(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された２本の円筒形回転ロールと、該回転ロール間にプラスチックを含む原料ごみを供給するごみ供給装置と、回転ロールを加熱するロール加熱装置と、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給するプラスチック供給装置と、を備え、
ロール加熱装置により回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロールを回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させ、これにより原料ゴミを成形する、ことを特徴とするプラスチックを含む廃棄物の成形装置。
【請求項２】
前記回転ロールは、ロール内部に流路を有し、前記ロール加熱装置は、高温流体を発生させる流体加熱器と、該高温流体を回転ロール内の流路に供給／排出する回転継手とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記回転ロールは、その表面に部分的に凹部を有し、これにより、原料ごみを凹部の断面形状に成形する、ことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項４】
前記プラスチック供給装置は、回転ロールの表面に溶融プラスチックをスプレイ塗布するスプレイ塗布器からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項５】
前記プラスチック供給装置は、回転ロールの表面に溶融プラスチックを滴下塗布する滴下塗布器からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項６】
前記プラスチック供給装置は、加圧前の原料ごみの回転ロールに接する領域に溶融プラスチックを供給する中間供給器からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項７】
前記プラスチック供給装置は、回転ロールの表面にプラスチックシートを連続供給するシート供給器からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラスチックを含む廃棄物の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭から廃棄される生ごみには、通常、種々のプラスチック類が混入しており、かつプラスチックの袋（ポリ袋）に入れて回収される。かかるプラスチックを含む廃棄物を成形して固形燃料として再利用するために、従来から種々の成形装置が提案されている（例えば、特開昭６０−２３５６３２号，等）。
【０００３】
特開昭６０−２３５６３２号の「固型廃棄物のペレット化装置」は、図９に模式的に示すように、押圧部材（ローラ）１を円筒形のダイ２の内面に沿って回転させ、ダイ２から固型廃棄物３を押し出すことにより成形するものである。また、同様のものとして、図１０に模式的に示すように、平板状のダイ２の上面をローラ１を回転させて固形燃料３を押し出す装置も知られている。更に、特開平４−２６０８６号の「プラスチックを含む廃棄物の固形化処理装置」は、ローラの代わりにスクリュー圧縮機を用いるものであり、ケーシング等に加熱流体を導入することにより、廃棄物中のプラスチックの溶融を早めて廃棄物の固形化処理能力を高めるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のプラスチックを含む廃棄物の成形装置は、多数の小径の穴をあけた円筒形又は平板状のダイの片側より、プラスチックを含む廃棄物（以下、原料ごみと呼ぶ）を高圧で圧入し、原料ごみを穴通過時の摩擦熱により加熱成形するものである。
【０００５】
しかし、かかる従来の装置では、原料ごみを小径穴に圧入する際の摩擦熱で加熱成形するため、大きな駆動力を必要とするにもかかわらず、加熱及び成形効率が低く、このため成形装置の運転コストが高く、かつ１台あたりの生産能力が少ない問題点があった。また、従来の装置では、原料ごみ中のプラスチック分が少ない場合や加熱が不十分な場合、結合力が不足し、原料ごみを完全には成形できず、成形後に原料ごみが「ばらばら」になりやすい問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、加熱及び成形効率が高く、比較的小さい動力で、高い生産能力があり、かつ原料ごみを確実に成形することができるプラスチックを含む廃棄物の成形装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、互いに平行に配置された２本の円筒形回転ロールと、該回転ロール間にプラスチックを含む原料ごみを供給するごみ供給装置と、回転ロールを加熱するロール加熱装置と、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給するプラスチック供給装置と、を備え、ロール加熱装置により回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロールを回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させ、これにより原料ゴミを成形する、ことを特徴とするプラスチックを含む廃棄物の成形装置が提供される。プラスチック供給装置は、回転ロールの表面に溶融プラスチックをスプレイ塗布するスプレイ塗布器、回転ロールの表面に溶融プラスチックを滴下塗布する滴下塗布器、加圧前の原料ごみの回転ロールに接する領域に溶融プラスチックを供給する中間供給器、或いは回転ロールの表面にプラスチックシートを連続供給するシート供給器からなる。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、ロール加熱装置により回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロールを回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させることができる。従って、摩擦熱ではなく加熱ロールからの伝熱で加熱するので、加熱効率が高く、かつ加熱ロールの回転のみでプラスチックを軟化させ成形するので成形効率を高めることができる。また、回転ロールの回転によりロール間の原料ごみを圧縮するので、従来のダイとローラを用いた装置に比べて、比較的小さい動力で、高い生産能力がある。更に、回転ロールをプラスチックの軟化温度以上に加熱し、原料ごみに含まれるプラスチックを軟化させるので、このプラスチックがバインダーの役目を果たし、原料ごみを確実に成形することができる。また、プラスチック供給装置を備えることにより、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、このプラスチックの軟化溶融により、原料ごみを安定した形状に成形することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記回転ロールは、ロール内部に流路を有し、前記ロール加熱装置は、高温流体を発生させる流体加熱器と、該高温流体を回転ロール内の流路に供給／排出する回転継手とからなる。この構成により、高温流体（例えば、油、蒸気）を回転継手を介して回転ロールに供給／排出し、回転ロールをプラスチックの軟化温度以上（例えば２００℃前後）に加熱することができる。
【００１０】
また、前記回転ロールは、その表面に部分的に凹部を有し、これにより、原料ごみを凹部の断面形状に成形するようになっている。この構成により、凹部を円周溝とすることにより、連続した棒状に成形でき、或いは短い周方向溝にすることにより分断された棒状に成形することができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
従って、上述した本発明の構成により、ごみ固形燃料成形の生産性が向上し、成形機運転のランニングコストを低減することが可能となり、かつロール通過後、廃棄物中のプラスチック分は凝固し、他の廃棄物成分を結合させるので、ごみがばらばらになりにくく、固形燃料の生産性を向上させることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、参考例及び本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、廃棄物成形装置の参考例を示す側面図であり、図２は、図１の平面図である。図１及び図２に示すように、廃棄物成形装置１０は、互いに平行に配置された２本の円筒形回転ロール１２と、この回転ロール１２間にプラスチックを含む原料ごみ５を供給するごみ供給装置１４と、回転ロール１２を加熱するロール加熱装置１６とを備える。
【００１５】
原料ごみ５は、主として家庭から廃棄される生ごみ等であり、種々のプラスチック類が混入し、及び／又はプラスチックの袋（ポリ袋）に入れて回収されたものが好ましい。なお、後述するように、対象とするごみは、かかるプラスチックを含むごみに限定されず、必要に応じてプラスチックを追加又は使用して処理することにより、その他のごみにも適用することができる。
【００１６】
図２に示すように、２本の回転ロール１２は、水平方向に間隔を隔てて配置され、それぞれ両端が軸受１３により支持され、回転駆動装置１５（例えば減速機付き電動機、油圧モータ）により独立して回転駆動されるようになっている。ロール間の隙間は、一定に保持してもよく、或いは、密着状態（隙間なし）から適当な隙間の間を任意に変化させてもよい。
【００１７】
更に、回転ロール１２の内部には、流路１２ａが形成され、回転ロール１２の表面に沿って高温流体を循環させるようになっている。また、ロール加熱装置１６は、高温流体を発生させる流体加熱器１７と、この高温流体を回転ロール内の流路１２ａに供給／排出する回転継手１８（ロータリージョイント）とからなる。高温流体は、高温油，高温水，高温蒸気等が好ましい。
【００１８】
上述した構成により、高温流体を回転継手１８を介して回転ロール１２に供給／排出し、回転ロール１２をプラスチックの軟化温度以上（例えば２００℃前後）に加熱することができる。
【００１９】
ごみ供給装置１４は、この例では、図１に示すようにホッパーであり、水平に配置された２本の回転ロール１２の隙間に、自重により原料ごみ５を供給するようになっている。なお、ごみ供給装置１４はかかる構成に限定されず、例えば、スクリュー圧縮機で構成し、原料ごみ５に圧力を付加してロール間の隙間に供給するようにしてもよい。
【００２０】
上述した構成により、ロール加熱装置１６により回転ロール１２を原料ごみ５に含まれるプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロール１２を回転駆動装置１５で回転させロール間で原料ごみ５を圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させ、これにより原料ゴミ５を所定の形状（例えば平板状）に成形することができる。
【００２１】
図３は、別の参考例を示す平面図であり、図４は、更に別の参考例を示す平面図である。図３及び図４において、回転ロール１２は、その表面に部分的に凹部１２ｂ，１２ｃを有し、これにより、原料ごみ５を凹部の断面形状に成形するようになっている。なお、その他の構成は、図１及び図２の参考例と同様である。
【００２２】
この構成により、図３のように凹部１２ｂを円周溝とすることにより、連続した棒状に成形でき、或いは図４のように短い周方向溝にすることにより分断された棒状に成形することができる。
【００２３】
図５は本発明の第１実施形態、図６は第２実施形態、図７は第３実施形態、図８は第４実施形態を示す側面図である。図５乃至図８において、本発明の成形装置１０は、上述した参考例において、更に、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給するプラスチック供給装置２０を備える。
【００２４】
図５（第１実施形態）において、プラスチック供給装置２０は、回転ロール１２の表面に溶融プラスチック６をスプレイ塗布するスプレイ塗布器２１からなる。この構成により、スプレイ塗布器２１により、溶融プラスチック６を回転ロール１２の表面にスプレイ塗布して、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、これをロール間で原料ごみ５を圧縮しながら加熱することにより、溶融プラスチック６が廃棄物成分の結合を助長し、原料ゴミ５を容易に所定の形状（例えば平板状、棒状等）に成形することができる。
【００２５】
図６（第２実施形態）において、プラスチック供給装置２０は、回転ロール１２の表面に溶融プラスチック６を滴下塗布する滴下塗布器２２からなる。この構成により、滴下塗布器２２により、成形ごみの表面部分に溶融プラスチック６を供給し、この溶融プラスチック６により廃棄物成分の結合を助長して第１実施形態と同様に、原料ゴミ５を容易に成形することができる。
【００２６】
図７（第３実施形態）において、プラスチック供給装置２０は、加圧前の原料ごみ５の回転ロール１２に接する領域に溶融プラスチック６を供給する中間供給器２３からなる。この構成により、中間供給器２３により、成形ごみの表面部分に溶融プラスチック６を供給し、第１，第２実施形態と同様に、原料ゴミ５の成形性を高めることができる。
【００２７】
図８（第４実施形態）において、プラスチック供給装置２０は、回転ロール１２の表面にプラスチックシート７を連続供給するシート供給器２４からなる。この構成により、第１〜第３実施形態と同様に、成形ごみの表面部分にプラスチックシート７を供給し、原料ゴミ５の成形性を高めることができるばかりでなく、成形ごみの表面をプラスチックシート７が覆うため、成形ごみを清潔に保持することができる。
【００２８】
従って、図６〜図８に示したプラスチック供給装置２０を備えることにより、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、このプラスチックの軟化溶融により、原料ごみを安定した形状に成形することができる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように、本発明の構成によれば、ロール加熱装置１６により回転ロール１２をプラスチックの軟化温度以上に加熱し、回転ロール１２を回転させロール間で原料ごみを圧縮しながらこれに含まれるプラスチックを軟化させることができる。従って、摩擦熱ではなく加熱ロール１２からの伝熱で加熱するので、加熱効率が高く、かつ加熱ロールの回転のみでプラスチックを軟化させ成形するので成形効率を高めることができる。また、回転ロール１２の回転によりロール間の原料ごみを圧縮するので、従来のダイとローラを用いた装置に比べて、比較的小さい動力で、高い生産能力を発揮できる。更に、回転ロール１２をプラスチックの軟化温度以上に加熱し、原料ごみに含まれるプラスチックを軟化させるので、このプラスチックがバインダーの役目を果たし、原料ごみを確実に成形することができる。また、プラスチック供給装置２０を備えることにより、成形ごみの表面部分に成形前にプラスチックを供給し、このプラスチックの軟化溶融により、原料ごみを安定した形状に成形することができる。
【００３１】
従って、本発明のプラスチックを含む廃棄物の成形装置は、加熱及び成形効率が高く、比較的小さい動力で、高い生産能力があり、かつ原料ごみを確実に成形することができる、等の優れた効果を有する。
図の説明
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例を示す側面図である。
【図２】  図１の平面図である。
【図３】  別の参考例を示す平面図である。
【図４】  更に別の参考例を示す平面図である。
【図５】  本発明の第１実施形態を示す側面図である。
【図６】  本発明の第２実施形態を示す側面図である。
【図７】  本発明の第３実施形態を示す側面図である。
【図８】  本発明の第４実施形態を示す側面図である。
【図９】  従来の廃棄物成形装置の構成図である。
【図１０】  従来の廃棄物成形装置の別の構成図である。
【符号の説明】
１  押圧部材（ローラ）
２  ダイ
３  成形されたごみ（固型廃棄物）
５  原料ごみ
６  溶融プラスチック
７  プラスチックシート
１０  廃棄物成形装置
１２  回転ロール
１２ａ  流路
１２ｂ，１２ｃ  凹部
１３  軸受
１４  ごみ供給装置
１５  回転駆動装置
１６  ロール加熱装置
１７  流体加熱器
１８  回転継手
２０  プラスチック供給装置
２１  スプレイ塗布器
２２  滴下塗布器
２３  中間供給器
２４  シート供給器
【図１】
0003780566.tif 000002
【図２】
0003780566.tif 000003
【図３】
0003780566.tif 000004
【図４】
0003780566.tif 000005
【図５】
0003780566.tif 000006
【図６】
0003780566.tif 000007
【図７】
0003780566.tif 000008
【図８】
0003780566.tif 000009
【図９】
0003780566.tif 000010
【図１０】
0003780566.tif 000011