JP3552566B2

JP3552566B2 - 廃プラスチックの資源化方法

Info

Publication number: JP3552566B2
Application number: JP748799A
Authority: JP
Inventors: 幹之浅野; 陽一吉永; 茂樹山崎; 輝生立福; 慶志秋保; 稔朗宅和
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2019-01-14
Also published as: JP2000202829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般家庭等から排出されるプラスチック類廃棄物（以下、「廃プラスチック」という）を、資源として有効利用するための資源化方法、特に、小径のプラスチックを回収するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭から排出される廃プラスチックを再利用する方法が多数検討されている。
【０００３】
廃プラスチックの再利用手段として、例えば、プラスチックを油化して再生する方法が知られている。しかし、この場合には、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）およびＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）等中に含まれる塩素分を予め除去する必要がある。
【０００４】
また、同じく廃プラスチックの再利用手段として、製鉄工場における高炉の還元剤として利用する方法等が開発されている。しかし、この場合にも、塩化水素ガスによる炉の腐食を防止するために、利用前に予めＰＶＣおよびＰＶＤＣ等の塩素含有プラスチックを除去することが必要とされている。
【０００５】
廃プラスチックの再資源化方法の従来技術として、例えば、特開平１０−２２５９３０号公報（特願平９−３０５９７号）が提案されている。（以下、「先行技術１」という）。
【０００６】
図４に示すように、先行技術１は、破袋機９により廃プラスチックを袋から取出し、揺動反発式選別機１によって、プラスチックボトル等の固形プラスチック（固体系プラスチック）と、フィルム、トレー等の軽量プラスチックと、残渣分とに分別する方法である。
【０００７】
分別後の軽量プラスチックは、破砕機１５、混合槽１６、分離槽１７を備える湿式分離工程において、破砕後、塩素含有プラスチックと塩素を含まないプラスチックとに分別される。
【０００８】
固形プラスチックは、磁選機１０により金属類を除去した後、通常整列装置１１、センサー１２、情報処理装置１３、仕分け装置１４を備える乾式選別工程によって、塩素含有プラスチックが分離し除去され、塩素を含有しない固形プラスチックが取り出される。
【０００９】
先行技術１によれば、従来は湿式比重分離方法では困難とされていた固形プラスチック中のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製プラスチックボトルと塩素含有プラスチック（ＰＶＣ等）との分離が可能となり、効率的な塩素含有プラスチックの除去が可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先行技術１によれば、揺動反発式選別機の篩下に集まった残渣は、そのまま残渣として最終処分されているため資源化されていなかった。この残渣分を詳細に分析してみると、金属類やガラス・土砂類に混じってボトルのキャップ等のプラスチック類が含まれていることが分かった。そのため、廃プラスチック全体の資源化率の低下を招いていた。
【００１１】
従って、この発明の目的は、従来、揺動反発式選別機によって篩分けられ廃棄処分されていた残渣から資源化可能なプラスチックを取出すことにより、廃プラスチックの資源化率を向上させ、また、廃棄処分される量を減少させることができる廃プラスチックの資源化方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、混合状態の廃プラスチックを、揺動反発式選別機によって、固形プラスチックと、軽量プラスチックと、所定値以下の小径に篩分けされた小径プラスチックとに分別する廃プラスチックの資源化方法において、分別された前記小径プラスチックに風力選別を施して、プラスチックと、前記プラスチック以外の重量物とに分別し、重量物と分別された前記プラスチックを、プラスチックの比重差を利用する湿式比重分離からなる塩素含有プラスチック除去工程に導入して塩素含有プラスチックを分離し除去することに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、混合状態の廃プラスチックから分別された前記小径プラスチックに前記風力選別を施す前に、前記小径プラスチックに金属選別を施して金属を除去することに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記小径プラスチックを篩分けするための前記揺動反発式選別機の篩分けの寸法を２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項４記載の発明は、塩素含有プラスチックが除去された前記廃プラスチックを高炉の原料として用いることに特徴を有するものである。
【００１７】
混合状態の廃プラスチックを、揺動反発式選別機によって、ＰＥＴボトル等の固形プラスチックと、フィルム類およびトレー類等の軽量プラスチックと、所定値以下の小径に篩分けされた小径プラスチックとに分別する。小径プラスチックとして分別された廃プラスチックの中には、プラスチック以外の重量物、即ち、金属、ボルト・ナット等の金属類、ガラス片や陶磁器片および土砂類が混じっている。これらに風力選別や金属選別を施して重量物とプラスチックとを分別し回収したプラスチックを再利用に供する。ただし、回収されたプラスチックは塩素含有プラスチックの分離、除去がまだなされていないので、塩素含有プラスチック除去工程に導入し塩素含有プラスチックを分離し除去する。これには湿式比重分離工程が好適である。このとき分別されたプラスチックと揺動反発式選別機によって分別された軽量プラスチックとを一緒にして脱塩素処理すると効率が良い。これらの脱塩素された廃プラスチックを造粒し製鉄所における高炉の原料（還元剤）として用いることにより塩化水素ガスによる炉の腐食は起こらない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の廃プラスチックの資源化方法の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示すように、混合状態の廃プラスチック２は、必要に応じて破袋機９に投入され袋内から出された後、揺動反発式選別機１に投入される。揺動反発式選別機１には、廃プラスチックをフィルム系（軽量プラスチック）と固体系（固形プラスチック）との２種類に分ける形態選別型と、更に、スクリーンに設けられた孔による篩分けを同時に行う本実施の形態で用いた３種選別型とがある。本実施の形態においては、３種選別型を用い３種類に分別される。
【００２０】
図１に示すように、混合状態の廃プラスチック２は、揺動反発式選別機１に投入され、重量物側にボトルプラスチックを主体とする固形プラスチック２ａが、軽量物側にフィルム系およびトレー系の軽量プラスチック２ｂが軽量プラスチックとして分別される。更に、反発板上に設定された篩穴による篩い分け効果により、小径プラスチック２ｃが分別される。
【００２１】
分別された固形プラスチック２ａは、固形プラスチック選別工程（塩素含有プラスチックの除去手段）４に導入され、塩素含有プラスチックが除去される。固形プラスチックから塩素含有プラスチックを除去する方法として、例えば、近赤外線スペクトルの波長によるプラスチックの材質判定方法等を用いる。
【００２２】
軽量プラスチック２ｂは、塩素含有プラスチック除去工程３に送られる。軽量プラスチック２ｂから塩素含有プラスチックを除去する方法としては、図２に示すような装置構成からなる湿式の比重分離工程が広く用いられておりこれを用いる。湿式比重分離工程は、プラスチックの比重差を利用して塩素含有プラスチックを除去する方法である。水より比重の大きい塩素含有プラスチック（ＰＶＣおよびＰＶＤＣ）を水中に沈降させ、浮上分のみを原料化プラスチックとして再利用する。ＰＥＴは、ＰＶＣおよびＰＶＤＣとほぼ比重が等しい（１．３〜１．４）ため塩素含有プラスチックと一緒に排出される。しかしながら、ＰＥＴのほとんどはボトルとして市中に出回っているため、上記の固形プラスチックの側に回収されている。従って、この湿式比重分離工程においては、ＰＥＴは沈降分として殆ど排出されない。また、ＰＳ（ポリスチレン）は、水より若干比重が大きい（１．１程度）が、ＰＶＣおよびＰＶＤＣとの比重差が大きいので比重液を用いた湿式分離によって十分回収が可能である。
【００２３】
小径プラスチック２ｃは、揺動反発式選別機のスクリーンに設けられた孔により篩分けられる。一般廃棄物に揺動反発式選別機を適用する場合、経験上篩分けの篩孔の直径または代表寸法は、２０〜５０ｍｍ程度が最適である。こうした篩孔径で篩われた小径プラスチック２ｃは、ボルト・ナット等の金属類、ガラス片や陶磁器片、土砂類およびプラスチック小片類等を含んでいるのでこれらを以下の工程により分別する。
【００２４】
まず、小径プラスチック２ｃから金属選別工程５によって金属類を回収する。金属選別工程５には、磁選機や渦電流式選別機等を適用する。磁選機を用いれば鉄類の回収が可能である。渦電流式選別機を用いれば鉄類の他にアルミニウムおよび銅等の非磁性金属も回収可能である。
【００２５】
金属類を回収後、風力選別機による風力選別工程６によって風選重量物（残渣）２ｅと風選軽量物（プラスチック）２ｄとに分別する。風力選別工程には、図３に示すようなサイクロン７を備える竪型のジグザグ風力選別機８を用いるのが最適である。選別時の風速は、経験上１０ｍ／ｓ以下が好ましい。この風力選別工程６によって、風選軽量物２ｄとしてプラスチックが回収され、風選重量物２ｅとして残渣、即ち、土砂やガラス、陶磁器類が回収される。
【００２６】
このようにして、風選軽量物２ｄとして回収されたプラスチックは、揺動反発式選別機１によって選別された軽量プラスチック２ｂとともに上述の塩素含有プラスチック除去工程３に導入されここで塩素含有プラスチックが分離し除去され、資源化される。
【００２７】
なお、金属選別工程は、本実施の形態においては風力選別工程の前に配置したが、風力選別工程の重量物側に設置してもよい。この場合は、金属選別工程に軽量物（プラスチック）が入ってこないため、金属類への軽量物の巻き込みがなく、金属類の純度が高くなる効果がある。
【００２８】
【実施例】
次に、この発明の実施例を説明する。
【００２９】
図１に示す本発明工程によって、一般廃棄物（ごみ）として収集された混合状態の廃プラスチック１０００ｋｇを、固形プラスチックと、軽量プラスチックと、小径プラスチック（小径物）とに分別処理し、小径物については、更に、重量物（金属、残渣）と風選軽量物に分別した。そして、分別した固形プラスチック、軽量プラスチックおよび小径物（金属、風選軽量物および残渣）のそれぞれに含まれるものの内訳を、プラスチック、紙類、金属およびその他に分けて調査した。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１に示すように、一般廃棄物１０００ｋｇの処理に対して１０２ｋｇ（Ａ参照）の小径物が回収された。これは従来方法では、残渣として最終処分されている分である。この量は投入量の約１０％にもなった。
【００３２】
これに対して、本発明では、小径物から更に金属（Ｂ参照）および残渣（Ｃ参照）を分別したので残渣分は２８ｋｇ（Ｄ参照）と従来の１／３以下の量となった。また、資源化されるプラスチック（風選軽量物：Ｅ参照）の回収量は２５ｋｇ（Ｆ参照）になり、その分プラスチック回収量が約３％増加した。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、従来残渣として処分されていた小径物（金属、残渣およびプラスチック）からプラスチックを回収することにより、廃プラスチックの資源化率が向上するとともに廃棄される残渣量が減少し、かくして有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る工程図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る塩素含有プラスチックの除去工程を示す工程図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る風力選別機を示す説明図である。
【図４】従来の廃プラスチックの資源化方法の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
１揺動反発式選別機
２廃プラスチック
２ａ固形プラスチック
２ｂフィルム系プラスチック
２ｃ小径プラスチック
２ｄ風選軽量物（プラスチック）
２ｅ風選重量物（残渣）
３塩素含有プラスチック
４固形プラスチック選別工程
５金属選別工程
６風力選別工程
７サイクロン
８ジグザグ風力選別機
９破袋機
１０磁選機
１１通常整列装置
１２センサー
１３情報処理装置
１４仕分け装置
１５破砕機
１６混合槽
１７分離槽

Claims

混合状態の廃プラスチックを、揺動反発式選別機によって、固形プラスチックと、軽量プラスチックと、所定値以下の小径に篩分けされた小径プラスチックとに分別する廃プラスチックの資源化方法において、分別された前記小径プラスチックに風力選別を施して、プラスチックと、前記プラスチック以外の重量物とに分別し、重量物と分別された前記プラスチックを、プラスチックの比重差を利用する湿式比重分離からなる塩素含有プラスチック除去工程に導入して塩素含有プラスチックを分離し除去することを特徴とする廃プラスチックの資源化方法。
混合状態の廃プラスチックから分別された前記小径プラスチックに前記風力選別を施す前に、前記小径プラスチックに金属選別を施して金属を除去する請求項１記載の廃プラスチックの資源化方法。
前記小径プラスチックを篩分けするための前記揺動反発式選別機の篩分けの寸法を２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とする請求項１または２記載の廃プラスチックの資源化方法。
塩素含有プラスチックが除去された前記廃プラスチックを高炉の原料として用いる請求項１から３のうちの何れか１項に記載の廃プラスチックの資源化方法。