JP4873727B2

JP4873727B2 - プラスチック含有廃棄物の処理装置及び方法

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Publication number: JP4873727B2
Application number: JP2007088630A
Authority: JP
Inventors: 山本　　誠
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008249199A

Description

本発明は、カーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）等のプラスチック含有廃棄物の処理装置及び方法に関するものである。

プラスチック部品を多く含む廃自動車や廃家電等の廃棄物は、通常リサイクル処理に掛けられる。すなわち、図６に示したように、先ず廃自動車や廃家電等の廃棄物１００は、破砕処理１０１に掛けられて破砕物となり、次いで磁選処理１０２によって破砕物中から鉄等の磁性体が磁石によって回収除去される。その残りの破砕物がカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）１０３であるが、該ＡＳＲ１０３は、風力選別装置１０４によって前記破砕された破砕物の「重い粒状物のまとまり」と「軽い粒状物のまとまり」に分けられる。前者がＡＳＲの「重ダスト」１０５、後者が「軽ダスト」１０６と言われるものである。

重ダスト１０５にはプラスチックが多く含まれ、軽ダスト１０６にはプラスチックが重ダスト中より少なく含まれている。重ダストのプラスチック含有量は通常４０〜７０％程度、一方、軽ダストのプラスチック含有量は通常３０〜５０％であることが確認されている。そして、一通りのリサイクル処理を終えた重ダスト１０５と軽ダスト１０６は、最終的にはプラスチック含有廃棄物として処理される。

図７は従来のプラスチック含有廃棄物の処理装置を説明するブロック図である（例えば特許文献１又は特許文献２）。このプラスチック含有廃棄物の処理装置は、ロータリーキルン等の熱分解ドラム１と、燃焼炉２と、高温空気加熱器３と、廃熱ボイラ４と、排ガス処理装置５と、煙突６が、この順番で配設され、更に分別装置７を備えている。

先ず、熱分解ドラム１に重ダストと軽ダストが通常１：１の割合（重量パーセント）で供給される。両者合計の全供給量は計量器８で測定される。熱分解ドラム１内で前記重ダストと軽ダストは約４５０℃程度の温度で加熱され、熱分解されて熱分解ガスと熱分解残留物とを生成する。熱分解ガスは燃焼炉２に導入されて高温（例えば８００℃以上）で燃焼処理される。

燃焼炉２において前記燃焼処理によって発生する高温排ガスは、その後段の高温空気加熱器３に導入され、その熱が空気の加熱に利用される。高温空気加熱器３で加熱された空気は、循環ライン９を介して熱分解ドラム１に送られ、該熱分解ドラム１における間接加熱の熱源として利用される。高温空気加熱器３を通過した排ガスは廃熱ボイラ４で熱回収され、その回収熱は例えば発電１０に利用される。

廃熱ボイラ４を通過した排ガスは、排ガス処理装置５に導入され、酸性ガスや窒素酸化物等の規制対象物に対して排ガス規制を満たす排ガス浄化処理が施され、図示しない誘引送風機によって煙突６に送られ、大気中に排気される。

一方、前記熱分解ドラム１で生成された前記熱分解残留物は、分別装置７に送られる。前記熱分解残留物には金属残渣と非金属残渣が含まれている。金属残渣には、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、鉄等が含まれている。非金属残渣には、カーボン、シリカ、砂等が含まれている。分別装置７は、前記熱分解残留物中から前記金属残渣を分別除去し、更に燃料として利用できるカーボンを回収する。
特開平１０−８９６４４号公報特開２００１−６５８３０号公報

プラスチック含有廃棄物を熱分解ドラム内で加熱して熱分解処理をすると、プラスチック含有量が多い場合にプラスチックが分解しきれずに溶融して該熱分解ドラム内面に付着する問題が知られている。しかし、図７に示した従来のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、熱分解ドラム１に重ダスト（プラスチック含有量が多い）と軽ダスト（プラスチック含有量の少ない）を凡そ１：１の割合で供給するので、熱分解ドラム内のプラスチック量は、前記溶融付着の問題が生じる程度に多くなることは通常は少ない。

しかし、重ダストと軽ダストは、上記図６に示したプロセスで生成されるため、プラスチック含有量が多い「重ダスト」とプラスチック含有量の少ない「軽ダスト」に分けられているとは言え、プラスチック含有量のバラツキは大きい。特に、重ダスト中に含まれるプラスチックの含有量の変動幅は大きく、既述の如く最大で７０％にもなることがある。重ダストは元々プラスチック含有量が多いため、その含有量の変動幅が大きいと、軽ダストと１：１の割合で混ぜたときの全量に対するプラスチック量に、重ダストにおける前記大きな変動の影響が顕著に出る。その結果、熱分解ドラム内でプラスチック量が想定外に増え、前記溶融付着の問題が発生する虞があった。

プラスチック廃棄物中のプラスチック含有量を簡易に測定する方法或いは計測手段があれば、熱分解ドラム中に投入される廃棄物中のプラスチックの量を把握できるので、該プラスチック量をコントロールすることが可能となり、前記溶融付着の問題を防止できると言えるが、現実にはそのようなプラスチック含有量を簡易に測定する方法や計測手段はない。従って、前記溶融付着の問題が発生する虞がある。

本発明の目的は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物（重ダスト等）とプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物（軽ダスト等）を、共に熱分解ドラムに供給してプラスチック含有廃棄物を熱分解処理するに際して、第１熱分解対象物中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、その影響を受けずにプラスチック溶融付着の問題が発生すること効率的に防止することのできるプラスチック含有廃棄物の処理装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明に係る第１の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物と、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物とを供給して熱分解する熱分解反応器と、該熱分解反応器で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部での燃焼を経て排ガスが発生する際に、前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合に対応して変化する物理量を求める対応物理量求め手段と、前記物理量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変える供給割合可変手段とを備えることを特徴とするものである。

ＡＳＲ等のプラスチック含有廃棄物中に含まれるプラスチックは燃焼成分の主要部を成している。熱分解反応器（熱分解ドラム等）でプラスチック含有廃棄物が熱分解されて生成する熱分解ガスが、後段の燃焼炉で燃焼処理されることにより排ガスが発生する。その際に発生する排ガス量や発熱量等の物理量は、前記プラスチックが燃焼成分の主要部を成していることによって、前記プラスチックの含有量と相関を有している。本発明は、この相関関係の存在を前提とするものである。

なお、熱分解ガスと同時に他の可燃成分（カーボン粒子等）が発生する場合、それも分別して燃焼炉に送り、熱分解ガスと一緒に燃焼処理にかける場合もある。この場合に発生する排ガス量や発熱量等の物理量は、熱分解ガスだけを燃焼処理した場合とその値自体はずれてくるが、前記プラスチックの含有量とはやはり一定の相関を有している。

よって、廃棄物中のプラスチック含有量と前記物理量との相関関係を予め求めると共に、前記熱分解反応器内においてプラスチック溶融付着の問題を起こすプラスチック含有量を前記相関関係に加味することにより、前記プラスチック溶融付着の問題を起こさない当該物理量の範囲、すなわち当該物理量の設定範囲を予め決めることができる。

従って、実際にプラスチック含有廃棄物の処理装置で廃棄物処理をするときに、前記物理量を測定して求めることで、この実測に基づく物理量が前記設定範囲に入っているか否かの判断が可能となる。実測に基づく前記物理量が前記設定範囲から外れている場合は、前記実測に基づく物理量が前記設定範囲に入るように、前記プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物とプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物の供給割合を変更調整することにより、熱分解反応器内におけるプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

本発明の第１の態様によれば、プラスチック由来の前記可燃物を燃焼部で燃焼して排ガスが発生する際に、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物とプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物の供給割合に対応して変化する物理量を対応物理量求め手段によって求めるので、当該実測に係る物理量の大きさと前記設定範囲を比較して、前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を前記物理量が設定範囲に入るように変えることが可能となる。
従って、前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物を、共に熱分解ドラムに供給して熱分解処理をするに際して、第１熱分解対象物中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、前記物理量の測定結果により、第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を適切に変更してプラスチック量の増減をコントロールすることが可能となり、以てプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。
しかも、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物の割合を増やすことで前記溶融付着の問題を防止するので、プラスチック含有廃棄物の処理として無駄が無く効率的である。

本発明に係る第２の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物と、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物とを供給して熱分解する熱分解反応器と、該熱分解反応器で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求める排ガス量求め手段と、前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変える供給割合可変手段とを備えることを特徴とするものである。

本態様は、前記第１の態様における「物理量」として、前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの「排ガス量」を求め、この排ガス量とプラスチック含有量との相関関係に基づいて、熱分解反応器内に投入された廃棄物中のプラスチック含有量を把握するものである。この排ガス量は、排ガス流量計を排ガス流路内におけるその設置が可能な温度に低下している適当な箇所に設置することにより、容易に測定できる。
本態様によれば、排ガス流路に簡易な計測機器を設置することで、熱分解反応器内に投入された廃棄物中のプラスチック含有量を容易に把握することが可能となり、熱分解反応器内でプラスチック含有廃棄物を熱分解処理するに際して、第１熱分解対象物中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、その影響を受けずにプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

本発明に係る第３の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物と、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物とを供給して熱分解する熱分解反応器と、該熱分解反応器で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求める排ガス量求め手段と、前記燃焼部の排ガス出口部分の出口温度を測定する排ガス温度測定手段と、前記排ガス量と前記出口温度の積が、設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変える供給割合可変手段とを備えることを特徴とするものである。

本態様は、第１の態様における「物理量」として、前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの「排ガス量」と前記燃焼部の排ガス出口部分の「出口温度」との積を求め、この値とプラスチック含有量との相関関係に基づいて、熱分解反応器内に投入された廃棄物中のプラスチック含有量を把握するものである。
前記燃焼部の排ガス出口部分の出口温度は、前記可燃物の燃焼に基づく発熱量に対応している。本態様によれば、前記排ガス量に加えて、前記燃焼部の排ガス出口部分の出口温度の変化も加味されるので、より精度良く熱分解反応器内に投入された廃棄物中のプラスチック含有量を把握することができ、熱分解反応器内でプラスチック含有廃棄物を熱分解処理するに際して、第１熱分解対象物中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、その影響を受けずにプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

本発明に係る第４の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、第２の態様又は第３の態様において、前記排ガス中の酸素濃度を測定する酸素濃度測定手段を更に備え、前記排ガス量求め手段は、当該酸素濃度測定手段で測定された酸素濃度値を用いて所定の酸素濃度換算値として前記排ガス量を求めるように構成されていることを特徴とするものである。

本態様によれば、排ガス中の酸素濃度を測定するので、後述する１２％酸素濃度換算値のような所定の酸素濃度換算値として前記排ガス量を求めることができる。従って、一層高精度に熱分解反応器内に投入された廃棄物中のプラスチック含有量を把握することができる。

本発明に係る第５の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、第４の態様において、前記所定の酸素濃度換算値は１２％酸素濃度換算値であることを特徴とするものである。
本態様によれば、１２％酸素濃度換算値として排ガス量を求めるので、一層高精度に熱分解反応器内に投入された廃棄物中のプラスチック含有量を把握することができると共に、その結果についての汎用性が向上する。

本発明に係る第６の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、第１の態様から第５の態様のいずれか１つの態様において、プラスチック含有廃棄物はカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）であり、前記第１熱分解対象物はＡＳＲの重ダスト、前記第２熱分解対象物はＡＳＲの軽ダストであることを特徴とするものである。本発明はカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）の処理に適用すると特に顕著な効果が得られる。

本発明に係る第７の態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、第１の態様から第５の態様のいずれか１つの態様のプラスチック含有廃棄物の処理装置において、プラスチック含有廃棄物はカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）であり、前記第１熱分解対象物はＡＳＲの重ダスト、前記第２熱分解対象物はＡＳＲの軽ダスト及び／又は前記重ダストよりプラスチック含有量の少ない他の廃棄物であることを特徴とするものである。本態様のように第２熱分解対象物としてＡＳＲの軽ダスト及び／又は前記重ダストよりプラスチック含有量の少ない他の廃棄物を用いることも可能である。

本発明に係る第８の態様のプラスチック含有廃棄物の処理方法は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物と、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物とを熱分解反応器に供給して熱分解し、該熱分解反応器で熱分解されて発生する可燃物を燃焼部で燃焼し、前記燃焼部での燃焼を経て排ガスが発生する際に、前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合に対応して変化する物理量を求め、前記物理量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変えることを特徴とするものである。本態様によれば、前記第１の態様と同様の作用効果が得られる。

本発明に係る第９の態様のプラスチック含有廃棄物の処理方法は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物と、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物とを熱分解反応器に供給して熱分解し、該熱分解反応器で熱分解されて発生する可燃物を燃焼部で燃焼し、前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求め、前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変えることを特徴とするものである。本態様によれば、前記第２の態様と同様の作用効果が得られる。

本発明に係る第１０の態様のプラスチック含有廃棄物の処理方法は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物と、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物とを熱分解反応器に供給して熱分解し、該熱分解反応器で熱分解されて発生する可燃物を燃焼部で燃焼し、前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求め、前記燃焼部の排ガス出口部分の出口温度を測定し、前記排ガス量と前記出口温度の積が、設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変えることを特徴とするものである。本態様によれば、前記第３の態様と同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物（重ダスト等）とプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物（軽ダスト等）を、共に熱分解反応器に供給してプラスチック含有廃棄物を熱分解処理するに際して、第１熱分解対象物中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、その影響を受けずにプラスチック溶融付着の問題の発生効率的に防止することができる。

［実施例１］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施例１のプラスチック含有廃棄物の処理装置を示すブロック図である。実施例１のプラスチック含有廃棄物の処理装置は、プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、プラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを供給して熱分解する熱分解反応器である熱分解ドラム１と、該熱分解ドラム１で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼炉２と、前記燃焼炉２で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求める排ガス量求め手段を構成する排ガス流量計１１と、前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変える供給割合可変手段１２とを備える。

更に、熱分解ドラム１の後段に、燃焼炉２と、高温空気加熱器３と、廃熱ボイラ４と、排ガス処理装置５と、煙突６が、この順番で配設され、更に分別装置７と循環ライン９と発電部１０を備えている。熱分解ドラム１の上流側には、計量器８が設けられている。これら熱分解ドラム１、燃焼炉２、高温空気加熱器３、廃熱ボイラ４、排ガス処理装置５、煙突６、分別装置７、循環ライン９、発電部１０、更に計量器８の構成と役割は、基本的に図７に示して説明したものと同様なので、その詳しい説明は省略する。

尚、本実施例では、熱分解ドラム１で生成される熱分解ガスだけが燃焼炉２に送られて燃焼されるように構成されている。熱分解ドラム１で生成される熱分解残留物は、分別装置７に送られて分別処理にかけられ、プラスチックが炭化された産物であるカーボン粒子は、可燃物ではあるが燃焼炉２には送らず、回収されて別途の利用に供されるようになっている。

前記重ダストと軽ダストは、前記図６に示した通常のプロセスで生成されるものである。重ダストの性状を示す分析結果の一例を表１に示す。また、軽ダストの性状を示す分析結果の一例を表２に示す。この例では、重ダスト中のプラスチック量は５３．５ｗｔ％であり、軽ダスト中のプラスチック量は３７．７ｗｔ％である。

前記排ガス流量計１１は、排ガス処理装置５と煙突６の間の排ガス流路に設けられている。すなわち、排ガス流量計１１は、排ガス流路内におけるその設置が可能な温度に当該排ガス温度が低下している箇所である煙突６の手前の前記位置に設置されている。尚、排ガス流量計１１の種類は通常使用される公知のものでよく、特定の種類のものに限定されない。排ガス流量計１１で単位時間当たりの排ガス流量Ｂ（Ｎｍ^３／ｈ）が計測されて、後述する制御部１３に送られる。

本実施例では、排ガス処理装置５と煙突６の間に、更に排ガス中の酸素濃度を測定する酸素濃度計１９が設けられている。この酸素濃度計１９の種類も通常使用される公知のものでよく、特定の種類のものに限定されない。酸素濃度計１９で排ガス中の酸素濃度Ｃ（％）が計測されて、後述する制御部１３に送られる。

前記供給割合可変手段１２は、本実施例では、制御部１３と、該制御部１３から出力される制御信号により調整される可変切り出し器１４、１５により構成されている。一方の可変切り出し器１４は重ダストの供給ライン１６に設けられており、他方の可変切り出し器１５は軽ダストの供給ライン１７に設けられている。両供給ライン１４、１５は計量器８が設けられている供給ライン１８に接続されている。重ダストと軽ダストは、可変切り出し器１４、１５によって供給量がそれぞれ調整されて供給ライン１８に送られ、計量器８によりトータルの供給量、すなわち単位時間当たりの廃棄物処理量Ａ（ｔｏｎ／ｈ）が計測されて熱分解ドラム１に投入される。

制御部１３には、計量器８から単位時間当たり廃棄物処理量Ａ（ｔｏｎ／ｈ）が計測されて送られる。更に、排ガス流量計１１から単位時間当たりの排ガス流量Ｂ（Ｎｍ^３／ｈ）が計測されて送られ、酸素濃度計１９から排ガス中の酸素濃度値Ｃ（％）が送られる。そして、前記実測値Ａ、ＢおよびＣに基づいて、以下の式（１）により、廃棄物１ｔｏｎ当たりの排ガス量Ｇ（Ｎｍ^３／ｔｏｎ−１２％Ｏ_２）が、１２％酸素濃度換算値として演算されて求められる。
尚、前記換算値は１２％酸素濃度換算値に限定されず、他の酸素濃度換算値であってもよい。

図２に、排ガス量と廃棄物中のプラスチック混合割合との相関図の一例を示す。この相関図は、プラスチック混合割合を変えた数種類のサンプル廃棄物を用意し、それを実際の燃焼処理と同様の燃焼処理にかけてそれぞれのサンプル廃棄物から発生する排ガス量を１２％酸素濃度換算値として求めて作成したものである。尚、相関図には表れていないが、プラスチック混合割合が５０ｗｔ％を越えると溶融付着の問題が発生することが同時に確認されている。この相関図は、プラスチック混合割合が５０ｗｔ％程度で排ガス量が約７５００（Ｎｍ^３／ｔｏｎ−１２％Ｏ_２）である。

従って、この相関図に基づいて、実測に基づく排ガス量Ｇが７５００（Ｎｍ^３／ｔｏｎ−１２％Ｏ_２）を越えたときは、重ダストの供給割合を減らし、軽ダストの供給割合を増やす方向に制御することでプラスチックの溶融付着の発生を防止できることが解る。尚、排ガス量の設定範囲の上限としては、前記７５００（Ｎｍ^３／ｔｏｎ−１２％Ｏ_２）と言う値を厳密に適用する必要はない。この値はおよその目安として位置付け、実際の処理装置毎に最適な値に設定するようにする。

重ダストの供給割合を減らし、軽ダストの供給割合を増やす方向に制御を進めると、プラスチック付着の虞はどんどん無くなるが、重ダストの処理量が減るので全体としての廃棄物処理速度が下がり廃棄物処理の実効性が低下することになる。従って、排ガス量の設定範囲の下限値は、プラスチック含有廃棄物の処理速度を廃棄物処理の実効性を確保できる観点から定めるのが現実的である。具体的な値は実際の処理装置毎に最適な値に設定することになるが、約６０００（Ｎｍ^３／ｔｏｎ−１２％Ｏ_２）を一つの目安にすることができる。

実際のプラスチック含有廃棄物の処理装置においては、実測に基づく排ガス量Ｇが、前記相関図（図２）に基づいて予め定められる排ガス量の設定範囲内（前記閾置の上限と下限の範囲内）に入るように、制御部１３から可変切り出し器１４、１５に制御信号が送られる。可変切り出し器１４、１５は、前記制御信号を受けて重ダストの供給量と軽ダストの供給量をそれぞれ増減調整する。具体的には、実測に基づく排ガス量Ｇが設定範囲の上限値以上になると重ダストの供給量を減らし、軽ダストの供給量を増やすように可変切り出し器１４、１５に制御信号を送る。一方、実測に基づく排ガス量Ｇが設定範囲の下限値以下になると重ダストの供給量を増やし、軽ダストの供給量を減らすように可変切り出し器１４、１５に制御信号を送る。

実施例１に係るプラスチック含有廃棄物の処理装置によれば、プラスチック由来の前記熱分解ガスを燃焼部２で燃焼して排ガスが発生する際に、重ダストと軽ダストの供給割合に対応して変化する物理量である排ガス量Ｇが、計量器８と排ガス流量計１１と更に酸素濃度計１９による各実測値Ａ、Ｂ、Ｃから上記式（１）によって求められる。そして、その実測に基づく排ガス量Ｇが予め定められた前記設定範囲に入るように前記重ダストと軽ダストの供給割合が変更調整される。

従って、重ダスト中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、重ダストと軽ダストの供給割合を適切に変更することが可能となり、以てプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。しかも、プラスチック含有量の少ない軽ダストの割合を増やすことで前記溶融付着の問題を防止するので、プラスチック含有廃棄物の処理として無駄が無く効率的である。

［実施例２］
実施例１では、熱分解ドラム１で生成される熱分解ガスだけが燃焼炉２に送られて燃焼されるように構成されているが、熱分解ドラム１で生成される熱分解残留物の内、分別装置７で分別される他の可燃成分も燃焼炉２に送り、熱分解ガスと一緒に燃焼処理にかける場合もある。この場合に発生する排ガス量や発熱量等の物理量は、実施例１のように熱分解ガスだけを燃焼処理した場合とその値自体はずれてくる。

しかし、前記プラスチックの含有量とはやはり一定の相関を有しているので、図２に代わる相関図を別途作成することにより、基本的には同様に可変切り出し器１４、１５に制御信号を送り、重ダストの供給量と軽ダストの供給量をそれぞれ増減調整することにより、重ダストと軽ダストの供給割合を適切に変更することが可能となり、以てプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

［実施例３］
図３は本発明の実施例３のプラスチック含有廃棄物の処理装置を示すブロック図である。この実施例３は、実施例１において設けられている酸素濃度計１９が設けられていないものである。実施例３の装置構成では、排ガス中の酸素濃度を測定しないので、実施例１のように１２％酸素濃度換算値を算出することはしない。例えばＡＳＲ等のようなプラスチック含有廃棄物の処理においては、処理対象の組成や性状は大きくばらつくことはなく、一定のまとまりの範囲に入る。そのため、上記酸素濃度換算値まで求めなくても、プラスチック量と排ガス量との相関はとれる。従って、図２に相当する相関図を、ここでは省略するが作成することができ、実施例１と同様に、プラスチック溶融付着の問題が発生しないようにするための排ガス量の「設定範囲」を定めることができる。その他の構成は図１に示した実施例１と同様であるので、同一部分に同一符号を付してその構成の説明は省略する。

この実施例３では排ガス量Ｇは以下のようにして求められる。
すなわち、制御部１３に、計量器８から単位時間当たり廃棄物処理量Ａ（ｔｏｎ／ｈ）が計測されて送られる。更に、排ガス流量計１１から単位時間当たりの排ガス流量Ｂ（Ｎｍ^３／ｈ）が計測されて送られる。そして、前記実測値ＡおよびＢに基づいて、以下の式（２）により、廃棄物１ｔｏｎ当たりの排ガス量Ｇ（Ｎｍ^３／ｔｏｎ）が演算されて求められる。

（数２）
Ｇ・Ｔ＝（Ａ／Ｂ）・Ｔ …（２）

実施例３に係るプラスチック含有廃棄物の処理装置によれば、プラスチック由来の前記熱分解ガスを燃焼部２で燃焼して排ガスが発生する際に、重ダストと軽ダストの供給割合に対応して変化する物理量である排ガス量Ｇが、計量器８と排ガス流量計１１による各実測値Ａ、Ｂから上記式（２）によって求められる。そして、その実測に基づく排ガス量Ｇが、予め定められた前記設定範囲に入るように前記重ダストと軽ダストの供給割合が変更調整される。これにより、重ダスト中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、重ダストと軽ダストの供給割合を適切に変更することが可能となり、以てプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

［実施例４］
図４は本発明の実施例４のプラスチック含有廃棄物の処理装置を示すブロック図である。この実施例４は、実施例３において、更に前記燃焼炉２の排ガス出口部分の出口温度Ｔを測定する排ガス温度測定器２０が設けられている。そして、供給割合可変手段１２の制御部１３は、前記排ガス量と前記出口温度Ｔの積が、設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物と第２熱分解対象物の供給割合を変えるように構成されている。

図５に、排ガス量と前記出口温度の積と、廃棄物中のプラスチック混合割合との相関図の一例を示す。この相関図は、実施例１と同様に、プラスチック混合割合を変えた数種類のサンプル廃棄物を用意し、それを実際の燃焼処理と同様の燃焼処理にかけてそれぞれのサンプル廃棄物から発生する排ガス量と排ガス出口部分の出口温度とを測定して作成したものである。この相関図に基づいて実施例１と同様に、プラスチック溶融付着の問題が発生しないようにするための前記排ガス量と前記出口温度の積についての「設定範囲」を定めることができる。その他の構成は図２に示した実施例２と同様であるので、同一部分に同一符号を付してその構成の説明は省略する。

実施例４に係るプラスチック含有廃棄物の処理装置によれば、プラスチック由来の前記熱分解ガスを燃焼部２で燃焼して排ガスが発生する際に、重ダストと軽ダストの供給割合に対応して変化する物理量である排ガス量Ｇと排ガス出口温度との積が、計量器８と排ガス流量計１１と排ガス温度測定器２０による各実測値Ａ、Ｂ、Ｔから上記式（２）によって求められる。そして、その実測に基づく排ガス量Ｇと前記出口温度Ｔの積Ｇ・Ｔが、予め定められた前記設定範囲に入るように前記重ダストと軽ダストの供給割合が変更調整される。これにより、重ダスト中におけるプラスチック含有量が大きく変動しても、重ダストと軽ダストの供給割合を適切に変更することが可能となり、以てプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

［その他の実施例］
上記実施例では、プラスチック含有廃棄物はカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）であり、前記第１熱分解対象物はＡＳＲの重ダスト、前記第２熱分解対象物はＡＳＲの軽ダストである場合について説明したが、他の種類のプラスチック含有廃棄物についても、それ用の相関図を同様に作成することにより、同様にプラスチック溶融付着の問題の発生を防止することができる。

また、プラスチック含有量の少ない第２分解対象物が上記実施例ではＡＳＲの軽ダストである場合について説明したが、該第２熱分解対象物はＡＳＲの前記重ダストよりプラスチック含有量の少ない他の廃棄物を単独で或いは軽ダストと混ぜて用いることも可能である。

また、上記実施例では供給割合可変手段１２が制御部１３を備え、該制御部１３から可変切り出し器１４、１５に制御信号を出力して自動的に重ダストと軽ダストの供給割合を変更する構成について説明したが、実測に基づく排ガス量Ｇ等が求められたら、それを制御部に送るのではなく、表示部に表示させ、その表示に基づいて作業者が可変切り出し器１４、１５を調整する等によって重ダストと軽ダストの供給割合を変更する装置構成であっても同様の効果が得られる。

本発明は、カーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）等のプラスチック含有廃棄物の処理装置及び方法に利用可能である。

図１は本発明の実施例１のプラスチック含有廃棄物の処理装置を示すブロック図である。排ガス量と廃棄物中のプラスチック混合割合との相関図の一例を示す。本発明の実施例３のプラスチック含有廃棄物の処理装置を示すブロック図である。本発明の実施例４のプラスチック含有廃棄物の処理装置を示すブロック図である。排ガス量と前記出口温度の積と、廃棄物中のプラスチック混合割合との相関図の一例を示す。プラスチック部品を多く含む廃自動車や廃家電等の廃棄物の通常のリサイクル処理のプロセスを説明する図である。従来のプラスチック含有廃棄物の処理装置を説明するブロック図である。

符号の説明

１熱分解ドラム、２燃焼炉、３高温空気加熱器、４廃熱ボイラ、５排ガス処理装置、６煙突、７分別装置、８計量器、９循環ライン、１０発電、１１排ガス流量計、１２供給割合可変手段、１３制御部、１４可変切り出し器、１５可変切り出し器、１６重ダストの供給ライン、１７軽ダストの供給ライン、１８供給ライン、１９酸素濃度計、２０排ガス温度測定器

Claims

プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、前記第１熱分解対象物よりプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを供給して熱分解する熱分解処理装置と、
該熱分解処理装置で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部での燃焼を経て排ガスが発生する際に、前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合に対応して変化する排ガス量を求める対応排ガス量求め手段と、
前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合を変える供給割合可変手段と、を備えることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、前記第１熱分解対象物よりプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを供給して熱分解する熱分解処理装置と、
該熱分解処理装置で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求める排ガス量求め手段と、
前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合を変える供給割合可変手段と、を備えることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、前記第１熱分解対象物よりプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを供給して熱分解する熱分解処理装置と、
該熱分解処理装置で熱分解されて発生する可燃物を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求める排ガス量求め手段と、
前記燃焼部の排ガス出口部分の出口温度を測定する排ガス温度測定手段と、
前記排ガス量と前記出口温度の積が、設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合を変える供給割合可変手段と、を備えることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
請求項２又は３に記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置において、前記排ガス中の酸素濃度を測定する酸素濃度測定手段を更に備え、前記排ガス量求め手段は、当該酸素濃度測定手段で測定された酸素濃度値を用いて所定の酸素濃度換算値として前記排ガス量を求めるように構成されていることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
請求項４に記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置において、前記所定の酸素濃度換算値は１２％酸素濃度換算値であることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置において、プラスチック含有廃棄物はカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）であり、前記第１熱分解対象物である重ダストはＡＳＲの重ダスト、前記第２熱分解対象物である軽ダストはＡＳＲの軽ダストであることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置において、プラスチック含有廃棄物はカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）であり、前記第１熱分解対象物である重ダストはＡＳＲの重ダスト、前記第２熱分解対象物である軽ダストはＡＳＲの軽ダスト及び／又は前記重ダストよりプラスチック含有量の少ない他の廃棄物であることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、前記第１熱分解対象物よりプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを熱分解処理装置に供給して熱分解し、
該熱分解処理装置で熱分解されて発生する可燃物を燃焼部で燃焼し、
前記燃焼部での燃焼を経て排ガスが発生する際に、前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合に対応して変化する排ガス量を求め、
前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合を変えることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理方法。
プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、前記第１熱分解対象物よりプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを熱分解処理装置に供給して熱分解し、
該熱分解処理装置で熱分解されて発生する可燃物を燃焼部で燃焼し、
前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求め、
前記排ガス量が設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合を変えることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理方法。
プラスチック含有量の多い第１熱分解対象物である重ダストと、前記第１熱分解対象物よりプラスチック含有量の少ない第２熱分解対象物である軽ダストとを熱分解処理装置に供給して熱分解し、
該熱分解処理装置で熱分解されて発生する可燃物を燃焼部で燃焼し、
前記燃焼部で発生する前記熱分解対象物の単位量当たりの排ガス量を求め、
前記燃焼部の排ガス出口部分の出口温度を測定し、
前記排ガス量と前記出口温度の積が、設定範囲に入るように前記第１熱分解対象物である重ダストと第２熱分解対象物である軽ダストの供給割合を変えることを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理方法。