JPH11216727A - 廃棄プラスチックの微粉化方法と廃棄プラスチック微粉を用いた燃料 - Google Patents

廃棄プラスチックの微粉化方法と廃棄プラスチック微粉を用いた燃料

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JPH11216727A
JPH11216727A JP3682298A JP3682298A JPH11216727A JP H11216727 A JPH11216727 A JP H11216727A JP 3682298 A JP3682298 A JP 3682298A JP 3682298 A JP3682298 A JP 3682298A JP H11216727 A JPH11216727 A JP H11216727A
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JP
Japan
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plastic
plastics
waste
fuel
fine powder
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JP3682298A
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Toshio Yoshida
稔夫 吉田
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄プラスチックを液体窒素を用いないで微
粉化し、燃料として用いる。 【解決手段】 溶融時にプラスチック分子結合を妨げる
結合解離剤7と、廃棄プラスチックW1を破砕した破砕
プラスチックW2とを、混合溶融した溶融プラスチック
W3を冷却して固化プラスチックW4を形成したのち、
固化プラスチックを微粉する。固化プラスチックには結
合解離剤が混入されているため、衝撃破砕で容易に微粉
化する。このプラスチック微粉W5は、そのまま又は、
水又は及び重油、灯油等の燃焼可能な油と混合して、高
温燃焼可能なバ−ナの燃料となり、バ−ナの熱エキルギ
は、焼却炉などの熱源として利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、処理の困難な廃
棄プラスチックを燃焼可能にするとともに、埋立てなど
により生じる環境問題を解決するために、廃棄プラスチ
ックを微粉化するための方法と、この方法で得られる廃
棄プラスチック微粉を用いた燃料とに関する。
【0002】
【従来の技術】大量に発生する廃棄プラスチックは、一
般廃棄物又は産業廃棄物として埋立てにより、又は焼却
により処理されているのが現状である。しかしながら、
埋立て処理の場合、収集、運搬にコストがかかり、広大
な埋立て地を必要とする。焼却処理の場合は、焼却の際
に高熱や有害ガス、悪臭ガスを発生して焼却炉を傷める
うえ、環境汚染を引き起こす。
【0003】廃棄プラスチックの処理問題を解決するの
みか、積極的にこれを再利用する方法も研究されている
が、その一つとして廃棄プラスチックを微粉化し、燃料
として利用する方法がある。ところで廃棄プラスチック
類のうち、熱可塑性プラスチックは容器内で加熱すると
溶融し、これを冷却すると強度のある粘弾性固形物とな
ってしまい、微粉化するのが著しく困難になる。そこ
で、液体窒素を用いて超低温で凍結固化させておき、衝
撃粉砕して微粉化する方法が採用されている。しかしこ
の方法は、高価な液体窒素を使用するので極めてコスト
高になるので、低コストで廃棄プラスチックを微粉化す
る方法の開発が要請されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、液体窒素を用いることなく、低コストで
廃棄プラスチックを微粉化するとともに、燃料として利
用することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の廃棄プラスチ
ックの微粉化方法は、プラスチックの溶融時にプラスチ
ック分子結合を妨げる結合解離剤と、破砕プラスチック
とを混合して溶融した溶融プラスチックを冷却し、得ら
れた固化プラスチックを微粉砕することを特徴とする。
【0006】結合解離剤は、気化温度の高い油類、無機
物の粉体、有機物の粉体、熱硬化性プラスチックの粉体
から選択される1又は複数からなる。油類には重油、灯
油、廃油、潤滑油、熱媒油、焼入れ油、植物油が挙げら
れる。無機物には消石灰、石灰、鉱物、酸化鉄などの金
属が、又、有機物では石炭、木炭、燃焼灰、植物などが
含まれる。なお、この発明で得られた廃棄プラスチック
の微粉は燃料として用いるので、結合解離剤は燃焼時に
有害物質を発生しないものであって、熱可塑性プラスチ
ックと同質でないものであればよい。
【0007】微粉化の対象となる廃棄プラスチックは、
熱可塑性プラスチックのみならず、熱可塑性プラスチッ
クを含んでいるものでもよい。破砕、溶融、固化、微粉
化は公知の破砕機、加熱炉、冷却器、微粉砕機が用いら
れる。但し溶融には、溶融能率を上げるためには加圧加
熱できるものが好ましい。
【0008】上記方法で微粉化した廃棄プラスチック、
即ちプラスチック微粉を用いた燃料は、水又は及び燃焼
可能な油で形成される付加液と混合することを特徴とす
る。水は水道水に限られず、洗浄水などの廃水、廃液が
含まれる。又、燃焼可能な油には、重油、灯油が用いら
れる。プラスチック微粉と付加液との分離を防ぐために
は、少量の市販乳化剤を付加液に加える。
【0009】
【発明の実施の形態】廃棄プラスチックの微粉化は、破
砕、結合解離剤の混合と溶融、固化、微粉化の各工程を
順次経て行われる。
【0010】この廃棄プラスチックの微粉化工程を、図
1により説明すると、1は破砕に用いる破砕機で、廃棄
プラスチックW1を5mm程度の大きさに破砕して、破
砕プラスチックW2を形成する。破砕プラスチックW2
の大きさはとくに限定されないが、後の工程の能率を上
げるためには小さい程よい。又、廃棄プラスチックW1
に、紙、木片、食品屑等が少量混入していても差し支え
ない。
【0011】結合解離剤の混合と溶融工程は、加熱機2
により行われる。破砕プラスチックW2は加熱機2へ送
られて加熱溶融される。図示例では加熱機2に、本出願
人が開発して既に特許出願をした「プラスチック廃棄物
処理装置の加熱筒」」(特開平5−16141)を採用
している。この加熱機2は、可変速モ−タ付きの定量送
り可能なスクリュ−フィ−ダ3、攪拌羽根4、加熱部5
を備えている。加熱部5の加熱手段は、電熱、加熱蒸
気、熱風等である。
【0012】6は結合解離剤タンクであって、結合解離
剤7を収容する。結合解離剤7は高圧ポンプP1を介し
て、スクリュ−フィ−ダ3で圧送される破砕プラスチッ
クW2へ送られる。そして破砕プラスチックW2と結合
解離剤7とは攪拌羽根4で攪拌されて混合し、加熱部5
により加圧加熱されて溶融して溶融プラスチックW3と
なり、加熱機2外へ押し出されて滴下する。図示例にか
えて結合解離材7をホッパへ供給してもよく、又、加熱
部5で攪拌溶融時に供給してもよい。
【0013】1例では、破砕プラスチックW2が1.5
キログラムに対し、結合解離剤7として重油又は灯油1
リットルを用いた。別の例では、破砕プラスチックW2
が2キログラムに対し、結合解離剤7に消石灰500グ
ラムを用いた。なお、加熱機2に於けるテスト時の溶融
温度は、約250〜360℃である。
【0014】固化工程は、加熱機2の排出口に接続され
た冷却器8で行われる。冷却器8の下方には冷却水タン
ク9が設置されていて、冷却水タンク9内の冷却水10
が、循環ポンプP2により冷却器8内に放水され、加熱
機2から排出されて冷却器8内を滴下する溶融プラスチ
ックW3を強制水冷する。冷却された溶融プラスチック
W3は、冷却水タンク9に落下し、さらに冷却されて固
化プラスチックW4となる。冷却器8と冷却水タンク9
とを循環する冷却水10は、次第に汚れてくるので自動
的に交換し、汚水は後述の混合液に使用する。
【0015】又、冷却水タンク9には金網コンベヤ11
が設けられていて、落下した固化プラスチックW4を貯
留タンク12へ搬送する。この貯留タンク12の底には
金網が取付けられていて、固化プラスチックW4に付着
した水分を水切りする。
【0016】一方、溶融時に発生する塩素ガス等の発生
ガスは、中和洗浄塔13へ送られる。中和洗浄塔13の
下方には、中和液15を収容した中和液タンク14が設
置されており、循環ポンプP3を介して、中和液15は
中和洗浄塔13へ送られる。中和洗浄塔13内では中和
液15がシャワより噴霧されて、発生ガスを中和する。
洗浄された発生ガスは、誘引送風機16により排気され
る。
【0017】なお、中和液タンク14内の中和液15
は、PHメ−タで中和能力を常時検知されており、中和
力がなくなる前に、自動的に中和力のある中和液と瞬時
に交換される。交換された廃液は汚れた冷却水10と同
様、後述の混合液に使用するので排出されることがな
く、廃液公害を生じない。
【0018】微粉化工程は、微粉砕機17により行われ
る。貯留タンク12内の固化プラスチックW4は、微粉
砕機17で1〜10ミクロンの大きさに微粉砕されて、
プラスチック微粉W5となる。固化プラスチックW4
は、結合解離剤7を混合して形成されているので、容易
にプラスチック微粉W5となる。
【0019】このようにして形成されたプラスチック微
粉W5は、粉炭燃焼機や高温燃焼可能なバ−ナで直接燃
焼させるか、水、重油や灯油などの燃焼可能な油、この
油の水性エマルジョンなどに混合して混合液とし、この
混合液をバ−ナで連続的に定量燃焼させることができ
る。燃焼温度が1000℃以上に達するものを使用する
と、ダイオキシンを減少させる。但し、市販の油圧噴霧
式バ−ナでは混合液が難燃焼を起こしやすいので、2流
体噴霧バ−ナを用いる。プラスチック微粉W5の燃焼に
より生じた熱は、焼却炉の補助熱源やボイラ、ロ−タリ
キルン、熱風乾燥機、発電設備等の熱源として利用でき
る。
【0020】図2で、21はプラスチック微粉W5を直
接燃焼させるための気流噴霧バ−ナで、高圧送風機22
と送風機23とが接続されている。
【0021】又、混合液として燃焼させる場合は、プラ
スチック微粉W5に付加液24と少量の市販の乳化剤2
5を加えて攪拌タンク26へ送り、攪拌機27で攪拌混
合して混合液28を形成する。付加液24には、水、前
記冷却水10や中和液15の廃水、灯油、重油の1又は
複数が用いられる。例えば、混合液28は、容量比でプ
ラスチック微粉20〜40部、付加液のA重油又は灯油
100部、乳化剤3部で形成する。
【0022】30は燃焼炉29に取付けられた2流体噴
霧バ−ナであって、送油ポンプPで送られる混合液28
を高温で燃焼させる。31は高圧送風機で2流体噴霧バ
−ナ30へ高圧空気を送る。32はリリ−フ弁である。
【0023】2流体噴霧バ−ナ30にかえて、本出願人
が開発して既に特許出願をした「加圧燃焼装置」(特願
平8−334779)を用いて、混合液28を高温燃焼
させることができる。この加圧燃焼装置は、円筒内を通
過するバ−ナ火炎を、火炎進行方向とその反対方向から
圧力をかけて圧縮し、火炎を高圧化することによって火
炎を高温化するものである。
【0024】テストで、容量比でプラスチック微粉25
部、付加液の水100部、乳化剤3部で混合液を形成
し、この混合液60リットルと補助燃料のA重油とを前
記加熱燃焼装置で混合燃焼させたところ、装置内温度が
1800℃以上に達して熱電対による計測不能となった
が、完全燃焼した。前記加熱燃焼装置を用いる場合、通
常は重量比でプラスチック微粉30部、付加液の水70
部、乳化剤3部で混合液を形成するが、この割合は任意
でよい。
【0025】なお、プラスチック微粉W5を高温燃焼さ
せて生じる焼却灰は、前記加熱燃焼装置などで溶融させ
ることができるので、この溶融物を粉砕して砂状の骨材
とすれば、無公害の建設資材として再利用できる。
【0026】
【発明の効果】溶融にあたり結合解離剤を混入して微粉
化を可能にしたので、廃棄プラスチックを直接燃料とし
て、又は水、重油との混合液を燃料として有効に活用で
きるのみならず、従来埋立て、焼却により生じる処理上
の諸問題を解決できる。
【0027】微粉化の工程で発生する冷却水、中和液の
廃液をプラスチック微粉に混合することにより、燃料と
なる混合液として利用できるので、外部に排出して廃液
公害を発生させることがない。
【0028】廃棄プラスチックの溶融で生じる塩素ガス
などの有害な発生ガスを、中和液で中和させて排出する
ので、空気を汚染しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラスチック微粉の製造工程で用いる装置の配
置図である。
【図2】プラスチック微粉の燃焼に用いる装置の配置図
である。
【符号の説明】
1 破砕機 2 加熱機 5 加熱部 6 結合解離剤タンク 8 冷却器 13 中和洗浄塔 17 微粉砕機 21 気流噴霧バ−ナ 23 付加液 25 乳化剤 26 攪拌タンク 30 2流体噴霧バ−ナ W1 廃棄プラスチック W3 溶融プラスチック W4 固化プラスチック W5 プラスチック微粉

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラスチックの溶融時にプラスチック分
    子結合を妨げる結合解離剤と、破砕プラスチックとを混
    合して溶融した溶融プラスチックを冷却し、得られた固
    化プラスチックを微粉砕することを特徴とする廃棄プラ
    スチックの微粉化方法。
  2. 【請求項2】 結合解離剤は、油類、無機物粉体、有機
    物粉体、熱硬化性プラスチックの粉体から選択される1
    又は複数である請求項1の廃棄プラスチックの微粉化方
    法。
  3. 【請求項3】 廃棄プラスチックを微粉化したプラスチ
    ック微粉と、水又は及び燃焼可能な油で形成される付加
    液とを混合したことを特徴とする廃棄プラスチック微粉
    を用いた燃料。
  4. 【請求項4】 付加液に乳化剤が加えられる請求項3の
    廃棄プラスチック微粉を用いた燃料。
JP3682298A 1998-02-03 1998-02-03 廃棄プラスチックの微粉化方法と廃棄プラスチック微粉を用いた燃料 Pending JPH11216727A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2388606A (en) * 2002-05-15 2003-11-19 Alan Charles Norman Tucker Fuel composition comprising waste plastic in a hydrocarbon gel
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