(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
比重選別槽の一端に、比重選別槽内に比重選別液をオーバーフローさせる貯留槽を設け、他端に比重選別液の排液パイプを設けるとともに、該排液パイプの側端部を跨ぐと共に一部が比重選別液内に浸った上部ベルトコンベヤと、これの下方であって一部が比重選別液内に浸った下部ベルトコンベヤを設けたことを特徴とする廃プラスチックの選別装置。
【請求項２】
比重選別槽内に分流板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの選別装置。
【請求項３】
比重選別槽の液面に複数の羽根を有する水車を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の廃プラスチックの選別装置。
【請求項４】
水車の胴部を中空筒状に構成し、内部に金属球を収納したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の廃プラスチックの選別装置。
【請求項５】
水車の羽根の先端に水車の回転方向に対して後方に傾斜した傾斜部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の廃プラスチックの選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多種類のプラスチックが混在する廃プラスチックを比重の差により分別回収して、リサイクルを可能とする廃プラスチックの選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックは多種類のものが開発され各種用途に使用されているが、殆どのプラスチックが自然界において分解されないために、廃プラスチックを他の廃棄物とともに埋立て処分した場合には広大な土地を必要とし、いつまでも地盤が安定しないという問題がある。
一方、廃プラスチックを焼却した場合には、塩素含有プラスチックの熱分解により有害なダイオキシンや塩素ガスが発生し、高カロリーの廃プラスチックの焼却時に発生する高熱のために焼却炉が損傷する等の問題がある。したがって、廃プラスチックを環境に悪影響を与えずに処理し、或いは資源としてリサイクルするためには、廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分別回収する等、廃プラスチックを選別することが必要である。
【０００３】
水等の比重選別液を使用し、廃プラスチックを比重の違いにより比重選別液に浮遊するものと、比重選別液から沈降するものに分別回収する廃プラスチックの選別装置は公知である。
従来の廃プラスチックの選別装置では、比重選別液に縦又は横方向の回転水流を与え廃プラスチックを選別するために、廃プラスチックが重力により沈降又は浮上しようとする力が回転水流により生じる力と逆方向に作用することがあり、比重選別を効果的に行うことができない。また、廃プラスチックが包装袋やフィルム等の薄物である場合には、比重の大きいポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、やポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等の塩素含有プラスチックが、比重の小さい他のプラスチックに付着したり、表面に付着した空気等による浮力のために沈降せず、比重選別を効果的に行うことが困難である等の問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの従来技術の問題点を解消し、包装袋やフィルム等の薄物をも含む廃プラスチックを、比重の違いにより効果的に分別回収し、資源としてリサイクル可能とする装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の廃プラスチックの選別装置は、つぎのような構成を採用する。
１．比重選別槽の一端に、比重選別槽内に比重選別液をオーバーフローさせる貯留槽を設け、他端に比重選別液の排液パイプを設けるとともに、該排液パイプの側端部を跨ぐと共に一部が比重選別液内に浸った上部ベルトコンベヤと、これの下方であって一部が比重選別液内に浸った下部ベルトコンベヤを設けたことを特徴とする廃プラスチックの選別装置。
２．比重選別槽内に分流板を設けたことを特徴とする１に記載の廃プラスチックの選別装置。
３．比重選別槽の液面に複数の羽根を有する水車を設けたことを特徴とする１又は２に記載の廃プラスチックの選別装置。
４．水車の胴部を中空筒状に構成し、内部に金属球を収納したことを特徴とする１〜３のいずれかに記載の廃プラスチックの選別装置。
５．水車の羽根の先端に水車の回転方向に対して後方に傾斜した傾斜部を設けたことを特徴とする１〜４のいずれかに記載の廃プラスチックの選別装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
つぎに、図に基づいて本発明の実施の形態について説明するが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
図１〜図６は本発明の廃プラスチックの選別装置の１例を示す模式図であり、図１は装置を正面から見た断面図、図２は装置の平面図、そして図３は図１の部分拡大図である。また、図４はこの装置の分流板の斜視図、図５はこの装置の水車の斜視図、そして、図６は水車の断面図である。
【０００７】
この選別装置１は、水等の比重選別液を収容した比重選別槽２、比重選別槽２の一端に設けた貯留槽３，比重選別槽２の他端の液面に設けた排液パイプ４を具備する。この装置１では、貯留槽３の上部から比重選別槽２内に比重選別液をオーバーフローさせることによって水流を起こし、比重選別槽２に供給された廃プラスチック片を、水流により他端部に搬送しながら、廃プラスチック片の比重差によって、塩素含有プラスチック（比重約１．４）等の比重の大きいものを沈降させて選別する。
貯留槽３には、比重選別槽２の内部に連通する比重選別液の放出パイプ５を設けることによって、水流を比重選別槽２の全体にわたって生じさせることができる。この放出パイプ５には、必要に応じて補助ポンプ（図示せず）等を設けることができる。
【０００８】
廃プラスチックの比重選別をより効率良く行うために、比重選別槽２の液中には分流板６が設置され、液面には羽根８を有する水車７が配置されている。分流板６を設けることによって、比重選別液中を浮遊するプラスチック片のうち、塩素含有プラスチックのように比重の大きいプラスチック片は下方に押し下げられその沈降が促進される。一方、比重の小さいポリエチレン（比重約０．９）やポリプロピレン（比重約０．９５）等は上方に押し上げられ、液面上に浮上する。この分流板６を構成する材料としては特に制限はないが、通常は金属、プラスチック等の剛性と耐腐食性を有する材料が使用される。また、その形状も任意であるが、図４にみられるようにその断面を流線形とすることが好ましい。この装置１では、分流板６は比重選別槽２の幅と略同寸法で連続するものとして構成したが、例えば複数の分流板を不連続状に接続する等、その寸法や形状は、適宜変更することができる。
【０００９】
液面に配置された羽根８を有する水車７は、水流によって図１では時計回りに回転し、液面近辺を浮遊するプラスチック片を液中に押し入れるので、比重の大きい塩素含有プラスチックの沈降が促進される。
この装置では水車７に５枚の羽根８を設けたが、水車７に設ける羽根８の数には制限はなく、例えば２〜６枚とする等任意に設定する。また、羽根８の先端部に図１及び図５のように、水車の回転方向に対して後方に傾斜した傾斜部９を設けることによって、プラスチック片の比重選別液中への押し下げをより効果的に行うことが可能となる。
さらに、図６にみられるように、水車の胴部を中空筒状に構成し、その内部に金属球２１を収納することによって、水車の回転に伴って金属球２１を落下させ、その振動によって水車に付着したプラスチック片を分離させ、気泡を除去するようにしてもよい。この場合には、内部に金属球２１をすくい上げるための係止部２２を設けることが好ましい。
【００１０】
比重選別槽２の下流端部の液面には、比重選別槽２を横断する排液パイプ４が設けられ、比重選別液がオーバーフローするのを防止する。排液パイプ４により回収された比重選別液は、ポンプ１８によりパイプ１９を経由して貯留槽３に送られる。
【００１１】
また、比重選別槽２の下流端部には、ベルトコンベヤ１０を設けて比重選別されたプラスチック片を分別回収する。
ベルトコンベヤ１０は、図３にみられるようにポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）からなる浮遊物を回収する上部ベルトコンベヤ１１と沈降した塩素含有プラスチック等を回収する下部ベルトコンベヤ１２の２種類のベルトコンベヤからなる。上部ベルトコンベヤ１１は矢印の方向（反時計回り）に回転して浮遊物を液面から回収し、リサイクル用プラスチック回収部１３中に落下させる。上部ベルトコンベヤ１１の上端下側にはコンプレッサーの加圧空気吹き出し口１５が設置され、コンベヤに付着した浮遊物にエアーを吹付けて落下させる。上部ベルトコンベヤ１１としては、比重選別液の液切れを良くするために、メッシュ状のベルトコンベヤを使用してもよい。
【００１２】
下部ベルトコンベヤ１２には、ベルトの横方向に延びるスクレーパー１６が設けられ、沈降した塩素含有プラスチック等をすくい上げて塩素含有プラスチック等回収部１４中に落下させる。下部ベルトコンベヤ１２の上端下側にはコンプレッサーの加圧空気吹き出し口１５が設置され、コンベヤに付着した塩素含有プラスチック等にエアーを吹付けて落下させる。
リサイクル用プラスチック回収部１３と塩素含有プラスチック等回収部１４には、それぞれブロアー１７が設けられ、選別されたプラスチック片を風送し乾燥させる。
【００１３】
この装置では、比重選別槽２に分流板６と水車７を設けることによって、廃プラスチック片の比重の違いによる選別を効果的に行うことができる。特に、廃プラスチック片が包装袋やフィルム等の薄物を含む場合にも、これらの薄物が分流板６と水車７の作用により、比重選別液よりも比重が小さいものは浮上し、比重選別液よりも比重が大きいものは沈降することが促進され、効率良く選別することが可能となる。
この装置で、比重選別槽２に供給される廃プラスチック片は、通常のプラスチック破砕装置により約１０〜５０ｍｍ程度に破砕されたものを、パイプやコンベヤベルト等により供給すればよい。
上記の例では、ＰＥやＰＰと塩素含有プラスチック等を選別する例について説明したが、比重選別液として水以外に適当な比重を有する液体を使用することによって、例えばポリスチレンと塩素含有プラスチックを選別することも可能となる。
【００１４】
図７及び図８は、本発明の廃プラスチックの選別装置の他の例を示す模式図であり、図７は装置を右側面から見た断面図、また図８は装置の平面図である。
この選別装置１では、比重選別槽２を仕切板３１により、厚物プラスチック選別槽３２と薄物プラスチック選別槽３３の２槽に分離してある。また、厚物プラスチック選別槽３２の上流部に隣接して、廃プラスチックの破砕機３５に接続する送風装置４０が設けられている。そして、送風装置４０は、先端方向に拡径する円筒状の送風路４１，スポットヒーター４３を有する送風具４２により構成され、送風具４２の先端には先端部が縮径するキャップ４４が設けられている。また、送風路４１の下端部には廃プラスチックの供給口４５が設けられ、破砕機３５で破砕されたプラスチック片がスクリューコンベヤ３６により供給される。この選別装置１の他の構成は、図１〜図６の装置と基本的に同様である。
【００１５】
送風装置４０に供給されたプラスチック片は、スポットヒーター４３により加熱された熱風により、送風路４１から水等の比重選別液を収容した比重選別槽２に向かって飛ばされる。この装置では、送風具４２の先端に先端部が縮径するキャップ４４を設け、また円筒状の送風路４１を先端方向に拡径するように構成したことによって、送風路４１中の廃プラスチック片が熱風中にひっぱられ、送風路４１内に滞留するのを防止する。
送風路４１から放出された軽い薄物プラスチック片は、熱風による加熱収縮を受けながら遠くまで飛ばされて、送風装置４０から離れて配置された薄物プラスチック選別槽３３中に落下し、一方、重い厚物プラスチック片は送風装置４０に隣接する厚物プラスチック選別槽３２中に落下する。比重選別槽２の上部には、プラスチック片が飛散するのを防止するために覆い３４が設けられている。また、厚物プラスチック選別槽３２と、薄物プラスチック選別槽３３を分離する仕切板３１の上部を、比重選別液の液面上に突出させて、薄物プラスチック選別槽３３側にわん曲させることにより、薄物プラスチック選別槽３３上に飛ばされた薄物プラスチックが、厚物プラスチック選別槽３２上に戻され混入するのを防止している。
【００１６】
この装置１では、破砕された廃プラスチックをはじめに熱風により包装袋やフィルム等の薄物プラスチックと、ボトルやトレー、ボックス、建築材料等の厚物プラスチックに分別し、それぞれ薄物プラスチック選別槽３３及び厚物プラスチック選別槽３２で比重選別を行うことにより、より効率的に廃プラスチックを選別することができる。
また、熱風で選別する際に、薄物プラスチックが熱により収縮し表面積が減少するとともに、厚みが増加するので塩素含有プラスチック等が比重選別液中に沈降しやすくなり、塩素含有プラスチック等を効率良く選別することができる。
【００１７】
本発明で使用する装置の寸法は、廃プラスチックの処理量や敷地の広さ等に合わせて、任意に設定することができる。標準的な装置としては、例えば図７及び図８の装置では、送風装置４０の全長が１．５〜３．０ｍで、比重選別槽２の幅（厚物プラスチック選別槽３２及び薄物プラスチック選別槽３３の幅の合計）が２．０〜５．０ｍ、全長が４〜１０ｍ、深さが０．６〜１．５ｍ程度の寸法のものが挙げられる。
また、装置を構成する廃プラスチックの破砕装置や送風装置、比重選別槽等としては、従来のものを適宜組み合わせて使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明では、上記の構成をとることによって、廃プラスチック片の比重の違いによる選別を効果的に行うことができ、特に包装袋やフィルム等の薄物を含む廃プラスチックの分別回収を効率良く行い、資源としてリサイクルすることが可能となる。
本発明の装置は、高価な装置を必要とせず、大量にかつ効率的に廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別することができるので、大幅にコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃プラスチックの選別装置の１例を示す正面断面図である。
【図２】       図１の装置の平面図である。
【図３】図１の装置の部分拡大図である。
【図４】図１の装置の分流板の斜視図である。
【図５】図１の装置の水車の斜視図である。
【図６】図５の水車の断面図である。
【図７】本発明の廃プラスチックの選別装置の他の例を示す側面断面図である。
【図８】図７の装置の平面図である。
【符号の説明】
１                    廃プラスチックの選別装置
２                    比重選別槽
３                    貯留槽
４                    排液パイプ
５                    放出パイプ
６                    分流板
７                    水車
８                    羽根
９                    傾斜部
１０、１１、１２      ベルトコンベヤ
１３                  リサイクル用プラスチック回収部
１４                  塩素含有プラスチック等回収部
１５                  加圧空気吹き出し口
１６                  スクレーパー
１７                  ブロアー
１８                  ポンプ
１９                  パイプ
２１                  金属球
２２                  係止部
３１                  仕切板
３２                  厚物プラスチック選別槽
３３                  薄物プラスチック選別槽
３４                  覆い
３５                  破砕機
３６                  スクリューコンベヤ
４０                  送風装置
４１                  送風路
４２                  送風具
４３                  スポットヒーター
４４                  キャップ
４５                  廃プラスチックの供給口
【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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