JP2001179213A

JP2001179213A - 金属複合プラスチック廃棄物の溶解分離設備

Info

Publication number: JP2001179213A
Application number: JP37227399A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yokoyama; 敬横山; Koichi Nagata; 晃一永田; Ichiro Ueno; 一郎上野; Takeshi Yamada; 猛山田; Toshihiko Okada; 敏彦岡田; Hiroyuki Hirohane; 弘行広羽; Hiroteru Yamamoto; 博照山本; Yosuke Oka; 洋輔岡
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はプラスチックと金属類等の無機材料
の分離、回収を効率良くできる金属複合プラスチック廃
棄物の溶解分離設備を提供することを目的とする。【解決手段】Ｓ／Ｄ１８は、熱媒油１７を上面に掛け
られながら、堰１２に案内されてその周りを旋回して、
充分に滞留しながら、熱媒油１７に分離溶解、減容化し
て、比重の軽いプラスチック等の浮遊物２３と、比重の
重い金属等の沈降物２５に分離される。浮遊物２３は熱
媒油１７の液面に浮遊しながら、連続的にスクレパーコ
ンベア１６ａにより押出されて、系外に搬出され、振動
ふるい２４ａによって、浮遊物２３と熱媒油に分離され
る。一方沈降物２５は下方に沈降して、レーキ３２によ
って排出口２０に集められ、クレパーコンベア１５ａに
よって沈降物２５が連続的に系外に搬出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック廃棄
物、特に、廃自動車、廃家庭電器製品、廃ＯＡ機器等か
ら発生するシュレッダーダストのような、プラスチッ
ク、繊維、金属類、ガラス等の多種類の材料が混合され
ている金属複合プラスチック廃棄物を、迅速且つ簡便に
溶解分離または減容化して回収できる、金属複合プラス
チック廃棄物溶解分離設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプ
ラスチック等の合成樹脂類が増加しており、その処理が
社会的に、また環境上、大きな問題になっている。なか
でも、高分子系の炭化水素化合物であるプラスチック
は、燃焼時に発生する発熱量が高く、これを焼却処理し
た場合に焼却炉の炉壁を痛める等の問題があることか
ら、専用の焼却設備を必要とするため、その多くは、ご
み埋立地等で投棄処理されているのが現状である。

【０００３】しかしながら、プラスチック等の投棄は、
埋立地の地盤低下をもたらすとともに、環境対策上から
も好ましくなく、また、昨今では処理費用の増加ととも
に、埋立地用の用地不足が社会問題になりつつある。こ
のために、大量の合成樹脂類を、投棄することなく、処
理し得る方法の開発が切望され、各方面で研究されてい
る。

【０００４】特開平８−１０８１６５号公報にはプラス
チック廃棄物の溶融塩による分離回収方法に直接使用す
る装置が図５に示すようなものとして開示されている。

【０００５】この装置は処理容器１の底面に設けられた
加熱装置２と、処理容器１の底部から外部に通じる傾斜
した排出用コンベア３と、処理容器１の上部から外部に
通じる傾斜した搬出用コンベア４とからなり、プラスチ
ック材が流動化する２５０〜３００℃の温度に制御され
た溶融塩５を使用し、溶融塩５を前記温度よりも２〜５
℃高く加熱した雰囲気にプラスチック廃棄物６を投入す
ることにより、溶融塩５の液面上に流動化したプラスチ
ック材７を浮上せしめ、浮上したプラスチック材７を搬
出用コンベア４によって搬出する。符号８ａ、８ｂは回
収箱体である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、プラスチック廃棄物６が処理容器１
内に自然落下により投入されるため、軽い物はダンゴ状
に蓄積し易く、不均一に浸漬し分離する。浸漬は成行き
まかせなので、ショートパスが生じ易く、プラスチック
材７を浮遊により充分に分離することができない。従っ
て、処理効率が悪く、特にプラスチック回収箱体８ａに
金属類が分離されないで混入する危険性がある。

【０００７】上記のような問題は、特に処理容器が大型
化した場合、又は処理容器の形状によって生じ易い。

【０００８】また、熱媒体に溶融塩５を用いているの
で、多種類の廃棄物を溶解分離、減容化する際に、適当
な溶融塩を選定する事が困難である。

【０００９】また、プラスチック廃棄物の主な廃棄物は
有機物であり、これに対して熱媒体に溶融塩として無機
物を用いているため、使用中に二層に分離してプラスチ
ック廃棄物の溶解分離等が困難になる場合がある。

【００１０】本発明は、上記のような問題点の解決を図
ったものであり、金属複合プラスチック廃棄物を溶解分
離槽に投入し、槽内の熱媒油に溶解分離、減容化して生
じる浮遊物と沈降物を、溶解分離槽の大きさ、形状等に
影響を受けることなく、確実且つ効率的に搬出・回収
し、プラスチックと金属類等の無機材料の分離、回収を
効率良くできる金属複合プラスチック廃棄物の溶解分離
設備を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金属
複合プラスチック廃棄物（代表例のシュレッダーダスト
の頭文字をとって、以下Ｓ／Ｄと呼称する）を供給装置
により溶解分離槽に投入し、槽内の熱媒油により溶解分
離、減容化し、浮遊物と沈降物にして、搬出・回収する
廃棄物溶解分離設備において、前記溶解分離槽に、上部
中心部に設ける柱堰と、前記供給装置により投入される
金属複合プラスチック廃棄物を熱媒油により該柱堰の周
りに旋回させる装置と、上部偏芯位置に設ける浮遊物搬
出・回収装置と、底部に排出口を設け、その排出口に沈
降物を集めるレーキと、排出口に接続させる沈降物搬出
・回収装置を配置したことを特徴とする金属複合プラス
チック廃棄物の溶解分離設備である。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、溶解分離槽と沈降物排出・回収装置を一体構造とし
たことを特徴とするＳ／Ｄの溶解分離設備である。

【００１３】請求項3の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、排出・回収装置に冷却固化装置を接
続したことを特徴とするＳ／Ｄの溶解分離設備である。

【００１４】本発明によれば、溶解分離槽に投入された
Ｓ／Ｄは熱媒油により柱堰の周りを旋回し、滞留時間が
与えられて、溶解分離、減容化し、浮遊物と沈降物を生
じるので、浮遊物を上部偏芯位置に配置した搬出・回収
装置で搬出・回収し、沈降物をレーキで排出口に集め、
沈降物排出口に接続させた搬出・回収装置で搬出・回収
する。その場合に、沈降物はレーキで排出口に集めら
れ、排出口に接続させた搬出・回収装置で搬出・回収す
るので、溶解分離槽は下部が排出口の大きさに制約され
ず、上部と同じ大きさ、形状にして処理能力を大きくで
きる。従って、特に大型化したＳ／Ｄ溶解分離設備に適
しており、そこでは浮遊物と沈降物は連続的に確実且つ
効率的に搬出・回収できる。

【００１５】また、溶解分離槽と沈降物排出・回収装置
を一体構造にすることによって、溶解分離槽を大型化し
ても溶解分離設備全体をコンパクトにできる。

【００１６】また、排出・回収装置に冷却固化装置を接
続することによって、浮遊物、沈降物を強制冷却し、次
工程の処理を速くできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
よって詳述する。図１〜図３は本発明の一実施の形態を
示すもので、図１は本発明設備の一部切欠を有する平面
図であり、図２は図１に対する側断面図（図１中Ａ−Ａ
線に沿う矢視図）、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿う矢視断
面図である。また、図４は本発明の溶解分離設備の操業
状態を説明する側断面図である。

【００１８】溶解分離設備１０は溶解分離槽１１の上部
中心部に柱堰１２を設け、Ｓ／Ｄ供給装置１３と、投入
されたＳ／Ｄ１８を熱媒油１７により柱堰１２の周りに
旋回させる旋回装置１４と、溶解分離、減容化して生じ
た浮遊物２３を搬出・回収する搬出・回収装置１６を溶
解分離槽１１の上部偏芯位置に配置している。また、溶
解分離槽１１の底部に沈降物２５の排出口２０と排出口
２０に沈降物２５を集めるレーキ３２を設け、排出口２
０に溶解分離、減容化して生じた沈降物２５を搬出・回
収する搬出・回収装置１５を接続している。溶解分離槽
１１は円筒体１１ａである。

【００１９】溶解分離槽１１では柱堰１２を上部中心部
に設けて、熱媒油１７による旋回流を柱堰１２の周りに
形成させて、Ｓ／Ｄ１８を旋回させる。従って、Ｓ／Ｄ
１８を円滑に旋回させるためには、溶解分離槽１１の形
状を円筒体１１ａにすることが好ましい。

【００２０】しかし、溶解分離槽１１の形状は、これに
限定されるものではなく、楕円状の筒体、長方体等のよ
うな任意の形状とすることができる。

【００２１】また、溶解分離槽１１は底部に沈降物の排
出口２０と、沈降物２０を排出口２０に集めるレーキ３
２を設けている。

【００２２】以下に本発明の特徴の一つであるレーキ３
２を含む溶解分離槽１１の下部構造と、柱堰１２につい
て述べる。

【００２３】溶解分離槽１１の下部構造として、底部に
は溝状の排出口２０が設けられている。ここでは、溶解
分離槽１１の外側に突出した搬出通路部１１ｂを設け、
溶解分離槽１１内と搬出通路部１１ｂの間に仕切壁１１
ｃを設け、仕切壁１１ｃの下方で連通させている。仕切
壁１１ｃは溶解分離槽１１の槽壁を利用して、その下端
部に開口部を設けている。搬出・回収装置１５は排出口
２０と搬出通路部１１ｂに跨って配置されて、Ｓ／Ｄ１
８の溶解・分離した比重の重い金属類等の沈降物２５を
系外に排出させる。

【００２４】一方、溶解分離槽１１は溶解分離した比重
の重い金属類等を沈降させて、速く系外に排出させるた
めに、底部に排出口２０を設けるともに、下部を上部と
同じ内径にして下部の深さを浅くすることが望ましい
が、排出口２０が搬出・回収装置１５に制約されて、上
部と同じ内径にすることは困難である。

【００２５】そこで、本発明では排出口２０を溝状とし
て、沈降物２０を排出口２０に集めるレーキ３２を底部
に設けている。レーキ３２を設けたので、排出口２０の
大きさに影響されなくなったので、溶解分離槽１１の下
部を上部と同じ内径にして、その深さを浅くしている。
これによって、溶解分離槽１１を大型化しても溶解分離
設備全体はコンパクトであり、処理能力が向上する。ま
た、設備費が節約できる。実施の形態では、搬出・回収
装置１５にスクレーパーコンベア１５ａを用いたが、こ
れに限定されるものではなく、スクリューコンベアのよ
うな任意の搬出・回収装置を用いることができる。

【００２６】また、柱堰１２は溶解分離槽１１の上部中
心部に設けている。柱堰１２を上部中心部に設けること
によって、投入したＳ／Ｄ１８が熱媒油１７により柱堰
１２の周りに旋回し、比重の軽い廃プラスチック等の浮
遊物２３と比重の重い金属類等の沈降物２５を容易に溶
解分離、減容化することができる。

【００２７】柱堰１２によれば、熱媒油１７によるＳ／
Ｄ１８の旋回が確実に且つ容易に得られ、Ｓ／Ｄ１８は
滞留時間が充分に与えられる。そのためにＳ／Ｄ１８は
充分に溶解分離、減容化されて、確実に浮遊物、沈降物
を生じる。

【００２８】また、連続的に投入される新しいＳ／Ｄ１
８との混入が減少できるので、溶解分離、減容化の効率
が向上する。

【００２９】本実施の形態では、柱堰１２に円筒堰を用
いて、Ｓ／Ｄ１８の旋回を円滑にさせたが、これに限定
されるものではなく、楕円状の筒体、中空角柱堰、丸棒
堰、角棒堰等のような任意の形状とすることができる。
柱堰１２は機械攪拌の混合と異なり、Ｓ／Ｄ１８を熱媒
油１７により旋回し、Ｓ／Ｄ１８に滞留時間を与えて、
浮遊物２３と沈降物の分離を円滑にできる柱堰の形状で
あればよい。

【００３０】次ぎに、Ｓ／Ｄ１８の供給装置１３につい
て述べる。供給装置１３は溶解分離槽１１の上部偏芯位
置に設置されている。溶解分離槽１１の上部中心部には
柱堰１２が設置されているので、溶解分離槽１１の側面
と円柱堰１２の間の熱媒油による液面にＳ／Ｄ１８が確
実に投入できる。

【００３１】Ｓ／Ｄ１８は供給装置１３から液面に自然
落下により投入されるが、熱媒油１７による旋回流によ
り、柱堰１２の周りを旋回する。

【００３２】また、液面に投入されたＳ／Ｄ１８がダン
ゴ状に蓄積されるのを防止するために、攪拌装置１９を
液面上に設けることができる。攪拌装置１９について
は、液面に投入されたＳ／Ｄ１８をダンゴ状にならない
ようにほぐすことができるものであればよい。

【００３３】溶解分離槽１１には側壁に熱媒油１７の排
出口２１を設けて、サイホン式にして、液面を一定に保
持させている。旋回装置１４によって、旋回した熱媒油
１７は、連続的に排出口２１から排出され、また、利用
されて循環し、供給液系統２８ａから連続的に溶解分離
槽１１に注入される。旋回装置１４はノズル２２ａの傾
斜角度を傾斜角度調整器２２ｂによって調整して旋回流
を容易に形成できる。

【００３４】実施の形態では、矢印に示すように反時計
回りの旋回流を形成しているが、これに限定されるもの
ではなく、時計回りの旋回流を形成することもできる。

【００３５】また、熱媒油１７による旋回装置１４は、
溶解分離槽１１に熱媒油１７を注入する際に、液面に投
入されるＳ／Ｄ１８の上側面に熱媒油１７をかけるよう
に注入してＳ／Ｄ１８の熱媒油１７に対する浸漬を促進
させている。

【００３６】熱媒油１７にはコールタール系の重質油、
ピッチ、石炭液か油、特定の油種（カフジ等芳香族成分
が多いもの）からの石油系の減圧残油、エチレンボトム
油、改質油、ＦＣＣ油等が挙げられる。熱媒油１７によ
るＳ／Ｄ１８の浸漬温度は１５０〜４５０℃、好ましく
は２００〜４００℃が使用される。

【００３７】また、浮遊物２３の搬出・回収装置１６は
溶解分離槽１１の上部偏芯位置に配置されている。この
位置は、上述したように、投入したＳ／Ｄ１８が熱媒油
１７により柱堰１２の周りを旋回し、旋回中にＳ／Ｄ１
８が溶解分離、減容化して生じた浮遊物を搬出・回収す
るのに適した位置である。

【００３８】即ち、Ｓ／Ｄ１８の供給装置１３に隣接し
て配置された搬出・回収装置１６は、Ｓ／Ｄ１８が柱堰
１２の周りを一周して生じた浮遊物２３を確実に搬出・
回収てきるようにしている。これによって、上記浮遊物
２３と連続的に投入される新しいＳ／Ｄ１８との混入を
減少させる。また、Ｓ／Ｄ１８の中で溶解分離、減容化
が不十分なものは液中を旋回しながら、二周目、三週目
等で溶解分離、減容化を完了して生じた浮遊物が同様に
搬出・回収される。ここでは、浮遊物２３の搬出・回収
装置１６に、スクレーパーコンベア１６ａを用い、生じ
た浮遊物２３を連続的に溶解分離槽１１から系外に確実
且つ容易に排出し、スクレーパーコンベア１６ａの先端
部に接続した振動フルイ２４ａで浮遊物２３から熱媒油
１７を分離して浮遊物２３である廃プラスチック等を回
収する。

【００３９】スクレーパーコンベア１６ａによれば、生
じた浮遊物２３をスクレーパーにより連続的に溶解分離
槽１１から押出し、系外に確実且つ容易に排出でき
る。。実施の形態では、搬出・回収装置１６にスクレー
パーコンベア１６ａを用いたが、これに限定されるもの
ではなく、スクリューコンベアのような任意の搬出・回
収装置を用いることができる。

【００４０】次に図４に基づいて、本発明による操業方
法を述べる。供給装置１３から溶解分離槽１１に連続的
に投入されたＳ／Ｄ１８は、熱媒油１７を上面に掛けら
れながら、堰１２に案内されてその周りを旋回して、充
分に滞留しながら、熱媒油１７に分離溶解、減容化し
て、比重の軽いプラスチック等の浮遊物２３と、比重の
重い金属等の沈降物２５に分離される。浮遊物２３は熱
媒油１７の液面に浮遊しながら、連続的にスクレパーコ
ンベア１６ａにより押出されて、系外に搬出され、振動
ふるい２４ａによって、浮遊物２３と熱媒油に分離され
る。浮遊物２３は更に冷却固化装置２９ａで冷却されて
回収槽２６ａに回収される。冷却固化装置２９ａによっ
て浮遊物２３は急速に冷却されるので、図示しない粒状
化等の処理を円滑に行うことができる。冷却固化装置２
９ａにはスチールベルトクーラーが使用されるが、これ
に限定されるものではなく、冷却固化できるものであれ
ばよい。排出液は排出液系統２７ａによって温度調整混
合槽９に戻される。

【００４１】一方沈降物２５は下方に沈降して、レーキ
３２によって排出口２０に集められ、クレパーコンベア
１５ａによって沈降物２５が連続的に系外に搬出され
る。その後、振動ふるい２４ｂによって沈降物２５と熱
媒油とに分離され、沈降物２５は更に冷却固化装置２９
ｂに冷却されて、回収槽２６ｂによって回収される。冷
却固化装置２９ｂによって沈降物２５は急激に冷却され
るので、その後の回収等の処理が速くできる。冷却固化
装置２９ｂには水冷ベルトクーラーが使用されるが、こ
れに限定されるものではなく、冷却固化できるものであ
ればよい。また、分離された熱媒油１７は排出液として
排出液系統２７ｂによって温度調整混合槽９に戻され
る。

【００４２】温度調整混合槽９に戻された排出液は、そ
こで混合されて、温度調整され、熱媒油１７とし供給液
系統２８て循環され、再び分岐系統２８ａにより溶解分
離槽１１に注入される。また、供給液系統２８は溶解分
離槽１１への分岐系統２８ａと、排出通路１９への分岐
系統２８ｂに別れて、供給される。

【００４３】図１〜図４による実施の形態によれば、本
発明装置は溶解分離槽１１の中心部に柱堰１２を設け、
Ｓ／Ｄ１８に旋回を与える旋回装置１４との組合せによ
って、解分離槽１１に連続的に供給されるＳ／Ｄ１８の
上面側に熱媒油１７をかけながら連続的に注入して、Ｓ
／Ｄ１８に柱堰１２の周りを旋回させ、滞留時間を与え
て溶解分離、減容化して、浮遊物２３と、沈降物２５を
確実に生じさせ、溶解分離槽１１の底部に設けたレーキ
３２で沈降物２５を溝状の排出口２０に集め、搬出・回
収装置１５により沈降物２５を系外に搬出し、回収する
ので、溶解分離槽１１の下部の形状、大きさ、深さに関
係なくＳ／Ｄ１８の処理ができる。

【００４４】従って、特に大型の溶解分離槽に適してお
り、Ｓ／Ｄ１８によるプラスチック等の浮遊物２３と金
属類等の沈降物２５を確実に且つ効率的に分離し、回収
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明は、溶解分離槽の
中心部に柱堰に設け、熱媒油による旋回装置と、浮遊物
の排出・回収装置を上部偏芯位置に配置し、底部の排出
口に沈降物を集めるレーキを設け、その排出口に排出・
回収装置を接続させた簡単な構造によって、Ｓ／Ｄを円
柱堰の周りに旋回させて滞留時間を長くさせ、溶解分
離、減容化して生じた浮遊物と沈降物を溶解分離槽の大
きさ、形状に影響を受けることなく、確実且つ効率的に
搬出・回収できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の形態を示す一部切欠平面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った側断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】本発明の溶解分離設備の操業状態を説明する側
断面図である。

【図５】従来の分離装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１処理容器２加熱装置３、４排出用コンベア５溶融塩６プラスチック廃棄物７プラスチック材８回収箱体９温度調整混合槽１０溶解分離設備１１溶解分離槽１１ａ円筒体１２柱堰１３Ｓ／Ｄ供給装置１４熱媒油による旋回装置１５搬出・回収装置（沈降物）１５ａ、１６ａスクレーパコンベア１６搬出・回収装置（浮遊物）１７熱媒油１８Ｓ／Ｄ１９通路２０沈降物排出口２１熱媒油排出口２２ａノズル２２ｂ傾斜角度調整器２３浮遊物２４ａ、２４ｂ振動ふるい２５沈降物２６ａ、２６ｂ回収槽２７ａ、２７ｂ２７ｃ排出液系統２８、２８ａ、２８ｂ供給液系統２９ａ、２９ｂ冷却固化装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野一郎東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社 (72)発明者山田猛東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社 (72)発明者岡田敏彦東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社 (72)発明者広羽弘行東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社 (72)発明者山本博照東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社 (72)発明者岡洋輔横浜市鶴見区弁天町３番地７エヌケーケープラント建設株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 AA21 AA22 AA26 AA28 CA08 CA13 CA22 CA41 CB43 CC01 CC15 4F301 AB03 AC12 BE05 BF03 BF08 BF17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属複合プラスチック廃棄物を供給装
置により溶解分離槽に投入し、槽内の熱媒油により溶解
分離、減容化し、浮遊物と沈降物にして、搬出・回収す
る廃棄物溶解分離設備において、前記溶解分離槽に、上
部中心部に設ける柱堰と、前記供給装置により投入され
る金属複合プラスチック廃棄物を熱媒油により該柱堰の
周りに旋回させる装置と、上部偏芯位置に設ける浮遊物
搬出・回収装置と、底部に排出口を設け、その排出口に
沈降物を集めるレーキと、排出口に接続させる沈降物搬
出・回収装置を配置したことを特徴とする金属複合プラ
スチック廃棄物の溶解分離設備。
【請求項２】溶解分離槽と沈降物排出・回収装置を一
体構造としたことを特徴とする請求項１記載の金属複合
プラスチック廃棄物の溶解分離設備。
【請求項３】排出・回収装置に冷却固化装置を接続さ
せたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の金
属複合プラスチック廃棄物の溶解分離設備。