JP2002263613A

JP2002263613A - プラスチック／無機物複合廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP2002263613A
Application number: JP2001070321A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hirohane; 弘行広羽; Toshihiko Okada; 敏彦岡田; Tatsuro Ariyama; 達郎有山; Minoru Asanuma; 稔浅沼; Ichiro Ueno; 一郎上野
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】プラスチック／無機物複合廃棄物からプ
ラスチックおよび無機物を長期間にわたり連続して効率
よく分離し回収しうる手段を提供する。【解決手段】上記課題は、プラスチック／無機物複合
廃棄物を浸漬して該プラスチックと無機物を比重分離す
る熱媒油を収容した熱処理槽と、該熱媒油をプラスチッ
クを無機物から分離しうる温度に加熱する加熱機構と、
該熱媒油を熱処理槽から抜き出してまた、熱処理槽に戻
す循環ラインと、該循環ラインに設けられた固体粒子状
物質除去装置よりなるプラスチック／無機物複合廃棄物
処理装置によって解決される。

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機器等を破
砕して得られ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、ガラスなどの多種類の材料が混合
されている金属複合廃プラスチックを処理し、プラスチ
ック等の有機物と、金属等の無機物を分離し、再利用可
能な資源として回収することが出来る廃棄物からの有機
物および無機物の回収装置に関する。

【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
環境上大きな問題になっている。中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、また塩素を含有する場合、ＨＣｌが発生す
る。これを焼却処理した場合に焼却炉の炉壁や配管を傷
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、ゴミ埋立地等で投棄処理されて
いるのが現状である。しかしながら、プラスチック等の
投棄は、環境対策上からも好ましくなく、また、処理費
用の増加とともに埋立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
く処理しうる方法の開発が各方面で研究されている。

【０００３】この廃プラスチックの処理方法として、プ
ラスチックと無機物を含む複合廃棄物を浸漬して、該プ
ラスチックと無機物を比重分離する処理液を収容した熱
処理槽と、該処理液をプラスチックを無機物から分離し
うる温度に加熱する加熱機構よりなる熱処理装置におい
て、複合プラスチック廃棄物を熱処理する熱処理室と、
プラスチックと無機物を比重分離する比重分離室に仕切
った装置を用いてプラスチック廃棄物を分離し、処理液
の液面上に流動化したプラスチック材を浮上せしめると
ともに、液面下に金属材やガラス材を沈降させ、プラス
チックと金属材やガラス材をそれぞれ採り出すプラスチ
ック廃棄物の分離回収方法が知られている（特開２００
０−４３０４４号公報および特開２０００−４３０４５
号公報等）。

【０００４】また、特開平１０−４４４３８号公報にお
いては、プラスチックポリマーを処理液に溶解した後
に、不溶物を固液分離する方法が開示されている。

【０００５】また、特開平１１−１１６７２７号公報に
は、ポリマーが溶解した有機溶媒から有機溶媒および低
沸点成分を蒸留または乾燥し、ポリマーを分離する方法
が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術は、プラ
スチックと金属の複合物から処理液によってプラスチッ
クや金属を分離してこれらを再利用するものであるが、
本発明者らが、プラスチックや金属の分離を続けていっ
たところ、分離性が悪化するという問題を生じた。さら
に、分離したプラスチックが塩素を含有するようになっ
てその利用が難しくなるという問題も生じた。

【０００７】この発明の目的は、プラスチック／無機物
複合廃棄物を熱媒油に浸漬してプラスチックと無機物を
分離する処理装置において、長期間にわたりプラスチッ
クと無機物を効率よく分離しつづけることができる装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく鋭意検討の結果、次のことを見出した。
自動車、家電製品、ＯＡ機器などには多種類のプラスチ
ックの他、ガラス強化複合材料を始め、多くの複合材料
も使用されている。上述した先行技術は、プラスチック
と金属とを分離回収可能だが、廃棄物中に複合材料また
は添加剤として数％含まれる微細な固体粒子や砂・ガラ
ス等が処理液中に流出し、その粒径によっては沈降した
金属類に混ざって回収されるが、一部は処理液中に分散
し固体粒子濃度を増加させる。さらに、複合プラスチッ
ク廃棄物から処理液中に金属酸化物、金属炭酸塩が溶出
あるいは流出し、その一部は、ポリ塩化ビニルの分解で
発生する塩化水素と反応し、金属塩化物が生成する。こ
れらの金属酸化物、金属炭酸塩、金属塩化物は、粒径が
１０μ以下と小さいため処理液中に分散し、これらによ
って処理液の粘度や密度が上昇し、また、処理液中に塩
素を蓄積させていることを見出した。

【０００９】その結果、次の２つの問題を発生させる。
処理液の密度が上昇することにより、廃プラスチッ
ク、金属、砂等にかかる浮力が過剰となることから、処
理液と廃プラスチックの接触が悪くなり、廃プラスチッ
クの減容化が阻害される。また、金属、砂の比重分離性
能が低下する。廃棄物中の塩素が塩化カルシウム等の
金属塩化物を生成し、処理液中に分散し蓄積されること
により、処理液中の塩素濃度が高くなると、一度分離し
た塩素が処理液とともに回収プラスチックの再付着し、
回収有機物の塩素濃度が上昇するため、再利用用途が限
定される。

【００１０】そこで、熱処理槽から処理液である熱媒油
を引き抜いて前記の固体粒子状物質を除去し、これを熱
処理槽に返送することにより、プラスチック／無機物複
合廃棄物からプラスチックと無機物を安定して分離しつ
づけることを見出した。そして、この熱媒油を加熱して
静置すれば前記の固体粒子状物質を容易に沈降させて分
離しうることを見出した。そして、さらに、この手段
は、塩化ビニル樹脂などの塩素含有樹脂からの塩素分の
除去にも有効なことを見出した。

【００１１】本発明は、これらの知見に基づいてなされ
たものであり、プラスチック／無機物複合廃棄物を浸漬
して該プラスチックと無機物を比重分離する熱媒油を収
容した熱処理槽と、該熱媒油をプラスチックを無機物か
ら分離しうる温度に加熱する加熱機構と、該熱媒油を熱
処理槽から抜き出してまた、熱処理槽に戻す循環ライン
と、該循環ラインに設けられた固体粒子状物質除去装置
よりなるプラスチック／無機物複合廃棄物処理装置と、
固体粒子状物質除去装置が加熱機構を備えた重力沈降槽
である上記のプラスチック／無機物複合廃棄物処理装置
と、塩素含有樹脂を浸漬して塩素分を分離する熱媒油を
収容した熱処理槽と、該熱媒油を該塩素含有樹脂から塩
素分を分離しうる温度に加熱する加熱機構と、該熱媒油
を熱処理槽から抜き出してまた、熱処理槽に戻す循環ラ
インと、該循環ラインに設けられた固体粒子状物質除去
装置よりなる塩素含有樹脂処理装置に関するものであ
る。

【００１２】本発明は、熱媒油循環ラインと、熱処理槽
内では熱媒油中に分散（スラリー状）し、実際上（工業
的に考えられる熱処理槽内の滞留時間では）比重分離さ
れない固体微粒子を含む固体粒子状物質を循環熱媒油か
ら分離除去するための手段とを設けたことにあり、これ
がないと熱媒油が汚れ、連続的な運転が出来なくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】熱処理槽は、熱媒油が入れられて
いて、プラスチック／無機物複合廃棄物をこれに浸漬し
て該プラスチックと無機物を比重分離するところであ
り、通常廃棄物投入口、熱媒油供給ライン、プラスチッ
ク取出し機構、無機物取出し機構が付設される。

【００１４】この熱処理槽は箱形、長箱形、円筒形など
でよい。しかしながら、これらに限定されるものではな
く、プラスチック／無機物複合廃棄物を浸漬できれば如
何なる形状であってもよい。

【００１５】熱処理室はプラスチック／無機物複合廃棄
物を熱媒油と混合して熱処理する室であり、混合を充分
に行なわせるため、必要により攪拌機を設ける。また、
少なくともこの槽は外気と遮断して内部を非酸化性ガス
雰囲気とすることが好ましい。これは、熱媒油および樹
脂の酸化による劣化を防止し、かつプラスチックが塩素
含有樹脂である場合にダイオキシン等の有害物質の発生
を防止するためである。そのため、熱処理槽は原則とし
て密閉構造とし、非酸化性ガス供給手段を設けて内部に
非酸化性ガスを充満させておくようにする。非酸化性ガ
スは窒素、ヘリウム、炭酸ガス等如何なるものであって
もよいが、窒素が安価で簡便である。さらに、熱処理槽
の上流側に非酸化性ガス室を設けて熱処理槽内への空気
の侵入を阻止することも有効である。

【００１６】この熱処理槽は仕切板で熱処理室と比重分
離室に分け、それによってプラスチックと無機物の分離
を円滑に行なわせることができる。比重分離室は熱処理
室の後流側に配置され熱処理室から排出される処理液か
ら密度が熱媒油より低いため液面に浮上分離する有機物
と、密度が高いために室下部に沈降する無機物を分離す
る室である。この比重分離室も密閉構造として、排出ガ
スは捕集するようにするのがよい。

【００１７】熱処理槽で浮上したプラスチックは掬い取
ってもよく、熱媒油を溢流させることによってプラスチ
ックを取り出すようにしてもよい。熱ロスを少なくする
ため熱処理槽の外壁は断熱壁とするのがよい。

【００１８】熱媒油は無機物からプラスチックを分離し
うる温度に加熱し、そのための加熱機構を設ける。この
加熱機構は蒸気、電気など如何なる手段によるものであ
ってもよく、熱処理室の内外いずれに設けてもよい。本
装置の周辺に利用できる熱源があれば熱交換器等を設け
てそれを利用することもできる。また、熱媒油自体がそ
の製造時に必要な温度を有していれば、そのまま利用で
きることはいうまでもない。

【００１９】浸漬温度と時間は通常ポリマーの溶融、分
解が十分に進行するように定められ、これはポリマーの
種類、使用量によって異なるが、２００〜４００℃程
度、好ましくは２５０〜３５０℃で、０．５〜３０分間
程度、好ましくは１．５〜１５分程度が適当である。こ
の時、ポリマーの種類により分解挙動は異なるが、おお
むね、溶融し、また接触分解によるポリマー主鎖の切
断、低分子化、およびガス化が生起する。ポリ塩化ビニ
ル系樹脂の場合には塩素はそのほぼ全量がＨＣｌとして
除去できる。溶融したポリマーは本発明で使用される有
機媒体中ではその溶解性が低いため浮上分離し、一方、
比重の高い無機物は沈降する。同時に一部のプラスチッ
クやポリウレタン等の発泡樹脂や繊維類、及びゴム類は
一部分解が起こってその容積が減少し、金属、無機物と
の分離が容易となる。また、塩化ビニルの場合は熱分解
により脱ＨＣｌも起こり、ＨＣｌの発生とともに熱分解
したチャーも生成する。

【００２０】本発明では、熱媒油を熱処理槽から抜き出
してまた熱処理槽に戻す循環ラインを設け、この循環ラ
インの途中に熱媒油内に浮遊している固体粒子状物質を
除去する装置を設ける。

【００２１】この固体粒子状物質は熱処理槽で比重分離
されずに熱媒油中に浮遊しているものであり、廃棄物か
ら放出される金属酸化物、金属炭酸塩、カルシウム、
砂、アッシュ等の無機物、さらにはこれらが塩素含有樹
脂から放出される塩化水素等と反応して生成した金属塩
化物や塩化カルシウム等が含まれる。特に、廃棄物中に
塩素含有樹脂の量が多い場合や長時間の運転を続けてい
ると高塩素濃度の固体微粒子が多くなり、塩化カルシウ
ムが２０〜５０質量％（塩素濃度１０〜３０質量％）に
達する場合もある。粒径は０．１μｍ〜３ｍｍ程度であ
る。この粒径は熱媒油と比重差の小さなものほど大き
く、例えば比重差が３以上のものは粒径が３００μｍ以
下、特に１００μｍ以下である。

【００２２】固体粒子状物質除去装置はこの粒子状物質
を重力沈降または遠心分離機等で分離したり、あるいは
濾過分離するものである。本発明の処理装置は処理コス
トが大きな問題になるので、安価に除去できることが好
ましい。この点で、本発明者らは熱媒油を加熱すること
によって固体粒子状物質を実用的な速度で沈降分離しう
ることを見出した。沈降分離させる際の熱媒油の温度は
１００〜４００℃程度、特に２００〜３５０℃程度が適
当である。

【００２３】具体的な温度制御方法としては、固体微粒
子を含む固体粒子状物質を循環熱媒油から分離除去する
装置に入る、または／および出た循環熱媒油の温度を測
定して制御する。

【００２４】また、具体的な加熱手段としては、外部
（周囲）からもしくは内部に伝熱管を通して加熱ガス
で、または電器ヒーターなどが挙げられる。ただし、固
体微粒子含む固体粒子状物質を循環熱媒油から分離除去
する装置が遠心分離機の場合は、機械的な作動部分があ
るため、微粒固体粒子分離除去手段の内部での加熱は困
難であり、微粒固体粒子分離除去手段の内部空間部分が
大きいため、外部からの加熱も効率が悪く好ましくな
い。従って、熱媒油は遠心分離機にかける前に加熱して
おくのがよい。

【００２５】重力沈降の場合の沈降時間は１分〜１００
時間程度、一般に１０分〜１０時間程度でよい。沈降は
熱媒油を槽内を流れていく間に行わせる連続方式であっ
てもよく、槽内に静置して行わせる方式であってもよ
い。沈降槽は複数設けて順次切り替えて使用することも
できる。

【００２６】熱媒油の上部液面付近に浮上したプラスチ
ックを主体とする浮上物の回収物を、高炉に燃料として
供給する場合には熱媒油の塩素濃度を３質量％以下にす
ることが好ましい。

【００２７】この熱処理槽に収容された熱媒油の塩素濃
度の制御方法としては、固体粒子状物質を循環熱媒油か
ら分離除去する装置の運転停止（ＯＮ−ＯＦＦ制御）、
運転時の負荷設定（連続制御）、熱媒油の循環量（対系
内で使用している熱媒油量または熱処理槽内の熱媒油
量）、循環熱媒油温度を制御し循環媒油の粘度を変化さ
せ固体微粒子を含む固体粒子状分室を循環熱媒油から分
離除去するための効率を制御、および系外からの新しい
熱媒油供給量（系外への熱媒油排出量）などの方法が挙
げられる。

【００２８】熱媒油の塩素濃度の測定場所としては、熱
処理槽内の他に、固体粒子状物質を循環熱媒油から分離
除去する装置の前（この場合、熱処理槽内熱媒油の塩素
濃度はＭａｘ３％制御となる）、または固体微粒子を含
む固体粒子状物質を循環熱媒油から分離除去するための
手段の後（この場合、熱処理槽内熱媒油の塩素濃度はＭ
ｉｎ３％制御となるので、予め循環熱媒油量（対系内で
使用している熱媒油量または熱処理槽内の熱媒油量）を
パラメーターとして固体微粒子を含む固体粒子状物質を
循環熱媒油から分離除去するための手段の後の循環熱媒
油と熱処理槽に収容した熱媒油の塩素濃度との関係を求
めておき、熱処理槽に収容した熱媒油の塩素濃度が３％
以下となる固体微粒子を含む固体粒子状物質を循環熱媒
油から分離除去するための手段の後の熱媒油の塩素濃度
で制御する必要がある）でもよい。また、実際に熱媒油
をサンプリングして分析する方法の他、例えば固体粒子
状物質を循環熱媒油から分離除去するための手段の後の
循環熱媒油の塩素と固体粒子状物質を循環熱媒油から分
離除去するための手段で分離除去された物質の量（対循
環熱媒油量）とその物質の塩素濃度から物質収支計算な
どで求める方法でもよい。

【００２９】以上説明した熱処理装置には、複合廃棄物
を連続的に供給する装置や、プラスチックを回収する装
置、無機物を回収する装置等を用いることも可能であ
る。例示すれば、以下の装置などが使用可能である。

【００３０】(１) 供給装置原料ホッパーとロータリーフィーダーやサークルフィー
ダー、あるいはスクリューフィーダーなどの供給装置か
らなり連続的に廃棄物を熱処理槽に供給するものであ
る。なお、廃棄物はその形態によりそのままでの処理も
可能であるが、熱処理槽に供給する前に粉砕機を具備
し、２００×２００ｍｍ以下に粉砕後、磁選で２００ｍ
ｍを越える粗大な鉄を除去し、振動篩や風力選別装置等
で２００ｍｍを越える粗大物を除去することも可能であ
る。

【００３１】(２) プラスチック回収装置本装置は分離したプラスチックから熱媒油を除去回収す
る固液分離装置と熱媒油を循環する循環ラインとからな
る。固液分離装置は振動篩、遠心分離器、フィルタープ
レス、スクリュープレス等から選ばれる装置であり、こ
こではプラスチックに同伴する熱媒油が除去・回収され
る。ここで回収された熱媒油は循環ラインにより熱媒油
の加熱器に移送され、再利用される。

【００３２】(３) 無機物回収装置本装置は回収した無機物から熱媒油を除去回収する固液
分離装置と熱媒油を循環する循環ラインと熱媒油を除去
回収した無機物から鉄を分離する磁気分別機と鉄を分離
した該無機物から非鉄金属を分離する静電選別装置と該
非鉄金属からアルミニウムを分離する渦電流分別装置と
からなる。固液分離装置は振動篩、遠心分離器、フィル
タープレス、スクリュープレス等から選ばれる装置であ
り、ここでは無機物に同伴する熱媒体が除去・回収され
る。ここで回収された熱媒体は循環ラインにより前記加
熱器に移送され、再利用される。鉄は熱媒体を回収した
無機物から磁気ドラムや磁気ベルト式磁選機等の磁気分
別装置で回収する。磁気分別装置で鉄を分離した無機物
を静電選別装置で非鉄金属と非金属とに選別する。非鉄
金属からは渦電流選別機を用いてアルミニウムと銅を主
体とする非鉄金属を回収する。

【００３３】本発明を適用し得るプラスチックと無機物
を含む複合廃棄物の種類は問わないが、例えば、廃自動
車、廃家電製品、廃ＯＡ機器などが適用可能である。こ
れらのプラスチック／無機物複合廃棄物はそのままでも
処理可能であるが、シュレッダー等により細片化してお
くことが好ましい。細片の大きさは０．０１〜３００ｍ
ｍ程度、特に０．１〜１００ｍｍ程度とすることが好ま
しい。廃車や廃家電をシュレッダー、ギロチン、シャー
などで粉砕して金属を回収した後の破片状の廃棄物であ
るシュレッダーダストも好適に使用が可能である。その
主成分は鉄、銅、アルミニウム、亜鉛、鉛、ニッケル、
クロム等の金属、これらのいずれかを主成分とする合金
等の金属材料、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシ
ウム、シリカ、ガラス繊維等の骨材やガラス等の非鉄無
機材料とポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル等のプラスチック類の他、ブタジエ
ン、イソプレンゴム等合成ゴムや天然ゴムの混合物であ
り、含有状態も各材料が組み合わさった複合材料の他、
各材料が混ざり合った混合材料であってもよい。

【００３４】塩素含有樹脂はポリ塩化ビニル等の塩素を
化学結合している樹脂のほか、食塩などの塩素化合物が
付着している樹脂も含まれる。

【００３５】熱媒油として使用される材料は、複合廃棄
物の浸漬温度で液体として存在し、分離された金属の溶
融時に有害となるアルカリ塩等有害成分の混入が無く、
燃料にもなるものである。そのほか、この浸漬温度では
少なくともほとんど分解せずにその粘度等の物理的性質
が変化しないこと、かつ分離された金属やその他の無機
材料からの分離が容易なことが必要である。さらに、分
離されたポリマーが有機媒体から浮上分離するものが望
ましい。これらの条件を満たすものは沸点が２５０℃以
上であり、かつ芳香族指数が０．２以上を有するもので
ある。好ましくは沸点が３００℃以上、特に好ましくは
３５０℃以上である。一方、沸点の上限はその熱安定性
から定められ、６００℃以下、特に５５０℃以下である
ことが好ましい。芳香族指数は全炭素数に対する芳香族
炭素数の比率であり、Ｂｒｏｗｎ−Ｌａｄｎｅｒ法
（Ｊ．Ｋ．Ｂｒｏｗｎ，Ｗ．Ｒ．Ｌａｄｎｅｒａｎｄ
Ｎ．Ｓｈｅｐｐａｒｄ，Ｆｕｅｌ，３９，７９（１９６
０）で測定することができる。芳香族指数は好ましくは
０．２以上、特に好ましくは０．２５以上であり、上限
は１．０以下、特に好ましくは０．９５以下のものがよ
い。具体的に例示すれば、コールタール、軟ピッチ、中
ピッチ、硬ピッチ、石炭液化油残渣、石油系の改質ピッ
チ等あるいはこれらのいずれかの混合物、軽質油分量の
調整したもの、重合処理したもの、ゲル化剤等を添加し
たもの等が挙げられる。特に、熱処理槽の排ガス処理の
観点からは硫黄分の少ないコールタール系ピッチが望ま
しく用いられる。

【００３６】

【実施例】本発明の一実施例である熱処理装置の構成を
図１に示す。この熱処理装置は熱処理槽１、プラスチッ
ク排出装置９、無機物排出装置１０、固液分離装置（固
体粒子状物質除去装置）８および熱媒油タンク２からな
っている。

【００３７】熱処理槽１は円筒形の下部がテーパ状に先
細になったホッパ形をした密閉構造になっている。その
頂部にはプラスチック／無機物複合廃棄物供給管５、熱
媒油供給管４およびガス排出管１１が接続されており、
内部には攪拌機６１が取り付けられている。プラスチッ
ク排出装置９は熱処理槽１の側面上部に接続され、無機
物排出装置１０は底部に接続されている。プラスチック
排出装置９の出口にはプラスチック受槽１４が無機物排
出装置１０の出口には、無機物受槽１５がそれぞれ配置
されている。

【００３８】熱処理槽１の側面には熱媒油排出管７が接
続され、この管７の他端は固液分離装置８に接続されて
いる。この分離装置８は加熱装置３１を内蔵しており、
底部には沈降した固体粒子状物質の濃度スラリー排出口
１２が設けられ、上部には熱媒油排出管１３が接続され
ている。濃縮スラリー排出口１２には濃縮スラリー受槽
１６が配置されている。

【００３９】熱媒油排出管１３の他端は熱媒油タンク２
に接続されている。熱媒油タンク２は加熱装置３２を内
蔵しており、また内部には攪拌機６２が取り付けられて
いる。熱媒油タンク２にはさらに熱媒油供給管４の他端
がポンプ１７を介して接続されている。その結果、熱媒
油排出管７と１３と熱媒油供給管４によって、熱媒油を
熱処理槽１から抜き出してまた熱処理槽１に戻す循環ラ
インが形成されている。

【００４０】上記の装置においては、プラスチック／無
機物複合廃棄物はプラスチック／無機物複合廃棄物供給
管５から熱処理槽１に投入され、熱媒油に浸漬すること
で、大粒径、小粒径の無機物とプラスチックに分離され
る。プラスチックは熱処理槽中で熱媒油より低比重のた
め浮上分離され、プラスチック排出装置９によって回収
される。大粒径高比重の粒子は、熱処理槽１中で沈降し
無機物排出装置１０によって回収される。しかし、熱媒
油の密度に比較的近い密度が２〜３である粒子は熱処理
槽１の熱媒油中に分散し、スラリー化して熱媒油の密度
を上げてしまう。

【００４１】本発明では、熱処理槽１中でスラリー化し
た熱媒油を熱媒油排出管７より排出し、固液分離装置８
を通して分離し、固体粒子状無機物を分離した熱媒油は
熱媒油タンク２を経て熱媒油供給管４より熱処理槽１に
戻し、固体粒子状無機物は濃縮スラリー排出口１２より
排出する。

【００４２】図２は熱媒油中の塩素濃度が変化した場合
の浮上回収有機物の塩素含有量を調べた結果であるが、
熱媒油中の塩素濃度の増加に従い、浮上回収有機物の塩
素含有量が増加する。回収有機物の利用を考慮すると、
１％以上塩素を含むことは再利用を困難とするので、固
体粒子状無機物を分離した熱媒油中の塩素濃度は３％以
下であることが好ましく、より好ましくは１％以下であ
る。このようにして、循環する熱媒油の密度、塩素濃度
が安定化可能とし、複合廃棄物からの有機物および無機
物を回収する長期の連続運転においても分離回収性能を
低下させない。

【００４３】固液分離装置は、遠心分離機および、また
は重力沈降槽が適しているが、固体粒子が濃縮した熱媒
油スラリーの温度維持を行い、粘度を２０ｃＰ以下に保
持することが固液分離操作に効果的である。さらに、固
体粒子のみを分離するため、後段に濾過装置、圧搾装置
を組み合わせて、分離効率を上げることも可能である。

【００４４】上記図１の装置は図３（イ）に示すように
熱媒油タンク前で微粒子除去を行っているが、図３
（ロ）に示すように、熱媒油タンク２の後に、熱媒油か
ら固体微粒子を含む固体粒子状物質を分離除去するため
の微粒固体粒子分離除去手段があってもよい。さらに、
図３（ハ）に示すように、熱媒油タンクから微粒固体粒
子分離除去手段を通って熱媒油タンクに戻る副循環経路
を形成して除去することも可能である。熱媒油タンク２
が重力沈降槽方式の熱媒油から固体微粒子を含む固体粒
子状物質を分離除去するための微粒固体粒子分離除去手
段を兼ねることもできる。その場合は、重力沈降した固
体微粒子を含む固体粒子状物質を排出するための装置が
必要となる。

【００４５】上記図１の装置において、熱媒油にはコー
ルタール重油で、沸点範囲が３５０℃〜５５０℃の成分
が９０重量％以上のものを用いて次の実験を行った。

【００４６】実施例１廃自動車のシュレッダーダスト（塩素濃度：３％）を１
０ｋｇ／ｈｒの投入速度で６７２ｈｒの連続処理を実施
した。熱媒油は１００ｋｇ／ｈｒで循環し、重力沈降槽
で固体粒子の分離を実施した結果、循環熱媒油中の塩素
濃度は０．１２％、熱媒油密度は１．１ｇ／ｃｍ^３と低
い値を維持できた。その結果、浮上回収有機物中の主成
分はプラスチックで、不純物濃度は灰分：２％、塩素：
０．４７％と良好な分離結果が得られた。

【００４７】実施例２実施例１に対して、熱媒油の循環速度を２０ｋｇ／ｈｒ
に減らして固体粒子の分離を実施した結果、循環熱媒油
中の塩素濃度は０．５７％、熱媒油密度は１．１３ｇ／
ｃｍ^３と若干増加したが、浮上回収有機物中の不純物濃
度は灰分：２％、塩素：０．６０％と良好な分離結果が
得られた。

【００４８】実施例３廃家電製品のシュレッダーダスト（塩素濃度：８％）を
１０ｋｇ／ｈｒの投入速度で６７２ｈｒの連続処理を実
施した。熱媒油は１００ｋｇ／ｈｒで循環し遠心分離機
で固体粒子の分離を実施した結果、循環熱媒油中の塩素
濃度は０．９１％、熱媒油密度は１．１３ｇ／ｃｍ^３と
低い値を維持できた。その結果、浮上回収有機物中の主
成分はプラスチックで、不純物濃度は灰分：３％、塩
素：０．６５％と良好な分離結果が得られた。

【００４９】比較例１廃自動車のシュレッダーダスト（塩素濃度：３％）を１
０ｋｇ／ｈｒの投入速度で６７２ｈｒの連続処理を実施
した。熱媒油は１００ｋｇ／ｈｒで循環したが固体粒子
の分離を実施しなかった。その結果、循環熱媒油中の塩
素濃度は６．５３％に上昇し、浮上回収有機物中の不純
物濃度は、塩素：１．２６％と高い結果となった。さら
に、熱媒油密度が１．３３ｇ／ｃｍ^３に上昇、浮上回収
物中の灰分が７％に上昇、沈降回収物の回収量が減少し
た。これは、熱媒油の密度が上昇したことによりシュレ
ッダーダスト中の灰分の比重分離特性が悪化したことを
示すものである。

【００５０】比較例２廃自動車のシュレッダーダスト（塩素濃度：３％）を１
０ｋｇ／ｈｒの投入速度で６７２ｈｒの連続処理を実施
した。熱媒油は１００ｋｇ／ｈｒで循環し、遠心分離機
で固体粒子の分離を実施したが、熱媒油の温度維持を行
わなかったため、熱媒油温度が２３０℃に低下し、熱媒
油の粘度は８０ｃＰと高粘度となった。その結果、循環
熱媒油中の塩素濃度は４．５０％に上昇し、浮上回収有
機物中の不純物濃度は、塩素：０．８７％と高い結果と
なった。熱媒油密度は１．２３ｇ／ｃｍ^３に上昇、浮上
回収物中の灰分が４％に上昇した。これは、熱媒油の粘
度が上昇したことによりスラリーの固液分離特性が悪化
したことを示すものである。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、金属複合プラスチック
廃棄物から有機物と無機物と回収し再利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である処理装置の構成を示
す図である。

【図２】熱媒油の塩素濃度と浮上回収鵜有機物（プラ
スチック）の塩素濃度との関係を示すグラフである。

【図３】熱処理槽と熱媒油タンクと微粒子除去装置の
関係の態様例を示す図である。

【符号の説明】

１…熱処理槽２…熱媒油タンク３…加熱装置３１…加熱装置３２…加熱装置４…熱媒油供給管５…プラスチック／無機物複合廃棄物供給管６…攪拌機６１…攪拌機６２…攪拌機７…熱媒油排出管８…固液分離装置（固体粒子状物質除去装置）９…プラスチック排出装置１０…無機物排出装置１１…ガス排出管１２…濃縮スラリー排出口１３…熱媒油排出管１４…プラスチック受槽１５…無機物受槽１６…濃縮スラリー受槽１７…ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有山達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)発明者浅沼稔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内Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA26 AA28 CA10 CA12 CA22 CB31 CC15 DA02 DA06 4D071 AA42 4F301 BF09 BF20 CA09 CA24 CA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック／無機物複合廃棄物を浸漬
して該プラスチックと無機物を比重分離する熱媒油を収
容した熱処理槽と、該熱媒油をプラスチックを無機物か
ら分離しうる温度に加熱する加熱機構と、該熱媒油を熱
処理槽から抜き出してまた、熱処理槽に戻す循環ライン
と、該循環ラインに設けられた固体粒子状物質除去装置
よりなるプラスチック／無機物複合廃棄物処理装置
【請求項２】固体粒子状物質除去装置が加熱機構を備
えた重力沈降槽である請求項１記載のプラスチック／無
機物複合廃棄物処理装置
【請求項３】塩素含有樹脂を浸漬して塩素分を分離す
る熱媒油を収容した熱処理槽と、該熱媒油を該塩素含有
樹脂から塩素分を分離しうる温度に加熱する加熱機構
と、該熱媒油を熱処理槽から抜き出してまた、熱処理槽
に戻す循環ラインと、該循環ラインに設けられた固体粒
子状物質除去装置よりなる塩素含有樹脂処理装置