JP2004025886A - Method and device for separating plastic - Google Patents

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清水 浩
Tomohiro Miyazawa
宮澤 智裕
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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To separate chlorine-uncontaining plastics, chlorine-containing plastics such as polyvinyl chloride (PVC) and polyvinylidene chloride (PVDC), and paper and the like from plastics waste. <P>SOLUTION: Waste plastics 6 are crushed into pieces of a prescribed size by a crusher 1. Next, the waste plastics 6 are introduced into a melting granulator 21 and agitated by an agitating means, so that the temperature of the waste plastics 6 can be increased for granulation; and when the temperature of the waste plastics 6 reaches a temperature of 150-190°C, which is lower than the melt temperature of PVC and PVDC, a jet of cooling water is emitted for the melting and granulation of the chlorine-uncontaining plastics. After that, the waste plastics 6 are introduced into a dry specific-gravity separator 31 so that particulate matter 8a of the chlorine-uncontaining plastics can be separated from nonparticulate matter 9a thereof (including the paper and the like). The particulate matter 8a is reused, for example, as a raw material for being blown into a blast furnace. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般及び産業廃棄物などの廃棄物中のプラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチック{PVC(ポリ塩化ビニル)及びPVDC(ポリ塩化ビニリデン)}(以下、PVC及び/又はPVDC等を「塩素含有プラスチック」という)を分離する方法及び装置に関するものである。また、廃プラスチックを紙類と分離する方法及び装置も開示するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に廃プラスチックといわれるプラスチック系廃棄物は、複数種類のプラスチックを含んでいる。ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等を初めとして、PVC(ポリ塩化ビニル)及びPVDC(ポリ塩化ビニリデン)等の塩素含有プラスチックも含まれている。そして、廃プラスチックは、その処理対策において以下の問題を有している。
(1)焼却等の熱処理を行った場合、塩素含有プラスチックが熱分解して有毒な塩化水素ガスを排出する。
(2)鉄源の還元剤として高炉に吹込む場合は、上記の塩化水素ガスによる腐食等の問題があるため、予め塩素含有プラスチックの許容率以下に精選する必要がある。
【0003】
プラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチックを分離する方法として、シンクフロート、液体サイクロン、湿式縦形分離装置、遠心分離装置による湿式分離方法や、乾式比重形状分離や風力選別、近赤外線やX線の吸収等を用いた方法による乾式分離方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、湿式分離装置の場合、媒体として液体との比重差を利用していることから、例えば、PSを浮上分離する場合、比重1.2程度の重液を使用する必要がある。また、排水処理が不可欠となっている。更に、プラスチック系廃棄物に含まれている紙類が残渣として排出されるため、多大に埋立処分されるなどの課題が発生している。
【0005】
一方、乾式分離においては、空気流による乾式比重形状分離や風力選別等の場合、PEやPPとPVCやPVDCとのように、比重の近いものについては分離が非常に困難である。
【0006】
従って、この発明の目的は、廃プラスチックに含まれる塩素含有プラスチックを高効率且つ低コストで分離することができ、これとともに、非塩素含有プラスチックの粒状物を得て有効利用に供することができ、更に、廃プラスチックに含まれる紙類も分離することができるプラスチックの分離方法及び装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の方法の発明は、2種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌し、前記攪拌の摩擦熱によって前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類を造粒し且つ少なくとも1種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することに特徴を有するものである。
【0008】
請求項2記載の方法の発明は、前記廃プラスチックの攪拌は乾式で行うことに特徴を有するものである。
【0009】
請求項3記載の方法の発明は、前記廃プラスチックの攪拌による昇温過程において、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類を造粒し且つ少なくとも1種類を造粒されないままの状態とすることに特徴を有するものである。
【0010】
請求項4記載の方法の発明は、2種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌して、前記廃プラスチックを昇温し、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類を造粒し且つ少なくとも1種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とするものである。
【0011】
請求項5記載の方法の発明は、前記冷却は、所定時間内に所定の冷却量が得られる強制冷却であることに特徴を有するものである。
【0012】
請求項6記載の方法の発明は、前記冷却を水冷又は液体窒素冷却によって実施することに特徴を有するものである。
【0013】
廃プラスチックを造粒するに当たり昇温方法は複数考えられるが、本発明においては攪拌手段を用いる。攪拌手段により攪拌しつつ摩擦熱により昇温させる。溶融造粒の工程は、廃プラスチックを所定の大きさに破砕し、破砕された廃プラスチックを攪拌手段によって攪拌して摩擦熱によって廃プラスチックの温度を上昇せしめて粒状化し、粒状化した廃プラスチックの温度が所定の温度になったら冷却して粒状化した廃プラスチックを粒状状態のまま凝固する方法である。
【0014】
攪拌により加熱対象物全体を均一な温度に加熱可能であり、温度むらが少なくなる効果が得られる。一般的なヒータ加熱の場合、加熱対象物のヒータ側に近いところの温度が上昇してしまう。また、攪拌によれば、攪拌の物理的な衝突効果により粒状化が促進される。また、廃プラスチックは、温度上昇と共に生じる表面付着力による付着結合を起こすことにより、粒状物はその径が大きく成長し雪だるま式に成長するが、本発明による攪拌効果により、この付着融合が阻害されることにより、ある大きさの範囲内で粒径の揃った粒状化が可能である。
【0015】
更に、攪拌の摩擦熱による昇温は乾燥状態において行われ、すなわち、廃プラスチックは乾式で攪拌される。従って、湿式攪拌の場合には必要となる乾燥工程を省略できる。
【0016】
以上より、上記の場合は攪拌による摩擦熱のみにより昇温を実施している。しかし、ヒータ等の他の温度上昇手段を併用して廃プラスチックを昇温してもよい。
【0017】
昇温した廃プラスチックを冷却するタイミングは、攪拌されて摩擦熱により昇温して粒状になった溶融プラスチックと非溶融プラスチックとが混ざった攪拌状態の被攪拌物の表面が所定の温度になったときである。
【0018】
一方、攪拌により昇温した廃プラスチックの冷却方法は、一定の時間内で冷却時間を強制的に早めて冷却する強制冷却が好ましい。廃プラスチックの温度上昇に伴いその表面に付着力が生じるが、上記の攪拌効果により攪拌中においては付着結合が阻止される。しかし、攪拌状態から脱すると(攪拌が終了すると)、粒状物が互いに付着し塊状になってしまう現象がおこる。このとき、強制冷却を実施して短時間で冷却することによりこれを防ぐことができる。もし、ここで冷却時間を長くとって徐々に温度を下げた場合、例えば、自然冷却(放冷)では、攪拌手段の攪拌羽根(刃)により粒状物が破壊されて細かくなり形状を保つことができにくくなる。強制冷却手段としては、水冷や液体窒素等を用いることができる。強制冷却を液体窒素によって実施すれば、廃プラスチックの冷却時間を短縮でき処理効率の向上が図れる。
【0019】
請求項7記載の方法の発明は、冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度未満の温度とし、得られた粒状物と、塩素含有プラスチックを含む非粒状物とを分離することに特徴を有するものである。
【0020】
請求項8記載の方法の発明は、冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度を超える温度とし、得られた塩素含有プラスチックを含む粒状物と、非粒状物とを分離することに特徴を有するものである。
【0021】
請求項9記載の方法の発明は、請求項7に記載のプラスチックの分離方法にて1次分離した後、1次分離後の非粒状物を請求項8に記載のプラスチックの分離方法にて2次分離することに特徴を有するものである。
【0022】
塩素含有プラスチックを分離するには、まず、冷却する温度をPVC及びPVDCの溶融温度未満の所定の温度とすることにより、非塩素含有プラスチックの粒状物▲1▼を造粒する。
【0023】
粒状物▲1▼は、PVC及びPVDCを含む非粒状物▲1▼’及び紙類と混在しているので、粒状物▲1▼と非粒状物▲1▼’及び紙類とを乾式分離手段によって分離する。乾式分離手段として、乾式比重形状分離装置や風力選別装置を用いる。
【0024】
次いで、分離されたPVC及びPVDCを含む非粒状物▲1▼’に対して、冷却する温度をPVC及びPVDCの溶融温度を超える所定の温度に設定して溶融造粒を実施することにより、PVC及びPVDCを含む粒状物▲2▼が造粒される。粒状物▲2▼は、PVC及びPVDCを含まない非粒状物▲2▼’及び紙類と混在しているので、粒状物▲2▼と非粒状物▲2▼’及び紙類とを乾式分離手段によって分離する。
【0025】
更に、PVC及びPVDCを含まない非粒状物▲2▼’に対して、冷却する温度を非粒状物▲2▼’の廃プラスチックを溶融可能な温度に設定して溶融造粒を実施することにより、非塩素含有プラスチックの粒状物▲3▼と紙類とが分離する。
【0026】
溶融造粒工程における冷却するタイミングは、攪拌されて摩擦熱により昇温して粒状になった溶融プラスチックと非溶融プラスチックとが混ざった攪拌状態の被攪拌物の表面が所定の温度になったときである。被攪拌物の表面温度は、放射温度計によって測定する。この所定の温度は、プラスチックの融点とは若干異なる。
【0027】
冷却するタイミング温度を、PPを溶融造粒可能な所定の温度とすれば、それよりも融点が高いPVC及びPVDCは、溶融せず形状が変化しておらず塊状や破片状のままである。このようにして、PE、PS、PP系のプラスチック(非塩素含有プラスチック)の粒状物と、PVC及びPVDCを含む非粒状物及び紙類とが混合物として調製される。
【0028】
次いで、調製された混合物(粒状物及び非粒状物、紙類)を、乾式分離手段(乾式比重形状分離装置や風力選別装置)に導入し、粒状物と非粒状物や紙類とを分離する。
【0029】
このようにしてPVC及びPVDCから分離して得られた塩素含有プラスチックを含まない粒状物は、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料として使用する燃料等として用いることができる。
【0030】
請求項10記載の装置の発明は、2種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを収納する容器と、前記容器内に設けられ、前記廃プラスチックを攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段と、前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類が造粒され且つ少なくとも1種類が造粒されないままの状態となるように、前記廃プラスチックの温度を制御する制御手段と、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを分離する比重形状分離装置とを備え、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することに特徴を有するものである。
【0031】
請求項11記載の装置の発明は、前記容器内を強制冷却する冷却手段を備え、前記制御手段は前記冷却手段を制御することによって温度制御することに特徴を有するものである。
【0032】
請求項12記載の装置の発明は、前記廃プラスチックの温度を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は前記温度測定手段からの出力に基づいて温度を制御することに特徴を有するものである。
【0033】
廃プラスチックを攪拌手段により攪拌の摩擦熱により昇温し、強制冷却して造粒し、且つ、廃プラスチック中の他のプラスチックが造粒されないようにするためには、精密な温度コントロールが必要である。特に造粒させたくない種類のプラスチックを非造粒のままとするには冷却の制御が重要である。すなわち、攪拌中の廃プラスチックの温度制御は、廃プラスチックを種類別(材質別)に選択造粒する上で重要なポイントである。
【0034】
本発明装置においては、廃プラスチック収納容器と、攪拌手段と、該攪拌手段の駆動手段と、そして、攪拌中の廃プラスチックの温度を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、容器内を強制冷却する冷却手段を備える。冷却手段を制御することによって温度制御がなされる。冷却手段として冷却水や液体窒素による冷却装置を用いるとよい。更に、制御手段は、廃プラスチックの温度を測定する温度測定手段を備えている。温度測定手段として非接触の放射温度計などを用いると良い。温度測定手段からの出力に基づき冷却手段によって攪拌中の廃プラスチックの温度を制御することができる。
【0035】
攪拌中の造粒対象物を非接触の放射温度計により、時間遅れ無しに正確に計測して制御することにより、正確に攪拌中の廃プラスチックの温度を管理することができる。
【0036】
また、冷却中においても温度管理することにより、冷却により表面の付着力を減じた後において、乾燥状態で且つ攪拌羽根による造粒対象物の破壊ができるだけ少ないうちに収納容器から迅速に排出することができる。また、前記制御手段には、前記駆動手段を組み合わせてもよい。
【0037】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0038】
図1は、この発明の実施の形態に係るプラスチック分離工程を説明するフローシート、図2は、溶融造粒装置を示す斜視図、図3は、エアテーブル型乾式比重形状分離装置を示す斜視図、図4は、風力選別装置を示す説明図、図5は、リングダイ式造粒装置を示す斜視図である。
【0039】
廃プラスチックからPVC及びPVDC(塩素含有プラスチック)を含まないプラスチック粒状物を得てリサイクル(広く再利用を含めて「リサイクル」という)に供する工程を説明する。廃プラスチック6は紙類等を含むのでその状況により説明する。
【0040】
図1に示すように、破砕機1の後工程に溶融造粒装置21(2、22、図1では「造粒機」と記載)が配され、溶融造粒装置21の後工程にエアテーブル型乾式比重形状分離装置(以下、「比重形状分離装置」という)31(3、32)が配されている。
【0041】
廃プラスチック6は、先ず、破砕機1によって5〜200mm角に破砕される。このとき、破砕機1では、均一の大きさに破砕する方が溶融造粒するための温度が安定するために好ましい。例えば、100mm角に均一化することが好ましい。
【0042】
次いで、破砕された廃プラスチック6は溶融造粒装置21に導入される。図2に示すように、溶融造粒装置2(21、22)は、被攪拌物を収容する廃プラスチック収納容器10の底部に円盤状に配置された複数の、本実施の形態では2つの攪拌用羽根4を有しており、モータ5により該羽根4が高速回転し被攪拌物(廃プラスチック6)が本体内で8の字状の回転移動を行える装置である。投入された廃プラスチック6が攪拌羽根4によって攪拌されることによって摩擦熱が発生し廃プラスチック6の温度が上昇する。被攪拌物(廃プラスチック6)の表面温度が所定の温度になると廃プラスチックが材質によっては溶融し(プラスチックの種類により溶融温度が異なる)、粒状化する。補助的に溶融造粒装置にヒータ等の温度上昇手段(図示せず)を取付け廃プラスチックの温度を上昇させてもよい。該温度は溶融造粒装置2内に配された放射温度計(図示せず)により測定される。被攪拌物に冷却水を噴射して冷却すると、溶融して粒状化した廃プラスチックが粒状状態のまま凝固し、溶融造粒装置2内において、廃プラスチックの粒状物と非粒状物とその他の紙類がほとんど結合することなく混在する状態となる。冷却水噴射時間は2〜3秒程度である。強制冷却方法は水冷に限るものではない。例えば、液体窒素などが考えられる。強制冷却を液体窒素によって実施することにより、攪拌の摩擦熱によって昇温した廃プラスチックの冷却時間を短縮することができ処理効率を向上することができる。
【0043】
溶融造粒装置2によって、所望のプラスチックの粒状物を得る場合の冷却水噴射タイミングは下記の通りである。即ち、▲1▼PE、PSの場合は、被攪拌物(廃プラスチック)の温度が100〜170℃に上昇したとき、▲2▼PPの場合は、150〜190℃に上昇したとき、また、▲3▼PVC及びPVDCの場合は、190〜210℃に上昇したときをそれぞれ噴射タイミングとする。このように、冷却水の噴射タイミングを所望のプラスチックの融点とは若干異なる所定温度に設定することにより、所望のプラスチックを選択して造粒できることが発明者らにより確認されている。
【0044】
溶融造粒装置21に導入された廃プラスチック6は、該装置21において2つの攪拌用羽根4、4により乾式で攪拌され摩擦熱によって温度が上昇する。廃プラスチック6の温度がPVC及びPVDCの溶融温度未満の所定の温度になったところで冷却水(図示せず)が噴射され、溶融したプラスチックが粒状状態のまま凝固する。冷却水噴射温度をPVC及びPVDCの溶融温度未満の所定の温度、本実施の形態では、150〜190℃に設定することにより、PVC及びPVDCよりも溶融温度の低い材質のプラスチック(非塩素含有プラスチック)が溶融造粒される。造粒された粒状物プラスチック(非塩素含有プラスチック)と非粒状物プラスチック(PVC及びPVDCを含む)及び紙類との混合物11は、シャッタ7から装置21外へ排出され、次工程の比重形状分離装置31に導入される。また、溶融造粒装置21外へ排出直後の混合物11の温度を100〜115℃に管理することにより、混合物11を乾燥状態で排出できるとともに、攪拌羽根による粒状物プラスチックの破壊が少ないことを確認している。
【0045】
図3に示すように、比重形状分離装置3(31、32)は、振動方向15にほぼ水平に振動自在の振動篩16と、振動篩16上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)17とを備え、振動篩16を振動方向15に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向15と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩16を振動方向15に振動させるとともに、上昇空気流18を噴射して、振動篩16上の混合物11を比重差及び形状差によって粒状物8と非粒状物9とに分離する。かくして、比重形状分離装置31に導入された混合物11は、粒状物(非塩素含有プラスチック)8aと非粒状物9a(PVC及びPVDCを含むプラスチック)及び紙類とに分離される。
【0046】
このようにして比重形状分離装置31によって分離された粒状物8aは、PVC及びPVDCを含有しておらず、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料として使用する燃料等としてリサイクル可能である。
【0047】
分離装置31によって分離された非粒状物(PVC及びPVDCを含む)9aは、更に、溶融造粒装置22に導入される。ここで冷却水噴射温度をPVC及びPVDCの溶融温度を超えた所定の温度、本実施の形態では200℃に設定することにより、PVC及びPVDCが溶融造粒される。造粒された粒状物プラスチック(塩素含有プラスチック)とともにシャッタ7から取出された非粒状物には、PVC及びPVDCよりも溶融温度の高いプラスチック(非塩素含有プラスチック)の他、紙類などが含まれている。粒状物と非粒状物との混合物11は、次いで、比重形状分離装置32に導入され、粒状物8b(PVC及びPVDC)と非粒状物9b(非塩素含有プラスチック)及び紙類とに分離される。
【0048】
更に、分離された非粒状物9bを、溶融造粒装置2によって溶融造粒し、次いで、比重形状分離装置3によって粒状物を分離すれば、非塩素含有プラスチックの粒状物と紙類とが得られる。
【0049】
また、上記の紙類を含んだままの非粒状物9bはPVC及びPVDCを含まず、そのまま所定の用途例えば燃料等として再利用することができる。ここで、紙類を含んだままの非粒状物9bにおいては、図5に示すリングダイ式造粒装置19によって造粒処理することにより、プラスチック(非塩素含有プラスチック)及び紙が混合された粒状物20として得ることができる。これにより、燃料等に再利用する際のハンドリング性の向上を図ることができる。
【0050】
以上のように、PVC及びPVDCと分離されたプラスチック粒状物8a、及び、非粒状物9bから最終的に分離されたプラスチック粒状物はいずれも塩素含有プラスチックを含まず、鉄源の還元剤として高炉吹込みやセメントキルン等の原料の用途に再利用することができる。ここでプラスチック粒状物(非塩素含有プラスチック)を高炉吹込み原料に利用するときは、高炉吹込みの際の吹込み口の断面積を考慮して、破砕粒度(粒径)を2〜20mmとすることが好ましい。本実施の形態では8mmである。
【0051】
更に、残渣として回収した塩素含有プラスチック(PVC及びPVDC)の粒状物8bは、塩酸回収等の用途に再利用することも可能である。
【0052】
以上のようにして、紙を含むプラスチック系廃棄物からPE、PS、PE等の非塩素含有プラスチックの粒状物が分離して得られ、更に、PVC及びPVDC等の塩素含有プラスチックも分離回収され、その他の紙類も分離回収され、また、非塩素含有プラスチック及び紙が混合された粒状物を得ることもでき、それぞれに適した用途に再利用することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、下記に示す有用な効果がもたらされる。
【0054】
▲1▼ 一般及び産業廃棄物などの廃棄物中のプラスチック系廃棄物から、非塩素含有プラスチックの粒状物と、塩素含有プラスチックの粒状物と、紙類とを分離して得ることができる。プラスチック系廃棄物には塩素含有プラスチック(PVC及びPVDC等)が約8%混入しているが、本発明によって塩素含有プラスチックを分離することにより、塩素含有プラスチックの含有率1%未満のプラスチック粒状物を得ることができ、このプラスチック粒状物を、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料として使用する燃料等として使用することにより、廃プラスチックをリサイクルに供することができる。
【0055】
▲2▼ 攪拌による摩擦熱及び強制冷却により廃プラスチックを造粒する溶融造粒装置と乾式分離装置とを併用し、プラスチック系廃棄物を溶融造粒によりプラスチック粒状物と非粒状物と紙類との混合物にし、乾式分離によって該混合物を粒状物と非粒状物及び紙類とに分離して、リサイクル可能な非塩素含有プラスチックの粒状物を得ることができ、廃プラスチックの原料化による低コスト化が実現でき経済的に有利である。
【0056】
▲3▼ 溶融造粒装置は比重液などの液体を用いず、装置本体内において廃プラスチックを乾いた状態で攪拌して昇温、溶融し、冷却水の噴射によってプラスチック粒状物を高精度で造粒可能であり、且つ、造粒されたプラスチック粒状物は縮まって体積が減少しており、比重差や形状差によって乾式分離装置を用いて非粒状物及び紙類と高精度で分離することが可能である。
【0057】
▲4▼ 溶融造粒装置において、廃プラスチックの温度がプラスチックの融点とは若干異なる所定の温度になったときに冷却水を噴射する冷却水噴射タイミングを選択することにより、所望のプラスチックを選択して造粒することができる。
【0058】
▲5▼ 非塩素含有プラスチックと紙との混合された粒状物を得ることもでき、この粒状物を燃料として使用することもできる。
【0059】
▲6▼ 廃プラスチックを攪拌し摩擦熱によって温度を上昇して粒状化し、所定の温度になったら一定の冷却時間内の強制冷却により粒状状態のまま凝固することにより、攪拌効果により加熱対象物全体を均一な温度に加熱可能であり、温度むらが少なく、攪拌の物理的な衝突効果により粒状化が促進され、ある一定の大きさの範囲の粒状化が可能である。
【0060】
▲7▼ 強制冷却することにより、攪拌状態から脱したときの粒状物同士の付着による塊状化や、攪拌羽根(刃)による粒状物の破壊や、細粒化を抑制することができ、良好な粒状体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るプラスチック分離工程を説明するフローシートである。
【図2】この発明の実施の形態に係る溶融造粒装置を示す斜視図である。
【図3】この発明の実施の形態に係るエアテーブル型乾式比重形状分離装置を示す斜視図である。
【図4】この発明の実施の形態に係るリングダイ式造粒装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 破砕機
2、21、22 溶融造粒装置
3、31、32 エアテーブル型乾式比重形状分離装置
4 攪拌羽根
5 モータ
6 廃プラスチック
7 シャッタ
8 粒状物
8a 粒状物(非塩素含有プラスチック)
8b 粒状物(塩素含有プラスチック)
9 非粒状物
9a 非粒状物(塩素含有プラスチックを含む)
9b 非粒状物(非塩素含有プラスチック)
10 廃プラスチック収納容器
11 混合物
15 振動方向
16 振動篩
17 邪魔板
18 上昇空気流
19 リングダイ式造粒装置
20 非塩素含有プラスチック及び紙が混合された粒状物
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention relates to chlorine-containing plastics {PVC (polyvinyl chloride) and PVDC (polyvinylidene chloride)} (hereinafter referred to as PVC and / or PVDC, etc.) from plastic wastes in wastes such as general and industrial wastes. (Hereinafter referred to as "containing plastic"). Also disclosed is a method and apparatus for separating waste plastic from paper.
[0002]
[Prior art]
Plastic waste generally referred to as waste plastic contains a plurality of types of plastic. Chlorine-containing plastics such as polystyrene (PS), polyethylene (PE) and polypropylene (PP), as well as PVC (polyvinyl chloride) and PVDC (polyvinylidene chloride) are also included. And waste plastic has the following problems in its treatment measures.
(1) When heat treatment such as incineration is performed, chlorine-containing plastics are thermally decomposed to emit toxic hydrogen chloride gas.
(2) When blowing into a blast furnace as a reducing agent for an iron source, there is a problem such as corrosion due to hydrogen chloride gas, so it is necessary to carefully select the chlorine-containing plastic in advance to an allowable rate or less.
[0003]
Methods for separating chlorine-containing plastics from plastic waste include sink floats, liquid cyclones, wet vertical separators, centrifugal separators, dry specific gravity shape separation, wind separation, absorption of near-infrared rays and X-rays, etc. There is known a dry separation method using a method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a wet separation apparatus, since a specific gravity difference from a liquid is used as a medium, for example, when PS is floated and separated, it is necessary to use a heavy liquid having a specific gravity of about 1.2. Also, wastewater treatment is indispensable. Furthermore, since papers contained in plastic waste are discharged as a residue, there is a problem that they are disposed of in large quantities in landfills.
[0005]
On the other hand, in the dry separation, in the case of dry specific gravity shape separation by an air flow, wind separation, or the like, it is very difficult to separate materials having close specific gravities, such as PE and PP, and PVC and PVDC.
[0006]
Therefore, the object of the present invention is to be able to separate the chlorine-containing plastic contained in the waste plastic with high efficiency and low cost, and at the same time, it is possible to obtain a granular material of the non-chlorine-containing plastic and use it effectively. Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for separating plastics, which can also separate papers contained in waste plastics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The method according to claim 1, wherein the waste plastic containing two or more plastics is agitated, and at least one of the waste plastics is granulated and at least one of the waste plastics is granulated by friction heat of the agitation. In a state where it has not been granulated, the granulated granules and non-granulated non-granules are separated by a specific gravity shape separation device, and the specific gravity shape separation device has a vibrating sieve capable of vibrating substantially horizontally in a vibration direction. A plurality of baffles (riffles) arranged on the vibrating sieve in substantially the same direction as the vibrating direction and parallel to each other, inclining the vibrating sieve toward the vibrating direction (end slope) and orthogonal to the vibrating direction. Even if it is oriented in the horizontal direction, it is arranged so as to be inclined (side slope), and the vibrating sieve is vibrated in the vibration direction, and at the same time, the rising air flow is injected to reduce the mixture on the vibrating sieve to a specific gravity difference and shape difference Those having features to be separated into the granules and the non-particulate matter I.
[0008]
The invention of the method according to claim 2 is characterized in that the agitation of the waste plastic is performed in a dry manner.
[0009]
The method according to claim 3, wherein in the step of increasing the temperature of the waste plastic by stirring, when the temperature of the waste plastic reaches a predetermined temperature, the waste plastic is cooled, so that at least one of the waste plastics is cooled. Are granulated and at least one of them is kept in a non-granulated state.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, the waste plastic containing two or more kinds of plastics is stirred to raise the temperature of the waste plastic, and when the temperature of the waste plastic reaches a predetermined temperature, the waste plastic is cooled. Thus, at least one of the waste plastics is granulated and at least one of the waste plastics is left ungranulated, and the granulated granules and the non-granulated non-granules are separated by a specific gravity shape separation device. Separated by
The specific gravity shape separation device includes a vibrating sieve that can vibrate substantially horizontally in a vibration direction, and a plurality of baffle plates (ruffles) disposed on the vibrating sieve in a direction substantially the same as the vibration direction and parallel to each other. The sieve is inclined in the direction of vibration (end slope) and is also inclined (side slope) in the horizontal direction perpendicular to the direction of vibration. The vibrating screen is vibrated in the direction of vibration and a rising air flow is injected. Then, the mixture on the vibrating sieve is separated into a granular material and a non-granular material by a difference in specific gravity and a difference in shape.
[0011]
The method according to claim 5 is characterized in that the cooling is forced cooling in which a predetermined cooling amount is obtained within a predetermined time.
[0012]
The invention according to claim 6 is characterized in that the cooling is performed by water cooling or liquid nitrogen cooling.
[0013]
In order to granulate the waste plastic, a plurality of heating methods can be considered. In the present invention, a stirring means is used. The temperature is raised by frictional heat while being stirred by the stirring means. In the process of melt granulation, the waste plastic is crushed to a predetermined size, the crushed waste plastic is stirred by stirring means, the temperature of the waste plastic is increased by frictional heat, and the waste plastic is granulated. When the temperature reaches a predetermined temperature, the waste plastic is cooled and solidified in a granular state.
[0014]
By stirring, the whole object to be heated can be heated to a uniform temperature, and an effect of reducing temperature unevenness can be obtained. In the case of general heater heating, the temperature of an object to be heated near the heater side increases. Further, according to the stirring, the granulation is promoted by the physical collision effect of the stirring. In addition, the waste plastic causes adhesion bonding due to the surface adhesion force generated with a rise in temperature, so that the granular material grows in a large diameter and grows in a snowball manner, but the adhesion and fusion are inhibited by the stirring effect according to the present invention. By doing so, granulation with a uniform particle size within a certain size range is possible.
[0015]
Further, the temperature rise due to frictional heat of the stirring is performed in a dry state, that is, the waste plastic is stirred in a dry manner. Therefore, in the case of wet stirring, a necessary drying step can be omitted.
[0016]
As described above, in the above case, the temperature is raised only by frictional heat caused by stirring. However, the temperature of the waste plastic may be increased by using another temperature increasing means such as a heater.
[0017]
The timing of cooling the heated waste plastic is such that the surface of the agitated object in which the molten plastic and the non-molten plastic that are agitated and heated by frictional heat and are mixed becomes a predetermined temperature. It is time.
[0018]
On the other hand, as a method of cooling the waste plastic heated by stirring, it is preferable to use forced cooling in which the cooling time is forcibly advanced within a fixed time and cooled. Adhesive force is generated on the surface of the waste plastic as the temperature rises. However, due to the above-mentioned stirring effect, the adhesion bonding is prevented during the stirring. However, when the material is removed from the stirring state (when the stirring is completed), a phenomenon occurs in which the particulate matter adheres to each other and forms a mass. At this time, this can be prevented by performing forced cooling and cooling in a short time. If the cooling time is long and the temperature is gradually lowered, for example, in the case of natural cooling (cooling), the particles may be broken down by the stirring blades (blades) of the stirring means and become finer, and the shape may be maintained. It becomes difficult to do. Water cooling, liquid nitrogen, or the like can be used as the forced cooling means. If the forced cooling is performed with liquid nitrogen, the cooling time of the waste plastic can be shortened and the processing efficiency can be improved.
[0019]
The invention according to claim 7 is characterized in that the predetermined temperature for cooling is lower than the melting temperature of the chlorine-containing plastic, and the obtained granular material is separated from the non-granular material containing the chlorine-containing plastic. It has.
[0020]
The method according to claim 8 is characterized in that the predetermined temperature for cooling is a temperature higher than the melting temperature of the chlorine-containing plastic, and the obtained granular material containing the chlorine-containing plastic is separated from non-granular material. It has.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, after the primary separation by the plastic separation method of the seventh aspect, the non-particulate matter after the first separation is subjected to the second separation by the plastic separation method of the eighth aspect. It is characterized by the following separation.
[0022]
In order to separate the chlorine-containing plastic, first, the cooling temperature is set to a predetermined temperature lower than the melting temperature of PVC and PVDC to granulate the particulate (1) of the non-chlorine-containing plastic.
[0023]
Since the granular material (1) is mixed with the non-granular material (1) 'including PVC and PVDC and papers, the granular material (1) is dry-separated from the non-granular material (1)' and papers. Separated by As the dry separation means, a dry specific gravity shape separation device or a wind separation device is used.
[0024]
Next, the non-particulate matter (1) containing the separated PVC and PVDC is melt-granulated by setting the cooling temperature to a predetermined temperature exceeding the melting temperature of PVC and PVDC, thereby performing PVC. And (2) containing PVDC and PVDC are granulated. Since the granular material (2) is mixed with the non-granular material (2) 'and the papers which do not contain PVC and PVDC, the granular material (2) is dry-separated from the non-granular material (2)' and the papers. Separate by means.
[0025]
Further, for non-granular material (2) 'containing no PVC and PVDC, the temperature for cooling is set to a temperature at which the waste plastic of non-granular material (2)' can be melted, and melt granulation is performed. Then, the particulates (3) of the non-chlorine-containing plastic are separated from the paper.
[0026]
The timing of cooling in the melt granulation process is when the surface of the stirring target in which the molten plastic and the non-molten plastic that have been stirred and heated by frictional heat are mixed has reached a predetermined temperature. It is. The surface temperature of the object to be stirred is measured by a radiation thermometer. This predetermined temperature is slightly different from the melting point of the plastic.
[0027]
If the cooling timing is set to a predetermined temperature at which PP can be melt-granulated, PVC and PVDC having a higher melting point are not melted, do not change in shape, and remain in a lump or fragment form. In this way, a mixture of PE, PS, PP-based plastic (non-chlorine-containing plastic) granules, non-granular materials including PVC and PVDC, and papers is prepared.
[0028]
Next, the prepared mixture (particulate matter and non-particulate matter, papers) is introduced into a dry separation means (dry type specific gravity shape separation device or wind separation device) to separate the particulate matter from non-particulate matter or papers. .
[0029]
The granular material containing no chlorine-containing plastic obtained by separating from PVC and PVDC in this way can be used as a fuel used as a raw fuel for blowing into a blast furnace for steel making, a cement kiln or the like.
[0030]
The invention according to claim 10 is a container for storing waste plastic containing two or more types of plastics, a stirring means provided in the container, for stirring the waste plastic, and a drive for driving the stirring means. Means, and control means for controlling the temperature of the waste plastic such that at least one of the waste plastics is granulated and at least one of the waste plastics remains ungranulated; And a specific gravity shape separation device that separates the non-granulated material that has not been granulated,
The specific gravity shape separation device includes a vibrating sieve that can vibrate substantially horizontally in a vibration direction, and a plurality of baffle plates (ruffles) disposed on the vibrating sieve in a direction substantially the same as the vibration direction and parallel to each other. The sieve is inclined in the direction of vibration (end slope) and is also inclined (side slope) in the horizontal direction perpendicular to the direction of vibration. The vibrating screen is vibrated in the direction of vibration and a rising air flow is injected. Then, the mixture on the vibrating sieve is characterized by being separated into a granular material and a non-granular material by a difference in specific gravity and a difference in shape.
[0031]
An apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is characterized in that a cooling means for forcibly cooling the inside of the container is provided, and the control means controls the temperature by controlling the cooling means.
[0032]
A twelfth aspect of the invention is characterized in that the apparatus further comprises a temperature measuring means for measuring the temperature of the waste plastic, and the control means controls the temperature based on an output from the temperature measuring means. .
[0033]
Precise temperature control is required to raise the temperature of the waste plastic by the frictional heat of stirring by the stirring means, forcibly cool and granulate, and to prevent other plastics in the waste plastic from being granulated. is there. In particular, cooling control is important to keep non-granulated plastics that are not desired to be granulated. That is, temperature control of waste plastic during stirring is an important point in selecting and granulating waste plastic by type (by material).
[0034]
The apparatus of the present invention includes a waste plastic storage container, a stirring means, a driving means for the stirring means, and a control means for controlling the temperature of the waste plastic during stirring. Cooling means for forcibly cooling the cooling medium. Temperature control is performed by controlling the cooling means. As the cooling means, a cooling device using cooling water or liquid nitrogen may be used. Further, the control means includes a temperature measuring means for measuring the temperature of the waste plastic. It is preferable to use a non-contact radiation thermometer or the like as the temperature measuring means. The temperature of the waste plastic being stirred can be controlled by the cooling means based on the output from the temperature measuring means.
[0035]
The temperature of the waste plastic during the stirring can be accurately controlled by accurately measuring and controlling the stirring target of the granulation with a non-contact radiation thermometer without a time delay.
[0036]
In addition, by controlling the temperature even during cooling, after the adhesive force on the surface is reduced by cooling, the granulated object is quickly discharged from the storage container in a dry state while the destruction of the granulation target by the stirring blade is as small as possible. Can be. Further, the control means may be combined with the driving means.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0038]
FIG. 1 is a flow sheet illustrating a plastic separating step according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view illustrating a melt granulation apparatus, and FIG. 3 is a perspective view illustrating an air table type dry specific gravity shape separating apparatus. , FIG. 4 is an explanatory view showing a wind separation device, and FIG. 5 is a perspective view showing a ring die granulation device.
[0039]
A process of obtaining plastic granules not containing PVC and PVDC (chlorine-containing plastic) from waste plastics and recycling them (referred to as "recycling" including re-use widely) will be described. Since the waste plastic 6 includes papers and the like, the situation will be described.
[0040]
As shown in FIG. 1, a melt granulation apparatus 21 (2, 22, described as “granulator” in FIG. 1) is provided in a post-process of the crusher 1, and an air table is provided in a post-process of the melt granulation device 21. A type dry specific gravity shape separation device (hereinafter, referred to as “specific gravity shape separation device”) 31 (3, 32) is provided.
[0041]
First, the waste plastic 6 is crushed into 5-200 mm squares by the crusher 1. At this time, in the crusher 1, crushing to a uniform size is preferable because the temperature for melt granulation is stable. For example, it is preferable to make it uniform to 100 mm square.
[0042]
Next, the crushed waste plastic 6 is introduced into the melt granulation apparatus 21. As shown in FIG. 2, the melt granulation apparatus 2 (21, 22) includes a plurality of, in this embodiment, two agitating disks arranged at the bottom of a waste plastic storage container 10 that stores an object to be agitated. This is a device having a blade 4 for rotating the blade 4 at a high speed by a motor 5 so that the object to be stirred (waste plastic 6) can be rotated in a figure-eight shape in the main body. When the waste plastic 6 is stirred by the stirring blades 4, frictional heat is generated and the temperature of the waste plastic 6 rises. When the surface temperature of the object to be stirred (waste plastic 6) reaches a predetermined temperature, the waste plastic is melted depending on the material (the melting temperature differs depending on the type of plastic) and granulated. A temperature increasing means (not shown) such as a heater may be attached to the melt granulation apparatus to increase the temperature of the waste plastic. The temperature is measured by a radiation thermometer (not shown) arranged in the melt granulation apparatus 2. When cooling water is sprayed onto the material to be stirred and cooled, the molten and granulated waste plastic solidifies in a granular state, and in the melting and granulating apparatus 2, the waste plastic granules, non-granules, and other paper are removed. Are mixed with almost no combination. The cooling water injection time is about 2 to 3 seconds. The forced cooling method is not limited to water cooling. For example, liquid nitrogen can be considered. By performing the forced cooling with liquid nitrogen, the cooling time of the waste plastic heated by the frictional heat of stirring can be shortened, and the processing efficiency can be improved.
[0043]
The cooling water injection timing when the desired granules of plastic are obtained by the melt granulation apparatus 2 is as follows. That is, (1) in the case of PE and PS, when the temperature of the material to be stirred (waste plastic) rises to 100 to 170 ° C., (2) in the case of PP, it rises to 150 to 190 ° C., {Circle around (3)} In the case of PVC and PVDC, the timing when the temperature rises to 190 to 210 ° C. is defined as the injection timing. It has been confirmed by the present inventors that the desired plastic can be selected and granulated by setting the injection timing of the cooling water to a predetermined temperature slightly different from the melting point of the desired plastic.
[0044]
The waste plastic 6 introduced into the melt granulation apparatus 21 is dry-stirred by the two stirring blades 4 and 4 in the apparatus 21, and the temperature rises due to frictional heat. When the temperature of the waste plastic 6 reaches a predetermined temperature lower than the melting temperature of PVC and PVDC, cooling water (not shown) is injected, and the molten plastic solidifies in a granular state. By setting the cooling water injection temperature to a predetermined temperature lower than the melting temperature of PVC and PVDC, in the present embodiment, 150 to 190 ° C., plastic (material containing chlorine-free plastic) having a lower melting temperature than PVC and PVDC is used. ) Is melt-granulated. A mixture 11 of the granulated granular plastic (non-chlorine-containing plastic), the non-granular plastic (including PVC and PVDC), and papers is discharged from the shutter 7 to the outside of the device 21 to separate the specific gravity shape in the next step. It is introduced into the device 31. In addition, by controlling the temperature of the mixture 11 immediately after being discharged to the outside of the melt granulation apparatus 21 to 100 to 115 ° C., the mixture 11 can be discharged in a dry state, and it is confirmed that the destruction of the granular plastic by the stirring blade is small. are doing.
[0045]
As shown in FIG. 3, the specific gravity shape separation device 3 (31, 32) is provided with a vibrating sieve 16 that can vibrate substantially horizontally in the vibrating direction 15 and a vibrating sieve 16 arranged on the vibrating sieve 16 in substantially the same direction as the vibration direction. A plurality of baffle plates (riffles) 17 provided, and the vibrating sieve 16 is inclined (end slope) toward the vibration direction 15 and is also inclined (side slope) even in the horizontal direction orthogonal to the vibration direction 15. The vibrating sieve 16 is vibrated in the vibrating direction 15 and the rising air flow 18 is jetted to separate the mixture 11 on the vibrating sieve 16 into granular materials 8 and non-granular materials 9 by a difference in specific gravity and a difference in shape. I do. Thus, the mixture 11 introduced into the specific gravity shape separation device 31 is separated into granular materials (non-chlorine-containing plastic) 8a, non-granular materials 9a (plastic including PVC and PVDC), and papers.
[0046]
The granular material 8a thus separated by the specific gravity shape separation device 31 does not contain PVC and PVDC, and can be recycled as a fuel or the like used as a raw fuel to be blown into a blast furnace for steel making or a cement kiln. It is.
[0047]
The non-granules (including PVC and PVDC) 9a separated by the separation device 31 are further introduced into the melt granulation device 22. Here, by setting the cooling water injection temperature to a predetermined temperature exceeding the melting temperature of PVC and PVDC, in this embodiment, 200 ° C., PVC and PVDC are melt-granulated. The non-granular materials taken out of the shutter 7 together with the granulated granular plastic (chlorine-containing plastic) include plastics having a higher melting temperature than PVC and PVDC (non-chlorine-containing plastic), as well as papers and the like. ing. The mixture 11 of the granular material and the non-granular material is then introduced into a specific gravity shape separation device 32, and separated into the granular material 8b (PVC and PVDC), the non-granular material 9b (non-chlorine-containing plastic), and papers. .
[0048]
Further, the separated non-granular material 9b is melt-granulated by the melt-granulating device 2, and then the granular material is separated by the specific gravity shape separating device 3, whereby the non-chlorine-containing plastic granules and paper are obtained. Can be
[0049]
Further, the non-granular material 9b containing the above-mentioned papers does not contain PVC and PVDC, and can be reused as it is for a predetermined use such as fuel. Here, the non-granular material 9b containing papers is subjected to granulation by a ring-die granulator 19 shown in FIG. 5 to obtain a mixture of plastic (non-chlorine-containing plastic) and paper. It can be obtained as thing 20. As a result, it is possible to improve the handleability when reusing the fuel or the like.
[0050]
As described above, the plastic granules 8a separated from PVC and PVDC and the plastic granules finally separated from the non-granules 9b do not contain any chlorine-containing plastic, and are used as blast furnaces as reducing agents for iron sources. It can be reused for raw materials such as blowing and cement kiln. Here, when plastic granules (non-chlorine-containing plastics) are used as a raw material for blowing into a blast furnace, the crushed particle size (particle size) is set to 2 to 20 mm in consideration of the cross-sectional area of the blowing port at the time of blowing the blast furnace. Is preferred. In the present embodiment, it is 8 mm.
[0051]
Furthermore, the granular material 8b of chlorine-containing plastic (PVC and PVDC) recovered as a residue can be reused for uses such as recovery of hydrochloric acid.
[0052]
As described above, the particulate matter of non-chlorine-containing plastics such as PE, PS, and PE is obtained by separating from plastic waste including paper, and the chlorine-containing plastics such as PVC and PVDC are also separated and recovered. Other papers are also separated and recovered, and it is also possible to obtain granules in which non-chlorine-containing plastic and paper are mixed, and can be reused for applications suitable for each.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following useful effects are provided.
[0054]
{Circle around (1)} Granules of non-chlorine-containing plastics, granules of chlorine-containing plastics, and papers can be separated from plastic wastes in wastes such as general and industrial wastes. About 8% of chlorine-containing plastics (such as PVC and PVDC) are mixed in plastic waste, but by separating chlorine-containing plastics according to the present invention, plastic granules having a chlorine-containing plastic content of less than 1% can be obtained. By using the plastic granules as a fuel used as a raw fuel to be injected into a blast furnace for iron making, a cement kiln or the like, waste plastics can be recycled.
[0055]
{Circle around (2)} A melt-granulation device that granulates waste plastic by frictional heat by stirring and forced cooling and a dry separation device are used in combination, and plastic waste is melt-granulated into plastic granules, non-granules, and papers. And the mixture is separated into granular materials, non-granular materials, and papers by dry separation to obtain recyclable non-chlorine-containing plastic granules. Can be realized and it is economically advantageous.
[0056]
(3) The melt granulation device does not use a liquid such as a specific gravity liquid, but agitates the waste plastic in a dry state, raises the temperature, melts it, and injects cooling water to produce plastic granules with high precision. It can be granulated, and the granulated plastic granules shrink and reduce in volume, and can be separated from non-granules and papers with high precision using a dry separation device due to the difference in specific gravity and shape. It is possible.
[0057]
{Circle over (4)} In the melt granulation apparatus, a desired plastic is selected by selecting a cooling water injection timing for injecting cooling water when the temperature of the waste plastic reaches a predetermined temperature slightly different from the melting point of the plastic. Can be granulated.
[0058]
{Circle around (5)} Granules mixed with chlorine-free plastic and paper can be obtained, and the granules can be used as fuel.
[0059]
(6) The waste plastic is agitated, the temperature is raised by frictional heat, and the temperature is increased to granulate, and when the temperature reaches a predetermined temperature, the solidified state is solidified by forcible cooling within a certain cooling time, so that the entire heating object is stirred by the effect. Can be heated to a uniform temperature, temperature unevenness is small, granulation is promoted by the physical collision effect of stirring, and granulation in a certain size range is possible.
[0060]
{Circle around (7)} By performing forced cooling, it is possible to suppress agglomeration due to the adhesion of the granular materials when the granular material comes out of the stirring state, breakage of the granular materials by the stirring blade (blade), and fine-graining. Granules can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet illustrating a plastic separating step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a melt granulation apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an air table type dry specific gravity shape separation device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a ring die granulating apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Crusher
2,21,22 Melting granulator
3,31,32 Air table type dry specific gravity shape separation device
4 stirring blades
5 Motor
6 waste plastic
7 Shutter
8 granular materials
8a Granular material (non-chlorine containing plastic)
8b Granules (chlorine-containing plastic)
9 Non-granular materials
9a Non-granular materials (including chlorine-containing plastics)
9b Non-granular material (non-chlorine-containing plastic)
10. Waste plastic storage container
11 mixture
15 Vibration direction
16 vibrating sieve
17 Baffle
18 Ascending air flow
19 Ring die granulator
20 Granules mixed with chlorine-free plastics and paper

Claims (12)

2種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌し、前記攪拌の摩擦熱によって前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類を造粒し且つ少なくとも1種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とするプラスチックの分離方法。
The waste plastic containing two or more types of plastics is stirred, and at least one of the waste plastics is granulated by friction heat of the stirring, and at least one of the waste plastics is left ungranulated to form a granulated product. Granules and non-granulated non-granules are separated by a specific gravity shape separation device,
The specific gravity shape separation device includes a vibrating sieve that can vibrate substantially horizontally in a vibration direction, and a plurality of baffle plates (ruffles) disposed on the vibrating sieve in a direction substantially the same as the vibration direction and parallel to each other. The sieve is inclined in the direction of vibration (end slope) and is also inclined (side slope) in the horizontal direction perpendicular to the direction of vibration. The vibrating screen is vibrated in the direction of vibration and a rising air flow is injected. And separating the mixture on the vibrating sieve into granular and non-granular materials by a difference in specific gravity and a difference in shape.
前記廃プラスチックの攪拌は乾式で行うことを特徴とする請求項1記載のプラスチックの分離方法。The method for separating plastics according to claim 1, wherein the agitation of the waste plastics is performed in a dry manner. 前記廃プラスチックの攪拌による昇温過程において、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類を造粒し且つ少なくとも1種類を造粒されないままの状態とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のプラスチックの分離方法。In the heating process by stirring the waste plastic, when the temperature of the waste plastic reaches a predetermined temperature, the waste plastic is cooled to granulate at least one of the waste plastics and produce at least one of the waste plastics. The method for separating plastics according to claim 1, wherein the plastics are kept in a non-granulated state. 2種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌して、前記廃プラスチックを昇温し、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類を造粒し且つ少なくとも1種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とするプラスチックの分離方法。
By stirring the waste plastic containing two or more types of plastics, raising the temperature of the waste plastic, and cooling the waste plastic when the temperature of the waste plastic reaches a predetermined temperature, at least one of the waste plastics. One type is granulated and at least one type is not granulated, and the granulated granules and non-granulated non-granules are separated by a specific gravity shape separation device,
The specific gravity shape separation device includes a vibrating sieve that can vibrate substantially horizontally in a vibration direction, and a plurality of baffle plates (ruffles) disposed on the vibrating sieve in a direction substantially the same as the vibration direction and parallel to each other. The sieve is inclined in the direction of vibration (end slope) and is also inclined (side slope) in the horizontal direction perpendicular to the direction of vibration. The vibrating screen is vibrated in the direction of vibration and a rising air flow is injected. And separating the mixture on the vibrating sieve into granular and non-granular materials by a difference in specific gravity and a difference in shape.
前記冷却は、所定時間内に所定の冷却量が得られる強制冷却である請求項3又は4に記載のプラスチックの分離方法。5. The method for separating plastics according to claim 3, wherein the cooling is forced cooling in which a predetermined cooling amount is obtained within a predetermined time. 前記冷却を水冷又は液体窒素冷却によって実施する請求項3乃至5のうちいずれか1項に記載のプラスチックの分離方法。The method for separating a plastic according to any one of claims 3 to 5, wherein the cooling is performed by water cooling or liquid nitrogen cooling. 冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度未満の温度とし、得られた粒状物と、塩素含有プラスチックを含む非粒状物とを分離する請求項3乃至6のうちいずれか1項に記載のプラスチックの分離方法。The said predetermined temperature to cool is made into the temperature below the melting temperature of chlorine-containing plastic, and the obtained granular material and the non-granular material containing chlorine-containing plastic are isolate | separated. Plastic separation method. 冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度を超える温度とし、得られた塩素含有プラスチックを含む粒状物と、非粒状物とを分離する請求項3乃至6のうちいずれか1項に記載のプラスチックの分離方法。The said predetermined temperature which cools is made into the temperature which exceeds the melting temperature of chlorine containing plastic, and the granular material containing the obtained chlorine containing plastic and non-granular material are isolate | separated. Plastic separation method. 請求項7に記載のプラスチックの分離方法にて1次分離した後、1次分離後の非粒状物を請求項8に記載のプラスチックの分離方法にて2次分離するプラスチックの多段分離方法。A multistage separation method for plastics, wherein the primary separation is performed by the plastic separation method according to claim 7, and the non-granular matter after the primary separation is secondarily separated by the plastic separation method according to claim 8. 2種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを収納する容器と、前記容器内に設けられ、前記廃プラスチックを攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段と、前記廃プラスチックのうちの少なくとも1種類が造粒され且つ少なくとも1種類が造粒されないままの状態となるように、前記廃プラスチックの温度を制御する制御手段と、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを分離する比重形状分離装置とを備え、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板(リッフル)とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜(エンドスロープ)させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜(サイドスロープ)させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とする廃プラスチックの造粒装置。
A container for storing waste plastic containing two or more types of plastics, a stirring means provided in the container, for stirring the waste plastic, a driving means for driving the stirring means, and at least one of the waste plastics Control means for controlling the temperature of the waste plastic so that one type is granulated and at least one type remains ungranulated; and granulated and non-granulated non-granular materials. And a specific gravity shape separation device for separating
The specific gravity shape separation device includes a vibrating sieve that can vibrate substantially horizontally in a vibration direction, and a plurality of baffle plates (ruffles) disposed on the vibrating sieve in a direction substantially the same as the vibration direction and parallel to each other. The sieve is inclined in the direction of vibration (end slope) and is also inclined (side slope) in the horizontal direction perpendicular to the direction of vibration. The vibrating screen is vibrated in the direction of vibration and a rising air flow is injected. And separating the mixture on the vibrating sieve into granular and non-granular materials by a difference in specific gravity and a difference in shape.
前記容器内を強制冷却する冷却手段を備え、前記制御手段は前記冷却手段を制御することによって温度制御する請求項10記載の廃プラスチックの造粒装置。11. The waste plastic granulating apparatus according to claim 10, further comprising a cooling unit for forcibly cooling the inside of the container, wherein the control unit controls the temperature by controlling the cooling unit. 前記廃プラスチックの温度を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は前記温度測定手段からの出力に基づいて温度を制御する請求項10又は11記載の廃プラスチックの造粒装置。The apparatus for granulating waste plastic according to claim 10 or 11, further comprising a temperature measuring means for measuring a temperature of the waste plastic, wherein the control means controls the temperature based on an output from the temperature measuring means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100566966C (en) * 2008-04-25 2009-12-09 同济大学 A kind of waste plastics dry cleaning and separation and recovery system
KR102048270B1 (en) * 2019-07-08 2019-11-25 (주)제이엑스메탈 Apparatus for separating pvc from waste plastic

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