JP2003019713A - Method for treating metal-composite plastic waste - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属複合プラスチ
ック廃棄物、特に、廃自動車、廃家庭電器製品、廃ＯＡ
機器等から発生するシュレッダーダストのような、プラ
スチック、繊維、金属類、ガラス等の多種類の材料が混
合されている金属複合プラスチック廃棄物を、迅速且つ
簡便に溶解分離または減容化することができる、金属複
合プラスチック廃棄物の処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal composite plastic waste, particularly, an abandoned automobile, an abandoned home electric appliance, an abandoned OA.
It is possible to dissolve and separate or reduce the volume of metal composite plastic waste that is mixed with various kinds of materials such as plastic, fibers, metals, glass, etc., such as shredder dust generated from equipment etc., quickly and easily. The present invention relates to a method for treating metal composite plastic waste that can be processed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプ
ラスチック等の合成樹脂類が増加しており、その処理が
社会的に、また環境上、大きな問題になっている。なか
でも、高分子系の炭化水素化合物であるプラスチック
は、燃焼時に発生する発熱量が高く、これを焼却処理し
た場合には、焼却炉の炉壁を傷める等の問題がある。従
って、プラスチック専用の焼却設備を必要とするため、
その多くは、焼却ではなく、ごみ埋立地等で投棄処理さ
れているのが現状である。しかしながら、プラスチック
等の投棄は、埋立地の地盤低下をもたらすとともに、環
境対策上からも好ましくない。更に、昨今では処理費用
の増加とともに、埋立地用の用地不足が社会問題になり
つつある。このために、大量の合成樹脂類を、投棄する
ことなく、且つ、環境対策上の問題を生じることなく、
処理し得る方法の開発が切望され、各方面で研究されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, synthetic resins such as plastics have been increasing as industrial wastes and general wastes, and the treatment thereof has become a major social and environmental problem. Above all, a plastic, which is a high-molecular hydrocarbon compound, has a high calorific value generated during combustion, and when incinerated, there is a problem that the furnace wall of the incinerator is damaged. Therefore, because a dedicated incinerator for plastics is required,
Most of them are currently disposed of in landfills instead of incinerated. However, the dumping of plastics, etc. brings about a decline in the ground at the landfill site and is not preferable in terms of environmental measures. Furthermore, recently, along with the increase in treatment cost, the shortage of land for landfill is becoming a social problem. Therefore, without dumping a large amount of synthetic resins and without causing problems in environmental measures,
The development of a processable method has been earnestly desired and is being studied in various fields.
【０００３】この廃プラスチックの処理方法として、２
００℃〜４００℃の融点を有する低沸点金属または合金
を加熱・溶融し、その中に廃プラスチックを一定時間浸
漬して、分解する方法が知られている（特開昭５０−９
６７７号公報）。この方法は、ポリ塩化ビニル系樹脂を
焼却炉で処理すると有害な塩化水素が発生するので、焼
却に先立って、これを脱塩化水素する方法として開発さ
れたものである。As a method for treating this waste plastic, 2
A method is known in which a low-boiling-point metal or alloy having a melting point of 00 ° C to 400 ° C is heated and melted, and waste plastic is immersed therein for a certain period of time to decompose it (Japanese Patent Laid-Open No. 50-9).
677). This method was developed as a method for dehydrochlorinating a polyvinyl chloride resin prior to incineration because harmful hydrogen chloride is generated when the polyvinyl chloride resin is treated in an incinerator.
【０００４】また、食用油廃液を溶媒として、ポリエチ
レン等接着性を有する樹脂を金属素材から除去し、金属
を採り出す方法が知られている（特開平５−１４７０４
１号公報）。同様な方法として、プラスチック材が流動
化する温度２５０〜３００℃の溶融塩を用い、該溶融塩
を加熱によって前記温度に制御し、さらに溶融塩を前記
温度よリ２℃〜５℃高く加熱した雰囲気中にプラスチッ
ク廃棄物を投入することによりプラスチック廃棄物を分
離し、溶融塩の液面上に流動化したプラスチック材を浮
上せしめるとともに、液面下に金属材やガラス材を沈降
させ、プラスチック材と金属材やガラス材をそれぞれ採
り出すプラスチック廃棄物の溶融塩による分離回収方法
も知られている（特開平８−１０８１６５号公報）。Further, a method is known in which an adhesive resin such as polyethylene is removed from a metal material using an edible oil waste liquid as a solvent to extract the metal (Japanese Patent Laid-Open No. 5-14704).
No. 1). As a similar method, a molten salt having a temperature of 250 to 300 ° C. at which the plastic material is fluidized is used, the molten salt is controlled to the above temperature by heating, and the molten salt is further heated to 2 ° C. to 5 ° C. higher than the above temperature. By separating the plastic waste by introducing it into the atmosphere, the fluidized plastic material is floated above the liquid surface of the molten salt, and the metal material or glass material is allowed to settle below the liquid surface. There is also known a method for separating and recovering plastic wastes by collecting molten metal materials and glass materials with molten salt (Japanese Patent Laid-Open No. 8-108165).
【０００５】さらに、廃プラスチックを廃エンジンオイ
ル、廃潤滑油、廃洗浄油、廃溶剤等の廃油と混合して１
００〜２００℃内の温度で３０〜１２０分間加熱して廃
プラスチック中に含まれるポリエチレン、ポリプロピレ
ン及びポリスチレンを抽出した後、固液分離を行って固
体分を分離し、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリ
スチレンと抽出溶媒の混合液を燃料として用いる廃プラ
スチックの処理方法も知られている（特開平９−２６８
２９７号公報）。Further, the waste plastic is mixed with waste engine oil, waste lubricating oil, waste cleaning oil, waste solvent, etc.
After the polyethylene, polypropylene and polystyrene contained in the waste plastic are extracted by heating at a temperature of 00 to 200 ° C for 30 to 120 minutes, solid-liquid separation is performed to separate the solid content and extraction with polyethylene, polypropylene and polystyrene. A method for treating waste plastics using a mixed solution of solvents as a fuel is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 9-268).
297).
【０００６】更に、シュレッダーダスト処理に関する技
術開発も鋭意検討されており、減容化を始め、発電を含
めた焼却溶融炉による焼却やガス化処理等が開発されつ
つある。特開２０００−０４３０４４号公報、特開平１
１−３２３３６０号公報には本発明者らが鋭意検討の結
果得られたプラスチック／無機複合材料であるシュレッ
ダーダストの処理方法が開示されている。特開平１１−
３２３３６０号公報においては、他種類の材料からなる
無機材料含有廃ポリマーから無機材料とポリマーを回収
する方法である。分離するための手段として沸点３００
℃以上、芳香族指数０．２以上の有機熱媒体を２００℃
〜４００℃内の温度でその沸点以下に加熱するととも
に、それに無機材料含有ポリマーを浸漬してそのポリマ
ー成分とその他成分を分離することである。Further, technical developments concerning shredder dust treatment have been earnestly studied, and incineration and gasification treatments including incineration and melting furnaces including power generation are being developed, including volume reduction. JP-A-2000-043044, JP-A-1
Japanese Patent Laid-Open No. 1-323360 discloses a method for treating shredder dust, which is a plastic / inorganic composite material, which has been earnestly studied by the present inventors. JP-A-11-
Japanese Patent No. 323360 discloses a method of recovering an inorganic material and a polymer from an inorganic material-containing waste polymer made of another type of material. Boiling point 300 as a means for separation
Organic heating medium with an aromatic index of 0.2 or more at 200 ° C or above
That is, while heating at a temperature within the range of up to 400 ° C to the boiling point or lower, and immersing the inorganic material-containing polymer in the polymer, the polymer component and other components are separated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】これら方法には以下の
問題点がある。例えば、特開昭５０−９６７７号公報の
ように溶融金属を溶融液体として使用した場合は、金属
の精錬過程で有害となる成分が金属に同伴するため、有
害成分の処理が必要となり、好ましくない。また、溶融
塩を用いた場合には、回収される金属に溶融塩の成分で
あるアルカリが同伴され、溶融炉炉壁の劣化を引き起こ
すがその対応は考慮されていない。These methods have the following problems. For example, when a molten metal is used as a molten liquid as disclosed in JP-A-50-9677, a harmful component is accompanied with the metal during the refining process of the metal, which requires treatment of the harmful component, which is not preferable. . Further, when a molten salt is used, alkali that is a component of the molten salt accompanies the metal to be recovered and causes deterioration of the furnace wall of the melting furnace, but no countermeasure is taken into consideration.
【０００８】さらに、金属およびプラスチックを経済的
に回収するためには、溶融液体の効率的な分離、再生が
不可欠であるが、上記先行技術ではこの対策も考慮され
ていない。特に、溶融金属を用いた場合には、ポリ塩化
ビニルの分解によって発生する塩化水素と溶融金属との
反応において、溶融金属が塩化物となるため、その再生
は極めて非効率的である。Further, in order to recover metals and plastics economically, it is essential to efficiently separate and regenerate the molten liquid, but the above prior art does not consider this measure. In particular, when a molten metal is used, in the reaction between hydrogen chloride generated by the decomposition of polyvinyl chloride and the molten metal, the molten metal becomes a chloride, so that its regeneration is extremely inefficient.
【０００９】また、溶融塩の場合は、処理する過程で複
合材料として使用されているプラスチックはその密度が
高くなるので、溶融塩中にプラスチックが残留し、プラ
スチックを浮上分離できない場合があり、更に、プラス
チックを浮上分離しても、その利用には粉砕工程が必要
である。従って、燃料として利用する場合には、多種類
の樹脂、複合材料を含む廃棄物にはこの方法を適用する
ことができない。In the case of molten salt, the density of the plastic used as the composite material in the process of treatment is high, so that the plastic may remain in the molten salt and cannot be floated and separated. Even if the plastic is floated and separated, a crushing process is required for its use. Therefore, when used as fuel, this method cannot be applied to wastes containing many kinds of resins and composite materials.
【００１０】特に溶融塩はその密度が高く、ガラスなど
の無機物の密度に近いので、シュレッダーダストに含ま
れる砂やガラスを沈降分離しにくく、浮上するポリマー
にこれらの無機物が混入してしまうという問題がある。
さらに、無機材料含有ポリマーから溶出した金属によ
り、溶融塩の粘度等の物理的性質が変化することも考え
られ、これらを除去再生することも極めて困難である。
さらに、ポリプロピレンやポリエチレンは熱安定性に優
れているので、４００℃以上の処理温度が必要になり、
硝酸塩溶融塩の場合は、ＮＯxが発生するので、作業を
すすめる上で問題がある。Since the molten salt has a high density and is close to the density of inorganic substances such as glass, it is difficult to sediment and separate the sand and glass contained in the shredder dust, and these inorganic substances are mixed with the floating polymer. There is.
Further, it is considered that the metal eluted from the inorganic material-containing polymer may change the physical properties such as viscosity of the molten salt, and it is extremely difficult to remove and regenerate them.
Furthermore, since polypropylene and polyethylene have excellent thermal stability, a processing temperature of 400 ° C or higher is required,
In the case of the nitrate molten salt, NOx is generated, which causes a problem in promoting the work.
【００１１】また、特開平９−２６８２９７号に記載の
方法では特定のポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン）を溶解可能な炭化水素油にその分解
が起こらない低温で溶解させるために、油は飽和溶解量
に近づくに従い高粘度になり、固液分離がしだいに困難
になるばかりか、燃料油としてその移送、燃焼法に問題
がある。また、塩化ビニルなどの塩素化合物を含む材料
が混合しているプラスチック類を処理する場合に、１１
０〜２００℃の比較的低温で処理するため、処理後の液
体成分などに塩素が残留する可能性もあり、その後の処
理工程に問題がある。In the method described in JP-A-9-268297, the specific polymer (polyethylene, polypropylene, polystyrene) is dissolved in a soluble hydrocarbon oil at a low temperature at which decomposition does not occur, so that the oil is saturated dissolved. As the amount approaches, the viscosity becomes higher and solid-liquid separation becomes more and more difficult, and there is a problem in its transfer and combustion method as fuel oil. In addition, when processing plastics mixed with materials containing chlorine compounds such as vinyl chloride,
Since the treatment is performed at a relatively low temperature of 0 to 200 ° C., chlorine may remain in the liquid component after the treatment, which causes a problem in the subsequent treatment steps.
【００１２】一般にこの処理には２５０℃以上の処理温
度が必要なため、この方法では加圧操作が不可欠であ
り、廃プラスチックの処理には可能でもシュレッダーダ
ストのように多種類の金属も含むような廃棄物処理には
適さない。また、本発明者らが検討した特開２０００−
０４３０４４号公報、特開平１１−３２３３６０号公報
についても、改良の余地があるGenerally, this treatment requires a treatment temperature of 250 ° C. or higher, and therefore, a pressurizing operation is indispensable in this method, and although it is possible to treat waste plastic, it is necessary to include many kinds of metals such as shredder dust. It is not suitable for waste treatment. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-
There is also room for improvement in Japanese Patent No. 043044 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-323360.
【００１３】本発明は、上記のような問題点の解決を図
ったものであり、プラスチックと無機材料の分離が効率
よくかつ、使用する熱媒の性状を一定とするための金属
複合プラスチック廃棄物処理方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and is a waste metal composite plastic for efficiently separating the plastic and the inorganic material and keeping the property of the heat medium used constant. It is intended to provide a processing method.
【００１４】[0014]
【問題を解決するための手段】発明者等は、上述した従
来の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた。その結
果、金属複合プラスチック廃棄物処理のプラスチック成
分と金属を含む無機成分の分離効率は熱媒の性状（密
度、粘度など）と分離成分の性状（密度、粒径など）に
依存するが、熱媒の粘度の代わりに、材料に一定の荷重
をかけ、一定の昇温速度で昇温したときに熱媒が軟化す
る温度である軟化点を指標とすることが可能であること
が判明した。即ち、分離されたプラスチック成分および
金属を含む無機成分には、熱媒が付着するので、分離プ
ラスチック成分および金属を含む無機成分の破砕などの
後工程を考慮すると、所定の範囲内の温度の軟化点を有
する熱媒性状である必要があることが判明した。[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above-mentioned conventional problems. As a result, the separation efficiency between the plastic component and the metal-containing inorganic component in the metal composite plastic waste treatment depends on the properties of the heat medium (density, viscosity, etc.) and the properties of the separation component (density, particle size, etc.). It has been found that the softening point, which is the temperature at which the heating medium softens when a constant load is applied to the material and the temperature is raised at a constant rate, can be used as an index instead of the viscosity of the medium. That is, since the heat medium adheres to the separated plastic component and the inorganic component containing the metal, considering the post-process such as crushing of the separated plastic component and the inorganic component containing the metal, the softening of the temperature within a predetermined range. It has been found that it must be a heat transfer medium having dots.
【００１５】この発明は、上述した研究結果にもとづい
てなされたものであって、この発明の金属複合プラスチ
ック廃棄物の処理方法の第１の態様は、金属複合プラス
チック廃棄物を、２００℃から２８０℃の範囲内の温度
に加熱した、３００℃以上の沸点および９０℃〜１４０
℃の範囲内の軟化点を有する有機熱媒体によって、プラ
スチック成分と無機材料成分とを分離する分離工程を備
えた、金属複合プラスチック廃棄物の処理方法である。The present invention has been made on the basis of the above-mentioned research results. The first embodiment of the method for treating a metal composite plastic waste of the present invention is to treat a metal composite plastic waste from 200 ° C. to 280 ° C. Boiling point of 300 ° C. or higher and 90 ° C. to 140 ° C., heated to a temperature in the range of C ° C.
A method for treating metal-composite plastic waste, comprising a separation step of separating a plastic component and an inorganic material component by an organic heat medium having a softening point in the range of ° C.
【００１６】この発明の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法の第２の態様は、前記軟化点が９５℃〜１２５
℃の範囲内である、金属複合プラスチック廃棄物の処理
方法である。In a second aspect of the method for treating a metal-composite plastic waste according to the present invention, the softening point is 95 ° C. to 125 ° C.
It is a method for treating metal composite plastic waste, which is in the range of ° C.
【００１７】この発明の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法の第３の態様は、前記分離工程に先だって、金
属複合プラスチック廃棄物から所定の粒径以下の微粒の
無機材料成分を分離除去する分離除去工程を備えた、金
属複合プラスチック廃棄物の処理方法である。A third aspect of the method for treating a metal-composite plastic waste of the present invention is a separation / removal method for separating and removing fine-grained inorganic material components having a predetermined particle size or less from the metal-composite plastic waste prior to the separating step. A method for treating a metal composite plastic waste, which comprises steps.
【００１８】この発明の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法の第４の態様は、前記分離除去工程に先だっ
て、前記金属複合プラスチック廃棄物を乾燥処理する乾
燥処理工程を更に備えた、金属複合プラスチック廃棄物
の処理方法である。A fourth aspect of the method for treating a metal composite plastic waste of the present invention further comprises a drying treatment step of drying the metal composite plastic waste prior to the separating and removing step. It is a method of processing a product.
【００１９】この発明の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法の第５の態様は、プラスチック成分と無機材料
成分とを分離する前記分離工程において分離回収された
前記プラスチック成分を破砕処理する、プラスチック成
分破砕処理工程と、分離し回収された前記無機材料成分
を破砕処理する、無機材料成分破砕処理工程とを更に備
えた、金属複合プラスチック廃棄物の処理方法である。A fifth aspect of the method for treating a metal-composite plastic waste of the present invention is to crush the plastic component crushed by crushing the plastic component separated and recovered in the separation step of separating the plastic component and the inorganic material component. A method for treating a metal composite plastic waste, further comprising a treatment step and an inorganic material component crushing treatment step of crushing the separated and recovered inorganic material component.
【００２０】この発明の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法の第６の態様は、前記金属複合プラスチック廃
棄物が、金属材料、非鉄無機材料、プラスチック材、お
よび、合成／天然ゴムのうちの少なくとも２つの混合物
からなっている、金属複合プラスチック廃棄物の処理方
法である。In a sixth aspect of the method for treating a metal composite plastic waste of the present invention, the metal composite plastic waste is at least two of a metal material, a non-ferrous inorganic material, a plastic material, and a synthetic / natural rubber. It is a method of treating metal composite plastic waste, which consists of two mixtures.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図によって
詳述する。この発明の金属複合プラスチック廃棄物の処
理方法は、金属複合プラスチック廃棄物を、２００℃か
ら２８０℃の範囲内の温度に加熱した、３００℃以上の
沸点および９０℃〜１４０℃の範囲内の軟化点を有する
有機熱媒体によって、プラスチック成分と無機材料成分
とを分離する分離工程を備えた、金属複合プラスチック
廃棄物の処理方法である。更に、上述した軟化点は、９
５℃〜１２５℃の範囲内であってもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The method for treating a metal-composite plastic waste according to the present invention comprises heating the metal-composite plastic waste to a temperature in the range of 200 ° C. to 280 ° C., a boiling point of 300 ° C. or higher and a softening in the range of 90 ° C. to 140 ° C. A method for treating metal-composite plastic waste, comprising a separation step of separating a plastic component and an inorganic material component by an organic heat medium having dots. Furthermore, the above-mentioned softening point is 9
It may be in the range of 5 ° C to 125 ° C.
【００２２】更に、この発明の金属複合プラスチック廃
棄物の処理方法において、上述した分離工程に先だっ
て、金属複合プラスチック廃棄物から所定の粒径以下の
微粒の無機材料成分を分離除去する分離除去工程を備え
ていてもよい。更に、上述した分離除去工程に先だっ
て、金属複合プラスチック廃棄物を乾燥処理する乾燥処
理工程を更に備えていてもよい。Further, in the method for treating a metal composite plastic waste of the present invention, prior to the above-mentioned separation step, a separation and removal step for separating and removing fine inorganic material components having a predetermined particle size or less from the metal composite plastic waste is carried out. You may have it. Further, prior to the above-mentioned separation / removal step, a drying treatment step of drying the metal composite plastic waste may be further provided.
【００２３】図1は、この発明の金属複合プラスチック
廃棄物の処理方法の１つの態様を説明するフロー図であ
る。図１に示すように、廃自動車および廃家電製品のシ
ュレッダーダストなどの金属複合プラスチック廃棄物
は、投入口1から投入され、熱媒が充填されている溶解
分離槽２に供給される。溶解分離槽２にはシュレッダー
ダストの滞留時間を制御する回転堰６が配置され、シュ
レッダーダストは所定時間滞留し、プラスチック成分と
金属を含む無機成分に分離される。プラスチック成分
は、熱媒上に浮上分離され回転堰６の流れにのって、掻
き取り機構を有する浮上物スクレーパ３によって系外に
排出される。FIG. 1 is a flow chart for explaining one embodiment of the method for treating metal composite plastic waste of the present invention. As shown in FIG. 1, waste metal composite plastics such as shredder dust of waste automobiles and waste home appliances are introduced from an inlet 1 and supplied to a melting and separating tank 2 filled with a heat medium. A rotary weir 6 that controls the retention time of the shredder dust is arranged in the dissolution and separation tank 2, and the shredder dust stays for a predetermined time and is separated into a plastic component and an inorganic component containing a metal. The plastic component is floated and separated on the heat medium, is carried on the flow of the rotary weir 6, and is discharged to the outside of the system by the floating material scraper 3 having a scraping mechanism.
【００２４】浮上物スクレーパ３によって回収されたプ
ラスチック成分は、回収ボックス１０に一旦回収され、
冷却装置１１において冷却固化される。一方、溶解分離
槽２において沈降分離された金属を含む無機成分は、掻
き取り機構を有する沈降物スクレーパ４によって溶解分
離槽内の熱媒から回収され、分離無機物冷却装置１２に
おいて冷却される。冷却された金属を含む無機成分は、
コンベア等により系外に出される。The plastic component recovered by the float scraper 3 is temporarily recovered in the recovery box 10,
It is cooled and solidified in the cooling device 11. On the other hand, the metal-containing inorganic components that have been sedimented and separated in the dissolution / separation tank 2 are recovered from the heat medium in the dissolution / separation tank by the sediment scraper 4 having a scraping mechanism and cooled in the separated inorganic matter cooling device 12. The inorganic components, including the cooled metal,
It is taken out of the system by a conveyor.
【００２５】溶解分離槽２から発生するガスは、タール
除去装置７によって発生ガス中のタール成分が除去され
た後、燃焼炉８において軽質炭化水素分を燃焼し、排ガ
ス処理設備９において無害化される。排ガス処理設備９
には、図示していないｐＨ計が設置されており、ｐＨが
７−９の範囲内になるように苛性ソーダタンク２３から
苛性ソーダが供給される。The gas generated from the dissolution / separation tank 2 is detoxified in the exhaust gas treatment facility 9 after burning the light hydrocarbons in the combustion furnace 8 after the tar component in the generated gas is removed by the tar removal device 7. It Exhaust gas treatment facility 9
Is equipped with a pH meter (not shown), and caustic soda is supplied from the caustic soda tank 23 so that the pH is within the range of 7-9.
【００２６】熱媒は、溶解分離槽２と熱媒タンク５との
間を循環して、金属複合プラスチック廃棄物の分離に必
要な熱保証がなされるとともに、溶解分離槽２の熱媒の
量が一定量になるように保持される。その際、溶解分離
槽２および熱媒タンク５内の熱媒は、処理温度に長時間
保持されるので、熱媒中の軽質分が蒸留されて、熱媒の
軟化点が上昇する。また、シュレッダーダストなどの金
属複合プラスチック廃棄物を処理するに従って、熱媒
は、プラスチック成分および金属を含む無機成分に付着
して、消費される。そのため、熱媒タンク５内の熱媒の
量が減少する。The heat medium circulates between the melting / separating tank 2 and the heat medium tank 5 to ensure the heat necessary for separating the metal composite plastic waste, and at the same time, to determine the amount of the heat medium in the melting / separating tank 2. Is held so as to be a constant amount. At this time, the heat medium in the dissolution / separation tank 2 and the heat medium tank 5 is kept at the processing temperature for a long time, so that the light components in the heat medium are distilled and the softening point of the heat medium rises. Further, as the metal composite plastic waste such as shredder dust is treated, the heat medium adheres to the plastic component and the inorganic component containing the metal and is consumed. Therefore, the amount of the heat medium in the heat medium tank 5 decreases.
【００２７】熱媒タンク５内に収納される熱媒の量の減
少分を保証するために、熱媒補給タンク１３から新たな
熱媒が熱媒タンクへと供給される。熱媒補助タンク１３
への熱媒の補給は、溶解分離槽２および熱媒タンク５に
おける熱媒の軟化点を常時測定して、熱媒1タンク１４
および熱媒２タンク１７から軟化点の異なる熱媒を供給
することによって行われる。A new heat medium is supplied from the heat medium replenishment tank 13 to the heat medium tank in order to guarantee the decrease in the amount of the heat medium stored in the heat medium tank 5. Heat medium auxiliary tank 13
The heat medium is supplied to the heat medium 1 tank 14 by constantly measuring the softening points of the heat medium in the dissolution and separation tank 2 and the heat medium tank 5.
And the heat medium 2 tank 17 supplies heat mediums having different softening points.
【００２８】この発明の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法において、上述した金属複合プラスチック廃棄
物が、金属材料、非鉄無機材料、プラスチック材、およ
び、合成／天然ゴムのうちの少なくとも２つの混合物か
らなっている。即ち、金属複合プラスチック廃棄物とは
鉄、銅、アルミニウム、亜鉛、鉛、ニッケル、クロム等
の金属、これらのいずれかを主成分とする合金等の金属
材料、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、シ
リカ、ガラス繊維等の骨材やガラス等の非鉄無機材料と
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル等のプラスチック類の他、ブタジエン、イソプ
レンゴム等合成ゴムや天然ゴムの混合物であり、含有状
態も各材料が組み合わさった複合材料の他、各材料が混
ざり合った混合材料であってもよい。例えば、廃自動
車、廃家電製品、廃ＯＡ機器およびそのシュレッダーダ
ストが該当する。シュレッダーダストとは廃車や廃家電
をシュレッダー、ギロチン、シヤーなどで粉砕して金属
を回収した後の破片状の廃棄物である。In the method for treating a metal composite plastic waste according to the present invention, the metal composite plastic waste described above comprises a mixture of at least two of a metal material, a non-ferrous inorganic material, a plastic material and a synthetic / natural rubber. ing. That is, the metal composite plastic waste is a metal such as iron, copper, aluminum, zinc, lead, nickel and chromium, a metal material such as an alloy containing any of these as a main component, carbon black, talc, calcium carbonate, silica. , A mixture of non-ferrous inorganic material such as glass fiber and non-ferrous inorganic material such as glass and plastics such as polyethylene, polypropylene, polystyrene and polyvinyl chloride, as well as synthetic rubber such as butadiene and isoprene rubber and natural rubber. In addition to the composite material in which the materials are combined, a mixed material in which the respective materials are mixed may be used. For example, it corresponds to abandoned automobiles, abandoned home appliances, abandoned OA equipment and shredder dust. Shredder dust is a piece of waste that is obtained after crushing scrapped cars and household appliances with shredders, guillotines, shears, etc. to recover metal.
【００２９】有機楳体として使用される熱媒は、複合廃
棄物の浸漬温度で液体として存在し、分離された金属の
溶融し、再利用する際には燃料にもなるものである。そ
のほか、この浸漬温度では少なくともほとんど分解せず
にその粘度等の物理的性質が変化しないこと、且つ、分
離された金属やその他の無機材料からの分離が容易なこ
とが必要である。さらに、分離されたポリマーが有機媒
体から浮上分離するものが望ましい。これらの条件を満
たす熱媒は、沸点が２５０℃以上であり、かつ芳香族指
数が０．２以上を有するものである。好ましくは沸点が
３００℃以上、特に好ましくは３５０℃以上である。The heat medium used as the organic hollow body exists as a liquid at the immersion temperature of the composite waste, and serves as a fuel when the separated metal is melted and reused. In addition, at this immersion temperature, it is necessary that at least the physical properties such as the viscosity are not changed without being decomposed at all and the separation from the separated metal or other inorganic material is easy. Further, it is desirable that the separated polymer floats and separates from the organic medium. The heat medium satisfying these conditions has a boiling point of 250 ° C. or higher and an aromatic index of 0.2 or higher. The boiling point is preferably 300 ° C or higher, particularly preferably 350 ° C or higher.
【００３０】一方、沸点の上限はその熱安定性から定め
られ、６００℃以下、特に５５０℃以下であることが好
ましい。芳香族指数は全炭素数に対する芳香族炭素数の
比率であり、Brown Ladner法（J.K.Brown，W.R Ladner
and N.Sheppard，Fuel，39，79(1960）で測定すること
ができる。芳香族指数は好ましくは０．２以上特に好ま
しくは０．２５以上であり、上限は１．０以下、特に好
ましくは０．９５以下のものがよい。具体的に例示すれ
ば、コールタール系の重油質、ピッチ、石炭液化油、特
定の油種（カフジ等芳香族成分が多いもの）からの石油
系の減圧残油、エチレンボトム油、改質油、ＦＣＣオイ
ル等が挙げられる。特に、溶解炉の排ガス処理の観点か
らは硫黄分の少ないコールタール系重質油が望ましく用
いられる。On the other hand, the upper limit of the boiling point is determined by its thermal stability and is preferably 600 ° C. or lower, particularly 550 ° C. or lower. The aromatic index is the ratio of the number of aromatic carbons to the total number of carbons, and is determined by the Brown Ladner method (JKBrown, WR Ladner
and N. Sheppard, Fuel, 39, 79 (1960). The aromatic index is preferably 0.2 or more, particularly preferably 0.25 or more, and the upper limit is 1.0 or less, particularly preferably 0.95 or less. Specifically, coal tar-based heavy oil, pitch, coal liquefied oil, petroleum-based vacuum residual oil from a specific oil type (those having a large amount of aromatic components such as kafji), ethylene bottom oil, reformed oil , FCC oil and the like. In particular, from the viewpoint of treating exhaust gas in a melting furnace, coal tar heavy oil having a low sulfur content is preferably used.
【００３１】本発明の金属複合プラスチック廃棄物処理
のプラスチック成分と金属を含む無機成分の分離効率は
熱媒の性状（密度、粘度など）と分離成分の性状（密
度、粒径など）に依存するが、熱媒の粘度の代わりに軟
化点を指標とすることが可能である。軟化点とは材料に
一定の荷重をかけ、一定の昇温速度で昇温したときに熱
媒が軟化する温度である。The separation efficiency of the plastic component and the metal-containing inorganic component in the metal composite plastic waste treatment of the present invention depends on the properties of the heat medium (density, viscosity, etc.) and the properties of the separation component (density, particle size, etc.). However, it is possible to use the softening point as an index instead of the viscosity of the heating medium. The softening point is the temperature at which the heat medium softens when a constant load is applied to the material and the temperature is raised at a constant rate of temperature increase.
【００３２】また、分離されたプラスチック成分および
金属を含む無機成分には、熱媒が付着することから、分
離プラスチック成分および金属を含む無機成分の破砕な
どの後工程を考慮すると、ある温度以上の軟化点を有す
る熱媒性状である必要がある。また、熱媒は、溶解分離
槽と熱媒タンクを循環していることから、ポンプなどで
移送可能な温度以下である必要がある。従って、本発明
で使用可能な熱媒の軟化点は９０℃以上１４０℃以下が
好ましい。さらに、より好ましくは９５℃以上１２５℃
以下である。Further, since the heat medium adheres to the separated plastic component and the inorganic component containing the metal, considering a post-process such as crushing of the separated plastic component and the inorganic component containing the metal, a temperature higher than a certain temperature is taken into consideration. It must be a heat medium having a softening point. Further, the heat medium needs to be at a temperature that can be transferred by a pump or the like because it circulates in the dissolution and separation tank and the heat medium tank. Therefore, the softening point of the heat medium usable in the present invention is preferably 90 ° C or higher and 140 ° C or lower. Furthermore, more preferably 95 ° C. or higher and 125 ° C.
It is the following.
【００３３】更に、この発明の金属複合プラスチック廃
棄物の処理方法において、プラスチック成分と無機材料
成分とを分離する分離工程において分離回収されたプラ
スチック成分を破砕処理する、プラスチック成分破砕処
理工程と、分離し回収された無機材料成分を破砕処理す
る、無機材料成分破砕処理工程とを更に備えている。分
離されたプラスチック成分および金属・非鉄金属などの
無機成分の破砕装置については、粉砕により熱の発生す
るボールミルなどは好ましくなく、ハンマーミル、ジェ
ットミルなどの冷却を伴う破砕装置が好ましい。例え
ば、図２のような破砕装置を用いることができる。２５
は破砕装置本体、２６は投入部、２７は回転ハンマー、
２８はスクリーン、２９はハンマーディスクである。Further, in the method for treating a metal composite plastic waste of the present invention, a plastic component crushing treatment step of crushing the plastic component separated and recovered in the separation step of separating the plastic component and the inorganic material component, and The method further comprises a crushing process of crushing the recovered inorganic material component. Regarding the crushing device for the separated plastic components and inorganic components such as metals and non-ferrous metals, a ball mill or the like that generates heat by crushing is not preferable, and a crushing device with cooling such as a hammer mill or a jet mill is preferable. For example, a crushing device as shown in FIG. 2 can be used. 25
Is a crusher main body, 26 is a charging part, 27 is a rotary hammer,
28 is a screen and 29 is a hammer disk.
【００３４】従来、ポリマー成分とその他成分を分離す
るに際して、ポリマー成分と無機材料成分の分離に使用
している熱媒が無機材料成分に付着し、熱媒の消費量が
増加する。更に、長時間処理を実施すると、熱媒の性状
（例えば、軟化点）が変化する。分離されたポリマーお
よび無機成分は、破砕、粉砕などの工程を経由して、炉
の原燃料や鉄・非鉄金属回収が実施されるが、熱媒の軟
化点が低い場合には、粉砕装置内で付着し、トラブルの
要因となる。そのため鉄・非鉄が困難となったり、分離
されてポリマー成分の使用に制限が発生するという問題
があった。また、熱媒の軟化点が高くなるとポンプなど
での移送が困難となり、本来のポリマー成分とその他成
分の分離が困難となるという問題があった。この発明の
金属複合プラスチック廃棄物の処理方法によると、熱媒
の軟化点を所定の温度内に維持するので、上述した問題
点を解決することができる。Conventionally, when the polymer component and the other components are separated, the heat medium used for separating the polymer component and the inorganic material component adheres to the inorganic material component, increasing the consumption amount of the heat medium. Further, when the treatment is carried out for a long time, the property of the heat medium (for example, the softening point) changes. The separated polymer and inorganic components are recovered through the processes such as crushing and crushing, and the raw fuel of the furnace and ferrous and non-ferrous metals are recovered, but if the softening point of the heat medium is low, It becomes a cause of trouble. Therefore, there is a problem that ferrous and non-ferrous substances are difficult to separate, and the use of polymer components is restricted due to separation. Further, if the softening point of the heating medium becomes high, it becomes difficult to transfer it with a pump or the like, which makes it difficult to separate the original polymer component and other components. According to the method for treating a metal composite plastic waste of the present invention, since the softening point of the heat medium is maintained within a predetermined temperature, the above-mentioned problems can be solved.
【００３５】[0035]
【実施例】実施例１
表1に示す組成を有する、水分、ガラス類・金属類から
なる不燃物、紙類・布類・ビニール・プラスチック類等
の可燃物からなる廃自動車のシュレッダーダストを用い
て、図１に示す装置において以下の試験を実施した。図
1に示す溶解分離槽および熱媒タンクの熱媒保持量は、
各々１５ｍ3、８ｍ3である。廃自動車のシュレッダーダ
ストを１００kg/hrの投入速度で２８０℃に加熱された
熱媒中に投入し、１００時間の処理を行った。試験材の
溶解分離槽での滞留時間は回転堰の回転速度を調整し１
８minである。この間、熱媒の軟化点の測定を２５時間
毎に実施し、熱媒の軟化点が９５℃から１２５℃の範囲
内の温度になるように熱媒補給タンク１３から熱媒を補
給した。更に、ポンプの電流値を測定して、熱媒の移送
性を判断した。また、得られた分離プラスチック成分に
対して、図２に示す破砕装置によって破砕試験を行っ
た。図３に試験結果を示す。図３に示すように、熱媒の
軟化点は概ね９５℃から１２５℃の範囲内の温度に維持
され、ポンプ過負荷はみられなかった。熱媒タンクの熱
媒量は概ね５〜８ｍ 3であった。熱媒の移送牲に問題は
なかった。[Example] Example 1
From water, glass and metals having the composition shown in Table 1.
Non-combustible materials, paper, cloth, vinyl, plastics, etc.
Using shredder dust of abandoned cars made of combustible materials
Then, the following test was performed in the apparatus shown in FIG. Figure
The heat medium holding amount in the dissolution and separation tank and the heat medium tank shown in 1 is
15m each3, 8m3Is. Abandoned car shredder
The strike was heated to 280 ° C at a feeding rate of 100 kg / hr.
It was put in a heating medium and treated for 100 hours. Of test material
The residence time in the dissolution and separation tank is adjusted by adjusting the rotation speed of the rotary weir.
8 minutes. During this time, the softening point of the heating medium is measured for 25 hours.
Each time, the softening point of the heating medium is in the range of 95 ℃ to 125 ℃
The heat medium is supplemented from the heat medium replenishment tank 13 so that the internal temperature is reached.
I paid. Furthermore, the current value of the pump is measured to transfer the heat medium.
Judged the sex. In addition, in the obtained separated plastic component
On the other hand, a crushing test was performed using the crushing device shown in FIG.
It was The test results are shown in FIG. As shown in FIG.
The softening point is maintained at a temperature within the range of 95 ° C to 125 ° C.
However, no pump overload was observed. Heat of heat medium tank
Medium volume is about 5-8m 3Met. Problems with heat transfer
There wasn't.
【００３６】実施例２
熱媒の軟化点の測定を２５時間毎に実施し、熱媒の軟化
点が９０℃から１４０℃の範囲内の温度になるように調
整した以外は、実施例１において述べたと同様の試験を
行った。図４に試験結果を示す。図４に示すように、熱
媒の軟化点は概ね９０℃から１４０℃の範囲内の温度に
維持され、ポンプ過負荷はほとんどみられなかった。熱
媒タンクの熱媒量は概ね５〜８ｍ3であった。熱媒の移
送牲に問題はなかった。Example 2 In Example 1, except that the softening point of the heating medium was measured every 25 hours and the softening point of the heating medium was adjusted to a temperature within the range of 90 ° C to 140 ° C. A test similar to that described was performed. The test results are shown in FIG. As shown in FIG. 4, the softening point of the heating medium was maintained at a temperature within the range of approximately 90 ° C. to 140 ° C., and almost no pump overload was observed. The amount of heat medium in the heat medium tank was approximately 5 to 8 m 3 . There was no problem in the transferability of the heat medium.
【００３７】比較例
表１に示す組成を有する、水分、ガラス類・金属類から
なる不燃物、紙類・布類・ビニール・プラスチック類等
の可燃物からなる廃自動車のシュレッダーダストを、微
粒成分を分離することなく、処理試験を実施した。即
ち、廃自動車のシュレッダーダストを、１００kg／hrの
投入速度で１０hrの間、２８０℃に放熱された熱媒中に
投入処理を実施した。試験材の溶解分離槽での滞留時間
は回転堰の回転速度を調整し１８minである。更に、熱
媒の補給をせずに処理試験を実施した。軟化点８０℃で
の分離プラスチック成分について破砕試験を実施した。
図５に試験結果を示す。図５に示すように、熱媒の軟化
点は概ね６０時間経過時に約１５０℃に達し、ポンプに
大きな過負荷がかかり、設備の操作停止に至った。熱媒
タンクの熱媒量は概ね６０時間経過時に、４ｍ3を下回
った。熱媒の移送牲に問題が生じた。上述したところか
ら明らかなように、熱媒の補給をしない比較例において
は、熱媒の軟化点は概ね６０時間経過時に約１５０℃に
達し、ポンプに大きな過負荷がかかり、設備の操作停止
に至った。これに対して、この発明の方法によると、熱
媒の軟化点が所定の範囲内の温度に維持されるので、プ
ラスチックと無機材料の分離が効率よくできかつ、使用
する熱媒の消費量を著しく少なくすることができた。Comparative Example Shredder dust of an abandoned automobile having the composition shown in Table 1 and composed of incombustible substances composed of water, glass and metals, and combustible substances such as papers, cloths, vinyls and plastics is used as a fine particle component. The treatment test was carried out without separating. That is, shredder dust of an abandoned automobile was put into a heat medium radiated at 280 ° C. for 10 hours at a feeding speed of 100 kg / hr. The residence time of the test material in the dissolution and separation tank is 18 min by adjusting the rotation speed of the rotary weir. Further, a treatment test was carried out without supplementing the heat medium. A crushing test was performed on the separated plastic components at a softening point of 80 ° C.
The test results are shown in FIG. As shown in FIG. 5, the softening point of the heat medium reached about 150 ° C. after about 60 hours, a large overload was applied to the pump, and the operation of the equipment was stopped. The amount of heat medium in the heat medium tank fell below 4 m 3 after about 60 hours had passed. There was a problem with the transferability of the heating medium. As is clear from the above, in the comparative example in which the heat medium is not replenished, the softening point of the heat medium reaches about 150 ° C. after about 60 hours, a large overload is applied to the pump, and the operation of the equipment is stopped. I arrived. On the other hand, according to the method of the present invention, since the softening point of the heat medium is maintained at a temperature within a predetermined range, the plastic and the inorganic material can be efficiently separated, and the consumption of the heat medium to be used can be reduced. It could be significantly reduced.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上のように、本発明によると、熱媒の
移送牲に問題なく、プラスチックと無機材料の分離が効
率よく処理することができ、更に、回収されたプラスチ
ック成分の破砕性も良好で、容易に後工程で使用するこ
とができる。As described above, according to the present invention, there is no problem in transportability of the heat medium, the separation of the plastic and the inorganic material can be efficiently processed, and the crushability of the recovered plastic component is also improved. Good and can be easily used in subsequent steps.
【図１】図１はこの発明の金属複合プラスチック廃棄物
の処理方法の１つの態様を説明するフロー図である。FIG. 1 is a flow chart illustrating one embodiment of a method for treating a metal composite plastic waste of the present invention.
【図２】図２は、この発明における破砕装置を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a crushing device according to the present invention.
【図３】図３は、この発明による実施例１の結果を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of Example 1 according to the present invention.
【図４】図４は、この発明による実施例２の結果を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of Example 2 according to the present invention.
【図５】図５は、この発明による比較例の結果を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing results of a comparative example according to the present invention.
【図６】図６は、試験に用いたシュレッダーダストの組
成を示す表である。FIG. 6 is a table showing the composition of shredder dust used in the test.
１．投入口 ２．溶解分離槽 ３．浮上物スクレーパ ４．沈降物スクレーパ ５．熱媒タンク ６．回転堰 ７．タール除去装置 ８．燃焼炉 ９．排ガス処理設備 １０．回収ボックス １１．冷却装置 １２．分離無機物冷却装置 １３．熱媒補給タンク １４．熱媒1タンク １７．熱媒２タンク 1. Input port 2. Dissolution separation tank 3. Float scraper 4. Sediment scraper 5. Heat medium tank 6. Revolving weir 7. Tar removal equipment 8. Combustion furnace 9. Exhaust gas treatment facility 10. Collection box 11. Cooling system 12. Separated inorganic cooling device 13. Heat medium supply tank 14. Heat medium 1 tank 17. Heat medium 2 tank
フロントページの続き (72)発明者 広羽 弘行 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 有山 達郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 上野 一郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA11 AA18 AA22 AA26 AA28 AC05 CA04 CA10 CA12 CB13 CC04 DA03 DA06 4F301 AB03 AD02 BD05 BF03 BF09 BF12 BF31 Continued front page (72) Inventor Hiroyuki Hiroba 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuro Ariyama 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Ichiro Ueno 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd. F term (reference) 4D004 AA07 AA11 AA18 AA22 AA26 AA28 AC05 CA04 CA10 CA12 CB13 CC04 DA03 DA06 4F301 AB03 AD02 BD05 BF03 BF09 BF12 BF31
Claims (6)
から２８０℃の範囲内の温度に加熱した、３００℃以上
の沸点および９０℃〜１４０℃の範囲内の軟化点を有す
る有機熱媒体によって、プラスチック成分と無機材料成
分とを分離する分離工程を備えた、金属複合プラスチッ
ク廃棄物の処理方法。1. A metal composite plastic waste is treated at 200 ° C.
To a temperature in the range of 280 to 280 ° C., and a separation step of separating the plastic component and the inorganic material component by an organic heat medium having a boiling point of 300 ° C. or higher and a softening point in the range of 90 ° C. to 140 ° C. Also, a method for treating metal composite plastic waste.
ある、請求項１に記載の金属複合プラスチック廃棄物の
処理方法。2. The method for treating a metal-composite plastic waste according to claim 1, wherein the softening point is within a range of 95 ° C. to 125 ° C.
チック廃棄物から所定の粒径以下の微粒の無機材料成分
を分離除去する分離除去工程を備えた、請求項１または
２に記載の金属複合プラスチック廃棄物の処理方法。3. The metal composite plastic according to claim 1, further comprising, prior to the separation step, a separation / removal step of separating and removing fine-grained inorganic material components having a predetermined particle size or less from the metal composite plastic waste. Waste treatment method.
合プラスチック廃棄物を乾燥処理する乾燥処理工程を更
に備えた、請求項３に記載の金属複合プラスチック廃棄
物の処理方法。4. The method for treating a metal-composite plastic waste according to claim 3, further comprising a drying treatment step for subjecting the metal-composite plastic waste to a drying treatment prior to the separating and removing step.
する前記分離工程において分離回収された前記プラスチ
ック成分を破砕処理する、プラスチック成分破砕処理工
程と、分離し回収された前記無機材料成分を破砕処理す
る、無機材料成分破砕処理工程とを更に備えた、請求項
１から４の何れか１項に記載の金属複合プラスチック廃
棄物の処理方法。5. A plastic component crushing step of crushing the plastic component separated and recovered in the separation step of separating a plastic component and an inorganic material component, and a crushing treatment of the separated and recovered inorganic material component. The method for treating a metal composite plastic waste according to any one of claims 1 to 4, further comprising: an inorganic material component crushing treatment step.
材料、非鉄無機材料、プラスチック材、および、合成／
天然ゴムのうちの少なくとも２つの混合物からなってい
る、請求項１から５の何れか１項に記載の金属複合プラ
スチック廃棄物の処理方法。6. The metal composite plastic waste comprises a metal material, a non-ferrous inorganic material, a plastic material, and a synthetic / synthetic material.
The method for treating a metal composite plastic waste according to any one of claims 1 to 5, comprising a mixture of at least two of natural rubber.
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|---|---|---|---|
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2001
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