JP2000205528A - 廃家電品再資源化処理方法及びその装置 - Google Patents

廃家電品再資源化処理方法及びその装置

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JP2000205528A
JP2000205528A JP11009102A JP910299A JP2000205528A JP 2000205528 A JP2000205528 A JP 2000205528A JP 11009102 A JP11009102 A JP 11009102A JP 910299 A JP910299 A JP 910299A JP 2000205528 A JP2000205528 A JP 2000205528A
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Mamoru Ito
護 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧砕された廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気
下において低温間接加熱により炭化熱分解するので、
水、土、金属、プラスチック、ガラスなどが混入したま
ま処理することができ、有機物は炭素化され、無酸素閉
鎖密閉雰囲気下において低温間接加熱により固定炭素量
の高い良質な炭化物を得ることができ、金属の酸化や組
成変化は少なく、良質な金属、非鉄金属を得ることがで
きる。 【解決手段】 廃家電品を圧砕する圧砕部Aと、該圧砕
された廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温
間接加熱により炭化熱分解させる熱分解部Bと、該熱分
解された廃家電品を破砕する破砕部Cと、該破砕された
廃家電品を分別する分別部Dとを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパソコンやテレビジ
ョン等の廃家電品の再資源利用に用いられる廃家電品再
資源化処理方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種のパソコンやテレビジョン等
の廃家電品再資源化処理方法として、手選別作業により
プラスチック製部分、配線基板部分、金属製部分等々に
分解分離し、この分解されたプラスチック製部分の殆ど
は様々な種類や性質の違うプラスチックが一体化してい
る複合プラスチックであるため、完全分離、選別は不可
能であって、分離されたものは再利用が難しく焼却か埋
め立てされ、又、分離した配線基板は再利用できるもの
もあるが、性能検査や種類別分離等に費用面がかかるた
め、大部分は廃棄されると共に配線等被膜の付いている
もの、プラスチックなどと一体化しているものは、被膜
の除去等のコストがかかるため埋め立て処理され、金属
等を除去したプラスチックや被膜配線類は焼却処理され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
焼却処理又は埋立処理において、ダイオキシン公害の発
生や焼却処理場の増設や焼却灰を含む埋立処理地の確保
が困難となってきていることから、社会的に大きな問題
となっている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不都
合を解決することを目的とするもので、本発明のうち
で、請求項1記載の方法の発明は、廃家電品を圧砕する
圧砕工程と、該圧砕された廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰
囲気下において低温間接加熱により炭化熱分解させる熱
分解工程と、該熱分解された廃家電品を破砕する破砕工
程と、該破砕された廃家電品を分別する分別工程とを備
えてなることを特徴とする廃家電品再資源化処理方法に
ある。
【0005】又、請求項2記載の方法の発明は、上記熱
分解により生ずる分解ガスの組成成分としての単体成分
を分離して取り出す組成成分分離工程を備えてなること
を特徴とするものであり、又、請求項3記載の発明は、
上記熱分解により生ずる液状化物から廃酸を回収する廃
酸回収工程を備えてなることを特徴とするものであり、
又、請求項4記載の発明は、上記無酸素閉鎖密閉雰囲気
を窒素置換により作製すると共に上記熱分解を360℃
乃至450℃の低温度条件で間接加熱してなすことを特
徴とするものである。
【0006】又、請求項5記載の発明は、廃家電品を圧
砕する圧砕部と、該圧砕された廃家電品を無酸素閉鎖密
閉雰囲気下において低温間接加熱により熱分解させる熱
分解部と、熱分解された廃家電品を破砕する破砕部と、
破砕された廃家電品を分別する分別部とを備えてなるこ
とを特徴とする廃家電品再資源化処理装置にある。
【0007】又、請求項6記載の発明は、上記熱分解に
より生ずる分解ガスの組成成分としての単体成分を分離
して取り出す組成成分分離部を備えてなることを特徴と
するものであり、又、請求項7記載の発明は、上記熱分
解により生ずる液状化物から廃酸を回収する廃酸回収部
を備えてなることを特徴とするものであり、又、請求項
8記載の発明は、上記無酸素閉鎖密閉雰囲気を窒素置換
により作製する窒素置換部と、上記熱分解温度を360
℃乃至450℃に制御する制御部とを備えてなることを
特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1、2は本発明の装置の実施の
形態例を示し、大別すると、圧砕部Aと熱分解部Bと破
砕部Cと分別部Dとを備えてなる。
【0009】この圧砕部Aは、テレビやパソコン等の廃
家電品を圧砕機により圧砕してコンテナによる搬送及び
取り扱いの容易化を図ると共にブラウン管の真空状態を
破壊するように構成されている。
【0010】又、熱分解部Bは、上記圧砕された廃家電
品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温間接加熱によ
り炭化熱分解させるように構成されている。
【0011】この場合、熱分解部Bは、図2の如く、前
予備室B1、加熱室B2、複数個の熱分解室B3、複数個
の炭化熱分解室B4、複数個の冷却室B5及び後予備室B
6からなり、隣り合う各室は開閉自在なし隔壁により独
立閉鎖密閉構造に構成され、かつ、各室内は窒素置換部
Eにより窒素ガスが注入されると共に室内の空気は室外
に排出されて窒素置換されて無酸素閉鎖密閉雰囲気に作
製されている。
【0012】しかして、この前予備室B1においては、
入口部分の空気と窒素ガスとの置換により外気との隔離
及び熱損失の回避が主としてなされ、加熱室B2には遠
赤外線ヒータや電磁波を利用した加熱体が配備され、加
熱体により室温は例えば150℃に加熱され、廃家電品
に含まれる水分を蒸発させることが主とされ、又、熱分
解室B3においては、室内に配備された加熱体により室
温は例えば300℃に加熱され、専ら廃家電品に含まれ
る高分子化合物のガス化が目的とされ、又、複数個の炭
化熱分解室B4においては、室内に配備された加熱体に
より室温は例えば450℃に加熱され、専ら圧砕された
廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温間接加
熱により炭化熱分解させることが目的とされ、又、冷却
室B5においては、炭化熱分解された廃家電品を冷却
し、廃家電品を空気との接触により燃え上がらない温度
まで下げることが主目的とされ、かつ、窒素ガスによる
急激な冷却は炭素の塊の中のミクロ気孔を発達させるた
めに行うものであり、冷却の際に窒素ガスを使用するこ
とは炭素素材が乾燥した状態で取り出せるようにしたも
のであり、又、後予備室B6においては、出口部分の空
気と窒素ガスとの置換により外気との隔離及び熱損失の
回避が主とされ、更に、全ての各室内には、独立したコ
ンテナの搬送機構が配備されると共に窒素置換部Eから
の窒素ガス注入管及び排出ガス管が配備され、各室内の
温度、加熱時間、圧力、酸素濃度等は各室内毎に制御部
Fにより制御されている。
【0013】又、破砕部Cは、上記熱分解された廃家電
品を各種破砕機により破砕するように構成され、この破
砕により廃家電品は細かく破砕されると共に廃家電品の
炭化物は金属やガラス、石等から剥離される。
【0014】又、分別部Dは、上記破砕された廃家電品
を磁選機や振動篩い機等により分別するように構成さ
れ、この場合、破砕された廃家電品を磁選機により鉄、
アルミニウム、その他の破砕物の三種類に分別し、その
他の破砕物の中には炭化物や重金属、アルミニウム以外
の非鉄金属、ガラス土、砂利等が含まれ、これらその他
の破砕物を振動篩機により所定径以上又は主にガラス
土、砂利からなる所定径以下の二種類に分別すると共に
蒸発濃縮や化学的分別等の各種の選別方法によりその他
の破砕物から炭化物を分別するように構成されている。
【0015】Gは組成成分分離部であって、上記熱分解
により生ずる分解ガスの組成成分としての単体成分を分
離して取り出すように構成され、例えば、特定のガスを
選択的に透過させる中空糸フィルタからなる気体分離膜
により炭素、酸素、窒素、水素、その他の雑ガスを取り
出すように構成されている。
【0016】Hは廃酸回収部であって、上記熱分解によ
り生ずる液状化物から各種の選別方法により廃酸を回収
するように構成され、廃酸としては主に塩酸であり、回
収後の他の液状化物としてはナフサやA重油相当の液体
であり、補助燃料や炭素原料として用い得る。
【0017】この実施の形態例は上記構成であるから、
図3の如く、テレビやパソコン等の廃家電品は圧砕部A
に順次投入され、圧砕部Aにおいて、廃家電品は圧砕さ
れ、圧砕された廃家電品の全てはコンテナに投入され、
熱分解部Bへと搬送され、熱分解部Bにおいて、無酸素
閉鎖密閉雰囲気下において低温間接加熱により炭化熱分
解され、熱分解された廃家電品は破砕部Cに搬送され、
破砕部Cにおいて、熱分解された廃家電品は破砕され、
破砕された廃家電品は分別部Dに搬送され、分別部Dに
おいて、鉄、非鉄金属、炭化物等の種類別に分別される
ことになる。
【0018】従って、前処理作業としての燃えるものと
燃えないものとの分別作業などの手選別作業を必要とせ
ずに、連続して廃家電品を鉄、非鉄金属、炭化物等の資
源の種類別に分別することができ、この際、圧砕された
廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温間接加
熱により炭化熱分解するので、水、土、金属、プラスチ
ック、ガラスなどが混入したまま処理することができ、
有機物は炭素化され、無酸素閉鎖密閉雰囲気下において
低温間接加熱により固定炭素量の高い良質な炭化物を得
ることができると共に金属の酸化や組成変化は少なく、
良質な金属、非鉄金属を得ることができ、しかも燃焼工
程は存在せず、燃焼による二酸化炭素やダイオキシン等
の有害ガス排出、悪臭や黒煙の大気中への排出も少なく
することができ、埋め立て処理されるスラグ等を非常に
少なくすることができ、廃家電品の殆どを金属、非鉄金
属、炭化物として再資源化することができ、公害の発生
や焼却場、埋立処分場の増設は必要最小限で良く、埋立
処分場の延命も図ることができ、しかも製造中の熱効率
が非常に良く、更に少数の人員で装置を稼働することが
でき、装置の耐用年数が長くなってメンテナンスも容易
であり、炭化物は炭素を含めて殆どが産業上の原料とな
るものであり、炭素素材を産業上の原料として利用する
ことにより、資源の浪費を大幅に減少することもでき、
他方面への経済効が期待でき、資源保護に大いに寄与し
得る画期的な再資源化技術を提供することができる。
【0019】又、この場合、上記熱分解部Bにおいて、
熱分解により生ずる分解ガスの組成成分としての単体成
分を組成成分分離分離Gにより取り出すことができ、無
酸素状態での炭化熱分解により発生する分解ガスは酸化
等の化学変化がなされないため、良質な炭素ガス、酸素
ガス、窒素ガス、水素ガス等の単体成分を取り出すこと
ができ、分解ガスを排出ガスとせずに有効な再資源とし
て利用することができると共に熱分解の温度により発生
するガスの種類が違うので、性質に応じ適正に処理する
ことにより容易にガス処理を行うことができ、さらに、
この場合、上記熱分解により生ずる液状化物から廃酸を
回収する廃酸回収工程を備えているから、主に廃酸から
塩酸を回収し得ると共に補助燃料や炭素原料として利用
可能なナフサやA重油相当の液状化物を得ることがで
き、更なる再資源化を図ることができ、又、この場合、
上記無酸素閉鎖密閉雰囲気を窒素置換により作製すると
共に上記熱分解を360℃乃至450℃の低温度条件で
間接加熱するので、無酸素閉鎖密閉雰囲気を容易に作製
することができると共に分解するに必要な温度になった
場所から分解が進んで行き、空気などの対流が無くても
分解は進み、溶解して塊になったとしても内部から分解
が進む場合もあり、分解速度を焼却処理と比較して非常
に早くでき、処理速度及び処理効率を高めることができ
る。
【0020】尚、本発明は上記実施の形態例に限られる
ものではなく、圧砕部A、熱分解部B、破砕部C、分別
部D、窒素置換部E、制御部F、組成成分分離部G及び
廃酸回収部Hの構造や形態、材質等は適宜変更して設計
され、又、熱分解部Bにおいては、炭化熱分解させるた
めの処理時間、分解ガスの再利用の際の取り出し時期の
決定、炭素化の程度の把握、管理の簡潔さ、メンテナン
スの安易さ、要作業能力等を考慮して定められる。
【0021】
【発明の効果】本発明は上述の如く、請求項1又は5記
載の発明にあっては、テレビやパソコン等の廃家電品は
圧砕部において圧砕され、圧砕された廃家電品は熱分解
部により無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温間接加熱
により炭化熱分解され、熱分解された廃家電品は破砕部
において破砕され、破砕された廃家電品は分別部におい
て、鉄、非鉄金属、炭化物等の種類別に分別されること
になり、従って、前処理作業としての燃えるものと燃え
ないものとの分別作業などの手選別作業を必要とせず
に、連続して廃家電品を鉄、非鉄金属、炭化物等の資源
の種類別に分別することができ、この際、圧砕された廃
家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温間接加熱
により炭化熱分解するので、水、土、金属、プラスチッ
ク、ガラスなどが混入したまま処理することができ、有
機物は炭素化され、無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低
温間接加熱により固定炭素量の高い良質な炭化物を得る
ことができると共に金属の酸化や組成変化は少なく、良
質な金属、非鉄金属を得ることができ、しかも燃焼工程
は存在せず、燃焼による二酸化炭素やダイオキシン等の
有害ガス排出、悪臭や黒煙の大気中への排出も少なくす
ることができ、埋め立て処理されるスラグ等を非常に少
なくすることができ、廃家電品の殆どを金属、非鉄金
属、炭化物として再資源化することができ、公害の発生
や焼却場、埋立処分場の増設は必要最小限で良く、埋立
処分場の延命も図ることができ、しかも製造中の熱効率
が非常に良く、更に少数の人員で装置を稼働することが
でき、装置の耐用年数が長くなってメンテナンスも容易
であり、炭化物は炭素を含めて殆どが産業上の原料とな
るものであり、炭素素材を産業上の原料として利用する
ことにより、資源の浪費を大幅に減少することもでき、
他方面への経済効が期待でき、資源保護に大いに寄与し
得る画期的な再資源化技術を提供することができる。
【0022】又、請求項2又は6記載の発明にあって
は、上記熱分解部において、熱分解により生ずる分解ガ
スの組成成分としての単体成分を組成成分分離分離によ
り取り出すことができ、無酸素状態での炭化熱分解によ
り発生する分解ガスは酸化等の化学変化がなされないた
め、良質な炭素ガス、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス等
の単体成分を取り出すことができ、分解ガスを排出ガス
とせずに有効な再資源として利用することができると共
に熱分解の温度により発生するガスの種類が違うので、
性質に応じ適正に処理することにより容易にガス処理を
行うことができ、又、請求項3又は7記載の発明にあっ
ては、上記熱分解により生ずる液状化物から廃酸を回収
する廃酸回収工程を備えているから、主に廃酸から塩酸
を回収し得ると共に補助燃料や炭素原料として利用可能
なナフサやA重油相当の液状化物を得ることができ、更
なる再資源化を図ることができ、又、請求項4又は8記
載の発明にあっては、上記無酸素閉鎖密閉雰囲気を窒素
置換により作製すると共に上記熱分解を360℃乃至4
50℃の低温度条件で間接加熱するので、無酸素閉鎖密
閉雰囲気を容易に作製することができると共に分解する
に必要な温度になった場所から分解が進んで行き、空気
などの対流が無くても分解は進み、溶解して塊になった
としても内部から分解が進む場合もあり、分解速度を焼
却処理と比較して非常に早くでき、処理速度及び処理効
率を高めることができる。
【0023】以上所期の目的を充分達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の実施の形態例の説明構成系統図
である。
【図2】本発明の装置の実施の形態例の説明構成系統図
である。
【図3】本発明の実施の形態例のフローチャート図であ
る。
【符号の説明】
A 圧砕部 B 熱分解部 C 破砕部 D 分別部 E 窒素置換部 F 制御部 G 組成成分分離部 H 廃酸回収部
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 護 宮城県仙台市若林区中倉2丁目24番11− 607号 Fターム(参考) 3K061 AB02 BA05 BA08 BA10 CA07 FA10 FA17

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃家電品を圧砕する圧砕工程と、該圧砕
    された廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温
    間接加熱により炭化熱分解させる熱分解工程と、該熱分
    解された廃家電品を破砕する破砕工程と、該破砕された
    廃家電品を分別する分別工程とを備えてなることを特徴
    とする廃家電品再資源化処理方法。
  2. 【請求項2】 上記熱分解により生ずる分解ガスの組成
    成分としての単体成分を分離して取り出す組成成分分離
    工程を備えてなることを特徴とする請求項1記載の廃家
    電品再資源化処理方法。
  3. 【請求項3】 上記熱分解により生ずる液状化物から廃
    酸を回収する廃酸回収工程を備えてなることを特徴とす
    る請求項1又は2記載の廃家電品再資源化処理方法。
  4. 【請求項4】 上記無酸素閉鎖密閉雰囲気を窒素置換に
    より作製すると共に上記熱分解を360℃乃至450℃
    の低温度条件で間接加熱してなすことを特徴とする請求
    項1、2又は3記載の廃家電品再資源化処理方法。
  5. 【請求項5】 廃家電品を圧砕する圧砕部と、該圧砕さ
    れた廃家電品を無酸素閉鎖密閉雰囲気下において低温間
    接加熱により炭化熱分解させる熱分解部と、該熱分解さ
    れた廃家電品を破砕する破砕部と、該破砕された廃家電
    品を分別する分別部とを備えてなることを特徴とする廃
    家電品再資源化処理装置。
  6. 【請求項6】 上記熱分解により生ずる分解ガスの組成
    成分としての単体成分を分離して取り出す組成成分分離
    部を備えてなることを特徴とする請求項5記載の廃家電
    品再資源化処理装置。
  7. 【請求項7】 上記熱分解により生ずる液状化物から廃
    酸を回収する廃酸回収部を備えてなることを特徴とする
    請求項5又は6記載の廃家電品再資源化処理装置。
  8. 【請求項8】 上記無酸素閉鎖密閉雰囲気を窒素置換に
    より作製する窒素置換部と、上記熱分解温度を360℃
    乃至450℃に制御する制御部とを備えてなることを特
    徴とする請求項5、6又は7記載の廃家電品再資源化処
    理装置。
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