JP3266868B2 - 廃プラスチックの分別装置 - Google Patents

廃プラスチックの分別装置

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  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃プラスチックの処
理に関わり，特に，廃プラスチックを処理してリサイク
ル性の高い廃プラスチックを得るのに好適な装置及び方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】不燃廃棄物，特にプラスチック系廃棄物
は，各種産業や流通過程で排出される産業廃棄物と，家
庭にて排出される一般廃棄物がある。特に，一般廃棄物
は多種多様な形状・組成や異物の混入，汚れがあるため
再生利用が困難で，埋立処分されるのが通例である。近
年，埋立処分場のスペースは激減しており，処分場の延
命化及び容積の大半を占める廃プラスチックの埋立処理
量の削減が切望されている。このため，環境保護あるい
は資源回収の観点から廃プラスチックをリサイクルする
ことが検討されており，そのための装置も提案されてい
る。
【０００３】図６に廃プラスチックの再利用に関する一
例となるフローを示す。
【０００４】分別廃プラスチック１は消費者の選別能力
あるいは収集もとの自治体の方針等により様々な組成を
示す。例えば分別廃プラスチック１が，大半がシート，
袋，トレイ，カップ，ボトル等の容器包装品で，消費者
の分別時に無意識に混入した少量の金属類，ガラス瓶や
陶器類，紙等の可燃物，また，種分けが難しい，ゴム・
化繊屑，文具・玩具・小形家電品の破片及びそれらに付
着する食物残査等の異物とし，以下の説明を行う。
【０００５】分別廃プラスチック１はあらかじめ手選別
２で廃プラスチック以外の金属類，硝子類，紙類及びＰ
ＥＴ等の識別可能なプラスチックを除去する。選別され
た廃プラスチックは破砕３で粗破砕され，手選別２で見
落とした異物を風力選別等の異物分離４で分離した後，
必要に応じて二次破砕５され，洗浄・比重分離６され
る。
【０００６】洗浄・比重分離６では，洗浄時の汚水を排
水処理に，ＰＥＴ，ＰＶＣ等の比較的比重が重い沈降物
を廃棄する。
【０００７】比較的比重の軽いＰＯ，ＰＳ７等の廃プラ
スチックは次工程で，脱水８，乾燥９，溶融・成形１０
の工程を経て，再生製品１１となる。
【０００８】以上のようにして，ＰＶＣや食物残査等と
して付着している塩素分を除去したＰＯ，ＰＳ等の脱塩
素プラスチックを取出すことができる。
【０００９】一方，プラスチックの分離装置の従来例と
しては，特開平０９−１９３１５４号公報に２種類の以
上の材料が混合されている状態の樹脂混合物を連続的に
高純度，高回収率で分別する事によって樹脂の再資源化
を行う広報が公知である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように廃プラスチ
ック中の脱塩素物を回収する装置として，破砕，風力選
別のような異物分離，二次破砕，洗浄・比重分離等の基
本的な種々の構成手段が必要であることはその回収原理
として，従来から知られているところである。
【００１１】一方，ＰＯ，ＰＳ等の脱塩素プラスチック
の分別精度の向上を図る場合混合槽に撹拌機を設け，液
媒体とプラスチックを均一に撹拌すると共に，樹脂表面
に付着した気泡を取除く事も従来から知られているとこ
ろである。
【００１２】しかし，一般廃棄物系プラスチックを分別
する上で，シート状の薄物プラスチックや，比重の極め
て小さい発泡系プラスチックを沈降させるための動力の
増加やその構造に対する配慮が至らない段階であった。
【００１３】本発明の目的は，一般廃棄物系プラスチッ
クの分別に好適で，安価な混合槽を提供し，リサイクル
率の向上を図る事を意図するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】混合容器と，２種類以上
の比重の異なる材質のプラスチック破砕物を主体に構成
される部材を上記容器に投入する投入手段と，媒体液を
上記容器に流入させる流入手段と，上記部材と媒体液と
の混合物を上記容器にから移送し比重差を利用して材質
毎に分別する比重分離手段と，材質毎に分別されたプラ
スチック破砕物から媒体液を分離する液分離手段と，分
離された媒体液を上記容器に循環する循環手段とからな
り，上記流入手段は上記容器の上部において配置された
複数のブレードからなり，各ブレードは隣接するブレー
ドの隙間より流入する媒体液に旋回流を与える向きに設
けられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施形態を図１に
基づいて説明する。図１は本発明の実施例である廃プラ
スチック分別装置のフローの一例である。
【００１６】尚，廃プラスチック１００は大半がシー
ト，袋，トレイ，カップ，ボトル等の容器包装品で，消
費者の分別時に無意識に混入した少量の金属類，ガラス
瓶や陶器類，紙等の可燃物，また，種分けが難しい，ゴ
ム・化繊屑，文具・玩具・小形家電品の破片及びそれら
に付着する食物残査等の異物が混在した一般廃棄物系プ
ラスチックを手選別，粗破砕，異物分離した後のものと
して，以下，本実施例の動作を説明する。
【００１７】粉砕機１２の下流側には分級機１３，供給
装置１４，媒体液貯留槽１５が接続される。媒体液貯留
槽１５の内部には混合槽１６が設けられ，混合液ポンプ
１７を介して液体比重分離器１８につながる。液体比重
分離器１８は入口管，分離器本体（筒部＋コーン部），
上部排出管，下部排出管，シール部品で構成され，上部
排出管は脱水機１９に，下部排出管は脱水機２０につな
がる。脱水機１９，２０は循環水槽２３に連結され，排
水処理装置２４，移送ポンプ２５を経由して貯留槽１５
に循環する。尚，混合槽１６は図２，図３に示すような
構造になっており，以下のような構造である。
【００１８】混合槽１６の上部外周には，媒体液貯留槽
１５の媒体液１０３を内部に流入させるためのメッシュ
壁２７が設置されており，該メッシュ壁２７は内部に供
給される廃プラスチック１０２を媒体液貯留槽１５へ分
散させないように水面より高く配設している。混合槽１
６の混合容器２６の上端面には，複数のブレード２８
（本実施例では４枚のブレードを設置した状況を示す）
を混合容器２６の混合プラスチック流下部の間口の接線
方向に対し，θ度傾け，各ブレードの間隙をＷとるよう
配置する。
【００１９】次に，廃プラスチック１００の流れは以下
の通りである。
【００２０】廃プラスチック１００は粉砕機１２にて単
一材料毎に剥離するような粒度に粉砕される。粉砕され
た樹脂類の混合物は，分級機１３にて過粉砕された微粉
塵，繊維状物１０１等が取除かれ，その他の混合プラス
チック１０２が供給装置１４にて貯留槽１５の内部に設
置された混合槽１６に供給される。混合液ポンプ１７の
動作により，混合槽１６上部周囲からは媒体液貯留槽１
５の媒体液１０３が流入し，ブレード２８の間隙Ｗを通
過する事で渦径Ｄの旋回流が発生する。渦径Ｄは，ブレ
ード間隙を通過する際の速度ｕで決定され，ｕ＝Ｑ／
（４×Ｗ×ｈ）の関係がある。該速度ｕは平面方向成分
ｕxyと流下方向成分ｕzの関数で定義され，特に，渦径
Ｄは平面方向成分ｕxyに支配され，渦径Ｄの大小が決定
される。尚，渦径Ｄを大きくする事で，廃プラスチック
１０２の処理量は増加するが，ガスの噛み込みも増加
し，流量が不安定(ハンチング)な状態になるため，渦径
Ｄは，ハンチング直前の渦径に調整する事が好ましい。
旋回流を与えられた媒体液１０３とその渦上に供給され
た混合プラスチック１０２は均一に撹拌されると共に，
樹脂表面に付着した気泡がとられ，混合液ポンプ１７に
て液体比重分離器１８に送液される。液体比重分離器１
８の入口管は分離器本体（筒部）に対して接線方向に取
り付けられており，混合液は分離器内で渦巻状になり遠
心力によって重量樹脂は分離器壁面側に集まり，遠心力
の小さい軽量樹脂は分離器中心に集まる。重量樹脂は分
離器壁面に沿って下降しながら下部排出管から液媒体と
共に重量樹脂１０６として脱水機２０へ供給される。軽
量樹脂は分離器中心部に取り付けられた上部排出管から
液媒体と共に軽量樹脂１０５として排出され，脱水機２
３へ供給される。
【００２１】脱水機１９，２０で脱水された液媒体１０
９は循環水槽２３に貯水されると共に，脱水後軽量樹脂
１０７，脱水後重量樹脂１０８はそれぞれ回収容器２
１，２２で回収される。循環水槽２３に貯水された液媒
体は，排水処理設備２４で液体比重分離器１８の洗浄効
果により洗い落とされた無機塩，汚れ，食物残査等を除
去し，清浄な液媒体１１０を移送ポンプ２５を経由して
液媒体貯留槽１５に戻す。本発明の実施例によれば，混
合槽での撹拌装置が不要で，余分な動力を必要とせず，
コスト低減が図れる。また，筆者等による実験では，シ
ート状の薄物プラスチックや，比重の極めて小さい発泡
系プラスチックを瞬時に沈降させ，混合できると共に，
ブレード間隙Ｗ及び水位ｈの調整により，混合液ポンプ
の流量を変化させる事無く処理量も容易に変更可能で，
操作性の向上にも寄与する。
【００２２】図４は本発明の他の実施例である混合槽周
辺構造の一例を示したものである。図１との相違点は，
媒体液貯留槽１５内部に設置された混合槽１６を媒体液
貯留槽１５内の液レベル変動に追従できるよう，浮遊手
段２９を付設した事にある。この事により，ブレード下
端面と水位の高さｈを一定に制御でき，水位減少による
ハンチングの防止が図れる。
【００２３】図５は本発明の他の実施例である混合槽周
辺構造の一例を示したものである。図１との相違点は，
媒体液貯留槽１５と混合槽１６の働きを兼用した貯留・
混合槽３０を設け，液レベルの変動を，移送ポンプから
の循環水及び補給水により制御した事にある。この事に
より，槽の数を削減でき，装置費の低コスト化が図れ
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明の実施例によれば，混合槽での撹
拌装置が不要で，余分な動力を必要とせず，コスト低減
が図れる。また，筆者等による実験では，シート状の薄
物プラスチックや，比重の極めて小さい発泡系プラスチ
ックを瞬時に沈降させ，混合できると共に，ブレード間
隙Ｗ及び水位ｈの調整により，混合液ポンプの流量を変
化させる事無く処理量も容易に変更可能で，操作性の向
上にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃プラスチック分別装置の一実施
例を示すフロー図である。
【図２】図１において用いられる混合槽の平面図であ
る。
【図３】図１において用いられる混合槽の断面図であ
る。
【図４】本発明に用いられる混合槽周辺構造の一例を示
す正面図である。
【図５】本発明に用いられる混合槽周辺構造の他の例を
示す正面図である。
【図６】従来から提案されている廃プラスチックの再利
用システムの一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１２…粉砕機，１３…分級機，１４…供給装置，１５…
媒体液貯留槽，１６…混合槽，１７…混合液ポンプ，１
８…液体比重分離器，１９，２０…脱水機，２１，２２
…回収容器，２３…循環水槽，２４…排水処理装置，２
５…移送ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多 修 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (72)発明者 大野 敬信 山口県下松市大字東豊井794番地 日立 テクノエンジニアリング株式会社笠戸事 業所内 (56)参考文献 特開 平９−193154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−44812（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 17/00 ZAB B03B 5/00 B03B 9/00 B09B 5/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】混合容器と，２種類以上の比重の異なる材
    質のプラスチック破砕物を主体に構成される部材を上記
    容器に投入する投入手段と，媒体液を上記容器に流入さ
    せる流入手段と，上記部材と媒体液との混合物を上記容
    器から移送し比重差を利用して材質毎に分別する比重分
    離手段と，材質毎に分別されたプラスチック破砕物から
    媒体液を分離する液分離手段と，分離された媒体液を上
    記容器に循環する循環手段とからなり，上記流入手段は
    上記容器の上部において配置された複数のブレードから
    なり，各ブレードは隣接するブレードの隙間より流入す
    る媒体液に旋回流を与える向きに設けられることを特徴
    とする廃プラスチックの分別装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の比重分離手段が，液体の遠
    心力を利用して分別する液体比重分離器であることを特
    徴とする廃プラスチックの分別装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の媒体液の比重が，比重の重
    いプラスチックと比重の軽いプラスチックの間の比重で
    あることを特徴とする廃プラスチックの分別装置。
  4. 【請求項４】請求項１記載のブレードが，混合プラスチ
    ック流下部の間口の接線方向に対し，θ度傾けて取り付
    けられ，ブレード間隙Ｗと，ブレード下端面と水位の高
    さｈ及び混合プラスチックを移送する手段の流量Ｑで，
    渦径Ｄの旋回流を制御することを特徴とする廃プラスチ
    ックの分別装置。
  5. 【請求項５】請求項１記載の容器が，媒体液を貯留する
    貯留槽の内部に配設され，上記容器を貯留槽内部に浮遊
    させるための浮遊手段を設け，上記ブレード下端面と水
    位の高さとを一定にすることを特徴とする廃プラスチッ
    クの分別装置。
  6. 【請求項６】混合容器に，２種類以上の比重の異なる材
    質のプラスチック破砕物を主体に構成される部材を上記
    容器に投入し，媒体液を上記容器に流入させ，上記部材
    と媒体液との混合物を上記容器から移送し比重差を利用
    して材質毎に分別し，材質毎に分別されたプラスチック
    破砕物から媒体液を分離し，分離された媒体液を上記容
    器に循環し，さらに，上記容器の上部に設けられた複数
    のブレードにより，隣接するブレードの隙間より流入す
    る媒体液に対し旋回流を与えることを特徴とする廃プラ
    スチックの分別方法。
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