(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックの重量を減らす廃プラスチックの減量装置であって、
廃プラスチックを収容する内部空間を備えた容器と、
前記容器の内部空間に設けられた気体導入口と、
当該気体導入口を通して前記容器の内部空間へ第１の気体を導入する気体導入手段と、
前記第１の気体が前記容器の内部空間へ入る前に当該第１の気体を加熱する気体加熱手段と、
前記容器の内部空間に存在する気体を外部へ排気する排気口と、を有しており、
前記気体導入口から前記容器の内部空間へ導入した前記第１の気体によって前記廃プラスチックを加熱して当該廃プラスチックから第２の気体を取り出して当該廃プラスチックの重量を減らし、当該廃プラスチックから取り出した前記第２の気体を前記排気口から外部へ排気し、
前記気体導入口は、前記容器の内部空間の高さ方向の中央位置よりも上方の位置に設けられ、
前記排気口は、前記容器の内部空間の高さ方向の中央位置よりも下方の位置に設けられる
ことを特徴とする廃プラスチックの減量装置。
【請求項２】
前記気体導入口は、前記容器の内部空間の上面又はその近傍に設けられ、
前記排気口は、前記容器の内部空間の底面又はその近傍に設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックの減量装置。
【請求項３】
前記気体導入口は複数個所に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の廃プラスチックの減量装置。
【請求項４】
前記気体導入口は、Ｓ字形状を含む形状又は逆Ｓ字形状を含む形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の廃プラスチックの減量装置。
【請求項５】
前記気体導入手段は、
前記容器の外部から内部空間にわたって設けられた気体導管と、
当該気体導管へ前記第１の気体を送り込む第１気体供給源と、を有しており、
前記気体導管は前記容器の壁を貫通して当該容器の内部空間内へ入り相対する壁に向かって延びており、
当該気体導管のうちの前記容器の内部空間内に存在する部分に前記気体導入口が設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の廃プラスチックの減量装置。
【請求項６】
前記容器は、当該容器の内部空間に近い側から順に、
断熱材によって形成された第１層と、
熱伝導率が前記断熱材よりも高い材料によって形成された第２層と、
当該第２層に接触している冷却層と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の廃プラスチックの減量装置。
【請求項７】
前記廃プラスチックは、加熱された状態で圧縮される処理である熱圧縮処理を受けた廃プラスチックであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の廃プラスチックの減量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチックの重量を減らす装置である廃プラスチックの減量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の廃プラスチックの減量装置と同様の処理を行う工程を有する装置として、従来、例えば特許文献１に開示された廃タイヤから活性炭を製造する装置が知られている。以下、同公報に公表されている図面及び符号を用いて説明を行う。この装置においては、廃タイヤが図１の専用コンテナ（１）に収容される。この専用コンテナ（１）は図２の予備室（１１）を経て素炭製造装置（１０）の炭化促進室（１２）へ搬送される。
【０００３】
炭化促進室（１２）の内部は加熱用バーナー（６３）によって３５０〜４５０℃に加熱される。こうして加熱された炭化促進室（１２）の内部に、廃タイヤを収容した専用コンテナ（１）が所定時間、置かれる。このとき、廃タイヤが加熱されて当該廃タイヤからガスが発生する。発生したガスは排ガス管（４７）を介して外部に取り出される。
【０００４】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置と同様の処理を行う工程を有する他の装置として、従来、例えば特許文献２に開示された再資源化システムが知られている。以下、同公報に公表されている図面及び符号を用いて説明を行う。この再資源化システムにおいては、同公報の図１及び図２に符号１、２、３、４、５、６で示されている工程１、工程２、工程３、工程４、工程５、工程６の各工程間でコンテナ（１８）が軌道（１９）に沿って搬送される。コンテナ（１８）の内部には図３（Ｅ）に示されたようにヒータ（１８５）が設けられている。このヒータによってコンテナ（１８）の内部が加熱される。
【０００５】
処理の対象物である廃棄物はコンテナ（１８）の内部に収容される。コンテナ（１８）が工程１に置かれたとき、コンテナ（１８）の内部の酸素が窒素ガスによって置換されて無酸素雰囲気に設定される。工程２では、コンテナ（１８）の内部が水の沸点以上で１５０℃以下に加熱されて水分を気化させる処理が行われる。工程３では、コンテナ（１８）の内部が２００〜３５０℃程度に加熱されて廃棄物から塩素が遊離して抽出される。工程４では、コンテナ（１８）の内部が３５０〜４５０℃程度に加熱される。この加熱により、廃棄物から炭化水素系の高分子化合物が気化して遊離して抽出される。こうして廃棄物が炭化される。
【０００６】
工程５では、コンテナ（１８）が４５０℃程度に加熱されて、工程４で炭化された廃棄物、すなわち炭化物を構成する不活性炭素を固着させる処理が行われる。そして、工程６では、工程５の後に残っている処理後生成物（すなわち炭化物）を冷ます処理が行われる。工程６の後の処理後生成物は、酸化していない炭素及び変質していない再利用可能な金属、等である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−９６２７１号公報
【特許文献２】特許第４０４７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された装置においては、処理対象である廃タイヤを収容した炭化促進室が当該炭化促進室の下部に設けられた加熱用バーナーによって加熱される構成となっていた。この加熱方法においては、加熱用バーナーに投入されるエネルギが廃タイヤの加熱のために使われる割合が低いという問題があった。すなわち、処理対象を加熱する際のエネルギ効率が悪いという問題があった。また、炭化促進室の内部の温度分布を均一に保持することが難しいという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献２に開示されて装置においては、処理対象である廃棄物をコンテナに内蔵したヒータで加熱するという構成が採用されていた。この加熱方法においても、ヒータに投入されるエネルギが廃棄物の加熱のために使われる割合が低いという問題、すなわち、処理対象を加熱する際のエネルギ効率が悪いという問題があった。また、コンテナの内部の温度分布を均一に保持することが難しいという問題もあった。
【００１０】
本発明は、従来の装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、処理対象物である廃プラスチックを加熱するためのエネルギ効率が高く、しかも廃プラスチックを均等に加熱することができる廃プラスチックの減量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】
【００１１】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置は、廃プラスチックの重量を減らす廃プラスチックの減量装置であって、廃プラスチックを収容する内部空間を備えた容器と、前記容器の内部空間に設けられた気体導入口と、当該気体導入口を通して前記容器の内部空間へ第１の気体を導入する気体導入手段と、前記第１の気体が前記容器の内部空間へ入る前に当該第１の気体を加熱する気体加熱手段と、前記容器の内部空間に存在する気体を外部へ排気する排気口と、を有しており、前記気体導入口から前記容器の内部空間へ導入した前記第１の気体によって前記廃プラスチックを加熱して当該廃プラスチックから第２の気体を取り出して当該廃プラスチックの重量を減らし、当該廃プラスチックから取り出した前記第２の気体を前記排気口から外部へ排気し、前記気体導入口は、前記容器の内部空間の高さ方向の中央位置よりも上方の位置に設けられ、前記排気口は、前記容器の内部空間の高さ方向の中央位置よりも下方の位置に設けられることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成において、「第１の気体」は容器の内部空間内に高温の気流を形成するための気体であり、望ましくは内部空間の酸素を置換する気体である。このような気体は、例えば窒素のような不活性の気体である。
【００１３】
「第２の気体」は、加熱された廃プラスチックから放出される気体のことであり、廃プラスチックの減量に通じる気体のことである。このような気体は、後述する第１工程におけるアルコールや、第２工程におけるアルデヒド系気体、炭化水素や、第３工程におけるアンモニア、塩化水素、メタン、ギ酸、エチレン、プロピレン、ドデカン等である。
【００１４】
なお、上記の「前記容器の内部空間に存在する気体を外部へ排気する排気口」と言ったときの「気体」は、上記第１の気体や上記第２の気体を問わず内部空間内に存在する諸々の気体を表している。
【００１５】
この廃プラスチックの減量装置によれば、加熱された第１の気体の気流によって廃プラスチックを加熱するので、加熱用バーナーを用いた加熱手法や、内蔵ヒータによる加熱方法よりもエネルギ効率が高い。すなわち、少ないエネルギで廃プラスチックを効率良く加熱できる。また、加熱された第１の気体の気流によって廃プラスチックを加熱するので、加熱用バーナーを用いた加熱手法や、内蔵ヒータによる加熱方法に比べて、廃プラスチックを均等に加熱できる。
【００１６】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置においては、前記気体導入口を前記容器の内部空間の高さ方向の中央位置よりも上方の位置に設け、一方、前記排気口を前記容器の内部空間の高さ方向の中央位置よりも下方の位置に設ける。こうすれば、容器の内部空間内に廃プラスチックを加熱するための良好な熱気流を形成できる。
【００１７】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置においては、前記気体導入口を前記容器の内部空間の上面又はその近傍に設け、一方、前記排気口を前記容器の内部空間の底面又はその近傍に設けることが望ましい。こうすれば、容器の内部空間内に廃プラスチックを加熱するためのさらに良好な熱気流を形成できる。
【００１８】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置においては、前記気体導入口を複数個所に設けることができる。こうすれば、容器の内部空間内に廃プラスチックを加熱するためのさらに良好な熱気流を形成できる。
【００１９】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置において、前記気体導入口は、前記容器の内部空間に導入された気体に乱気流を発生させる形状を有することが望ましい。こうすれば、内部空間内の温度分布を均一にすることができる。
【００２０】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置において、前記気体導入手段は、前記容器の外部から内部空間にわたって設けられた気体導管と、当該気体導管へ前記第１の気体を送り込む第１気体供給源とによって構成できる。そして、前記気体導管は前記容器の壁を貫通して当該容器の内部空間内へ入り、さらに相対する壁に向かって延びるように構成できる。さらに、当該気体導管のうちの前記容器の内部空間内に存在する部分に前記気体導入口を設けることができる。
【００２１】
気体導入手段をこのように構成することにより、容器の内部空間内へ第１の気体を供給するための構造を簡単且つ確実に提供できる。
【００２２】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置において、前記容器は、当該容器の内部空間に近い側から順に、断熱材によって形成された第１層と、熱伝導率が前記断熱材よりも高い材料によって形成された第２層と、当該第２層に接触している冷却層とを有することができる。この構成により、容器の内部空間が非常に高温になった場合でも、容器の外壁を人に対して安全な温度に維持できる。
【００２３】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置において、前記廃プラスチックは、加熱された状態で圧縮される処理である熱圧縮処理を受けた廃プラスチックとすることができる。この構成によれば、減量処理の対象である廃プラスチックの容積を大きく低減できる。例えば、１／７程度に低減できる。従って、容器内へ一度に収納できる廃プラスチックの量を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る廃プラスチックの減量装置によれば、加熱された第１の気体の気流によって廃プラスチックを加熱するので、加熱用バーナーを用いた加熱手法や、内蔵ヒータによる加熱方法よりもエネルギ効率が高い。すなわち、少ないエネルギで廃プラスチックを効率良く加熱できる。また、加熱された第１の気体の気流によって廃プラスチックを加熱するので、加熱用バーナーを用いた加熱手法や、内蔵ヒータによる加熱方法に比べて、廃プラスチックを均等に加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る廃プラスチックの減量装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に従った廃プラスチックの減量装置の平面断面図である。
【図３】図１に示した廃プラスチックの減量装置の主要な構成部品である気体導入口の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る廃プラスチックの減量装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、本明細書に添付した図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。
【００２７】
（全体的な構成）
図１は本発明に係る廃プラスチックの減量装置の一実施形態を示す縦断面図である。図２は図１のＡ−Ａ線に従った平面断面図である。これらの図において、廃プラスチックの減量装置１は、容器２と、気体導入装置３とを有している。容器２の内部には内部空間Ｋが設けられている。内部空間Ｋは扉４を閉じることによって外部から気密に遮蔽される。扉４は図２の矢印Ｂ−Ｂに示すように開閉移動できる。
【００２８】
本実施形態の容器２の大きさは、例えば、高さＨ（図１参照）＝１〜２ｍ、幅Ｗ（図２参照）＝１〜２ｍ、奥行きＤ（図２参照）＝２〜３ｍである。もちろん、使用目的に応じてこれらの寸法は自由に選定できる。
【００２９】
減量処理の対象である不燃物７は台車８に収容された状態で内部空間Ｋの中に置かれている。台車８は気流を通過させ易い構造、例えば網によって囲まれた構造を有している。台車８の底面にはローラ９が設けられている。作業者はローラ９を転がして台車８を移動させることにより、不燃物７を所望の場所へ運ぶことができる。
【００３０】
不燃物７は廃プラスチック、廃ビニール等によって構成されている。不燃物７は、本実施形態の場合は、予め熱圧縮処理を受けている。熱圧縮処理とは、複数の単独の廃プラスチックや複数の単独のビニール等といった複数の単独の原料不燃物を、加熱された狭い空間内に押し込むことによって不燃物の容積を小さくする処理のことである。狭い空間の温度は、例えば３００〜４００℃である。
【００３１】
原料不燃物は熱圧縮処理を受けることによりその容積が１／７程度に小さくなる。但し、原料不燃物の重量は熱圧縮処理を受けても変化はない。不燃物７の最終的な形状は原料不燃物が押し込まれる狭い空間の形状ということになる。本実施形態の場合は不燃物７は概ね円柱形状である。原料不燃物に熱を加えるのは、原料不燃物が圧縮されたときにその原料不燃物に反発力が発生することを抑えるためである。熱圧縮処理を受けた不燃物７を減量装置の処理対象とするのは、容器２の内部空間Ｋ内にできるだけ多くの不燃物７を入れるためである。なお、場合によっては熱圧縮処理を受けていない不燃物を本実施形態の減量装置の処理対象とすることもできる。
【００３２】
容器２は、内部空間Ｋに近い側から順に、断熱材によって形成された第１層１２と、熱伝導率が第１層１２の断熱材よりも高い材料によって形成された第２層１３と、その第２層１３に接触している通水管１４によって形成された冷却層と、断熱材によって形成された第３層１５とを有している。第２層１３を構成する材料は、例えばアルミニウム、カーボンシートである。通水管１４には図示しない水供給源からの水が流される。この通水により容器２が冷却される。容器２をこのような多層構造にしたことにより、内部空間Ｋを非常に高温にした場合でも容器２の外面を人にとって安全な温度に維持できる。
【００３３】
（気体導入装置）
気体導入装置３は、窒素（Ｎ２ ）供給源１８と、気体導管１９と、電磁弁２０とを有している。気体導管１９は適宜の径の中空管である。気体導管１９は容器２の外部から内部空間Ｋにわたって、容器２の壁を貫通して設けられている。本実施形態では、気体導管１９は内部空間Ｋの上面の近傍に設けられている。また、本実施形態では、気体導管１９は図２に示すように、窒素供給源１８から分岐して２本、設けられている。なお、気体導管１９は１本であっても良いし、３本以上であっても良い。
【００３４】
図１において、気体導管１９のうちで内部空間Ｋ内に存在する部分に複数の気体導入口２３が設けられている。窒素供給源１８は第１の気体としての窒素（Ｎ２ ）ガスを気体導管１９内へ供給する。窒素供給源１８は制御装置２４からの信号による指令に従ってオン／オフされる。制御装置２４はコンピュータを用いて構成されることも有るし、コンピュータを用いていない電子回路によって構成されることもある。
【００３５】
電磁弁２０は、気体導管１９内を流れる窒素ガスの流量を、制御装置２４からの信号による指令に従って調節する。電磁弁２０が多量の窒素ガスを流す状態に設定されると、気体導管１９の気体導入口２３から多量の窒素ガスが高速で噴射される。電磁弁２０が少量の窒素ガスを流す状態に設定されると、気体導入口２３から少量の窒素ガスが低速で噴射される。窒素ガスは、容器２の内部空間Ｋ内の酸素を置換して内部空間Ｋ内を無酸素雰囲気にするために用いられる。
【００３６】
（気体加熱装置）
気体導管１９の途中に気体加熱手段としてのヒータ２５が設けられている。ヒータ２５は制御装置２４からの信号による指令に従って気体導管１９内を流れる窒素ガスを加熱する。加熱された窒素ガスが気体導入口２３から内部空間Ｋ内へ導入されると、内部空間Ｋ内に高温の窒素ガスの気流が形成される。この高温の窒素ガスの気流により不燃物７が加熱される。このように、窒素ガスは内部空間Ｋ内の酸素を置換することに加えて、不燃物７を加熱する機能も持っている。
【００３７】
従来は、容器壁に内蔵したヒータによって内部空間Ｋを加熱することによって不燃物を加熱したり、容器の外部に設けた加熱用バーナーによって内部空間Ｋを加熱したりすることによって不燃物を加熱していた。しかしながら、これらの加熱手法では、エネルギ効率が悪く、しかも内部空間Ｋ内の温度分布が不均一であった。これに対し、高温の窒素ガスの気流によって不燃物７を加熱するようにした本実施形態においては、高温の気流が不燃物７に直接に供給されるのでエネルギ効率が高くなった。また、窒素ガスの気流は内部空間Ｋ内に均一に流れるので、広い範囲に置かれている不燃物７を均等に加熱できる。
【００３８】
（気体導入口）
気体導入口２３の形状は円形、四角形等といった単純な形状であっても良いし、内部空間Ｋ内に強制的に乱気流を発生させるような形状であっても良い。内部空間Ｋ内に乱気流を発生させるようにすれば、内部空間Ｋ内の気体を攪拌させることができ、内部空間Ｋ内の温度分布を均一にすることができる。このような乱気流を発生させる形状は、例えば図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すような「Ｓ」字形状や、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すような「逆Ｓ」字形状がある。
【００３９】
（排気及び排液の処理のための構成）
図１において、内部空間Ｋの床面、すなわち多数の不燃物７を載せた台車８が載せられる面、の近傍の容器２の壁面に排気口２７が設けられている。すなわち、内部空間Ｋ内の底部に排気口２７が設けられている。そしてこの排気口２７につながって排気管２８が容器２の壁を貫通して設けられている。また、排気管２８の途中に不純物除去装置２９が設けられている。
【００４０】
不燃物７が高温の窒素ガスの気流によって加熱されるとき、不燃物７の特性に応じて不燃物７からガスが発生する。このガスの発生に応じて不燃物７の重量が減じられる。不燃物７から発生したガスは窒素ガスの気流に乗って排気口２７へ流れ込み、さらに排気管２８内を流れて外部へ搬送される。排気口２７へ流れ込んだガスの中に有害な気体が含まれている場合、その有害気体は不純物除去装置２９によって消去される。
【００４１】
容器２の底壁に排液管３３が設けられている。排液管３３は容器２の底壁を貫通している。排液管３３の外側の端部に排液タンク３４が設けられている。排液管３３は、不燃物７から発生する気液混合の物質を回収する。回収された気液混合物質は排液タンク３４に溜められる。
【００４２】
（気体導入口と排気口との位置関係）
本実施形態では、気体導管１９の気体導入口２３が内部空間Ｋの上面の近傍に設けられ、排気口２７が内部空間Ｋの底面の近傍に設けられている。これに限られず、気体導入口２３は内部空間Ｋの上面と同じ位置に設けることができ、一方、排気口２７は内部空間Ｋの底面において開口する排気口とすることができる。さらには、気体導入口２３は容器２の内部空間Ｋの高さ方向の中央位置よりも上方の位置に設けることができ、そのときに、排気口２７は容器２の内部空間Ｋの高さ方向の中央位置よりも下方の位置に設けることができる。
【００４３】
（不純物除去装置）
不純物除去装置２９は内部にヒータ３０を有している。ヒータ３０は、排気管２８の内部を局所的に高温、例えば８００℃に加熱する。排気管２８内を流れるガスに含まれる有害気体はヒータ３０によって局所的に形成される高温個所を短時間、例えば２秒間で通過する間に消去されて除去される。ヒータ３０は制御装置２４からの信号による指令に従った温度で発熱する。
【００４４】
（制御のための構成）
ＦＴＩＲ（Fourier Transform infrared Spectroscopy：フーリエ変換赤外分光法）に基づいたガス検査装置３５の測定端子３５ａが内部空間Ｋ内の任意の個所に固定されている。また、熱電対等といった温度測定器３６の測定端子３６ａが内部空間Ｋ内の任意の個所に固定されている。ガス検査装置３５による検査結果及び温度測定器３６によって測定された温度は、それぞれ、電気信号の形で制御装置２４へ伝送される。制御装置２４は、入力された電気信号に基づいて窒素供給装置１８、電磁弁２０、不燃物加熱用のヒータ２５、そして有害気体消滅用のヒータ３０の各機器の動作を制御する。
【００４５】
以下、上記構成より成る廃プラスチックの減量装置の動作について説明する。
オペレータは、まず、図２に鎖線４ａで示すように扉４を開く。そして、多数の不燃物７が収容された台車８を内部空間Ｋ内に搬入する。個々の不燃物７は好ましくは熱圧縮処理を受けて容積が小さくされている。なお、熱圧縮処理を受けていない不燃物を内部空間Ｋ内に搬入しても良い。
【００４６】
（第１工程／無酸素状態及びアルコール除去）
次に、オペレータは、扉４を閉じ、電磁弁２０を開き、窒素供給源１８から気体導管１９への窒素ガスの供給を開始し、そしてヒータ２５によって窒素ガスを加熱する。これにより、気体導管１９の気体導入口２３から窒素ガスが内部空間Ｋ内へ吐出される。こうして大気圧以上の熱気体が内部空間Ｋ内へ導入される。窒素ガスが内部空間Ｋへ吐出されると、内部空間Ｋ内に在った酸素が排気管２８を通して外部へ排出され、これにより内部空間Ｋ内の酸素が窒素ガスによって置換されて、内部空間Ｋ内が無酸素状態に設定される。
【００４７】
その後、ヒータ２５によって窒素ガスの昇温を続け、内部容器Ｋ内の温度を１６０℃〜２００℃、好ましくは１８０℃まで昇温させる。そして、ヒータ２５によって温度調整をしながら内部容器Ｋを所定時間、昇温した温度に保持する。この温度保持により、不燃物７からエタノール、メタノール等といったアルコールが放出される。すなわち、不燃物７からアルコールが除去される。これにより、除去されたアルコール類等に対応した重量を目安に不燃物７の重量が減じられる。除去されたアルコール類は排気管２８を通して外部へ排出される。
【００４８】
なお、容器２の適所に予めヒータを内蔵させておき、内部容器Ｋ内の温度を一定値に保持する際、ヒータ２５だけによる温度調整に代えて、ヒータ２５とその内蔵ヒータとの両方によって一定温度の温度調節を行うことも可能である。これにより、安定した温度保持が可能になる。なお、このときの内蔵ヒータは不燃物７の温度を上昇させるためのヒータではない。
【００４９】
（第２工程／アルデヒド系の気体の除去）
その後、ヒータ２５によって窒素ガスをさらに加熱して、内部空間Ｋを３５０℃〜４８０℃程度に昇温し、そして約３時間その温度を維持する。この温度維持により、不燃物７からホルムアルデヒド等といったアルデヒド系の気体が放出され、引き続いて炭化水素が放出される。こうして放出された、すなわち除去された気体に対応した重量だけ、不燃物７の重量が減じられる。
【００５０】
不燃物７から除去されたアルデヒド系の気体を含む気体は排気管２８を通して外部へ排出されるが、アルデヒド系の気体は有害気体であるので、そのまま外部へ排気することはできない。本実施形態では、排気管２８内を移動する気体に、ヒータ３０を内蔵した不純物除去装置２９によって所定の高温（例えば８００℃）を短時間（例えば２秒）、付与する。この短時間の高温付与処理により有害気体を消滅させ、排気管２８から無害な気体だけを排出するようにしている。
【００５１】
（第３工程／残余気体の除去）
第２工程ではアルデヒド系の気体の他にアンモニアも不燃物７から放出される。オペレータはこのアンモニアの放出量をガス検査装置３５によって観察し、このアンモニア類の初期消滅物の放出量が減ったことを確認したら、ヒータ２５によって窒素ガスをさらに加熱して内部空間Ｋの温度をさらに２０〜４０％程度上昇させて、その上昇した温度を２時間程度維持する。
【００５２】
この昇温及び一定時間の温度維持により、残余の気体、例えば塩化水素、メタン、ギ酸、エチレン、プロピレン、ドデカン、等といった残余の気体が不燃物７から放出、すなわち除去される。こうして除去された気体に対応した重量だけ、不燃物７の重量がさらに減じられる。なお、温度上昇のタイミングをアンモニアの軽減確認後としたのは、気体の性質としてアンモニアが最も特定のし易い気体だからである。もし可能であるならば、アンモニア以外の気体の軽減確認をもって温度上昇のタイミングとすることもできる。
【００５３】
以上の第１工程から第３工程を実行することにより、不燃物７を大きく減量することができる。例えば不燃物７の重量を１／７以下に減じることができる。このように不燃物７の重量を減らすことができれば、オペレータにとって不燃物７の取り扱いが容易になる。このことは、不燃物の廃棄物を処理することに関して非常に有利である。
【００５４】
（第４工程／降温）
なお、第３工程を終了した直後の不燃物７は、未だ高温であるので、そのままではオペレータは不燃物７を取り出すことができない。このため、オペレータは、ヒータ２５への通電を遮断して容器２の内部空間Ｋ内へ常温の気体を入れて当該内部空間Ｋを冷却するか、容器２の壁内に設けた通水管１４に水を流すことによって内部空間Ｋを冷却する。場合によっては、その他の適宜の冷却装置を予め付設しておき、この冷却装置を作動させて内部空間Ｋを冷却する。人が不燃物７を取り出せる温度まで不燃物７の温度を降温させた後、オペレータは扉４を開いて不燃物７を外部へ取り出す。不燃物７の重量は大きく減じられているので、オペレータは不燃物７を容易に取り扱うことができる。
【００５５】
なお、人が不燃物７を取り出せる温度まで不燃物７の温度を降温させる間、内部容器Ｋ内においてアルデヒド系の気体及び総炭化水素の割合が上昇する。これらは排気管２８に取り込まれ、そして不純物除去装置２９のヒータ３０によって高温に加熱されることによって消滅させられる。
【００５６】
以上の第１工程から第４工程が実施されたとき、不燃物７から気液混合の物質が発生することがある。この気液混合物質は図１において容器２の底部に設けた排液管３３に取り込まれ、さらに排液タンク３４内に回収される。これにより、容器２の内部空間Ｋに排液が溜まる事が軽減される。
【００５７】
以上に説明したように、本実施形態によれば、加熱された気体（Ｎ２）の気流によって不燃物７を加熱するので、加熱用バーナーを用いた加熱手法や、内蔵ヒータによる加熱方法よりもエネルギ効率が高い。すなわち、少ないエネルギで不燃物７を効率的に加熱できる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、加熱された気体（Ｎ２）の気流によって不燃物７を加熱するので、加熱用バーナーを用いた加熱手法や、内蔵ヒータによる加熱方法に比べて、不燃物を均等に加熱できる。
【００５９】
また、内部空間Ｋ内の酸素を置換するための気体ガスである窒素ガスによって不燃物７を加熱するようにしたので、容器２の内部空間Ｋ内の無酸素化処理と不燃物７の加熱処理とを同時に達成でき、そのために工程を簡略化できる。
【００６０】
また、本実施形態では、気体導入口２３を内部空間Ｋの上部に設け、排気口２７を内部空間Ｋの下部に設けたので、内部空間Ｋの下部に停滞する傾向にある比較的低温の気体を優先的に排気口２７を通して排気できる。このため、内部空間Ｋ内の温度分布を均一にすることができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００６２】
例えば、上記の実施形態では、容器２の内部空間Ｋへ導入される第１の気体を窒素ガスとしたが、これ以外の不活性ガスを第１の気体とすることもできる。
【００６３】
また、上記の実施形態では、気体導管１９の適所に複数の気体導入口２３を設けたが、気体導入口２３は１個であっても良い。また、容器２の壁の中に気体の通路を設けた上で、容器２の壁に直接に気体導入口２３を設けても良い。
【００６４】
また、上記の実施形態では、容器２の内部空間Ｋへ気体を導入するための気体導入手段を、窒素供給源１８と、気体導管１９と、電磁弁２０との組み合わせによって構成したが、気体導入手段はその他任意の構成とすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１．廃プラスチックの減量装置、２．容器、３．気体導入装置、４．扉、４ａ．開いた扉、７．不燃物、８．台車、９．ローラ、１２．第１層、１３．第２層、１４．通水管、１５．第３層、１８．窒素供給源（気体導入手段）、１９．気体導管（気体導入手段）、２０．電磁弁（気体導入手段）、２３．気体導入口、２４．制御装置、２５．ヒータ（気体加熱手段）、２７．排気口、２８．排気管、２９．不純物除去装置、３０．ヒータ、３３．排液管、３４．排液タンク、３５．ガス検査装置、３５ａ．測定端子、３６．温度測定器
【要約】
【課題】処理対象物である不燃物を加熱するためのエネルギ効率が高く、しかも不燃物を均等に加熱することができる不燃物の減量装置を提供する。
【解決手段】不燃物７を収容する内部空間Ｋを備えた容器２と、容器２の内部空間Ｋに設けられた気体導入口２３と、気体導入口２３を通して容器２の内部空間Ｋへ窒素ガスを導入する気体導入装置（窒素供給源１８、気体導管１９、電磁弁２０）と、窒素ガスが容器２の内部空間Ｋへ入る前にその窒素ガスを加熱するヒータ２５と、容器２の内部空間Ｋに存在する窒素ガスを外部へ排気する排気口２７とを有する不燃物の減量装置１である。気体導入口２３から容器２の内部空間Ｋへ導入した窒素ガスによって不燃物７を加熱して不燃物７から減量に通じる気体（アルコール、アルデヒド系気体、炭化水素、等）を取り出して不燃物７の重量を減らし、不燃物７から取り出したその気体を排気口２７から外部へ排気する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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