JP3273316B2 - Plastic mixed waste treatment method - Google Patents
Plastic mixed waste treatment methodInfo
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック混合
廃棄物の処理方法に係り、特には、アルカリ性溶液を用
いたプラスチック混合廃棄物の処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating plastic waste, and more particularly, to a method for treating plastic waste using an alkaline solution.
【0002】[0002]
【従来の技術】日本におけるプラスチックの原材料の生
産量は、年間約1466万トンにも達する。この内、ポ
リ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデンなどの塩素を含有す
るプラスチックは、約21%を占めている。現在、これ
ら塩素を含有するプラスチック原料から製造される製品
は、広範な用途に多量使用されている。例えば、ポリ塩
化ビニルは、安価な樹脂で加工性、機械的性質が優れて
いるので広く工業用、一般用に用いられている。含塩素
系樹脂以外にもポリエチレンテレフタレート(PE
T)、ポリエチレン等のプラスチック類は、非常に用途
範囲が広く、多量に使用されている。2. Description of the Related Art The production of plastic raw materials in Japan reaches about 14.66 million tons per year. Of these, plastics containing chlorine, such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, account for about 21%. At present, products produced from these chlorine-containing plastic raw materials are widely used for a wide range of applications. For example, polyvinyl chloride is widely used for industrial and general purposes because it is an inexpensive resin and has excellent workability and mechanical properties. In addition to chlorine-containing resins, polyethylene terephthalate (PE
Plastics such as T) and polyethylene have a very wide range of applications and are used in large quantities.
【0003】一方、プラスチック生産量の増加ととも
に、プラスチック製品の廃棄物は年々増大しており、大
きな社会問題となっている。On the other hand, with the increase in plastic production, waste of plastic products is increasing year by year, which is a major social problem.
【0004】プラスチック廃棄物は、通常、様々なプラ
スチックの混合した廃棄物として排出される。例えば、
一般家庭において不要となった塩化ビニルやペット材等
の様々なプラスチック製品は、通常、一般ごみとして排
出され、プラスチックの混合した廃棄物として一括回収
されている。[0004] Plastic waste is usually discharged as mixed waste of various plastics. For example,
Various plastic products, such as vinyl chloride and pet materials, which are no longer needed in ordinary households, are usually discharged as general waste and collectively collected as plastic-mixed waste.
【0005】現在、プラスチック混合廃棄物の処理とし
ては、(1)埋立、(2)再生加工、(3)焼却、
(4)熱分解油化、(5)固形燃料化、および(6)高
炉原料化などがある。At present, the treatment of plastic mixed waste includes (1) landfill, (2) recycling, (3) incineration,
There are (4) thermal decomposition oil conversion, (5) solid fuel conversion, and (6) blast furnace raw material conversion.
【0006】(1)の「埋立」には、代表的に、海面埋
立や低地埋立がある。しかしながら、現在のところ、新
規に埋立地を確保することが困難な状況である。また、
プラスチックは、腐らない。このため、プラスチック廃
棄物を埋立てた地盤は不安定である。[0006] The "landfill" of (1) typically includes a sea surface landfill and a lowland landfill. However, at present, it is difficult to secure a new landfill. Also,
Plastic does not rot. Therefore, the ground where plastic waste is landfilled is unstable.
【0007】(2)の「再生加工」は、通常、混合した
プラスチック廃棄物中の良質なものだけを分別回収し
て、所望の製品に加工する処理方法である。このよう
に、再生加工においては、プラスチック廃棄物の各々が
再生加工に適するか否か分別する必要がある。したがっ
て、混合したプラスチック廃棄物に対してこれを適用す
る場合、非常に効率が悪い。このように、再生加工によ
る処理方法では、全てのプラスチック廃棄物を処理し得
ず、また、非効率である。[0007] The "recycling process" of (2) is a processing method in which only high-quality plastic waste is separated and collected, and processed into a desired product. Thus, in the recycling process, it is necessary to determine whether each of the plastic wastes is suitable for the recycling process. Therefore, it is very inefficient to apply this to mixed plastic waste. As described above, the recycling method cannot treat all plastic waste and is inefficient.
【0008】(1)および(2)のような物理的処理方
法に対して、(3)ないし(6)の処理方法は、プラス
チック自体を分解する方法である。プラスチック混合廃
棄物には、上述の塩素が含有されたプラスチックが混合
されているため、分解時に、塩酸が発生する。それゆ
え、廃棄物の処理設備は、高温状態で塩酸にさらされる
ため、急激に劣化する。また、塩素が含有されたプラス
チックの分解時に、有機塩素化合物が微量生成され得
る。このような有機塩素化合物は、環境に好ましいもの
ではなく、環境汚染の問題が生じ得る。また、上述の塩
素を含有するプラスチックには、塑性を与えるために可
塑剤が混合されているものが多い。このような可塑剤
は、プラスチック分解時に、環境ホルモンとして挙動し
得るので、処理過程で問題を引き起こす可能性がある。
仮に、塩素を含有するプラスチックが混合されていない
廃棄物であったとしても、一般の廃棄物中には塩化ナト
リウムや無機塩素化合物等が不可避的に混入し得る。こ
れらは、廃棄物の焼却や熱分解中に有機塩素化合物とし
て生成し得る。In contrast to the physical treatment methods (1) and (2), the treatment methods (3) to (6) decompose the plastic itself. Since the plastic containing chlorine is mixed in the plastic mixed waste, hydrochloric acid is generated during decomposition. Therefore, the waste treatment facility is rapidly deteriorated because it is exposed to hydrochloric acid at a high temperature. In addition, a small amount of an organic chlorine compound may be generated at the time of decomposing a plastic containing chlorine. Such an organic chlorine compound is not preferable for the environment, and may cause a problem of environmental pollution. In addition, many of the chlorine-containing plastics described above contain a plasticizer mixed to impart plasticity. Such plasticizers can behave as environmental hormones during plastic degradation and can cause problems during processing.
Even if waste containing no chlorine-containing plastics, sodium chloride, inorganic chlorine compounds and the like can be inevitably mixed into general waste. These can be formed as organochlorine compounds during waste incineration and pyrolysis.
【0009】(4)の熱分解油化の場合、混合する廃棄
物によっては、設備の運転や製品の品質に大きく影響を
及ぼす。そのため、プラスチック廃棄物中の飲料用ペッ
ト製品等は、あらかじめ手選別で取り除かれ、また、ア
ルミニウム等の金属は、渦電流発生装置によって混合廃
棄物中から分離される。しかし、飲料用以外の食品用や
洗剤用のペット製品は、不可避的に廃棄物中に混合され
得る。これらは、設備稼動時、配管等を閉塞する原因と
なっている。また、廃棄物中には水分が不可避的に混入
し得る。水分は、生成油の品質に大きな影響を及ぼすの
で、前処理の段階で除去しなくてはならず、それ故、十
分乾燥させる工程が必要である。このように、従来の熱
分解油化等の場合、ペット材、金属、水分等を前処理の
段階で取り除く工程が必要である上、これらを前処理で
全て取り除くことは困難である。[0009] In the case of the thermal decomposition oil conversion of (4), depending on the waste mixed, the operation of the equipment and the quality of the product are greatly affected. Therefore, beverage pet products and the like in the plastic waste are manually removed in advance, and metals such as aluminum are separated from the mixed waste by the eddy current generator. However, pet products for foods and detergents other than beverages can inevitably be mixed into waste. These cause clogging of piping and the like during operation of the equipment. In addition, moisture can inevitably enter the waste. Moisture has a significant effect on the quality of the product oil and must be removed during the pretreatment stage, thus requiring a step of sufficient drying. As described above, in the case of conventional thermal decomposition oiling and the like, a step of removing pet materials, metals, moisture, and the like is required in the pretreatment stage, and it is difficult to remove all of them in the pretreatment.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、前処理をほとんど必要とせず、環境汚染物質を
排出することなく、プラスチック混合廃棄物を処理し、
高純度炭化水素を回収して再資源化するための処理方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to treat plastic mixed waste with little pre-treatment and no emission of environmental pollutants.
It is an object of the present invention to provide a processing method for recovering and recycling high-purity hydrocarbons.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、含塩素
系樹脂が混合され、破砕されたプラスチック混合廃棄物
と35〜50重量%の濃度の水酸化ナトリウム水溶液と
を、前記プラスチック混合廃棄物が前記水酸化ナトリウ
ム水溶液に浸漬された状態で反応容器内に収容する工程
と、該反応容器内の前記プラスチック混合廃棄物が浸漬
された前記水酸化ナトリウム水溶液を250〜310℃
に加熱して、前記プラスチック混合廃棄物と前記水酸化
ナトリウム水溶液とを反応させて、塩素および可塑剤を
脱離し、水酸化ナトリウム水溶液に高純度の炭化水素を
生成、浮遊させる工程と、を具備したことを特徴とする
プラスチック混合廃棄物の処理方法が提供される。According to the present invention, a plastic mixed waste mixed with a chlorine-containing resin and crushed and an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 35 to 50% by weight are mixed with the plastic mixed waste. Containing the product in a reaction vessel in a state of being immersed in the aqueous sodium hydroxide solution, and allowing the plastic mixed waste in the reaction vessel to be immersed in the aqueous sodium hydroxide solution at 250 to 310 ° C.
To react the plastic mixed waste with the aqueous sodium hydroxide solution to remove chlorine and a plasticizer.
Desorb and add high purity hydrocarbon to aqueous sodium hydroxide solution
A method for treating plastic mixed waste, comprising: producing and suspending .
【0012】前記破砕されたプラスチック混合廃棄物
は、最大長さが5〜15mmであることが好ましい。The crushed plastic mixed waste
Preferably has a maximum length of 5 to 15 mm .
【0013】[0013]
【0014】前記水酸化ナトリウム水溶液に対する前記
プラスチック混合廃棄物の比は、1〜8重量%であるこ
とが好ましい。[0014] The ratio of the <br/> plastic mixed waste for the sodium hydroxide aqueous solution, preferably 1-8% by weight.
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0017】本発明において、処理対象であるプラスチ
ック混合廃棄物は、プラスチックが混合された、一般家
庭から排出されるごみおよび/または各種産業から排出
されるごみであって、少なくとも含塩素系樹脂が混合さ
れている廃棄物を対象とすることができる。In the present invention, the plastic mixed waste to be treated is waste mixed with plastic and discharged from ordinary households and / or waste discharged from various industries, and at least chlorine-containing resin is contained. Mixed waste can be targeted.
【0018】例えば、一般家庭から排出されるごみに
は、通常、ペットボトル等のペット材やペットボトル用
のアルミニウム蓋等の金属もが混合されている場合が多
い。本発明によれば、これらペット材や金属等は、廃棄
物中に混合したままでもよく、これらをあらかじめ取り
除くための前処理工程を特には必要としない。すなわ
ち、ペット材はアルカリにより加水分解することがで
き、アルミニウム等の金属はアルカリ溶液中に溶解処理
することができるからである。また、本発明では、湿式
処理であるため、廃棄物中の水分をあらかじめ除去する
工程をも必要としない。For example, garbage discharged from ordinary households often contains a mixture of pet materials such as PET bottles and metals such as aluminum lids for PET bottles. According to the present invention, these pet materials, metals, and the like may remain mixed in the waste, and a pretreatment step for removing them in advance is not particularly required. That is, a pet material can be hydrolyzed by an alkali, and a metal such as aluminum can be dissolved in an alkali solution. Further, in the present invention, since the treatment is a wet treatment, a step of removing moisture in the waste in advance is not required.
【0019】本発明によれば、前処理として、プラスチ
ック混合廃棄物をカッター等であらかじめ破砕すること
が望ましい。破砕の程度として細かければ細かいほど、
後のアルカリ性溶液との接触反応をより十分に行うこと
ができる。しかし、あまり細かくしすぎるような破砕
は、効率の観点から望ましくない。本発明によれば、破
砕プラスチックの最大長さが、5mmないし15mmと
なるように破砕することが好ましい。このような破砕の
程度で、後のアルカリ溶液との接触反応を十分に行うこ
とができる。According to the present invention, as the pretreatment, it is desirable to crush the plastic mixed waste in advance with a cutter or the like. The finer the degree of crushing,
The subsequent contact reaction with an alkaline solution can be performed more sufficiently. However, crushing that is too fine is undesirable from an efficiency point of view. According to the invention, it is preferred that the crushed plastic is crushed such that the maximum length is between 5 mm and 15 mm. With such a degree of crushing, the subsequent contact reaction with an alkaline solution can be sufficiently performed.
【0020】本発明では、前述の従来技術のようなペッ
ト材や金属の除去および水分除去のような前処理を特に
は必要とせず、好ましくは上記のような破砕だけの簡単
な前処理でよい。もちろん、プラスチックの個々の大き
さが予め細かい場合には、破砕しなくてもよいことはい
うまでもない。In the present invention, a pretreatment such as removal of pet material or metal and removal of water as in the above-mentioned prior art is not particularly required, and a simple pretreatment such as crushing as described above is preferable. . Of course, when the individual size of the plastic is small in advance, it is needless to say that the plastic does not have to be crushed.
【0021】次に、上記のように好ましくは破砕したプ
ラスチック混合廃棄物とアルカリ性溶液とを反応容器に
収容する。Next, the plastic mixed waste, preferably crushed as described above, and an alkaline solution are accommodated in a reaction vessel.
【0022】本発明では、アルカリ性溶液を用いるた
め、反応容器としては、耐アルカリ性であることが好ま
しい。また、容器内面がライニング加工された容器、例
えば、テフロン等を内張りした反応容器も好ましい。ま
た、後述のように加熱するため、より好ましくは、耐ア
ルカリ性であって、耐熱性でもあることが望ましい。In the present invention, since an alkaline solution is used, the reaction vessel is preferably alkali-resistant. Further, a container having a lined inner surface, for example, a reaction container lined with Teflon or the like is also preferable. In addition, since heating is performed as described below, it is more preferable that the material be alkali-resistant and heat-resistant.
【0023】本発明で用いるアルカリとしては、水酸化
カルシウムスラリー等の弱アルカリ性を示すものも用い
ることができるが、このような弱アルカリではプラスチ
ックからの脱塩素速度および脱フタル酸速度、並びにペ
ット材の分解速度が小さく、処理効率上あまり実用的で
はない。したがって、苛性アルカリ等の強アルカリ性を
示すものが好ましく、水酸化ナトリウムがより好まし
い。水酸化カリウムも水酸化ナトリウムと同様に好適で
はあるが、水酸化ナトリウムよりも高価であり、経済性
の観点から水酸化ナトリウムの方がより好ましい。な
お、苛性アルカリを用いると、脱離したフタル酸を、フ
タル酸ナトリウム塩やフタル酸カリウム塩として回収す
ることができる。このようなフタル酸塩は、所望の化学
原料として再利用することができる。As the alkali used in the present invention, those exhibiting weak alkalinity such as calcium hydroxide slurry can be used. However, in such weak alkalis, the rates of dechlorination and dephthalic acid from plastics, pet materials, Has a low decomposition rate and is not very practical in terms of processing efficiency. Therefore, those showing strong alkalinity such as caustic are preferred, and sodium hydroxide is more preferred. Potassium hydroxide is also suitable, as is sodium hydroxide, but is more expensive than sodium hydroxide and sodium hydroxide is more preferred from an economic standpoint. When caustic alkali is used, the eliminated phthalic acid can be recovered as sodium phthalate or potassium phthalate. Such phthalates can be reused as desired chemical raw materials.
【0024】上記のような苛性アルカリを用いる場合、
その濃度としては、塩素およびフタル酸を迅速に脱離さ
せ得る濃度であることが処理効率上重要である。濃度が
低いと、水蒸気圧が高い。それ故、密閉容器を用いる場
合、後述の加熱および保持時に対応し得る強度を有する
容器を用いる必要があり得る。本発明では、これらを勘
案し、アルカリ濃度としては、15重量%以上の濃度が
好ましく、35ないし50重量%がより好ましい。この
ような濃度範囲であれば、脱塩素および脱フタル酸を効
率的に進行させることができる。また、水蒸気圧も高く
なり得ないので、密閉容器を用いる場合には、耐圧容器
としなくてもよい。When a caustic alkali as described above is used,
It is important for the treatment efficiency that the concentration is such that chlorine and phthalic acid can be rapidly eliminated. The lower the concentration, the higher the water vapor pressure. Therefore, when using a closed container, it may be necessary to use a container having a strength that can cope with heating and holding described below. In the present invention, taking these factors into account, the alkali concentration is preferably 15% by weight or more, more preferably 35 to 50% by weight. Within such a concentration range, dechlorination and dephthalic acid can proceed efficiently. In addition, since the water vapor pressure cannot be increased, when a closed container is used, it is not necessary to use a pressure-resistant container.
【0025】こうして濃度調整したアルカリ性溶液と、
好ましくは破砕したプラスチック混合廃棄物とを各々所
定量反応容器内に収容する。The alkaline solution whose concentration has been adjusted as described above,
Preferably, a predetermined amount of the crushed plastic mixed waste is stored in the reaction vessel.
【0026】本発明では、固液接触反応であるため、適
切な固液比であることが望ましい。ここで、本明細書に
おいて固液比とは、液体の重量に対する固体の重量の比
を表す。この固液比は、処理効率の観点からは、大きい
値であることが望ましいが、プラスチックの比重はアル
カリ溶液のそれに比して小さいため、プラスチックの量
によっては、アルカリ性溶液上に浮いてしまう量が多く
なるため、固液接触が十分に行われ得ない可能性があ
る。本発明では、このような点を勘案して、固液比とし
ては、1重量%以上であることが好ましく、より好まし
くは、1ないし8重量%であることが望ましい。In the present invention, since the reaction is a solid-liquid contact reaction, an appropriate solid-liquid ratio is desirable. Here, in the present specification, the solid-liquid ratio indicates a ratio of the weight of the solid to the weight of the liquid. This solid-liquid ratio is desirably a large value from the viewpoint of processing efficiency, but since the specific gravity of the plastic is smaller than that of the alkaline solution, depending on the amount of the plastic, the amount that floats on the alkaline solution may be increased. Therefore, solid-liquid contact may not be sufficiently performed. In the present invention, in consideration of such points, the solid-liquid ratio is preferably 1% by weight or more, more preferably 1 to 8% by weight.
【0027】また、破砕プラスチック廃棄物およびアル
カリ性溶液を反応容器内に収容するに当たっては、反応
容器内雰囲気として、不活性ガス雰囲気とすることが安
全上好ましい。すなわち、廃棄物中に混合され得るアル
ミニウム等の金属が、アルカリ性溶液と反応して水素ガ
スを発生し得るからである。ただし、廃棄物中のアルミ
ニウム等の金属量にもよるので、必ずしも不活性ガス雰
囲気とすることに限定されるものではない。In storing the crushed plastic waste and the alkaline solution in the reaction vessel, it is preferable from the viewpoint of safety that the atmosphere in the reaction vessel be an inert gas atmosphere. That is, a metal such as aluminum that can be mixed into the waste can react with the alkaline solution to generate hydrogen gas. However, since it depends on the amount of metal such as aluminum in the waste, the atmosphere is not necessarily limited to the inert gas atmosphere.
【0028】次に、反応容器内にプラスチック混合廃棄
物とアルカリ性溶液とを収容した後、所定温度に加熱す
る。本発明においては、アルカリとの接触反応によっ
て、含塩素系樹脂から塩素を抽出し、含塩素系樹脂に含
まれる可塑剤およびペット材の分解によってフタル酸等
を抽出するため、反応温度としては、これら塩素やフタ
ル酸を速やかに抽出することができるような温度である
ことが効率上望ましい。この反応温度は、前述のアルカ
リ濃度と関連するが、反応温度を低温に設定すると、プ
ラスチックからフタル酸のみが抽出され得ることになっ
たり、フタル酸ばかりが先に抽出され、塩素の抽出に長
時間を要することになり得る。含塩素系樹脂からの脱塩
素は、200℃以上で進行するので、反応温度として
は、200℃以上であることが好ましい。しかしなが
ら、あまり高温にしても反応容器によっては腐食による
劣化が進行しやすく、また、エネルギー消費が大きくな
り経済的でない。したがって、本発明では、これらの点
を勘案して、反応温度としては、200℃ないし310
℃であることがより好ましい。最も好ましくは、250
℃ないし310℃の反応温度であり、脱フタル酸はもち
ろん、脱塩素をより一層効率的に進行させることができ
る。Next, after the plastic mixed waste and the alkaline solution are contained in the reaction vessel, they are heated to a predetermined temperature. In the present invention, to extract chlorine from the chlorine-containing resin by contact reaction with an alkali, and to extract phthalic acid and the like by decomposition of the plasticizer and pet material contained in the chlorine-containing resin, as the reaction temperature, It is desirable from the viewpoint of efficiency that the temperature is such that these chlorine and phthalic acid can be rapidly extracted. This reaction temperature is related to the alkali concentration described above. However, if the reaction temperature is set to a low temperature, only phthalic acid can be extracted from the plastic, or only phthalic acid can be extracted first, and it is difficult to extract chlorine. This can be time consuming. Since the dechlorination from the chlorine-containing resin proceeds at 200 ° C. or higher, the reaction temperature is preferably 200 ° C. or higher. However, even if the temperature is too high, deterioration due to corrosion is apt to proceed depending on the reaction vessel, and energy consumption increases, which is not economical. Therefore, in the present invention, in consideration of these points, the reaction temperature is from 200 ° C. to 310 ° C.
C. is more preferable. Most preferably, 250
The reaction temperature is in the range of from 0 ° C. to 310 ° C., and dechlorination as well as dephthalic acid can proceed more efficiently.
【0029】加熱は、反応容器を電熱、ガスバーナーま
たは過熱水蒸気等によって行うことができる。The heating can be carried out by heating the reaction vessel with electric heat, a gas burner or superheated steam.
【0030】上記のような所定温度に加熱した後、所定
時間保持する。この保持時間の間、破砕したプラスチッ
ク混合廃棄物から塩素を抽出させ、同時にフタル酸をも
抽出させる。塩素およびフタル酸を完全に抽出するため
の時間は、前述のアルカリ濃度および/または反応温度
によって決定され得る。この保持時間は、アルカリ性溶
液の濃度が低いほど長くし、アルカリ濃度が高いほど短
くすることができ、また、反応温度が低いほど長くし、
温度が高いほど短くすることができる。本発明では、前
述の好ましいアルカリ濃度および反応温度にすれば、保
持時間は、0.5ないし5時間に設定することができ
る。After heating to a predetermined temperature as described above, the temperature is maintained for a predetermined time. During this holding time, chlorine is extracted from the crushed plastic mixed waste, and at the same time phthalic acid is extracted. The time for complete extraction of chlorine and phthalic acid can be determined by the alkali concentration and / or reaction temperature mentioned above. This holding time can be increased as the concentration of the alkaline solution is lower, and can be shortened as the alkali concentration is higher, and longer as the reaction temperature is lower,
Higher temperatures can be shorter. In the present invention, the retention time can be set to 0.5 to 5 hours if the above-mentioned preferable alkali concentration and reaction temperature are used.
【0031】ところで、本発明においては、破砕プラス
チックとアルカリ性溶液との密度差が大きい。このた
め、破砕プラスチックおよびアルカリ性溶液を静止した
状態、あるいは反応容器を静置した状態では、破砕プラ
スチックとアルカリ性溶液とが十分に接触し得ず、反応
が促進し得ない可能性がある。従って、温度保持の間、
反応促進のためには、できるだけアルカリ性溶液と破砕
プラスチックとを十分に接触させることが望ましい。本
発明においては、反応容器自体の振とうまたは回転、あ
るいは攪拌装置等により、反応容器内の破砕プラスチッ
クとアルカリ性溶液との接触機会を増大させることが好
ましい。一例として、攪拌装置を用いる場合、攪拌羽等
の攪拌性能にもよるが、攪拌回転数として、400ない
し1000rpm程度とすることが好ましい。In the present invention, the difference in density between the crushed plastic and the alkaline solution is large. For this reason, in a state where the crushed plastic and the alkaline solution are stationary or a state where the reaction container is left still, the crushed plastic and the alkaline solution may not sufficiently come into contact with each other, and the reaction may not be promoted. Therefore, during the temperature hold,
In order to promote the reaction, it is desirable to bring the alkaline solution and the crushed plastic into sufficient contact as much as possible. In the present invention, it is preferable to increase the chance of contact between the crushed plastic in the reaction vessel and the alkaline solution by shaking or rotating the reaction vessel itself, or by using a stirring device or the like. As an example, when a stirrer is used, the number of rotations of the stirrer is preferably about 400 to 1000 rpm, depending on the stirring performance of the stirring blades and the like.
【0032】以上のようにして、プラスチック混合廃棄
物における含塩素系樹脂から塩素を抽出することがで
き、同時に含塩素系樹脂に含まれている可塑剤をも分解
することができるため、高純度の炭化水素を回収して再
資源化することができる。また、可塑剤の分解によっ
て、フタル酸を得ることができる。As described above, chlorine can be extracted from the chlorine-containing resin in the plastic mixed waste, and at the same time, the plasticizer contained in the chlorine-containing resin can be decomposed. Can be recovered and recycled. Further, phthalic acid can be obtained by decomposition of the plasticizer.
【0033】さらに、廃棄物中に含まれ得るペット材を
も分解することができ、テレフタル酸およびエチレング
リコールを得ることができる。このように、本発明によ
れば、従来、熱分解油化等の処理方法で問題となるペッ
ト材をも廃棄物中に混合したまま処理することができ、
また、分解生成物を化学原料として得ることができる。Further, pet materials that can be contained in waste can be decomposed, and terephthalic acid and ethylene glycol can be obtained. Thus, according to the present invention, conventionally, it is possible to treat a pet material which is a problem in a treatment method such as thermal decomposition oiling while mixing it in the waste,
In addition, a decomposition product can be obtained as a chemical raw material.
【0034】上記のフタル酸、テレフタル酸およびエチ
レングリコールは、当該分野で知られる好適な方法によ
って、アルカリ性溶液中から各々純粋に分離することが
できる。これらは、各々、所望の化合物の化学原料や原
燃料として再利用することができる。The above phthalic acid, terephthalic acid and ethylene glycol can each be separated purely from the alkaline solution by any suitable method known in the art. Each of these can be reused as a chemical raw material or a raw fuel for a desired compound.
【0035】炭化水素についてもアルカリ溶液中から回
収することができ、精製することによって、高炉還元剤
や固体燃料等として再利用することができる。また、熱
分解油化やガス化するための原料として再利用すること
もできる。Hydrocarbons can also be recovered from the alkaline solution, and can be reused as a blast furnace reducing agent, solid fuel, etc. by purifying. Further, it can be reused as a raw material for thermal decomposition oilification or gasification.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明の実施例を記載する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
【0037】試料としては、一般ごみから分別された含
塩素系樹脂を含むプラスチック混合廃棄物を用いた。As a sample, a plastic mixed waste containing a chlorine-containing resin separated from general waste was used.
【0038】まず、プラスチック混合廃棄物を破砕カッ
ターによって10mm程度に破砕した。そして、破砕し
たプラスチック混合廃棄物から15gずつ、三つの試料
として分け取った。続いて、試料と50重量%濃度の水
酸化ナトリウム水溶液とを、固液比を3重量%として反
応容器に収容した。反応容器として、SUS304製の
内容積1L(リットル)のオートクレーブを用いた。First, the plastic mixed waste was crushed to about 10 mm by a crushing cutter. Then, 15 g each of the crushed plastic mixed waste was divided into three samples. Subsequently, the sample and a 50% by weight aqueous sodium hydroxide solution were accommodated in a reaction vessel at a solid-liquid ratio of 3% by weight. An autoclave made of SUS304 having an internal volume of 1 L (liter) was used as a reaction vessel.
【0039】次いで、反応容器を加熱して250℃まで
昇温し、所定時間保持した。保持時間としては、試料別
にそれぞれ1時間、3時間、5時間とした。所定時間保
持の間、電磁誘導式回転式の平羽根により1000rp
mでかきまぜた。Next, the reaction vessel was heated to 250 ° C. and held for a predetermined time. The holding time was 1 hour, 3 hours, and 5 hours for each sample. 1000 rpm by electromagnetic induction type rotating flat blades
Stir with m.
【0040】しかる後、室温まで冷却し、オートクレー
ブ内の内容物をガラスフィルターに通して液体をろ別
し、ろ液を希釈した。続いて、希釈したろ液を陽イオン
交換カラムに通してナトリウムイオンを除去した。そし
て、除去後の液体中の塩素量およびフタル酸量をイオン
クロマトグラフィーにより定量した。イオンクロマトグ
ラフィー装置としては、DIONEX(ダイオネクス)
社製のDX100を用いた。Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, the content in the autoclave was passed through a glass filter, the liquid was filtered off, and the filtrate was diluted. Subsequently, the diluted filtrate was passed through a cation exchange column to remove sodium ions. Then, the amount of chlorine and the amount of phthalic acid in the liquid after the removal were quantified by ion chromatography. As ion chromatography equipment, DIONEX (Dionex)
DX100 manufactured by the company was used.
【0041】また、5時間保持した内容物について、ガ
ラスフィルターによりろ別した残留物を粉砕機によって
粉砕した。粉砕した残留物を十分混合した後、約124
3μgづつ、三つの試料として分け取り、元素分析に供
した。元素分析は、ヤナコ分析工業(株)製のYANA
CO CHN Corder MT5型を用いて、C
(炭素)、H(水素)およびN(窒素)を測定し、ま
た、硝酸銀溶液を標準溶液とする電位差滴定によりCl
(塩素)を測定した。これらの測定結果を表1に示す。
なお、表1における値は、3試料の測定結果の平均値を
示す。Further, with respect to the contents held for 5 hours, the residue filtered off with a glass filter was pulverized with a pulverizer. After thoroughly mixing the ground residue, about 124
Three samples each of 3 μg were separated and subjected to elemental analysis. Elemental analysis was performed by Yanaco Analytical Industry Co., Ltd.
Using CO CHN Corder MT5 type, C
(Carbon), H (hydrogen) and N (nitrogen) were measured, and Cl was determined by potentiometric titration using a silver nitrate solution as a standard solution.
(Chlorine) was measured. Table 1 shows the measurement results.
In addition, the value in Table 1 shows the average value of the measurement results of three samples.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】前記表1から明らかなように、3つの元素
分析試料とも残留物中の塩素量は検出限界以下であり、
塩素を十分に抽出することができたことがわかる。ま
た、表1から、残留物中の主な元素は炭素と水素のみで
あり、反応後の残留物は、高純度の炭化水素であること
がわかる。As is clear from Table 1, the chlorine content in the residue was below the detection limit for all three elemental analysis samples.
It turns out that chlorine was able to be extracted sufficiently. Table 1 also shows that the main elements in the residue are only carbon and hydrogen, and the residue after the reaction is a high-purity hydrocarbon.
【0044】イオンクロマトグラフィーによって定量し
た塩素重量およびフタル酸重量について、収容時の試料
重量に対する脱塩素重量および脱フタル酸重量の比を百
分率として求めた。また、脱塩素率を求めた。これらの
結果を下記表2に示す。With respect to the weight of chlorine and the weight of phthalic acid determined by ion chromatography, the ratio of the weight of dechlorinated and the weight of dephthalic acid to the weight of the sample at the time of storage was determined as a percentage. In addition, the dechlorination rate was determined. The results are shown in Table 2 below.
【0045】なお、脱塩素率は、表1の結果から、保持
時間を5時間とした試料(脱塩素率;100%)を基準
にして、保持時間として1時間および3時間の試料につ
いて脱塩素率を算出した。From the results shown in Table 1, the dechlorination rate was based on the sample having a retention time of 5 hours (dechlorination rate: 100%), and the samples having a retention time of 1 hour and 3 hours were dechlorinated. The rate was calculated.
【0046】[0046]
【表2】 [Table 2]
【0047】表2に示す結果から、脱塩素率について
は、保持時間とともに上がっていくことがわかり、表1
でも述べたように5時間の保持時間で塩素を完全に抽出
することができたことがわかる。From the results shown in Table 2, it was found that the dechlorination rate increased with the retention time.
However, as described above, it was found that chlorine could be completely extracted with a retention time of 5 hours.
【0048】また、表2に示す結果から、脱フタル酸重
量は各保持時間とも同じ値である。すなわち、各保持時
間の試料とも脱フタル酸は、頭打ちになっていること、
および脱フタル酸は、脱塩素温度よりも低い温度でも進
行することから、フタル酸は完全に抽出されたと見なし
てよい。同時にまた、ペット材をも完全に分解してフタ
ル酸(テレフタル酸)を生成したと見なしてよい。Further, from the results shown in Table 2, the weight of dephthalic acid has the same value for each retention time. In other words, the amount of dephthalic acid in each sample at the retention time has reached a plateau,
Since phthalic acid proceeds at a temperature lower than the dechlorination temperature, it may be considered that phthalic acid has been completely extracted. At the same time, the pet material may also be considered completely degraded to produce phthalic acid (terephthalic acid).
【0049】以上から明らかなように、プラスチック混
合廃棄物を、好ましくは破砕するだけの前処理の後、ア
ルカリ性溶液と接触する本発明の方法によれば、プラス
チック混合廃棄物中に含有するフタル酸および塩素を完
全に抽出することができ、残留物を高純度の炭化水素と
して回収することができる。また、同時にペット材をも
完全に分解することができる。As is evident from the above, according to the method of the present invention in which the plastic mixed waste is brought into contact with an alkaline solution, preferably after pretreatment, preferably only by crushing, the phthalic acid contained in the plastic mixed waste And chlorine can be completely extracted, and the residue can be recovered as a high-purity hydrocarbon. At the same time, the pet material can be completely decomposed.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、好ま
しくは前処理としてプラスチック混合廃棄物を破砕する
だけでよく、アルカリ性溶液との接触反応によって、含
塩素系樹脂から塩素および含塩素系樹脂に含まれ得る可
塑剤の分解によるフタル酸を、アルカリ性溶液中に完全
に抽出することができ、高純度の炭化水素を得ることが
できる。同時に、ペット材をも完全に分解処理すること
ができる上、分解生成物を化学原料や原燃料として再利
用に供することができる。As described above, according to the present invention, it is only necessary to crush the plastic-mixed waste, preferably as a pretreatment, and the chlorine-containing resin is converted from the chlorine-containing resin by the contact reaction with the alkaline solution. Phthalic acid resulting from decomposition of a plasticizer that may be contained in the resin can be completely extracted into the alkaline solution, and a high-purity hydrocarbon can be obtained. At the same time, the pet material can be completely decomposed, and the decomposition product can be reused as a chemical raw material or a raw fuel.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−259728(JP,A) 特開 昭48−96503(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 11/00 B09B 3/00 C10G 1/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-8-259728 (JP, A) JP-A-48-96503 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 11/00 B09B 3/00 C10G 1/10
Claims (3)
ラスチック混合廃棄物と35〜50重量%の濃度の水酸
化ナトリウム水溶液とを、前記プラスチック混合廃棄物
が前記水酸化ナトリウム水溶液に浸漬された状態で反応
容器内に収容する工程と、 該反応容器内の前記プラスチック混合廃棄物が浸漬され
た前記水酸化ナトリウム水溶液を250〜310℃に加
熱して、前記プラスチック混合廃棄物と前記水酸化ナト
リウム水溶液とを反応させて、塩素および可塑剤を脱離
し、水酸化ナトリウム水溶液に高純度の炭化水素を生
成、浮遊させる工程と、 を具備したことを特徴とするプラスチック混合廃棄物の
処理方法。1. A plastic mixed waste mixed with a chlorine-containing resin and crushed and an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 35 to 50% by weight are immersed in the aqueous sodium hydroxide solution. Heating the aqueous sodium hydroxide solution in which the plastic mixed waste in the reaction vessel is immersed to a temperature of 250 to 310 ° C. Reacts with sodium aqueous solution to remove chlorine and plasticizer
To produce high-purity hydrocarbons in aqueous sodium hydroxide solution.
Forming and floating the plastic mixed waste.
は、最大長さが5〜15mmであることを特徴とする請
求項1に記載のプラスチック混合廃棄物の処理方法。2. The method according to claim 1, wherein the crushed plastic mixed waste has a maximum length of 5 to 15 mm.
記プラスチック混合廃棄物の比は、1〜8重量%である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のプラスチッ
ク混合廃棄物の処理方法。3. The method according to claim 1, wherein a ratio of the plastic mixed waste to the aqueous sodium hydroxide solution is 1 to 8% by weight.
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---|---|---|---|
JP4127299A JP3273316B2 (en) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Plastic mixed waste treatment method |
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JP4127299A JP3273316B2 (en) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Plastic mixed waste treatment method |
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JP2000239435A JP2000239435A (en) | 2000-09-05 |
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ID=12603817
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FR3142192A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-24 | IFP Energies Nouvelles | PROCESS FOR EXTRACTION AND TRANSFORMATION BY HYDROLYSIS OF PHTHALATES CONTAINED IN PVC PLASTICS |
-
1999
- 1999-02-19 JP JP4127299A patent/JP3273316B2/en not_active Expired - Lifetime
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