JP3627031B2

JP3627031B2 - プラスチックの選別方法及び装置

Info

Publication number: JP3627031B2
Application number: JP2001040563A
Authority: JP
Inventors: 智裕宮澤; 浩清水
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: JP2002239468A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般及び産業廃棄物中のプラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチックを分離する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般及び産業廃棄物中のプラスチック系廃棄物（廃プラスチック）は、その処理対策において以下の問題を有している。
（１）焼却等の熱処理を行った場合、塩素含有プラスチック（ＰＶＣやＰＶＤＣ等）が熱分解して有毒な塩化水素ガスが発生する。
（２）還元剤として高炉に吹込む場合は、上記の塩化水素ガスによる腐食等の問題があるため、あらかじめ塩素含有プラスチック吹き込み許容率以下に精選する必要がある。
【０００３】
プラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチックを分離する方法として、シンクフロート、液体サイクロン、湿式縦型分離装置、遠心分離装置による湿式分離方法や、乾式比重形状分離や風力選別、近赤外線の吸収を用いた方法による乾式分離方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、湿式分離装置の場合、媒体として液体との比重差を利用していることから、例えばポリスチレン（ＰＳ）を浮上分離する場合、比重１．２程度の重液を使用する必要がある。また、排水処理が不可欠となっている。廃プラスチックに含まれている紙類が残渣として排出されるため、多大に埋立処分されるなどの課題が発生している。
【０００５】
一方、乾式比重分離においては、空気流による乾式比重形状分離や風力選別等の場合、プラスチックの厚さの厚いものは比重の大きなもののように振る舞い、厚さの薄いものは比重の小さなものと同様の挙動をする傾向があり、分離する際に比重差よりも形状差（厚さの差）による影響が強くなる場合があるために分離精度が上がらない問題がある。
【０００６】
従って、この発明の目的は、上述の課題を解決し、一般及び産業廃棄物中のプラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチックを精度良く分離することができるプラスチックの選別方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の方法の発明は、プラスチックを主体とする廃棄物を所定の厚さ別に分級し、各厚さ別に分級した前記廃棄物に対してそれぞれ比重選別を実施して塩素含有プラスチックを分離することに特徴を有するものである。
【０００８】
請求項２記載の方法の発明は、前記分級を風力選別又は乾式比重形状選別によって実施し、前記比重選別を風力選別又は乾式比重形状選別によって実施することに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項３記載の方法の発明は、前記風力選別をジグザグ風力選別装置によって実施し、前記乾式比重形状選別をエアテーブル型乾式比重形状分離装置によって実施することに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項４記載の方法の発明は、前記分級を実施する前に、前記廃棄物の粒径を２〜１５ｍｍとすることに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項５記載の装置の発明は、プラスチックを主体とする廃棄物を所定の厚さ別に分級するための分級装置と、各厚さ別に分級された前記廃棄物に対して比重選別を実施して塩素含有プラスチックを分離するための比重選別装置とを備えることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項６記載の装置の発明は、プラスチックを主体とする廃棄物を所定の粒径に破砕するための破砕装置と、破砕された前記廃棄物を所定の厚さ別に分級するための分級装置と、各厚さ別に分級された前記廃棄物に対して比重選別を実施して塩素含有プラスチックを分離するための比重選別装置とを備えることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項７記載の装置の発明は、前記分級装置として風力選別装置又は乾式比重形状分離装置が用いられ、前記比重選別装置として風力選別装置又は乾式比重形状分離装置が用いられていることに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項８記載の装置の発明は、前記風力選別装置としてジグザグ風力選別装置が用いられ、前記乾式比重形状分離装置としてエアテーブル型乾式比重形状分離装置が用いられていることに特徴を有するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、一般廃棄物から塩素含有プラスチックを分離する、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に係る工程図（フローシート）、図２は、ジグザグ風力選別装置を示す説明図、図３は、エアテーブル型乾式比重形状分離装置を示す斜視図である。廃棄物中のプラスチックを選別するに当たり、金属類等は既に除去されているが、紙類等がプラスチックと共に混在している。プラスチックを主体とする廃棄物を破砕するために、破砕機１が設けられている。破砕機１の後工程には、分級装置としての風力選別装置（ジグザグ風力選別装置）２が設けられている。本実施の形態では、前記のように風力選別装置としてジグザグ風力選別装置を用いている。ジグザグ風力選別装置２の後工程には、比重選別装置としての乾式比重形状分離装置（エアーテーブル型乾式比重形状分離装置）３１及び３２が設けられている。本実施の形態では、前記のように乾式比重形状分離装置としてエアーテーブル型乾式比重形状分離装置を用いている。
【００１７】
まず、破砕機１にプラスチックを主体とする廃棄物が導入され、ここで、廃棄物は２〜１５ｍｍに破砕される。破砕粒径が２ｍｍ未満では、プラスチック同士が融着してしまう。一方、１５ｍｍを超えると風力選別装置及び乾式比重形状分離装置の選別効率が低下する。よって、破砕粒径は２〜１５ｍｍが好ましい。
【００１８】
図２に示すように、ジグザグ風力選別装置２は、ジグザグ管４とブロワ５とを備える。破砕機１により破砕された、プラスチックを主体とする廃棄物７は、ジグザグ管４の上部から投入される。投入された廃棄物７に働く力はブロワ５による上昇気流による浮力と、重力である。このとき厚さの薄いプラスチック９は浮力の影響が強いため上昇しサイクロン６を通り回収される。一方、厚さの厚いプラスチック８には浮力よりも重力の影響の方が強いため、ジグザグ管４の下部から回収される。このようにして、廃棄物７は厚いプラスチック８と、薄いプラスチック９とに分級される。本実施の形態では、分級装置として、風力選別装置を用いているが、該装置に代わり、乾式比重形状分離装置、例えば、図３に示すエアーテーブル型乾式比重形状分離装置を用いることもできる。
【００１９】
ここで、一般廃棄物についてプラスチックの厚さ分布を調査した結果によると、その重量割合は、５０μｍの厚さをピークとするフィルム状のプラスチックと、１ｍｍ程度の厚さをピークとするプラスチックとの２つの厚さに分かれて、図４に示すような二山分布が構成されている場合が多い。この結果から、本実施の形態においては厚さ２００μｍを境として厚さ別に分級する。すなわち、廃棄物７は、２００μｍ以下の厚さの薄ものプラスチック９と、２００μｍ超えの厚さの厚ものプラスチック８とに分級される。
【００２０】
なお、分級する境は前記の２００μｍに限定されるものではなく、適宜変更することができる。また、本実施の形態では２００μｍを境に２段階に分級したが、３段階あるいはそれ以上に分級してもよい。
【００２１】
次いで、分級した厚ものプラスチック８はエアテーブル型乾式比重形状分離装置３１に、薄ものプラスチック９はエアテーブル型乾式比重形状分離装置３２に、それぞれ導入される。図３に示すように、分離装置３１、３２の各々は、矢印１５に示す振動方向にほぼ水平に振動自在のテーブル１２と、テーブル１２上に振動方向１５とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数のリッフル１３と、テーブル１２の下面から噴射する上昇空気流１４とを備える。テーブル１２は、振動方向１５及び該振動方向と直交する水平方向に向けて傾斜して配置されている。テーブル面が振動方向１５に振動し、上昇空気流１４が噴射し、テーブル面による摩擦力の影響が大きい重量物（塩素含有プラスチック）１０１、１０２はテーブル面振動の運搬力によって重量物側（傾斜上方）から回収され、軽量物（塩素を含有しないプラスチック）１１１、１１２はテーブル面の振動による運搬力よりも空気流の影響を強く受けるためにテーブル面を滑落し軽量側（傾斜下方）から回収される。
【００２２】
このように、プラスチックを厚ものと薄ものとに分級して各厚さ別にそれぞれ比重選別を実施するので、プラスチックの厚み差が小さく、重量差や形状差（厚さの差）による影響を受けにくいため、高い精度でプラスチック選別を実施することができる。本実施の形態では、比重選別装置として、乾式比重形状分離装置を用いているが、該装置に代えて、風力選別装置、例えば、図２に示すジグザグ風力選別装置を用いることもできる。
【００２３】
また、比重選別には、湿式分離方法（シンクフロート、液体サイクロン、湿式縦型分離装置、遠心分離装置による方法）、及び、乾式分離方法（風力選別や乾式比重形状分離、近赤外線の吸収を用いた方法）等があるが、本発明においては、これらを適用することもできる。
【００２４】
本実施の形態により選別された塩素を含有しないプラスチックは、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料等として再利用（リサイクル）に供することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、塩素含有プラスチックの分離を実施したが、本発明は、広くプラスチックの分離に適用することができ、プラスチックを種類別に選別することができる。例えば、塩素含有プラスチックが分離された後、塩素を含有しないプラスチックを更に比重選別することにより所望のプラスチック（例えば、ＰＳ）を分離することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、以下に示す有用な効果がもたらされる。
▲１▼ プラスチックを厚さ別に分級し、分級した厚さごとに比重選別を実施することにより、プラスチックの選別精度を向上することができる。分級の前に廃棄物を破砕することにより選別効率を向上することができる。
▲２▼ 分級によりプラスチックの厚さを揃えることによって、特に分離精度の良くないプラスチックフィルム等の薄いプラスチックにおいても高精度で比重選別を行うことができる。
▲３▼ 塩素含有プラスチックを分離することにより、塩素を含有していないプラスチックを製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料等として有効に再利用（リサイクル）することができる。
▲４▼ 塩素含有プラスチックの分離精度を向上することにより、塩素を含有しないプラスチックの再利用量を増加することができる。
▲５▼ 塩素含有プラスチックの分離のみならず、広くプラスチックの分離に適用することができ、プラスチックを高精度で種類別に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る工程図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るジグザグ風力選別装置を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るエアテーブル型乾式比重形状分離装置を示す斜視図である。
【図４】一般廃棄物におけるプラスチックの厚み分布重量比を示すグラフである。
【符号の説明】
１破砕機
２ジグザグ風力選別装置
３１、３２エアテーブル型乾式比重形状分離装置
４ジグザグ管
５ブロワ
６サイクロン
７プラスチックを主体とする廃棄物
８厚ものプラスチック
９薄ものプラスチック
１０１、１０２重量物
１１１、１１２軽量物
１２テーブル
１３リッフル
１４上昇空気流
１５振動方向

Claims

プラスチックを主体とする廃棄物を所定の厚さ別に分級し、各厚さ別に分級した前記廃棄物に対してそれぞれ比重選別を実施して塩素含有プラスチックを分離することを特徴とするプラスチックの選別方法。
前記分級を風力選別又は乾式比重形状選別によって実施し、前記比重選別を風力選別又は乾式比重形状選別によって実施する請求項１記載のプラスチックの選別方法。
前記風力選別をジグザグ風力選別装置によって実施し、前記乾式比重形状選別をエアテーブル型乾式比重形状分離装置によって実施する請求項２記載のプラスチックの選別方法。
前記分級を実施する前に、前記廃棄物の粒径を２〜１５ｍｍとする請求項１、２又は３記載のプラスチックの選別方法。
プラスチックを主体とする廃棄物を所定の厚さ別に分級するための分級装置と、各厚さ別に分級された前記廃棄物に対して比重選別を実施して塩素含有プラスチックを分離するための比重選別装置とを備えることを特徴とするプラスチックの選別装置。
プラスチックを主体とする廃棄物を所定の粒径に破砕するための破砕装置と、破砕された前記廃棄物を所定の厚さ別に分級するための分級装置と、各厚さ別に分級された前記廃棄物に対して比重選別を実施して塩素含有プラスチックを分離するための比重選別装置とを備えることを特徴とするプラスチックの選別装置。
前記分級装置として風力選別装置又は乾式比重形状分離装置が用いられ、前記比重選別装置として風力選別装置又は乾式比重形状分離装置が用いられている請求項５又は６記載のプラスチックの選別装置。
前記風力選別装置としてジグザグ風力選別装置が用いられ、前記乾式比重形状分離装置としてエアテーブル型乾式比重形状分離装置が用いられている請求項７記載のプラスチックの選別装置。