JP2004098522A - プラスチックの選別方法及び選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃プラから「ポリオレフィン系プラスチック（ＰＥおよびはＰＰ等）」と「ポリスチレン（ＰＳ）」と「塩素含有プラスチック（ＰＶＣおよびＰＶＤＣ等）」との３種を容易且つ高い精度で選別することを目的とする。
【解決手段】加熱した液状媒体の中に投入して撹拌することによって、プラスチック混合物を「相互に融着して浮上するプラスチック」と「相互に融着して沈降するプラスチック」と「融着しないで沈降するプラスチック」の３種に選別する。さらに、溶液媒体として加熱した加圧水を用い、プラスチック混合物をその中で加熱・撹拌することによって前記３種に選別し、その後減圧して回収する。
【選択図】　　　　図４

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に混入する各種プラスチックをその材質毎に選別する、プラスチックの選別方法及び選別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に廃プラスチック（以下、廃プラと称す）といわれるプラスチック系廃棄物には、複数種類のプラスチック、たとえば、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、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及びポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等の塩素含有プラスチック、さらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれている。そして、廃プラスチックはそのリサイクルの形態に応じた所定の処理がされている。
【０００３】
たとえば、廃プラを製鉄用原料の１つ（鉄源の還元剤）として高炉（溶鉱炉）に供給する場合、（１）塩素含有プラスチックは熱分解して有毒な塩化水素ガスを排出するから、設備の腐食を防止するため、塩素含有プラスチックの混入量を許容率以下に精選している。また、（２）高炉内に空気輸送するため、所定の形状および強度の粒状に成形している。
廃プラの材料リサイクルの場合、たとえば、溶融後に成形品を製造する場合においては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）はポリオレフィン系樹脂（ＰＥ・ＰＰ等）より融着温度が高いため、ＰＥＴが混入したポリオレフィン系樹脂の成形品は精度が低下し成形工程が阻害されるから、ＰＥＴを選別して混入を防止する必要がある。
【０００４】
なお、廃プラから塩素含有プラスチックまたはＰＥＴを選別する方法として、
▲１▼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等（以下、比重形状選別技術と称す）、
▲２▼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（以下、物性選別技術と称す）が知られている。
【０００５】
▲３▼さらに、廃プラスチックを一定寸法に裁断した後、相互に接触しない状態で加熱することにより、軟化温度が低い高分子材料を熱収縮させ、一方軟化温度が高い高分子材料はそのままの寸法を維持させ、該加熱前後の寸法変化から軟化温度が低い高分子材料を選別する方法が開示されている（以下、溶融選別技術と称す、例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５１−３８３７１号公報（第２−３頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては以下のような問題点があった。
▲１▼比重形状選別技術においては、比重差の少ないプラスチック間における選別、たとえば、ポリスチレン（ＰＳ）と塩素含有プラスチック（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ等）との選別が困難という問題点があった。
また、選別に先行して各プラスチック表面に親水性を付与する処理が必要であったり液状媒体として水を使用することができないという問題点があった。
【０００８】
▲２▼物性選別技術においては、多量のプラスチックを短時間に選別することが困難であるとともに、選別前後の搬送（ハンドリング）が複雑になるという問題点があった。
【０００９】
▲３▼溶融選別技術においては、溶融温度に差が少ないプラスチック間における選別、たとえば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリオレフィン系樹脂（ＰＥおよびＰＰ等）との選別が困難という問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、廃プラから「ポリオレフィン系樹脂（ＰＥおよびはＰＰ等）」と「ポリスチレン（ＰＳ）」と「塩素含有プラスチック（ＰＶＣおよびＰＶＤＣ等）」との３種を、容易且つ高い精度で選別するプラスチックの選別方法及び選別装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプラスチックの選別方法は以下のとおりである。
（１）加熱した液状媒体の中に投入して撹拌することによって、プラスチック混合物を相互に融着して浮上するプラスチックと、相互に融着して沈降するプラスチックと、融着しないで沈降するプラスチックに選別する融着選別工程を有することを特徴とするものである。
これによれば、液状媒体の比重を設定することにより、浮上するプラスチックと沈降するプラスチックに選別することが可能になる。
なお、沈降するプラスチックが複数種類である場合、液状媒体の温度を、一方のプラスチックの融着温度より低く且つ他方のプラスチックの融着温度より高く設定しておけば、一方のプラスチックは融着することなく沈降するものの、他方のプラスチックは融着して集合体を形成しながら沈降することになる。
特に、沈降するプラスチックの一方がより高比重で且つより高い融着温度を有し、他方がより低比重で且つより低い融着温度を有する場合は、前者は融着することなく急速に沈降するものの、後者は融着して集合体を形成しながら緩慢に沈降することになる。
さらに、液状媒体は撹拌されているから、撹拌翼との衝突によりプラスチック溶融表面が適度の剪断を受けて表面エネルギの高い活性面が生じるため、該表面エネルギを最小にすべく自己造粒あるいは融着が促進されると推定される。
【００１２】
（２）前記（１）において、融着選別工程において選別された相互に融着して沈降するプラスチックと、融着しないで沈降するプラスチックとを分級によって選別する分級選別工程を有することを特徴とするものである。
これによれば、融着した沈降するプラスチックは、融着によって集合体が形成されるから、容易且つ高い精度で分級することができる。
【００１３】
（３）前記（１）または（２）において、前記プラスチック混合物をあらかじめ破砕する破砕工程を有することを特徴とするものである。
これによれば、それぞれの廃プラスチックがバラされるため、浮上または沈降がより確実且つ容易になるから、選別精度が向上する。また、表面積が増すから融着が促進される。
【００１４】
（４）前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記相互に融着して浮上するプラスチックがポリエチレンまたはポリプロピレンの一方または両方であって、
相互に融着して沈降するプラスチックがポリスチレンであって、
さらに、融着しないで沈降するプラスチックがポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたはポリエチレンテレフタレートの１以上であることを特徴とするものである。
【００１５】
（５）前記（１）乃至（４）の何れかにおいて、前記加熱した液状媒体の温度が略１２０〜１５０℃であることを特徴とするものである。
【００１６】
（６）前記（１）乃至（５）の何れかにおいて、前記加熱した液状媒体が加圧された水であることを特徴とするものである。
これによれば、安価な水が使用できるから、選別費用が低減する。
【００１７】
さらに、本発明に係るプラスチックの選別装置は以下のとおりである。
（７）プラスチック混合物を加熱した液状媒体の中に投入して撹拌することによって、相互に融着して浮上するプラスチックと、相互に融着して沈降するプラスチックと、融着しないで沈降するプラスチックに選別する融着選別手段と、
前記融着装置から排出された相互に融着して浮上するプラスチック、相互に融着して沈降するプラスチックおよび融着しないで沈降するプラスチックを選別して回収する選別回収手段とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
（８）前記（７）において、前記融着選別手段が、前記液状媒体を収容する融着選別槽と、該融着選別槽内に設置されて前記液状媒体を撹拌する撹拌翼と、前記液状媒体を所定の温度に加熱する加熱手段とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
（９）前記（８）において、前記融着選別槽が加圧容器であって、前記液状媒体を昇圧する昇圧手段と、前記選別された相互に融着して浮上するプラスチック、相互に融着して沈降するプラスチックおよび融着しないで沈降するプラスチックが混在する液状媒体を減圧する減圧手段とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
（１０）前記（７）乃至（９）の何れかに記載のにおいて、前記選別回収手段が、相互に融着して浮上するプラスチックを選別して回収する比重差選別手段と、相互に融着して沈降するプラスチックと融着しないで沈降するプラスチックとを選別して回収する分級選別手段とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
（１０）前記（７）乃至（１０）の何れかに記載のにおいて、前記相互に融着して浮上するプラスチックがポリエチレンまたはポリプロピレンの一方または両方であって、
相互に融着して沈降するプラスチックがポリスチレンであって、
さらに、融着しないで沈降するプラスチックがポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたはポリエチレンテレフタレートの１以上であることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
（実施例１）
図１は本発明の実施の形態１に係るプラスチックの選別方法の実施例１を説明する工程図（フローシート）である。以下、図１について工程を追って説明する。
（ステップ１）
プラスチック混合物Ｐ０（プラ混合物Ｐ０と称す）を収集する。
【００２３】
（ステップ２）
収集したプラ混合物Ｐ０を破砕または裁断する。これにより、プラ混合物Ｐ０を略５〜２００ｍｍ角にする。なお、均一の大きさに破砕することにより後記融着するための時間が安定する。たとえば、１０ｍｍ角に均一化することが好ましい。
【００２４】
（ステップ３）
破砕されたプラ混合物Ｐ０を加熱した液状媒体Ｓ０の中に投入して撹拌する。あるいは、液状媒体Ｓ０中に破砕されたプラ混合物Ｐ０が投入した後、液状媒体Ｓ０を撹拌しながら加熱する。
これにより、液状媒体Ｓ０より軽い（比重の低い）プラスチックは浮上し、一方、液状媒体Ｓ０より重い（比重の高い）プラスチックは沈降する。さらに、液状媒体Ｓ０の温度より融着点が低いプラスチックは相互に融着し、一方、液状媒体Ｓ０の温度より融着点が高いプラスチックは融着しない。
このため、プラ混合物Ｐ０は、相互に融着して浮上するプラスチックＰ１（以下、融着浮上プラＰ１と称す）と、相互に融着して沈降するプラスチックＰ２（以下、融着沈降プラＰ２と称す）と、融着しないで沈降するプラスチックＰ３（以下、非融着沈降プラＰ３と称す）に選別される。
このとき、液状媒体Ｓ０の温度は撹拌によって均一化されるとともに、撹拌によるプラスチック同士の衝突によって、あるいは撹拌翼とプラスチックとの衝突によって、プラスチック同士の融着が促進されると考えられる。
なお、通常、プラ混合物Ｐ０に融着しないで浮上するプラスチックが含まれることはない。
【００２５】
（ステップ４）
融着浮上プラＰ１を、液状媒体Ｓ０の上部から回収する。一方、融着沈降プラＰ２と非融着沈降プラＰ３を、液状媒体Ｓ０の下部から回収する。
【００２６】
（ステップ５）
そして、融着浮上プラＰ１を、付着したりまたは一緒に回収された液状媒体Ｓ０から分離して回収する。
【００２７】
（ステップ６）
融着沈降プラＰ２と非融着沈降プラＰ３を、付着したりまたは一緒に回収された液状媒体Ｓ０から分離して回収する。
【００２８】
（ステップ７）
さらに、乾式の分級手段によって、融着沈降プラＰ２と非融着沈降プラＰ３が選別され、それぞれが別個に回収される。
【００２９】
なお、湿式の分級手段によって分級する場合は、該分級の後に、それぞれのプラスチックから液状媒体Ｓ０が分離される。すなわち、前記ステップ６と７の順番が逆転する。
【００３０】
（実施例２）
図２は本発明の実施の形態１に係るプラスチックの選別方法の実施例２を説明する工程図（フローシート）である。実施例２（図２）は、実施例１のステップ３における大気圧の液状媒体Ｓ０（図１）に代えて、加圧さらた水Ｓ１（以下、加圧水Ｓ１と称す）を使用したものである。なお、実施例（図１）と同じまたは相当するステップにはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００３１】
（ステップ３）
加圧水Ｓ１は１００℃以上に加熱されているため、実施例１の液状媒体Ｓ０と同様の作用する。したがって、プラ混合物Ｐ０は、融着浮上プラＰ１と、相互に融着して沈降するプラスチックＰ２と、非融着沈降プラＰ３に選別される。このとき、安価な水を使用することができるから、選別費用が安価になる。
【００３２】
（ステップ４）
融着浮上プラＰ１を、加圧状態のまま加圧水Ｓ１の上部から回収する。一方、融着沈降プラＰ２と非融着沈降プラＰ３を、加圧状態のまま加圧水Ｓ１の下部から回収する。
【００３３】
（ステップ４の２）
そして、加圧状態にある融着浮上プラＰ１を大気圧に戻す。このとき、融着浮上プラＰ１を含む加圧水Ｓ１を大気中に断熱的に噴出すれば、融着浮上プラＰ１は同時に冷却される。
一方、加圧状態にある「融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３」を大気圧に戻す。このとき、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３が混入している加圧水Ｓ１を大気中に断熱的に噴出すれば、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３は同時に冷却される
【００３４】
（実施例３）
図３は本発明の実施の形態１に係るプラスチックの選別方法の実施例３を説明する工程図（フローシート）である。実施例３（図３）は、加圧水Ｓ１中でプラ混合物Ｐ０を加熱・撹拌し、その後減圧してから、融着浮上プラＰ１、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３を選別するものである。なお、実施例１（図１）と同じまたは相当するステップにはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００３５】
（ステップ３）
加圧水Ｓ１は１００℃以上に加熱されているため、実施例１の液状媒体Ｓ０と同様の作用をする。したがって、プラスチック混合物Ｐ０は、融着浮上プラＰ１と、融着沈降プラＰ２と、非融着沈降プラＰ３に選別される。このとき、安価な水を使用することができるから、選別費用が安価になる。
【００３６】
（ステップ３の２）
ステップ３の直後にステップ３の２を設け、融着浮上プラＰ１、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３を一緒に減圧して大気圧にする。なお、ステップ３の２以降の加圧水Ｓ１（大気圧にある）を減圧水Ｓ２と称す。
【００３７】
（ステップ４）
そして、大気圧において比重選別によって、「融着浮上プラＰ１および減圧水Ｓ２」と「融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３を混合した減圧水Ｓ２」に選別する。
【００３８】
（ステップ７）
さらに、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３を混合した減圧水Ｓ２から、分級手段によって融着沈降プラＰ２を回収する。たとえば、所定サイズの通過孔を具備するスクリーンを用いてスクリーン上で融着沈降プラＰ２を回収し、一方、該スクリーン下に非融着沈降プラＰ３および減圧水Ｓ２を通過させる。
【００３９】
（ステップ８）
同様に、融着浮上プラＰ１および減圧水Ｓ２から、分級手段によって融着浮上プラＰ１を回収する。たとえば、所定サイズの通過孔を具備するスクリーンを用いてスクリーン上で融着浮上プラＰ１を回収し、一方、該スクリーン下に減圧水Ｓ２を通過させる。
【００４０】
（ステップ９）
さらに、非融着沈降プラＰ３を、固液分離手段によって減圧水Ｓ２から分離して回収する。
【００４１】
［実施の形態２］
（実施例１）
図４は本発明の実施の形態２に係るプラスチックの選別装置の実施例１を模式的に説明する設備構成図である。図４において、１０は収集したプラスチック混合物Ｐ０（以下、廃プラＰ０と称す）の収集ピット、２０は破砕機、３０は融着装置、４０は浮上物回収部、５０は固液分離装置、６０は沈降物回収部、７０は固液分離装置、８０は分級装置である。
【００４２】
（破砕機）
収集ピット１０に収容された廃プラＰ０は、先ず、破砕機２０に供給され、５〜２００ｍｍ角に破砕される。このとき、破砕機２０では、均一の大きさに破砕して下記融着のための時間を安定させる。たとえば、１０ｍｍ角に均一化する。
なお、破砕機２０は、回転する破砕刃２１と所定サイズの通過孔を具備するスクリーン２２を有している。
【００４３】
（融着装置）
次いで、破砕された廃プラＰ０は融着装置３０に導入される。融着装置３０は、廃プラＰ０および液状媒体Ｓ０を収納する廃プラ収納容器３１と、廃プラ収納容器３１の上部に設置された浮上物回収口３２と、廃プラ収納容器３１の下部に設置された沈降物回収口３３と、収納した廃プラＰ０および液状媒体Ｓ０を撹拌する撹拌翼３４と、撹拌翼３４を回転駆動する駆動手段３５（モータ等）と、液状媒体Ｓ０を所定の温度に加熱ないし保温する加熱手段３６（伝熱ヒータあるいは蒸気パイプ、測温手段および制御手段等）を有している。
【００４４】
したがって、廃プラ収納容器３１に供給された廃プラＰ０は、液状媒体Ｓ０中で加熱および撹拌される。
このとき、液状媒体Ｓ０の温度を塩素含有プラスチック（ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及びポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等）が融着する温度以下（たとえば、１２０〜１５０℃）に設定しておけば、塩素含有プラスチックは融着することがないものの、塩素含有プラスチックよりも融着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）が融着される
【００４５】
さらに、液状媒体Ｓ０の比重を１．０ｇ／ｃｃにしておけば、比重が０．９ｇ／ｃｃ程度であるポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）は浮上して融着して集合体に成長する。
一方、比重１．１ｇ／ｃｃであるポリスチレン（ＰＳ）は、撹拌された流れのなかでゆっくりと沈降しながら融着して集合体に成長する。
更に、比重１．３〜１．４ｇ／ｃｃ程度であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）並びにポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及びポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）は、撹拌された流れのなかで融着することなく沈降する。
【００４６】
（浮上物回収部）
融着して浮上しているＰＥおよびＰＰの集合体は、浮上物回収口３２から融着装置３０外へ排出されて浮上物回収部４０に回収される。該集合体は液状媒体Ｓ０と一緒に回収してもよいし該集合体のみを回収してもよい。そして、次工程の固液分離装置５０に導入される。
【００４７】
（固液分離装置）
回収されたＰＥおよびＰＰの集合体は、固液分離装置５０において、液状媒体Ｓ０から分離されて「融着した浮上プラスチックＰ１（以下、融着浮上プラＰ１と称す）」として回収される。固液分離装置５０は、遠心力や振動等の機械的な作用力よって付着した液状媒体Ｓ０を吹き飛ばすものや、熱風を噴きつけたり回転するキルン内を搬送したりして付着した液状媒体Ｓ０を蒸発させるものなど、その形式は何れであってもよい。
【００４８】
（沈降物回収部）
沈降した「ＰＳの集合体」と「融着していないＰＶＣおよびＰＶＤＣ」が混在している液状媒体Ｓ０は、沈降物回収口３３から融着装置３０外へ排出されて沈降物回収部６０に回収される。そして、次工程の固液分離装置７０を経由して分級装置８０に導入される。
【００４９】
（固液分離装置）
回収された「ＰＳの集合体」と「ＰＶＣおよびＰＶＤＣ」は、固液分離装置７０において液状媒体Ｓ０から分離される。固液分離装置７０は前記固液分離装置５０に準じる。
【００５０】
（分級装置）
さらに、固液分離された「ＰＳの集合体」と「ＰＶＣおよびＰＶＤＣ」は、分級装置８０において、ＰＳの集合体である「融着して沈降したプラスチックＰ２（以下、融着沈降プラＰ２と称す）］と、ＰＶＣおよびＰＶＤＣである「融着していない沈降したプラスチックＰ３（以下、非融着沈降プラＰ３と称す）］とに分級されて別個に回収される。
分級装置８０は、所定サイズの通過孔が設けられた振動篩８１を備え、振動篩８１を水平に振動することにより、形状差（サイズ差）を利用して選別するものである。このとき、融着沈降プラＰ２は集合体を形成しているから、その形状は非融着沈降プラＰ３の形状と明りょうに相違している。すなわち、高い精度で両者を選別することができる。
なお、水平に振動する振動篩８１に代えて、斜め方向に揺動する斜面を用いたり、風力による飛散距離の相違を用いて選別してもよい。
【００５１】
（リサイクル）
かくして、廃プラＰ０を、融着浮上プラＰ１と、融着沈降プラＰ２と、非融着沈降プラＰ３との３種類に選別して回収することができる。
【００５２】
たとえば、破砕機２０のスクリーン径をφ１０ｍｍとし、液状媒体Ｓ０として１４５℃に加熱したシリコーンオイルを用いたとき、回収したプラスチックの内、融着浮上プラＰ１が略５０％、融着沈降プラＰ２が略３０％、および非融着沈降プラＰ３が略２０％の割合であった。
【００５３】
さらに、融着浮上プラＰ１は、その略全量（９９．５％）がポリオレフィン系樹脂であるＰＥまたはＰＰであって、選別精度が高いことが確認された。なお、ＰＥまたはＰＰは溶融後成形することによるマテリアルリサイクル可能なプラスチック原料としてリサイクル可能である。
【００５４】
また、融着沈降プラＰ２は、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含有しておらず、ＰＳの構成比が高い（９９．０％）ことから選別精度が高いことが確認された。ＰＳは溶融後成形することによるマテリアルリサイクル可能なプラスチック原料としてリサイクル可能である。
【００５５】
更に、残渣として回収された非融着沈降プラＰ３は、塩素含有プラスチック（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ）の構成比率（９１％）が高いため、塩酸回収等の用途に再利用することも可能である。
【００５６】
なお、収集した廃プラＰ０の性状によって、回収した前記融着浮上プラＰ１、融着沈降プラＰ２または非融着沈降プラＰ３の割合は変動するものである。しかしながら、回収した融着浮上プラＰ１に含まれるプラスチックの種類、回収した融着沈降プラＰ２に含まれるプラスチックの種類、および回収した非融着沈降プラＰ３に含まれるプラスチックの種類は、何れも限定されたものであって、選別精度が高いことが確認されている。
【００５７】
また、液状媒体Ｓ０はシリコーンオイルに限定するものではなく、所定の温度にまで加熱自在な液状体であれば何れであってもよい。たとえば、鉱物油または植物油であって、その新油または廃油が使用可能である。
さらに、融着装置３０における撹拌翼３４の回転軸は略鉛直方向であるものに限定するものではなく、斜め方向あるいは略水平方向であってもよい。また、撹拌翼３４を固定して（回転しない）、廃プラ収納容器３１の方を回転してもよい。
さらに、廃プラＰ０は所定の温度に加熱された液状媒体Ｓ０内に供給してもよいし、投入された液状媒体Ｓ０内で撹拌しながら加熱してもよい。
【００５８】
（実施例２）
図５は本発明の実施の形態２に係るプラスチックの選別装置の実施例２を模式的に説明する設備構成図である。本実施例２は液状媒体として加圧されて水（以下、加圧水と称す）を用いたものである。なお、実施例１（図４）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図５において、１０は収集した廃プラＰ０の収集ピット、２０は破砕機、１００は加圧ポンプ、１１０は融着装置（横型であって、加圧自在な廃プラ収納容器を有する）、１２０は減圧装置、１３０は湿式サイクロン、５０はスクリーン、７０は固液分離装置、８０はスクリーンである。
【００５９】
（加圧ポンプ）
液状媒体である水は加圧ポンプ１００によって所定の圧力（たとえば、０．５Ｍｐａ）に加圧され、且つ加熱装置１０１によって所定の温度（たとえば、１４５℃）に加熱され、融着装置３０に供給される。以下加圧された水を加圧水Ｓ１と、大気圧に戻された加圧水Ｓ１を減圧水Ｓ２と称す。なお、かかる加圧は、加圧水Ｓ１を沸騰させないで１００℃以上に加熱することを目的とするするものである。
【００６０】
（融着装置）
融着装置１１０は、廃プラＰ０および加圧水Ｓ１を収納する加圧容器１１１と、廃プラＰ０を大気圧中で一旦受け入れ且つ所定の気圧に増圧自在な外部遮断室１１２と、廃プラＰ０を外部遮断室１１２から圧力容器１１１まで搬送する搬送スクリュウ１１３と、加圧容器１１１内に略水平に配置されて供給された廃プラＰ０および加圧水Ｓ１を撹拌する撹拌翼１１４と、撹拌翼１１４を回転駆動する駆動手段１１５（モータ等）と、撹拌翼１１４によって加熱および撹拌された廃プラＰ０（下記選別がなされている）および加圧水Ｓ１を排出する排出口１１６とを有している。
【００６１】
したがって、廃プラＰ０を外部遮断室１１２に大気圧中で一旦受け入れた後、外部遮断室１１２を外気から遮断して所定の気圧にまで増圧し、その後、廃プラＰ０を搬送スクリュウ１１３によって圧力容器１１１まで搬送する。よって、圧力容器１１１内の加圧状態は保持され、加圧水Ｓ１が沸騰することがない。
なお、加圧ポンプ１００の上流において廃プラＰ０を減圧水Ｓ２内に投入してもよい。このとき、加圧ポンプ１００によって加圧スラリー（加圧水Ｓ１および投入された廃プラＰ０よりなる）が形成される。また、融着装置１００の外部遮断室１１２および搬送スクリュウ１１３を撤去することができる。
【００６２】
したがって、圧力容器１１１に供給された廃プラＰ０は、加圧水Ｓ１中で加熱および撹拌されるから、実施例１と同様に、ＰＥおよびＰＰの集合体である融着浮上プラＰ１と、ＰＳの集合体である融着沈降プラＰ２と、ＰＶＣおよびＰＶＤＣである非融着沈降プラＰ３に分離される。
【００６３】
そして、融着浮上プラ１、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３が混在した加圧水Ｓ１が、加圧状態で排出口１１６から排出される。
なお、加圧水Ｓ１の温度を保持するために、加圧容器１１１自体を加熱ヒータによって外部加熱してもよいし、外部ジャケット式にして蒸気によって外部加熱してもよい。
【００６４】
（減圧装置）
減圧装置１２０は、加圧水Ｓ１（融着浮上プラ１、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３が混在している）を大気圧に戻し、同時にその温度を１００℃以下にするものである。
すなわち、一段目レットダウン弁１２１によって減圧された加圧水Ｓ１は、一段面タンク１２２に投入されて温度が低下する。さらに、二段目レットダウン弁１２３によって大気圧に戻されて（減圧水Ｓ２として）二段面タンク１２３に収納されて、さらに温度が低下する。そして、図示しない搬送ポンプによって次工程の湿式サイクロン１３０に送られる。
【００６５】
（湿式サイクロン）
湿式サイクロン１３０において、比重が１．０ｇ／ｃｃ以下である「融着浮上プラＰ１」とそれ以外の「融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３」とが分離される。
そして、融着浮上プラＰ１は、スクリーン５０において、付着していた減圧水Ｓ２が除去されて回収される。
一方、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３は、スクリーン８０において、「融着沈降プラＰ２」が「非融着沈降プラＰ３および減圧水Ｓ２」から分離されて回収される。
そして、非融着沈降プラＰ３は、固液分離装置７０において、減圧水Ｓ２から分離され回収される。
さらに、減圧水Ｓ２は、加圧ポンプ１００に導かれて再度加圧水Ｓ１として使用される。
【００６６】
かくして、前記実施例１と同様に、廃プラＰ０を、融着浮上プラＰ１、融着沈降プラＰ２および非融着沈降プラＰ３との３種類に選別して回収することができる。また、それぞれの選別精度が高いことから、これらはマテリアルリサイクル可能なプラスチック原料としてリサイクル可能である。
さらに、液状媒体として水を使用するため、安価であって、扱いが容易であるため、選別費用が低下する。
【００６７】
（実施例３）
図６は本発明の実施の形態２に係るプラスチックの選別装置の実施例３を模式的に説明する設備構成図である。本実施例３は、前記実施例１の融着装置３０を圧力容器にして液状媒体Ｓ０として加圧水Ｓ１を用いたものである。
図６において、２００は加圧ポンプ、２０１は加熱装置、２０２は投入装置、２２０は浮上物減圧装置。３２０は沈降物減圧装置である。なお、実施例１（図４）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００６８】
（加圧・加熱）
図６において、破砕機２０において破砕された廃プラＰ０は、これを水（減圧水Ｓ２）中に投入するため投入装置２０２に供給される。
投入装置２０２において、廃プラＰ０が混入されて減圧水Ｓ２は、加圧ポンプ２００によって所定の圧力（たとえば、０．５Ｍｐａ）に加圧され（加圧水Ｓ１と称す）、且つ加熱装置２０１によって所定の温度（たとえば、１４５℃）に加熱されて融着装置３０に供給される。なお、大気圧に戻された加圧水Ｓ１を減圧水Ｓ２と称す。
【００６９】
（浮上物減圧装置）
融着装置３０において「融着して浮上したＰＥおよびＰＰの集合体である融着浮遊プラＰ１」と加圧水Ｓ１は、加圧状態のまま浮上物回収口３２から排出されて浮上物減圧装置２２０に収容される。
浮上物減圧装置２２０は前記実施例２における減圧装置１２０に同じであって、融着浮遊プラＰ１および減圧水Ｓ２は冷却されて大気圧に曝されることになる。そして、次工程の固液分離装置５０に導入される。なお、浮上物減圧装置２２０を圧力容器にして、加圧状態のまま融着浮遊プラＰ１を封入した後、浮上物回収口３２を閉塞して、該圧力容器自体を大気圧に戻してもよい。
【００７０】
（沈降物減圧装置）
融着装置３０において「融着して沈降したＰＳの集合体である融着沈降プラＰ２」と、「融着しないで沈降したＰＶＣおよびＰＶＤＣである非融着沈降プラＰ３」と加圧水Ｓ１とは、加圧状態のまま沈降物回収口３３から排出されて沈降物減圧装置３２０に収容される。
浮上物減圧装置３２０は浮上物減圧装置２２０に同じであって、融着沈降プラＰ２、非融着沈降プラＰ３および減圧水Ｓ２は冷却されて大気圧に曝されることになる。そして、次工程の固液分離装置７０に導入される。
【００７１】
（固液分離装置）
固液分離装置５０および７０において減圧水Ｓ２が回収され、該減圧水Ｓ２は投入装置２０２に送られて再利用される。
【００７２】
かくして、前記実施例１と同様に、廃プラＰ０を、融着浮上プラＰ１と、融着沈降プラＰ２と、非融着沈降プラＰ３との３種類に選別して回収することができる。
また、それぞれの選別精度が高いことから、これらはマテリアルリサイクル可能なプラスチック原料としてリサイクル可能である。
さらに、液状媒体として水を使用するため、安価であって、扱いが容易であるため、選別費用が低下する。また、融着装置３０において、融着浮上プラＰ１が選別されるため、融着浮上プラＰ１を選別するための湿式サイクロン１３０が不要になる。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一般廃棄物及び産業廃棄物中のプラスチック系廃棄物を、
融着して浮上するプラスチックである「ポリオレフィン系プラスチック（ＰＥおよびＰＥ等）」と、
融着して沈降するプラスチックである「ポリスチレン（ＰＳ）」と、
融着しないで沈降するプラスチックである「塩素含有プラスチック（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ等）」との３種類に、簡単且つ容易に、しかも高い精度で選別して回収することができる。
さらに、選別用の液状媒体として水を使用することができるから、選別費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプラスチックの選別方法の実施例１を説明する工程図（フローシート）である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るプラスチックの選別方法の実施例２を説明する工程図（フローシート）である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るプラスチックの選別方法の実施例３を説明する工程図（フローシート）である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るプラスチックの選別装置の実施例１を模式的に説明する設備構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るプラスチックの選別装置の実施例２を模式的に説明する設備構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るプラスチックの選別装置の実施例３を模式的に説明する設備構成図である。
【符号の説明】
１０　収集したプラスチック混合物Ｐ０の収集ピット
２０　破砕機
３０　融着装置
３１　廃プラ収納容器
３２　浮上物回収口
３３　沈降物回収口
３４　撹拌翼
４０　浮上物回収部
５０　固液分離装置
６０　沈降物回収部
７０　固液分離装置
８０　分級装置
Ｐ０　廃プラスチック
Ｐ１　融着浮上プラ（ＰＥおよびＰＥ等）
Ｐ２　融着沈降プラ（ＰＳ）
Ｐ３　非融着沈降プラ（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ等）

Claims (11)

1. 加熱した液状媒体の中に投入して撹拌することによって、プラスチック混合物を相互に融着して浮上するプラスチックと、相互に融着して沈降するプラスチックと、融着しないで沈降するプラスチックに選別する融着選別工程を有することを特徴とするプラスチックの選別方法。
2. 融着選別工程において選別された相互に融着して沈降するプラスチックと、融着しないで沈降するプラスチックとを分級によって選別する分級選別工程を有することを特徴とする請求項１記載のプラスチックの選別方法。
3. 前記プラスチック混合物をあらかじめ破砕する破砕工程を有することを特徴とする請求項１または２記載のプラスチックの選別方法。
4. 前記相互に融着して浮上するプラスチックがポリエチレンまたはポリプロピレンの一方または両方であって、
   相互に融着して沈降するプラスチックがポリスチレンであって、
   さらに、融着しないで沈降するプラスチックがポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたはポリエチレンテレフタレートの１以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のプラスチックの選別方法。
5. 前記加熱した液状媒体の温度が略１２０〜１５０℃であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のプラスチックの選別方法。
6. 前記加熱した液状媒体が加圧された水であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のプラスチックの選別方法。
7. プラスチック混合物を加熱した液状媒体の中に投入して撹拌することによって、相互に融着して浮上するプラスチックと、相互に融着して沈降するプラスチックと、融着しないで沈降するプラスチックに選別する融着選別手段と、
   前記融着選別手段から排出された相互に融着して浮上するプラスチック、相互に融着して沈降するプラスチックおよび融着しないで沈降するプラスチックを選別して回収する選別回収手段とを有することを特徴とするプラスチックの選別装置。
8. 前記融着選別手段が、前記液状媒体を収容する融着選別槽と、
   該融着選別槽内に設置されて前記液状媒体を撹拌する撹拌翼と、
   前記液状媒体を所定の温度に加熱する加熱手段とを有することを特徴とする請求項７記載のプラスチックの選別装置。
9. 前記融着選別槽が加圧容器であって、前記液状媒体を昇圧する昇圧手段と、前記選別された相互に融着して浮上するプラスチック、相互に融着して沈降するプラスチックおよび融着しないで沈降するプラスチックが混在する液状媒体を減圧する減圧手段とを有することを特徴とする請求項８記載のプラスチックの選別装置。
10. 前記選別回収手段が、相互に融着して浮上するプラスチックを選別して回収する比重差選別手段と、相互に融着して沈降するプラスチックと融着しないで沈降するプラスチックとを選別して回収する分級選別手段とを有することを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のプラスチックの選別装置。
11. 前記相互に融着して浮上するプラスチックがポリエチレンまたはポリプロピレンの一方または両方であって、
    相互に融着して沈降するプラスチックがポリスチレンであって、
    さらに、融着しないで沈降するプラスチックがポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたはポリエチレンテレフタレートの１以上であることを特徴とする請求項７乃至１０の何れかに記載のプラスチックの選別装置。

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