JP2002226874A - 廃棄物処理方法及び処理装置 - Google Patents
廃棄物処理方法及び処理装置Info
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- fuel oil
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
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- Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物に含まれるプラスチック類を安価かつ
容易に微粉末化して、より効率高く再利用できるように
したプラスチック類を含む廃棄物の処理方法及び処理装
置を提供する。 【解決手段】 プラスチック類を含む廃棄物を３００〜
７００℃の温度で加熱し溶融固化させて回収した固形プ
ラスチックを微粉末に粉砕し、この微粉末を燃料油に懸
濁させて燃料として使用する。
容易に微粉末化して、より効率高く再利用できるように
したプラスチック類を含む廃棄物の処理方法及び処理装
置を提供する。 【解決手段】 プラスチック類を含む廃棄物を３００〜
７００℃の温度で加熱し溶融固化させて回収した固形プ
ラスチックを微粉末に粉砕し、この微粉末を燃料油に懸
濁させて燃料として使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃家電製品、廃家
電製品以外の複合材廃棄物（メタル類とプラスチック類
等の複合材からなる製品の廃棄物）及び／または廃プラ
スチックを含む部品類、廃プラスチック材等の熱可塑性
プラスチック類を含む廃棄物の処理方法及び処理装置に
関する。
電製品以外の複合材廃棄物（メタル類とプラスチック類
等の複合材からなる製品の廃棄物）及び／または廃プラ
スチックを含む部品類、廃プラスチック材等の熱可塑性
プラスチック類を含む廃棄物の処理方法及び処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、廃棄された家電製品（廃家電製
品）には、熱可塑性プラスチック類を含む多くのプラス
チック部品が使用されており、これを回収してリサイク
ルする時には、破砕して金属類を分離し、それ以外の材
料は埋立て処分するようにしていた。しかしながら、プ
ラスチック材料は、人類にとって大切な資源であり、し
かも、埋立処分地の減少から、プラスチック類を再利用
することが強く求められている。
品）には、熱可塑性プラスチック類を含む多くのプラス
チック部品が使用されており、これを回収してリサイク
ルする時には、破砕して金属類を分離し、それ以外の材
料は埋立て処分するようにしていた。しかしながら、プ
ラスチック材料は、人類にとって大切な資源であり、し
かも、埋立処分地の減少から、プラスチック類を再利用
することが強く求められている。
【０００３】ここで、プラスチック類は、石油から作ら
れており、プラスチック類を構成する元素の多くは、炭
素（Ｃ）と水素（Ｈ）で、可燃性を有する。更に、プラ
スチックの形状として、微粉末化を図って相対的に表面
積を大きくすれば、燃料として使用するのに最適であ
る。
れており、プラスチック類を構成する元素の多くは、炭
素（Ｃ）と水素（Ｈ）で、可燃性を有する。更に、プラ
スチックの形状として、微粉末化を図って相対的に表面
積を大きくすれば、燃料として使用するのに最適であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラス
チック類は、それが適用される用途、或いは製品や部品
の方から要求される強度や靱性を満たしていなければな
らず、その強度や靱性の強さがプラスチック類を微粉末
化する際の抵抗となって、微粉末化するのが困難である
ばかりでなく、微粉末化に要するコストも高くなる。例
えば、常温の下で剪断・衝撃式粉砕機でポリプロピレン
やポリスチレン等を含むプラスチック類を微粉砕する
と、ポリプロピレンは粉砕され難く、ポリスチレンは粉
砕され易い傾向を示すものの、いずれの樹脂でも平均粒
径３２０〜４８０μｍ程度まで粉砕することができる。
しかし、これより細かく粉砕（細微粉末化）することが
かなり困難で、莫大な設備と労力を要し、更にコストが
嵩む。このため、プラスチック類を燃料として再利用す
るにしても、平均粒径３２０〜４８０μｍ程度まで微粉
砕し、例えば空気により炉内に噴霧して燃焼させるのが
限度であり、プラスチック類をより効率高く、例えば燃
料等として再利用できるようにしたものの開発が強く望
まれていた。
チック類は、それが適用される用途、或いは製品や部品
の方から要求される強度や靱性を満たしていなければな
らず、その強度や靱性の強さがプラスチック類を微粉末
化する際の抵抗となって、微粉末化するのが困難である
ばかりでなく、微粉末化に要するコストも高くなる。例
えば、常温の下で剪断・衝撃式粉砕機でポリプロピレン
やポリスチレン等を含むプラスチック類を微粉砕する
と、ポリプロピレンは粉砕され難く、ポリスチレンは粉
砕され易い傾向を示すものの、いずれの樹脂でも平均粒
径３２０〜４８０μｍ程度まで粉砕することができる。
しかし、これより細かく粉砕（細微粉末化）することが
かなり困難で、莫大な設備と労力を要し、更にコストが
嵩む。このため、プラスチック類を燃料として再利用す
るにしても、平均粒径３２０〜４８０μｍ程度まで微粉
砕し、例えば空気により炉内に噴霧して燃焼させるのが
限度であり、プラスチック類をより効率高く、例えば燃
料等として再利用できるようにしたものの開発が強く望
まれていた。
【０００５】なお、微粉砕した石炭（微粉炭）を石油に
懸濁させ、これを液体状の燃料として取扱うようにし
た、いわゆるＣＯＭ技術も一般に知られているが、この
技術は、石炭を石油の一部に代替えさせるようにしたも
のであり、プラスチック類等の廃棄物を再利用するよう
にしたものではない。
懸濁させ、これを液体状の燃料として取扱うようにし
た、いわゆるＣＯＭ技術も一般に知られているが、この
技術は、石炭を石油の一部に代替えさせるようにしたも
のであり、プラスチック類等の廃棄物を再利用するよう
にしたものではない。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、廃棄物に含まれるプラスチック類を安価かつ容易に
微粉末化して、より効率高く再利用できるようにしたプ
ラスチック類を含む廃棄物の処理方法及び処理装置を提
供することを目的とする。
で、廃棄物に含まれるプラスチック類を安価かつ容易に
微粉末化して、より効率高く再利用できるようにしたプ
ラスチック類を含む廃棄物の処理方法及び処理装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、プラスチック類を含む廃棄物を３００〜７００℃の
温度で加熱し溶融固化させた固形プラスチックを微粉末
に粉砕し、この微粉末を燃料油に懸濁させて燃料として
使用することを特徴とする廃棄物処理方法である。
は、プラスチック類を含む廃棄物を３００〜７００℃の
温度で加熱し溶融固化させた固形プラスチックを微粉末
に粉砕し、この微粉末を燃料油に懸濁させて燃料として
使用することを特徴とする廃棄物処理方法である。
【０００８】これにより、熱可塑性プラスチックは、加
熱によってそのポリマーが短鎖化し、しかも２種類以上
の熱可塑性プラスチックが溶融して混ざり合うことで、
新たなポリマー化が殆ど進まないため、そこそこの圧縮
強度を有するものの、曲げや引張り強度、或いは靱性値
が極めて低く、極めて脆い性質を有する固形物（固形プ
ラスチック）となり、ボールミル等の粉砕機により、燃
料油に懸濁可能で発熱量が大きい、例えば粒径１００μ
ｍ以下、更には３０μｍ以下程度まで容易かつ安価に微
粉末化される。従って、このような微粉末を燃料油に懸
濁させ燃料油の一部の代替えとして使用することで、安
定した燃焼を実現させつつ、燃料油を節約することがで
きる。
熱によってそのポリマーが短鎖化し、しかも２種類以上
の熱可塑性プラスチックが溶融して混ざり合うことで、
新たなポリマー化が殆ど進まないため、そこそこの圧縮
強度を有するものの、曲げや引張り強度、或いは靱性値
が極めて低く、極めて脆い性質を有する固形物（固形プ
ラスチック）となり、ボールミル等の粉砕機により、燃
料油に懸濁可能で発熱量が大きい、例えば粒径１００μ
ｍ以下、更には３０μｍ以下程度まで容易かつ安価に微
粉末化される。従って、このような微粉末を燃料油に懸
濁させ燃料油の一部の代替えとして使用することで、安
定した燃焼を実現させつつ、燃料油を節約することがで
きる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、前記燃料油に、
アルコール、水、界面活性剤のうちの少なくとも２種類
以上を添加して攪拌することを特徴とする請求項１記載
の廃棄物処理方法である。これにより、固形プラスチッ
クを粉砕した微粉末を燃料油により均一に分散させて、
より安定した燃焼を実現することができる。
アルコール、水、界面活性剤のうちの少なくとも２種類
以上を添加して攪拌することを特徴とする請求項１記載
の廃棄物処理方法である。これにより、固形プラスチッ
クを粉砕した微粉末を燃料油により均一に分散させて、
より安定した燃焼を実現することができる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、プラスチック類
を含む廃棄物を３００〜７００℃の温度で加熱し溶融固
化させた固形プラスチックを微粉末に粉砕し、この微粉
末を空気噴霧して燃焼させることを特徴とする廃棄物処
理方法である。これにより、表面積が大きく発熱量が大
きい微粉末を直接燃焼させて再利用することができる。
を含む廃棄物を３００〜７００℃の温度で加熱し溶融固
化させた固形プラスチックを微粉末に粉砕し、この微粉
末を空気噴霧して燃焼させることを特徴とする廃棄物処
理方法である。これにより、表面積が大きく発熱量が大
きい微粉末を直接燃焼させて再利用することができる。
【００１１】請求項４に記載の発明は、前記固形プラス
チックを粒径１００μｍ以下の微粉末に粉砕することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物処
理方法である。これにより、微粉末を燃料油に懸濁させ
た懸濁液（燃料油）を生成することができる。特に微粉
末を、粒径３０μｍ程度まで微粉末化させることで、こ
の微粉末が、例えば圧力噴霧式バーナーのノズル部分に
詰まってしまうことを防止して、いかなるバーナーでも
対応できるようにすることができる。
チックを粒径１００μｍ以下の微粉末に粉砕することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物処
理方法である。これにより、微粉末を燃料油に懸濁させ
た懸濁液（燃料油）を生成することができる。特に微粉
末を、粒径３０μｍ程度まで微粉末化させることで、こ
の微粉末が、例えば圧力噴霧式バーナーのノズル部分に
詰まってしまうことを防止して、いかなるバーナーでも
対応できるようにすることができる。
【００１２】請求項５に記載の発明は、プラスチック類
を含む廃棄物を３００〜７００℃の温度で加熱し溶融固
化させた固形プラスチックを微粉末に粉砕する手段と、
前記微粉末を燃料油に懸濁させる手段と、前記微粉末を
懸濁させた燃料油を燃焼させる手段を有することを特徴
とする廃棄物処理装置である。
を含む廃棄物を３００〜７００℃の温度で加熱し溶融固
化させた固形プラスチックを微粉末に粉砕する手段と、
前記微粉末を燃料油に懸濁させる手段と、前記微粉末を
懸濁させた燃料油を燃焼させる手段を有することを特徴
とする廃棄物処理装置である。
【００１３】請求項６に記載の発明は、プラスチック類
を含む廃棄物を３００〜７００℃の温度で加熱し溶融固
化させた固形プラスチックを、粒径１００μｍ以下の微
粉末に粉砕したことを特徴とする廃棄物利用粉体燃料で
ある。
を含む廃棄物を３００〜７００℃の温度で加熱し溶融固
化させた固形プラスチックを、粒径１００μｍ以下の微
粉末に粉砕したことを特徴とする廃棄物利用粉体燃料で
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の第１の
実施の形態の廃棄物処理装置を示すもので、この処理装
置は、例えば冷蔵庫等のプラスチック類を含む廃棄物１
０を、例えば３５０〜７００℃、好ましくは５００〜７
００℃に加熱し分解処理してプラスチック類を溶融し他
の金属類と分離する処理装置１２と、この処理装置１２
の内部を貫通して延びる搬送装置１４とを備えている。
この搬送装置１４は、廃棄物１０を有姿のまま、或いは
所定の大きさに切断して搬送するためのもので、例えば
ローラを所定のピッチで平行に配置したローラコンベア
で構成されている。また、処理装置１２の底部にはホッ
パ１６が一体に設けられている。
を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の第１の
実施の形態の廃棄物処理装置を示すもので、この処理装
置は、例えば冷蔵庫等のプラスチック類を含む廃棄物１
０を、例えば３５０〜７００℃、好ましくは５００〜７
００℃に加熱し分解処理してプラスチック類を溶融し他
の金属類と分離する処理装置１２と、この処理装置１２
の内部を貫通して延びる搬送装置１４とを備えている。
この搬送装置１４は、廃棄物１０を有姿のまま、或いは
所定の大きさに切断して搬送するためのもので、例えば
ローラを所定のピッチで平行に配置したローラコンベア
で構成されている。また、処理装置１２の底部にはホッ
パ１６が一体に設けられている。
【００１５】図２に示すように、処理装置１２の内部に
は、搬送装置１４の下方に位置して、同一方向に回転
し、軸方向に沿った所定間隔毎に略三角形状の鍔板１８
を互い違いに配置した複数のロール２０からなる回転分
離器２２が配置されている。この回転分離器２２は、搬
送装置１４から落下した大形の不燃物を受け止めて、こ
れを大形不燃物排出口２４から外部に排出するためのも
のである。
は、搬送装置１４の下方に位置して、同一方向に回転
し、軸方向に沿った所定間隔毎に略三角形状の鍔板１８
を互い違いに配置した複数のロール２０からなる回転分
離器２２が配置されている。この回転分離器２２は、搬
送装置１４から落下した大形の不燃物を受け止めて、こ
れを大形不燃物排出口２４から外部に排出するためのも
のである。
【００１６】また、回転分離器２２の下方に位置して、
ホッパ１６の底部には、一定方向に回転して、ホッパ１
６の底部に溜まった溶融プラスチック２６を攪拌すると
ともに、回転分離器２２を通過した小物金属類を受け止
めて、これを小物金属類排出口２８から外部に排出する
スクリューコンベア３０が配置されている。また、ホッ
パ１６の下端部には、溶融プラスチック流出口１６ａが
開閉自在に設けられている。
ホッパ１６の底部には、一定方向に回転して、ホッパ１
６の底部に溜まった溶融プラスチック２６を攪拌すると
ともに、回転分離器２２を通過した小物金属類を受け止
めて、これを小物金属類排出口２８から外部に排出する
スクリューコンベア３０が配置されている。また、ホッ
パ１６の下端部には、溶融プラスチック流出口１６ａが
開閉自在に設けられている。
【００１７】これにより、搬送装置１４によって処理装
置１２内に搬入された廃棄物１０は、処理装置１２で加
熱処理されるが、この時に、躯体等の金属類は、搬送装
置１４上に載せられたまま、処理装置１２内を通過して
外部に搬出され、大形の不燃物は、回転分離器２２を介
して大形不燃物排出口２４から外部に排出され、小物金
属類は、スクリューコンベア３０を介して小物金属類排
出口２８から外部に排出される。一方、廃棄物１０に含
まれたプラスチック類は、その一部はガス化後に燃焼す
るものの、大部分は溶融し下方に滴下してホッパ１６の
底部に溜まり、スクリューコンベア３０の回転で攪拌さ
れる。そして、溶融プラスチック流出口１６ａから下方
に流出される。
置１２内に搬入された廃棄物１０は、処理装置１２で加
熱処理されるが、この時に、躯体等の金属類は、搬送装
置１４上に載せられたまま、処理装置１２内を通過して
外部に搬出され、大形の不燃物は、回転分離器２２を介
して大形不燃物排出口２４から外部に排出され、小物金
属類は、スクリューコンベア３０を介して小物金属類排
出口２８から外部に排出される。一方、廃棄物１０に含
まれたプラスチック類は、その一部はガス化後に燃焼す
るものの、大部分は溶融し下方に滴下してホッパ１６の
底部に溜まり、スクリューコンベア３０の回転で攪拌さ
れる。そして、溶融プラスチック流出口１６ａから下方
に流出される。
【００１８】スクリューコンベア３０の上部空間には、
処理装置１２の外部に設置した温度調節弁３２により該
上部空間の温度が一定となるように流量を制御した空気
を供給する空気吹込みノズル３４が配置されている。こ
れにより、プラスチック類自身から発生する可燃性ガス
の一部に空気吹込みノズル３４から空気を吹込んでガス
化燃焼させることで、この燃焼熱を廃棄物１０の加熱に
使用するようになっている。
処理装置１２の外部に設置した温度調節弁３２により該
上部空間の温度が一定となるように流量を制御した空気
を供給する空気吹込みノズル３４が配置されている。こ
れにより、プラスチック類自身から発生する可燃性ガス
の一部に空気吹込みノズル３４から空気を吹込んでガス
化燃焼させることで、この燃焼熱を廃棄物１０の加熱に
使用するようになっている。
【００１９】図１に戻って、処理装置１２の下方に位置
して、前記ホッパ１６の溶融プラスチック流出口１６ａ
に連通する貯留槽４０が配置され、更にこの貯留槽４０
の下方に型４２が備えられている。この貯留槽４０は、
ホッパ１６内に溜められた溶融プラスチック２６を、例
えば溶融プラスチック２６が固化しない１８０〜３００
℃程度に維持したまま、一時的に貯留して型４２内に注
入するためのものである。なお、貯留槽４０を設けるこ
となく、ホッパ１６の溶融プラスチック流出口１６ａか
ら型４２内に溶融プラスチック２６を直接注入するよう
にしても良い。
して、前記ホッパ１６の溶融プラスチック流出口１６ａ
に連通する貯留槽４０が配置され、更にこの貯留槽４０
の下方に型４２が備えられている。この貯留槽４０は、
ホッパ１６内に溜められた溶融プラスチック２６を、例
えば溶融プラスチック２６が固化しない１８０〜３００
℃程度に維持したまま、一時的に貯留して型４２内に注
入するためのものである。なお、貯留槽４０を設けるこ
となく、ホッパ１６の溶融プラスチック流出口１６ａか
ら型４２内に溶融プラスチック２６を直接注入するよう
にしても良い。
【００２０】溶融プラスチック２６は、型４２内に注入
されて冷却され、固体化した固形プラスチック４４に成
形されるのであるが、この固形プラスチック４４を、ボ
ールミル等の粉砕機４６に搬送するベルトコンベア４８
が備えられている。これによって、型４２内に注入され
冷却された固形プラスチック４４は、ベルトコンベア４
８から順次粉砕機４６に搬送され、この粉砕機４６で粒
径１００μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下に微粉
末化される。
されて冷却され、固体化した固形プラスチック４４に成
形されるのであるが、この固形プラスチック４４を、ボ
ールミル等の粉砕機４６に搬送するベルトコンベア４８
が備えられている。これによって、型４２内に注入され
冷却された固形プラスチック４４は、ベルトコンベア４
８から順次粉砕機４６に搬送され、この粉砕機４６で粒
径１００μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下に微粉
末化される。
【００２１】処理装置１２には、排ガスライン５０が接
続され、この排ガスライン５０には、排ガスの廃熱の一
部を回収する熱交換器５２が設けられている。これによ
って、廃棄処理システム全体としての省エネルギー化を
図っている。
続され、この排ガスライン５０には、排ガスの廃熱の一
部を回収する熱交換器５２が設けられている。これによ
って、廃棄処理システム全体としての省エネルギー化を
図っている。
【００２２】粉砕機４６で粉砕した微粉末を、一般に使
用されている液体燃料の灯油、重油等の燃料油６０に懸
濁させる、攪拌機６２を内蔵したサーバタンク６４が備
えられている。このサーバタンク６４の内部には、燃料
油６０が満たされ、この燃料油６０には、アルコール、
水、界面活性剤のうち、少なくとも２種類以上の添加剤
が添加され、これによって、ホッパ６６から投入された
微粉末が燃料油６０に均一に分散するようになってい
る。
用されている液体燃料の灯油、重油等の燃料油６０に懸
濁させる、攪拌機６２を内蔵したサーバタンク６４が備
えられている。このサーバタンク６４の内部には、燃料
油６０が満たされ、この燃料油６０には、アルコール、
水、界面活性剤のうち、少なくとも２種類以上の添加剤
が添加され、これによって、ホッパ６６から投入された
微粉末が燃料油６０に均一に分散するようになってい
る。
【００２３】つまり、固形プラスチック４４を粒径１０
０μｍ以下の微粉末に粉砕することで、この微粉末を燃
料油６０に懸濁させることができる。しかも、この微粉
末の比重は約０．９であり、これをそのまま燃料油６０
に投入すると、灯油では沈み、Ａ重油では沈降するが沈
降速度は非常に遅く、Ｂ重油では浮き上がることもある
が、このようにアルコール、水、界面活性剤のうち、少
なくとも２種類以上の添加剤を添加し、微粉末を攪拌機
６２で攪拌させることで燃料油６０に均一に分散させる
ことができる。
０μｍ以下の微粉末に粉砕することで、この微粉末を燃
料油６０に懸濁させることができる。しかも、この微粉
末の比重は約０．９であり、これをそのまま燃料油６０
に投入すると、灯油では沈み、Ａ重油では沈降するが沈
降速度は非常に遅く、Ｂ重油では浮き上がることもある
が、このようにアルコール、水、界面活性剤のうち、少
なくとも２種類以上の添加剤を添加し、微粉末を攪拌機
６２で攪拌させることで燃料油６０に均一に分散させる
ことができる。
【００２４】サーバタンク６４は、流量レギュレータ６
８を介装した燃料パイプ７０に接続され、更に、この燃
料パイプ７０は、流量レギュレータ６８の下流側で燃料
タンク７２に接続されている。そして、サーバタンク６
４内の微粉末を懸濁させた燃料油６０と燃料タンク７２
内の燃料は、オイルポンプ等のポンプ７４の駆動に伴っ
て、燃料パイプ７０から燃焼装置としてのバーナー７６
に順次圧送されて燃焼するようになっている。
８を介装した燃料パイプ７０に接続され、更に、この燃
料パイプ７０は、流量レギュレータ６８の下流側で燃料
タンク７２に接続されている。そして、サーバタンク６
４内の微粉末を懸濁させた燃料油６０と燃料タンク７２
内の燃料は、オイルポンプ等のポンプ７４の駆動に伴っ
て、燃料パイプ７０から燃焼装置としてのバーナー７６
に順次圧送されて燃焼するようになっている。
【００２５】なお、灯油の発熱量は、１１，０００ｋｃ
ａｌ／ｋｇ程度で、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂といったプラスチックの発熱量は、資料により多
少のバラツキがあるものの、約１０，０００〜１１，０
００ｋｃａｌ／ｋｇ程度であるので、このように、固形
プラスチックの微粉末を燃料油に懸濁させて燃焼させる
ことで、大きな発熱量を得て燃料油の一部に代替えさせ
ることができる。
ａｌ／ｋｇ程度で、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂といったプラスチックの発熱量は、資料により多
少のバラツキがあるものの、約１０，０００〜１１，０
００ｋｃａｌ／ｋｇ程度であるので、このように、固形
プラスチックの微粉末を燃料油に懸濁させて燃焼させる
ことで、大きな発熱量を得て燃料油の一部に代替えさせ
ることができる。
【００２６】次に、上記廃棄物処理装置による廃棄物処
理方法について説明する。先ず、冷蔵庫等のプラスチッ
ク類を含む廃棄物１０を、有姿のまま、或いは所定の大
きさに切断して搬送装置１４に乗せ、搬送装置１４を駆
動して処理装置１２の内部に導入する。すると、廃棄物
１０は、処理装置１２で、例えば３５０〜７００℃、好
ましくは５００〜７００℃で加熱処理される。この時
に、躯体等の金属類は、搬送装置１４に乗ったまま、処
理装置１２内を通過してそのまま外部に搬出され、大形
の不燃物は、回転分離器２２を介して大形不燃物排出口
２４から外部に排出され、小物金属類は、スクリューコ
ンベア３０を介して小物金属類排出口２８から外部に排
出される。
理方法について説明する。先ず、冷蔵庫等のプラスチッ
ク類を含む廃棄物１０を、有姿のまま、或いは所定の大
きさに切断して搬送装置１４に乗せ、搬送装置１４を駆
動して処理装置１２の内部に導入する。すると、廃棄物
１０は、処理装置１２で、例えば３５０〜７００℃、好
ましくは５００〜７００℃で加熱処理される。この時
に、躯体等の金属類は、搬送装置１４に乗ったまま、処
理装置１２内を通過してそのまま外部に搬出され、大形
の不燃物は、回転分離器２２を介して大形不燃物排出口
２４から外部に排出され、小物金属類は、スクリューコ
ンベア３０を介して小物金属類排出口２８から外部に排
出される。
【００２７】一方、廃棄物１０に含まれるプラスチック
類は、その一部は燃焼するものの、大部分は溶融し搬送
装置１４の下方に滴下しホッパ１６の底部に混ざり合っ
た状態で溜まり、スクリューコンベア３０の回転で攪拌
される。
類は、その一部は燃焼するものの、大部分は溶融し搬送
装置１４の下方に滴下しホッパ１６の底部に混ざり合っ
た状態で溜まり、スクリューコンベア３０の回転で攪拌
される。
【００２８】ここで、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、
ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ
（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）などの熱
可塑性樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂は、全て
ポリマー若しくはポリマーがミックスされたものであ
る。従って、これらの樹脂を加熱すると、それぞれのポ
リマーはいずれもが短鎖化し、しかも２種類以上の熱可
塑性プラスチック、あるいは２種類以上の熱可塑性プラ
スチックと熱硬化性プラスチックが溶融して混ざり合う
ことで、異種同士のポリマーが手を繋ぎ合う新たなポリ
マー化も殆ど進まない。特に、溶融プラスチック２６を
強制的に攪拌することで、ポリマーのより短鎖化及び新
たなポリマー化の進行の防止を図ることができる。
ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ
（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）などの熱
可塑性樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂は、全て
ポリマー若しくはポリマーがミックスされたものであ
る。従って、これらの樹脂を加熱すると、それぞれのポ
リマーはいずれもが短鎖化し、しかも２種類以上の熱可
塑性プラスチック、あるいは２種類以上の熱可塑性プラ
スチックと熱硬化性プラスチックが溶融して混ざり合う
ことで、異種同士のポリマーが手を繋ぎ合う新たなポリ
マー化も殆ど進まない。特に、溶融プラスチック２６を
強制的に攪拌することで、ポリマーのより短鎖化及び新
たなポリマー化の進行の防止を図ることができる。
【００２９】なお、３００〜７００℃の温度で加熱する
ことで、殆どのプラスチック類を溶融させて混合し、か
つ例えば家電の構成部品中のアルミニウム等が溶けるこ
とを防止することができるが、プラスチック類自身から
発生する可燃性ガスを有効に利用するためには、５００
℃以上に加熱してプラスチック類のガス化を促進する方
が好ましい。
ことで、殆どのプラスチック類を溶融させて混合し、か
つ例えば家電の構成部品中のアルミニウム等が溶けるこ
とを防止することができるが、プラスチック類自身から
発生する可燃性ガスを有効に利用するためには、５００
℃以上に加熱してプラスチック類のガス化を促進する方
が好ましい。
【００３０】そして、ホッパ１６内に溜まった溶融プラ
スチック２６を貯留槽４０から型４２内に流込み、自然
冷却させて固形プラスチック４４を作る。なお、溶融プ
ラスチック２６を、例えば冷却水を通したパイプ等の内
部を通して、強制的に冷却するようにしても良い。
スチック２６を貯留槽４０から型４２内に流込み、自然
冷却させて固形プラスチック４４を作る。なお、溶融プ
ラスチック２６を、例えば冷却水を通したパイプ等の内
部を通して、強制的に冷却するようにしても良い。
【００３１】そして、この固形プラスチック４４を型４
２から抜出し、ベルトコンベア４８から順次粉砕機４６
に投入し粉砕して微粉末化する。この時、前述のよう
に、固形プラスチック４４は、短鎖化して新たなポリマ
ー化が殆ど進んでいないポリマーで構成されているた
め、そこそこの圧縮強度を有するものの、曲げや引張り
強度、或いは靱性値が極めて低く、極めて脆い性質を有
する。従って、例えばボールミル等の粉砕機により、例
えば粒径１００μｍ程度以下、好ましくは粒径３０μｍ
以下に容易かつ安価に微粉砕して、廃棄物に含まれるプ
ラスチック類の微粉末化を図ることができる。
２から抜出し、ベルトコンベア４８から順次粉砕機４６
に投入し粉砕して微粉末化する。この時、前述のよう
に、固形プラスチック４４は、短鎖化して新たなポリマ
ー化が殆ど進んでいないポリマーで構成されているた
め、そこそこの圧縮強度を有するものの、曲げや引張り
強度、或いは靱性値が極めて低く、極めて脆い性質を有
する。従って、例えばボールミル等の粉砕機により、例
えば粒径１００μｍ程度以下、好ましくは粒径３０μｍ
以下に容易かつ安価に微粉砕して、廃棄物に含まれるプ
ラスチック類の微粉末化を図ることができる。
【００３２】次に、この微粉末をサーバタンク６４内に
投入して、この内部に満たした燃料油６０に懸濁させ、
同時に攪拌機６２を回転させることで、この微粉末を燃
料油６０に均一に分散させる。そして、このサーバタン
ク６４内の微粉末を混在した燃料油を燃料として使用し
て、燃料タンク７２内の燃料と共に、或いは単独でバー
ナー７６に供給して燃焼させ、これにより、大きな発熱
量で、かつ微粉末を燃料油６０に均一に分散させること
で、安定した燃焼を実現することができる。
投入して、この内部に満たした燃料油６０に懸濁させ、
同時に攪拌機６２を回転させることで、この微粉末を燃
料油６０に均一に分散させる。そして、このサーバタン
ク６４内の微粉末を混在した燃料油を燃料として使用し
て、燃料タンク７２内の燃料と共に、或いは単独でバー
ナー７６に供給して燃焼させ、これにより、大きな発熱
量で、かつ微粉末を燃料油６０に均一に分散させること
で、安定した燃焼を実現することができる。
【００３３】なお、この微粉末を懸濁させた燃料油を使
用した燃焼試験をしたところ、圧力噴霧式バーナーでは
大きな粒子があるとノズル部分が詰まるという問題が発
生したが、微粉末の粒径を３０μｍ以下することで問題
なく燃焼することが判明した。つまり、微粉末の粒径を
３０μｍ以下にすることで、いかなるバーナーでも対応
することができる。
用した燃焼試験をしたところ、圧力噴霧式バーナーでは
大きな粒子があるとノズル部分が詰まるという問題が発
生したが、微粉末の粒径を３０μｍ以下することで問題
なく燃焼することが判明した。つまり、微粉末の粒径を
３０μｍ以下にすることで、いかなるバーナーでも対応
することができる。
【００３４】また、この微粉末だけを圧縮空気で噴霧し
て燃焼させる実験を行ったところ、バーナーノズルのチ
ップ部分が加熱して１００℃を越えるとノズルのところ
で微粉末が溶着し、やがて詰まってしまうことが判明し
たが、この問題は、ノズル部分を冷却することで解決す
ることができる。
て燃焼させる実験を行ったところ、バーナーノズルのチ
ップ部分が加熱して１００℃を越えるとノズルのところ
で微粉末が溶着し、やがて詰まってしまうことが判明し
たが、この問題は、ノズル部分を冷却することで解決す
ることができる。
【００３５】図３は、一般的なバーナー燃焼システムに
何の手も加えることなく適用できるようにした本発明の
第２の実施の形態の廃棄物処理装置を示すもので、これ
は、例えば、タンクローリー８０の燃料タンク８２等の
内部に、前記固形プラスチック４４（図１参照）を、例
えば粒径１００μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下
に粉砕した微粉末を投入し、この微粉末を懸濁させた燃
料油６０（図１参照）をタンクローリー８０の燃料タン
ク８２から直接燃焼システムの燃料タンク７２に注入
し、この燃料タンク７２内の燃料をポンプ７４の駆動に
伴って燃料パイプ７０からバーナー７６に順次圧送して
燃焼させるようにしたものである。なお、このタンクロ
ーリーの代わりに、ドラム缶等の任意の搬送手段を使用
しても良いことは勿論である。
何の手も加えることなく適用できるようにした本発明の
第２の実施の形態の廃棄物処理装置を示すもので、これ
は、例えば、タンクローリー８０の燃料タンク８２等の
内部に、前記固形プラスチック４４（図１参照）を、例
えば粒径１００μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下
に粉砕した微粉末を投入し、この微粉末を懸濁させた燃
料油６０（図１参照）をタンクローリー８０の燃料タン
ク８２から直接燃焼システムの燃料タンク７２に注入
し、この燃料タンク７２内の燃料をポンプ７４の駆動に
伴って燃料パイプ７０からバーナー７６に順次圧送して
燃焼させるようにしたものである。なお、このタンクロ
ーリーの代わりに、ドラム缶等の任意の搬送手段を使用
しても良いことは勿論である。
【００３６】この場合、長期に亘って停止した場合に、
微粉末が沈降したり浮上がったする場合もあるが、通常
ポンプ７４の能力がバーナー７６の燃焼量より上回って
いて、余剰に送られた燃料は燃料タンク７２に戻るよう
な構造になっており、始動に先立って、しばらくポンプ
７４を運転すれば燃料タンク７２内が撹拌されて微粉末
が燃料油内に均一に分散するようになり、実用上障害に
ならない。
微粉末が沈降したり浮上がったする場合もあるが、通常
ポンプ７４の能力がバーナー７６の燃焼量より上回って
いて、余剰に送られた燃料は燃料タンク７２に戻るよう
な構造になっており、始動に先立って、しばらくポンプ
７４を運転すれば燃料タンク７２内が撹拌されて微粉末
が燃料油内に均一に分散するようになり、実用上障害に
ならない。
【００３７】このシステムにおいては、燃料油と微粉末
の発熱量に大きな差異がある場合に、燃焼の安定性が少
し落ちる可能性があるが、バーナーに燃焼温度コントロ
ール機構が付帯しているものについては、通常そのコン
トロール範囲で流量等の調整が自動的に行われるので、
全く問題がない。
の発熱量に大きな差異がある場合に、燃焼の安定性が少
し落ちる可能性があるが、バーナーに燃焼温度コントロ
ール機構が付帯しているものについては、通常そのコン
トロール範囲で流量等の調整が自動的に行われるので、
全く問題がない。
【００３８】なお、前記実施の形態にあっては、有姿の
まま、或いは所定の大きさに切断した廃棄物を処理する
ようにした例を示しているが、例えば裁断機等で裁断し
た雑多な廃プラスチック類等をホッパから加熱炉内に投
入し、このプラスチック類を加熱炉で３００〜７００℃
に加熱し、溶融固化させた固形プラスチックを、例えば
粒径１００μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下に粉
砕して、これを燃料油に懸濁させて燃料として使用する
ようにしても良い。また、熱可塑性プラスチック類、あ
るいは熱可塑性プラスチック類と熱硬化性プラスチック
類を含む廃棄物処理全般における廃棄物処理に適用でき
ることは勿論である。
まま、或いは所定の大きさに切断した廃棄物を処理する
ようにした例を示しているが、例えば裁断機等で裁断し
た雑多な廃プラスチック類等をホッパから加熱炉内に投
入し、このプラスチック類を加熱炉で３００〜７００℃
に加熱し、溶融固化させた固形プラスチックを、例えば
粒径１００μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下に粉
砕して、これを燃料油に懸濁させて燃料として使用する
ようにしても良い。また、熱可塑性プラスチック類、あ
るいは熱可塑性プラスチック類と熱硬化性プラスチック
類を含む廃棄物処理全般における廃棄物処理に適用でき
ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
廃棄物に含まれるプラスチック類を、例えば粒径１００
μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下に安価かつ容易
に細微粉末化して、これを、例えば燃料油に懸濁させて
燃料として使用することで、効率よく再利用することが
できる。
廃棄物に含まれるプラスチック類を、例えば粒径１００
μｍ以下、好ましくは粒径３０μｍ以下に安価かつ容易
に細微粉末化して、これを、例えば燃料油に懸濁させて
燃料として使用することで、効率よく再利用することが
できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の廃棄物処理装置の
概要を示す図である。
概要を示す図である。
【図２】図１に示す廃棄物処理装置の一部拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２の実施の形態の廃棄物処理装置の
要部概要を示す図である。
要部概要を示す図である。
１０ 廃棄物 １２ 処理装置 １４ 搬送装置 ２２ 回転分離器 ２４ 大形不燃物排出口 ２６ 溶融プラスチック ３０ スクリューコンベア ４０ 貯留槽 ４４ 固形プラスチック ４６ 粉砕機 ４８ ベルトコンベア ６０ 燃料油 ６２ 攪拌機 ６４ サーバタンク ６７ 流量レギュレータ ７０ 燃料パイプ ７２ 燃料タンク ７４ ポンプ ７６ バーナー ８０ タンクローリー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｌ 5/48 Ｆ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢ ４Ｈ０１３ Ｆ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢ １１５Ｚ ４Ｈ０１５ １１５ 5/02 ＺＡＢＥ 5/02 ＺＡＢ 5/033 ＺＡＢＡ 5/033 ＺＡＢ 7/12 ＺＡＢＺ 7/12 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｇ (72)発明者 中村 俊夫 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 桜井 清 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 近藤 英樹 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 小塚 浩志 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 徳留 達夫 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3K061 AA18 AB03 AC13 BA05 BA08 BA10 CA07 DA02 DB03 DB06 DB14 FA03 FA12 3K065 AA18 AB03 AC13 BA05 BA08 BA10 CA02 4D004 AA07 BA03 CA04 CA29 CA45 CB13 DA02 DA03 DA06 DA20 4D065 EB02 EB14 ED13 ED31 EE02 EE19 4F301 AA11 AA21 AA30 BF12 BF15 BF31 4H013 AA05 4H015 AA02 AA17 AB01 BA12 BB03 BB10 CA03 CB01
Claims (6)
- 【請求項１】 プラスチック類を含む廃棄物を３００〜
７００℃の温度で加熱し溶融固化させた固形プラスチッ
クを微粉末に粉砕し、 この微粉末を燃料油に懸濁させて燃料として使用するこ
とを特徴とする廃棄物処理方法。 - 【請求項２】 前記燃料油に、アルコール、水、界面活
性剤のうちの少なくとも２種類以上を添加して攪拌する
ことを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。 - 【請求項３】 プラスチック類を含む廃棄物を３００〜
７００℃の温度で加熱し溶融固化させた固形プラスチッ
クを微粉末に粉砕し、 この微粉末を空気噴霧して燃焼させることを特徴とする
廃棄物処理方法。 - 【請求項４】 前記固形プラスチックを粒径１００μｍ
以下の微粉末に粉砕することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の廃棄物処理方法。 - 【請求項５】 プラスチック類を含む廃棄物を３００〜
７００℃の温度で加熱し溶融固化させた固形プラスチッ
クを微粉末に粉砕する手段と、 前記微粉末を燃料油に懸濁させる手段と、 前記微粉末を懸濁させた燃料油を燃焼させる手段を有す
ることを特徴とする廃棄物処理装置。 - 【請求項６】 プラスチック類を含む廃棄物を３００〜
７００℃の温度で加熱し溶融固化させた固形プラスチッ
クを、粒径１００μｍ以下の微粉末に粉砕したことを特
徴とする廃棄物利用粉体燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020692A JP2002226874A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 廃棄物処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020692A JP2002226874A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 廃棄物処理方法及び処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002226874A true JP2002226874A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18886364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001020692A Pending JP2002226874A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 廃棄物処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002226874A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315924A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Nippon Oil Corp | 改質硫黄中間資材フレーク製造方法及びその製造システム |
| CN111361154A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 崔锦霞 | 一种3d打印废料处理装置 |
| CN111495953A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-07 | 长沙柳腾科技有限公司 | 一种石油污染含沙砾土壤异位淋洗前预处理设备 |
-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001020692A patent/JP2002226874A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315924A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Nippon Oil Corp | 改質硫黄中間資材フレーク製造方法及びその製造システム |
| JP4531626B2 (ja) * | 2005-05-13 | 2010-08-25 | 新日本石油株式会社 | 改質硫黄中間資材フレーク製造方法及びその製造システム |
| CN111361154A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 崔锦霞 | 一种3d打印废料处理装置 |
| CN111495953A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-07 | 长沙柳腾科技有限公司 | 一种石油污染含沙砾土壤异位淋洗前预处理设备 |
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