(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫、洗濯機、空気調和機およびテレビ受像器などの廃棄家電製品を破砕して各素材別に分別するための廃棄物処理装置において、
発泡成形材を含む含発泡成形材廃棄家電製品と発泡成形材を含まない非含発泡成形材廃棄家電製品とが個別的に投入され、その各々の廃棄家電製品を所定の大きさの塊状に粗破砕する１台の粗破砕機と、上記粗破砕機から排出された粗破砕処理物をさらに細かく破砕する上記含発泡成形材廃棄家電製品用の第１細破砕機と上記非含発泡成形材廃棄家電製品用の第２細破砕機の少なくとも２台の細破砕機と、上記粗破砕機にて粗破壊された上記粗破砕処理物を上記含発泡成形材廃棄家電製品と上記非含発泡成形材廃棄家電製品の種類に応じて上記第１細破砕機もしくは上記第２細破砕機のいずれかに振り分ける振り分け手段と、上記各細破砕機から排出される細破砕処理物を所定の素材ごとに選別して回収する選別回収手段とを備えていることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
上記振り分け手段と上記第１細破砕機との間には、上記振り分け手段から供給される上記粗破砕処理物を一時的に貯留する貯留槽が設けられている請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
上記振り分け手段が正転・逆転可能な可逆コンベアからなる請求項１または２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】
上記第１細破砕機は、窒素ガスで防爆対策が施された密閉雰囲気内で、上記発泡成形材に含まれている発泡ガス成分が脱気されるまで上記粗破砕処理物を微粉砕する請求項１または２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】
上記第１細破砕機には、脱気された発泡ガス成分を液化して回収する液化凝縮回収手段が付設されている請求項４に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
上記選別回収手段には、軽量物を選別する風力選別機、鉄類を選別する磁力選別機および非鉄類とプラスチック類とを選別する渦電流選別機が含まれる請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項７】
冷蔵庫、洗濯機、空気調和機およびテレビ受像機などの廃棄家電製品を破砕して各素材別に分別するための廃棄物処理方法において、
発泡成形材を含む含発泡成形材廃棄家電製品と発泡成形材を含まない非含発泡成形材廃棄家電製品とを単一の粗破砕機に個別的に投入して所定の大きさの塊状に粗破砕する粗破砕工程と、
その粗破砕処理物を上記含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物と上記非含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物とに振り分ける振り分け工程と、
上記含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物を上記発泡成形材に含まれている発泡ガスが脱気されるまで微粉砕する第１細破砕工程と、
上記非含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物をさらに細かく破砕する第２細破砕工程と、
上記各細破砕工程から排出される細破砕処理物を所定の素材ごとに選別して回収する選別回収工程とを備え、
上記第１細破砕工程と上記第２細破砕工程とが並行して運転されることを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項８】
上記振り分け工程と上記第１細破砕工程との間に、上記含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物を一時的に貯留する貯留工程がさらに設けられている請求項７に記載の廃棄物処理方法。
【請求項９】
上記粗破砕工程に入る前工程で、上記廃棄家電製品が冷蔵庫および空気調和機である場合には、少なくとも圧縮機、冷媒ガス、冷凍機油が除去され、上記廃棄家電製品が洗濯機である場合には、少なくともモータが除去され、上記廃棄家電製品がテレビ受像機である場合には、少なくともＣＲＴが除去される請求項７または８に記載の廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫や洗濯機などの廃棄家電製品をリサイクルするための廃棄物処理装置およびその処理方法に関し、さらに詳しく言えば、各種の廃棄家電製品を効率的に破砕処理する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処理は今や社会的問題となっており、単に廃棄するだけでなく資源としてのリサイクルが求められている。各家庭から出される廃棄家電製品には資源として再利用できる素材が数多く含まれているが、中には環境上好ましくない物質が用いられている製品もあるため、廃棄処理に際しては注意を要する。
【０００３】
大型の廃棄家電製品は、冷蔵庫，エアコン（空気調和機），洗濯機，テレビ受像機の４種類に大別されるが、その処理方法は、まず、冷蔵庫やエアコンの場合にはコンプレッサや冷媒ガス（フロンガス）を除去し、洗濯機の場合にはモータを外し、テレビ受像機の場合にはＣＲＴを外す。そして、一次破砕として粗破砕機にて所定の大きさの塊状に破砕し、続いて二次破砕として細破砕機にてさらに細かく破砕した後、その中から金属やプラチック類などを選別する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、冷蔵庫の場合、冷媒フロンを除去したとしても、その筐体内の断熱材（発泡成形材）には断熱フロンやシクロペンタンなどの発泡ガスが含まれているため、他の家電製品と異なり、発泡ガスが脱気されるまで微粉砕して、その発泡ガスを回収する必要がある。
【０００５】
したがって、冷蔵庫を他の家電製品とともに同じ破砕工程で処理しようとすると、他の家電製品についても必要以上に細かく破砕することになるため、破砕処理時間が長くなり、また、粗破砕機の能力も低下する。
【０００６】
別の方法として、冷蔵庫については専用の破砕ラインを設け、他の家電製品の破砕ラインと分けることも行なわれているが、これによると、その各破砕ラインごとに粗破砕機と細破砕機とを設置する必要があるため、その分、設備コストがかかるので好ましくない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、冷蔵庫と他の家電製品の破砕工程を一部共用として、冷蔵庫と他の家電製品の並行処理が行なえるため、設備コストの低減と処理効率の向上とを達成することができる。
【０００８】
そのため、本発明は、冷蔵庫、洗濯機、空気調和機およびテレビ受像器などの廃棄家電製品を破砕して各素材別に分別するための廃棄物処理装置において、発泡成形材を含む含発泡成形材廃棄家電製品と発泡成形材を含まない非含発泡成形材廃棄家電製品とが個別的に投入され、その各々の廃棄家電製品を所定の大きさの塊状に粗破砕する１台の粗破砕機と、上記粗破砕機から排出された粗破砕処理物をさらに細かく破砕する上記含発泡成形材廃棄家電製品用の第１細破砕機と上記非含発泡成形材廃棄家電製品用の第２細破砕機の少なくとも２台の細破砕機と、上記粗破砕機にて粗破壊された上記粗破砕処理物を上記含発泡成形材廃棄家電製品と上記非含発泡成形材廃棄家電製品の種類に応じて上記第１細破砕機もしくは上記第２細破砕機のいずれかに振り分ける振り分け手段と、上記各細破砕機から排出される細破砕処理物を所定の素材ごとに選別して回収する選別回収手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、粗破砕機が１台で済む。また、粗破砕機の下流側では冷蔵庫（含発泡成形材廃棄家電製品）と他の家電製品（非含発泡成形材廃棄家電製品）とが並行して別々に処理されるため、時間的なロスがほとんどなく、処理効率が高められる。
【００１０】
冷蔵庫の細破砕には、他の家電製品の細破砕にに比べて時間がかかるため、上記振り分け手段と上記第１細破砕機との間に、上記振り分け手段から供給される上記粗破砕処理物を一時的に貯留する貯留槽をバッファとして設けることが好ましい。
【００１１】
上記振り分け手段は、例えばスクリュー式コンベアや振り分けダクトなどであってもよいが、汎用性がありしかもコスト的にも導入しやすい点からして、正転・逆転可能な可逆コンベアであることが好ましい。また、上記選別回収手段には、軽量物を選別する風力選別機、鉄類を選別する磁力選別機および非鉄類とプラスチック類とを選別する渦電流選別機が含まれる。
【００１２】
安全性の観点から、上記第１細破砕機は、窒素ガスで防爆対策が施された密閉雰囲気内で、上記発泡成形材に含まれている発泡ガス成分が脱気されるまで上記粗破砕処理物を微粉砕することが好ましく、この点も本発明の特徴の一つである。また、好ましい態様によれば、上記第１細破砕機には、脱気された発泡ガス成分を液化して回収する液化凝縮回収手段が付設される。
【００１３】
また、本発明の廃棄物処理方法は、発泡成形材を含む含発泡成形材廃棄家電製品と発泡成形材を含まない非含発泡成形材廃棄家電製品とを単一の粗破砕機に個別的に投入して所定の大きさの塊状に粗破砕する粗破砕工程と、その粗破砕処理物を上記含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物と上記非含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物とに振り分ける振り分け工程と、上記含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物を上記発泡成形材に含まれている発泡ガスが脱気されるまで微粉砕する第１細破砕工程と、上記非含発泡成形材廃棄家電製品の粗破砕処理物をさらに細かく破砕する第２細破砕工程と、上記各細破砕工程から排出される細破砕処理物を所定の素材ごとに選別して回収する選別回収工程とを備え、上記第１細破砕工程と上記第２細破砕工程とが並行して運転されることを特徴としている。
【００１４】
この廃棄物処理方法においても、上記振り分け工程と上記第１細破砕工程との間に、上記含発泡成形材処理物を一時的に貯留する貯留工程がさらに設けられることが好ましい。
【００１５】
なお、上記粗破砕工程に入る前工程で、上記廃棄家電製品が冷蔵庫および空気調和機である場合には、少なくとも圧縮機、冷媒ガス、冷凍機油が除去され、上記廃棄家電製品が洗濯機である場合には、少なくともモータが除去され、上記廃棄家電製品がテレビ受像機である場合には、少なくともＣＲＴが除去される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明による廃棄物処理装置の実施形態が模式的に示されており、これによると、この廃棄物処理装置は、一次破砕工程、二次破砕工程および選別工程を備えているが、その一次破砕工程には、廃棄物（家電製品）１を所定の大きさの塊状に粗破砕する粗破砕機１０が設けられている。
【００１７】
図２には、この実施形態で破砕処理する廃棄物１として、冷蔵庫１１、エアコン室内機１２、エアコン室外機１３、洗濯機１４およびテレビ受像機１５が例示されている。粗破砕機１０にかける前に、冷蔵庫１１からはガスケット、冷媒フロン、冷凍機油、コンプレッサなどが除去される。
【００１８】
エアコン室内機１２はこの例ではそのままとして、エアコン室外機１３からは冷媒フロン、冷凍機油、コンプレッサなどが除去される。洗濯機１４からはモータが外され、テレビ受像機１５からは所定の電気部品、ＣＲＴ、電源基板それにスピーカなどが外される。
【００１９】
この実施形態において、これらの廃棄物１は粗破砕機１０で約１５０〜２００ｍｍ程度の塊に粗破砕される。なお、冷蔵庫１１の筐体内の断熱材（発泡成形材）には断熱フロンやシクロペンタンなどの発泡ガス成分が含まれているため、少なくとも冷蔵庫１１については、一纏めとして他の廃棄物とは別に粗破砕機１０にかけるバッチ処理方式が採用され、他の廃棄物については混在した状態で粗破砕機１０に投入されてよい。
【００２０】
図３に模式的に示されているように、粗破砕機１０には例えば二軸剪断式で常温での運転が可能な破砕機１０１が用いられており、この破砕機１０１にはダスト除去装置１０２が付設されている。図示されていないが、ダスト除去装置１０２はサイクロンとバグフィルタの２段構成となっている。破砕機１０１の下方には、破砕処理された廃棄物１の排出コンベア１０３が配置されている。
【００２１】
図１に戻って、粗破砕機１０の下流側には、振り分け手段としての正転・逆点可能な可逆式コンベア２０を介して二次破砕工程が用意されている。この二次破砕工程には、発泡成形材を含む含発泡成形材処理物用の細破砕機、すなわち、この実施形態では冷蔵庫用の第１細破砕機３０と、発泡成形材を含まない非含発泡成形材処理物用の細破砕機、すなわち、この実施形態では冷蔵庫以外の他の廃棄物用の第２細破砕機４０とが設けられている。
【００２２】
可逆式コンベア２０は、粗破砕機１０の排出コンベア１０３から排出される粗破砕処理物が冷蔵庫の含発泡成形材処理物である場合には、その粗破砕処理物を第１細破砕機３０側に供給し、粗破砕処理物が他の廃棄物の非含発泡成形材処理物である場合には、その粗破砕処理物を第２細破砕機４０に供給する。
【００２３】
なお、この実施形態において、可逆式コンベア２０の搬送方向の切り替えは人手によって行なうようにしているが、廃棄物処理計画をコンピュータ化する場合には、自動切替も可能である。
【００２４】
冷蔵庫の粗破砕処理物の細破砕には、それに含まれている発泡ガスが脱気されるまで微粉砕する必要があるため時間がかかる。そのため、第１細破砕機３０の前段には、可逆式コンベア２０から供給される粗破砕処理物を一時的に貯留する貯留槽３１が設けられている。
【００２５】
すなわち、貯留槽３１は、粗破砕機１０と第１細破砕機３０との処理能力の差によるタイムラグを解消するために粗破砕処理物を一次的に貯留するためのもので、図４に示されているように、貯留槽３１には第１細破砕機３０に対して、その破砕処理状態に応じて所定量の粗破砕処理物を送り出すためのコンベア３１１が接続されている。
【００２６】
第１細破砕機３０は、防振密閉構造を有するハウジング３０１を備え、その内部には、発泡成形材に含まれている発泡ガスが脱気されるまで微粉砕する破砕機３０２が収納されている。この実施形態では、破砕機３０２としてクロスフローシュレッダーが用いられている。
【００２７】
破砕機３０２には、液化窒素ガスタンク３０３と液化凝縮回収手段３０４とが接続されている。すなわち、破砕機３０２内は窒素ガスタンク３０３から供給される窒素ガスで満たされ、発泡成形材から脱気された断熱フロンやシクロペンタンなどの発泡ガスは、窒素ガスとともに液化凝縮回収手段３０４に運ばれ、窒素ガスと分離されて回収される。
【００２８】
なお、ハウジング３０１には、上記粗破砕機１０のダスト除去装置１０２と同じく、例えばサイクロンとバグフィルタの２段構成からなるダスト除去装置３０５が付設されている。
【００２９】
冷蔵庫以外の他の廃棄物用の第２細破砕機４０については特に図示しないが、粗破砕処理物を約５０ｍｍ程度の小片に破砕する能力を有するものであれば種々の形式の破砕機が用いられてよい。
【００３０】
第１細破砕機３０および第２細破砕機４０にて細破砕された各処理物は、次段の選別工程で各素材別に選別される。図１を参照して、まず、第１細破砕機３０から排出される細破砕処理物は第１風力選別機５１ａを通され、その細破砕処理物に含まれているウレタンなどの軽量物が選別除去される。同じく、第２細破砕機４０から排出される細破砕処理物も第２風力選別機５１ｂに通され、ダスト成分が選別除去される。
【００３１】
次に、各細破砕処理物は一緒にされて、吊り下げ磁力選別機５２およびドラム磁力選別機５３を通され、鉄類が選別除去される。続いて、振動篩により非鉄・プラスチック類が選別除去された後、渦電流選別機５５によりミックスメタルとプラスチックとに選別される。なお、この選別工程で用いられる上記各選別機は公知のものであってよい。
【００３２】
まとめとして、図５に本発明による廃棄物処理装置の各部分の稼働状況の一例を示す。粗破砕機１０はほぼ連続運転状態であり、冷蔵庫と他の家電製品とが別々に投入される。ｔ０時からｔ１時までが他の家電製品の処理であるとすると、第２細破砕機４０はその時間帯に合わせて稼働する。
【００３３】
ｔ１時からｔ２時までが冷蔵庫の処理に割り当てられたとすると、その時間帯に合わせて貯留槽３１が稼働し、所定量ずつ粗破砕処理物を第１細破砕機３０に供給する。第１細破砕機３０は、その処理能力にもよるがほぼ連続運転である。このように、貯留槽３１に粗破砕処理物を一旦貯めるようにしたことにより、第１細破砕機３０に高処理能力のものを用いる必要がなく、その分、設備コストを低減できる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、破砕処理対象物は上記の４品目に限られるものではない。粗破砕機１０と第１細破砕機３０の処理能力が同等であれば、貯留槽３１を省略することができる。
【００３５】
他方において、第２細破砕機４０の前段や、例えば吊り下げ磁力選別機５２の前段にバッファとしての貯留槽を設けることにより、それらの下流側装置を修理やメンテナンスを行なうため停止したとしても、それに伴なって上流側装置を停止させることなく運転することができる。
【００３６】
また、各工程間の搬送手段にしてもベルトコンベアに限定されるものでなく、スクリュウコンベアやバケットコンベアなどであってもよい。各選別工程についても、適宜入れ替えが可能である。必要に応じて細破砕機の台数を増やすことも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷蔵庫と他の家電製品を破砕処理するにあたって、一次破砕工程の粗破砕機を兼用することができ、設備コストの低減が図れる。また、粗破砕機の下流の二次破砕工程では、冷蔵庫と他の家電製品とが並行して別々に処理されるため、時間的なロスがほとんどなく、処理効率が高められる。
【００３８】
また、冷蔵庫処理用の第１細破砕機の前段に貯留槽を設けることにより、第１細破砕機に粗破砕機と同等の高処理能力が要求されず、これによっても設備コストの低減が図れる。また、第１細破砕機内を窒素ガス雰囲気とすることにより、安全性が確保されるとともに、断熱フロンなどの発泡ガスの回収も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物処理装置の全体構成を示した模式図。
【図２】上記廃棄物処理装置の破砕処理対象物を例示した説明図。
【図３】上記廃棄物処理装置の一次破砕工程（粗破砕工程）を説明するための模式図。
【図４】上記廃棄物処理装置の第１細破砕機による二次破砕工程（細破砕工程）を説明するための模式図。
【図５】上記廃棄物処理装置の稼働状況を例示した説明図。
【符号の説明】
１  廃棄物（廃棄家電製品）
１０  粗破砕機
２０  可逆コンベア
３０  第１細破砕機
３１  貯留槽
３０１  ハウジング
３０２  破砕機
３０３  液化窒素ガスタンク
３０４  液化凝縮回収手段
４０  第２細破砕機
５１ａ，５１ｂ  風力選別機
５２  吊り下げ磁力選別機
５３  ドラム磁力選別機
５４  振動篩
５５  渦電流選別機
【図１】
0004149121.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004149121.tif 000005
【図５】
0004149121.tif 000006