JP2000136393A

JP2000136393A - 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法

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Publication number: JP2000136393A
Application number: JP13209199A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uematsu; 宏志植松; Hirotoshi Kondo; 博俊近藤; Nobuhiko Takamatsu; 信彦高松; Seiji Nomura; 誠治野村; Kenji Kato; 健次加藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-05-16
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: CN1198868C; EP1029889A4; ES2372019T3; CA2308710C; WO2000012599A9; JP3095739B2; EP1029889A1; KR20010031507A; KR100385154B1; TW506981B; AU5445099A; US6436168B1; WO2000012599A1; EP1029889B1; CN1286715A; CA2308710A1

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄鋼業の製銑工程で多額の設備投資をするこ
と無く、廃プラスチックを年に数十万トン規模で燃焼処
理または熱分解処理し、生成したガス、タール、コーク
ス成分を燃料、化学原料としてリサイクル使用する方法
を提供する。【解決手段】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックを高炉で燃焼処理すると共に、コ
ークス炉で熱分解処理することを特徴とする樹脂または
有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処
理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデ
ン等の樹脂、ポリ塩化ビフェニール等の有機化合物は産
業廃棄物として、また家庭から収集される一般廃棄物と
して毎年多量に排出されている。以下これらを樹脂また
は有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチック
（略称：廃プラスチック）と言及する。廃プラスチック
は産業廃棄物として毎年約４００万トン、一般廃棄物と
して毎年約４００万トンが排出されている。

【０００２】本発明は廃プラスチックのリサイクル処理
方法に関する。

【０００３】

【従来技術】廃プラスチックをリサイクル処理する方法
として従来は大部分が燃焼焼却、埋立処分されている。
燃焼処理では発熱量が大きいために焼却炉がダメージを
受け、更に塩素を含む廃プラスチックの場合は排気ガス
中の塩素の処理が問題となる。廃プラスチックは土壌中
の細菌やバクテリアで分解されず、埋め立て地が不足す
るとともに、環境負荷がストックされている。そこで焼
却・埋め立て処分せずに環境に配慮したリサイクル技術
の採用が求められている。現在焼却しないリサイクルの
方法としてはプラスチック原料としての再利用の他、熱
分解で得られるガス分や油分を燃料や化学原料として再
利用する方法がある。

【０００４】熱分解で得られるガス分や油分を燃料や化
学原料として再利用する方法の中でも、鉄鋼製造プロセ
スの一つである高炉で廃プラスチックを還元剤として利
用する方法は既に知られており、（特公昭５１−３３４
９３）、最近ではより効率よく実現するために種々の開
発が試みられている。（例えば、特開平９−１７０００
９、特開平９−１３７９２６、特開平９−１７８１３
０、特開平９−２０２９０７、特許第２７６５５３５）
廃プラスチックを高炉で処理する場合には、廃プラスチ
ック多量吹き込みによる高炉生産性の低下と廃プラスチ
ックに必然的に混入する塩素を考慮する必要がある。

【０００５】即ち、製造される溶銑１トン当たり１０ｋ
ｇを越える廃プラスチックを高炉に装入すると、高炉炉
心の不活性化を招き銑鉄製造の生産性が著しく損なわれ
る。そこで従来は溶銑１トン当たり１０ｋｇを限度に高
炉で処理されていた。また、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリ塩化ビフェニールは塩素を含有してお
り、産業廃棄プラスチックの場合数十ｗｔ％、一般廃棄
プラスチックの場合数十ｗｔ％程度の塩素が平均的に混
入しており、選別処理を経ても産業廃棄プラスチック、
一般廃棄プラスチックとも数ｗｔ％の塩素が平均的に混
入してくる。このような廃プラスチックをそのまま高炉
に装入した場合、廃プラスチック中の塩素成分は熱分解
によって塩素系ガス、例えば塩素、塩化水素等になり、
高炉炉体鉄皮の腐食問題、高炉冷却のためのステーブク
ーラーの腐食問題、高炉炉頂排ガス設備の腐食問題、高
炉炉頂発電設備の腐食問題を引き起こす。従って、予め
塩素含有廃プラスチックを除去するか、もしくは廃プラ
スチック中の塩素分を除去して高炉に装入されていた。

【０００６】鉄鋼製造プロセスの一つであるコークス炉
で廃プラスチックを熱分解処理する方法も古くから知ら
れており、（特公昭４９−１０３２１、特開昭５９−１
２０６８２）、最近ではコークス強度を考慮した装入方
法等、より効率よく廃プラスチックの処理を実現するた
めに種々の開発が試みられている。（例えば特開平８−
１５７８３４等）コークス炉は石炭を乾留する設備で
あり、同様に廃プラスチックを乾留して燃料ガス、ター
ル、コークスを得ることができるリサイクル装置でもあ
る。

【０００７】廃プラスチックをコークス炉で処理する場
合には、高炉で処理する場合と同じく、廃プラスチック
によるコークス炉生産性の低下と廃プラスチックに必然
的に混入する塩素を考慮する必要があった。

【０００８】コークス炉に石炭と混合して装入する場
合、現状、石炭１トン当たり１０ｋｇを越えて装入する
と急激にコークス品質が低下する。従って、コークス炉
では理論的に石炭１トン当たり１０ｋｇ処理できること
が予測されているが、必然的に塩素が約３〜５ＷＴ％含
有されている廃プラスチックをそのままコークス炉に装
入した場合、コークス中に塩素が残留する可能性があ
り、また熱分解により生じた塩素系ガスが排ガス経路を
腐食する懸念があるのみならず、副産物であるタール、
コークス炉ガスに塩素系ガスが混入する懸念があるた
め、コークス炉に装入するに当たっては特開平７−２１
６３６１号公報に記載されているとおり通常は事前に塩
素分を熱分解除去したうえで装入したり、特開平８−２
５９９５５号公報に記載されているように予め比重分離
等で塩素系樹脂を除去したうえで廃プラスチックをコー
クス炉に装入する必要があり、現実的にはコークス炉で
処理することは試みられていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】鉄鋼製造プロセスの一
つである高炉で廃プラスチックを還元剤として利用する
方法においては、羽口から高炉に吹き込める廃プラスチ
ックの量には限界があり、また高炉生産性の低下を考慮
して、容量が４０００ｍ³の大型高炉をもっても、平均
出銑比が約２ｔ／ｍ³であるから、最大限高炉に吹き込
んでも年間３万トンの廃プラスチックしか処理できず、
これでは毎年大量に排出される廃プラスチックをリサイ
クルするという社会的要請に応えることができない。ま
た、予め塩素含有廃プラスチックを除去するか、もしく
は廃プラスチック中の塩素分を除去して高炉に装入する
ために、工程が煩雑になり、処理費用の増大を招いてい
た。通常、市中から収集される廃プラスチックには磁力
選別、アルミ選別等の事前処理を経た後で、約３〜５ｗ
ｔ％の塩素分が含まれている。これは主に廃プラスチッ
クの中に６〜１０ｗｔ％のポリ塩化ビニルが含まれてい
ることに起因する。高炉においては、通常塩素含有率を
０．５ｗｔ％以下に落とさなければ高炉の塩素系ガスに
よる腐食が問題になるとされている。従って約３００度
に加熱して事前に塩素分を塩素系ガスとして除去する
か、もしくは比重分離、例えば遠心分離器によって軽量
プラスチックと重量プラスチックに分離し、塩素含有量
の少ない軽量プラスチックだけを高炉に装入処理する手
法が採用される。しかしながら収集された廃プラスチッ
ク全てを脱塩素装置で脱塩素することは非常に費用がか
かり、また、３〜５ｗｔ％から０．５ｗｔ％に脱塩素す
ることは技術的に非常に困難であることからあまり採用
されていない。むしろ比重分離、例えば遠心分離器によ
って軽量プラスチックと重量プラスチックに分離し、塩
素含有量の少ない軽量プラスチックだけを高炉に装入処
理する手法が採用される。しかし、この手法においても
課題が存在する。これを遠心分離器を例に取って説明す
る。一般的な異物除去後の廃プラスチック１００ｋｇ
（内、塩化ビニル１０ｋｇ、塩素重量５ｋｇ）を遠心分
離器で理想的に分離、即ち軽量部として塩素含有率０％
のものを９０ｋｇ、重量部として塩素含有率５０％（ポ
リ塩化ビニルの塩素含有率は約５７ｗｔ％）のものを１
０ｋｇとすることは不可能である。現状では、軽量部と
して塩素含有率０．５％のものを５０ｋｇ、重量部とし
て塩素含有率が９．５％のものを５０ｋｇとして分離す
るか、更に条件を最適化しても軽量部として塩素含有率
０．５％のものを７０ｋｇ、重量部として塩素含有率が
１５．５％のものを３０ｋｇとして分離することが限界
である。この場合、９．５〜１５．５ｗｔ％もの塩素を
含む廃プラスチックは、これを脱塩素して塩素含有率を
０．５ｗｔ％以下にすることは不可能であり、分離され
た重量部廃プラスチック（分離する前の廃プラスチック
の３０〜５０％相当）は残渣として処理、例えば埋め立
て処理するしかなかった。残渣として処理する場合には
残渣１トン当たり約３万円の処理費がかかるだけでな
く、そもそもこのことは廃プラスチックのリサイクル率
が低いことを示しており、リサイクルという社会的要請
に応えられるリサイクル処理方法とは言えなかった。

【００１０】鉄鋼製造プロセスの一つであるコークス炉
で廃プラスチックを利用する方法は、前述したとおり事
前に塩素分を熱分解除去したうえで装入したり、予め比
重分離等で塩素系樹脂を除去したうえで廃プラスチック
をコークス炉に装入する必要があると認識されているこ
とから、現実的にはコークス炉で処理することは試みら
れていない。塩素分を事前に除去することは、高炉での
廃プラスチックリサイクルの課題として前述した通り、
高額な脱塩素費用、高額な重量廃プラスチック処理費
用、リサイクル率の低下といった問題をかかえており、
採用できるものではない。

【００１１】例え塩素分を除去して装入したとしても、
炉室が１００室のコークス炉に最大限廃プラスチックを
装入して処理しても、年間１万トンしか処理することが
できず、これでは毎年大量に排出される廃プラスチック
をリサイクルするという社会的要請に応えることができ
ない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明はかかる従来技
術の課題を解決する手段を提供するものであり、鉄鋼業
の製銑工程で多額の設備投資をすることなく、従来の高
炉による廃プラスチックの処理能力を製銑工程での処理
能力として拡大し、残分をコークス炉で処理することに
より、廃プラスチックをガス、タール、コークス成分と
してリサイクルする方法を提供するだけでなく、従来必
須とされていた廃プラスチックの事前脱塩素工程の負荷
を低減もしくは省略したり、リサイクル率の向上を達成
できる処理プロセスを提供するものである。その要旨と
するところは、廃プラスチックの塩素分を事前に除去す
ることなく熱分解炉に装入し、塩素系ガスを含む熱分解
ガスをアンモニア水と接触させるというプロセスを基盤
として、これと高炉による廃プラスチック処理を組みあ
わせることにある。熱分解炉としてコークス炉を採用す
れば、石炭から発生するアンモニア水を利用することが
できるので都合がよい。但し、本願発明はコークス炉に
限定されるものではなく、熱分解炉とアンモニア源、お
よび高炉があれば達成できるものである。熱分解炉とし
てコークス炉を利用する場合に以下に説明する３つの実
施態様を本願発明者は見出した。

【００１３】第一の態様は、塩素分を含む廃プラスチッ
クを例えば比重分離を利用して塩素分の多いものと少な
いものに分け、塩素分の多いものをコークス炉に装入し
て熱分解処理し、塩素分の少ない廃プラスチックを高炉
に装入して熱分解処理する方法である（図３（ａ））。

【００１４】第二の態様は、廃プラスチックの一部を事
前に脱塩素処理したうえで高炉に装入して処理し、残部
の一部もしくは全部を事前に脱塩素処理することなくコ
ークス炉に装入する方法である（図３（ｂ））。

【００１５】第三の態様は、事前に塩素分を除去しない
廃プラスチックを高炉に塩素濃度が許容する範囲で装入
して処理し、残部の一部もしくは全部をやはり事前に塩
素分を除去することなくコークス炉に装入して処理する
方法である（図３（ｃ））。

【００１６】本願発明者はまず、熱分解炉で廃プラスチ
ックを熱分解した際に発生する塩素系ガスを含有するガ
スを、アンモニア水と接触させるプロセスが非常に経済
的であることを見出した。熱分解炉として鉄鋼業の製銑
工程の一つであるコークス炉を採用することができ、こ
の場合には事前に廃プラスチックから塩素分を除去する
必要がないことを見出した。その上で高炉とコークス炉
とを組みあわせることによって、事前の脱塩素処理をせ
ずに高炉で廃プラスチックを処理を達成（図３（ａ））
できたり、トータルの脱塩素経費を節約（図３（ｂ））
できたり、もしくは高炉での塩素による腐食問題の低減
を図れる（図３（ｃ））ということを見出した。

【００１７】まず本願発明者らは、塩素分を含有する廃
プラスチックをコークス炉で乾留することについて鋭意
検討した。コークス炉の炭化室で石炭を乾留する際、発
生するコークス炉ガスにはタール成分に加え、水、アン
モニアが含まれ、コークス炉ガスはコークス炉から排出
された後、安水（石炭起因のアンモニア水を貯留、循環
させている）のフラッシングにより冷却され、燃料ガス
としてのコークス炉ガスとタールに分別すると共にコー
クス炉ガス中の水とアンモニアは安水となり循環使用さ
れている。そこで発明者らはコークス炉であればコーク
ス炉ガス中にアンモニアが存在するため、熱分解時に塩
素系ガスが生成しても塩化アンモニウムとして無害化で
きると考え以下に示す詳細な検討を行った。

【００１８】コークス炉の炭化室内で乾留中に、樹脂ま
たは有機物中の塩素分は２５０℃〜１３００℃で分解す
るが、コークス中に無機物として残留する可能性が考え
られる。しかし、塩素含有プラスチックを石炭と共に乾
留した場合、塩素分は気相に９０％以上移行し、石炭に
残渣として残留するものは１０％以下であることを確認
した。

【００１９】また、塩素系ガスが炭化室内に滞留すると
コークス押し出し時に漏洩する可能性があるが、気相に
移行した塩素系ガスはコークス炉の炭化室内を上昇して
装入炭上部の炉頂空間に到達し、押し出し時の１１００
℃雰囲気下では乾留を経て炉内にはほとんど残留しない
ことも確認した。

【００２０】塩素含有プラスチックを熱分解して発生す
る塩素系ガスは腐食性のガスであるから、例えば塩化水
素のままで排気系に排出されれば排気系の配管の腐食が
懸念されるが、塩素系ガスとアンモニアを含むコークス
炉ガスとが混合したガスを、コークス炉の上昇管からベ
ント部に導き、冷却水（安水）をフラッシングして約８
０℃に冷却することで、驚くべきことに、前記ガス中に
含まれる塩素系ガスは大半が捕捉され、フラッシング後
のコークス炉ガスにはほとんど塩素分が含まれないこと
が、本願発明者が鋭意検討したことによって明らかとな
った。

【００２１】これは石炭由来のアンモニアと塩素系ガス
とが、フラッシングによって塩化アンモニウムの形で安
水中に溶解し、コークス炉ガスと分離されるためであ
る。

【００２２】安水中にはタールが含まれるが、これはデ
カンテーションによって分離し、タール分が分離除去さ
れた安水は、通常、安水タンクに一次貯蔵し、コークス
１トン当たり１００〜２００ｋｇの安水が系外に排出さ
れ、残りは再びフラッシング用として利用する。これを
繰り返すと、塩化アンモニウムが安水中に蓄積し、いつ
かは溶解度を超えることが懸念される。フラッシング用
に利用する安水中には前回のフラッシングによって捕捉
された塩化アンモニウムが残留するが、石炭を乾留する
ことによって石炭から放出される水分はコークス１トン
当たり１００〜２００ｋｇ（約５５００ｍｏｌ〜１１０
００ｍｏｌ）もある。これはそもそも石炭に約９％の水
分が含まれており、その他に反応で約３％の水分が加わ
るためである。例えばコークス１トンを製造する過程で
１６０ｋｇの水が放出されるとして、塩化アンモニウム
の溶解度は「３７．２ｇ／１００ｇ水、２０℃」である
から、塩化アンモニウムの原子量５３．４から計算して
コークス１トン当たり約１１００ｍｏｌ（＝１６０００
０×０．３７２÷５３．４）もの塩化アンモニウムまで
許容できる。石炭１トンに対してその１％である１０ｋ
ｇの塩素含有プラスチックを添加する場合、その重量の
半分がポリ塩化ビニルとしても、発生する塩素は約８０
ｍｏｌ（ＨＣｌ換算で８０ｍｏｌ、Ｃｌ₂換算で４０ｍ
ｏｌ）であり、石炭を乾留した場合に発生する水分は塩
素含有プラスチックから発生する塩素を塩化アンモニウ
ムとして水に溶解するに十分な量である。従ってフラッ
シング用の安水が塩化アンモニウムで飽和する心配はな
い。

【００２３】以上のように、まず本願発明者らは、塩素
分を含有する廃プラスチックをコークス炉で乾留するこ
とについて鋭意検討し、コークス炉で石炭と共に塩素
を含有する樹脂または有機化合物を乾留してもコークス
にほとんど残留しないこと、２５０℃〜１３００℃で
乾留した場合、塩素は気相に移行すること、気相に移
行した塩素の大部分は安水フラッシング時に塩化アンモ
ニウムとして安水中に捕捉されること、安水を循環使
用しても、石炭乾留時に発生する水分が加わるため、フ
ラッシング用安水が塩化アンモニウムで飽和することは
ないことを見出し、その結果、鉄鋼業の製銑工程の一つ
であるコークス炉では塩素を含有する廃プラスチックを
事前に塩素分を除去しなくとも、熱分解処理する際に発
生する塩素系ガスを特別な処理工程を要さずに無害化で
きることを見出した。

【００２４】次に本願発明は鉄鋼製造プロセスにおいて
廃プラスチック処理量を拡大すること、および従来必須
とされていた廃プラスチックの事前脱塩素工程の負荷を
低減もしくは省略したり、リサイクル率の向上を達成で
きる処理プロセスについて鋭意検討を行った。このこと
は製鉄プロセスにおける廃プラスチックの種類の裕度の
拡大、製鉄プロセスの生産の安定化につながるものであ
り非常に有意義である。

【００２５】高炉では通常操業において、原料である焼
結鉱、コークス、羽口から吹き込む微粉炭から溶銑１ト
ン当たり約３００ｇの塩素が混入してくるが、この量が
大幅に増加すると、高炉炉体鉄皮、ステーブクーラー、
炉頂排ガス経路、炉頂発電設備等の腐食問題を引き起こ
してしまう。廃プラスチックを溶銑１トン当たり１０ｋ
ｇ羽口から吹き込む場合には、塩素含有量を０．５％以
下に落とさなければ前述の腐食問題が顕著になる。

【００２６】そこで本願発明者は、事前に塩素含有量に
応じて廃プラスチックを分類すること、事前に脱塩素処
理が不要であることを見出したコークス炉による処理、
および塩素入量規制のある高炉による処理を組みあわせ
ることによって、鉄鋼製造プロセスにおいて廃プラスチ
ック処理量を拡大するだけでなく、従来必須とされてい
た廃プラスチックの事前脱塩素工程を省略できること、
従来は埋め立てにまわしていた高塩素含有量の廃プラス
チックをリサイクルしてリサイクル率を高めることを見
出した。

【００２７】即ち、収集した廃プラスチックを塩素含有
量の多いものと少ないものに分別し、少ないもの、好ま
しくは塩素含有量が０．５％以下のものを高炉で還元剤
としてリサイクルし、塩素含有量の多いものを事前に塩
素分を除去することなくコークス炉で乾留処理すること
で、非常にコストのかかる脱塩素工程を省略して、高炉
の塩素負荷を低減すること、および処理能力の拡大、リ
サイクル率の向上を達成できる。本願発明者が見出した
本発明によると、回収される廃プラスチックの塩素含有
率が時として非常に高いことが予測される場合、非常に
経済的かつ実用的なリサイクル処理方法である。

【００２８】また、本願発明者は、事前に脱塩素処理が
不要であることを見出したコークス炉による処理、およ
び塩素入量規制のある高炉による処理を組みあわせるこ
とによって、鉄鋼製造プロセスにおいて廃プラスチック
処理量を拡大できることを見出した。即ち、高炉で処理
できる量を処理し、収集状況に応じて残部をコークス炉
で処理する、もしくはコークス炉で処理できる量を処理
し、収集状況に応じて残部を高炉で処理することによっ
て、廃プラスチックのリサイクル処理量を拡大、リサイ
クル率を向上できるのみならず、高炉、コークス炉のい
ずれかの生産が安定しないときに、生産の安定しない炉
の廃プラスチック処理量を落として、残りの炉によるリ
サイクル処理量を増やすなど、生産の安定化に寄与す
る。この方法を採用した場合、例えば年間３００万トン
の溶銑を製造する高炉（約４０００ｍ³、出銑比２程
度）を例にとって説明する。この場合、必要なコークス
は約１２０万トンであり、コークスへの品質を考慮して
コークス１トン当たり１０ｋｇの廃プラスチックを処理
すれば１．２万トンの廃プラスチックの処理が可能にな
る。これに、高炉での溶銑１トン当たり１０ｋｇの廃プ
ラスチックを処理することを加えて、合計４．２万トン
が最大処理可能量となり、処理量の大幅な拡大が図られ
ることとなる。

【００２９】更に、本願発明者は高炉での塩素許容状況
を検討した結果、収集した廃プラスチックについて事前
に塩素分を除去することなく、また比重分離等で塩素含
有率に応じてプラスチックを分別する工程を採用するこ
となく、製鉄プロセスにおける処理量の拡大を達成でき
る処理プロセスを見出した。

【００３０】家庭から分別回収されてくる廃プラスチッ
クには塩素に換算して５〜１０ｗｔ％もの塩素が含有さ
れている。回収された後に異物除去等のための風力分級
を経ても約３％の塩素分が含まれている。従来は羽口か
ら溶銑１トン当たり１０ｋｇの廃プラスチックを吹き込
む場合高炉の腐食を考慮して、事前に脱塩素処理して塩
素含有量を０．５ｗｔ％程度まで落とす必要があった。
しかしながら本願発明者が検討した結果、高炉の腐食問
題は高炉で処理する廃プラスチックの塩素含有量が問題
となるのではなく、溶銑１トンあたりの塩素入量総量が
問題となることを見出した。高炉では通常操業におい
て、原料である焼結鉱、コークス、羽口から吹き込む微
粉炭から溶銑１トン当たり約３００ｇの塩素が混入する
が、これが溶銑１トンあたり３５０ｇを越える当たりか
ら腐食問題が顕著になることを見出した。従って、溶銑
１トン当たり１０ｋｇ羽口から吹き込む場合には、塩素
含有量を０．５％まで事前脱塩素によって落とす必要が
あるが、溶銑１トンあたり１．７ｋｇを限度に廃プラス
チックを高炉に装入して処理する場合には、約３ｗｔ％
の塩素を含有する廃プラスチックを事前に脱塩素する必
要がないことを見出した。これは約３万ｔの廃プラを事
前に脱塩素するに必要な１０億円〜２０億円にもおよぶ
事前脱塩素設備投資を省略できることにほかならず、非
常に経済的である。

【００３１】しかしながらこの方法によると脱塩素は省
略できるものの、年間高炉１基当たりＭａｘ５０００ｔ
しか処理することができないので、住民１０万人当たり
年間排出される１５００ｔもの廃プラスチックを処理す
るにはあまりにも処理裕度が足りない。

【００３２】そこで本願発明者は、事前に脱塩素処理し
ない場合の高炉装入量上限値を設けること、事前に脱塩
素処理が不要であることを見出したコークス炉による処
理を組みあわせることによって、従来必須とされていた
廃プラスチックの事前脱塩素工程を省略し、また比重分
離等で塩素含有率に応じてプラスチックを分別する工程
を採用することなく、製鉄プロセスにおける処理量の拡
大を達成できる処理プロセスを見出した。

【００３３】コークスへの品質を考えると、現状コーク
ス１トン当たり１０ｋｇの廃プラスチックを処理するこ
とが限度である。この場合、年間３００万トンの溶銑を
製造する高炉に対して必要なコークスは約１２０万トン
であり、従って１．２万トンの廃プラスチックの処理が
可能である。これに年間３００万トンの溶銑を製造でき
る高炉（約４０００ｍ³、出銑比２程度）での処理可能
量である５０００トンを加えて、トータル１．７万トン
まで廃プラスチックをリサイクル処理することが可能と
なる。

【００３４】本願発明者は、前述した検討に基づいて発
明に至ったわけである。本発明の要旨とするところは、
(1) 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プ
ラスチックの一部を高炉で還元剤として処理し、残部の
全てあるいは一部を熱分解処理し、熱分解処理によって
発生するガスをアンモニア水と接触せしめることを特徴
とする樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃
プラスチックの処理方法、(2) アンモニア水が石炭を乾
留した際に発生するものであることを特徴とする(1) の
樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラス
チックの処理方法、(3) 樹脂または有機化合物、あるい
はそれらを含む廃プラスチックの一部を高炉で還元剤と
して処理し、残部の全てあるいは一部をコークス炉で熱
分解処理することを特徴とする樹脂または有機化合物、
あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法、(4)
樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラス
チックを塩素含有量が多いものと塩素含有量が少ないも
のに分別し、塩素含有量が少ないものを高炉で処理し、
塩素含有量が多いものをコークス炉で熱処理することを
特徴とする樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含
む廃プラスチックの処理方法、(5) 樹脂または有機化合
物、あるいはそれらを含む廃プラスチックを比重分離に
よって塩素含有量が多いものと塩素含有量が少ないもの
に分別することを特徴とする(4) の樹脂または有機化合
物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法、
(6) 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プ
ラスチックを塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％以上のも
のと塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％以下のものに分別
し、塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％以下のものを高炉
で処理し、塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％以上のもの
をコークス炉で熱分解処理することを特徴とする樹脂ま
たは有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチック
の処理方法、(7) 樹脂または有機化合物、あるいはそれ
らを含む廃プラスチックの一部を事前に脱塩素処理した
うえで高炉で還元剤として処理すると共に、残部の全て
あるいは一部を事前に脱塩素処理することなくコークス
炉で熱分解処理することを特徴とする樹脂または有機化
合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方
法、(8) 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む
廃プラスチックの一部を事前に塩素含有率が０．５ｗｔ
％以下になるまで脱塩素処理したうえで高炉で還元剤と
して処理することを特徴とする(7) の樹脂または有機化
合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方
法、(9) 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む
廃プラスチックを事前に塩素含有率が０．５ｗｔ％以下
になるまで脱塩素処理したものを溶銑１トン当たり、
０．５ｋｇ〜１０ｋｇ、高炉で処理することを特徴とす
る(8) 記載の樹脂または有機化合物、あるいはそれらを
含む廃プラスチックの処理方法、(10)樹脂または有機化
合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの一部を事
前に塩素分を除去することなく高炉で還元剤として処理
し、残部の全てあるいは一部を事前に塩素分を除去する
ことなくコークス炉で熱分解処理することを特徴とする
樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラス
チックの処理方法、(11)溶銑１トン当たり０．５ｋｇを
下限とし、塩素許容度を考慮した高炉処理量を上限とし
て樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラ
スチックを事前に塩素分を除去することなく高炉で還元
剤として処理することを特徴とする(10)記載の樹脂また
は有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの
処理方法、(12)溶銑１トン当たり０．５ｋｇ以上１．７
ｋｇ以下の樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含
む廃プラスチックを事前に塩素分を除去することなく高
炉で処理することを特徴とする(11)記載の樹脂または有
機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理
方法、である。

【００３５】この発明により、収集される廃プラスチッ
クの量に対して、リサイクル処理設備の生産が安定しな
い場合でも、別系統のリサイクル処理が可能となり、処
理の安定化が図られるという効果がある。

【００３６】また本願発明により、収集される廃プラス
チックの塩素含有量が変動しても、リサイクル率を下げ
ることなく処理することが可能となる。即ち従来その殆
どが残渣として埋め立て処理されていた含塩素重量廃プ
ラスチックを有効にリサイクルすることができるのであ
る。

【００３７】さらに、製鉄プロセスにおいて従来の高炉
単独で廃プラスチックをリサイクル処理する場合に比べ
て、飛躍的にリサイクル率、リサイクル量の向上を図る
ことができる。

【００３８】従来はリサイクルされていなかった廃プラ
スチックを還元剤として、またタール、ガス等としてマ
テリアルリサイクルを図ることができる。コークス炉で
熱分解した廃プラスチックの大部分は、水素、メタン、
エタン、プロパン等の高カロリー還元分解ガスとなり、
コークス炉ガスに含まれて回収されることにより、エネ
ルギー源として再利用される。また、残った炭素分はコ
ークスの一部として高炉で再利用される。本願発明によ
るリサイクル全体観を図２に示す。

【００３９】

【発明の実施の形態】まず、高炉で廃プラスチックを還
元剤として処理する方法について説明する。産業廃棄物
プラスチックは、材質的に塩素系プラスチックや異物を
含むものと、含まないものに区別して個別の排出事業者
から収集することができる。大きさ、形状については受
け入れ設備の能力に合わせ集荷することが可能である。
一般廃棄物系プラスチックである、家庭で分別排出した
プラスチックゴミや、不燃ゴミについては、自治体がま
ず一次収集する。自治体のストックヤードに集荷されて
いる物は、プラスチック系ゴミのリサイクルを委託され
た民間事業者によって自社の処理設備まで輸送される。
この場合、プラスチック材質や異物を区分した集荷はで
きない。

【００４０】自社の処理設備まで輸送された産業廃棄プ
ラスチック、一般廃棄プラスチックは、高炉に装入する
のに都合の良い状態にするために事前処理が施される。

【００４１】産業廃棄物プラスチックの場合、それが塩
素を含まない固形廃プラスチックである場合は、破砕−
異物除去−細破砕（１０ｍｍアンダー程度）し、高炉利
用の造粒物とする。塩素を含む場合は細破砕後比重差
（塩素系プラスチックは１以上、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ等塩
素を含まないプラスチックは１以下）を利用した重力分
離装置で分離することにより高塩素含有プラスチックと
低塩素含有プラスチックに分離する。低塩素含有プラス
チックの塩素含有率を０．５ｗｔ％以下になるまで分離
したものは、高炉利用の造粒物となる。他方、従来埋め
立て処分されていた高塩素含有プラスチックは１０〜７
０ｍｍに造粒しコークス炉で処理することにより、重力
分離機の歩留まりの影響に左右されることなく、異物除
去後の廃プラスチックはほぼ１００％近くリサイクルす
ることができる。

【００４２】一般廃棄物プラスチックの場合、各市町村
毎の収集形態によって異物含有率が大きく異なるが、平
均的な分別プラスチックの組成はプラスチックを中心と
する可燃物：７５％（内塩素分５〜１０％）、磁性金
属：５％、アルミ：２％、ガラス等無機分：８％（内５
％は可燃分中無機分）、水分：１０％である。これを高
炉還元剤向けの造粒物仕様、塩素分：０．５％以下、灰
分：５％以下にするには、破袋−磁選−異物除去−細破
砕−重力分離−脱水−乾燥−造粒の工程が必要となる。
この場合、重力分離機の固有性能にも依るが重力分離機
に投入された細破砕プラスチック（形状：１０〜２０ｍ
ｍ程度不定形）は５０〜７０ｗｔ％が高炉還元剤向けの
プラスチック（塩素分：０．５％以下）として分離され
る。

【００４３】比重分離を用いずに高炉の羽口から吹き込
む廃プラスチックの塩素含有率を０．５ｗｔ％以下とな
るように脱塩素する方法としては、良く知られている樹
脂二重混錬機で約３００℃に加熱することで達成できる
（例えば特開平８−１２０２８５号公報）。

【００４４】高炉では原燃料からの塩素入量が増加する
と塩化水素による炉内及び排気系の腐食の問題、炉内反
応を阻害する可能性があるため、処理する廃プラスチッ
クによる塩素混入増加分を溶銑１ｔ当たり５０ｇ程度に
抑える必要があるので、上述したとおり比重分離や脱塩
素処理が施されるが、高炉に溶銑１ｔ当たり約１．７ｋ
ｇ（１０／６）の廃プラスチックを吹き込む場合には、
回収後の分級により塩素分はほぼ３％程度まで落ちてい
るので、必ずしも脱塩素は必要でない。

【００４５】廃プラスチックは、炉頂部の温度が高い等
の理由から、高炉羽口から吹き込まれる。羽口から吹き
込む廃プラスチックの量は、微粉炭吹き込みと同様に未
燃成分による炉内の通気性悪化を避ける観点及び、廃プ
ラスチックの密度、粒径、及び熱風炉からの風量、風速
等により決まる。これら吹き込み量、および吹き込む廃
プラスチックの形態については従来から当業者に良く知
られており、特許等でも公開されているのでここでは詳
細についての説明を省く（例えば、特表平８−５０７１
５号公報、特開平９−１７０００９号公報、特開平９−
１３７９２６号公報、特開平９−１２５１１３号公報
等）。

【００４６】高炉に装入する量の上限としては、塩素含
有率を考慮しなければ最大、溶銑１トン当たり１０ｋｇ
までの廃プラスチックを装入処理できる。これを越える
と高炉炉心部の不活性化を招くなど、高炉の生産性を阻
害する結果になりかねない。一方で装入量が０．５ｋｇ
以下になると、リサイクルとしての意味をもたない。高
炉に０．５ｗｔ％の塩素を含む廃プラスチックを溶銑１
トン当たり１０ｋｇ羽口から吹き込むと、塩素入量は５
０ｇ／溶銑１トンとなる。通常操業時に高炉原料から持
ち込まれ高炉に含まれる塩素濃度は３００〜３５０ｇ／
溶銑１トンであることから廃プラスチックから持ち込ま
れる塩素入量比は２０％増加となる。これは実操業許容
範囲内であり、高炉持ち込み塩素入量の上限値としてい
る。高炉持ち込み塩素総入量を管理すれば、高炉利用廃
プラスチック含塩素濃度は装入量に応じて数％まで許容
することが出来る。

【００４７】高炉利用のために分離除外された高塩素含
有プラスチック、もしくは高炉で処理しきれなかった廃
プラスチックは、高炉と併設されたガス化を目的とした
部分酸化炉や乾留炉等の熱分解処理炉で高温分解するこ
とが出来る。還元雰囲気であり、廃プラスチックがガス
化する温度である４００℃以上あればどの様な炉でも採
用することができ、例えばＣＤＱ（コークスを冷却熱回
収する設備）の採用も可能である。

【００４８】廃プラスチックを熱分解して生じる高温ガ
スは、まずアルカリ洗浄等で塩素系ガス分を洗浄除去
し、その後の分解ガスは化学工業原料、高カロリーガス
として工業的に利用できる。

【００４９】塩素含有の廃プラスチックを熱分解処理す
ると炭素・灰分残渣と塩素分を含む炭化水素ガスが得ら
れる。炭素・灰分残渣はコークスとして高炉の還元剤利
用し、塩素分を除いた炭化水素ガスはコークス炉ガスと
ともに化学製品用原料として利用される他、高効率の製
鉄所内エネルギーとして利用される。熱分解処理された
廃プラスチックは高炉とコークス炉の組み合わせ処理に
より、発生物は極めて高いリサイクル率を達成すること
が可能となる。

【００５０】熱処理炉に廃プラスチックを装入して熱分
解する際に発生するガスには、塩素系ガスが必然的に含
まれる。これを無害化する方法としては排ガス経路途中
でアンモニア水を噴霧する装置を取り付けることで達成
できる。鉄鋼製造プロセスにおいて、塩素を含む高温炭
化水素ガスのアルカリ洗浄源としてはコークス炉で発生
する安水がある。安水はコークス化のプロセスで石炭か
ら発生するアンモニアを吸収し、高温（約９００℃）の
コークスガスを冷却（８０℃以下）．清浄化する目的で
スプレー循環している水である。熱分解処理炉をコーク
ス炉に併設し、熱分解処理炉からの排ガスをコークス炉
の上昇管部分に接続することにより、塩素系ガスを含む
高温炭化水素ガスとアンモニアが接触し、塩素系ガスは
塩化アンモニウムとして固定化される。原料炭１トン当
たりのアンモニア発生量は３０００〜４０００ｇで例え
ば５％の塩素を含む廃プラスチックを石炭１トン当たり
１０ｋｇ処理した場合の塩素入量は５００ｇと６倍以上
の中和能力を持っている。

【００５１】コークス炉は廃プラスチックを熱分解する
のに理想的な炉である。コークス炉で処理する廃プラス
チックの集荷については高炉で廃プラスチックを処理す
る場合と同様であるので説明を省略する。コークス炉で
は比重分離により分離された重量廃プラスチック（塩素
含有量が７〜３０ＷＴ％）、もしくは高炉で処理しきれ
なかった廃プラスチックが乾留処理される。

【００５２】コークス炉に廃プラスチックを装入するに
当たっては、異物である金属類を選別除去する必要があ
る。集荷された廃プラスチックを粗破砕（破袋）−磁選
−異物除去（非磁性物）−減容の操作工程で灰分：１０
％以下、塩素分：３０％以下、粒度：１０〜７０ｍｍ、
低位発熱量：５０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上、重金属：１
％以下を得る。また、高炉還元剤向以外の高塩素重プラ
スチックは洗浄機能を付加することにより灰分、重金属
分除去を行い造粒することにより、上記コークス向け造
粒仕様を満足することが出来る。高炉法とコークス法の
複合利用により廃プラスチックはほぼ１００％リサイク
ル出来る。

【００５３】廃プラスチックをコークス炉に装入するに
際し、塊状のプラスチックは所定粒度に粉砕して装入原
料とする。しかし、廃プラスチックはもともとフィルム
状体、発泡状体、粉状体として回収されるため、これら
を単に所定粒度に粉砕したのみでは、嵩比重の小さい嵩
の大きな装入原料となり、また粉体を過度に含有するた
め、コークス原料の石炭と混合しづらく、装入が困難と
なる場合がある。また、嵩比重の小さい嵩の大きなプラ
スチックは、高温のコークス炉体のそばでは発火の可能
性もあり非常に取り扱いづらい。そこで、塩素含有プラ
スチックを予め８０℃〜１９０℃の温度に加熱し、この
状態で圧縮を加え、再度冷却することで減容固化させ
る。減容固化物のサイズについては、搬送性および石炭
との混合性や、石炭と共に乾留した際のコークス強度、
発火の危険性等に応じて適宜設計することができるが、
概ね５〜１０ｍｍ程度の直径が好ましい。減容固化の方
法としては、樹脂混錬機や破砕機、ドラム型の加熱器
等、従来から使用されているものを採用することができ
る。

【００５４】コークス炉への廃プラスチック装入位置と
しては、炉頂空間に添加する方法（例えば特開平９−１
５７８３４号公報）、炭化室の下部に添加する方法（例
えば特開平９−１３２７８２号公報）、石炭と事前に混
合して装入する方法（例えば特開平６−２２８５６５号
公報）が上げられる。特定の炭化室に廃プラスチックを
集中して装入する場合、不活性ガスによる気流輸送によ
りコークス炉頂部に搬送した後、定量切出機能付きの貯
留ホッパーより不活性ガスと共に特定の炭化室内にダン
ピングする方法を採用しうる。装入にあたっては熱分解
ガスの噴出や大気の吸い込み問題を避けるために操作を
大気遮断状態で行うことが好ましく、具体的には特開平
４−４１５８８の中で本願出願人が提案している方法を
採用することができる。本発明はいずれの装入装置、装
入位置、装入方法においても有効である。

【００５５】コークス炉で処理する場合には、コークス
炉の複数の炭化室の一部を専用で廃プラスチックのリサ
イクルに使用することもでき、この場合にはコークス炉
で処理できる量を増やすことができるので更に処理裕度
を拡大することができ、処理裕度を拡大しつつ高炉で処
理する廃プラスチックの事前脱塩素を省略することも可
能である。具体的には１００あまりの炭化室から構成さ
れるコークス炉の数室を廃プラスチックの熱処理専用と
し、発生する塩素ガスを含むコークス炉ガスにコークス
炉で循環使用している安水をフラッシングして、コーク
ス炉ガス中に含まれる塩素を無害化する方法である。こ
の方法が可能である理由は、コークス炉の場合、フラッ
シング用安水を全炭化室で共有しているためである。塩
素含有プラスチックを石炭と共に乾留する場合に比較し
て、本方法は炭化室に装入する塩素を含有するプラスチ
ックの量に制約は無く、アンモニア源としての石炭も必
須ではなく、炭化室の温度も４００〜１３００℃の範囲
で適宜設定できる。

【００５６】廃プラスチックを複数の炭化室を有するコ
ークス炉の一部の炭化室で熱分解し、その他の炭化室で
コークスを乾留する場合は、コークスの品質低下を懸念
する必要がない。

【００５７】さて、コークス炉は石炭を乾留する装置で
あり、廃プラスチックからの塩素系ガスを無害化するの
に必要なアンモニアは石炭から発生する。このアンモニ
アは上昇管部で水のフラッシングを受け、冷却されてア
ンモニア水（安水）となる。この安水は各炭化室上昇管
共通で循環利用されている。

【００５８】このフラッシング方法としては従来からコ
ークス炉で用いられる方法を採用することができる。炉
頂空間においてガスの温度は８００℃前後であり、発生
した塩化水素ガスとアンモニアガスとはこの炉頂空間を
経て、炭化室上部に設けられた上昇管を経由してベンド
部へ導かれる。上昇管部においてガス温度は７００℃程
度である。上昇管の材質としては一般に鋳鉄が用いられ
るが、場合によってはアンモニアガスを水噴霧（フラッ
シング）するドライメーンまでの配管材質の腐食を考慮
して設計変更することも考えられる。廃プラスチックを
熱分解した結果発生する塩素系ガスは、安水のフラッシ
ングによって塩化アンモニウムとして固定化されて無害
化される。

【００５９】一般に石炭は、高炉用コークスの製造に適
する粘結炭と適さない非微粘結炭に分類でき、実際のコ
ークス炉操業においては、所定のコークス品質が得られ
るように粘結炭と非微粘結炭を任意の割合で配合し、配
合炭として用いている。ここで非微粘結炭とは、一般に
ＪＩＳＭ８８０１に規定されたギーセラープラストメ
ーター法による流動性試験において最高流動度指数が１
０ｄｄｐｍ以下であるか、あるいはビトリニットの平均
反射率が０．８以下である石炭のことをいう。廃プラス
チックを石炭と共にコークス炉に装入して熱分解した場
合の廃プラスチックの配合割合とコークス品質との関係
を検討した結果、廃プラスチックを１ｗｔ％まで配合し
てもコークス品質を維持できる。プラスチック配合原料
の添加量が１重量％を越える場合については、コークス
強度の低下に見合う分だけ非微粘結炭の配合割合を減ら
し、粘結炭の配合量割合を増加させることにより、コー
クス強度を十分補償することができる。

【００６０】石炭をコークス炉で乾留する場合、その温
度は最高１３００℃にもなる。一方、ポリ塩化ビニルや
ポリ塩化ビニリデンは２５０℃程度から熱分解を起こし
始め、約４００℃でガス化し、１３００℃で完全に分解
する。従って、コークス炉で石炭と共に塩素含有プラス
チックを熱分解または乾留する限り、熱分解または乾留
温度、パターンは従来の石炭乾留と同じでよい。

【００６１】高炉とコークス炉への廃プラスチック分配
方法については、基本的には品質への影響、塩素の影
響、吹き込み上限によって決まる高炉で可能な処理量以
外の量をコークス炉で処理すればよい。この際、分別回
収された廃プラスチックを高炉用の低塩素含有率のもの
とそうでないものに分けておくことが好ましい。方法と
しては比重分離法、手選別が例として上げられる。

【００６２】比重分離法は、廃プラスチックの中で塩化
ビニル等の塩素含有樹脂または塩素含有有機物の比重が
特に高いことを利用した分離法である。ポリエチレン、
ポリプロピレン等の大部分のプラスチックの比重が０．
９０〜０．９７であるのに対し、塩化ビニルは比重が
１．１６〜１．５６と大きく、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂
も１より大きい。従って、塩化ビニルを含む廃プラスチ
ックを細粒に破砕した後、例えば水を用いて比重分離す
ることができる。即ち、沈降分離機で比重１超の廃プラ
スチックを沈降させ、比重１以下の廃プラスチックを水
と共に排出する。水と共に排出した廃プラスチックは金
網からなる傾斜板に供給し、水と廃プラスチックを分離
する。得られた比重１超の廃プラスチックには塩化ビニ
ル等の塩素含有樹脂または塩素含有有機化合物が多く含
まれ、比重１以下の廃プラスチックには塩化ビニルがほ
とんど含まれておらず塩素含有量は０．５ｗｔ％以下で
ある。代表的な比重分離方法としては回転ドラム遠心式
比重分離装置があげられ、市販されている装置を購入す
ることで達成できる。比重分離法としては風力分級を用
いても良い。

【００６３】また、処理量が多くない場合は手選別によ
り比較的容易に塩素含有樹脂または塩素含有有機化合物
を分別除去できる。これは塩化ビニル等の塩素含有樹脂
の用途は比較的限られており、色や形状により容易に人
が判別可能なためである。

【００６４】廃プラスチックの塩素含有率の測定は次に
説明する方法を採用できる。１０ｋｇの廃プラスチック
を約１０〜２０ｍｍ破砕したものについて、四分法を繰
り返すことで最終的に２０g／ロットまで小分けし代表
サンプルとする。このサンプルを冷凍破砕し粉末化す
る。定性分析法としてはこの粉末を蛍光X線分析法によ
りパーセントオーダーの分析結果を得る。定量分析法と
してはＪＩＳ−Ｋ−２５４１「原油及び石油製品硫黄分
試験法」のボンベ式Ｃｌ分試験方法により得た塩化物を
イオンクロマトグラフィーによりＣｌイオン量を測定
し、全Ｃｌに換算する。この結果を持って塩素含有率の
平均値とする。

【００６５】比重分離によって塩素含有率が０．５ｗｔ
％以下である廃プラスチックを得るには次に説明する方
法で可能である。異物除去された細破砕廃プラスチック
（１０〜２０ｍｍ程度）を回転ドラム遠心式比重分離装
置に水とともに供給する。ドラムは２０００〜３０００
ｒｐｍで回転し、破砕プラスチックは１０００〜１７０
０Gの加速度（分離水面上）によって比重液内で浮上物
（軽量物）と沈降物（重量物）として分離される。供給
時５〜１０％の塩素含有濃度の廃プラスチックから軽量
物は５０％から７０％回収され、塩素含有濃度は０．３
〜０．５ｗｔ％となる。これは塩素系樹脂の比重がポリ
エチレン、ポリプロピレン、発泡ポリスチレンより０．
１〜０．２程度比重が重く、沈降物として分離される為
である。

【００６６】コークス炉や熱分解炉から系外に取り出さ
れる安水には、廃プラスチック由来の塩素系ガスとアン
モニアが反応した結果塩化アンモニウムが多量に蓄積さ
れるが、これに強塩基、例えば水酸化ナトリウム（苛性
ソーダ）を添加することが好ましい。強塩基としては水
酸化ナトリウムの他に水酸化カリウム等でも良い。これ
により、安水中の塩化アンモニウムは水酸化ナトリウム
と反応して塩化ナトリウムとアンモニアとになる。水酸
化ナトリウムの添加量は塩化アンモニウムと同当量もし
くはそれより少し多めに添加することが望ましい。

【００６７】従来から、コークス炉には系外に取り出さ
れる安水を処理するための脱安設備が設置されている。
該脱安設備においては、蒸気ストリッピングによってフ
リーアンモニアを気化除去した後に活性汚泥処理を行い
放流する。本発明においては、脱安設備に入る前に水酸
化ナトリウムによって安水中の塩化アンモニウムは塩化
ナトリウムとアンモニアとになっているので、安水中に
含まれていた窒素成分はすべてアンモニアの形で含有し
ている。従って、脱安設備でアンモニアが気化除去され
る結果として、安水中の窒素成分は除去される。脱安設
備を出た安水中には無害な塩化ナトリウムしか残存しな
いので、このまま放流しても海水中の窒素分を増大する
心配がない。

【００６８】

【実施例】ごみ袋で収集された平均的な一般廃棄物分別
プラスチック（組成：可燃物：７５％（内塩素分５〜１
０％）磁性金属：５％、アルミ：２％、ガラス等無機
分：８％（内５％は可燃分中無機分）、水分：１０％）
について、高炉還元剤として使用すべく、破袋−磁力選
別−風力選別＆振動篩い−細破砕−湿式比重分離−水切
り・乾燥−造粒の工程を経て、粒度：１〜１０mm、密
度：０．３ｋｇ／ｌ以上、灰分：１０％以下、塩素分：
０．５％以下のものを得た。原料歩留まりを計算したと
ころ５０〜６０％程度であった。これはリサイクルの観
点で満足のいくものではなかった。更に、湿式重力分離
で重プラスチック（高塩素プラスチック）として２０〜
３０％歩留まり落ちした高塩素プラスチックを、廃棄処
分せず熱分解処理による脱塩素処理を行い高炉還元剤と
して利用できるものとした。この場合原料歩留まりは向
上するが高コストとなってしまった。

【００６９】塩化ビニルを含む廃プラスチックを比重分
離または手選別で、塩化ビニルを多く含む廃プラスチッ
クと塩化ビニルが少ない廃プラスチックとに分別し、塩
化ビニルを多く含む廃プラスチックをコークス炉に装入
して熱分解処理し、塩化ビニルが少ない廃プラスチック
を羽口から高炉に吹き込んだ場合の実施例を表１に示
す。なお、高炉の出銑量は一日当たり１万ｔである。

【００７０】

【表１】

【００７１】コークス炉の操業評価については、乾留後
に炭化室から押し出されたコークス強度がＪＩＳＫ２
１５１に準じたコークスのドラム強度（１５０回転後＋
１５ｍｍ）で８４以上、かつ、軽油に含まれる塩素濃度
が１０ｐｐｍ以下、かつ、フラッシングによって捕捉さ
れる塩素の割合が９０％以上、かつ、苛性ソーダを添加
して蒸気ストリッピングによってアンモニアを除いた廃
液の窒素濃度が２０ｍｇ／ｌ以下である場合を○とし、
一つでも不十分な場合は×とした。また高炉の操業評価
については、炉頂圧力変動、シャフト圧力変動等のトラ
ブルがなく、計画通りの出銑量が得られて順調に操業が
行われていると判断した場合を○とした。

【００７２】実施例５の操業を約一ケ月間継続した結
果、約７０００トンの廃プラスチックを処理することが
できた。

【００７３】

【発明の効果】高炉とコークス炉を併用し、塩素を含有
する廃プラスチックをコークス炉で熱分解処理すること
により、塩素を含有する廃プラスチックの脱塩素処理工
程を省略でき、もしくは塩素を含有する廃プラスチック
を廃棄することなく、塩素を含有する廃プラスチックで
あっても大量にリサイクル利用することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃プラスチックの処理方法のフロー図
である。

【図２】廃プラスチックの鉄鋼プロセス（高炉，コーク
ス炉）での使用時のマテリアルフローを示した図であ
る。

【図３】本願発明の具体的処理態様を示した図である。

【符号の説明】

１廃プラスチック分級装置２コークス炉３高炉４塩化ビニルを含む廃プラスチック５塩化ビニルを多く含む廃プラスチック６塩化ビニルを少なく含む廃プラスチック７コークス炉ガス８コークス９高炉ガス１０溶銑

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月９日（２０００．２．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】本願発明者は、前述した検討に基づいて発
明に至ったわけである。本発明の要旨とするところは、
(1) 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プ
ラスチックの一部を高炉で還元剤として処理し、残部の
全てあるいは一部をコークス炉で熱分解処理することを
特徴とする樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含
む廃プラスチックの処理方法、(2) 樹脂または有機化合
物、あるいはそれらを含む廃プラスチックを塩素含有量
が多いものと塩素含有量が少ないものに分別し、塩素含
有量が少ないものを高炉で処理し、塩素含有量が多いも
のをコークス炉で熱処理することを特徴とする樹脂また
は有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの
処理方法、(3) 樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックを比重分離によって塩素含有量が
多いものと塩素含有量が少ないものに分別することを特
徴とする(2) の樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの処理方法、(4) 樹脂または有機
化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックを塩素含
有量が平均で０．５ｗｔ％以上のものと塩素含有量が平
均で０．５ｗｔ％以下のものに分別し、塩素含有量が平
均で０．５ｗｔ％以下のものを高炉で処理し、塩素含有
量が平均で０．５ｗｔ％以上のものをコークス炉で熱分
解処理することを特徴とする樹脂または有機化合物、あ
るいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法、(5) 樹
脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチ
ックの一部を事前に脱塩素処理したうえで高炉で還元剤
として処理すると共に、残部の全てあるいは一部を事前
に脱塩素処理することなくコークス炉で熱分解処理する
ことを特徴とする樹脂または有機化合物、あるいはそれ
らを含む廃プラスチックの処理方法、(6) 樹脂または有
機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの一部
を事前に塩素含有率が０．５ｗｔ％以下になるまで脱塩
素処理したうえで高炉で還元剤として処理することを特
徴とする(5) の樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの処理方法、(7) 樹脂または有機
化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックを事前に
塩素含有率が０．５ｗｔ％以下になるまで脱塩素処理し
たものを溶銑１トン当たり、０．５ｋｇ〜１０ｋｇ、高
炉で処理することを特徴とする(6) 記載の樹脂または有
機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理
方法、(8) 樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含
む廃プラスチックの一部を事前に塩素分を除去すること
なく高炉で還元剤として処理し、残部の全てあるいは一
部を事前に塩素分を除去することなくコークス炉で熱分
解処理することを特徴とする樹脂または有機化合物、あ
るいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法、(9) 溶
銑１トン当たり０．５ｋｇを下限とし、塩素許容度を考
慮した高炉処理量を上限として樹脂または有機化合物、
あるいはそれらを含む廃プラスチックを事前に塩素分を
除去することなく高炉で還元剤として処理することを特
徴とする(8) 記載の樹脂または有機化合物、あるいはそ
れらを含む廃プラスチックの処理方法、(10)溶銑１トン
当たり０．５ｋｇ以上１．７ｋｇ以下の樹脂または有機
化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックを事前に
塩素分を除去することなく高炉で処理することを特徴と
する(9) 記載の樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの処理方法、である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高松信彦東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者野村誠治富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者加藤健次富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの一部を高炉で還元剤として処理
し、残部の全てあるいは一部を熱分解処理し、熱分解処
理によって発生するガスをアンモニア水と接触せしめる
ことを特徴とする樹脂または有機化合物、あるいはそれ
らを含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項２】アンモニア水が石炭を乾留した際に発生
するものであることを特徴とする請求項１記載の樹脂ま
たは有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチック
の処理方法。
【請求項３】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの一部を高炉で還元剤として処理
し、残部の全てあるいは一部をコークス炉で熱分解処理
することを特徴とする樹脂または有機化合物、あるいは
それらを含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項４】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックを塩素含有量が多いものと塩素含
有量が少ないものに分別し、塩素含有量が少ないものを
高炉で処理し、塩素含有量が多いものをコークス炉で熱
処理することを特徴とする樹脂または有機化合物、ある
いはそれらを含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項５】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックを比重分離によって塩素含有量が
多いものと塩素含有量が少ないものに分別することを特
徴とする請求項４記載の樹脂または有機化合物、あるい
はそれらを含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項６】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックを塩素含有量が平均で０．５ｗｔ
％以上のものと塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％以下の
ものに分別し、塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％以下の
ものを高炉で処理し、塩素含有量が平均で０．５ｗｔ％
以上のものをコークス炉で熱分解処理することを特徴と
する樹脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プ
ラスチックの処理方法。
【請求項７】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの一部を事前に脱塩素処理したう
えで高炉で還元剤として処理すると共に、残部の全てあ
るいは一部を事前に脱塩素処理することなくコークス炉
で熱分解処理することを特徴とする樹脂または有機化合
物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項８】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックの一部を事前に塩素含有率が０．
５ｗｔ％以下になるまで脱塩素処理したうえで高炉で還
元剤として処理することを特徴とする請求項７記載の樹
脂または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチ
ックの処理方法。
【請求項９】樹脂または有機化合物、あるいはそれら
を含む廃プラスチックを事前に塩素含有率が０．５ｗｔ
％以下になるまで脱塩素処理したものを溶銑１トン当た
り、0.5kg〜10kg、高炉で処理することを特徴とする請
求項８記載の樹脂または有機化合物、あるいはそれらを
含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項１０】樹脂または有機化合物、あるいはそれ
らを含む廃プラスチックの一部を事前に塩素分を除去す
ることなく高炉で還元剤として処理し、残部の全てある
いは一部を事前に塩素分を除去することなくコークス炉
で熱分解処理することを特徴とする樹脂または有機化合
物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項１１】溶銑１トン当たり０．５ｋｇを下限と
し、塩素許容度を考慮した高炉処理量を上限として樹脂
または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチッ
クを事前に塩素分を除去することなく高炉で還元剤とし
て処理することを特徴とする請求項１０記載の樹脂また
は有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチックの
処理方法。
【請求項１２】溶銑１トン当たり０．５ｋｇ以上１．
７ｋｇ以下の樹脂または有機化合物、あるいはそれらを
含む廃プラスチックを事前に塩素分を除去することなく
高炉で処理することを特徴とする請求項１１記載の樹脂
または有機化合物、あるいはそれらを含む廃プラスチッ
クの処理方法。