(57)【要約】      （修正有）【課題】使用済みの人工芝を再生油としてサイクルする方法を提供する。【解決手段】（１）使用済みの人工芝を設置箇所から撤去する撤去工程Ｓ１、（２）撤去した人工芝を破砕する破砕工程Ｓ２、（３）破砕した人工芝を砂及びゴムチップ、並びに芝糸及びアンダーパッドに人工芝を分離する第１分離工程Ｓ３、（４）分離した砂及びゴムチップをゴムと砂に分離する第２分離工程Ｓ４、（５）分離したゴムチップと芝糸とアンダーパットとを乾留する乾留工程Ｓ５、（６）乾留して得たガスからオフガスと再生油に分離する冷却工程Ｓ６、とを含むことを特徴とする使用済みの人工芝の再利用方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みの人工芝を乾留油化して再生油として再利用する方法において、
（１）使用済みの人工芝を設置箇所から撤去する撤去工程
（２）撤去した人工芝を破砕する破砕工程
（３）破砕した人工芝を砂及びゴムチップ、並びに芝糸及びアンダーパッドに人工芝を分離する第１分離工程
（４）分離した砂及びゴムチップをゴムと砂に分離する第２分離工程
（５）分離したゴムチップと芝糸とアンダーパットとを乾留する乾留工程
（６）乾留して得たガスからオフガスと再生油に分離する冷却工程
とを含むことを特徴とする人工芝の再利用方法。
【請求項２】
再生油の回収率が８０％〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載の人工芝の再利用方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の人工芝の再利用方法によって得られた再生油であって、
酸性度がｐＨ１．５〜ｐＨ３．０、引火点が２５℃〜３０℃、流動点が１０℃〜１５℃、残留炭素分が１．０％未満、総発熱量が４１〜４４ＭＪ／ｋｇの物性を有することを特徴とする再生油。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み人工芝の再利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工芝を再利用する方法として、敷設された砂入り人工芝を砂入り状態のままロール状に巻回、回収して粉砕機に投入することで粉砕機による破砕工程において、人工芝を所定の大きさに裁断する工程と、該裁断状人工芝シート１から砂２を払い落とす工程とを同時に行って、ロール状の砂入り人工芝を、砂抜きの裁断状人工芝シート１、と砂２とに分別し、裁断状人工芝シート１は再生合成樹脂製品の原料として再製品化したり、燃料化したりすることが記載されている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、上記公報に記載の発明では、燃料化の具現化については一切の記載がされていなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平２０１３−８４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこうした課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、使用済みの人工芝を再生油としてサイクルする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の目的を達成するために、以下の手段を採った。
【０００７】
本発明にかかる使用済みの人工芝を乾留油化して再利用する方法は、
（１）使用済みの人工芝を設置箇所から撤去する撤去工程
（２）撤去した人工芝を破砕する破砕工程
（３）破砕した人工芝を砂及びゴムチップ、並びに芝糸及びアンダーパッドに人工芝を分離する第１分離工程
（４）分離した砂及びゴムチップをゴムと砂に分離する第２分離工程
（５）分離したゴムチップと芝糸とアンダーパットとを乾留する乾留工程
（６）乾留して得たガスからオフガスと再生油に分離する冷却工程
とを含む。
【０００８】
本発明にかかる使用済みの人工芝を乾留油化して再利用する方法においては、使用済みの人工芝を撤去した後、破砕することによって、ゴム及び合成樹脂部分と、砂に分離しやすくし、これらを分離した後、乾留及び冷却を行なうことによって、再生油、オフガス及び炭化成分に分離して、再生油を再利用するものである。かかる方法を採用することによって、物性が安定した再生油を得ることができる。
【０００９】
本発明にかかる使用済みの人工芝を乾留油化して再利用する方法においては、さらに、再生油を回収・貯蔵する貯蔵工程を含んでいることを特徴とするものであってもよい。本発明によれば、引火点が２７℃前後、流動点が１２℃前後であり、既存の設備でも扱いやすい再生油を得ることができ、貯蔵にも優れるものである。
【００１０】
本発明にかかる使用済みの人工芝を乾留油化して再利用する方法においては、再生油の回収率が８０％〜９０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の人工芝の再利用方法。
【００１１】
本発明にかかる使用済みの人工芝を乾留油化して再利用する方法においては、請求項１から３のいずれか１項の再利用方法によって得られた再生油であって、酸性度がｐＨ１．５〜ｐＨ３．０、引火点が２５℃〜３０℃、流動点が１０℃〜１５℃、残留炭素分が１．０％未満、総発熱量が４１〜４４ＭＪ／ｋｇの物性を有することを特徴とする再生油。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態にかかるリサイクルの工程を示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態にかかる乾留に使用する熱分解炉の断面図である。
【図３】図３は、実施形態にかかる冷却工程に使用する冷却器の一部切断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではない。また、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。
【００１４】
本実施形態にかかる人工芝のリサイクルの工程のフローチャートを示す。図１に示すように、本実施形態にかかる人工芝のリサイクルの方法は、使用済みの人工芝を設置箇所から撤去する撤去工程（Ｓ１）、撤去した人工芝を破砕する破砕工程（Ｓ２）、破砕し人工芝を砂及びゴムチップ、並びに芝糸及びアンダーパッドに人工芝を分離する第１分離工程（Ｓ３）、分離した砂及びゴムチップをゴムと砂に分離する第２分離工程（Ｓ４）、分離したゴムチップと芝糸とアンダーパットとを乾留する乾留工程（Ｓ５）、乾留して得たガスからオフガスと再生油に分離する冷却工程（Ｓ６）、再生油を回収・貯蔵する貯蔵工程（Ｓ７）を含んでいる。
【００１５】
撤去工程（Ｓ１）では、テニスコート、運動場又は広場等で使用された使用済みの人工芝を敷設面から剥離し、再生プラントに回収する。回収した人工芝は、ポリエチレン、ポリプロピレン又はナイロン等の合成樹脂からなる基布にポリエチレン、ポリプロピレン又はナイロン等の芝糸が植設されており、基布の裏面に合成ゴム、天然ゴム等からなるアンダーパッドがバッキングされている。芝糸面側には、砂や珪砂とゴムチップ等が充填されている。
【００１６】
破砕工程（Ｓ２）では、撤去した人工芝を裁断機又は破砕機で５ｃｍ×５ｃｍ〜５０ｃｍ×５０ｃｍ程度の大きさに裁断又は破砕する。後工程である砂やゴムチップを分離することを考慮すると、より、砂やゴムチップが浮いて分離しやすくなることから、破砕することが好ましい。
【００１７】
第１分離工程（Ｓ３）は、裁断又は破砕された人工芝から砂及びゴムチップを分離し、砂又は珪砂等及びゴムチップ並びに芝糸及びアンダーパッドに分離する工程である。人工芝から砂やゴムチップを分離するには、篩や振動分離機によって分離することができる。また、水洗浄によって分離してもよい。
【００１８】
第２分離工程（Ｓ４）は、分離した砂及びゴムチップをそれぞれ分離する工程である。一般的に砂とゴムチップは粒子経が異なるので、網目状の篩を使用することによって砂とゴムチップを分離することができる。
【００１９】
乾留工程（Ｓ５）では、分離したゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドを乾留して、ガスと残渣に分離する工程である。まず、はじめに本実施形態に使用される乾留に使用する熱分解炉について図２に沿って説明する。この熱分解炉１０は、下部枠体２０及び上部枠体２１を有する。下部枠体２０は、壁面を貫通するファン等により外気を強制的に供給できる給気口２５を通じて、上方へ外気を供給できるようになっている。下部枠体２０内には、熱分解炉１の炉本体２６が設置されており、天部２６ａが耐火材料により略円弧状に形成され、内部にドーム状の空間が形成されている。天部２６ａには、複数個の火炎通孔２６ｃが設けられるとともに、下部は大きく開放されて給気口２５に連通している。この炉本体２６の側方には天部２６ａに連続するように円筒状の火炎導出部２６ｂが連設され、この火炎導出部２６ｂは、下部枠体２０の外部へ突出して形成され、先端開口にバーナによる火炎放出部２９が臨んでいる。
【００２０】
一方、上部枠体２１は、下部枠体２０上に配置されており、この上部枠体２１の底部は開放されて下部枠体２０内に連通し、炉本体２６の火炎通孔２６ｃから放出される火炎が上部枠体２１内に導入可能となっている。この上部枠体２１の周壁２１ａの一部に、その上部枠体２１内に連通して排熱を行う排熱ダクト３３が連設されている。
【００２１】
上部枠体２１内には、ステンレスなどの耐熱金属板からなる容器保持釜３４が収容されており、底部中央には釜内部に隆起する隆起部３５が一体に形成されている。この隆起部３５は底部の熱伝導面積を拡大するものであり、火炎による熱対流を促進して釜内温度の効率的な上昇及び維持が図れるようにされている。容器保持釜３４内にはこれと相似形をなす容器２が着脱可能に収容されている。容器２は容器保持釜３４内に一定の間隙をおいて吊持状態にて着脱自在に収納される。従って、容器保持釜３４は容器２の外釜として機能する。容器２には、開口部を被うドーム状のステンレス製の天蓋４３が設けられており、この天蓋４３の頂部にはこの天蓋４３の内部に連通する連通パイプ４４が一体かつ水平に設けられており、この連通パイプ４４の内端部分に温度・圧力調整部４５が取り付けられている。
【００２２】
かかる構成にからなる熱分解炉１では、まず容器２内のゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドを投入して天蓋４３を閉じ、火炎導出部２６ｂ先端に取り付けられたバーナの火炎放出部２９から火炎を発生させる。この火炎は、給気口２５からの外気を受けて炉本体２６内の中央部付近で拡大し、さらに、複数個の火炎通孔２６ｃを通過して外釜である容器保持釜３４の底部及びその周辺に到達する。このため、容器保持釜３４は火炎によって直接加熱されるとともに、間隙を介して配置された容器２の全体が、間隙の空気層を介して略均等温度で加熱される。
【００２３】
また、容器保持釜３４及び容器２の各底部は図２に示すように上方に隆起しているため、これらの底部における熱集中を回避しながら、加熱面積の拡大を図ることができる。従って、容器２内に収容されたゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドのうち、この容器２の中央部付近にあるものも、また周壁近傍にあるものも略均一の速度で加熱処理され、すべてのゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドについて略同時並行的に乾溜が進行する。そして、この加熱処理によって発生した容器２内の乾溜ガスは天蓋４３内に設置された温度圧力調整部４５を介して連通パイプ４４の外へ供給され、冷却工程（Ｓ６）へ供給される。
【００２４】
冷却工程（Ｓ６）では、分離したゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドを乾留して分離されたガスと残渣のガスを、オフガスと再生油に分離する工程である。まず、はじめに本実施形態に使用される乾留に使用する冷却器５について図３に沿って説明する。図３は冷却器５の一部切断図である。この冷却器５は上下２段構造をなし、下部の円筒状の下部冷却室５１上に上部冷却室５２を重ねたものからなる。そして、下部冷却室５１は筒内の下半部に上下２枚の仕切板５３、５４によって隔成した冷却水室５５の上下部に連通するように、給水口５６及び排水口５７が取り付けられている。各仕切板５３、５４にはこれらを貫通するように、等高（等長）の複数本のパイプ５８が配置されている。これらのパイプ５８と各仕切板５３、５４との貫通部は溶接などにより完全にシール処理がなされている。さらに、下部冷却室５１の下部開口の端縁には逆円錐状の油受け５９の周縁が溶接などにより固定され、この油受け５９の下端部には油取出口６０が設けられている。下部冷却室５１内における冷却水室５５の上部はガス通路としての空隙部６１となっており、この空隙部６１内に、下部冷却室５１の周壁にこれを貫通するように設けたガス供給口６２が設けられている。
【００２５】
一方、上部冷却室５２は筒内を上下２枚の仕切板６５、６６によって隔成した冷却水室６７を有し、この冷却水室６７の上下部に連通するように、給水パイプ６８及び排水パイプ６９が取り付けられている。また、これらの仕切板６５、６６にはこれらを貫通するように等長の複数本のパイプ７０が配置されている。また、上部冷却室５２において、仕切板６６の下部は下部冷却室５１内の空隙部６１に開放され、仕切板６５の上部は空隙部７１とされている。さらに、上部冷却室５２の周壁上部にはガス排出口７２が取り付けられ、一端は空隙部７１に開口している。
【００２６】
このような冷却器５では、容器２におけるゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドの乾溜処理によって排出された乾溜ガスがガス供給口６２から空隙部６１内に送り込まれ、一部はパイプ５８内を通るとともに他の一部はパイプ７０を通過して、ガス排出口７２から外へ出ようとする。一方上下部の各給水パイプ５６、６８からそれぞれ冷却水室５５、６７内に冷却水が送り込まれ、冷却水室５５、６７で熱交換を行った冷却水がそれぞれ各排水パイプ５７、６９を通じて外部へ排出される。これにより、各パイプ５８、７０を通過する高温の乾溜ガスは急速に冷却され、この冷却により凝縮液化した油が各パイプ５８、７０内を下方に滴下し、油受け５９に回収される。
【００２７】
この場合において、ガス成分の比重の配分に対応して乾溜ガスの冷却による液化（油化）処理を行う必要がある。このため、本実施の形態では、下部冷却室５１及び上部冷却室５２を乾溜ガスの比重に適合した長さ比の分配二段構造としている。
【００２８】
従って、例えば上部冷却室５２の内径を１８７０ミリ、長さを１０９０ミリとし、ガス取入口であるガス供給口６２の内径を８７０ミリ、長さを２５０ミリ、下部冷却室５１の内径を８７０ミリ、長さを２３０ミリとする（２３０ミリ対１０９０ミリ＝１対４．７）。また、このときガス供給口６２の出口部付近の温度は２３０℃前後とすると、下部冷却室５１では４５０℃となり、上部冷却室５２では２８℃〜３２℃になる。
【００２９】
このように、上部冷却室５２及び下部冷却室５１は、乾溜ガス成分の関係から、気化状態における軽い成分の冷却温度と重い成分の冷却温度を設定温度状態にすることによって、油化されて回収された油の性状である引火点、流動点を均一にすることができる。従って、ゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドの乾溜油の品質を安定化することができる。
【００３０】
次に、このような乾溜熱分解炉１を用いてゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドから油を抽出する工程を説明する。まず、容器２の中にゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドをそのまま投入する。その投入量は、特に限定するものではない。投入し終ったら天蓋４３を閉じて固定し、図２に示すようにその熱分解炉１内に設置する。そして、炉本体のバーナに点火し、容器２の加熱を開始する。このとき、図示しない送風機を駆動して給排気を強制的に行って効率的な火炎形成を実現する。バーナの点火後所定時間、９０分〜１２０分経過すると、容器２内の温度が上昇してゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドの熱分解が始まり、徐々に乾溜ガス（炭化水素ガス）が発生する。この乾溜ガスは点線矢印で示すように天蓋から冷却器５に導かれて冷却され、この冷却器５での冷却によるガスの凝縮液化により回収された再生油が油受け５９に回収される。回収された再生油は、任意に、油水分離槽９で回収された油に含まれる水分を除去する。そして不純物が取り除かれた再生油は、貯油タンク（図示しない。）等に貯留して貯蔵される（貯蔵工程（Ｓ７））。一般に４００ｋｇのゴムタイヤを乾留する場合には、４時間程度の時間が必要であるが、本実施形態においては、アンダーパッドを分離し、裁断又は破砕されていること、及びポリエチレン、ポリプロピレン又はナイロン等の合成樹脂が芝糸で形成されていることから、乾留に必要な時間は、２時間３０分から３時間で十分である。一般にゴムタイヤの乾留に４時間程度の時間が必要であることを比較して短時間で乾留することができる。
【００３１】
一方、冷却によって油化されない非凝縮性のガス（オフガス）は、液相安全器１５等を通じて、熱分解炉１のバーナ口より本体炉内に吹き出して、容器２の加熱のための熱源として利用することができる。
【００３２】
さらに、乾溜によって容器２内には炭化物などが残り、クレーンによって容器２が熱分解炉１から取り出された後、その容器２の外に取り出される。ゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドによる乾留においては、鉄線等が残らないため、炭化物そのままは活性炭の原料として二次加工されて賦活処理され、例えば脱臭剤や各種環境浄化材料として製品化することができる。
【００３３】
こうして収集された再生油は、酸性度がｐＨ１．５〜ｐＨ３．０以下、引火点が２５℃〜３０℃、流動点が１０℃〜１５℃、残留炭素分が１．０％未満、総発熱量が４１〜４４ＭＪ／ｋｇの物性を有する再生油を得ることができる。また、再生油の回収率は、８０％〜９０％であり、一般にゴムタイヤの再生油の回収率が６５％〜７５％であり、電線被覆材（架橋ＰＥ＋ＥＶＡ）の場合で回収率が７５％〜８０％未満であり、混合廃プラスチックの回収率が５０％〜６０％程度であることと比較すると極めて高収率である。
【００３４】
（実施例）
約１０００Ｋｇの人工芝を砂と、ゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッドに分離し、ゴムチップ並びに裁断又は破砕された芝糸及びアンダーパッド約５００Ｋｇを熱分解炉に投入し、１８０℃〜２００℃で３時間乾留して、再生油を得た。回収された再生油は、
４００Ｋgであり、８０％の回収率であった。得られた再生油の物性は以下のとおりである。
【表１】
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この実施例の結果によると、得られた再生油は、引火点が２７℃、流動点は１２．５℃、残留炭素分は０．８９質量％、総発熱量は４２．９０ＭＪ／ｋｇであることがわかる。これにより、燃料用の再生油として使用可能であることがわかる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得る。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上述した実施形態で示すように、燃料用の再生油として、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０...熱分解炉、２０...下部枠体、２１...上部枠体、２１ａ...周壁、
２５...給気口、２６...炉本体、２６ａ...天部、２６ｂ...火炎導出部、
２６ｃ...火炎通孔、２９...火炎放出部、３３...排熱ダクト、
３４...容器保持釜、３５...隆起部、４３...天蓋、４４...連通パイプ、
４５...温度・圧力調整部、５１...下部冷却室、
５２...上部冷却室、５３...仕切板、５５...冷却水室、５６...給水口、
５７...排水口、５８...パイプ、６０...油取出口、６１...空隙部、
６２...ガス供給口、６５...仕切板、
６６...仕切板、６７...冷却水室、６８...給水パイプ、６９...排水パイプ、
７０...パイプ、７１...空隙部、７２...ガス排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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