JP2010234700A

JP2010234700A - 廃プラスチックの取扱方法及び処理方法

Info

Publication number: JP2010234700A
Application number: JP2009086244A
Authority: JP
Inventors: Takemi Aizawa; 健実相沢
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】発泡ウレタン等の廃プラスチックを破砕、粉砕する際に粉塵爆発の危険性を低下させ、その後の処理における爆発、火災の発生を回避し、安全に廃プラスチックを取り扱い、処理する。
【解決手段】発泡ウレタン等を過熱蒸気の雰囲気の下で破砕又は粉砕する。過熱蒸気の雰囲気の下で破砕又粉砕することで、雰囲気の酸素濃度を低下させるとともに、破砕又粉砕されたプラスチック粒子の表面に水分子が吸着し、比表面積の増大に伴うプラスチックの急激な酸化を抑制することとなるため、破砕又は粉砕の際の粉塵爆発の危険性を低下させることができる。発泡ウレタン等を破砕又は粉砕した直後に過熱蒸気の雰囲気に晒してもよい。このようにして得られた発泡ウレタン等の破砕物又は粉砕物を燃料として、セメント焼成用燃料としてセメントキルンに窯前から吹き込むことで、発泡ウレタン等を安全に有効利用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫等で断熱材として用いられている発泡ウレタン等の廃プラスチックを取り扱う方法、及び該方法を用いて廃プラスチックを処理する方法に関する。

平成１３年４月に特定家庭用機器再商品化法（以下、「家電リサイクル法」という）が施行され、製造業者等が廃家電を小売業者等から引き取り、再商品化等を実施している。廃冷蔵庫については、破砕機で破砕し、断熱材に含まれるフロン、又は代替フロンとしてのシクロペンタン等を回収し、破砕物を鉄、銅やアルミニウム等の非鉄金属及びプラスチックに分別した後、断熱材としての発泡ウレタンを再利用する。また、この際、発泡ウレタンを減容化するため、又は発泡ウレタンの後工程での処理を容易にするため、発泡ウレタンを破砕又は粉砕している（例えば、特許文献１、２参照）。

上述のように、発泡ウレタンを断熱材として再利用するには、ウレタンを発泡させるために用いたフロン等を除去する必要があり、その際、爆発、着火等の虞のない安全性の高い回収方法が求められる。そこで、例えば、特許文献３には、フロンガスを含む所定サイズの断熱材に所定温度の過熱蒸気を所定時間吹きつけ、過熱蒸気によりフロンガスを断熱材から押し出し、フロンガスを過熱蒸気とともに回収する方法及び装置が記載されている。

特開２０００−１４０７９４号公報特開２００３−２８６４９７号公報特開２００５−３０６７７６号公報

しかし、発泡ウレタンを再利用するには、フロン等を除去するとともに、上記のように、減容化等のため破砕又は粉砕する必要があり、その際、破砕又は粉砕した発泡ウレタンそのものによる粉塵爆発の危険性があるとともに、その後の処理においても取扱いを慎重に行わないと、爆発、火災が発生する虞があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、発泡ウレタン等の廃プラスチックを破砕、粉砕する際に粉塵爆発の危険性を低下させ、その後の処理における爆発、火災の発生を回避し、安全に廃プラスチックを取り扱い、処理することのできる方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、廃プラスチックの取扱方法であって、廃プラスチックを過熱蒸気の雰囲気の下で破砕又は粉砕することを特徴とする。本発明によれば、過熱蒸気の雰囲気の下で廃プラスチックを破砕又は粉砕することにより、雰囲気の酸素濃度を低下させるとともに、粉砕されたプラスチック粒子の表面に水分子が吸着することにより、比表面積の増大に伴うプラスチックの急激な酸化を抑制することとなるため、発泡ウレタン等の廃プラスチックを破砕又は粉砕する際の粉塵爆発の危険性を低下させることができる。

また、本発明は、廃プラスチックの取扱方法であって、廃プラスチックを破砕又は粉砕した直後に過熱蒸気の雰囲気に晒すことを特徴とする。本発明によれば、破砕又は粉砕した直後に廃プラスチックの破砕物又は粉砕物を過熱蒸気の雰囲気に晒すことにより、雰囲気の酸素濃度を低下させるとともに、粉砕されたプラスチック粒子の表面に水分子が吸着し、比表面積の増大に伴うプラスチックの急激な酸化を抑制することとなるため、発泡ウレタン等の廃プラスチックを取り扱う際の粉塵爆発の危険性を低下させることができる。

さらに、本発明は、廃プラスチックの処理方法であって、上述の方法によって得られた廃プラスチックの破砕物又は粉砕物を燃料として利用することを特徴とする。これによって、発泡ウレタン等の廃プラスチックの破砕物又は粉砕物を安全に処理し、有効利用することができる。

上記廃プラスチックの処理方法において、前記燃料をセメント焼成用燃料としてセメントキルンに窯前から吹き込み、セメント焼成に有効利用することができる。

以上のように、本発明によれば、発泡ウレタン等の廃プラスチックを破砕、粉砕する際に粉塵爆発の危険性を低下させ、その後の処理における爆発、火災の発生を回避し、安全に廃プラスチックを取り扱い、処理することができる。

本発明にかかる廃プラスチックの取扱方法及び処理方法を実施するための装置の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる廃プラスチックの取扱方法及び処理方法を実施するための装置構成例を示し、本発明にかかる廃プラスチックの取扱方法を適用した破砕システム１と、破砕システム１で得られた廃プラスチックの破砕物を用いた廃プラスチックの処理システム２１とを例示している。尚、以下の説明においては、廃冷蔵庫等から得られた発泡ウレタンを取り扱い、処理する場合を例にとって説明する。

破砕システム１は、発泡ウレタンＵを貯留するホッパ２と、ホッパ２内の発泡ウレタンＵを破砕装置４に供給する供給装置３と、供給装置３によって供給された発泡ウレタンＵを破砕する破砕装置４と、破砕装置４を設置した破砕室６に過熱蒸気Ｓを供給するための過熱蒸気発生装置５と、破砕装置４による破砕物Ｃを回収する固気分離装置８と、破砕物Ｃをバラ車１５によって輸送するため、バラ車１５に破砕物Ｃを積み込むための積込装置９と、破砕室６内の過熱蒸気Ｓ及び固気分離装置８で分離された気体を搬送するファン１１とで構成される。

破砕装置４は、回転刃、スクリュー等を有するクラッシャ等であって、過熱蒸気発生装置５からの過熱蒸気Ｓが供給される破砕室６に設置される。破砕室６に過熱蒸気Ｓを供給するのは、発泡ウレタンＵを過熱蒸気Ｓの雰囲気の下で破砕することで、雰囲気の酸素濃度を低下させるとともに、破砕された発泡ウレタンＵの表面に水分子を吸着させ、比表面積の増大に伴う発泡ウレタンＵの急激な酸化を抑制し、発泡ウレタンＵを破砕する際の粉塵爆発の危険性を低下させるためである。

破砕室６には、上記破砕装置４が設置されるとともに、過熱蒸気発生装置５から供給配管５ａを介して過熱蒸気Ｓが供給される。さらに、破砕室６には、供給装置３からの発泡ウレタンＵの供給路３ａ、破砕装置４による破砕物Ｃの搬送路４ａ等が配置され、破砕物Ｃは、破砕室６内の過熱蒸気Ｓ及び空気とともに固気分離装置８に搬送される。

固気分離装置８は、破砕装置４から供給された破砕物Ｃ、過熱蒸気Ｓ及び空気を固液分離するために備えられ、風力分離機、サイクロン等が用いられる。固気分離装置８の下方には、破砕物Ｃをバラ車１５に積み込むための積込装置９が付設される。

ファン１１は、破砕室６から使用済みの過熱蒸気Ｓ、及び固気分離装置８で分離された気体を系外に排出するために備えられる。

一方、処理システム２１は、バラ車１５によって搬送された発泡ウレタンＵの破砕物Ｃを貯留する貯留装置２４と、貯留装置２４内の破砕物Ｃを搬送路２９に供給する供給装置２６と、搬送路２９に供給された破砕物Ｃをバーナ２３に搬送するファン２７と、破砕物Ｃをセメントキルン２２内に吹き込むためのバーナ２３と、貯留装置２４の脱気を行うためのファン２８とで構成される。

供給装置２６には、貯留装置２４内の破砕物Ｃを安定して搬送路２９に供給可能なようにシール性のよいロータリフィーダ等が用いられる。また、供給装置２６の下方の搬送路２９にエゼクタを設けて、貯留装置２４内の破砕物Ｃを搬送路２９に吸引して搬送するようにしてもよい。

バーナ２３は、セメントキルン２２に主燃料の微粉炭を吹き込むバーナであって、セメント焼成用燃料の一部として破砕物Ｃを用いることができる。尚、微粉炭を吹き込むバーナ２３とは別に、破砕物Ｃを吹き込むための専用のバーナを設け、破砕物Ｃをセメントキルン２２内に吹き込むこともできる。

次に、上記構成を有する破砕システム１及び処理システム２１の動作について、図１を参照しながら説明する。

廃冷蔵庫等から回収された発泡ウレタンＵを受け入れ、ホッパ２に投入して一時的に貯留する。過熱蒸気発生装置５及びファン１１を運転し、過熱蒸気発生装置５で発生させた過熱蒸気Ｓを供給配管５ａを介して破砕室６に供給し、破砕室６内を過熱蒸気雰囲気とした後、発泡ウレタンＵをホッパ２から供給装置３を介して破砕装置４に投入する。破砕装置４で発泡ウレタンＵを破砕し、破砕物Ｃを、破砕室６内の過熱蒸気Ｓ及び空気とともに固気分離装置８に空気搬送する。このように、過熱蒸気Ｓが導入された破砕室６で、破砕装置４によって発泡ウレタンを破砕するため、粉塵爆発の危険性を低下させることができる。

固気分離装置８において、搬送物を、破砕物Ｃと、過熱蒸気Ｓ及び空気とに分離し、分離した破砕物Ｃを積込装置９を介してバラ車１５に積み込み、処理システム２１に搬送する。一方、固気分離装置８から排出された過熱蒸気Ｓ及び空気は、必要に応じて集塵した後、大気に開放する。

破砕物Ｃを積載したバラ車１５は、処理システム２１に到着すると、破砕物Ｃを貯留装置２４に空気輸送する。破砕物Ｃの空気輸送中は、ファン２８によって貯留装置２４の脱気を行う。この際、上述のように、破砕システム１において破砕物Ｃを過熱蒸気雰囲気下で破砕したため、破砕物Ｃが粉塵爆発を起こす危険性が低下し、安全に空気輸送を行うことができる。

セメントキルン２２の運転中に、貯留装置２４に貯留した破砕物Ｃを、ファン２７、搬送路２９を介してバーナ２３よりセメントキルン２２内に吹き込む。セメントキルン２２に吹き込まれた破砕物Ｃは、セメントキルン２２内で燃焼し、セメントクリンカの生成に利用される。

尚、上記実施の形態においては、発泡ウレタンを過熱蒸気雰囲気の下で破砕する場合について説明したが、発泡ウレタンをさらに細かく粉砕する場合にも、同様に過熱蒸気雰囲気下で粉砕し、発泡ウレタンの粉砕物による粉塵爆発の危険性を低下させることができる。

また、発泡ウレタンを過熱蒸気雰囲気の下で破砕又は粉砕するのではなく、発泡ウレタンを破砕又は粉砕した直後に過熱蒸気の雰囲気に晒すことで、以降の粉塵爆発の危険性を低下させることもできる。

さらに、本願発明は、発泡ウレタンに限らず、可燃性の廃プラスチックであって、破砕又は粉砕することで粉塵爆発の虞のあるものについて同様に適用することができる。

１破砕システム
２ホッパ
３供給装置
３ａ供給路
４破砕装置
４ａ搬送路
５過熱蒸気発生装置
５ａ供給配管
６破砕室
８固気分離装置
９積込装置
１１ファン
１５バラ車
２１処理システム
２２セメントキルン
２３バーナ
２４貯留装置
２６供給装置
２７ファン
２８ファン
２９搬送路

Claims

廃プラスチックを過熱蒸気の雰囲気の下で破砕又は粉砕することを特徴とする廃プラスチックの取扱方法。
廃プラスチックを破砕又は粉砕した直後に過熱蒸気の雰囲気に晒すことを特徴とする廃プラスチックの取扱方法。
請求項１又は２に記載の方法により得られた廃プラスチックの破砕物又は粉砕物を燃料として利用することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
前記燃料をセメント焼成用燃料としてセメントキルンに窯前から吹き込むことを特徴とする請求項３に記載の廃プラスチックの処理方法。