説明

フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法

【課題】フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体を、フロン或いはフロン類似物質を大気中に放出させることなく確実に分解処理すると共に、合成樹脂発泡体が有する熱エネルギーを資源として有効に利用し得るフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法を提案すること。
【解決手段】フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体Wを破砕機6によって破砕し、該破砕によって放出されるフロン或いはフロン類似物質を吸引して該吸引ガスをセメント焼成用の燃焼空気として焼成炉1に導入すると共に、破砕した合成樹脂発泡体Wcをセメント焼成用の補助燃料として焼成炉1に投入するフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法に関し、詳しくは、発泡剤としてフロン或いはフロン類似物質を使用した、冷蔵庫などの家電機器の断熱材或いは建材用断熱材として使用されていたウレタンフォーム、スチレンフォーム等の合成樹脂発泡体の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、冷蔵庫などの家電機器の断熱材或いは建材用断熱材としては、ウレタンフォーム、スチレンフォーム等の合成樹脂発泡体が主に用いられてきた。特に、ウレタン樹脂は現場発泡成形ができるため広く用いられてきた。これらは独立気泡体を構成しているものが多く、気泡を形成する発泡剤として、発泡適性が良く熱伝導率の低いフロンが用いられ、優れた断熱発泡体が構成されてきた。
【0003】
しかし、フロンは、オゾン層破壊や地球温暖化などの地球環境問題によって、その生産が1996年に全廃されたために、代替フロン発泡剤の検討が進められている。代替フロン発泡剤としては、HCFC、HFCなどのフロン類似物質が使用されているが、HCFCについては依然としてオゾン層破壊等の可能性があり、2020年までに原則的生産全廃が決まっている。また、HFCはオゾン層の破壊の危険はないものの、地球温暖化係数が140から11700(二酸化炭素=1)と大きく、その排出抑制が重要な課題となっている。
【0004】
ここで、オゾン層破壊や地球温暖化を防ぐためには、フロンやフロン類似物質の生産を中止するだけでは不十分で、これまでに生産され、使用されてきた大量のフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の無害化のための処理が不可欠である。すなわち、フロンやフロン類似物質を発泡剤として含む合成樹脂発泡体をそのまま埋め立て処分した場合には、経時的にフロンやフロン類似物質が大気中に放出され、オゾン層破壊や地球温暖化を招くこととなる。そこで、フロンやフロン類似物質を発泡剤として含む合成樹脂発泡体の廃棄物を完全に分解する技術や制度化が検討されているところである。
【0005】
これらの合成樹脂発泡体に含有されるフロン等の処理に関しては、いくつかの方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、合成樹脂発泡体から発泡剤を凝縮して回収する技術が開示されている。また、特許文献2には、発泡ウレタン樹脂中に含まれるフロンの回収法として、発泡ウレタン樹脂を乾留によってウレタンから分離させる方法が開示されている。しかし、これらの技術は、あくまでフロンの回収法に関するもので、回収したフロンの分解処理法については何ら示されていない。また、完全にフロンを合成樹脂発泡体から分離・回収するためにはかなりの時間とエネルギーを要し、効率が悪いと言う課題もあった。
【0006】
また、フロンの分解処理法については、例えば、特許文献3に、プラズマ放電による分解の技術が開示されており、また、特許文献4には、触媒法による分解の技術が開示されている。しかし、これらの技術は、あくまで回収された後のフロンの分解法に関するもので、固体廃棄物、すなわち合成樹脂発泡体からのフロンの分離をも含めた処理法については示されていなかった。従って、これら従来技術の単なる組合せで、廃棄物に含有されるフロンの分解処理を行なうと、フロンの回収に要するエネルギーが必要になり、処理費が嵩むと言う課題があった。
【0007】
一方、特許文献5には、発泡ウレタンからのフロンの回収、及び回収したフロンの破壊処理システムが開示されている。かかるフロンの破壊処理システムは、発泡ウレタンを含有する断熱材を破砕機中で破砕し、その時に発生したフロンガス及び/又は可燃性ガスを空気と一緒に吸引し、該フロンガス及び/又は可燃性ガスと空気とを、炭化水素化合物を少なくとも10重量%以上含み且つ排ガスの温度が850℃〜1000℃である焼却炉に送り込むことで、該フロンガス及び可燃性ガスを破壊・燃焼処理するものである。
【0008】
【特許文献1】特開平3−500857号公報
【特許文献2】特開平7−166352号公報
【特許文献3】特開平4−279179号公報
【特許文献4】特開平4−313344号公報
【特許文献5】特開2003−302031号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記特許文献5に開示されたシステムにあっては、破砕によってフロンを分離するものであるため、かなりの粒径まで発泡ウレタンを破砕しなければならず、その破砕コストは高騰する。また、微粉砕されたウレタン粉は粉塵爆発の危険性が高い上、発泡ウレタンに可燃性ガスが用いられている場合は、更に爆発の危険性が高くなる。さらに、フロン或いはフロン類似物質には沸点が常温より低いものがあり、単に破砕しただけでは発泡ウレタン中に存在するフロンの全量を分離することは不可能で、破砕機によって破砕した後の少なからずフロンが残存する発泡ウレタンの処理については、該特許文献5には何ら開示されておらず、該破砕した後の発泡ウレタンの処理が課題となる。
【0010】
本発明は、上述した背景技術が有する実情に鑑みて成されたものであって、その目的は、フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体を、フロン或いはフロン類似物質を大気中に放出させることなく確実に分解処理すると共に、合成樹脂発泡体が有する熱エネルギーを資源として有効に利用し得るフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔1〕〜〔3〕のフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法とした。
〔1〕フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体を破砕し、該破砕によって放出されるフロン或いはフロン類似物質を吸引して該吸引ガスをセメント焼成用の燃焼空気として焼成炉に導入すると共に、破砕した合成樹脂発泡体をセメント焼成用の補助燃料として焼成炉に投入することを特徴とする、フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法。
〔2〕上記フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の破砕が、平均粒径0.1mm以上40mm以下で行われることを特徴とする、上記〔1〕記載のフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法。
〔3〕上記フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体が、建材用断熱材であることを特徴とする、上記〔1〕又は〔2〕に記載のフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法。
【発明の効果】
【0012】
上記した本発明によれば、フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体を破砕してセメント焼成用の補助燃料として焼成炉に投入するものであるため、合成樹脂発泡体中に存在するフロン或いはフロン類似物質は1500℃以上の高温に曝され確実に分解処理されると共に、合成樹脂発泡体は燃焼してその熱エネルギーはセメント焼成に利用される。よって、本発明によれば、従来においてはその大部分がそのままあるいは減容化されて埋め立て処分されていたフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体を、既存の設備を利用して資源として有効にかつ大量に使用することが可能となり、フロンやフロン類似物質が大気中に放出されてオゾン層破壊や地球温暖化を招くことを効果的に防止することができると共に、化石燃料の使用量を削減できる効果がある。
【0013】
また、本発明によれば、合成樹脂発泡体の破砕によって放出されるフロン或いはフロン類似物質を吸引し、該吸引ガスをセメント焼成用の燃焼空気として焼成炉に導入するものであるため、合成樹脂発泡体の破砕時等に発生したフロン或いはフロン類似物質は焼成炉において1500℃以上の高温に曝されることとなり、確実に分解処理される。そのため、この合成樹脂発泡体の破砕工程においても、フロン或いはフロン類似物質の大気中への放出が防止されると共に、該破砕工程は焼成炉に補助燃料として投入し得る程度のものとする粗破砕でよく、破砕コストが高騰することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、上記した本発明に係るフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法を、図面を示して詳細に説明する。
ここで、図1は、本発明に係るフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法を実施するセメント焼成設備の一実施の形態を概念的に示した図であって、該図において、1はセメント原料を焼成するロータリーキルン、2はロータリーキルン1の窯前に設けられたバーナー、3は同じくロータリーキルン1の窯前に設けられたフード、4は前記フード3の下方に設けられロータリーキルン1にて生成されたセメントクリンカを搬送しつつ空冷するクリンカクーラ、5a,5b,5c・・は冷却空気を前記クリンカクーラ4内に導入する吸気ブロアー、6はフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体Wを破砕する破砕機、7は合成樹脂発泡体の破砕物Wcを移送し、貯留し、計量し、燃料搬送配管に供給する一連の供給設備、8は供給設備7から供給された破砕物Wcをバーナー2に補助燃料として供給する搬送ブロアー、9は破砕機6、供給設備7から吸引したガスを除塵する集塵装置である。
【0015】
本発明においては、先ず、フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体Wをセメント焼成設備の近傍に設置された破砕機6によって破砕すると共に、該破砕によって放出されるフロン或いはフロン類似物質を破砕機6より吸引し、該吸引ガスをセメント焼成用の燃焼空気として焼成炉であるロータリーキルン1に導入し、フロン或いはフロン類似物質を分解させる。
【0016】
ここで、本発明において言うフロンを例示すると、CFC11(CCl3F)、CFC12(CCl22)、CFC113(CCl2F−CClF2)、CFC114(CClF2−CClF2)、CFC115(CClF2−CF3)がある。また、本発明において言うフロン類似物質とは、ハロン(1211:CF2ClBr、1301:CF3Br、2402:CF2BrCF2Br)、代替フロンHCFC(22:CHF2Cl、123:CHCl2CF3、141b:CH3CCl2F)、代替フロンHFC(134a:CH2FCF3)、ハロゲン含有有機溶剤(四塩化炭素、1, 1, 1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン等)等の、フロンと同様に地球環境への影響が懸念される発泡剤として用いられる物質を言う。
【0017】
本発明においては、上記フロン或いはフロン類似物質を発泡剤として用いた合成樹脂発泡体W、例えばウレタンフォーム、スチレンフォーム等の廃棄物が対象となる。特に、建材用断熱材として用いられたフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体は、今後、建築物の解体時等において大量に発生することが予想されると共に、合成樹脂発泡体が金属等の部材に内包されている家電製品と異なり、合成樹脂発泡体単体や、畳の一部材として排出されるため、破砕しやすく、破砕物が全てセメント焼成用補助燃料として利用できるため、本発明において好適に用いられる。
【0018】
上記フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体Wを破砕する破砕機6としては、例えば、カッターミル、シュレッダー、ディスインテグレータ、エッジライナー、ピンミル、スクリーンミル等を用いることができ、これらの装置を単独で用いてもよく、また多段に構成し、例えば、先ずカッターミルで合成樹脂発泡体Wを粗砕した後、スクリーンミルで目標粒径まで破砕する構成としてもよい。
【0019】
上記破砕機6による合成樹脂発泡体Wの破砕粒径は、該破砕物Wcを、セメント焼成用のロータリーキルン1のバーナー2より補助燃料として供給し得る程度の粒径に破砕されていればよい。具体的には、セメント焼成用の固形燃料バーナーは通常内径が60mmから100mmのパイプであり、最大50mm程度のものまでをセメント焼成炉に吹き込むことができるため、平均粒径40mm以下に破砕されていれば十分であるが、粒径別の燃焼試験の結果、高い燃焼効率を確保することを考慮すれば、平均粒径を30mm以下とすることがより望ましいことがわかった。一方、平均粒径を3mm未満にしても燃焼効果の目立った向上はみられないことが判明し、また、これ以上細かくすることは破砕効率を低下させる。特に平均粒径を0.1mm未満とすると、粉塵爆発の危険性が高くなることから、平均粒径は0.1mm以上とすることが安全上望ましいことがわかった。すなわち、平均粒径0.1mm以上40mm以下に破砕されていればよく、平均粒径3mm以上30mm以下に破砕されていれば更によい。
【0020】
本発明においては、上記フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体Wの破砕によって放出されるフロン或いはフロン類似物質を破砕機6から吸引し、該吸引ガスを集塵装置9を介してセメント焼成用の燃焼空気としてロータリーキルン1に導入している。そのため、破砕機6はセメント焼成設備の近傍に設置されている必要がある。また、ロータリーキルン1への吸引ガスの導入位置は、具体的には、ロータリーキルン1の窯前に設置されたクリンカクーラ4の第1室4a、或いは第2室4bより導入させる。
【0021】
これは、クリンカクーラ4の空気室は、ロータリーキルン1に近い方の空気室より順次第1室4a、第2室4b、第3室4c・・と称されており、第1室4a、第2室4bの空気室に導入された空気は専ら燃焼空気としてロータリーキルン1に供給され、第3室4c以降の空気室に導入された空気は図示していない仮焼炉、石炭ミル等に供給される可能性があるためである。そのため、クリンカクーラ4の第1室4a、或いは第2室4bに冷却空気を導入する吸気ブロアー5a或いは5bに(図示の実施の形態では、吸気ブロアー5aに)、破砕機6に連通する配管が集塵装置9を介して接続されている。また、集塵装置9により集塵されたガス中の固形分は供給設備7に戻される。なお、集塵装置9の排気は、集塵装置9に付属しているファンの圧力により、クリンカクーラ4の第1室4a、或いは第2室4bに直接導入してもよい。
【0022】
また、フロン或いはフロン類似物質は、破砕後も破砕した合成樹脂発泡体から徐々に放出される虞があるため、フロン或いはフロン類似物質の大気中への放出を完全に防止する観点から、本発明においては、図示した実施の形態の如く、合成樹脂発泡体の破砕物Wcの供給設備7にも集塵装置9に連通する配管を接続し、貯留時に合成樹脂発泡体の破砕物Wcから発生するフロン或いはフロン類似物質を供給設備7から吸引し、該吸引ガスをセメント焼成用の燃焼空気としてロータリーキルン1に導入する構成とした。
【0023】
セメント焼成用の燃焼空気としてロータリーキルン1に導入されたフロン或いはフロン類似物質は、1500℃以上の高温に曝されることとなり、確実に分解処理される。その際に生じる有害な塩化水素(HCl)、フッ化水素(HF)等は,セメント原料と反応してセメント原料中に取り込まれるため、他に何らの特別な処理を施すことなく無害化処理される。
【0024】
本発明においては、続いて、上記破砕した合成樹脂発泡体の破砕物Wcをセメント焼成用の補助燃料としてロータリーキルン1に投入し、破砕した合成樹脂発泡体中に残存するフロン或いはフロン類似物質を確実に分解させると共に、破砕した合成樹脂発泡体Wcを燃焼させてセメント焼成にその熱エネルギーを利用する。
【0025】
上記破砕した合成樹脂発泡体の破砕物Wcのロータリーキルン1への投入は、図示した実施の形態のように、供給設備7から定量的に破砕物Wcを切り出し、該破砕物Wc単独で搬送ブロワー8によってバーナー2に補助燃料として空気圧送する。また、合成樹脂発泡体の破砕物Wcに他の廃棄物、例えば廃畳の破砕品、木粉、おが屑、廃プラスチック、オイルスラッジ、廃油、廃ワイヤソーオイル、廃溶剤等を混合し、固体燃料或いは液体燃料とした状態で、ロータリーキルン1へ投入してもよい。
【0026】
補助燃料としてロータリーキルン1に投入された合成樹脂発泡体の破砕物Wc中に残存するフロン或いはフロン類似物質は、1500℃以上の高温に曝され確実に分解処理される。また、破砕された合成樹脂発泡体Wcは、ロータリーキルン1内で燃焼し、その熱エネルギーがセメント焼成に利用されることとなり、熱資源として有効に使用される。
【0027】
以上、本発明に係るフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法の好適な実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定させるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係るフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法を実施するセメント焼成設備の一実施の形態を概念的に示した図である。
【符号の説明】
【0029】
1 ロータリーキルン
2 バーナー
3 フード
4 クリンカクーラ
4a,4b,4c・・ クリンカクーラの第1室,第2室,第3室・・
5a,5b,5c・・ 吸気ブロアー
6 破砕機
7 供給設備
8 搬送ブロアー
9 集塵装置
W フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体
Wc 合成樹脂発泡体の破砕物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体を破砕し、該破砕によって放出されるフロン或いはフロン類似物質を吸引して該吸引ガスをセメント焼成用の燃焼空気として焼成炉に導入すると共に、破砕した合成樹脂発泡体をセメント焼成用の補助燃料として焼成炉に投入することを特徴とする、フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法。
【請求項2】
上記フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の破砕が、平均粒径0.1mm以上40mm以下で行われることを特徴とする、請求項1に記載のフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法。
【請求項3】
上記フロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体が、建材用断熱材であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のフロン或いはフロン類似物質を含有する合成樹脂発泡体の処理方法。

【図1】
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【公開番号】特開2010−65115(P2010−65115A)
【公開日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−232072(P2008−232072)
【出願日】平成20年9月10日(2008.9.10)
【出願人】(000000240)太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Fターム(参考)】