JP2007277389A - Recovery process of plastic waste by type - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To recover reworked materials for every types by batch processing of plastic wastes without beforehand classification. <P>SOLUTION: This recovery process by types comprises a step of crushing the plastic wastes into a controlled size, a step of hydrolyzing the crushed plastics, a step of extracting a crude lactic acid aqueous solution formed from a plant-derived biodegradable plastic contained in the hydrolyzed plastic wastes, a step of sorting a petroleum-derived powdery biodegradable plastic by sorting a residual solid component by a particle size after the extraction of the crude lactic acid aqueous solution, and a step of sorting a petroleum-derived chemical synthetic plastic by removing an impurity from the residual solid component after sorting the petroleum-derived powdery biodegradable plastic. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、使用済みプラスチックの分別処理方法、特に植物由来プラスチックを他のプラスチックから分別して有効に回収する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for separating used plastics, and more particularly to a method for separating plant-derived plastics from other plastics and recovering them effectively.

近年、PE(ポリエチレン),PP(ポリプロピレン),PS(ポリスチレン)といった石油化学製品である石油由来の化学合成系プラスチックの生産量及びその使用量は膨大を極め、その使用後の処理は国内,国外を問わず環境汚染の大きな原因となっており大きな社会問題となっている。   In recent years, the production and usage of petroleum-derived chemically synthesized plastics, which are petrochemical products such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), and PS (polystyrene), have been enormous, and the treatment after use has been domestic and overseas. Regardless of the cause, it is a major cause of environmental pollution and a major social problem.

この問題はとりもなおさず、化学合成系プラスチックは、自然分解しない、つまり、自然に帰らないことにある。この問題に対応すべく、自然分解可能なプラスチック(生分解性プラスチック)の研究が国内,国外で盛んに行われており、ある種のものに於いては一部実用化に到っている。   This is a problem, and chemical synthetic plastics do not decompose naturally, that is, do not return to nature. In order to deal with this problem, researches on naturally decomposable plastics (biodegradable plastics) have been actively conducted in Japan and overseas, and some of them have been put into practical use.

また、近年行われた博覧会に於いても一つの大きなテーマとして生分解性プラスチックが取り上げられている。このような状況から判断して、ここ数年内に石油由来によるプラスチックに取って代わるものも数多く出現するものと期待されている。   Also, in recent expositions, biodegradable plastics are taken up as one major theme. Judging from this situation, it is expected that many replacements for petroleum-derived plastics will appear in the next few years.

しかしながら、この生分解性プラスチックは、自然分解が可能とはいうものの、廃棄量が少量の間は、自然分解に頼れるが、自然分解には長時間を要してしまうことから現在の石油由来の化学合成系プラスチックと同様に大量に使用され、その結果大量に廃棄されるようになると、その途端、廃棄物処理の問題に直面し、結局は再び焼却や、埋め立てに頼らざるを得ないという状況となって、当初の期待は裏切られ、環境汚染の大きな原因となっており大きな社会問題となるという悪循環を繰り返す結果になるのは明らかである。   However, although this biodegradable plastic can be naturally decomposed, it can be relied on when it is a small amount of waste, but it takes a long time for natural decomposition. If it is used in a large amount like chemical synthetic plastics and then disposed of in large quantities, it will soon face the problem of waste disposal, and eventually it will have to rely on incineration or landfill again. It is clear that the situation has resulted in repeated vicious circles where initial expectations are betrayed and become a major cause of environmental pollution and a major social problem.

もっとも、生分解性プラスチックを含む廃棄物のリサイクル方法はいままでにも種々の提案がなされてきた。例えば、特許文献1には、メタン醗酵技術を利用して生分解性プラスチックが混在する有機系廃棄物を、生分解性プラスチックを含めて短期間に効率よく分解,醗酵させ、醗酵により生成したメタンガスを回収する技術が紹介されている。   However, various proposals have been made for the recycling method of waste containing biodegradable plastics. For example, Patent Document 1 discloses that methane gas produced by fermentation by efficiently decomposing and fermenting organic waste containing biodegradable plastics in a short period of time including biodegradable plastics using methane fermentation technology. The technology to collect is introduced.

こうして回収されたメタンガスはクリーンな燃料エネルギーとして活用される。また、特許文献2には、生分解性プラスチック及び食品残渣などを含む生分解性廃棄物を肥料,飼料などの資源として再生させる方法が記載されている。この方法によるときには、生分解性廃棄物が生分解性プラスチックだけであるときには、原料である乳酸に再生することも可能である。   The recovered methane gas is used as clean fuel energy. Patent Document 2 describes a method of regenerating biodegradable waste containing biodegradable plastics and food residues as resources such as fertilizer and feed. According to this method, when the biodegradable waste is only the biodegradable plastic, it can be regenerated into lactic acid as a raw material.

しかしながら、廃棄処理物が生分解性プラスチックだけであるというのは、特殊な場合であって、通常生分解性プラスチック廃棄物には、他の種類のプラスチックを含めて多様な種類の廃棄物が混入しているために、生分解性プラスチック廃棄物から、その原料である乳酸を再生させるには廃棄物が種類ごとに分別されていることが必要である。   However, it is a special case that the waste treatment is only biodegradable plastic. Usually, biodegradable plastic waste contains various types of waste including other types of plastic. For this reason, in order to regenerate lactic acid, which is a raw material, from biodegradable plastic waste, it is necessary that the waste be sorted according to type.

とはいえ、廃棄物がプラスチックの場合に、その廃棄物が分解不能な化学合成プラスチックか、生分解性プラスチックかを区別することは難しい。厳密にいえば、生分解性プラスチックであっても、植物由来のものと、石油由来のものとは違うのである。従来、プラスチックの処理に際しては、種類を問わず、一括して埋立や焼却処分されるほか、廃棄物からプラスチックを再生するときには、予め、分解不能の化学合成系のプラスチック、分解可能な植物由来の生分解性プラスチック、分解可能な石油由来の生分解性プラスチックに分別する処理が必要である。   However, when the waste is plastic, it is difficult to distinguish whether the waste is a chemically synthetic plastic that cannot be decomposed or a biodegradable plastic. Strictly speaking, even biodegradable plastics are different from those derived from plants and those derived from petroleum. Conventionally, when processing plastics, regardless of the type, they are landfilled or incinerated at the same time. When plastic is recycled from waste, it cannot be decomposed by chemical-synthetic plastics, which are derived from decomposable plants. It is necessary to separate into biodegradable plastics and degradable petroleum-derived biodegradable plastics.

分別回収された石油由来の化学合成系のプラスチックは、破砕し、化学処理を経て他の材料と混合することによって新たな資源に再生される。また、植物由来及び石油由来の生分解性プラスチックは、いずれも加水分解処理や、微生物処理によって分解が可能であるが、その条件は必ずしも同じではない。
特許公開2005−95729 特許公開2005−131631
Separately recovered petroleum-derived chemical synthetic plastics are crushed and recycled to new resources by mixing with other materials via chemical treatment. In addition, both plant-derived and petroleum-derived biodegradable plastics can be decomposed by hydrolysis treatment or microbial treatment, but the conditions are not necessarily the same.
Patent Publication 2005-95729 Patent Publication 2005-131631

解決しようとする問題点は、プラスチックの廃棄物を再生利用する場合に、廃棄物に特定のプラスチックのみが含まれているか、或いは十分に廃棄物が分別されていないと、再生することが難しいという点である。   The problem to be solved is that when plastic waste is recycled, it is difficult to recycle if the waste contains only a specific plastic or if the waste is not sufficiently separated. Is a point.

本発明は、予め人手によって分別することなくプラスチックの廃棄物を一括処理して、最終的にプラスチックの種類ごとに再生材料の回収を可能にしたことを最も主要な特徴とする。   The most important feature of the present invention is that plastic waste can be collectively processed without being manually sorted in advance, and finally the recycled material can be recovered for each type of plastic.

本発明のプラスチック廃棄物の分別回収方法によれば、プラスチック廃棄物を一括処理し、プラスチック廃棄物の特性の違いを利用して最終的に植物由来,石油由来の生分解性プラスチックと、石油由来の化学合成系のプラスチックとに分別回収し、それぞれのプラスチック原料として再生することができる。   According to the method for separating and recovering plastic waste of the present invention, plastic waste is collectively processed, and finally the biodegradable plastic derived from plant and petroleum using the difference in characteristics of plastic waste and derived from petroleum These can be separated and collected into plastics of chemical synthesis system and recycled as raw materials for the respective plastics.

植物由来,石油由来の生分解性プラスチックと、石油由来の化学合成系プラスチックに分別回収するという目的を、プラスチック廃棄物を一括して加水分解処理による粗乳酸水溶液の抽出と、残存固形物の粒径選別並びに、不純物除去処理とによって、プラスチック廃棄物を予め分別することなく、実質的に植物由来,石油由来の生分解性プラスチックと石油由来の化学合成系プラスチックの分別回収を実現した。   Extraction of crude lactic acid aqueous solution by hydrolysis treatment of plastic waste in batches and residual solid particles for the purpose of separating and recovering biodegradable plastics derived from plants and petroleum and chemical synthetic plastics derived from petroleum By separating the diameter and removing impurities, we realized the separation and recovery of plant-derived, petroleum-derived biodegradable plastics and petroleum-derived chemically synthesized plastics without sorting plastic waste in advance.

図1に本発明方法に用いるシステムの構成を示す。図1において、本発明によるシステムは、加水分解処理装置Aと、粒度選別装置Bと、不純物除去装置Cとの組合わせから構成されているものである。   FIG. 1 shows the configuration of a system used in the method of the present invention. In FIG. 1, the system according to the present invention comprises a combination of a hydrolysis treatment device A, a particle size sorting device B, and an impurity removal device C.

加水分解処理装置Aは、処理チャンバー1と、抽出管2と、冷却塔3と、循環ポンプ4との組み合わせからなっている。処理チャンバー1は、内部に投入された被処理物を加熱して加水分解処理を行う釜であり、その外壁にはヒータ5が装備され、処理チャンバー1と、冷却塔3間は、前記抽出管2で接続されている。   The hydrolysis processing apparatus A includes a combination of a processing chamber 1, an extraction pipe 2, a cooling tower 3, and a circulation pump 4. The processing chamber 1 is a kettle that heats a workpiece to be processed and performs a hydrolysis treatment. The outer wall of the processing chamber 1 is equipped with a heater 5, and the extraction pipe is disposed between the processing chamber 1 and the cooling tower 3. 2 are connected.

抽出管2は、処理チャンバー1の下部の蒸気戻り口6と、上部の蒸気送出口7間をつなぐ循環管路であり、冷却塔3は、その管路内に接続され、循環ポンプ4は、冷却塔3の上流側の管路内に接続されたものである。また、処理チャンバー1は、被処理物の投入口8と排出口9とを有し、その内部には、垂直軸を中心に回転しながら処理チャンバー1内に投入された被処理物を攪拌する攪拌羽根10を装備している。   The extraction pipe 2 is a circulation pipe that connects between the lower steam return port 6 of the processing chamber 1 and the upper steam outlet 7, and the cooling tower 3 is connected in the pipe, and the circulation pump 4 is It is connected in the pipe line on the upstream side of the cooling tower 3. Further, the processing chamber 1 has an input port 8 and a discharge port 9 for the object to be processed, in which the object to be processed input into the processing chamber 1 is agitated while rotating about the vertical axis. A stirring blade 10 is provided.

冷却塔3は、抽出管2内の空気(蒸気)を冷却する熱交換器であり、循環ポンプ4は、被処理物の加水分解処理後、処理チャンバー1内の水蒸気を冷却塔3に強制送風するものである。冷却塔3には、ドレイン11を備え、冷却塔3内に水蒸気中の加水分解成分である抽出された粗乳酸水溶液が貯められ、冷却塔3内にためられた粗乳酸水溶液は、抽出液として容器V1内に回収される。また、チャンバー1内で加水分解によって溶出した粗乳酸はドレイン11’を開くことによって、容器V2に回収する。   The cooling tower 3 is a heat exchanger that cools the air (steam) in the extraction pipe 2, and the circulation pump 4 forcibly blows water vapor in the processing chamber 1 to the cooling tower 3 after hydrolysis of the object to be processed. To do. The cooling tower 3 includes a drain 11 in which the extracted crude lactic acid aqueous solution that is a hydrolysis component in water vapor is stored in the cooling tower 3, and the crude lactic acid aqueous solution stored in the cooling tower 3 is used as an extract. It is collected in the container V1. The crude lactic acid eluted by hydrolysis in the chamber 1 is recovered in the container V2 by opening the drain 11 '.

粒度選別装置Bは、処理チャンバー1内の固形物を粒径選別によって粉体と、粒状物とに選別する装置である。不純物除去装置Cは、この例では磁気分離,比重分離などの方法を用いて粒度選別装置Bで選別された粉体を除く他の残存物を主として金属成分と非金属成分とに分離する装置である。粒度選別装置Bによって選別された粉体は、主として石油由来の生分解性プラスチックであり、不純物除去装置Cによって金属が除かれた残留物は、石油由来の化学合成系プラスチックである。   The particle size sorting apparatus B is a device that sorts solids in the processing chamber 1 into powder and granular materials by particle size sorting. In this example, the impurity removing device C is a device that mainly separates the remaining material other than the powder sorted by the particle size sorting device B using a method such as magnetic separation or specific gravity separation into a metal component and a non-metal component. is there. The powder selected by the particle size sorting apparatus B is mainly a biodegradable plastic derived from petroleum, and the residue from which the metal has been removed by the impurity removing apparatus C is a chemical synthetic plastic derived from petroleum.

本発明は、加水分解処理と、粒度選別処理と、不純物除去処理とを順に行ってプラスチック廃棄物からプラスチックを分別回収する方法である。加水分解処理は、プラスチック廃棄物中に含まれる生分解性プラスチックを選択的に加水分解する処理であり、加水分解処理の結果、植物由来の生分解性プラスチックは溶液として抽出され、石油由来の生分解性プラスチックは加水分解処理によって粉末状となる。   The present invention is a method for separating and recovering plastic from plastic waste by sequentially performing a hydrolysis process, a particle size selection process, and an impurity removal process. Hydrolysis treatment is a treatment that selectively hydrolyzes biodegradable plastic contained in plastic waste. As a result of the hydrolysis treatment, plant-derived biodegradable plastic is extracted as a solution, and petroleum-derived biodegradable plastic is extracted. The degradable plastic becomes powdery by hydrolysis treatment.

粒度選別処理は、植物由来の生分解性プラスチック溶液として抽出されて残存する固形物から、粉末状に加水分解された石油由来の生分解性プラスチックを粒径選別する処理である。不純物除去処理は、粒径選別された石油由来の生分解性プラスチック以外に残存する固形物から石油由来の化学合成系プラスチックを選別する処理である。   The particle size selection process is a process of selecting the particle size of petroleum-derived biodegradable plastics that have been hydrolyzed into a powder form from the solids extracted and remained as plant-derived biodegradable plastic solutions. The impurity removal process is a process of selecting a petroleum-derived chemically synthesized plastic from remaining solids in addition to the petroleum-derived biodegradable plastic whose particle size is selected.

なお、不純物除去処理は、プラスチック廃棄物中に含まれる不純物中、石油由来の化学合成系プラスチック以外にも加水分解されない金属成分を除去する処理である。   The impurity removal process is a process for removing metal components that are not hydrolyzed other than petroleum-derived chemically synthesized plastics from impurities contained in plastic waste.

次に上記システムを用いてプラスチック廃棄物からそれぞれのプラスチックの再生材料を回収する要領を図2のフローを参照しつつ図1に基づいて説明する。   Next, a procedure for recovering recycled plastic materials from plastic waste using the above system will be described with reference to FIG.

(1)破砕処理(ステップS1)
本発明において、被処理物は、植物由来の生分解プラスチックを主体とするプラスチック廃棄物の破砕物である。ここに、植物由来のプラスチックを主体とするプラスチック廃棄物とは、廃棄物の大部分が植物由来のプラスチックであり、その中に、石油由来の生分解性プラスチック、石油由来の化学合成系プラスチックのような他の種類のプラスチックが含まれていてもかまわないという意味である。
(1) Crushing process (step S1)
In the present invention, the object to be treated is a crushed plastic waste mainly composed of plant-derived biodegradable plastic. Here, plastic waste mainly composed of plant-derived plastics is mostly plant-derived plastics, including petroleum-derived biodegradable plastics and petroleum-derived chemical synthetic plastics. This means that other types of plastics may be included.

つまり予め人手によってこれらを分別して原料を植物由来のプラスチックのみに限定する必要はないという意味に用いている。植物由来のプラスチックを主体とするプラスチック廃棄物を3〜5cmの大きさに破砕する。   That is, it is used in the sense that it is not necessary to separate these by hand in advance and to limit the raw material to only plant-derived plastic. Plastic waste mainly composed of plant-derived plastic is crushed to a size of 3 to 5 cm.

(2)原料投入(ステップS2)
3〜5cmの大きさに破砕された被処理物を処理チャンバー1内に投入し、処理チャンバー1の容量一杯に充填する。
(2) Raw material input (step S2)
An object to be processed crushed to a size of 3 to 5 cm is put into the processing chamber 1 and filled to the full capacity of the processing chamber 1.

(3)給水(ステップS3,ステップS4)
処理チャンバー1内には、被処理物の総重量の20%の水を添加し、処理チャンバー1を密閉する。
(4)加熱モード開始(ステップS5)
タイマーをセットしてヒータ5に通電し、処理チャンバー1内を約140℃に加熱しつつ加熱モードを開始する。加熱モードでは処理チャンバー1内の圧力を、約140℃の加熱温度での飽和水蒸気圧に保つ。また、一定間隔(例えば2秒)ごとに1回程度攪拌羽根10を回転駆動して処理チャンバー1内の原料を攪拌する。
(3) Water supply (Step S3, Step S4)
In the processing chamber 1, 20% of the total weight of the object to be processed is added, and the processing chamber 1 is sealed.
(4) Heating mode start (step S5)
A timer is set and the heater 5 is energized to start the heating mode while heating the inside of the processing chamber 1 to about 140 ° C. In the heating mode, the pressure in the processing chamber 1 is maintained at a saturated water vapor pressure at a heating temperature of about 140 ° C. Further, the stirring blade 10 is rotationally driven about once every fixed interval (for example, 2 seconds) to stir the raw material in the processing chamber 1.

(5)加水分解処理(ステップS6)
この状態で一定時間をかけて処理チャンバー1内の被処理物を加熱しながら処理チャンバー1内に発生する飽和水蒸気の雰囲気中に被処理物を曝して加水分解反応を進行させる。加熱モードによって、乳酸系生分解性プラスチックの加水分解反応が進行して、粗乳酸水溶液の蒸気が生成され、その蒸気が処理チャンバー1を充満する。予め定められた時間経過後、ヒータ5の電源を遮断して加熱モードを完了する。
(5) Hydrolysis treatment (step S6)
In this state, the workpiece is exposed to an atmosphere of saturated water vapor generated in the processing chamber 1 while heating the workpiece in the processing chamber 1 over a certain period of time, and the hydrolysis reaction proceeds. Depending on the heating mode, the hydrolysis reaction of the lactic acid-based biodegradable plastic proceeds to generate a vapor of the crude lactic acid aqueous solution, and the vapor fills the processing chamber 1. After elapse of a predetermined time, the heater 5 is turned off to complete the heating mode.

被処理物の加水分解処理に要する時間は、処理チャンバー1の容量にもよるが、通常は5〜8時間である。つまり密閉された処理チャンバー1内で、約140℃で加熱したときには、140℃での飽和水蒸気圧のもとで数時間のうちに被処理物中の生分解性プラスチックを加水分解することができる。   Although the time required for the hydrolysis treatment of the object to be treated depends on the capacity of the treatment chamber 1, it is usually 5 to 8 hours. That is, when heated in a sealed processing chamber 1 at about 140 ° C., the biodegradable plastic in the object to be processed can be hydrolyzed within a few hours under a saturated water vapor pressure at 140 ° C. .

図3は、加水分解による有機物の分解メカニズムを示す図である。図2において、加水分解とは、基本的に電気結合されている有機物の酸素と他の原子(例えば炭素C)との間に水イオン(HとOH)を作用させて電気結合を切ることである。 FIG. 3 is a diagram showing a decomposition mechanism of organic substances by hydrolysis. In FIG. 2, hydrolysis basically means that water ions (H + and OH ) act between oxygen and other atoms (for example, carbon C) that are organically coupled to each other to break the electrical coupling. That is.

すなわち、炭素「C」と酸素「O」との間で電子の移動が起こり偏在する、いわゆる分極が起こり、そこに水イオン「H」と「OH」が引き寄せられて電気的に結合する現象であるが、そこに電子と原子とのそれぞれが持つエネルギーが深く関係しており、温度・圧力はこの電子と原子の励起エネルギーとして直接作用している。従って、この時に反応に作用させる温度・圧力によって加水分解反応の反応速度は微妙に変化する。 That is, so-called polarization occurs in which electrons move between carbon “C” and oxygen “O” and are unevenly distributed, and water ions “H + ” and “OH ” are attracted and electrically coupled therewith. Although it is a phenomenon, the energy of each electron and atom is closely related, and temperature and pressure directly act as excitation energy of this electron and atom. Accordingly, the reaction rate of the hydrolysis reaction slightly changes depending on the temperature and pressure applied to the reaction at this time.

例えばポリ乳酸の原料である乳酸は、ある温度範囲で昇華して気体となったり、融解して液体となったり、また蒸発して気体となったりする。しかしながら、融解自体は分解を伴う反応であり、乳酸が分解すると、純粋な乳酸ではなくなり、ポリ乳酸の原料とはなりにくい。しかし、雰囲気の温度・圧力を制御することによって、この微妙な反応領域を通過させることが可能である。   For example, lactic acid, which is a raw material for polylactic acid, is sublimated into a gas within a certain temperature range, melted into a liquid, or evaporated into a gas. However, melting itself is a reaction accompanied by decomposition. When lactic acid decomposes, it is not pure lactic acid and is difficult to be a raw material for polylactic acid. However, it is possible to pass through this delicate reaction region by controlling the temperature and pressure of the atmosphere.

ここで、温度・圧力を制御することによってポリ乳酸を加水分解させ、乳酸オリゴマーにする。高圧下であれば比較的低温でも昇華し、一旦気体となった後、この気体は水溶性であるため熱水に多量に溶解する。これによって多量の乳酸を溶液で回収することが可能となる。   Here, by controlling temperature and pressure, polylactic acid is hydrolyzed into a lactic acid oligomer. Under high pressure, it sublimes even at a relatively low temperature, and once it becomes a gas, this gas is water-soluble and therefore dissolves in a large amount in hot water. This makes it possible to recover a large amount of lactic acid as a solution.

タイマーで設定した時間は、加水分解処理の加熱モードの時間である。加熱モードでは、抽出管2の蒸気送出口7及び蒸気戻り口6を閉じ、処理チャンバー1内を密閉した状態で、被処理物を加熱・加圧し、加熱温度での飽和水蒸気圧のもとで被処理物の加水分解を進行させる。設定時間が経過するとブザーで報知する。また設定時間前であっても、加熱モードの異常(温度異常,圧力異常)が発生したときには、ブザーで報知することもできる。   The time set by the timer is the heating mode time of the hydrolysis treatment. In the heating mode, with the steam delivery port 7 and the steam return port 6 of the extraction pipe 2 closed and the inside of the processing chamber 1 sealed, the object to be treated is heated and pressurized, and under the saturated water vapor pressure at the heating temperature. The hydrolysis of the workpiece is advanced. When the set time has elapsed, a buzzer will notify you. In addition, even before the set time, when a heating mode abnormality (temperature abnormality, pressure abnormality) occurs, a buzzer can also notify.

(6)冷却モード(ステップS7)
タイマーで設定した加熱モードの時間が経過したときには、加熱モードを終了させ、ついで冷却モードに移行する(ステップS7)。冷却モードは、図4に示す飽和水蒸気圧曲線に従って、処理チャンバー1内の圧力と温度を制御しつつ降温させる。冷却モードでは、送出側,戻り側の抽出管2のバルブを開き、循環ポンプ4を起動して処理チャンバー1内の水蒸気を抽出管2内に吸引し、冷却塔3を経由させて一部を凝結させ、乾燥冷却後の乾燥空気は再び処理チャンバー1内に戻し、処理チャンバー1内の水蒸気を冷却塔3と処理チャンバー1間で循環させつつ処理チャンバー1内に残される溶液を回収する。
(6) Cooling mode (step S7)
When the time of the heating mode set by the timer has elapsed, the heating mode is terminated, and then the mode is shifted to the cooling mode (step S7). In the cooling mode, the temperature is lowered while controlling the pressure and temperature in the processing chamber 1 according to the saturated water vapor pressure curve shown in FIG. In the cooling mode, the valves of the extraction pipe 2 on the delivery side and the return side are opened, the circulation pump 4 is activated, the water vapor in the processing chamber 1 is sucked into the extraction pipe 2, and a part is passed through the cooling tower 3. The dried air after the condensation and cooling is returned to the processing chamber 1 again, and the solution remaining in the processing chamber 1 is recovered while circulating the water vapor in the processing chamber 1 between the cooling tower 3 and the processing chamber 1.

冷却モードにおいては、処理チャンバー1内には、粗乳酸の水溶液と乾燥した固形物が残され、被処理物から抽出されて蒸気中に含まれる抽出物は、冷却塔3内に送り込まれて、冷却塔3内で冷却され、凝結して粗乳酸水溶液として冷却塔3内に貯められる。   In the cooling mode, an aqueous solution of crude lactic acid and a dried solid matter are left in the processing chamber 1, and the extract extracted from the object to be processed and contained in the steam is sent into the cooling tower 3, It is cooled in the cooling tower 3 and condensed and stored in the cooling tower 3 as a crude lactic acid aqueous solution.

(7)溶液回収(ステップS8)
処理チャンバー1内の水蒸気は、冷却が繰り返されることによって次第に温度・圧力が下がり、処理チャンバー1内が常温,常圧になったことを確認して冷却塔3のドレイン11を開き、冷却塔3内で抽出された粗乳酸水溶液を容器V1内に回収すると共に処理チャンバー1内の溶液はドレイン11’を開いて容器V2に回収する。また固形生成物は排出口9から回収する。容器V1及びV2内に回収した粗乳酸水溶液は、再び生分解性プラスチック製品の原料になる。
(7) Solution recovery (step S8)
The water vapor in the processing chamber 1 gradually decreases in temperature and pressure due to repeated cooling, and after confirming that the processing chamber 1 is at room temperature and normal pressure, the drain 11 of the cooling tower 3 is opened. The crude lactic acid aqueous solution extracted inside is collected in the container V1, and the solution in the processing chamber 1 is collected in the container V2 by opening the drain 11 ′. The solid product is recovered from the discharge port 9. The crude lactic acid aqueous solution collected in the containers V1 and V2 becomes the raw material of the biodegradable plastic product again.

(8)乾燥処理実行(ステップS9)
処理チャンバー1内に残された固形物を更に乾燥させて湿度4%以下に乾燥させて処理チャンバー1から回収する。
(9)粒度選別処理(ステップS10)
処理チャンバー1から回収された固形物を粒度選別装置Bに取り出し、粒径選別を行い、粉体と粒体とに選別し、粒度の細かい粉体を容器V3に回収する。選別の粒度の大きさを規定することができないが、粒度の細い粉体は、主として石油由来の生分解性プラスチックである。石油由来の生分解性プラスチックも生分解性である限り、加水分解作用を受けて細かい粉となり、加水分解されないものは、最初に破砕処理された大きさのままである。粉体として得られた石油由来の生分解性プラスチックは、例えばプラスチックの再生原料、土壌改良材に加工される。
(8) Execution of drying process (step S9)
The solid matter remaining in the processing chamber 1 is further dried to a humidity of 4% or less and recovered from the processing chamber 1.
(9) Grain size selection process (step S10)
The solid matter collected from the processing chamber 1 is taken out to the particle size sorting device B, the particle size is sorted, and sorted into powder and granules, and the fine particle size is collected in the container V3. Although the particle size of the screen cannot be specified, the fine powder is mainly a biodegradable plastic derived from petroleum. As long as petroleum-derived biodegradable plastics are also biodegradable, they are hydrolyzed into fine powders, and those that are not hydrolyzed remain in the originally crushed size. Petroleum-derived biodegradable plastics obtained as powders are processed into, for example, plastic recycled materials and soil conditioners.

(10)不純物除去処理(ステップS11)
粒度選別処理後、粒度選別装置Bに残存した粒径の大きい固形物を不純物除去処理装置Cで選別する。この例では金属粒を選別し、金属粒は、容器V4に回収し、残存する粒体を容器V5に回収する。残存する粒体は主として石油由来のプラスチックである。回収した石油由来のプラスチックは、プラスチック製品の原料として再生する。以上実施例においては、処理チャンバー1内の温度を上昇させる手段としてヒータを用いる例を説明したが、大型のシステムでは、ボイラーを用いて加熱水蒸気を熱源とするほうが効率的である。
(10) Impurity removal process (step S11)
After the particle size sorting process, the solid matter having a large particle size remaining in the particle size sorting device B is sorted by the impurity removal processing device C. In this example, the metal particles are selected, the metal particles are collected in the container V4, and the remaining particles are collected in the container V5. The remaining granules are mainly petroleum-derived plastics. The recovered petroleum-derived plastic is recycled as a raw material for plastic products. In the above-described embodiments, an example in which a heater is used as a means for raising the temperature in the processing chamber 1 has been described. However, in a large system, it is more efficient to use heated steam as a heat source using a boiler.

本発明によれば、予め人手によって分別することなくプラスチックの廃棄物を一括処理して、最終的にプラスチックの種類ごとに回収することができる。以上実施例においては、生分解性プラスチックの処理チャンバー内にて一定温度と圧力の条件の下、特に加熱温度140℃での飽和水蒸気圧での加熱モード及び加熱モード終了後の冷却モードで降温させつつ物理的に加水分解処理を行う例を示した。この方法によれば、5〜8時間の比較的短時間で加水分解処理を完了できるが、本発明における加水分解処理は、必ずしも物理的に処理を行う場合に限られるものではない。加水分解処理は、微生物処理、化学反応処理その他の既存の方法によっても原理的に可能であるが、既存の方法のままでは、加水分解に時間が掛かりすぎて実用上問題がある。処理時間で実用上クリアできるならば、微生物処理、化学反応処理による加水分解処理も当然活用することができる。   According to the present invention, plastic waste can be collectively processed without being manually sorted in advance, and finally collected for each type of plastic. In the above embodiments, the temperature is lowered in the biodegradable plastic processing chamber under the conditions of constant temperature and pressure, particularly in the heating mode at the saturated steam pressure at the heating temperature of 140 ° C. and the cooling mode after the end of the heating mode. An example in which the hydrolysis treatment is physically performed is shown. According to this method, the hydrolysis treatment can be completed in a relatively short time of 5 to 8 hours, but the hydrolysis treatment in the present invention is not necessarily limited to the case where the treatment is physically performed. Hydrolysis treatment is possible in principle by microbial treatment, chemical reaction treatment and other existing methods, but with the existing methods, hydrolysis takes too much time and has practical problems. Naturally, hydrolysis treatment by microbial treatment or chemical reaction treatment can also be used if the treatment time can be cleared in practice.

本発明方法は、生鮮食料品,保存加工品,調理済み品,調理料理提供などの流通業界,レストラン,スーパーマーケット,コンビニなどから発生する大量のプラスチック廃棄物の処理に適用して廃棄物を処理し、併せてプラスチック原料の再生利用を効率よく行うことができる。   The method of the present invention is applied to the processing of a large amount of plastic waste generated from the distribution industry such as fresh food products, preserved processed products, cooked products, and cooked dishes, restaurants, supermarkets, convenience stores, etc. In addition, the plastic raw materials can be recycled efficiently.

本発明方法に用いるシステムの構成図である。It is a block diagram of the system used for the method of this invention. 本発明方法のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of this invention method. 有機物の加水分解メカニズムを説明する図である。It is a figure explaining the hydrolysis mechanism of organic substance. 飽和水蒸気圧曲線を示すグラフである。It is a graph which shows a saturated water vapor pressure curve.

符号の説明Explanation of symbols

1 処理チャンバー
2 抽出管
3 冷却塔
4 循環ポンプ
5 ヒータ
6 蒸気戻り口
7 蒸気送出口
8 投入口
9 排出口
10 攪拌羽根
11,11’ドレイン
V1,V2,V3,V4,V5 容器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Extraction pipe 3 Cooling tower 4 Circulation pump 5 Heater 6 Steam return port 7 Steam delivery port 8 Input port 9 Outlet port 10 Stirring blade 11, 11 'Drain V1, V2, V3, V4, V5 Container

Claims (3)

加水分解処理と、粒度選別処理と、不純物除去処理とを有するプラスチック廃棄物からプラスチックを分別回収する方法であって、
加水分解処理は、プラスチック廃棄物中に含まれる生分解性プラスチックを選択的に加水分解する処理であり、
植物由来の生分解性プラスチックは加水分解処理によって溶液として抽出され、石油由来の生分解性プラスチックは加水分解処理によって粉末状となり、
粒度選別処理は、植物由来の生分解性プラスチック溶液として抽出されて残存する固形物から、粉末状の石油由来の生分解性プラスチックを粒径選別する処理であり、
不純物除去処理は、粒径選別された石油由来の生分解性プラスチック以外に残存する固形物から石油由来の化学合成系プラスチックを選別する処理であることを特徴とするプラスチック廃棄物の分別回収方法。
A method for separating and recovering plastic from plastic waste having a hydrolysis process, a particle size selection process, and an impurity removal process,
Hydrolysis treatment is a treatment that selectively hydrolyzes biodegradable plastic contained in plastic waste.
Plant-derived biodegradable plastics are extracted as a solution by hydrolysis, and petroleum-derived biodegradable plastics are powdered by hydrolysis.
The particle size selection process is a process for selecting the particle size of powdery petroleum-derived biodegradable plastic from the solid matter extracted and remaining as a plant-derived biodegradable plastic solution,
The method for separating and collecting plastic waste, wherein the impurity removal process is a process of selecting a chemical synthetic plastic derived from petroleum from solids other than the biodegradable plastic derived from petroleum whose particle size is selected.
不純物除去処理は、プラスチック廃棄物中に含まれる不純物中、石油由来の化学合成系プラスチック以外にも加水分解されない金属成分を除去する処理であることを特徴とする請求項1に記載のプラスチック廃棄物の分別回収方法。   2. The plastic waste according to claim 1, wherein the impurity removal treatment is a treatment for removing metal components other than petroleum-derived chemically synthesized plastics that are not hydrolyzed from impurities contained in the plastic waste. Separation collection method. プラスチック廃棄物を一定の大きさに粉砕するステップと、粉砕されたプラスチックを加水分解するステップと、加水分解によってプラスチック廃棄物中に含まれる植物由来の生分解性プラスチックから生成した粗乳酸水溶液を抽出するステップと、粗乳酸水溶液の抽出後、残存する固体成分を粒度選別して粉体状の石油由来の生分解性プラスチックを選別するステップと、粉体状の石油由来の生分解性プラスチックの選別後、残存する固体成分の中から、不純物を除去して石油由来の化学合成系プラスチックを選別するステップとを有することを特徴とする請求項1に記載のプラスチック廃棄物の分別回収方法。   A step of crushing plastic waste to a certain size, a step of hydrolyzing the crushed plastic, and a crude lactic acid aqueous solution generated from biodegradable plastics derived from plants contained in the plastic waste by hydrolysis And after the extraction of the crude lactic acid aqueous solution, the remaining solid components are subjected to particle size selection to select powdery petroleum-derived biodegradable plastics, and powdery petroleum-derived biodegradable plastics are selected. The method for separating and recovering plastic waste according to claim 1, further comprising a step of removing impurities from the remaining solid components and selecting a chemical synthetic plastic derived from petroleum.
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