JP4022854B2 - Low melting temperature waste processing method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリプロピレンやポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートの如き低溶融温度の廃棄物を処理するための処理方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
軽量で安価、加工性に優れ、腐食、分解しにくい特性を利用したプラスチック製品の生産量と消費量の伸びは著しく、これに伴って大量に排出されるプラスチックの廃棄物の処理が深刻な社会問題となっている。
【0003】
プラスチックの廃棄物のうち、一部はリサイクルされているが、残りは焼却や埋め立てにより処理されている。
【0004】
ポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂や有機化合物のプラスチック廃棄物の焼却処理は、通常のごみ焼却炉と同様な焼却炉で行われている。
【0005】
これらの樹脂や有機化合物のプラスチック廃棄物の場合、例えば、ポリエチレンテレフタレートの融点は300℃以下であり、又、結晶性樹脂でないポリスチレンではガラス転移点は100℃程度と溶融温度が低く、一方発熱量が高い特長を有している。
【0006】
そのため、これら溶融温度が300℃以下と低い樹脂や有機化合物のプラスチックの低溶融温度廃棄物を焼却炉で通常に焼却すると、発熱量が高いので焼却炉の寿命を短くしてしまうという問題が生じる。そこで、近年では、低溶融温度廃棄物を浮遊燃焼させる方式が採用されるようになってきている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、低溶融温度廃棄物を浮遊燃焼させる方式の場合、炉内の輻射を受けて加熱された注入ノズルに低溶融温度廃棄物が溶融付着して、注入ノズルを閉塞させてしまう問題があり、又、たとえば、フィルム形状の低溶融温度廃棄物を浮遊燃焼させるときには、炉内に入れた低溶融温度廃棄物同士が付着して大きな塊となることがあり、この場合は燃焼速度が低下するという問題が生じる。更に、大きな塊とならないよう低溶融温度廃棄物を粉砕機にて細かく粉砕するにしても数mm程度までが限度であり、たとえば、数10μmの微粉炭や100μm以下となる燃料油(噴霧状態)などに比して燃え切り性が悪いという問題がある。
【0008】
又、従来、低溶融温度廃棄物を無酸素状態で450〜500℃に加熱して液化させるようにした例もあるが、液化したものは引火点が低いため、管理が大変である。
【0009】
そこで、本発明は、低溶融温度廃棄物を、安定して燃焼処理することができるようにしようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、処理すべき低溶融温度廃棄物を燃焼処理用ベース油と混合し加熱して、該低溶融温度廃棄物を燃焼処理用ベース油に低粘性状態に溶解又は溶融させることによりバーナで噴霧できる性状の燃焼処理油を生成し、しかる後、上記燃焼処理油の温度を、溶解又は溶融した低溶融温度廃棄物が析出しない温度に維持したまま燃焼処理油供給ラインを通してバーナに供給し、該バーナで燃焼処理油を噴霧燃焼させるようにする低溶融温度廃棄物処理方法、及び、加熱装置と攪拌装置を備え且つ一定量収容させた燃焼処理用ベース油中に低溶融温度廃棄物を低粘性状態に溶解又は溶融させてバーナで噴霧できる性状の燃焼処理油を生成するようにした調製タンクと、上記燃焼処理油を噴霧燃焼させるためのバーナと、上記調整タンクで生成された燃焼処理油の温度を、溶解又は溶融した低溶融温度廃棄物が析出しない温度に維持するよう保温機能がもたせてある燃焼処理油供給ラインとを備え、上記調整タンクとバーナを燃焼処理油供給ラインを介して接続した構成を有する低溶融温度廃棄物処理装置とする。
【0011】
処理すべき低溶融温度廃棄物を、所要温度に加熱してある燃焼処理用ベース油中に混入させると、低溶融温度廃棄物は、溶解又は溶融されると共に、燃焼処理用ベース油中に均一に混合されて、該燃焼処理用ベース油の粘度に近い低粘度の燃焼処理油が生成される。したがって、該燃焼処理油をバーナに供給して噴霧燃焼させると、燃焼処理用ベース油に由来する成分の燃焼と同時に低溶融温度廃棄物に由来する成分が燃焼処理されるようになる。
【0012】
又、上記の場合、低溶融温度廃棄物を燃焼処理用ベース油に混入して溶解又は溶融させるに当り、低溶融温度廃棄物を溶融温度以上に加熱させるようにすることによって、低溶融温度廃棄物を効率よく溶解又は溶融させることができる。
【0013】
更に、調製タンクに、ベース油供給ラインを介してベース油タンクを接続した構成とすることにより、該ベース油タンクより調製タンクに燃焼処理用ベース油を連続的に供給できるため、該調製タンクにて加熱した燃焼処理用ベース油への低溶融温度廃棄物の混入、溶解又は溶融を連続的に実施することができる。
【0014】
更に又、ベース油タンクに加熱装置を具備させた構成とすることにより、燃焼処理用ベース油を予め所定温度に加熱した状態で調製タンクに供給することができるため、調製タンクにおける燃焼処理油の調製時間を短縮することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0016】
図1は本発明の実施の一形態を示すもので、調製タンク6に、加熱装置としての加熱ヒータ1と攪拌装置2を装備させて、該調製タンク6内に一定量収容させた燃焼処理用ベース油3に低溶融温度廃棄物4を混入させて溶解又は溶融させることにより燃焼処理油5を生成させられるようにし、且つ該調製タンク6に、蒸気7の圧力により燃焼処理油5を霧化して噴霧燃焼させるためのバーナ8を、供給ポンプ9を備えた燃焼処理油供給ライン10を介して接続し、且つ上記燃焼処理油供給ライン10の途中に、燃焼処理油5中に含まれる異物を除去するためのストレーナ11を設置し、更に、上記燃焼処理油供給ライン10には、燃焼処理油5を保温する機能をもたせるために、所要個所に加熱ヒータ12を付設した構成とする。
【0017】
ポリプロピレンやポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートの如き低溶融温度廃棄物4を処理する場合は、予め調製タンク6内に一定量の燃焼処理用ベース油3を入れて、加熱ヒータ1により燃焼処理用ベース油3を低溶融温度廃棄物4の溶融温度以上で且つベース油3自体の発火点以下の温度となるように加熱した状態としておく。この際、上記燃焼処理用ベース油3としては、アスファルトやA,B,Cの各重油、あるいは、軽油や灯油の如き軽質油等を用い、加熱温度を、低溶融温度廃棄物4がたとえばポリプロピレンの場合は、その融点である160℃以上とし、又、ベース油3が、たとえば、アスファルトの場合は240℃程度となるようにする。
【0018】
上記の状態において、調製タンク6内の燃焼処理用ベース油3中に所要量の低溶融温度廃棄物4を投入し、攪拌装置2で攪拌、混合することにより、燃焼処理用ベース油3に低溶融温度廃棄物4を低粘性状態に溶解又は溶融させて、バーナ8で噴霧できる性状の燃焼処理油5を生成させるようにする。
【0019】
上記のようにして燃焼処理油5が生成されると、次に、供給ポンプ9を駆動し、調製タンク6内の燃焼処理油5を燃焼処理油供給ライン10を通してバーナ8に供給することにより、該バーナ8で燃焼処理油5を噴霧燃焼させるようにする。この際、燃焼処理油供給ライン10は加熱ヒータ12により加熱されていて燃焼処理油5の温度を溶解又は溶融した低溶融温度廃棄物4が析出しない温度に維持できるようにしてあり、又、燃焼処理油5中に含まれる異物はストレーナ11で除去されるため、バーナ8での噴霧燃焼を安定して行うことができ、これにより、低溶融温度廃棄物4をバッチ的に処理することができる。
【0020】
上記において、低溶融温度廃棄物4は、単に加熱することにより溶融させたのでは粘度が高くて霧化することは困難であるが、該低溶融温度廃棄物4は、通常ナフサのような石油系の原料から製造されているものであるため、低溶融温度廃棄物4の溶融温度以上に加熱した石油系の燃焼処理用ベース油3に混合することで溶かすことができると同時に、両者共に同じ石油系の物質であることから、均質な状態となるまで十分混合し合うことができて、霧化可能な低粘度油液とすることができる。なお、低溶融温度廃棄物4がポリプロピレン樹脂の場合において、たとえば、エチレンとランダム共重合体の場合は、燃焼処理用ベース油3として軽油を用いると、溶融温度に達しない低温の領域で溶解させることができる。
【0021】
次に、図2は本発明の実施の他の形態を示すもので、低溶融温度廃棄物4を連続的に処理できるようにしたものである。すなわち、図1に示したものと同様な構成において、調製タンク6に、燃焼処理用ベース油3を収容させたベース油タンク13を、途中に供給ポンプ14を備えたベース油供給ライン15を介して接続したものである。
【0022】
図2の実施の形態の場合には、供給ポンプ14の駆動により、燃焼処理用ベース油タンク13内の燃焼処理用ベース油3をベース油供給ライン15を通して調製タンク6内に所要量宛連続供給しつつ、調製タンク6内の燃焼処理用ベース油3中に低溶融温度廃棄物4を所要量宛継続的に供給するようにし、バーナ8への燃焼処理油5の供給を連続的に行って噴霧燃焼させることにより、低溶融温度廃棄物4を連続的に処理することができる。この際、図2において二点鎖線で示す如く、燃焼処理用ベース油タンク13に、加熱装置としての加熱ヒータ16を具備させておいて、該加熱ヒータ16で燃焼処理用ベース油タンク13内の燃焼処理用ベース油3を予熱するようにしておけば、調製タンク6での燃焼処理油5の調製時間を短縮することができて更に能率的となる。
【0023】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、処理すべき低溶融温度廃棄物を燃焼処理用ベース油と混合し加熱して、該低溶融温度廃棄物を燃焼処理用ベース油に低粘性状態に溶解又は溶融させることによりバーナで噴霧できる性状の燃焼処理油を生成し、しかる後、上記燃焼処理油の温度を、溶解又は溶融した低溶融温度廃棄物が析出しない温度に維持したまま燃焼処理油供給ラインを通してバーナに供給し、該バーナで燃焼処理油を噴霧燃焼させるようにする低溶融温度廃棄物処理方法、及び、加熱装置と攪拌装置を備え且つ一定量収容させた燃焼処理用ベース油中に低溶融温度廃棄物を低粘性状態に溶解又は溶融させてバーナで噴霧できる性状の燃焼処理油を生成するようにした調製タンクと、上記燃焼処理油を噴霧燃焼させるためのバーナと、上記調整タンクで生成された燃焼処理油の温度を、溶解又は溶融した低溶融温度廃棄物が析出しない温度に維持するよう保温機能がもたせてある燃焼処理油供給ラインとを備え、上記調整タンクとバーナを燃焼処理油供給ラインを介して接続した構成を有する低溶融温度廃棄物処理装置としてあるので、単なる加熱による溶融では、粘度が高くて霧化することが困難な低溶融温度廃棄物を、所要温度に加熱してある燃焼処理用ベース油中にて溶解又は溶融させると同時に均質に混合して、取扱いが容易で且つ噴霧燃焼可能な低粘度の燃焼処理油とすることができて、該燃焼処理油を噴霧燃焼させるときに、燃焼処理油に混入されている低溶融温度廃棄物に由来する成分も同時に燃焼処理することができるため、従来、低溶融温度廃棄物を浮遊燃焼処理する際に生じていた如き、注入ノズルの閉塞や低溶融廃棄物の塊が生じることによる燃焼速度の低下、及び、燃え切り性の悪さ等の問題が生じることはないという優れた効果を発揮し、且つこの際、上記低溶融温度廃棄物を燃焼処理用ベース油に混入して溶解又は溶融させるに当り、低溶融温度廃棄物を溶融温度以上に加熱させるようにすることにより、低溶融廃棄物を効率よく溶解又は溶融させることができて有利となる。又、上記調製タンクにベース油供給ラインを介してベース油タンクを接続した構成とすることにより、該ベース油タンクより調製タンクに燃焼処理用ベース油を連続的に供給できるため、該調製タンクにて加熱した燃焼処理用ベース油への低溶融温度廃棄物の混入、溶解又は溶融を連続的に実施することができ、更に、ベース油タンクに加熱装置を具備させた構成とすることにより、燃焼処理用ベース油を予め所定温度に加熱した状態で調製タンクに供給することができるため、調製タンクにおける燃焼処理油の調製時間を短縮することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の低溶融温度廃棄物処理方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図2】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。
【符号の説明】
1 加熱ヒータ(加熱装置)
2 攪拌装置
3 燃焼処理用ベース油
4 低溶融温度廃棄物
5 燃焼処理油
6 調製タンク
8 バーナ
10 燃焼処理油供給ライン
13 ベース油タンク
15 ベース油供給ライン
16 加熱ヒータ(加熱装置)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing method and apparatus for processing low melting temperature waste such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, and polyethylene terephthalate.
[0002]
[Prior art]
A society in which the production and consumption of plastic products that use light weight, low cost, excellent processability, and the ability to resist corrosion and decomposition are growing significantly, and the disposal of plastic waste discharged in large quantities along with this is serious. It is a problem.
[0003]
Some plastic waste is recycled, but the rest is incinerated or landfilled.
[0004]
Incineration of plastic waste of resins and organic compounds such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), and polyethylene terephthalate (PET) is performed in an incinerator similar to a normal waste incinerator. .
[0005]
In the case of plastic wastes of these resins and organic compounds, for example, polyethylene terephthalate has a melting point of 300 ° C. or less, and polystyrene that is not a crystalline resin has a low glass transition point of about 100 ° C. Has high features.
[0006]
Therefore, when the low melting temperature waste of resin or organic compound plastic having a low melting temperature of 300 ° C. or lower is normally incinerated in an incinerator, there is a problem that the heat generation amount is high and the life of the incinerator is shortened. . Therefore, in recent years, a system for floating combustion of low melting temperature waste has been adopted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a system that floats low melting temperature waste, there is a problem that the low melting temperature waste melts and adheres to the injection nozzle heated by receiving radiation in the furnace, and the injection nozzle is blocked. Also, for example, when floating low-melting temperature waste in the form of a film, low-melting-temperature wastes placed in the furnace may adhere to each other to form a large lump, in which case the burning rate is reduced. Problems arise. Furthermore, even if the low melting temperature waste is finely pulverized by a pulverizer so as not to become a large lump, it is limited to about several mm, for example, pulverized coal of several tens μm or fuel oil (sprayed state) of 100 μm or less. There is a problem that the burn-out property is poor compared to the above.
[0008]
Conventionally, there is an example in which a low melting temperature waste is heated to 450 to 500 ° C. in an oxygen-free state to be liquefied, but the liquefied one has a low flash point and is difficult to manage.
[0009]
In view of the above, the present invention is intended to enable stable combustion treatment of low melting temperature waste.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention mixes and heats a low melting temperature waste to be treated with a base oil for combustion treatment, and makes the low melting temperature waste into a low viscosity state in the base oil for combustion treatment. dissolved or produce combustion process oil having the properties can be sprayed by a burner by melting, thereafter, the combustion process oil temperature, dissolved or molten low melting temperature while the combustion process oil waste is maintained at a temperature not precipitated A low-melting-temperature waste treatment method for supplying a burner to a burner through a supply line and spraying combustion treatment oil in the burner , and a base oil for combustion treatment having a heating device and a stirring device and containing a fixed amount a preparation vessel in which the low melting temperature waste as dissolved or molten in a low viscous state to produce combustion process oil having the properties can be sprayed by burner, burner in order to spray combustion to the combustion process oil The adjustment temperature of the combustion process oil produced in the tank, dissolved or a combustion process oil supply line insulation function are imparted to the low melting temperature waste melt is maintained at a temperature which is not precipitated, the adjustment tank And a low-melting-temperature waste treatment apparatus having a configuration in which a burner is connected via a combustion treatment oil supply line .
[0011]
When the low melting temperature waste to be treated is mixed in the combustion processing base oil heated to the required temperature, the low melting temperature waste is dissolved or melted and uniformly distributed in the combustion processing base oil. To produce a low-viscosity combustion-treated oil close to the viscosity of the combustion-treatment base oil. Therefore, when the combustion processing oil is supplied to the burner and spray combustion is performed, the component derived from the low melting temperature waste is combusted simultaneously with the combustion of the component derived from the base oil for combustion processing.
[0012]
In the above case, the low melting temperature waste is heated to a temperature higher than the melting temperature when the low melting temperature waste is mixed with the base oil for combustion treatment to be melted or melted. An object can be efficiently dissolved or melted.
[0013]
Furthermore, the base oil tank is connected to the preparation tank via the base oil supply line, so that the base oil for combustion treatment can be continuously supplied from the base oil tank to the preparation tank. Mixing, melting or melting of the low melting temperature waste into the heated base oil for combustion treatment can be carried out continuously.
[0014]
Furthermore, since the base oil tank is provided with a heating device, the combustion treatment base oil can be supplied to the preparation tank in a state of being heated to a predetermined temperature in advance. Preparation time can be shortened.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. A
[0017]
When processing a low melting temperature waste 4 such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, or polyethylene terephthalate, a predetermined amount of the
[0018]
In the above state, the required amount of low melting temperature waste 4 is put into the combustion
[0019]
When the
[0020]
In the above, the low melting temperature waste 4 has a high viscosity and is difficult to atomize if it is melted by simply heating, but the low melting temperature waste 4 is usually an oil such as naphtha. Since it is manufactured from the raw material of the system, it can be dissolved by mixing with the
[0021]
Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the low melting temperature waste 4 can be continuously processed. That is, in a configuration similar to that shown in FIG. 1, a
[0022]
In the case of the embodiment shown in FIG. 2, the
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the low melting temperature waste to be treated is mixed with the base oil for combustion treatment and heated to dissolve the low melting temperature waste in the base oil for combustion treatment in a low viscosity state. or by melting to produce combustion process oil having the properties can be sprayed by a burner, after which the combustion process oil temperature, dissolved or molten low melting temperature waste combustion process oil supply while maintaining a temperature not precipitated A low-melting-temperature waste treatment method for supplying a burner to a burner through a line and spraying combustion treatment oil in the burner , and a combustion treatment base oil having a heating device and a stirring device and containing a certain amount preparation tank so as to generate the combustion process oil having the properties can be sprayed by a burner by dissolving or melting the low melting temperature waste low viscosity state, the burner in order to spray combustion to the combustion process oil, Serial The temperature of the combustion process oil produced in the expansion tank, dissolved or a combustion process oil supply line insulation function are imparted to the low melting temperature waste melt is maintained at a temperature which is not precipitated, and the adjustment tank Since it is a low melting temperature waste processing apparatus having a configuration in which a burner is connected via a combustion processing oil supply line, low melting temperature waste that has a high viscosity and is difficult to atomize by melting simply by heating, It can be dissolved or melted in a combustion processing base oil heated to a required temperature and simultaneously mixed homogeneously to make a low viscosity combustion processing oil that is easy to handle and spray combustion, When spraying combustion-treated oil, components derived from low-melting-temperature waste mixed in the combustion-treated oil can also be burned at the same time. The excellent effect of not causing problems such as a decrease in combustion speed due to clogging of the injection nozzle or a lump of low-melting waste, and poor burnout, as occurred during firing. In this case, when the low melting temperature waste is mixed with the base oil for combustion treatment and dissolved or melted, the low melting temperature waste is heated to a temperature higher than the melting temperature. It is advantageous that the waste can be efficiently dissolved or melted. In addition, since the base oil tank is connected to the preparation tank via the base oil supply line, the base oil for combustion treatment can be continuously supplied from the base oil tank to the preparation tank. It is possible to continuously mix, dissolve, or melt the low melting temperature waste into the base oil for combustion processing heated by heating, and further, by composing the base oil tank with a heating device, combustion is achieved. Since the processing base oil can be supplied to the preparation tank in a state of being heated to a predetermined temperature in advance, the effect of shortening the preparation time of the combustion processing oil in the preparation tank is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a low melting temperature waste processing method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Heating heater (heating device)
2 Stirring
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