JP2016077958A - Fiber waste recycling method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of collecting a useful gas by charging fiber wastes in a coke oven and preventing degradation of the obtained coke strength.SOLUTION: A recycling method for fiber wastes comprises: a mixing step of mixing fiber wastes with plastic wastes or plastic waste-containing materials; a heating step of heating the above mixture at the softening/melting temperature of the plastic wastes or plastic waste-containing materials or higher so as to soften and melt the plastic wastes; a cooling step of volume-reducing and solidifying the melted material by cooling to generate a solid material including the fiber waste; and a carbonization step of carbonizing in a coke oven, a charging material prepared by blending with a raw material coal, the powdery material powdered by shocking the solid material.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、産業廃棄物をコークス炉で再利用するリサイクル方法に関するものである。   The present invention relates to a recycling method for reusing industrial waste in a coke oven.

廃プラスチックは、従来その大部分が焼却処理、埋め立て処分されてきた。焼却処理では発熱量が大きいため焼却炉がダメージを受け、更に塩素を含む廃プラスチックの場合は排気ガス中の塩素の処理が問題となる。また、廃プラスチックは、土壌中の細菌やバクテリアでは分解されず、埋立地が不足するとともに、環境負荷がストックされる。そこで近年、焼却処理、埋め立て処分をせずに環境に配慮したリサイクル技術が導入されている。   Conventionally, most of the plastic waste has been incinerated and landfilled. Incineration treatment generates a large amount of heat, so the incinerator is damaged, and in the case of waste plastic containing chlorine, the treatment of chlorine in the exhaust gas becomes a problem. In addition, waste plastics are not decomposed by bacteria and bacteria in the soil, resulting in a shortage of landfill and an environmental load being stocked. Therefore, in recent years, environmentally friendly recycling technology has been introduced without incineration or landfill disposal.

特許文献１には、廃プラスチックを原料として、フィルム状及び発泡質プラスチックの比率が高い集合と厚みが０．３ｍｍ以上のプラスチックの比率が高い集合とに分離して、厚手プラスチックの比率が高い集合を粉砕して、コークス炉にて乾留する技術が開示されている。   In Patent Document 1, a waste plastic is used as a raw material, and a set with a high ratio of thick plastic is separated into a set with a high ratio of film-like and foamed plastic and a set with a high ratio of plastic having a thickness of 0.3 mm or more Is disclosed in which a pulverized product is pulverized and carbonized in a coke oven.

特許文献２には、塩素含有廃プラスチックをその塩素含有率を０．５ｗｔ％以下とする脱塩素処理をせずに、プラスチック以外の異物を除去処理すると共に減容固化処理し、当該異物除去処理および減溶固化処理した後の塩素含有廃プラスチックを石炭に対して０．０５ｗｔ％〜２ｗｔ％の範囲でコークス炉に装入して石炭と共に乾留し、発生する塩素系ガスを含む熱分解ガスと、石炭を乾留してコークス化する際に発生しコークス炉で循環使用されている安水とを接触させ、熱分解ガス中塩素分の９０％以上を塩化アンモニウムとして前記安水中に取り込み、石炭のコークス化と塩素含有廃プラスチックの処理を並行して行う技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses that a foreign material other than plastic is removed and volume-reduced and solidified without dechlorinating the chlorine-containing waste plastic so that its chlorine content is 0.5 wt% or less. And a pyrolysis gas containing chlorine-based gas generated by charging the chlorine-containing waste plastic after the reduction and solidification treatment into a coke oven in a range of 0.05 wt% to 2 wt% with respect to the coal, , Brought into contact with the aqueous water that is generated when the coal is carbonized into coke and circulated in the coke oven, and more than 90% of the chlorine content in the pyrolysis gas is taken into the aerated water as ammonium chloride. A technique for coking and treating chlorine-containing waste plastics in parallel is disclosed.

産業廃棄物には、上述の廃プラスチック以外に都市ごみ、カーシュレッダーダスト、繊維屑などが含まれる。特許文献３には、繊維屑を含む産業廃棄物を前処理（破砕、粉砕、選別、沈殿分離、脱水、乾燥等）した後、空気遮断状態下で間接加熱して、熱分解ガスと固体状の残渣とに分離する廃棄物の処理方法が開示されている。   Industrial waste includes municipal waste, car shredder dust, fiber waste and the like in addition to the above-mentioned waste plastic. In Patent Document 3, industrial waste containing fiber waste is pretreated (crushing, crushing, sorting, precipitation separation, dehydration, drying, etc.) and then indirectly heated in an air-blocked state to produce pyrolysis gas and solid state. A method for treating waste that separates into residues is disclosed.

特許文献４には、廃プラスチックと熱流動性を示さない廃棄物（例えば、木質系バイオマス、樹脂硬化物）とを含有する廃棄物を熱分解し、熱分解された廃棄物を原料炭とともにコークス炉で乾留するコークスの製造方法が開示されている。熱分解工程によって軟化溶融した廃プラスチックは廃棄物に付着して、熱分解炉内での全廃棄物の流動がスムーズとなるため、熱分解炉壁面への炭化固着が防止される。   In Patent Document 4, waste containing waste plastic and waste that does not exhibit thermal fluidity (for example, woody biomass, resin cured product) is pyrolyzed, and the pyrolyzed waste is coke with raw coal. A method for producing coke that is carbonized in a furnace is disclosed. Waste plastic that has been softened and melted by the pyrolysis process adheres to the waste, and the flow of all the waste in the pyrolysis furnace becomes smooth, thereby preventing carbonization and sticking to the wall of the pyrolysis furnace.

特開２００２−１８８４９号公報JP 2002-18849 A 特開２００１−１２３１８０号公報JP 2001-123180 A 特開２０００−２０２４１９号公報JP 2000-202419 A 特開２００４−１６８８９３号公報JP 2004-168893 A

上述したように、廃プラスチック、木質系バイオマス等をコークス炉で処理する技術は種々提案されているが、産業廃棄物の一種である繊維屑をコークス炉で処理する技術については、従来考えられていなかった。その理由は、繊維屑をそのままコークス炉に装入すると、石炭（原料炭）の充填嵩密度が低下してコークス強度が低下するからである。   As described above, various technologies for treating waste plastics, woody biomass, etc. in a coke oven have been proposed, but technologies for treating fiber waste, which is a type of industrial waste, in a coke oven have been conventionally considered. There wasn't. The reason for this is that if fiber waste is charged into a coke oven as it is, the bulk density of coal (raw coal) is reduced and the coke strength is reduced.

しかし、繊維屑は、加熱温度を高くすると、水素ガス、メタンガスなどのガスを発生するため、これらの有用なガスを得るための専用の炉を設けるのではなく、コークス炉を用いて回収されることが望まれていた。   However, since the fiber scrap generates gas such as hydrogen gas and methane gas when the heating temperature is raised, it is collected using a coke oven instead of providing a dedicated furnace for obtaining these useful gases. It was hoped that.

そこで、本願発明は、繊維屑をコークス炉に装入して有用なガスを回収でき、かつ、得られるコークス強度を低下させない方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method capable of charging fiber scraps into a coke oven to recover useful gas and not reducing the strength of the obtained coke.

上記課題を解決するために、本願発明に係る繊維屑のリサイクル方法は、（１）廃プラスチックまたは廃プラスチック含有物と、繊維屑とを混合する混合ステップと、この混合物を前記廃プラスチックまたは廃プラスチック含有物の軟化溶融温度以上で加熱して前記廃プラスチックを軟化溶融させる加熱ステップと、この溶融物を冷却することによって減容及び固化させ、前記繊維屑を含む固化物を生成する冷却ステップと、前記固化物に衝撃を与えて粉状化させた粉状体を原料炭に混合した装入物を、コークス炉で乾留する乾留ステップと、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the fiber waste recycling method according to the present invention includes (1) a mixing step of mixing waste plastic or waste plastic-containing material and fiber waste, and using the mixture as the waste plastic or waste plastic. A heating step in which the waste plastic is softened and melted by heating at or above the softening melting temperature of the inclusion, and a cooling step in which the melt is cooled to reduce the volume and solidify to produce a solidified product containing the fiber waste; And a carbonization step of carbonizing a charged material obtained by mixing a powdered material that is pulverized by impacting the solidified material with a raw coal, in a coke oven.

（２）上記（１）において、前記固化物を粉状化させる処理として、前記固化物を破砕する破砕ステップを行ってもよい。   (2) In said (1), you may perform the crushing step which crushes the said solidified material as a process which pulverizes the said solidified material.

（３）上記（１）又は（２）において、前記混合ステップで得られた混合物を挟圧してから、前記加熱ステップを行ってもよい。   (3) In the above (1) or (2), the heating step may be performed after sandwiching the mixture obtained in the mixing step.

（４）上記（１）〜（３）のうちいずれか一つにおいて、前記廃プラスチックまたは廃プラスチック含有物と、前記繊維屑とをそれぞれ粉砕してから前記混合ステップを行ってもよい。   (4) In any one of the above (1) to (3), the mixing step may be performed after pulverizing the waste plastic or the waste plastic-containing material and the fiber waste.

（５）上記（１）〜（４）のうちいずれか一つにおいて、前記加熱ステップにおける加熱処理を不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。   (5) In any one of the above (1) to (4), the heat treatment in the heating step may be performed in an inert gas atmosphere.

（６）上記（１）〜（５）のうちいずれか一つにおいて、前記装入物を１００質量％としたとき、前記粉状体の添加量は外数で３質量％以下に制限してもよい。   (6) In any one of the above (1) to (5), when the charge is 100% by mass, the addition amount of the powdery body is limited to 3% by mass or less by the external number. Also good.

本願発明によれば、繊維屑を廃プラスチックとともに粉末状にした状態でコークス炉に装入できるため、コークス炉における石炭の嵩密度の低下を抑制できる。このため、得られるコークス強度を低下させることなく、繊維屑から有用なガスを回収することができる。   According to the present invention, since the fiber waste can be charged into the coke oven in a state of being powdered together with the waste plastic, a reduction in the bulk density of coal in the coke oven can be suppressed. For this reason, useful gas can be collect | recovered from fiber waste, without reducing the coke intensity | strength obtained.

（a）は加熱する前の層状物の写真であり、（ｂ）は加熱後の粉状体の写真である。(A) is a photograph of the layered product before heating, and (b) is a photograph of the powdery body after heating. 加熱温度と水素ガス発生量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between heating temperature and the amount of hydrogen gas generation. 加熱温度とメタンガス発生量との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between heating temperature and methane gas generation amount. コークス炉に石炭とともに装入される添加原料の製造工程を示した概略図である。It is the schematic which showed the manufacturing process of the additional raw material charged with coal in a coke oven. コークス強度の試験結果を示したグラフである。It is the graph which showed the test result of coke strength.

本発明者らは、繊維屑をコークス炉に装入しても、石炭（原料炭）の充填嵩密度を低下させないことで、得られるコークス強度を低下させない方法を検討した。その結果、廃プラスチックと繊維屑が接触した状態で、廃プラスチックを溶融させると、冷却して得られる固化物は小さな外力を与えるだけで、容易に粉末状になることを実験的に知見した。従って、繊維屑を粉末状でコークス炉へ装入することができるため、石炭（原料炭）の充填嵩密度が低下せず、得られるコークス強度が低下しない。その上で、繊維屑から生成する有用なガスを回収できることを、新たに見出し、本発明を成すに至った。以下、詳細に説明する。   The present inventors have studied a method that does not decrease the strength of coke obtained by reducing the filling bulk density of coal (coking coal) even when fiber waste is charged into a coke oven. As a result, it was experimentally found that when the waste plastic is melted in a state where the waste plastic is in contact with the fiber waste, the solidified product obtained by cooling is easily powdered by applying a small external force. Therefore, since the fiber waste can be charged into the coke oven in the form of powder, the filling bulk density of coal (raw coal) does not decrease, and the resulting coke strength does not decrease. On that basis, it was newly found out that useful gas produced from fiber waste can be recovered, and the present invention has been achieved. Details will be described below.

まず、廃プラスチック（以降、「原料Ａ」と記載する場合がある）として「ポリエステル」を用い、繊維屑（以降、「原料Ｂ」と記載する場合がある）として「ウール」を用いて、廃プラスチックを溶融させる試験を行った。具体的には、シート状のポリエステルとシート状のウールとを層状に重ねた層状物を、ホットプレート上で加熱し、３００℃で５分間保持した後に室温まで冷却したところ、粉末状になることが確認された。図１（a）は加熱する前の層状物の写真であり、図１（ｂ）は加熱・冷却後の粉末状の写真である。   First, “polyester” is used as waste plastic (hereinafter sometimes referred to as “raw material A”), and “wool” is used as fiber waste (hereinafter sometimes referred to as “raw material B”). A test to melt the plastic was conducted. Specifically, a layered product in which sheet-like polyester and sheet-like wool are layered is heated on a hot plate, kept at 300 ° C. for 5 minutes, and then cooled to room temperature, becoming powdery. Was confirmed. FIG. 1 (a) is a photograph of the layered material before heating, and FIG. 1 (b) is a powdery photograph after heating and cooling.

次に、ポリエステルとウールを混合した混合物を加熱プレート上で３００℃で加熱したときの現象を検証するために、加熱顕微鏡（高温顕微鏡）により観察したところ、ポリエステルが溶融してウールの間に入り込む現象が起きていることを確認した。この現象から、溶融状態の廃プラスチックが繊維屑中に入り込むことで、その後の冷却により減容しながら固化する際に、繊維屑の繊維を破断する作用が発生する等により、粉末状になったものと推察される。   Next, in order to verify the phenomenon when the mixture of polyester and wool is heated at 300 ° C. on a heating plate, the polyester melts and enters between the wool when observed with a heating microscope (high temperature microscope). Confirmed that the phenomenon occurred. From this phenomenon, the waste plastic in the molten state enters into the fiber waste, and when solidified while reducing the volume by subsequent cooling, it became powdery due to the action of breaking the fiber of the fiber waste, etc. Inferred.

廃プラスチックは、例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリルなどのように温度を上げると軟化溶融するもののほか、ポリエステルとウールを含有する合成繊維などの廃プラスチック含有物のように一部に軟化溶融しない成分を含むものであってもよい。本明細書では、原料A及び原料Bを混合した混合物を加熱プレート上で種々の温度（例えば、２８０℃から４００℃）の温度範囲で加熱したときに、原料Aが原料Bの繊維の間に入り込む現象が起きた時に「原料Aが軟化溶融した」と定義する。   Waste plastics, for example, those that soften and melt when the temperature is raised, such as polyester, nylon, and acrylic, as well as some components that do not soften and melt like waste plastics such as synthetic fibers containing polyester and wool. It may be included. In the present specification, when the mixture of the raw material A and the raw material B is heated on a heating plate at various temperatures (for example, 280 ° C. to 400 ° C.), the raw material A is between the fibers of the raw material B. It is defined as “Raw material A softened and melted” when the entering phenomenon occurs.

本明細書における繊維屑は、温度を上げると減容し、コークス炉における炉内温度で炭化する。しかし、繊維屑は、温度を上げても軟化溶融しない点で、廃プラスチックと異なる。繊維屑には、繊維工業の加工過程で発生する綿屑、羊毛屑、麻屑、レーヨン屑が含まれる。また、合成繊維は、廃プラスチックに分類されるため、繊維屑には含まれない。原料Bに混合される原料Aは、１種であってもよいし、或いは２種以上であってもよい。同様に、原料Aに混合される原料Bは、１種であってもよいし、或いは２種以上であってもよい。以下、原料Aを廃プラスチック、原料Bを繊維屑とそれぞれ言い換えて説明する。   The fiber waste in this specification is reduced in volume when the temperature is raised, and carbonized at the furnace temperature in the coke oven. However, fiber waste differs from waste plastic in that it does not soften and melt even when the temperature is raised. Textile waste includes cotton waste, wool waste, hemp waste, and rayon waste generated during processing in the textile industry. Further, since synthetic fibers are classified as waste plastic, they are not included in fiber waste. The raw material A mixed with the raw material B may be one kind or two or more kinds. Similarly, the raw material B mixed with the raw material A may be 1 type, or 2 or more types. Hereinafter, the raw material A will be described in other words as waste plastic, and the raw material B will be described as fiber waste.

廃プラスチック及び繊維屑は、廃プラスチックを溶融する前に粗粉砕しておくことが望ましい。これらの廃プラスチック及び繊維屑を粗粉砕しておくことで、廃プラスチック及び繊維屑が互いに接触する接触面積が増加し、後述する破砕機１７において粉末状に破砕し易くなる。ただし、供給される廃プラスチック及び繊維屑のサイズが小さい場合には、この粗粉砕工程を省略することができる。   It is desirable that the waste plastic and fiber waste be coarsely pulverized before the waste plastic is melted. By roughly crushing these waste plastics and fiber scraps, the contact area where the waste plastics and fiber scraps come into contact with each other increases, and it becomes easy to be crushed into powder in the crusher 17 described later. However, when the size of the waste plastic and fiber waste to be supplied is small, this coarse pulverization step can be omitted.

廃プラスチック及び繊維屑の混合割合は、後述する粉状体が得られる適宜の範囲に設定することができるが、概ね廃プラスチック１質量部に対して繊維屑０．５〜２質量部の範囲であることが好適である。繊維屑の割合が高くなるほど繊維屑のリサイクル量を増加することができるが、軟化溶融した廃プラスチックが繊維屑の繊維の間に入り込まない部位が増加するため、粉状体とならない繊維屑の割合が増加し易くなる。
一方、廃プラスチックの割合が高くなるほど、溶融した廃プラスチックが繊維屑に接触する接触面積が増加するため、粉状物になり易くなるが、繊維屑と接触しないで軟化溶融した廃プラスチックは、非脆弱なシート状の固化物となり易くなる。 The mixing ratio of the waste plastic and the fiber waste can be set to an appropriate range in which a powdery body to be described later can be obtained, but is generally in the range of 0.5 to 2 parts by weight of the fiber waste with respect to 1 part by weight of the waste plastic. Preferably it is. The higher the percentage of fiber waste, the greater the amount of fiber waste recycled, but the percentage of fiber waste that does not become powdery because the softened and melted waste plastic does not enter between the fibers of the fiber waste. Tends to increase.
On the other hand, as the proportion of waste plastic increases, the contact area where the molten waste plastic comes into contact with the fiber waste increases, so it tends to become a powdery material. It becomes easy to become a brittle sheet-like solidified product.

次に、廃プラスチック及び繊維屑の混合物を加熱する際の温度について検討した。まず、加熱温度の下限値は、上述の通り、用いる廃プラスチックの「軟化溶融温度」以上とする必要がある。一方、加熱温度の上限値については、特に限定はしないものの、回収したい有用なガスである水素ガス、メタンガスなどを、極力、発生させない温度とすることが好ましい。具体的には、ポリエステル（原料A）、綿（原料B）、ウール（原料B）をそれぞれ６ｇずつ用いて、それぞれを加熱して、加熱温度と生成ガス（水素ガス、メタンガス）発生量（ｍｌ）との関係を調べた。図２は加熱温度と水素ガス発生量との関係を示したグラフであり、図３は加熱温度とメタンガス発生量との関係を示したグラフである。   Next, the temperature at the time of heating the mixture of waste plastic and fiber waste was examined. First, as described above, the lower limit value of the heating temperature needs to be equal to or higher than the “softening melting temperature” of the waste plastic to be used. On the other hand, although the upper limit value of the heating temperature is not particularly limited, it is preferable to set the temperature at which hydrogen gas and methane gas, which are useful gases to be recovered, are not generated as much as possible. Specifically, using 6 g each of polyester (raw material A), cotton (raw material B), and wool (raw material B), heating each, heating temperature and generated gas (hydrogen gas, methane gas) generation amount (ml ). FIG. 2 is a graph showing the relationship between the heating temperature and the hydrogen gas generation amount, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between the heating temperature and the methane gas generation amount.

図２を参照して、ポリエステル（原料A）、綿（原料B）、ウール（原料B）は約４５０℃以上になると水素ガスの発生量が増大することがわかった。図３を参照して、ポリエステル（原料A）、綿（原料B）、ウール（原料B）は約３５０℃になるとメタンガスの発生量が多くなり、４００℃以上になるとメタンガスの発生量がさらに多くなることがわかった。これらの結果から、加熱温度を４００℃以下に制限することで、有用な水素ガス、メタンガスの発生を抑制できることがわかった。さらに、加熱温度を３５０℃以下に制限することで、有用なメタンガスの発生をより効果的に抑制できることがわかった。従って、用いる廃プラスチックの軟化溶融温度を考慮して、加熱温度の上限を適切に設定することが推奨される。   Referring to FIG. 2, it was found that the amount of hydrogen gas generated increased at about 450 ° C. or higher for polyester (raw material A), cotton (raw material B), and wool (raw material B). Referring to FIG. 3, polyester (raw material A), cotton (raw material B), and wool (raw material B) generate a large amount of methane gas at about 350 ° C., and increase the amount of methane gas generated at 400 ° C. or higher. I found out that From these results, it was found that the generation of useful hydrogen gas and methane gas can be suppressed by limiting the heating temperature to 400 ° C. or lower. Furthermore, it turned out that generation | occurrence | production of useful methane gas can be suppressed more effectively by restricting heating temperature to 350 degrees C or less. Therefore, it is recommended that the upper limit of the heating temperature be appropriately set in consideration of the softening and melting temperature of the waste plastic to be used.

次に、上記の知見に基き、実プロセスに適用した場合について説明する。図４は、コークス炉に石炭とともに装入される添加原料の製造工程を示した概略図である。実線で示す矢印は原料の流れる方向を示しており、破線で示す矢印は不活性ガスなどの流れる方向を示している。本実施形態では、コークス炉に原料炭とともに装入される原料として原料A及び原料Bからなる混合物が用いられる。   Next, the case where it applies to an actual process based on said knowledge is demonstrated. FIG. 4 is a schematic view showing a manufacturing process of an additive raw material charged into a coke oven together with coal. An arrow indicated by a solid line indicates a flowing direction of the raw material, and an arrow indicated by a broken line indicates a flowing direction of an inert gas or the like. In the present embodiment, a mixture composed of the raw material A and the raw material B is used as the raw material charged into the coke oven together with the raw coal.

原料Aである廃プラスチックは粉砕機１１aによって粗粉砕され、原料Bである繊維屑は粉砕機１１ｂによって粗粉砕される。粗粉砕されたこれらの廃プラスチック及び繊維屑は、混合機１２おいて混合される。混合機１２は、撹拌羽根を有しており、この撹拌羽根を回転させることで、廃プラスチック及び繊維屑がより均一に分布した状態となる。そのため、廃プラスチック及び繊維屑が互いに接触する接触面積が増加し、後述する破砕機１７において粉末状に破砕し易くなる。   The waste plastic as the raw material A is roughly pulverized by the pulverizer 11a, and the fiber waste as the raw material B is roughly pulverized by the pulverizer 11b. The coarsely pulverized waste plastic and fiber waste are mixed in the mixer 12. The mixer 12 has a stirring blade. By rotating the stirring blade, the waste plastic and fiber waste are more uniformly distributed. For this reason, the contact area where the waste plastic and the fiber scrap come into contact with each other increases, and the powder is easily crushed in the crusher 17 described later.

混合機１２で混合された廃プラスチック及び繊維屑は、ロールプレス１３によって挟圧されることにより小塊化し、無端回動式のベルトコンベア１４の始端部に搬送される。小塊化しておくことで、廃プラスチック及び繊維屑が密着するため、軟化溶融した廃プラスチックが軟化溶融しない繊維屑の繊維の間により入り込み易くなる。ただし、ロールプレス１３を省略することもできる。ロールプレス１３を省略しても、その前工程で廃プラスチック及び繊維屑は混合されているため、軟化溶融した廃プラスチックが繊維屑の繊維の間に入り込む効果は得られる。   Waste plastic and fiber waste mixed by the mixer 12 are crushed by a roll press 13 and conveyed to the start end of an endless rotating belt conveyor 14. Since the waste plastics and the fiber scraps are in close contact with each other, the softened and melted waste plastics are more likely to enter between the fibers of the fiber scraps that are not softened and melted. However, the roll press 13 can be omitted. Even if the roll press 13 is omitted, since the waste plastic and the fiber waste are mixed in the previous process, the effect of the softened and melted waste plastic entering between the fibers of the fiber waste can be obtained.

ベルトコンベア１４には、廃プラスチック及び繊維屑の搬送方向に沿って、加熱処理部、冷却処理部がこの順序で設けられている。加熱処理部には、ヒーター１５が設けられている。ヒーター１５は、ベルトコンベア１４上の廃プラスチック及び繊維屑からなる混合物を間接加熱する。加熱温度の下限値は用いる廃プラスチックの軟化溶融温度以上である。一方、加熱温度の上限値は特に限定されないが、４００℃以下が好ましく、３５０℃以下がより好ましい。   The belt conveyor 14 is provided with a heating processing section and a cooling processing section in this order along the conveying direction of the waste plastic and the fiber waste. A heater 15 is provided in the heat treatment unit. The heater 15 indirectly heats the mixture of waste plastic and fiber waste on the belt conveyor 14. The lower limit of the heating temperature is equal to or higher than the softening and melting temperature of the waste plastic used. On the other hand, the upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but is preferably 400 ° C. or lower, and more preferably 350 ° C. or lower.

加熱温度の下限値を、用いる廃プラスチックの軟化溶融温度以上に設定することにより、混合物に含まれる廃プラスチックが軟化溶融して、この溶融物は繊維屑の繊維の間に入り込む。一方、加熱温度が４００℃超になると、廃プラスチック及び繊維屑から水素ガス、メタンガスが多く発生して、これらの有用なガスをコークス炉ガスとして回収できる量が減少する。そのため、加熱温度の上限は、４００℃以下とすることが好ましい。また、加熱温度を３５０℃以下に設定することで、メタンガスの発生をより一層抑制することができるため、より好ましい。本実施形態では、ヒーター１５を用いて混合物を間接加熱したが、本発明はこれに限るものではなく、加熱プレート上に混合物を載置して、廃プラスチックを軟化溶融させる直接加熱であってもよい。   By setting the lower limit value of the heating temperature to be equal to or higher than the softening and melting temperature of the waste plastic to be used, the waste plastic contained in the mixture is softened and melted, and this melt enters between the fibers of the fiber scrap. On the other hand, when the heating temperature exceeds 400 ° C., a large amount of hydrogen gas and methane gas is generated from waste plastic and fiber waste, and the amount of recovering these useful gases as coke oven gas decreases. Therefore, the upper limit of the heating temperature is preferably 400 ° C. or lower. Moreover, since generation | occurrence | production of methane gas can be suppressed further by setting heating temperature to 350 degrees C or less, it is more preferable. In the present embodiment, the mixture is indirectly heated using the heater 15, but the present invention is not limited to this, and direct heating that softens and melts the waste plastic by placing the mixture on a heating plate is also possible. Good.

また、廃プラスチック及び繊維屑からなる混合物の加熱処理は、不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。また、加熱処理を空気中で行う場合、繊維屑が燃焼するおそれがない条件で行うことが重要である。例えば、繊維屑である綿を空気中で加熱した場合には、３００℃以下の加熱温度で燃焼するおそれがある。不活性ガスには、例えば、窒素を用いることができる。廃プラスチックは、軟化溶融温度に到達すると軟化溶融が起こるため、設定温度における保持時間は限定しないが、より確実に廃プラスチックが溶融して繊維屑に入り込むためには、例えば５分程度保持することが推奨される。   Moreover, it is preferable to perform the heat processing of the mixture which consists of waste plastics and a fiber waste in inert gas atmosphere. Moreover, when performing heat processing in the air, it is important to perform on the conditions which do not have a possibility that a fiber waste may burn. For example, when cotton, which is fiber waste, is heated in air, it may burn at a heating temperature of 300 ° C. or lower. For example, nitrogen can be used as the inert gas. Since the waste plastic softens and melts when it reaches the softening and melting temperature, the holding time at the set temperature is not limited. However, in order to more reliably melt the waste plastic into the fiber waste, for example, hold it for about 5 minutes. Is recommended.

加熱処理された廃プラスチック及び繊維屑の混合物は、冷却処理部において冷却される。冷却処理部には、ブロアー１６が設置されている。ブロアー１６が回転動作することによって冷却風が生成され、この冷却風によって廃プラスチック及び繊維屑の混合物が冷却される。この冷却工程において、当該混合物は、廃プラスチックの軟化溶融温度よりも低い温度（例えば、室温）に冷却される。このとき、廃プラスチックは溶融前の約１／３の体積に減容され、繊維屑を含んだシート状の固化物（連続体）が形成される。   The mixture of the heat-treated waste plastic and fiber waste is cooled in the cooling processing unit. A blower 16 is installed in the cooling processing unit. The blower 16 rotates to generate cooling air, and the cooling air cools the mixture of waste plastic and fiber waste. In this cooling step, the mixture is cooled to a temperature (for example, room temperature) lower than the softening and melting temperature of the waste plastic. At this time, the volume of waste plastic is reduced to about 1/3 of the volume before melting, and a sheet-like solidified product (continuous body) containing fiber waste is formed.

この固化物は、破砕機１７によって破砕することにより粉状化しても良い。破砕機１７は、容器内に配置される撹拌羽根を回転動作させることによって、固化物に衝撃を与えて粉状に破砕する。固化物は、非常に脆弱であるため、小さな外力を与えるだけで破砕できる。この粉状体は、ベルトコンベア１８によって原料炭とともにコークス炉に搬送される。なお、ベルトコンベア１８による搬送時の衝撃だけで固化物を粉状化できる場合は、破砕機１７は省略しても良い。   This solidified product may be pulverized by crushing with a crusher 17. The crusher 17 impacts the solidified material and crushes it into a powder form by rotating a stirring blade disposed in the container. Since the solidified material is very fragile, it can be crushed by applying a small external force. The powder is conveyed to the coke oven along with the raw coal by the belt conveyor 18. Note that the crusher 17 may be omitted if the solidified product can be pulverized only by impact during conveyance by the belt conveyor 18.

コークス炉に装入する原料として、廃プラスチック及び繊維屑から得られた粉状体の添加量は、特に限定されるものではなく、得られるコークス強度が低下しない範囲に設定される。例えば、コークス炉に装入する装入物（原料炭）の全体を１００質量％としたときに、廃プラスチック及び繊維屑から得られた粉状体の添加量を外数で３質量％以下に制限することで、コークス強度の低下を抑制できることを確認している場合、３質量％以下で設定すれば良い。ただし、市場規模を考慮すると、廃プラスチック及び繊維屑から得られた粉状体の添加量は、１質量％以下に設定するのが現実的である。   As the raw material charged into the coke oven, the amount of powdery material obtained from waste plastic and fiber waste is not particularly limited, and is set in a range in which the obtained coke strength does not decrease. For example, when the total amount of charging material (coking coal) charged in the coke oven is 100% by mass, the amount of powdered material obtained from waste plastic and fiber waste is 3% by mass or less in the external number. In the case where it is confirmed that the reduction in coke strength can be suppressed by limiting, it may be set at 3% by mass or less. However, in consideration of the market scale, it is realistic to set the addition amount of the powdery body obtained from waste plastic and fiber waste to 1% by mass or less.

粉状体は、コークス炉で乾留されことにより、約８０％がガスになり、約１０％がタールになり、約１０％がコークスになる。ガスは、主として水素ガス、メタンガスからなる。そして、これらの有用なガスを回収して再利用することができる。すなわち、本実施形態では、コークス炉に装入する前の前処理において、廃プラスチック及び繊維屑から水素ガス、メタンガスが多く放出されないように、ヒーター１５における加熱温度を例えば４００℃以下に制限することで、コークス炉で粉状体を乾留した際に、粉状体から放出される有用な水素ガス、メタンガスをより多く回収することができる。   By powder distillation in a coke oven, about 80% of the powder becomes gas, about 10% becomes tar, and about 10% becomes coke. The gas is mainly composed of hydrogen gas and methane gas. These useful gases can be recovered and reused. That is, in the present embodiment, the heating temperature in the heater 15 is limited to 400 ° C. or less, for example, so that a large amount of hydrogen gas and methane gas are not released from the waste plastic and fiber waste in the pretreatment before charging into the coke oven. Thus, when the powdery body is dry-distilled in a coke oven, more useful hydrogen gas and methane gas released from the powdery body can be recovered.

このように、本実施形態によれば、従来、コークス炉の原料として利用できなかった繊維屑を、廃プラスチックと混合し、更に加熱、冷却、粉砕するだけで、有用なコークス炉の原料として再利用することができる。   As described above, according to the present embodiment, fiber scrap that has not been conventionally used as a raw material for a coke oven can be reused as a useful raw material for a coke oven simply by mixing with waste plastic and further heating, cooling, and grinding. Can be used.

（実施例）
図４の工程にしたがって製造した粉状体（発明例１）を原料炭に均一に混合して、試験乾留炉で乾留した後、コークス強度ＤＩ１５０ １５（-）（以下、「コークス強度」と省略する）を測定し、比較例１〜３のコークス強度と比較した。発明例１では、ポリエステル（廃プラスチック）が５０質量％、ウール（繊維屑）が５０質量％からなる混合物を使用した。ヒーター１５による加熱温度を３００℃に設定し、加熱後に室温まで冷却した。比較例１は原料炭のみを乾留することでコークスを製造した。比較例２は原料炭にポリエステのみを添加した混合物を乾留してコークスを製造した。比較例３は原料炭にウールのみを添加した混合物を乾留してコークスを製造した。比較例２及び３では、ポリエステル、ウールを破砕せずにそのまま添加した。図５のグラフは試験結果である。 (Example)
After the powdery body (Invention Example 1) produced according to the process of FIG. 4 is uniformly mixed with the raw coal and carbonized in a test carbonization furnace, coke strength DI 150 15 (−) (hereinafter referred to as “coke strength”) (Omitted) was measured and compared with the coke strength of Comparative Examples 1-3. In Invention Example 1, a mixture comprising 50% by mass of polyester (waste plastic) and 50% by mass of wool (fiber waste) was used. The heating temperature by the heater 15 was set to 300 ° C., and the mixture was cooled to room temperature after heating. In Comparative Example 1, coke was produced by dry distillation of only raw coal. In Comparative Example 2, coke was produced by dry distillation of a mixture obtained by adding only polyester to raw coal. In Comparative Example 3, coke was produced by dry distillation of a mixture obtained by adding only wool to raw coal. In Comparative Examples 2 and 3, polyester and wool were added as they were without crushing. The graph in FIG. 5 shows the test results.

粉状体を添加した発明例１は添加量を１質量％まで増加しても、ベースである比較例１と約同等のコークス強度が得られた。一方、比較例２及び３に示すように、ポリエステル、ウールを単体で添加した場合には、添加量が僅か０．５質量％でコークス強度が大幅に低下した。   Inventive Example 1 to which the powdery body was added, even if the amount added was increased to 1% by mass, a coke strength equivalent to that of Comparative Example 1 as a base was obtained. On the other hand, as shown in Comparative Examples 2 and 3, when polyester and wool were added alone, the addition amount was only 0.5% by mass, and the coke strength was greatly reduced.

１１a，１１ｂ：粉砕機
１２：混合機
１３：ロールプレス
１４，１８：ベルトコンベア
１５：ヒーター
１６：ブロアー
１７：破砕機
11a, 11b: Crusher 12: Mixer 13: Roll press 14, 18: Belt conveyor 15: Heater 16: Blower 17: Crusher

Claims (6)

廃プラスチックまたは廃プラスチック含有物と、繊維屑とを混合する混合ステップと、
この混合物を前記廃プラスチックまたは廃プラスチック含有物の軟化溶融温度以上で加熱して前記廃プラスチックを軟化溶融させる加熱ステップと、
この溶融物を冷却することによって減容及び固化させ、前記繊維屑を含む固化物を生成する冷却ステップと、
前記固化物に衝撃を与えて粉状化させた粉状体を原料炭に混合した装入物を、コークス炉で乾留する乾留ステップと、
を有することを特徴とする繊維屑のリサイクル方法。 A mixing step of mixing waste plastic or waste plastic-containing material with fiber waste;
Heating the mixture above the softening and melting temperature of the waste plastic or waste plastic-containing material to soften and melt the waste plastic; and
A cooling step of cooling and melting the melt to produce a solidified product containing the fiber waste;
A carbonization step of carbonizing a charge obtained by mixing the solidified material with a raw coal that is powdered by impacting the solidified product, in a coke oven;
A method for recycling fiber waste, comprising: 前記固化物を粉状化させる処理として、前記固化物を破砕する破砕ステップを行うことを特徴とする請求項１に記載の繊維屑のリサイクル方法。   The fiber waste recycling method according to claim 1, wherein a crushing step of crushing the solidified product is performed as the process of pulverizing the solidified product. 前記混合ステップで得られた混合物を挟圧してから、前記加熱ステップを行うことを特徴とする請求項１または２に記載の繊維屑のリサイクル方法。   The method for recycling fiber waste according to claim 1 or 2, wherein the heating step is performed after the mixture obtained in the mixing step is clamped. 前記廃プラスチックまたは廃プラスチック含有物と、前記繊維屑とをそれぞれ粉砕してから前記混合ステップを行うことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の繊維屑のリサイクル方法。   The method for recycling fiber waste according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixing step is performed after each of the waste plastic or waste plastic-containing material and the fiber waste is pulverized. 前記加熱ステップにおける加熱処理を不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の繊維屑のリサイクル方法。   The fiber waste recycling method according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat treatment in the heating step is performed in an inert gas atmosphere. 前記装入物を１００質量％としたとき、前記粉状体の添加量は外数で３質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の繊維屑のリサイクル方法。

The fiber waste according to any one of claims 1 to 5, wherein the amount of the powdery material added is 3% by mass or less when the charge is 100% by mass. Recycling method.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022043790A (en) * 2020-09-04 2022-03-16 株式会社オメガ Pulverization and carbonization apparatus and pulverization and carbonization method for waste plastics and the like

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4891174A (en) * 1972-03-08 1973-11-27
JP2000136393A (en) * 1998-08-28 2000-05-16 Nippon Steel Corp Treating method for resin or organic compound or waste plastic containing them
JP2004323782A (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for operating coke oven
JP2006176848A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Jfe Steel Kk Method for blowing plastic into furnace
JP2009018592A (en) * 2008-09-02 2009-01-29 Nippon Steel Corp Molding method of waste plastic
JP2014088457A (en) * 2012-10-02 2014-05-15 Yuzuru Sato Method for carbonization treatment of waste and carbonizing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4891174A (en) * 1972-03-08 1973-11-27
JP2000136393A (en) * 1998-08-28 2000-05-16 Nippon Steel Corp Treating method for resin or organic compound or waste plastic containing them
JP2004323782A (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for operating coke oven
JP2006176848A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Jfe Steel Kk Method for blowing plastic into furnace
JP2009018592A (en) * 2008-09-02 2009-01-29 Nippon Steel Corp Molding method of waste plastic
JP2014088457A (en) * 2012-10-02 2014-05-15 Yuzuru Sato Method for carbonization treatment of waste and carbonizing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022043790A (en) * 2020-09-04 2022-03-16 株式会社オメガ Pulverization and carbonization apparatus and pulverization and carbonization method for waste plastics and the like
JP7157782B2 (en) 2020-09-04 2022-10-20 株式会社オメガ Apparatus for crushing and carbonizing waste plastics, etc., and method for crushing and carbonizing waste plastics

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