JPH03181379A - 廃棄物の処理及び資源回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は自動車や家電製品その他、主としてプラスチ
ック、金属を含む廃棄物の処理及びこれらに含まれる資
源を回収する方法に関する。

〈従来の技術〉 従来例えば自動車の廃棄処理に際しては、金属と非金属
に分別処理され、金属は鉄、非鉄等に更に細分別されて
資源として回収されるが、非金属廃棄物は自動車で約３
０％を占めるにもかかわらず埋立て又は焼却処理してい
た。

また家電製品やＯＡ機器については資源として回収すべ
き有価物量が少ない（金属約４０％、非金属約６０％）
ために一部は分別処理される事があるものの大半は粗大
ゴミとして埋立又は焼却処理されていた。

そしてこれらの分別処理では廃棄製品を解体して材質群
毎に分別し、さらに粉砕、磁気選別、比重（風力）選別
等の工程を経て非金属は上述のように埋立・焼却処理さ
れていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし従来のようにプラスチック等を埋立処理するには
広大な埋立地を必要とし、特に都市部では用地確保が困
難な上に運送等の処理コストも高くなるという問題があ
った。また焼却処理も独自の焼却設備を必要とするほか
、これも環境問題等を生じて用地確保が困難である上に
、コスト高を免れない。

殊にこれらの廃棄物処理設備等はいずれも環境問題に直
結するために、処理場所、設備設置場所等も各方面から
厳しく規制され、地域や建築物の規格等の面で民間企業
等では設置が容易に行えないという問題がある。

〈課題を解決するための手段〉 」二記問題点を改善するための本発明の方法は、固体廃
棄物を一連の処理設備と工程により金属と非金属に分別
処理し、さらに該工程中で非金属中よりプラスチックを
分離して処理するとともに処理された結果物を有価資源
として回収する方法において、上記処理設備中に、熱分
解反応炉と燃焼機関で作動する自家発電装置を設け、廃
棄物中のプラスチックを熱分解反応炉で分解してガス化
又は液化してこれらの分解ガス又は分解液を前記燃焼機
関の燃料として自家発電を行わせ、該自家発電により処
理設備の電力を調達することを特徴としている。

〈作用〉 本発明の方法においては自動車、家電製品等の粗大廃棄
物や一般不燃廃棄物から金属とプラスチックを中心とす
る有価資源を一連の処理設備を作動させて一連の工程で
処理することによって有効に回収するとともに、プラス
チック廃棄物は、さらに同設備内の熱分解反応炉３６で
熱分解されて液化又はガス化され、これらのガス又は液
化樹脂によって同−設備内の燃焼機関を作動させて発電
機を駆動し、上記分解ガス又は分解液をエネルギー源と
して処理設備の電力を供給するものである。

〈実施例〉 以下図面に即して本発明の実施例につき詳述すると第１
図は本発明の廃棄物処理及び資源回収システムのフロシ
ートを示し、システムは１〜■からなっており、システ
ムＩは自動車、家電製品、ＯＡ機器等比較的粗大な廃棄
物の処理システムである。システム■は比較的小物の袋
詰された不燃ゴミの処理を行うシステム、システム■は
上記システムＩ、■等で分別処理されたプラスチック類
の最終処理を行いさらにエネルギー利用するシステムで
本発明方法独自のものである。

システム■では予め解体された粗大物が搬入ステージ１
に搬入され、ここでは再利用資源としての価値が異なる
材質を可能な限り同−材質毎に人手により分類選別する
。このシステムで処理される対象物として分類例は次の
通りである。

・自動車・事務機具（机、椅子、ロッカー、書棚等）・
オートバイ・自転車・家庭用器具（ガス台、流し台、等
） ・トタン類 ・家電製品（冷蔵庫、洗潅機、テレビ、電子レンジ、各
種オーディオ、掃除機等） ・ＯＡ機器 ・建設廃材（木屑、コンクリートの破片、煉瓦、等は除
く） ・その他（応接セット、ベント、カーペット、布団、冷
凍ケース、陳列棚、陳列ケース） 上記のように分類分別された粗大物は分類品目毎に次の
グランドシャー２に投入され、搬送コンベア３を介して
次のグリッパ−（造粒機）４の投入口の大きさに合わせ
て３０〜５０ｃｍの大きさに順次切断する。グランドシ
ャー２は周知のギロチン式の切断機で油圧又はクランク
軸駆動式等いずれでも良い。

上記のように切断された切断物は搬送コンベア３にてグ
リッパ−４に送られ、グリッパ−４は中間処理設備にお
いては粗破砕の工程に当たり、この実施例では一般に使
用されている回転式ハンマーで、その原理的な構造は第
２図に示される。

第２図に示す造粒機４は上部が投入口５として開口し、
下部に小経の排出口６を有する筒状のケーシング７内の
中心に回転シャフト８か軸支され、該回転シャフト８の
上下端にはブラケット９．１０が突設されるとともに、
該ブラケット９．ＩＯ間には軸まわりに放射状に突出し
たハンマーアーム１１に軸支されたハンマー軸１２が上
下方向に支持されている。

上記ハンマー軸１２は回転シャフト８とともにそれ自体
が回転し、さらにハンマー軸１２には上記ハンマーアー
ム１１の先端上面に沿って基端部が軸支される回転ハン
マー１５が取り付けられているため、回転シャフト８の
回転とともに、遠心力によって回転ハンマー１５つか開
き出すように回転し、投入口５により投入された切断物
は、回転ハンマー１５に衝突破砕され、その衝撃と摩擦
熱によりプラスチック類を分離して下方に落下する。こ
の落下過程で高速回転中の下部の回転ハンマー１５によ
って投入物はさらに打撃され且つケーシング７の内面に
接衝して回転するため、５〜ｌ０ｃｍの丸いボール状に
造粒され排出口６より放出され、排出コンベア１４及び
磁選コンベア１６（第３図）を介して次工程の磁選機１
７に送られる。

第３図は上記磁選機１７の原理的構造を示し、磁選コン
ベア１６上に横断方向に設けられた樹脂製の回転ベルト
１８は、回転ローラ１９．１９．１９に巻装されており
、上記回転ベルト１８のループ内の底辺上には強力なマ
グネット２０が近接して設置されている。

モして磁選コンベア１６上のボール２１のうち磁性材（
鉄系）のものだけが回転ベル目８の底面に吸着され、ベ
ルト回転に従って磁選コンベア１６外に搬送落下され、
磁選コンベア１６上に残された非磁性材（非鉄）のボー
ル２Ｉは、第４図に示す高分子分別機２２に送り込まれ
る。

磁選機１７によって分別された鉄屑は切替コンベア２３
上に落下し、例えば軟鉄、鋼材、鋼鉄等のように材質別
に人手によって分類されて資源として回収される。

高分子分別機２２は、横軸方向に回転自在に支持された
前後端が開口した選別筒２４と該選別筒２４の後方端側
を覆うように横設された排出フード２６とからなり、選
別筒２４の前半部内周にはその回転に伴って投入口２７
から投入された非鉄ボールを強力な送風と共働して後方
に送り出す間欠らせん状の送り羽根２８が付設されてい
る。

選別筒２４の後半部周壁には、送風によって送り出され
る非鉄ボール２１の比重の高いもの（金属ボール）を局
外に排出するための選別孔２８が多数穿設されており、
比重の低いプラスチック等の非金属ボールは風圧によっ
て排出フード２６より後方に送り出され、プラスチック
と金属が分別される。

２９は選別筒２４より排出された金属ボールを非鉄金属
ンユート・定量供給装置３１に送り込むコンベアである
。図示した高分子選別機は一般にトロンメルと称される
ものであるか、この他磁界を用いたノニア式又は振動に
よるふるい分は若しくはこれらを粘合して用いる場合も
ある。

上記非鉄金属シュート・定量供給装置３１に供給された
金属ポールは、選別コンベア３２上に定量的に供給され
、選別コンベア３２は搬送される金属ボールか人手によ
って選別が可能なように任意に起動停止できる構成とな
っており、ここではアルミウニュウム、銅、真鍮、ステ
ンレス鋼その他の残渣に分別され、利用価値の乏しい無
機物等の少量の残渣は埋立処分される。その他の分別回
収物は材質毎の貯留桝（図示しない）に収容されて資源
として回収される。

一方高分子遭別機２２よりノ！別排出されたプラスチッ
クホールは、かさ比重を大きくする必要がある場合はコ
ンベア２９よりプラスチック減容器３３に投入されて減
容される。このプラスチック減容器３３はプラスチック
ボールを投入して溶解減容する機構又は二軸スクリュ一
方式により加圧搬送する過程でその摩擦熱によって溶解
状態にして麺状にして押出す機構のもの等が使用され、
搬送コンベア３４を介して貯留槽・定量供給装置３５に
送られる。

上記プラスチック減容器３３は次工程のプラスチック材
の性質又は次工程の熱分解反応炉３６の処理能力との関
係で必ずしも必要ない場合もある。

上記貯留槽・定量供給装置３５では搬送コンベア３５が
送られたプラスチック材を貯留するとともに、第５図に
示す熱分解反応炉３６に、その処理能力に応じて定量的
に貯留プラスチックを供給する。熱分解（接触）反応炉
３６はプラスチック類を加熱してガス状に熱分解する公
知の装置で、システムＩ（又はシステム■）で処理され
たプラスチックが、脱水機付の粉砕機４３に導入されて
小粒子に粉砕され、粉砕機４３下方の熱風発生機で発生
した熱風とともに送風機４６によってホッパー４１に投
入され、ブラスチック粉砕粒子はホッパー４１の下方の
熱分解炉４２でガス状に熱分解される。上記熱風供給は
熱分解炉４２内の温度降下を防止するためのものである
。

また熱分解炉４２の下方にはバーナー４５付の加熱炉５
０が付設され、熱分解炉４２を外部から加熱する事によ
り熱分解反応を行わせる機構となっている。

そして熱分解炉４２内で分解されない少量の貴金属、無
機質等は有価物含有残渣として熱分解炉４２の底部より
取出されて資源として回収される。

熱分解炉４２で分解されたガスは、内部に金属触媒を内
蔵し冷却装置を兼ねたコンデンサー４７に送られて金属
触媒と作用するとともに循環水の作用で冷却され、沸点
の低い揮発性のガス、例えばガソリン系のガス等のガス
が分離されて吸収塔４８に導かれ、ここで固体微粒子等
の異物を分離し、水を貯留した中和槽４９に導かれて中
和処理される。

またコンデンサー４７より分離排出された液体は油水分
離槽５１にて油性分と水に分離され、油性分（灯油状の
油）はポンプ′５２により地下の貯油タンク５３に送ら
れて貯留される。他方油水分離槽５１で分離された塩素
を含む水分は中和装置５４を経て中和槽４９に導かれる
。油水分離槽５１で分離された一部少量のガスは加水微
爆燃焼装置５５に送られて焼却処理される。

前記中和槽４９て中和されたガソリン系等のガスはガス
ホルダー５６を経てガスタンク５７に導かれ貯留され、
バーナー４５の燃料として利用される。

一般に材質が一定で大量に発生する廃プラスチックは再
生利用が可能であり且つ加熱分解によらない処理もでき
るが、廃棄物中に含まれる廃プラスチックは多種類のプ
ラスチックの混合物であるため、上記の加熱分解で油化
又はガス化してエネルギー源として利用する事が最も有
効であり且つ減量効果及び環境に与える影響も少なくて
すむ。

貯留タンク５３に貯留された油性分は燃料タンク５９に
導かれて本発明の方法の実施に用いるディーゼル自家発
電装置６Ｉにおいて燃料として利用され、発生電力は分
電設＠６２を介して本発明の諸装置の駆動用設備電源と
して利用され、設備全体の電力を調達するものである。

また設備用電源燃料として利用した残りの剰余油あ燃料
として資源回収され、他の用途に利用できる。

次に一般不燃ゴミを処理するシステムＨについて説明す
ると、通常地方の中核都市及びその近郊の平均的不燃ゴ
ミの組成は概ね次表の通りである。

第１表 このうちプラスチック類と残渣を除いては従来から選別
分類されて再資源化されているが、本実施例ではシステ
ム■をシステム■に結合する事によりプラスチック類を
資源化して再利用するものである。

不燃ゴミ搬入ステージ７１に搬入された梱包又は袋詰め
された不燃ゴミは、第６図に示す投入ホッパー７２に投
入され、これと直結したエプロンコンベア７３によって
次の破袋コンベア７４に送られる。

またガラス瓶（生ピン）、ダンボール以外の紙等のよう
にそのまま利用又は回収できるものは通常別個に持ち込
まれるのでそのまま資源として回収される。

破袋コンベア７４ではコンベア両側に配置された作業員
により、梱包２袋詰めを破袋解体し、各作業員がプラス
チック類、ダンボール及び紙屑類を分類して拾い出し、
ダンボールは古紙プレス機７５にかけて輸送及び保管コ
ストを低減すべく圧縮梱包する。

上記工程で分類された混合プラスチックは二軸式剪断機
７６によって繰り返し切断され、熱分解に適した約５ｃ
ｘ位の大きさに形成された後、システム■において説明
した貯留槽・定量供給装置３５に送られ、さらに熱分解
反応炉３６において既に述べた方法により油化又はガス
化されて再利用される。

剪断機は回転式ハンマーでも良い。

破袋コンベア７４で分別された紙類及びプラスチック類
以外のもののうち、回収可能なものはそのまま分類回収
するが、それ以外のものはシステムＩで説明した磁選機
１７と同様な磁選機７７によって鉄系の廃棄物と非鉄系
の廃棄物に選別し、鉄系のものは鉄屑貯留例７８に貯留
して資源回収する。

磁選機７７に選別された残りの廃棄物は近傍に作業員を
配した選別コンベア７９に送られ、アルミニウムその他
の非鉄金属、白（透明）、茶、混合色のカレット（ガラ
ス）等に人手により分別し、ガラス類はそれぞれの貯留
例８１に貯留され資源として回収される。また比較的量
の多いアルミニウムはアルミプレス機８２で圧縮固化さ
れて資源として回収される。上記以外の残渣は選別コン
ベア７９上から残渣貯留例８３に貯留され埋立処分され
る。

なお、上記実施例なおけるディーゼル自家発電装置の代
わりにプラスチック分解より生じたガスや油を燃料とす
るボイラー等によって発電機を作動させ、自家発電を行
わせることも可能である。

〈発明の効果〉 以上の如く構成される本発明の方法によれば、産業廃棄
物か、生活廃棄物かを問わず、金属やプラスチックを含
む多くの廃棄物の処理に当たり、従来のように広大な埋
立地や埋立のための運送費を必要とせず、大量の廃棄物
を焼却するための焼却設備やその用地が不要となるばか
りでなく、多量のプラスチックの焼却による大気汚染等
の環境問題等も発生しないという利点を生じ、さらに−
旦設備を備えればその運転は廃棄物をエネルギー源とし
た自家発電により電力調達が出来るので、処理のエネル
ギーコストが著しく軽減できる。

特に本方法においては僅かな廃棄物残渣を除いてはその
殆どが有価物としての資源回収システムであるため、著
しい環境破壊を伴う大量の焼却や埋立を中心とするいわ
ゆる「廃棄物処理事業」とは見なされず、廃棄物処理設
備のような厳しい法的規制を受けることもなく、設備の
設置条件も大幅に緩和されるという利点を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作業工程を示すフロシート、第２図は
処理設備の一部である造粒機の断面図、第３図は同じく
磁選機の原理図、第４図は高分子選別機の原理図、第５
図は同じく熱分解接触反応炉、第６図は投入ホッパーと
エプロンコンベアの平面図である。 粗大物処理システム 不燃ゴミ処理システム プラスチック処理システム 熱分解接触反応炉 ディーゼル自家発電装置 第 図 第 図 第 ４ 図 第 図 第 図 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体廃棄物を一連の処理設備と工程により金属と非金属
   に分別処理し、さらに該工程中で非金属中よりプラスチ
   ックを分離して処理するとともに処理された結果物を有
   価資源として回収する方法において、上記処理設備中に
   、熱分解反応炉と燃焼機関で作動する自家発電装置を設
   け、廃棄物中のプラスチックを熱分解反応炉で分解して
   ガス化又は液化してこれらの分解ガス又は分解液を前記
   燃焼機関の燃料として自家発電を行わせ、該自家発電に
   より処理設備の電力を調達することを特徴とする廃棄物
   の処理及び資源回収方法。