(57)【要約】【課題】炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする廃棄物の分別装置を提供すること。【解決手段】廃棄物の分別装置１００は、炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群５０の画像から廃棄物の位置情報を取得する情報取得部１０と、位置情報に基づいて特定された廃棄物の導電性を測定する導電性測定部２０と、導電性の測定結果に基づいて、廃棄物群５０を、少なくとも第１廃棄物５１と第１廃棄物５１よりも導電性が低い第２廃棄物５２とに分別する分別部と、を備える。【選択図】図１
2020022932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の画像から前記廃棄物の位置情報を取得する情報取得部と、
前記位置情報に基づいて前記廃棄物の導電性を測定する導電性測定部と、
前記導電性の測定結果に基づいて、前記廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と該第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別する分別部と、を備える、廃棄物の分別装置。
【請求項２】
前記分別部は、前記廃棄物を把持可能に構成されるロボットアームを備える、請求項１に記載の廃棄物の分別装置。
【請求項３】
前記ロボットアームに前記導電性測定部の電極が取り付けられている、請求項２に記載の廃棄物の分別装置。
【請求項４】
前記情報取得部は、前記画像から前記廃棄物の位置情報とともに前記廃棄物の形状情報を取得する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分別装置。
【請求項５】
前記情報取得部は、前記画像から前記炭素繊維に由来する画像情報を取得し、
前記導電性測定部は、前記位置情報と前記画像情報に基づいて前記廃棄物の導電性を測定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の分別装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記分別装置と、前記第１廃棄物の少なくとも一部を酸処理又は加熱処理する後処理部を備える、廃棄物の処理システム。
【請求項７】
炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の画像から前記廃棄物の位置情報を取得すること、
前記位置情報に基づいて前記廃棄物の導電性を測定すること、及び、
前記導電性の測定結果に基づいて、前記廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と該第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別すること、を有する、廃棄物の分別方法。
【請求項８】
炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の画像から前記廃棄物の位置情報を取得すること、
前記位置情報に基づいて前記廃棄物の導電性を測定すること、
前記導電性の測定結果に基づいて、前記廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と該第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別すること、及び、
前記第１廃棄物の少なくとも一部に酸処理又は加熱処理を施すこと、を有する、廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、廃棄物の分別装置及び分別方法、並びに、廃棄物の処理システム及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、軽量及び高強度といった炭素繊維の特性を利用して、日用品、パソコン、家電、自動車、航空機、スポーツ用品及び建築土木分野等の様々な用途に使用されている。これらの製品の廃棄処分で生じるシュレッダーダストには、炭素繊維を含む場合がある。このような炭素繊維を含む廃棄物の処理方法として、セメントキルンを利用して焼却処理を行う技術が知られている。このような技術においては、焼却処理の前に、廃棄物を例えば３ｍｍ以下の粒子径となるように粉砕している。
【０００３】
特許文献１では、ＣＦＲＰを粉砕する際の発塵を抑制しつつ粉砕性を向上させるために、界面活性剤の水溶液を添加することが提案されている。また、特許文献２では、ＣＦＲＰを所定条件で加熱処理して粉砕性を向上し、加熱処理後に粉砕して得られた粉砕物をセメント製造装置の燃料として用いる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−５１９８８号公報
【特許文献２】特開２０１７−６６３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
廃棄物に含有される炭素繊維は強度が高く且つ燃え難い一方で、同じ廃棄物に含有されるプラスチック等は炭素繊維よりも強度が低く燃えやすい。このように、炭素繊維を含有する廃棄物は、特性が大きく異なる成分を含有するため、これらを特性が異なる成分毎に分別できれば、廃棄物処理の円滑化が期待できる。
【０００６】
そこで、本開示は、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする廃棄物の分別装置及び分別方法を提供する。また、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することが可能な廃棄物の処理システム及び処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面に係る廃棄物の分別装置は、炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の画像から廃棄物の位置情報を取得する情報取得部と、位置情報に基づいて特定された廃棄物の導電性を測定する導電性測定部と、導電性の測定結果に基づいて、廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別する分別部と、を備える。
【０００８】
上記分別装置は、情報取得部によって取得される位置情報に基づいて廃棄物の導電性を測定する導電性測定部を備える。分別部では、導電性測定部による導電性の測定結果に基づいて、廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別する。炭素繊維は、通常、プラスチック、ゴム、紙屑等の廃棄物成分よりも高い導電性を有することから、導電性の測定結果を利用することによって、このような廃棄物成分を含む廃棄物群から炭素繊維を含有する廃棄物を効率良く分別することができる。分別後は、廃棄物の含有成分に応じて適切な処理を施すことが可能になる。例えば、炭素繊維を含む第１廃棄物から炭素繊維を回収して炭素繊維をリサイクルしてもよい。一方、第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物は、加熱処理又は粉砕処理を施してよい。第２廃棄物は、廃棄物に含まれる成分の中で強度が高く且つ燃え難い炭素繊維が低減されていることから、加熱処理又は粉砕処理の設備負荷を低減することができる。
【０００９】
このように、分別された廃棄物毎に下流側の装置構成を任意に設定することが可能となり、それぞれの廃棄物に適した処理を行うことができる。そして、第１廃棄物と第２廃棄部の分別を、導電性の測定結果に基づいて行っていることから、廃棄物を簡便に分別することができる。したがって、この分別装置は、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする。
【００１０】
分別部は、廃棄物を把持可能に構成されるロボットアームを備えてもよい。分別部がロボットアームを備えることによって、廃棄物を小さいサイズに破砕しなくても廃棄物群を簡便に分別することができる。ロボットアームに導電性測定部の電極が取り付けられていてもよい。これによって、装置構造を簡素化し、装置の設置スペースを低減することができる。
【００１１】
情報取得部は、画像から廃棄物の位置情報とともに廃棄物の形状情報を取得してもよい。これによって、分別部による分別をより高精度に行うことができる。
【００１２】
情報取得部は、画像から炭素繊維に由来する画像情報を取得し、導電性測定部は、位置情報と画像情報に基づいて廃棄物の導電性を測定してもよい。位置情報のみならず画像情報も利用することによって、炭素繊維を含有する廃棄物を効率良く分別することができる。したがって、分別をより高精度で行うことができる。
【００１３】
本開示の一側面に係る廃棄物の処理システムは、上述の分別装置と、第１廃棄物の少なくとも一部を酸処理又は加熱処理する後処理部を備える。この廃棄物の処理システムは、上述の分別装置を備えることから、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することができる。
【００１４】
本開示の一側面に係る廃棄物の分別方法は、炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の画像から廃棄物の位置情報を取得すること、位置情報に基づいて廃棄物の導電性を測定すること、及び、導電性の測定結果に基づいて、廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別すること、を有する。
【００１５】
上記分別方法では、廃棄物群の画像から取得された位置情報に基づいて廃棄物の導電性を測定し、その測定結果に基づいて、廃棄物群を少なくとも第１廃棄物と第２廃棄物とに分別している。炭素繊維は、通常、プラスチック、ゴム、紙屑等の廃棄物成分よりも高い導電性を有することから、上記分別方法によれば、このような廃棄物成分を含む廃棄物から、炭素繊維を含有する廃棄物を効率良く分別することができる。分別後は、廃棄物の含有成分に応じて適切な処理を施すことが可能になる。例えば、炭素繊維を含む第１廃棄物から炭素繊維を回収して炭素繊維をリサイクルしてもよい。一方、第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物は、加熱処理又は粉砕処理を施してよい。第２廃棄物は、廃棄物に含まれる成分の中で強度が高く且つ燃え難い炭素繊維が低減されていることから、加熱処理又は粉砕処理の作業負担を低減することができる。
【００１６】
このように、分別された廃棄物毎に下流側のプロセスを任意に選択することが可能となり、それぞれの廃棄物に適した処理を行うことができる。そして、第１廃棄物及び第２廃棄物の分別は、導電性の測定結果に基づいて行うことから、廃棄物を簡便に分別することができる。したがって、この分別方法は、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする。
【００１７】
本開示の一側面に係る廃棄物の処理方法は炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の導電性を測定すること、導電性の測定結果に基づいて、廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物と第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別すること、及び、第１廃棄物の少なくとも一部に酸処理又は加熱処理を施すこと、を有する。
【００１８】
この廃棄物の処理方法は、廃棄物群の画像から取得された位置情報に基づいて廃棄物の導電性を測定し、その測定結果に基づいて、廃棄物群を、少なくとも第１廃棄物とこれよりも導線性が低い第２廃棄物に分別している。炭素繊維は、通常、プラスチック、ゴム、紙屑等の廃棄物成分よりも高い導電性を有することから、導電性の測定結果を利用することによって、これらの廃棄物成分を含む廃棄物群から炭素繊維を含む廃棄物を効率良く分別することができる。このようなシンプルな手法で分別された第１廃棄物に対して、酸処理又は加熱処理を施していることから、炭素繊維を含む廃棄物を円滑に処理することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によれば、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする廃棄物の分別装置及び分別方法を提供することができる。また、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することが可能な廃棄物の処理システム及び処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】廃棄物の分別装置の一例を示す模式図である。
【図２】廃棄物の分別装置の別の例を示す模式図である。
【図３】廃棄物の処理システムの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、場合により図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２２】
一実施形態に係る廃棄物の分別装置は、炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群の画像から廃棄物の位置情報を取得する情報取得部と、位置情報に基づいて廃棄物の導電性を測定する導電性測定部と、導電性の測定結果に基づいて、廃棄物群を、導電性を有する第１廃棄物と第１廃棄物よりも導電性が低い第２廃棄物とに分別する分別部と、を備える。分別部は、廃棄物群を、炭素繊維を含有する第１廃棄物と炭素繊維を含有しない第２廃棄物とに分別してもよい。また、分別部は、例えば廃棄物の導電率に応じて、廃棄物群を３つ以上に分別してもよい。例えば、分別部は、相当量の金属分を含む廃棄物群を分別する場合、導電率に応じて、第１廃棄物として金属成分を含む廃棄物、第２廃棄物として炭素繊維を含む廃棄物、第３廃棄物として金属成分及び炭素繊維以外の成分を主成分とする廃棄物に分別してもよい。導電性測定部は、廃棄物の導電性を測定する際に廃棄物と直接接触する。
【００２３】
廃棄物に含まれる炭素繊維としては、アクリル繊維又はピッチを原料として高温で炭化して作製されたものが挙げられる。廃棄物は、炭素繊維強化複合材（ＣＦＲＰ）を含んでもよいし、含んでいなくてもよい。炭素繊維複合材としては、炭素繊維をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂又はフェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂と複合されたものが挙げられる。
【００２４】
廃棄物は、日用品、パソコン、家電、自動車、航空機、スポーツ用品及び建築土木分野等に由来するものであってよい。これらの廃棄物は、自動車及び家電等の廃棄で生じるシュレッダーダストであってよい。廃棄物は、炭素繊維のみならず、プラスチック等の樹脂成分を含んでいてよい。廃棄物は、炭素繊維及び樹脂成分の他に、金属及びゴム等の異物を含んでもよい。
【００２５】
情報取得部は、例えば搬送路を流通する廃棄物群の画像から、それぞれの廃棄物の位置情報及び形状情報を取得する。情報取得部は、カメラと情報処理部を備え、当該カメラによって、廃棄物群に含まれる個々の廃棄物の表面を撮像した可視光画像を撮像するものであってよい。画像は動画であってもよいし、静止画であってもよい。情報処理部では、画像から廃棄物の位置情報及び形状情報を求める。
【００２６】
炭素繊維は、例えば、網目模様、又は表面に繊維が突出した形状等、他の廃棄物に比べて特徴的な形状、模様及び色彩を有する。このため、情報取得部の情報処理部は、画像から、炭素繊維に由来する特徴的な形状、模様及び色彩を手掛かりにして、炭素繊維を含有する廃棄物又は炭素繊維を含有する可能性が高い廃棄物を検知してもよい。情報取得部で取得された位置情報と画像情報との組み合わせに基づいて廃棄物群を分別すれば、より高い精度で炭素繊維を含む廃棄物を分別することができる。情報取得部は、廃棄物の内部を撮像するＸ線画像を取得するものであってもよいし、核磁気共鳴現象を利用して画像を取得するものであってもよい。このように廃棄物の表面構造と内部構造を撮像して、複数種類の画像を組み合わせれば、炭素繊維を検知する精度を高くすることができる。
【００２７】
図１は、本実施形態の廃棄物の分別装置の一例を示す模式図である。分別装置１００は、複数の廃棄物を含む廃棄物群５０の画像から廃棄物の位置情報を取得する情報取得部１０と、位置情報に基づいて廃棄物の導電率を測定する導電性測定部２０と、導電率の測定結果に基づいて、廃棄物群５０を、第１廃棄物５１と第１廃棄物５１よりも導電率が低い第２廃棄物５２とに分別する分別部３０とを備える。
【００２８】
複数の廃棄物を含む廃棄物群５０は、分別装置１００におけるコンベア３６上（図１の左側）に供給される。コンベア３６上に供給された廃棄物群５０は、コンベア３６によって、図１中、左から右に向かって搬送される。
【００２９】
情報取得部１０は、廃棄物群５０の静止画又は動画を撮像するカメラを備えている。カメラによって撮像された画像を例えば情報処理部で処理して、廃棄物の位置情報を得る。得られた位置情報は、導電性測定部２０に出力される。情報取得部１０は、位置情報とともに、画像から得られる廃棄物の形状情報を導電性測定部２０に出力してもよい。
【００３０】
情報取得部１０は、画像の中に、炭素繊維に由来する画像情報（模様、形状又は色彩等）を検知するように構成されてもよい。炭素繊維に由来する画像情報としては、繊維に由来する網目模様、毛羽立ち形状及びささくれ立った形状、黒色又は黒色に近い色彩等が挙げられる。
【００３１】
導電性測定部２０の制御部２２には、情報取得部１０から廃棄物の位置情報及び場合により形状情報（以下、纏めて「位置情報等」という。）が入力される。制御部２２は、廃棄物の位置情報等に基づいて、電極２４の位置を制御し、電極２４を廃棄物に接触させる。電極２４は、正極と負極を有する。制御部２２は、電極２４を用いて測定された廃棄物の導電率が所定値以上の場合、当該廃棄物は第１廃棄物５１に該当すると判断し、分別部３０に位置情報等を含む制御信号を出力する。一方、電極２４を用いて測定された廃棄物の導電率が所定値未満の場合、当該廃棄物は第２廃棄物５２を該当すると判断し、制御部２２は分別部３０に制御信号を出力しない。このように、導電率が所定値以上の場合にのみ、分別部３０に制御信号が出力される。
【００３２】
分別部３０のロボットアーム３４を制御する制御部３２には、導電性測定部２０から第１廃棄物５１の位置情報等を含む制御信号が入力される。制御部３２は、導電性測定部２０からの制御信号に基づいて、ロボットアーム３４を制御する。ロボットアーム３４は第１廃棄物５１を把持してコンベア３６から持ち上げる。このようにして、ロボットアーム３４は、廃棄物群５０から第１廃棄物５１を取り出す。ロボットアーム３４は、図１中、図示しない案内部に沿って制御部３２とともに右方に移動し、第１収容部６１の上方で第１廃棄物５１を解放する。これによって、第１収容部６１に第１廃棄物５１が収容される。
【００３３】
一方、第２廃棄物５２は、分別部３０によって取り出されることなくコンベア３６によって搬送され、コンベア３６の下流側に設置された第２収容部６２に収容される。このようにして、廃棄物群５０に含まれる廃棄物は、導電率が所定値以上である第１廃棄物５１と導電率が所定値未満である第２廃棄物５２に分別される。炭素繊維は、プラスチック、ゴム、紙屑等の廃棄物成分よりも高い導電性を有することから、このような廃棄物成分を含む廃棄物群５０を分別すると、第２廃棄物５２よりも第１廃棄物５１の方が炭素繊維の含有量が高くなる。
【００３４】
第２廃棄物５２は炭素繊維を含んでいてもよい。第１収容部６１に収容された第１廃棄物５１全体と、第２収容部６２に収容された第２廃棄物５２全体とを対比して、第１廃棄物５１全体の方が第２廃棄物５２全体よりも炭素繊維の含有割合が大きければ、分別装置１００は、炭素繊維を含む廃棄物の処理の円滑化に寄与する。
【００３５】
分別装置１００は、廃棄物群５０を分別することによって、炭素繊維を含有する廃棄物の処理を円滑にすることができる。このため、分別後の廃棄物の含有成分に応じて適切な処理を施すことが可能になる。廃棄物群５０の分別を、廃棄物の導電率の測定結果に基づき、コンベア３６とロボットアーム３４を用いて行うことから、廃棄物を小さいサイズに破砕しなくても廃棄物群を簡便に分別することができる。このように、分別装置１００は、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする。
【００３６】
本例では、分別部３０のロボットアーム３４が廃棄物群５０から第１廃棄物５１を把持して持ち上げているが、変形例では、コンベア３６に配置された廃棄物群５０の中から、導電率が所定値未満である第２廃棄物５２をロボットアーム３４で把持して取り出してもよい。この場合、情報取得部１０は、ロボットアーム３４によって取り出されない、第２廃棄物５２よりも導電性が高い第１廃棄物５１は、コンベア３６の下流側に設置された収容部に落下して収容されることとなる。このように、ロボットアーム３４が、第２廃棄物５２を廃棄物群５０から取り出すことによって、廃棄物群５０を分別してもよい。この変形例では、導電性測定部２０は、導電率が所定値未満である第２廃棄物５２の位置情報等を含む制御信号を分別部３０に出力する。ロボットアーム３４は、この制御信号に基づいて廃棄物群５０から第２廃棄物５２を取り出す。
【００３７】
図２は、廃棄物の分別装置の別の例を示す模式図である。分別装置１０１は、複数の廃棄物を含む廃棄物群５０の画像から廃棄物の位置情報を取得する情報取得部１０と、位置情報に基づいて廃棄物の導電率を測定する導電性測定部２０Ａと、導電率の測定結果に基づいて、廃棄物群５０を、第１廃棄物５１と第１廃棄物５１よりも導電率が低い第２廃棄物５２とに分別する分別部３０Ａとを備える。分別装置１０１は、導電性測定部２０Ａと分別部３０Ａが一体化されている点で分別装置１００と異なる。分別装置１００と異なる部分を中心に以下に説明する。
【００３８】
導電性測定部２０Ａと分別部３０Ａは、制御部４０を共用している。制御部４０は、分別装置１００の制御部２２及び制御部３３の機能を兼ね備える。制御部４０には、情報取得部１０から廃棄物の位置情報等が入力される。制御部４０は、廃棄物の位置情報等に基づいて、電極２４及びロボットアーム３４の位置を制御可能に構成される。
【００３９】
導電性測定部２０Ａの電極２４は、ロボットアーム３４の先端部に取り付けられている。廃棄物の位置情報等が入力された制御部４０からの制御信号に基づいて、ロボットアーム３４が下降して、電極２４が廃棄物に接触する。電極２４は廃棄物に接触した状態で、廃棄物の導電率を測定する。制御部４０は、当該廃棄物の導電率の測定値が所定値以上の場合、当該廃棄物を第１廃棄物５１に該当すると判断し、ロボットアーム３４は下降したままの状態で第１廃棄物５１を把持してコンベア３６から持ち上げる。このようにして、ロボットアーム３４は、廃棄物群５０から第１廃棄物５１を取り出すことができる。
【００４０】
一方、制御部４０は、電極２４によって測定された廃棄物の導電率の測定値が所定値未満の場合、当該廃棄物を第２廃棄物５２に該当すると判断し、第２廃棄物５２を把持することなくロボットアーム３４を上昇させる。このようにして、分別装置１０１は、廃棄物群５０を第１廃棄物５１と第２廃棄物５２に分別することができる。分別装置１０１では、ロボットアーム３４の先端部に電極２４が取り付けられていることから、装置構造を簡素化するとともに、分別操作をシンプルにすることができる。なお、電極２４の形状は図示のものに限られず、ロボットアーム３４の把持部自体を電極にして廃棄物の導電率を測定してもよい。
【００４１】
上記分別装置１００，１０１の変形例では、情報取得部１０が画像において炭素繊維に由来する画像情報の有無を判断してもよい。炭素繊維に由来する画像情報としては、例えば、炭素繊維固有の模様、形状又は色彩等が挙げられる。情報取得部１０において炭素繊維を含む又は含む可能性が高いと判定された廃棄物のみについて、情報取得部１０から導電性測定部２０（２０Ａ）に位置情報等が出力される。
【００４２】
導電性測定部２０（２０Ａ）は、この位置情報等に基づいて廃棄物の導電率を測定してもよい。これによって、導電性測定部２０（２０Ａ）は高い確率で炭素繊維を含む廃棄物を特定することができる。そして、導電性測定部２０（２０Ａ）で測定される導電率が所定値以上の場合に、当該廃棄物を第１廃棄物５１に該当すると判断して、ロボットアーム３４によって取り出してもよい。このような方法は、例えば、炭素繊維を含む廃棄物の割合が低い廃棄物群５０を分別する場合に、導電率の測定頻度を低減できることから、特に有効である。
【００４３】
上記分別装置１００，１０１の別の変形例では、炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群５０を乾燥する乾燥部を備えてもよい。乾燥部を備えることによって、分別される廃棄物群が湿っていても、廃棄物の導電性の測定精度を向上することができる。乾燥部は、導電性が測定される前に廃棄物が乾燥可能なように設けられる。例えば、コンベア等の搬送部の上流側に設けられてよい。廃棄物群５０の一部が湿っている場合、廃棄物群５０の一部のみを乾燥部で乾燥し、廃棄物群の他部は乾燥部をバイパスしてもよい。乾燥部における廃棄物群５０の乾燥温度は例えば４５℃〜９５℃である。
【００４４】
乾燥部の熱源については特に制限は無く、セメントクリンカ製造装置における各種焼成炉又は発電設備等から発生する廃熱を利用してもよい。廃熱を利用することで廃棄物群５０の乾燥に要する燃料コストを低減することができる。
【００４５】
一実施形態に係る廃棄物の処理システムは、分別装置と、第１廃棄物の少なくとも一部を酸処理又は加熱処理する後処理部とを備える。後処理部は、第１廃棄物を酸で処理する酸処理部と、第２廃棄物を加熱処理する加熱処理部とを備えてよい。廃棄物処理システムに備えられる分別装置は、上述の分別装置１００，１０１のどちらかであってよいし、その変形例であってもよい。酸処理部は、廃棄物に含まれる樹脂成分を酸によって溶解するタンクであってよい。処理システムは、酸処理部で得られるスラリーから炭素繊維を含む固形分を分離する濾過部を備えてもよい。加熱処理部は、廃棄物を燃料として消費する加熱炉であってよいし、廃棄物を処理するキルンであってもよいし、廃棄物を炭化する炭化炉であってもよい。
【００４６】
図３は、廃棄物の処理システムの一例を示す模式図である。処理システム２００は、廃棄物の破砕装置８０と、分別装置１００と、第１廃棄物５１を酸処理する酸処理部７１と、酸処理して得られるスラリーを濾過する濾過部７５と、第２廃棄物５２を加熱処理する加熱処理部７２と、を備える。
【００４７】
破砕装置８０は、炭素繊維を含有する廃棄物を所定のサイズ以下となるように破砕する。処理システム２００は、分別装置１００を備えることから、廃棄物を円滑に処理することができる。本例では破砕装置８０を備えているが、別の例では破砕装置を備えていなくてもよい。
【００４８】
破砕装置８０で破砕された廃棄物は、分別装置１００に導入される。分別装置１００では、分別装置１００に導入された廃棄物が、炭素繊維を含む第１廃棄物と、第１炭素物よりも炭素繊維の含有割合が低い第２廃棄物とに分別される。第１収容部６１に収容された第１廃棄物は、酸処理部７１に導入される。酸処理部７１はタンクを備え、第１廃棄物と酸とを接触させ、第１廃棄物に含まれる樹脂成分等を溶解させる。酸としては、硫酸等を用いることができる。酸処理時には必要に応じて電気分解処理を行って樹脂の分解を促進してもよい。
【００４９】
酸処理部７１では、樹脂成分が溶解し、炭素繊維を固形分とするスラリーが得られる。このスラリーは例えばフィルターを備える濾過部７５に導入される。濾過部７５はフィルタープレスであってよい。スラリーは、濾過部７５において、炭素繊維残渣と液体分として樹脂リッチ分とに分離される。炭素繊維残渣は、炭素繊維として再利用してもよいし、炭化炉に導入して還元雰囲気下で蒸し焼きにし、炭化燃料としてもよい。炭化燃料は、セメント原燃料としてもよいし、バーナ燃焼用又は仮焼炉用の燃料としてもよい。樹脂リッチ分は、例えばセメントクリンカ製造装置の仮焼炉又はキルン窯前で燃焼してもよい。
【００５０】
第２収容部６２に収容された第２廃棄物は、加熱処理部７２に導入される。加熱処理部７２は、例えば、加熱炉、炭化炉及びキルンの少なくとも一つを備えてよい。加熱炉では、酸化雰囲気下で第２廃棄物を燃焼して炭化残渣にしてもよい。炭化炉では、還元雰囲気下で第２廃棄物を蒸し焼きにして炭化燃料としてもよい。このようにして得られる炭化残渣及び炭化燃料は、セメント原燃料としてもよいし、バーナ燃焼用又は仮焼炉用の燃料としてもよい。加熱炉の排熱はセメントクリンカ製造装置のキルンにて排熱回収してもよい。第２廃棄物は、キルンの窯前で燃焼してもよい。
【００５１】
処理システム２００は、炭素繊維を含む廃棄物を分別装置１００で分別することによって、廃棄物の処理を円滑にすることができる。また、廃棄物の有効活用を図ることができる。処理システム２００は、変形例において、分別装置１００に代えて分別装置１０１を備えてもよい。これらの変形例によっても、廃棄物の処理を円滑にすることができる。
【００５２】
廃棄物の分別方法の一例は、図１の分別装置１００を用いて実施することができる。この例の分別方法は、炭素繊維を含有する複数の廃棄物を含む廃棄物群５０の画像から廃棄物の位置情報等を取得する情報取得工程と、位置情報に基づいて特定された廃棄物の導電率を測定する導電性測定工程と、導電率の測定結果に基づいて、廃棄物群５０を、第１廃棄物５１と第１廃棄物５１よりも導電率が低い第２廃棄物５２とに分別工程と、を有する。
【００５３】
情報取得工程では、コンベア３６上を、図１中左側から右側に向かって搬送される廃棄物群５０の画像から位置情報等を取得する。導電性測定工程では、位置情報等に基づいて廃棄物の導電率を導電性測定部２０で測定する。導電性測定工程で導電率が所定値以上である廃棄物が検知されたら、第１廃棄物５１に該当すると判断される。
【００５４】
分別工程では、位置情報と形状情報とに基づいて識別された第１廃棄物５１が、ロボットアーム３４によって把持されコンベア３６から持ち上げられる。このようにしてロボットアーム３４は、廃棄物群５０から第１廃棄物５１を取り出す。第１廃棄物５１は、ロボットアーム３４によって、第１収容部６１に収容される。
【００５５】
一方、導電性測定部２０で導電性が所定値以下であった廃棄物は、コンベア３６によって搬送され、コンベア３６の下流側に設置された第２収容部６２に第２廃棄物５２として収容される。このようにして、廃棄物群５０に含まれる廃棄物は、少なくとも、第１廃棄物５１と第２廃棄物５２とに分別される。
【００５６】
上記分別方法の変形例では、情報取得部１０が、画像における炭素繊維に由来する画像情報の有無を判断してもよい。炭素繊維に由来する画像情報は、例えば、炭素繊維固有の模様、形状又は色彩等が挙げられる。炭素繊維を含む又は含む可能性が高いと判定された廃棄物のみについて、位置情報と形状情報が出力される。そして、これらの情報に基づいて廃棄物の導電率を測定してもよい。これによって、導電性測定部２０は高い確率で炭素繊維を含む廃棄物を特定することができる。そして、導電性測定部２０で測定される導電率が所定値以上の場合に、当該廃棄物を第１廃棄物５１に該当すると判断して、ロボットアーム３４によって取り出してもよい。このような方法は、例えば、炭素繊維を含む廃棄物の割合が低い廃棄物群５０を分別する場合に、導電率の測定頻度を低減できることから、特に有効である。
【００５７】
上記分別方法の変形例では、分別装置１００の代りに分別装置１０１を用いてもよい。上記例及び変形例の分別方法によれば、位置情報に基づいて特定された炭素繊維を含む廃棄物を、導電性に応じて第１廃棄物５１と第２廃棄物５２に分別し、その後の処理手順を互いに異ならせることができる。これによって、それぞれの含有成分に適した処理を行うことが可能となる。したがって、炭素繊維を含有する廃棄物の処理を円滑にして資源の有効利用を図ることができる。
【００５８】
上記分別方法の別の変形例では、情報取得工程の前、又は、情報取得工程と導電性測定工程の間に、廃棄物群を加熱して廃棄物群に含まれる水分を低減する乾燥工程を行ってもよい。これによって、水分による導電性のばらつきを抑制し、廃棄物を一層高い精度で分別することができる。廃棄物群の加熱温度は、例えば４５〜９５℃である。
【００５９】
廃棄物の処理方法の一例は、図３の処理システム２００を用いて実施することができる。この例の廃棄物の処理方法は、上述の分別工程の後に、第１廃棄物を酸処理する酸処理工程と、第２廃棄物を加熱処理する加熱処理工程と、を有する。
【００６０】
酸処理工程では、第１廃棄物５１と酸とを接触させ、第１廃棄物５１に含まれる樹脂成分等を溶解させる。酸としては、硫酸等を用いることができる。必要に応じて電気分解処理を行って樹脂の分解を促進してもよい。酸処理工程では、樹脂成分が溶解し、主として炭素繊維を固形分とするスラリーが得られる。このスラリーを分離するために濾過工程を行ってもよい。濾過工程では、スラリーを、炭素繊維残渣と、樹脂リッチ分に分離する。炭素繊維残渣と樹脂リッチ分は、処理システム２００の説明内容と同様にして処理することができる。
【００６１】
加熱処理工程では、第２廃棄物を、加熱炉又はキルンで加熱して燃焼処理してもよいし、炭化炉で炭化処理してもよい。加熱炉では、酸化雰囲気下で第２廃棄物を燃焼して炭化残渣にしてもよい。炭化炉では、還元雰囲気下で第２廃棄物を蒸し焼きにして炭化燃料としてもよい。このようにして得られる炭化残渣及び炭化燃料は、処理システム２００の説明内容と同様にして処理することができる。
【００６２】
本例の廃棄物の処理方法では、導電率の測定結果に基づいて、廃棄物群５０を第１廃棄物５１と第２廃棄物５２に分別している。そして、分別された第１廃棄物と第２廃棄物とにそれぞれ異なる後処理を施している。このように、第１廃棄物と第２廃棄物をシンプルな手法で分別し、それぞれ別個の後処理を施していることから、炭素繊維を含む廃棄物を円滑に処理することができる。
【００６３】
以上、幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、導電性測定部は、導電率ではなく電気抵抗率を測定するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本開示によれば、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することを可能にする廃棄物の分別装置及び分別方法が提供される。また、炭素繊維を含有する廃棄物を円滑に処理することが可能な廃棄物の処理システム及び処理方法が提供される。
【符号の説明】
【００６５】
１０…情報取得部、２０，２０Ａ…導電性測定部、３０，３０Ａ…分別部、２２，３２，４０…制御部、３４…ロボットアーム、３６…コンベア、５０…廃棄物群、５１…第１廃棄物、５２…第２廃棄物、６１…第１収容部、６２…第２収容部、７１…酸処理部、７２…加熱処理部、７５…濾過部、８０…破砕装置、１００，１０１…分別装置、２００…処理システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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