(57)【要約】【課題】樹脂発泡体、とりわけ廃棄量の多い発泡ポリスチレンの廃棄物を比較的単純な構造を持つ装置で、減容処理が連続的にできること、再生樹脂は再利用できること、廃熱の利用を可能にすることを前提にした減容方法と装置を提供する。【解決手段】樹脂発泡体廃棄物を熱風により減容させるにあたり、熱風と粉砕した樹脂発泡体廃棄物（原料）を、サイクロン構造を持つ減容装置に導いて、熱による減容を行うことと並行して減容物と熱風との分離を連続的に行う方法と装置。原料を供給する部分を減圧にして吸入させ、付着防止対策をとること、廃熱利用を特徴とする。【選択図】　　　図１
2004136485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱風を供給する工程と熱風を供給する経路に樹脂発泡体廃棄物を供給する工程、次いで樹脂発泡体廃棄物を熱風により加熱して減容させるとともに減容物と熱風をサイクロンによって連続的に分離する工程を設けることを特徴とする樹脂発泡体廃棄物の減容処理方法。
【請求項２】
熱風を供給する工程と樹脂発泡体廃棄物を供給する工程と、次いでこれらの工程を合して樹脂発泡体廃棄物を熱風により加熱して減容させるとともに減容物と熱風とをサイクロンによって連続的に分離する工程を設けることを特徴とする樹脂発泡体廃棄物の連続減容処理方法。
【請求項３】
樹脂発泡体廃棄物を熱風により減容させる装置において、該装置にヒーターおよび送風機を有した熱風供給装置または廃熱送風機に連結した熱風供給経路、熱風供給経路の途中に樹脂発泡体廃棄物を供給するための供給口を設け、装置本体は熱風と減容物とを連続的に分離するサイクロン構造をもち、熱風の排気口、減容物取り出し口を持つことを特徴とした樹脂発泡体廃棄物の連続減容処理装置。
【請求項４】
樹脂発泡体廃棄物を熱風により減容させる装置において、該装置にヒーターおよび送風機を有した熱風供給装置または廃熱送風機に連結した熱風供給経路と樹脂発泡体廃棄物を供給するための原料供給経路を設け、装置本体は熱風と減容物とを連続的に分離するサイクロン構造をもち、熱風の排気口、減容物取り出し口を持つことを特徴とした樹脂発泡体廃棄物の連続減容処理装置。
【請求項５】
樹脂発泡体が発泡ポリスチレンであることを特徴とする請求項１〜２に記載の減容方法。
【請求項６】
熱風供給経路の途中あるいは原料供給経路に減圧部を生起させるための構造として、オリフィスまたはベンチュリー管またはエジェクターの中から選んだ構造を組み込むこと、およびそれによって生起された減圧部分に開口部を設けて、樹脂発泡体廃棄物を連続的に供給できるようにしたことを特徴とする、請求項３または４に記載の連続減容処理装置。
【請求項７】
サイクロン構造をもった減容装置の排気の一部または全部を循環再使用する経路を設けることによって、熱の使用効率を向上させることを特徴とする、請求項３または４に記載の減容処理装置。
【請求項８】
減容装置内壁への減容物の付着を防止するためにサイクロン構造を持った装置本体および配管の一部または全部の内面を、平滑仕上げとした上でフッ素樹脂コーティングを施すこと、およびサイクロン構造の上面および直胴部を二重構造として外側を空気冷却可能な構造とすることを特徴とした、請求項３または４に記載の減容処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
使用済みの樹脂発泡体を資源として再利用できる形に再生処理するにあたっては、その体積を減少させる処理、すなはち減容処理をすることは取り扱いや保管を容易にするために非常に有用である。本発明は、樹脂発泡体廃棄物、とりわけ発生量の多い発泡スチロール　（ポリスチレン発泡体、発泡ポリスチレンともいう）廃棄物の体積を減少させるに際して、熱風を用いてその体積を連続的に減少させる処理方法および処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂発泡体、とくに発泡ポリスチレンは、比較的安価かつ軽量で、容易に成形加工が出来、緩衝特性に優れ、強度もあり、また断熱効果に優れている。これらの優れた特性のため、家電製品の梱包材、各種包装における緩衝材、海産物輸送時の保冷箱、生鮮食糧品の保存や輸送用の容器、食料品のトレー、あるいは建築用材料、装飾材料など多方面に、非常に多くの量が用いられている。したがって、これらの用途から使用済みの樹脂発泡体が多量に廃棄されることになる。
樹脂発泡体廃棄物は、可燃物であるので一般廃棄物として焼却処理したり、破砕などの後埋め立て処理することも多いが、一般廃棄物の焼却に比べると適切な燃焼条件が異なるし、埋設処理するにも埋設場所の確保などの条件が厳しくなっているのが現状である。また、樹脂発泡体廃棄物、とりわけ発泡ポリスチレン廃棄物は貴重な資源であるとの認識が広まり、使用済みの発泡スチロールを有効利用する試みも数多く提案され、実施に移されてもいる。すなはち、プラスチック製品の原料として再使用するマテリアルリサイクルや燃料としてリサイクルするサーマルリサイクル、油化あるいはガス化して再資源化して利用するケミカルリサイクルなど、種々のリサイクル（再利用）方法が提案され、実施されている。
樹脂発泡体は、通常十倍程度から数十倍に体積を膨張させて製造されているので、その重量に比して体積が非常に大きい。そのためにこれらのリサイクルにあたって、取り扱いや運送のための費用がかかり、再生処理コストを高くする要因の一つになっている。そこで、リサイクルにあたっては、まずその体積を減少させる処理（すなはち減容処理）が施されることが多く、かつ減容処理とリサイクルの方法は一体に検討されている場合が多い。
以下には、樹脂発泡体の代表として、発泡ポリスチレンを中心にして記述する。
代表的な減容処理方法の一つは、加熱などの物理的方法により体積を減少させる方法である。　すなはち、不要となった発泡ポリスチレンを破砕し熱により軟化・熔融して脱泡し、体積を減少させる方法である。基本的に熱による減容方法に関する特許が数多く提案されている。
たとえば、熱媒として油を用い、加熱した油の中に投入して減容する方法（特許文献１、特許文献２、特許文献３）、加熱による減容（特許文献４、特許文献５）、スクリュー式熔融押出し法（特許文献６）、熱風による減容（特許文献７、特許文献８、特許文献９）などがある。熱風による減容方法の例について上記の出願特許を取り上げて見ると、特許文献７においては、攪拌機を設けた塔の下部から熱風を入れ、塔の上部から破砕・裁断した発泡スチロール廃棄物を投入して減容し、減容物は自然落下して下部に堆積する方法と装置が提案されている。特許文献８においては、熱風により発泡スチロールを加熱した後、圧縮により減容する方法と装置が提案されている。特許文献９においては、加熱処理装置の下部から特定の風速を持った熱風を送り込み、粒状の発泡樹脂を浮遊させながら減容する方法と装置が提案されている。
他の代表的な方法はポリスチレンを溶解あるいは膨潤させる能力を持つ有機溶剤を用いて脱泡／ゲル化させる化学的方法である。すなはち、不要となった発泡ポリスチレンを有機溶剤と接触させて溶解、ゲル化などして脱泡しその体積を減少させてから、溶剤とポリスチレンを分離する方法がとられている。特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４、ほか多数出願されている。これら有機溶剤を使用する方法は、いずれも危険物を取り扱う設備となり、発生場所に簡単に設置できる設備とはなりにくい。
【特許文献１】
特開平０９−２３５４０６号公報
【特許文献２】
特開平１１−１７９７２７号公報
【特許文献３】
特開平１１−４９８８７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３８３２５号公報
【特許文献５】
特開２００１−０３０２４２号公報
【特許文献６】
特開２０００−２９０４２５号公報
【特許文献７】
特開平１１−３００７４４号公報
【特許文献８】
特開平０９−０２４５１７号公報
【特許文献９】
特開２００１−０４７４３４号公報
【特許文献１０】
特許第２５１８４９３号公報
【特許文献１１】
特開平０８−２５３６１８号公報
【特許文献１２】
特開２００１−２１３９９６号公報
【特許文献１３】
特開２００１−２４７７１２号公報
【特許文献１４】
特開平１０−３１６７９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、出来るだけ装置を単純化し、樹脂発泡体廃棄物、とりわけその発生量が大きい発泡スチロール廃棄物の発生場所あるいはその近傍に設置できるような減容装置の開発を目指すとともに、減容処理を連続的に行うことが出来、かつ廃熱利用など熱エネルギーを効率的に使用できるようにすること、また減容して得られる再生樹脂を再利用し易い形状に出来るようにすることなどの課題を満足する方法と装置を提供し、さらにその装置は比較的小型で安全、手ごろな価格のものとすることである。これらの課題を解決することは樹脂発泡体廃棄物、とりわけ発泡スチロール廃棄物の処理コストを下げることは勿論、省資源化、省エネルギー化、環境対策の面からも極めて有益である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する方法と装置の開発について鋭意検討した結果、請求項１〜８に記載した内容の発明に到達した。すなはち、請求項１に記載した本発明の要旨は、樹脂発泡体廃棄物を熱風により加熱して減容するにあたり、熱風供給経路の途中に樹脂発泡体廃棄物を供給して、樹脂発泡体を熱風に同伴させてサイクロン構造を持った減容装置に送り込み、加熱、減容するとともに減容物と熱風との分離を連続的に行う処理方法にある。請求項２に記載の本発明の要旨は、樹脂発泡体廃棄物を熱風により加熱して減容するにあたり、熱風と樹脂発泡体廃棄物とを別々の経路から導いて合流させ、サイクロン構造を持った減容装置の中で発泡体を加熱、減容するとともに減容物と熱風との分離を連続的に行うことを特徴とした処理方法である。請求項３に記載の本発明の要旨は、減容処理装置は、熱風供給経路と、熱風供給経路の途中に設けた樹脂発泡体廃棄物の供給口、熱風の排気口、減容物の取り出し口を備えた、サイクロン構造を持つ連続減容処理装置にある。請求項４に記載の本発明の要旨は、減容処理装置は、熱風供給経路と、これとは別に樹脂発泡体廃棄物を導入するための原料供給経路、熱風の排気口、減容物の取り出し口を備えた、サイクロン構造を持つ連続減容処理装置である。請求項５に記載の本発明の要旨は、本発明の主たる対象を明確化することであり、樹脂発泡体廃棄物が発泡ポリスチレン廃棄物であることを記述したものである。請求項６に記載の本発明の要旨は、サイクロン構造を持った減容処理装置において、熱風供給経路あるいは原料供給経路の途中に減圧部を作りだす構造として、オリフィスまたはベンチュリー管またはエジェクターの中から選んだ構造を組み込んで、その減圧となる部分に開口部を設けて樹脂発泡体廃棄物の供給口（原料供給口）とし、減容装置内に連続的に粉砕した樹脂発泡体廃棄物（以下、原料と称する）を送入させる構造をもつことを特徴とする処理装置に関するものである。さらに、請求項７に記載の本発明の要旨は、熱エネルギーを効率的に使用するために熱風の再使用経路を減容処理装置に設けることであり、請求項８に記載の本発明の要旨は、減容処理を円滑に進めるため装置内部へのポリマーの付着防止対策としての表面処理と付着し易い部分を空気により冷却可能な構造をとることに関する内容である。サイクロン構造を持った減容処理装置において、熱風源としてはディーゼル発電の廃熱や焼却炉の廃熱などの廃熱利用による熱エネルギーの有効利用が出来ることが大きな利点であり、またその様な廃熱のない場所においては熱風発生器などの熱源を利用できることはいうまでもない。熱エネルギーの有効利用を図るに際して、減容装置本体がサイクロン構造であることは、構造が単純であることと併せて、空気と減容物を改めて分離する機構を設ける必要がないので、装置の価格低減という課題をも解決し易いのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の内容を詳細に説明する。とくに樹脂発泡体の代表例として発泡ポリスチレンの場合についてより具体的に記述する。
【０００６】
図１は、本発明における連続減容処理方法の実施の一形態を図示したものである。
図２は、熱風供給経路の途中に原料供給口を設けた構造で、熱風と原料が同一の経路からサイクロン構造を持った減容装置に入るので、言わば一口型のサイクロン構造を持った減容装置（以下、一口型と略称する）とその周辺に関する説明図である。図３は、熱風供給経路と原料供給経路とを分離して設けた構造で、それぞれ別々の経路でサイクロン構造をもった減容装置に入るので、言わば二口型のサイクロン構造をもった減容装置（以下、二口型と略称する）とその周辺に関する説明図である。
【０００７】
本発明における樹脂発泡体廃棄物の減容処理方法は次に述べるような工程で進めることが出来る。すなはち、第１の工程は熱風を供給する工程である。熱風源は電熱や重油あるいは灯油などの燃焼による熱源で空気を加熱することによって容易に得ることが出来る。さらに、焼却炉や重油発電機などからでる排気の熱エネルギーを利用できる場所では、これらを利用することによって省エネルギーに貢献できる。
【０００８】
第２の工程は、樹脂発泡体廃棄物を減容機に供給する工程である。請求項１および２に記載したように、破砕および／あるいは粉砕された樹脂発泡体廃棄物（原料）を減容機本体へ供給する方法は、熱風を供給する経路の中へ供給する方法と熱風の経路とは別に設けた原料供給経路を通じて供給する方法の二通りがある。樹脂発泡体廃棄物は、あらかじめ破砕および／あるいは粉砕したものを用いることによって、風送を容易にするとともに短時間に減容出来る。さらに、減容物を最終的に粉体あるいは粒子状で得ることを容易にする利点もある。第３の工程は、サイクロン構造をもった減容機本体の中で、樹脂発泡体廃棄物が熱風で加熱されて軟化・熔融し減容する工程である。熱風によって原料が減容して粒子状になるとともに減容物同士の衝突によって、大部分の粒子状減容物は緩やかに融着して集合し不定形の塊状になる。このような現象と並行して、これらの減容物集合体（固体）と熱風とはサイクロンによって連続的に分離される。すなはちサイクロン構造をもった装置の中で、減容と分離が同時並行的に進行するのである。そして、熱風は排気口から上方へ排出され、減容物は下部の取り出し口から落下して回収できるのである。
【０００９】
発泡ポリスチレン廃棄物を用いた場合には、再生されたポリスチレンの粒子集合体は、容易に粉砕できるので、適当な成形機を用いる場合には、直接成形用の材料として活用できる。このように本発明による樹脂発泡体廃棄物の減容方法は、連続処理が可能で、乾燥状態で粒子状の再生ポリマーが得られることなど従来の方法に比べて優れた利点を持っている。
【００１０】
樹脂発泡体廃棄物は破砕、粉砕などにより体積を小さくして減容工程に供する必要がある。樹脂発泡体廃棄物の代表例である発泡スチロールの場合には、粉砕後の大きさは一辺の大きさが数ｃｍ以下程度、好ましくは１ｃｍ以下程度の大きさとし、さらに好ましくは４メッシュの篩をパスする程度に粉砕されているのがよい。原料を細かく粉砕する理由は、発泡スチロールを連続的に、かつ風に乗せて減容装置に安定した速度で送り込み易くし、長時間にわたって連続供給しても詰まりなどによる運転の中断を起こさないためである。さらに一つには熱風で減容する際の伝熱面積を大きくするためであり、ひいては減容速度を速くするためである。また、もう一つの理由は減容後のポリスチレンを粉末状で得るためである。
サイクロン構造をもった減容機の中に送り込まれた原料は、サイクロンの原理にしたがって熱風と共にその内部の円周に沿って回転運動し、その滞留時間の中で熱によって軟化、収縮、減容するのである。当然のことながら、原料の密度（発泡倍率）、大きさ、形状は勿論、熱風温度や風速、サイクロンのサイズ、形状によって滞留時間や減容に要する時間が異なるので、減容に必要な滞留時間を得るための条件設定は個々に応じて設定することが重要である。また、浮遊状態の樹脂発泡体は、適当な滞留時間の後、軟化・熔融して減容して粒子状になり、相互に衝突した粒子は互いに融着して、より大きな塊になる。この現象が繰り返されて、粟オコシ状の塊になり、遠心力とのバランスが崩れてくると、サイクロン下部の円錐部へ移動し、ついには下部の減容物取り出し口から落下する。したがって、サイクロンから得られる減容物の大部分は小さな粒子状の減容物が集合した不定形状の塊である。この減容物集合体の大きさは、熱風量、風速、熱風温度、粉砕した原料の大きさや性質等の因子で左右されるが、発泡ポリスチレンの場合１ｇ〜１０ｇ／個位の大きさで落下することが多い。
【００１１】
一方、熱風は、サイクロン内部で固体（原料や減容した樹脂）と分離して反転上昇し排気口から排出される。すなはち、サイクロンで樹脂発泡体の減容を行うと同時に熱風との分離を行うことが出来るのである。排気口から排出された熱風の排熱を、さらに循環して再使用することにより、熱エネルギーの使用効率を上げることが出来る。
【００１２】
本発明における減容装置の主要部分は、減容装置に熱風を供給する熱風発生装置および、熱風あるいは廃熱を送り込むためのブロア、破砕された樹脂発泡体廃棄物（原料）を連続的に供給する供給装置、熱風を送る経路や原料を送る経路、熱風と原料を取り入れて減容するとともに減容物と空気とを分離するサイクロン型の構造を持つ減容装置本体、および減容装置本体は熱風と原料の導入口、熱風排気口と減容物取り出し口から構成される。さらに付属的な装置として、樹脂発泡体廃棄物、代表的には発泡スチロール、の破砕あるいは／および粉砕装置、必要ならば融着して排出されてくる減容物を粉砕する粉砕装置などから構成される。
【００１３】
粉体や粉塵等の風送可能な固体と空気などの気体を連続的に分離する装置は、通常サイクロン構造を持った分離装置が用いられる。通常の粉塵等の分離においては、気体（空気）の温度は１００℃以上の高温で使用されることは少ない。また、サイクロン内部に滞留している途中や気体との分離過程で、固体の体積や密度が大きく変化していくことはない。本発明は、サイクロン構造を持った装置において、空気の代わりに熱風を送り、粉砕した樹脂発泡体をサイクロン内部に供給して、発泡体がサイクロン内部に滞留中に加熱され減容する方法を見出し、その装置を考案したものである。すなはち、本発明と一般的なサイクロンとの最も異なる点は、サイクロンに導入する気体の温度が１００℃以上の高温であること、サイクロン内部で固体（樹脂発泡体）の体積や密度が変化することであり、さらには、固体（樹脂発泡体）はある温度以上では軟化・熔融する性質を持つために、固体相互の融着や装置への付着、詰りなど各種の問題点を誘発するという特殊性を持っている。本発明は、サイクロンを従来の用途とは全く異なる「樹脂発泡体の減容」という分野へ適用する際に生じる、上記のような特殊性、各種の問題点の解決について、鋭意検討した結果到達したものである。
【００１４】
図１は本発明の実施の一形態を工程として図示したものであり、その中では減容装置は２口型のサイクロン構造を持った減容装置を示してある。図３に二口型の減容装置の詳細を示した。図１において、樹脂発泡体の代表として、発泡ポリスチレンを例にとって工程を説明する。廃発泡ポリスチレン（廃ＥＰＳと略称する）１は破砕・粉砕機２で細かく破砕・粉砕され、粉砕発泡ポリスチレン（粉砕ＥＰＳ）３となる。粉砕ＥＰＳ　３を、ブリッジ防止のためにモーター１０で回転する攪拌羽根９付きのホッパー８に入れる。粉砕ＥＰＳ（原料）３はモーター１２で回転する羽根車１１によって、シュート１３、ジョーゴ１４を経由して、原料供給口１６から原料供給器（Ｂ）１８に供給される。原料供給器（Ｂ）１８は、その内部に圧縮空気３１によってエジェクター構造による減圧部分を生起させたものであり、これによってできた減圧によって粉砕ＥＰＳ　３は原料供給口１６から吸入され、サイクロン直胴部１９へ入る。一方、熱風は熱風供給経路１７からサイクロン直胴部１９へ送風される。サイクロン内部に入った粉砕ＥＰＳ　３は熱風と合流して加熱されて減容し、粒子状になる。粒子状の減容物３０ａは集合して集合体３０ｂとなる。減容物集合体３０ｂは順次サイクロン円錐部２０に下りて熱風と分離され、減容物取り出し口から排出されてくるので、収納袋２９で受ける。この間に、減容の目的を果たした熱風は、主としてサイクロン円錐部２０で減容物と分離され、反転して排気筒２１から上部へ排出される。図１において、粉砕ＥＰＳの供給装置は羽根車の代わりにスクリュー、あるいは振動式フィーダーなどを用いても目的は達成できる。また原料を連続的に吸入させるための減圧部は、エジェクターの代わりにオリフィスあるいはベンチュリー管を設けても、同様の目的は達成できる。
【００１５】
図２に示した方法と装置について説明する。図２は一口型のサイクロン構造を持った減容装置である。図１のような手順で破砕、粉砕された樹脂発泡体は一旦ホッパーに貯蔵され、次いでホッパーの下部に設けた羽根車１１によって、シュート１３、ジョーゴ１４を経て原料供給器（Ａ）１５の原料供給口１６に連続的に送られ、熱風供給経路１７を経て減容装置１９へ送り込まれる。合流した熱風と原料はサイクロン構造をもった減容機に連続的に導入され、原料の減容と熱風との分離が同時並行的に進行するのである。このように原料導入と減容の基本的なプロセスは図１で説明した二口型と同様である。異なる点は、熱風供給経路の途中に原料供給器（Ａ）１５を組み込んだ構造である。すなはち、熱風供給経路１７の内部に、減圧部を生起させる構造としてエジェクター構造を組み込み、それによってできた減圧部分に樹脂発泡体（原料）３を供給するための開口部を設けて原料供給口１６とし原料を吸引させることによって、連続的な供給を行うのである。したがって、熱風供給経路１７の中で熱風と原料３が合流する。そのために、原料供給口１６の位置を適切に決めることが大切である。樹脂発泡体が発泡ポリスチレンの場合、上記熱風供給経路の位置はサイクロン直胴部上面に近い位置、具体的には直胴部上面からの距離は２０〜６０ｍｍ程度の範囲内、原料供給口１６の位置は熱風供給経路のサイクロン直胴部の円周面に近い位置、より具体的には円周面外側からの距離が５０ｃｍ以内、好ましくは３０ｃｍ以内が好ましい。原料供給口１６の位置が、直胴部円周面から距離が大きい場合には、熱風供給経路の中で樹脂が融着して詰まりなどのトラブルの原因になり易い。熱風供給経路に設ける供給口の形状は、丸型あるいは角型、など適当な形を選択すればよい。供給口の口の大きさは、熱風供給経路の直径、または一辺の長さを超えない範囲で選択できるが、大き過ぎると原料に同伴する空気量が大きくなり、内部の温度を低下させる効果が大きいので、通常は直径または一辺の８０％〜５０％程度が好ましい。減圧部を生起させるための構造としてエジェクターを例にとると、φ６５ｍｍ＊１４５ｍｍの管状の熱風供給経路の途中に、外径６２ｍｍ、内径３０ｍｍの絞りを入れることでエジェクター機能を発揮させることができた。このようなエジェクター機能を発揮でき、その程度を調節するには使用する風量、風速などの条件と外径／内径の関係などによって決まるので、一義的に決めることなく実験的に最適化する必要がある。減圧部を生起させる構造としては、エジェクターの代わりにオリフィスやベンチュリー管を設けても目的を達成できる。
【００１６】
図３には、熱風供給経路と原料供給経路を別々に装備した、言わば二口型のサイクロン構造を持った減容装置を図示した。本方式については、すでに図１で説明したので詳細は省略する。ただし、図２で示したような熱風供給経路の途中に樹脂発泡体を供給する方法と装置（一口型）においては、軟化速度の速い樹脂発泡体を処理する場合には熱風供給経路の途中で樹脂の融着、付着などが起こり、長時間の連続運転を阻害する場合がある。このような場合には、図３で示した方法と装置が有効である。すなはち、熱風と樹脂発泡体はサイクロン内部で合流するので、原料供給時の融着や付着の問題は解消でき、加熱・減容はサイクロン内に滞留中に起こり、順調な長時間運転が可能になるのである。熱風供給経路と原料供給経路を別々に設ける以外は、付属的な装置を含めて上記の一口型の装置と同様でよい。
【００１７】
図４に熱風と減容物の分離を行うサイクロン部分の構造を示した。サイクロンの仕様は次のようである。すなはち、本発明における気体の流入形式や各部のサイズは、一般的なサイクロンの構造と同様でよい。排気筒直径（Ｄ２）を基準にした各部のサイズの一例を示すと次の様である。
Ｄ１＝ｎＤ２（ｎ：２．２±０．２）、Ｌ＝ｍＤ２　（ｍ：２±０．２）、Ｈ＝ｐＤ２（ｐ：２．８±０．２）、ｌ＝ｑＤ２　（ｑ：２±０．２）、ｈ＝ｒＤ２（ｒ：０．６±０．１）、ｄｅ＝ｓＤ２（ｓ：０．６±０．１）、ｂ＝ｔＤ２（ｔ：０．３±０．１）、ｈ＝ｕＤ２（ｕ：０．６）
ただし、Ｄ２：排気口直径、Ｌ：サイクロン直胴部高さ、Ｈ：サイクロン円錐部高さ、ｌ：排気筒高さ、ｈ：流入口高さ、ｂ：流入口幅
また、気体（熱風）の供給経路はサイクロン直胴部の円筒に対して接線方向に流入する方式でもよいし、渦巻き式でもかまわない。付属的な装置として、使用済みの樹脂発泡体を粉砕する装置が必要である。樹脂発泡体が発泡スチロールの場合、これらは、箱型や板状、ブロック状などさまざまな形状をしているし、大きさもまちまちである。このような発泡スチロール廃棄物の移送や供給を連続的に行うため、および減容物を小さな粉体状あるいは粒子状で得るために粉砕は大変有利である。他の付属的装置として、送風機付きの熱風発生装置あるいは廃熱利用するための熱風送風機が必要である。
【００１８】
また、必要に応じて、減容して装置から排出される粒子状ポリスチレンの集合体を粉砕する粉砕機を設置するのがよい。減容した再生ポリスチレンは粟オコシ状に集合してサイクロンから排出されてくる場合が多いので、これを粉砕して粉末状のポリスチレンにするためである。粉砕することによって、そのまま成形材料として再利用することが出来る。すなはち、ブロック状のポリスチレンのような塊に比べて破砕・再粉砕、ぺレット化などの工程が省略できる。
【００１９】
樹脂発泡体、とりわけ発泡スチロールの減容にサイクロン構造を適用するにあたって、最も大きな問題点は、減容する際の熱によるポリスチレンの熔融と熔融物の装置壁面への付着である。ポリスチレンが軟化・熔融する温度にならないと、減容は起こらない。すなはち、サイクロン内部を一時的に軟化物や熔融物が浮遊する状態が出現する。これらの浮遊物が装置内壁面に付着すると、付着物が次第に成長して円滑な空気の流れを阻害する要因となり、これはさらに付着物の成長を助長して継続的な運転が出来なくなる。この付着物の発生は、装置内面の突起や付属物、微小の漏れなどが原因になることが判った。本発明者らは、内面を極力単純化・平滑化して装置内の風の流れを乱さないような構造にし、かつ装置内面の仕上げをバフ仕上げなど精度の高い平滑加工を施し、さらにフッ素樹脂コーティングなどの付着防止加工をすることによって、解決できることを見いだした。さらに、装置壁面の温度を熱風温度よりも低く保つことによって、上記のような付着物の生成が抑制できることを見いだした。すなはち、サイクロン構造を持った減容機本体の直胴部の側面と天井部分が最も付着現象が起き易いので、この部分を二重構造２３，２４として外部からブロワ−２７で冷風２５を送って冷却することが有効であることが判った。すなはち、請求項８に記載したような付着防止対策をとって初めて、安定な長時間運転が可能になったのである。
次に、重要な運転条件である温度条件について、発泡ポリスチレンの場合を代表例として述べる。サイクロンに供給する熱風の温度（サイクロン入口温度）は１５０〜３００℃の範囲で選択するのがよい。高温の方が減容に要する時間は短い。減容後のポリスチレンを再利用せず、減容のみを目的にする場合には３００℃を超える温度でも可能であるが、一方で熔融物が装置の内壁に付着し易くなるので、好ましくない。また、ポリスチレンは貴重な資源であるから、再利用を前提に減容する場合は、３００℃以上の温度ではポリスチレンの熱による劣化が進行するので、この観点からも好ましくない。
【００２０】
従来、廃棄されている熱エネルギーを単純に熱源として活用する場合には、高温の排熱を利用すればよい。しかし、熱を発生させて減容に利用する場合には、省熱エネルギーの観点からも高温は不利である。
【００２１】
熱風温度が１５０℃より低い温度の場合には、滞留時間中に十分減容することが難しくなり、発泡スチロールの気泡が十分抜けきらない状態（減容不十分）で、排出されることが多い。したがって、熱風温度（サイクロン入口温度）は１５０〜３００℃、とくに好ましい範囲は１６０℃〜２５０℃である。通常、サイクロン内部の温度が１８０〜１９０℃程度の場合には２０秒以上の滞留時間をとることが必要であり、滞留時間が短い場合や温度が低い場合には減容の程度が低いまま排出されてくる。
風速は原料のサイクロン内部における滞留時間を左右する重要な因子の一つである。しかし、適切な風速はサイクロンの形状、サイズによって変化するので、一義的に決めることは出来ず、装置ごとに実験して決める必要がある。通常、サイクロン入口の風速は６〜３０ｍ／ｓｅｃで運転することが出来るが、滞留時間の面から１０〜２０ｍ／ｓｅｃで減容するのが適当である。発泡ポリスチレンの場合も、この条件でよい結果を得た。
【００２２】
原料供給口は、長時間運転においても原料が熔融しない程度の温度（１７０℃以下、好ましくは１５０℃未満）に維持しなければならない。原料に同伴する室温の空気（外気）、あるいは空気と熱風との混合された状態で原料が熔融しない温度に制御することが肝要である。供給口で詰りが生じると、それ以上の減容作業が出来なくなり、装置を停止して分解掃除が必要になるので、この制御は重要である。
以上、本発明における実施の形態を説明したが、上記説明に示すものに限らず、処理する樹脂発泡体の性質、目標とする処理量などに応じて、熱風温度やサイクロン構造を持った減容機の大きさなどを、本発明の範囲で種々変更できることはいうまでもない。樹脂発泡体が発泡ポリスチレンである場合の具体例の一つを次の実施例に示す。
【００２３】
【実施例】
図３で示した二口型の減容装置を用いて実施した。
使用した減容装置のサイクロン構造部分の主なサイズは、Ｄ１＝３００ｍｍ、Ｄ２＝１２５ｍｍ、Ｌ＝２５０ｍｍ、Ｈ＝３５０ｍｍであった。
５０倍発泡の発泡スチロールでできた箱型の廃棄物を、破砕した後粉砕して一辺が約８　　ｍｍ程度のフレーク状にした。このような粉砕品約５０Ｌを、底部に羽根車のついたホッパーに入れた。熱風発生器の熱風温度を２０５℃に設定して昇温を開始し、送風ファンを稼動させて熱風供給経路１７を通じてサイクロンへの送風を開始した。一方、圧縮空気３１を送風して原料供給器（Ｂ）１８のエジェクターを機能できるようにした。サイクロン入口の熱風温度が１９７℃、サイクロン内部の温度が１８２℃になったところで、羽根車１１を動かして原料供給口１６から粉砕した発泡スチロール３の供給を開始した。フレーク状の発泡スチロールは順調に原料供給口から吸い込まれてサイクロンへ送り込まれた。原料を供給開始後、約３０秒後に粒子状ポリマーの集合物（径３〜５ｃｍ程度）が減容物取り出し口から落下してきた。減容物は白色で、落下直後は少し柔らかかったが、まもなく固形化した。この塊は、粉砕機で容易にほぐせる程度の硬さで、ほぐすことによって、粒子状のポリスチレンを得ることができた。ホッパーの原料をすべて処理したのち、得られた減容物の体積を測定したところ約３Ｌまで減容していた。すなはち、見かけの減容率は９４％であった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、廃棄物として大量に処分されている樹脂発泡体、とりわけ発泡スチロール廃棄物を資源として再利用することを前提に、連続的に減容処理し、粒子状の再生樹脂を得ることが出来る方法とそのための装置を提供するものである。排熱を利用することで省エネルギーに貢献できるし、装置自体が単純な構造であるから、製作費は比較的安価であり、メンテナンスも容易である。
【００２５】
すなはち、サイクロンを応用した本発明の利点を列挙すると次の様になる。
Ａ．　熱風による樹脂発泡体の連続減容処理が可能である。
Ｂ．　樹脂発泡体を粉砕することにより、減容物が粒子状で得られ、物性の低下が少ない。
Ｃ．　減容装置の構造が単純で、製作費が比較的安価である。
Ｄ．　メンテナンスが比較的容易である。
Ｅ．　排熱を利用することによって省エネルギーに貢献できる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る連続減容処理の実施の一形態を示した図である。
【図２】熱風供給経路に原料を入れる、サイクロン構造を持つ一口型の減容装置
【図３】熱風と原料を別々の経路で入れる、サイクロン構造を持つ二口型の減容装置
【図４】サイクロン構造の説明図
【符号の説明】
１　廃ＥＰＳ
２　破砕・粉砕機
３　粉砕ＥＰＳ
４熱源
５　ブロア
６　熱風リターンダクト
７　ダンパー
８　ホッパー
９　攪拌用羽根
１０　攪拌用モーター
１１　供給羽根車
１２　供給モーター
１３　シュート
１４　ジョーゴ
１５　原料供給器（Ａ）
１６　原料供給口
１７　熱風供給経路
１８　原料供給器（Ｂ）
１９　サイクロン直胴部
２０　サイクロン円錐部
２１　排気筒
２２　ベース板
２３　冷却室（上）
２４　冷却室（下）
２５　冷風供給口
２６　冷風供給口
２７　ブロア
２８　断熱カバー
２９　収納袋
３０ａ　粒子状減容物
３０ｂ　減用物集合体
３１　圧縮空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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