JP2013535359A - 耐久消費財の耐用期間終了時の該耐久消費財の破砕廃棄物から出る再利用可能なポリマー材料の少なくとも1つのグループの同時の予備濃縮および予備選択 - Google Patents
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Abstract
Description
解体のための破砕から出る処理対象材料のフローにおいては、再利用可能な使用済ポリマー材料の濃度を上げることがその再処理を最大限にするためには望ましいが、その濃度は低く、
使用済ポリマー材料の性質および組成が、例えば、充填剤の有無を問わず、ポリオレフィン、ポリアミド、およびポリ塩化ビニルなどのように多様である
ということである。
1つは、廃棄物を特化された処理手段へ向わせるために、該廃棄物を分離すること
そして、もう1つは、「廃棄物処理連鎖へ入る製品の総質量に対する選別された処理対象製品の質量」の比率を上げることにより廃棄物処理連鎖の全体的な効率を向上させるために、再利用可能な材料を載せた処理対象廃棄物フローを予備濃縮すること
を有している。
従来技術:
本発明の方法が適用されるフローは、一般的に、自動車の破砕残留物、ならびに耐用期間の終了した家電装置およびコンピュータ装置などの他の耐久性消費財から出る。このフローについて、複数種類の合成ポリマー材料は再利用可能であると考えられ、複数の他の材料は金属、鉱物、ならびに、特定のガラス、木、ゴムおよび砂を含む様々な汚染物質などの有害混入物であるとみなされ、除去される必要がある。他の廃棄物、例えば、合成ポリマー材料を含む混合産業廃棄物、および、地方自治体の回収から出る、混合された再利用可能なポリマー材料も含む梱包廃棄物も、同様に、再利用できる可能性があると考えられる。
耐久性消費財の耐用期間終了時に、該耐久性消費財の破砕から出る材料の複合フローに存在する緻密な性質を有する再利用可能なポリマー材料だけの予備濃縮と、
再利用可能な使用済ポリマーの各作成されたグループの範囲を定める最低および最高密度範囲に基づくグループ化条件を用いることによるこれらの再利用可能な使用済ポリマー材料の予備選択とを同時に実施する方法および対応する工業的設備を作成することである。
使用済ポリマー材料の混合物を予備濃縮することを含み、使用済ポリマー材料は、プラスチック技術の分野において、前記混合物中の汚染物質を部分的に除去することによりリサイクルされ得るものであり、
処理方法は、混合物において、耐久性消費財の耐用期間終了時に該耐久性消費財の破砕による残留物から出る破片材料の混合物の区間]0.850〜1.900]により範囲が定められる密度範囲内にある密度範囲]dmin〜dmax]により範囲が定められる再利用可能な使用済ポリマー材料の少なくとも1つのグループを予備選択することをさらに含み、混合物は、
様々な性質、および/または、組成、および/または、形状因子を有し、範囲]0.850〜1.900]の密度を有する合成ポリマー材料である再利用可能な材料の留分と、
鉱物材料、および/または、金属材料、および/または、ポリマー材料以外の有機材料、および/または発泡状態の、特に泡の合成ポリマー材料の形態の除去対象の汚染物質の複数の留分とを含み、
該処理方法は、
密度範囲]1.100〜1.900](ただし、下限は含まない)において選択された値dsに調整された密度を有し、dsは、予備選択しようとする再利用可能な使用済ポリマーのグループのために選択された密度上限「dmax」であり、その一方で、前記グループの密度下限「dmin」は、範囲]0.850〜ds]にある水媒質へ、再利用対象の使用済ポリマー材料と汚染物質との混合物を導入し、該混合物を、最高密度dsの上清留分(a1)と、予備濃縮され、予備選択される、dsよりも高い密度を有する再利用可能な使用済ポリマーのグループを構成する再利用対象の使用済ポリマー材料、および、破片化された材料の混合物の汚染物質の留分を少なくとも一部含む、この方法で抽出される沈殿留分(a2)とに分離する工程a)と、
工程a)から出る前記上清留分(a1)を、1.100の値に調整された密度を有する水媒質において分離して、超軽質および/または発泡した使用済合成ポリマー材料の留分、破片化された形態の再利用対象の使用済合成ポリマー材料、および汚染物質からなる、1.100以下の密度を有する上清留分(b1)と、再利用可能な使用済ポリマー材料と重い汚染物質とを含み、予備濃縮され、予備選択され、再利用可能な使用済ポリマーの別のグループを構成し、範囲]1.100〜ds]における密度を有する、再利用するための前記方法により抽出される沈殿留分(b2)とを産出する工程b)と、
工程b)から出る再利用対象のポリマー材料の前記留分(b1)を、再利用対象のポリマー材料の前記留分の破片に含まれる、接着している、または、集められた記汚染物質を放出する網目において、破砕する工程c)と、
破砕工程c)から出る再利用対象の合成ポリマー材料の前記留分を、前記破砕中に放出される汚染物質の留分(d2)と前記発泡したポリマー材料とを少なくとも部分的に、再利用対象の合成ポリマー材料の前記留分から除去するため、および、再利用可能な材料のグループに応じて予備濃縮され、予備選択され、混入物質を依然として含んでいる密度dmin=0.850(下限は含まない)と密度dmax=1.100とにより範囲が定められ、前記必要とされる混合物を構成する前記再利用可能な材料の留分(d1)を、再利用対象の合成ポリマー材料の前記留分から抽出するために、寸法スクリーニングにより、および/または、形状因子もしくは空気により機械的分離する行程d)と、
存在する「木」混入物質の密度を上げるために、工程d)から出る前記留分を湿らせる工程e)と、
工程e)から出る前記留分を、値1.100に調整された密度を有する水媒質において分離して、再利用対象の使用済合成ポリマー材料の上清留分(f1)と、前記「木」混入物質を主に含む沈殿留分(f2)とを産出し、前記上清留分は、密度dmin=0.850(下限は含まない)と密度dmax=1.100とにより範囲が定められる再利用可能な使用済合成ポリマー材料の、予備濃縮され、予備選択されるグループを形成する、存在するポリマーを前記ポリマーのリサイクルを目的として前記ポリマーの組成に従って細かく分離する方法のための原料を構成している工程f)と
をこの順番で含んでいる。
例えば、自動車、家電製品、電子材料、および、ポリマー材料、金属、鉱物材料などの多様な材料の留分から形成される混合物、および、上記ポリマー材料以外の有機起源の材料などの、発泡ポリマー材料を除く、対象物の耐用期間終了時に該対象物の破砕の残留物から出る破片化された材料の混合物を処理することによるポリマー材料の少なくとも1つのグループの予備濃縮および予備選択を同時に行う方法は、寿命の尽きた、プラスチック技術の分野においてリサイクルされ得る前記消耗対象物に存在する、熱可塑性および熱硬化性の、特に、有極性または無極性の、充填剤を含むまたは充填剤を含まない、難燃性のまたは難燃性ではない、補助剤を含むまたは補助剤を含まない、再利用しようとする全てのポリマーおよび/またはコポリマー材料に関する。
この留分(a1)は、分離可能な同種ポリマー材料の「n」個のグループの混合物を産出し、各グループは、密度]dmin(n)〜dmax(n)]を有し、「n」は、1と回収対象のポリマー材料の種類の数との間の整数値である。
工程(b)の、範囲]1.1〜ds]における密度を有する沈殿留分(b2)に関し、範囲]1.1〜ds]における密度を有する該留分中に存在する再利用可能な使用済ポリマー材料を収集するために、沈殿留分(b2)を、確実に除去すればよく、すなわち、沈殿留分(b2)に対して、留分(b1)とは別に、密度による水力分離工程による処理を行い、密度]dmin(n)〜dmax(n)]のグループによると、「n」は、1と回収対象のポリマー材料の種類の数との間の整数値である。
本発明の主題である材料の混合物を処理するための方法によると、工程a)は、先に定義したような対象物の耐用期間終了時に該対象物の破砕残留物から出る混合物の形態の様々な破片化された材料の全てのフローを受ける。本発明に係る方法のこの工程a)は、水媒質において密度により分離する工程であり、水媒質の密度は、前記使用済ポリマー材料がグループに集結するための条件である密度範囲]dmin−dmax]から選択された値「ds」に調整されており、形成される各グループは、それぞれ独自の密度範囲]dmin〜dmax]を有している。
この工程は、水媒質において工程a)から出た上清留分(a1)を分離することを含む。水媒質の密度は、1.1の値に正確に調整されている。
本発明に係る方法の水媒質において分離工程b)から出た1.1以下の密度を有する再利用対象のポリマー材料の留分(b1)は、本発明に係る方法の工程c)へ導入される。該留分(b1)は、この再利用対象の使用済ポリマー材料に含有されている、接着している、または、集められた汚染物質を含んでいる。この工程c)は、この再利用可能なポリマー材料から、前記接着している、集められた、または含有されている全ての汚染物質を無くすために、再利用対象の使用済ポリマー材料に含まれる汚染物質が少なくとも網目から放出されるように、再利用対象の前記留分(b1)を細かく破砕することからなる。汚染物質の少なくとも網目放出を含むこの破砕工程により、最大寸法が一般的には5mmと50mmとの間、そして優先的には20mmと30mmとの間である、再利用対象のポリマー粒子を与える必要な細かい破片化が実施および実現される。
細かく破砕する工程c)からの放出時に、再利用可能なポリマー材料と、破砕により放出され、除去しなければならない汚染物質とからなる、(c)において破砕された材料のフロー(b1)は、スクリーニングによる機械的分離および/またはガスフローによる空気分離の工程d)に入る。しかしながら、硬質汚染物質の破砕による放出は扱いにくい後続の分離状況を生じさせないにもかかわらず、同様のことは柔軟な材料、特に、破砕中に圧縮現象に曝される、つまり体積が減るポリマー発泡体には当てはまらない。細かく破砕する工程c)からの放出時に、圧縮された発泡体の粒子は、放置によりそれらの元の体積に戻る傾向を有しており、圧縮された発泡体の粒子は放出されるとすぐに、細かく破砕されたポリマー破片である再利用可能な硬質材料の形状因子とは異なる形状因子を採用する。
小板の形状の再利用可能なポリマー留分だけが、2本のバーの間の距離よりも小さい最大寸法を有する最小限の汚染物質を運びながら、この自由空間を通過する。これらの汚染物質は、発泡体および木片などである。
工程(c)における破砕と、工程(d)における機械的なおよび/または空気による分離とを行って、前記材料からポリマー発泡体と少なくとも部分的に他の汚染物質とを除去した後の、密度d(b1)≦1.1の材料のフロー(b1)を、工程(e)において、水をスプレーすることにより、または、強く撹拌しながらもしくは強く撹拌せずに水槽に浸けることにより、または、任意の他の手段により湿らせる。これは、「木」である混入物質の密度を上げて、後続の工程(f)において該混入物質を除去できるようにするためである。
工程(f)は、工程(e)から出る材料の全てのフローを受ける。
自動車の耐用期間終了時に、鉄を含む金属部品があらかじめ取り除かれた該自動車の破砕残留物の破片化された流入フローを、本発明の方法に従って処理する。
工程(a)から出る上清留分(a1)は、この分離工程(b)に入り、1.100に調整された密度を有する水力分離媒質を用いて処理され、1.100以下の密度を有する上清留分(b1)と、]1.100〜1.400]の密度を有する沈殿留分(b2)とを産出する。
Claims (22)
- 耐久性消費財の耐用期間終了時に前記耐久性消費財の破砕により生じる、プラスチック技術の分野においてリサイクル可能な少量の再利用可能な使用済ポリマー材料と、汚染物質とからなる、破片化された材料の混合物を処理する方法であり、
前記混合物中に存在する前記汚染物質の一部除去により再利用され得る使用済ポリマー材料の混合物の予備濃縮と、
耐久性消費財の耐用期間終了時に前記耐久性消費財の破砕による残留物から生じる破片材料の混合物の区間]0.850〜1.900]により範囲が定められる密度範囲内に位置する密度範囲]dmin〜dmax]により範囲が定められる再利用可能な使用済ポリマー材料の少なくとも1つのグループの前記混合物中における予備選択と
を同時に行うことを含み、前記混合物は、
合成ポリマー材料であり、様々な特性および/または組成および/または形状因子を有し、範囲]0.850〜1.900]における密度を有する、再利用可能な材料の留分と、
鉱物材料および/または金属材料および/またはポリマー材料以外の有機材料および/または発泡状態の合成ポリマー材料、特に発泡体から形成された汚染物資の複数の留分とを含む方法であって、
密度範囲]1.100〜1.900](下限は含まない)において選択される値dsに調整された密度を有し、dsは、予備選択対象の再利用可能な使用済ポリマーのグループのために選択された密度上限dmaxを構成し、その一方で、前記グループの密度下限dminは、]0.850とds]との間にある水媒質へ、dsを上回る密度を有する再利用可能なポリマーのグループを形成する、予備濃縮され、予備選択される、再利用対象の使用済ポリマー材料と、汚染物質との前記混合物を導入し、前記混合物を、最高密度dsの上清留分(a1)と、再利用対象の使用済ポリマー材料およびdsを上回る密度を有する破片化された材料の前記混合物の汚染物質の留分の少なくとも一部を含む、前記方法により抽出される、沈殿留分(a2)とに分離する工程a)と、
工程a)から出る前記上清留分(a1)を、1.100の値に調整された密度を有する水媒質において分離して、超軽質および/または発泡した使用済合成ポリマー材料の留分、破片化された形態の再利用対象の使用済合成ポリマー材料、および汚染物質からなる、1.100以下の密度を有する上清留分(b1)と、再利用可能な使用済ポリマー材料と重い汚染物質とを含み、予備濃縮され、予備選択され、再利用可能な使用済ポリマーの別のグループを構成し、]1.100とds]との間の密度を有する、再利用するための前記方法により抽出される沈殿留分(b2)とを産出する工程b)と、
工程b)から出る再利用対象のポリマー材料の前記留分(b1)を、再利用対象のポリマー材料の前記留分の破片に含まれる、接着している、または、集められた前記汚染物質を放出する網目において破砕する工程c)と、
破砕工程c)から出る再利用対象の合成ポリマー材料の前記留分を、前記破砕中に放出される汚染物質の留分(d2)と前記発泡したポリマー材料とを少なくとも部分的に、再利用対象の合成ポリマー材料の前記留分から除去するため、および、再利用可能な材料のグループに応じて予備濃縮され、予備選択され、混入物質を依然として含んでいる密度dmin=0.850(下限は含まない)と密度dmax=1.100とにより範囲が定められ、前記必要とされる混合物を構成する前記再利用可能な材料の留分(d1)を、再利用対象の合成ポリマー材料の前記留分から抽出するために、寸法スクリーニングにより、および/または、形状因子もしくは空気により機械的分離する行程d)と、
存在する「木」混入物質の密度を上げるために、工程d)から出る前記留分を湿らせる工程e)と、
工程e)から出る前記留分を、値1.100に調整された密度を有する水媒質において分離して、再利用対象の使用済合成ポリマー材料の上清留分(f1)と、前記「木」混入物質を主に含む沈殿留分(f2)とを産出し、前記上清留分は、密度dmin=0.850(下限は含まない)と密度dmax=1.100とにより範囲が定められる再利用可能な使用済合成ポリマー材料の、予備濃縮され、予備選択されるグループを形成する、存在するポリマーを前記ポリマーのリサイクルを目的として前記ポリマーの組成に従って細かく分離する方法のための原料を構成している工程f)と
をこの順番で含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
最高密度dsの前記留分(a1)は、「n」個のグループの分離可能同種ポリマー材料の混合物から形成され、
各グループは、固有の密度]dmin(n)〜dmax(n)]を有し、
「n」は、1と回収対象ポリマーの種類の数との間の整数値である
ことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
工程a)の、範囲]ds〜1.900]における密度を有する前記沈殿留分(a2)を、確実に除去する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記工程(a)の前記沈殿留分(a2)は、範囲]ds〜1.900]における密度を有する前記留分に存在する前記再利用可能な使用済ポリマー材料を収集するために、密度]dmin(n)〜dmax(n)]のグループに応じて、前記留分(a1)とは別に、密度による分離工程によって再利用処理を受け、
「n」は、1と回収対象のポリマーの種類の数との間の整数値である
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜4の少なくとも1項に記載の方法において、
工程(b)の、範囲]1.1〜ds]における密度を有する前記沈殿留分(b2)を除去する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜4の少なくとも1項に記載の方法において、
前記沈殿留分(b2)は、範囲]1.1〜ds]における密度を有する前記留分に存在する前記再利用可能な使用済ポリマー材料を収集するために、密度]dmin(n)〜dmax(n)]のグループに応じて、前記留分(b1)とは別に、密度による分離工程によって再利用処理を受け、
「n」は、1と回収対象のポリマーの種類の数との間の整数値である
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜6の少なくとも1項に記載の方法において、
工程(a)の前記水力分離媒質に与えられる前記密度dsは、優先的には、範囲]1.100〜1.500]において選択される
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜7の少なくとも1項に記載の方法において、
密度範囲]1.1〜1.9]における分離閾値として選択された密度dsを有する前記水力分離媒質は、水と、非常に小さい粒度分析寸法を有する、正確に調整された量において前記密度dsに対する前記分離閾値として選択された値に正確に達するために懸濁液にされる、水溶性鉱物化合物、および/または、水に溶けないもしくは溶け難い鉱物化合物とにより形成されている
ことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記可溶性鉱物化合物は、優先的にはナトリウム、カリウム、またはマグネシウムの塩類である
ことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
水に溶けないまたは溶け難い前記鉱物化合物は、粉状粘土、または、粉状炭酸カルシウムである
ことを特徴とする方法。 - 請求項8および10の少なくとも1項に記載の方法において、
不溶性または溶けにくい前記鉱物化合物の粒子の粒度分析曲線は、範囲]0μm〜5μm]にある
ことを特徴とする方法。 - 請求項8、10、および11の少なくとも1項に記載の方法において、
不溶性または非常に溶けにくい前記鉱物化合物の粒子の中位径は、範囲]0μm〜1μm]にある
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜12の少なくとも1項に記載の方法において、
細かく破片化することにより前記汚染物質を放出する前記網目は、5mmと50mmとの間、そして、優先的には、20mmと30mmとの間の最大寸法を有する再利用対象のポリマーの粒子を与えるように選択されている
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜13の少なくとも1項に記載の方法において、
スクリーニングおよび/または形状因子による前記機械的分離は、30mm以下、そして優先的には1mmと10mmとの間の最大寸法を有するスクリーニング網目に応じて行われる
ことを特徴とする方法。 - 請求項14に記載の方法において、
スクリーニングおよび/または形状因子による前記機械的分離は、振動格子デバイス、または、わずかに傾斜した回転軸を有する回転する円筒形分離表面を有するデバイスからなるグループより選択される、分離用測定網目を有するデバイスにおいて行われる
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜13の少なくとも1項に記載の方法において、
前記空気分離は、単一の空気分離手段を備える分離ゾーンにおける吸引および/または吹き出しにより行われ、
前記分離手段自体は、被分離材料を分離するための少なくとも2つの特定ゾーンを有し、
前記特定の空気分離ゾーンのうちの第1特定ゾーンは、被分離材料の供給と、前記被分離材料の流入フローの、前記ゾーンへ導入される過程における、早期空気分離、および、除去対象の超軽質材料の留分のガスフローによる前記分離手段からの即時放出とを同時に可能にするゾーンであり、
スクリーニング表面が設けられ、ガスフローにも曝される他方の特定の空気分離ゾーンは、重い汚染物質の留分と前記第1特定ゾーンから出る再利用可能な材料との混合物を処理し、
前記ガスフローは、再利用可能な材料の前記留分を分離し、これを、前記空気分離器の出口へ搬送し、
その一方で、重い汚染物質の前記留分は、前記再利用可能な留分から重力によって分離され、前記空気分離手段から適切な出口を通って除去される
ことを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法において、
2つの特定の分離ゾーンを有する前記空気分離手段は、スクリーンと二重吸引部とを備える、分離器/掃除機/測定器の組立部品からなるグループから選択される
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜16の少なくとも1項に記載の方法において、
工程c)から出る前記再利用可能な材料は、直列に搭載された2つの空気分離手段における吸引または吹き出しによる空気分離を受ける
ことを特徴とする方法。 - 請求項18に記載の方法において、
前記第1空気分離手段は、工程c)から出る汚染物質の留分と再利用可能な材料とに分離される材料の流入フローを受け、超軽質材料の留分が前記第1空気分離手段の上部において抽出され、その一方で、重い汚染物質の留分と再利用対象材料との混合物が前記空気分離手段の下部において抽出されるように、前記フローを2つの留分に処理し、
前記混合物は、前記第2空気分離手段へ導入され、重い汚染物質の前記留分は、前記第2空気分離手段の下部において除去され、その一方で、再利用対象材料の前記留分は、工程d)から抽出されることを特徴とする方法。 - 請求項18に記載の方法において、
第1空気分離手段は、工程c)から出る、汚染物質の留分と再利用可能な材料とに分離される材料の流入フローを受け、重い汚染物質の前記留分が前記空気分離手段の下部において抽出され、その一方で、超軽質汚染物質の前記留分と再利用可能な材料とからなる混合物が前記第1空気分離手段の下部において抽出されるように、前記フローを2つの留分に処理し、
前記混合物は、前記第2空気分離手段へ導入され、超軽質汚染物質の前記留分は、第2空気分離手段の上部において除去され、その一方で、再利用可能な材料の前記留分は、前記空気分離手段の下部において抽出される
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜20の少なくとも1項に記載の方法において、
前記空気分離ゾーンから抽出される前記超軽質汚染物質の前記留分は、前記スクリーンの網目の寸法よりも小さい寸法を有する、ポリマー粉末、糸および/もしくはフィルムおよび/もしくは織物の廃棄物、または小さい体積の発泡体などの材料から形成される留分を分離するため、および、前記スクリーンの網目を通過できない発泡体の全ての薄片を回収して適切な作業により前記薄片を再利用するために、前記超軽質汚染物質の最大寸法および/または形状因子に応じて、スクリーニングによる追加の分離工程を受ける
ことを特徴とする方法。 - 組成が同種のリサイクル可能なポリマー材料のフローを抽出するための選択的分離方法へ供給するための、請求項1〜21の少なくとも1項に記載のプラスチック技術の分野におけるリサイクル対象の使用済ポリマー材料の予備濃縮され、予備選択された留分の使用。
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