JPH10130656A

JPH10130656A - ゴム・プラスチック廃棄物から油を回収する方法および装置

Info

Publication number: JPH10130656A
Application number: JP8284970A
Authority: JP
Inventors: Susumu Hirai; 進平井; Haruhiko Matsuo; 治彦松尾; Tetsurou Oigo; 哲朗老後; Masami Tanmachi; 正美反町; Toshio Shiina; 利雄椎名; Etsuo Fukuchi; 悦夫福地; Hiromi Tsuda; 弘実津田; Ryoichi Ito; 亮一伊東
Original assignee: DENSEN SOGO GIJUTSU CENTER; Furukawa Electric Co Ltd; Fujikura Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd; Hitachi Cable Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: DENSEN SOGO GIJUTSU CENTER; Furukawa Electric Co Ltd; Fujikura Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd; Hitachi Cable Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; SWCC Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴム・プラスチック廃棄物から、有機酸のよ
うな水溶性不純物を含まない良質の油を回収することが
できる方法および装置を提供する。【解決手段】熱分解槽６へゴム・プラスチック廃棄物
を供給してゴム・プラスチック廃棄物を熱分解させ、発
生したガス状熱分解物を冷却して油化した後、得られた
油に水を添加混合し、次いで、遠心分離装置１６により
水が添加混合された油から水溶液を分離除去して精製さ
れた油を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム・プラスチッ
ク廃棄物から油を回収する方法および装置に係り、特
に、エチレン・酢酸ビニルコポリマーやエチレン・エチ
ルアクリレートコポリマーなどを含むゴム・プラスチッ
ク廃棄物からの油の回収に有用な方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電線・ケーブルの製造時や使用した後な
どに生じるゴム・プラスチック廃棄物は、従来、埋立て
による処理が主であったが、近年、プラスチック廃棄物
を熱分解して油化する方法が開発され、資源の再利用が
可能で、また環境汚染のおそれもないことから、その適
用が検討されている。

【０００３】すなわち、プラスチック廃棄物の油化方法
として、（イ）プラスチック廃棄物と触媒とを予熱した
熱分解槽に投入して熱分解し油化するバッチ投入方式、
（ロ）予め粉砕したプラスチック廃棄物を触媒とともに
スクリューフィ−ダなどの移送手段により混合しつつ熱
分解槽に供給し、そこで高温で加熱して熱分解し油化す
る方法、（ハ）予備反応槽内で触媒とともに 360℃程度
の温度で熱処理したプラスチック廃棄物を、スクリュー
フィ−ダなどで熱分解槽に移送し、ここで触媒の存在
下、高温（ 400〜470 ℃）で加熱して熱分解させ、さら
に、この熱分解で生じたガス状熱分解物を 350〜470 ℃
に加熱した触媒を充填した槽に通過させることにより改
質（低分子化、または環化、芳香族化）させて炭化水素
油として回収する方法（特開昭 59-174690号公報）など
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
方法で回収された油には様々な不純物が含まれるため、
燃料油などの資源として使用するには、これらの不純物
を取り除くことが必要である。特に、電線・ケーブルか
らの廃棄物には、エチレン・酢酸ビニルコポリマーやエ
チレン・エチルアクリレートコポリマーなど、油化した
際に有機酸を発生するようなポリマーが含まれ、回収さ
れる油にこれらの有機酸が混入してくるため、そのまま
利用するには問題がある。たとえば、有機酸が混入した
油を使用した場合には、燃料保管容器、配管、燃料バル
ブなどを構成する金属材料が腐食するおそれがある。

【０００５】そして、回収油から不純物を除去する方法
は種々提案されている（たとえば特開昭 63-225692号公
報など）ものの、未だ、上記のような有機酸を十分に除
去する方法はなく、その開発が望まれている。

【０００６】本発明はこのような要望に応えるべくなさ
れたもので、ゴム・プラスチック廃棄物から油を回収す
るにあたり、有機酸のような水溶性不純物を含まない良
質の油を回収することができる方法および装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のゴム・プラスチ
ック廃棄物から油を回収する方法は、（イ）熱分解槽へ
ゴム・プラスチック廃棄物を供給し熱分解させる工程
と、（ロ）前記（イ）の工程で生じたガス状熱分解物を
冷却して油化する工程と、（ハ）前記（ロ）の工程で得
られた油に水を添加し混合する工程と、（ニ）遠心分離
装置により水が添加混合された油から水溶液を分離除去
して精製された油を回収する工程とを含むことを特徴と
する。

【０００８】また、本発明のゴム・プラスチック廃棄物
から油を回収する装置は、ゴム・プラスチック廃棄物を
熱分解させる熱分解槽と、処理すべきゴム・プラスチッ
ク廃棄物を前記熱分解槽へ供給する被処理物供給装置
と、前記熱分解槽から導かれたガス状熱分解物を冷却し
て油化する冷却手段を備えた油化装置と、この油化装置
から導かれた油に水を添加し混合する混合装置と、この
混合装置から導かれた油と水との混合液から水溶液を分
離除去して精製された油とする遠心分離装置とを備えて
なることを特徴とする。

【０００９】本発明のゴム・プラスチック廃棄物から油
を回収する方法および装置においては、ゴム・プラスチ
ック廃棄物の熱分解で生じたガス状熱分解物は、冷却さ
れて油化された後、水が添加混合される。ここで、油中
に含まれる有機酸のような水溶性不純物は、添加した水
に移行し溶解することになる。次いで、このような水溶
性不純物が溶解した水と、水溶性不純物が除かれた油
は、遠心分離装置で分離され、水溶性不純物を含まない
精製された油として回収される。このようにして回収さ
れた油は、水溶性不純物を含まないため、燃料油などの
資源として有効に再利用することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明を適用したゴム・プラ
スチック廃棄物の連続油化処理装置の一例を模式的に示
す構成図である。図１において、１は、一軸押出機もし
くは二軸押出機などの加熱混練機構を有する押出機を示
し、この押出機１の後端寄りには、ゴム・プラスチック
廃棄物を収容したゴム・プラスチック廃棄物収容槽（図
示なし）より、ゴム・プラスチック廃棄物を定量供給す
るためのゴム・プラスチック廃棄物供給装置２が、ま
た、中間部のやや前方寄りには、触媒を定量供給するた
めの触媒供給装置３がそれぞれ接続されている。

【００１１】また、押出機１の先端部近傍の下部には、
押出機１により加熱混練されて溶融ないし半溶融状態と
されたゴム・プラスチック廃棄物と触媒の混合物を排出
する排出管４が接続され、この排出管４は、押出機１の
下方に配設された、ガスバーナなどの加熱手段５を備え
た熱分解槽６の上部開口に接続されている。すなわち、
排出管４より排出されたゴム・プラスチック廃棄物と分
解促進剤である触媒の混合物は、熱分解槽６内にその上
部に設けた開口より導入されるようになっている。な
お、本発明においては、押出機を使用せずに他の手段に
より、触媒を含むゴム・プラスチック廃棄物を連続的あ
るいは間欠的に熱分解槽６に導入するようにしてもよ
い。

【００１２】さらに、熱分解槽６の底部には、たとえば
スクリュー７ａの回転によって熱分解槽６内に生じた劣
化触媒を含む残渣を適宜排出させる残渣排出装置７と、
この残渣排出装置７により排出された残渣を残渣収容槽
８に移送するスクリューフィータのような残渣移送装置
９が配設されている。Ｍ１およびＭ２は、スクリュー７
ａなどを回転駆動させるモータである。

【００１３】一方、熱分解槽６の上部には、排気口６ａ
が開口しており、この排気口６ａには、熱分解槽６内で
生じたガス状熱分解物を、触媒層を設けた触媒槽１０に
導き、さらに油回収装置１１へと導く配管１２が接続さ
れている。

【００１４】そして、本発明においては、油回収装置１
１は、ガス状熱分解物を冷却する冷却器１３と、冷却に
よって生じた油を水やガスから分離する油分離装置１４
と、分離された油に水を添加し混合する撹拌手段を備え
た混合装置１５と、この混合装置１５から導かれた油と
水との混合液を高速回転により生ずる遠心力で油と水溶
液に分離して排出する遠心分離装置１６と、この遠心分
離装置１６から排出された油を貯留する貯油槽１７とを
具備した構成となっている。図中、１８は、混合装置１
５に水を供給する水供給管、１９は、遠心分離装置１６
で分離された水溶液を外部に排出する排水管を示してい
る。なお、混合装置１５や遠心分離装置１６には、油や
混合液などの被処理物が連続的に導入され、かつ、これ
らの被処理物に対し、連続的に混合や分離などの処理を
行うことができる連続式の装置を使用することが望まし
い。具体的には、遠心分離装置１６として、円筒型シャ
ープレス超遠心分離機（巴工業社製）、分離板型遠心分
離器（アルファ・ラバル社製））などが例示される。

【００１５】本発明において、ゴム・プラスチック廃棄
物供給装置２により供給されるゴム・プラスチック廃棄
物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
・プロピレンコポリマー、エチレン・酢酸ビニルコポリ
マー、エチレン・エチルアクリレートコポリマー、エチ
レン・プロピレン・ジエンターポリマーなどの各種オレ
フィン系ポリマー、ポリスチレン、ブチルゴム、天然ゴ
ム、スチレンブタジエンゴムなどがあげられるほか、架
橋ポリエチレンや架橋したゴムなどの高温で加熱しても
半溶融化（脆化）するだけの非熱可塑性材料も使用する
ことができる。これらのうちで、エチレン・酢酸ビニル
コポリマーは熱分解すると有機酸の一種である酢酸が生
成することが知られている。また、エチレン・エチルア
クリレートコポリマーは同様に有機酸であるアクリル酸
が生成する。その他、組成物中の添加物から有機酸が生
成する可能性もある。なお、これらは単独であっても混
合されていてもよい。

【００１６】また、これらのゴム・プラスチック廃棄物
とともに熱分解槽６に供給される触媒、および触媒槽１
０の触媒層を構成する触媒には、シリカ・アルミナ系、
アルミナ・酸化鉄系、ゼオライトなどの粉末あるいはペ
レット状の触媒があげられる。このように構成される
装置では、ゴム・プラスチック廃棄物は、ゴム・プラス
チック廃棄物供給装置２から押出機１内へ単位時間あた
り一定量ずつ送り込まれ、加熱混練されつつ先端側へと
送られる。この間、触媒供給装置３から、ゴム・プラス
チック廃棄物の供給量に対して所要量の触媒が送り込ま
れ、加熱混練によって溶融ないし半溶融状態とされたゴ
ム・プラスチック廃棄物と均一かつ十分に混合されて排
出管４から排出される。

【００１７】排出管４から排出されたゴム・プラスチッ
ク廃棄物と触媒の混合物は熱分解槽６に導入される。熱
分解槽６は、加熱手段によって予め加熱されており、ゴ
ム・プラスチック廃棄物は、触媒の作用により熱分解
し、ガス状分解物が上部の排気口６ａから排出される。
なお、熱分解層６において、ゴム・プラスチック廃棄物
の熱分解に寄与した触媒は、熱分解によって生じたカー
ボンなどが表面に付着して劣化し、かつ、重くなって、
ゴム・プラスチック廃棄物の未分解物や油化に寄与しな
い充填剤などとともに、残渣として底部に移行するの
で、適宜残渣排出装置７により排出させる。排出された
残渣は、残渣移送装置９により残渣収容槽８へ移送され
る。

【００１８】一方、排気口６ａから排出されたガス状分
解物は、触媒槽１０を通過する間に、二次熱分解を受け
て改質された後、冷却器１３で冷却されて液化され、油
分離装置１４で油以外の水やガスが除かれる。水やガス
が除かれた油は、次いで、混合装置１５へと送られ、水
と混合された後、遠心分離装置１６に導かれて水溶液が
分離除去され、貯油槽１７に捕集される。しかして、油
分離装置１４から混合装置１５へ送られた油に、有機酸
などの不純物が残存している場合に、これらの水溶性不
純物は水と混合することにより水に移行し、この不純物
を含む水溶液が遠心分離装置１６により分離除去される
ため、貯油槽１７には、有機酸などの不純物を含まない
良質の油が捕集される。なお、水溶性不純物以外に含ま
れる固形状の不純物なども遠心分離装置１６により除去
される。

【００１９】なお、混合装置１５において油に添加する
水の割合としては、 5〜50％程度が適当である。ちなみ
に、酢酸を1690ppm 含有する油（重質油）に10％および
25％の水をそれぞれ添加し混合して得られた各混合液を
遠心分離装置（巴工業社製の円筒型シャープレス超遠心
分離機）１６に通して捕集した精製油中の酢酸濃度はそ
れぞれ 51ppmおよび 39ppmであった。また、JIS K 2513
規定の銅板腐食試験による評価では、酢酸を1690ppm 含
有する油が 3a であったのに対し、精製後の油ではいず
れも 1a で銅板に変色は認められなかった。

【００２０】このように、上記構成の装置においては、
回収油から不純物、特に有機酸などの水溶性不純物を有
効に除去することができるため、かかる不純物が残存す
るおそれの高い電線・ケーブルからのゴム・プラスチッ
ク廃棄物の油化処理などに非常に有用である。

【００２１】本発明においては、冷却により生じた油を
軽質油と重質油に分けて 2基の油分離装置１４にそれぞ
れ回収するようにしてもよく、この場合には、それぞれ
の油分離装置１４に、混合装置１５、遠心分離装置１
６、および貯油槽１７を配設するようにすればよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゴム・プラスチック廃棄物から、不純物、特に有機酸な
どの水溶性不純物を含まない良質の油を回収することが
できる。したがって、電線・ケーブルのような、かかる
不純物が残存するおそれの高いゴム・プラスチック廃棄
物から油を回収する場合に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例であるゴム・プラス
チック廃棄物の連続油化処理装置を模式的に示す構成
図。

【符号の説明】

１………押出機４………排出管５………加熱手段６………熱分解槽１１………油回収装置１３………冷却器１５………混合装置１６………遠心分離装置１７………貯油槽

フロントページの続き (71)出願人 000005290 古河電気工業株式会社東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 (71)出願人 000002130 住友電気工業株式会社大阪府大阪市中央区北浜四丁目５番33号 (71)出願人 000005186 株式会社フジクラ東京都江東区木場１丁目５番１号 (71)出願人 000003263 三菱電線工業株式会社兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 (72)発明者平井進神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者松尾治彦神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者老後哲朗神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者反町正美茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内 (72)発明者椎名利雄茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者福地悦夫茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者津田弘実静岡県浜松市新都田１丁目４番４号社団法人電線総合技術センター内 (72)発明者伊東亮一静岡県浜松市新都田１丁目４番４号社団法人電線総合技術センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）熱分解槽へゴム・プラスチック廃
棄物を供給し熱分解させる工程と、（ロ）前記（イ）の
工程で生じたガス状熱分解物を冷却して油化する工程
と、（ハ）前記（ロ）の工程で得られた油に水を添加し
混合する工程と、（ニ）遠心分離装置により水が添加混
合された油から水溶液を分離除去して精製された油を回
収する工程とを含むことを特徴とするゴム・プラスチッ
ク廃棄物から油を回収する方法。
【請求項２】ゴム・プラスチック廃棄物を熱分解させ
る熱分解槽と、処理すべきゴム・プラスチック廃棄物を
前記熱分解槽へ供給する被処理物供給装置と、前記熱分
解槽から導かれたガス状熱分解物を冷却して油化する冷
却手段を備えた油化装置と、この油化装置から導かれた
油に水を添加し混合する混合装置と、この混合装置から
導かれた油と水との混合液から水溶液を分離除去して精
製された油とする遠心分離装置とを備えてなることを特
徴とするゴム・プラスチック廃棄物から油を回収する装
置。