JP2004307733A - 土中から掘り起こされた廃棄プラスチックを油化するための前処理装置及び前処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを油化処理できるように前処理する前処理装置、前処理方法を提供する。
【解決手段】土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去手段（１１０）と、廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去手段（１２０，１３０）と、廃棄プラスチックを粉砕する粉砕手段（１４０）と、廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離手段（１５０）と、廃棄プラスチックを乾燥する乾燥手段（１６０）とを備えて前処理装置（１００）を構成し、前処理を行なう。
【選択図】 図３
【解決手段】土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去手段（１１０）と、廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去手段（１２０，１３０）と、廃棄プラスチックを粉砕する粉砕手段（１４０）と、廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離手段（１５０）と、廃棄プラスチックを乾燥する乾燥手段（１６０）とを備えて前処理装置（１００）を構成し、前処理を行なう。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理に用いる前処理装置、及び前処理方法に関する。より詳しくは、土中から掘り起こされて土砂等が付着した廃棄プラスチックを油化処理するために、当該油化処理に先立って当該廃棄プラスチックから土砂等を除去する前処理装置、及び前処理方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書において、廃棄プラスチックとは、１）土砂及び廃棄プラスチック等が混入した状態の廃棄プラスチックの意味で用いられる場合と、２）土砂や、廃棄プラスチック等が取り除かれた状態の廃棄プラスチックの意味で用いられる場合がある。即ち、例えば、「土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出す」というときの廃棄プラスチックは前者の意味で用いられ、例えば、「土砂が取り除かれた廃棄プラスチック」、「前処理された廃棄プラスチック」というときの廃棄プラスチックは後者の意味で用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、廃棄プラスチック等の産業廃棄物を土中に埋設して処理することが行なわれているが、近年の廃棄物量の増加に伴い、埋設する処分場が不足する等の問題が生じている。
【０００４】
このような背景から、処分場に埋設された廃棄物の減容処理を行なう技術が開発されている。例えば、最終処理場から廃棄物を掘り起こし、この掘り起こした廃棄物を、加熱処理炉で加熱処理し、この加熱処理炉で処理した処理済み残渣をさらに溶融処理炉にて溶融処理し、最後に残った溶融スラグを改めて別の場所に埋め立て処理するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この廃棄物の再処理方法によれば、最終処理場の許容処分量をことさら増大することなく、より多くの廃棄物を処分できる。
【特許文献１】
特開２００１−２３２３２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この廃棄物の再処理方法により廃棄物の再処理を行なう場合においても、溶融スラグを埋め立てる場所が必要であり、また、廃棄物の再利用（リサイクル）という点では充分ではない。
【０００７】
ところで、廃棄プラスチックを再利用（リサイクル）するためプラスチックから油を生成するプラスチック油化装置がある。これは、例えば、プラスチックを加熱により解重合させた後に冷却して油として抽出するものである（例えば、特開２０００−０１６７７４号公報参照。）。
【０００８】
そして、最終処分所の土中に埋設された廃棄プラスチックを当該プラスチック油化装置で油化することを考えた場合、単純に土中から掘り出した廃棄プラスチックをプラスチック油化装置で処理することは困難である。即ち、土中に埋設された廃棄プラスチックには多量の土砂が付着し、また、他の廃棄物も混入しており、これらがプラスチック油化装置内に持ち込まれると、油化装置が正常に運転できず、また、得られる油の純度が落ち、さらには油化自体ができなくなってしまう。
【０００９】
本発明はかかる問題に鑑み為されたもので、その目的とするところは、土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを油化処理できるように前処理する前処理装置、及び前処理方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の前処理装置は、土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理に用いる前処理装置であって、土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去手段と、土砂が取り除かれた廃棄プラスチックを乾燥する乾燥手段と、を備えて構成される（請求項１）。
【００１１】
これに拠れば、先ず、土砂除去手段で土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に土砂を大量に持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、乾燥手段で廃棄プラスチックを乾燥させるので、廃棄プラスチックを解重合させるため高温に保たれた雰囲気内に水分が持ち込まれるのを防止できる。従って、水蒸気爆発を生じさせることがない。
【００１２】
また、この前処理装置において、土砂を取り除かれた後、乾燥される前又は後の廃棄プラスチックを粉砕する粉砕手段を備えると良い（請求項２）。
【００１３】
これに拠れば、粉砕手段で廃棄プラスチックをチップ状に粉砕するので、当該チップ状に粉砕された廃棄プラスチックは油化処理での溶融の際に効率よく溶融される。
【００１４】
更に、この前処理装置において、土砂が取り除かれた後、粉砕される前の廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去手段を備えると良い（請求項３）。
【００１５】
これに拠れば、金属屑除去手段で廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に金属屑を持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、廃棄プラスチックを粉砕する前に金属屑を取り除くので、粉砕手段を破損させたり、粉砕効率を低下させたりすることがない。
【００１６】
また、これらの前処理装置において、粉砕された廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離手段を備えると良い（請求項４）。
【００１７】
これに拠れば、油化処理での溶融時に塩化水素ガスを発生する含塩素プラスチックを予め分離するので、塩化水素ガス発生の問題を解決することができる。なお、含塩素プラスチックは、溶融時に塩化水素ガスを発生するプラスチックであり、その代表は塩化ビニルである。
【００１８】
更に、以上の前処理装置において、土砂除去手段では水洗浄により廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くことが良い（請求項５）。
【００１９】
これに拠れば、廃棄プラスチックに付着した土砂を水洗浄により確実に取り除くことができる。なお、単に廃棄プラスチックを水中に浸漬させて水洗浄を行なっても良いが、揺動機能を備えて廃棄プラスチックを揺動させながら水洗浄を行ない、またシャワーによる水圧を利用して水洗浄を行なうことにより、洗浄効率を一層向上することができる。
【００２０】
上記の課題を解決するため、本発明の前処理方法は、土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理方法であって、土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去工程と、土砂が取り除かれた廃棄プラスチックを乾燥する乾燥工程と、を含んで構成される（請求項６）。
【００２１】
これに拠れば、先ず、土砂除去工程で土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に土砂を大量に持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、乾燥工程で廃棄プラスチックを乾燥させるので、廃棄プラスチックを解重合させるため高温に保たれた雰囲気内に水分が持ち込まれるのを防止できる。従って、水蒸気爆発を生じさせることがない。
【００２２】
また、この前処理方法において、土砂を取り除かれた後、乾燥される前又は後の廃棄プラスチックを粉砕する粉砕工程を含むと良い（請求項７）。
【００２３】
これに拠れば、粉砕工程で廃棄プラスチックをチップ状に粉砕するので、当該チップ状に粉砕された廃棄プラスチックは油化処理での溶融の際に効率よく溶融される。
【００２４】
更に、この前処理方法において、土砂が取り除かれた後、粉砕される前の廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去工程を含むと良い（請求項８）。
【００２５】
これに拠れば、金属屑除去工程で廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に金属屑を持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、廃棄プラスチックを粉砕する前に金属屑を取り除くので、粉砕工程で用いる粉砕手段を破損させたり、粉砕効率を低下させたりすることがない。
【００２６】
また、これらの前処理方法において、粉砕された廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離工程を含むと良い（請求項９）。
【００２７】
これに拠れば、油化処理での溶融時に塩化水素ガスを発生する含塩素プラスチックを予め分離するので、塩化水素ガス発生の問題を解決することができる。
【００２８】
更に、以上の前処理方法において、土砂除去工程では水洗浄により廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くことが良い（請求項１０）。
【００２９】
これに拠れば、廃棄プラスチックに付着した土砂を水洗浄により確実に取り除くことができる。なお、単に廃棄プラスチックを水中に浸漬させて水洗浄を行なっても良いが、廃棄プラスチックを揺動させながら水洗浄を行ない、またシャワーによる水圧を利用して水洗浄を行なうことにより、洗浄効率を一層向上することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。
【００３１】
本実施形態では、先ず、（１）埋め立てにより土中に埋設された廃棄物を掘り起こし、次いで、（２）廃棄物に含まれる廃棄プラスチックをプラスチック油化装置に供給できるように前処理を行ない、最後に、（３）プラスチック油化装置で廃棄プラスチックを油化する。
【００３２】
以下、（１）廃棄物の掘り出し、（２）前処理、（３）プラスチックの油化、の順に詳細に説明する。
【００３３】
（１）廃棄物の掘り出し
図１は、廃棄物埋立処理場における廃棄物の埋立状態を示すの断面図である。
【００３４】
図１に示すように、廃棄物埋立処理場１には、廃棄プラスチックを含む廃棄物２と、廃棄物２を覆うための覆土３と、が交互に埋め立てられている。
【００３５】
廃棄物埋立処理場１から廃棄物２を掘り出すに先立って、先ず、油圧ショベルＰ等の掘削用重機で覆土３を掘り出す。掘り出した覆土３は、再び覆土３として用いても良いし、粒度毎に選別して石製品としてリサイクルしても良い。
【００３６】
次いで、図２に示すように、覆土２が取り除かれて表面に露出した廃棄物２を、バケットを備えた油圧ショベルＰ等の掘削用重機で掘り起こし、更に、フォークを備えた油圧ショベルＱ等の引上用重機を用いて引上げる。このように、先ず、掘削用重機で廃棄物２を掘り起こすので、長年の間に押し固められた状態となっている廃棄物２をほぐすことができ、次いで、ほぐされた廃棄物２を引上用重機のフォーク（ブラップルともいう）を構成する複数の爪状の把持部Ｒで把持して引上げるので、土砂を極力混入させずに廃棄物２を掘り出すことができる。
【００３７】
このように土中から掘り出された廃棄物２は、後述する前処理装置に送られて前処理される。
【００３８】
（２）前処理
図３は、本発明の実施形態に係る前処理装置の全体構成を示す模式図である。図３に示すように、前処理装置１００は、廃棄プラスチックに付着する土砂等を水洗浄により取り除く洗浄装置１１０と、廃棄プラスチックに混入する鉄屑を取り除く磁選機１２０と、廃棄プラスチックに混入する非鉄屑を取り除く非鉄金属選別装置１３０と、廃棄プラスチックを粉砕する粉砕装置１４０と、廃棄プラスチックを塩化ビニルと他のプラスチックとに選別するプラスチック選別装置１５０と、廃棄プラスチックを乾燥する乾燥機１６０と、各装置間を廃棄プラスチックを搬送するための搬送装置１７０とで構成される。
【００３９】
なお、洗浄装置１１０は土砂除去手段を、磁選機１２０及び非鉄金属選別装置１３０は金属屑除去手段を、粉砕装置１４０は粉砕手段を、選別装置１５０はプラスチック分離手段を、乾燥機１６０は乾燥手段を、それぞれ構成する。
【００４０】
（２−１）洗浄装置
図４は、洗浄装置１１０の構成例を示す模式図である。図４に示すように、洗浄装置１１０は、廃棄プラスチックを搬送する第１コンベア１１１と、第１コンベア１１１の上下に設けられて第１コンベア１１１上の廃棄プラスチックに向かって水を噴射するシャワー装置１１２と、シャワー装置１１２からの水の噴射によって洗い流された土砂を受け止めて搬送する第２コンベア１１３と、シャワー装置１１２から噴射される水を受け止め貯留する貯水タンク１１４と、貯水タンク１１４内の水をシャワー装置１１２に供給する水配管１１５と、水配管１１５の途中に設けられて水をシャワー装置１１２側に送り出すポンプ１１６とで構成される。
【００４１】
第１コンベア１１１は、廃棄プラスチックを載置でき（即ち、廃棄プラスチックを通過させず）、且つ、洗い流された土砂を通過させるような大き目の網目状に形成された搬送ベルト１１１ａと、搬送ベルト１１１ａを駆動させる２本の駆動軸１１１ｂとで構成される（図５（Ａ））。一方、第２コンベア１１３は、洗い流された土砂を通過させず、且つ、水を通過させるよう微細な網目状に形成された搬送ベルト１１３ａと、搬送ベルト１１３ａを駆動させる２本の駆動軸１１３ｂとで構成される（図５（Ｂ））。
【００４２】
シャワー装置１１２は第１コンベア１１１を挟んで上下に複数のノズル１１２ａを備えており、其々のノズル１１２ａは第１コンベア１１１上に載置されて搬送される廃棄プラスチックに水を噴射するように調整される。各ノズル１１２ａからの水の噴射量は、第１コンベア１１１上に載置される廃棄プラスチックを吹き飛ばすことなく、しかも廃棄プラスチックに付着した土砂を充分に洗い流せるように調整される。例えば、搬送方向の上流に位置するノズル１１２ａでは低い水圧で水量を多めに噴射し、搬送方向の下流に位置するノズル１１２ａでは高い水圧で噴射するようにすればよい。これに拠れば、先ず、搬送方向上流で廃棄プラスチックに付着する土砂に水を充分に含ませることができ、次いで、搬送方向下流で充分に水を含んで軟らかくなった土砂を高水圧により確実に廃棄プラスチックから取り除くことができる。
【００４３】
また、このようなシャワー噴射による洗浄装置１１０に替えて、バッチ式の洗浄装置を用いることもできる。図６は、バッチ式の洗浄装置の構成例を示す模式図である。図６に示すように、バッチ式の洗浄装置１１０’は、廃棄プラスチックに付着した土砂を洗浄するための水を溜めた洗浄容器１１７と、廃棄プラスチックを載置でき、且つ、洗い流された土砂を通過させるような大き目の網目状に形成された洗浄網１１８と、洗い流された土砂を通過させず、且つ、水を通過させるよう微細な網目状に形成された土砂受網１１９とで構成される。また、洗浄装置１１０’は、他に、洗浄容器１１７に対して洗浄網１１８及び土砂受網１１９を出し入れするためのクレーン（図示せず）や、土砂の洗浄効果を向上するため洗浄網１１８を揺動させる揺動装置（図示せず）等を備える。
【００４４】
また、シャワー式の洗浄装置１１０と、バッチ式の洗浄装置１１０’を併用してもよい。これに拠れば、廃棄プラスチックに付着した土砂を一層確実に除去することができる。
【００４５】
（２−２）磁選機、非鉄金属選別装置
磁選機１２０は、公知の磁選機であり、例えば、磁力を利用して廃棄プラスチックに混入する磁性物（主に鉄）を除去、回収する装置である。磁選機１２０で除去された磁性物は、磁性物ＢＯＸで回収されリサイクルにまわされる。
【００４６】
非鉄金属選別装置１３０は、公知の非鉄金属選別装置であり、例えば、渦電流を利用して廃棄プラスチックに混入する非鉄金属を除去、回収する装置である。非鉄金属選別装置１３０で除去された非鉄金属は、非鉄金属ＢＯＸで回収されリサイクルにまわされる。
【００４７】
（２−３）粉砕機
粉砕機１４０は、廃棄プラスチックを１ｍｍ〜３０ｍｍ角程度のチップ状に粉砕する装置であり、公知の粉砕機を用いることができる。
【００４８】
（２−４）プラスチック選別装置
図７は、プラスチック選別装置１５０の構成例を示す模式図である。図７に示すように、プラスチック選別装置１５０は、廃棄プラスチックを搬入する搬入コンベア１５１と、水を貯留する選別容器１５２と、選別容器１５２に貯留された水の上層部に浮遊するプラスチックを搬出する上部コンベア１５３と、選別容器１５２に貯留された水の下層部に沈下したプラスチックを搬出する下部コンベア１５４と、水の上層部に浮遊するプラスチックを上部コンベア１５３の方向（図７の矢印の方向）に移動させるために水流を生じさせる水流発生装置１５５と、で構成される。
【００４９】
以上のように構成されたプラスチック選別装置１５０は、先ず、搬入コンベア１５１により搬入されるプラスチックを、選別容器１５２内の水に投入して、水の上層部に浮遊する比重の小さいプラスチックと、水の下層部に沈下する比重の大きいプラスチックとに分離させる。次いで、上層部に浮遊する比重の小さいプラスチックを、水流発生装置１５５で生じさせた水流により上部コンベア１５３の方向（図７の矢印の方向）に移動させ、上部コンベア１５３で搬出する。一方、下層部に沈下す比重の大きいプラスチックを、下部コンベア１５４で搬出する。これに拠れば、比重の大きい含塩素プラスチックと、それ以外プラスチックを容易に選別することができる。
【００５０】
なお、プラスチック選別装置１５０は、水の上層部に浮遊するプラスチックと水の下層部に沈下するプラスチックを分離できるものであれば、上述した構成に特に限定されるものではなく、例えば、網を用いて上層部に浮遊するプラスチックを取り出すような構成であってもよい。また、遠心分離により、比重の大きいプラスチックと比重の小さいプラスチックを選別するものであってもよい。
【００５１】
（２−５）乾燥機
乾燥機１６０は、ハウジング１６１と、ハウジング１６１内に熱風を送り込む熱風配管１６２と、プラスチックを搬送する搬送コンベア１６３とで構成される。
【００５２】
なお、熱風配管１６２は、ボイラー（図示せず）から直接に熱風の供給を受けても良いが、後述するプラスチック油化装置の溶融部及び分解部の加熱に用いた熱風を再利用するようにしてもよい。すなわち、溶融部及び分解部の加熱温度は乾燥機１６０の加熱温度より高いので、溶融部及び分解部の加熱に用いた後に排気口から排気される熱風を用いて、乾燥機１６０を所定温度に加熱することができる。これに拠れば、全体として省エネルギーを達成できる。
【００５３】
また、プラスチックを乾燥することにより発生する異臭を取り除くため、ハウジング１６１に設けた排気口１６１ａから排気される異臭を伴う空気を燃焼させて脱臭してもよい。この場合、排気口１６１ａから排気される異臭を伴う空気を、後述するプラスチック油化装置のボイラーで燃焼させて脱臭するとよい。これに拠れば、脱臭用の燃焼装置をわざわざ設ける必要が無く、省エネルギーを達成できる。
【００５４】
以上のように構成された乾燥機１６０は、搬送コンベア１６３で搬送されるプラスチックを熱風配管１６２から供給される熱風により乾燥する。
【００５５】
（３）廃棄プラスチックの油化
前処理装置１００により前処理された廃棄プラスチックは、プラスチック油化装置に供給され油化される。以下、プラスチック油化装置の一例について説明する。
【００５６】
図８は、プラスチック油化装置の全体構成を示す模式図である。図８に示すように、プラスチック油化装置２０１は、前処理されたチップ状の廃棄プラスチックを貯留して溶融部２０３へ供給する供給部２０２と、供給された廃棄プラスチックを溶融する溶融部２０３と、溶融された廃棄プラスチックを加熱により解重合させて分解ガスを生成する分解部２０４と、生成された分解ガスを冷却して油として回収する油回収部２０５と、分解部２０４で分解されなかったプラスチック残渣を回収する残渣回収部２０６とで構成される。
【００５７】
（３−１）供給部
供給部２０２は、前処理されたチップ状の廃棄プラスチックが投入され当該プラスチックを一時的に貯留するホッパー２２１と、ホッパー２２１内に投入されたプラスチックを溶融部２０３側に送り出すリードスクリュー２２２と、リードスクリュー２２２を回転させるモータ２２３とで構成される。
【００５８】
このように構成された供給部２０２は、先ずホッパー２２１の投入口（図示せず）から廃棄プラスチックが投入され、次いで当該廃棄プラスチックをモータ２２３により回転されるリードスクリュー２２２で送り出すように溶融部２０３へ供給する。
【００５９】
（３−２）溶融部
溶融部２０３は、プラスチックを収容する溶融筒２３１と、溶融筒２３１の外部に設けられる外筒２３２と、溶融筒２３１と外筒２３２との間に形成され溶融筒２３１の内部を加熱するための熱風を収容する熱風空間２３３と、ボイラーＢで生成した熱風を熱風空間２３３に供給する熱風配管２３４と、熱風空間２３３内の熱風を循環させる循環配管２３５と、循環配管２３５の途中に設けられ熱風を溶融部２０３の上流側（図８の左側）から取り出して下流側（図８の右側）へ押し込む方向に循環させるブロワー２３６と、溶融筒２３１内のプラスチックを上流側から下流側に向けて搬送するリードスクリュー２３７と、リードスクリュー２３７を回転させるモータ２３８とで構成される。
【００６０】
このように構成された溶融部２０３は、供給部２０２から供給された廃棄プラスチックを、リードスクリュー２３７の回転により、溶融筒２３１内の上流から下流に向かって搬送する。このとき、溶融筒２３１内は熱風空間２３３を循環する熱風によって加熱されるので、廃棄プラスチックは溶融筒２３１の下流に搬送されるまでに溶解され、更に、溶融されたプラスチックの表面には泡状のプラスチックが生じる。なお、溶融筒２３１内の温度は上流から下流にかけて徐々に高温となるように、２００〜３５０℃に制御される。
【００６１】
（３−３）分解部
分解部２０４は、第１分解部２０４ａと第２分解部２０４ｂとで２段に形成される。第１分解部２０４ａ及び第２分解部２０４ｂは、終端を鉛直方向の上方に位置させるように斜めに配置されプラスチックを収容する分解筒２４１と、分解筒２４１の外部に設けられる外筒２４２と、分解筒２４１と外筒２４２との間に形成され分解筒２４１の内部を加熱するための熱風を収容する熱風空間２４３と、ボイラーＢで生成した熱風を熱風空間２４３に供給する熱風配管２４４と、熱風空間２４３内の熱風を循環させる循環配管２４５と、循環配管２４５の途中に設けられ熱風を分解部２０４の上流側（図８の左側）から取り出して下流側（図８の右側）へ押し込む方向に循環させるブロワー２３６と、分解筒２４１内のプラスチックを上流側から下流側に向けて搬送するリードスクリュー２４７と、リードスクリュー２４７を回転させるモータ２４８とで構成される。また、第１分解部２０４ａと第２分解部２０４ｂは、連結管２４９で連結される。
【００６２】
このように構成された分解部２０４は、溶融されたプラスチックの表面に生じた泡状のプラスチックをリードスクリュー２４７の回転により分解筒２４１内の上流から下流に向かって搬送する。このとき、分解筒２４１内は熱風空間２４３を循環する熱風によって溶解部２０３の温度より更に高い温度に加熱されるので、泡状のプラスチックは加熱により解重合されて分解ガスとなる。プラスチックは泡状であり接触面積が大きいので、確実に解重合されて分解ガスとなる。このようにプラスチックを解重合させて分解ガスとするために、分解筒２４１内の温度は上流から下流にかけて徐々に高温となるように３００〜６００℃に制御される。
【００６３】
なお、分解部２０４を一段で形成してもよく、また、複数段で形成することも可能である。
【００６４】
（３−４）油回収部
油回収部２０５は、第１分解部２０４ａ及び第２分解部２０４ｂの分解筒２４１の終端側上部に接続され分解ガスを搬送する回収配管２５１と、回収配管２５１の中間部に配設されて分解ガス中の塩素を取り除くための脱塩素装置２５２と、脱塩素された分解ガスを冷却して油とするコンデンサー２５３と、油を回収する油回収タンク２５４とを備えて構成される。
【００６５】
脱塩素装置２５２は、分解ガスに含まれる塩化水素ガスを除去するためのもので、例えば、分解ガスに苛性ソーダ等のアルカリ性の溶液をシャワーして中和により塩化水素ガスを除去回収する装置など公知の脱塩素装置を用いることができる。更に、塩化水素ガスを吸収捕捉する炭素浸透液等を使用することも可能である。
【００６６】
コンデンサー２５３は、高温の分解ガスを冷却により液化して油化させるもので、公知のコンデンサーを用いることができる。
【００６７】
以上のように構成された油回収部２０５では、先ず、回収配管２５１で分解筒２４１の終端付近に滞留する分解ガスが取り出され、次いで、この分解ガスは脱塩素装置２５２で含有する塩化水素が除去された後に、コンデンサー２５３で冷却されて油となり、油回収タンク２５４で回収される。
【００６８】
（３−５）残渣回収部
残渣回収部２０６は、第２分解部２０４ｂの分解筒２４１の終端側下方に接続されてガス化されなかったプラスチック残渣を取り出して搬送する残渣回収配管２６１と、プラスチック残渣を回収する残渣タンク２６２と、残渣回収配管２６１の途中に設けられたバルブ２６３と、を備えて構成される。
【００６９】
残渣タンク２６２は、プラスチック残渣を回収するためのタンクであり、内部に水がはってあり、当該水中にプラスチック残渣を回収する網が設置されている。なお、残渣回収配管２６１の終端は、水上に位置させている。これによれば、水面に浮遊しているプラスチック残渣によって残渣回収配管２６１の終端部を詰まらせることはない。
【００７０】
バルブ２６３は、分解ガスが残渣タンク２６２側に流出するのを防止するためのバルブであり、プラスチック残渣を残渣タンク２６２側に送り出す時のみ「開」とされる。
【００７１】
以上のように構成された残渣回収部２０６は、分解部２０４のリードスクリュー２４７で分解筒２４１の終端まで搬送されたプラスチック残渣を残渣回収配管２６１で取り出して、残渣タンク２６２で回収する。
【００７２】
（３−６）他の構成
油回収タンク２５４で回収された油の一部は、フィルター（図示せず）で異物が取り除かれた後に、別系統で設けられた水タンク（図示せず）に貯留された水と混合機（図示せず）で混合される。そして、水と混合された油の一部と廃棄物掘り出しの際に駆動する掘削用重機、引上用重機等の燃料として用い、他の一部をボイラーの燃料として用いればよい。このように水が混合された油は、炭酸ガスの発生が減少し、黒煙の発生が少なく、また、単位燃料当たりのコストが低いという利点がある。油に対する水の混合割合を増せば、一層これらの効果が顕著になるが、通常の混合割合は２０％程度である。なお、特殊な混合機を用いれば３０％程度まで水を混合することができる。
【００７３】
（４）他の実施形態
以上では、図９（Ａ）に示す手順で前処理を行なう例を示したが、これに限られることなく、例えば、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示す手順で前処理を行なうこともできる。
【００７４】
図９（Ｂ）は鉄屑及び非鉄屑を取り除いた後に土砂を洗浄する場合、図９（Ｃ）は土砂を洗浄した後に乾燥し、その後に鉄屑及び非鉄屑を取り除く場合、図９（Ｄ）はプラスチックの選別をした後に乾燥し、その後に粉砕をする場合の手順を示す。このように、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示す手順で前処理を行なう場合には、洗浄装置１１０、磁選機１２０、非鉄金属選別装置１３０、粉砕装置１４０、選別装置１５０、乾燥機１６０を其々の手順に従い並べ替えて前処理装置１００を構成すると良い。なお、図９（Ｃ）における土砂洗浄後の乾燥、及び図９（Ｄ）におけるプラスチック選別後の乾燥には、乾燥機１６０と同様の乾燥機を用いれば良い。更に、図９（Ａ）の手順に、図９（Ｂ）〜（Ｄ）の手順における変更点を相互に組み合せる変更をして、前処理を行なうことも可能である。
【００７５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、様々に変形又は変更することが可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の前処理装置及び前処理方法によれば、先ず、土砂除去手段（工程）で土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に土砂を大量に持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、乾燥手段（工程）で廃棄プラスチックを乾燥させるので、廃棄プラスチックを解重合させるため高温に保たれた雰囲気内に水分が持ち込まれるのを防止できる。従って、水蒸気爆発を生じさせることがない（請求項１，６）。
【００７７】
また、粉砕手段（工程）で廃棄プラスチックをチップ状に粉砕するので、当該チップ状に粉砕された廃棄プラスチックは油化処理での溶融の際に効率よく溶融される（請求項２，７）。
【００７８】
また、金属屑除去手段（工程）で廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に金属屑を持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、廃棄プラスチックを粉砕する前に金属屑を取り除くので、粉砕手段を破損させたり、粉砕効率を低下させたりすることがない（請求項３，８）。
【００７９】
また、油化処理（工程）での溶融時に塩化水素ガスを発生する含塩素プラスチックを予め分離するので、塩化水素ガス発生の問題を解決することができる（請求項４，９）。
【００８０】
更に、廃棄プラスチックに付着する土砂を水洗浄により取り除くことにより、廃棄プラスチックに付着した土砂を水洗浄により確実に取り除くことができる（請求項５，１０）。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る廃棄物埋立処理場における廃棄物の埋立状態を示すの断面図である。
【図２】実施形態に係る表面にある覆土を掘り出した後の埋立状態を示すの断面図である。
【図３】実施形態に係る前処理装置の全体構成を示す模式図である。
【図４】実施形態に係る洗浄装置の構成例を示す模式図である。
【図５】（Ａ）は図４の洗浄装置の第１コンベアの構成を示す模式図であり、（Ｂ）は図４の洗浄装置の第２コンベアの構成を示す模式図である。
【図６】実施形態に係るバッチ式の洗浄装置の構成例を示す模式図である。
【図７】実施形態に係るプラスチック選別装置の構成例を示す模式図である。
【図８】実施形態に係るプラスチック油化装置の全体構成を示す模式図である。
【図９】（Ａ）は実施形態に係る前処理の手順を示すフロー図であり、（Ｂ）〜（Ｃ）は他の実施形態に係る前処理の手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 最終処理場
２ 廃棄物
３ 覆土
１００ 前処理装置
１１０ 洗浄装置
１２０ 磁選機
１３０ 非鉄金属選別装置
１４０ 粉砕機
１５０ プラスチック選別装置
１６０ 乾燥機
１７０ 搬送装置
２０１ 油化装置
２０２ 供給部
２０３ 溶融部
２０４ 分解部
２０５ 油回収部
２０６ 残渣回収部
【発明の属する技術分野】
土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理に用いる前処理装置、及び前処理方法に関する。より詳しくは、土中から掘り起こされて土砂等が付着した廃棄プラスチックを油化処理するために、当該油化処理に先立って当該廃棄プラスチックから土砂等を除去する前処理装置、及び前処理方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書において、廃棄プラスチックとは、１）土砂及び廃棄プラスチック等が混入した状態の廃棄プラスチックの意味で用いられる場合と、２）土砂や、廃棄プラスチック等が取り除かれた状態の廃棄プラスチックの意味で用いられる場合がある。即ち、例えば、「土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出す」というときの廃棄プラスチックは前者の意味で用いられ、例えば、「土砂が取り除かれた廃棄プラスチック」、「前処理された廃棄プラスチック」というときの廃棄プラスチックは後者の意味で用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、廃棄プラスチック等の産業廃棄物を土中に埋設して処理することが行なわれているが、近年の廃棄物量の増加に伴い、埋設する処分場が不足する等の問題が生じている。
【０００４】
このような背景から、処分場に埋設された廃棄物の減容処理を行なう技術が開発されている。例えば、最終処理場から廃棄物を掘り起こし、この掘り起こした廃棄物を、加熱処理炉で加熱処理し、この加熱処理炉で処理した処理済み残渣をさらに溶融処理炉にて溶融処理し、最後に残った溶融スラグを改めて別の場所に埋め立て処理するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この廃棄物の再処理方法によれば、最終処理場の許容処分量をことさら増大することなく、より多くの廃棄物を処分できる。
【特許文献１】
特開２００１−２３２３２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この廃棄物の再処理方法により廃棄物の再処理を行なう場合においても、溶融スラグを埋め立てる場所が必要であり、また、廃棄物の再利用（リサイクル）という点では充分ではない。
【０００７】
ところで、廃棄プラスチックを再利用（リサイクル）するためプラスチックから油を生成するプラスチック油化装置がある。これは、例えば、プラスチックを加熱により解重合させた後に冷却して油として抽出するものである（例えば、特開２０００−０１６７７４号公報参照。）。
【０００８】
そして、最終処分所の土中に埋設された廃棄プラスチックを当該プラスチック油化装置で油化することを考えた場合、単純に土中から掘り出した廃棄プラスチックをプラスチック油化装置で処理することは困難である。即ち、土中に埋設された廃棄プラスチックには多量の土砂が付着し、また、他の廃棄物も混入しており、これらがプラスチック油化装置内に持ち込まれると、油化装置が正常に運転できず、また、得られる油の純度が落ち、さらには油化自体ができなくなってしまう。
【０００９】
本発明はかかる問題に鑑み為されたもので、その目的とするところは、土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを油化処理できるように前処理する前処理装置、及び前処理方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の前処理装置は、土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理に用いる前処理装置であって、土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去手段と、土砂が取り除かれた廃棄プラスチックを乾燥する乾燥手段と、を備えて構成される（請求項１）。
【００１１】
これに拠れば、先ず、土砂除去手段で土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に土砂を大量に持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、乾燥手段で廃棄プラスチックを乾燥させるので、廃棄プラスチックを解重合させるため高温に保たれた雰囲気内に水分が持ち込まれるのを防止できる。従って、水蒸気爆発を生じさせることがない。
【００１２】
また、この前処理装置において、土砂を取り除かれた後、乾燥される前又は後の廃棄プラスチックを粉砕する粉砕手段を備えると良い（請求項２）。
【００１３】
これに拠れば、粉砕手段で廃棄プラスチックをチップ状に粉砕するので、当該チップ状に粉砕された廃棄プラスチックは油化処理での溶融の際に効率よく溶融される。
【００１４】
更に、この前処理装置において、土砂が取り除かれた後、粉砕される前の廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去手段を備えると良い（請求項３）。
【００１５】
これに拠れば、金属屑除去手段で廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に金属屑を持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、廃棄プラスチックを粉砕する前に金属屑を取り除くので、粉砕手段を破損させたり、粉砕効率を低下させたりすることがない。
【００１６】
また、これらの前処理装置において、粉砕された廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離手段を備えると良い（請求項４）。
【００１７】
これに拠れば、油化処理での溶融時に塩化水素ガスを発生する含塩素プラスチックを予め分離するので、塩化水素ガス発生の問題を解決することができる。なお、含塩素プラスチックは、溶融時に塩化水素ガスを発生するプラスチックであり、その代表は塩化ビニルである。
【００１８】
更に、以上の前処理装置において、土砂除去手段では水洗浄により廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くことが良い（請求項５）。
【００１９】
これに拠れば、廃棄プラスチックに付着した土砂を水洗浄により確実に取り除くことができる。なお、単に廃棄プラスチックを水中に浸漬させて水洗浄を行なっても良いが、揺動機能を備えて廃棄プラスチックを揺動させながら水洗浄を行ない、またシャワーによる水圧を利用して水洗浄を行なうことにより、洗浄効率を一層向上することができる。
【００２０】
上記の課題を解決するため、本発明の前処理方法は、土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理方法であって、土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去工程と、土砂が取り除かれた廃棄プラスチックを乾燥する乾燥工程と、を含んで構成される（請求項６）。
【００２１】
これに拠れば、先ず、土砂除去工程で土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に土砂を大量に持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、乾燥工程で廃棄プラスチックを乾燥させるので、廃棄プラスチックを解重合させるため高温に保たれた雰囲気内に水分が持ち込まれるのを防止できる。従って、水蒸気爆発を生じさせることがない。
【００２２】
また、この前処理方法において、土砂を取り除かれた後、乾燥される前又は後の廃棄プラスチックを粉砕する粉砕工程を含むと良い（請求項７）。
【００２３】
これに拠れば、粉砕工程で廃棄プラスチックをチップ状に粉砕するので、当該チップ状に粉砕された廃棄プラスチックは油化処理での溶融の際に効率よく溶融される。
【００２４】
更に、この前処理方法において、土砂が取り除かれた後、粉砕される前の廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去工程を含むと良い（請求項８）。
【００２５】
これに拠れば、金属屑除去工程で廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に金属屑を持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、廃棄プラスチックを粉砕する前に金属屑を取り除くので、粉砕工程で用いる粉砕手段を破損させたり、粉砕効率を低下させたりすることがない。
【００２６】
また、これらの前処理方法において、粉砕された廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離工程を含むと良い（請求項９）。
【００２７】
これに拠れば、油化処理での溶融時に塩化水素ガスを発生する含塩素プラスチックを予め分離するので、塩化水素ガス発生の問題を解決することができる。
【００２８】
更に、以上の前処理方法において、土砂除去工程では水洗浄により廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くことが良い（請求項１０）。
【００２９】
これに拠れば、廃棄プラスチックに付着した土砂を水洗浄により確実に取り除くことができる。なお、単に廃棄プラスチックを水中に浸漬させて水洗浄を行なっても良いが、廃棄プラスチックを揺動させながら水洗浄を行ない、またシャワーによる水圧を利用して水洗浄を行なうことにより、洗浄効率を一層向上することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。
【００３１】
本実施形態では、先ず、（１）埋め立てにより土中に埋設された廃棄物を掘り起こし、次いで、（２）廃棄物に含まれる廃棄プラスチックをプラスチック油化装置に供給できるように前処理を行ない、最後に、（３）プラスチック油化装置で廃棄プラスチックを油化する。
【００３２】
以下、（１）廃棄物の掘り出し、（２）前処理、（３）プラスチックの油化、の順に詳細に説明する。
【００３３】
（１）廃棄物の掘り出し
図１は、廃棄物埋立処理場における廃棄物の埋立状態を示すの断面図である。
【００３４】
図１に示すように、廃棄物埋立処理場１には、廃棄プラスチックを含む廃棄物２と、廃棄物２を覆うための覆土３と、が交互に埋め立てられている。
【００３５】
廃棄物埋立処理場１から廃棄物２を掘り出すに先立って、先ず、油圧ショベルＰ等の掘削用重機で覆土３を掘り出す。掘り出した覆土３は、再び覆土３として用いても良いし、粒度毎に選別して石製品としてリサイクルしても良い。
【００３６】
次いで、図２に示すように、覆土２が取り除かれて表面に露出した廃棄物２を、バケットを備えた油圧ショベルＰ等の掘削用重機で掘り起こし、更に、フォークを備えた油圧ショベルＱ等の引上用重機を用いて引上げる。このように、先ず、掘削用重機で廃棄物２を掘り起こすので、長年の間に押し固められた状態となっている廃棄物２をほぐすことができ、次いで、ほぐされた廃棄物２を引上用重機のフォーク（ブラップルともいう）を構成する複数の爪状の把持部Ｒで把持して引上げるので、土砂を極力混入させずに廃棄物２を掘り出すことができる。
【００３７】
このように土中から掘り出された廃棄物２は、後述する前処理装置に送られて前処理される。
【００３８】
（２）前処理
図３は、本発明の実施形態に係る前処理装置の全体構成を示す模式図である。図３に示すように、前処理装置１００は、廃棄プラスチックに付着する土砂等を水洗浄により取り除く洗浄装置１１０と、廃棄プラスチックに混入する鉄屑を取り除く磁選機１２０と、廃棄プラスチックに混入する非鉄屑を取り除く非鉄金属選別装置１３０と、廃棄プラスチックを粉砕する粉砕装置１４０と、廃棄プラスチックを塩化ビニルと他のプラスチックとに選別するプラスチック選別装置１５０と、廃棄プラスチックを乾燥する乾燥機１６０と、各装置間を廃棄プラスチックを搬送するための搬送装置１７０とで構成される。
【００３９】
なお、洗浄装置１１０は土砂除去手段を、磁選機１２０及び非鉄金属選別装置１３０は金属屑除去手段を、粉砕装置１４０は粉砕手段を、選別装置１５０はプラスチック分離手段を、乾燥機１６０は乾燥手段を、それぞれ構成する。
【００４０】
（２−１）洗浄装置
図４は、洗浄装置１１０の構成例を示す模式図である。図４に示すように、洗浄装置１１０は、廃棄プラスチックを搬送する第１コンベア１１１と、第１コンベア１１１の上下に設けられて第１コンベア１１１上の廃棄プラスチックに向かって水を噴射するシャワー装置１１２と、シャワー装置１１２からの水の噴射によって洗い流された土砂を受け止めて搬送する第２コンベア１１３と、シャワー装置１１２から噴射される水を受け止め貯留する貯水タンク１１４と、貯水タンク１１４内の水をシャワー装置１１２に供給する水配管１１５と、水配管１１５の途中に設けられて水をシャワー装置１１２側に送り出すポンプ１１６とで構成される。
【００４１】
第１コンベア１１１は、廃棄プラスチックを載置でき（即ち、廃棄プラスチックを通過させず）、且つ、洗い流された土砂を通過させるような大き目の網目状に形成された搬送ベルト１１１ａと、搬送ベルト１１１ａを駆動させる２本の駆動軸１１１ｂとで構成される（図５（Ａ））。一方、第２コンベア１１３は、洗い流された土砂を通過させず、且つ、水を通過させるよう微細な網目状に形成された搬送ベルト１１３ａと、搬送ベルト１１３ａを駆動させる２本の駆動軸１１３ｂとで構成される（図５（Ｂ））。
【００４２】
シャワー装置１１２は第１コンベア１１１を挟んで上下に複数のノズル１１２ａを備えており、其々のノズル１１２ａは第１コンベア１１１上に載置されて搬送される廃棄プラスチックに水を噴射するように調整される。各ノズル１１２ａからの水の噴射量は、第１コンベア１１１上に載置される廃棄プラスチックを吹き飛ばすことなく、しかも廃棄プラスチックに付着した土砂を充分に洗い流せるように調整される。例えば、搬送方向の上流に位置するノズル１１２ａでは低い水圧で水量を多めに噴射し、搬送方向の下流に位置するノズル１１２ａでは高い水圧で噴射するようにすればよい。これに拠れば、先ず、搬送方向上流で廃棄プラスチックに付着する土砂に水を充分に含ませることができ、次いで、搬送方向下流で充分に水を含んで軟らかくなった土砂を高水圧により確実に廃棄プラスチックから取り除くことができる。
【００４３】
また、このようなシャワー噴射による洗浄装置１１０に替えて、バッチ式の洗浄装置を用いることもできる。図６は、バッチ式の洗浄装置の構成例を示す模式図である。図６に示すように、バッチ式の洗浄装置１１０’は、廃棄プラスチックに付着した土砂を洗浄するための水を溜めた洗浄容器１１７と、廃棄プラスチックを載置でき、且つ、洗い流された土砂を通過させるような大き目の網目状に形成された洗浄網１１８と、洗い流された土砂を通過させず、且つ、水を通過させるよう微細な網目状に形成された土砂受網１１９とで構成される。また、洗浄装置１１０’は、他に、洗浄容器１１７に対して洗浄網１１８及び土砂受網１１９を出し入れするためのクレーン（図示せず）や、土砂の洗浄効果を向上するため洗浄網１１８を揺動させる揺動装置（図示せず）等を備える。
【００４４】
また、シャワー式の洗浄装置１１０と、バッチ式の洗浄装置１１０’を併用してもよい。これに拠れば、廃棄プラスチックに付着した土砂を一層確実に除去することができる。
【００４５】
（２−２）磁選機、非鉄金属選別装置
磁選機１２０は、公知の磁選機であり、例えば、磁力を利用して廃棄プラスチックに混入する磁性物（主に鉄）を除去、回収する装置である。磁選機１２０で除去された磁性物は、磁性物ＢＯＸで回収されリサイクルにまわされる。
【００４６】
非鉄金属選別装置１３０は、公知の非鉄金属選別装置であり、例えば、渦電流を利用して廃棄プラスチックに混入する非鉄金属を除去、回収する装置である。非鉄金属選別装置１３０で除去された非鉄金属は、非鉄金属ＢＯＸで回収されリサイクルにまわされる。
【００４７】
（２−３）粉砕機
粉砕機１４０は、廃棄プラスチックを１ｍｍ〜３０ｍｍ角程度のチップ状に粉砕する装置であり、公知の粉砕機を用いることができる。
【００４８】
（２−４）プラスチック選別装置
図７は、プラスチック選別装置１５０の構成例を示す模式図である。図７に示すように、プラスチック選別装置１５０は、廃棄プラスチックを搬入する搬入コンベア１５１と、水を貯留する選別容器１５２と、選別容器１５２に貯留された水の上層部に浮遊するプラスチックを搬出する上部コンベア１５３と、選別容器１５２に貯留された水の下層部に沈下したプラスチックを搬出する下部コンベア１５４と、水の上層部に浮遊するプラスチックを上部コンベア１５３の方向（図７の矢印の方向）に移動させるために水流を生じさせる水流発生装置１５５と、で構成される。
【００４９】
以上のように構成されたプラスチック選別装置１５０は、先ず、搬入コンベア１５１により搬入されるプラスチックを、選別容器１５２内の水に投入して、水の上層部に浮遊する比重の小さいプラスチックと、水の下層部に沈下する比重の大きいプラスチックとに分離させる。次いで、上層部に浮遊する比重の小さいプラスチックを、水流発生装置１５５で生じさせた水流により上部コンベア１５３の方向（図７の矢印の方向）に移動させ、上部コンベア１５３で搬出する。一方、下層部に沈下す比重の大きいプラスチックを、下部コンベア１５４で搬出する。これに拠れば、比重の大きい含塩素プラスチックと、それ以外プラスチックを容易に選別することができる。
【００５０】
なお、プラスチック選別装置１５０は、水の上層部に浮遊するプラスチックと水の下層部に沈下するプラスチックを分離できるものであれば、上述した構成に特に限定されるものではなく、例えば、網を用いて上層部に浮遊するプラスチックを取り出すような構成であってもよい。また、遠心分離により、比重の大きいプラスチックと比重の小さいプラスチックを選別するものであってもよい。
【００５１】
（２−５）乾燥機
乾燥機１６０は、ハウジング１６１と、ハウジング１６１内に熱風を送り込む熱風配管１６２と、プラスチックを搬送する搬送コンベア１６３とで構成される。
【００５２】
なお、熱風配管１６２は、ボイラー（図示せず）から直接に熱風の供給を受けても良いが、後述するプラスチック油化装置の溶融部及び分解部の加熱に用いた熱風を再利用するようにしてもよい。すなわち、溶融部及び分解部の加熱温度は乾燥機１６０の加熱温度より高いので、溶融部及び分解部の加熱に用いた後に排気口から排気される熱風を用いて、乾燥機１６０を所定温度に加熱することができる。これに拠れば、全体として省エネルギーを達成できる。
【００５３】
また、プラスチックを乾燥することにより発生する異臭を取り除くため、ハウジング１６１に設けた排気口１６１ａから排気される異臭を伴う空気を燃焼させて脱臭してもよい。この場合、排気口１６１ａから排気される異臭を伴う空気を、後述するプラスチック油化装置のボイラーで燃焼させて脱臭するとよい。これに拠れば、脱臭用の燃焼装置をわざわざ設ける必要が無く、省エネルギーを達成できる。
【００５４】
以上のように構成された乾燥機１６０は、搬送コンベア１６３で搬送されるプラスチックを熱風配管１６２から供給される熱風により乾燥する。
【００５５】
（３）廃棄プラスチックの油化
前処理装置１００により前処理された廃棄プラスチックは、プラスチック油化装置に供給され油化される。以下、プラスチック油化装置の一例について説明する。
【００５６】
図８は、プラスチック油化装置の全体構成を示す模式図である。図８に示すように、プラスチック油化装置２０１は、前処理されたチップ状の廃棄プラスチックを貯留して溶融部２０３へ供給する供給部２０２と、供給された廃棄プラスチックを溶融する溶融部２０３と、溶融された廃棄プラスチックを加熱により解重合させて分解ガスを生成する分解部２０４と、生成された分解ガスを冷却して油として回収する油回収部２０５と、分解部２０４で分解されなかったプラスチック残渣を回収する残渣回収部２０６とで構成される。
【００５７】
（３−１）供給部
供給部２０２は、前処理されたチップ状の廃棄プラスチックが投入され当該プラスチックを一時的に貯留するホッパー２２１と、ホッパー２２１内に投入されたプラスチックを溶融部２０３側に送り出すリードスクリュー２２２と、リードスクリュー２２２を回転させるモータ２２３とで構成される。
【００５８】
このように構成された供給部２０２は、先ずホッパー２２１の投入口（図示せず）から廃棄プラスチックが投入され、次いで当該廃棄プラスチックをモータ２２３により回転されるリードスクリュー２２２で送り出すように溶融部２０３へ供給する。
【００５９】
（３−２）溶融部
溶融部２０３は、プラスチックを収容する溶融筒２３１と、溶融筒２３１の外部に設けられる外筒２３２と、溶融筒２３１と外筒２３２との間に形成され溶融筒２３１の内部を加熱するための熱風を収容する熱風空間２３３と、ボイラーＢで生成した熱風を熱風空間２３３に供給する熱風配管２３４と、熱風空間２３３内の熱風を循環させる循環配管２３５と、循環配管２３５の途中に設けられ熱風を溶融部２０３の上流側（図８の左側）から取り出して下流側（図８の右側）へ押し込む方向に循環させるブロワー２３６と、溶融筒２３１内のプラスチックを上流側から下流側に向けて搬送するリードスクリュー２３７と、リードスクリュー２３７を回転させるモータ２３８とで構成される。
【００６０】
このように構成された溶融部２０３は、供給部２０２から供給された廃棄プラスチックを、リードスクリュー２３７の回転により、溶融筒２３１内の上流から下流に向かって搬送する。このとき、溶融筒２３１内は熱風空間２３３を循環する熱風によって加熱されるので、廃棄プラスチックは溶融筒２３１の下流に搬送されるまでに溶解され、更に、溶融されたプラスチックの表面には泡状のプラスチックが生じる。なお、溶融筒２３１内の温度は上流から下流にかけて徐々に高温となるように、２００〜３５０℃に制御される。
【００６１】
（３−３）分解部
分解部２０４は、第１分解部２０４ａと第２分解部２０４ｂとで２段に形成される。第１分解部２０４ａ及び第２分解部２０４ｂは、終端を鉛直方向の上方に位置させるように斜めに配置されプラスチックを収容する分解筒２４１と、分解筒２４１の外部に設けられる外筒２４２と、分解筒２４１と外筒２４２との間に形成され分解筒２４１の内部を加熱するための熱風を収容する熱風空間２４３と、ボイラーＢで生成した熱風を熱風空間２４３に供給する熱風配管２４４と、熱風空間２４３内の熱風を循環させる循環配管２４５と、循環配管２４５の途中に設けられ熱風を分解部２０４の上流側（図８の左側）から取り出して下流側（図８の右側）へ押し込む方向に循環させるブロワー２３６と、分解筒２４１内のプラスチックを上流側から下流側に向けて搬送するリードスクリュー２４７と、リードスクリュー２４７を回転させるモータ２４８とで構成される。また、第１分解部２０４ａと第２分解部２０４ｂは、連結管２４９で連結される。
【００６２】
このように構成された分解部２０４は、溶融されたプラスチックの表面に生じた泡状のプラスチックをリードスクリュー２４７の回転により分解筒２４１内の上流から下流に向かって搬送する。このとき、分解筒２４１内は熱風空間２４３を循環する熱風によって溶解部２０３の温度より更に高い温度に加熱されるので、泡状のプラスチックは加熱により解重合されて分解ガスとなる。プラスチックは泡状であり接触面積が大きいので、確実に解重合されて分解ガスとなる。このようにプラスチックを解重合させて分解ガスとするために、分解筒２４１内の温度は上流から下流にかけて徐々に高温となるように３００〜６００℃に制御される。
【００６３】
なお、分解部２０４を一段で形成してもよく、また、複数段で形成することも可能である。
【００６４】
（３−４）油回収部
油回収部２０５は、第１分解部２０４ａ及び第２分解部２０４ｂの分解筒２４１の終端側上部に接続され分解ガスを搬送する回収配管２５１と、回収配管２５１の中間部に配設されて分解ガス中の塩素を取り除くための脱塩素装置２５２と、脱塩素された分解ガスを冷却して油とするコンデンサー２５３と、油を回収する油回収タンク２５４とを備えて構成される。
【００６５】
脱塩素装置２５２は、分解ガスに含まれる塩化水素ガスを除去するためのもので、例えば、分解ガスに苛性ソーダ等のアルカリ性の溶液をシャワーして中和により塩化水素ガスを除去回収する装置など公知の脱塩素装置を用いることができる。更に、塩化水素ガスを吸収捕捉する炭素浸透液等を使用することも可能である。
【００６６】
コンデンサー２５３は、高温の分解ガスを冷却により液化して油化させるもので、公知のコンデンサーを用いることができる。
【００６７】
以上のように構成された油回収部２０５では、先ず、回収配管２５１で分解筒２４１の終端付近に滞留する分解ガスが取り出され、次いで、この分解ガスは脱塩素装置２５２で含有する塩化水素が除去された後に、コンデンサー２５３で冷却されて油となり、油回収タンク２５４で回収される。
【００６８】
（３−５）残渣回収部
残渣回収部２０６は、第２分解部２０４ｂの分解筒２４１の終端側下方に接続されてガス化されなかったプラスチック残渣を取り出して搬送する残渣回収配管２６１と、プラスチック残渣を回収する残渣タンク２６２と、残渣回収配管２６１の途中に設けられたバルブ２６３と、を備えて構成される。
【００６９】
残渣タンク２６２は、プラスチック残渣を回収するためのタンクであり、内部に水がはってあり、当該水中にプラスチック残渣を回収する網が設置されている。なお、残渣回収配管２６１の終端は、水上に位置させている。これによれば、水面に浮遊しているプラスチック残渣によって残渣回収配管２６１の終端部を詰まらせることはない。
【００７０】
バルブ２６３は、分解ガスが残渣タンク２６２側に流出するのを防止するためのバルブであり、プラスチック残渣を残渣タンク２６２側に送り出す時のみ「開」とされる。
【００７１】
以上のように構成された残渣回収部２０６は、分解部２０４のリードスクリュー２４７で分解筒２４１の終端まで搬送されたプラスチック残渣を残渣回収配管２６１で取り出して、残渣タンク２６２で回収する。
【００７２】
（３−６）他の構成
油回収タンク２５４で回収された油の一部は、フィルター（図示せず）で異物が取り除かれた後に、別系統で設けられた水タンク（図示せず）に貯留された水と混合機（図示せず）で混合される。そして、水と混合された油の一部と廃棄物掘り出しの際に駆動する掘削用重機、引上用重機等の燃料として用い、他の一部をボイラーの燃料として用いればよい。このように水が混合された油は、炭酸ガスの発生が減少し、黒煙の発生が少なく、また、単位燃料当たりのコストが低いという利点がある。油に対する水の混合割合を増せば、一層これらの効果が顕著になるが、通常の混合割合は２０％程度である。なお、特殊な混合機を用いれば３０％程度まで水を混合することができる。
【００７３】
（４）他の実施形態
以上では、図９（Ａ）に示す手順で前処理を行なう例を示したが、これに限られることなく、例えば、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示す手順で前処理を行なうこともできる。
【００７４】
図９（Ｂ）は鉄屑及び非鉄屑を取り除いた後に土砂を洗浄する場合、図９（Ｃ）は土砂を洗浄した後に乾燥し、その後に鉄屑及び非鉄屑を取り除く場合、図９（Ｄ）はプラスチックの選別をした後に乾燥し、その後に粉砕をする場合の手順を示す。このように、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示す手順で前処理を行なう場合には、洗浄装置１１０、磁選機１２０、非鉄金属選別装置１３０、粉砕装置１４０、選別装置１５０、乾燥機１６０を其々の手順に従い並べ替えて前処理装置１００を構成すると良い。なお、図９（Ｃ）における土砂洗浄後の乾燥、及び図９（Ｄ）におけるプラスチック選別後の乾燥には、乾燥機１６０と同様の乾燥機を用いれば良い。更に、図９（Ａ）の手順に、図９（Ｂ）〜（Ｄ）の手順における変更点を相互に組み合せる変更をして、前処理を行なうことも可能である。
【００７５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、様々に変形又は変更することが可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の前処理装置及び前処理方法によれば、先ず、土砂除去手段（工程）で土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に土砂を大量に持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、乾燥手段（工程）で廃棄プラスチックを乾燥させるので、廃棄プラスチックを解重合させるため高温に保たれた雰囲気内に水分が持ち込まれるのを防止できる。従って、水蒸気爆発を生じさせることがない（請求項１，６）。
【００７７】
また、粉砕手段（工程）で廃棄プラスチックをチップ状に粉砕するので、当該チップ状に粉砕された廃棄プラスチックは油化処理での溶融の際に効率よく溶融される（請求項２，７）。
【００７８】
また、金属屑除去手段（工程）で廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除くので、油化処理を行なう油化装置内に金属屑を持ち込んで油化装置の稼動効率を低下させ、ひいては稼動不能にさせることを防止することができる。また、廃棄プラスチックを粉砕する前に金属屑を取り除くので、粉砕手段を破損させたり、粉砕効率を低下させたりすることがない（請求項３，８）。
【００７９】
また、油化処理（工程）での溶融時に塩化水素ガスを発生する含塩素プラスチックを予め分離するので、塩化水素ガス発生の問題を解決することができる（請求項４，９）。
【００８０】
更に、廃棄プラスチックに付着する土砂を水洗浄により取り除くことにより、廃棄プラスチックに付着した土砂を水洗浄により確実に取り除くことができる（請求項５，１０）。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る廃棄物埋立処理場における廃棄物の埋立状態を示すの断面図である。
【図２】実施形態に係る表面にある覆土を掘り出した後の埋立状態を示すの断面図である。
【図３】実施形態に係る前処理装置の全体構成を示す模式図である。
【図４】実施形態に係る洗浄装置の構成例を示す模式図である。
【図５】（Ａ）は図４の洗浄装置の第１コンベアの構成を示す模式図であり、（Ｂ）は図４の洗浄装置の第２コンベアの構成を示す模式図である。
【図６】実施形態に係るバッチ式の洗浄装置の構成例を示す模式図である。
【図７】実施形態に係るプラスチック選別装置の構成例を示す模式図である。
【図８】実施形態に係るプラスチック油化装置の全体構成を示す模式図である。
【図９】（Ａ）は実施形態に係る前処理の手順を示すフロー図であり、（Ｂ）〜（Ｃ）は他の実施形態に係る前処理の手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 最終処理場
２ 廃棄物
３ 覆土
１００ 前処理装置
１１０ 洗浄装置
１２０ 磁選機
１３０ 非鉄金属選別装置
１４０ 粉砕機
１５０ プラスチック選別装置
１６０ 乾燥機
１７０ 搬送装置
２０１ 油化装置
２０２ 供給部
２０３ 溶融部
２０４ 分解部
２０５ 油回収部
２０６ 残渣回収部
Claims (10)
- 土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理に用いる前処理装置であって、
前記土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去手段と、
前記土砂が取り除かれた廃棄プラスチックを乾燥する乾燥手段と、
を備える前処理装置。 - 請求項１に記載の前処理装置において、
前記土砂を取り除かれた後、乾燥される前又は後の廃棄プラスチックを粉砕する粉砕手段を備える前処理装置。 - 請求項２に記載の前処理装置において、
前記土砂が取り除かれた後、粉砕される前の廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去手段を備える前処理装置。 - 請求項２又は３に記載の前処理装置において、
前記粉砕された廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離手段を備える前処理装置。 - 請求項１乃至４の何れか一項に記載の前処理装置において、
前記土砂除去手段では水洗浄により前記廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くことを特徴とする前処理装置。 - 土中に埋設された廃棄プラスチックを掘り出した後、当該廃棄プラスチックを加熱して解重合させて油を採取する油化処理をするために、当該油化処理に先立って行なわれる前処理方法であって、
前記土中から掘り起こされた廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除く土砂除去工程と、
前記土砂が取り除かれた廃棄プラスチックを乾燥する乾燥工程と、
を含む前処理方法。 - 請求項６に記載の前処理方法において、
前記土砂を取り除かれた後、乾燥される前又は後の廃棄プラスチックを粉砕する粉砕工程を含む前処理方法。 - 請求項７に記載の前処理方法において、
前記土砂が取り除かれた後、粉砕される前の廃棄プラスチックに含まれる金属屑を取り除く金属屑除去工程を含む前処理方法。 - 請求項７又は８に記載の前処理方法において、
前記粉砕された廃棄プラスチックの中から塩素を含有する含塩素プラスチックを分離するプラスチック分離工程を含む前処理方法。 - 請求項６乃至９の何れか一項に記載の前処理方法において、
前記土砂除去工程では水洗浄により前記廃棄プラスチックに付着する土砂を取り除くことを特徴とする前処理方法。
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| JP2003106046A JP2004307733A (ja) | 2003-04-10 | 2003-04-10 | 土中から掘り起こされた廃棄プラスチックを油化するための前処理装置及び前処理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019522576A (ja) * | 2016-06-06 | 2019-08-15 | プレビエロ エンネ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ | プラスチック材料からなるシートを洗浄する方法及び装置 |
| WO2024154531A1 (ja) * | 2023-01-18 | 2024-07-25 | 住友化学株式会社 | 熱分解装置 |
-
2003
- 2003-04-10 JP JP2003106046A patent/JP2004307733A/ja not_active Withdrawn
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