JP2009067882A - Classification method and reutilization method of catalyst particle - Google Patents

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Kazutaka Nishikawa
和孝 西川
Yasuhiko Sakai
弥彦 酒井
Itsushi Kashimoto
逸志 樫本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a decomposition method of organic substances, decomposing the organic substances to be a gas by bringing the organic substances into contact with catalyst particles, wherein the catalyst particles of the decomposition residue is separated from the inorganic substances, and the recovered catalyst particles are reused for the decomposition of the organic substances. <P>SOLUTION: The classification method comprising a crushing step (S101) for crushing a mixture of the organic substances and the inorganic substances, a first separating step (S102) for separating into a large diameter mixture having a larger particle diameter than the predetermined valuer and a small diameter mixture having a particle diameter less than the predetermined valuer, based on the each crushed mixture particle diameter represented by the maximum diameter thereof, a decomposition step (S103) for introducing the large diameter mixture into a decomposition device filled with the catalyst particles, bringing the organic substances in the large diameter mixture into contact with the catalyst particles to decompose to be the gas and to make the inorganic substances and the catalyst particles to be the decomposition residue, and a second separating step (S104) for separating the decomposition residue remaining in the decomposition device into the inorganic substances and the catalyst particles. The separated catalyst particles are recovered and reused as the catalyst particles for decomposing organic substances. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、製品に対する分解処理に際し、触媒を用いて有機物の分解を行い有機物と無機物との分別を行う方法、および触媒粒子の再利用方法に関するものである。   The present invention relates to a method for decomposing an organic substance using a catalyst to separate an organic substance from an inorganic substance and a method for reusing catalyst particles in a decomposition process for a product.

近年、環境問題への取り組みとして、様々なリサイクルが行われるようになったものの、プラスチックを始めとした有機物のリサイクルは非常に困難であり、現在では、そのほとんどが埋立て処分か焼却処理が行われている。   In recent years, various recycling efforts have been made to tackle environmental problems, but recycling of organic materials such as plastics is extremely difficult, and most of them are currently disposed of in landfills or incineration. It has been broken.

現在用いられている焼却処理の例としては、キルン式ガス化炉を用いる処理方法などが挙げられる。該キルン式ガス化炉では、廃棄物を間接加熱し、廃棄物中の有機物を熱分解させ、熱分解ガスと熱分解残渣とに分ける。多くの焼却施設では、発生した熱分解ガスや熱分解残渣を、ガスタービンによる発電や、廃棄物の間接加熱を行うための燃料として利用している。   As an example of the incineration treatment currently used, a treatment method using a kiln type gasification furnace can be cited. In the kiln type gasification furnace, waste is indirectly heated to thermally decompose organic matter in the waste, and divided into pyrolysis gas and pyrolysis residue. In many incineration facilities, generated pyrolysis gas and pyrolysis residue are used as fuel for power generation by a gas turbine and indirect heating of waste.

しかしながら、埋立て処分については埋立て場所が不足してきており、また、焼却処理では有毒ガスやダイオキシンが発生する危険性などが問題となっている。   However, landfill sites are becoming scarce for landfill disposal, and the incineration process has problems such as the risk of generating toxic gases and dioxins.

これに対し、有毒ガスやダイオキシンの発生を抑制できる有機物の処理方法として、有機物を、加熱した酸化チタン粒子と接触させ、低温で簡単に分解できる方法が提案されている(例えば特許文献1,2)。   On the other hand, as a method for treating an organic substance that can suppress the generation of toxic gas and dioxin, a method is proposed in which the organic substance is brought into contact with heated titanium oxide particles and can be easily decomposed at a low temperature (for example, Patent Documents 1 and 2). ).

図9は特許文献1に記載された有機物の分解方法で用いられている有機物分解装置の一部を破断して示す斜視図、図10は図9に示す有機物分解装置を用いた有機物分解方法を説明するためのフロー図である。   FIG. 9 is a perspective view showing a part of the organic substance decomposition apparatus used in the organic substance decomposition method described in Patent Document 1, and FIG. 10 shows an organic substance decomposition method using the organic substance decomposition apparatus shown in FIG. It is a flowchart for demonstrating.

図9に示す分解装置1は、空気導入装置2、有機物導入部3、加熱装置4を有しており、分解装置1の下部には酸化チタン粒子5が充填され、加熱装置4によって所定の温度に加熱されている。   The decomposition apparatus 1 shown in FIG. 9 has an air introduction apparatus 2, an organic substance introduction unit 3, and a heating apparatus 4, and titanium oxide particles 5 are filled in the lower part of the decomposition apparatus 1. Has been heated.

そして、図10に示すように、分解工程(S1001)において有機物導入部3から有機物を分解装置1内に導入し、所定の温度となっている酸化チタン粒子5と攪拌させると、有機物は酸化チタン粒子5の触媒効果によって分解されて気体(分解ガス)になる。なお、本例においては、空気導入装置2から噴出する空気によって攪拌を行っているため、特別な攪拌装置は設けられていない。   Then, as shown in FIG. 10, when an organic substance is introduced into the decomposition apparatus 1 from the organic substance introduction unit 3 in the decomposition step (S1001) and stirred with the titanium oxide particles 5 at a predetermined temperature, the organic substance is titanium oxide. It is decomposed by the catalytic effect of the particles 5 to become gas (decomposed gas). In this example, since stirring is performed by air ejected from the air introduction device 2, no special stirring device is provided.

有機物が分解されて生成された気体や、有機物の分解に使用されずに残った空気は、酸化チタン粒子5の一部を伴って、排出口6から排出される。排出口6から排出された分の酸化チタン粒子5を補うため、分解装置1には酸化チタン粒子5を補給するための補給具7が設けられている。
特開2005−48160号公報 特開2005−169293号公報
The gas generated by the decomposition of the organic matter and the air remaining without being used for the decomposition of the organic matter are discharged from the discharge port 6 together with a part of the titanium oxide particles 5. In order to supplement the titanium oxide particles 5 discharged from the discharge port 6, the decomposition apparatus 1 is provided with a supply tool 7 for supplying the titanium oxide particles 5.
JP-A-2005-48160 JP 2005-169293 A

しかしながら、通常、有機物が単独で廃棄物として排出されることはほとんどなく、金属などの無機物との混合物として排出されることがほとんどであり、前記従来の有機物分解方法を用いて、廃棄物の処理を行った場合、分解装置1内に蓄積される無機物の量が増大し、有機物の分解効率が低下していくという問題があった。   However, usually, organic substances are rarely discharged as waste alone, and are almost always discharged as a mixture with inorganic substances such as metals. However, there is a problem that the amount of inorganic substances accumulated in the decomposition apparatus 1 increases and the decomposition efficiency of organic substances decreases.

図11は図9に示す有機物分解装置を用いた廃棄物処理を説明するためのフロー図であって、該分解工程(S1101)では、図10に示すフローと同様の分解処理が行われた後、最終的に有機物の分解が完了した触媒(酸化チタン粒子)は、分解残渣として無機物と混合しており、この触媒を再び有機物の分解に再利用するためには、分解残渣から触媒粒子と無機物とを分別する必要がある。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the waste treatment using the organic matter decomposing apparatus shown in FIG. 9. In the decomposition step (S1101), after the decomposition process similar to the flow shown in FIG. 10 is performed. The catalyst (titanium oxide particles) that has finally been decomposed of the organic substance is mixed with an inorganic substance as a decomposition residue. In order to reuse this catalyst for the decomposition of the organic substance again, the catalyst particles and the inorganic substance are separated from the decomposition residue. Need to be separated.

しかし、篩選別や磁力選別などの既存の技術だけでは、全ての無機物を分別回収することは困難であって、このため有機物の分解に再利用するには至らず、触媒粒子と無機物は共に廃棄処分が行われていた。   However, it is difficult to separate and recover all inorganic substances using existing technologies such as sieve sorting and magnetic sorting alone, and as a result, they cannot be reused for decomposition of organic substances, and both catalyst particles and inorganic substances are discarded. The disposal was done.

本発明は、前記従来の技術における課題を解決するものであり、分解残渣となった触媒粒子と無機物を分別し、回収した触媒粒子を有機物の分解に再利用することを可能にした分別方法、および触媒粒子の再利用方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and separates the catalyst particles that have become decomposition residues from the inorganic substances, and enables the recovered catalyst particles to be reused for the decomposition of organic substances, It is another object of the present invention to provide a method for recycling catalyst particles.

前記目的を達成するため、本願発明に係る分別方法は、有機物と無機物からなる混合物を破砕する破砕工程と、破砕された混合物の粒径を所定値と比較して大小ふたつのグループに分けて選別する第一選別工程と、選別された粒径の大きなグループの混合物に触媒粒子を接触させ、無機物を取り出す分別工程とを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the separation method according to the present invention includes a crushing step of crushing a mixture composed of an organic substance and an inorganic substance, and selecting the particle size of the crushed mixture in two large and small groups by comparing with a predetermined value. And a separation step of bringing the catalyst particles into contact with the selected mixture of large groups and taking out the inorganic substances.

前記方法において、第一選別工程は、触媒粒子との選別が困難なものを取り除くことを目的としており、分解装置内へ導入するものを、触媒粒子との選別が容易な無機物と、有機物とに限定することによって、分解残渣から触媒粒子と無機物とを選別回収することを可能にする。   In the above method, the first sorting step is intended to remove those that are difficult to sort with the catalyst particles, and those that are introduced into the decomposition apparatus are classified into inorganic substances and organic substances that are easy to sort with the catalyst particles. By limiting, it is possible to selectively collect catalyst particles and inorganic substances from the decomposition residue.

本発明に係る分別方法において、破砕された混合物の粒径は、破砕された混合物の各々の最大となる寸法を示すことが好適である。   In the fractionation method according to the present invention, it is preferable that the particle size of the crushed mixture indicates the maximum dimension of each of the crushed mixtures.

また、好適には、選別された粒径の大きなグループの混合物に触媒粒子を接触させ、無機物を取り出す分別工程は、粒径の大きな大粒混合物中の有機物に触媒粒子を接触させることにより分解し、前記大粒混合物中の無機物と前記触媒粒子が混合された物を分解残渣とする分解工程と、前記分解残渣を前記無機物と前記触媒粒子とに選別する第二選別工程を含むことを特徴とする。   Preferably, the separation step of bringing the catalyst particles into contact with the selected mixture having a large particle size and taking out the inorganic substance decomposes by bringing the catalyst particles into contact with the organic matter in the large particle mixture having a large particle size, The method includes a decomposition step in which a mixture of the inorganic substance and the catalyst particles in the large particle mixture is used as a decomposition residue, and a second selection step in which the decomposition residue is selected into the inorganic substance and the catalyst particles.

また、好適には、前記第二選別工程により選別された触媒粒子を取り出すことを特徴とする。   Preferably, the catalyst particles selected by the second selection step are taken out.

また、好適には、前記第一選別工程と前記第二選別工程が共に篩選別であることが望ましい。   Preferably, both the first sorting step and the second sorting step are sieve sorting.

また、好適には、前記第一選別工程と前記第二選別工程に用いる篩が、等しい径のメッシュを持つ篩であることが望ましい。   Preferably, the sieve used in the first sorting step and the second sorting step is a sieve having a mesh with an equal diameter.

また、好適には、有機物の分解を行う前の前記触媒粒子の顕微鏡法による平均粒径をd、粒度分布の標準偏差をσとすると、前記第一選別工程が、d+3σよりも大きいメッシュを持つ篩選別であり、前記第二選別工程が、d+3σよりも大きく、前記第一選別工程の篩のメッシュの大きさ以下のメッシュを持つ篩選別であることが望ましい。   Preferably, the first selection step has a mesh larger than d + 3σ, where d is the average particle diameter of the catalyst particles before the decomposition of the organic matter and the standard deviation of the particle size distribution is σ. Desirably, the second sorting step is a sieve sorting having a mesh larger than d + 3σ and not larger than the mesh size of the first sorting step.

また、好適には、前記触媒粒子が酸化チタン粒子であることが望ましい。   Preferably, the catalyst particles are titanium oxide particles.

本願発明に係る触媒粒子の再利用方法は、前記本願発明に係る分別方法により取り出された触媒粒子を別の混合物の分別に利用することを特徴とする。   The method for reusing catalyst particles according to the present invention is characterized in that the catalyst particles taken out by the fractionation method according to the present invention are used for fractionation of another mixture.

以上のように、本発明によれば、廃棄物における有機物と無機物からなる混合物を粉砕し、第一選別工程において所定値よりも粒径が大きい混合物を選別して分解装置内に導入することにより、分解残渣となった触媒粒子と混合物中の無機物とを容易に選別することができるようになり、よって、触媒粒子の選別,回収が容易に行えると共に、その再利用も可能となる。   As described above, according to the present invention, the mixture of organic and inorganic substances in the waste is pulverized, and the mixture having a particle size larger than the predetermined value is selected and introduced into the decomposition apparatus in the first selection step. Thus, it becomes possible to easily select the catalyst particles that have become decomposition residues and the inorganic substances in the mixture. Therefore, the catalyst particles can be easily selected and recovered, and can be reused.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の好適な実施形態である分別方法および触媒の再利用方法に係るフロー図である。   FIG. 1 is a flowchart relating to a fractionation method and a catalyst reuse method which are preferred embodiments of the present invention.

まず、プラスチックを始めとした有機物と、金属などの無機物の混合物からなる廃家電などの廃棄物を、解体・破砕・選別工程(S101)において破砕し、風力選別、比重選別、磁力選別、および、うず電流選別などの選別技術を用いて、鉄,アルミニウム,銅などの無機物の一部を廃棄物の中から回収する。ここで回収した無機物は、ほとんどが金属であり、マテリアルリサイクルを行う。   First, waste such as waste home appliances consisting of a mixture of organic materials such as plastic and inorganic materials such as metals is crushed in the dismantling, crushing and sorting step (S101), wind sorting, specific gravity sorting, magnetic sorting, and Using a sorting technique such as eddy current sorting, a portion of the inorganic material such as iron, aluminum, and copper is recovered from the waste. Most of the inorganic substances collected here are metals, and material recycling is performed.

一方、残った廃棄物は、有機物が大半を占めている有機系廃棄物となっているが、これには、前記解体・破砕・選別工程(S101)において回収できなかった無機物も含まれている。   On the other hand, the remaining waste is an organic waste mainly composed of organic matter, and this includes inorganic matter that could not be recovered in the dismantling / crushing / sorting step (S101). .

次に、前記有機系廃棄物を第一選別工程(S102)に通す。第一選別工程S102は、後述する4mm角のメッシュを持つ篩から構成されており、有機系廃棄物の各粒子の最大径を、その粒子の粒径とすると、篩の上には粒径が4mmより大きい大型有機系廃棄物(大粒径混合物)が残り、篩の下には、主に粒径が4mm以下の小型有機系廃棄物(小粒径混合物)が落ちる。   Next, the organic waste is passed through a first sorting step (S102). The first sorting step S102 is composed of a sieve having a 4 mm square mesh, which will be described later. When the maximum diameter of each particle of organic waste is the particle diameter of the particle, the particle diameter is on the sieve. Large organic waste (large particle size mixture) larger than 4 mm remains, and small organic waste (small particle size mixture) having a particle size of 4 mm or less mainly falls under the sieve.

ここで、大型有機系廃棄物と小型有機系廃棄物は共に無機物を含んでいるが、小型有機系廃棄物からの無機物の回収は困難であるため、小型有機系廃棄物については、従来と同様に廃棄処分を行い、大型有機系廃棄物のみを、次の分解工程(S103)に通す。   Here, both large organic waste and small organic waste contain inorganic substances, but it is difficult to recover inorganic substances from small organic wastes. And only the large organic waste is passed through the next decomposition step (S103).

分解工程(S103)は、加熱装置と空気導入装置と攪拌装置とを有した分解装置からなり、分解装置内には粒径が4mm以下の酸化チタン触媒粒子が充填されており、加熱装置によって所定の温度まで加熱されている。   The decomposition step (S103) includes a decomposition device having a heating device, an air introduction device, and a stirring device, and the decomposition device is filled with titanium oxide catalyst particles having a particle size of 4 mm or less. It is heated to a temperature of

本分解工程(S103)に通した大型有機系廃棄物は、分解装置内で加熱された酸化チタン触媒粒子、および空気導入装置から導入された空気と共に、攪拌装置によって均一に攪拌され、大型有機系廃棄物中のプラスチックなどの有機物は分解されて気体になり、分解ガスとして放出される。   The large organic waste that has passed through this decomposition step (S103) is uniformly stirred by the stirring device together with the titanium oxide catalyst particles heated in the decomposition device and the air introduced from the air introducing device. Organic matter such as plastic in the waste is decomposed into a gas and released as a decomposition gas.

一方、大型有機系廃棄物に含まれている無機物は、酸化チタン触媒粒子と共に、分解残渣として分解装置内に残る。   On the other hand, the inorganic substance contained in the large organic waste remains in the decomposition apparatus as a decomposition residue together with the titanium oxide catalyst particles.

なお、本実施形態では、空気導入装置からは、空気のみを導入しているが、樹脂の分解に必要な酸素の比率を多くしたガスでもよく、酸素ガスをそのまま用いてもよい。   In the present embodiment, only air is introduced from the air introduction device, but a gas having a larger proportion of oxygen necessary for decomposition of the resin may be used, or oxygen gas may be used as it is.

次に、分解装置内に残った分解残渣を回収し、第二選別工程(S104)へ通す。   Next, the decomposition residue remaining in the decomposition apparatus is collected and passed to the second sorting step (S104).

分解残渣は、粒径が4mmより大きい大型有機系廃棄物に含まれていた無機物と、粒径が4mm以下の酸化チタン触媒粒子から構成されており、第二選別工程(S104)は、第一選別工程(S102)と同じく、4mm角のメッシュを持った篩で構成されているため、大型有機系廃棄物に含まれていた無機物は篩の上に残り、篩の下には酸化チタン触媒粒子が落ちる。   The decomposition residue is composed of an inorganic substance contained in a large organic waste having a particle size larger than 4 mm and titanium oxide catalyst particles having a particle size of 4 mm or less. The second sorting step (S104) Like the sorting step (S102), it is composed of a sieve with a 4mm square mesh, so the inorganic substances contained in the large organic waste remain on the sieve, and below the sieve are titanium oxide catalyst particles. Falls.

ここで、篩の上に残った無機物は、回収してリサイクルを行う。   Here, the inorganic substance remaining on the sieve is collected and recycled.

また、篩の下に落ちた酸化チタン触媒粒子は、回収して分解工程(S103)の分解装置内に戻し、再び分解触媒として再利用を行う。   Further, the titanium oxide catalyst particles dropped under the sieve are collected and returned to the decomposition apparatus in the decomposition step (S103), and reused again as the decomposition catalyst.

なお、本実施例において、第一選別工程(S102)および第二選別工程(S104)には、4mm角のメッシュを持つ篩を用いているが、第一選別工程(S102)において、メッシュのサイズは、分解装置内に充填する酸化チタン触媒粒子の顕微鏡法による平均粒径をd、粒度分布の標準偏差をσとした場合、d+3σよりも大きければ、どのようなサイズのメッシュを持った篩でもよく、第二選別工程(S104)においても、同様にd+3σよりも大きく、第一選別工程(S102)で用いた篩のメッシュの大きさ以下であれば、どのようなサイズのメッシュを持った篩でもよい。ここで、d+3σは、酸化チタン触媒粒子の粒径の最大値を表している。   In this embodiment, a sieve having a 4 mm square mesh is used in the first sorting step (S102) and the second sorting step (S104), but in the first sorting step (S102), the size of the mesh is used. If the average particle diameter of the titanium oxide catalyst particles packed in the decomposition apparatus is d and the standard deviation of the particle size distribution is σ, a sieve having a mesh of any size can be used as long as it is larger than d + 3σ. Well, in the second sorting step (S104), the size of the sieve having any mesh size is similarly larger than d + 3σ and smaller than the size of the mesh of the sieve used in the first sorting step (S102). But you can. Here, d + 3σ represents the maximum value of the particle diameter of the titanium oxide catalyst particles.

しかしながら、第一選別工程(S102)において、篩のメッシュのサイズが大きいほど、篩の下に落ち、廃棄処理される小型有機系廃棄物の量が多くなり、酸化チタン触媒粒子の粒径の最大値から大きく離れたサイズのメッシュを持つ篩を用いることは、あまり推奨できない。   However, in the first sorting step (S102), the larger the mesh size of the sieve, the larger the amount of small organic waste that falls under the sieve and is disposed of, and the maximum particle size of the titanium oxide catalyst particles. It is not recommended to use a sieve with a mesh whose size is far from the value.

また、本実施形態では、分解工程(S103)をバッチ処理で行っているが、第二選別工程(S104)、および酸化チタン触媒粒子の回収と再利用までを連続的に行ってもよい。   Moreover, in this embodiment, although the decomposition | disassembly process (S103) is performed by batch processing, you may perform continuously to a 2nd selection process (S104) and collection | recovery and reuse of a titanium oxide catalyst particle.

次に、本発明の分別方法について、図2に示す洗濯機のリサイクルを実施例としてより具体的に説明する。   Next, the sorting method of the present invention will be described more specifically with reference to the recycling of the washing machine shown in FIG.

図2は本発明の実施例である洗濯機のリサイクル工程に係るフロー図である。   FIG. 2 is a flowchart relating to the recycling process of the washing machine according to the embodiment of the present invention.

まず、解体工程(S201)において、洗濯機の外側に付いている排水ホースやコンクリート製の重りなど、破砕に悪影響を与えるものを取り外し、残った洗濯機本体はプレス工程(S202)でプレスし、洗濯槽にバランサーとして備えられている塩水などを抜き取る。   First, in the dismantling step (S201), the drainage hose attached to the outside of the washing machine and a concrete weight such as a weight that adversely affects crushing are removed, and the remaining washing machine body is pressed in the pressing step (S202), Remove salt water, etc., provided as a balancer in the washing tub.

次に、破砕・選別工程(S203)において、プレスされた洗濯機本体を破砕し、比重選別機や磁力選別機など各種選別機を通して、大物金属類と混合廃棄物とに選別し、大物金属類は回収してリサイクルを行う。   Next, in the crushing / sorting step (S203), the pressed washing machine body is crushed and separated into large metals and mixed waste through various sorters such as a specific gravity sorter and a magnetic sorter. Collect and recycle.

混合廃棄物には、PP(ポリプロピレン)やPS(ポリスチレン)、ゴム、不織布などの有機物の他、銅線やハーネスなどの金属類も含まれている。   The mixed waste includes organic substances such as PP (polypropylene), PS (polystyrene), rubber, and non-woven fabric, as well as metals such as copper wires and harnesses.

次に、混合廃棄物を水比重選別工程(S204)に通し、比重差を利用して軽比重混合物,中比重混合物,重比重混合物の3種類に選別する。   Next, the mixed waste is passed through the water specific gravity sorting step (S204), and sorted into three types of light specific gravity mixture, medium specific gravity mixture, and heavy specific gravity mixture using the specific gravity difference.

PPで構成されている本例の軽比重混合物は、回収してリサイクルを行う。   The light specific gravity mixture of this example composed of PP is recovered and recycled.

本例における中比重混合物の素材構成比率を図3に示し、重比重混合物の素材構成比率を図4に示す。   The material composition ratio of the medium specific gravity mixture in this example is shown in FIG. 3, and the material composition ratio of the heavy specific gravity mixture is shown in FIG.

中比重混合物は、大部分がPPやPSで構成されており、金属が含まれていないのに対し、重比重混合物は、半分近くが銅線やハーネスなどの金属で構成されている。   The medium specific gravity mixture is mostly composed of PP and PS and does not contain metal, whereas the heavy specific gravity mixture is almost composed of metal such as copper wire and harness.

そこで、重比重混合物を第一選別工程(S205)に通す。   Therefore, the heavy specific gravity mixture is passed through the first sorting step (S205).

第一選別工程(S205)は、図5,図6に示す4層構造をした特殊な篩を具備している。図5は前記第一選別工程にて用いられる篩の斜視図、図6は図5に示す篩の正面図である。   The first sorting step (S205) includes a special sieve having a four-layer structure shown in FIGS. FIG. 5 is a perspective view of a sieve used in the first sorting step, and FIG. 6 is a front view of the sieve shown in FIG.

図5,図6において、篩8には、上から順に、第一篩層9,第二篩層10,第三篩層11,第四篩層12が配置されており、各層の間は4mmずつ離れている。また、第一篩層9〜第四篩層12は、全て4mm角のメッシュを持つ篩で構成されており、それぞれのメッシュの位置が異なるように配置されている。   5 and 6, the first sieve layer 9, the second sieve layer 10, the third sieve layer 11, and the fourth sieve layer 12 are arranged in order from the top on the sieve 8, and the gap between the layers is 4 mm. They are separated one by one. Moreover, the 1st sieve layer 9-the 4th sieve layer 12 are all comprised with the sieve which has a 4 mm square mesh, and are arrange | positioned so that the position of each mesh may differ.

第一篩層9から第四篩層12の平面図を図7(a)〜(d)に示す。第一篩層9は図7(a)に示す構造、第二篩層10は図7(b)に示す構造、第三篩層11は図7(c)に示す構造、第四篩層12は図7(d)に示す構造にそれぞれなっている。   The top views of the first sieve layer 9 to the fourth sieve layer 12 are shown in FIGS. The first sieve layer 9 has the structure shown in FIG. 7A, the second sieve layer 10 has the structure shown in FIG. 7B, the third sieve layer 11 has the structure shown in FIG. 7C, and the fourth sieve layer 12 Each has a structure shown in FIG.

したがって、第一篩層9と第二篩層10のみを配置した篩8の平面状態は、図8(a)に示すようになり、さらに第三篩層11を加えて配置すると、図8(b)に示すようになり、最後に第四篩層12を配置すると、図8(c)に示すようになる。   Therefore, the planar state of the sieve 8 in which only the first sieve layer 9 and the second sieve layer 10 are arranged is as shown in FIG. 8A, and when the third sieve layer 11 is additionally arranged, FIG. When the fourth sieve layer 12 is finally arranged as shown in FIG. 8C, the result is as shown in FIG.

第一選別工程(S205)に通された重比重混合物は、粒径が4mmよりも大きい大粒径重比重混合物と、粒径が4mm以下の小粒径重比重混合物とに選別され、小粒径重比重混合物は、これ以上の選別が困難なため、廃棄処理を行う。   The specific gravity mixture passed through the first sorting step (S205) is classified into a large particle size specific gravity mixture having a particle size larger than 4 mm and a small particle size specific gravity mixture having a particle size of 4 mm or less. Since it is difficult to further sort the mixture of specific gravity and specific gravity, it is disposed of.

ここで、第一選別工程(S205)に、篩8のような特殊な4層構造の篩を用いることで、重比重混合物に含まれている金属の大部分を占める銅線やハーネスは篩の上に残り、篩の下に落ちる小粒径重比重混合物と共に廃棄されることを防ぐことができる。   Here, in the first sorting step (S205), by using a special four-layered sieve such as the sieve 8, the copper wires and harnesses occupying most of the metal contained in the heavy specific gravity mixture are made of the sieve. It can be prevented from being discarded with the small particle size specific gravity mixture that remains on top and falls under the sieve.

回収した大粒径重比重混合物を、水比重選別工程(S204)で別途回収した中比重混合物と共に乾燥工程(S206)へ通し、含んでいる水分を蒸発させる。   The collected large particle size specific gravity mixture is passed to the drying step (S206) together with the medium specific gravity mixture separately collected in the water specific gravity selection step (S204), and the contained water is evaporated.

重比重混合物と中比重混合物は、水比重選別工程(S204)を通っており、水分を多く含んでいるため、後段の分解工程(S207)において、分解に悪影響を及ぼす惧れがあり、水分を事前に除去する方が望ましいため、分解工程(S207)の前に乾燥工程(S206)が設けられている。   Since the heavy specific gravity mixture and the medium specific gravity mixture pass through the water specific gravity sorting step (S204) and contain a large amount of moisture, there is a possibility that the decomposition will be adversely affected in the subsequent decomposition step (S207). Since it is preferable to remove in advance, a drying step (S206) is provided before the decomposition step (S207).

しかし、分解工程(S207)で十分なエネルギーを加えることができる場合には、乾燥工程(S206)は通さなくてもよい。   However, if sufficient energy can be applied in the decomposition step (S207), the drying step (S206) may not be passed.

なお、本実施例では、中比重混合物と大粒径重比重混合物を同じ乾燥工程(S206)に通しているが、別々の乾燥工程に通してもよい。また、重比重混合物を第一選別工程(S205)に通した後、乾燥工程(S206)に通しているが、乾燥工程(S206)を通した後で第一選別工程(S205)に通してもよい。しかし、乾燥工程(S206)を分解工程(S207)の直前に配置することで、乾燥の熱を分解の予熱としても利用できるため、本実施例の配置の方が望ましい。   In this example, the medium specific gravity mixture and the large particle size specific gravity mixture are passed through the same drying step (S206), but may be passed through different drying steps. In addition, after passing the heavy specific gravity mixture through the first sorting step (S205), it passes through the drying step (S206), but after passing through the drying step (S206), it passes through the first sorting step (S205). Good. However, by arranging the drying step (S206) immediately before the decomposition step (S207), the heat of drying can also be used as preheating for decomposition, so the arrangement of this embodiment is more desirable.

次に、乾燥工程(S206)を通した中比重混合物と大粒径重比重混合物を、分解工程(S207)へ通す。   Next, the medium specific gravity mixture and the large particle size specific gravity mixture that have passed through the drying step (S206) are passed to the decomposition step (S207).

分解工程(S207)は、加熱装置と空気導入装置と攪拌装置とを有した分解装置からなり、分解装置内には粒径が4mm以下の酸化チタン触媒粒子が充填されており、加熱装置によって480℃前後まで加熱されている。   The decomposition step (S207) includes a decomposition device having a heating device, an air introduction device, and a stirring device, and the decomposition device is filled with titanium oxide catalyst particles having a particle size of 4 mm or less. It is heated to around ℃.

分解工程(S207)へ通した中比重混合物と大粒径重比重混合物は、分解装置内で加熱された酸化チタン触媒粒子と、空気導入装置から導入された空気と共に、攪拌装置によって均一に攪拌され、中比重混合物と大粒径重比重混合物中の有機物は分解されて気体になり、分解ガスとして放出される。   The medium specific gravity mixture and large particle specific gravity mixture passed through the decomposition step (S207) are uniformly stirred by the stirring device together with the titanium oxide catalyst particles heated in the decomposition device and the air introduced from the air introducing device. The organic matter in the medium specific gravity mixture and the large particle size specific gravity mixture is decomposed into a gas and released as a decomposition gas.

一方、大粒径重比重混合物に含まれていた無機物は、酸化チタン触媒粒子と共に分解残渣として分解装置内に残る。   On the other hand, the inorganic substance contained in the large particle size specific gravity mixture remains in the decomposition apparatus as a decomposition residue together with the titanium oxide catalyst particles.

なお、本実施例では、空気導入装置からは、空気のみを導入しているが、樹脂の分解に必要な酸素の比率を多くしたガスでもよく、酸素ガスをそのまま用いてもよい。   In the present embodiment, only air is introduced from the air introduction device, but a gas with an increased ratio of oxygen necessary for the decomposition of the resin may be used, or oxygen gas may be used as it is.

次に、分解装置内に残った分解残渣を回収し、第二選別工程(S208)へ通す。   Next, the decomposition residue remaining in the decomposition apparatus is collected and passed to the second sorting step (S208).

分解残渣は、粒径が4mmよりも大きい大粒径重比重混合物に含まれていた無機物と、粒径が4mm以下の酸化チタン触媒粒子から構成されており、第二選別工程(S208)は、第一選別工程(S205)で用いた篩8と同じ構造を持った篩で構成されているため、大粒径重比重混合物に含まれていた無機物は篩の上に残り、篩の下には酸化チタン触媒粒子が落ちる。   The decomposition residue is composed of an inorganic substance contained in a large particle size specific gravity mixture having a particle size larger than 4 mm, and titanium oxide catalyst particles having a particle size of 4 mm or less. In the second sorting step (S208), Because it is composed of a sieve having the same structure as the sieve 8 used in the first sorting step (S205), the inorganic substances contained in the large particle size specific gravity mixture remain on the sieve, and below the sieve Titanium oxide catalyst particles fall.

ここで、篩の上に残った無機物は、回収してリサイクルを行う。また、篩の下に落ちた酸化チタン触媒粒子は、回収して分解工程(S207)の分解装置内に戻し、再び分解触媒として再利用を行う。   Here, the inorganic substance remaining on the sieve is collected and recycled. Further, the titanium oxide catalyst particles dropped under the sieve are recovered and returned to the decomposition apparatus in the decomposition step (S207), and reused again as a decomposition catalyst.

なお、本実施例において、第一選別工程(S205)および第二選別工程(S208)には、4mm角のメッシュを持った4つの篩を、4mm間隔に配置した4層構造の篩8を用いているが、第一選別工程(S205)において、メッシュのサイズは分解装置内に充填する酸化チタン触媒粒子の顕微鏡法による平均粒径をd、粒度分布の標準偏差をσとした場合、d+3σよりも大きければ、どのようなサイズのメッシュを持った篩を組み合わせてもよく、異なるメッシュのサイズを持つ篩を組み合わせてもよいし、各篩層の間隔も、d+3σよりも大きければ、さらに広い間隔をあけてもよい。   In this embodiment, the first sorting step (S205) and the second sorting step (S208) use a four-layer sieve 8 in which four sieves having a 4 mm square mesh are arranged at intervals of 4 mm. However, in the first sorting step (S205), the mesh size is expressed as follows: d + 3σ, where d is the average particle diameter of the titanium oxide catalyst particles packed in the decomposition apparatus, and d is the standard deviation of the particle size distribution. Can be combined with sieves having any mesh size, and sieves with different mesh sizes can be combined. If the interval between the sieve layers is larger than d + 3σ, a wider interval can be used. May be opened.

また、第二選別工程(S208)においても、メッシュのサイズが前記d+3σよりも大きく、第一選別工程(S205)で用いた篩のメッシュの大きさの最小値以下であれば、どのようなサイズのメッシュを持った篩を組み合わせてもよく、異なるメッシュのサイズを持つ篩を組み合わせてもよいし、各篩層の間隔も、d+3σよりも大きく、第一選別工程(S205)で配置した篩層の間隔の最小値以下であれば、どのような広さの間隔をあけてもよい。   Also, in the second sorting step (S208), any size can be used as long as the mesh size is larger than the above d + 3σ and is not more than the minimum value of the mesh size of the sieve used in the first sorting step (S205). Sieves having different mesh sizes may be combined, sieves having different mesh sizes may be combined, and the intervals between the sieve layers are larger than d + 3σ, and the sieve layers arranged in the first sorting step (S205) As long as it is less than or equal to the minimum value of the interval, any interval may be provided.

しかしながら、第一選別工程(S205)において、篩のメッシュのサイズが大きいほど、篩の下に落ちて廃棄処理される小粒径重比重混合物の量が多くなり、各篩層間の間隔をあけ過ぎると、重比重混合物に含まれている銅線やハーネスなどの金属が篩の下に落ちやすくなるため、小粒径重比重混合物として廃棄される量が多くなるので、あまり推奨できない。   However, in the first sorting step (S205), the larger the mesh size of the sieve, the larger the amount of the small particle size specific gravity mixture that falls under the sieve and is disposed of, so that there is too much space between each sieve layer. Since metals such as copper wires and harnesses contained in the heavy specific gravity mixture easily fall under the screen, the amount discarded as a small particle heavy specific gravity mixture increases, so it is not recommended.

また、本実施例では、分解工程(S207)をバッチ処理で行っているが、第二選別工程(S208)および酸化チタン触媒粒子の回収と再利用までを連続的に行ってもよい。   In this embodiment, the decomposition step (S207) is performed by batch processing, but the second selection step (S208) and the recovery and reuse of the titanium oxide catalyst particles may be performed continuously.

本発明の分別方法は、各種廃棄製品の有機物と無機物との分別に適用され、特に、電気・電子機器のリサイクル工程において、金属が混入している廃プラスチックの処理や、金属部品が実装されているプリント基板を処理した場合の触媒粒子の再利用方法として有用である。   The separation method of the present invention is applied to the separation of organic materials and inorganic materials of various waste products, and in particular, in the recycling process of electrical and electronic equipment, processing of waste plastic mixed with metal and mounting of metal parts. This is useful as a method for reusing catalyst particles when a printed circuit board is processed.

本発明の好適な実施形態である分別方法および触媒の再利用方法に係るフロー図The flowchart which concerns on the fractionation method which is a suitable embodiment of this invention, and the reuse method of a catalyst 本発明の実施例である洗濯機のリサイクル工程に係るフロー図The flowchart which concerns on the recycling process of the washing machine which is an Example of this invention 本実施例で用いた中比重混合物の素材構成比率を示す図The figure which shows the raw material composition ratio of the medium specific gravity mixture used in the present Example. 本実施例で用いた重比重混合物の素材構成比率を示す図The figure which shows the raw material composition ratio of the heavy specific gravity mixture used in the present Example. 本実施例における篩の全体を示す斜視図The perspective view which shows the whole sieve in a present Example 本実施例における篩の正面図Front view of sieve in this example (a)〜(d)は本実施例における篩を構成する各篩層の平面図(A)-(d) is a top view of each sieve layer which comprises the sieve in a present Example. (a)〜(c)は本実施例における各篩層と配置構造を示す平面図(A)-(c) is a top view which shows each sieve layer and arrangement | positioning structure in a present Example 従来の有機物分解方法で用いられている分解装置を一部破断して示す斜視図The perspective view which shows the decomposition apparatus currently used with the conventional organic substance decomposition | disassembly method partially fractured | ruptured 図9に示す装置による有機物分解方法にて有機物のみを処理した場合のフロー図FIG. 9 is a flowchart when only organic substances are processed by the organic substance decomposition method using the apparatus shown in FIG. 図9に示す装置による有機物分解方法にて廃棄物を処理した場合のフロー図Flow chart when waste is processed by the organic matter decomposition method using the apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

8 篩
9 第一篩層
10 第二篩層
11 第三篩層
12 第四篩層
S101 解体・破砕・選別工程
S102 第一選別工程
S103 分解工程
S104 第二選別工程
S201 解体工程
S202 プレス工程
S203 破砕・選別工程
S204 水比重選別工程
S205 第一選別工程
S206 乾燥工程
S207 分解工程
S208 第二選別工程
8 Sieve 9 1st Sieve Layer 10 2nd Sieve Layer 11 3rd Sieve Layer 12 4th Sieve Layer S101 Dismantling / Crushing / Sorting Step S102 First Sorting Step S103 Decomposing Step S104 Second Sorting Step S201 Dismantling Step S202 Pressing Step S203 Crushing Sorting step S204 Water specific gravity sorting step S205 First sorting step S206 Drying step S207 Decomposing step S208 Second sorting step

Claims (9)

有機物と無機物からなる混合物を破砕する破砕工程と、
破砕された混合物の粒径を所定値と比較して大小ふたつのグループに分けて選別する第一選別工程と、
選別された粒径の大きなグループの混合物に触媒粒子を接触させ、無機物を取り出す分別工程とを含むことを特徴とする分別方法。
A crushing step of crushing a mixture of organic and inorganic materials,
A first sorting step in which the particle size of the crushed mixture is compared with a predetermined value and divided into two large and small groups;
A separation step of bringing the catalyst particles into contact with the selected mixture of large groups and taking out inorganic substances.
破砕された混合物の粒径は、破砕された混合物の各々の最大となる寸法を示すことを特徴とする請求項1に記載の分別方法。   The method according to claim 1, wherein the particle size of the crushed mixture indicates the maximum dimension of each of the crushed mixtures. 選別された粒径の大きなグループの混合物に触媒粒子を接触させ、無機物を取り出す分別工程は、粒径の大きな大粒混合物中の有機物に触媒粒子を接触させることにより分解し、前記大粒混合物中の無機物と前記触媒粒子が混合された物を分解残渣とする分解工程と、
前記分解残渣を前記無機物と前記触媒粒子とに選別する第二選別工程を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の分別方法。
The separation step of bringing the catalyst particles into contact with the selected mixture having a large particle size and taking out the inorganic material is decomposed by bringing the catalyst particles into contact with the organic material in the large particle mixture having a large particle size, and the inorganic material in the large particle mixture is decomposed. And a decomposition step using a mixture of the catalyst particles as a decomposition residue;
The separation method according to claim 1, further comprising a second sorting step of sorting the decomposition residue into the inorganic substance and the catalyst particles.
前記第二選別工程により選別された触媒粒子を取り出すことを特徴とする請求項3に記載の分別方法。   The separation method according to claim 3, wherein the catalyst particles selected in the second selection step are taken out. 前記第一選別工程と前記第二選別工程が共に篩選別であることを特徴とする請求項1,3または4に記載の分別方法。   The sorting method according to claim 1, 3 or 4, wherein the first sorting step and the second sorting step are both sieve sorting. 前記第一選別工程と前記第二選別工程とに用いる篩が、等しい径のメッシュを持つ篩であることを特徴とする請求項1,3〜5いずれか1項に記載の分別方法。   The classification method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sieve used in the first sorting step and the second sorting step is a sieve having a mesh with an equal diameter. 有機物の分解を行う前の前記触媒粒子の顕微鏡法による平均粒径をd、粒度分布の標準偏差をσとすると、前記第一選別工程が、d+3σよりも大きいメッシュを持つ篩選別であり、前記第二選別工程が、d+3σよりも大きく、前記第一選別工程の篩のメッシュの大きさ以下のメッシュを持つ篩選別であることを特徴とする請求項1,3〜6いずれか1項に記載の分別方法。   When the average particle diameter of the catalyst particles before the decomposition of the organic substance is d and the standard deviation of the particle size distribution is σ, the first selection step is sieve selection having a mesh larger than d + 3σ, 7. The screen according to claim 1, wherein the second sorting step is a sieve sorting having a mesh larger than d + 3σ and having a mesh size equal to or smaller than the mesh size of the sieve of the first sorting step. Sorting method. 前記触媒粒子が酸化チタン粒子であることを特徴とする請求項1,3,4または7に記載の分別方法。   The separation method according to claim 1, 3, 4, or 7, wherein the catalyst particles are titanium oxide particles. 請求項3または4に記載の分別方法により取り出された触媒粒子を別の混合物の分別に利用することを特徴とする触媒粒子の再利用方法。   A method for reusing catalyst particles, wherein the catalyst particles taken out by the fractionation method according to claim 3 or 4 are used for fractionation of another mixture.
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