JP2000234094A

JP2000234094A - 分別プラスチックごみ固形燃料およびその製造方法並びにその装置

Info

Publication number: JP2000234094A
Application number: JP34369399A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Azegami; 統雄畔上
Original assignee: PLANDO KENKYUSHO KK
Current assignee: PLANDO KENKYUSHO KK
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】水分や食品残渣などが付着する汚れたプラスチ
ツクごみから、生物学的及び化学的に安定化され、かつ
物理的強度が大きく、取扱い上衛生的で安定であり、貯
蔵性、ハンドリング性、燃焼性が優れた高カロリーの固
形物燃料を、安全に、トラブルなく、少ない動力で且つ
大量に連続して製造することができるプラスチツクごみ
固形燃料およびその製造方法並びにその装置を提供する
ことにある。【解決手段】分別された分別プラスチックごみの表面
に、解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合
物を展着せしめて固形燃料にすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般家庭や各種
産業の工場から廃棄され分別されたプラスチックごみを
主原料としたプラスチック固形化燃料（ＥＰＦ：エコロ
ジカル・プラスチック・フューエル）を製造するプラス
チックごみ固形燃料およびその製造方法並びにその装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみは現状では生ごみをそのまま焼
却するか、埋立てを処分する方法が行われている。地球
環境保護の観点から、ごみ焼却発電の高効率化による有
効利用及びごみの再資源化が求められており、同時に公
害対策の強化と立地問題の解決が望まれている。そこ
で、ごみ前処理燃料を作る技術が検討されはじめてい
る。本出願人は先に特開平４−２１０２８４ほか多数出
願している。すなわち、プラスチックを含む家庭ごみを
粉砕・選別工程にてスクラップ・金属を除去した後の水
分を含んだ微粉砕ごみに、ＣａＯを添加して混合・反応
工程にて混合反応させて化学的及び生物学的に安定さ
せ、その後、圧縮成形して押しつぶして、乾燥・中和固
化工程にて固形燃料を製造するものである。

【０００３】しかし、プラスチックごみを主成分とす
る、いわゆる「分別プラスチックごみ」は一般都市ごみ
に比較してプラスチック表面が撥水性であるために、塩
酸等の毒性ガスの除去材として添加した石灰や他のごみ
成分との均一な混合が難しい。

【０００４】このために石灰やごみ成分が相互に付着し
難いことから強度の大きい成形体を得ることが困難であ
り、従来公知の都市ごみからの固形化燃料製造方法の適
用が困難であった。

【０００５】他方、圧縮成形工程を工夫して製造された
分別プラスチックごみ固形燃料はコスト的には重油より
も安価で、一般炭と同程度に発熱量が高く、しかも重油
に比べて窒素酸化物を殆ど排出しないという利点があ
る。ところが溶融滴下の問題がある。

【０００６】これに対して一定比率で古紙を添加混合せ
しめて固形燃料化することによって、ボイラー等の燃焼
装置での燃焼過程における溶融プラスチックの落下を防
止せしめた固形化プラスチックごみ燃料が知られてい
る。しかし、分別プラスチックごみに一定比率で古紙を
混合せしめて固形化しても、固形燃料の安定化や塩酸等
の毒性ガスの除去のために添加された石灰はプラスチッ
クごみに添加された親水性の古紙部分に偏在しやすく、
効果が限定的なものとなると言った問題があった。

【０００７】今までに、分別プラスチックごみを燃料に
する技術として、特開昭６０−１４７４９６号（プラス
チック含有ごみの固形燃料化方法及び装置）、特開平４
−２１０２８４（廃棄物による固形物の製造方法）、特
開平6−０８８０８３（可燃性廃棄物の固形燃料製造方
法）および特開平７−１１８６７３（再生プラスチック
燃料）が代表的なものとしてよく知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開昭６０−１４７４９６号（プラスチック含有ごみの固
形燃料化方法及び装置）は、（ａ）廃プラスチックは嵩
密度が大きく、かつプラスチックが弾力性に富み形状復
元力が大きいので、石灰等と均一に混合することが極め
て難しい。（ｂ）プラスチック表面は食品カス等の他の
ごみ成分と比較して石灰等を付着し難いので偏在しやす
く、分散性が悪い。（ｃ）石灰添加工程においてプラス
チック表面に付着した石灰等は脱落しやすいので、成型
機内での混合・混練・圧縮過程において他のごみ成分に
取り込まれ易い。（d) 以上のように廃プラスチックご
みに添加された石灰等はプラスチックに直接付着せず、
かつ食品カス等の水に濡れ易い部分に偏在しやすいので
分散性が悪く、このために燃焼時における有害ガス固定
化の効果が低い。

【０００９】また、特開平４−２１０２８４（廃棄物に
よる固形物の製造方法）は、（ａ）いわゆる「分別プラ
スチックごみ」は一般都市ごみに比較してプラスチック
表面が撥水性であるために、塩酸等の毒性ガスの除去材
として添加した石灰や他の一般ごみ成分と混合し難い。
（ｂ）相互に付着し難いことから強度の大きい成形体を
得ることが困難であり、従来公知の都市ごみからの固形
化燃料製造方法の適用が困難である。

【００１０】特開平６−０８８０８３（可燃性廃棄物の
固形燃料製造方法）は、（ａ）石灰スラリ−をプラスチ
ックごみに添加するとき、プラスチックごみが一般都市
ゴミの１／１０以下もの小さな嵩密度であり、加えてプ
ラスチック表面がプラスチックごみに混じった食品カス
等の他のゴミ成分と比較して著しく水に濡れ難い。この
ため、石灰スラリ−はプラスチックごみに付着せずに、
そのまま流下して混在する他のゴミ成分に選択的に浸透
し、付着しやすい。（ｂ）水と共に石灰粉末をそのまま
添加した場合にも、上記と同じ理由から石灰はプラスチ
ックごみ表面に付着し難い。（ｃ）プラスチックごみ表
面に僅かに付着した石灰もスラリ−として、または粉末
として添加されたかによらずに、養生工程あるいは成型
機内での混練・圧縮・成形工程において脱落しやすい。

【００１１】さらに、特開平７−１１８６７３（再生プ
ラスチック燃料）は、特開平４−２１０２８４と同様の
課題を解決していない。添加された石灰等は分散性が悪
いので偏在しており、毒性ガスの除去効果は小さい。

【００１２】この発明の目的は、水分や食品残渣などが
付着する汚れたプラスチツクごみから、生物学的に安定
化されて、衛生的で安定であり、貯蔵性、ハンドリング
性、燃焼性が優れた固形物燃料を、安全に、トラブルな
く、少ない動力で且つ大量に連続して製造することがで
きるプラスチツクごみ固形燃料およびその製造方法並び
にその装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の分別プラスチックごみ固形
燃料は、分別された分別プラスチックごみの表面に、解
繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展
着せしめてなることを特徴とするものである。

【００１４】したがって、分別された分別プラスチック
ごみの表面に、解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土
類金属化合物を展着せしめることによって、発火・爆発
等のみならず、混在する食品カス等の腐敗が防止され、
化学的及び生物学的に安定した固形燃料が得られる。

【００１５】請求項２によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料は、請求項１記載の分別プラスチックご
み固形燃料において、前記分別プラスチックごみの１０
０重量％に対して前記解繊されたパルプ及び塩基性アル
カリ土類金属化合物の重量が２％〜３０％であることを
特徴とするものである。

【００１６】したがって、分別プラスチックごみの１０
０重量％に対して前記解繊されたパルプ及び塩基性アル
カリ土類金属化合物の重量を２％〜３０％とすることに
より、多数の分別プラスチックごみがはがれずによく展
着していて、発火・爆発等のみならず、混在する食品カ
ス等の腐敗が防止され、生物学的に安定した固形燃料が
得られる。さらに、貯蔵性およびハンドリング性が高ま
ると共に、塩基性アルカリ土類金属化合物によって、燃
焼時に発生する酸性ガスが吸収され、排ガスがクリーン
になる。

【００１７】請求項３によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、分別された分別プラスチ
ックごみに、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物お
よび水からなるスラリーを展着せしめた後、圧縮成形せ
しめてなることを特徴とするものである。

【００１８】したがって、まず、パルプ、塩基性アルカ
リ土類金属化合物および水からなるスラリーが得られ
る。この得られたスラリーと分別された分別プラスチッ
クごみとを混合せしめた後、圧縮成形せしめることによ
って、分別された分別プラスチックごみの表面に、解繊
されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展着
されて化学的及び生物学的に安定した固形燃料が得られ
る。

【００１９】請求項４によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、分別された分別プラスチ
ックごみに、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物お
よび水からなるスラリーを展着せしめた後、この混合物
から過剰水分を除去せしめ、ついで、圧縮成形せしめて
なることを特徴とするものである。

【００２０】したがって、まず、パルプ、塩基性アルカ
リ土類金属化合物および水からなるスラリーが得られ
る。この得られたスラリーと分別された分別プラスチッ
クごみとを混合せしめた後、この混合物から過剰水分を
除去せしめる。ついで、圧縮成形せしめることによっ
て、分別された分別プラスチックごみの表面に、解繊さ
れたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展着さ
れて、発火・爆発等のみならず、混在する食品カス等の
腐敗が防止され、化学的及び生物学的に安定した固形燃
料が得られる。

【００２１】請求項５によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、分別された分別プラスチ
ックごみに、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物お
よび水からなるスラリーを展着せしめた後、さらに脱水
性アルカリ土類金属化合物を添加せしめて混合せしめ、
ついで、圧縮成形せしめてなることを特徴とするもので
ある。

【００２２】したがって、まず、パルプ、塩基性アルカ
リ土類金属化合物および水からなるスラリーが得られ
る。この得られたスラリーと分別された分別プラスチッ
クごみとを混合せしめた後、さらに脱水性アルカリ土類
金属化合物を添加せしめて混合せしめ、ついで、圧縮成
形せしめることによって、分別された分別プラスチック
表面に、解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属
化合物が展着されて、発火・爆発等のみならず、混在す
る食品カス等の腐敗が防止され、化学的及び生物学的に
安定した固形燃料が得られる。

【００２３】請求項６によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、分別プラスチックごみ
に、予め塩基性アルカリ土類金属化合物を混合した後
に、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水か
らなるスラリーを展着せしめ、ついで、圧縮成形せしめ
てなることを特徴とするものである。

【００２４】したがって、まず、分別プラスチックごみ
に、予め塩基性アルカリ土類化合物を混合せしめる。ま
た、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水か
らなるスラリーが得られる。この得られたスラリーと前
記予め塩基性アルカリ土類化合物を混合せしめた分別プ
ラスチックごみとを混合せしめた後、圧縮成形せしめる
ことによって、分別された分別プラスチック表面に、解
繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展
着されて、発火・爆発等のみならず、混在する食品カス
等の腐敗が防止され、化学的及び生物学的に安定した固
形燃料が得られる。

【００２５】請求項７によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、分別プラスチックごみ
に、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水か
らなるスラリーを展着せしめた後、さらに古紙類または
木材廃棄物を添加混合せしめ、ついで、圧縮造粒せしめ
てなることを特徴とするものである。

【００２６】したがって、まず、パルプ、塩基性アルカ
リ土類金属化合物および水からなるスラリーが得られ
る。この得られたスラリーと分別プラスチックごみとを
混合せしめた後、さらに古紙類または木材廃棄物を添加
混合せしめ、ついで、圧縮成形せしめることによって、
分別された分別プラスチックごみの表面に、解繊された
パルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展着され
て、発火・爆発等のみならず、混在する食品カス等の腐
敗が防止され、化学的及び生物学的に安定した固形燃料
が得られる。

【００２７】請求項８によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、請求項３，４、５、６又
は７記載の分別プラスチックごみ固形燃料の製造方法に
おいて、前記圧縮成形せしめた後、乾燥反応機で乾燥反
応せしめることを特徴とするものである。

【００２８】したがって、前記圧縮成形せしめた後、乾
燥反応機で乾燥反応せしめることによって、上述した種
々の特性を有しかつ乾燥反応機によってさらに化学的及
び生物学的に安定した強度の大きい固形燃料が得られ
る。

【００２９】請求項９によるこの発明の分別プラスチッ
クごみ固形燃料の製造方法は、請求項３，４、５、６、
７又８記載の分別プラスチックごみ固形燃料の製造方法
において、前記圧縮成形せしめた後、微粉砕機で微粉砕
せしめることを特徴とするものである。

【００３０】したがって、前記圧縮成形せしめた後、微
粉砕機で微粉砕せしめることによって、上述した種々の
特性を有する化学的及び生物学的に安定した微粉固形燃
料が得られる。

【００３１】請求項１０によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造方法は、請求項９記載の分別プ
ラスチックごみ固形燃料の製造方法において、前記微粉
砕機で微粉砕する際、適量の石炭を供給せしめることを
特徴とするものである。

【００３２】したがって、前記微粉砕機で微粉砕する
際、適量の石炭を供給せしめることによって、上述した
種々の特性を有する化学的及び生物学的に安定した微粉
ハイブリッド固形燃料が得られる。

【００３３】請求項１１によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造方法は、請求項３，４、５、
６、７、８、９又は１０記載の分別プラスチックごみ固
形燃料の製造方法において、パルプ、塩基性アルカリ土
類金属化合物および水からなるスラリーの添加率が2〜3
0％であることを特徴とするものである。

【００３４】したがって、パルプ、塩基性アルカリ土類
金属化合物および水からなるスラリーの添加率を２〜３
０％とすることによって、パルプ繊維及び塩基性アルカ
リ土類金属化合物が分別プラスチック表面により均一に
展着することから、化学的及び生物学的に安定した固形
燃料が得られる。

【００３５】請求項１２によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造方法は、請求項３，４、５、
６、７、８、９、１０又は１１記載の分別プラスチック
ごみ固形燃料の製造方法において、前記パルプ及び塩基
性アルカリ土類金属化合物からなるスラリーとの混合工
程を混合容器回転式混合機を用いて攪拌混合することを
特徴とするものである。

【００３６】ここで、混合容器回転式混合機とは、例え
ばコンクリ−トミキサ−やセメントキルンの如く、被混
合物を収容する容器がプラスチックごみ等の被混合物と
共に回転し混合せしめる形式の混合機を意味する。

【００３７】したがって、前記分別プラスチックごみに
対する解繊されたパルプ、塩基性アルカリ土類金属化合
物および水からなるスラリーの混合は混合容器回転式混
合機を用いて攪拌混合することにより、より一層の良好
な攪拌混合が行われると共に、パルプ繊維及び塩基性ア
ルカリ土類金属化合物が分別プラスチック表面に対して
均一に展着されることから化学的及び生物学的に安定し
た固形燃料が得られる。

【００３８】請求項１３によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造方法は、請求項３，４、５、
６、７、８、９、１０、１１又は１２記載の分別プラス
チックごみ固形燃料の製造方法において、解繊されたパ
ルプのパルプ濃度が０．５〜５％であることを特徴とす
るものである。

【００３９】したがって、解繊されたパルプのパルプ濃
度を０．５〜５％とすることにより、パルプ繊維及び塩
基性アルカリ土類金属化合物が分別プラスチック表面に
対して均一に展着しやすい良好なパルプスラリーが得ら
れると共に、化学的及び生物学的に安定した固形燃料が
得られる。

【００４０】請求項１４によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造方法は、請求項３，４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記載の分別
プラスチックごみ固形燃料の製造方法において、パルプ
濃度が０．５〜５％、塩基性アルカリ土類金属化合物濃
度が５〜３０％であることを特徴とするものである。

【００４１】したがって、パルプ濃度を０．５〜５％、
塩基性アルカリ土類金属化合物濃度を５〜３０％とする
ことによつて、展着性のより一層の良好なパルプスラリ
ーが得られると共に、化学的及び生物学的に安定した固
形燃料が得られる。

【００４２】請求項１５によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造装置は、分別された分別プラス
チックごみを破砕する破砕機と、塩基性アルカリ土類金
属化合物および水からなるスラリー中でパルプを解繊せ
しめるパルパーと、このパルパーにおいて解繊されたパ
ルプを含むスラリーを供給せしめるスラリー供給装置
と、前記破砕機で破砕された分別プラスチックごみと前
記スラリー供給装置から供給されるスラリーとを混合せ
しめる混合容器回転式混合機と、混合された第１混合物
を８０〜１５０℃の温度で加温せしめる加温機と、この
加温機で加温反応された第２混合物を圧縮成形せしめる
圧縮成形機と、を備えてなることを特徴とするものであ
る。

【００４３】したがって、分別された分別プラスチック
ごみを破砕機において破砕せしめてプラスチック破砕片
にする。一方、パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物
および水をパルパーに供給せしめてパルプを解繊すると
共にこれらを混合せしめる。そして、このパルパーで解
繊されたパルプを含むスラリーをスラリー供給装置に供
給せしめる。

【００４４】ついで、前記プラスチック破砕片と前記ス
ラリー供給装置からのスラリーをそれぞれ混合容器回転
式混合機に投入せしめることによって、プラスチック破
砕片に付着している食品カス等の腐敗性ごみ成分に塩基
性アルカリ土類金属化合物が浸透することにより、これ
らに生物化学的反応が生じて安定化される。生物化学的
に安定化された第１混合物が８０〜１５０℃の温度で加
温せしめる加温機に投入される。この加温機では、８０
〜１５０℃の温度で加熱されると、アルカリによる前記
安定化反応がさらに進んで十分に殺菌されると共に、第
１混合物が軟化される。この軟化された第２化合物が圧
縮成形機に投入されて圧縮成形される。

【００４５】而して、化学的及び生物学的に安定化され
めと共に物理的にも柔軟な形状を保持するので、ハンド
リング性が高められ成形性が向上する。また、生物化学
的に安定した貯蔵性の良好な未乾燥ペレットの固形燃料
が得られる。

【００４６】請求項１６によるこの発明の分別プラスチ
ックごみ固形燃料の製造装置は、請求項１５記載の分別
プラスチックごみ固形燃料の製造装置において、前記圧
縮成形機で圧縮成形された固形燃料を乾燥反応せしめる
乾燥反応機を備えてなることを特徴とするものである。

【００４７】したがって、前記圧縮成形機で圧縮成形さ
れた固形燃料が乾燥反応機に投入されて乾燥反応が促進
される。

【００４８】而して、水分が除かれると共に塩基性アル
カリ土類金属化合物が炭酸ガスと反応吸収し、パルプの
繊維としっくい状層を形成して良好な乾燥ペレットの固
形燃料が得られる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基いて詳細に説明する。

【００５０】図１を参照するに、固形燃料の製造装置１
は分別されたプラスチック廃棄物としてのプラスチック
ごみを一定の量だけ供給せしめるプラスチックごみ供給
装置３が設けられている。また、パルプとして例えば古
紙などを供給せしめる古紙など供給装置５，塩基性アル
カリ土類金属化合物としての一例の消石灰などを供給せ
しめる石灰等供給装置７および水を供給せしめる水給装
置９が設けられている。

【００５１】前記プラスチックごみ供給装置３からプラ
スチックごみを破砕機１１に供給し破砕処理される。一
方、古紙等供給装置５に供給されている古紙など、石灰
等供給装置７に供給されている消石灰など、および水供
給装置９に供給されている水をそれぞれパルパー（解繊
機）１３に投入せしめて紙繊維を解繊せしめる。また、
消石灰は水中で微細化し懸濁してスラリー化する。この
パルパー１３で解繊された混合物はスラリー供給装置１
５に供給されて貯蔵される。

【００５２】前記破砕機１１で破砕された破砕物Ｓと、
スラリー供給装置１５から供給されるスラリーＰとが混
合容器回転式混合機１７に投入される。この混合容器回
転式混合機１７で混合反応される。この混合反応でプラ
スチックごみに付着している食品カス等の腐敗性ごみ成
分に消石灰を充分浸透させて生物化学的に殺菌安定化さ
せると共に腐敗を防止し、貯蔵性、ハンドリング性が高
められる。

【００５３】混合反応処理された第１混合物Ｃ１は加温
機１９に送られて８０〜１５０℃、例えば９０℃の温度
で加熱されると共に反応し、第１混合物Ｃ１を軟化させ
た後の第２混合物Ｃ２がロール式成型器、押し出し成型
器などの圧縮成形機２１に投入されてプラスチックごみ
破砕物は、消石灰、パルプおよび水からなるスラリーで
展着され、図２に示すような未乾燥ペレット固形物燃料
Ｇ１を得ることができる。

【００５４】必要に応じてこの未乾燥ペレット固形燃料
Ｇ１を乾燥反応機２３に投入して乾燥し乾燥ペレット固
形燃料Ｇ２を得ることができる。さらに必要に応じて乾
燥ペレット固形燃料Ｇ２を微粉砕機２５に投入して微粉
砕することによって、例えば平均１ｍｍ以下からなる微
粉プラスチック固形燃料Ｇ３を得ることができる。ま
た、必要に応じて微粉砕機２５に、石炭供給装置２７か
ら供給されている石炭を必要な量だけ投入して微粉砕す
ることによって、微粉ハイブリッド固形物燃料Ｇ４を得
ることができる。

【００５５】前記工程において、プラスチック供給装置
３に供給される分別されたプラスチックごみは、フィル
ム、ブロー容器、成型品、トレー（真室成型品）、発泡
品、紐、ネットなどからなり、特にこれらには厨介など
の食品カスが付着しており、これらの食品カスは水分を
含んでおり、通常５〜２０％、多い場合は４０％もの含
水率となっているものである。

【００５６】このプラスチックごみを破砕機１１で破砕
し混合容器混合反応機１７で混合反応させる場合には、
水供給装置９から水を投入して、古紙、生石灰、水をパ
ルパー１３で解繊し、さらにスラリー供給装置１５でス
ラリー化せしめた状態で混合容器混合反応機１７に供給
し混合反応せしめる必要がある。必要に応じて、混合容
器混合反応機１７の後に脱水機を設けて脱水機で脱水さ
れた食品カスを含んだ水を水供給装置９，パルパー１３
に環流させてそのまま、あるいは必要に応じてシックナ
ーを設けて沈降分離せしめてから水供給装置９，パルパ
ー１３に環流させるようにしてもよい。

【００５７】前記パルパー１３はパッチ式であるため、
工程を連続化せしめるためにスラリー供給装置１５が設
けられている。したがって、このスラリー供給装置１５
を設けることによって、連続的かつ大量に固形物燃料を
得ることができる。

【００５８】パルプとして古紙などを例にあげて説明し
たが、木材の屑、木綿、麻、わらなどのセルローズ成分
を含んでいるものであれば何でもよい。また、アルカリ
土類金属化合物として消石灰の例で説明したが、不活性
化した生石灰や酸化マグネシアまたは水酸化マグネシウ
ムでもよく、さらに糊剤を含んだものであっても構わな
い。

【００５９】前記加温機１９の温度は８０〜１５０℃が
好ましい。８０°以下では成形物の比率が小さく、１５
０℃以上では混在する易分解性ごみ成分が着火するので
危険である。

【００６０】圧縮成形機２１で圧縮成形した成型物Ｇ１
は図２に示されているように、プラスチックごみ破砕片
Ｓを、古紙を解繊してなるパルプ及び石灰と水からなる
混合物であるスラリ−Ｐが加温機１９及び圧縮成形機２
１において脱水されたパルプと石灰及び少量の水からな
るプラスターＱによって接着してなる強度の大きな固形
物燃料となり、生物化学的に安定したものとなると共に
腐敗するのを防止し、かつ燃焼時に酸性ガスなどの有害
ガスの発生を抑制できる良好な固形燃料とすることがで
きる。しかも、この固形燃料は連続的にかつ大量に製造
することができる。

【００６１】また、前記固形燃料をボイラー等の燃焼装
置において燃焼せしめる際には、固形燃料に含まれるプ
ラスチックが加熱され溶融しても溶融物が燃焼装置に付
着することによるトラブルが起こりにくい。これは固形
燃料中のプラスチック表面にパルプ及び石灰が均一に展
着しているため、燃焼加熱時に溶融したプラスチックが
パルプと石灰との混合物に付着吸収されやすいために、
溶融プラスチックが滴下し難いためである。さらに前記
固形燃料に含まれる石灰は燃焼時に発生する有毒ガスを
吸収固定化し、有害灰分を安定化するので環境汚染を防
止することができる。

【００６２】前記混合容器回転式混合機１７で、石灰を
含浸したパルプはプラスチックごみ表面に強く付着し、
乾燥後の破砕工程や圧縮成形工程においても石灰が脱落
し難い。これは撥水性のプラスチック表面に石灰スラリ
ーが比較的付着しやすいうえに、石灰を含浸した細長い
パルプ繊維がプラスチックの破断面や凹凸部分に引っ掛
って付着するために、親水性の石灰とパルプが撥水性の
プラスチック表面に均一に分散しているためと想像され
る。さらに固形燃料が乾燥した後にパルプと石灰からな
る一種の「しっくい状物」の形成による保形性の向上が
考えられる。

【００６３】また、食品カスや紙等の水に濡れやすい他
のゴミ成分が存在しても石灰が均一に付着し易い。これ
は石灰を含むパルプ繊維がこれらの親水性ごみ成分に付
着しやすいためと考えられる。

【００６４】さらに、少量の食品カス等の炭水化物を含
む分別プラスチックごみに石灰スラリ−を混合させる
と、これらの炭水化物が乳化・流動化しやすくなる。こ
のために分別プラスチックごみの隙間にこれらの炭水化
物が浸透するので、圧縮成形しやすくなり、かつ成形強
度が向上する。パルプ濃度が一定以下の場合には、パル
プを含むスラリーを少量添加した場合であってもプラス
チックごみに浸透して均一に付着しやすい。しかるにパ
ルプ濃度が高い場合には、十分な時間、分別プラスチッ
クごみと混合したとしてもパルプ及び石灰スラリーを分
別プラスチックごみ破砕物によく浸透させることは出来
ない。これは本実施の形態による石灰とパルプとの混合
スラリー添加剤を分別プラスチックごみ破砕物に添加し
たときに、パルプ濃度が高い場合には、スラリー流路に
スラリー中のパルプからなる一種のフィルターが形成さ
れるのでスラリーの流動が阻害されるためと考えられ
る。

【００６５】なお、上記のパルプ共存効果は、単に解繊
されたパルプを含まない石灰単独のスラリーを古紙等を
含むプラスチックごみ破砕物に添加したり、あるいはプ
ラスチックごみに水と石灰を添加して混合、混練しても
ほどんど認められない。

【００６６】石灰単独スラリーを散布した場合に比し
て、十分に解繊されたパルプ繊維の表面付着効果、およ
びそれによる石灰付着効果が著しく大きいためである。
即ち解繊された細長いパルプと石灰との相乗効果が大き
いためである。

【００６７】また、パルプ濃度は０．５〜５％が好まし
い。０．５％以下では、パルプ繊維によるプラスチック
ごみへの表面付着等の効果が小さく、５％以上ではスラ
リーの流動性及び浸透性が小さくなるのでプラスチック
ごみ破砕物に均一に散布しにくいし、またプラスチック
表面に均一に展着することが困難である。

【００６８】古紙等を含む分別プラスチックごみに石灰
スラリーを添加することによって、古紙中の繊維を乖離
させて長繊維のパルプを得ることは実質上不可能であ
る。何故なら古紙は過剰の水の存在下で強い剪断力を与
えないとパルプ化しないので、容積率で大部分を占める
分別プラスチックごみの存在下でかかる操作が不可能で
あるからである。たとえパルプ繊維を乖離できても本実
施の形態に好適な長繊維のパルプを得ることが不可能だ
からである。

【００６９】分別プラスチックごみ供給装置３において
パルプを含むスラリーを分別プラスチックごみ破砕物に
直接散布する場合には、分別プラスチックごみ重量に対
するスラリーの添加比率は２〜３０％が好ましい。２％
以下では均一に展着させることが難しく、３０％以上で
はプラスチック表面に付着しない過剰なスラリーが生
じ、さらに処理物の水分含量が大きくなるからである。

【００７０】前記スラリー添加剤を予め破砕した分別プ
ラスチックごみに加えてもよいが、ごみの腐敗防止や発
火防止等のために、プラスチックごみ供給装置３におい
てスラリーを散布した後、破砕してもよい。

【００７１】また、プラスチックごみ供給装置３に腐敗
防止等のために予め消石灰を添加してから破砕し、ある
いは破砕後さらに混合加温反応させてから、スラリーを
添加してもよい。またプラスチックごみの性状に応じて
消石灰の一部、あるいは全部を生石灰で代替してもよ
い。同様にして一部あるいは全部をマグネシアと代替し
てもよい。

【００７２】スラリー添加剤の添加はポットミキサ−の
ごとく容器本体が回転するタイプのものを用いて実施す
るのが好ましい。また、スラリー添加剤を添加した分別
プラスチックごみ破砕物はそのまま成形してもよいが、
圧縮成形工程において好ましい水分含量に調整するため
に、通常は乾燥または脱水される。さらに、乾燥は公知
の任意の方法・条件で行うことができる。またスラリー
添加物の脱水処理も公知の任意の方法で行うことができ
る。本実施の形態では、プラスチックごみ中の塩素含有
率が高い場合にはスラリー添加剤を添加した分別プラス
チックごみにさらに消石灰を追加添加し、あるいは脱水
性アルカリ土類金属化合物として生石灰やマグネシアを
加えてもよい。後者の方法によると過剰水が生石灰と反
応して脱水され同時に石灰比率を調整することができ
る。

【００７３】解繊されたパルプ、塩基性アルカリ土類金
属化合物および水からなるスラリーと分別された分別プ
ラスチックごみとを混合容器回転式混合機１７で混合せ
しめた後、この混合物から過剰水分を除去せしめ、つい
で、圧縮成形せしめたり、また、解繊されたパルプ、塩
基性アルカリ土類金属化合物および水からなるスラリー
と分別された分別プラスチックごみとを混合容器回転式
混合機１７で混合せしめた後、さらに脱水性アルカリ土
類金属化合物を添加せしめて混合せしめ、ついで、圧縮
成形せしめたり、あるいは、パルプ、塩基性アルカリ土
類金属化合物および水からなるスラリーが得られる。こ
の得られたスラリーと分別プラスチックごみとを混合せ
しめた後、さらに古紙類または木材廃棄物を添加混合せ
しめ、ついで、圧縮成形せしめることによって、分別さ
れた分別プラスチックごみの表面に、解繊されたパルプ
及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展着されて、発火
・爆発等のみならず、混在する食品カス等の腐敗を防止
でき、化学的及び生物学的に安定した固形燃料を得るこ
とができる。

【００７４】（実施例）例えば含水率１８％のプラスチ
ックごみをプラスチック供給装置３からプラスチック破
砕機１１としての小型二軸破砕機へ２回通過させて破砕
せしめて破砕物Ｓとした。一方、古紙として古新聞紙を
用い、パルパー１３としての４０リットルのバケツ内で
小型ミキサーを用い、古紙、消石灰及び水を混合しつつ
古紙を解繊して、縣濁液状のスラリーＰとした。混合容
器回転式反応機１７としては左官用パドルミキサーを用
いて破砕物Ｓとスラリ−Ｐとを混合反応せしめた。

【００７５】混合反応された後の食品カスを含んだ水を
パルパー１３による解繊混合に用いた。加温器１９とし
てインキュベータを用い９０℃の温度で加温した。成型
は小型ロール式ペレタイザーを用いて行った。さらに、
乾燥は乾燥反応機として小型熱風循環式乾燥機を用いて
行った。

【００７６】そのときの実験条件と結果は表１，表２の
とおりである。

【００７７】

【表１】

【表２】表１より古紙（パルプ原料）がない場合には成型でき
ず、古紙が１０重量％を越えると解繊が十分にできなか
った。その他の場合には、良好な成型物が得られた。こ
れを乾燥することにより、見掛比重０．４〜０．５のペ
レット状固形物が得られた。また、表２に示すように、
消石灰（アルカリ土類金属化合物）がないと、成形物は
３ケ月後には腐敗したが、消石灰が重量３％以上である
と腐敗しなかった。この結果から本発明の方法によっ
て、プラスチックを溶融せずに、ペレット状に成型され
た、生物学的に安定な固形物が得られることを確認し
た。

【００７８】なお、この発明は、前述発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。

【００７９】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明よ
り理解されるように、請求項１の発明によれば、分別さ
れた分別プラスチックごみの表面に、解繊されたパルプ
及び塩基性アルカリ土類金属化合物を展着せしめること
によって、発火・爆発等のみならず、混在する食品カス
等の腐敗を防止することができ、化学的及び生物学的に
安定し十分に殺菌された固形燃料を得ることができる。

【００８０】請求項２の発明によれば、分別プラスチッ
クごみの１００重量％に対して前記解繊されたパルプ及
び塩基性アルカリ土類金属化合物の重量を２％〜３０％
とすることにより、多数の分別プラスチックごみがはが
れずによく展着していて、発火・爆発等のみならず、混
在する食品カス等の腐敗を防止でき、生物学的に安定し
十分に殺菌された固形燃料を得ることができる。さら
に、貯蔵性およびハンドリング性を高めることができる
と共に、塩基性アルカリ土類金属化合物によって、燃焼
時に発生する酸性ガスが吸収され、排ガスをクリ−ンに
することができる。

【００８１】請求項３の発明によれば、まず、解繊され
たパルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水から
なるスラリーが得られる。この得られたパルプスラリー
と分別された分別プラスチックごみとを混合せしめた
後、圧縮成形せしめることによって、分別された分別プ
ラスチックごみの表面に、解繊されたパルプ及び塩基性
アルカリ土類金属化合物が展着されて化学的及び生物学
的に安定し十分に殺菌された固形燃料を得ることができ
る。

【００８２】請求項４の発明によれば、まず、解繊され
たパルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水から
なるスラリーが得られる。この得られたパルプスラリー
と分別された分別プラスチックごみとを混合せしめた
後、この混合物から過剰水分を除去せしめる。ついで、
圧縮成形せしめることによって、分別された分別プラス
チックごみの表面に、解繊されたパルプ及び塩基性アル
カリ土類金属化合物が展着されて、発火・爆発等のみな
らず、混在する食品カス等の腐敗を防止でき、化学的及
び生物学的に安定し十分に殺菌された固形燃料を得るこ
とができる。

【００８３】請求項５の発明によれば、まず、解繊され
たパルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水から
なるスラリーが得られる。この得られたパルプスラリー
を分別された分別プラスチックごみ破砕物に混合せしめ
た後、さらに脱水性アルカリ土類金属化合物を添加せし
めて混合せしめ、ついで、圧縮成形せしめることによっ
て、分別された分別プラスチックごみの表面に、解繊さ
れたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合物が展着さ
れて、発火・爆発等のみならず、混在する食品カス等の
腐敗を防止でき、化学的及び生物学的に安定し十分に殺
菌された固形燃料を得ることができる。

【００８４】請求項６の発明によれば、まず、分別プラ
スチックごみに、予め塩基性アルカリ土類化合物を添加
混合せしめる。また、解繊されたパルプ、塩基性アルカ
リ土類金属化合物および水からなるスラリーが得られ
る。この得られたパルプスラリーと予め塩基性アルカリ
土類化合物を添加混合せしめた分別プラスチックごみと
を混合せしめた後、さらに脱水性アルカリ土類金属化合
物を添加せしめて混合せしめ、ついで、圧縮成形せしめ
ることによって、分別された分別プラスチックごみの表
面に、解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化
合物が展着されて、発火・爆発等のみならず、混在する
食品カス等の腐敗を防止でき、化学的及び生物学的に安
定し十分に殺菌された固形燃料を得ることができる。

【００８５】請求項７の発明によれば、まず、パルプ、
塩基性アルカリ土類金属化合物および水からなるスラリ
ーが得られる。この得られたパルプスラリーと予め塩基
性アルカリ土類化合物を添加混合せしめた分別プラスチ
ックごみとを混合せしめた後、さらに古紙類または木材
廃棄物を添加混合せしめ、ついで、圧縮成形せしめるこ
とによって、分別された分別プラスチックごみの表面
に、解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合
物が展着されて、発火・爆発等のみならず、混在する食
品カス等の腐敗を防止でき、化学的及び生物学的に安定
し十分に殺菌された固形燃料を得ることができる。

【００８６】請求項８の発明によれば、前記圧縮成形せ
しめた後、乾燥反応器で乾燥せしめることによって、上
述した種々の特性を有した乾燥した生物学的に安定し十
分に殺菌された強度の大きい固形燃料を得ることができ
る。

【００８７】請求項９の発明によれば、前記乾燥反応器
で乾燥せしめた後、微粉砕機で微粉砕せしめることによ
って、上述した種々の特性を有した乾燥した化学的及び
生物学的に安定し十分に殺菌された微粉固形燃料を得る
ことができる。

【００８８】請求項１０の発明によれば、前記微粉砕機
で微粉砕する際、適量の石炭を供給せしめることによっ
て、上述した種々の特性を有した乾燥した化学的及び生
物学的に安定し十分に殺菌された微粉ハイブリッド固形
燃料を得ることができる。

【００８９】請求項１１の発明によれば、パルプ、塩基
性アルカリ土類金属化合物および水をからなるスラリー
の添加率を２〜３０％とすることによって、パルプ繊維
及び塩基性アルカリ土類金属化合物が分別プラスチック
ごみ表面に均一に展着されることから、化学的及び生物
学的に安定し十分に殺菌された固形燃料を得ることがで
きる。

【００９０】請求項１２の発明によれば、前記分別プラ
スチックごみに対するパルプ、塩基性アルカリ土類金属
化合物および水からなるスラリーの混合を容器混合回転
式混合機を用いて攪拌混合することにより、より一層の
良好な攪拌混合を行うことができると共に、パルプ繊維
及び塩基性アルカリ土類金属化合物が分別プラスチック
ごみ表面に均一に展着されることから、化学的及び生物
学的に安定し十分に殺菌された固形燃料を得ることがで
きる。

【００９１】請求項１３の発明によれば、解繊されたパ
ルプのパルプ濃度が０．５〜５％とすることにより、パ
ルプ繊維及び塩基性アルカリ土類金属化合物が分別プラ
スチックごみ表面に対して均一に展着しやすい良好なパ
ルプスラリーを得ることができると共に、化学的及び生
物学的に安定し十分に殺菌された固形燃料を得ることが
できる。

【００９２】請求項１４の発明によれば、パルプ濃度を
０．５〜５％、塩基性アルカリ土類金属化合物濃度を５
〜３０％とすることによつて、展着性のより一層の良好
なパルプスラリーを得ることができると共に、化学的及
び生物学的に安定し十分に殺菌された固形燃料を得るこ
とができる。

【００９３】請求項１５の発明によれば、分別された分
別プラスチックごみを破砕機破砕せしめて多数の破砕片
にする。一方、パルパ−において塩基性アルカリ土類金
属化合物および水からなるスラリ−中で古紙等のパルプ
原料を解繊せしめる。そして、このパルパーで解繊され
たスラリーをスラリー供給装置に供給せしめる。

【００９４】ついで、前記多数の破砕片と前記スラリー
供給装置からのスラリーをそれぞれ容器回転式混合機に
投入せしめると、容器回転式混合機では破砕片に付着さ
れている食品カスに塩基性アルカリ土類金属化合物が浸
透されて、食品カス等が流動化し、また、解繊されたパ
ルプがプラスチック表面に展着すると共に生物学的にか
つ化学的反応が生じて安定化される。このように生物化
学的に安定化された第１混合物が８０〜１５０℃の温度
で加温せしめる加温機に投入される。この加温反応機で
は、１５０℃以下の温度で加熱されると、アルカリによ
る食品カス等の生物学的なかつ化学的な安定化反応が進
むと共に十分に殺菌されて、第１混合物が軟化される。
この軟化された第２混合物が圧縮成形機に投入されて圧
縮成形される。

【００９５】而して、化学的及び生物学的に安定化され
めと共に物理的にも柔軟な形状を保持してハンドリング
性を高めることができると共に、成形性を向上せしめる
ことができる。また、生物化学的に安定した貯蔵性の良
好な未乾燥ペレットの固形燃料を得ることができる。

【００９６】請求項１６の発明によれば、前記圧縮成形
機で圧縮成形された固形物燃料が乾燥反応器に投入され
て乾燥が促進される。

【００９７】而して、水分が除かれると共に塩基性アル
カリ土類金属化合物が炭酸ガスを吸収し、パルプの繊維
としっくい状層を形成して良好な乾燥ペレットの固形燃
料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のプラスチックごみ固形燃料の製造装
置を示す構成図である。

【図２】固形燃料の製造装置で得られるペレット固形燃
料の断面図である。

【符号の説明】

１プラスチックごみ固形燃料の製造装置３プラスチックごみ供給装置５古紙など供給装置７石灰など供給装置９水供給装置１１破砕機１３パルパー１５スラリー供給装置１７回転式混合機１９加温機２１圧縮成形機２３乾燥反応機２５微粉砕機２７石炭供給装置Ｓ破砕片ＰスラリーＱプラスターＣ１，Ｃ２第１，第２，第３混合物Ｇ１未乾燥ペレット固形物燃料Ｇ２乾燥ペレット固形物燃料Ｇ３微粉プラスチック固形物燃料Ｇ４微粉ハイブリッド固形物燃料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D004 AA07 AA12 AC05 BA03 CA04 CA14 CA42 CB16 CB36 CC03 CC11 CC15 CC20 DA02 DA03 DA06 DA10 4F301 AB02 AB03 BA21 BF12 BF27 BF29 BF31 BF40 4H015 AA01 AA02 AA10 AA12 AA13 AA17 AA25 AB01 AB09 BA05 BA07 BA13 BB05 CA03 CB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分別された分別プラスチックごみの表面
に、解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土類金属化合
物が展着せしめてなることを特徴とする分別プラスチッ
クごみ固形燃料。
【請求項２】前記分別プラスチックごみの１００重量
％に対して前記解繊されたパルプ及び塩基性アルカリ土
類金属化合物の重量が２％〜３０％であることを特徴と
する請求項１記載の分別プラスチックごみ固形燃料。
【請求項３】分別された分別プラスチックごみに、パ
ルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水からなる
スラリーを展着せしめた後、圧縮成形せしめてなること
を特徴とする分別プラスチックごみ固形燃料の製造方
法。
【請求項４】分別された分別プラスチックごみに、パ
ルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水からなる
スラリーを展着せしめた後、この混合物から過剰水分を
除去せしめ、ついで、圧縮成形せしめてなることを特徴
とする分別プラスチックごみ固形燃料の製造方法。
【請求項５】分別された分別プラスチックごみに、パ
ルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水からなる
スラリーを展着せしめた後、さらに脱水性アルカリ土類
金属化合物を混合せしめ、ついで、圧縮成形せしめてな
ることを特徴とする分別プラスチックごみ固形燃料の製
造方法。
【請求項６】分別プラスチックごみに、予め塩基性ア
ルカリ土類金属化合物を混合した後に、パルプ、塩基性
アルカリ土類金属化合物および水からなるスラリーを展
着せしめ、ついで、圧縮成形せしめてなることを特徴と
する分別プラスチックごみ固形燃料の製造方法。
【請求項７】分別プラスチックごみに、パルプ、塩基
性アルカリ土類金属化合物および水からなるスラリーを
展着せしめた後、さらに古紙類または木材廃棄物を混合
せしめ、ついで、圧縮成形せしめてなることを特徴とす
る分別プラスチックごみ固形燃料の製造方法。
【請求項８】前記圧縮成形せしめた後、乾燥反応機で
乾燥せしめることを特徴とする請求項３，４、５、６又
は７記載の分別プラスチックごみ固形燃料の製造方法。
【請求項９】前記圧縮成形せしめた後、成形物を微粉
砕機で微粉砕せしめることを特徴とする請求項３，４、
５、６、７又は８記載の分別プラスチックごみ固形燃料
の製造方法。
【請求項１０】前記微粉砕機で微粉砕する際、適量の
石炭を供給せしめることを特徴とする請求項９記載の分
別プラスチックごみ固形燃料の製造方法。
【請求項１１】パルプ、塩基性アルカリ土類金属化合
物および水からなるスラリーの添加率が分別プラスチッ
クごみの１００重量％に対して前記２〜３０％であるこ
とを特徴とする請求項の３，４、５、６、７、８、９又
は１０記載の分別プラスチックごみ固形燃料の製造方
法。
【請求項１２】前記分別プラスチックごみに対するパ
ルプ、塩基性アルカリ土類金属化合物および水からなる
スラリーの混合工程を混合容器回転式混合機を用いて攪
拌混合することを特徴とする請求項の３，４、５、６、
７、８、９、１０又は１１記載の分別プラスチックごみ
固形燃料の製造方法。
【請求項１３】解繊されたパルプのパルプ濃度が０．
５〜５％であることを特徴とする請求項３，４、５、
６、７、８、９、１０、１１又は１２記載の分別プラス
チックごみ固形燃料の製造方法。
【請求項１４】解繊されたパルプ濃度が０．５〜５％、
塩基性アルカリ土類金属化合物濃度が5〜３０％である
ことを特徴とする請求項３，４、５、６、７、８、９、
１０、１１、１２又は１３記載の分別プラスチックごみ
固形燃料の製造方法。
【請求項１５】分別された分別プラスチックごみを破
砕する破砕機と、塩基性アルカリ土類金属化合物および
水からなるスラリー中でパルプを解繊せしめるパルパー
と、このパルパーにおいてパルプが解繊されたスラリー
を供給せしめるスラリー供給装置と、前記破砕機で破砕
された分別プラスチックごみと前記スラリー供給装置か
ら供給されるスラリーとを混合せしめる混合容器回転式
混合機と、混合された第１混合物を８０〜１５０℃の温
度に加温せしめる加温機と、この加温機で加温反応され
た第２混合物を圧縮成形せしめる圧縮成形機と、を備え
てなることを特徴とする分別プラスチックごみ固形燃料
の製造装置。
【請求項１６】前記圧縮成形機で圧縮成形された固形
燃料を乾燥反応せしめる乾燥反応機を備えてなることを
特徴とする請求項１５記載の分別プラスチックごみ固形
燃料の製造装置。