(57)【要約】【課題】  各種のプラスチック廃棄物をリサイクルする際に、プラスチック廃棄物からプラスチックと異物とを分別し、更に分別したプラスチックの洗浄を連続的に行うことができるプラスチック廃棄物の分別洗浄装置を提供する。【解決手段】  本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置１００は、一端にプラスチック廃棄物を投入する投入口であるホッパー３０を有し、他端に該プラスチック廃棄物を取出す取出口を有する水槽２０と、水槽２０の投入口から取出口に向けてほぼ水平に配設された送りスクリュー７０と、送りスクリュー７０の取出口から上方に向けて立ち上がるように配設された排出スクリュー４１と、排出スクリュー４１の搬送径路の終端部に配設された処理済のプラスチック廃棄物の排出口である排出シュート５０とを有する。【選択図】  図１
2005111736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にプラスチック廃棄物を投入する投入口を有し、他端に該プラスチック廃棄物を取出す取出口を有する水槽と、前記水槽の前記投入口から前記取出口に向けてほぼ水平に配設された送りスクリューと、前記送りスクリューの前記取出口から上方に向けて立ち上がるように配設された排出スクリューと、前記排出スクリューの搬送径路の終端部に配設された処理済のプラスチック廃棄物の排出口とを有することを特徴とするプラスチック廃棄物の分別洗浄装置。
【請求項２】
前記送りスクリューの途中から前記取出口側の終端部にかけて、前記送りスクリューの両側及び下面を囲うと共に、前記排出スクリューの始端部の周囲を囲む多孔板が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプラスチック廃棄物の分別洗浄装置。
【請求項３】
前記送りスクリューの上方に、前記水槽の前記投入口から前記取出口に向けてほぼ水平に給水ノズルが設置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプラスチック廃棄物の分別洗浄装置。
【請求項４】
前記送りスクリューの終端部に撹拌羽根が設けられ、前記排出スクリューの始端部は該撹拌羽根に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラスチック廃棄物の分別洗浄装置。
【請求項５】
前記排出スクリューは前記水槽の取出口からほぼ垂直に立ちあがり、終端部には斜め下方にむけて排出シュートが配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のプラスチック廃棄物の分別洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種のプラスチック廃棄物をリサイクルする際の処理工程において、プラスチック廃棄物の分別及び洗浄処理を行う、プラスチック廃棄物の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、容器包装リサイクル法が制定され、ビニール袋、発泡スチロール容器等の包装材等は、資源材料化して再利用することが義務付けられるようになってきた。また、廃棄された家電製品等の産業廃棄物もリサイクル可能な部分は回収し、資源材料化して再利用することが求められている。
【０００３】
ところが、家庭やコンビニエンスストア等で発生する、食品の食べ残し等による生ゴミが入った包装材については、そのままでは資源材料化することができず、生ゴミと包装材を分別する必要があった。また、その他の廃棄プラスチック製品等においても、金属部品等の異物とプラスチックとを分別する必要があった。
【０００４】
そのため、生ゴミが入った包装材、又は廃棄プラスチック製品等の、プラスチック廃棄物等を、水を張った大型水槽等に投入し、水との比重差によりプラスチックと異物とに分別する方法が行われている。この方法で分別されたプラスチックは、大型水槽等に投入される。そして、投入されたプラスチックは、撹拌等の手段により洗浄される。
【０００５】
これらの方法は、二人〜三人の人手をかけて行われるが、必要経費に比べて、その洗浄の効果は芳しくなかった。また、人手に頼る洗浄方法では、その前の処理工程であるプラスチック廃棄物の分別処理や、後の処理工程である脱水処理等を機械で行う場合に、これらの処理装置と連携しにくく、連続的な処理が出来なかった。
【０００６】
このため、プラスチック廃棄物の分別装置として、下記特許文献１には、投入される廃棄プラスチック製品を一旦収容し、かつ要求に応じて順次下端部に設けられるホッパー口から投下するホッパーと、このホッパーから投下された廃棄プラスチック製品を受け、散液しながら破砕して多数の小破砕物に変え、その下方部位へ排出する湿式破砕手段と、この湿式破砕手段の下方部位に配置され、破砕手段から排出される小破砕物を受けて、ここに貯溜する液体との比重の差に応じて浮沈選別する貯液槽と、この貯液槽内に配置され、浮沈選別された小破砕物をそれぞれ個別に取出す取出し手段とを具備したことを特徴とする廃棄プラスチック製品の処理装置が開示されている。
【０００７】
また、下記特許文献２には、包装材付き生ゴミから包装材と生ゴミとを分別した後、分別された前記包装材については、１次粉砕工程、洗浄工程、乾燥工程、溶融固化工程及び２次粉砕工程を経て資源材料化し、分別された前記生ゴミについては、脱臭処理を行いながら発酵させる発酵工程を経てコンポスト化又は飼料化することを特徴とする包装材付き生ゴミの処理方法において、前記洗浄工程は、前記包装材の粉砕物を水中に浸漬して、沈殿物を除去し、浮遊物を回収する比重分離工程と、分離された粉砕物に水を加えて混合し、遠心脱水することが開示されている。
【特許文献１】特開平８−９９３１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６６２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１に係る処理装置は、処理装置の貯液槽の水面上に波を造り、水面上に浮上した分別プラスチックを、その波に載せて所定部位へ運ぶというものである。しかし、この方法は前記分別プラスチックを、波を介して間接的に搬送するため、搬送スピードが遅く、処理に時間がかかるという欠点があった。更に、前記の方法では廃棄プラスチック製品を破砕するときのみ洗浄され、水面上に浮上した分別プラスチックは洗浄されないため、洗浄が不十分であった。
【０００９】
また、上記特許文献２に係る生ゴミの処理方法に使用される装置は、分別工程、洗浄工程が、それぞれ別々の処理装置により行われる。そのため、分別処理を終えたプラスチック廃棄物である包装材を、コンベヤで洗浄処理装置に搬送しなければならず、処理時間が余分にかかっていた。
【００１０】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、プラスチック廃棄物の分別、洗浄工程にかかる人員や時間を短縮し、洗浄効果を向上させ、前後の処理装置との連携をスムーズにすることができるようにしたプラスチック廃棄物の分別洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置は、一端にプラスチック廃棄物を投入する投入口を有し、他端に該プラスチック廃棄物を取出す取出口を有する水槽と、前記水槽の前記投入口から前記取出口に向けてほぼ水平に配設された送りスクリューと、前記送りスクリューの前記取出口から上方に向けて立ち上がるように配設された排出スクリューと、前記排出スクリューの搬送径路の終端部に配設された処理済のプラスチック廃棄物の排出口とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のプラスチック廃棄物の分別洗浄装置によれば、上記投入口から上記水槽内にプラスチック廃棄物を投入すると、前記送りスクリューが回転することにより、プラスチック廃棄物が水槽内で撹拌されつつ取出口方向に向けて搬送される。その途中で、プラスチック廃棄物中の、水より比重の軽い分別プラスチックは水面に浮上し、水より比重の重いガラス、金属等の異物は、水槽の底部に沈降する。浮上した分別プラスチックは、上記送りスクリューにより取出口に搬送される。搬送された分別プラスチックは、取出口から上方に向けて立ち上がるように配設された排出スクリューにより脱水されながら上方へ搬送され、排出口から排出される。
【００１３】
以上のように、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置によれば、プラスチック廃棄物の成分中の分別プラスチックと異物とを分別し、更に送りスクリューを使用して、水面上に浮上する分別プラスチックを搬送するため搬送スピードが速く、プラスチック廃棄物の処理時間の短縮を図ることが可能となる。また、送りスクリューの取出口から排出スクリューが配設され、更に排出口が設置されているので、連続的にプラスチック廃棄物の処理ができる。
【００１４】
また、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置は、前記送りスクリューの途中から前記取出口側の終端部にかけて、前記送りスクリューの両側及び下面を囲うと共に、前記排出スクリューの始端部の周囲を囲む多孔板が設けられていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、送りスクリューの始端部の周囲には、底面を囲う多孔板が設けられていない。そのため、送りスクリューの回転により攪拌、分別され水中に徐々に沈下している異物を、水槽の底部に沈殿することができる。そして、プラスチック廃棄物から分別された分別プラスチックのみを、送りスクリューにより搬送することができる。
【００１６】
また、異物が送りスクリュー周辺に残留することはないので、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置を、連続して長期間に渡って運転させることができる。更に、水槽底部には異物が沈殿しているので、プラスチック廃棄物の分別洗浄工程終了後、容易に異物を取り除くことが可能となる。
【００１７】
本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置は、前記送りスクリューの上方に、前記水槽の前記投入口から前記取出口に向けてほぼ水平に給水ノズルが設置されていることが好ましい。
【００１８】
これによれば、水面上に浮上した分別プラスチックは、送りスクリューの上方に設けられた給水ノズルから散布される洗浄水によって洗浄される。そのため、プラスチック廃棄物を処理する際の、分別プラスチックと異物とを分別する分別工程と、分別プラスチックを洗浄する洗浄工程とのタイムラグを極力少なくして、連続的に効率よく処理することが可能となる。
【００１９】
本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置は、前記送りスクリューの終端部に撹拌羽根が設けられ、前記排出スクリューの始端部は該撹拌羽根に隣接して配置されていることが好ましい。
【００２０】
これによれば、送りスクリューの終端部に設けられた撹拌羽根が、送りスクリューの終端部に搬送された分別プラスチックを、回転撹拌して洗浄する。そのため、分別プラスチックは、前述した給水ノズルによる洗浄に加えて撹拌羽根による洗浄がなされる。このように、二回に渡り洗浄処理が行われるので、リサイクルに好適な清浄な分別プラスチックを得ることができる。
【００２１】
また、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置は、前記排出スクリューは前記水槽の取出口からほぼ垂直に立ちあがり、終端部には斜め下方にむけて排出シュートが配設されていてもよい。
【００２２】
これによれば、排出スクリューは、水槽の取出口からほぼ垂直に立ちあがって、設けられているので、設置スペースを小さくすることができる。
【００２３】
また、排出スクリューの終端部には、斜め下方にむけて排出シュートが設けられている。このとき、次の脱水処理等の工程に使用する装置の、分別プラスチックの搬入口の設置高さを、前記排出シュートより低くしておく。これにより、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置と、容易に連携を図ることでき、連続的なプラスチック廃棄物の処理が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置によれば、プラスチック廃棄物中の分別プラスチックと異物とを分別し、それとほぼ同時に分別プラスチックを洗浄することができるので、プラスチック廃棄物を連続的に処理することができ、更に処理時間の短縮を図ることができる。そして、二回に渡り洗浄されるので、リサイクルに好適なプラスチックを得ることができる。また、更に設置スペースも小さくて済み、前後の処理装置と連続的な処理が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置にて、プラスチック廃棄物を処理する場合の前段階として、下記のようにプラスチック廃棄物が搬送される。
【００２６】
最初に、金属等の異物を含むプラスチック廃棄物を、ベルトコンベヤー上にて、プラスチック廃棄物と金属等の異物とに大まかに分別する。分別されたプラスチック廃棄物は、破砕機に投入され破砕される。そして、破砕されたプラスチック廃棄物は、搬送ブロワーからのエアーにより、ダクトを通ってサイクロンに搬送される。サイクロンに搬送されたエアーを含むプラスチック廃棄物は、サイクロンによりプラスチック廃棄物とエアーとに分離される。そして、プラスチック廃棄物は、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置に投入される。
【００２７】
以下に、本発明によるプラスチック廃棄物の分別洗浄装置の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１に示すように、このプラスチック廃棄物の分別洗浄装置１００は、基台１０と、この基台１０上に設置される水槽２０とを有している。
【００２９】
前記基台１０は、設置面１に対してほぼ水平に設置される。更に基台１０には、車輪１１が取付けられ、設置場所を移動できるようになっている。また、水槽２０はプラスチック廃棄物の投入口となるホッパー３０を有している。ホッパー３０は、プラスチック廃棄物を投入しやすくするため、上部に向かうほど開口が広がった筒型形状をなしている。
【００３０】
水槽２０の内部には、送りスクリュー７０が設けられている。送りスクリュー７０の一端は、上記ホッパー３０の下方に位置し、他端は、後述する遠心脱水槽４０の下方に位置している。遠心脱水槽４０の上部には、後述するように、分別洗浄されたプラスチック廃棄物の取出口となる出口シュート５０が連設されている。したがって、送りスクリュー７０は、プラスチック廃棄物の投入口から取出口に向けて搬送するように配設されている。送りスクリュー７０は、モータ７１によって回転する回転軸７２とその外周に付設された螺旋羽根７３とを有している。水槽２０内には、水が張られており、前記送りスクリュー７０が回転することにより、投入されたプラスチック廃棄物が撹拌されつつ移動し、同時に比重分別される。
【００３１】
送りスクリュー７０の上方には、送りスクリュー７０の移動方向に沿って、給水管２２がほぼ水平に配設されており、この給水管２２には、長手方向に沿って複数の給水ノズル２２ａが所定間隔で配列されている。また、図２に示すように、水槽２０の側壁上部には、オーバーフロー口２３が設けられており、このオーバーフロー口２３から図示しない配管を通してオーバーフローした水が排出されるようになっている。
【００３２】
更に、図２，３に示すように、前記送りスクリュー７０の周囲には、多孔板６０ａ、６０ｂが配置されている。この場合、送りスクリュー７０の始端部から途中の部分までは、図２に示すように、送りスクリュー７０の両側に多孔板６０ａが配置され、底部は開放されている。また、送りスクリュー７０の途中から終端部までは、送りスクリュー７０の両側に配置された多孔板６０ａと、底部に配置された多孔板６０ｂとによって、送りスクリュー７０が囲まれるようになっている。
【００３３】
この多孔板６０ａ、６０ｂは、分別プラスチックＡを送りスクリュー７０の終端部まで搬送する間に、分別プラスチックＡが水槽２０内で分散してしまうことを抑制し、まとまって搬送することを可能にする。多孔板６０ａに設けられた孔の径は、１０〜１５ｍｍであることが好ましい。この程度の大きさの孔であれば、前述した分別工程で分別しきれなかった細かい異物等を、送りスクリューの搬送途中で排出することができ、リサイクルに好適な分別プラスチックのみ搬送することが可能となる。
【００３４】
また、多孔板６０ａ、６０ｂによって、水槽２０内の送りスクリュー７０周辺の水と、多孔板６０ａ、６０ｂの外側の水とが、互いにスムーズに流動できるようになっており、それによって洗浄に使用された汚水を、送りスクリュー７０の周辺から速やかに排出することができる。
【００３５】
また、送りスクリュー７０の底部に配置される多孔板６０ｂは、送りスクリュー７０の途中から終端部にのみ設置されており、送りスクリュー７０の始端部から途中までは、底部が開放されている。このため、送りスクリュー７０の始端部から上記多孔板６０ｂが配設された部分に至る経路で、プラスチック廃棄物中の水より比重の重い異物Ｂを、水槽２０の底部に沈殿させることが可能となる。送りスクリュー７０の始端部側における上記底部の多孔板６０ｂが配設されていない長さは、２〜３ｍであることが好ましい。この長さで底部を開放しておくことにより、送りスクリュー７０によりプラスチック廃棄物を搬送する途中で、ほぼ全ての異物Ｂを水槽２０の底部に沈殿させることができる。
【００３６】
そして、水槽２０の下部には掃除口２１が設けられている。この掃除口２１は、プラスチック廃棄物の分別洗浄処理が終了した後、水槽２０の底部に溜まった異物Ｂを取出すためのものである。
【００３７】
また、前記送りスクリュー７０の終端部には、撹拌羽根７４が設けられている。送りスクリュー７０の終端部まで搬送された分別プラスチックＡは、この撹拌羽根４１によって撹拌される。そして、後述する排出スクリュー４１に送り出される。そのため、前記給水ノズル２２により洗浄された分別プラスチックＡは、前記撹拌羽根７４により、更に洗浄されるので、リサイクルに好適な清浄なプラスチックを得ることができる。
【００３８】
遠心脱水槽４０は、送りスクリュー７０の終端部の側方からほぼ垂直に立ち上がるように立設されている。遠心脱水槽４０は、筒型の形状をなすケーシング４３と、このケーシング４３の内部に配設された排出スクリュー４１とを有している。この排出スクリュー４１は、遠心脱水槽４０の上端に設置されたモータ４２によって回転する回転軸４４と、その外周に付設された螺旋羽根４５とを有しており、排出スクリュー４１の下端部は、前記送りスクリュー７０の終端部の、上記攪拌羽根７４の側方に隣接して配置されている。
【００３９】
また、水槽２０内に挿入された排出スクリュー４１を囲うように、多孔板６０ｃが設けられている。この多孔板６０ｃは、送りスクリュー７０の両側面及び下面に設けられた多孔板６０ａ、６０ｂに連設されていて、この多孔板６０ｃで囲まれた領域は、多孔板６０ａ、６０ｂで囲まれた領域と連通している。
【００４０】
したがって、送りスクリュー７０で搬送された分別プラスチックＡは、送りスクリュー７０の攪拌羽根４１で攪拌された後、排出スクリュー４１によって遠心脱水槽４０内を上方に搬送され、遠心脱水槽４０の上部に取付けられた出口シュート５０から取出されるようになっている。
【００４１】
出口シュート５０は、遠心脱水槽４０の上部から斜め下方に向けて設けられ、遠心脱水槽４０と同様に筒型の形状をなしている。そして、前記排出スクリュー４１により上方へ搬送された分別プラスチックＡを、出口シュート５０から取出して、次の処理装置に投入するようになっている。この際に、次の工程で使用される処理装置のプラスチック投入口より、出口シュート５０を高く設置しておくことにより、出口シュート５０から、直接、次の処理装置に搬送することができるので、連続的にプラスチック廃棄物の処理を行うことができる。
【００４２】
次に、上記プラスチック廃棄物の分別洗浄装置１００により、プラスチック廃棄物を処理する方法について説明する。
【００４３】
まず、プラスチック廃棄物をホッパー３０に投入し、水槽２０内に浸漬させる。水槽２０内に配置された送りスクリュー７０の回転により、プラスチック廃棄物は撹拌されつつ搬送され、水より比重の小さい、ポリエチレン、ポリプロピレン等の分別プラスチックＡは水面上に浮き上がり、水より比重の重い金属、ガラス等の異物Ｂは水槽２０の下部に沈降する。この場合、送りスクリュー７０の始端部から途中の部分までは、底部を囲む多孔板６０ｂがなく、底部が開放されているので、異物Ｂを水槽２０の底部に沈降させて掃除口２１から取出すことができる。
【００４４】
浮き上がった分別プラスチックＡは、送りスクリュー７０の回転によって、攪拌されつつ、送りスクリュー７０の終端部に向かって搬送される。このとき、送りスクリュー７０の上部に配設された給水ノズル２２から噴出する水によって、分別プラスチックＡは洗浄される。こうして、送りスクリュー７０の終端部まで搬送された分別プラスチックＡは、送りスクリュー７０の終端部に設けられた撹拌羽根７４により、更に強く撹拌されて、より完全に洗浄される。
【００４５】
こうして洗浄された分別プラスチックＡは、送りスクリュー７０の終端部の側方に配置された排出スクリュー４１によって、遠心脱水槽４０内に送られる。そして、遠心脱水槽４０内を上方へ搬送されつつ脱水される。更に、遠心脱水槽４０の上端部付近に設けられた排出シュート５０を通して取出され、次の工程の処理装置に搬送される。
【００４６】
このように、本発明に係るプラスチックの分別洗浄装置を使用すれば、分別、洗浄の処置工程を連続して行うことができる。
【００４７】
次に、本発明に係るプラスチックの分別洗浄装置を処置工程の一部に使用した、プラスチック廃棄物の処理工程について説明する。図４には、そのフローチャートが示されている。まず、回収工程Ｓ１で、回収されたプラスチック廃棄物は、分別ベルトコンベヤーＳ２上にて、プラスチックと金属等の異物とに大まかに分別される。分別されたプラスチックは、破砕機Ｓ３に投入され、搬送ブロワーＳ４からのエアーにより、ダクトＳ５を通って、サイクロンＳ６に搬送される。そして、サイクロンＳ５により、プラスチック廃棄物とエアーとに分離され、スクリュー式洗浄機（本発明によるプラスチック廃棄物の分別洗浄装置１００における水槽２０及び送りスクリュー７０の部分）Ｓ７に投入される。
【００４８】
プラスチック廃棄物は、スクリュー式洗浄機Ｓ７により、前述したように、分別、洗浄された後、回収された分別プラスチックは、次に脱水機（遠心脱水槽４０の部分）Ｓ８に搬送される。脱水機Ｓ８により、脱水処理された分別プラスチックは、搬送ブロワーＳ９からのエアーにより、ダクトＳ１０を通して、サイクロンＳ１１に搬送される。そして、サイクロンＳ１１により、分別プラスチックとエアーとに分離され、回収された分別プラスチックは、梱包機又は溶融機Ｓ１２に送られて、梱包又は溶融されて出荷される。
【００４９】
このように、本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置を、プラスチック廃棄物の処理工程に組み込むことにより、全ての工程が連続してなされるので、従来必要であった中間の移動作業にかかる人員が削減され、工場の省力化が促進される。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置は、各種のプラスチック廃棄物をリサイクルする際の処理工程において、プラスチック廃棄物の分別、洗浄処理を行う際に、好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るプラスチック廃棄物の分別洗浄装置の正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視線に沿った断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視線に沿った断面図である。
【図４】同プラスチック廃棄物の分別洗浄装置を使用した、プラスチック廃棄物の洗浄リサイクルシステムのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００５２】
２０  水槽
２２  給水ノズル
３０  ホッパー
４１  排出スクリュー
５０  排出シュート
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ  多孔板
７０  送りスクリュー
７４  撹拌羽根
１００  プラスチック廃棄物の分別洗浄装置
【図１】
2005111736.tif 000003
【図２】
2005111736.tif 000004
【図３】
2005111736.tif 000005
【図４】
2005111736.tif 000006