ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置
【課題】ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供すること。
【解決手段】枠状に形成されたフレームと、前記フレームに設けられた閉鎖部材と、前記フレーム内に移送可能であり、前記フレーム内において前記閉鎖部材で閉塞される開口部を備えた反応容器本体と、前記反応容器本体の前記開口部を閉塞する前記閉鎖部材と前記反応容器本体とで形成される反応容器の内部に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段と、前記反応容器内の内容物を攪拌する攪拌手段と、前記反応容器内の内容物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【解決手段】枠状に形成されたフレームと、前記フレームに設けられた閉鎖部材と、前記フレーム内に移送可能であり、前記フレーム内において前記閉鎖部材で閉塞される開口部を備えた反応容器本体と、前記反応容器本体の前記開口部を閉塞する前記閉鎖部材と前記反応容器本体とで形成される反応容器の内部に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段と、前記反応容器内の内容物を攪拌する攪拌手段と、前記反応容器内の内容物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置に関し、さらに詳しくは、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラスチック製品は、成形が容易で強度等の特性に優れ、種々の用途に広く使用されている。しかしながら、強度等の特性が如何に優れていても、プラスチック製品はいずれ廃棄され、処分されることになる。その優れた特性から広範な用途に使用されたプラスチック製品から廃棄される廃プラスチック製品は多種多様であり、その廃棄量も膨大であるから、回収したプラスチック製品の廃棄処理が問題となっている。
【０００３】
現状においては、一般に、回収した各種プラスチック製品は、埋め立て処分され、又は、焼却処分されている。
【０００４】
しかしながら、各種プラスチック製品の中でも、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品を単純に埋め立て処分または焼却処分すると、人及び環境に与える悪影響が大きいという問題が生じる。すなわち、このハロゲン原子を含有するプラスチック製品を単純に埋め立て処分する場合には、このプラスチック製品は土中で分解されにくく、また、それに含まれる添加剤等が徐々に漏出して、土壌を汚染する。一方、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品を単純に焼却処分する場合には、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品の熱分解によってハロゲンガス等が発生するので、発生したハロゲンガス等によって焼却炉を傷めるばかりか、ダイオキシン類が発生しやすい。
【０００５】
特に、例えば、軟質塩化ビニル系樹脂製品等のように、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品に、環境ホルモンの疑いのあるフタル酸エステル系可塑剤等が多量に含有されている場合には、単純に埋め立て処分または焼却処分すると、人及び環境に与える悪影響が極めて大きいという深刻な問題が生じる。
【０００６】
このような問題を回避するため、ハロゲン原子を含有するプラスチックからハロゲン原子を除去する脱ハロゲン化方法として、いくつかの方法が知られており、例えば、塩化ビニル重合体組成物を有機溶媒に溶解し、この溶液にアルカリ剤を加えて得られた溶液を、かき混ぜながら常圧下に常温から前記有機溶媒の沸点までの温度域に攪拌しながら保持することにより、塩化ビニル重合体組成物中の塩化ビニル重合体を脱塩素化することを特徴とする方法（特許文献１）を挙げることができる。
【０００７】
しかしながら、この特許文献１に記載の方法において、９７．２％の脱塩素化率を達成するには、その実施例に記載されているように、塩化ビニル重合体組成物を溶解するための極性非プロトン溶媒であるジメチルスルホキシドを用いて、反応温度８０℃下に、３時間もの長い反応時間を要する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２５３０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の発明者は、ハロゲン含有プラスチック回収物の脱ハロゲン化装置において、溶剤として従来より想定もされていなかったアルキレングリコールを用いた場合には、ハロゲン含有プラスチック回収物が溶媒に溶解していなくても、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができることを見出した。
【００１１】
すなわち、この発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、上記課題を解決するための手段として、
請求項１は、枠状に形成されたフレームと、前記フレームに設けられた閉鎖部材と、前記フレーム内に移送可能であり、前記フレーム内において前記閉鎖部材で閉塞される開口部を備えた反応容器本体と、前記反応容器本体の前記開口部を閉塞する前記閉鎖部材と前記反応容器本体とで形成される反応容器の内部に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段と、前記反応容器内の内容物を攪拌する攪拌手段と、前記反応容器内の内容物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置であり、
前記手段の一態様においては、さらに、前記閉鎖部材が前記フレームに設けられた下蓋部材及び上蓋部材であり、前記反応容器本体が、前記フレーム内において前記下蓋部材及び前記上蓋部材で閉塞される両端開口部を備えてなり、
前記手段の他の一態様においては、前記反応容器が、ハロゲン含有プラスチック回収物の挿入手段及び反応容器内の内容物を排出する排出手段を含んでなる。
【発明の効果】
【００１２】
また、この発明によると、アルキレングリコールを用いないハロゲン含有プラスチック回収物の処理方法に比べてハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供できる。
【００１３】
つまり、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置は、反応容器本体の開口部を閉鎖部材で容易にかつ短時間のうちに閉鎖することができ、さらに脱ハロゲン処理をする際に反応容器内で高まる圧力を閉鎖部材を装着するフレームが受けるので、反応容器をはじめとする各部材に曲げモーメントがかからず、したがってこの曲げモーメントに基づく装置寿命の短命化が防止される。
【００１４】
さらに、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置は、内容物が上下に循環される流通案内手段と攪拌手段とを備えているから、反応容器内の内容物が効率よく満遍なく撹拌できるようになっている。したがって、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を用いると、ハロゲン含有プラスチック回収物の処理に要する反応時間をより短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の処理装置により処理される対象物は、ハロゲン含有プラスチック回収物である。このハロゲン含有プラスチック回収物は、分子内にハロゲン原子を含有するプラスチック及び分子内にハロゲン原子を含有する添加剤の少なくとも一方を含有する成形用のハロゲン含有プラスチック組成物であって、製品として使用されずに回収されたもの、上記ハロゲン含有プラスチック組成物を用いて成形加工した際に副生するバリ及び打ち抜き残渣等の半端物を回収したもの、上記ハロゲン含有プラスチック組成物を用いて成形加工して得られるハロゲン含有プラスチック製品であって、使用後に回収されたもの、上記ハロゲン含有プラスチック製品と他の樹脂を用いて得られる樹脂製品とを組み合わせてなる組み立て製品であって廃棄されるに至り、その組み立て製品の回収物から分離されたハロゲン含有プラスチック製品回収物等を挙げることができる。
【００１６】
上記ハロゲン含有プラスチック回収物は、回収されたときのそのままの形状でこの発明に係るハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置（以下、「この発明の処理装置」と称することがある。）に提供することができ、また、ハロゲン含有プラスチック回収物からより短時間でハロゲン原子を除去することを目的とするのであればハロゲン含有プラスチック回収物を粉砕又は破砕することによる粉砕物又は破砕物としてこの発明の処理装置に供するのがよい。粉砕物又は破砕物の大きさは、特に限定されるものではなく、例えば、数１００μｍ〜数ｃｍにすればよい。
【００１７】
上記ハロゲン含有プラスチック組成物における分子内にハロゲン原子を含有するプラスチックとしては、その分子内にハロゲン原子を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、フッ素樹脂、塩化ビニル系樹脂、クロロプレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、塩化三フッ化エチレン樹脂等を挙げることができる。
【００１８】
これらの中で、短時間でハロゲン原子を除去できる点で、塩化ビニル系樹脂がこの発明の処理装置に適用するのに好都合である。塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合樹脂、塩化ビニルアクリル酸エステル、塩化ビニルメタクリル酸共重合樹脂、塩化ビニルアクリルニトリル共重合体、エチレン塩化ビニル共重合体、プロピレン塩化ビニル共重合体等を挙げることができる。
【００１９】
上記ハロゲン含有プラスチック組成物における分子内にハロゲン原子を含有する添加剤としては、その分子内にハロゲン原子を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、五塩化ステアリン酸ジメチル、トリクロルエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスジブロモプロピルホスフェート等の可塑剤、モノアルキレンジブロモフェノール等の酸化防止剤、トリス（クロロエチル）ホスフェート、パークロロペンタシクロデカン、テトラブロムブタン、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモエタン、デカブロモビフェニルエーテル等の難燃剤等を挙げることができる。また、分子内にハロゲン原子を含有する添加剤として、上記の外に、「新版・プラスチック配合剤−基礎と応用」昭和５９年１月３０日初版発行、大成社発行」に記載された各種の添加剤を挙げることができる。
【００２０】
ハロゲン含有プラスチック組成物には、上記分子内にハロゲン原子を含有するプラスチック及び上記分子内にハロゲン原子を含有する添加剤に加えて、例えば、分子内にハロゲン原子を含有していない、可塑剤、ワックス、安定剤、紫外線吸収剤、補強剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２１】
この発明の処理装置を使用する際には、アルキレングリコールが用いられる。このアルキレングリコールは、この発明の目的を達成することができるものであれば、特に限定されるものではないが、ハロゲン含有プラスチック回収物への高い相溶性を有し、ハロゲン含有プラスチック回収物を劣化させにくい点で、炭素数２〜８のアルキレングリコールであるのが好ましく、炭素数２〜４のアルキレングリコールであるのがより好ましく、エチレングリコールであるのが特に好ましい。炭素数２〜４のアルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等を挙げることができる。
【００２２】
溶媒としてアルキレングリコール特にエチレングリコールを用いることで、処理温度が比較的低温であるにもかかわらず、脱ハロゲン化反応が著しく促進され、極めて短時間でハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を除去することができる。この発明の処理装置においては、アルキレングリコールの範疇に含まれる一種又は二種以上のアルキレングリコールを溶媒として使用することができるが、アルキレングリコールと極性非プロトン溶媒及び／又は環状エーテル等との混合溶媒としてアルキレングリコールを使用するのは好ましくない。前記混合溶媒を使用するとアルキレングリコールの相対的な使用量が低下するので脱ハロゲン化反応が促進されず、したがってハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができない。
【００２３】
この発明の処理装置を使用する際には、アルカリが用いられる。このアルカリは強アルカリであれば、特に限定されるものではなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙げることができる。
【００２４】
このアルカリは、固形物をそのまま用いても、溶液として用いてもよい。
【００２５】
上記アルキレングリコールの使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、ハロゲン含有プラスチック回収物１質量部に対して、５０〜５００質量部であるのが好ましい。アルキレングリコールの使用量が５０質量部より少ないとハロゲン含有プラスチック回収物への相溶性が低下してハロゲン原子の除去率が低下する場合がある。
【００２６】
上記アルカリの使用量は、ハロゲン含有プラスチック回収物から短時間でハロゲン原子を除去することができる限り、特に限定されるものではないが、アルキレングリコール中のアルカリ濃度が０．２５〜１.５ｍｏｌ／Ｌであるのが好ましい。アルキレングリコール中のアルカリ濃度が高すぎても低すぎてもハロゲン原子の除去率が低下する傾向にあり、アルカリ濃度が０．２５〜１.５ｍｏｌ／Ｌであれば、短時間で高いハロゲン原子の除去率が得られる。短時間でより高い脱ハロゲン原子の除去率が得られる点で、アルカリ濃度は０．５〜１．０ｍｏｌ／Ｌであるのがとくに好ましい。
【００２７】
この発明の処理装置では、まず、ハロゲン含有プラスチック回収物とアルカリとをアルキレングリコールに分散させる。この発明の処理装置では、アルカリはアルキレングリコールに溶解していてもよい。
【００２８】
次いで、このアルキレングリコール分散液を常圧下に１２５〜１９６℃に加熱する。加熱温度が１２５℃よりも低いとハロゲン含有プラスチック回収物から短時間でハロゲン原子を除去することができないことがあり、加熱温度が１９６℃を超えているとハロゲン含有プラスチック回収物に含まれている上記分子内にハロゲン原子を含有するプラスチックが熱分解することがある。
【００２９】
加熱温度は、短時間で高いハロゲン原子の除去率が得られる点で、１２５〜１５５℃であるのが好ましく、１３５〜１５０℃であるのが特に好ましい。
【００３０】
加熱時間は、アルカリ濃度等に依存するので一概に決定できないが、一般に、短時間でこの発明の目的を達成することができ、例えば、所定の加熱温度に達した後、５〜３５分であるのが好ましく、５〜２５分であるのが特に好ましい。一方、アルカリ濃度等を好ましい範囲に調整すれば、加熱時間が５〜１０分というごく短時間でこの発明の目的を十分に達成することもできる。
【００３１】
なお、この発明においては、高いハロゲン原子の除去率が得られる範囲内で加熱時間を長くすることもできる。
【００３２】
加熱手段は、電気ヒータ、熱媒体等も可能であるが、短時間に効率よく加熱するにはマイクロ波加熱手段例えば高周波加熱装置が好ましい。
【００３３】
この発明の処理装置においては、上記アルキレングリコール分散液を所定時間加熱すると、固形分と液状分との混合物が得られる。この混合物を固液分離手段により固形分と液状部分に分離する。分離手段は、特に限定されるものではなく、例えば、ろ過手段、遠心分離手段等の公知の手段を挙げることができる。
【００３４】
このようにして分離された液状分には、アルキレングリコール、アルカリ、エステル系可塑剤又はその分解物、添加剤、場合によりハロゲンのアルカリ塩等が含まれている。この液状分又はこの液状分から回収されたアルキレングリコール及びアルカリは、再度、この発明の処理装置に使用することができる。
【００３５】
一方、分離された固形分には、ハロゲン原子が除去されたプラスチック又はその変性物、場合によりハロゲンのアルカリ塩等が含まれている。この固形分から、ハロゲンのアルカリ塩は常法に従って容易に除去することができ、ハロゲンのアルカリ塩が除去された残分にはハロゲン原子が含まれていないから、焼却処分されても、この残分の熱分解によってハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等が発生することがなく、したがって、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等によって焼却炉を傷めることもなく、ダイオキシン類が発生することもない。
【００３６】
この発明の処理装置では、上記加熱処理の前に、ハロゲン含有プラスチック回収物をあらかじめ洗浄してもよく、また、ハロゲン含有プラスチック回収物に含まれている添加剤等をあらかじめ除去してもよい。
【００３７】
以上、詳細に説明したとおり、この発明の処理装置によると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができる。さらに、エステル系可塑剤が含まれているハロゲン含有プラスチック回収物をこの発明に適用すると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子とともにエステル系可塑剤をも除去できる。
【００３８】
したがって、エステル系可塑剤が含まれているハロゲン含有プラスチック回収物をこの発明に適用してもよい。ハロゲン含有プラスチック回収物に含まれていてもよいエステル系可塑剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、フタル酸エステル可塑剤、リン酸エステル可塑剤、アジピン酸エステル可塑剤、セバチン酸エステル可塑剤、アゼライン酸エステル可塑剤、クエン酸エステル可塑剤、グリコール酸エステル可塑剤、トリメリット酸エステル可塑剤、フタル酸異性体エステル可塑剤、リシノールエステル可塑剤、ポリエステル型可塑剤等を挙げることができる。これらの可塑剤の中でも、ハロゲン原子とともに可塑剤を効率よく除去することを目的とするのであれば、エステル系可塑剤はフタル酸エステル可塑剤であるのがよい。フタル酸エステル可塑剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジ（ｎ−オクチル）フタレート、ジ（２−エチルヘキシル）フタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジデシルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジベンジルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、オクチルデシルフタレート、ブチルオクチルフタレート、オクチルベンジルフタレート、（ｎ−ヘキシル）（ｎ−デシル）フタレート、（ｎ−オクチル）（ｎ−デシル）フタレート等を挙げることができる。
【００３９】
特に上記ハロゲン含有プラスチック組成物として、上記塩化ビニル系樹脂１００質量部と、上記エステル系可塑剤３０〜１００質量部とを配合してなる軟質塩化ビニル系樹脂組成物を用いると、この発明の処理装置の目的を十分に達成することができるうえ、１回の処理で塩素原子とともにエステル系可塑剤をも短時間で除去することができるので好都合である。
【００４０】
この軟質塩化ビニル系樹脂組成物には、上記軟質塩化ビニル系樹脂及び上記エステル系可塑剤に加えて、例えば、ワックス、安定剤、紫外線吸収剤、補強剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００４１】
この発明の処理装置に、軟質塩化ビニル系樹脂組成物を適用すると、加熱処理後に得られる固形分からハロゲンのアルカリ塩が除去された残分には、ハロゲン原子はもはや含まれていないから、焼却処分されても、この残分の熱分解によってハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等が発生することがなく、したがって、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等によって焼却炉を傷めることもなく、ダイオキシン類が発生することもない。また、この残分には、エステル系可塑剤ももはや含まれていないから、埋め立て処分されても、人及び環境に与える悪影響を大幅に低減することができる。
【００４２】
次に、この発明の処理装置の一例としてのハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置（以下、単に「原料回収装置」と称することがある。）について、図を参照しながら説明する。
【００４３】
図１に示したように、この原料回収装置１には、その一要素として、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置１００（以下、単に「処理装置１００」と称することがある。）が組み込まれている。
【００４４】
図２〜図４を参照して、この処理装置１００について、説明する。
【００４５】
図２に示したように、この処理装置１００は、開口部１１６を有するフレーム１１０と、フレーム１１０に設けられた下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０と、フレーム１１０の開口部１１６に移送可能であり、開口部１１６において下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０で閉塞される両端開口部１４１及び１４２を備えた反応容器本体１４０と、反応容器本体１４０の両端開口部１４１及び１４２を閉塞する上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０と反応容器本体１４０とで形成される反応容器１５０（図４参照）の貫通孔１５１に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段１６０と、反応容器１５０内の内容物を攪拌する攪拌手段１７０と、反応容器１５０内の内容物を加熱する加熱手段１４５とを含んでいる。なお、この例においては、前記下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０がこの発明における閉鎖部材の一例に相当する。また、前記開口部１４１は上側開口部と称されることがあり、また開口部１４２は下側開口部と称されることがある。
【００４６】
図２に示されるように、フレーム１１０は、上部横部材１１１、下部横部材１１２及びこれらを上下に連結支持する一対の縦部材１１３及び１１４で、方形の開口部１１６を有するように、形成されている。この開口部１１６に、後述する下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０と反応容器本体１４０とで形成される反応容器１５０（図４参照）が配置されることによって、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときにも、後述する下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０に印加される圧力をフレーム１１０が受けるので、下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０が反応容器本体１４０から外れないようになっているとともに、内部圧力による曲げモーメントが生じず、この曲げモーメントに基づく処理装置１の寿命が短命化されることが防止される。
【００４７】
図２及び図４に示されるように、反応容器本体１４０は、両端に開口部(以下において両端開口部と称することがある。また、図２において上側に位置する開口部を上側開口部１４１と称し、下側に位置する開口部を下側開口部１４２と称することがある。)を有する筒状体である。この反応容器本体１４０における上側開口部１４１は、環状をなす環状端部１４３で囲まれて形成されている。この上側開口部１４１は、環状の底面部１４１Ａと、その環状の底面部１４１Ａの内側縁を端部とする円筒状の内壁面１４４を有する貫通孔１５１の開口部とを有する。下側開口部１４２は、上側開口部１４１と同様に、環状をなす環状端部１４３で囲まれて形成され、この下側開口部１４２は、環状の底面部１４２Ａと、その環状の底面部１４２Ａの内側縁を端部とする円筒状の内壁面１４４を有する貫通孔１５１の開口部とを有する。
【００４８】
この反応容器本体１４０には、加熱手段１４５例えばヒータが配設され、このヒータに通電することにより反応容器本体１４０自体を所定温度に加熱することができるようになっている。なお、加熱手段１４５は反応容器内を加熱することができる限り、前記ヒータに限られずマイクロ波照射による加熱手段であってもよい。
【００４９】
反応容器本体１４０は、初期状態においてはフレーム１１０の開口部１１６の外側に置かれ、脱ハロゲン化処理、又は場合により脱ハロゲン化処理及び脱可塑剤化処理を行なう処理状態においてはフレーム１１０の開口部１１６の内部に配置可能にされる。そのためには、例えば図示しない移送手段例えばロボットアーム等により、この反応容器本体１４０がフレーム１１０の開口部１１６に移送可能に配置され、また、フレーム１１０を移動させるフレーム移動手段例えばフレームに備え付けられた車輪（図示せず。）と、その車輪を載せる軌条（図示せず。）と、前記フレーム１１０を前記軌条に沿って移動させる駆動手段（図示せず。）とを備えるフレーム移動装置により、フレーム１１０の開口部１１６外にある反応容器本体１４０を、フレーム１１０の開口部１１６の内部に、配置可能になっている。
【００５０】
前記下蓋部材１２０は、フレーム１１０を形成する下部横部材１１２上に、設置されている。
【００５１】
下蓋部材１２０は、円盤形をした下蓋本体部１２０Ａと、この下蓋本体部１２０Ａの直径よりも小さな直径を有し、前記下蓋本体部１２０Ａから同心状に突出して形成された円盤状の嵌合凸部１２０Ｂとを有し、前記下蓋本体部１２０Ａにおいて前記嵌合凸部１２０Ｂの周端縁から外側に張り出した部分がフランジ部１２１となるように形成される。前記嵌合凸部１２０Ｂの直径及び厚みは、この嵌合凸部１２０Ｂを反応容器本体１４０における下側の開口部１４２に嵌合すると、嵌合凸部１２０Ｂの上面が底面部１４２Ａに液密に当接し、嵌合凸部１２０Ｂの外周面が開口部１４２における内周面に液密に当接するように決定されている。またフランジ部１２１の下面は、前記嵌合凸部１２０Ａを前記開口部１４２に嵌合すると、下側の環状端部１４３の端面に液密に当接するように、形成される。なお、下蓋部材１２０で前記開口部１４２を液密に閉鎖する場合に、各種のパッキン、Ｏ−リング等を使用することが好ましい。
【００５２】
前記上蓋部材１３０は、前記下蓋部材１２０と同様に形成される。詳述すると、前記上蓋部材１３０は、円盤形をした上蓋本体部１３０Ａと、この上蓋本体部１３０Ａの直径よりも小さな直径を有し、前記上蓋本体部１３０Ａから同心状に突出して形成された円盤状の嵌合凸部１３０Ｂとを有し、前記上蓋本体部１３０Ａにおいて前記嵌合凸部１３０Ｂの周端縁から外側に張り出した部分がフランジ部１３１となるように形成される。前記嵌合凸部１３０Ｂの直径及び厚みは、この嵌合凸部１３０Ｂを前記上蓋部材１３０における上側の開口部１４１に嵌合すると、嵌合凸部１３０Ｂの下面が底面部１４１Ａに液密に当接し、嵌合凸部１３０Ｂの外周面が開口部１４１における内周面に液密に当接するように決定されている。またフランジ部１３１の下面は、前記嵌合凸部１３０Ｂを前記開口部１４１に嵌合すると、環状端部１４３の端面に液密に当接するように、形成される。なお、上蓋部材１３０で前記開口部１４１を液密に閉鎖する場合に、各種のパッキン、Ｏ−リング等を使用することが好ましい。
【００５３】
上蓋部材１３０は後述する昇降手段１８０を介してフレーム１１０を形成する上部横部材１１１に、上下動可能に設けられている。この点において、即ち上蓋部材１３０が上部横部材１１１に対して上下動可能に設けられている点において、上蓋部材１３０と下蓋部材１２０とが異なる。
【００５４】
昇降手段１８０は、前記上蓋部材１３０の上面における中心部を支持する支持部材１８２と、この支持部材１８２を介して前記上蓋部材１３０を昇降させる駆動手段１８１とを備えている。なお、この昇降手段１８０に加えて、前記上蓋部材１３０を傾きなく昇降させるために、換言すると前記上蓋部材１３０の下面を水平に保持したままこの上蓋部材１３０を昇降させるために、案内部材（図示せず。）を特設しても良い。
【００５５】
図２及び図４に示されるように、流通案内手段１６０は、反応容器本体１４０の両端開口部１４１及び１４２を閉塞する上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０と反応容器本体１４０とで形成される反応容器１５０の内部において、貫通孔１５１に充填された内容物が上下に循環可能なように、形成されている。図４に示されるように、反応容器１５０において、流通案内手段１６０は、それぞれ、下蓋部材１２０における嵌合凸部１２０Ｂの上面に形成された溝１６０Ａ、及び上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に形成された溝１６０Ａとして形成される。この溝１６０Ａは上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０それぞれに形成されているので、上蓋部材１３０における溝１６０Ａについて説明し、下蓋部材１２０における溝１６０Ａの説明を割愛する。上蓋部材１３０における溝１６０Ａは、上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に、縦断面が略半球状となり、嵌合凸部１３０Ｂの軸線方向から観察すると環状凹部となるように、形成される。この溝１６０Ａの外側端縁が貫通孔１５１の端縁と一致するように、この溝１６０Ａが設計されていることが好ましい。このような溝１６０Ａが形成されていると、嵌合凸部１３０Ｂを開口部１４１に嵌合した場合に、図４に示されるように、反応容器の内容物が内壁面１４４に沿って上昇し、上昇した内容物が前記溝１６０Ａの凹面に沿って案内されて流通し、その後に下降流に転じるので、反応容器の内容物の効率的な攪拌が実現される。したがって、処理装置１を用いると、反応時間をより短縮することができる。
【００５６】
図２に示されるように、反応容器１５０内の内容物を攪拌する攪拌手段１７０は、例えば、攪拌棒１７１と、この攪拌棒１７１を駆動させる動力を出力するキャンドモータ１７２とを備えている。攪拌棒１７１は下部横部材１１２及び下蓋部材１２０を貫通して設けられ、キャンドモータ１７２は下部横部材１１２の外壁面に設けられている。
【００５７】
図３に示されるように、処理装置１００には、異常反応が起こり反応容器１５０の内部圧力が上昇した場合に内部圧力を調整できるように、必要により逃し弁１３８が設けられていてもよい。逃し弁１３８は、例えば、上蓋部材１３０を貫通して設けられた配管とその途中に介装された手動弁とを備えてなる。
【００５８】
このように、処理装置１００は、上記フレーム１１０と上記下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０と上記反応容器本体１４０と上記流通案内手段１６０と上記攪拌手段１７０と上記加熱手段１４５と必要により逃し弁１３８とを含んでいるが、処理装置１００が連続式処理装置として構成される場合には、図３に示されるように、処理装置１００が排出手段１３５と装入手段１３６及び１３７とをさらに含んでいることが好ましい。
【００５９】
排出手段１３５は、加熱処理後の内容物を反応容器１５０の貫通孔１５１から排出するための例えば配管によってなり、上蓋部材１３０を貫通して設けられている。
【００６０】
装入手段１３６及び１３７は反応容器１５０の貫通孔１５１にハロゲン含有プラスチック回収物及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールをそれぞれ装入するための例えば配管によってなり、上蓋部材１３０を貫通して設けられている。
【００６１】
次に、上記処理装置１００を一要素として組み込んだ原料回収装置１について、図１を参照して説明する。
【００６２】
原料回収装置１は、上記処理装置１００と裁断機２と貯蔵タンク３と貯留槽４とろ過装置７とを備えている。
【００６３】
図１に示されるように、裁断機２は、ハロゲン含有プラスチック回収物を裁断して粉砕物又は破砕物にするために設けられ、上記処理装置１００の上方に設置されている。好適な裁断機２は、ハロゲン含有プラスチック回収物を例えば数１００μｍ〜数ｃｍの粉末乃至断片に破砕することのできる裁断刃を備える。
【００６４】
貯蔵タンク３は、裁断機２によって裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物を貯蔵するために設けられ、裁断機２と上記処理装置１００との間に設置される。
【００６５】
貯蔵タンク３と上記処理装置１００とは、上記処理装置１００の装入手段１３７を介して結合されている。この装入手段１３７には、その途中に手動弁（例えば、ボールバルブ）３Ｂが介装され、この手動弁３Ｂの開閉により貯蔵タンク３から上記処理装置１００へと裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物が装入されるようになっている。貯蔵タンク３は、貯蔵タンク３に貯蔵された裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物を重力に従って上記処理装置１００に供給することができるから、装入手段１３７にはポンプ等が設けられてなくてもよいが、これらを設けて強制的に裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物を上記処理装置１００に供給するようにしてもよい。なお、貯蔵タンク３は、溶媒を貯蔵する例えば貯蔵槽が結合され、裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物と溶媒とが混合されてスラリーが調製され、このスラリーが上記処理装置１００に装入されるように、構成されていてもよい。
【００６６】
図１に示されるように、貯留槽４は、所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを調製し、貯留するために設けられている。貯留槽４は、貯留槽４よりも上方に設けられたアルキレングリコールを貯留しておく貯留槽５と貯留槽４よりも上方に設けられたアルカリを貯蔵しておく貯蔵タンク６とを備えている。貯留槽４と貯留槽５は、流体移送手段例えば配管５Ａを介して結合されている。この配管５Ａの途中には手動弁５Ｂが介装され、この手動弁５Ｂの開閉により重力に従って貯留槽５から貯留槽４へとアルキレングリコールが移送されるようになっている。また、貯留槽４と貯蔵タンク６は、移送手段例えば配管６Ａを介して結合されている。この配管６Ａの途中には手動弁（例えば、ボールバルブ）６Ｂが介装され、この手動弁６Ｂの開閉により重力に従って貯蔵タンク６から貯留槽４へとアルカリが投入されるようになっている。なお、配管５Ａ及び配管６Ａの途中にポンプ等を介装してアルキレングリコール及びアルカリを貯留槽４に強制的に移送するようにしてもよい。また、アルカリとしてアルカリ溶液を用いる場合には、貯蔵タンク６の代わりに貯留槽を用いればよい。
【００６７】
上記処理装置１００と貯留槽４は、上記処理装置１００の装入手段１３６を介して結合されている。この装入手段１３６には、その途中に手動弁４Ｂが介装され、この手動弁４Ｂの開閉により貯留槽４から上記処理装置１００へと所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールが移送されるようになっている。図１に示された原料回収装置１では、貯留槽４は上記処理装置１００より上方に位置しているから重力に従って所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを上記処理装置１００に移送することができるが、装入手段１３６の途中にポンプ等を介装して所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを強制的に上記処理装置１００に移送することもできる。
【００６８】
ろ過装置７は、例えば、上記排出手段１３５の下流に設置されたろ過器７Ａとろ過器７Ａでろ別されたろ液を貯留しておく貯留槽７Ｂとを備えている。上記処理装置１００の排出手段１３５には、その途中に手動弁７Ｃが介装され、この手動弁７Ｃの開閉により上記処理装置１００からろ過装置７へと処理後の内容物が移送されるようになっている。図示していないが、加熱処理後の内容物を移送するには、排出手段１３５の途中にポンプ等の移送手段を設けて内容物をろ過装置７に移送してもよく、加圧手段又は減圧手段等の圧力差による移送手段をさらに設けて内容物をろ過装置７に移送してもよい。
【００６９】
貯留槽７Ｂと貯留槽４とは、流体移送手段８例えば配管を介して結合されている。この流体移送手段８には、その途中にポンプ８Ａ及び手動弁８Ｂが介装され、このポンプ８Ａの始動及び手動弁８Ｂの開閉により貯留槽７Ｂから貯留槽４へと加熱処理後のアルカリを含有するアルキレングリコールが移送されるようになっている。
【００７０】
ハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置１及び処理装置１００は、以下のように動作する。
【００７１】
まず、ハロゲン含有プラスチック回収物が裁断機２に投入されて、裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物が貯蔵タンク３に貯蔵される。
【００７２】
一方、反応容器本体１４０がフレーム１１０の開口部１１６に移送され、反応容器本体１４０の下側開口部１４２に嵌合凸部１２０Ａが嵌合するように下側開口部１４２を下蓋部材１２０で閉鎖する。
【００７３】
次いで、駆動手段１８１が起動され、上蓋部材１３０が先端部に保持された支持部材１８２によって、上蓋部材１３０が反応容器本体１４０に向かって降下し、反応容器本体１４０の環状端部１４３と上蓋部材１３０のフランジ部１３１とが接合され、また上側開口部１４１に嵌合凸部１３０Ｂが嵌合するように、反応容器本体１４０の上側開口部１４１が閉塞され、フレーム１１０の開口部１１６内に、その貫通孔１５１が液密状態にある反応容器１５０が、設置固定される。
【００７４】
このように、反応容器本体１４０の両端開口部１４１及び１４２に上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０を嵌合するだけで、内部が液密となった反応容器１５０が形成され、ボルト締めによる蓋部材の装着を採用していないので、反応容器本体１４０における両端開口部１４１及び１４２と上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０との脱着が短時間のうちに実行可能となる。また、このようにして形成された反応容器１５０は、フレーム１１０の開口部１１６内に配置されているから、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときにも、下蓋部材及び上蓋部材に負荷される圧力をフレーム１１０が受けるので、下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０が反応容器本体１４０から外れることがない。
【００７５】
次いで、手動弁３Ｂが開けられて、所定量の裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物が装入手段１３７を介して反応容器１５０の貫通孔１５１に装入される。
【００７６】
一方、手動弁５Ｂ及び手動弁６Ｂが所定量開けられ、所定量のアルキレングリコール及びアルカリが貯留槽５及び貯蔵タンク６から貯留槽４に移送されて、所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールが調製される。調製された所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールは貯留槽４に貯留される。
【００７７】
次いで、手動弁４Ｂが開けられて、所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールが装入手段１３６を介して反応容器１５０の貫通孔１５１に装入され、貫通孔１５１にハロゲン含有プラスチック回収物及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを含む内容物が充填される。
【００７８】
次いで、加熱処理槽１００の攪拌手段１７０が起動される。攪拌手段１７０が起動されると、図４に示されるように、反応容器１５０の貫通孔１５１に充填された内容物が、対流のように、上下に循環して流動する。
【００７９】
具体的には、図４の矢印に示されるように、先ず、回転している撹拌棒１７１よって生じる推進力により、反応容器１５０の貫通孔１５１に充填された内容物に流動する力が与えられ、内容物が下蓋部材１２０に向かって流動する。次いで、内容物が下蓋部材１２０における嵌合凸部１２０Ｂの上面に形成された溝１６０Ａに沿って流動して、流動する方向が重力に反する方向に変えられる。続いて、流動する方向が重力に反する方向に向いた内容物が反応容器本体１４０の内壁面１４４に沿って上昇する。内容物が内壁面１４４の上端まで上昇すると、今度は、上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に形成された溝１６０Ａに沿って流動して、流動する方向が重力に従う方向に変えられる。さらに、流動する方向が重力に従う方向に向いた内容物が下蓋部材１２０の中心近傍に向かって降下する。撹拌棒１７１近傍まで降下した内容物は、再び、撹拌棒１７１よって生じる推進力により流動する力が与えられ、同様にして、内容物が下蓋部材１２０に向かって流動する。このような流れを繰り返して、図４の矢印に示されるように、貫通孔１５１に充填された内容物が上下に循環して流動する。
【００８０】
次いで、加熱手段１４５が起動され、反応容器１５０の貫通孔１５１に充填された内容物は絶えず上下に循環して流動しながら、常圧下に所定時間所定温度に加熱される。
【００８１】
貫通孔１５１に充填された内容物がこのように絶えず上下に循環して流動しながら加熱されると、ハロゲン含有プラスチック回収物と所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコール特にアルカリとの接触頻度が高くなるから、脱ハロゲン化反応が著しく促進され、極めて短時間でハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を除去することができる。
【００８２】
加熱処理が終了すると、手動弁７Ｃが開けられ、加熱処理後の内容物が排出手段１３５を介して反応容器１５０の貫通孔１５１からろ過装置７に移送され、固形分と液状分とに分離される。
【００８３】
貯留槽７Ｂに貯留された液状分は、ポンプ４Ｃによって流体移送手段８を介して貯留槽４に移送される。一方、固形分はろ過器７Ａ上に分離されて、ハロゲン含有プラスチック回収物の回収処理が終了する。
【００８４】
以上、原料回収装置１及び処理装置１００の動作をバッチ式操作の場合を例に説明したが、この原料回収装置１及び処理装置１００は連続式操作も可能である。連続式操作の場合には、上記貫通孔１５１に充填された内容物が上下に循環して流動しながら常圧下に所定時間所定温度に加熱されている間に、裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールがそれぞれ一定の割合で装入手段１３７及び１３６を介して反応容器１５０の貫通孔１５１に装入されるとともに、装入されたハロゲン含有プラスチック回収物量及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコール量に相当する量の加熱処理後の内容物が排出手段１３５を介して排出される。
【００８５】
以上、原料回収装置１及び処理装置１００の一例を図を参照しながら説明したが、原料回収装置１及び処理装置１００は図に示された装置に限定されることはなく、この発明の処理装置を実施できる範囲内で、適宜に設計変更されてもよい。
【００８６】
例えば、図２に示されるように、処理装置１００の加熱手段１４５は、反応容器本体１４０の外周面を覆うように設けられているが、加熱手段１４５が反応容器本体１４０の外周面を覆うように設けられていることは必ずしも必要ではなく、例えば、図５に示されるように、加熱手段１４５が反応容器本体１４０の内部に設けられていてもよい。
【００８７】
また、図２〜図４に示されるように、処理装置１００の上蓋部材１３０は、上記フランジ部１３１を有する円盤状に形成されているが、上蓋部材１３０が反応容器本体１４０の開口部１４１を閉塞することができればフランジ部１３１を有していることは必ずしも必要ではなく、例えば、図６に示されるように、上蓋部材１３９は単に円盤状に形成されていてもよい。この場合には、図６に示されるように、反応容器本体１４０もその開口部１４１に環状端部１４３を有している必要はない。さらに、下蓋部材１２０も同様にフランジ部１２１を有している必要はない。
【００８８】
さらに、図２に示されるように、処理装置１００の昇降手段１８０は、駆動手段１８１と支持部材１８２とを備え、支持部材１８２が油圧シリンダ又は空気圧シリンダを含んだアームとして構成されているが、昇降手段１８０が上蓋部材１３０を保持し昇降させることができれば支持部材１８２が油圧シリンダ又は空気圧シリンダを含んだアームとして構成されていることは必ずしも必要ではなく、例えば、図７に示されるように、制御手段１８３とこの制御手段１８３に接続されたスクリューネジ１８４と上部横部材１１１に埋設されたナット１８５とを備えた１組の昇降手段１８０として構成されていてもよい。
【００８９】
また、図２に示されるように、処理装置１００の攪拌手段１７０は、下部横部材１１２及び下蓋部材１２０を貫通して設けられているが、攪拌手段１７０が下部横部材１１２及び下蓋部材１２０を貫通して設けられていることは必ずしも必要ではなく、例えば、図８に示されたように、攪拌手段１７０が下蓋部材１２０を貫通して設けられていてもよい。この場合には、例えば、下部横部材１１２上に少なくとも１組の載置台１１５が形成され、さらに載置台１１５上に下蓋部材１２０が載置されるように構成される。
【００９０】
さらに、図２〜図４に示されるように、下蓋部材１２０における嵌合凸部１２０Ｂの上面に形成された溝１６０Ａ及び上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に形成された溝１６０Ａは、何れも、縦断面が略半球状に形成されているが、溝１６０Ａの縦断面の形状は、内容物が流動する方向を変化させられる形状であればよく、例えば、縦断面の形状が多角形であってもよく、半楕円形であってもよい。
【００９１】
また、図４の矢印に示されるように、流通案内手段１６０及び攪拌手段１７０は、内容物が反応容器本体１４０の内壁面１４４に沿って上昇して上下に循環するように、形成されているが、内容物がこのようにして循環するように流通案内手段１６０及び攪拌手段１７０が形成されていることは必ずしも必要ではなく、例えば、内容物が反応容器本体１４０の内壁面１４４に沿って下降して上下に循環するように、形成されていてもよい。
【００９２】
さらに、図２に示されるように、処理装置１００のフレーム１１０は方形の開口部１１６を有するように形成されているが、フレーム１１０が方形の開口部１１６を有していることは必ずしも必要ではなく、開口部１１６において、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときに、下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０に印加される圧力を受けることができる形状であればよく、例えば、フレームが上部横部材及び下部横部材とこれらを上下に連結支持する縦部材とからなるコの字状のフレームとし、一端が開口した開口部を有していてもよい。
【００９３】
また、図３に示されるように、逃し弁１３８と装入手段１３６及び１３７と排出手段１３５はそれぞれ上蓋部材１３０を貫通して設けられているが、これらの機能を有する限りこれらが設けられる位置は上蓋部材１３０に限定されるものではない。また、図３に示されるように、装入手段１３６及び１３７はそれぞれ別個に設けられているが、例えば、装入手段１３６の途中に、装入手段１３７が結合された切替え弁が介装されて、装入手段１３６と１３７とが一体に構成されてもよい。
【００９４】
一方、原料回収装置１は、貯留槽４を備えているが、貯留槽４を備えることなく、貯留槽５及び貯蔵タンク６から所定量のアルキレングリコール及びアルカリが処理装置１００に直接移送される構成とされてもよい。
【００９５】
また、原料回収装置１は、ハロゲン含有プラスチック回収物からより短時間でハロゲン原子を除去することを目的とする装置であるから、裁断機２を備えているが、原料回収装置１は必ずしも裁断機２を備えている必要はない。
【００９６】
さらに、図１に示される原料回収装置１は連続式の原料回収装置であるが、バッチ方式の処理装置として用いることもできる。バッチ方式の原料回収装置として用いる場合には、排出手段１３５と装入手段１３６及び１３７とが設けられていなくてもよい。
【００９７】
以上に詳述した反応容器１５０は、基本的には反応容器本体１４０、上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０により形成されるが、下蓋部材と円筒状容器とが一体に形成されてなる形態すなわち、一端を開口する有底円筒状をした反応容器本体と、上蓋部材とから形成されていてもよい。
【００９８】
以上、詳述したように、この発明によると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供できる。したがって、この発明の処理装置によって得られた処理物を最終的に焼却処分しても、かかる処理物の熱分解によってハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等が発生することがないから、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等によって焼却炉を傷めることもなく、ダイオキシン類が発生することもない。
【００９９】
また、この発明の処理装置によると、溶媒としてアルキレングリコール特にエチレングリコールを用いることで、処理温度が比較的低温であるのもかかわらず、極めて短時間でハロゲン原子を除去することができる。
【０１００】
さらに、この発明によると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置１００を提供できる。この発明の処理装置は、常圧下に、ハロゲン含有プラスチック回収物を加熱処理するものであるから、この発明の処理装置１００は高圧処理による疲労寿命を考慮する必要がない。
【０１０１】
また、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置１００は、反応容器本体１４０における両端開口部１４１及び１４２と下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０との脱着が短時間で可能となるうえ、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときに下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０に印加される圧力をフレーム１１０が受けるので、内圧による曲げモーメントが生じず、この曲げモーメントに基づく処理装置１の寿命が短命化されることが防止される。
【０１０２】
さらに、この発明の処理装置１００は、内容物が上下に循環される流通案内手段１６０と攪拌手段１７０とを備えているから、反応容器１５０内の内容物を効率よく撹拌できるようになっている。したがって、この発明の処理装置１００を用いると、反応時間をより短縮することができる。
【実施例】
【０１０３】
以下の実施例は、この発明の実験例である。
【０１０４】
（実験例１）
図１に示される原料回収装置１及び図２〜図４に示される処理装置１００を使用した。軟質ポリ塩化ビニルフィルムを水で洗浄し、次いで、裁断機２により約２００μｍ角の大きさに裁断し、０．５ｇの試料を採取した。
【０１０５】
なお、試料は、試料提供先からの情報によると、その塩素原子含有率は３５．７０％であり、ＤＯＰ含有率はフタル酸換算で２９．７０％であった。
【０１０６】
この０．５ｇの試料を、マイクロ波加熱装置１４５（商品名「マイクロシス」：マイルストーンゼネラル（株）製）及び攪拌手段１７０を備えた内容量１００ｍＬの反応容器１５０に投入し、次いで、水酸化ナトリウム濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌのエチレングリコール溶液になるように、５０ｍＬのエチレングリコールと水酸化ナトリウムとを投入した。
【０１０７】
次いで、加熱装置１４５及び攪拌手段１７０を起動し、この試料とアルカリとを含有するエチレングリコール分散液を反応容器１５０の貫通孔１５１を上下に循環させながら、常圧下で１３０℃に１０分間加熱した。加熱後に液状分と固形分の混合物を得た。この混合物をろ別して、液状分を回収した。この液状分を純水で１０００倍に稀釈し、得られた稀釈液をイオンクロマト装置（７３１０−２０型 日機装（株）製）により分析し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。測定された塩素原子量及びＤＯＰ量を、上記試料０．５ｇを１００としたときの割合に換算して、その換算値を、それぞれ、抽出塩素濃度（％）及び抽出フタル酸濃度（％）とした。これらの抽出塩素濃度及び抽出フタル酸濃は、その数値が大きいほど除去率が高く、その数値が小さいほど除去率が小さいことを示す。例えば算出された抽出塩素濃度が３５．７０％であれば０．５ｇの試料に含まれていた塩素原子が１００％除去されたことを示す。
【０１０８】
（実験例２〜１４）
次いで、加熱温度、加熱時間及びアルカリ濃度を、それぞれ、表１に示す条件に変更した以外は、上記実験例１と同様にして、試料とアルカリとを含有するエチレングリコール分散液を加熱処理した。
【０１０９】
上記実験例１と同様にして、液状分を回収し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。測定された塩素原子量及びＤＯＰ量を、上記試料０．５ｇを１００としたときの割合に換算して、その換算値を、それぞれ、抽出塩素濃度（％）及び抽出フタル酸濃度（％）とした。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
上記実験例のうち、上記実験例１〜８が実施例に相当し、上記実験例９〜１４が比較例に相当する。
【０１１２】
（実験例１５）
実験例１と同様にして、０．５ｇの試料を採取した。
【０１１３】
この０．５ｇの試料を、攪拌手段及び電気ヒータを有する耐圧密閉容器を備えた電気ヒータ加熱式反応装置（オートクレーブ：商品名「回分式プラスチック反応装置」：日東高圧（株）製）に投入し、次いで、１６ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液５０ｍＬを投入した。
【０１１４】
次いで、電気ヒータ及び攪拌手段を起動し、この試料と水酸化ナトリウム水溶液を３５０℃に６０分間加熱した。加熱後に液状分と固形分の混合物を得た。この混合物をろ別して、液状分を回収した。この液状分を純水で１０００倍に稀釈し、得られた稀釈液をイオンクロマト装置（７３１０−２０型 日機装（株）製）により分析し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。その結果、上記試料中の塩素原子及びＤＯＰはほぼ１００％除去されていたことが確認できた。
【０１１５】
また、上記混合物をろ別して回収した固形分を、元素分析装置（商品名「２４００II パーキンエルマー製）により、元素分析した。その結果、塩素原子は検出されず、元素分析においても、上記試料中の塩素原子がほぼ１００％除去されたことが確認できた。一方、元素分析により算出された炭素原子に対する水素原子のモル比は１．０７であり、固形分であるポリエンの炭素原子に対する水素原子のモル比が約１であるから、元素分析においても、上記試料中の塩素原子、添加剤等がほぼ除去されたことが確認できた。
【０１１６】
（実験例１６）
実験例１と同様にして、０．５ｇの試料を採取した。
【０１１７】
この０．５ｇの試料を、マイクロ波加熱装置１４５（商品名「マイクロシス」：マイルストーンゼネラル（株）製）及び攪拌手段１７０を備えた内容量１００ｍＬの反応容器１５０に投入し、次いで、１６ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液５０ｍＬを投入した。
【０１１８】
次いで、加熱装置１４５及び攪拌手段１７０を起動し、この試料と水酸化ナトリウム水溶液を２３５℃に３０分間加熱した。加熱後に液状分と固形分の混合物を得た。この混合物をろ別して、液状分を回収した。この液状分を純水で１０００倍に稀釈し、得られた稀釈液をイオンクロマト装置（７３１０−２０型 日機装（株）製）により分析し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。その結果、上記試料中の塩素原子及びＤＯＰはほぼ１００％除去されていたことが確認できた。
【０１１９】
また、上記混合物をろ別して回収した固形分を、上記元素分析装置により、元素分析した。その結果、塩素原子は検出されず、元素分析においても、上記試料中の塩素原子がほぼ１００％除去されたことが確認できた。一方、元素分析により算出された炭素原子に対する水素原子のモル比は１．０５であり、固形分であるポリエンの炭素原子に対する水素原子のモル比は約１であるから、元素分析においても、上記試料中の塩素原子、添加剤等がほぼ除去されたことが確認できた。
【０１２０】
表１から明らかなように、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１３０〜１５０℃に加熱した実験例１〜８では、加熱処理時間が１０〜３０分の短時間で、２７．７〜３５．３％の高い抽出塩素濃度で塩素原子を除去できたのに対して、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１２０℃及び１００℃で加熱した実験例９〜１４では、高くとも３．１％の抽出塩素濃度でしか塩素原子を除去できなかった。
【０１２１】
したがって、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１２５〜１９６℃に加熱することにより、塩素原子を短時間で十分に除去できることが判明した。特に、アルカリ濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌである場合には、加熱時間が１０分という極めて短時間でも塩素原子を十分に除去できることが判明した。
【０１２２】
また、上記実験例１〜８では、加熱処理時間が１０〜３０分の短時間で、１５．８〜２９．１％の抽出フタル酸濃度でＤＯＰを除去できた。したがって、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１２５〜１９６℃に加熱することにより、塩素原子だけでなく、ＤＯＰまでをも短時間で十分に除去できることが判明した。
【０１２３】
一方、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料を水酸化ナトリウム水溶液中で電気ヒータによって加熱処理した実験例１５では、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料から塩素原子を十分に除去するには、３５０℃以上の極めて高い温度と６０分の長い処理時間を必要とし、また、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料を水酸化ナトリウム水溶液中でマイクロ波加熱装置によって加熱処理した実験例１６では、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料から塩素原子を十分に除去するには、２３５℃の高い温度を必要とした。
【０１２４】
したがって、実験例１〜８に示したように、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料を、アルカリを含有するアルキレングリコール分散液中で加熱することにより、処理温度が１３０〜１５０℃という比較的低温であるにもかかわらず、脱ハロゲン化反応が著しく促進され、極めて短時間でハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を除去することができることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】図１は、この発明の一例としてのハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置を示す概略説明図である。
【図２】図２は、この発明の一例としてのハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置の断面を示す概略断面図である。
【図３】図３は、上蓋部材の概略断面図である。
【図４】図４は、加熱処理容器に充填された内容物が上下に循環される様子を説明する加熱処理容器の概略断面図である。
【図５】図５は、加熱手段の取付け状態の変形例を示す反応容器本体の略断面図である。
【図６】図６は、上蓋部材及び加熱処理槽本体の変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、昇降手段の変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、攪拌装置の取付け方法の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１ ハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置
２ 裁断機
３、６ 貯蔵タンク
３Ｂ、５Ｂ、６Ｂ、７Ｃ、８Ｃ 手動弁
４、５、７Ｂ 貯留槽
５Ａ、６Ａ、８ 流体移送手段
７ ろ過装置
７Ａ ろ過器
８Ａ ポンプ
１００ ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置
１１０ フレーム
１１１ 上部横部材
１１２ 下部横部材
１１３、１１４ 縦部材
１１５ 載置台
１１６ 開口部
１２０ 下蓋部材
１２０Ａ 下蓋本体部
１２０Ｂ 嵌合突出部
１２１、１３１ フランジ部
１３０、１３９ 上蓋部材
１３０Ａ 上蓋本体部
１３０Ｂ 嵌合突出部
１３５ 排出手段
１３６、１３７ 装入手段
１３８ 逃し弁
１４０ 反応容器本体
１４１、１４２ 開口部
１４２Ａ 底面部
１４３ 環状端部
１４４ 内壁面
１４５ 加熱手段
１５０ 反応容器
１５１ 内部
１６０ 流通案内手段
１６０Ａ 溝
１７０ 攪拌装置
１７１ 撹拌棒
１７２ キャンドモータ
１８０ 昇降手段
１８１、１８３ 制御手段
１８２ 支持部材
１８４ スクリューネジ
１８５ ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置に関し、さらに詳しくは、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラスチック製品は、成形が容易で強度等の特性に優れ、種々の用途に広く使用されている。しかしながら、強度等の特性が如何に優れていても、プラスチック製品はいずれ廃棄され、処分されることになる。その優れた特性から広範な用途に使用されたプラスチック製品から廃棄される廃プラスチック製品は多種多様であり、その廃棄量も膨大であるから、回収したプラスチック製品の廃棄処理が問題となっている。
【０００３】
現状においては、一般に、回収した各種プラスチック製品は、埋め立て処分され、又は、焼却処分されている。
【０００４】
しかしながら、各種プラスチック製品の中でも、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品を単純に埋め立て処分または焼却処分すると、人及び環境に与える悪影響が大きいという問題が生じる。すなわち、このハロゲン原子を含有するプラスチック製品を単純に埋め立て処分する場合には、このプラスチック製品は土中で分解されにくく、また、それに含まれる添加剤等が徐々に漏出して、土壌を汚染する。一方、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品を単純に焼却処分する場合には、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品の熱分解によってハロゲンガス等が発生するので、発生したハロゲンガス等によって焼却炉を傷めるばかりか、ダイオキシン類が発生しやすい。
【０００５】
特に、例えば、軟質塩化ビニル系樹脂製品等のように、ハロゲン原子を含有するプラスチック製品に、環境ホルモンの疑いのあるフタル酸エステル系可塑剤等が多量に含有されている場合には、単純に埋め立て処分または焼却処分すると、人及び環境に与える悪影響が極めて大きいという深刻な問題が生じる。
【０００６】
このような問題を回避するため、ハロゲン原子を含有するプラスチックからハロゲン原子を除去する脱ハロゲン化方法として、いくつかの方法が知られており、例えば、塩化ビニル重合体組成物を有機溶媒に溶解し、この溶液にアルカリ剤を加えて得られた溶液を、かき混ぜながら常圧下に常温から前記有機溶媒の沸点までの温度域に攪拌しながら保持することにより、塩化ビニル重合体組成物中の塩化ビニル重合体を脱塩素化することを特徴とする方法（特許文献１）を挙げることができる。
【０００７】
しかしながら、この特許文献１に記載の方法において、９７．２％の脱塩素化率を達成するには、その実施例に記載されているように、塩化ビニル重合体組成物を溶解するための極性非プロトン溶媒であるジメチルスルホキシドを用いて、反応温度８０℃下に、３時間もの長い反応時間を要する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２５３０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の発明者は、ハロゲン含有プラスチック回収物の脱ハロゲン化装置において、溶剤として従来より想定もされていなかったアルキレングリコールを用いた場合には、ハロゲン含有プラスチック回収物が溶媒に溶解していなくても、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができることを見出した。
【００１１】
すなわち、この発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、上記課題を解決するための手段として、
請求項１は、枠状に形成されたフレームと、前記フレームに設けられた閉鎖部材と、前記フレーム内に移送可能であり、前記フレーム内において前記閉鎖部材で閉塞される開口部を備えた反応容器本体と、前記反応容器本体の前記開口部を閉塞する前記閉鎖部材と前記反応容器本体とで形成される反応容器の内部に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段と、前記反応容器内の内容物を攪拌する攪拌手段と、前記反応容器内の内容物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置であり、
前記手段の一態様においては、さらに、前記閉鎖部材が前記フレームに設けられた下蓋部材及び上蓋部材であり、前記反応容器本体が、前記フレーム内において前記下蓋部材及び前記上蓋部材で閉塞される両端開口部を備えてなり、
前記手段の他の一態様においては、前記反応容器が、ハロゲン含有プラスチック回収物の挿入手段及び反応容器内の内容物を排出する排出手段を含んでなる。
【発明の効果】
【００１２】
また、この発明によると、アルキレングリコールを用いないハロゲン含有プラスチック回収物の処理方法に比べてハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供できる。
【００１３】
つまり、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置は、反応容器本体の開口部を閉鎖部材で容易にかつ短時間のうちに閉鎖することができ、さらに脱ハロゲン処理をする際に反応容器内で高まる圧力を閉鎖部材を装着するフレームが受けるので、反応容器をはじめとする各部材に曲げモーメントがかからず、したがってこの曲げモーメントに基づく装置寿命の短命化が防止される。
【００１４】
さらに、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置は、内容物が上下に循環される流通案内手段と攪拌手段とを備えているから、反応容器内の内容物が効率よく満遍なく撹拌できるようになっている。したがって、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を用いると、ハロゲン含有プラスチック回収物の処理に要する反応時間をより短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の処理装置により処理される対象物は、ハロゲン含有プラスチック回収物である。このハロゲン含有プラスチック回収物は、分子内にハロゲン原子を含有するプラスチック及び分子内にハロゲン原子を含有する添加剤の少なくとも一方を含有する成形用のハロゲン含有プラスチック組成物であって、製品として使用されずに回収されたもの、上記ハロゲン含有プラスチック組成物を用いて成形加工した際に副生するバリ及び打ち抜き残渣等の半端物を回収したもの、上記ハロゲン含有プラスチック組成物を用いて成形加工して得られるハロゲン含有プラスチック製品であって、使用後に回収されたもの、上記ハロゲン含有プラスチック製品と他の樹脂を用いて得られる樹脂製品とを組み合わせてなる組み立て製品であって廃棄されるに至り、その組み立て製品の回収物から分離されたハロゲン含有プラスチック製品回収物等を挙げることができる。
【００１６】
上記ハロゲン含有プラスチック回収物は、回収されたときのそのままの形状でこの発明に係るハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置（以下、「この発明の処理装置」と称することがある。）に提供することができ、また、ハロゲン含有プラスチック回収物からより短時間でハロゲン原子を除去することを目的とするのであればハロゲン含有プラスチック回収物を粉砕又は破砕することによる粉砕物又は破砕物としてこの発明の処理装置に供するのがよい。粉砕物又は破砕物の大きさは、特に限定されるものではなく、例えば、数１００μｍ〜数ｃｍにすればよい。
【００１７】
上記ハロゲン含有プラスチック組成物における分子内にハロゲン原子を含有するプラスチックとしては、その分子内にハロゲン原子を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、フッ素樹脂、塩化ビニル系樹脂、クロロプレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、塩化三フッ化エチレン樹脂等を挙げることができる。
【００１８】
これらの中で、短時間でハロゲン原子を除去できる点で、塩化ビニル系樹脂がこの発明の処理装置に適用するのに好都合である。塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合樹脂、塩化ビニルアクリル酸エステル、塩化ビニルメタクリル酸共重合樹脂、塩化ビニルアクリルニトリル共重合体、エチレン塩化ビニル共重合体、プロピレン塩化ビニル共重合体等を挙げることができる。
【００１９】
上記ハロゲン含有プラスチック組成物における分子内にハロゲン原子を含有する添加剤としては、その分子内にハロゲン原子を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、五塩化ステアリン酸ジメチル、トリクロルエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスジブロモプロピルホスフェート等の可塑剤、モノアルキレンジブロモフェノール等の酸化防止剤、トリス（クロロエチル）ホスフェート、パークロロペンタシクロデカン、テトラブロムブタン、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモエタン、デカブロモビフェニルエーテル等の難燃剤等を挙げることができる。また、分子内にハロゲン原子を含有する添加剤として、上記の外に、「新版・プラスチック配合剤−基礎と応用」昭和５９年１月３０日初版発行、大成社発行」に記載された各種の添加剤を挙げることができる。
【００２０】
ハロゲン含有プラスチック組成物には、上記分子内にハロゲン原子を含有するプラスチック及び上記分子内にハロゲン原子を含有する添加剤に加えて、例えば、分子内にハロゲン原子を含有していない、可塑剤、ワックス、安定剤、紫外線吸収剤、補強剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２１】
この発明の処理装置を使用する際には、アルキレングリコールが用いられる。このアルキレングリコールは、この発明の目的を達成することができるものであれば、特に限定されるものではないが、ハロゲン含有プラスチック回収物への高い相溶性を有し、ハロゲン含有プラスチック回収物を劣化させにくい点で、炭素数２〜８のアルキレングリコールであるのが好ましく、炭素数２〜４のアルキレングリコールであるのがより好ましく、エチレングリコールであるのが特に好ましい。炭素数２〜４のアルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等を挙げることができる。
【００２２】
溶媒としてアルキレングリコール特にエチレングリコールを用いることで、処理温度が比較的低温であるにもかかわらず、脱ハロゲン化反応が著しく促進され、極めて短時間でハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を除去することができる。この発明の処理装置においては、アルキレングリコールの範疇に含まれる一種又は二種以上のアルキレングリコールを溶媒として使用することができるが、アルキレングリコールと極性非プロトン溶媒及び／又は環状エーテル等との混合溶媒としてアルキレングリコールを使用するのは好ましくない。前記混合溶媒を使用するとアルキレングリコールの相対的な使用量が低下するので脱ハロゲン化反応が促進されず、したがってハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができない。
【００２３】
この発明の処理装置を使用する際には、アルカリが用いられる。このアルカリは強アルカリであれば、特に限定されるものではなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙げることができる。
【００２４】
このアルカリは、固形物をそのまま用いても、溶液として用いてもよい。
【００２５】
上記アルキレングリコールの使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、ハロゲン含有プラスチック回収物１質量部に対して、５０〜５００質量部であるのが好ましい。アルキレングリコールの使用量が５０質量部より少ないとハロゲン含有プラスチック回収物への相溶性が低下してハロゲン原子の除去率が低下する場合がある。
【００２６】
上記アルカリの使用量は、ハロゲン含有プラスチック回収物から短時間でハロゲン原子を除去することができる限り、特に限定されるものではないが、アルキレングリコール中のアルカリ濃度が０．２５〜１.５ｍｏｌ／Ｌであるのが好ましい。アルキレングリコール中のアルカリ濃度が高すぎても低すぎてもハロゲン原子の除去率が低下する傾向にあり、アルカリ濃度が０．２５〜１.５ｍｏｌ／Ｌであれば、短時間で高いハロゲン原子の除去率が得られる。短時間でより高い脱ハロゲン原子の除去率が得られる点で、アルカリ濃度は０．５〜１．０ｍｏｌ／Ｌであるのがとくに好ましい。
【００２７】
この発明の処理装置では、まず、ハロゲン含有プラスチック回収物とアルカリとをアルキレングリコールに分散させる。この発明の処理装置では、アルカリはアルキレングリコールに溶解していてもよい。
【００２８】
次いで、このアルキレングリコール分散液を常圧下に１２５〜１９６℃に加熱する。加熱温度が１２５℃よりも低いとハロゲン含有プラスチック回収物から短時間でハロゲン原子を除去することができないことがあり、加熱温度が１９６℃を超えているとハロゲン含有プラスチック回収物に含まれている上記分子内にハロゲン原子を含有するプラスチックが熱分解することがある。
【００２９】
加熱温度は、短時間で高いハロゲン原子の除去率が得られる点で、１２５〜１５５℃であるのが好ましく、１３５〜１５０℃であるのが特に好ましい。
【００３０】
加熱時間は、アルカリ濃度等に依存するので一概に決定できないが、一般に、短時間でこの発明の目的を達成することができ、例えば、所定の加熱温度に達した後、５〜３５分であるのが好ましく、５〜２５分であるのが特に好ましい。一方、アルカリ濃度等を好ましい範囲に調整すれば、加熱時間が５〜１０分というごく短時間でこの発明の目的を十分に達成することもできる。
【００３１】
なお、この発明においては、高いハロゲン原子の除去率が得られる範囲内で加熱時間を長くすることもできる。
【００３２】
加熱手段は、電気ヒータ、熱媒体等も可能であるが、短時間に効率よく加熱するにはマイクロ波加熱手段例えば高周波加熱装置が好ましい。
【００３３】
この発明の処理装置においては、上記アルキレングリコール分散液を所定時間加熱すると、固形分と液状分との混合物が得られる。この混合物を固液分離手段により固形分と液状部分に分離する。分離手段は、特に限定されるものではなく、例えば、ろ過手段、遠心分離手段等の公知の手段を挙げることができる。
【００３４】
このようにして分離された液状分には、アルキレングリコール、アルカリ、エステル系可塑剤又はその分解物、添加剤、場合によりハロゲンのアルカリ塩等が含まれている。この液状分又はこの液状分から回収されたアルキレングリコール及びアルカリは、再度、この発明の処理装置に使用することができる。
【００３５】
一方、分離された固形分には、ハロゲン原子が除去されたプラスチック又はその変性物、場合によりハロゲンのアルカリ塩等が含まれている。この固形分から、ハロゲンのアルカリ塩は常法に従って容易に除去することができ、ハロゲンのアルカリ塩が除去された残分にはハロゲン原子が含まれていないから、焼却処分されても、この残分の熱分解によってハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等が発生することがなく、したがって、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等によって焼却炉を傷めることもなく、ダイオキシン類が発生することもない。
【００３６】
この発明の処理装置では、上記加熱処理の前に、ハロゲン含有プラスチック回収物をあらかじめ洗浄してもよく、また、ハロゲン含有プラスチック回収物に含まれている添加剤等をあらかじめ除去してもよい。
【００３７】
以上、詳細に説明したとおり、この発明の処理装置によると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができる。さらに、エステル系可塑剤が含まれているハロゲン含有プラスチック回収物をこの発明に適用すると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子とともにエステル系可塑剤をも除去できる。
【００３８】
したがって、エステル系可塑剤が含まれているハロゲン含有プラスチック回収物をこの発明に適用してもよい。ハロゲン含有プラスチック回収物に含まれていてもよいエステル系可塑剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、フタル酸エステル可塑剤、リン酸エステル可塑剤、アジピン酸エステル可塑剤、セバチン酸エステル可塑剤、アゼライン酸エステル可塑剤、クエン酸エステル可塑剤、グリコール酸エステル可塑剤、トリメリット酸エステル可塑剤、フタル酸異性体エステル可塑剤、リシノールエステル可塑剤、ポリエステル型可塑剤等を挙げることができる。これらの可塑剤の中でも、ハロゲン原子とともに可塑剤を効率よく除去することを目的とするのであれば、エステル系可塑剤はフタル酸エステル可塑剤であるのがよい。フタル酸エステル可塑剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジ（ｎ−オクチル）フタレート、ジ（２−エチルヘキシル）フタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジデシルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジベンジルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、オクチルデシルフタレート、ブチルオクチルフタレート、オクチルベンジルフタレート、（ｎ−ヘキシル）（ｎ−デシル）フタレート、（ｎ−オクチル）（ｎ−デシル）フタレート等を挙げることができる。
【００３９】
特に上記ハロゲン含有プラスチック組成物として、上記塩化ビニル系樹脂１００質量部と、上記エステル系可塑剤３０〜１００質量部とを配合してなる軟質塩化ビニル系樹脂組成物を用いると、この発明の処理装置の目的を十分に達成することができるうえ、１回の処理で塩素原子とともにエステル系可塑剤をも短時間で除去することができるので好都合である。
【００４０】
この軟質塩化ビニル系樹脂組成物には、上記軟質塩化ビニル系樹脂及び上記エステル系可塑剤に加えて、例えば、ワックス、安定剤、紫外線吸収剤、補強剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００４１】
この発明の処理装置に、軟質塩化ビニル系樹脂組成物を適用すると、加熱処理後に得られる固形分からハロゲンのアルカリ塩が除去された残分には、ハロゲン原子はもはや含まれていないから、焼却処分されても、この残分の熱分解によってハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等が発生することがなく、したがって、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等によって焼却炉を傷めることもなく、ダイオキシン類が発生することもない。また、この残分には、エステル系可塑剤ももはや含まれていないから、埋め立て処分されても、人及び環境に与える悪影響を大幅に低減することができる。
【００４２】
次に、この発明の処理装置の一例としてのハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置（以下、単に「原料回収装置」と称することがある。）について、図を参照しながら説明する。
【００４３】
図１に示したように、この原料回収装置１には、その一要素として、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置１００（以下、単に「処理装置１００」と称することがある。）が組み込まれている。
【００４４】
図２〜図４を参照して、この処理装置１００について、説明する。
【００４５】
図２に示したように、この処理装置１００は、開口部１１６を有するフレーム１１０と、フレーム１１０に設けられた下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０と、フレーム１１０の開口部１１６に移送可能であり、開口部１１６において下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０で閉塞される両端開口部１４１及び１４２を備えた反応容器本体１４０と、反応容器本体１４０の両端開口部１４１及び１４２を閉塞する上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０と反応容器本体１４０とで形成される反応容器１５０（図４参照）の貫通孔１５１に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段１６０と、反応容器１５０内の内容物を攪拌する攪拌手段１７０と、反応容器１５０内の内容物を加熱する加熱手段１４５とを含んでいる。なお、この例においては、前記下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０がこの発明における閉鎖部材の一例に相当する。また、前記開口部１４１は上側開口部と称されることがあり、また開口部１４２は下側開口部と称されることがある。
【００４６】
図２に示されるように、フレーム１１０は、上部横部材１１１、下部横部材１１２及びこれらを上下に連結支持する一対の縦部材１１３及び１１４で、方形の開口部１１６を有するように、形成されている。この開口部１１６に、後述する下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０と反応容器本体１４０とで形成される反応容器１５０（図４参照）が配置されることによって、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときにも、後述する下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０に印加される圧力をフレーム１１０が受けるので、下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０が反応容器本体１４０から外れないようになっているとともに、内部圧力による曲げモーメントが生じず、この曲げモーメントに基づく処理装置１の寿命が短命化されることが防止される。
【００４７】
図２及び図４に示されるように、反応容器本体１４０は、両端に開口部(以下において両端開口部と称することがある。また、図２において上側に位置する開口部を上側開口部１４１と称し、下側に位置する開口部を下側開口部１４２と称することがある。)を有する筒状体である。この反応容器本体１４０における上側開口部１４１は、環状をなす環状端部１４３で囲まれて形成されている。この上側開口部１４１は、環状の底面部１４１Ａと、その環状の底面部１４１Ａの内側縁を端部とする円筒状の内壁面１４４を有する貫通孔１５１の開口部とを有する。下側開口部１４２は、上側開口部１４１と同様に、環状をなす環状端部１４３で囲まれて形成され、この下側開口部１４２は、環状の底面部１４２Ａと、その環状の底面部１４２Ａの内側縁を端部とする円筒状の内壁面１４４を有する貫通孔１５１の開口部とを有する。
【００４８】
この反応容器本体１４０には、加熱手段１４５例えばヒータが配設され、このヒータに通電することにより反応容器本体１４０自体を所定温度に加熱することができるようになっている。なお、加熱手段１４５は反応容器内を加熱することができる限り、前記ヒータに限られずマイクロ波照射による加熱手段であってもよい。
【００４９】
反応容器本体１４０は、初期状態においてはフレーム１１０の開口部１１６の外側に置かれ、脱ハロゲン化処理、又は場合により脱ハロゲン化処理及び脱可塑剤化処理を行なう処理状態においてはフレーム１１０の開口部１１６の内部に配置可能にされる。そのためには、例えば図示しない移送手段例えばロボットアーム等により、この反応容器本体１４０がフレーム１１０の開口部１１６に移送可能に配置され、また、フレーム１１０を移動させるフレーム移動手段例えばフレームに備え付けられた車輪（図示せず。）と、その車輪を載せる軌条（図示せず。）と、前記フレーム１１０を前記軌条に沿って移動させる駆動手段（図示せず。）とを備えるフレーム移動装置により、フレーム１１０の開口部１１６外にある反応容器本体１４０を、フレーム１１０の開口部１１６の内部に、配置可能になっている。
【００５０】
前記下蓋部材１２０は、フレーム１１０を形成する下部横部材１１２上に、設置されている。
【００５１】
下蓋部材１２０は、円盤形をした下蓋本体部１２０Ａと、この下蓋本体部１２０Ａの直径よりも小さな直径を有し、前記下蓋本体部１２０Ａから同心状に突出して形成された円盤状の嵌合凸部１２０Ｂとを有し、前記下蓋本体部１２０Ａにおいて前記嵌合凸部１２０Ｂの周端縁から外側に張り出した部分がフランジ部１２１となるように形成される。前記嵌合凸部１２０Ｂの直径及び厚みは、この嵌合凸部１２０Ｂを反応容器本体１４０における下側の開口部１４２に嵌合すると、嵌合凸部１２０Ｂの上面が底面部１４２Ａに液密に当接し、嵌合凸部１２０Ｂの外周面が開口部１４２における内周面に液密に当接するように決定されている。またフランジ部１２１の下面は、前記嵌合凸部１２０Ａを前記開口部１４２に嵌合すると、下側の環状端部１４３の端面に液密に当接するように、形成される。なお、下蓋部材１２０で前記開口部１４２を液密に閉鎖する場合に、各種のパッキン、Ｏ−リング等を使用することが好ましい。
【００５２】
前記上蓋部材１３０は、前記下蓋部材１２０と同様に形成される。詳述すると、前記上蓋部材１３０は、円盤形をした上蓋本体部１３０Ａと、この上蓋本体部１３０Ａの直径よりも小さな直径を有し、前記上蓋本体部１３０Ａから同心状に突出して形成された円盤状の嵌合凸部１３０Ｂとを有し、前記上蓋本体部１３０Ａにおいて前記嵌合凸部１３０Ｂの周端縁から外側に張り出した部分がフランジ部１３１となるように形成される。前記嵌合凸部１３０Ｂの直径及び厚みは、この嵌合凸部１３０Ｂを前記上蓋部材１３０における上側の開口部１４１に嵌合すると、嵌合凸部１３０Ｂの下面が底面部１４１Ａに液密に当接し、嵌合凸部１３０Ｂの外周面が開口部１４１における内周面に液密に当接するように決定されている。またフランジ部１３１の下面は、前記嵌合凸部１３０Ｂを前記開口部１４１に嵌合すると、環状端部１４３の端面に液密に当接するように、形成される。なお、上蓋部材１３０で前記開口部１４１を液密に閉鎖する場合に、各種のパッキン、Ｏ−リング等を使用することが好ましい。
【００５３】
上蓋部材１３０は後述する昇降手段１８０を介してフレーム１１０を形成する上部横部材１１１に、上下動可能に設けられている。この点において、即ち上蓋部材１３０が上部横部材１１１に対して上下動可能に設けられている点において、上蓋部材１３０と下蓋部材１２０とが異なる。
【００５４】
昇降手段１８０は、前記上蓋部材１３０の上面における中心部を支持する支持部材１８２と、この支持部材１８２を介して前記上蓋部材１３０を昇降させる駆動手段１８１とを備えている。なお、この昇降手段１８０に加えて、前記上蓋部材１３０を傾きなく昇降させるために、換言すると前記上蓋部材１３０の下面を水平に保持したままこの上蓋部材１３０を昇降させるために、案内部材（図示せず。）を特設しても良い。
【００５５】
図２及び図４に示されるように、流通案内手段１６０は、反応容器本体１４０の両端開口部１４１及び１４２を閉塞する上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０と反応容器本体１４０とで形成される反応容器１５０の内部において、貫通孔１５１に充填された内容物が上下に循環可能なように、形成されている。図４に示されるように、反応容器１５０において、流通案内手段１６０は、それぞれ、下蓋部材１２０における嵌合凸部１２０Ｂの上面に形成された溝１６０Ａ、及び上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に形成された溝１６０Ａとして形成される。この溝１６０Ａは上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０それぞれに形成されているので、上蓋部材１３０における溝１６０Ａについて説明し、下蓋部材１２０における溝１６０Ａの説明を割愛する。上蓋部材１３０における溝１６０Ａは、上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に、縦断面が略半球状となり、嵌合凸部１３０Ｂの軸線方向から観察すると環状凹部となるように、形成される。この溝１６０Ａの外側端縁が貫通孔１５１の端縁と一致するように、この溝１６０Ａが設計されていることが好ましい。このような溝１６０Ａが形成されていると、嵌合凸部１３０Ｂを開口部１４１に嵌合した場合に、図４に示されるように、反応容器の内容物が内壁面１４４に沿って上昇し、上昇した内容物が前記溝１６０Ａの凹面に沿って案内されて流通し、その後に下降流に転じるので、反応容器の内容物の効率的な攪拌が実現される。したがって、処理装置１を用いると、反応時間をより短縮することができる。
【００５６】
図２に示されるように、反応容器１５０内の内容物を攪拌する攪拌手段１７０は、例えば、攪拌棒１７１と、この攪拌棒１７１を駆動させる動力を出力するキャンドモータ１７２とを備えている。攪拌棒１７１は下部横部材１１２及び下蓋部材１２０を貫通して設けられ、キャンドモータ１７２は下部横部材１１２の外壁面に設けられている。
【００５７】
図３に示されるように、処理装置１００には、異常反応が起こり反応容器１５０の内部圧力が上昇した場合に内部圧力を調整できるように、必要により逃し弁１３８が設けられていてもよい。逃し弁１３８は、例えば、上蓋部材１３０を貫通して設けられた配管とその途中に介装された手動弁とを備えてなる。
【００５８】
このように、処理装置１００は、上記フレーム１１０と上記下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０と上記反応容器本体１４０と上記流通案内手段１６０と上記攪拌手段１７０と上記加熱手段１４５と必要により逃し弁１３８とを含んでいるが、処理装置１００が連続式処理装置として構成される場合には、図３に示されるように、処理装置１００が排出手段１３５と装入手段１３６及び１３７とをさらに含んでいることが好ましい。
【００５９】
排出手段１３５は、加熱処理後の内容物を反応容器１５０の貫通孔１５１から排出するための例えば配管によってなり、上蓋部材１３０を貫通して設けられている。
【００６０】
装入手段１３６及び１３７は反応容器１５０の貫通孔１５１にハロゲン含有プラスチック回収物及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールをそれぞれ装入するための例えば配管によってなり、上蓋部材１３０を貫通して設けられている。
【００６１】
次に、上記処理装置１００を一要素として組み込んだ原料回収装置１について、図１を参照して説明する。
【００６２】
原料回収装置１は、上記処理装置１００と裁断機２と貯蔵タンク３と貯留槽４とろ過装置７とを備えている。
【００６３】
図１に示されるように、裁断機２は、ハロゲン含有プラスチック回収物を裁断して粉砕物又は破砕物にするために設けられ、上記処理装置１００の上方に設置されている。好適な裁断機２は、ハロゲン含有プラスチック回収物を例えば数１００μｍ〜数ｃｍの粉末乃至断片に破砕することのできる裁断刃を備える。
【００６４】
貯蔵タンク３は、裁断機２によって裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物を貯蔵するために設けられ、裁断機２と上記処理装置１００との間に設置される。
【００６５】
貯蔵タンク３と上記処理装置１００とは、上記処理装置１００の装入手段１３７を介して結合されている。この装入手段１３７には、その途中に手動弁（例えば、ボールバルブ）３Ｂが介装され、この手動弁３Ｂの開閉により貯蔵タンク３から上記処理装置１００へと裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物が装入されるようになっている。貯蔵タンク３は、貯蔵タンク３に貯蔵された裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物を重力に従って上記処理装置１００に供給することができるから、装入手段１３７にはポンプ等が設けられてなくてもよいが、これらを設けて強制的に裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物を上記処理装置１００に供給するようにしてもよい。なお、貯蔵タンク３は、溶媒を貯蔵する例えば貯蔵槽が結合され、裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物と溶媒とが混合されてスラリーが調製され、このスラリーが上記処理装置１００に装入されるように、構成されていてもよい。
【００６６】
図１に示されるように、貯留槽４は、所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを調製し、貯留するために設けられている。貯留槽４は、貯留槽４よりも上方に設けられたアルキレングリコールを貯留しておく貯留槽５と貯留槽４よりも上方に設けられたアルカリを貯蔵しておく貯蔵タンク６とを備えている。貯留槽４と貯留槽５は、流体移送手段例えば配管５Ａを介して結合されている。この配管５Ａの途中には手動弁５Ｂが介装され、この手動弁５Ｂの開閉により重力に従って貯留槽５から貯留槽４へとアルキレングリコールが移送されるようになっている。また、貯留槽４と貯蔵タンク６は、移送手段例えば配管６Ａを介して結合されている。この配管６Ａの途中には手動弁（例えば、ボールバルブ）６Ｂが介装され、この手動弁６Ｂの開閉により重力に従って貯蔵タンク６から貯留槽４へとアルカリが投入されるようになっている。なお、配管５Ａ及び配管６Ａの途中にポンプ等を介装してアルキレングリコール及びアルカリを貯留槽４に強制的に移送するようにしてもよい。また、アルカリとしてアルカリ溶液を用いる場合には、貯蔵タンク６の代わりに貯留槽を用いればよい。
【００６７】
上記処理装置１００と貯留槽４は、上記処理装置１００の装入手段１３６を介して結合されている。この装入手段１３６には、その途中に手動弁４Ｂが介装され、この手動弁４Ｂの開閉により貯留槽４から上記処理装置１００へと所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールが移送されるようになっている。図１に示された原料回収装置１では、貯留槽４は上記処理装置１００より上方に位置しているから重力に従って所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを上記処理装置１００に移送することができるが、装入手段１３６の途中にポンプ等を介装して所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを強制的に上記処理装置１００に移送することもできる。
【００６８】
ろ過装置７は、例えば、上記排出手段１３５の下流に設置されたろ過器７Ａとろ過器７Ａでろ別されたろ液を貯留しておく貯留槽７Ｂとを備えている。上記処理装置１００の排出手段１３５には、その途中に手動弁７Ｃが介装され、この手動弁７Ｃの開閉により上記処理装置１００からろ過装置７へと処理後の内容物が移送されるようになっている。図示していないが、加熱処理後の内容物を移送するには、排出手段１３５の途中にポンプ等の移送手段を設けて内容物をろ過装置７に移送してもよく、加圧手段又は減圧手段等の圧力差による移送手段をさらに設けて内容物をろ過装置７に移送してもよい。
【００６９】
貯留槽７Ｂと貯留槽４とは、流体移送手段８例えば配管を介して結合されている。この流体移送手段８には、その途中にポンプ８Ａ及び手動弁８Ｂが介装され、このポンプ８Ａの始動及び手動弁８Ｂの開閉により貯留槽７Ｂから貯留槽４へと加熱処理後のアルカリを含有するアルキレングリコールが移送されるようになっている。
【００７０】
ハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置１及び処理装置１００は、以下のように動作する。
【００７１】
まず、ハロゲン含有プラスチック回収物が裁断機２に投入されて、裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物が貯蔵タンク３に貯蔵される。
【００７２】
一方、反応容器本体１４０がフレーム１１０の開口部１１６に移送され、反応容器本体１４０の下側開口部１４２に嵌合凸部１２０Ａが嵌合するように下側開口部１４２を下蓋部材１２０で閉鎖する。
【００７３】
次いで、駆動手段１８１が起動され、上蓋部材１３０が先端部に保持された支持部材１８２によって、上蓋部材１３０が反応容器本体１４０に向かって降下し、反応容器本体１４０の環状端部１４３と上蓋部材１３０のフランジ部１３１とが接合され、また上側開口部１４１に嵌合凸部１３０Ｂが嵌合するように、反応容器本体１４０の上側開口部１４１が閉塞され、フレーム１１０の開口部１１６内に、その貫通孔１５１が液密状態にある反応容器１５０が、設置固定される。
【００７４】
このように、反応容器本体１４０の両端開口部１４１及び１４２に上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０を嵌合するだけで、内部が液密となった反応容器１５０が形成され、ボルト締めによる蓋部材の装着を採用していないので、反応容器本体１４０における両端開口部１４１及び１４２と上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０との脱着が短時間のうちに実行可能となる。また、このようにして形成された反応容器１５０は、フレーム１１０の開口部１１６内に配置されているから、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときにも、下蓋部材及び上蓋部材に負荷される圧力をフレーム１１０が受けるので、下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０が反応容器本体１４０から外れることがない。
【００７５】
次いで、手動弁３Ｂが開けられて、所定量の裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物が装入手段１３７を介して反応容器１５０の貫通孔１５１に装入される。
【００７６】
一方、手動弁５Ｂ及び手動弁６Ｂが所定量開けられ、所定量のアルキレングリコール及びアルカリが貯留槽５及び貯蔵タンク６から貯留槽４に移送されて、所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールが調製される。調製された所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールは貯留槽４に貯留される。
【００７７】
次いで、手動弁４Ｂが開けられて、所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールが装入手段１３６を介して反応容器１５０の貫通孔１５１に装入され、貫通孔１５１にハロゲン含有プラスチック回収物及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールを含む内容物が充填される。
【００７８】
次いで、加熱処理槽１００の攪拌手段１７０が起動される。攪拌手段１７０が起動されると、図４に示されるように、反応容器１５０の貫通孔１５１に充填された内容物が、対流のように、上下に循環して流動する。
【００７９】
具体的には、図４の矢印に示されるように、先ず、回転している撹拌棒１７１よって生じる推進力により、反応容器１５０の貫通孔１５１に充填された内容物に流動する力が与えられ、内容物が下蓋部材１２０に向かって流動する。次いで、内容物が下蓋部材１２０における嵌合凸部１２０Ｂの上面に形成された溝１６０Ａに沿って流動して、流動する方向が重力に反する方向に変えられる。続いて、流動する方向が重力に反する方向に向いた内容物が反応容器本体１４０の内壁面１４４に沿って上昇する。内容物が内壁面１４４の上端まで上昇すると、今度は、上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に形成された溝１６０Ａに沿って流動して、流動する方向が重力に従う方向に変えられる。さらに、流動する方向が重力に従う方向に向いた内容物が下蓋部材１２０の中心近傍に向かって降下する。撹拌棒１７１近傍まで降下した内容物は、再び、撹拌棒１７１よって生じる推進力により流動する力が与えられ、同様にして、内容物が下蓋部材１２０に向かって流動する。このような流れを繰り返して、図４の矢印に示されるように、貫通孔１５１に充填された内容物が上下に循環して流動する。
【００８０】
次いで、加熱手段１４５が起動され、反応容器１５０の貫通孔１５１に充填された内容物は絶えず上下に循環して流動しながら、常圧下に所定時間所定温度に加熱される。
【００８１】
貫通孔１５１に充填された内容物がこのように絶えず上下に循環して流動しながら加熱されると、ハロゲン含有プラスチック回収物と所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコール特にアルカリとの接触頻度が高くなるから、脱ハロゲン化反応が著しく促進され、極めて短時間でハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を除去することができる。
【００８２】
加熱処理が終了すると、手動弁７Ｃが開けられ、加熱処理後の内容物が排出手段１３５を介して反応容器１５０の貫通孔１５１からろ過装置７に移送され、固形分と液状分とに分離される。
【００８３】
貯留槽７Ｂに貯留された液状分は、ポンプ４Ｃによって流体移送手段８を介して貯留槽４に移送される。一方、固形分はろ過器７Ａ上に分離されて、ハロゲン含有プラスチック回収物の回収処理が終了する。
【００８４】
以上、原料回収装置１及び処理装置１００の動作をバッチ式操作の場合を例に説明したが、この原料回収装置１及び処理装置１００は連続式操作も可能である。連続式操作の場合には、上記貫通孔１５１に充填された内容物が上下に循環して流動しながら常圧下に所定時間所定温度に加熱されている間に、裁断されたハロゲン含有プラスチック回収物及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコールがそれぞれ一定の割合で装入手段１３７及び１３６を介して反応容器１５０の貫通孔１５１に装入されるとともに、装入されたハロゲン含有プラスチック回収物量及び所定のアルカリ濃度を有するアルキレングリコール量に相当する量の加熱処理後の内容物が排出手段１３５を介して排出される。
【００８５】
以上、原料回収装置１及び処理装置１００の一例を図を参照しながら説明したが、原料回収装置１及び処理装置１００は図に示された装置に限定されることはなく、この発明の処理装置を実施できる範囲内で、適宜に設計変更されてもよい。
【００８６】
例えば、図２に示されるように、処理装置１００の加熱手段１４５は、反応容器本体１４０の外周面を覆うように設けられているが、加熱手段１４５が反応容器本体１４０の外周面を覆うように設けられていることは必ずしも必要ではなく、例えば、図５に示されるように、加熱手段１４５が反応容器本体１４０の内部に設けられていてもよい。
【００８７】
また、図２〜図４に示されるように、処理装置１００の上蓋部材１３０は、上記フランジ部１３１を有する円盤状に形成されているが、上蓋部材１３０が反応容器本体１４０の開口部１４１を閉塞することができればフランジ部１３１を有していることは必ずしも必要ではなく、例えば、図６に示されるように、上蓋部材１３９は単に円盤状に形成されていてもよい。この場合には、図６に示されるように、反応容器本体１４０もその開口部１４１に環状端部１４３を有している必要はない。さらに、下蓋部材１２０も同様にフランジ部１２１を有している必要はない。
【００８８】
さらに、図２に示されるように、処理装置１００の昇降手段１８０は、駆動手段１８１と支持部材１８２とを備え、支持部材１８２が油圧シリンダ又は空気圧シリンダを含んだアームとして構成されているが、昇降手段１８０が上蓋部材１３０を保持し昇降させることができれば支持部材１８２が油圧シリンダ又は空気圧シリンダを含んだアームとして構成されていることは必ずしも必要ではなく、例えば、図７に示されるように、制御手段１８３とこの制御手段１８３に接続されたスクリューネジ１８４と上部横部材１１１に埋設されたナット１８５とを備えた１組の昇降手段１８０として構成されていてもよい。
【００８９】
また、図２に示されるように、処理装置１００の攪拌手段１７０は、下部横部材１１２及び下蓋部材１２０を貫通して設けられているが、攪拌手段１７０が下部横部材１１２及び下蓋部材１２０を貫通して設けられていることは必ずしも必要ではなく、例えば、図８に示されたように、攪拌手段１７０が下蓋部材１２０を貫通して設けられていてもよい。この場合には、例えば、下部横部材１１２上に少なくとも１組の載置台１１５が形成され、さらに載置台１１５上に下蓋部材１２０が載置されるように構成される。
【００９０】
さらに、図２〜図４に示されるように、下蓋部材１２０における嵌合凸部１２０Ｂの上面に形成された溝１６０Ａ及び上蓋部材１３０における嵌合凸部１３０Ｂの下面に形成された溝１６０Ａは、何れも、縦断面が略半球状に形成されているが、溝１６０Ａの縦断面の形状は、内容物が流動する方向を変化させられる形状であればよく、例えば、縦断面の形状が多角形であってもよく、半楕円形であってもよい。
【００９１】
また、図４の矢印に示されるように、流通案内手段１６０及び攪拌手段１７０は、内容物が反応容器本体１４０の内壁面１４４に沿って上昇して上下に循環するように、形成されているが、内容物がこのようにして循環するように流通案内手段１６０及び攪拌手段１７０が形成されていることは必ずしも必要ではなく、例えば、内容物が反応容器本体１４０の内壁面１４４に沿って下降して上下に循環するように、形成されていてもよい。
【００９２】
さらに、図２に示されるように、処理装置１００のフレーム１１０は方形の開口部１１６を有するように形成されているが、フレーム１１０が方形の開口部１１６を有していることは必ずしも必要ではなく、開口部１１６において、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときに、下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０に印加される圧力を受けることができる形状であればよく、例えば、フレームが上部横部材及び下部横部材とこれらを上下に連結支持する縦部材とからなるコの字状のフレームとし、一端が開口した開口部を有していてもよい。
【００９３】
また、図３に示されるように、逃し弁１３８と装入手段１３６及び１３７と排出手段１３５はそれぞれ上蓋部材１３０を貫通して設けられているが、これらの機能を有する限りこれらが設けられる位置は上蓋部材１３０に限定されるものではない。また、図３に示されるように、装入手段１３６及び１３７はそれぞれ別個に設けられているが、例えば、装入手段１３６の途中に、装入手段１３７が結合された切替え弁が介装されて、装入手段１３６と１３７とが一体に構成されてもよい。
【００９４】
一方、原料回収装置１は、貯留槽４を備えているが、貯留槽４を備えることなく、貯留槽５及び貯蔵タンク６から所定量のアルキレングリコール及びアルカリが処理装置１００に直接移送される構成とされてもよい。
【００９５】
また、原料回収装置１は、ハロゲン含有プラスチック回収物からより短時間でハロゲン原子を除去することを目的とする装置であるから、裁断機２を備えているが、原料回収装置１は必ずしも裁断機２を備えている必要はない。
【００９６】
さらに、図１に示される原料回収装置１は連続式の原料回収装置であるが、バッチ方式の処理装置として用いることもできる。バッチ方式の原料回収装置として用いる場合には、排出手段１３５と装入手段１３６及び１３７とが設けられていなくてもよい。
【００９７】
以上に詳述した反応容器１５０は、基本的には反応容器本体１４０、上蓋部材１３０及び下蓋部材１２０により形成されるが、下蓋部材と円筒状容器とが一体に形成されてなる形態すなわち、一端を開口する有底円筒状をした反応容器本体と、上蓋部材とから形成されていてもよい。
【００９８】
以上、詳述したように、この発明によると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することができるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置を提供できる。したがって、この発明の処理装置によって得られた処理物を最終的に焼却処分しても、かかる処理物の熱分解によってハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等が発生することがないから、ハロゲンガス、ハロゲン化水素ガス等によって焼却炉を傷めることもなく、ダイオキシン類が発生することもない。
【００９９】
また、この発明の処理装置によると、溶媒としてアルキレングリコール特にエチレングリコールを用いることで、処理温度が比較的低温であるのもかかわらず、極めて短時間でハロゲン原子を除去することができる。
【０１００】
さらに、この発明によると、ハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を短時間で除去することのできるハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置１００を提供できる。この発明の処理装置は、常圧下に、ハロゲン含有プラスチック回収物を加熱処理するものであるから、この発明の処理装置１００は高圧処理による疲労寿命を考慮する必要がない。
【０１０１】
また、この発明のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置１００は、反応容器本体１４０における両端開口部１４１及び１４２と下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０との脱着が短時間で可能となるうえ、反応容器１５０の内部圧力が上昇したときに下蓋部材１２０及び上蓋部材１３０に印加される圧力をフレーム１１０が受けるので、内圧による曲げモーメントが生じず、この曲げモーメントに基づく処理装置１の寿命が短命化されることが防止される。
【０１０２】
さらに、この発明の処理装置１００は、内容物が上下に循環される流通案内手段１６０と攪拌手段１７０とを備えているから、反応容器１５０内の内容物を効率よく撹拌できるようになっている。したがって、この発明の処理装置１００を用いると、反応時間をより短縮することができる。
【実施例】
【０１０３】
以下の実施例は、この発明の実験例である。
【０１０４】
（実験例１）
図１に示される原料回収装置１及び図２〜図４に示される処理装置１００を使用した。軟質ポリ塩化ビニルフィルムを水で洗浄し、次いで、裁断機２により約２００μｍ角の大きさに裁断し、０．５ｇの試料を採取した。
【０１０５】
なお、試料は、試料提供先からの情報によると、その塩素原子含有率は３５．７０％であり、ＤＯＰ含有率はフタル酸換算で２９．７０％であった。
【０１０６】
この０．５ｇの試料を、マイクロ波加熱装置１４５（商品名「マイクロシス」：マイルストーンゼネラル（株）製）及び攪拌手段１７０を備えた内容量１００ｍＬの反応容器１５０に投入し、次いで、水酸化ナトリウム濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌのエチレングリコール溶液になるように、５０ｍＬのエチレングリコールと水酸化ナトリウムとを投入した。
【０１０７】
次いで、加熱装置１４５及び攪拌手段１７０を起動し、この試料とアルカリとを含有するエチレングリコール分散液を反応容器１５０の貫通孔１５１を上下に循環させながら、常圧下で１３０℃に１０分間加熱した。加熱後に液状分と固形分の混合物を得た。この混合物をろ別して、液状分を回収した。この液状分を純水で１０００倍に稀釈し、得られた稀釈液をイオンクロマト装置（７３１０−２０型 日機装（株）製）により分析し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。測定された塩素原子量及びＤＯＰ量を、上記試料０．５ｇを１００としたときの割合に換算して、その換算値を、それぞれ、抽出塩素濃度（％）及び抽出フタル酸濃度（％）とした。これらの抽出塩素濃度及び抽出フタル酸濃は、その数値が大きいほど除去率が高く、その数値が小さいほど除去率が小さいことを示す。例えば算出された抽出塩素濃度が３５．７０％であれば０．５ｇの試料に含まれていた塩素原子が１００％除去されたことを示す。
【０１０８】
（実験例２〜１４）
次いで、加熱温度、加熱時間及びアルカリ濃度を、それぞれ、表１に示す条件に変更した以外は、上記実験例１と同様にして、試料とアルカリとを含有するエチレングリコール分散液を加熱処理した。
【０１０９】
上記実験例１と同様にして、液状分を回収し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。測定された塩素原子量及びＤＯＰ量を、上記試料０．５ｇを１００としたときの割合に換算して、その換算値を、それぞれ、抽出塩素濃度（％）及び抽出フタル酸濃度（％）とした。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
上記実験例のうち、上記実験例１〜８が実施例に相当し、上記実験例９〜１４が比較例に相当する。
【０１１２】
（実験例１５）
実験例１と同様にして、０．５ｇの試料を採取した。
【０１１３】
この０．５ｇの試料を、攪拌手段及び電気ヒータを有する耐圧密閉容器を備えた電気ヒータ加熱式反応装置（オートクレーブ：商品名「回分式プラスチック反応装置」：日東高圧（株）製）に投入し、次いで、１６ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液５０ｍＬを投入した。
【０１１４】
次いで、電気ヒータ及び攪拌手段を起動し、この試料と水酸化ナトリウム水溶液を３５０℃に６０分間加熱した。加熱後に液状分と固形分の混合物を得た。この混合物をろ別して、液状分を回収した。この液状分を純水で１０００倍に稀釈し、得られた稀釈液をイオンクロマト装置（７３１０−２０型 日機装（株）製）により分析し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。その結果、上記試料中の塩素原子及びＤＯＰはほぼ１００％除去されていたことが確認できた。
【０１１５】
また、上記混合物をろ別して回収した固形分を、元素分析装置（商品名「２４００II パーキンエルマー製）により、元素分析した。その結果、塩素原子は検出されず、元素分析においても、上記試料中の塩素原子がほぼ１００％除去されたことが確認できた。一方、元素分析により算出された炭素原子に対する水素原子のモル比は１．０７であり、固形分であるポリエンの炭素原子に対する水素原子のモル比が約１であるから、元素分析においても、上記試料中の塩素原子、添加剤等がほぼ除去されたことが確認できた。
【０１１６】
（実験例１６）
実験例１と同様にして、０．５ｇの試料を採取した。
【０１１７】
この０．５ｇの試料を、マイクロ波加熱装置１４５（商品名「マイクロシス」：マイルストーンゼネラル（株）製）及び攪拌手段１７０を備えた内容量１００ｍＬの反応容器１５０に投入し、次いで、１６ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液５０ｍＬを投入した。
【０１１８】
次いで、加熱装置１４５及び攪拌手段１７０を起動し、この試料と水酸化ナトリウム水溶液を２３５℃に３０分間加熱した。加熱後に液状分と固形分の混合物を得た。この混合物をろ別して、液状分を回収した。この液状分を純水で１０００倍に稀釈し、得られた稀釈液をイオンクロマト装置（７３１０−２０型 日機装（株）製）により分析し、この液状分に含まれている塩素イオン量及びＤＯＰの加水分解物であるフタル酸イオン量を測定した。その結果、上記試料中の塩素原子及びＤＯＰはほぼ１００％除去されていたことが確認できた。
【０１１９】
また、上記混合物をろ別して回収した固形分を、上記元素分析装置により、元素分析した。その結果、塩素原子は検出されず、元素分析においても、上記試料中の塩素原子がほぼ１００％除去されたことが確認できた。一方、元素分析により算出された炭素原子に対する水素原子のモル比は１．０５であり、固形分であるポリエンの炭素原子に対する水素原子のモル比は約１であるから、元素分析においても、上記試料中の塩素原子、添加剤等がほぼ除去されたことが確認できた。
【０１２０】
表１から明らかなように、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１３０〜１５０℃に加熱した実験例１〜８では、加熱処理時間が１０〜３０分の短時間で、２７．７〜３５．３％の高い抽出塩素濃度で塩素原子を除去できたのに対して、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１２０℃及び１００℃で加熱した実験例９〜１４では、高くとも３．１％の抽出塩素濃度でしか塩素原子を除去できなかった。
【０１２１】
したがって、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１２５〜１９６℃に加熱することにより、塩素原子を短時間で十分に除去できることが判明した。特に、アルカリ濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌである場合には、加熱時間が１０分という極めて短時間でも塩素原子を十分に除去できることが判明した。
【０１２２】
また、上記実験例１〜８では、加熱処理時間が１０〜３０分の短時間で、１５．８〜２９．１％の抽出フタル酸濃度でＤＯＰを除去できた。したがって、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料とアルカリとを含有するアルキレングリコール分散液を１２５〜１９６℃に加熱することにより、塩素原子だけでなく、ＤＯＰまでをも短時間で十分に除去できることが判明した。
【０１２３】
一方、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料を水酸化ナトリウム水溶液中で電気ヒータによって加熱処理した実験例１５では、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料から塩素原子を十分に除去するには、３５０℃以上の極めて高い温度と６０分の長い処理時間を必要とし、また、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料を水酸化ナトリウム水溶液中でマイクロ波加熱装置によって加熱処理した実験例１６では、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料から塩素原子を十分に除去するには、２３５℃の高い温度を必要とした。
【０１２４】
したがって、実験例１〜８に示したように、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの試料を、アルカリを含有するアルキレングリコール分散液中で加熱することにより、処理温度が１３０〜１５０℃という比較的低温であるにもかかわらず、脱ハロゲン化反応が著しく促進され、極めて短時間でハロゲン含有プラスチック回収物からハロゲン原子を除去することができることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】図１は、この発明の一例としてのハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置を示す概略説明図である。
【図２】図２は、この発明の一例としてのハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置の断面を示す概略断面図である。
【図３】図３は、上蓋部材の概略断面図である。
【図４】図４は、加熱処理容器に充填された内容物が上下に循環される様子を説明する加熱処理容器の概略断面図である。
【図５】図５は、加熱手段の取付け状態の変形例を示す反応容器本体の略断面図である。
【図６】図６は、上蓋部材及び加熱処理槽本体の変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、昇降手段の変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、攪拌装置の取付け方法の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１ ハロゲン含有プラスチック回収物の原料回収装置
２ 裁断機
３、６ 貯蔵タンク
３Ｂ、５Ｂ、６Ｂ、７Ｃ、８Ｃ 手動弁
４、５、７Ｂ 貯留槽
５Ａ、６Ａ、８ 流体移送手段
７ ろ過装置
７Ａ ろ過器
８Ａ ポンプ
１００ ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置
１１０ フレーム
１１１ 上部横部材
１１２ 下部横部材
１１３、１１４ 縦部材
１１５ 載置台
１１６ 開口部
１２０ 下蓋部材
１２０Ａ 下蓋本体部
１２０Ｂ 嵌合突出部
１２１、１３１ フランジ部
１３０、１３９ 上蓋部材
１３０Ａ 上蓋本体部
１３０Ｂ 嵌合突出部
１３５ 排出手段
１３６、１３７ 装入手段
１３８ 逃し弁
１４０ 反応容器本体
１４１、１４２ 開口部
１４２Ａ 底面部
１４３ 環状端部
１４４ 内壁面
１４５ 加熱手段
１５０ 反応容器
１５１ 内部
１６０ 流通案内手段
１６０Ａ 溝
１７０ 攪拌装置
１７１ 撹拌棒
１７２ キャンドモータ
１８０ 昇降手段
１８１、１８３ 制御手段
１８２ 支持部材
１８４ スクリューネジ
１８５ ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状に形成されたフレームと、前記フレームに設けられた閉鎖部材と、前記フレーム内に移送可能であり、前記フレーム内において前記閉鎖部材で閉塞される開口部を備えた反応容器本体と、前記反応容器本体の前記開口部を閉塞する前記閉鎖部材と前記反応容器本体とで形成される反応容器の内部に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段と、前記反応容器内の内容物を攪拌する攪拌手段と、前記反応容器内の内容物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【請求項２】
前記閉鎖部材が前記フレームに設けられた下蓋部材及び上蓋部材であり、前記反応容器本体が、前記フレーム内において前記下蓋部材及び前記上蓋部材で閉塞される両端開口部を備えてなることを特徴とする前記請求項１に記載のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【請求項３】
前記反応容器が、ハロゲン含有プラスチック回収物の挿入手段及び反応容器内の内容物を排出する排出手段を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【請求項１】
枠状に形成されたフレームと、前記フレームに設けられた閉鎖部材と、前記フレーム内に移送可能であり、前記フレーム内において前記閉鎖部材で閉塞される開口部を備えた反応容器本体と、前記反応容器本体の前記開口部を閉塞する前記閉鎖部材と前記反応容器本体とで形成される反応容器の内部に形成されたところの、内容物が上下に循環される流通案内手段と、前記反応容器内の内容物を攪拌する攪拌手段と、前記反応容器内の内容物を加熱する加熱手段とを含むことを特徴とするハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【請求項２】
前記閉鎖部材が前記フレームに設けられた下蓋部材及び上蓋部材であり、前記反応容器本体が、前記フレーム内において前記下蓋部材及び前記上蓋部材で閉塞される両端開口部を備えてなることを特徴とする前記請求項１に記載のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【請求項３】
前記反応容器が、ハロゲン含有プラスチック回収物の挿入手段及び反応容器内の内容物を排出する排出手段を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２８５６３１（Ｐ２０１０−２８５６３１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９５７６（Ｐ２０１０−１８９５７６）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【分割の表示】特願２００５−１５０４３５（Ｐ２００５−１５０４３５）の分割
【原出願日】平成１７年５月２４日（２００５．５．２４）
【出願人】（０００２２６２４２）日機装株式会社 (383)
【出願人】（８９９００００３５）株式会社 東北テクノアーチ (68)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【分割の表示】特願２００５−１５０４３５（Ｐ２００５−１５０４３５）の分割
【原出願日】平成１７年５月２４日（２００５．５．２４）
【出願人】（０００２２６２４２）日機装株式会社 (383)
【出願人】（８９９００００３５）株式会社 東北テクノアーチ (68)
【Ｆターム（参考）】
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