JPH02503773A - プラスチック廃棄物の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック廃棄物の処理方法 本発明はプラスチック廃棄物の処理方法に関する。

プラスチック材料が、車体や包装等のために大量に用いられるようになってきた ために、プラスチック廃棄物の処理が大きな問題となっている。プラスチック廃 棄物は一般に焼却あるいは埋め立てにより処理されるが、焼却処理は、発生する 燃焼ガスの成るものの性質のために環境上の問題があり、埋め立ては、プラスチ ック材料の体積が大きいことにより非効率的であるという問題がある。

本発明によれば、マイクロ波照射による加熱にそれ自身適さないプラスチック廃 棄物を処理するための方法であって、プラスチック廃棄物を、マイクロ波照射に よる加熱に適する炭素系の粉体材料に接触させ、前記炭素系材料を、マイクロ波 照射に対して非活性であるような保持手段内にて、概ね酸素を含まない環境中に 保持し、前記保持手段内にある前記炭素系材料を、前記廃棄物と接触させる前ま たはその後に、マイクロ波照射を行ない、前記プラスチック廃棄物に対して実質 的な熱劣化（熱分解）を引き起こさせることを特徴とする処理方法が提供される 。

本発明に基づく方法に於いて用いられる炭素系材料は、炭素元素からなる或いは 炭素元素を含む材料からなり、或いは炭素元素に対してマイクロ波を照射するこ とにより劣化し得るような材料からなる。特にマイクロ波照射により劣化し易い 材料としては、細かく破砕された古タイヤ材料等、炭素が充填された加硫ゴムが ある。通常、古タイヤ材料は、ゴム、炭素充填剤、有機繊維或いは金属ワイヤか らなる補強部材等を含む。有機繊維補強部材が用いられている場合には、それ自 体マイクロ波照射により実質的に炭化される。金属ワイヤからなる補強部材が用 いられた場合には、マイクロ波照射による影響を受けず、固形の処理生成物と共 に回収されることとなる。

このマイクロ波照射は、炭素系材料が少な（とも４００℃に熱せられるのに、十 分な電力及び時間をもって行われる。本発明に基づく方法が酸素の存在しない環 境下に於て行われるため、問題となり得るのは、用いられる材料によっては、ダ イオキシンその他の有害な物質を発生する虞れがあることのみである。そのよう な場合には、炭素系材料（従って、プラスチック廃棄物）が少なくとも８００℃ の温度に到達するようにし、ダイオキシンその他の有害物質を発生する危険を極 小化或いは完全に排除することができる。

本発明に基づく方法により処理（熱分解）されるプラスチック廃棄物が（例えば ポリエチレン、ナイロン等からなる）比較的に容易に劣化されるものである場合 には、４００℃〜８００℃の温度で十分である。熱的に耐久性の高いプラスチッ クや、ハロゲン元素を含むプラスチック（ＰＴＦＥ％ＰＶＣ）等が用いられる場 合には、炭素系材料の温度を少なくとも８００℃とすると良い。本発明に基づく 方法に用いられる保持手段は、例えば、流動床或いは耐熱性を有する容器からな るものであって良い。このような容器は、少なくとも約８００℃、通常は、１． ０００℃の温度に耐え得るようなステンレス鋼またはセラミック材料からなるも のであって良い。炭素系材料が流動床として用いられた場合には、特に、本発明 に基づく方法を連続的なプロセスとして実施することができる。ここで、マイク ロ波照射領域からの、高温のリサイクルされたガス副生成物（水素及びまたはメ タン）により少なくとも部分的に炭素系材料を流動化させるのが好ましい。好ま しくは、炭素系材料を連続的に供給し、流動床から溢れ出すようにしておくと良 い。

炭素系材料からなる静的な炉床が用いられた場合には、ステンレス鋼等、マイク ロ波を反射するような材料からなる上側の開かれた容器の中に受容されているの が好ましく、高い温度に於ける動作（例えば６００度以上）が企図される場合に は、耐熱材料によりライニングされたものであって良い。このような静的な炉床 が用いられた場合にはマイクロ波を照射する過程により得られた固体生成物を物 理的に除去するのが好ましい。プラスチック廃棄物は、連続的に、半連続的或い は間欠的に（例えばバッチプロセスとして）供給することができる。プラスチッ ク廃棄物は、炭素系材料が静的な炉床から溢れ出し、少なくとも部分的にリサイ クルされるような態様をもって供給されるのが好ましい。

本発明に基づく方法により処理し得るプラスチック廃棄物としては、熱可塑性或 いは熱硬化性を問わず、従来から知られた任意のプラスチック材料からなるもの であって良い。典型的なこの種の材料としては、（例えばポリエチレン、ポリプ ロピレン等の）ポリオレフィン、ポリアミド、（例えばテレフタル酸ポリエチレ ン等の）ポリエステル、ポリウレタン及び（ＰＶＣ等の）ハロゲンを含むポリマ などある。

有害なガスの生成を回避するためには、プラスチックがハロゲン或いは窒素元素 を実質的に含まないものであるのが好ましい。特に、プラスチックが全て炭素及 び水素、酸素からなるものであるのが好ましい。

プラスチック材料は、炭素系材料に対して、例えば部分的にな浸漬或いは全体的 な浸漬により接触し得るものであれば細かく破砕されたものや、或いはバルク材 料からなるものであって良い。マイクロ波照射に用いられる波長は、用いられる 特定の炭素系材料に応じて定められる。この波長は、粉粒体を加熱するのに適す るものであれば良く、通常は、（約２．４ＧＨｚ）等の低いＧＨｚ周波数領域の ものであるのが一般的であるが、所望に応じてそれよりも高い周波数を用いるこ ともできる。

マイクロ波照射領域から得られた副生成物としてのガスを大気に放出する前に被 汚染性のものとしておくのが好ましい。副生成物としてのガスは、予備加熱用媒 体、燃料その他として回収されるのが一般的である。このようなガスの性質は、 マイクロ波照射プロセスにより発生される温度及び材料の化学的性質に依存する 。マイクロ波照射により得られた固体は、将来のマイクロ波照射過程に於いて用 いられるべき炭素系材料としてリサイクルすることができ、場合によっては燃料 として用いることもできる。

次に、添付の図面を参照されたいが、図面中、第１図は、本発明に基づく方法の 一実施例の動作の手順を示すブロック図であり、第２図は本発明に基づく一実施 例の作動を図式的に示すダイヤグラム図である。

第１図に於いて、加硫された古タイヤ材料が粉砕領域Ａに供給され、ここで、適 当な寸法の粒子に破砕される。得られた粉粒体は、混合領域Ｂに移送され、そこ で、プラスチック廃棄物と（それが炭素系材料内に少なくとも部分的に浸漬され るように）混合される。

混合された粉粒体材料及びプラスチック廃棄物はマイクロ波照射領域Ｃに移送さ れ、そこで、（窒素或いはマイクロ波照射領域から得られた副生成物としての非 活性ガスなどからなる）非活性ガスに対して、（図示されない）エアロツク式の エアパージを行なうことにより連続的に暴露される。マイクロ波照射領域Ｃに於 ては、破砕或いは細かに分割された古タイヤ材料が急激に赤熱され、この熱がプ ラスチック廃棄物に伝達されそれを熱処理する。

得られたガス及び液体は、領域りに於て分離される。固体は、分別領域Ｅに移送 され、更に適当な寸法を有する固形物は、混合領域Ｂ（または直接的にマイクロ 波照射領域Ｃへと）移送される。プラスチック廃棄物が予備加熱されるような過 程の間にあフても古タイヤ材料は赤熱状態にある。

第１図について上記したプロセスは特に連続的に行うのに適している。炭素系材 料の少なくとも一部をマイクロ波照射領域にリサイクルすることは、プラスチッ ク廃棄物が、回収された材料の処理により発生する熱により成る程度加熱される ことから、エネルギー人力の経済性を改善する点に於いて特に好ましい。第２図 に於て、マイクロ波発生器２を内蔵するマイクロ波炉１と、（窒素等の）非活性 ガスのための入口３と、非活性ガス及び生成ガスのだめの出口４とが示されてい る。マイクロ波炉１の内部には、部分的に炭素系材料からなる粉粒体６により満 たされた（ステンレス鋼、セラミックなどからなる）ボールその他適宜な容器５ が配設されている。プラスチック廃棄物７が炭素系材料の粉粒体６の内部に部分 的に浸漬されている。成る例にあっては１キロワツトの工業用マイクロ波炉が用 いられ、炉内に配設されたボールには約１１（ｇの炭素系粉粒体及び同量のプラ スチック廃棄物が充填された。次に、炉内に酸素を含まないガスが導入され、３ 分間に亘ってマイクロ波の照射を行い、その間に炭素系材料を赤熱（約８００℃ ）させた。

生成したガスは排気ファンにより除去され、（図示されない）洗浄装置に送られ た。ボール内に残された粉体は、新たに投入されるプラスチック廃棄物と混合さ れる。

怜 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成元年１１月１３日固 特許庁長官　　　吉　１）文　毅　殿 １、特許出願の表示　　　ＰＣＴ／ＧＢ８８１００：３７８２、発明の名称 プラスチック廃棄物の処理方法 ３、特許出願人 住　所　　イギリス国・エセックス・ロンフォード・ライズパーク・キャンベル クローズ・ウィンウッズ・アッシュウッド（番地なし）７ 氏　名　　ホーランド、ケネス・マイケル国　籍　　イギリス国 ４、代理人 居　所　　〒１０２　　東京都千代田区飯田橋１−８−６　　渋滞ビル６、添付 書類の目録 （１）補正書の翻訳文　　１通 請求の範囲 １、マイクロ波照射による加熱にそれ自身適さないプラスチック廃棄物を処理す るための方法であって、プラスチック廃棄物を、マイクロ波照射による加熱に適 する炭素系の粉体材料に接触させ、前記炭素系材料を、マイクロ波照射に対して 非活性であるような保持手段内にて、概ね酸素を含まない環境中に保持し、前記 保持手段内にある前記炭素系材料を、前記廃棄物と接触させる前またはその後に 、マイクロ波照射を行ない、前記プラスチック廃棄物に対して実質的な熱劣化を 引き起こさせることを特徴とする処理方法。

２、前記炭素系材料が炭素が充填された加硫古ゴムからなることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の方法。

３、前記炭素系材料の少なくとも一部が前記保持手段から取り出され再びリサイ クルされることを特徴とする請求の範囲第１項若しくは第２項に記載の処理方法 。

４、前記炭素系材料が、前記保持手段内にて流動床をなすことを特徴とする請求 の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の処理方法。

５、前記炭素系材料がマイクロ波照射流域から副生成物として得られた高温ガス を含むガス媒体により流動化されることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の 方法。

６、前記炭素系材料が、前記流動床に向けて連続的に供給され、かつ前記炭素系 材料が連続的に溢れ出すようにされていることを特徴とする特許請求の範囲第４ 項若しくは第５項に記載の方法。

７、前記保持手段が上側の開かれた容器からなることを特徴とする請求の範囲第 １項乃至第３項のいずれかに記載の方法。

８、前記容器がステンレス鋼からなることを特徴とする請求の範囲第７項に記載 の方法。

９、前記プラスチック廃棄物が、前記炭素系材料が前記容器から溢れ出し再びリ サイクルされるように前記容器内に供給されることを特徴とする請求の範囲第７ 項若しくは第８項に記載の方法。

１０、前記プラスチック廃棄物がハロゲンを含むプラスチック材料及びまたは窒 素を含むプラスチック材料を実質的に含まないことを特徴とする特許請求の範囲 第１項乃至第９項のいずれかに記載の方法。

国際調食報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．マイクロ波照射による加熱にそれ自身適さないプラスチック廃棄物を処理す るための方法であって、プラスチック廃棄物を、マイクロ波照射による加熱に適 する炭素系の粉体材料に接触させ、前記炭素系材料を、マイクロ波照射に対して 非活性であるような保持手段内にて、概ね酸素を含まない環境中に保持し、前記 保持手段内にある前記炭素系材料を、前記廃棄物と接触させる前またはその後に 、マイクロ波照射を行ない、前記プラスチック廃棄物に対して実質的な熱劣化を 引き起こさせることを特徴とする処理方法。
2. ２．前記炭素系材料が炭素が充填された加硫古ゴムからなることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．前記炭素系材料の少なくとも一部がマイクロ波照射領域から取り出され再び リサイクルされることを特徴とする請求の範囲第１項若しくは第２項に記載の処 理方法。
4. ４．前記保持手段が前記炭素系材料からなる流動床を形成することを特徴とする 請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の処理方法。
5. ５．前記炭素系材料がマイクロ波照射流域から副生成物として得られた高温ガス を含むガス媒体により流動化されることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の 方法。
6. ６．前記炭素系材料及びまたは前記プラスチック廃棄物が、前記流動床に向けて 連続的に供給され、かつ前記炭素系材料が連続的に溢れ出すようにされているこ とを特徴とする特許請求の範囲第４項若しくは第５項に記載の方法。
7. ７．前記保持手段が上側の開かれた容器からなることを特徴とする請求の範囲第 １項乃至第３項のいずれかに記載の方法。
8. ８．前記容器がステンレ鋼からなることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の 方法。
9. ９．前記プラスチック廃棄物が、前記炭素系材料が前記容器から溢れ出し再びリ サイクルされるように前記容器内に供給されることを特徴とする請求の範囲第７ 項若しくは第８項に記載の方法。
10. １０．前記プラスチック廃棄物がハロゲンを含むプラスチック材料及びまたは窒 素を含むプラスチック材料を実質的に含まないことを特徴とする特許請求の範囲 第１項乃至第９項のいずれかに記載の方法。