決する。但し、塩化ビニルは硬質・軟質に分別しても、酸性雨の原因となっているダイオキシン等の有害な塩素が発生する事から避ける事が良いが、水滴などの水蒸気爆発等は、本発明処理機は一概に密封性は高くなく安全である。その上、処理機の温度調整装置等の不具合で、処理機内で仮にダイオキシンの発生を未然に防ぐため、発生した煙をエアパイプで処理機内をループさせ、最終的な外気となるにはエアフィルタを通して２秒以上、８０℃以上
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ための手段として厚生労働省資料でも示されており、燃焼ガスの流れを８０℃域で滞留時間を２秒以上確保する事がダイオキシンの生成を抑制する事は広く知られて公知の事実でもある。
【００１９】  さらに、実質的に漏気を防止する蓋型構造より構成され、加熱部は容器内にある廃プラスチックに接触または非接触によって熱を与えて廃プラスチックの加重変形温度に均一加熱し、加熱面であってもよい加圧体によって都合のよい平型面になるように継続的にもしくは必要時に圧をかけること等の組合せからなる。本発明は変えてもよいが、継続的に制御された温度を維持しつつ、比較的低い温度、例えば６０−１６０℃、特に９０−１５０℃程度で、比較的長時間例えば１０分から任意の時間にする方式をとることによって問題を解決した。この際、廃プラスチックの温度、減容率を検出して自動的に処理温度を調整することもできる。当然、短時間にする事も調整により可能とする。処理の初期は加熱強度を高く、次いで低くすることができるし、その逆の操作をしてもよい。これは自動的にしても良いし、あらかじめ温度、時間、圧力を設定してもよい。しかしいずれにせよ廃プラスチックの加熱面側温度はその分解温度以下に制御されている必要があり、このために緩やかな加熱を行うものである。過熱防止のために熱媒体、加熱温度付近に融点がある潜熱蓄熱媒体を使用してもよい。
【００２０】  また、時間と圧力をかければ１００℃以下で空間を埋めることができ、１６０℃迄で気泡構造も部分的につぶすことができる。ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエステル等では同様に１５０℃程度の加熱が必要であるが既に述べたように、減容には溶融も含まれる。食品包装用プラスチックが主体の家庭用の処理ではそれ以下で充分であり、従来の処理温度に比べ低くてすむ利点がある。１６０−１７０℃付近以上ではプラスチックは特に空気中で熱分解し易くなる。最高温度は１６０℃程度以下に制御するのが好ましく、しかも通常１４０−１５０℃付近以下で操作することで１／３−１／１０程度迄充分減容の目的が達せられることに本発明の特徴があり、この様な加熱が本発明により容易になり、分解による付着物や異臭の発生が少なく、従って臭気の防止を容易にする。しかもこのように処理されたものは充填率が高く輸送、保管に便利なだけでなく、溶融固化法の処理品と異なり、解砕が容易で、内部に空気を含むので、加熱の際の表面温度上昇が速く、着火が容易で、在来型燃焼炉に直接投入できるだけでなく、流動層による燃焼、熱分解処理に適している。圧縮荷重は加熱温度と廃プラスチックの種類により異なるが０．００１から３ｋｇ／ｃｍ２を加熱、加圧面または廃プラスチックに加えることができる。装置形状は２５０×２１０×１００ｍｍ程度以上が適当であり、主に市販の収納器やプラスチックに合わせるのが便利である。小型の家庭用、小規模の業務用処理機に適用する場合には特に取り出しが簡易であることが好ましく、このためにはポリ袋、ビニル袋等のプラスチッツク袋や塵回収袋、市町村の指定塵袋を廃棄用容器として使用するのが便利である。本発明ではこの廃棄用プラスチック袋等の薄壁を介して高耐熱性のプラスチックでも加熱圧縮することができることを見出した。また、廃プラスチックの分別知識や本発明の処理機操作の慣れによる操作で、多様な処理塵をポリイミド等の高密度ポリエチレンの塵袋や容器に入れて２６０℃近くの高温で処理した廃プラスック塵を、そのまま取出し口より取出す事も可能である。本発明による装置は断熱により隣室は稼動時６０℃程度で常温程度に近い温度であり、しかもこれにより電力等のエネルギー消費が少なく従って常時または必要により断続して、ゴミ臭、腐敗臭を防止できる利点を生ずる。従来ゴミ臭は加熱により激しく発生すると考えられていたが、高熱で短時間での処理を避ければ更に廃棄後速やかに加熱することにより予防できる。但し、水洗いが正確である事が条件であるが、廃プラスチック塵の水洗い等による水分は、内部の加熱空気の気流により乾燥する。さらに本発明は廃プラスチックの処理装置は安全対策上、水蒸気が発生する場合、それを排気できる様に抜き取る装置も付帯し、廃プラスチックを軟化させた時点で押し潰す。例えば通常３００ｍｍ位の高さであるペットボトルは５０ｍｍ程度のサイズに縮小させ、厚さも５０ｍｍ以下程度に硬化させ装置より取り外す事を目的とする。また、圧縮される廃プラスチックを耐火不燃性の袋に入れて投入する事により、袋ごと取り出す事も一考であるが、この袋が安価である場合は当然使用する。また、断熱材にはロックウール等も有効と思われる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】廃プラスチック小型減溶装置の上蓋を開けゴミを入れる状態を表した正面縦断面図である。
【図２】電熱プレートの構造図である。
【図３】廃プラスチック小型減溶装置にゴミを入れた状態の正面縦断面図である。
【図４】エアバックにエアを挿入し、可動電熱プレートを稼動させゴミを圧密・減溶している正面縦断面図である。
【図５】ポリイミド袋や市販の塵回収袋に入れられた廃プラスチックゴミを廃プラスチック小型減溶装置に入れ、エアバッグを片側の処理室のみ稼働させた正面縦断面図である。
【図６】廃プラスチックゴミを圧密・減溶後にエアバッグのエアを抜いて送出させ上蓋フィルタカートリッジから排出している図である。
【図７】廃プラスチック小型減溶装置の全体図である。
【図８】防臭・脱臭カセットの分解図の一例である。
【図９】プラスチックの材質・耐熱温度・製品例・臭い・毒性を示した図である。
【図１０】プラスチック関連の環境ホルモンと疑われる物質を示した図である。
【００２２】  図１において処理室１１に廃プラスチックを投入し、蓋１２を閉じると自動的に電熱プレート４および７にスイッチが入いり、電熱プレート４および７の伝熱面を加熱する。この温度は温度検出端１０により１６０℃付近以下に調節される。ポリエステル廃プラスチックが電熱プレート４および７の伝熱面に接触するほど山盛りの時には熱伝導と輻射伝熱と対流熱によって加熱し、空間がある時には輻射伝熱によって加熱される。少なくとも熱損失の少ない上部を構成することによって、本発明の効果を最も良く発揮することができる。例えば、空の装置の底部可動式電熱プレート７の加熱面温度を１５０℃に調節し、つぎに廃プラスチックを投入した所、面温度は一時的に１６０℃を超えた。これは空室時の熱損失が大きく被処理物の断熱性を示している。従って空の時にはそれより低温、できれば自動的に滅菌に必要な程度の低温に制御温度を下げ、投入後自動または手動で所定温度とする機能をもつのが好ましい。このようにして、電熱プレートによって加熱し、温度は検出端１０によって１６０℃付近以下の融着温度以下にする。本発明の処理装置は縦長の処理室のため、能率を上げることができる。この場合にも温度検出装置１０を適当な測定点で使用し過熱を防止でき、熱によって破損するのを防止する。この装置において、廃プラスチック１３を廃棄口から投入し、圧をかけることおよび装置底部から可動式電熱プレート７により温度を１５０℃に制御加熱し、１時間後、手で圧力をかけたところ円盤状の廃プラスチック圧縮体が得られた。当然、処理塵の廃棄量により様々な形状、高さ等は考えられる。【００２３】  また、本発明装置は廃プラスチックに特化させているが、参考文献２を参考に図９で示した廃プラスチックは基本的に全て処理が可能であり、更に、プラスチックの材質・耐熱温度・製品例・臭い・毒性を考慮し、プラスチック屑の異なる素材料を分別して同時に溶融溶解処理が可能である事や、何度かの作業慣れにより処理時間を短くする事が出来る。その上、硬くて厚い大きな廃プラスチック塵等は細かく砕く或は切り刻む事により、家庭は難しい塵でも処理が可能になる。しかも、溶解処理後もそのまま保管室として使用可能となる。また、急冷却させたい場合は図１のエアポンプ２０を稼働する事で、エアによる冷却が可能となる。【００２４】  しかも、上蓋電熱プレート４および可動式電熱プレート７の熱源はそれぞれ７００Ｗとし、１５００Ｗ時に最高温度は制御装置で２６０℃を超えない温度に達するが、電気代を軽減する際は、プラスチック塵の処分量や処分材質内容に応じ、処理室１１を使い分け使用できる。処理室１１で使用する際には１５００Ｗくらいまでの切り替え選択は自動的にされ、電熱プレート辺は廃プラスチック塵１３がプレート外にはみだす事を防止するため凹凸させる。但し、エアコン等の増量回線による使用の場合、１５００Ｗを使用しても問題は無い。【００２５】  さらに、電熱プレート４および７内に嵌合された熱源は、パイプ形状筒内にニクロム線を挿入し電気抵抗で利用する。また、高温の設定を必要とすればバンドヒーター等でも良く、２００Ｖにする事により安全で機能的でもある。【００２６】  一方、上蓋１２に付帯する��臭装置は宇宙服等で使用されているスーパー繊維と呼ばれる新合繊の極細繊維で、これを袋状やケース状とした中に活性炭・炭等を入れ、一層ずつの分離式で三層フィルタ１６を構成し、付帯用カセット１７に挿入する。付帯用カセットの一部にはエア吸収口１８を設け、パイプ口より圧入されたエアを循環させ、処理室１１より発生した物質の脱臭、防臭をする。勿論、フィルタ１６の交換はカセット式のため簡易であり、フィルタ層数は限定しない。【００２７】  また、処理室下部にあるエアバック８は、エアポンプ９により膨らみ、処理塵１３の量により伸縮し可動式電熱プレート７を押し上げるが、エアバック８に空気が入り過ぎ、または熱により膨張し過ぎた場合は、エアポンプ９とパイプの結合部に設けられた開閉弁をＩＣセンサによりエアを抜き取る等の調整をする事ができる。また、圧縮用のエアバッグ８は圧縮完了時には圧力感知器であるＩＣセンサの設定温度によりエアバッグ８のエアが廃プラスチック塵の自然またはエアバッグの放出エアにより冷却をされた事が確認後に自動または手動で装置の定位置へ収納され終了する。またこの時、抜き取ったエアの圧力を利用し処理機内の空気を上蓋１２に付帯させた脱臭装置へ送られ脱臭の圧力源となる事で有効に活用される。
【発明の効果】
【００２８】以上、説明したように本発明は加熱・保温容器内で融着温度以下に必要な時間をかけて加熱し、圧縮して容易に１／３以下に減容するもので、廃棄物置場面積の節減になるだけでなく、清潔保持、輸送容積減、普通車両による輸送等も可能にする。また食品包装の廃棄物ではゴミ臭を発生させずに処理も可能であり、処理後の異臭発生もないが、プラスチックゴミの分別の細分化を考慮すると、廃プラスチックゴミに特化した装置となる。ただし、本発明の処理機は、融着温度以下で必要な時間をかける以外にも、前述した実験結果の通り、任意の処理温度で時間や生活環境に応じた設定が可能であって、低温で長時間の場合や融着想定上限温度で短時間に廃プラスチックゴミを減溶する処理機となる。その上、複数の処理室を設け稼動させる場合、多種プラスチック塵をその材質に合わせ分別すれば、双方の処理室を必要な溶融溶解温度に任意で設定し、異種材質のプラスチック塵であっても双方の処理室で一度に減容処理する事も出来、図９でも示した廃プラスチックについては、分別知識が必要とはなるが、全て処理の対応が可能となる。装置内部も滅菌温度以上に連続または断続して必要時間を自動または手動で保持し、清潔保持ができる上、頻繁に使用する事が出来、複数の処理室がそれぞれの処理設定となる装置である事から、家庭や小・中規模店舗や寮、病院等の施設に於いても複数人で利用する事が便利で効率的となる。予め廃プラスチック塵を市販されているポリ袋等のプラスチック袋や市町村回収袋等の中へ収納し封鎖する事により異臭は粗防止できる。また、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２９】    １  装置本体
２  内部金属鋼板
４  上蓋電熱プレート
５  収納袋
６  計器板
７  可動式電熱プレート
８  エアバック
９  エアポンプ
１０  温度検出メータ
１１  処理室・処理塵保管室
１２  上蓋
１３  廃プラスチック塵
１４  断熱材
１５  フック
１６  活性炭フィルタ
１７  防臭・脱臭カセット
１８  エア吸収口
２０  エア取込口
２１  移動用車輪
２２  操作スイッチ
２３  エア排出金属パイプ
２４  処理エア排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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