JP2008189750A - 廃棄物破砕方法とその装置、および廃棄物処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化性樹脂の廃棄物を破砕する廃棄物破砕方法とその装置、および廃棄物処理方法とその装置を提供する。
【解決手段】廃棄物破砕装置２に、槽内に供給された廃棄物を加熱する油化槽２１と、該油化槽２１内に蒸気を充満させる水蒸気発生装置１１と、前記油化槽２１で加熱された廃棄物を破砕する破砕装置２２とを備えた。また、この廃棄物破砕装置１の油化槽２１に、揮発した気化物を取り出す気化物取出口２１ａを備え、該気化物取出口２１ａから取り出された気化物を油水分離する油水分離装置２５を備えて廃棄物処理装置１とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば熱硬化性樹脂の一種であるＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）で形成された車のバンパーやモーターボートの筐体など、熱硬化性樹脂が原料となっている廃棄物を破砕するような廃棄物破砕方法とその装置、および廃棄物処理方法とその装置に関する。

従来、使用の終了した廃棄物は、破壊等されて廃棄されるか、分別して再利用されている。廃棄物を破壊する方法としては、例えば、廃プラスチックを約１４０°で加熱し、廃プラスチック中の発砲スチロールを減容し、廃プラスチックを微粉砕する廃プラスチック分別回収方法が提案されている（特許文献１参照）。また、電子部品搭載プリント配線基板を低温乾留して可燃部分を炭化させ、冷却して破砕する電子部品搭載プリント配線基板の処理方法が提案されている（特許文献２参照）。

しかし、これらの方法は、車のバンパー、およびモーターボートの筐体等、熱硬化素材に難燃剤や熱可塑性素材を含有させた熱硬化性樹脂による廃棄物を破壊できるものではなかった。このため、このような部材による廃棄物は、破壊されずにそのまま廃棄されているのが現状であった。

特開２０００−１５３５２５号公報 特開２００１−８１５１９号公報

この発明は、上述の問題に鑑み、熱硬化性樹脂の廃棄物を破砕する廃棄物破砕方法とその装置、および廃棄物処理方法とその装置を提供することを目的とする。

この発明は、加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給工程と、蒸気の充満している加熱槽の槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱工程と、該前記加熱槽で加熱された廃棄物を破砕手段で破砕する破砕工程とを有する廃棄物破砕方法、およびその装置であることを特徴とする。

またこの発明は、加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給工程と、蒸気の充満している加熱槽の槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱工程と、該前記加熱槽で加熱された廃棄物を破砕手段で破砕する破砕工程と、前記加熱槽内で揮発した気化物を取り出して該気化物を油水分離装置で油水分離する油水分離工程とを有する廃棄物処理方法、およびその装置であることを特徴とする。

この発明により、熱硬化素材に難燃剤や熱可塑性素材が含有された部材の廃棄物を破砕する廃棄物破砕方法とその装置、および廃棄物処理方法とその装置を提供することができる。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、廃棄物処理装置１および廃棄物破砕装置２の構成を示す構成図であり、図２は廃棄物処理装置１が実施する工程のフローチャートである。

廃棄物処理装置１には、水蒸気発生装置１１と、減容槽１２と、脱臭装置１３と、油化槽２１と、破砕装置２２と、塩素除去装置２３と、冷却装置２４と、油水分離装置２５と、油槽２６と、ミックスチェンジャー２７と、水槽２８とが設けられている。
このうち、水蒸気発生装置１１と、減容槽１２と、油化槽２１と、破砕装置２２とにより、廃棄物破砕装置２が構成されている。

水蒸気発生装置１１は、加熱した水蒸気を減容槽１２と油化槽２１に供給する水蒸気供給工程を実施する（ステップＳ１）。減容槽１２に供給する水蒸気の温度は、図示省略する温度調整機構により、減容槽１２の加熱温度（摂氏２００°程度）と同一かほぼ同一の温度にしている。また、油化槽２１に供給する水蒸気の温度は、図示省略する温度調整機構により、油化槽２１の加熱温度（摂氏４００°〜５００°程度、好ましくは摂氏４５０°程度）と同一かほぼ同一の温度にしている。

減容槽１２は、投入口から投入された廃棄物を摂氏２００°程度に加熱して容積を減少させる装置である。この減容槽１２により減容工程（ステップＳ２）を実施する。この減容槽１２の投入口は、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）、廃プラスチック、および廃油等の廃棄物の投入を許容する。この減容槽１２の後段には、油化槽２１が設けられており、減容槽１２は、減容後の固形物および液体を油化槽２１に送り出す。また、減容槽１２は、臭気を伴う気体を後段の脱臭装置１３に送り出す。

脱臭装置１３は、減容槽１２から供給される気体を脱臭し燃焼して、クリーンにした気体を排気する。この脱臭装置１３により脱臭工程（ステップＳ３）を実施する。この脱臭装置１３は、脱臭と燃焼を１つの装置で実行しているが、脱臭装置と燃焼装置とを分けてこの順で設け、脱臭の後に燃焼する構成としてもよい。

油化槽２１は、減容槽１２から供給される減容後の廃棄物を加熱して油化する油化工程（ステップＳ４）を実施する。この油化槽２１は、槽（釜）自体の温度を摂氏４００°〜５００°程度、好ましくは摂氏４５０°程度に加熱し、水蒸気発生装置１１から供給された同温度若しくはほぼ同温度の水蒸気を槽内に充満させ、この環境内で廃棄物を加熱する。

ここで、油化槽２１の温度は、投入許容する廃棄物に含まれる可燃物が通常であれば燃える温度にまで上げることが好ましく、この実施例では、再生油としてＡ重油を取得する目的も加味して４００°〜５００°程度としている。

油化槽２１の槽内の廃棄物は、水蒸気の存在により燃えることなく温度上昇する。そして、廃棄物中の油成分は揮発して気化物となり、気化物取出口２１ａから塩素除去装置２３へ送られる。

また、熱硬化性樹脂の一種であるＦＲＰ部材で構成された車のバンパーやモーターボートの筐体など、熱硬化性樹脂で構成された廃棄物については、加熱によって部材中に含有されている難燃性部材（ブロム）や熱可塑性部材が溶け、硬化材や金属類、臭素、三酸化アンチモンといった残留物質と分離する。従って、廃棄物の表面付近の難燃性部材や熱可塑性部材は廃棄物の外へ流れ出し、廃棄物の内側に埋設されている難燃性部材や熱可塑性部材といった成分は内部で分離して残る。
また、自動車等に用いられるタイヤの廃棄物が投入された場合も、ゴム系素材が溶けて液体となり、残留する固形物と分離される。

この油化槽２１により加熱された後に残留した固形物は、上述したように成分が分離して脆化した状態となっている。このため、例えば非常に硬く破砕の難しいＦＲＰであっても、油化槽２１から出てきた固形物は、普通人が素手で力を加えると破壊できる。従って、水蒸気発生装置１１と減容槽１２と油化槽２１とで廃棄物脆化装置を構成することができる。

破砕装置２２は、油化槽２１で加熱されて残った固形物の供給を受け、この固形物を粉々に破砕する破壊工程（ステップＳ５）を実施する。ここで、ＦＲＰ等の熱硬化性樹脂は、硬化材と可塑性材や難燃材が混合された素材であるため、通常であればそのまま破砕することが非常に困難である。しかし、油化槽２１にて熱硬化性樹脂と難燃性部材や熱可塑性部材が分離することで、残留物である固形物は破壊しやすくなっている。また、タイヤについても、本来であれば破砕が困難であるが、ゴム系素材が溶け出しているために残った固形物は破壊しやすくなっている。従って、破砕装置２２は、供給された固形物を問題なく容易に破砕することができる。

塩素除去装置２３は、油化槽２１の気化物取出口２１ａから供給された気化物の塩素（ハロゲン）を除去する塩素除去工程（ステップＳ６）を実施する。この塩素除去装置２３は、塩素除去後の気化物を後段の冷却装置２４へ送り出す。

冷却装置２４は、塩素除去装置２３から供給された気化物を冷却して液化する冷却工程（ステップＳ７）を実施する。この冷却装置２４は、液化した液体を後段の油水分離装置２５へ送り出す。

油水分離装置２５は、冷却装置２４から供給された液体の油水分離する油水分離工程（ステップＳ８）を実施する。この油水分離装置２５は、分離された油を油槽２６へ供給し、分離された水をミックスチェンジャー２７へ供給する。

油槽２６は、油水分離装置２５から供給された油を貯留し、この油を再生油として取り出し許容する。この実施例では、再生油としてＡ重油が得られる。また、油槽２６は、一部の油を水蒸気発生装置１１のバーナー用の油として再利用する。

ミックスチェンジャー２７は、油槽２６から供給された水を分離して浄化する装置である。このミックスチェンジャー２７は、浄化した水を後段の水槽２８へ送り出す。

水槽２８は、ミックスチェンジャー２７から供給される水を貯留し、必要に応じて排水する装置である。また、水槽２８の後段には水蒸気発生装置１１が設けられており、水の一部を水蒸気発生装置１１に再利用する。

以上の構成と動作により、廃棄物処理装置１は、廃棄物を油化してＡ重油を取得することができ、かつ、廃棄物破砕装置２部分によりＦＲＰなどの熱硬化性樹脂を破砕することができる。
熱硬化性樹脂の破砕は、水蒸気が充満している油化槽２１にて加熱することで硬化性物質と難燃性部材や熱可塑性部材を分離させた後に行うため、本来非常に破砕が困難である熱硬化性樹脂を容易に破砕することができる。

また、油化槽２１の槽内は、水蒸気が充満されて酸素が除去されているため、摂氏４００°〜５００°という高温に加熱しても可燃物が燃えることを防止できる。これにより、硬化性物質と難燃性部材や熱可塑性部材の分離の確実性を高めることができ、また、油化槽２１の槽表面にすすが付くことを防止できる。

この廃棄物処理装置１により、ＦＲＰ、廃プラスチック、または廃油等を廃棄物として投入すれば、この廃棄物から油分と水分を抽出して再利用することができると共に、残った固形物を確実に破砕することができる。したがって、廃棄物を効率よく処理することができる。

なお、以上の実施形態では、減容槽１２と油化槽２１を別々に設けたが、一体化して油化槽として設けても良い。この場合、廃棄物処理装置１および廃棄物破砕装置２を小型化することができる。

また、廃棄物処理装置１若しくは廃棄物破砕装置２は、病院や老人施設などの施設に設置して、減容化炭化装置として使用してもよい。この場合、例えばプラスチック、食器、シーツ、注射針など、病院で使用した廃棄物を減容槽１２に投入すれば、減容化されて滅菌された破砕物が破砕装置２２から排出されることになる。つまり、投入された廃棄物は、減容槽１２で減容化され、油化槽２１で炭化および滅菌され、破砕装置２２に粉々に粉砕される。これにより、病院で用いられて菌が付着している可能性のある廃棄物を、安全に滅菌すると共に減容化することができ、その後の取り扱いを容易化することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の蒸気供給手段は、実施形態の水蒸気発生装置１１に対応し、
以下同様に、
加熱槽は、油化槽２１に対応し、
槽は、油化槽２１の釜に対応し、
気化物取出部は、気化物取出口２１ａに対応し、
破砕手段は、破砕装置２２に対応し、
蒸気供給工程は、ステップＳ１に対応し、
加熱工程は、ステップＳ４に対応し、
破砕工程は、ステップＳ５に対応し、
油水分離工程は、ステップＳ８に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

廃棄物処理装置および廃棄物破砕装置の構成図。 廃棄物処理装置が実施する工程のフローチャート。

符号の説明

１…廃棄物処理装置、２…廃棄物破砕装置、１１…水蒸気発生装置、２１…油化槽２１ａ…気化物取出口、２２…破砕装置、２５…油水分離装置

Claims (9)

1. 加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給工程と、
   蒸気の充満している加熱槽の槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱工程と、
   該前記加熱槽で加熱された廃棄物を破砕手段で破砕する破砕工程とを有する
   廃棄物破砕方法。
2. 槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱槽と、
   該加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給手段と、
   前記加熱槽で加熱された廃棄物を破砕する破砕手段とを備えた
   廃棄物破砕装置。
3. 前記廃棄物は、熱硬化性素材が含有されている部材である
   請求項２記載の廃棄物破砕装置。
4. 前記加熱槽の槽温度と、前記蒸気供給手段で槽内に供給される蒸気の槽内での蒸気温度を同一若しくはほぼ同一にした
   請求項２または３記載の廃棄物破砕装置。
5. 前記槽温度と前記蒸気温度を約４００°から５００°とした
   請求項４記載の廃棄物破砕装置。
6. 加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給工程と、
   蒸気の充満している加熱槽の槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱工程と、
   該前記加熱槽で加熱された廃棄物を破砕手段で破砕する破砕工程と、
   前記加熱槽内で揮発した気化物を取り出して該気化物を油水分離装置で油水分離する油水分離工程とを有する
   廃棄物処理方法。
7. 槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱槽と、
   該加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給手段と、
   前記加熱槽で加熱された廃棄物を破砕する破砕手段とを備え、
   前記加熱槽は、揮発した気化物を取り出す気化物取出部を有し、
   該気化物取出部から取り出された気化物を油水分離する油水分離装置を備えた
   廃棄物処理装置。
8. 加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給工程と、
   蒸気の充満している加熱槽の槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱工程とを有する
   廃棄物脆化方法。
9. 槽内に供給された廃棄物を加熱する加熱槽と、
   該加熱槽内に蒸気を充満させる蒸気供給手段とを備えた
   廃棄物脆化装置。

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