JP2648412B2 - 混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置 - Google Patents
混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置Info
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- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Coke Industry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、混合プラスチツク廃棄
物を減容化、熱分解油化及び焼却など無公害に再資源化
を行うための前処理に関し、該試料から予め腐食性の塩
素を実質的に除去するための熱分解法及び処理装置に関
する。
物を減容化、熱分解油化及び焼却など無公害に再資源化
を行うための前処理に関し、該試料から予め腐食性の塩
素を実質的に除去するための熱分解法及び処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】日本の場合、近年のプラスチツク原材料
生産量は、ポリオレフイン系プラスチツク（例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン）が約３７.０％、ポリ塩化
ビニル（ＰＶＣ）系プラスチツクが約１７.０％及びポ
リスチレン系プラスチツクが約１２.０％と、これらの
熱可塑性プラスチツクが上位を占めており、プラスチツ
ク総生産量の約６６.０％を占めている。
生産量は、ポリオレフイン系プラスチツク（例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン）が約３７.０％、ポリ塩化
ビニル（ＰＶＣ）系プラスチツクが約１７.０％及びポ
リスチレン系プラスチツクが約１２.０％と、これらの
熱可塑性プラスチツクが上位を占めており、プラスチツ
ク総生産量の約６６.０％を占めている。
【０００３】一方、使用耐久年数を過ぎて廃棄されるプ
ラスチツク類は、混合プラスチツク廃棄物となつて排出
され、その廃棄量も年々増加している。
ラスチツク類は、混合プラスチツク廃棄物となつて排出
され、その廃棄量も年々増加している。
【０００４】混合プラスチツク廃棄物の内訳は、家庭な
どからの一般廃棄物と生産、加工工場などからの産業廃
棄物に分類される。これらの混合プラスチツク廃棄物の
処理方法は、ごく限られた良質な種類を選別し、成形品
などに加工して再利用を行つているが、ほとんどが埋め
立てているか、焼却処分を行つているにすぎない。
どからの一般廃棄物と生産、加工工場などからの産業廃
棄物に分類される。これらの混合プラスチツク廃棄物の
処理方法は、ごく限られた良質な種類を選別し、成形品
などに加工して再利用を行つているが、ほとんどが埋め
立てているか、焼却処分を行つているにすぎない。
【０００５】しかし、年々増大する混合プラスチツク廃
棄物は、埋め立てる場所の確保が困難となり、その対応
が急がれている。この際、埋め立てる場所の問題点を早
急に解決するためには、混合プラスチツク廃棄物を焼却
処分を行うべきと考えられる。しかし、混合プラスチツ
ク廃棄物中には、塩素系プラスチツクが混入しているた
め、焼却により塩素分がＨＣｌに変換して排ガス中に混
入することにより、焼却炉、配管の劣化や腐食が促進さ
れる。さらにＨＣｌを含んだ排ガスがそのまま大気中に
飛散された場合には、生物や自然環境に悪い影響を引き
起こす原因となる。
棄物は、埋め立てる場所の確保が困難となり、その対応
が急がれている。この際、埋め立てる場所の問題点を早
急に解決するためには、混合プラスチツク廃棄物を焼却
処分を行うべきと考えられる。しかし、混合プラスチツ
ク廃棄物中には、塩素系プラスチツクが混入しているた
め、焼却により塩素分がＨＣｌに変換して排ガス中に混
入することにより、焼却炉、配管の劣化や腐食が促進さ
れる。さらにＨＣｌを含んだ排ガスがそのまま大気中に
飛散された場合には、生物や自然環境に悪い影響を引き
起こす原因となる。
【０００６】従来、混合プラスチツク廃棄物からのＨＣ
ｌ除去技術は、熱分解反応又は焼却などにおいて高温で
処理した後、生成ガス中のＨＣｌを湿式法及び乾式法で
除去している。湿式法は、主にアルカリ洗浄を行つてお
り、ＨＣｌ除去率が高いが、廃水処理、除去装置及び維
持管理に多額の費用を要する。乾式法では、反応炉内に
直接アルカリ物質を噴霧する方法、移動層法などがある
が、湿式法よりＨＣｌ除去率が低い。このように従来の
ＨＣｌ除去方法は、反応炉内が高温下で生成したＨＣｌ
にさらされるため腐食が一段と進行して破損が著しく、
対策が急がれている。一方混合プラスチツク廃棄物から
ＰＶＣ系プラスチツクを完全に分別することは不可能で
ある。
ｌ除去技術は、熱分解反応又は焼却などにおいて高温で
処理した後、生成ガス中のＨＣｌを湿式法及び乾式法で
除去している。湿式法は、主にアルカリ洗浄を行つてお
り、ＨＣｌ除去率が高いが、廃水処理、除去装置及び維
持管理に多額の費用を要する。乾式法では、反応炉内に
直接アルカリ物質を噴霧する方法、移動層法などがある
が、湿式法よりＨＣｌ除去率が低い。このように従来の
ＨＣｌ除去方法は、反応炉内が高温下で生成したＨＣｌ
にさらされるため腐食が一段と進行して破損が著しく、
対策が急がれている。一方混合プラスチツク廃棄物から
ＰＶＣ系プラスチツクを完全に分別することは不可能で
ある。
【０００７】そのために、ＰＶＣ系プラスチツクの特異
な熱特性を利用して、前処理で無公害にＨＣｌとして除
去することは装置の腐食、大気汚染、脱ＨＣｌした融解
固体物の再資源化、ＨＣｌの再利用及び処理コストなど
の面で最も得策な処理方法と考えられる。
な熱特性を利用して、前処理で無公害にＨＣｌとして除
去することは装置の腐食、大気汚染、脱ＨＣｌした融解
固体物の再資源化、ＨＣｌの再利用及び処理コストなど
の面で最も得策な処理方法と考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】混合プラスチツク廃棄
物からＰＶＣ系プラスチツク（ＰＶＣ）を選別し排除し
ようとしても完全な分別は不可能である。ここで、混合
プラスチツク廃棄物中のＨＣｌを効率的に除去するため
には、ＰＶＣ系プラスチツクの熱特性を把握して、熱的
な性質に沿つた脱ＨＣｌの方法を検討する必要がある。
物からＰＶＣ系プラスチツク（ＰＶＣ）を選別し排除し
ようとしても完全な分別は不可能である。ここで、混合
プラスチツク廃棄物中のＨＣｌを効率的に除去するため
には、ＰＶＣ系プラスチツクの熱特性を把握して、熱的
な性質に沿つた脱ＨＣｌの方法を検討する必要がある。
【０００９】そこで本発明の第１の目的は、ＨＣｌを無
公害に処理するため、混合プラスチツク廃棄物を、減容
化、熱分解油化及び焼却などの処理を行う以前に、予め
該試料から有害なＨＣｌガスを除去する方法及び前処理
熱分解装置を提供することにある。
公害に処理するため、混合プラスチツク廃棄物を、減容
化、熱分解油化及び焼却などの処理を行う以前に、予め
該試料から有害なＨＣｌガスを除去する方法及び前処理
熱分解装置を提供することにある。
【００１０】本発明の第２の目的は、混合プラスチツク
廃棄物中のＰＶＣ系プラスチツクが熱分解してＨＣｌガ
スのみが生成する条件下で前処理し、簡易な方法で脱Ｈ
Ｃｌする方法及びその装置を提供しようとするものであ
る。すなわち、混合プラスチツク廃棄物を前処理段階で
熱分解して脱ＨＣｌ化を行うことにより、公害防止を前
提とした実用的な処理条件による減容化、熱分解油化及
び焼却などの資源の有効利用を効率的に行うための基本
的な手段を提供するものである。
廃棄物中のＰＶＣ系プラスチツクが熱分解してＨＣｌガ
スのみが生成する条件下で前処理し、簡易な方法で脱Ｈ
Ｃｌする方法及びその装置を提供しようとするものであ
る。すなわち、混合プラスチツク廃棄物を前処理段階で
熱分解して脱ＨＣｌ化を行うことにより、公害防止を前
提とした実用的な処理条件による減容化、熱分解油化及
び焼却などの資源の有効利用を効率的に行うための基本
的な手段を提供するものである。
【００１１】本発明の他の目的は混合プラスチツク廃棄
物中のＰＶＣ系プラスチツクが熱分解して発生するＨＣ
ｌを極めて高純度に回収し、再利用可能な純度及び濃度
で得ること方法及び処理装置を提供することにある。
物中のＰＶＣ系プラスチツクが熱分解して発生するＨＣ
ｌを極めて高純度に回収し、再利用可能な純度及び濃度
で得ること方法及び処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、前記本発明の目的は、混合プラスチツク廃棄物を粉
砕してなる試料を、常温から最高到達温度が２９０〜３
３０℃となるように、毎分８〜６２℃の昇温速度で、全
加熱時間が４〜３０分となるように加熱して、段階的に
昇温熱分解し、しかる後ガス生成物と融解固体物に分離
することを特徴とする塩素が実質的に除去され且つ減容
化された混合プラスチツク廃棄物処理物を得るための処
理方法によって達成され、さらに本発明の目的は、 ａ） 混合プラスチツク廃棄物を粉砕してなる試料を段
階的に最高到達温度まで加熱するための、温度が相互に
異なる複数の領域を有する、昇温熱分解を行う外部加熱
を有する熱分解反応装置、 ｂ） 前記熱分解反応装置内に設置された反応筒に試料
を供給するためのホツパー ｃ） 前記熱分解反応装置の反応筒内において試料を移
動せしめる異方向回転式二軸スクリユー、 ｄ） 前記熱分解反応装置の反応筒出口側に加熱溶融し
た生成物を均一に混合する空間部分の反応室と流出圧力
を調整する調整バルブ ｅ） 前記熱分解反応装置の反応筒出口の調整バルブか
ら流出するガス生成物と融解固体物とを分離するための
分離器及び ｆ） ガス生成物から塩化水素（ＨＣｌ）を回収するた
め回収器よりなる混合プラスチツク廃棄物の処理装置に
よって達成されることが見い出された。
ば、前記本発明の目的は、混合プラスチツク廃棄物を粉
砕してなる試料を、常温から最高到達温度が２９０〜３
３０℃となるように、毎分８〜６２℃の昇温速度で、全
加熱時間が４〜３０分となるように加熱して、段階的に
昇温熱分解し、しかる後ガス生成物と融解固体物に分離
することを特徴とする塩素が実質的に除去され且つ減容
化された混合プラスチツク廃棄物処理物を得るための処
理方法によって達成され、さらに本発明の目的は、 ａ） 混合プラスチツク廃棄物を粉砕してなる試料を段
階的に最高到達温度まで加熱するための、温度が相互に
異なる複数の領域を有する、昇温熱分解を行う外部加熱
を有する熱分解反応装置、 ｂ） 前記熱分解反応装置内に設置された反応筒に試料
を供給するためのホツパー ｃ） 前記熱分解反応装置の反応筒内において試料を移
動せしめる異方向回転式二軸スクリユー、 ｄ） 前記熱分解反応装置の反応筒出口側に加熱溶融し
た生成物を均一に混合する空間部分の反応室と流出圧力
を調整する調整バルブ ｅ） 前記熱分解反応装置の反応筒出口の調整バルブか
ら流出するガス生成物と融解固体物とを分離するための
分離器及び ｆ） ガス生成物から塩化水素（ＨＣｌ）を回収するた
め回収器よりなる混合プラスチツク廃棄物の処理装置に
よって達成されることが見い出された。
【００１３】かゝる本発明によれば、混合プラスチツク
廃棄物から、実質的に塩素を含有しないプラスチツク融
解物が得られ、しかも処理前と比べて約１／６〜１／１
５に減容化することができ、そのまゝ廃棄または埋め立
てることが容易であるばかりでなく、燃料として使用し
ても充分に利用できるものである。
廃棄物から、実質的に塩素を含有しないプラスチツク融
解物が得られ、しかも処理前と比べて約１／６〜１／１
５に減容化することができ、そのまゝ廃棄または埋め立
てることが容易であるばかりでなく、燃料として使用し
ても充分に利用できるものである。
【００１４】さらに本発明によればＰＶＣ系プラスチツ
クから熱分解して発生したＨＣｌが大気中に排出されず
に回収可能であり、その上ＨＣｌが高純度で回収される
からその再利用が期待できる。
クから熱分解して発生したＨＣｌが大気中に排出されず
に回収可能であり、その上ＨＣｌが高純度で回収される
からその再利用が期待できる。
【００１５】以下本発明についてさらに詳細に説明す
る。
る。
【００１６】ＰＶＣ系プラスチツクを不活性ガス中で加
熱すると特異な重量減少曲線を描くことが知られてい
る。ここで重量減少は、２３０℃以上で現れ、３６０℃
までの第１ゾーンと、３６０℃から４２０℃の第２ゾー
ン及び４２０℃から５００℃までの第３ゾーンが観察す
ることができる。
熱すると特異な重量減少曲線を描くことが知られてい
る。ここで重量減少は、２３０℃以上で現れ、３６０℃
までの第１ゾーンと、３６０℃から４２０℃の第２ゾー
ン及び４２０℃から５００℃までの第３ゾーンが観察す
ることができる。
【００１７】第１ゾーンの重量減少は、ほぼ塩素分が脱
離し、分解反応してＨＣｌが放出される。
離し、分解反応してＨＣｌが放出される。
【００１８】さらに、３６０℃以上の高温度側では、Ｃ
−Ｃ結合の開裂による各種低級炭化水素やそれらの誘導
体が生成する。
−Ｃ結合の開裂による各種低級炭化水素やそれらの誘導
体が生成する。
【００１９】すなわち、混合プラスチツク廃棄物から如
何に前処理で、ＨＣｌのみを除去することがポイントで
ある。ＰＶＣ系プラスチツクは、常圧で２３０℃から３
６０℃に加熱するとＨＣｌを発生するが、この温度領域
で完全に塩素分を除去することは非常に困難である。
何に前処理で、ＨＣｌのみを除去することがポイントで
ある。ＰＶＣ系プラスチツクは、常圧で２３０℃から３
６０℃に加熱するとＨＣｌを発生するが、この温度領域
で完全に塩素分を除去することは非常に困難である。
【００２０】本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物中から
分別収集した混合プラスチツク廃棄物を対象にして、簡
易な処理方法において脱ＨＣｌ化することにより、次の
減容化、熱分解油化及び焼却などの処理対策のための適
正な情報を提供するものである。
分別収集した混合プラスチツク廃棄物を対象にして、簡
易な処理方法において脱ＨＣｌ化することにより、次の
減容化、熱分解油化及び焼却などの処理対策のための適
正な情報を提供するものである。
【００２１】本発明に適用する混合プラスチツク廃棄物
は、混合物であればいずれでもよいが共重合体などでも
好ましい。また、混合プラスチツク廃棄物は、平均粒径
約２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下に粉砕した物
であればフイルム状、シート状又は成型品などの形状に
関係なく用いられる。
は、混合物であればいずれでもよいが共重合体などでも
好ましい。また、混合プラスチツク廃棄物は、平均粒径
約２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下に粉砕した物
であればフイルム状、シート状又は成型品などの形状に
関係なく用いられる。
【００２２】処理対策に関連して本発明の作用を説明す
る。まず、混合プラスチツク廃棄物をそのまま又は脱水
後、外部加熱を有する熱分解反応装置に設置しているホ
ツパーに投入し、その反応筒内では試料が異方向回転式
二軸スクリユーで常温から挿入されて反応筒内で段階的
に３２０℃の範囲まで均一な混合と流出圧力の調整を受
けて熱分解したＨＣｌに富むガス生成物と融解固体物の
混合物が流出される。その他の多量を占めるポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びポリスチレンなどの汎用プラス
チツクは、約３７０℃以上でなければ気化しないという
熱特性の違いがあり、これら異種のプラスチツクは混合
されても、熱特性が併合せず、本来の特性をそのまま保
持している。
る。まず、混合プラスチツク廃棄物をそのまま又は脱水
後、外部加熱を有する熱分解反応装置に設置しているホ
ツパーに投入し、その反応筒内では試料が異方向回転式
二軸スクリユーで常温から挿入されて反応筒内で段階的
に３２０℃の範囲まで均一な混合と流出圧力の調整を受
けて熱分解したＨＣｌに富むガス生成物と融解固体物の
混合物が流出される。その他の多量を占めるポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びポリスチレンなどの汎用プラス
チツクは、約３７０℃以上でなければ気化しないという
熱特性の違いがあり、これら異種のプラスチツクは混合
されても、熱特性が併合せず、本来の特性をそのまま保
持している。
【００２３】このため、３２０℃以下での熱分解は、Ｐ
ＶＣ系プラスチツクから脱ＨＣｌが選択的に生起し、純
度９８.６％以上のものが得られ、用途の活性も十分に
可能である。
ＶＣ系プラスチツクから脱ＨＣｌが選択的に生起し、純
度９８.６％以上のものが得られ、用途の活性も十分に
可能である。
【００２４】また流出した融解固体物は、減容化される
と共に脱ＨＣｌ化されるため、熱分解油化又は燃料など
の資源として再利用と公害防止に役立つことができる。
このように本発明は、混合プラスチツク廃棄物を前処理
で脱ＨＣｌ化して減容化した融解固体物が得れる基本的
な一連の処理方法とその処理装置を提供するものであ
る。
と共に脱ＨＣｌ化されるため、熱分解油化又は燃料など
の資源として再利用と公害防止に役立つことができる。
このように本発明は、混合プラスチツク廃棄物を前処理
で脱ＨＣｌ化して減容化した融解固体物が得れる基本的
な一連の処理方法とその処理装置を提供するものであ
る。
【００２５】以下、本発明の方法及びその装置を添付図
面に基づいて説明する。図１は本発明の装置の正面の概
略図、図２は平面の概略図、図３は右側面の概略図であ
る。図１の正面図において、熱分解反応装置（１）は、
加熱ヒーター（２）、温度調節器（３）、前記加熱ヒー
ター（２）で覆いされている円筒形の反応筒（４）、反
応筒（４）内に挿入されている熱電対（５−１、５−
２、５−３）、反応筒（４）の上部に設置し、試料を供
給するためのホツパー（６）、反応筒（４）内に試料を
導入する異方向回転式二軸スクリユー（７）、異方向回
転式二軸スクリユー（７）に連結して回転数を調節する
電機モーター（８）、反応筒（４）の出口側に加熱溶融
した生成物を均一に混合する反応室（９）と流出圧力を
調整する調整バルブ（１０）及び生成物の内、ガス成分
のみを吸入するガス吸入管（１１）、融解固体物のみを
流出する融解固体物流出管（１２）から構成されてい
る。
面に基づいて説明する。図１は本発明の装置の正面の概
略図、図２は平面の概略図、図３は右側面の概略図であ
る。図１の正面図において、熱分解反応装置（１）は、
加熱ヒーター（２）、温度調節器（３）、前記加熱ヒー
ター（２）で覆いされている円筒形の反応筒（４）、反
応筒（４）内に挿入されている熱電対（５−１、５−
２、５−３）、反応筒（４）の上部に設置し、試料を供
給するためのホツパー（６）、反応筒（４）内に試料を
導入する異方向回転式二軸スクリユー（７）、異方向回
転式二軸スクリユー（７）に連結して回転数を調節する
電機モーター（８）、反応筒（４）の出口側に加熱溶融
した生成物を均一に混合する反応室（９）と流出圧力を
調整する調整バルブ（１０）及び生成物の内、ガス成分
のみを吸入するガス吸入管（１１）、融解固体物のみを
流出する融解固体物流出管（１２）から構成されてい
る。
【００２６】熱分解反応装置（１）において、反応筒
（４）の上部に設置されたホツパー（６）からは、好ま
しくは粒径１０．０ｍｍ以下に粉砕した混合プラスチツ
ク廃棄物が投入され、反応筒（４）内の異方向回転式二
軸スクリユー（７）で試料が移動せしめられる。異方向
回転式二軸スクリユー（７）で導入された試料は、反応
筒（４）の外周を加熱ヒーター（２）の電気回路中に接
続された温度調節器（３）で常温から３３０℃の範囲ま
で、最高到達温度が２９０℃〜３３０℃となるように段
階的に加熱され熱分解される。ここで、熱電対（５−
１）、（５−２）及び（５−３）は、各々独立してそれ
ぞれの領域の温度制御を行つており熱電対（５−３）の
領域が最高到達温度となる。最高到達温度の好ましい温
度は３００〜３２０℃の範囲である。本発明において混
合プラスチツク廃棄物の粉砕試料を、段階的に前記最高
到達温度まで加熱することが目的達成のために必要であ
る。段階的とは常温から最高到達温度まで次第に温度を
上昇させながら加熱する操作である。具体的には約８〜
６２℃／分、好ましくは３２〜５５℃／分の上昇速度で
加熱し、全加熱時間が約４分〜約３０分好ましくは約４
分〜約１０分となるように制御することが有利である。
（４）の上部に設置されたホツパー（６）からは、好ま
しくは粒径１０．０ｍｍ以下に粉砕した混合プラスチツ
ク廃棄物が投入され、反応筒（４）内の異方向回転式二
軸スクリユー（７）で試料が移動せしめられる。異方向
回転式二軸スクリユー（７）で導入された試料は、反応
筒（４）の外周を加熱ヒーター（２）の電気回路中に接
続された温度調節器（３）で常温から３３０℃の範囲ま
で、最高到達温度が２９０℃〜３３０℃となるように段
階的に加熱され熱分解される。ここで、熱電対（５−
１）、（５−２）及び（５−３）は、各々独立してそれ
ぞれの領域の温度制御を行つており熱電対（５−３）の
領域が最高到達温度となる。最高到達温度の好ましい温
度は３００〜３２０℃の範囲である。本発明において混
合プラスチツク廃棄物の粉砕試料を、段階的に前記最高
到達温度まで加熱することが目的達成のために必要であ
る。段階的とは常温から最高到達温度まで次第に温度を
上昇させながら加熱する操作である。具体的には約８〜
６２℃／分、好ましくは３２〜５５℃／分の上昇速度で
加熱し、全加熱時間が約４分〜約３０分好ましくは約４
分〜約１０分となるように制御することが有利である。
【００２７】この処理による溶融生成物は反応筒（４）
の出口側にある反応室（９）で均一に混合され、さらに
調整バルブ（１０）で流出圧力を調整することにより、
分離室内において、ガス成分と融解固体物に分離され、
それぞれガス吸入管（１１）、融解固体物流出管（１
２）へと導かれる。
の出口側にある反応室（９）で均一に混合され、さらに
調整バルブ（１０）で流出圧力を調整することにより、
分離室内において、ガス成分と融解固体物に分離され、
それぞれガス吸入管（１１）、融解固体物流出管（１
２）へと導かれる。
【００２８】ＨＣｌ回収器（１３）は、前記熱分解反応
装置（１）の出口側ガス吸入管（１１）に接続された吸
引ポンプ（１４）、吸収塔（１５）、噴霧管（１６）、
吸収塔（１５）内の充填物（１７）、吸収液の抜き出し
管（１８）及び微少ガスの吸着塔（１９）から成つてい
る。
装置（１）の出口側ガス吸入管（１１）に接続された吸
引ポンプ（１４）、吸収塔（１５）、噴霧管（１６）、
吸収塔（１５）内の充填物（１７）、吸収液の抜き出し
管（１８）及び微少ガスの吸着塔（１９）から成つてい
る。
【００２９】ＨＣｌ回収器（１３）では、吸引ポンプ
（１４）により吸引塔（１５）の底部から塔頂に向つて
上昇するＨＣｌが、塔頂部に設けている噴霧管（１６）
から水が霧状になつて吸収塔（１５）内を降下する。ま
た、吸収塔（１５）内には水とＨＣｌの接触を良くする
ために充填物（１７）を有している。吸収塔（１５）を
降下する水と底部から上昇するＨＣｌは、接触して水に
吸収されて塩酸として吸収塔（１５）の塔底に溜まり、
抜き出し管（１８）により回収される。微少の有害ガス
はさらに吸着塔（１９）を通過して完全に吸着される。
（１４）により吸引塔（１５）の底部から塔頂に向つて
上昇するＨＣｌが、塔頂部に設けている噴霧管（１６）
から水が霧状になつて吸収塔（１５）内を降下する。ま
た、吸収塔（１５）内には水とＨＣｌの接触を良くする
ために充填物（１７）を有している。吸収塔（１５）を
降下する水と底部から上昇するＨＣｌは、接触して水に
吸収されて塩酸として吸収塔（１５）の塔底に溜まり、
抜き出し管（１８）により回収される。微少の有害ガス
はさらに吸着塔（１９）を通過して完全に吸着される。
【００３０】
【実施例】次に、この発明に係る混合プラスチツク廃棄
物中の減容化と脱ＨＣｌの熱分解反応装置（１）を用い
て処理した実験結果について説明する。
物中の減容化と脱ＨＣｌの熱分解反応装置（１）を用い
て処理した実験結果について説明する。
【００３１】実施例 本実施例で使用した熱分解反応装置は、第１図に示した
熱分解反応装置（１）において、反応筒（４）、熱電対
（５−１、５−２、５−３）、ホツパー（６）、異方向
回転式二軸スクリユー（７）、調整バルブ（１０）、ガ
ス吸入管（１１）及び融解固体物流出管（１２）は、耐
腐食性の素材（たとえばＳＵＳ２７又はＳＵＳ３２鋼
製）であつて、図示と同様の構造を有し、反応筒（４）
の長さが３００ｍｍ、内径が２６ｍｍ（２個）の内に、
スクリユーの長さが２７５ｍｍ、直径が１４ｍｍ（２
本）、スクリユーに均一な間隔に翼が収めており、反応
筒（４）の空間容積が０.２ｌのものを用いた。
熱分解反応装置（１）において、反応筒（４）、熱電対
（５−１、５−２、５−３）、ホツパー（６）、異方向
回転式二軸スクリユー（７）、調整バルブ（１０）、ガ
ス吸入管（１１）及び融解固体物流出管（１２）は、耐
腐食性の素材（たとえばＳＵＳ２７又はＳＵＳ３２鋼
製）であつて、図示と同様の構造を有し、反応筒（４）
の長さが３００ｍｍ、内径が２６ｍｍ（２個）の内に、
スクリユーの長さが２７５ｍｍ、直径が１４ｍｍ（２
本）、スクリユーに均一な間隔に翼が収めており、反応
筒（４）の空間容積が０.２ｌのものを用いた。
【００３２】熱分解温度は、常温から段階的に昇温さ
せ、その最高到達温度を２６０℃から３２０℃と種々に
代え、またＰＶＣの混合割合を変えた混合プラスチツク
廃棄物の脱ＨＣｌ状態を調べた。生成した融解固体物生
成物の残留ＨＣｌ濃度の分析は、試料量１０ｇを回分式
熱分解装置で常温から５００℃まで等速昇温して熱分解
させ、ガス生成物、油生成物及び残留物に分離し、ガス
生成物中のＨＣｌ濃度をガスクロマトグラフイーとＨＣ
ｌ検知管で測定した。
せ、その最高到達温度を２６０℃から３２０℃と種々に
代え、またＰＶＣの混合割合を変えた混合プラスチツク
廃棄物の脱ＨＣｌ状態を調べた。生成した融解固体物生
成物の残留ＨＣｌ濃度の分析は、試料量１０ｇを回分式
熱分解装置で常温から５００℃まで等速昇温して熱分解
させ、ガス生成物、油生成物及び残留物に分離し、ガス
生成物中のＨＣｌ濃度をガスクロマトグラフイーとＨＣ
ｌ検知管で測定した。
【００３３】使用した試料；試料には、高密度ポリエチ
レン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンが混合して
いる産業廃棄物（ＰＥ・ＰＰ）と一般廃棄物から分別し
た玉子ケース（ＰＶＣ）を用いた。ＰＥ・ＰＰとＰＶＣ
の混合物の脱ＨＣｌ熱分解処理には、試料量０.３２〜
１.７０ｋｇ／ｈｒとした。これらの試料については、
種々の条件で脱ＨＣｌした融解固体生成物の残留ＨＣｌ
の分析結果を次に示す。
レン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンが混合して
いる産業廃棄物（ＰＥ・ＰＰ）と一般廃棄物から分別し
た玉子ケース（ＰＶＣ）を用いた。ＰＥ・ＰＰとＰＶＣ
の混合物の脱ＨＣｌ熱分解処理には、試料量０.３２〜
１.７０ｋｇ／ｈｒとした。これらの試料については、
種々の条件で脱ＨＣｌした融解固体生成物の残留ＨＣｌ
の分析結果を次に示す。
【００３４】使用したＰＶＣのみを回分式熱分解装置で
常温から５００℃まで等速昇温して熱分解させ、生成し
たガス生成中のＨＣｌ濃度は、５７.６ｗｔ％であり、
油生成物中に溶解しているＨＣｌ濃度は、微量であつ
た。また残留物中のＨＣｌ濃度は検出されなかつた。
常温から５００℃まで等速昇温して熱分解させ、生成し
たガス生成中のＨＣｌ濃度は、５７.６ｗｔ％であり、
油生成物中に溶解しているＨＣｌ濃度は、微量であつ
た。また残留物中のＨＣｌ濃度は検出されなかつた。
【００３５】［１］ 昇温熱分解温度によるＨＣｌの除
去割合；表１は、本発明装置でＰＥ・ＰＰにＰＶＣを
９.０ｗｔ％に混合し、処理量を一定にした場合、常温
から段階的昇温した熱分解温度２６０〜３２０℃におけ
るＨＣｌの除去割合の分析結果を示すものである。
去割合；表１は、本発明装置でＰＥ・ＰＰにＰＶＣを
９.０ｗｔ％に混合し、処理量を一定にした場合、常温
から段階的昇温した熱分解温度２６０〜３２０℃におけ
るＨＣｌの除去割合の分析結果を示すものである。
【００３６】
【表１】 表１より、本発明装置によるＨＣｌの除去割合は、処理
量が０.３２ｋｇ／ｈｒと少ない場合、段階的な昇温の
最高温度２６０℃から３００℃でもＨＣｌの除去割合に
変化がなく高い除去割合を示した。処理量が上記の約
３.８倍になると、３００℃以上の昇温の最高温度から
高いＨＣｌの除去割合であることを確認した。
量が０.３２ｋｇ／ｈｒと少ない場合、段階的な昇温の
最高温度２６０℃から３００℃でもＨＣｌの除去割合に
変化がなく高い除去割合を示した。処理量が上記の約
３.８倍になると、３００℃以上の昇温の最高温度から
高いＨＣｌの除去割合であることを確認した。
【００３７】［２］ ＰＶＣの混合割合とＨＣｌの除去
割合；
割合；
【００３８】
【表２】 表２には、ＰＥ・ＰＰにＰＶＣを５.０ｗｔ％から１５.
０ｗｔ％の範囲で混合し、常温から段階的に昇温熱分解
した最高温度を３００℃と３２０℃とにおいて、処理量
を１.１２〜１.９２ｋｇ／ｈｒとした場合のＨＣｌの除
去割合の分析結果と滞留時間の結果を示すものである。
０ｗｔ％の範囲で混合し、常温から段階的に昇温熱分解
した最高温度を３００℃と３２０℃とにおいて、処理量
を１.１２〜１.９２ｋｇ／ｈｒとした場合のＨＣｌの除
去割合の分析結果と滞留時間の結果を示すものである。
【００３９】本発明の熱分解装置による滞留時間は次の
ように求めた。
ように求めた。
【００４０】
【数１】 表２より、ＰＶＣの混合割合が１５.０ｗｔ％であつて
も、段階的に昇温熱分解する最高温度が３００〜３２０
℃の比較的低温下であつても、９９.９ｗｔ％以上の高
いＨＣｌの除去割合であることを確認した。
も、段階的に昇温熱分解する最高温度が３００〜３２０
℃の比較的低温下であつても、９９.９ｗｔ％以上の高
いＨＣｌの除去割合であることを確認した。
【００４１】また、ＨＣｌを除去する滞留時間は４.５
〜８.７分と短時間であることも確認した。
〜８.７分と短時間であることも確認した。
【００４２】［３］ ＨＣｌの除去装置の比較；表３
は、ＰＥ・ＰＰにＰＶＣを９.０ｗｔ％を混合し、常温
から段階的に昇温熱分解して最高温度３２０℃でＨＣｌ
除去を本発明装置で行つた場合と、既存の回分式装置で
等温下、３２０℃でＨＣｌ除去を行つた場合の除去割合
の結果を比較して示したものである。
は、ＰＥ・ＰＰにＰＶＣを９.０ｗｔ％を混合し、常温
から段階的に昇温熱分解して最高温度３２０℃でＨＣｌ
除去を本発明装置で行つた場合と、既存の回分式装置で
等温下、３２０℃でＨＣｌ除去を行つた場合の除去割合
の結果を比較して示したものである。
【００４３】
【表３】 表３より、本発明装置によるＨＣｌの除去割合は、既存
の装置に比較して高い精度であり、ＨＣｌの除去時間も
大幅に短縮されることを確認した。
の装置に比較して高い精度であり、ＨＣｌの除去時間も
大幅に短縮されることを確認した。
【００４４】［４］ 溶融固体生成物の減容化；表４
は、本発明装置でＰＥ・ＰＰにＰＶＣを５.０ｗｔ％か
ら１５.０ｗｔ％を混合し、常温から段階的に昇温さ
せ、最高温度を３００℃と３２０℃とで熱分解して脱Ｈ
Ｃｌ処理と減容化した溶融固体生成物の見掛け密度を示
すものである。ここで、常温におけるＰＥ・ＰＰにＰＶ
Ｃを５.０ｗｔ％から１５ｗｔ％を混合した見掛けの密
度は約０.１３ｋｇ／ｌである。
は、本発明装置でＰＥ・ＰＰにＰＶＣを５.０ｗｔ％か
ら１５.０ｗｔ％を混合し、常温から段階的に昇温さ
せ、最高温度を３００℃と３２０℃とで熱分解して脱Ｈ
Ｃｌ処理と減容化した溶融固体生成物の見掛け密度を示
すものである。ここで、常温におけるＰＥ・ＰＰにＰＶ
Ｃを５.０ｗｔ％から１５ｗｔ％を混合した見掛けの密
度は約０.１３ｋｇ／ｌである。
【００４５】
【表４】 表４より、３００℃と３２０℃で処理して得た溶融固体
生成物の見掛けの密度は、０.７６〜０.７８ｋｇ／ｌと
なり、常温での見掛けの密度に比べて約１／６に減容化
することが明らかとなつた。
生成物の見掛けの密度は、０.７６〜０.７８ｋｇ／ｌと
なり、常温での見掛けの密度に比べて約１／６に減容化
することが明らかとなつた。
【００４６】［５］ ガス生成物中のＨＣｌの分析結
果；本発明装置を用いて、ＰＥ・ＰＰにＰＶＣを５.０
ｗｔ％から１５.０ｗｔ％を混合し、常温から段階的に
昇温させ、最高温度を３２０℃で熱分解して生成したガ
ス成分中のＨＣｌの分析結果を表５に示した。
果；本発明装置を用いて、ＰＥ・ＰＰにＰＶＣを５.０
ｗｔ％から１５.０ｗｔ％を混合し、常温から段階的に
昇温させ、最高温度を３２０℃で熱分解して生成したガ
ス成分中のＨＣｌの分析結果を表５に示した。
【００４７】
【表５】 表５より、生成したガス成分中のＨＣｌ濃度は、９８.
６Ｖｏｌ％以上の高濃度であり、再利用が可能であるこ
とが分つた。
６Ｖｏｌ％以上の高濃度であり、再利用が可能であるこ
とが分つた。
【図１】本発明の方法により、混合プラスチツク廃棄物
処理を行うために適した装置の一例の正面の概略図であ
る。
処理を行うために適した装置の一例の正面の概略図であ
る。
【図２】図１の平面の概略図である。
【図３】図１の右側面の概略図である。
１ 熱分解反応装置 ２ 加熱ヒーター ３ 温度調節器 ４ 反応筒 ５−１ 熱電対 ５−２ 熱電対 ５−３ 熱電対 ６ ホツパー ７ 異方向回転式二軸スクリユー ８ 電機モーター ９ 反応室 １０ 調整バルブ １１ ガス吸入管 １２ 融解固体物流出管 １３ ＨＣｌ回収器 １４ 吸引ポンプ １５ 吸収塔 １６ 噴霧管 １７ 充填物 １８ 抜き出し管 １９ 吸着塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 裕之 姫路市新在家中ノ町１−21 審査官 斉藤 信人 (56)参考文献 特開 昭50−16778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−102092（ＪＰ，Ａ) エバラ時報、Ｎｏ．141（1988−９) Ｐ．27−33
Claims (3)
- 【請求項１】 混合プラスチツク廃棄物を粉砕してなる
試料を、常温から最高到達温度が２９０〜３３０℃とな
るように、毎分８〜６２℃の昇温速度で、全加熱時間が
４〜３０分となるように加熱して、段階的に昇温熱分解
し、しかる後ガス生成物と融解固体物に分離することを
特徴とする塩素が実質的に除去され且つ減容化された混
合プラスチツク廃棄物処理物を得るための処理方法。 - 【請求項２】 混合プラスチツク廃棄物を粉砕してなる
試料を脱水した後昇温熱分解する請求項１記載の処理方
法。 - 【請求項３】 ａ） 混合プラスチツク廃棄物を粉砕し
てなる試料を段階的に最高到達温度まで加熱するため
の、温度が相互に異なる複数の領域を有する、昇温熱分
解を行う外部加熱を有する熱分解反応装置、 ｂ） 前記熱分解反応装置内に設置された反応筒に試料
を供給するためのホツパー ｃ） 前記熱分解反応装置の反応筒内において試料を移
動せしめる異方向回転式二軸スクリユー、 ｄ） 前記熱分解反応装置の反応筒出口側に加熱溶融し
た生成物を均一に混合する空間部分の反応室と流出圧力
を調整する調整バルブ ｅ） 前記熱分解反応装置の反応筒出口の調整バルブか
ら流出するガス生成物と融解固体物とを分離するための
分離器及び ｆ） ガス生成物から塩化水素（ＨＣｌ）を回収するた
め回収器よりなる混合プラスチツク廃棄物の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29770891A JP2648412B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29770891A JP2648412B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245463A JPH05245463A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2648412B2 true JP2648412B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=17850139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29770891A Expired - Lifetime JP2648412B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2648412B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990023301A (ko) * | 1997-08-04 | 1999-03-25 | 오오니시 게이조 | 폐플라스틱의 고형연료화장치 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4414891A1 (de) * | 1993-11-26 | 1995-11-02 | Fischer Reinhard | Vorrichtung und Verfahren zur Verwertung von Abfallpolymeren |
| EP0699735A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-06 | LINDE-KCA-Dresden GmbH | Verfahren zur kombinierten Aufarbeitung von PVC und anderen chlorierten Kohlenwasserstoffen |
| JPH0971784A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-18 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 廃プラスチックの油化方法 |
| JPH10217245A (ja) | 1997-01-31 | 1998-08-18 | Toshiba Corp | 廃プラスチック脱塩素処理装置 |
| DE19880739T1 (de) * | 1997-05-09 | 1999-06-17 | Nippon Kokan Kk | Verfahren und Vorrichtung zum Pelletisieren bzw. Zerkleindern von Kunststoffabfall in einer Kunststoffabfall-Recyclinganlage |
| JP4278193B2 (ja) * | 1997-07-10 | 2009-06-10 | シナネン株式会社 | 廃プラスチックの熱分解反応装置 |
| JP4038925B2 (ja) * | 1999-03-11 | 2008-01-30 | 株式会社Ｉｈｉ | 乾留式分解方法および装置 |
| JP4650963B2 (ja) * | 1999-10-01 | 2011-03-16 | 株式会社日本製鋼所 | 電線被覆材のリサイクル方法およびリサイクル装置 |
| JP2003105124A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toshiba Corp | 廃プラスチックの脱塩処理制御装置 |
| JP4542510B2 (ja) * | 2006-01-17 | 2010-09-15 | 新日本製鐵株式会社 | 廃プラスチック減容成形機の真空ポンプ封水処理方法及び処理設備 |
| KR100753250B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2007-08-30 | 서울시립대학교 산학협력단 | 스크류 열분해 반응기 |
| CN102671913A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-09-19 | 张文知 | 废铝塑纸复合包装材料的综合利用方法 |
| GB2502126A (en) * | 2012-05-17 | 2013-11-20 | Oil From Waste Ltd | Thermal decomposition of waste plastic |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213197B2 (ja) * | 1972-04-08 | 1977-04-12 | ||
| JPS5016778A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-02-21 |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP29770891A patent/JP2648412B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| エバラ時報、Ｎｏ．１４１（１９８８−９）Ｐ．２７−３３ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990023301A (ko) * | 1997-08-04 | 1999-03-25 | 오오니시 게이조 | 폐플라스틱의 고형연료화장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245463A (ja) | 1993-09-24 |
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