(57)【要約】【解決課題】熱可塑性樹脂を含む廃棄物を減容して圧縮固化を行うに当たり、固化物を大径化してもその膨張を効果的に阻止できる減容圧縮固化方法を提供する【解決手段】入口から出口まで連続する突起を備えた成形型内に熱可塑性樹脂を含む廃棄物を充填し、該突起と嵌合する形状の切り欠きを備えたピストンで押圧して圧縮し、加熱により該廃棄物成形体の切り欠き部分を含む表層の熱可塑性樹脂を溶融させた後該成形物を該成形型から排出し冷却固化することを特徴とする廃棄物の減容圧縮固化方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を含む廃棄物を減容して圧縮固化する方法であって、入口から出口まで連続する突起を備えた成形型内に該廃棄物を充填し、該突起と嵌合する形状の切り欠きを備えたピストンで押圧して圧縮し、加熱により該廃棄物成形体の切り欠き部分を含む表層の熱可塑性樹脂を溶融させた後該成形物を該成形型から排出し冷却固化することを特徴とする廃棄物の減容圧縮固化方法。
【請求項２】
加熱時の廃棄物表層温度が１７０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の減容圧縮固化方法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂を含む廃棄物の減容圧縮固化装置であって、入口から出口まで連続する突起を備えた成形型と、該突起と嵌合する形状の切り欠きを備えたピストンと、該ピストンの駆動機構と、該型枠内の廃棄物成形体の切り欠き部分を含む表層を１７０℃以上に加熱可能な熱源とを備えたことを特徴とする減容圧縮固化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、廃棄物の圧縮固化方法に関するもので、より詳しくは、熱可塑性樹脂を含む廃棄物を減容して圧縮固化し、燃料等に有効利用するための圧縮固化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ等の熱可塑性樹脂を含有する廃棄物を有効活用する方法として、これら廃棄物を炭化し単位量当たりの発熱量を増加させた後、燃料等に用いる方法が注目されている。このような処理を行う場合、運搬や貯蔵のための容積効率を上げ、また炭化処理時の飛散等を防止するために、処理に先だって，該廃棄物を圧縮固化し、ペレット状に減容することが望ましい。
【０００３】
これら廃棄物の減容圧縮固化方法としては、該廃棄物を成形型中で油圧等で押圧し、圧縮成形するバッチ式の方法が一般的である。ところが、プラスチック等は変形に対する復元力を有するので、そのままでは固化物が再び膨張してしまい、減容の効果が得られないことが多かった。
【０００４】
このような膨張を阻止するため、例えば特許文献１には、プラスチック廃棄物を圧縮すると同時に該廃棄物の外側部分を加熱溶融した後冷却し、形状を保持可能な外皮層を形成し、圧縮圧力から解放後プラスチックの復元力により該廃棄物固化体が膨張することを阻止する方法が開示されている。
【０００５】
一方、上記バッチ式処理方法で大量の廃棄物の圧縮固化処理を行っていくためには必然的に個々の成形型を大型化し、大径の固化物を成形することで１回当たりの処理量を増加して行くという方法を取らざるを得ない。しかし、固化物が大径化すると、溶融により形成された廃棄物の外皮層ではもはや固化物の膨張を阻止することが困難となる。したがって、固化物を大径化してもその膨張を効果的に阻止できる方法が求められていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭４８−８５６６１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、熱可塑性樹脂を含む廃棄物を減容して圧縮固化を行うに当たり、固化物を大径化してもその膨張を効果的に阻止できる減容圧縮固化方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、熱可塑性樹脂を含む廃棄物を減容して圧縮固化するに当たり、入口から出口まで連続する突起を備えた成形型内に該廃棄物を充填し、該突起と嵌合する形状の切り欠きを備えたピストンで押圧して圧縮し、加熱により該廃棄物成形体の切り欠き部分を含む表層の熱可塑性樹脂を溶融させた後該成形物を該成形型から排出し冷却固化することを特徴とする。
【０００９】
入口から出口まで連続する突起を備えた成形型内に該廃棄物を充填し、該突起と嵌合する形状の切り欠きを備えたピストンで押圧して圧縮することにより、廃棄物はピストンの進行軸に垂直な断面で見ると、該突起の断面形状に等しい切り欠きを持った成形体となる。
【００１０】
ここで、加熱により該廃棄物成形体の切り欠き部分を含む表層の熱可塑性樹脂を溶融させた後該成形物を該成形型から排出し冷却固化すると、切り欠き部分を含む表層が強度の高い外皮層となった固化物が得られる。切り欠きのない場合に比べ、固化物重量当たりの外皮層の割合が増加していること及び固化物の中心近くにまで切り欠きによる強度の高い外皮層が存在していることにより、例え固化物が大径であっても効果的に固化物の膨張を阻止することができる。
【００１１】
本発明の減容圧縮固化方法では、加熱時の廃棄物表層温度が１７０℃以上であることが好ましい。また、廃棄物の熱分解を避けるために、加熱時の廃棄物表層温度は３００℃以下とする必要がある。
【００１２】
本発明の熱可塑性樹脂を含む廃棄物の減容圧縮固化装置は、入口から出口まで連続する突起を備えた成形型と、該突起と嵌合する形状の切り欠きを備えたピストンと、該ピストンの駆動機構と、該型枠内の廃棄物成形体の切り欠き部分を含む表層を１７０℃以上に加熱可能な熱源とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この装置を用いることにより、上述の大径の固化物の膨張を阻止可能な減容圧縮固化方法を効率的に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る廃棄物の減容圧縮固化方法及び減容圧縮固化装置の一例を説明する概略図である。図１の（ａ）は該装置の断面図を示す。（ｂ）はＢ−Ｂ矢視図である。（ｃ）はＡ−Ａ矢視図である。
【００１６】
まず油圧駆動式の底板４を成形型３に密着させる。次に図示しない熱可塑性樹脂を含む廃棄物を、原料ホッパー２を介して成形型３内に投入する。油圧駆動式ピストン１を、その切り欠き８と成形型の突起７を嵌合させつつ押下し、圧縮成形する。廃棄物をその性状に応じた所定の圧縮率まで圧縮したら、ヒーター６に通電して、成形体の表層温度が１７０℃以上、廃棄物の性状に応じた適正温度まで昇温されるよう加熱する。ここで、成形型の突起部にもヒーターを設置し、突起部に接した部分も確実に昇温するようにすることが重要である。
【００１７】
廃棄物の表層が溶融したら、底板４を降下させ、ピストン１をさらに押下して成形体を成形型３の下に押出し、横から油圧駆動式排出機５により成形体を押して、排出する。排出した成形体は図示しない水槽に投入するか、図示しない空冷ファンの通風にさらす等して冷却し固化させる。
【００１８】
本発明の処理に供する廃棄物としては、熱可塑性樹脂廃棄物を含む廃プラスチック、熱可塑性樹脂を含む都市ごみ、熱可塑性樹脂廃棄物と建築廃材や間伐材等の木質系廃棄物の混合物などが例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
成形型の形状は、廃棄物の投入、圧縮成形及び型からの排出が容易に行える形状であれば、特に限定されない。典型例としては、円筒形、直方体などがある。成形型の突起及びピストンの切り欠きの形状については、成形型の入口から出口まで連続し，やはりスムーズに廃棄物の投入、圧縮成形及び型からの排出が行えるものであれば良い。典型例としては、図１に示した三角柱状のものが挙げられる。
【００２０】
【実施例】
図１に示した廃棄物の減容圧縮固化装置を用い、成形型及びピストンのみは図１に示す突起及び切り欠きを有するものと、突起及び切り欠きを有しない単純円筒形のものと２通り用意して、廃棄物の圧縮成形固化の実験を行った。
実験条件は以下の通りである。
１）試験に供した廃棄物
・廃ポリエチレン袋を含む都市ごみ
・廃ポリエチレンシートを破断したフラフ
２）試験条件
・成形体寸法：φ２５ｍｍ×Ｌ１００ｍｍ及びφ５０ｍｍ×Ｌ１００ｍｍ
・成形型温度：１４０℃、２００℃
・冷却方法：２０℃水槽へ投入
５分間水槽で冷却後、固化体の状況を観察した。結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１から明らかなように、成形型及びピストンに突起及び切り欠きを有しない各比較例では、固化体は大きな膨張を示し、一体化せず崩壊するものが見られたのに対し、突起及び切り欠きを有する各実施例では膨張はほとんど許容される範囲内のもので、一体性が損なわれることもなかった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の減容圧縮固化方法によれば、熱可塑性樹脂を含む廃棄物を減容して圧縮固化を行うに当たり、固化物を大径化してもその膨張を効果的に阻止でき、固化物の運搬や貯蔵のための容積効率を上げ、また炭化処理時の飛散等を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃棄物の減容圧縮固化方法及び減容圧縮固化装置の一例を説明する概略図である。（ａ）は該装置の縦断面図を示す。（ｂ）はＢ−Ｂ矢視図である。（ｃ）はＡ−Ａ矢視図である。
【符号の説明】
１        油圧駆動式ピストン
２        原料ホッパー
３        成形型
４        油圧駆動式底板
５        油圧駆動式排出機
６        ヒーター
７        突起
８        切り欠き
【図１】
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