アルミ−紙系廃棄物の資源化システム
【課題】アルミ及びパルプの回収精度が高く、当該回収処理に伴う排水処理が不要となるアルミ−紙系廃棄物の資源化システムの提供を目的とする。
【解決手段】パルプスラリーとアルミ等を分離するためのパルプ分離装置と、分離されたアルミ等からさらにパルプ分を回収するための洗浄装置と、洗浄されたアルミ等から脱水するための脱水装置と、分離されたパルプスラリーの濃縮装置と、濃縮されたパルプスラリーからパルプシートを得るためのパルプシート製造装置とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】パルプスラリーとアルミ等を分離するためのパルプ分離装置と、分離されたアルミ等からさらにパルプ分を回収するための洗浄装置と、洗浄されたアルミ等から脱水するための脱水装置と、分離されたパルプスラリーの濃縮装置と、濃縮されたパルプスラリーからパルプシートを得るためのパルプシート製造装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飲料の包装容器、食品（菓子等を含む）の包装材、医薬品の包装材等に広く使用されている、紙にアルミ箔を積層した包装材、又は紙にアルミ箔と樹脂フィルムを積層した包装材（以下、アルミ−紙系廃棄物と総称する）の廃棄物を資源化するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からパルパー装置にて故紙からパルプ分を回収し、リサイクルする方法は公知である。
例えば特許文献１は、アルミ，プラスチック，紙の複合材料をパルパーに投入し、パルプを回収した残部のアルミ，プラスチック分を沈降タンクを用いて精製する技術を開示するが、工程が複雑でパルプの回収やアルミの回収が不充分であった。
また、処理工程から発生する排水の処理装置も必要であった。
特許文献２は、液体カートン廃棄物をパルパーに投入し、パルプを除去した残りをガス化してアルミを回収する技術を開示するが、パルプの回収が不充分であり、アルミ側にパルプが残っているとガス化する際にパルプ分が炭化し、回収されるアルミの品質が低下する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６５８８３号公報
【特許文献２】特表２００２−５２２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アルミ及びパルプの回収精度が高く、当該回収処理に伴う排水処理が不要となるアルミ−紙系廃棄物の資源化システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るアルミ−紙系廃棄物の資源化システムは、パルプスラリーとアルミ等を分離するためのパルプ分離装置と、分離されたアルミ等からさらにパルプ分を回収するための洗浄装置と、洗浄されたアルミ等から脱水するための脱水装置と、分離されたパルプスラリーの濃縮装置と、濃縮されたパルプスラリーからパルプシートを得るためのパルプシート製造装置とを備えたことを特徴とする。
ここで、アルミ−紙系廃棄物と表現したのは、飲料の包装容器（パック）、菓子類や食品の包装材、医薬品等の包装材には紙にアルミ箔を積層したものの他に樹脂フィルムにアルミ箔を積層又は、蒸着したものに紙を積層したものも広く使用されている。
これらの包装材からパルパーにてパルプ分を回収する際にパルプ分の回収が不充分であると回収されたアルミと樹脂フィルムとの積層体を乾留によりガス化する際にパルプ分が炭化したまま残ってしまい、回収されるアルミの純度が低下する問題が生じる。
そこで、本発明は複合包装材からパルプを充分に回収できるようにした点に特徴があり、アルミに樹脂フィルムがそのまま積層されたものも含める趣旨でアルミ等と表現する。
【０００６】
さらに本発明にあっては、前記脱水装置、パルプスラリーの濃縮装置及びパルプシート製造装置から回収された水を前記パルプ分離及び洗浄装置に再利用することで系外に排水しないことを特徴とする。
このように脱水装置やパルプスラリーの濃縮装置及びパルプシート製造装置等、本システムの系から発生する水をそのままパルプ分離装置、洗浄装置に使用する水に用いることができるので完全なクローズドシステムになり、排水処理装置が不要となる。
なお、パルプシートには水分が２０〜４０％含まれているので系内にて不足する水は補給する。
【０００７】
本発明にあって、パルプ分を精度高く回収することでその後のアルミ等の乾留処理にて炭化物を低減できることから、前記パルプ分離装置は処理槽を有し、当該処理槽内に撹拌羽根と、相対的に孔の大きい大孔プレート及びその外側に又は下に孔の小さい小孔プレートを重ねた二重スクリーンであるのが好ましく、前記洗浄装置は、パルプは通過するがアルミ等は通過しないスリットからなる洗浄スクリーンであるのが好ましい。
このようにすると、アルミ資源の回収が容易になり、前記回収されたアルミ等を乾留処理し、ガス化成分を除去するための乾留装置を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にあっては、包装材から効率よくパルプを回収でき、しかも系外に放出される排水がないので、従来コストアップの大きな要因であった排水処理が不要である。
また、包装材からパルプ分が除去された残りのアルミ箔又はアルミ箔と樹脂フィルム（シート）との積層体は還元条件下で、アルミが溶融しない２００〜６２０℃以下の温度でガス化することで樹脂分が除去され、純度の高い金属アルミを資源として回収できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る包装材からの資源回収システムの構成例を示す。
【図２】パルプ分離装置の構造例を示す。
【図３】洗浄装置の構造例を示す。
【図４】（ａ）は回収したアルミ箔と樹脂の混合物の外観写真を示し、（ｂ）は回収したパルプ分の外観写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に本発明に係る資源回収システムの構成例を示す。
パルプ分離装置１０は処理槽１１の上部に設けた包装材の廃棄物投入口からこの処理槽１１に被処理物Ｍを投入する。
処理槽１１の底部には撹拌羽根１３と二重スクリーン１２を有する。
ここで、撹拌羽根１３はモーターで回転し、分離されたパルプ分はスラー状態で二重スクリーン１２を通過する。
この底部の平面図を図２に示す。
底部に、孔径約１０〜３０ｍｍ（試験機は２０ｍｍ）の孔Ｈを複数有するプレート状の大孔プレート１２ａの下に、１〜３ｍｍ（試験機は１．５ｍｍ）の孔ｈを複数有する網状の小孔プレート１２ｂを有する。
図２（ｃ）は二重スクリーン１２の部分拡大断面図を示す。
大孔プレート１２ａとその下に配置した小孔プレート１２ｂとは相互に左右に僅かにスライド可能になっていて、その左右の振動により、包装材廃棄物から紙層が膨潤分離することが確認できた。
このような二重スクリーンにしたことによりパルプの分離が効率よく行われ、二重スクリーンの孔を通過したパルプスラリーは実線で示すように、ポンプ１０ａによりパルプスラリー回収タンク５０に回収される。
一方、処理槽１１の底部に残ったアルミ等（アルミ＋樹脂）はポンプ１０ｂによりアルミ等の洗浄機２０に投入される。
洗浄機２０は図３に示すように、処理層２１の投入口２１ａからアルミ又はアルミと樹脂の混合物が投入され、洗浄用の水Ｗが図１に点線で示したルートにて投入される。
処理槽２１内にはモーター２４にて回転羽根２３が回転するとともに加圧ポンプ２５にて内圧を上げる。
この際に細いスリットの洗浄スクリーン２２から、パルプは通過するがアルミ等は通過しないようになっている。
洗浄スクリーン２２の拡大図を図３（ｃ）に示す。
内側に突出した断面略山形形状のスクリーンバー部材２２ａを複数平行に配置し、その間に０．３ｍｍ〜１．０ｍｍのスリット２２ｂの形成してある。
これにより、残っていたパルプ分はきれいに除去され、発生したパルプ分は配管２１ｂにてパルプ分離装置１０に戻される。
【００１１】
洗浄されたアルミ等は脱水機３０に投入され脱水された水は、洗浄機２０及びパルプ分離装置１０にリターンされる。
回収タンク５０に回収されたパルプスラリーは、ポンプ５０ａによりパルプスラリー濃縮装置５１に移送され高濃度のスラリーにし、発生した水は前工程にリターンされる。
パルプスラリー調整機５２にてｐＨ等の調整をし、ポンプ５２ａでパルプシート製造装置５３に投入され、パルプシート５４が製造される。
パルプシート製造装置は公知のパルプスラリーからシート状の原料紙を製造する各種装置を用いることができ、その際に出てくる水も図１の点線で示したルートでリターン再利用される。
なお、図４（ａ）は洗浄後のアルミと樹脂の混合物の外観写真で図４（ｂ）はシートにする前のパルプの外観を示す。
【符号の説明】
【００１２】
１０ パルプ分離装置
１１ 処理槽
１２ 分離プレート
２０ アルミ等の洗浄機
２２ スクリーン
３０ アルミ等の脱水機
４０ 回収アルミ等
５０ パルプスラリー回収タンク
５１ パルプスラリー濃縮装置
５２ パルプスラリー調整槽
５３ パルプシート製造装置
５４ パルプシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は飲料の包装容器、食品（菓子等を含む）の包装材、医薬品の包装材等に広く使用されている、紙にアルミ箔を積層した包装材、又は紙にアルミ箔と樹脂フィルムを積層した包装材（以下、アルミ−紙系廃棄物と総称する）の廃棄物を資源化するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からパルパー装置にて故紙からパルプ分を回収し、リサイクルする方法は公知である。
例えば特許文献１は、アルミ，プラスチック，紙の複合材料をパルパーに投入し、パルプを回収した残部のアルミ，プラスチック分を沈降タンクを用いて精製する技術を開示するが、工程が複雑でパルプの回収やアルミの回収が不充分であった。
また、処理工程から発生する排水の処理装置も必要であった。
特許文献２は、液体カートン廃棄物をパルパーに投入し、パルプを除去した残りをガス化してアルミを回収する技術を開示するが、パルプの回収が不充分であり、アルミ側にパルプが残っているとガス化する際にパルプ分が炭化し、回収されるアルミの品質が低下する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６５８８３号公報
【特許文献２】特表２００２−５２２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アルミ及びパルプの回収精度が高く、当該回収処理に伴う排水処理が不要となるアルミ−紙系廃棄物の資源化システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るアルミ−紙系廃棄物の資源化システムは、パルプスラリーとアルミ等を分離するためのパルプ分離装置と、分離されたアルミ等からさらにパルプ分を回収するための洗浄装置と、洗浄されたアルミ等から脱水するための脱水装置と、分離されたパルプスラリーの濃縮装置と、濃縮されたパルプスラリーからパルプシートを得るためのパルプシート製造装置とを備えたことを特徴とする。
ここで、アルミ−紙系廃棄物と表現したのは、飲料の包装容器（パック）、菓子類や食品の包装材、医薬品等の包装材には紙にアルミ箔を積層したものの他に樹脂フィルムにアルミ箔を積層又は、蒸着したものに紙を積層したものも広く使用されている。
これらの包装材からパルパーにてパルプ分を回収する際にパルプ分の回収が不充分であると回収されたアルミと樹脂フィルムとの積層体を乾留によりガス化する際にパルプ分が炭化したまま残ってしまい、回収されるアルミの純度が低下する問題が生じる。
そこで、本発明は複合包装材からパルプを充分に回収できるようにした点に特徴があり、アルミに樹脂フィルムがそのまま積層されたものも含める趣旨でアルミ等と表現する。
【０００６】
さらに本発明にあっては、前記脱水装置、パルプスラリーの濃縮装置及びパルプシート製造装置から回収された水を前記パルプ分離及び洗浄装置に再利用することで系外に排水しないことを特徴とする。
このように脱水装置やパルプスラリーの濃縮装置及びパルプシート製造装置等、本システムの系から発生する水をそのままパルプ分離装置、洗浄装置に使用する水に用いることができるので完全なクローズドシステムになり、排水処理装置が不要となる。
なお、パルプシートには水分が２０〜４０％含まれているので系内にて不足する水は補給する。
【０００７】
本発明にあって、パルプ分を精度高く回収することでその後のアルミ等の乾留処理にて炭化物を低減できることから、前記パルプ分離装置は処理槽を有し、当該処理槽内に撹拌羽根と、相対的に孔の大きい大孔プレート及びその外側に又は下に孔の小さい小孔プレートを重ねた二重スクリーンであるのが好ましく、前記洗浄装置は、パルプは通過するがアルミ等は通過しないスリットからなる洗浄スクリーンであるのが好ましい。
このようにすると、アルミ資源の回収が容易になり、前記回収されたアルミ等を乾留処理し、ガス化成分を除去するための乾留装置を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にあっては、包装材から効率よくパルプを回収でき、しかも系外に放出される排水がないので、従来コストアップの大きな要因であった排水処理が不要である。
また、包装材からパルプ分が除去された残りのアルミ箔又はアルミ箔と樹脂フィルム（シート）との積層体は還元条件下で、アルミが溶融しない２００〜６２０℃以下の温度でガス化することで樹脂分が除去され、純度の高い金属アルミを資源として回収できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る包装材からの資源回収システムの構成例を示す。
【図２】パルプ分離装置の構造例を示す。
【図３】洗浄装置の構造例を示す。
【図４】（ａ）は回収したアルミ箔と樹脂の混合物の外観写真を示し、（ｂ）は回収したパルプ分の外観写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に本発明に係る資源回収システムの構成例を示す。
パルプ分離装置１０は処理槽１１の上部に設けた包装材の廃棄物投入口からこの処理槽１１に被処理物Ｍを投入する。
処理槽１１の底部には撹拌羽根１３と二重スクリーン１２を有する。
ここで、撹拌羽根１３はモーターで回転し、分離されたパルプ分はスラー状態で二重スクリーン１２を通過する。
この底部の平面図を図２に示す。
底部に、孔径約１０〜３０ｍｍ（試験機は２０ｍｍ）の孔Ｈを複数有するプレート状の大孔プレート１２ａの下に、１〜３ｍｍ（試験機は１．５ｍｍ）の孔ｈを複数有する網状の小孔プレート１２ｂを有する。
図２（ｃ）は二重スクリーン１２の部分拡大断面図を示す。
大孔プレート１２ａとその下に配置した小孔プレート１２ｂとは相互に左右に僅かにスライド可能になっていて、その左右の振動により、包装材廃棄物から紙層が膨潤分離することが確認できた。
このような二重スクリーンにしたことによりパルプの分離が効率よく行われ、二重スクリーンの孔を通過したパルプスラリーは実線で示すように、ポンプ１０ａによりパルプスラリー回収タンク５０に回収される。
一方、処理槽１１の底部に残ったアルミ等（アルミ＋樹脂）はポンプ１０ｂによりアルミ等の洗浄機２０に投入される。
洗浄機２０は図３に示すように、処理層２１の投入口２１ａからアルミ又はアルミと樹脂の混合物が投入され、洗浄用の水Ｗが図１に点線で示したルートにて投入される。
処理槽２１内にはモーター２４にて回転羽根２３が回転するとともに加圧ポンプ２５にて内圧を上げる。
この際に細いスリットの洗浄スクリーン２２から、パルプは通過するがアルミ等は通過しないようになっている。
洗浄スクリーン２２の拡大図を図３（ｃ）に示す。
内側に突出した断面略山形形状のスクリーンバー部材２２ａを複数平行に配置し、その間に０．３ｍｍ〜１．０ｍｍのスリット２２ｂの形成してある。
これにより、残っていたパルプ分はきれいに除去され、発生したパルプ分は配管２１ｂにてパルプ分離装置１０に戻される。
【００１１】
洗浄されたアルミ等は脱水機３０に投入され脱水された水は、洗浄機２０及びパルプ分離装置１０にリターンされる。
回収タンク５０に回収されたパルプスラリーは、ポンプ５０ａによりパルプスラリー濃縮装置５１に移送され高濃度のスラリーにし、発生した水は前工程にリターンされる。
パルプスラリー調整機５２にてｐＨ等の調整をし、ポンプ５２ａでパルプシート製造装置５３に投入され、パルプシート５４が製造される。
パルプシート製造装置は公知のパルプスラリーからシート状の原料紙を製造する各種装置を用いることができ、その際に出てくる水も図１の点線で示したルートでリターン再利用される。
なお、図４（ａ）は洗浄後のアルミと樹脂の混合物の外観写真で図４（ｂ）はシートにする前のパルプの外観を示す。
【符号の説明】
【００１２】
１０ パルプ分離装置
１１ 処理槽
１２ 分離プレート
２０ アルミ等の洗浄機
２２ スクリーン
３０ アルミ等の脱水機
４０ 回収アルミ等
５０ パルプスラリー回収タンク
５１ パルプスラリー濃縮装置
５２ パルプスラリー調整槽
５３ パルプシート製造装置
５４ パルプシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプスラリーとアルミ等を分離するためのパルプ分離装置と、
分離されたアルミ等からさらにパルプ分を回収するための洗浄装置と、
洗浄されたアルミ等から脱水するための脱水装置と、
分離されたパルプスラリーの濃縮装置と、
濃縮されたパルプスラリーからパルプシートを得るためのパルプシート製造装置とを備えたことを特徴とするアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項２】
前記脱水装置、パルプスラリーの濃縮装置及びパルプシート製造装置から回収された水を前記パルプ分離及び洗浄装置に再利用することで系外に排水しないことを特徴とする請求項１記載のアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項３】
前記パルプ分離装置は処理槽を有し、当該処理槽内に撹拌羽根と、相対的に孔の大きい大孔プレート及びその外側に又は下に孔の小さい小孔プレートを重ねた二重スクリーンとを有することを特徴とする請求項１又は２記載のアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項４】
前記洗浄装置は、パルプは通過するがアルミ等は通過しないスリットからなる洗浄スクリーンを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項５】
前記回収されたアルミ等を乾留処理し、ガス化成分を除去するための乾留装置を有することを特徴とするアルミ資源の回収システム。
【請求項１】
パルプスラリーとアルミ等を分離するためのパルプ分離装置と、
分離されたアルミ等からさらにパルプ分を回収するための洗浄装置と、
洗浄されたアルミ等から脱水するための脱水装置と、
分離されたパルプスラリーの濃縮装置と、
濃縮されたパルプスラリーからパルプシートを得るためのパルプシート製造装置とを備えたことを特徴とするアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項２】
前記脱水装置、パルプスラリーの濃縮装置及びパルプシート製造装置から回収された水を前記パルプ分離及び洗浄装置に再利用することで系外に排水しないことを特徴とする請求項１記載のアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項３】
前記パルプ分離装置は処理槽を有し、当該処理槽内に撹拌羽根と、相対的に孔の大きい大孔プレート及びその外側に又は下に孔の小さい小孔プレートを重ねた二重スクリーンとを有することを特徴とする請求項１又は２記載のアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項４】
前記洗浄装置は、パルプは通過するがアルミ等は通過しないスリットからなる洗浄スクリーンを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアルミ−紙系廃棄物の資源化システム。
【請求項５】
前記回収されたアルミ等を乾留処理し、ガス化成分を除去するための乾留装置を有することを特徴とするアルミ資源の回収システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−７６０５６（Ｐ２０１２−７６０５６Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６０６１（Ｐ２０１０−２２６０６１）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【特許番号】特許第４７４８８２２号（Ｐ４７４８８２２）
【特許公報発行日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（３０００７１５１３）トナミ運輸株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【特許番号】特許第４７４８８２２号（Ｐ４７４８８２２）
【特許公報発行日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（３０００７１５１３）トナミ運輸株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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