廃プラスチックの処理方法
【課題】 比較的低コストな方法で廃プラスチックから塩素含有プラスチックを精度良く分離し、従来以上に廃プラスチックの塩素濃度を低下させることが可能となる廃プラスチックの処理方法を提供すること。
【解決手段】 塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを分離回収する廃プラスチックの処理方法であって、前記廃プラスチックを比重差により高比重プラスチックと低比重プラスチックとに分離し、前記低比重プラスチックを所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックを微細化し、該微細化された塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法を用いる。比重差による分離が湿式遠心分離法であることが好ましい。
【解決手段】 塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを分離回収する廃プラスチックの処理方法であって、前記廃プラスチックを比重差により高比重プラスチックと低比重プラスチックとに分離し、前記低比重プラスチックを所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックを微細化し、該微細化された塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法を用いる。比重差による分離が湿式遠心分離法であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般廃棄物及び産業廃棄物などの廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離し、非塩素含有プラスチックを回収する廃プラスチックの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に廃プラスチックといわれるプラスチック系廃棄物は、複数種類のプラスチックを含むものであり、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの他に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）及びＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）等の塩素含有プラスチックも含まれている（以下、ＰＶＣ及び／又はＰＶＤＣ等を「塩素含有プラスチック」という。）。このような混合廃プラスチックを、例えば炉の燃料や鉄源の還元材として再利用する際には、塩素含有ガスの発生が問題となるため、廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離する処理が行われている。
【０００３】
廃プラスチックから塩素成分を除去するために、廃プラスチックを加熱する方法も知られている（例えば、特許文献１参照。）。廃プラスチックを押出し機や溶融槽等を用いて加熱溶融して熱分解することで、塩素成分を塩化水素ガスとして回収し、塩素濃度の低いプラスチックを得るものである。しかしこのような処理を行う場合も、あらかじめ廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離して、塩素濃度の高い廃プラスチックに対して加熱処理を行うことが効果的である（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離する処理方法は各種存在するが、比較的低コストで混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを精度良く分離する処理方法として、廃プラスチックを攪拌して摩擦熱を発生させ、その摩擦熱により混合廃プラスチックを昇温させて、非塩素含有プラスチックが溶融されて造粒され且つ塩素含有プラスチックが溶融されない状態になる造粒処理を行ない、処理物を所定粒径未満のものと所定粒径以上のものに篩分する、造粒後に形状差分離を行なう混合廃プラスチックの分離方法が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、塩素含有プラスチックの分離精度がより高い方法として比重差選別法が知られている（例えば、特許文献４参照。）。比重差選別法は、塩素含有プラスチックの比重がＰＥ、ＰＰ、ＰＳなどの非塩素含有プラスチックよりも大きいことに着目したものであり、混合廃プラスチックを比重差により高比重分と低比重分に分ける処理を行い、高比重分を塩素含有プラスチックとして取り除き、低比重分を非塩素含有プラスチックとして回収する方法である。
【０００６】
比重差選別法には、液体サイクロン、湿式縦型分離装置（低比重分を浮上させ、高比重分を沈降させる分離装置）、湿式遠心分離法などの湿式法による処理方式と、液体を用いない乾式法による処理方式があり、湿式遠心分離法による廃プラスチックの分離処理が特に分離精度が高いとされている。湿式遠心分離法は次のように行われる。
【０００７】
水又は比重調整された媒体液が滞留し、回転している回転胴に、媒体液に分散させた廃プラスチックを装入する。回転胴内においては、比重が大きいプラスチック片は回転胴の内壁の近傍に集まり、比重が小さいプラスチック片は回転胴の中側に集まる。そして、二つに分離されたプラスチックをそれぞれの排出口から取り出すことにより、装入された廃プラスチックが、塩素含有プラスチックからなる高比重分と、非塩素含有プラスチックからなる低比重分とに分離される。
【特許文献１】特開平１０−１１０９３１号公報
【特許文献２】特許第３３０３６９３号公報
【特許文献３】特開２００４−３５８９６４号公報
【特許文献４】特開平９−８５１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば塩素濃度が２ｍａｓｓ％程度の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを得る場合、造粒後に形状差分離を行なう方法を用いる場合は非塩素含有プラスチックの塩素濃度を０．８ｍａｓｓ％程度に低下させることができるが、湿式遠心分離法を用いて高比重分として塩素含有プラスチックを除去すると、非塩素含有プラスチックの塩素濃度は０．６ｍａｓｓ％程度にまで低下させることができる。
【０００９】
しかし、塩素含有プラスチックの分離精度を高めて、より一層塩素濃度の低い廃プラスチックを得ようと試みる場合、湿式遠心分離法を用いた場合であっても、低塩素濃度化に限界があるという問題がある。
【００１０】
湿式遠心分離法を用いる場合、処理する廃プラスチックをより細かく破砕してから投入する、１回の処理量を減らす、媒体液を最適化する、媒体液に消泡剤を添加する等の手段により、ある程度までの分離精度の向上は可能であるが、処理コストの上昇により廃プラスチックのリサイクル利用を工業的に実施することが困難となる懸念がある。また一方で、ＰＶＣとＰＥＴのように比重の近い塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックとの分離が困難であるため、原理的にも分離精度の向上に限界がある。
【００１１】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、比較的低コストな方法で廃プラスチックから塩素含有プラスチックを精度良く分離し、従来以上に廃プラスチックの塩素濃度を低下させることが可能となる廃プラスチックの処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを分離回収する廃プラスチックの処理方法であって、前記廃プラスチックを比重差により高比重プラスチックと低比重プラスチックとに分離し、前記低比重プラスチックを所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックを微細化し、該微細化された塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
（２）比重差による分離が湿式遠心分離法であることを特徴とする（１）に記載の廃プラスチックの処理方法。
（３）低比重プラスチックを攪拌しながら加熱する処理をした後、この加熱攪拌処理された前記低比重プラスチックを篩い分ける処理を行い、この篩い分け処理により分離された篩上分を非塩素含有プラスチックとして回収することを特徴とする（１）または（２）に記載の廃プラスチックの処理方法。
（４）低比重プラスチックを所定の温度に加熱して非塩素含有プラスチックの少なくとも一部を粒状化させて造粒物とすることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
（５）塩素含有プラスチックがポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンであることを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、廃プラスチックを非塩素含有プラスチックと塩素含有プラスチックとに比較的低コストで且つ高精度で分離することができる。したがって混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを除去して得られたプラスチックの塩素濃度を従来以上に低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者らは廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離除去して、従来以上に塩素濃度の低い廃プラスチックを回収する処理方法について検討した。
【００１５】
まず、湿式遠心分離法について検討した。湿式遠心分離法において分離精度が低下する最大の原因は、廃プラスチックは廃棄物であることに由来して食物残渣等で汚染されており、汚染物による媒体液の比重の変化や、泡の発生であると考えられる。しかし、湿式遠心分離法で処理する前の廃プラスチックの汚染状態が一定のレベルの場合、遠心分離装置投入時の廃プラスチックの破砕条件の変更や、１回の処理量の減量化、媒体液に添加する消泡剤の最適化等を行なっても、実操業条件の範囲内では軽比重分として分離した廃プラスチックの塩素濃度が低下する割合は少なく、コスト増加に見合う効果を得ることは困難であった。他の方法として、塩素含有プラスチックに比重の近い非塩素含有プラスチックを塩素含有プラスチックと同時に除去することで、残部の廃プラスチック自体の塩素濃度を低下させることが可能であるが、この場合は非塩素含有プラスチックの収率が低下するため望ましい方法ではない。すなわち、湿式遠心分離法で比重分離する場合には、比重の近い塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックの分離は困難であるが、非塩素含有プラスチックの収率を低下させないために、ある程度は塩素含有プラスチックが非塩素含有プラスチックに混入することを許容する必要があるのが現実である。できる限り塩素含有プラスチックのみを分離除去して、非塩素含有プラスチックの収率を増加させることが廃プラスチックの有効利用の点から望ましいが、汚染した廃プラスチックを湿式遠心分離法で高精度に分離することは困難である。
【００１６】
次に、造粒後に形状差分離を行なう方法について検討した。造粒後に形状差分離を行なう方法は、プラスチックの造粒技術である溶融造粒方法を利用したものであり、廃プラスチックを攪拌して摩擦熱を発生させ、その摩擦熱により廃プラスチックを昇温させて、非塩素含有プラスチックが溶融されて造粒され且つ塩素含有プラスチックが溶融されない状態で造粒処理を行ない、造粒処理において製造された処理物を造粒物と非造粒物とに分離することで、非造粒物として塩素含有プラスチックを分離する方法である。この方法では、造粒装置の昇温精度の問題から、造粒時の正確な温度制御が困難であること、また軟化した非塩素含有プラスチックに塩素含有プラスチックが巻き込まれたり、非塩素含有プラスチックの表面に塩素含有プラスチック付着して造粒される場合があるため、簡易で低コストである半面、湿式遠心分離法に比較して分離精度が低下する。しかし、プラスチックの軟化溶融温度の違いを利用して分離する技術であるため、比重の近いプラスチックであっても軟化溶融温度が異なる場合は分離可能であると考えられる。
【００１７】
以上の知見より、比重差による分離方法と、軟化溶融温度の差による分離方法とを組み合わせて廃プラスチックの分離を行なう処理方法について検討した。そして、まず比重差による分離を行ない、主な塩素含有プラスチックを重比重分として除去した上で、軽比重分として分離されたプラスチックを所定の温度に加熱して軟化溶融したプラスチックを分離すれば、ＰＶＣとＰＥＴ等の比重の近いプラスチックの精度よい分離も可能であり、従来以上に低塩素化したプラスチックが得られることを見出して、本発明を完成した。
【００１８】
なお、本発明者等は造粒後に形状差分離を行なう方法についてさらに検討を加え、廃プラスチックを加熱する温度を非塩素含有プラスチックが溶融して粒状物や塊状物が生成する程度に高くすると、塩素含有プラスチックがその粒状物や塊状物に付着したり、包み込まれてしまう場合があり、分離精度がやや低下することを見出した。一方で、塩素含有プラスチックは非塩素含有プラスチックの溶融が始まる温度よりも低い温度の加熱であっても脆化して微細化するため、非塩素含有プラスチックが造粒されない場合であっても形状による分離が可能であることが分かった。したがって、比重分離された低比重プラスチックを所定の温度に加熱して塩素含有プラスチックを脆化させることで微細化し、微細化された塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックとを分離することが特に望ましい方法である。
【００１９】
所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックが脆化する一方で、非塩素含有プラスチックは脆化することがない。脆化した塩素含有プラスチックを微細化するには、回転羽根を有する攪拌機等を用いて攪拌処理を行なうことが望ましい。破砕機、粉砕機等による粉砕工程を設けることも可能である。低比重プラスチックに熱攪拌処理を行なうと、塩素含有プラスチックを加熱して脆化させ、微細化することが一工程で行なえるため効率的である。加熱により非塩素含有プラスチックのうち融点の低いもの（たとえばＰＥ系）は溶融し粒状化する場合があり、高融点のもの（たとえばＰＰ、ＰＥＴ系）は加熱前の原形（フラフ状等）を保つ場合等があるが、いずれにしても非塩素含有プラスチックは加熱しても、場合によってはさらに攪拌処理を行なっても、微細化しないため、微細なものとそうでないものとを粒径に応じて分離することによって塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックとをより高精度で分離することが可能となる。微細なものとそうでないものとは、篩等を用いることで容易に分離することが可能である。
【００２０】
図１は廃プラスチックの処理方法の説明図である。図１を用いて本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
図１において、１００は収集された廃棄物である塩素含有プラスチックを含む混合廃プラスチックであり、破砕工程１１で１０〜５０ｍｍ角程度の大きさに破砕された混合廃プラスチックは、比重差選別工程１２へ送られる。比重差選別工程１２では、後述する図２に示す湿式遠心分離装置が使用され、比重差による選別処理を行って、ＰＶＣよりも比重が高い高比重分１０３とＰＶＣの比重以下の低比重分１０２とに分ける処理を行う。二分されたプラスチックのうち、高比重分１０３は高塩素濃度プラスチックであり、低比重分１０２がＰＥ、ＰＰ、ＰＳなどの非塩素含有プラスチックが主のプラスチックである。非塩素含有プラスチックの収率を低下させないために、ある程度は低比重分１０２が塩素含有プラスチックを含むような条件で分離を行なう。
【００２２】
次に、混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離除去した低比重分１０２の塩素濃度をさらに低下させるために、加熱攪拌工程１３へ送って、攪拌しながら加熱する処理を行い、次いで、篩分工程１４において、目開きが所定寸法の篩で篩い分けを行う。この篩い分け処理により、塩素含有プラスチックの粉状物や微粒を多量に含む篩下分１０５と、塩素含有プラスチックが僅かしか含まれていない非塩素含有プラスチックからなる篩上分１０４とに分離する。篩上分１０４は高炉還元剤や燃料、マテリアルリサイクル品原料などとして再利用する。
【００２３】
加熱攪拌工程１３では、後述する図３に示す加熱攪拌装置が使用される。この加熱攪拌装置は高速回転可能に構成された攪拌機を備えた加熱攪拌槽を有しており、この加熱攪拌槽へ装入された混合廃プラスチックを高速攪拌して摩擦熱を発生させ、この摩擦熱によって所定温度まで昇温させることができるようになっている。
【００２４】
そして、加熱攪拌工程１３では、装入された混合廃プラスチックを高速攪拌しながら所定温度範囲まで昇温させ、所定温度で所定時間の間攪拌を継続する。この加熱攪拌中に、塩素含有プラスチック中の可塑剤の揮散が起って塩素含有プラスチック片が脆くなり、塩素含有プラスチック片が粉砕されて粉状物や微粒になる。
【００２５】
次いで、加熱攪拌工程１３から排出された加熱攪拌処理物は篩分工程１４において、目開きが所定寸法の篩で篩い分けられる。この篩い分け操作により、塩素含有プラスチックの粉状物や微粒を多量に含む篩下分１０５と、塩素含有プラスチックが僅かしか含まれていない非塩素含有プラスチックからなる篩上分１０４とに分けられる。ＰＥＴは粉砕されないので、比重差選別処理では分離できなかったＰＶＣとＰＥＴの分離が行われ、ＰＥＴが非塩素含有プラスチックとして回収される。篩上分１０４は高炉還元剤や燃料などとして再利用する用途に向けられる。
【００２６】
上記加熱攪拌工程１３において、加熱保持温度は、装入されたプラスチックの溶融が始まる温度、あるいは一部のものが溶融し始める温度よりも低く、且つそれらの近傍の領域に設定するのが特に望ましい。加熱保持温度の設定は、混合廃プラスチックに含まれるプラスチックの種類などによって異なるが、塩素含有プラスチックが主としてポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンである場合には、１４０〜１６５℃とすることが望ましい。加熱保持温度を高くすると、融点の低いＰＥ、ＰＰ、ＰＳなどの非塩素含有プラスチックが溶融して粒状物や塊状物が生成する際に、加熱攪拌によって粉砕された塩素含有プラスチックがその粒状物や塊状物に付着したり、包み込まれてしまう場合があり、塩素含有プラスチックの分離精度がやや低下する。混合プラスチックに含まれる一部のプラスチックが溶融する程度の温度に加熱保持した場合、その一部が粒状物になるが、その生成量が多量でなければ、非塩素含有プラスチックへ混入する塩素含有プラスチックの量は許容される程度にとどまるため、処理効率を考慮すると、ＰＥの軟化温度以上、ＰＰ、ＰＥＴの軟化温度未満程度で加熱することが望ましい。
【００２７】
上記のように、プラスチックの攪拌を継続していると、プラスチックの温度が上記加熱保持温度の範囲を超える領域まで昇温してしまうので、所定温度まで上昇した後においては、時々、少量の水を吹きかけて冷却する操作を行いながら、攪拌を継続する。
【００２８】
又、加熱攪拌工程１３における加熱時間は、塩素含有プラスチック片が粉砕されて粉状物や微粒になるまでの所要時間であるので、混合廃プラスチックに含まれている塩素含有プラスチックの大きさや厚さと加熱保持温度などによって異なるが、その形状がフィルム状である場合、通常、１０分〜２０分程度である。
【００２９】
以上のように、本発明においては、廃プラスチックの大量処理方法として適している湿式遠心分離法を用い、次いで加熱攪拌処理と篩い分け処理と言う極めて簡易な手段を用いて、廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを回収する大量処理を高精度で効率よく行うことができる。
【００３０】
次に、湿式遠心分離装置について説明する。図２は比重差選別工程で使用する湿式遠心分離装置の構成に係る一例を示す図である。この湿式遠心分離装置２０は両側に円錐台状に縮径された部分が形成され、水又は比重調整された媒体液を滞留させながら回転させる回転胴２１と、その回転胴と若干異なった速度で回転させる回転軸とその軸に設けられたスクリューからなるスクリューコンベア２２ａ，２２ｂとにより主要部が構成されている。図中、１０２は低比重分のプラスチック、１０３は高比重分のプラスチックを示す。
【００３１】
この装置によるプラスチックの分離は次のように行われる。回転胴２１には、その上部に空間ができる程度の量の媒体液を滞留させて回転させ、廃プラスチック装入管２３から、媒体液に分散させた廃プラスチックの破砕品を装入する。回転胴２１内においては、廃プラスチック装入管２３から回転胴２１の中心部へ装入されたプラスチック片のうち、媒体液よりも比重が小さいものは浮上し、媒体液よりも比重が大きいものは沈降する。この際、媒体液よりも比重が大きいプラスチックは、回転胴２１の回転に伴なって発生する遠心力の作用によって沈降が促進される。そして、比重が大きいプラスチック片（高比重分）は回転胴２１の内壁の近傍に集まり、比重が小さいプラスチック片（低比重分）は媒体液の液面近傍に（回転胴２１の中心側）に集まる。高比重分１０３は径の大きいスクリューコンベア２２ａにより掻き出されて高比重分出口２４から排出され、塩素含有プラスチック分として処理される。又、低比重分１０２は径の小さいスクリューコンベア２２ｂにより掻き出されて低比重分出口２５から排出され、非塩素含有プラスチックとして回収される。
【００３２】
図３は加熱攪拌工程で使用する加熱攪拌装置と篩分工程で使用する篩分装置の一例を示す図である。図３において、３０は加熱攪拌装置、４０は篩分装置である。
【００３３】
３１は混合廃プラスチックを装入して攪拌しながら加熱する加熱攪拌装置の加熱攪拌槽で、その底部に備えた攪拌機３２を高速回転させることにより摩擦熱を発生させるようになっている。１００は装入された廃プラスチックを示す。
【００３４】
加熱攪拌槽３１の側部には、攪拌中の廃プラスチックの温度を測定する温度測定装置３３と、上部には散水装置３４が設けられている。散水装置３４は、摩擦熱により加熱される廃プラスチックの温度が過度に上昇するのを抑えるための冷却、及び加熱攪拌処理終了後の冷却をするために設けられており、散水制御装置３５からの指示信号により稼動、停止する。散水制御装置３５には、加熱保持温度の設定値が入力されており、温度測定装置３３の測定値が上記設定値に達した時点で、制御弁３８がごく短時間の間だけ開になって少量の散水が行われ、槽内の廃プラスチックの温度が設定値近傍に保持される。又、所定の加熱攪拌時間が経過した時点では、十分な散水が所定時間行われ、冷却される。図中、３６は槽内の端部に散水ノズル３７が設けられた冷却水供給管である。
【００３５】
篩分装置４０は、上記のようにして加熱攪拌された処理物を所定の目開きの篩で篩い分けて、塩素含有プラスチックが粉砕されて生成した粉状物や微粒を取り除く装置である。篩分装置４０により篩分けられた所定径以上の篩上分１０４は非塩素含有プラスチックとして回収される。又、所定径未満の篩下分１０５は塩素含有プラスチックとして処理される。
【００３６】
上記のように、所定の目開きの篩で篩い分けることによって、非塩素含有プラスチックと塩素含有プラスチックに分別されるが、加熱攪拌処理後の廃プラスチックは径が小さなものほど塩素分が多量に含まれているので、再利用可能なプラスチックとして回収する径の下限を決める篩の目開き寸法は、処理する廃プラスチックの性状や溶融造粒装置の運伝条件などを勘案し、過去の実績に基づいて決定される。篩分工程においては、通常、目開きが１〜３ｍｍの間の篩が使用される。
【００３７】
なお、図３に示す加熱攪拌装置３０は廃プラスチックを加熱して塩素含有プラスチックに脆性を帯びさせること、及びその塩素含有プラスチックを粉砕することを目的に備えたものである。従って、加熱攪拌装置３０は図５に示されている竪型の槽に攪拌機を備えたもの以外に、例えば、加熱攪拌可能に構成された回転円筒体に、選定された形状や比重を有する粉砕媒体が装入されたボールミルのような方式のものであって、主として脆性を帯びた塩素含有プラスチックが粉砕されるように構成された装置であってもよい。
【００３８】
又、加熱攪拌装置３０は図３に示すような攪拌の摩擦熱のみにより加熱する方式の装置以外のものを用いることもできる。特に、高速攪拌操作を行わない装置においては、例えば、スチームなどによる間接加熱方式の装置、熱風を吹き込んで加熱する方式の装置などを使用することができる。
【００３９】
次に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００４０】
地方自治体で収集した、容器や包装などに使用された廃プラスチックで、その塩素含有率は約１．５％のものについて塩素含有プラスチックを分離除去して、塩素濃度の低い廃プラスチックを得る処理を行った。廃プラスチック中に含まれる非塩素含有プラスチックの主なものはＰＥであった。
【００４１】
塩素含有プラスチックを分離する処理は次のように行った。容器包装プラスチックのベール品を解砕機でほぐした後、破砕機により破砕し、１０〜５０ｍｍ程度のスクリーン通過物とした。
【００４２】
この破砕物を図２と同様の構成による湿式遠心分離装置へ装入し、高比重分と低比重分に分離する比重差選別処理を行った。プラスチック破砕物を分散させる媒体液としては、水を使用した。この処理により非塩素含有プラスチックとして回収した低比重分の割合は装入された破砕物に対し７２ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は０．６ｍａｓｓ％であった。又、高比重分の割合は２８ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は３．８ｍａｓｓ％であった。
【００４３】
次いで、上記低比重分を図３に示す加熱攪拌装置へ装入し、攪拌機を高速回転させて昇温させた。そして、加熱保持温度を１６０℃に設定し、散水制御装置による温度制御を行いながら、２０分間攪拌した。所定時間経過後、散水して冷却し、取り出した。加熱攪拌された処理物の状態を観察したところ、一部のものが粒状物になっていた。
【００４４】
加熱攪拌装置から排出された加熱攪拌処理物を網目の開きが２．３ｍｍの篩で篩い分け、所定粒径未満のもの（篩下分）と所定粒径以上のもの（篩上分）とに分けた。この処理により非塩素含有プラスチックとして回収された篩上分の割合は、加熱攪拌装置へ装入した低比重分に対し８０ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は０．２ｍａｓｓ％であった。又、篩下分の割合は２０ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は２．２ｍａｓｓ％であった。
【００４５】
上記のようにして湿式遠心分離装置による比重分離後に加熱攪拌処理と篩分処理を行ったところ、非塩素含有プラスチックとして回収されたプラスチックの塩素含有率は０．２ｍａｓｓ％にまで低下し、その回収率は約５７ｍａｓｓ％であった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の廃プラスチック処理方法に係る一実施形態の説明図である。
【図２】比重差選別工程で使用する湿式遠心分離装置の構成に係る一例を示す図である。
【図３】加熱攪拌工程と篩分工程で使用する装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１ 破砕工程
１２ 比重差選別工程
１３ 加熱攪拌工程
１４ 篩分工程
２０ 湿式遠心分離装置
２１ 回転胴
２２ａ スクリューコンベア
２２ｂ スクリューコンベア
２３ 廃プラスチック装入管
２４ 高比重分出口
２５ 低比重分出口
３０ 加熱攪拌装置
３１ 加熱攪拌槽
３２ 攪拌機
３３ 温度測定装置
３４ 散水装置
３５ 散水制御装置
３６ 冷却水供給管
３７ 散水ノズル
３８ 制御弁
４０ 篩分装置
１００ 混合廃プラスチック
１０２ 低比重分
１０３ 高比重分
１０４ 篩上分
１０５ 篩下分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般廃棄物及び産業廃棄物などの廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離し、非塩素含有プラスチックを回収する廃プラスチックの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に廃プラスチックといわれるプラスチック系廃棄物は、複数種類のプラスチックを含むものであり、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの他に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）及びＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）等の塩素含有プラスチックも含まれている（以下、ＰＶＣ及び／又はＰＶＤＣ等を「塩素含有プラスチック」という。）。このような混合廃プラスチックを、例えば炉の燃料や鉄源の還元材として再利用する際には、塩素含有ガスの発生が問題となるため、廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離する処理が行われている。
【０００３】
廃プラスチックから塩素成分を除去するために、廃プラスチックを加熱する方法も知られている（例えば、特許文献１参照。）。廃プラスチックを押出し機や溶融槽等を用いて加熱溶融して熱分解することで、塩素成分を塩化水素ガスとして回収し、塩素濃度の低いプラスチックを得るものである。しかしこのような処理を行う場合も、あらかじめ廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離して、塩素濃度の高い廃プラスチックに対して加熱処理を行うことが効果的である（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離する処理方法は各種存在するが、比較的低コストで混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを精度良く分離する処理方法として、廃プラスチックを攪拌して摩擦熱を発生させ、その摩擦熱により混合廃プラスチックを昇温させて、非塩素含有プラスチックが溶融されて造粒され且つ塩素含有プラスチックが溶融されない状態になる造粒処理を行ない、処理物を所定粒径未満のものと所定粒径以上のものに篩分する、造粒後に形状差分離を行なう混合廃プラスチックの分離方法が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、塩素含有プラスチックの分離精度がより高い方法として比重差選別法が知られている（例えば、特許文献４参照。）。比重差選別法は、塩素含有プラスチックの比重がＰＥ、ＰＰ、ＰＳなどの非塩素含有プラスチックよりも大きいことに着目したものであり、混合廃プラスチックを比重差により高比重分と低比重分に分ける処理を行い、高比重分を塩素含有プラスチックとして取り除き、低比重分を非塩素含有プラスチックとして回収する方法である。
【０００６】
比重差選別法には、液体サイクロン、湿式縦型分離装置（低比重分を浮上させ、高比重分を沈降させる分離装置）、湿式遠心分離法などの湿式法による処理方式と、液体を用いない乾式法による処理方式があり、湿式遠心分離法による廃プラスチックの分離処理が特に分離精度が高いとされている。湿式遠心分離法は次のように行われる。
【０００７】
水又は比重調整された媒体液が滞留し、回転している回転胴に、媒体液に分散させた廃プラスチックを装入する。回転胴内においては、比重が大きいプラスチック片は回転胴の内壁の近傍に集まり、比重が小さいプラスチック片は回転胴の中側に集まる。そして、二つに分離されたプラスチックをそれぞれの排出口から取り出すことにより、装入された廃プラスチックが、塩素含有プラスチックからなる高比重分と、非塩素含有プラスチックからなる低比重分とに分離される。
【特許文献１】特開平１０−１１０９３１号公報
【特許文献２】特許第３３０３６９３号公報
【特許文献３】特開２００４−３５８９６４号公報
【特許文献４】特開平９−８５１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば塩素濃度が２ｍａｓｓ％程度の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを得る場合、造粒後に形状差分離を行なう方法を用いる場合は非塩素含有プラスチックの塩素濃度を０．８ｍａｓｓ％程度に低下させることができるが、湿式遠心分離法を用いて高比重分として塩素含有プラスチックを除去すると、非塩素含有プラスチックの塩素濃度は０．６ｍａｓｓ％程度にまで低下させることができる。
【０００９】
しかし、塩素含有プラスチックの分離精度を高めて、より一層塩素濃度の低い廃プラスチックを得ようと試みる場合、湿式遠心分離法を用いた場合であっても、低塩素濃度化に限界があるという問題がある。
【００１０】
湿式遠心分離法を用いる場合、処理する廃プラスチックをより細かく破砕してから投入する、１回の処理量を減らす、媒体液を最適化する、媒体液に消泡剤を添加する等の手段により、ある程度までの分離精度の向上は可能であるが、処理コストの上昇により廃プラスチックのリサイクル利用を工業的に実施することが困難となる懸念がある。また一方で、ＰＶＣとＰＥＴのように比重の近い塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックとの分離が困難であるため、原理的にも分離精度の向上に限界がある。
【００１１】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、比較的低コストな方法で廃プラスチックから塩素含有プラスチックを精度良く分離し、従来以上に廃プラスチックの塩素濃度を低下させることが可能となる廃プラスチックの処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを分離回収する廃プラスチックの処理方法であって、前記廃プラスチックを比重差により高比重プラスチックと低比重プラスチックとに分離し、前記低比重プラスチックを所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックを微細化し、該微細化された塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
（２）比重差による分離が湿式遠心分離法であることを特徴とする（１）に記載の廃プラスチックの処理方法。
（３）低比重プラスチックを攪拌しながら加熱する処理をした後、この加熱攪拌処理された前記低比重プラスチックを篩い分ける処理を行い、この篩い分け処理により分離された篩上分を非塩素含有プラスチックとして回収することを特徴とする（１）または（２）に記載の廃プラスチックの処理方法。
（４）低比重プラスチックを所定の温度に加熱して非塩素含有プラスチックの少なくとも一部を粒状化させて造粒物とすることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
（５）塩素含有プラスチックがポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンであることを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、廃プラスチックを非塩素含有プラスチックと塩素含有プラスチックとに比較的低コストで且つ高精度で分離することができる。したがって混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを除去して得られたプラスチックの塩素濃度を従来以上に低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者らは廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離除去して、従来以上に塩素濃度の低い廃プラスチックを回収する処理方法について検討した。
【００１５】
まず、湿式遠心分離法について検討した。湿式遠心分離法において分離精度が低下する最大の原因は、廃プラスチックは廃棄物であることに由来して食物残渣等で汚染されており、汚染物による媒体液の比重の変化や、泡の発生であると考えられる。しかし、湿式遠心分離法で処理する前の廃プラスチックの汚染状態が一定のレベルの場合、遠心分離装置投入時の廃プラスチックの破砕条件の変更や、１回の処理量の減量化、媒体液に添加する消泡剤の最適化等を行なっても、実操業条件の範囲内では軽比重分として分離した廃プラスチックの塩素濃度が低下する割合は少なく、コスト増加に見合う効果を得ることは困難であった。他の方法として、塩素含有プラスチックに比重の近い非塩素含有プラスチックを塩素含有プラスチックと同時に除去することで、残部の廃プラスチック自体の塩素濃度を低下させることが可能であるが、この場合は非塩素含有プラスチックの収率が低下するため望ましい方法ではない。すなわち、湿式遠心分離法で比重分離する場合には、比重の近い塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックの分離は困難であるが、非塩素含有プラスチックの収率を低下させないために、ある程度は塩素含有プラスチックが非塩素含有プラスチックに混入することを許容する必要があるのが現実である。できる限り塩素含有プラスチックのみを分離除去して、非塩素含有プラスチックの収率を増加させることが廃プラスチックの有効利用の点から望ましいが、汚染した廃プラスチックを湿式遠心分離法で高精度に分離することは困難である。
【００１６】
次に、造粒後に形状差分離を行なう方法について検討した。造粒後に形状差分離を行なう方法は、プラスチックの造粒技術である溶融造粒方法を利用したものであり、廃プラスチックを攪拌して摩擦熱を発生させ、その摩擦熱により廃プラスチックを昇温させて、非塩素含有プラスチックが溶融されて造粒され且つ塩素含有プラスチックが溶融されない状態で造粒処理を行ない、造粒処理において製造された処理物を造粒物と非造粒物とに分離することで、非造粒物として塩素含有プラスチックを分離する方法である。この方法では、造粒装置の昇温精度の問題から、造粒時の正確な温度制御が困難であること、また軟化した非塩素含有プラスチックに塩素含有プラスチックが巻き込まれたり、非塩素含有プラスチックの表面に塩素含有プラスチック付着して造粒される場合があるため、簡易で低コストである半面、湿式遠心分離法に比較して分離精度が低下する。しかし、プラスチックの軟化溶融温度の違いを利用して分離する技術であるため、比重の近いプラスチックであっても軟化溶融温度が異なる場合は分離可能であると考えられる。
【００１７】
以上の知見より、比重差による分離方法と、軟化溶融温度の差による分離方法とを組み合わせて廃プラスチックの分離を行なう処理方法について検討した。そして、まず比重差による分離を行ない、主な塩素含有プラスチックを重比重分として除去した上で、軽比重分として分離されたプラスチックを所定の温度に加熱して軟化溶融したプラスチックを分離すれば、ＰＶＣとＰＥＴ等の比重の近いプラスチックの精度よい分離も可能であり、従来以上に低塩素化したプラスチックが得られることを見出して、本発明を完成した。
【００１８】
なお、本発明者等は造粒後に形状差分離を行なう方法についてさらに検討を加え、廃プラスチックを加熱する温度を非塩素含有プラスチックが溶融して粒状物や塊状物が生成する程度に高くすると、塩素含有プラスチックがその粒状物や塊状物に付着したり、包み込まれてしまう場合があり、分離精度がやや低下することを見出した。一方で、塩素含有プラスチックは非塩素含有プラスチックの溶融が始まる温度よりも低い温度の加熱であっても脆化して微細化するため、非塩素含有プラスチックが造粒されない場合であっても形状による分離が可能であることが分かった。したがって、比重分離された低比重プラスチックを所定の温度に加熱して塩素含有プラスチックを脆化させることで微細化し、微細化された塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックとを分離することが特に望ましい方法である。
【００１９】
所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックが脆化する一方で、非塩素含有プラスチックは脆化することがない。脆化した塩素含有プラスチックを微細化するには、回転羽根を有する攪拌機等を用いて攪拌処理を行なうことが望ましい。破砕機、粉砕機等による粉砕工程を設けることも可能である。低比重プラスチックに熱攪拌処理を行なうと、塩素含有プラスチックを加熱して脆化させ、微細化することが一工程で行なえるため効率的である。加熱により非塩素含有プラスチックのうち融点の低いもの（たとえばＰＥ系）は溶融し粒状化する場合があり、高融点のもの（たとえばＰＰ、ＰＥＴ系）は加熱前の原形（フラフ状等）を保つ場合等があるが、いずれにしても非塩素含有プラスチックは加熱しても、場合によってはさらに攪拌処理を行なっても、微細化しないため、微細なものとそうでないものとを粒径に応じて分離することによって塩素含有プラスチックと非塩素含有プラスチックとをより高精度で分離することが可能となる。微細なものとそうでないものとは、篩等を用いることで容易に分離することが可能である。
【００２０】
図１は廃プラスチックの処理方法の説明図である。図１を用いて本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
図１において、１００は収集された廃棄物である塩素含有プラスチックを含む混合廃プラスチックであり、破砕工程１１で１０〜５０ｍｍ角程度の大きさに破砕された混合廃プラスチックは、比重差選別工程１２へ送られる。比重差選別工程１２では、後述する図２に示す湿式遠心分離装置が使用され、比重差による選別処理を行って、ＰＶＣよりも比重が高い高比重分１０３とＰＶＣの比重以下の低比重分１０２とに分ける処理を行う。二分されたプラスチックのうち、高比重分１０３は高塩素濃度プラスチックであり、低比重分１０２がＰＥ、ＰＰ、ＰＳなどの非塩素含有プラスチックが主のプラスチックである。非塩素含有プラスチックの収率を低下させないために、ある程度は低比重分１０２が塩素含有プラスチックを含むような条件で分離を行なう。
【００２２】
次に、混合廃プラスチックから塩素含有プラスチックを分離除去した低比重分１０２の塩素濃度をさらに低下させるために、加熱攪拌工程１３へ送って、攪拌しながら加熱する処理を行い、次いで、篩分工程１４において、目開きが所定寸法の篩で篩い分けを行う。この篩い分け処理により、塩素含有プラスチックの粉状物や微粒を多量に含む篩下分１０５と、塩素含有プラスチックが僅かしか含まれていない非塩素含有プラスチックからなる篩上分１０４とに分離する。篩上分１０４は高炉還元剤や燃料、マテリアルリサイクル品原料などとして再利用する。
【００２３】
加熱攪拌工程１３では、後述する図３に示す加熱攪拌装置が使用される。この加熱攪拌装置は高速回転可能に構成された攪拌機を備えた加熱攪拌槽を有しており、この加熱攪拌槽へ装入された混合廃プラスチックを高速攪拌して摩擦熱を発生させ、この摩擦熱によって所定温度まで昇温させることができるようになっている。
【００２４】
そして、加熱攪拌工程１３では、装入された混合廃プラスチックを高速攪拌しながら所定温度範囲まで昇温させ、所定温度で所定時間の間攪拌を継続する。この加熱攪拌中に、塩素含有プラスチック中の可塑剤の揮散が起って塩素含有プラスチック片が脆くなり、塩素含有プラスチック片が粉砕されて粉状物や微粒になる。
【００２５】
次いで、加熱攪拌工程１３から排出された加熱攪拌処理物は篩分工程１４において、目開きが所定寸法の篩で篩い分けられる。この篩い分け操作により、塩素含有プラスチックの粉状物や微粒を多量に含む篩下分１０５と、塩素含有プラスチックが僅かしか含まれていない非塩素含有プラスチックからなる篩上分１０４とに分けられる。ＰＥＴは粉砕されないので、比重差選別処理では分離できなかったＰＶＣとＰＥＴの分離が行われ、ＰＥＴが非塩素含有プラスチックとして回収される。篩上分１０４は高炉還元剤や燃料などとして再利用する用途に向けられる。
【００２６】
上記加熱攪拌工程１３において、加熱保持温度は、装入されたプラスチックの溶融が始まる温度、あるいは一部のものが溶融し始める温度よりも低く、且つそれらの近傍の領域に設定するのが特に望ましい。加熱保持温度の設定は、混合廃プラスチックに含まれるプラスチックの種類などによって異なるが、塩素含有プラスチックが主としてポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンである場合には、１４０〜１６５℃とすることが望ましい。加熱保持温度を高くすると、融点の低いＰＥ、ＰＰ、ＰＳなどの非塩素含有プラスチックが溶融して粒状物や塊状物が生成する際に、加熱攪拌によって粉砕された塩素含有プラスチックがその粒状物や塊状物に付着したり、包み込まれてしまう場合があり、塩素含有プラスチックの分離精度がやや低下する。混合プラスチックに含まれる一部のプラスチックが溶融する程度の温度に加熱保持した場合、その一部が粒状物になるが、その生成量が多量でなければ、非塩素含有プラスチックへ混入する塩素含有プラスチックの量は許容される程度にとどまるため、処理効率を考慮すると、ＰＥの軟化温度以上、ＰＰ、ＰＥＴの軟化温度未満程度で加熱することが望ましい。
【００２７】
上記のように、プラスチックの攪拌を継続していると、プラスチックの温度が上記加熱保持温度の範囲を超える領域まで昇温してしまうので、所定温度まで上昇した後においては、時々、少量の水を吹きかけて冷却する操作を行いながら、攪拌を継続する。
【００２８】
又、加熱攪拌工程１３における加熱時間は、塩素含有プラスチック片が粉砕されて粉状物や微粒になるまでの所要時間であるので、混合廃プラスチックに含まれている塩素含有プラスチックの大きさや厚さと加熱保持温度などによって異なるが、その形状がフィルム状である場合、通常、１０分〜２０分程度である。
【００２９】
以上のように、本発明においては、廃プラスチックの大量処理方法として適している湿式遠心分離法を用い、次いで加熱攪拌処理と篩い分け処理と言う極めて簡易な手段を用いて、廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを回収する大量処理を高精度で効率よく行うことができる。
【００３０】
次に、湿式遠心分離装置について説明する。図２は比重差選別工程で使用する湿式遠心分離装置の構成に係る一例を示す図である。この湿式遠心分離装置２０は両側に円錐台状に縮径された部分が形成され、水又は比重調整された媒体液を滞留させながら回転させる回転胴２１と、その回転胴と若干異なった速度で回転させる回転軸とその軸に設けられたスクリューからなるスクリューコンベア２２ａ，２２ｂとにより主要部が構成されている。図中、１０２は低比重分のプラスチック、１０３は高比重分のプラスチックを示す。
【００３１】
この装置によるプラスチックの分離は次のように行われる。回転胴２１には、その上部に空間ができる程度の量の媒体液を滞留させて回転させ、廃プラスチック装入管２３から、媒体液に分散させた廃プラスチックの破砕品を装入する。回転胴２１内においては、廃プラスチック装入管２３から回転胴２１の中心部へ装入されたプラスチック片のうち、媒体液よりも比重が小さいものは浮上し、媒体液よりも比重が大きいものは沈降する。この際、媒体液よりも比重が大きいプラスチックは、回転胴２１の回転に伴なって発生する遠心力の作用によって沈降が促進される。そして、比重が大きいプラスチック片（高比重分）は回転胴２１の内壁の近傍に集まり、比重が小さいプラスチック片（低比重分）は媒体液の液面近傍に（回転胴２１の中心側）に集まる。高比重分１０３は径の大きいスクリューコンベア２２ａにより掻き出されて高比重分出口２４から排出され、塩素含有プラスチック分として処理される。又、低比重分１０２は径の小さいスクリューコンベア２２ｂにより掻き出されて低比重分出口２５から排出され、非塩素含有プラスチックとして回収される。
【００３２】
図３は加熱攪拌工程で使用する加熱攪拌装置と篩分工程で使用する篩分装置の一例を示す図である。図３において、３０は加熱攪拌装置、４０は篩分装置である。
【００３３】
３１は混合廃プラスチックを装入して攪拌しながら加熱する加熱攪拌装置の加熱攪拌槽で、その底部に備えた攪拌機３２を高速回転させることにより摩擦熱を発生させるようになっている。１００は装入された廃プラスチックを示す。
【００３４】
加熱攪拌槽３１の側部には、攪拌中の廃プラスチックの温度を測定する温度測定装置３３と、上部には散水装置３４が設けられている。散水装置３４は、摩擦熱により加熱される廃プラスチックの温度が過度に上昇するのを抑えるための冷却、及び加熱攪拌処理終了後の冷却をするために設けられており、散水制御装置３５からの指示信号により稼動、停止する。散水制御装置３５には、加熱保持温度の設定値が入力されており、温度測定装置３３の測定値が上記設定値に達した時点で、制御弁３８がごく短時間の間だけ開になって少量の散水が行われ、槽内の廃プラスチックの温度が設定値近傍に保持される。又、所定の加熱攪拌時間が経過した時点では、十分な散水が所定時間行われ、冷却される。図中、３６は槽内の端部に散水ノズル３７が設けられた冷却水供給管である。
【００３５】
篩分装置４０は、上記のようにして加熱攪拌された処理物を所定の目開きの篩で篩い分けて、塩素含有プラスチックが粉砕されて生成した粉状物や微粒を取り除く装置である。篩分装置４０により篩分けられた所定径以上の篩上分１０４は非塩素含有プラスチックとして回収される。又、所定径未満の篩下分１０５は塩素含有プラスチックとして処理される。
【００３６】
上記のように、所定の目開きの篩で篩い分けることによって、非塩素含有プラスチックと塩素含有プラスチックに分別されるが、加熱攪拌処理後の廃プラスチックは径が小さなものほど塩素分が多量に含まれているので、再利用可能なプラスチックとして回収する径の下限を決める篩の目開き寸法は、処理する廃プラスチックの性状や溶融造粒装置の運伝条件などを勘案し、過去の実績に基づいて決定される。篩分工程においては、通常、目開きが１〜３ｍｍの間の篩が使用される。
【００３７】
なお、図３に示す加熱攪拌装置３０は廃プラスチックを加熱して塩素含有プラスチックに脆性を帯びさせること、及びその塩素含有プラスチックを粉砕することを目的に備えたものである。従って、加熱攪拌装置３０は図５に示されている竪型の槽に攪拌機を備えたもの以外に、例えば、加熱攪拌可能に構成された回転円筒体に、選定された形状や比重を有する粉砕媒体が装入されたボールミルのような方式のものであって、主として脆性を帯びた塩素含有プラスチックが粉砕されるように構成された装置であってもよい。
【００３８】
又、加熱攪拌装置３０は図３に示すような攪拌の摩擦熱のみにより加熱する方式の装置以外のものを用いることもできる。特に、高速攪拌操作を行わない装置においては、例えば、スチームなどによる間接加熱方式の装置、熱風を吹き込んで加熱する方式の装置などを使用することができる。
【００３９】
次に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００４０】
地方自治体で収集した、容器や包装などに使用された廃プラスチックで、その塩素含有率は約１．５％のものについて塩素含有プラスチックを分離除去して、塩素濃度の低い廃プラスチックを得る処理を行った。廃プラスチック中に含まれる非塩素含有プラスチックの主なものはＰＥであった。
【００４１】
塩素含有プラスチックを分離する処理は次のように行った。容器包装プラスチックのベール品を解砕機でほぐした後、破砕機により破砕し、１０〜５０ｍｍ程度のスクリーン通過物とした。
【００４２】
この破砕物を図２と同様の構成による湿式遠心分離装置へ装入し、高比重分と低比重分に分離する比重差選別処理を行った。プラスチック破砕物を分散させる媒体液としては、水を使用した。この処理により非塩素含有プラスチックとして回収した低比重分の割合は装入された破砕物に対し７２ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は０．６ｍａｓｓ％であった。又、高比重分の割合は２８ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は３．８ｍａｓｓ％であった。
【００４３】
次いで、上記低比重分を図３に示す加熱攪拌装置へ装入し、攪拌機を高速回転させて昇温させた。そして、加熱保持温度を１６０℃に設定し、散水制御装置による温度制御を行いながら、２０分間攪拌した。所定時間経過後、散水して冷却し、取り出した。加熱攪拌された処理物の状態を観察したところ、一部のものが粒状物になっていた。
【００４４】
加熱攪拌装置から排出された加熱攪拌処理物を網目の開きが２．３ｍｍの篩で篩い分け、所定粒径未満のもの（篩下分）と所定粒径以上のもの（篩上分）とに分けた。この処理により非塩素含有プラスチックとして回収された篩上分の割合は、加熱攪拌装置へ装入した低比重分に対し８０ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は０．２ｍａｓｓ％であった。又、篩下分の割合は２０ｍａｓｓ％で、その塩素含有率は２．２ｍａｓｓ％であった。
【００４５】
上記のようにして湿式遠心分離装置による比重分離後に加熱攪拌処理と篩分処理を行ったところ、非塩素含有プラスチックとして回収されたプラスチックの塩素含有率は０．２ｍａｓｓ％にまで低下し、その回収率は約５７ｍａｓｓ％であった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の廃プラスチック処理方法に係る一実施形態の説明図である。
【図２】比重差選別工程で使用する湿式遠心分離装置の構成に係る一例を示す図である。
【図３】加熱攪拌工程と篩分工程で使用する装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１ 破砕工程
１２ 比重差選別工程
１３ 加熱攪拌工程
１４ 篩分工程
２０ 湿式遠心分離装置
２１ 回転胴
２２ａ スクリューコンベア
２２ｂ スクリューコンベア
２３ 廃プラスチック装入管
２４ 高比重分出口
２５ 低比重分出口
３０ 加熱攪拌装置
３１ 加熱攪拌槽
３２ 攪拌機
３３ 温度測定装置
３４ 散水装置
３５ 散水制御装置
３６ 冷却水供給管
３７ 散水ノズル
３８ 制御弁
４０ 篩分装置
１００ 混合廃プラスチック
１０２ 低比重分
１０３ 高比重分
１０４ 篩上分
１０５ 篩下分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを分離回収する廃プラスチックの処理方法であって、前記廃プラスチックを比重差により高比重プラスチックと低比重プラスチックとに分離し、前記低比重プラスチックを所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックを微細化し、該微細化された塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
【請求項２】
比重差による分離が湿式遠心分離法であることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項３】
低比重プラスチックを攪拌しながら加熱する処理をした後、この加熱攪拌処理された前記低比重プラスチックを篩い分ける処理を行い、この篩い分け処理により分離された篩上分を非塩素含有プラスチックとして回収することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項４】
低比重プラスチックを所定の温度に加熱して非塩素含有プラスチックの少なくとも一部を粒状化させて造粒物とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項５】
塩素含有プラスチックがポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項１】
塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックから非塩素含有プラスチックを分離回収する廃プラスチックの処理方法であって、前記廃プラスチックを比重差により高比重プラスチックと低比重プラスチックとに分離し、前記低比重プラスチックを所定の温度に加熱することで塩素含有プラスチックを微細化し、該微細化された塩素含有プラスチックを分離除去して非塩素含有プラスチックを回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
【請求項２】
比重差による分離が湿式遠心分離法であることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項３】
低比重プラスチックを攪拌しながら加熱する処理をした後、この加熱攪拌処理された前記低比重プラスチックを篩い分ける処理を行い、この篩い分け処理により分離された篩上分を非塩素含有プラスチックとして回収することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項４】
低比重プラスチックを所定の温度に加熱して非塩素含有プラスチックの少なくとも一部を粒状化させて造粒物とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項５】
塩素含有プラスチックがポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２７２５６１（Ｐ２００６−２７２５６１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９０５４５（Ｐ２００５−９０５４５）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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