JP2009119456A - System and method for by-type collection of plastic and paper from plastic wall paper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラスチック壁紙からのプラスチックと紙の分別回収システムおよび分別回収方法に関し、さらに詳しくは、紙からなる基材上に樹脂層が形成されてなるプラスチック壁紙の裁断片から、樹脂層に由来のプラスチック片と、基材に由来の紙とを分別して回収するシステムおよび方法に関する。 The present invention relates to a system for separating and collecting plastic and paper from plastic wallpaper, and more particularly, to a method for separating and collecting plastic paper, more specifically, from a cut piece of plastic wallpaper in which a resin layer is formed on a substrate made of paper. The present invention relates to a system and method for separating and recovering plastic pieces and paper derived from a substrate.
紙からなる基材上に樹脂層が形成されてなるプラスチック壁紙は、内装材として大量に製造・使用されている。
これらプラスチック壁紙の製造工程および使用時(新規施工時または貼替時)において、プラスチック壁紙の端材または廃材が、産業廃棄物として大量に廃棄されている。
Plastic wallpaper in which a resin layer is formed on a paper substrate is manufactured and used in large quantities as an interior material.
In the manufacturing process and use (at the time of new construction or replacement) of these plastic wallpaper, a large amount of scrap or waste material of the plastic wallpaper is discarded as industrial waste.
かかるプラスチック壁紙は、基材と樹脂層とが強固に密着していて容易に剥離することができず、上記の端材または廃材から、紙とプラスチックとを分別回収してリサイクル(資源再利用)を行うことは実質的に不可能であった。 Such plastic wallpaper has a base material and a resin layer that are firmly adhered to each other and cannot be easily peeled off. Paper and plastic are separately collected and recycled from the above scraps or waste materials (resource reuse). It was virtually impossible to do.
ここに、プラスチック壁紙の樹脂層は、軟質ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、エチレン−メチルメタアクリレート樹脂(EMMA)、エチレン−エチルアクリレート樹脂(EEA)、エチレン−メチルアクリレート樹脂(EMA)などから構成されており、これらのうち、軟質ポリ塩化ビニルが90%程度を占めている。 Here, the resin layer of the plastic wallpaper is composed of soft polyvinyl chloride resin (PVC), ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), ethylene-methyl methacrylate resin (EMMA), ethylene-ethyl acrylate resin (EEA), It is composed of ethylene-methyl acrylate resin (EMA) or the like, and among these, soft polyvinyl chloride accounts for about 90%.
また、プラスチック壁紙の樹脂層には、発泡体(発泡樹脂)が多用されている。発泡体からなる樹脂層を有するプラスチック壁紙は、軽量で、風合いが良好で、防音性にも優れている。ここに、発泡体からなる樹脂層を形成するためには、アゾジカルボンアミド(ADCA)、4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)などの有機系熱分解型発泡剤が使用される。 Also, foam (foamed resin) is frequently used for the resin layer of plastic wallpaper. A plastic wallpaper having a resin layer made of a foam is lightweight, has a good texture, and is excellent in soundproofing. Here, in order to form a resin layer made of a foam, an organic pyrolytic foaming agent such as azodicarbonamide (ADCA) or 4,4'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide (OBSH) is used.
現在、これらの製品は殆どリサイクル(資源再利用)されることなく、その大部分は産業廃棄物として焼却処分もしくは埋め立て廃棄処分されている。 At present, these products are hardly recycled (resource reuse), and most of them are incinerated or disposed as landfills as industrial waste.
塩化ビニル樹脂からなる樹脂層を有するプラスチック壁紙を焼却処分する場合において、塩化ビニル樹脂に起因するとされてきたダイオキシンの問題は、最近の焼却炉技術の改善で問題視されなくなりつつあるが、焼却処分で生ずる塩化水素に起因する酸性成分(塩酸)の焼却炉への影響が懸念されている。 In the case of incinerating plastic wallpaper with a resin layer made of vinyl chloride resin, the problem of dioxin that has been attributed to vinyl chloride resin is becoming less of a problem due to recent improvements in incinerator technology. There is concern about the effect of acidic components (hydrochloric acid) on the incinerator caused by hydrogen chloride generated in
また、発泡体からなる樹脂層を有するプラスチック壁紙の端材または廃材を埋め立て廃棄する場合には、かさ比重が小さく埋め立効率が極めて悪い。
そして、埋め立て処分されるプラスチック壁紙の端材または廃材のうち、基材を構成していた紙は、土壌に含まれる酵素等で経時的に分解されるが、樹脂層を構成していたプラスチックは長年月に亙って土壌中に温存される。
In addition, when the scrap or waste material of a plastic wallpaper having a resin layer made of foam is disposed of in landfill, the bulk specific gravity is small and the landfill efficiency is extremely poor.
And among the scraps or scraps of plastic wallpaper to be disposed of in landfill, the paper that made up the base material is decomposed over time with enzymes contained in the soil, but the plastic that made up the resin layer It is preserved in the soil for many years.
以上に述べたプラスチック壁紙の廃棄処分は、地球環境の面からも適切なる処分方法ではない。更に今後廃棄されるこれらの壁紙の量は増加傾向にあり、適切なる対応が望まれている。 The disposal of plastic wallpaper described above is not an appropriate disposal method from the viewpoint of the global environment. Furthermore, the amount of these wallpaper to be discarded in the future is increasing, and an appropriate response is desired.
(1)従来、プラスチック壁紙の端材または廃材を機械的な手段で微粉末化し、プラスチックと、紙とを比重の差で分離する方法が試みられている。 (1) Conventionally, a method has been attempted in which a scrap or waste material of plastic wallpaper is pulverized by mechanical means and the plastic and paper are separated by a difference in specific gravity.
しかしながら、このような方法によっては、プラスチックと紙とを完全に分別回収することは不可能であり、回収されたプラスチックには紙が残存し、回収された紙にはプラスチックが残存する。 However, according to such a method, it is impossible to completely separate and collect plastic and paper. Paper remains in the collected plastic, and plastic remains in the collected paper.
そして、このような法で回収されたプラスチックを再利用する(例えば、市販のプラスチック原料に混合する)場合において、回収されたプラスチック中に不可避的に残存する紙を完全に均一分散させるために長時間にわたる混練や、さらなる添加剤が必要となるなど、さまざまな支障が生じる。そして、紙が残存するこれらの回収プラスチックの混合割合によっては、最終的に得られる再生製品(例えば、軟質塩化ビニル製品)の風合い、製品の物性が劣るものとなる。
一方、このような方法で回収された紙は、残存するプラスチックのために再生紙としてリサイクルすることはできない。
When the plastic recovered by such a method is reused (for example, mixed with a commercially available plastic raw material), it is long to completely and uniformly disperse the paper inevitably remaining in the recovered plastic. Various troubles occur, such as kneading over time and the need for additional additives. Depending on the mixing ratio of these recovered plastics in which the paper remains, the texture of the finally obtained recycled product (for example, soft vinyl chloride product) and the physical properties of the product become inferior.
On the other hand, paper collected by such a method cannot be recycled as recycled paper because of the remaining plastic.
(2)また、プラスチック壁紙の樹脂層を有機溶剤により溶解して分離する方法が行われている。さらに、樹脂層を有機溶剤により膨潤させた後、当該樹脂層を基材から機械的に掻き取る方法が紹介されている(特許文献1参照)。 (2) A method of dissolving and separating a resin layer of a plastic wallpaper with an organic solvent is performed. Furthermore, after the resin layer is swollen with an organic solvent, a method of mechanically scraping the resin layer from the substrate has been introduced (see Patent Document 1).
しかしながら、このような方法によっても、掻き取られた樹脂層に由来のプラスチック中には、基材に由来の紙が混在し、また、基材には、樹脂層に由来のプラスチックが残存する(完全に掻き取れない)ので、完全なリサイクル(資源有効再利用)はできない。
また、このような方法では、使用した有機溶剤の回収コストが高く、VOC(揮発性有機化合物)の規制をクリアする必要がある。
However, even with such a method, the paper derived from the base material is mixed in the plastic derived from the scraped resin layer, and the plastic derived from the resin layer remains on the base material ( It cannot be completely scraped off) and cannot be completely recycled (effective resource reuse).
Moreover, in such a method, the recovery cost of the used organic solvent is high, and it is necessary to clear the regulation of VOC (volatile organic compound).
(3)また、プラスチック壁紙の再利用方法として、これを粉砕して砂と混合し、さらに消臭剤等を加えて猫砂を製造することが行われている。 (3) Further, as a method for reusing plastic wallpaper, it is pulverized and mixed with sand, and further, a deodorizing agent or the like is added to produce cat sand.
このような方法は、プラスチック壁紙の再利用ではあるものの、最終的的には、家庭からの廃棄物として処分されるものであり、完全なリサイクル(資源有効再利用)ではない。
上記の事情に鑑みて、本発明者は、プラスチック壁紙から、紙とプラスチックとを分別回収する方法として、プラスチック壁紙の裁断片を、セルロース分解酵素の水溶液中に分散させて、この系を攪拌処理することにより、前記裁断片における樹脂層から基材を分離する工程を含む分別回収方法を提案している(特願2008−257330号)。 In view of the above circumstances, the present inventor, as a method for separating and collecting paper and plastic from plastic wallpaper, disperses the cut pieces of plastic wallpaper in an aqueous solution of cellulose-degrading enzyme, and stirs the system. By doing so, the fraction collection method including the process of isolate | separating a base material from the resin layer in the said cutting piece is proposed (Japanese Patent Application No. 2008-257330).
具体的な分別回収方法としては、底部排水口を備えた外側槽(タンク本体)と、貫通孔が多数形成された穿孔板よりなる内側槽とからなる二重構造の処理タンク内で酵素水溶液を調製し、この処理タンク内に、プラスチック壁紙の裁断片を仕込み、この系(裁断片の分散液)の機械的攪拌を行う。これにより、裁断片を構成していた基材(紙)は、繊維状に分解され、樹脂層から分離された状態で紙含有懸濁液を構成し、他方、樹脂層を構成していたプラスチック片は、裁断片の形状を維持したまま紙含有懸濁液中に浮遊分散することになる。
次いで、このプラスチック片の分散液のうち、内側槽の穿孔板を通過可能な紙含有懸濁液を、処理タンク(外側槽)の底部排水口から排出して遠心分離機に供給し、当該遠心分離機により、紙を濾別して回収する。
他方、処理タンク(内側槽)内に残留しているプラスチック片を水で洗浄後取り出し、これを十分に乾燥することにより、樹脂層に由来するプラスチック片を得る。
As a specific separation and recovery method, an enzyme aqueous solution is contained in a dual-structure treatment tank consisting of an outer tank (tank body) having a bottom drain port and an inner tank made of a perforated plate in which many through holes are formed. In this processing tank, the cut pieces of plastic wallpaper are charged, and the system (dispersion of cut pieces) is mechanically stirred. As a result, the base material (paper) that formed the cut pieces was decomposed into fibers and formed a paper-containing suspension in a state separated from the resin layer, while the plastic that formed the resin layer The pieces are suspended and dispersed in the paper-containing suspension while maintaining the shape of the cut pieces.
Next, a paper-containing suspension that can pass through the perforated plate of the inner tank is discharged from the bottom drain of the processing tank (outer tank) and supplied to the centrifuge. The paper is filtered and collected by a separator.
On the other hand, the plastic piece remaining in the treatment tank (inner tank) is taken out after washing with water and sufficiently dried to obtain a plastic piece derived from the resin layer.
このような分別回収方法によれば、プラスチック壁紙を構成する樹脂層から、基材である紙を確実に分離することができるので、プラスチック片と、紙とを確実に分別回収することができ、回収されたプラスチック片は、リサイクル(資源再利用)可能な材料として再生することができる。 According to such a separate collection method, since the paper that is the base material can be reliably separated from the resin layer constituting the plastic wallpaper, the plastic piece and the paper can be reliably collected separately, The collected plastic piece can be recycled as a recyclable (resource reusable) material.
しかしながら、上記のような分別回収方法においては、回収されたプラスチック片に、一旦分離された繊維状の紙が再付着するという問題がある。このため、回収されたプラスチック片を水などにより洗浄する工程が必要となる。 However, the above-described separation and recovery method has a problem that the fibrous paper once separated is reattached to the recovered plastic piece. For this reason, the process of wash | cleaning the collect | recovered plastic piece with water etc. is needed.
本発明は、以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の目的は、プラスチック壁紙の裁断片から、プラスチック片と紙とを確実に分別回収することができ、プラスチック片に、紙が(再)付着することがない分別回収システムおよび分別回収方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the above situation.
An object of the present invention is to provide a separation and collection system and a separation and collection method capable of reliably collecting and collecting plastic pieces and paper from the cut pieces of the plastic wallpaper, so that the paper does not (re) attach to the plastic pieces. It is to provide.
本発明者は、きわめて困難とされていたプラスチック壁紙のリサイクル(資源再利用)方法について鋭意検討を重ねた結果、壁紙の基材を構成する紙の主成分がセルロース繊維であることに着眼し、細胞壁溶解酵素剤や細胞崩壊酵素剤などとよばれるセルロースを分解可能な酵素で、基材(紙)を繊維状に分解することにより、樹脂層から基材が完全に分離され、この結果、プラスチックと紙とを確実に分別回収することができることを見出し、また、紙を濾別して濾過機から流出される酵素水溶液を分離処理タンクに還流すること(分離処理タンクと、濾過機とを含む酵素水溶液の循環サイクルを構成すること)により、樹脂層から分離される紙が分離処理室に残留することはなく、分離処理タンク内のプラスチック片が酵素水溶液により洗浄されて紙が完全に除去されることを見出し、かかる知見に基いて本発明を完成するに至った。 As a result of earnestly examining the recycling (resource reuse) method of plastic wallpaper that has been considered extremely difficult, the present inventor has focused on the fact that the main component of the paper constituting the base material of the wallpaper is cellulose fiber, Cellulose enzyme or cytolytic enzyme is an enzyme capable of degrading cellulose. By decomposing the substrate (paper) into fibers, the substrate is completely separated from the resin layer. As a result, plastic Found that paper and paper can be separated and recovered reliably, and the paper is filtered to return the aqueous enzyme solution flowing out of the filter to the separation tank (the aqueous enzyme solution containing the separation tank and the filter) The paper separated from the resin layer does not remain in the separation processing chamber, and the plastic pieces in the separation processing tank are It found that the paper is completely removed by purification, and have completed the present invention based on this finding.
すなわち、本発明の分別回収システムは、紙からなる基材上に樹脂層が形成されてなるプラスチック壁紙の裁断片を、セルロースを分解可能な酵素の水溶液中に分散させて、この系を攪拌処理することにより、前記裁断片における樹脂層から基材を分離し、基材に由来する繊維状に分解された紙と、樹脂層に由来するプラスチック片とを分別して回収するためのシステムであって、
前記酵素水溶液を収容する分離処理タンク(10)と、
前記分離処理タンク(10)の内部空間を、前記裁断片が仕込まれる分離処理室(10A)と、ホッパー状の底壁により区画される排液室(10B)とに仕切るように設けられ、繊維状に分解された紙は通過させるが、前記裁断片およびプラスチック片は通過させない径の貫通孔が多数形成されてなる穿孔板(12)と、
攪拌軸(21)、攪拌羽根(22)および駆動モータ(23)を備え、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)において、前記裁断片および/またはプラスチック片の分散液を攪拌するための攪拌機(20)と、
前記分離処理タンク(10)の排液室(10B)から排出される紙含有懸濁液(繊維状の紙が酵素水溶液に含有された懸濁液)を、紙と酵素水溶液とに分離することのできる濾過機(30)と、
前記分離処理タンク(10)の排液室(10B)と、前記濾過機(30)の流入部とを連通する第1配管路(P1)と、
前記濾過機(30)の流出部と、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)とを連通する第2配管路(P2)と、
前記第1配管路(P1)または前記第2配管路(P2)に設けられ、前記排液室(10B)から排出される紙含有懸濁液を前記濾過機(30)に流入させるとともに、前記濾過機(30)から流出される酵素水溶液を前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させるための第1のポンプ(41)と、
前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に収容されているプラスチック片の分散液を受け入れるプラスチック分散液受けタンク(50)と、
前記プラスチック分散液受けタンク(50)の内部に収納されたプラスチック分別回収用ネット(60)と、
前記プラスチック分散液受けタンク(50)の排液口に連結され、前記プラスチック分散液受けタンク(50)の内部と、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)とを連通する第3配管路(P3)と、
前記第3配管路(P3)に設けられ、前記プラスチック分散液受けタンク(50)から排出される酵素水溶液を前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させるための第2のポンプ(42)と、
を備えてなることを特徴とする。
That is, the separation and recovery system of the present invention disperses a piece of plastic wallpaper in which a resin layer is formed on a paper base material in an aqueous solution of an enzyme capable of degrading cellulose, and stirs the system. By separating the base material from the resin layer in the cutting piece, the system is for separating and collecting the paper decomposed into fibers derived from the base material and the plastic pieces derived from the resin layer ,
A separation tank (10) containing the enzyme aqueous solution;
The internal space of the separation processing tank (10) is provided so as to partition into a separation processing chamber (10A) in which the cut pieces are charged and a drainage chamber (10B) partitioned by a hopper-like bottom wall, and fibers A perforated plate (12) formed with a large number of through-holes having a diameter that allows the paper disassembled into a shape to pass therethrough but does not allow the cut pieces and plastic pieces to pass through;
A stirring shaft (21), a stirring blade (22), and a drive motor (23) are provided, and the dispersion of the cut pieces and / or plastic pieces is stirred in the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10). A stirrer (20) for
Separating a paper-containing suspension (a suspension in which fibrous paper is contained in an enzyme aqueous solution) discharged from the drainage chamber (10B) of the separation processing tank (10) into paper and an enzyme aqueous solution. A filter (30) capable of
A first pipe line (P1) communicating the drainage chamber (10B) of the separation processing tank (10) and the inflow portion of the filter (30);
A second piping path (P2) communicating the outflow part of the filter (30) and the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10);
The paper-containing suspension provided in the first pipe line (P1) or the second pipe line (P2) and discharged from the drainage chamber (10B) flows into the filter (30), and A first pump (41) for refluxing the aqueous enzyme solution flowing out from the filter (30) to the separation chamber (10A) of the separation tank (10);
A plastic dispersion receiving tank (50) for receiving a dispersion of plastic pieces contained in the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10);
A plastic separating and collecting net (60) housed in the plastic dispersion receiving tank (50);
A third connected to the drain of the plastic dispersion receiving tank (50) and communicating between the inside of the plastic dispersion receiving tank (50) and the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10). A pipeline (P3);
A second pipe for recirculating the enzyme aqueous solution provided in the third piping (P3) and discharged from the plastic dispersion receiving tank (50) to the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10); A pump (42);
It is characterized by comprising.
本発明の分別回収システムにおいては、前記濾過機(30)が、フィルタープレスからなることが好ましい。
また、前記プラスチック分別回収用ネット(60)は、その底部が開閉可能に構成されていることが好ましい。
更に、前記攪拌機(20)には、分離処理中において、前記貫通孔を塞ぐように前記穿孔板(12)に吸着される前記裁断片および/またはそれに由来する物(プラスチック片および貫通孔を通過できない紙の塊状物)を除去する清掃手段(25)が設けられていることが好ましい。
In the fraction collection system of the present invention, it is preferable that the filter (30) comprises a filter press.
Moreover, it is preferable that the bottom part of the plastic separation / collection net (60) is configured to be openable and closable.
Further, during the separation process, the agitator (20) has the cut piece and / or an object derived from it (the plastic piece and the through hole) adsorbed on the perforated plate (12) so as to close the through hole. It is preferable to provide a cleaning means (25) for removing a paper lump that cannot be formed.
本発明の分別回収方法は、本発明の分別回収システムによって、プラスチック壁紙から、紙とプラスチック片とを分別して回収する方法であって、
前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に、プラスチック壁紙の裁断片を仕込み、当該裁断片を酵素水溶液中に分散させて、この系を、攪拌機(20)により攪拌処理するとともに、前記濾過機(30)および第1のポンプ(41)を稼働させて、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)、排液室(10B)、前記第1配管路(P1)、前記濾過機(30)、前記第2配管路(P2)を流路として、前記酵素水溶液を循環させることにより、前記分離処理室(10A)において、前記裁断片を構成する樹脂層から基材を分離し、前記樹脂層に由来のプラスチック片が、基材に由来の紙による紙含有懸濁液(繊維状の紙が酵素水溶液に含有されてなる懸濁液)に分散してなるプラスチック片の分散液を得るとともに、このプラスチック片の分散液のうち、前記穿孔板(12)の貫通孔を通過して前記排液室(10B)に流入された紙含有懸濁液を、当該排液室(10B)から排出させ、前記第1のポンプ(41)によって、前記第1配管路(P1)を通して前記濾過機(30)に流入させ、当該濾過機(30)において、紙と酵素水溶液とに分離し、分離された酵素水溶液を、前記第2配管路(P2)を通して、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させる工程と、
前記流路における酵素水溶液の循環を停止し、前記濾過機(30)により分離された紙を回収する工程と、
前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に残留する、前記プラスチック片が酵素水溶液に分散されてなるプラスチック片の分散液を、前記プラスチック分散液受けタンク(50)に移送し、その内部に収納された前記プラスチック分別回収用ネット(60)によりプラスチック片を回収し、前記プラスチック分散液受けタンク(50)に残留する酵素水溶液を、前記第2のポンプ(42)によって、前記第3配管路(P3)を通して、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させる工程と、
を含むことを特徴とする。
The separation and recovery method of the present invention is a method of separating and recovering paper and plastic pieces from plastic wallpaper by the separation and recovery system of the present invention,
In the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10), the cut pieces of plastic wallpaper are charged, the cut pieces are dispersed in the aqueous enzyme solution, and the system is stirred by the stirrer (20). The filter (30) and the first pump (41) are operated, the separation processing chamber (10A), the drainage chamber (10B), the first piping (P1) of the separation processing tank (10), By circulating the enzyme aqueous solution using the filter (30) and the second pipe (P2) as a flow path, the base material is removed from the resin layer constituting the cut piece in the separation processing chamber (10A). A plastic piece obtained by separating and dispersing a plastic piece derived from the resin layer into a paper-containing suspension of paper derived from a base material (a suspension in which fibrous paper is contained in an enzyme aqueous solution). While obtaining a dispersion, The paper-containing suspension that has passed through the through-hole of the perforated plate (12) and flowed into the drainage chamber (10B) is discharged from the drainage chamber (10B). The first pump (41) is caused to flow into the filter (30) through the first pipe line (P1). In the filter (30), the paper and the enzyme aqueous solution are separated and separated. A step of refluxing the aqueous enzyme solution through the second piping (P2) to the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10);
Stopping the circulation of the aqueous enzyme solution in the flow path, and collecting the paper separated by the filter (30);
A dispersion of plastic pieces, in which the plastic pieces are dispersed in an aqueous enzyme solution, remaining in the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10) is transferred to the plastic dispersion receiving tank (50), and Plastic pieces are collected by the plastic fraction collection net (60) housed inside, and the enzyme aqueous solution remaining in the plastic dispersion receiving tank (50) is removed by the second pump (42) by the third pump. Refluxing the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10) through the piping (P3);
It is characterized by including.
本発明の分別回収方法においては、前記プラスチック分散液受けタンク(50)から前記プラスチック分別回収用ネット(60)を釣り上げて搬出した後、当該プラスチック分別回収用ネット(60)の底部を開いて、プラスチック片を取り出すことが好ましい。 In the fraction collection method of the present invention, after lifting and carrying out the plastic fraction collection net (60) from the plastic dispersion receiver tank (50), the bottom of the plastic fraction collection net (60) is opened, It is preferable to take out the plastic piece.
本発明の分別回収システムおよび分別回収方法によれば、プラスチック壁紙の裁断片を構成する樹脂層から、基材である紙を完全に分離することができるので、プラスチック片と紙とを確実に分別して回収することができる。
また、本発明の分別回収システムおよび分別回収方法によれば、分離処理タンクの分離処理室において樹脂層から分離された繊維状の紙は、酵素水溶液に含有されてなる紙含有懸濁液の形態で排液室を経て濾過機に流入され、当該濾過機よって濾別されるので、分散処理室に残留することはなく、また、当該濾過機から流出される酵素水溶液が分離処理室に還流されるので、分離処理室に残留するプラスチック片に紙が(再)付着することはない。従って、水などで洗浄することなく、回収されたプラスチック片を直ちに再利用することができる。
According to the separation and collection system and the separation and collection method of the present invention, it is possible to completely separate the paper that is the base material from the resin layer that constitutes the cut pieces of the plastic wallpaper. It can be collected separately.
Moreover, according to the fraction collection system and the fraction collection method of the present invention, the fibrous paper separated from the resin layer in the separation treatment chamber of the separation treatment tank is in the form of a paper-containing suspension formed in the enzyme aqueous solution. In this case, it flows into the filter through the drainage chamber and is separated by the filter, so that it does not remain in the dispersion processing chamber, and the enzyme aqueous solution flowing out from the filter is refluxed to the separation processing chamber. Therefore, the paper does not (re) adhere to the plastic piece remaining in the separation processing chamber. Therefore, the collected plastic pieces can be reused immediately without washing with water or the like.
また、フィルタープレスなどの濾過機の機能で、回収すべき紙に含まれる酵素水溶液をできるだけ回収することで、酵素水溶液のロスが低減されるとともに、紙の含水率が低減して、乾燥に要するエネルギーコストを軽減することができる。
また、底部が開閉可能に構成されているプラスチック分別回収用ネットを、プラスチック分散液受けタンクから釣り上げて搬出した後、当該プラスチック分別回収用ネットの底部を開いて、プラスチック片を取り出すことによれば、大量のプラスチック片を迅速かつ容易に回収することができる。
Moreover, the function of a filter such as a filter press collects as much of the aqueous enzyme solution as possible contained in the paper to be collected, thereby reducing the loss of the aqueous enzyme solution and reducing the moisture content of the paper, which is required for drying. Energy costs can be reduced.
According to another embodiment of the present invention, the plastic separation / collection net whose bottom is configured to be openable / closable is unloaded from the plastic dispersion receiver tank, and then the bottom of the plastic separation / collection net is opened to remove the plastic piece. A large amount of plastic pieces can be collected quickly and easily.
本発明により回収されたプラスチック片は、これを乾燥することにより、再利用可能なプラスチックに要求される物性を有するものとなり、従って、リサイクル(資源再利用)可能な材料として再生することができる。 The plastic piece recovered according to the present invention has physical properties required for a reusable plastic by drying it, and can therefore be recycled as a recyclable (resource reusable) material.
本発明により回収された紙は、プラスチックを全く含まない純粋なパルプであり、再生紙あるいは壁紙の基材として再利用することができる。 The paper collected according to the present invention is pure pulp containing no plastic and can be reused as a base material for recycled paper or wallpaper.
以下、本発明の分別回収方法について詳細に説明する。
<分別回収システム>
本発明の分別回収システムは、紙からなる基材上に樹脂層が形成されてなるプラスチック壁紙の裁断片を、セルロースを分解可能な酵素(以下、「セルロース分解酵素」と略記する。)の水溶液(酵素水溶液)中に分散させて、この系を攪拌処理することにより、前記裁断片における樹脂層から基材を分離し、基材に由来の紙と、樹脂層に由来のプラスチック片とを分別して回収するためのシステムある。
Hereinafter, the fraction collection method of the present invention will be described in detail.
<Separate collection system>
In the separation and recovery system of the present invention, an aqueous solution of an enzyme capable of degrading cellulose (hereinafter, abbreviated as “cellulose-degrading enzyme”) is formed on a plastic wallpaper having a resin layer formed on a paper substrate. By dispersing this in an (enzyme aqueous solution) and stirring the system, the substrate is separated from the resin layer in the cut piece, and the paper derived from the substrate and the plastic piece derived from the resin layer are separated. There is a separate collection system.
図1は、本発明の分別回収システムの一実施形態の概略構成を示す説明図である。
この実施形態の分別回収システムは、分離処理タンク10と、穿孔板12と、攪拌機20と、濾過機30と、第1配管路P1と、第2配管路P2と、第1のポンプ41と、プラスチック分散液受けタンク50と、プラスチック分別回収用ネット60と、第3配管路P3と、第2のポンプ42とを備えてなる。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the fraction collection system of the present invention.
The separation collection system of this embodiment includes a
分離処理タンク10は、天板と、円筒状の側壁と、ホッパー状の底壁とにより、その内部空間が区画され、分離処理タンク10には、温水または低圧水蒸気を循環させるジャケット13が設けられている。
分離処理タンク10の天板には、裁断片を仕込む際の仕込口11Aが形成されている。11は仕込口11Aの蓋であり、蓋11は、分離処理中には閉じられている。
The
The top plate of the
分離処理タンク10の内部空間(酵素水溶液の収容空間)は、穿孔板12により、円筒状の側壁により区画される分離処理室10Aと、ホッパー状の底壁により区画される排液室10Bとに仕切られている。
The internal space of the separation treatment tank 10 (the storage space for the enzyme aqueous solution) is divided into a
分離処理タンク10には、酵素水溶液(図示省略)が収容され、分離処理タンク10の内部(分離処理室10A)にプラスチック壁紙の裁断片が仕込まれ、分離処理室10Aにおいて、裁断片を構成する樹脂層から基材を分離する処理がなされる。
The
分離処理室10Aと排液室10Bとを仕切る穿孔板12は、分離処理タンク10の底部近傍に設けられている。
穿孔板12は、多数の貫通孔が形成されているパンチングプレートである。
穿孔板12の厚さは、例えば1〜10mmとされる。また、穿孔板12に形成された貫通孔の径は、紙含有懸濁液(繊維状の紙が酵素水溶液に含有された懸濁液)および前記酵素水溶液は通過できるが、壁紙の裁断片およびプラスチック片は通過できない径とされ、例えば4〜6mmである。
この穿孔板12により、壁紙の裁断片および/またはプラスチック片の分散液を、壁紙および/またはプラスチック片と、紙含有懸濁液および/または酵素水溶液とに分別することができる。
A
The
The thickness of the
The
分離処理タンク10の側壁の下方には、分離処理室10Aの液体(プラスチック片の分散液)を排出するための排液口14Aが形成されている。この排液口14Aには、開閉バルブ15A(分離処理中は閉じた状態である)を介して、排出される液体(プラスチック片の分散液)をプラスチック分散液受けタンク50に案内するエルボ管からなるガイドパイプ16が取り付けられている。ここに、開閉バルブ15Aとしては、例えばバタフライバルブを使用することができる。
Below the side wall of the
分離処理タンク10の底壁には、排液室10Bの液体(紙含有懸濁液または酵素水溶液)を排出するための排液口14Bが形成されている。この排液口14Bには、開閉バルブ15B(分離処理中は開いた状態である)が取り付けられている。ここに、開閉バルブ15Bとしては、例えばボールバルブを使用することができる。
On the bottom wall of the
攪拌機20は、分離処理タンク10の分離処理室10Aに収容される液体(壁紙の裁断片および/またはプラスチック片の分散液)を攪拌するための手段であり、攪拌軸21と攪拌羽根22と駆動モータ23とを備えている。
攪拌羽根22の形状および大きさは、壁紙の裁断片を酵素水溶液中に分散させることができるのであれば特に限定されるものではない。
The
The shape and size of the
攪拌機20には、分離処理中において、貫通孔を塞ぐように穿孔板12に吸着される前記裁断片および/またはそれに由来する物(プラスチック片・貫通孔を通過できない紙の塊状物)を除去する清掃手段25が設けられている。
この清掃手段25は、例えば、攪拌軸21の下端に取り付けられた攪拌羽根251の下面に、一定の剛性を有する複数の線状部材252が植設されてなる。なお、線状部材252に代えて爪状部材が植設されていてもよい。
この清掃手段25により、貫通孔を塞ぐように穿孔板12に吸着されている裁断片などが除去される結果、分離処理室10Aから排液室10Bへの液体(紙含有懸濁液または酵素水溶液)の移送、ひいては液体の循環をスムーズに行うことができる。
During the separation process, the
For example, the cleaning means 25 is formed by implanting a plurality of
As a result of removal of the cut pieces adsorbed on the
濾過機30は、分離処理タンク10の排液室10Bから排出される紙含有懸濁液を、紙と酵素水溶液とに分離(固液分離)するための手段である。
好適な濾過機30としてはフィルタープレスを挙げることができる。フィルタープレスを使用することにより、紙の含水率を低減させることができ、酵素水溶液のロスが抑制されるとともに、乾燥に要するエネルギーコストを軽減することができる。
The
A
第1配管路P1は、分離処理タンク10の排液室10Bと、濾過機30の流入部とを連通する管路であり、排液室10B(排液口14B)から排出される紙含有懸濁液を濾過機30に供給する際の流路となる。
The first pipe line P1 is a pipe line that communicates the
第2配管路P2は、濾過機30の流出部と、分離処理タンク10の分離処理室10Aとを連通する管路であり、濾過機30から流出される酵素水溶液を分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流させる際の流路となる。
The second piping P2 is a pipe line that communicates the outflow portion of the
第1配管路P1には、第1のポンプ41が設けられている。
第1のポンプ41は、排液室10B(排液口14B)から排出される紙含有懸濁液を濾過機30に流入させる(移送する)とともに、濾過機30から流出される酵素水溶液を分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流させるための圧送ポンプである。好適な第1のポンプ41としては、高圧ダイヤフラムポンプ、ギアポンプなどを挙げることができる。
A
The
プラスチック分散液受けタンク50は、分離処理の終了後に分離処理タンク10の分離処理室10A(排液口14A)から排出されるプラスチック片の分散液(酵素水溶液中にプラスチック片が浮遊している状態の分散液)を受け入れて収容するタンクである。
プラスチック分散液受けタンク50は、円筒状の側壁およびホッパー状の底壁により区画される内部空間を有し、上部(天面)が開放され、底壁には、内部に収容された液体(酵素水溶液)を排出するための排液口が形成されている。
The plastic dispersion
The plastic dispersion
プラスチック分散液受けタンク50の内部に収納されているプラスチック分別回収用ネット60は、ナイロンやポリエステルなどの合成繊維からなる。
プラスチック分別回収用ネット60のメッシュサイズとしては、回収するプラスチック片(仕込んだ裁断片)のサイズに応じて適宜選択することができる。
The plastic separation /
The mesh size of the plastic separation /
プラスチック分別回収用ネット60の上部(天面)は開放されている。
一方、プラスチック分別回収用ネット60の底部は開閉可能に構成されている。すなわち、プラスチック分散液受けタンク50内において、プラスチック分別回収用ネット60の底部は、縄(図示省略)などにより緊縛されて閉じているが、プラスチック分散液受けタンク50から搬出後、縄を解くことにより、底部を開放状態にすることができる。
The upper part (top surface) of the plastic sorting and collecting
On the other hand, the bottom of the plastic sorting and collecting
第3配管路P3は、プラスチック分散液受けタンク50の排液口に連結され、プラスチック分散液受けタンク50の内部と、分離処理タンク10の分離処理室10Aとを連通する管路であり、プラスチック分散液受けタンク50から排出される酵素水溶液を分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流させる際の流路となる。
The third pipe line P3 is connected to the drain port of the plastic dispersion
第3配管路P3には、第2のポンプ42が設けられている。
第2のポンプ42は、プラスチック分散液受けタンク50から排出される酵素水溶液を分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流させるための揚水ポンプである。
A
The
<分別回収方法>
次に、本実施形態の分別回収システムを使用して行う、プラスチック壁紙からのプラスチックと紙の分別回収方法について説明する。
<Separate collection method>
Next, a method for separately collecting plastic and paper from plastic wallpaper, which is performed using the separate collection system of the present embodiment, will be described.
〔1〕裁断片の層分離および紙の濾別工程:
この工程では、開閉バルブ15Aを閉じた状態とし、開閉バルブ15Bを開いた状態とする。
酵素水溶液が収容された分離処理タンク10の分離処理室10Aに、プラスチック壁紙の裁断片を仕込み、当該裁断片を酵素水溶液中に分散させ、この系(裁断片が分散された酵素水溶液)を、攪拌機20(攪拌羽根22および攪拌羽根251)により攪拌処理するとともに、濾過機30および第1のポンプ41を稼働させて、分離処理タンク10の分離処理室10A、排液室10B、第1配管路P1、濾過機30、第2配管路P2を流路として酵素水溶液を循環させる。
[1] Layer separation of cut pieces and paper filtration step:
In this step, the opening /
In the
これにより、基材を構成する紙が分解され、樹脂層から基材(繊維状に分解された紙)が分離され、分離処理室10Aにおいて、基材に由来の紙による紙含有懸濁液に、裁断片の形状が維持された樹脂層に由来のプラスチック片が浮遊分散されてなるプラスチック片の分散液が得られるとともに、このプラスチック片の分散液(プラスチック片が分散された紙含有懸濁液)のうち、穿孔板12の貫通孔を通過して排液室10Bに流入された紙含有懸濁液は、当該排液室10Bから排出され、第1のポンプ41によって、第1配管路P1を通って濾過機30に流入され、濾過機30において紙と酵素水溶液とに分離される。分離された酵素水溶液は、第2配管路P2を通り、分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流される。
Thereby, the paper which comprises a base material is decomposed | disassembled, and a base material (paper decomposed | disassembled into the fiber form) is isolate | separated from the resin layer, In the
排液室10Bにおける紙含有懸濁液の排出に伴い、分離処理室10Aにおける紙含有懸濁液が、穿孔板12を通過して排液室10Bに移行するとともに、この分離処理室10Aには、濾過機30からの酵素水溶液が供給される。このようにして、分離処理タンク10の分離処理室10A、排液室10B、第1配管路P1、濾過機30、第2配管路P2を流路として、酵素水溶液(分離処理タンク10から濾過機30に至る流路では紙含有懸濁液)が循環される。これにより、分離処理タンク10内における液量が一定に維持されるとともに、分離処理室10Aにおける分離処理(繊維状に分解された紙の発生)と並行して、下流に位置する濾過機30において、紙が連続的に濾別されるので、分離処理タンク10(分離処理室10A・排液室10B)の内部における紙含有懸濁液中の紙の含有割合は経時的に低下し、最終的には、紙を含有しない酵素水溶液が前記流路を循環することになり、分離処理室10Aにおけるプラスチック片は、酵素水溶液により洗浄されることになる。この結果、プラスチック片に紙が(再)付着することはない。
実質的に紙を含有しない酵素水溶液が前記流路を循環していることを確認した後、攪拌機20による攪拌処理を停止し、濾過機30および第1のポンプ41の稼働(酵素水溶液の循環)を停止し、開閉バルブ15Bを閉じてこの工程を終了する。
この工程の終了時において、分離処理タンク10の分離処理室10Aには、プラスチック片の分散液(プラスチック片が分散された酵素水溶液)が存在し、基材由来の紙は存在しない。
Along with the discharge of the paper-containing suspension in the
After confirming that the aqueous enzyme solution containing substantially no paper is circulating in the flow path, the stirring process by the
At the end of this step, in the
酵素水溶液を構成するセルロース分解酵素としては、不溶性基質である天然セルロースを分解する活性を有する酵素であれば特に限定されるものではなく、細胞壁(膜)溶解酵素剤や細胞崩壊酵素剤などとよばれるものを好適に使用することができる。
かかるセルロース分解酵素としては、セルラーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、β−グルカナーゼ、キシラナーゼ、マンナーゼおよびアミラーゼなどを例示することができる。
The cellulose-degrading enzyme constituting the enzyme aqueous solution is not particularly limited as long as it is an enzyme having an activity of degrading natural cellulose, which is an insoluble substrate, and it is called a cell wall (membrane) lytic enzyme agent or a cytolytic enzyme agent. What can be used can be used suitably.
Examples of the cellulolytic enzyme include cellulase, pectinase, hemicellulase, β-glucanase, xylanase, mannase and amylase.
これらのセルロース分解酵素(セルラーゼ)は、繊維改質剤や繊維処理剤などとして市販されている。セルロース分解酵素の市販品としては、「セルラーゼGODO TCL」(合同酒精株式会社製)、「セルラーゼ“オノズカ”3S」(ヤクルト薬品工業株式会社製)、「エンチロンCM−40L」(洛東化成工業株式会社製)、「エンチロンGK−200」(洛東化成工業株式会社製)、「ドリラーゼ20」(協和醗酵株式会社製)、「セルラーゼA「アマノ」3」(天野エンザイム株式会社)などを例示することができる。 These cellulose-degrading enzymes (cellulases) are commercially available as fiber modifiers and fiber treatment agents. Commercially available cellulolytic enzymes include “Cellulase GODO TCL” (manufactured by Godo Seisei Co., Ltd.), “Cellulase“ Onozuka ”3S” (manufactured by Yakult Yakuhin Kogyo Co., Ltd.), “Entilon CM-40L” (Nakto Kasei Kogyo Co., Ltd.) Company-made), “Entilon GK-200” (manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd.), “Dolylase 20” (manufactured by Kyowa Hakko Co., Ltd.), “Cellulase A“ Amano ”3” (Amano Enzyme Co., Ltd.), etc. be able to.
酵素水溶液におけるセルロース分解酵素の濃度としては、通常0.005〜10質量%とされ、好ましくは0.05〜5質量%とされる。 The concentration of the cellulolytic enzyme in the enzyme aqueous solution is usually 0.005 to 10% by mass, preferably 0.05 to 5% by mass.
酵素水溶液の水素イオン濃度は、酵素水溶液中のセルロース分解酵素の種類(市販品の仕様)などによって異なるが、セルロース分解の活性および安定性を維持する観点から、水素イオン濃度指数(pH)が3〜10の範囲であることが好ましい。pHの値は、酸またはアルカリを添加することにより適宜調整することができる。 The hydrogen ion concentration of the aqueous enzyme solution differs depending on the type of cellulose-degrading enzyme in the aqueous enzyme solution (specifications of commercially available products), but the hydrogen ion concentration index (pH) is 3 from the viewpoint of maintaining the activity and stability of cellulose degradation. It is preferable that it is the range of -10. The pH value can be appropriately adjusted by adding an acid or an alkali.
酵素水溶液の水素イオン濃度指数(pH)を酸性(<7)に調整するために使用する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸を使用することも可能であるが、食品添加剤などとして使用される有機弱酸を使用することは、環境面の観点から好ましい。 As the acid used to adjust the hydrogen ion concentration index (pH) of the aqueous enzyme solution to acidity (<7), it is possible to use inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, food additives, etc. It is preferable from the viewpoint of the environment to use the weak organic acid used as.
有機弱酸としては、クエン酸、酒石酸、りんご酸、酢酸、シュウ酸、琥珀酸、グルコン酸などを例示することができる。
水溶液のpHを、例えば4〜5の範囲内に調整するために使用する有機弱酸の濃度は、通常0.0005〜5質量%とされる。
Examples of the weak organic acid include citric acid, tartaric acid, malic acid, acetic acid, oxalic acid, succinic acid, and gluconic acid.
The density | concentration of the organic weak acid used in order to adjust pH of aqueous solution, for example in the range of 4-5 shall be 0.0005-5 mass% normally.
酵素水溶液の水素イオン濃度指数(pH)をアルカリ性(7<)に調整するために使用するアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩基を使用することも可能であるが、環境を考慮し、食品にも添加できる弱アルカリを使用することが好ましい。 Bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide can be used as the alkali used to adjust the hydrogen ion concentration index (pH) of the aqueous enzyme solution to alkalinity (7 <). In addition, it is preferable to use a weak alkali that can be added to food.
弱アルカリとしては、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウム、リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなどの塩を例示することができる。
酵素水溶液のpHを、例えば8〜10の範囲内とするために使用するアルカリの濃度は、通常0.001〜10質量%とされ、好ましくは0.01〜5重量%とされる。
Examples of the weak alkali include salts such as sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, sodium tartrate, potassium sodium tartrate, sodium phosphate, sodium citrate, sodium acetate and the like.
The concentration of the alkali used to adjust the pH of the aqueous enzyme solution, for example, in the range of 8 to 10, is usually 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by weight.
酵素水溶液中に分散させる裁断片の形状は特に限定されるものではないが、四角形、特に正方形が好ましい。
また、裁断片の好適なサイズとしては、処理設備の規模および攪拌方式にもよるが、プラスチックおよび紙の回収を容易にし、回収された紙の品質を維持する観点から、例えば1cm2 (例えば1cm×1cm)以上であることが好ましく、さらに好ましくは1〜2,500cm2 であることが好ましく、特に好ましくは1〜1,000cm2 とされる。
The shape of the cut pieces to be dispersed in the enzyme aqueous solution is not particularly limited, but a quadrangle, particularly a square is preferable.
Further, the preferred size of the cut piece depends on the scale of the processing equipment and the stirring method, but from the viewpoint of facilitating the collection of the plastic and paper and maintaining the quality of the collected paper, for example, 1 cm 2 (for example, 1 cm × 1 cm) or more, more preferably 1 to 2,500 cm 2 , and particularly preferably 1 to 1,000 cm 2 .
裁断片のサイズが過小である場合(例えば、粉砕機により粉砕した場合)には、プラスチック回収工程および紙回収工程において、これらの分別回収が困難となり、また、回収された紙にプラスチックが混入するために、その品質が低下するおそれがある。 When the size of the cut pieces is too small (for example, when pulverized by a pulverizer), it becomes difficult to separate and collect these in the plastic recovery process and the paper recovery process, and the collected paper is mixed with plastic. For this reason, the quality may be reduced.
裁断片を得るための裁断方法としては特に限定されるものではない。
また、「裁断片」には、壁紙の端材または廃材が含まれる(裁断工程は必須ではない)。
The cutting method for obtaining the cut pieces is not particularly limited.
In addition, the “cutting piece” includes wallpaper scraps or scraps (the cutting step is not essential).
酵素水溶液中に分散させる裁断片の量(仕込量)としては、樹脂層の発泡倍率などによって適宜調整することができる。
ここに、非発泡樹脂層を有する壁紙(非発泡製品)の裁断片の仕込み量は、酵素水溶液100質量部に対して10〜18質量部とされる。
また、低発泡樹脂層(発泡倍率=2〜4倍)を有する壁紙(低発泡製品)の裁断片の仕込み量は、酵素水溶液100質量部に対して10〜15質量部とされる。
また、高発泡樹脂層(発泡倍率=5〜8倍)を有する壁紙(高発泡製品)の裁断片の仕込み量は、酵素水溶液100質量部に対して8〜12質量部とされる。
The amount (preparation amount) of the cut pieces to be dispersed in the enzyme aqueous solution can be appropriately adjusted depending on the expansion ratio of the resin layer.
Here, the amount of the cut pieces of the wallpaper (non-foamed product) having the non-foamed resin layer is 10 to 18 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the enzyme aqueous solution.
Moreover, the preparation amount of the cut piece of the wallpaper (low foaming product) which has a low foaming resin layer (foaming ratio = 2-4 times) shall be 10-15 mass parts with respect to 100 mass parts of enzyme aqueous solution.
Moreover, the preparation amount of the cut piece of the wallpaper (high foaming product) which has a highly foamed resin layer (foaming ratio = 5-8 times) shall be 8-12 mass parts with respect to 100 mass parts of enzyme aqueous solution.
攪拌時の温度(処理温度)としては、水溶液中のセルロース分解酵素の種類(市販品の仕様)などによって異なるが、セルロース分解酵素の活性を維持する観点から20〜70℃であることが好ましい。 The temperature at the time of stirring (treatment temperature) varies depending on the type of cellulose-degrading enzyme in the aqueous solution (specifications of commercially available products), but is preferably 20 to 70 ° C. from the viewpoint of maintaining the activity of the cellulose-degrading enzyme.
分離処理時間(攪拌時間=酵素水溶液の循環時間)としては、裁断片の樹脂層を構成するプラスチックの種類・重合度・可塑剤の種類および使用量・発泡性および発泡倍率・エンボッシングの程度、セルロース分解酵素の種類および使用量、並びに処理温度などによっても異なるが、通常2〜4時間で、裁断片の樹脂層からの基材の分離を完結することができる。 Separation treatment time (stirring time = circulation time of the enzyme aqueous solution) includes the type of plastic that constitutes the resin layer of the cut piece, the degree of polymerization, the type and amount of plasticizer used, foamability and expansion ratio, degree of embossing, cellulose Although it depends on the type and amount of the degrading enzyme and the treatment temperature, the separation of the substrate from the resin layer of the cut pieces can be completed usually in 2 to 4 hours.
〔2〕紙の回収工程:
この工程では、濾過機30により分離(濾別)された紙を回収する。回収された紙は、乾燥工程(図示省略)に送られる。
[2] Paper collection process:
In this step, the paper separated (filtered) by the
〔3〕プラスチック片の分別回収工程:
この工程では、開閉バルブ15Aを開いて、分離処理タンク10の分離処理室10Aに残留しているプラスチック片の分散液(プラスチック片が分散された酵素水溶液)を、プラスチック分別回収用ネット60が収納されているプラスチック分散液受けタンク50に移す。
[3] Separating and collecting plastic pieces:
In this step, the opening /
次いで、図2に示すように、プラスチック分別回収用ネット60を釣り上げて、プラスチック分散液受けタンク50からプラスチック片(図示省略)を搬出した後、プラスチック分別回収用ネット60の底部を緊縛している縄を解いて底部を開放状態とすることにより、プラスチック片を回収容器70内に落下させる。このような構成によれば、大量のプラスチック片(重量物)を迅速かつ容易に回収することができる。プラスチック分別回収用ネット60から取り出されたプラスチック片は、乾燥工程(図示省略)に送られる。
Next, as shown in FIG. 2, after the plastic separation /
また、プラスチック分散液受けタンク50内に残留する酵素水溶液は、第2のポンプ42によって、第3配管路P3を通り、分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流される。
The aqueous enzyme solution remaining in the plastic
本実施形態の分別回収方法によれば、分離処理タンク10の分離処理室10Aにおいて樹脂層から分離された繊維状の紙は、酵素水溶液に分散されてなる紙含有懸濁液の形態で排液室10Bを経て濾過機30に流入し、この濾過機30より濾別されるので、分散処理室10Aに残留することはなく、また、濾過機30から流出される紙を含まない酵素水溶液が分離処理室10Aに還流されるので、分離処理室10Aに残留するプラスチック片に、紙が(再)付着することはない。従って、水などで洗浄することなく、回収されたプラスチック片を直ちに再利用することができる。
According to the separation and recovery method of the present embodiment, the fibrous paper separated from the resin layer in the
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、この実施例に係る分別回収方法は、図1に示すような構成の分別回収システムを使用して行った。この分別回収システムを構成する装置として以下のものである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.
The fraction collection method according to this example was performed using a fraction collection system configured as shown in FIG. The apparatus constituting this separation and collection system is as follows.
(1)分離処理タンク10:
・材質:SUS304
・内容量:6000L
・温水循環加熱が可能なジャケット13を有する。
(1) Separation processing tank 10:
・ Material: SUS304
・ Contents: 6000L
-It has the
(2)穿孔板12(パンチングプレート):
・材質:SUS304
・板厚:3mm
・貫通孔径:6mm
(2) Perforated plate 12 (punching plate):
・ Material: SUS304
・ Thickness: 3mm
・ Through hole diameter: 6mm
(3)濾過機30:
・全自動圧搾フィルタープレス(株式会社マキノ製)
(3) Filter 30:
・ Fully automatic compression filter press (Makino Co., Ltd.)
(4)第1のポンプ41:
・ギアポンプ「OH−15G型」(大東工業株式会社製)
(4) First pump 41:
・ Gear pump "OH-15G type" (Daito Kogyo Co., Ltd.)
(5)第2のポンプ42(揚水ポンプ):
・MSN型ナイロンコーティング製多段渦巻ポンプ
(5) Second pump 42 (pumping pump):
・ Multistage centrifugal pump made of MSN nylon coating
(6)プラスチック分散液受けタンク50:
・材質:SUS304
・内容量:5000L
(6) Plastic dispersion tank 50:
・ Material: SUS304
・ Contents: 5000L
(7)プラスチック分別回収用ネット60(底部開閉):
・ナイロン製ネット(20メッシュ)
・内容量:約1200L
(7) Plastic separation collection net 60 (bottom opening / closing):
・ Nylon net (20 mesh)
・ Contents: about 1200L
(8)開閉バルブ15A:
・バタフライバルブ(径=300mm)
(8) Open /
・ Butterfly valve (diameter = 300mm)
(9)開閉バルブ15B:
・ボールバルブ「Z600型50A」(株式会社キッツ製)
(9) Open /
・ Ball valve "Z600 type 50A" (manufactured by KITZ Corporation)
<実施例1>
〔1〕裁断工程(前工程):
ポリ塩化ビニルからなる樹脂層を備えたプラスチック壁紙(日本ビニル工業株式会社製)を油圧切断機(丸精製作所社製)で裁断して、200mm×200mmの裁断片を得た。
<Example 1>
[1] Cutting process (previous process):
A plastic wallpaper (manufactured by Nippon Vinyl Industry Co., Ltd.) having a resin layer made of polyvinyl chloride was cut with a hydraulic cutting machine (manufactured by Maruzei Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a cut piece of 200 mm × 200 mm.
〔2〕裁断片の層分離および紙の濾別工程:
開閉バルブ15Aおよび開閉バルブ15Bを閉じた状態とし、分離処理タンク10内において、セルラーゼの市販品「エンチロンGK−200」(洛東化成工業株式会社製)20kgを水5000Lに溶解することにより、pH6.8の酵素水溶液(セルラーゼ濃度=0.4%)を調製した。次いで、ジャケット13に70℃の温水を循環させて、酵素水溶液の温度を30℃に昇温した。
次いで、この分離処理タンク10内に、裁断工程で得られた裁断片500kgを仕込み、攪拌機20(攪拌羽根22および攪拌羽根251)により、裁断片が分散された酵素水溶液の攪拌を開始するとともに、開閉バルブ15Bを開いて、濾過機30および第1のポンプ41を稼働させ、分離処理タンク10(分離処理室10A・排液室10B)、第1配管路P1、濾過機30、第2配管路P2を流路として酵素水溶液を循環させた。ここに、分離処理タンク10内の液温を30℃に制御し、攪拌速度は20rpmとした。
[2] Separation layer separation and paper filtration step:
The on-off
Next, 500 kg of the cut pieces obtained in the cutting step are charged into the
これにより、裁断片の基材を構成する紙が分解され、樹脂層から、繊維状に分解された紙が分離され、分離処理室10Aにおいて、紙含有懸濁液にプラスチック片が浮遊分散されてなるプラスチック片の分散液が得られるとともに、このプラスチック片の分散液のうち、穿孔板12の貫通孔を通過して排液室10Bに流入された紙含有懸濁液は、当該排液室10Bから排出され、第1のポンプ41によって、第1配管路P1を通して濾過機30に流入され、濾過機30において紙と酵素水溶液とに分離された。分離された酵素水溶液は、第2配管路P2を通り、分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流された。
分離処理室10Aにおける攪拌操作および前記流路(分離処理室10A→排液室10B→第1配管路P1→濾過機30→第2配管路P2→分離処理室10A)における酵素水溶液の循環を3時間にわたり継続して行った。
この間、第1のポンプ41による背圧のため、分離処理室10Aにおける穿孔板12の表面(貫通孔形成面)に、裁断片、プラスチック片、紙の塊状物が貫通孔に吸着されて、貫通孔の一部を塞いだが、これらは、清掃手段25(線状部材252)によって直ちに除去されたため、分離処理室10Aから排液室10Bへの液体(紙含有懸濁液または酵素水溶液)の移送はスムーズに行われた。
As a result, the paper constituting the base material of the cut pieces is disassembled, the paper disassembled into fibers is separated from the resin layer, and the plastic pieces are suspended and dispersed in the paper-containing suspension in the
The stirring operation in the
During this time, due to the back pressure by the
3時間にわたる攪拌操作および循環処理(紙の濾別処理)によって、裁断片を構成する樹脂層から、基材である紙を完全に分離することができた。また、分離された基材由来の紙は、濾過機30によって実質的にすべてが濾別処理され、前記流路に循環される酵素水溶液には、紙の含有は認められなかった。なお、3時間経過後における酵素水溶液のpHは6.9と、処理前から殆ど変化しなかった。
The paper as the base material could be completely separated from the resin layer constituting the cut pieces by stirring operation and circulation treatment (paper filtration treatment) for 3 hours. Moreover, substantially all of the separated paper derived from the base material was filtered by the
〔3〕紙の回収工程:
3時間にわたる攪拌操作および循環処理の完了後、濾過機30および第1のポンプ41の稼働を停止し、開閉バルブ15Bを閉じた後、濾過機30(フィルタープレス)により濾別した紙を取り出した。取り出された紙の水分(酵素水溶液)の含有率は平均66%であった。取り出した紙は、箱型熱風循環乾燥機により乾燥処理した。このようにして回収した紙の質量(乾燥質量)は99.5kgであった。
[3] Paper collection process:
After the completion of the stirring operation and the circulation treatment for 3 hours, the operation of the
〔4〕プラスチック片の分別回収工程:
開閉バルブ15Aを開いて、分離処理室10Aに残留しているプラスチック片の分散液を、プラスチック分別回収用ネット60が収納されているプラスチック分散液受けタンク50に移した。その後、図2に示すように、チェーンブロック(図示省略)によりプラスチック分別回収用ネット60を釣り上げて、プラスチック分散液受けタンク50からプラスチック片(図示省略)を搬出した後、プラスチック分別回収用ネット60の底部を開放状態にして、プラスチック片を回収容器70に落下させ、箱型熱風循環乾燥機により乾燥処理した。
[4] Separating and collecting plastic pieces:
The on-off
また、プラスチック分散液受けタンク50内に残留している酵素水溶液を、排液口から排出し、第2のポンプ42を稼働させて、第3配管路P3を通して分離処理タンク10の分離処理室10Aに還流させた。
以上のようにして回収されたプラスチック片の質量(乾燥質量)は400kgであり、これらのプラスチック片には、紙の付着は全く認められなかった。
Further, the aqueous enzyme solution remaining in the plastic
The mass (dry mass) of the plastic pieces collected as described above was 400 kg, and no paper adhesion was observed on these plastic pieces.
10 分離処理タンク
10A 分離処理室
10B 排液室
11 蓋
12 穿孔板
13 ジャケット
14A 排液口
14B 排液口
15A 開閉バルブ
15B 開閉バルブ
16 ガイドパイプ
20 攪拌機
21 攪拌軸
22 攪拌羽根
23 駆動モータ
25 清掃手段
251 攪拌羽根
252 線状部材
30 濾過機
41 第1のポンプ
42 第2のポンプ
50 プラスチック分散液受けタンク
60 プラスチック分別回収用ネット
70 回収容器
P1 第1配管路
P2 第2配管路
P3 第3配管路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記酵素水溶液を収容する分離処理タンク(10)と、
前記分離処理タンク(10)の内部空間を、前記裁断片が仕込まれる分離処理室(10A)と、ホッパー状の底壁により区画される排液室(10B)とに仕切るように設けられ、繊維状に分解された紙は通過させるが、前記裁断片およびプラスチック片は通過させない径の貫通孔が多数形成されてなる穿孔板(12)と、
攪拌軸(21)、攪拌羽根(22)および駆動モータ(23)を備え、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)において、前記裁断片および/またはプラスチック片の分散液を攪拌するための攪拌機(20)と、
前記分離処理タンク(10)の排液室(10B)から排出される紙含有懸濁液を、紙と酵素水溶液とに分離することのできる濾過機(30)と、
前記分離処理タンク(10)の排液室(10B)と、前記濾過機(30)の流入部とを連通する第1配管路(P1)と、
前記濾過機(30)の流出部と、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)とを連通する第2配管路(P2)と、
前記第1配管路(P1)または前記第2配管路(P2)に設けられ、前記排液室(10B)から排出される紙含有懸濁液を前記濾過機(30)に流入させるとともに、前記濾過機(30)から流出される酵素水溶液を前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させるための第1のポンプ(41)と、
前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に収容されているプラスチック片の分散液を受け入れるプラスチック分散液受けタンク(50)と、
前記プラスチック分散液受けタンク(50)の内部に収納されたプラスチック分別回収用ネット(60)と、
前記プラスチック分散液受けタンク(50)の排液口に連結され、前記プラスチック分散液受けタンク(50)の内部と、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)とを連通する第3配管路(P3)と、
前記第3配管路(P3)に設けられ、前記プラスチック分散液受けタンク(50)から排出される酵素水溶液を前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させるための第2のポンプ(42)と、
を備えてなることを特徴とするプラスチック壁紙からのプラスチックと紙の分別回収システム。 The resin layer in the above-mentioned fragment is obtained by dispersing a fragment of a plastic wallpaper in which a resin layer is formed on a base material made of paper and dispersing the cellulose in an aqueous solution of an enzyme capable of degrading cellulose, and stirring the system. Separating the base material from the paper, and separating and collecting the paper decomposed into fibers derived from the base material and the plastic pieces derived from the resin layer,
A separation tank (10) containing the enzyme aqueous solution;
The internal space of the separation processing tank (10) is provided so as to partition into a separation processing chamber (10A) in which the cut pieces are charged and a drainage chamber (10B) partitioned by a hopper-like bottom wall, and a fiber A perforated plate (12) formed with a large number of through-holes having a diameter that allows the paper disassembled into a shape to pass therethrough but does not allow the cut pieces and plastic pieces to pass through;
A stirring shaft (21), a stirring blade (22), and a drive motor (23) are provided, and the dispersion of the cut pieces and / or plastic pieces is stirred in the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10). A stirrer (20) for
A filter (30) capable of separating the paper-containing suspension discharged from the drainage chamber (10B) of the separation treatment tank (10) into paper and an aqueous enzyme solution;
A first piping (P1) communicating the drainage chamber (10B) of the separation processing tank (10) and the inflow portion of the filter (30);
A second pipe line (P2) communicating the outflow part of the filter (30) and the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10);
The paper-containing suspension provided in the first pipeline (P1) or the second pipeline (P2) and discharged from the drainage chamber (10B) flows into the filter (30), and A first pump (41) for refluxing the aqueous enzyme solution flowing out from the filter (30) to the separation chamber (10A) of the separation tank (10);
A plastic dispersion receiving tank (50) for receiving a dispersion of plastic pieces contained in the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10);
A plastic separating and collecting net (60) housed in the plastic dispersion receiving tank (50);
A third connected to the drain of the plastic dispersion receiving tank (50) and communicating between the inside of the plastic dispersion receiving tank (50) and the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10). A pipeline (P3);
A second pipe for recirculating the enzyme aqueous solution provided in the third piping (P3) and discharged from the plastic dispersion receiving tank (50) to the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10); A pump (42);
A system for separating and collecting plastic and paper from plastic wallpaper.
酵素水溶液を収容する前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に、プラスチック壁紙の裁断片を仕込み、当該裁断片を酵素水溶液中に分散させて、この系を、攪拌機(20)により攪拌処理するとともに、前記濾過機(30)および第1のポンプ(41)を稼働させて、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)、排液室(10B)、前記第1配管路(P1)、前記濾過機(30)、前記第2配管路(P2)を流路として、前記酵素水溶液を循環させることにより、前記分離処理室(10A)において、前記裁断片を構成する樹脂層から基材を分離し、前記樹脂層に由来のプラスチック片が、基材に由来の紙による紙含有懸濁液に分散してなるプラスチック片の分散液を得るとともに、このプラスチック片の分散液のうち、前記穿孔板(12)の貫通孔を通過して前記排液室(10B)に流入された紙含有懸濁液を、当該排液室(10B)から排出させ、前記第1のポンプ(41)によって、前記第1配管路(P1)を通して前記濾過機(30)に流入させ、当該濾過機(30)において、紙と酵素水溶液とに分離し、分離された酵素水溶液を、前記第2配管路(P2)を通して、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させる工程と、
前記流路における酵素水溶液の循環を停止し、前記濾過機(30)により分離された紙を回収する工程と、
前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に残留する、前記プラスチック片が酵素水溶液に分散されてなるプラスチック片の分散液を、前記プラスチック分散液受けタンク(50)に移送し、その内部に収納された前記プラスチック分別回収用ネット(60)によりプラスチック片を回収し、前記プラスチック分散液受けタンク(50)に残留する酵素水溶液を、前記第2のポンプ(42)によって、前記第3配管路(P3)を通して、前記分離処理タンク(10)の分離処理室(10A)に還流させる工程と、
を含むことを特徴とするプラスチック壁紙からのプラスチックと紙の分別回収方法。 A method for separating and collecting paper and plastic pieces from plastic wallpaper by the separate collection system according to any one of claims 1 to 4,
In the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10) containing the enzyme aqueous solution, the cut pieces of the plastic wallpaper are charged, the cut pieces are dispersed in the enzyme aqueous solution, and this system is mixed with the stirrer (20). While stirring, the filter (30) and the first pump (41) are operated to separate the separation treatment chamber (10A), the drainage chamber (10B), and the first pipe of the separation treatment tank (10). Resin that forms the cut pieces in the separation processing chamber (10A) by circulating the enzyme aqueous solution using the passage (P1), the filter (30), and the second piping passage (P2) as a flow passage. The substrate is separated from the layer, and a plastic piece dispersion obtained by dispersing a plastic piece derived from the resin layer in a paper-containing suspension of paper derived from the substrate is obtained. of That is, the paper-containing suspension that has passed through the through hole of the perforated plate (12) and flowed into the drainage chamber (10B) is discharged from the drainage chamber (10B), and the first pump ( 41) to flow into the filter (30) through the first pipe line (P1), and in the filter (30), the paper is separated into paper and the aqueous enzyme solution. Refluxing the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10) through the piping (P2);
Stopping the circulation of the aqueous enzyme solution in the flow path, and collecting the paper separated by the filter (30);
The plastic dispersion in which the plastic pieces are dispersed in the enzyme aqueous solution remaining in the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10) is transferred to the plastic dispersion receiving tank (50), Plastic pieces are collected by the plastic fraction collection net (60) housed inside, and the enzyme aqueous solution remaining in the plastic dispersion receiving tank (50) is removed by the second pump (42) by the third pump. Refluxing the separation processing chamber (10A) of the separation processing tank (10) through the piping (P3);
A method for separating and collecting plastic and paper from plastic wallpaper characterized by comprising:
前記プラスチック分散液受けタンク(50)から前記プラスチック分別回収用ネット(60)を釣り上げて搬出した後、当該プラスチック分別回収用ネット(60)の底部を開いて、プラスチック片を取り出すことを特徴とする請求項5に記載の分別回収方法。 A method for separating and collecting paper and plastic pieces from plastic wallpaper by the separate collection system according to claim 3,
After lifting and unloading the plastic fraction collection net (60) from the plastic dispersion receiving tank (50), the bottom of the plastic fraction collection net (60) is opened and the plastic piece is taken out. The fraction collection method according to claim 5.
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