JP2002177704A - 廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業廃棄物または一般廃棄物から分別され
た混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラスチッ
ク廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる比重液
循環型湿式比重選別方式により分離する際、比重液から
の発泡を抑制し、かつ該発泡抑制効果を持続することが
できる消泡方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 比重液中の発泡成分を吸着する吸着剤を
比重液中に投入して発泡成分を吸着除去する工程、また
は、塩酸等の酸性物質を比重液中に投入して比重液をｐ
Ｈ４．５以下の酸性に調整する工程、または、比重液を
６０℃以上に加熱して比重液中の発泡成分を除去する工
程、の１以上の工程を有すことを特徴とする。

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、湿式比重選別方
法、特に、比重液の全部または一部を循環させる比重液
循環型湿式比重選別方式によるプラスチック廃棄物の選
別方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物または一般廃棄物から分別さ
れた混合プラスチック廃棄物（以下、廃プラスチックと
称す）の有効活用方法として、高炉等の炉原料ないし炉
燃料等としてマテリアルリサイクルがある。この場合、
有害な塩素含有プラスチックを分離する必要があり、プ
ラスチックの比重差を利用（塩素系プラスチックは比重
約１．４、ポリエチレン、ポリプロピレンは約０．９）
した湿式の比重選別方法（比重差選別方法に同じ）が多
用されている。

【０００３】湿式の比重選別方法は、選別対象の材料と
液体（所定の比重に調整された比重液、または水等）を
混合し、該液体より軽い物と重たい物に選別する技術で
ある。そのため、湿式比重選別装置は、選別対象の材料
と液体が供給される大きな容器であって、重力を利用し
た重力沈降式（例えば湿式縦型分離装置）、サイクロン
を利用して遠心力方式、高速回転の遠心分離器を利用
し、大きな加速度を与える方式等（例えば遠心分離装
置）が有る。

【０００４】このとき、選別対象の材料と液体を均一に
混合して選別装置に供給するため、一旦混合槽に選別対
象の材料と液体を供給して、両者を十分に混合した後選
別装置に供給される。選別後の排液は混合槽に戻され循
環使用され、また、そのまま排水処理される場合も有
る。

【０００５】ところで、廃プラスチックを高炉原料とし
てマテリアルリサイクルに供する場合は、プラスチック
中の塩素含有プラスチックの比率を少なくとも１％以下
に低減させる必要があり、比重液として水を使用する。
廃プラスチックは、産業廃棄物または一般廃棄物のいず
れから分別されたかを問わず廃棄物中の発泡成分によっ
て水が汚染し、泡を発生させるため、前記分離装置の運
転に支障をきたしている。

【０００６】発泡抑制方法としては、各種消泡剤（シリ
コン系、ノンシリコン系等）を使用して運転時間を長く
する試みが成されているが、汚染された比重液を頻繁に
交換・廃棄している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これまで主に産業廃棄
物として回収された廃プラスチックを対象として、塩素
含有プラスチック（ＰＶＣ等）を選別除去がされてい
た。このため、選別後の排水を循環使用しても混合槽の
形状等で発砲を押さえることが可能であった。

【０００８】しかしながら、容器包装の対象として回収
された一般家庭から排出された廃プラスチックは洗剤や
有機物の付着残があり、選別後の排水を循環使用すると
混合槽で発泡し、混合槽より泡が溢れ出したり、プラス
チックが泡の上に乗り液体と混合できない問題が発生し
た。また、泡の発生により分離槽内の分離効率が低下す
る問題が発生した。このため、頻繁に水の取り替えが生
じるとの問題があった。

【０００９】さらに、選別後の排水を一部抜き出し、新
しい水を供給することにより発泡現象をある程度抑制す
ることは可能であるが、ＢＯＤの非常に高い排水を処理
する必要が有った。

【００１０】また、排水を循環使用するため消泡材を一
定量混合槽に事前に投入することにより、ある程度の間
循環使用することも可能であったが、消泡材の使用量が
多くまた、消泡材を追加投入しても消泡材の効果があま
り持続しなくなり、連続１０時間程度の無排水運転が限
度であった。

【００１１】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、発泡を抑制し、かつ該発泡抑制効果
を持続することができる、廃棄物プラスチック湿式比重
分離装置の消泡方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにの本発明の廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の
消泡方法は、以下のとおりである。

【００１３】[１] 産業廃棄物または一般廃棄物から分
別された混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラ
スチック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる
比重液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、廃
棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であっ
て、比重液中の発泡成分を吸着する吸着剤を比重液中に
投入して発泡成分を吸着除去する工程、または、塩酸等
の酸性物質を比重液中に投入して比重液をｐＨ４．５以
下の酸性に調整する工程、または、比重液を６０℃以上
に加熱して比重液中の発泡成分を除去する工程、の１以
上の工程を有すことを特徴とするものである。

【００１４】［２］ 産業廃棄物または一般廃棄物か
ら分別された混合プラスチック廃棄物から、塩素を含む
プラスチック廃棄物を比重液の全部または一部を循環さ
せる比重液循環型湿式比重選別方式により分離する際
の、廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法で
あって、比重液中の発泡成分を吸着する吸着剤を比重液
中に投入して発泡成分を吸着除去する工程と、塩素を含
むプラスチック廃棄物を分離する際、同時に前記比重液
から,比重液中の発泡成分を吸着した吸着剤を分離する
工程を有すことを特徴とするものである。

【００１５】［３］ 産業廃棄物または一般廃棄物から
分別された混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプ
ラスチック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させ
る比重液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、
廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であっ
て、前記混合プラスチック廃棄物と前記混合液を混合槽
において混合してスラリーを形成する工程と、該スラリ
ーを湿式比重分離装置において比重分離する工程と、比
重分離された後に該湿式比重分離装置から排出された比
重液に消泡剤を投入する工程と、該消泡剤が投入された
比重液を混合槽に供給する工程を有すものである。

【００１６】［４］ 産業廃棄物または一般廃棄物から
分別された混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプ
ラスチック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させ
る比重液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、
廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であっ
て、前記混合プラスチック廃棄物と前記混合液を混合槽
において混合してスラリーを形成する工程と、該スラリ
ーを湿式比重分離装置において比重分離する工程と、比
重分離された後に該湿式比重分離装置から排出された比
重液を貯留槽に貯留して、該貯留槽内に消泡剤を投入し
する工程と、該消泡剤が投入された比重液を混合槽に供
給する工程を有すものである。

【００１７】[５] 前記[３]または[４]において、前
記消泡剤が投入された比重液を４０℃以下に冷却するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】[６] 産業廃棄物または一般廃棄物から
分別された混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプ
ラスチック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させ
る比重液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、
廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であっ
て、前記混合プラスチック廃棄物と前記混合液を混合槽
において混合してスラリーを形成する工程と、該スラリ
ーを湿式比重分離装置において比重分離する工程を有
し、前記スラリー形成工程において、発泡性材料が付着
していない補助材料を前記混合槽内に投入することを特
徴とするものである。

【００１９】［７］ 前記[３]、[４]、[５]または[６]
記載の廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法
の少なくとも２以上を有すことを特徴とするものであ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】［実施の形態1］図１は、本発明
に係る廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法
の一実施の形態における廃棄物プラスチック湿式比重分
離システムを示す構成図である。図１において、廃プラ
スチックＰ１は投入ホッパ１から破砕機２に投入され、
破砕された廃プラスチックＰ２はブロワ３によって洗浄
混合層４に送られる。その後、水と混合されたスラリー
Ｓがポンプ５によって分離槽６ａに送られて、浮上プラ
スチックＰ３および沈降プラスチックＰ４に分離され、
それぞれ振動ふるい７ａおよび振動ふるい８ａにて脱水
回収される。水は比重液水槽９に戻り、ポンプ１０によ
って洗浄混合層４に送られ、繰り返し使用される。

【００２１】廃プラスチックＰ1には発泡成分が含まれ
ているため、洗浄攪拌槽４には泡が立ち始めるので、洗
浄混合層４に活性炭Ｃを投入して、該発泡物質を吸着す
る。さらに、該発泡物質を吸着した活性炭Ｃは分離槽６
ａにおいて、浮上プラスチックＰ３または沈降プラスチ
ックＰ４に混入する浮上成分または沈降成分として、こ
れらプラスチックとともに回収する。したがって、系内
の発泡成分を除去することができ、水の取り替え頻度を
大幅に削減することが可能となった。

【００２２】活性炭の投入は、泡の発生が目立つように
なった場合に投入するバッチ式と、少量ずつ連続的に投
入する方法のどちらでも可能である。

【００２３】なお、回収された浮上プラスチックＰ３と
浮上成分として回収された活性炭Ｃの混合物は、高炉等
の炉原料または炉燃料として使用できるため、該混合物
をさらに分離する必要がない。

【００２４】なお、本発明の分離槽６ａは重力式の縦型
に限定するものではなく、遠心式比重分離装置（横型）
であってもよい。 ［実施の形態２］図２は、本発明に係る廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離装置の消泡方法の他の実施の形態にお
ける廃棄物プラスチック湿式比重分離システムを示す構
成図である。図２は図１における分離槽６を、横型の遠
心式比重分離装置6ｂに置き替え、さらに、活性炭Ｃの
替わりに発泡成分の付着が少ない廃棄プラスチックＰ０
（たとえば産業廃棄プラスッチク）を洗浄混合槽４内に
投入するものであって、その他の部材は図１に同じであ
るので、説明を省略する。すなわち、遠心式比重分離装
置６ｂにおいて、回転軸側の液面に浮上した浮上プラス
チックＰ３と回転する胴部内面側に沈降した沈降プラス
チックに分離され、水は比重液水槽９を経由して循環使
用される。洗浄混合槽内の泡発生が頻繁に起こってきた
段階で、比重液水槽部９の水を６０℃以上に加熱し、さ
らに、硝酸水溶液を注入してｐＨ４．５以下の酸性にす
ることにより、発泡成分を不活性化または水中から除去
容易にし、水の取り替え頻度を大幅に削減することを可
能にしている。なお、前記温度調整およびｐＨ調整と並
行して、吸着剤として発泡成分の付着が少ない廃棄プラ
スチックＰ０（たとえば産業廃棄プラスチック）を洗浄
混合槽４に投入しているので、該廃棄プラスチックＰ０
に比重液中の発泡成分が吸着され、水中からの除去が促
進される。なお、前記吸着剤として、活性炭や裁断した
紙等を用いてもよい。 ［実施の形態３］図３は、本発明に係る廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離装置の消泡方法の一実施の形態におけ
る廃棄物プラスチック湿式比重分離システムを示す構成
図である。図３において、図示しない廃プラスチックＰ
１は図示しない投入ホッパ１から図示しない破砕機２に
投入され、破砕された廃プラスチックＰ２は図示しない
ブロワ３によって洗浄混合層４に送られる。その後、水
と混合されたスラリーＳがポンプ５によって分離槽６ｂ
に送られて、浮上プラスチックＰ３および沈降プラスチ
ックＰ４に分離される。

【００２５】浮上プラスチックＰ３と一緒に排出された
水は、脱水機7ｂにより回収されて、洗浄混合層４に戻
り配管７４を通って戻される。このとき、該戻り配管７
４の脱水機7ｂ近くに消泡剤注入手段１１を配置し、戻
り水中に消泡剤を注入している。

【００２６】したがって、注入された消泡剤は、戻り配
管７４中を移送される間に戻り水と混合され、洗浄混合
槽４に到達したときには、略均一に該戻り水中に分散す
ることになる。 ［実施の形態４］図４は、本発明に係る廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離装置の消泡方法の一実施の形態におけ
る廃棄物プラスチック湿式比重分離システムを示す構成
図である。図４は図３における消泡剤注入手段１１を撤
去し、消泡剤注入手段１１に替えて洗浄混合槽４に消泡
剤スプレーノズル１２を配置したものである。その他の
部材は図３に同じであるので、説明を省略する。

【００２７】図４において、消泡剤スプレーノズル１２
に供給するスプレー液は、スプレー液槽１２ａにおいて
消泡剤と水が希釈混合されたもので、供給ポンプ１２ｂ
により供給配管１２ｃを通って供給される。

【００２８】したがって、洗浄混合槽４を運転しなが
ら、水面または水面に浮かぶ投入された廃プラスチック
Ｐ２に向けて噴霧することになる。よって、投入された
廃プラスチックＰ２の量ないし性状に応じて、定量的な
噴霧、すなわち系への消泡剤の注入量の定量化が可能に
なる。 ［実施の形態５］図５は、本発明に係る廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離装置の消泡方法の一実施の形態におけ
る廃棄物プラスチック湿式比重分離システムを示す構成
図である。図５は図４において、貯留槽１３を追設し、
該貯留槽１３にも、洗浄混合槽４と同様に消泡剤スプレ
ーノズル１２ｄを設置したものである。その他の部材は
図３４同じであるので、説明を省略する。

【００２９】図５において、消泡剤スプレーノズル１２
および消泡剤スプレーノズル１２に供給するスプレー液
は、前記供給配管１２ｃを分岐してそれぞれに供給され
る。

【００３０】したがって、運転中の洗浄混合槽４におい
てのみならず、貯留槽１３においても噴霧されるから、
消泡剤を戻り水中により均一に分散させることができ
る。また、スプレーノズルによって噴霧するから、貯留
槽１３に攪拌手段を配置しなくとも略均一に分散するこ
とが可能になる。 ［実施の形態６］前記実施の形態１〜６において、比重
液（循環水、戻り水に同じ）の温度を制御して、消泡効
果を促進することができる。

【００３１】すなわち、比重液（戻り水に同じ）中に混
合ないし残留する発泡成分の散逸を促進する場合には、
６０℃以上に加熱する。

【００３２】一方、比重液（戻り水に同じ）中に混合な
いし残留する発泡成分の散逸を促進する場合には、４０
℃以下に冷却する。なお、冷却は、混合槽や貯留槽をジ
ャケット化し、冷水にて冷却する方法や循環水を熱交換
器に通し、冷却する方法でも良い。また、一時的な対応
としてはかき氷を混合槽に投入しても良い

【００３３】

【発明の効果】以上述べた本発明の廃棄物プラスチック
湿式比重分離装置の消泡方法によれば、以下のような顕
著な効果が得られる。

【００３４】１）比重液中の発泡成分を吸着する吸着剤
を比重液中に投入して、発泡成分を吸着して系外に除去
するから、比重液の寿命が延び、環境への負荷と処理コ
ストの低減が図れる。

【００３５】２）吸着剤に吸着させ、また比重液の温度
またはｐＨ調整を行い、比重液中の発泡抑制効果を促進
するから、より安定した設備の運転ができる。

【００３６】３）消泡材を洗浄混合槽にスプレーノズル
を設け、一定量を自動的に噴霧することにより、消泡材
の使用量を半減することが可能となった。また、無排水
での連続運転も従来の方式より略２倍長くすることが可
能となった。

【００３７】４）消泡剤を戻り配管内に注入することに
より、同じ投入量に対して、従来の方式より洗浄混合槽
内の発泡の発生を少なくすることが可能となった。

【００３８】５）選別装置からの戻り水を一旦貯留槽に
受け、該貯留槽に消泡材を供給することにより、従来の
方式より、消泡材の使用量を１／３に削減することが可
能となった。また、使用量の削減だけでなく連続無排水
時間も直接混合槽に投入した場合の更に２倍にすること
が可能となった。

【００３９】６）家庭系プラスチックに産業廃棄物系の
プラスチックを同時に投入することにより、発泡が抑制
され更に消泡材の持続効果が長くなった。

【００４０】７）混合槽の液体温度を４０℃以下に押さ
えることにより、発泡しにくく且つ消泡材の効果延命が
可能となり、無排水時間を２倍にすることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄物プラスチック湿式比重分離
装置の消泡方法の一実施の形態における廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離システムを示す構成図である。

【図２】本発明に係る廃棄物プラスチック湿式比重分離
装置の消泡方法の他の実施の形態における廃棄物プラス
チック湿式比重分離システムを示す構成図である。

【図３】本発明に係る廃棄物プラスチック湿式比重分離
装置の消泡方法の一実施の形態における廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離システムを示す構成図である。

【図４】本発明に係る廃棄物プラスチック湿式比重分離
装置の消泡方法の一実施の形態における廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離システムを示す構成図である。

【図５】本発明に係る廃棄物プラスチック湿式比重分離
装置の消泡方法の一実施の形態における廃棄物プラスチ
ック湿式比重分離システムを示す構成図である。

【符号の説明】

１ 投入ホッパ ２ 破砕機 ３ ブロワ ４ 洗浄混合層 ５ ポンプ ６、６ａ 分離槽 6ｂ 横型の遠心式比重分離装置 ７ａ 振動ふるい ７ｂ 脱水機 ８ａ 振動ふるい ９ 比重液水槽 １０ ポンプ １１ 消泡剤注入手段 １２ 消泡剤スプレーノズル １２ｂ供給ポンプ １２ｃ供給配管 １３ 貯留槽 ７４ 戻り配管 Ｐ０ 発泡成分の付着が少ない廃棄プラスチック（産業
廃棄プラスチック） Ｐ１ 廃プラスチック Ｐ２ 破砕された廃プラスチック Ｐ３ 浮上プラスチック Ｐ４ 沈降プラスチック Ｓ 水と混合されたスラリー

フロントページの続き (72)発明者 藤沢 能成 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 野田 英俊 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 阿部 盛一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 野村 卓朗 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 栗山 一郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 寺辻 和広 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4D011 BA09 BA20 CB20 CC10 4D071 AA42 AA52 AB23 AB24 AB25 AB52 BB13 CA05 DA15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業廃棄物または一般廃棄物から分別さ
   れた混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラスチ
   ック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる比重
   液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、廃棄物
   プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であって、 比重液中の発泡成分を吸着する吸着剤を比重液中に投入
   して発泡成分を吸着除去する工程、または、塩酸等の酸
   性物質を比重液中に投入して比重液をｐＨ４．５以下の
   酸性に調整する工程、または、比重液を６０℃以上に加
   熱して比重液中の発泡成分を除去する工程、の１以上の
   工程を有すことを特徴とする廃棄物プラスチック湿式比
   重分離装置の消泡方法。
2. 【請求項２】 産業廃棄物または一般廃棄物から分別さ
   れた混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラスチ
   ック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる比重
   液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、廃棄物
   プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であって、 比重液中の発泡成分を吸着する吸着剤を比重液中に投入
   して発泡成分を吸着除去する工程と、 塩素を含むプラスチック廃棄物を分離する際、同時に前
   記比重液から,比重液中の発泡成分を吸着した吸着剤を
   分離する工程を有すことを特徴とする廃棄物プラスチッ
   ク湿式比重分離装置の消泡方法。
3. 【請求項３】 産業廃棄物または一般廃棄物から分別さ
   れた混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラスチ
   ック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる比重
   液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、廃棄物
   プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であって、 前記混合プラスチック廃棄物と前記混合液を混合槽にお
   いて混合してスラリーを形成する工程と、 該スラリーを湿式比重分離装置において比重分離する工
   程と、 比重分離された後に該湿式比重分離装置から排出された
   比重液に消泡剤を投入する工程と、 該消泡剤が投入された比重液を混合槽に供給する工程を
   有す、廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方
   法。
4. 【請求項４】 産業廃棄物または一般廃棄物から分別さ
   れた混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラスチ
   ック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる比重
   液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、廃棄物
   プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であって、 前記混合プラスチック廃棄物と前記混合液を混合槽にお
   いて混合してスラリーを形成する工程と、 該スラリーを湿式比重分離装置において比重分離する工
   程と、 比重分離された後に該湿式比重分離装置から排出された
   比重液を貯留槽に貯留して、該貯留槽内に消泡剤を投入
   しする工程と、 該消泡剤が投入された比重液を混合槽に供給する工程を
   有す、廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方
   法。
5. 【請求項５】 前記消泡剤が投入された比重液を４０℃
   以下に冷却することを特徴とする請求項３または４記載
   の、廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法。
6. 【請求項６】 産業廃棄物または一般廃棄物から分別さ
   れた混合プラスチック廃棄物から、塩素を含むプラスチ
   ック廃棄物を比重液の全部または一部を循環させる比重
   液循環型湿式比重選別方式により分離する際の、廃棄物
   プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法であって、 前記混合プラスチック廃棄物と前記混合液を混合槽にお
   いて混合してスラリーを形成する工程と、 該スラリーを湿式比重分離装置において比重分離する工
   程を有し、 前記スラリー形成工程において、発泡性材料が付着して
   いない補助材料を前記混合槽内に投入することを特徴と
   する、廃棄物プラスチック湿式比重分離装置の消泡方
   法。
7. 【請求項７】 請求項３、４、５または６記載の廃棄物
   プラスチック湿式比重分離装置の消泡方法の少なくとも
   ２以上を有すことを特徴とする、廃棄物プラスチック湿
   式比重分離装置の消泡方法。