JP2002086447A - 廃棄プラスチックの脱塩素処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリュが、順フライトスクリュからなる輸
送スクリュからなり、混合・混練する機能を積極的に有
するミキシングピース（混合・混練スクリュ）を備え
ず、脱揮面に対して新しい表面を曝す表面更新機能や、
溶融廃棄プラスチックを薄膜状にして脱揮を促進する機
能が良好に得られない。このため、溶融廃棄プラスチッ
ク中の塩素化合物を十分に除去することができない。 【解決手段】 減容化・可塑化・昇温装置１と、脱塩素
装置２，２０とを有する廃棄プラスチックの脱塩素処理
装置において、脱塩素装置２，２０のスクリュ９，９０
が、順フライトスクリュからなる輸送スクリュ９ａ，９
ｂ、９０ａ，９０ｂ，９０ｃと、混合・混練スクリュ９
ｄ，９０ｄ，９０ｅとを、中心軸線方向に有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄プラスチック
の脱塩素処理装置、詳しくは廃棄プラスチックの燃焼時
に腐食性ガスや有毒性ガスの発生原因となる塩素を除去
するための脱塩素処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】現在、わが国では年間１５
００万トン以上のプラスチックが生産され、そのうちの
約９５０万トンが毎年廃棄プラスチックとして排出され
ている。これらの廃棄プラスチックは、従来、埋め立て
又は焼却することにより処理していたが、最終処分場の
確保困難、環境保護及び資源の有効利用の観点から、近
年はケミカルリサイクルとしてのモノマー化、低分子量
・低沸点の油への還元、つまり油化、サーマルリサイク
ルとしての燃焼による熱又は電気などのエネルギー回
収、高炉への原料としての利用、セメントキルンへの原
燃料としての利用などが注目されるようになつている。

【０００３】しかし、廃棄プラスチック中にポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）やポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）など
の塩素系ポリマーが含まれていると、燃焼の際に塩化水
素などの腐食性のガスが発生するため、燃焼炉の腐食や
熱・電気エネルギーの回収率低下などの問題が発生し、
更に、ダイオキシンなどが発生するという問題があつ
た。

【０００４】これらの問題の原因となる塩素を廃棄プラ
スチックから除去し、有用な固形燃料を製造するための
装置が提案されている。例えば、特許第２６４８４１２
号公報に記載されるものは、次のａ）〜ｆ）の構成から
なることを特徴とする混合プラスチック廃棄物の処理装
置である。

【０００５】ａ）混合プラスチック廃棄物を粉砕してな
る試料を段階的に最高到達温度まで加熱するための、温
度が相互に異なる複数の領域を有する、昇温熱分解を行
なう外部加熱を有する熱分解反応装置 ｂ）前記熱分解反応装置内に設置された反応筒に試料を
供給するためのホッパ ｃ）前記熱分解反応装置の反応筒内において試料を移動
せしめる異方向回転式二軸スクリュ ｄ）前記熱分解反応装置の反応筒出口側に加熱溶融した
生成物を均一に混合する空間部分の反応室と流出圧力を
調整する調整バルブ ｅ）前記熱分解反応装置の反応筒出口の調整バルブから
流出するガス生成物と融解固体物とを分離するための分
離機 ｆ）ガス生成物から塩化水素（ＨＣＬ）を回収するため
の回収器よりなる。

【０００６】また、特開平９−３１００７７号に記載さ
れるものも知られている。これは、塩化ビニールを含む
プラスチック廃棄物に対し、２５０℃〜３００℃の加熱
による一定時間の脱塩化水素化処理を行なう第一段階処
理と、３００℃〜３７０℃の加熱による一定時間の脱可
塑剤処理を、連続又はバッチ処理として行なう第二段階
処理とを施すことを特徴とする塩化ビニールを含むプラ
スチック廃棄物の処理方法であり、第一段階処理と第二
段階処理を二軸噛み合い型スクリュによる装置で行なう
ものである。

【０００７】更に、特開平１１−５００７２号に記載さ
れるものも知られている。これは、水蒸気を放出させる
と共に軟化した廃棄プラスチックを排出させる押出機か
らなる減容化装置と、塩化水素を放出させると共に溶融
した廃棄プラスチックを排出させる押出機からなる脱塩
素装置とを２段に備える。

【０００８】しかしながら、このような従来の廃棄プラ
スチックの脱塩素処理装置にあつては、次のような技術
的課題を有している。すなわち、スクリュが、順フライ
トスクリュからなる輸送スクリュからなり、廃棄プラス
チックを搬送する機能は有しているが、混合・混練する
機能を積極的に有するミキシングピース（混合・混練ス
クリュ）を示唆せず、脱揮面に対して新しい表面を曝す
表面更新機能や、溶融廃棄プラスチックを薄膜状にして
脱揮を促進する機能が良好に得られない。このため、溶
融廃棄プラスチック中の塩素化合物を十分に除去するこ
とができないという技術的課題を有している。プラスチ
ックは、熱伝導率の小さい高粘性流体であり、スクリュ
が廃棄プラスチックを混合・混練する機能を積極的に有
しない場合は、廃棄プラスチックにせん断作用を与えて
せん断発熱を効果的に与えることができず、エネルギー
効率が悪く、かつ、廃棄プラスチックに対して均一な脱
塩素を行い得ない。

【０００９】特に、減容化装置と脱塩素装置とを２段に
備えるものにおいて、塩化水素を放出させる機能を担う
脱塩素装置のスクリュが廃棄プラスチックを混合・混練
する機能を積極的に有しない場合、上記の問題に加え
て、脱塩素装置が減容化装置に比して長尺化し、収容容
積を多大に要することになる。しかし、順フライトスク
リュからなる輸送スクリュが、供給口に対応するスクリ
ュの基端部と排出口に対応するスクリュの先端部とに形
成されていない場合には、廃棄プラスチックの送り込み
及び排出が円滑になされず、安定的な運転が行なえな
い。

【００１０】減容化装置と脱塩素装置とを２段に備え
ず、スクリュによつて原料となる廃棄プラスチックを投
入から溶融までの間で、水蒸気の放出と塩素化合物の放
出とが区別されない場合には、ベントを多数設けたとし
ても、水蒸気と塩素分とが混在して放出されるため、後
処理が多量になるのみならず困難でもある。また、廃棄
プラスチックの熱分解により発生する塩素化合物を系外
に排出するベントが、脱塩素装置のスクリュの先端部に
設けられ、スクリュの中間部上方、特に、混合・混練ス
クリュの上方に位置させて設けられていない場合には、
スクリュの表面更新機能によつて溶融廃棄プラスチック
の表面に出てきた塩素化合物を即時に脱揮除去すること
ができず、廃棄プラスチック中に混在する無機フィラー
の金属などと反応して高沸点化合物を生成してまうた
め、塩素化合物が除去不可能となり、廃棄プラスチック
中に残留するという技術的課題がある。

【００１１】脱塩素装置内の最高到達温度が３３０℃以
下の場合には、廃棄プラスチック中の塩素系ポリマーを
十分に熱分解させることができず、一方、３９０℃以上
の場合には、廃棄プラスチックの揮発減量が大きくなる
ため好ましくなく、加えて余分なエネルギーも必要にな
る。

【００１２】更に、脱塩素装置内での廃棄プラスチック
の滞留時間が３分以下の場合には、廃棄プラスチック中
の塩素系ポリマーを十分に熱分解させることができず、
３０分以上の場合には、熱分解によつて発生する塩素化
合物の発生量が飽和するため、余分なエネルギーを必要
とし、同時に廃棄プラスチックの揮発減量も大きくな
る。

【００１３】また、減容化装置に逆ネジスクリュを備え
ない場合には、廃棄プラスチックの戻し機能が得られな
いため、減容化装置内での廃棄プラスチックに十分な圧
力を与えることができず、廃棄プラスチックを速やかに
可塑化・溶融することができない。従つて、処理装置が
巨大化し、更にエネルギー効率が著しく低下する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、
次の通りである。請求項１の発明は、供給口１ａから供
給させる塩素系ポリマ−を含む廃棄プラスチックを、ス
クリュ４によつて混練し、昇温させて減容化かつ可塑化
させ、水蒸気をベント１ｂから外部に放出させると共
に、可塑化した廃棄プラスチックを排出口１ｅから排出
させる減容化・可塑化・昇温装置１と、減容化・可塑化
・昇温装置１から排出される廃棄プラスチックを供給口
２ａから供給させ、廃棄プラスチックをスクリュ９，９
０によつて混練させ、更に昇温させ、熱分解されて生じ
た塩素化合物をベント２ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２から排
出させると共に、溶融廃棄プラスチックを排出口２ｅか
ら排出させる脱塩素装置２，２０とを有する廃棄プラス
チックの脱塩素処理装置において、脱塩素装置２，２０
のスクリュ９，９０が、順フライトスクリュからなる輸
送スクリュ９ａ，９ｂ、９０ａ，９０ｂ，９０ｃと、混
合・混練スクリュ９ｄ，９０ｄ，９０ｅとを、中心軸線
方向に有することを特徴とする廃棄プラスチックの脱塩
素処理装置である。請求項２の発明は、輸送スクリュ９
ａ，９ｂ，９０ａ，９０ｂが、脱塩素装置２，２０の供
給口２ａに対応するスクリュ９，９０の基端部と排出口
２ｅに対応するスクリュ９，９０の先端部とに形成さ
れ、基端部の輸送スクリュ９ａ，９０ａと先端部の輸送
スクリュ９ｂ，９０ｂとの間に、混合・混練スクリュ９
ｄ、９０ｄ，９０ｅが形成されていることを特徴とする
請求項１の廃棄プラスチックの脱塩素処理装置である。
請求項３の発明は、脱塩素装置２，２０の混合・混練ス
クリュ９ｄ、９０ｄ，９０ｅが、スクリュ９，９０の全
長Ｌ３，Ｌ６の５０％以上に形成されていることを特徴
とする請求項１又は２の廃棄プラスチックの脱塩素処理
装置である。請求項４の発明は、脱塩素装置２，２０の
ベント２ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２が、スクリュ９，９０
の上方に設けられていることを特徴とする請求項１，２
又は３の廃棄プラスチックの脱塩素処理装置である。請
求項５の発明は、脱塩素装置２，２０のベント２ｂ、２
０ｂ１，２０ｂ２の中心軸線方向の長さＬ５、Ｌ９＋Ｌ
１０が、スクリュ９，９０の全長Ｌ３，Ｌ６の４０％以
上であることを特徴とする請求項１，２，３又は４の廃
棄プラスチックの脱塩素処理装置である。請求項６の発
明は、脱塩素装置２，２０のベント２ｂ、２０ｂ１，２
０ｂ２の高さＨが、スクリュ９，９０の直径Ｄの１００
％以上であることを特徴とする請求項１，２，３，４又
は５の廃棄プラスチックの脱塩素処理装置である。請求
項７の発明は、脱塩素装置２，２０における廃棄プラス
チックの最高到達温度が、３３０〜３９０℃の範囲であ
ることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６の
廃棄プラスチックの脱塩素処理装置である。請求項８の
発明は、脱塩素装置２，２０における廃棄プラスチック
の滞留時間が、３〜３０分の範囲であることを特徴とす
る請求項１，２，３，４，５，６又は７の廃棄プラスチ
ックの脱塩素処理装置である。請求項９の発明は、脱塩
素装置２，２０のスクリュ９，９０内の廃棄プラスチッ
クの充満率が、１００％以下であることを特徴とする請
求項１，２，３，４，５，６，７又は８の廃棄プラスチ
ックの脱塩素処理装置である。請求項１０の発明は、供
給口１ａから供給させる塩素系ポリマ−を含む廃棄プラ
スチックを、スクリュ４によつて混練し、昇温させて減
容化すると同時に可塑化させ、水蒸気をベント１ｂから
外部に放出させると共に、可塑化した廃棄プラスチック
を排出口１ｅから排出させる減容化・可塑化・昇温装置
１と、減容化・可塑化・昇温装置１から排出される廃棄
プラスチックを供給口２ａから供給させ、廃棄プラスチ
ックをスクリュ９，９０によつて混練させ、更に昇温さ
せ、熱分解されて生じた塩素化合物をベント２ｂ、２０
ｂ１，２０ｂ２から排出させると共に、溶融廃棄プラス
チックを排出口２ｅから排出させる脱塩素装置２，２０
とを有する廃棄プラスチックの脱塩素処理装置におい
て、減容化・可塑化・昇温装置１のスクリュ４が、順フ
ライトスクリュからなる輸送スクリュ４ａ，４ｂと、混
合・混練スクリュ４ｄと、逆フライトスクリュからなる
逆ネジスクリュ４ｃとを中心軸線方向に有することを特
徴とする廃棄プラスチックの脱塩素処理装置である。請
求項１１の発明は、減容化・可塑化・昇温装置１におけ
る廃棄プラスチックの最高到達温度が、１５０〜２３０
℃の範囲であることを特徴とする請求項１０の廃棄プラ
スチックの脱塩素処理装置である。請求項１２の発明
は、減容化・可塑化・昇温装置１における廃棄プラスチ
ックの滞留時間が、１〜５分の範囲であることを特徴と
する請求項１０又は１１の廃棄プラスチックの脱塩素処
理装置である。請求項１３の発明は、塩素系ポリマ−を
含む廃棄プラスチックを、シリンダ１ｃに内挿したスク
リュ４を回転させることにより、加熱装置１ｄを付属す
るシリンダ１ｃ内で加熱・混練させて可塑化・移送さ
せ、廃棄プラスチックから熱分解によつて生じた塩素化
合物を分離・排出させると共に、シリンダ１ｃの先端部
の排出口１ｅから脱塩素残渣を排出させる廃棄プラスチ
ックの脱塩素処理装置において、スクリュ４が、順フラ
イトスクリュからなる輸送スクリュ４ａ，４ｂと、混合
・混練スクリュ４ｄと、逆フライトスクリュからなる逆
ネジスクリュ４ｃとを有し、逆ネジスクリュ４ｃが、混
合・混練スクリュ４ｄよりも下流に配置されていること
を特徴とする廃棄プラスチックの脱塩素処理装置であ
る。請求項１４の発明は、脱塩素装置２，２０のベント
２ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２が、混合・混練スクリュ９
ｄ、９０ｄ，９０ｅの上方に設けられ、ベント２ｂ、２
０ｂ１，２０ｂ２の中心軸線方向の長さＬ５、Ｌ９＋Ｌ
１０が、混合・混練スクリュ９ｄ、９０ｄ，９０ｅの中
心軸線方向の長さＬ４，Ｌ７＋Ｌ８の６０％以上を占め
ていることを特徴とする請求項４，５，６，７，８又は
９の廃棄プラスチックの脱塩素処理装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図６は、本発明に係
る廃棄プラスチックの脱塩素処理装置の１実施の形態を
示し、廃棄プラスチックの脱塩素処理装置は、図５に示
すように減容化・可塑化・昇温装置１と脱塩素装置２と
を２段に備えている。この廃棄プラスチックの脱塩素処
理装置の概要について説明する。塩素系ポリマ−を含む
廃棄プラスチックＰは、所定の大きさに破砕された状態
で計量機３に供給され、計量機３において計量されなが
ら、減容化・可塑化・昇温装置１のシリンダ１ｃ内にポ
ッパ等の供給口１ａから投入される。減容化・可塑化・
昇温装置１のシリンダ１ｃ内には、図１，図２に示す２
軸のスクリュ４が回転自在に内挿され、このスクリュ４
が回転駆動源５によつて回転されるので、廃棄プラスチ
ックＰが加熱装置であるヒータ１ｄによる加熱を受けな
がら昇温・軟化し、可塑化されながら排出口１ｅに向け
て搬送される。

【００１６】減容化・可塑化・昇温装置１のシリンダ１
ｃ内を移動する廃棄プラスチックＰは、水蒸気などが蒸
発し、ベント１ｂから外部に排気される一方、シリンダ
１ｃ前端の排出口１ｅから減容化されて排出される。減
容化・可塑化・昇温装置１における廃棄プラスチックの
最高到達温度は、１５０〜２３０℃の範囲であり、廃棄
プラスチックの滞留時間は、１〜５分の範囲である。減
容化・可塑化・昇温装置１に、１〜５分の滞留時間及び
１５０〜２３０℃の最高到達温度を与えることにより、
水蒸気などの塩素以外の揮発分の除去が効果的になさ
れ、後工程となる脱塩素装置２での塩素化合物の放出が
効果的になされることになる。

【００１７】減容化・可塑化・昇温装置１の排出口１ｅ
から排出される廃棄プラスチックＰは、ポリマー配管８
を経て、脱塩素装置２のシリンダ２ｃ内に供給口２ａか
ら入る。脱塩素装置２のシリンダ２ｃ内には、図３，図
４に示す２軸のスクリュ９が回転自在に内挿され、この
スクリュ９が回転駆動源１０によつて回転されるので、
供給口２ａから可塑化（軟化又は溶融）状態で流入した
廃棄プラスチックＰが加熱装置であるヒータ２ｄによる
加熱を受けながら更に昇温し、溶融状態となつて搬送さ
れる。

【００１８】脱塩素装置２での廃棄プラスチックの最高
到達温度は、３３０〜３９０℃になつている。３３０℃
未満では、廃棄プラスチック中の塩素系ポリマ−が十分
に熱分解せず、また、熱分解に多大な時間を要し、脱塩
素装置２が巨大になるため、好ましくない。３９０℃を
超えるときは、廃棄プラスチックの揮発減量が大きくな
り、歩留りが悪くなるのみならず、脱塩素性能に比し余
分なエネルギーを消費するため経済的に好ましくない。
塩素化合物の揮発量よりも他の成分の揮発量の方が多く
なり、かえつて残留塩素濃度が高くなつてしまう。

【００１９】脱塩素装置２における廃棄プラスチックの
滞留時間は、３〜３０分の範囲である。滞留時間が３分
未満では、廃棄プラスチック中の塩素系ポリマ−が十分
に熱分解せず、滞留時間が３０分を超えると、廃棄プラ
スチックの揮発減量が大きくなり、歩留りが悪くなるの
みならず、余分なエネルギーを消費することになるため
経済的に好ましくない。

【００２０】脱塩素装置２を用いて脱塩素するときの廃
棄プラスチックのスクリュ９内の充満率は、１００％以
下にする。スクリュ９内の充満率、特に後記する混合・
混練スクリュ９ｄの充満率が１００％を超えると、廃棄
プラスチックがベント２ｂ内に滞留し下流に向けて輸送
できなくなり、また、後記する減圧ポンプ１５に吸引さ
れて配管１２内に詰まり、塩素化合物を脱揮できなくな
るためである。スクリュ９内の充満率は、供給口２ａか
らの廃棄プラスチックの供給量及びスクリュ回転数の調
整により、増減設定することができる。供給口２ａから
の廃棄プラスチックの供給量の調整は、減容化・可塑化
・昇温装置１の排出口１ｅからの廃棄プラスチックの排
出量に依存するので、計量機３による計量で増減調節す
ることができる。

【００２１】溶融廃棄プラスチックＰが熱分解して発生
した塩素化合物（塩化水素）、炭化水素等は、ベント２
ｂから外部に排気され、溶融廃棄プラスチックＰの脱塩
素残渣は、シリンダ２ｃ前端の排出口２ｅから排出され
る。ベント２ｂから排気される塩化水素ガス等は、配管
１２を通つて塩化水素処理装置１３に流入し、例えば水
に溶かして塩酸とした後に、水酸化ナトリウム等のアル
カリと反応させて中和・無害化させる。配管１２に減圧
ポンプ１５を介在させ、減圧ポンプ１５の吸引（負圧）
により、塩化水素処理装置１３に導くようになつてい
る。

【００２２】このような減容化・可塑化・昇温装置１の
２本のスクリュ４は、図１，図２に示すように、それぞ
れ順フライトスクリュからなる輸送スクリュ４ａ，４ｂ
と、順フライトスクリュとは逆ねじの関係にある逆ネジ
スクリュ４ｃと、混合・混練スクリュ４ｄとを有してい
る。なお、図１，図２において、輸送スクリュ４ａ，４
ｂ及び逆ネジスクリュ４ｃを斜線で示してあるが、斜線
の傾斜方向は、輸送スクリュ４ａ，４ｂと逆ネジスクリ
ュ４ｃとを区別するためのものであり、実際のねじの方
向と必ずしも合致していない。ねじの方向は、同方向回
転であるか異方向回転であるかなどによつて定まる。こ
れは、図３，図４及び図１０，図１１に示す後記するス
クリュ９，９０においても同様である。

【００２３】混合・混練スクリュ４ｄは、スクリュ４を
セグメントタイプとし、順ニーディングディスク、直交
ニーディングディスク、逆ニーディングディスク、ギヤ
ーリング、ピンスクリュなどのミキシングピースを組み
込むことで構成できる。これらは、順ニーディングディ
スクを除けば、自身では樹脂を下流側に送る作用はな
く、上流の推進力を有するフルフライトスクリュ（輸送
スクリュ４ａ）の送り作用により、混合・混練スクリュ
４ｄを良好に満たしながら、溶融廃棄プラスチックＰを
下流に流動させてゆく。混合・混練スクリュ４ｄは、廃
棄プラスチックにせん断作用を与えてせん断発熱を効果
的に与えるため、減容化・可塑化・昇温装置１に用いた
場合のエネルギー効率が良い。なお、混合・混練スクリ
ュを脱塩素装置に用いた場合でも、廃棄プラスチックに
対して均一な脱塩素を行なうことが可能になる。

【００２４】逆ネジスクリュ４ｃは、逆フライトを形成
したセグメントタイプのスクリュであり、溶融廃棄プラ
スチックを押し戻す作用を有するので、溶融廃棄プラス
チックＰを混合・混練スクリュ４ｄ内に押し戻して効果
的に可塑化・昇温させることができる。逆ネジスクリュ
４ｃの配置位置は、混合・混練スクリュ４ｄよりも下流
であり、順フルフライトスクリュを介在させることな
く、混合・混練スクリュ４ｄの直後位置が最も望まし
い。セグメントタイプの輸送スクリュ４ａ，４ｂ、逆ネ
ジスクリュ４ｃ及び混合・混練スクリュ４ｄの中心軸線
方向長さを変更して、塩素系ポリマーの濃度、廃棄プラ
スチックの性状等に応じて、適正な廃棄プラスチックの
最高到達温度及び滞留時間を設定することができる。特
に、混合・混練スクリュ４ｄの中心軸線方向の長さＬ２
が、スクリュ４の全長Ｌ１（シリンダ１ｃ内の長さ）で
の占める割合、輸送スクリュ４ａ，４ｂの送り作用（ピ
ッチ及び回転数）を増減調節することにより、最高到達
温度及び滞留時間を自由に設定することができる。

【００２５】脱塩素装置２の２本のスクリュ９は、図
３，図４に示すように、それぞれ順フライトスクリュか
らなる輸送スクリュ９ａ，９ｂと、混合・混練スクリュ
９ｄとを有しているが、順フライトスクリュとは逆ねじ
の関係にある逆ネジスクリュを組み込むことも可能であ
る。順フライトスクリュからなる輸送スクリュ９ａは、
脱塩素装置２の供給口２ａに対応させてスクリュ９の基
端部に形成され、その搬送力により、供給口２ａから投
入される溶融廃棄プラスチックＰをシリンダ２ｃ内に円
滑に送り込む。順フライトスクリュからなる輸送スクリ
ュ９ｂは、脱塩素装置２の排出口２ｅに対応させてスク
リュ９の先端部に形成され、その搬送力により、溶融廃
棄プラスチックＰをシリンダ２ｃから円滑に排出させる
機能を有する。

【００２６】塩素系ポリマーの含有量が５０重量％以
上、特に８５重量％以上の高濃度塩素系ポリマーの廃棄
プラスチックＰを処理する場合には、脱塩素後の樹脂分
が少なく流動性が著しく低下した脱塩素残渣（炭化物）
が、シリンダ２ｃ先端部の排出口２ｅ（ダイスのノズ
ル）を通過できずに滞留・閉塞し、詰まりを生じて運転
不可能になる傾向を呈する。このため、シリンダ２ｃの
先端部に位置するスクリュ９部分を、送り機能を備える
フルフライトスクリュからなる輸送スクリュ９ｂによつ
て構成することは、脱塩素残渣の詰まりを抑制させる上
からも有効である。このシリンダ２ｃ先端部の輸送スク
リュ９ｂは、３００℃以上（３３０〜３９０℃）の高温
になつた溶融廃棄プラスチックを速やかに２５０℃以下
の造粒可能な高い粘度にまで上げることにも役立つ。

【００２７】混合・混練スクリュ９ｄの中心軸線方向の
長さＬ４は、発明者による研究結果から、目的、処理材
料、脱塩素度合い等にも依るが、スクリュ９の全長Ｌ３
（シリンダ２ｃ内の長さ）の５０％以上に渡ることが必
要なことが分かつた。ミキシングピースの多用により、
高い混合・せん断・混練作用を与え、直径Ｄに比して短
い（Ｌ３／Ｄ）スクリュ９によつて効率良くせん断発熱
を起こさせて昇温・熱分解させ、塩素化合物を発生させ
ると共に、熱伝導率の小さい高粘性流体である溶融廃棄
プラスチックを均一に脱塩素できる。２本のスクリュ９
が、溶融廃棄プラスチックを混合・混練する機能を積極
的に有していれば、溶融廃棄プラスチックにせん断作用
を加えてせん断発熱を起こさせることができるため、溶
融廃棄プラスチックを効率良く昇温・熱分解できる。

【００２８】また、ミキシングピースによる高いスクリ
ュ内拡散作用と表面更新作用により、発生した塩素化合
物を速やかに系外に排出させることもできる。従つて、
混合・混練スクリュ９ｄの中心軸線方向の長さＬ４は、
減容化・可塑化・昇温装置１の混合・混練スクリュ４ｄ
の中心軸線方向の長さＬ２よりも長く設定する。脱塩素
装置２のセグメントタイプの輸送スクリュ９ａ，９ｂ及
び混合・混練スクリュ９ｄの中心軸線方向長さを変更し
て、塩素系ポリマーの濃度、廃棄プラスチックの性状等
に応じて、適正な廃棄プラスチックの最高到達温度、滞
留時間を自由に設定することができる。

【００２９】また、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデ
ンなどの塩素系ポリマーの熱分解により発生した塩素化
合物が廃棄プラスチック中の反応物質（無機フィラー、
金属、金属化合物等）と反応して、高沸点塩化物（沸点
４００℃以上）を形成し難くするために、発生ガス（塩
化水素や炭化水素）の速やかな脱揮除去を可能にするこ
とが有効であり、このためにベント２ｂは、スクリュ９
の中心軸線方向の中間部に形成すると共に、その中心軸
線方向長さＬ５を、スクリュ９の全長Ｌ３の５０％以上
とする。ベント２ｂが形成されないシリンダ２ｃによる
密閉部において反応が急速に進行し、高沸点塩化物を形
成するためである。

【００３０】ここで、高沸点塩化物としては、炭酸カル
シウムと塩化水素とが反応して生成する塩化カルシウム
（沸点：１６００℃）、塩化マグネシウム（沸点：１４
１２℃）、塩化カリウム（沸点：１５００℃）、塩化ナ
トリウム（沸点：１４１３℃）、三塩化チタン（沸点：
４４０℃）等がある。

【００３１】従つて、脱塩素装置２のベント２ｂは、ス
クリュ９の中心軸線方向の中間部上方、具体的には混合
・混練部（混合・混練スクリュ９ｄ）の上方に合致させ
て設けられ、ベント２ｂの長さＬ５が、スクリュ９の全
長Ｌ３の４０％以上であり、混合・混練スクリュ９ｄの
上方位置に混合・混練スクリュ９ｄの中心軸線方向の長
さＬ４の６０％以上、好ましくは７０％以上を占めるよ
うに設けられる。これにより、溶融廃棄プラスチックか
ら熱分解により発生した塩素化合物を即時に脱揮除去す
ることが良好になされる。即時に脱揮除去しない場合
は、上記の高沸点の塩化物が生成され、脱塩素装置２中
で気化させてベントから脱揮除去することが極めて困難
になる。

【００３２】また、脱塩素装置２のベント２ｂの高さＨ
は、発生したガス成分と、減圧ポンプ１５による吸引に
起因してベント２ｂの上方に飛散した固形分とを重力に
よつて分離させるために、スクリュの直径Ｄの１００％
以上に大きくする。特に、減圧ポンプ１５の吸引による
負圧空間をスクリュ９の上側を開放させて大きく確保す
れば、発生ガス（塩化水素や炭化水素）の速やかな脱揮
除去が効果的になされる。従つて、ベント２ｂの高さＨ
は、スクリュ９の上面と配管１２の端部が形成する放出
口１２ａとの間の距離である。

【００３３】このような２本のスクリュ９は、相互に噛
み合い、かつ、回転方向は異方向又は同方向であること
が望まれる。これは、図６に示すように回転方向が同方
向（矢印Ａ方向）の場合であつも、溶融廃棄プラスチッ
クが２本のスクリュ９の周囲に沿つた流路中を流動する
ので、混合・混練スクリュ９ｄによる表面更新作用が良
好であり、効率良く脱揮が行なえ、かつ、溶融廃棄プラ
スチックを薄膜状にして脱揮を促進できるためである。
また、２本のスクリュ９を噛み合わせることで、一方の
スクリュ９の表面の廃棄プラスチックを、他方のスクリ
ュ９のフライトがかきとる、いわゆるセルフクリーニン
グ機能を有するため、コーキングを防止でき、装置を安
定的に運転することができる。

【００３４】相互に噛み合つた２本のスクリュ９の回転
方向を図７，図８に示すように異方向（矢印Ａ方向及び
Ｂ方向）とすれば、溶融廃棄プラスチックが一方のスク
リュ９から他方のスクリュ９に移るときに、溶融廃棄プ
ラスチックの表面が反転するため、表面更新作用が更に
よく、効率良く脱揮が行なえ、かつ、溶融廃棄プラスチ
ックを薄膜状にして脱揮を促進する上で、更に好まし
い。これは、図７に示す外回りの場合のみならず図８に
示す内回りの場合も同様にいえる。

【００３５】しかし、相互に噛み合つた２本のスクリュ
９の回転方向を異方向とする場合には、図７に示すよう
に外回りであることが望ましい。内回り回転では、図８
から分かるように上位置の溶融廃棄プラスチックがベン
ト２ｂ側の脱揮面とは反対方向に押し込められるように
流動し、塩素化合物が脱揮され難くなるのに対し、外回
り回転では、溶融廃棄プラスチックがベント２ｂ側の脱
揮面において薄膜状に引き伸ばされるように流動するの
で、効率良く脱揮できるためである。図９（イ）〜
（ニ）には、噛み合つた２本のスクリュ９の回転方向を
外回り異方向とした場合の作用を示し、図９（イ）に示
す右側の混合・混練スクリュ９ｄに付着する溶融廃棄プ
ラスチックの１部分（ｃ，ｄ）が、図９（ロ）に示す左
側の混合・混練スクリュ９ｄに表面が反転して移り、図
９（ロ）に示す左側の混合・混練スクリュ９ｄに付着す
る溶融廃棄プラスチックの１部分（ａ，ｂ）が、図９
（ハ）に示す右側の混合・混練スクリュ９ｄに表面が反
転して移ることが知られる。

【００３６】図１０，図１１には、脱塩素装置２０の他
の構造例を示し、上記実施の形態の脱塩素装置２と同一
機能部分には同一符号を付してある。この脱塩素装置２
０のシリンダ２０ｃ内には、２軸のスクリュ９０が回転
自在に内挿され、このスクリュ９０が回転駆動源１０に
よつて回転されるので、供給口２ａから可塑化状態でシ
リンダ２０ｃ内に流入した廃棄プラスチックＰが加熱装
置であるヒータ２ｄによる加熱を受けながら更に昇温
し、溶融状態となつて排出口２ｅに向けて搬送される。

【００３７】脱塩素装置２０での廃棄プラスチックの最
高到達温度は、上記実施の形態と同様の理由から、３３
０〜３９０℃になつている。脱塩素装置２０における廃
棄プラスチックの滞留時間は、上記実施の形態と同様の
理由から、３〜３０分の範囲である。脱塩素装置２０を
用いて脱塩素するときの廃棄プラスチックのスクリュ９
０内、特に混合・混練スクリュ９０ｄ，９０ｅ内の充満
率は、上記実施の形態と同様の理由から、１００％以下
である。

【００３８】脱塩素装置２の２本のスクリュ９０は、図
１０，図１１に示すように、それぞれ順フライトスクリ
ュからなる輸送スクリュ９０ａ，９０ｂ，９０ｃと、ミ
キシングピースからなる混合・混練スクリュ９０ｄ，９
０ｅとを有しているが、順フライトスクリュとは逆ねじ
の関係にある逆ネジスクリュを組み込むことも可能であ
る。

【００３９】順フライトスクリュからなる輸送スクリュ
９０ａは、上記実施の形態と同様に、脱塩素装置２０の
供給口２ａに対応させてスクリュ９０の基端部に形成さ
れ、供給口２ａから投入される可塑化状態の廃棄プラス
チックＰをシリンダ２０ｃ内に円滑に送り込む。順フラ
イトスクリュからなる輸送スクリュ９０ｂは、上記実施
の形態と同様に、脱塩素装置２０の排出口２ｅに対応さ
せてスクリュ９０の先端部に形成され、溶融状態の廃棄
プラスチックＰを排出口２ｅから送り出す機能を有す
る。また、順フライトスクリュからなる輸送スクリュ９
０ｃは、スクリュ９０の中間部に形成され、２箇所のベ
ント２０ｂ１，２０ｂ２の間に位置し、シリンダ２０ｃ
に囲まれた密閉部を形成している。スクリュ９０の中間
部位置の輸送スクリュ９０ｃは、送り作用に劣る混合・
混練スクリュ９０ｄ，９０ｅを長く形成したときの廃棄
プラスチックＰの送りを助ける。

【００４０】混合・混練スクリュ９０ｄ，９０ｅの中心
軸線方向の長さの合計Ｌ７＋Ｌ８は、上記実施の形態と
同様の理由から、スクリュ９０の全長Ｌ６（シリンダ２
０ｃ内の長さ）の５０％以上に渡つて形成されている。

【００４１】また、脱塩素装置２０のベント２０ｂ１，
２０ｂ２は、上記実施の形態と同様の理由から、スクリ
ュ９０の中心軸線方向の中間部上方に設けられ、ベント
２０ｂ１，２０ｂ２の中心軸線方向長さの合計Ｌ９＋Ｌ
１０は、発生ガス（塩化水素や炭化水素）の速やかな脱
揮除去を可能にするために、スクリュ９０の全長Ｌ６の
４０％以上としてある。各ベント２０ｂ１，２０ｂ２
は、それぞれ混合・混練スクリュ９０ｄ，９０ｅの上方
位置として設けられ、その長さＬ９＋Ｌ１０が、混合・
混練スクリュ９０ｄ，９０ｅの中心軸線方向の長さＬ７
＋Ｌ８の６０％以上、好ましくは７０％以上を占めてい
る。脱塩素装置２０のベント２０ｂ１，２０ｂ２の高さ
Ｈは、上記実施の形態と同様の理由から、いずれもスク
リュの直径Ｄの１００％以上である。このベント２０ｂ
１，２０ｂ２の高さＨは、スクリュ９０の上面と配管１
２の端部が形成する放出口１２ａとの間の距離である。

【００４２】スクリュ９０の中間部位置の輸送スクリュ
９０ｃは、２条ねじを１ピッチづつ以下として短く形成
し、シリンダ２０ｃに囲まれてベント２０ｂが形成され
ない密閉部において、塩化水素と廃棄プラスチック中の
反応物質と反応して、高沸点塩化物を形成することを抑
制してある。スクリュ９０の中間部位置の輸送スクリュ
９０ｃは、１箇所が望ましいが、短いものを複数箇所に
形成することも可能である。

【００４３】

【実施例】〔実施例１〕収集した都市系一般系廃棄プラ
スチックを、前処理として、缶、瓶等の金属、ガラスな
どのプラスチック以外の物質を手選別により除去した
後、ホーライ社製破砕機（型式：Ｖ０３−４８０Ｌ
（Ｆ）Ｓ）により、２０ｍｍ以下に破砕し、東洋精機社
製洗浄・脱水機（型式：ＣＦＰ−５００）により洗浄・
脱水を行なつた。前処理をした廃棄プラスチックを直径
４４ｍｍの２軸スクリュ４を備える押出機（減容化・可
塑化・昇温装置１）で可塑化し、２２０℃に昇温した
後、噛み合い型異方向回転外回りの２本のスクリュ９０
を備えた脱塩素装置２０に投入した。脱塩素装置２０の
スクリュ９０の径（Ｄ）は１７４ｍｍ、スクリュ９０の
長さ（Ｌ６）はスクリュ９０の径（Ｄ）の１０倍であ
り、その内の８０％が混合・混練機能を有するスクリュ
形状（混合・混練スクリュ９０ｄ，９０ｅ）であり、供
給口２ａと排出口２ｅとの間に（Ｌ９＋Ｌ１０）／Ｄ＝
４のベント２０ｂ１，２０ｂ２を２箇所設けてある。脱
塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高到達温度は
３３０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄プラスチッ
クの滞留時間は３分である。脱塩素後の廃棄プラスチッ
ク中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００４４】〔実施例２〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３５０℃であり、脱塩素装置２内での廃棄プ
ラスチックの滞留時間は３分である。脱塩素後の廃棄プ
ラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００４５】〔実施例３〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３７０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は３分である。脱塩素後の廃棄
プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００４６】〔実施例４〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３３０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は１５分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００４７】〔実施例５〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３５０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は１５分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００４８】〔実施例６〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３７０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は１５分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００４９】〔実施例７〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３３０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は３０分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００５０】〔実施例８〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３５０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は３０分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００５１】〔実施例９〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを実
施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行
なつた。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３７０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は３０分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００５２】〔実施例１０〕実施例１と同様の前処理及
び減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを
実施例１とほぼ同様の脱塩素装置２０を用いて脱塩素を
行なつた。但し、２本のスクリュ９０は、噛み合い型同
方向回転である。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチッ
クの最高到達温度は３５０℃であり、脱塩素装置２０内
での廃棄プラスチックの滞留時間は１５分である。脱塩
素後の廃棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示
す。

【００５３】〔実施例１１〕実施例１と同様の前処理及
び減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチック
を、噛み合い型異方向回転内回りの２本のスクリュ９０
を備えた脱塩素装置２０を用いて脱塩素を行なつた。脱
塩素装置２０のスクリュ９０の径（Ｄ）は１７４ｍｍ、
スクリュ９０の長さ（Ｌ６）はスクリュ９０の径（Ｄ）
の１０倍で、その内の８０％が混合・混練機能を有する
スクリュ形状（混合・混練スクリュ９０ｄ，９０ｅ）で
あり、供給口２ａと排出口２ｅとの間に（Ｌ９＋Ｌ１
０）／Ｄ＝４のベント２０ｂ１，２０ｂ２を２箇所設け
てある。脱塩素装置２０内での廃棄プラスチックの最高
到達温度は３５０℃であり、脱塩素装置２０内での廃棄
プラスチックの滞留時間は１５分である。脱塩素後の廃
棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００５４】〔比較例１〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
非噛み合い型異方向回転外回りの２本のスクリュを備え
た脱塩素装置を用いて脱塩素を行なつた。脱塩素装置の
スクリュ径は６５ｍｍ、スクリュの長さはスクリュ径の
１０倍で、その内の８０％が混合・混練機能を有するス
クリュ形状であり、供給口と排出口との間にＬ／Ｄ＝４
のベントを２箇所設けてある。脱塩素装置内での廃棄プ
ラスチックの最高到達温度は３５０℃であり、脱塩素装
置内での廃棄プラスチックの滞留時間は１５分である。
脱塩素後の廃棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に
示す。

【００５５】〔比較例２〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
噛み合い型異方向回転外回りの２本のスクリュを備えた
脱塩素装置を用いて脱塩素を行なつた。脱塩素装置のス
クリュ径は１７４ｍｍ、スクリュの長さはスクリュ径の
１０倍で、その内の２０％が混合・混練機能を有するス
クリュ形状であり、供給口と排出口との間にＬ／Ｄ＝４
のベントを２箇所設けてある。脱塩素装置内での廃棄プ
ラスチックの最高到達温度は３５０℃であり、脱塩素装
置内での廃棄プラスチックの滞留時間は１５分である。
脱塩素後の廃棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に
示す。

【００５６】〔比較例３〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
噛み合い型異方向回転外回りの２本のスクリュを備えた
脱塩素装置を用いて脱塩素を行なつた。脱塩素装置のス
クリュ径は１７４ｍｍ、スクリュの長さはスクリュ径の
１０倍で、その内の８０％が混合・混練機能を有するス
クリュ形状であり、供給口と排出口との間にベントを設
けず、脱塩素装置の排出口で溶融廃棄プラスチック中の
塩素化合物を揮発させて除去した。脱塩素装置内での廃
棄プラスチックの最高到達温度は３５０℃であり、脱塩
素装置内での廃棄プラスチックの滞留時間は１５分であ
る。脱塩素後の廃棄プラスチック中の残留塩素濃度を表
１に示す。

【００５７】〔比較例４〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
噛み合い型異方向回転外回りの２本のスクリュを備えた
脱塩素装置を用いて脱塩素を行なつた。脱塩素装置は、
特許第２６４８４１２号に記載されたものと類似のもの
を使用した。すなわち、脱塩素装置のスクリュ径は４４
ｍｍ、スクリュの長さはスクリュ径の１２倍で、混合・
混練機能を積極的に有しないフライトのみのスクリュ形
状であり、供給口と排出口との間にベントは設けず、脱
塩素装置の排出口で溶融廃棄プラスチック中の塩素化合
物を揮発させて除去した。脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの最高到達温度は３３０℃であり、脱塩素装置内
での廃棄プラスチックの滞留時間は３０分である。脱塩
素後の廃棄プラスチック中の残留塩素濃度を表１に示
す。

【００５８】〔比較例５〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を行な
つた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到達温
度は３２０℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラスチッ
クの滞留時間は４分である。脱塩素後の廃棄プラスチッ
ク中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００５９】〔比較例６〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を行な
つた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到達温
度は３２０℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラスチッ
クの滞留時間は３０分である。脱塩素後の廃棄プラスチ
ック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６０】〔比較例７〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を行な
つた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到達温
度は４００℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラスチッ
クの滞留時間は４分である。脱塩素後の廃棄プラスチッ
ク中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６１】〔比較例８〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を行な
つた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到達温
度は４００℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラスチッ
クの滞留時間は３０分である。脱塩素後の廃棄プラスチ
ック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６２】〔比較例９〕実施例１と同様の前処理及び
減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチックを、
実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を行な
つた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到達温
度は３３０℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラスチッ
クの滞留時間は３分である。脱塩素後の廃棄プラスチッ
ク中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６３】〔比較例１０〕実施例１と同様の前処理及
び減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチック
を、実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を
行なつた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到
達温度は３３０℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの滞留時間は３５分である。脱塩素後の廃棄プラ
スチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６４】〔比較例１１〕実施例１と同様の前処理及
び減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチック
を、実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を
行なつた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到
達温度は３７０℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの滞留時間は３分である。脱塩素後の廃棄プラス
チック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６５】〔比較例１２〕実施例１と同様の前処理及
び減容化・可塑化・昇温を行なつた廃棄プラスチック
を、実施例１とほぼ同様の脱塩素装置を用いて脱塩素を
行なつた。脱塩素装置内での廃棄プラスチックの最高到
達温度は３７０℃であり、脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの滞留時間は３５分である。脱塩素後の廃棄プラ
スチック中の残留塩素濃度を表１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】表１の結果より、実施例１〜１１では残留
塩素濃度として０．１０〜０．３２ｗｔ％が得られた。
実施例１０において２本のスクリュの回転方向を同方向
回転とした場合であつても、実施例１と同様の残留塩素
濃度が得られた。

【００６８】一方、比較例１は、２本のスクリュが非噛
み合い型であるため、実施例５に比べると残留塩素濃度
が著しく大きかつた。

【００６９】また、比較例２は、スクリュの混合・混練
能力が小さいため、実施例５に比べると残留塩素濃度が
著しく大きかつた。

【００７０】比較例３は、供給口と排出口との間にベン
トがなく、脱塩素装置の排出口で溶融廃棄プラスチック
中の塩素化合物を揮発させる方式であるため、実施例５
に比べると著しく残留塩素濃度が大きかつた。

【００７１】比較例４は、脱塩素装置のスクリュは非噛
み合い型で溶融廃棄プラスチックを混合・混練する能力
が劣り、供給口と排出口との間にベントもないため、実
施例５に比べると著しく残留塩素濃度が大きかつた。

【００７２】比較例５は、脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの最高到達温度が低いため、実施例１に比べると
著しく残留塩素濃度が大きかつた。同様に、比較例６も
実施例７に比べると著しく残留塩素濃度が大きかつた。

【００７３】比較例７は、脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの最高到達温度が高く、脱塩素が飽和したため、
実施例３と残留塩素濃度がほとんど変わらなかつた。同
様に、比較例８も実施例９に比べて残留塩素濃度に大き
な違いはなかつた。

【００７４】比較例９は、脱塩素装置内での廃棄プラス
チックの滞留時間が短いため、実施例１に比べると残留
塩素濃度が大きかつた。

【００７５】比較例１０は、脱塩素装置内での廃棄プラ
スチックの滞留時間が長く、脱塩素が飽和したため、実
施例７と残留塩素濃度がほとんど変わらなかつた。

【００７６】比較例１１は、脱塩素装置内での廃棄プラ
スチックの滞留時間が短いため、実施例３に比べると残
留塩素濃度が大きかつた。

【００７７】比較例１２は、脱塩素装置内での廃棄プラ
スチックの滞留時間が長く、脱塩素が飽和したため、実
施例９と残留塩素濃度がほとんど変わらなかつた。

【００７８】上記実施例の結果から分かるように、所定
構造の脱塩素装置２により、廃棄プラスチックの最高到
達温度が３３０〜３９０℃、かつ、滞留時間が３〜３０
分として脱塩素処理を行なえば、廃棄プラスチックから
塩素を容易に除去することができる。しかも、鉄鋼業界
で高炉吹き込み用原料として使用できる原料の基準残留
塩素濃度である０．５０ｗｔ％を大幅に下回ることがで
きる。

【００７９】ところで、上記実施の形態にあつては、廃
棄プラスチックの脱塩素処理装置として、減容化・可塑
化・昇温装置１と脱塩素装置２とを２段に備えるものと
して説明したが、減容化・可塑化・昇温装置１のみを使
用し、減容化・可塑化・昇温装置１に脱塩素装置２とし
ての機能を兼ねさせることも可能である。従つて、スク
リュ４により、廃棄プラスチックの減容化・可塑化・昇
温を行なうと共に、脱塩素を行なうことも可能である。

【００８０】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る廃棄プラスチックの脱塩素処理装置によれ
ば、次の効果を奏することができる。請求項１及び１０
の発明によれば、減容化・可塑化・昇温装置と脱塩素装
置とを有する廃棄プラスチックの脱塩素処理装置とし
た。これにより、減容化・可塑化・昇温装置において、
塩素化合物を生じさせることなく水蒸気を除去した廃棄
プラスチックを得ることが確実にでき、このような可塑
化させた廃棄プラスチックを脱塩素装置に導入して熱分
解させ、塩素化合物を生じさせることが確実にできる。
このようにして水蒸気と塩素化合物とを可及的に弁別し
てベントから排出することができる結果、塩素化合物の
処理量を少なくして能率的に処理することができる。

【００８１】請求項１の発明によれば、脱塩素装置のス
クリュが順フライトスクリュからなる輸送スクリュと混
合・混練スクリュとを有する。このため、塩素化合物の
除去を行なう脱塩素装置において、混合・混練スクリュ
による高い混合・混練機能を得ることが可能になり、脱
揮面に対して新しい表面を曝す表面更新機能や、溶融廃
棄プラスチックを薄膜状にして脱揮を促進する機能が良
好に得られると共に、混合・混練スクリュの占める割
合、及び順フルフライトスクリュからなる輸送スクリュ
の送り作用を増減調節することにより、高い混合・混練
機能を確保しながら廃棄プラスチックの滞留時間及び最
高到達温度を自由に設定することができる。また、混合
・混練スクリュは、廃棄プラスチックにせん断作用を与
えてせん断発熱を効果的に与えるため、エネルギー効率
が良く、かつ、脱塩素装置に備えることにより、廃棄プ
ラスチックに対して均一な脱塩素を行なうことができ
る。

【００８２】請求項１０の発明によれば、減容化・可塑
化・昇温装置において、請求項１の発明と同様に高い混
合・混練機能を得ることが可能になると共に、滞留時間
及び最高到達温度を自由に設定することができる。加え
て、逆フライトスクリュからなる逆ネジスクリュの存在
により、溶融廃棄プラスチックを押し戻す作用が得られ
るので、廃棄プラスチックを十分に混合・混練でき、速
やかに可塑化・溶融させ、所定の温度まで昇温できる。

【００８３】請求項２の発明によれば、輸送スクリュ
が、脱塩素装置の供給口に対応するスクリュの基端部と
排出口に対応するスクリュの先端部とに形成されている
ので、供給口から供給される可塑化状態の廃棄プラスチ
ックが良好に前方に送られ、排出口から良好に排出され
る。加えて、中間部に配置した混合・混練スクリュの機
能により、溶融廃棄プラスチックが良好に混合・混練さ
れるので、スクリュを短くすることが可能であり、脱塩
素装置の小型化を図ることができる。

【００８４】請求項４の発明によれば、脱塩素装置のス
クリュの中間部上方にベントが設けられているので、溶
融廃棄プラスチックから熱分解により発生した塩素化合
物を即時に脱揮除去することができ、塩素を高度に脱揮
除去することができる。

【００８５】請求項６の発明によれば、脱塩素装置のベ
ントの高さがスクリュの直径の１００％以上であるの
で、発生ガスと飛散した固形分とが重力によつて分離さ
れるようになり、ベントの放出口の詰まりを防止するこ
とができる。

【００８６】請求項１３の発明によれば、廃棄プラスチ
ックの脱塩素処理装置のスクリュが、輸送スクリュと混
合・混練スクリュと逆ネジスクリュとを有し、逆ネジス
クリュが、混合・混練スクリュよりも下流に配置されて
いるので、逆ネジスクリュによつて押し戻された溶融廃
棄プラスチックが、再度、混合・混練スクリュによつて
混合・混練を効果的に受けることができるのみならず、
抵抗体として機能する排出口付近で滞留する溶融廃棄プ
ラスチックに衝撃的圧力を作用させることになり、排出
を促すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態に係る廃棄プラスチッ
クの脱塩素処理装置の減容化・可塑化・昇温装置に使用
されるスクリュを示す正面図。

【図２】 同じく平面図。

【図３】 同じく廃棄プラスチックの脱塩素処理装置の
脱塩素装置を断面で示す正面図。

【図４】 同じく断面で示す平面図。

【図５】 同じく廃棄プラスチックの脱塩素処理装置の
概略を示す正面図。

【図６】 同じくスクリュの同方向回転を示す説明図。

【図７】 同じくスクリュの外回り異方向回転を示す説
明図。

【図８】 同じくスクリュの内回り異方向回転を示す説
明図。

【図９】 同じくスクリュの異方向回転を示す作用説明
図。

【図１０】 同じく脱塩素装置の他の構造例を断面で示
す正面図。

【図１１】 同じく断面で示す平面図。

【符号の説明】

１：減容化・可塑化・昇温装置、１ａ：供給口、１ｂ：
ベント、１ｃ：シリンダ、１ｄ，２ｄ：加熱装置、１
ｅ：排出口、２，２０：脱塩素装置、２ａ：供給口、２
ｂ，２０ｂ１，２０ｂ２：ベント、２ｃ，２０ｃ：シリ
ンダ、２ｅ：排出口、４：スクリュ、４ａ，４ｂ，９
ａ，９ｂ，９０ａ，９０ｂ，９０ｃ：輸送スクリュ、４
ｃ：逆ネジスクリュ、４ｄ，９ｄ，９０ｄ，９０ｅ：混
合・混練スクリュ、９，９０：スクリュ、Ｌ１：スクリ
ュの全長、Ｌ２，Ｌ４：混合・混練スクリュの中心軸線
方向の長さ、Ｌ３，Ｌ６：スクリュの全長、Ｌ５、Ｌ
９，Ｌ１０：ベントの中心軸線方向の長さ、Ｄ：スクリ
ュの直径、Ｈ：ベントの高さ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 炭▲広▼ 幸弘 広島県広島市安芸区船越南一丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA07 4F301 AA16 AA17 AD02 BC02 BC13 BC23 BC26 BC36 BC44 BC49 BC52 BF12 BF16 BF17 BF31 BG16 BG54 CA09 CA25 CA34 CA41 CA51 CA72 CA74

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給口（１ａ）から供給させる塩素系ポ
   リマ−を含む廃棄プラスチックを、スクリュ（４）によ
   つて混練し、昇温させて減容化かつ可塑化させ、水蒸気
   をベント（１ｂ）から外部に放出させると共に、可塑化
   した廃棄プラスチックを排出口（１ｅ）から排出させる
   減容化・可塑化・昇温装置（１）と、減容化・可塑化・
   昇温装置（１）から排出される廃棄プラスチックを供給
   口（２ａ）から供給させ、廃棄プラスチックをスクリュ
   （９，９０）によつて混練させ、更に昇温させ、熱分解
   されて生じた塩素化合物をベント（２ｂ、２０ｂ１，２
   ０ｂ２）から排出させると共に、溶融廃棄プラスチック
   を排出口（２ｅ）から排出させる脱塩素装置（２，２
   ０）とを有する廃棄プラスチックの脱塩素処理装置にお
   いて、脱塩素装置（２，２０）のスクリュ（９，９０）
   が、順フライトスクリュからなる輸送スクリュ（９ａ，
   ９ｂ、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ）と、混合・混練スクリ
   ュ（９ｄ，９０ｄ，９０ｅ）とを、中心軸線方向に有す
   ることを特徴とする廃棄プラスチックの脱塩素処理装
   置。
2. 【請求項２】 輸送スクリュ（９ａ，９ｂ，９０ａ，９
   ０ｂ）が、脱塩素装置（２，２０）の供給口（２ａ）に
   対応するスクリュ（９，９０）の基端部と排出口（２
   ｅ）に対応するスクリュ（９，９０）の先端部とに形成
   され、基端部の輸送スクリュ（９ａ，９０ａ）と先端部
   の輸送スクリュ（９ｂ，９０ｂ）との間に、混合・混練
   スクリュ（９ｄ、９０ｄ，９０ｅ）が形成されているこ
   とを特徴とする請求項１の廃棄プラスチックの脱塩素処
   理装置。
3. 【請求項３】 脱塩素装置（２，２０）の混合・混練ス
   クリュ（９ｄ、９０ｄ，９０ｅ）が、スクリュ（９，９
   ０）の全長（Ｌ３，Ｌ６）の５０％以上に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２の廃棄プラスチック
   の脱塩素処理装置。
4. 【請求項４】 脱塩素装置（２，２０）のベント（２
   ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２）が、スクリュ（９，９０）の
   上方に設けられていることを特徴とする請求項１，２又
   は３の廃棄プラスチックの脱塩素処理装置。
5. 【請求項５】 脱塩素装置（２，２０）のベント（２
   ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２）の中心軸線方向の長さ（Ｌ
   ５、Ｌ９＋Ｌ１０）が、スクリュ（９，９０）の全長
   （Ｌ３，Ｌ６）の４０％以上であることを特徴とする請
   求項１，２，３又は４の廃棄プラスチックの脱塩素処理
   装置。
6. 【請求項６】 脱塩素装置（２，２０）のベント（２
   ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２）の高さ（Ｈ）が、スクリュ
   （９，９０）の直径（Ｄ）の１００％以上であることを
   特徴とする請求項１，２，３，４又は５の廃棄プラスチ
   ックの脱塩素処理装置。
7. 【請求項７】 脱塩素装置（２，２０）における廃棄プ
   ラスチックの最高到達温度が、３３０〜３９０℃の範囲
   であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は
   ６の廃棄プラスチックの脱塩素処理装置。
8. 【請求項８】 脱塩素装置（２，２０）における廃棄プ
   ラスチックの滞留時間が、３〜３０分の範囲であること
   を特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７の廃
   棄プラスチックの脱塩素処理装置。
9. 【請求項９】 脱塩素装置（２，２０）のスクリュ
   （９，９０）内の廃棄プラスチックの充満率が、１００
   ％以下であることを特徴とする請求項１，２，３，４，
   ５，６，７又は８の廃棄プラスチックの脱塩素処理装
   置。
10. 【請求項１０】 供給口（１ａ）から供給させる塩素系
    ポリマ−を含む廃棄プラスチックを、スクリュ（４）に
    よつて混練し、昇温させて減容化かつ可塑化させ、水蒸
    気をベント（１ｂ）から外部に放出させると共に、可塑
    化した廃棄プラスチックを排出口（１ｅ）から排出させ
    る減容化・可塑化・昇温装置（１）と、減容化・可塑化
    ・昇温装置（１）から排出される廃棄プラスチックを供
    給口（２ａ）から供給させ、廃棄プラスチックをスクリ
    ュ（９，９０）によつて混練させ、更に昇温させ、熱分
    解されて生じた塩素化合物をベント（２ｂ、２０ｂ１，
    ２０ｂ２）から排出させると共に、溶融廃棄プラスチッ
    クを排出口（２ｅ）から排出させる脱塩素装置（２，２
    ０）とを有する廃棄プラスチックの脱塩素処理装置にお
    いて、減容化・可塑化・昇温装置（１）のスクリュ
    （４）が、順フライトスクリュからなる輸送スクリュ
    （４ａ，４ｂ）と、混合・混練スクリュ（４ｄ）と、逆
    フライトスクリュからなる逆ネジスクリュ（４ｃ）とを
    中心軸線方向に有することを特徴とする廃棄プラスチッ
    クの脱塩素処理装置。
11. 【請求項１１】 減容化・可塑化・昇温装置（１）にお
    ける廃棄プラスチックの最高到達温度が、１５０〜２３
    ０℃の範囲であることを特徴とする請求項１０の廃棄プ
    ラスチックの脱塩素処理装置。
12. 【請求項１２】 減容化・可塑化・昇温装置（１）にお
    ける廃棄プラスチックの滞留時間が、１〜５分の範囲で
    あることを特徴とする請求項１０又は１１の廃棄プラス
    チックの脱塩素処理装置。
13. 【請求項１３】 塩素系ポリマ−を含む廃棄プラスチッ
    クを、シリンダ（１ｃ）に内挿したスクリュ（４）を回
    転させることにより、加熱装置（１ｄ）を付属するシリ
    ンダ（１ｃ）内で加熱・混練させて可塑化・移送させ、
    廃棄プラスチックから熱分解によつて生じた塩素化合物
    を分離・排出させると共に、シリンダ（１ｃ）の先端部
    の排出口（１ｅ）から脱塩素残渣を排出させる廃棄プラ
    スチックの脱塩素処理装置において、スクリュ（４）
    が、順フライトスクリュからなる輸送スクリュ（４ａ，
    ４ｂ）と、混合・混練スクリュ（４ｄ）と、逆フライト
    スクリュからなる逆ネジスクリュ（４ｃ）とを有し、逆
    ネジスクリュ（４ｃ）が、混合・混練スクリュ（４ｄ）
    よりも下流に配置されていることを特徴とする廃棄プラ
    スチックの脱塩素処理装置。
14. 【請求項１４】 脱塩素装置（２，２０）のベント（２
    ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２）が、混合・混練スクリュ（９
    ｄ、９０ｄ，９０ｅ）の上方に設けられ、ベント（２
    ｂ、２０ｂ１，２０ｂ２）の中心軸線方向の長さ（Ｌ
    ５、Ｌ９＋Ｌ１０）が、混合・混練スクリュ（９ｄ、９
    ０ｄ，９０ｅ）の中心軸線方向の長さ（Ｌ４，Ｌ７，Ｌ
    ８）の６０％以上を占めていることを特徴とする請求項
    ４，５，６，７，８又は９の廃棄プラスチックの脱塩素
    処理装置。