金属含有プラスチック製品処理装置
【課題】金属材料を備えたプラスチック製品を油内に投入することによってプラスチック材料を溶解させて金属材料等を回収する装置を提供する。
【解決手段】油層Ａ及び水層Ｂを内部に備え、油層Ａを加熱し、水平方向に循環させる機能を備えた分離処理槽２と、金属含有プラスチック製品を油循環方向に油層Ａ内を移送し得る製品搬送手段３と、油層Ａ上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段６と、水層Ｂ内に沈降して来る沈降物を回収する沈降物回収手段４とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置１を提案する。加熱溶解したプラスチック材料を油層Ａ上部に浮上させ、金属材料を水層Ｂ内に沈降させて分離することができる。
【解決手段】油層Ａ及び水層Ｂを内部に備え、油層Ａを加熱し、水平方向に循環させる機能を備えた分離処理槽２と、金属含有プラスチック製品を油循環方向に油層Ａ内を移送し得る製品搬送手段３と、油層Ａ上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段６と、水層Ｂ内に沈降して来る沈降物を回収する沈降物回収手段４とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置１を提案する。加熱溶解したプラスチック材料を油層Ａ上部に浮上させ、金属材料を水層Ｂ内に沈降させて分離することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を備えた熱可塑性プラスチック製品から有価物としての金属材料等を回収する金属含有プラスチック製品処理方法を好適に実現するための処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ機器、携帯端末、携帯電話、テレビ、掃除機、冷蔵庫などの各種電気製品、特にこれらの制御部に用いられているプリント配線基盤、更には溶融管継手、樹脂被覆電線、光ケーブル、繊維強化プラスチックなど、金属材料と一体に形成された金属含有プラスチック製品は数多く存在する。
【０００３】
これらの金属含有プラスチック製品の廃棄処理、或いは製造過程において成形不良となった製品の再利用処理においては、金属材料とプラスチック材料とをきれいに、しかも効率良く分離することが求められる。そこで従来、そのための処理方法として、金属含有プラスチック製品のプラスチック材料を加熱溶解させて金属材料等と分離させる処理方法が各種提案されてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開平５−１４７０４１号）は、食用廃油を１７０〜１７５℃に加温し、この食用廃油中に金属含有プラスチック製品を投入すると共に食用廃油を攪拌してプラスチックを溶解させ、金属素材が剥き出しになったところで食用廃油の加熱を中止して自然冷却させ、その後、食用廃油中から金属素材を取り出すというプラスチック廃棄物の金属素材選別方法を開示している。
また、特許文献２（特開昭１０−１３７７３４号）は、プラスチック材が軟化溶融する温度に加熱されたてんぷら油などの植物性油内に、ＯＡ機器や家電製品などの電気製品の廃棄物を投入し、軟化溶融して植物性油の上部に浮上した溶解プラスチック材を取り出し、その後、油槽内に残留する金属材を取り出す電気製品の廃棄物の処理方法を開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４７０４１号公報
【特許文献２】特開昭１０−１３７７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記提案の如く、加熱媒体としての油中に金属含有プラスチック製品、例えば携帯電話などを投入すると、食品を油で揚げる如くプラスチック材料が加熱溶解して塊となって油上に浮上する一方、その他の金属材料等は油底に沈降することを本発明者は確かめることができた。
【０００７】
しかしそれと同時に、上記提案の如く油中にプラスチック材料を投入すると、プラスチック材料が溶融した際に発火する場合があり、この発火を防ぐ手段を講じなければ実際に実施することは難しいことも分かった。
【０００８】
そこで本発明は、金属含有プラスチック製品の処理において、プラスチック材料を油層中で安全かつ効率良く加熱溶解させることができる金属含有プラスチック製品の処理方法及びその処理に用いる装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、動物骨を焼成して得られた焼成骨材を油に配合してなるアパタイト混合油を所定温度に加熱する工程、このアパタイト混合油中に金属含有プラスチック製品を投入し、当該製品中のプラスチック材料を加熱溶解させてプラスチック材料と金属材料とを分離する工程を包含する金属含有プラスチック製品処理方法を提案する。
【００１０】
焼成骨材を配合してなるアパタイト混合油を加熱媒体とすれば、金属含有プラスチック製品のプラスチック材料を加熱溶解し、金属材料とプラスチック材料とをきれいに分離することができることは勿論、油及びプラスチック材料の発火を防ぐことができる。これは、プラスチック材料が加熱溶解した際に発生するガス等を焼成骨材、特にその気孔が吸収するために発火を抑えることができるものと考えることができる。
なお、上記金属含有プラスチック製品処理方法において、焼成骨材と共に、或いはその代わりに後述する難燃剤を配合してもよい。
【００１１】
本発明者はまた、冷却媒体としての水層上に加熱媒体としての油層を形成し、当該油層を所定温度に加熱する工程、当該油層中に金属含有プラスチック製品を投入し、当該製品中のプラスチック材料を加熱溶解させ、プラスチック材料を油層上部に浮上させ、金属材料を水層内に沈降させてプラスチック材料と金属材料とを分離する工程を包含する金属含有プラスチック製品処理方法を提案する。
【００１２】
プラスチック材料を加熱溶解する加熱媒体としての油層の下層に冷却媒体としての水層を形成することによって、油層の温度が必要以上に上がるのを抑えることができ、油及びプラスチック材料の発火を防ぐことができる。この場合の油層をアパタイト混合油又は難燃剤配合油から構成すればより一層確実に発火を防ぐことができる。しかも、比重差によってプラスチック材料を油層内に浮上させ、金属材料などを水層内に沈降させることができ、プラスチック材料と金属材料等とをより一層きれいに分離することができる。また、油煙の原因となる微細な炭化物が油層中に残らないようになるため、油煙を抑制することにもなる。
【００１３】
本発明者は、金属含有プラスチック製品の処理に用いる装置に関し、動物骨を焼成して得られた焼成骨材を油に配合して調製したアパタイト混合油或いは難燃剤を油に配合してなる難燃剤配合油からなる油層を有する分離処理槽を備えた金属含有プラスチック製品処理装置を提案する。また、かかる構成の金属含有プラスチック製品処理装置において、分離処理槽の油層の下方に水層を形成する構成を備えた金属含有プラスチック製品処理装置も提案する。
【００１４】
さらに本発明者は、油層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油層内で移送する製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置を提案する。
金属含有プラスチック製品が製品搬送手段によって油層内を移送される間に、加熱された油によって当該製品中のプラスチック材料が溶解して当該製品から分離し油層上部に浮上する。浮上したプラスチック材料は浮上物回収手段により回収され、製品中の金属材料等は製品搬送手段に残留してそのまま搬送され回収される。
かかる構成を備えた装置において、分離処理槽は、少なくとも油層上部に一定方向の流れを形成する機能を備えた構成とするのが好ましい。このように構成すれば、油層上部に浮上して来る浮上物を浮上物回収手段で容易に回収することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明者は、金属含有プラスチック製品処理装置として、油層及び水層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能及び当該油層の油を水平方向に循環させる機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油循環方向に油層内を移送し得る製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段と、水層内に沈降して来る沈降物を回収する沈降物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置を提案する。具体的には、例えば油層の一部の下方に水層を形成し、金属含有プラスチック製品を当該油層内を水層上方まで移送するように構成することができる。
このように構成すれば、油層内を移送中にプラスチック材料は溶解して油層上部に浮上して浮上物回収手段に回収され、最後まで製品搬送手段に残留する金属等は水層中に沈降して沈降物回収手段に回収される。
また、本発明者が提案する金属含有プラスチック製品処理装置の油層表面には、二酸化炭素、窒素などの不燃性ガスを噴射するなどして、不燃性ガスを存在させる機能を備えているのが好ましい。このようにすれば、油層及びプラスチック材料（浮上物）の発火をより一層防ぐことができる。
【００１６】
なお、本発明が提案する金属含有プラスチック製品処理方法を実現するためには、本発明の金属含有プラスチック製品処理装置を使用しなければならないという意図は有していない。本発明の金属含有プラスチック製品における金属材料に代えて、ガラス材料やセラミックスなど、溶解温度がプラスチック材料と明らかに異なる材料にも適用可能であり、本発明においてこれらの材料は金属材料の均等物と考えることができる。
本発明において「金属含有プラスチック製品」とは、ＯＡ機器、携帯端末、携帯電話、テレビ、掃除機、冷蔵庫などの各種電気製品、特にこれらの制御部に用いられているプリント配線基盤、更には溶融管継手、樹脂被覆電線、光ケーブル、繊維強化プラスチックなど、金属材料とプラスチック材料とが一体に形成された製品を意味する。
また、本明細書において、金属材料等が水層に沈降する、或いは金属材料等の沈降物において、「沈降」には油層上部に浮上しない状態、例えば製品搬送手段上に残留する状態も包含している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
（実施例１）
処理装置１は、図１に示すように、加熱媒体としての油を収容して内部に油層Ａを形成することが可能であって、油層Ａ中に金属含有プラスチック製品を投入すると、当該製品のプラスチック材料を加熱溶解し、加熱溶解したプラスチック材料を比重差によって浮上させる一方、金属材料などを比重差によって沈降させることができる分離処理槽２と、
金属含有プラスチック製品を分離処理槽２内に投入して油層Ａ内を移送する製品搬送手段３と、
分離処理槽２の底部に沈降して来る金属材料等を回収する沈降物回収手段４と、
沈降物回収手段４が回収した沈降物を収容する沈降物収容槽５と、
分離処理槽２の上部に浮上して来るプラスチック材料等を回収する浮上物回収手段６と、
浮上物回収手段６が回収した浮上物を収容する浮上物収容槽７と、
分離処理槽２から発生する油煙などのガスを回収するガス回収手段８と、
加熱媒体としての油を所定温度に加熱し、処理装置１内に供給する油加熱装置９と、
を備えている。
【００１９】
分離処理槽２は、単に加熱媒体としての油を収容するだけでなく、環状に一連となった油循環路槽１０を備え、当該油を水平方向に循環させる機能を備えている。
油循環路槽１０は、例えば図１に示すように、上面視細長楕円形状を呈する外壁１０ａ内の中央部に長さ方向に沿って区画壁１０ｂを設け、当該区画壁１０ｂの外周に沿って油が水平方向に循環するように形成することができる。但し、このような構成に限定するものではない。
油循環路槽１０内において油を一定方向に循環させる手段としては、後述するように油加熱装置９から油循環路槽１０内への油の供給によって油循環路槽１０内において油を一定方向に循環させ得るように構成することもできる。その他、例えば油循環路槽１０内に別途ポンプを設けたり、製品搬送手段３のコンベア３ａに羽根を設けて流れを形成するようにしたり、或いは油循環路槽１０内に攪拌羽根を配設したり、任意の手段を採用することも可能である。
油循環路槽１０の外壁１０ａの一部を耐熱ガラスや耐熱透明プラスチック等の耐熱性を備えた透明素材から形成して油循環路槽１０内部の様子を観察できるように構成することもできる。
【００２０】
分離処理槽２には水貯留部１１を設けて油層Ａの下方に水層Ｂを形成し得るように構成すると共に、この水貯留部１１内の水層Ｂの水温を一定以下に維持するために水貯留部１１に連通させて水冷却装置１２を並設してある。
【００２１】
水貯留部１１は、図２に示すように、油循環路槽１０内の適宜箇所（図では左上コーナー部分）に一段深い陥没部１１ａを設けると共に、この陥没部１１ａの底面１１ｂを循環路１０の外壁１０ａの外側まで延設し、外壁１０ａの外側において当該底面１１ｂから周側面１１ｃを立設し、これら陥没部１１ａ及び周側面１１ｃに囲まれた空間内に水を収容できるように構成してある。当該空間すなわち水貯留部１１に水を入れ、その上から分離処理槽２内に油を入れれば油層Ａの下方に水層Ｂを形成することができる。
循環路１０の外壁１０ａの下端部には水位計１５を配設してあり、水層部Ｂの水位を常に観察できるようにしてある。
【００２２】
水冷却装置１２は、水貯留部１１部分の外壁１０ａに導管１２ａ、１２ｂを挿通させ、これら導管１２ａ、１２ｂを介して冷却槽１２ｃを水貯留部１１内と連通させてあり、水貯留部１１内の水を導管１２ａを通じて回収し、回収した水を冷却槽１２ｃにおいて所定温度まで冷却し、そして導管１２ｂを通じて再び水貯留部１１内に供給し得るように構成してある。
なお、冷却槽１２ｃにおける冷却手段（熱交換手段）は任意の冷却手段を採用可能である。
【００２３】
沈降物回収手段４は、水貯留部１１内に配設してある。
沈降物回収手段４は、図２に示すように、水貯留部１１の底面１１ｂに沿ってコンベア４ａを配設すると共に、このコンベア４ａを傾斜部４ｂを介して分離処理槽２の外側の沈降物収容槽５まで延設し、水貯留部１１内に投入され沈降して来る沈降物をコンベア４ａ上で受けとめ、コンベア４ａ上に載せたまま沈降物を沈殿物収容槽５まで搬送し得るように構成してある。コンベア４ａに磁石などを付設し、金属材料を確実に回収できるように構成することも可能である。
【００２４】
製品搬送手段３は、油循環路槽１０において、沈降物回収手段４の少なくとも上流側、本例の場合には沈降物回収手段４から略一周分上流位置（図の左下コーナー部分）を製品投入部とするように、すなわちこの部分から製品を油層Ａ中に投入するように設けてある。
製品搬送手段３は、図３に示すように、分離処理槽２の外側から分離処理槽２の底部付近にかけて斜めにコンベア３ａを配設すると共に、当該コンベア３ａを油循環路槽１０の底部に沿うように上記陥没部１１ａの上縁付近まで延設し、コンベア３ａ上に金属含有プラスチック製品を載せて油循環路槽１０に沿って油層Ａ内を移送し得るように構成してある。この移送中に製品のプラスチック材料は加熱溶解して製品から離脱するから、コンベア３ａ上に残留する金属材料等の沈降物を水貯留部１１まで搬送してその中に投入することができるようにも構成してある。
但し、製品搬送手段３のコンベア３ａと、沈降物回収手段４のコンベア４ａとを連結させて連続した一本のコンベアを構成することも可能である。
【００２５】
浮上物回収手段６は、油循環路槽１０内における上記製品投入部の少なくとも下流側、本例の場合には、当該製品投入部から略半周分下流位置（図の右下コーナー部分）に配設してある。
この浮上物回収手段６は、図３に示すように、油循環路槽１０の略全幅にわたるコンベア６ａの先端部分を油層Ａ内に斜めに適宜長さ突入させると共に、傾斜部６ｂを介して当該コンベア７ａの他端部を分離処理槽２の外側まで延設し、油層Ａ上部に浮上して来るプラスチック材料などの浮上物をコンベア６ａ上に収拾し、当該浮上物を分離処理槽２の外側に配設してある浮上物収容槽７まで移送し得るように構成してある。
【００２６】
油加熱装置９は、分離処理槽２の適宜箇所、本例の場合には油循環１０の右上コーナー部分に導管９ａ、９ｂを連結し、これら導管９ａ、９ｂを介して加熱槽９ｃを油循環路槽１０に連通させ、油循環路槽１０内の油を導管９ａを通じて引き込み、引き込んだ油を加熱槽９ｃにおいて所定温度まで加熱し、導管９ｂを通じて再び油循環路槽１０内に供給し得るように構成すると共に、さらに本例では、油加熱装置９から油循環路槽１０内への油の供給によって油循環路槽１０内において油を一定方向に循環させ得るようにも構成してある。
【００２７】
加熱槽９ｃにおける加熱手段（熱交換手段）は、電気ヒーター、燃焼バーナーなど任意の加熱手段を採用可能であるが、設定温度を適宜調整することができる加熱手段を採用するのが好ましい。
また、油層Ａの温度制御に関しては、油循環路槽１０の底部に沿って温度設定ヒーターを配設し、分離処理槽２内の油の温度を所定温度に確実に維持できるように構成することも可能である。
【００２８】
ガス回収手段８は、分離処理槽２の上方に、本例の場合には油循環路槽１０上を覆うようにフード状の回収口８ａを設け、当該回収口８ａをガス送通管８ｂに収束させ、このガス送通管８ｂを排ガス処理槽３０に連通させて構成してある。また、ガス送通管８ｂ内には、動物の骨を焼成してなる焼成骨材を含有してなるアパタイトフィルター１３を配設し、回収したガス中の有害成分をこのアパタイトフィルター１３で吸着し得るようにしてある。
【００２９】
アパタイトフィルター１３は、例えば、動物の骨に熱を加えて繊維状或いはフィラメント状に形成してなる動物骨製繊維、又は、動物の骨を煮沸しこれを加熱溶解して繊維状又はフィラメント状に形成してなる動物骨製繊維をシート状に形成したものを使用することができる。動物の骨は、アルカリ化作用、抗菌性、吸着性などの各種作用を備えているが、これを繊維状或いはフィラメント状としたものは比表面積が大きいためにこれら各種作用がより一層優れている。
【００３０】
なお、ガス回収手段８の構造は、分離処理槽２内で発生したガス及び煙を吸引し得る構成であればその具体的構成は任意であり、必ずしもアパタイトフィルター１３を配設する必要もない。
また、ガス回収手段８は、分離処理槽２の上方ばかりでなく、側方,特に四側方をも覆うように配設することがより一層好ましい。また、回収口８ａからガス送通管８ｂ内に向けて窒素や二酸化炭素などの不燃性ガスを噴射させたり、或いはアパタイトフィルター１３に向けて不燃性ガスを噴射させたりして、ガス回収手段８内に不燃性ガスを存在させるように構成してもよい。これにより、収集したガスの発火をより一層確実に防ぐことができる。
【００３１】
排ガス処理槽３０は、図４に示すように、貯液槽３１と、この貯液槽３１に連通した液浄化槽３３と、ガス送出管３５とを備えている。
貯液槽３１の内部には円筒状の仕切壁３２を設け、仕切壁３２で囲まれた壁内側部３１ａとその外側の壁外側部３１ｂとに仕切り、壁内側部３１ａには焼成骨材を散在させた水を入れ、壁外側部３１ｂには水を入れてある。焼成骨材については詳しく後述するが、焼成骨材は極めて吸着能に優れており、ガス中の成分を吸着することができる。
仕切壁３２には多数の孔が設けてあり、水や水の溶解物などは通過可能であるが、焼成骨材は通過できないようにしてある。
貯液槽３１と液浄化槽３３とは液送通管３４ａ、３４ｂを介して連通させてあり、液浄化槽３３内のポンプ（図示なし）にて貯液槽３１内の汚れた水を液送通管３４ｂを介して吸引し、液浄化槽３３にて浄化した後、液送通管３４ａを介して貯液槽３１内に供給するように構成してある。
なお、液浄化槽３３の浄化手段は任意の手段を採用可能である。
【００３２】
上記構成を備えた排ガス処理槽３０の貯液槽３１内に、ガス送通管８ｂの先端部を延設し、その先端部を水中に突入させてある。また、ガス送通管８ｂの先端部付近内部に吸引装置（ブロウ）３６を配設してあり、ガス回収手段８が集めたガスをガス送通管８ｂを介して貯液槽３１内の水中に供給しバブリングするように構成してある。
以上のように、ガス回収手段８に集められたガスは、ガス送通管８ｂを介して貯液槽３１内の水中にバブリングされ、ガス中の有害成分（窒素系、硫黄系など）は水に溶解するか或いは焼成骨材に吸着される。そして、水面上に到達したガスはガス送出管３５によって系外に送り出される。他方、有害物質を含んだ水は液送通管３４ｂを介して液浄化槽３３に送られ、液浄化槽３３にて浄化され後、液送通管３４ａを介して貯液槽３１内に戻されるようにしてある。
ガス送出管３５を更に別の排ガス処理槽に連通させ、更に浄化処理するように構成することもできる。
【００３３】
（油層Ａ：熱媒体）
熱媒体としての油すなわち油層Ａを構成する油としては、鉱物油、動物油又は植物油をそのまま使用することも可能であるが、次に説明するアパタイト混合油を使用するのが好ましい。
【００３４】
アパタイト混合油は、鉱物油、動物油或いは植物油、或いはこれらの二種類以上を混合してなる油に、下記アパタイトすなわち焼成骨材を配合し、更に好ましくは難燃剤を配合して調製することができる。
【００３５】
アパタイト混合油の好ましい一例として、植物油と鉱物油とを７：３で配合した混合油に焼成骨材を３〜１０重量％、難燃剤としての塩化カルシウム又はシリコンを２〜１０重量％配合したものを挙げることができる。
【００３６】
（焼成骨材）
油層Ａ内のアパタイト混合油に混入する焼成骨材、並びに排ガス処理槽２０の貯液槽２１内の水中に混入する焼成骨材について説明する。
焼成骨材としては、動物の骨を適当な大きさに切断乃至粉砕し、煮沸し、焼成したものを用いることができる。
原料とする「動物の骨」は、哺乳類、魚類、鳥類、その他の生物の骨、貝殻及びサンゴからなる群から選択される１種或いは２種類以上を用いることができるが、牛、馬、羊等の草食動物の硬骨を主体とするもの、中でも畜産場等で廃棄される生骨が好ましい。なお、豚、猪等は軟骨が多く、製造途中の煮沸工程で大部分が溶けてしまう可能性がある。
原料とする「動物の骨」は、適度な大きさ（例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ）に切断乃至粉砕して破砕片状、粒子状、或いは粉状とした後に煮沸するのが好ましい。この際、あまりに細かな粉状とすると熱圧によって骨材の溶解速度が遅くなる。
なお、骨材の破砕は、煮沸後の骨材を一旦凍結庫（冷凍庫）等内で凍結させ、凍結した骨を粉砕するようにしてもよい。煮沸後の骨は気孔の中に多数の水分が残存しているため凍結し易く、凍結した骨は粉砕くなるからである。この際の凍結時の温度はマイナス１００度〜マイナス４０度程度で時間は１〜３時間前後とするのが好ましい。
煮沸は、にかわ、エナメル、脂肪、骨ずい等の有機物を骨から分離除去するための工程であり、煮沸によって骨の外側のみならず気孔内に付着している有機物をも分離除去することができる。
具体的に煮沸工程では、上記処理した骨を圧力釜（圧縮釜）に投入し、５気圧前後の圧力をかけて約２００〜４００℃で６０分程度煮沸する。この際、圧力釜の中にカセイソーダ又は製造済みの骨粉を混入して煮沸すれば、カセイソーダや水酸化カリウム等のアルカリの作用で有機物が鹸化されて水に溶けやすくなり、有機物の分離作用が促進されて骨から除去されやすくなるから、煮沸時間を短縮することができる。この場合のカセイソーダまたは骨粉の混入量としては、生骨２００kg に対してカセイソーダを２００〜３００cc または骨粉を５００g 〜１kg 程度混入するのが好ましい。
このようにして得られた動物骨粒は９００°Ｃ〜１１００°Ｃ前後で焼成する。これによって有機物などを充分に除去することができる。焼成した骨材は、冷却後、必要に応じてパウダー機にかけて２０〜２００メッシュ前後、例えば５０〜１００メッシュの粉状の骨粉に粉砕した後充分に乾燥させておくのが好ましい。この際、カセイソーダで処理することにより有機物その他の汚れをより一層完全に落とすことができる。
以上の製造方法によれば、例えば、牛骨を原料とした場合であれば原料生骨の重量比約４０％の骨粉を得ることができ、当該骨粉は、カルシウム（約３３重量％）を主成分とし、リン（約１６．７％）、バリウム（約１．０３％），ナトリウム（約０．７６％），イオウ（約０．６４％）、他にマグネシウム、カリウム、塩素、アミン、鉄等を含有する。また、粒子の内外に渡って無数の微小気孔が連通存在し、イオン化すればカルシウム、ナトリウム等によりアルカリ性を呈する。
このような焼成骨材を油中に混入することで、油の酸化を抑えることができるほか、油の発火を抑えることができ、更には脱臭材としても作用する。
【００３７】
（難燃剤）
難燃剤としては、臭素−アンチモン系難燃剤、有機リン系難燃剤（赤燐粒子、赤燐粒子を樹脂コーティングした粒子、酸化チタン＋赤燐粒子、更に酸化アルミニウムを配合した粒子など）、無機水和物系難燃剤、モリブデン酸亜鉛やシリコーン系ポリマーを配合した非ハロゲン−非アンチモン系難燃剤、塩化カルシウム、重曹、ミョウバンその他の難燃剤のいずれか或いはそれらの二種類以上の組合わせを用いることができる。中でもシリコン、重曹、ミョウバンなどが好ましく、混入量としては油に対して２〜１０重量％程度が好ましい。
【００３８】
（金属含有プラスチック製品処理方法）
次に、上記の処理装置１を用いた金属含有プラスチック製品処理方法の一例について説明する。
【００３９】
製品投入までの準備として、水貯留部１１に水を入れ、分離処理槽２内には油、好ましくはアパタイト混合油を入れ、分離処理槽２内に油層Ａ及び水層Ｂを形成する。
次に、油加熱装置９を作動させ、油循環路槽１０内の油層Ａの温度を所定温度に加熱すると共に、油循環路槽１０内の油を一定方向に循環させる。
【００４０】
上記準備が終了したら、図３に示すように、コンベア３ａ上に金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）を順次載せ、製品（ｘ+ｙ）を油層Ａ内に投入する。ちなみに、金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）の「ｘ」はプラスチック材料、「ｙ」は金属材料等を示し、「（ｘ+ｙ）」はプラスチック材料ｘと金属材料等ｙが一体となった金属含有プラスチック製品を示している。
コンベア３ａ上の各金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）は、コンベア３ａ上に載ったまま油層Ａ内を油循環路槽１０に沿って移送される。製品（ｘ+ｙ）が油層Ａ内を移送される間、熱媒体としての油によって製品（ｘ+ｙ）は加熱され、溶融温度の低いプラスチック材料ｘは油の熱によって加熱溶解して金属材料等ｙなどから分離し、油層Ａとの比重差によってプラスチック材料ｘは塊となって油層Ａ上部に浮上する。そして油層Ａの循環流に流されて浮上物回収手段６に到達し、ここでコンベア６ａ上に収拾され、コンベア６ａにより浮上物収容槽７まで搬送され回収される。なお、分離が遅れて一周目でプラスチック材料ｘを浮上物回収手段６が回収できない場合でも、油層Ａは循環しているから次の周で回収することができる。
その一方、金属材料ｙなどはそのまま浮上することなくコンベア３ａ上に沈降した状態で残留し、図２に示すように、コンベア３ａ上を移送され貯留部１１内に投入される。そして、水貯留部１１内すなわち水層Ｂ内を沈降してコンベア４ａ上に収拾され、沈降物収容槽５まで搬送され回収される。
【００４１】
また、油層Ａ上に発生した油煙及びその他のガスは、回収口８ａに回収され、ガス送通管８ｂを通じて排ガス処理槽３０に送られ、浄化処理される。
【００４２】
なお、上記処理において、加熱媒体としての油（油層Ａ）の温度は、一般的には１００℃〜４００℃に設定するのが好ましい。
ガラスなどの金属及びプラスチック以外の材料が含まれる場合には、溶解温度の低い順に上記同様に処理すれば、それぞれを分離回収することができる。
【００４３】
（実施例２）
次に、上記処理装置１とは異なる構成の処理装置２１について説明する。
【００４４】
処理装置２１は、図５に示すように、加熱媒体としての油層Ａとその下方の水層Ｂとを内部に収容可能であって、油層Ａ中に金属含有プラスチック製品を投入すると、当該製品のプラスチック材料を加熱溶解し、加熱溶解したプラスチック材料を比重差によって油層Ａ上部に浮上させる一方、金属材料などは比重差によって水層Ｂ内に沈降させることができる分離処理槽２２と、
金属含有プラスチック製品を分離処理槽２２内に投入する製品搬送手段２３と、
分離処理槽２２の底部に沈降した金属材料等を回収する沈降物回収手段２４と、
分離処理槽２２の上部に浮上したプラスチック材料等を回収する浮上物回収手段２５と、
油層Ａの油を所定温度に加熱する油加熱装置２６と、
水層Ｂの温度を所定温度以下に維持する水冷却装置２７と、
を備えている。
【００４５】
分離処理槽２２は、上部開放をした凹状を呈しているが、特にその材料及び形状を特に限定するものではない。また、分離処理槽２２の外壁の一部を耐熱ガラスや耐熱透明プラスチックから形成して分離処理槽２２内部の様子を観察することができるように構成することもできる。
【００４６】
製品搬送手段２３は、コンベア２３ａの先端を分離処理槽２２の開口上、好ましくは中央部よりも手前側寄りの開口上まで延設し、移送して来た製品を分離処理槽２２内に落下投入することができるように構成してある。
【００４７】
沈降物回収手段２４は、分離処理槽２２の底部にコンベア２４ａを配設すると共に、傾斜部２４ｂを介して分離処理槽２２の外側まで当該コンベア２４ａを延設し、水層Ｂ内すなわち分離処理槽２２の底部に沈降して来る沈降物（金属材料など）をコンベア２４ａ上で受けとめ、コンベア２４ａ上に載せて分離処理槽２２の外側まで移送し得るように構成してある。なお、コンベア２４ａに磁石などを付設し、金属材料を確実に回収できるように構成することも可能である。
【００４８】
浮上物回収手段２５は、分離処理槽２２内における上記製品搬送手段２３とは反対側寄りにおいて、コンベア２５ａの先端部分を油層Ａ内に斜めに適宜長さ突入させると共に、傾斜部２５ｂを介して当該コンベア２５ａの他端部を分離処理槽２の外側まで延設し、油層Ａ上部に浮上して来たプラスチック材料などの浮上物をコンベア２５ａ上に収拾し、当該浮上物を分離処理槽２の外側まで移送し得るように構成してある。
【００４９】
油加熱装置２６は、分離処理槽２２の周側部上部すなわち油層Ａ部分の適宜箇所に導管２６ａ、２６ｂを連結し、これら導管２６ａ、２６ｂを介して加熱槽２６ｃを油層Ａに連通させ、油を導管２６ａを通じて引き込み、引き込んだ油を加熱槽２６ｃにおいて所定温度まで加熱し、導管２６ｂを通じて再び分離処理槽２２内に供給し、更にこの供給の際の噴射によって油層Ａの表面層を一定方向に流れを作るように構成してある。
加熱槽２６ｃにおける加熱手段（熱交換手段）は、電気ヒーター、燃焼バーナーなど任意の加熱手段を採用可能であるが、設定温度を適宜調整することができる加熱手段を採用するのが好ましい。
【００５０】
水冷却装置２７は、分離処理槽２２の周側部下部すなわち水層Ｂ部分の適宜箇所に導管２７ａ、２７ｂを連結し、これら導管２７ａ、２７ｂを介して加熱槽２６ｃを水層Ｂに連通させ、水を導管２７ａを通じて引き込み、引き込んだ水を冷却槽２７ｃにおいて所定温度まで冷却し、導管２７ｂを通じて再び分離処理槽２２内に供給し得るように構成してある。
冷却槽２７ｃにおける冷却手段（熱交換手段）は、任意の冷却手段を採用可能である。
【００５１】
かかる構成を備えた処理装置２１を用いた金属含有プラスチック製品処理方法の一例について説明する。
【００５２】
製品投入までの準備として、分離処理槽２２に水を入れた後、油を入れ、油層Ａに水層Ｂ及び油層Ａを形成する。
次に、油加熱装置２６及び水冷却装置２７を作動させ、分離処理槽２２内の油層Ａ及び水層Ｂの温度を所定温度に調製すると共に、油層Ａの表面に一定方向の流れを形成しておく。
【００５３】
上記準備が終了したら、コンベア２３ａ上に金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）を順次載せ、製品（ｘ+ｙ）を油層Ａ内に投入する。
油層Ａ内に投入された製品（ｘ+ｙ）は、加熱媒体としての油によって加熱され、溶融温度の低いプラスチック材料ｘは油の熱によって加熱溶解し、金属材料ｙなどから分離し、油層Ａとの比重差によってプラスチック材料ｘは塊となって油層Ａ上部に浮上し流れにのって浮上物回収手段２５まで到達し、ここでコンベア２５ａ上に収拾され分離処理槽２２の外側に移送される。
その一方、金属製品ｙなどは水層Ｂ内を沈降してコンベア４ａ上に収拾され分離処理槽２２の外側まで回収される。
【００５４】
（実施例３）
次に、上記処理装置１、２１とは異なる構成の処理装置４１について説明する。
【００５５】
処理装置４１は、図６及び図７に示すように、
油層Ａを内部に備え、油層Ａを所定温度に加熱し得る機能を備えた分離処理槽４２と、
金属含有プラスチック製品を分離処理槽４２の油層Ａ内に移送し、油層Ａ内を移送し、残留物（沈降物）を分離処理槽４２の外に搬出する製品搬送手段４３と、
製品搬送手段４３によって分離処理槽４２の外に搬出されて来る残留物（沈降物）を収容する沈降物収容槽４４と、
分離処理槽４２の油層Ａ上部に浮上して来るプラスチック材料等の浮上物を回収する浮上物回収手段４５と、
浮上物回収手段４５が回収した浮上物を収容する浮上物収容槽４６と、を周囲を囲まれ略密閉状態にすることができる閉鎖室４７内に備え、
この閉鎖室４７の天井部４７ａには、分離処理槽４２から発生する油煙などのガスを回収するガス回収手段４８を配設してある。
【００５６】
分離処理槽４２は、加熱媒体としての油層Ａを内部に収容可能な貯液槽５０と、油層Ａを所定温度に加熱する機能を備えた油加熱装置５１と、少なくとも油層Ａ上部に一定方向の流れを形成する油循環形成手段５２と、を備えている。
【００５７】
貯液槽５０は、本例では直方体状に形成してあるが、このような形状に限定するものではない。
【００５８】
油加熱装置５１は、本例では、貯液槽５０内の底部付近数箇所に加熱ヒーターを配設し、油層Ａを１００〜２５０℃に加熱し得るように構成してある。但し、油加熱装置５１は油層Ａを所望温度に加熱保持できればこのような構成に制限するものではなく、例えば上記油加熱装置９と同様に構成することもできる。
また、温度検知装置で油層Ａの温度を常に監視し、油層Ａ内を常に所望温度に保持するのが好ましい。
【００５９】
油循環形成手段５２は、本例の場合、貯液槽５０の長手方向一側端部寄り部位に、貯液槽５０の短手方向略全幅に渡り、貯液槽５０の上下部に油層Ａの油が流通し得る間隔ができるように仕切板５２ａを配設すると共に、この仕切板５２ａによって仕切られた貯液槽５０の一側端部の空間５２ｂ内に攪拌羽根５２ｃを配設して構成してある。攪拌羽根５２ｃを回転させることによって空間５２ｂ内の油が上昇し、図６の矢印の如く、油層Ａ上部では製品移送方向の流れが形成され、貯液槽５０の他側端部では下降する流れが形成され、底部では製品移送方向とは逆の流れが形成される。よって、縦断面に見ると、油を一定の方向に対流させることができる。
【００６０】
この際、貯液槽５０内に収容する油、すなわち油層Ａを構成する油としては、上記同様のアパタイト混合油或いは難燃剤を配合した難燃剤配合油を使用するのが好ましい。
【００６１】
なお、図示はしないが、分離処理槽４２の上縁部付近で、少なくとも油層Ａの表面より上方部にガス噴射口を設け、このガス噴射口から油層Ａの表面に窒素や二酸化炭素などの不燃性ガスを噴射させて、油層Ａの表面に不燃性ガスを存在させるように構成すれば、油層Ａの発火を確実に防ぐことができる。この際、不燃性ガスを単に存在させるだけではなく、油面に噴射させるのが好ましい。
【００６２】
製品搬送手段４３は、貯液槽５０の縁まで金属含有プラスチック製品を移送する移送部４３Ａと、当該移送部４３Ａに連結し、貯液槽５０の底部まで下り傾斜状に金属含有プラスチック製品を移送する移送部４３Ｂと、当該移送部４３Ｂに連結し、貯液槽５０の底部に沿って金属含有プラスチック製品を移送する移送部４３Ｃと、当該移送部４３Ｃに連結し、貯液槽５０の底部から分離処理槽４２の外まで上り傾斜状に残留物（沈降物）を移送する移送部４３Ｄと、当該移送部４３Ｄに連結し、残留物（沈降物）を沈降物収容槽４４まで移送する移送部４３Ｅとから構成してある。
具体的には、移送部４３Ａ〜４３Ｅはいずれも、貯液槽５０の短手幅と略同じ幅を有するネット状のコンベアから形成してあり、この上に製品を載せて搬送することができる。
なお、移送部４３Ｄ及び移送部４３Ｅに磁石などを付設し、金属材料を確実に確保できるように構成することもできる。
【００６３】
浮上物回収手段４５は、少なくとも製品搬送手段４３（４３Ｂ）が油層Ａ内に侵入する位置、すなわち製品投入部の下流側に設置してある。
浮上物回収手段４５は、油層Ａ上部を流れて来る浮上物を収拾することができれば、その具体的構成については格別な制約はない。例えば、上記浮上物回収手段６、２５と同様に構成することもできるし、又、図に示すように、一面を開口してなる網材からなるケージ４５ａを、油層Ａ上部で開口し、かつ油の流れと直交する方向に移動可能に設置し、開口部から浮上物をケージ内に収拾した後、ケージ４５ａが移動して浮上物収容槽４６に浮上物を移送するように構成することもできる。又、図示はしないが、ネットを油層Ａ上部に配設すると共に、このネットを油の流れと直交する方向に順次送ることができるように構成し、ネットが収拾した浮上物を浮上物収容槽４６まで移送し得るように構成することもできる。
【００６４】
沈降物収容槽４４及び浮上物収容槽４６の構成には特別の制約はなく、任意に構成すればよい。例えば、沈降物収容槽４４内に水を収容して残留物（沈降物）を沈降させるようにしてもよい。
【００６５】
ガス回収手段４８は、略密閉可能な室４７の天井部４７ａに回収口４８ａを設け、当該回収口４８ａにガス送通管４８ｂを連結して上記ガス回収手段８と同様に構成してある。
【００６６】
（金属含有プラスチック製品処理方法）
次に、上記処理装置４１を用いた金属含有プラスチック製品処理方法の一例について説明する。
【００６７】
製品投入までの準備として、分離処理槽４２内に油を入れ、油加熱装置５１により貯液槽５０内の油層Ａの温度を所定温度に加熱し、油循環形成手段５２によって油層Ａを図６の図に示すように油を循環させ、少なくとも油層Ａの上部に製品移送方向の流れを形成する。
なお、加熱媒体としての油（油層Ａ）の温度は、処理する金属含有プラスチック製品の種類によって適宜調整するのが好ましいが、一般的には１００℃〜４００℃に設定する。
【００６８】
上記準備完了後、金属含有プラスチック製品を順次製品搬送手段４３（移送部４３Ａ）上に載せ、当該製品を油層Ａ内に移送する。
油層Ａの中で、製品搬送手段４３（移送部４３Ｂ及び４３Ｃ）上の各金属含有プラスチック製品は、油層Ａ内を移動する間に熱媒体としての油によって加熱され、溶融温度の低いプラスチック材料は油の熱によって加熱溶解され、金属材料等から分離し、油層Ａとの比重差によって塊となって油層Ａ上部に浮上する。そして、油層Ａ上部の循環流に流されて浮上物回収手段４５に収拾され、浮上物収容槽４６まで搬送される。
その一方、プラスチック材料が分離して製品搬送手段４３（移送部４３Ｂ及び４３Ｃ）上に残された金属材料等（残留物）は、製品搬送手段４３（移送部４３Ｃ及び４３Ｄ）に載ったまま油層Ａからやがて貯液槽５０の外まで移送され、製品搬送手段４３（移送部４３Ｅ）によって沈降物収容槽４４まで搬送される。沈降物収容槽４４及び浮上物収容槽４６内に回収された沈降物或いは浮上物を再び分離処理槽４２内に投入するようにしてもよい。
【００６９】
なお、実施例１〜３の装置を含む本発明の処理装置において、分離処理槽の油層Ａ内に、油の流れを妨げないように、スクリュー羽根等の攪拌手段を配設してもよい。浮上物を攪拌手段で攪拌することにより浮上物に付着した金属材料等を沈降させることができる。
また、実施例１及び３では、製品搬送手段としてコンベアを採用しているが、その他任意の搬送手段を採用することができる。例えば、螺旋状に形成されたスクリューを油層Ａ内に配設し、スクリューを回転させることで製品を回転させながら軸方向に搬送する構成を採用することもできる。また、通液穴を多数備えた円筒内で螺旋状に形成されたスクリューが回転する構成の搬送手段を油層Ａ内に配設することもできる。
【００７０】
また、実施例１〜３の装置を含む本発明の処理装置において、実施例１の油加熱装置９の如く、分離処理槽の油層Ａの油を別の油処理槽に引き込み、この油処理槽で油を適宜処理した後、油を分離処理槽に供給する構成を加えることもできる。この際、油処理槽では、油加熱装置９の如く油の温度調整をするようにしてもよいし、又、フィルターを通して油の異物を除去するようにしてもよいし、又、油の還元処理を行ってもよい。又、古くなった油を新たな油と交換するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施例に係る金属含有プラスチック製品処理装置の一例を示した上面図である。
【図２】図１に示した装置の奥側半分部分の構成を示した縦断面図である。
【図３】図１に示した装置の手前側半分部分の構成を示した縦断面図である。
【図４】排ガス処理槽の構成例を示した縦断面図である。
【図５】図１とは異なる構成の金属含有プラスチック製品処理装置の一例を示した縦断面図である。
【図６】図１及び図５とは異なる構成の金属含有プラスチック製品処理装置の一例を示した縦断面図である。
【図７】図６に示した装置の内部を上視した平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 処理装置
Ａ 油層
Ｂ 水層
２ 分離処理槽
３ 製品搬送手段
４ 沈降物回収手段
５ 沈降物収容槽
６ 浮上物回収手段
７ 浮上物収容槽
８ ガス回収手段
９ 油加熱装置
１０ 油循環路槽
１１ 水貯留部
１２ 水冷却装置
１３ アパタイトフィルター
１５ 水位計
２１ 処理装置
２２ 分離処理槽
２３ 製品搬送手段
２４ 沈降物回収手段
２５ 浮上物回収手段
２６ 油加熱装置
２７ 水冷却装置
３０ 排ガス処理槽
３１ 貯液槽
３１ａ 壁内側部
３１ｂ 壁外側部
３２ 仕切壁
３３ 液浄化槽
３４ａ、３４ｂ 液送通管
３５ ガス送出管
４１ 処理装置
４２ 分離処理槽
４３ 製品搬送手段４３
４４ 沈降物収容槽
４５ 浮上物回収手段４５
４６ 浮上物収容槽
４７ 室
４８ ガス回収手段
５０ 貯液槽
５１ 油加熱装置
５２ 油循環形成手段
５２ａ 仕切板
５２ｂ 空間
５２ｃ 攪拌羽根
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を備えた熱可塑性プラスチック製品から有価物としての金属材料等を回収する金属含有プラスチック製品処理方法を好適に実現するための処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ機器、携帯端末、携帯電話、テレビ、掃除機、冷蔵庫などの各種電気製品、特にこれらの制御部に用いられているプリント配線基盤、更には溶融管継手、樹脂被覆電線、光ケーブル、繊維強化プラスチックなど、金属材料と一体に形成された金属含有プラスチック製品は数多く存在する。
【０００３】
これらの金属含有プラスチック製品の廃棄処理、或いは製造過程において成形不良となった製品の再利用処理においては、金属材料とプラスチック材料とをきれいに、しかも効率良く分離することが求められる。そこで従来、そのための処理方法として、金属含有プラスチック製品のプラスチック材料を加熱溶解させて金属材料等と分離させる処理方法が各種提案されてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開平５−１４７０４１号）は、食用廃油を１７０〜１７５℃に加温し、この食用廃油中に金属含有プラスチック製品を投入すると共に食用廃油を攪拌してプラスチックを溶解させ、金属素材が剥き出しになったところで食用廃油の加熱を中止して自然冷却させ、その後、食用廃油中から金属素材を取り出すというプラスチック廃棄物の金属素材選別方法を開示している。
また、特許文献２（特開昭１０−１３７７３４号）は、プラスチック材が軟化溶融する温度に加熱されたてんぷら油などの植物性油内に、ＯＡ機器や家電製品などの電気製品の廃棄物を投入し、軟化溶融して植物性油の上部に浮上した溶解プラスチック材を取り出し、その後、油槽内に残留する金属材を取り出す電気製品の廃棄物の処理方法を開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４７０４１号公報
【特許文献２】特開昭１０−１３７７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記提案の如く、加熱媒体としての油中に金属含有プラスチック製品、例えば携帯電話などを投入すると、食品を油で揚げる如くプラスチック材料が加熱溶解して塊となって油上に浮上する一方、その他の金属材料等は油底に沈降することを本発明者は確かめることができた。
【０００７】
しかしそれと同時に、上記提案の如く油中にプラスチック材料を投入すると、プラスチック材料が溶融した際に発火する場合があり、この発火を防ぐ手段を講じなければ実際に実施することは難しいことも分かった。
【０００８】
そこで本発明は、金属含有プラスチック製品の処理において、プラスチック材料を油層中で安全かつ効率良く加熱溶解させることができる金属含有プラスチック製品の処理方法及びその処理に用いる装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、動物骨を焼成して得られた焼成骨材を油に配合してなるアパタイト混合油を所定温度に加熱する工程、このアパタイト混合油中に金属含有プラスチック製品を投入し、当該製品中のプラスチック材料を加熱溶解させてプラスチック材料と金属材料とを分離する工程を包含する金属含有プラスチック製品処理方法を提案する。
【００１０】
焼成骨材を配合してなるアパタイト混合油を加熱媒体とすれば、金属含有プラスチック製品のプラスチック材料を加熱溶解し、金属材料とプラスチック材料とをきれいに分離することができることは勿論、油及びプラスチック材料の発火を防ぐことができる。これは、プラスチック材料が加熱溶解した際に発生するガス等を焼成骨材、特にその気孔が吸収するために発火を抑えることができるものと考えることができる。
なお、上記金属含有プラスチック製品処理方法において、焼成骨材と共に、或いはその代わりに後述する難燃剤を配合してもよい。
【００１１】
本発明者はまた、冷却媒体としての水層上に加熱媒体としての油層を形成し、当該油層を所定温度に加熱する工程、当該油層中に金属含有プラスチック製品を投入し、当該製品中のプラスチック材料を加熱溶解させ、プラスチック材料を油層上部に浮上させ、金属材料を水層内に沈降させてプラスチック材料と金属材料とを分離する工程を包含する金属含有プラスチック製品処理方法を提案する。
【００１２】
プラスチック材料を加熱溶解する加熱媒体としての油層の下層に冷却媒体としての水層を形成することによって、油層の温度が必要以上に上がるのを抑えることができ、油及びプラスチック材料の発火を防ぐことができる。この場合の油層をアパタイト混合油又は難燃剤配合油から構成すればより一層確実に発火を防ぐことができる。しかも、比重差によってプラスチック材料を油層内に浮上させ、金属材料などを水層内に沈降させることができ、プラスチック材料と金属材料等とをより一層きれいに分離することができる。また、油煙の原因となる微細な炭化物が油層中に残らないようになるため、油煙を抑制することにもなる。
【００１３】
本発明者は、金属含有プラスチック製品の処理に用いる装置に関し、動物骨を焼成して得られた焼成骨材を油に配合して調製したアパタイト混合油或いは難燃剤を油に配合してなる難燃剤配合油からなる油層を有する分離処理槽を備えた金属含有プラスチック製品処理装置を提案する。また、かかる構成の金属含有プラスチック製品処理装置において、分離処理槽の油層の下方に水層を形成する構成を備えた金属含有プラスチック製品処理装置も提案する。
【００１４】
さらに本発明者は、油層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油層内で移送する製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置を提案する。
金属含有プラスチック製品が製品搬送手段によって油層内を移送される間に、加熱された油によって当該製品中のプラスチック材料が溶解して当該製品から分離し油層上部に浮上する。浮上したプラスチック材料は浮上物回収手段により回収され、製品中の金属材料等は製品搬送手段に残留してそのまま搬送され回収される。
かかる構成を備えた装置において、分離処理槽は、少なくとも油層上部に一定方向の流れを形成する機能を備えた構成とするのが好ましい。このように構成すれば、油層上部に浮上して来る浮上物を浮上物回収手段で容易に回収することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明者は、金属含有プラスチック製品処理装置として、油層及び水層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能及び当該油層の油を水平方向に循環させる機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油循環方向に油層内を移送し得る製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段と、水層内に沈降して来る沈降物を回収する沈降物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置を提案する。具体的には、例えば油層の一部の下方に水層を形成し、金属含有プラスチック製品を当該油層内を水層上方まで移送するように構成することができる。
このように構成すれば、油層内を移送中にプラスチック材料は溶解して油層上部に浮上して浮上物回収手段に回収され、最後まで製品搬送手段に残留する金属等は水層中に沈降して沈降物回収手段に回収される。
また、本発明者が提案する金属含有プラスチック製品処理装置の油層表面には、二酸化炭素、窒素などの不燃性ガスを噴射するなどして、不燃性ガスを存在させる機能を備えているのが好ましい。このようにすれば、油層及びプラスチック材料（浮上物）の発火をより一層防ぐことができる。
【００１６】
なお、本発明が提案する金属含有プラスチック製品処理方法を実現するためには、本発明の金属含有プラスチック製品処理装置を使用しなければならないという意図は有していない。本発明の金属含有プラスチック製品における金属材料に代えて、ガラス材料やセラミックスなど、溶解温度がプラスチック材料と明らかに異なる材料にも適用可能であり、本発明においてこれらの材料は金属材料の均等物と考えることができる。
本発明において「金属含有プラスチック製品」とは、ＯＡ機器、携帯端末、携帯電話、テレビ、掃除機、冷蔵庫などの各種電気製品、特にこれらの制御部に用いられているプリント配線基盤、更には溶融管継手、樹脂被覆電線、光ケーブル、繊維強化プラスチックなど、金属材料とプラスチック材料とが一体に形成された製品を意味する。
また、本明細書において、金属材料等が水層に沈降する、或いは金属材料等の沈降物において、「沈降」には油層上部に浮上しない状態、例えば製品搬送手段上に残留する状態も包含している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
（実施例１）
処理装置１は、図１に示すように、加熱媒体としての油を収容して内部に油層Ａを形成することが可能であって、油層Ａ中に金属含有プラスチック製品を投入すると、当該製品のプラスチック材料を加熱溶解し、加熱溶解したプラスチック材料を比重差によって浮上させる一方、金属材料などを比重差によって沈降させることができる分離処理槽２と、
金属含有プラスチック製品を分離処理槽２内に投入して油層Ａ内を移送する製品搬送手段３と、
分離処理槽２の底部に沈降して来る金属材料等を回収する沈降物回収手段４と、
沈降物回収手段４が回収した沈降物を収容する沈降物収容槽５と、
分離処理槽２の上部に浮上して来るプラスチック材料等を回収する浮上物回収手段６と、
浮上物回収手段６が回収した浮上物を収容する浮上物収容槽７と、
分離処理槽２から発生する油煙などのガスを回収するガス回収手段８と、
加熱媒体としての油を所定温度に加熱し、処理装置１内に供給する油加熱装置９と、
を備えている。
【００１９】
分離処理槽２は、単に加熱媒体としての油を収容するだけでなく、環状に一連となった油循環路槽１０を備え、当該油を水平方向に循環させる機能を備えている。
油循環路槽１０は、例えば図１に示すように、上面視細長楕円形状を呈する外壁１０ａ内の中央部に長さ方向に沿って区画壁１０ｂを設け、当該区画壁１０ｂの外周に沿って油が水平方向に循環するように形成することができる。但し、このような構成に限定するものではない。
油循環路槽１０内において油を一定方向に循環させる手段としては、後述するように油加熱装置９から油循環路槽１０内への油の供給によって油循環路槽１０内において油を一定方向に循環させ得るように構成することもできる。その他、例えば油循環路槽１０内に別途ポンプを設けたり、製品搬送手段３のコンベア３ａに羽根を設けて流れを形成するようにしたり、或いは油循環路槽１０内に攪拌羽根を配設したり、任意の手段を採用することも可能である。
油循環路槽１０の外壁１０ａの一部を耐熱ガラスや耐熱透明プラスチック等の耐熱性を備えた透明素材から形成して油循環路槽１０内部の様子を観察できるように構成することもできる。
【００２０】
分離処理槽２には水貯留部１１を設けて油層Ａの下方に水層Ｂを形成し得るように構成すると共に、この水貯留部１１内の水層Ｂの水温を一定以下に維持するために水貯留部１１に連通させて水冷却装置１２を並設してある。
【００２１】
水貯留部１１は、図２に示すように、油循環路槽１０内の適宜箇所（図では左上コーナー部分）に一段深い陥没部１１ａを設けると共に、この陥没部１１ａの底面１１ｂを循環路１０の外壁１０ａの外側まで延設し、外壁１０ａの外側において当該底面１１ｂから周側面１１ｃを立設し、これら陥没部１１ａ及び周側面１１ｃに囲まれた空間内に水を収容できるように構成してある。当該空間すなわち水貯留部１１に水を入れ、その上から分離処理槽２内に油を入れれば油層Ａの下方に水層Ｂを形成することができる。
循環路１０の外壁１０ａの下端部には水位計１５を配設してあり、水層部Ｂの水位を常に観察できるようにしてある。
【００２２】
水冷却装置１２は、水貯留部１１部分の外壁１０ａに導管１２ａ、１２ｂを挿通させ、これら導管１２ａ、１２ｂを介して冷却槽１２ｃを水貯留部１１内と連通させてあり、水貯留部１１内の水を導管１２ａを通じて回収し、回収した水を冷却槽１２ｃにおいて所定温度まで冷却し、そして導管１２ｂを通じて再び水貯留部１１内に供給し得るように構成してある。
なお、冷却槽１２ｃにおける冷却手段（熱交換手段）は任意の冷却手段を採用可能である。
【００２３】
沈降物回収手段４は、水貯留部１１内に配設してある。
沈降物回収手段４は、図２に示すように、水貯留部１１の底面１１ｂに沿ってコンベア４ａを配設すると共に、このコンベア４ａを傾斜部４ｂを介して分離処理槽２の外側の沈降物収容槽５まで延設し、水貯留部１１内に投入され沈降して来る沈降物をコンベア４ａ上で受けとめ、コンベア４ａ上に載せたまま沈降物を沈殿物収容槽５まで搬送し得るように構成してある。コンベア４ａに磁石などを付設し、金属材料を確実に回収できるように構成することも可能である。
【００２４】
製品搬送手段３は、油循環路槽１０において、沈降物回収手段４の少なくとも上流側、本例の場合には沈降物回収手段４から略一周分上流位置（図の左下コーナー部分）を製品投入部とするように、すなわちこの部分から製品を油層Ａ中に投入するように設けてある。
製品搬送手段３は、図３に示すように、分離処理槽２の外側から分離処理槽２の底部付近にかけて斜めにコンベア３ａを配設すると共に、当該コンベア３ａを油循環路槽１０の底部に沿うように上記陥没部１１ａの上縁付近まで延設し、コンベア３ａ上に金属含有プラスチック製品を載せて油循環路槽１０に沿って油層Ａ内を移送し得るように構成してある。この移送中に製品のプラスチック材料は加熱溶解して製品から離脱するから、コンベア３ａ上に残留する金属材料等の沈降物を水貯留部１１まで搬送してその中に投入することができるようにも構成してある。
但し、製品搬送手段３のコンベア３ａと、沈降物回収手段４のコンベア４ａとを連結させて連続した一本のコンベアを構成することも可能である。
【００２５】
浮上物回収手段６は、油循環路槽１０内における上記製品投入部の少なくとも下流側、本例の場合には、当該製品投入部から略半周分下流位置（図の右下コーナー部分）に配設してある。
この浮上物回収手段６は、図３に示すように、油循環路槽１０の略全幅にわたるコンベア６ａの先端部分を油層Ａ内に斜めに適宜長さ突入させると共に、傾斜部６ｂを介して当該コンベア７ａの他端部を分離処理槽２の外側まで延設し、油層Ａ上部に浮上して来るプラスチック材料などの浮上物をコンベア６ａ上に収拾し、当該浮上物を分離処理槽２の外側に配設してある浮上物収容槽７まで移送し得るように構成してある。
【００２６】
油加熱装置９は、分離処理槽２の適宜箇所、本例の場合には油循環１０の右上コーナー部分に導管９ａ、９ｂを連結し、これら導管９ａ、９ｂを介して加熱槽９ｃを油循環路槽１０に連通させ、油循環路槽１０内の油を導管９ａを通じて引き込み、引き込んだ油を加熱槽９ｃにおいて所定温度まで加熱し、導管９ｂを通じて再び油循環路槽１０内に供給し得るように構成すると共に、さらに本例では、油加熱装置９から油循環路槽１０内への油の供給によって油循環路槽１０内において油を一定方向に循環させ得るようにも構成してある。
【００２７】
加熱槽９ｃにおける加熱手段（熱交換手段）は、電気ヒーター、燃焼バーナーなど任意の加熱手段を採用可能であるが、設定温度を適宜調整することができる加熱手段を採用するのが好ましい。
また、油層Ａの温度制御に関しては、油循環路槽１０の底部に沿って温度設定ヒーターを配設し、分離処理槽２内の油の温度を所定温度に確実に維持できるように構成することも可能である。
【００２８】
ガス回収手段８は、分離処理槽２の上方に、本例の場合には油循環路槽１０上を覆うようにフード状の回収口８ａを設け、当該回収口８ａをガス送通管８ｂに収束させ、このガス送通管８ｂを排ガス処理槽３０に連通させて構成してある。また、ガス送通管８ｂ内には、動物の骨を焼成してなる焼成骨材を含有してなるアパタイトフィルター１３を配設し、回収したガス中の有害成分をこのアパタイトフィルター１３で吸着し得るようにしてある。
【００２９】
アパタイトフィルター１３は、例えば、動物の骨に熱を加えて繊維状或いはフィラメント状に形成してなる動物骨製繊維、又は、動物の骨を煮沸しこれを加熱溶解して繊維状又はフィラメント状に形成してなる動物骨製繊維をシート状に形成したものを使用することができる。動物の骨は、アルカリ化作用、抗菌性、吸着性などの各種作用を備えているが、これを繊維状或いはフィラメント状としたものは比表面積が大きいためにこれら各種作用がより一層優れている。
【００３０】
なお、ガス回収手段８の構造は、分離処理槽２内で発生したガス及び煙を吸引し得る構成であればその具体的構成は任意であり、必ずしもアパタイトフィルター１３を配設する必要もない。
また、ガス回収手段８は、分離処理槽２の上方ばかりでなく、側方,特に四側方をも覆うように配設することがより一層好ましい。また、回収口８ａからガス送通管８ｂ内に向けて窒素や二酸化炭素などの不燃性ガスを噴射させたり、或いはアパタイトフィルター１３に向けて不燃性ガスを噴射させたりして、ガス回収手段８内に不燃性ガスを存在させるように構成してもよい。これにより、収集したガスの発火をより一層確実に防ぐことができる。
【００３１】
排ガス処理槽３０は、図４に示すように、貯液槽３１と、この貯液槽３１に連通した液浄化槽３３と、ガス送出管３５とを備えている。
貯液槽３１の内部には円筒状の仕切壁３２を設け、仕切壁３２で囲まれた壁内側部３１ａとその外側の壁外側部３１ｂとに仕切り、壁内側部３１ａには焼成骨材を散在させた水を入れ、壁外側部３１ｂには水を入れてある。焼成骨材については詳しく後述するが、焼成骨材は極めて吸着能に優れており、ガス中の成分を吸着することができる。
仕切壁３２には多数の孔が設けてあり、水や水の溶解物などは通過可能であるが、焼成骨材は通過できないようにしてある。
貯液槽３１と液浄化槽３３とは液送通管３４ａ、３４ｂを介して連通させてあり、液浄化槽３３内のポンプ（図示なし）にて貯液槽３１内の汚れた水を液送通管３４ｂを介して吸引し、液浄化槽３３にて浄化した後、液送通管３４ａを介して貯液槽３１内に供給するように構成してある。
なお、液浄化槽３３の浄化手段は任意の手段を採用可能である。
【００３２】
上記構成を備えた排ガス処理槽３０の貯液槽３１内に、ガス送通管８ｂの先端部を延設し、その先端部を水中に突入させてある。また、ガス送通管８ｂの先端部付近内部に吸引装置（ブロウ）３６を配設してあり、ガス回収手段８が集めたガスをガス送通管８ｂを介して貯液槽３１内の水中に供給しバブリングするように構成してある。
以上のように、ガス回収手段８に集められたガスは、ガス送通管８ｂを介して貯液槽３１内の水中にバブリングされ、ガス中の有害成分（窒素系、硫黄系など）は水に溶解するか或いは焼成骨材に吸着される。そして、水面上に到達したガスはガス送出管３５によって系外に送り出される。他方、有害物質を含んだ水は液送通管３４ｂを介して液浄化槽３３に送られ、液浄化槽３３にて浄化され後、液送通管３４ａを介して貯液槽３１内に戻されるようにしてある。
ガス送出管３５を更に別の排ガス処理槽に連通させ、更に浄化処理するように構成することもできる。
【００３３】
（油層Ａ：熱媒体）
熱媒体としての油すなわち油層Ａを構成する油としては、鉱物油、動物油又は植物油をそのまま使用することも可能であるが、次に説明するアパタイト混合油を使用するのが好ましい。
【００３４】
アパタイト混合油は、鉱物油、動物油或いは植物油、或いはこれらの二種類以上を混合してなる油に、下記アパタイトすなわち焼成骨材を配合し、更に好ましくは難燃剤を配合して調製することができる。
【００３５】
アパタイト混合油の好ましい一例として、植物油と鉱物油とを７：３で配合した混合油に焼成骨材を３〜１０重量％、難燃剤としての塩化カルシウム又はシリコンを２〜１０重量％配合したものを挙げることができる。
【００３６】
（焼成骨材）
油層Ａ内のアパタイト混合油に混入する焼成骨材、並びに排ガス処理槽２０の貯液槽２１内の水中に混入する焼成骨材について説明する。
焼成骨材としては、動物の骨を適当な大きさに切断乃至粉砕し、煮沸し、焼成したものを用いることができる。
原料とする「動物の骨」は、哺乳類、魚類、鳥類、その他の生物の骨、貝殻及びサンゴからなる群から選択される１種或いは２種類以上を用いることができるが、牛、馬、羊等の草食動物の硬骨を主体とするもの、中でも畜産場等で廃棄される生骨が好ましい。なお、豚、猪等は軟骨が多く、製造途中の煮沸工程で大部分が溶けてしまう可能性がある。
原料とする「動物の骨」は、適度な大きさ（例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ）に切断乃至粉砕して破砕片状、粒子状、或いは粉状とした後に煮沸するのが好ましい。この際、あまりに細かな粉状とすると熱圧によって骨材の溶解速度が遅くなる。
なお、骨材の破砕は、煮沸後の骨材を一旦凍結庫（冷凍庫）等内で凍結させ、凍結した骨を粉砕するようにしてもよい。煮沸後の骨は気孔の中に多数の水分が残存しているため凍結し易く、凍結した骨は粉砕くなるからである。この際の凍結時の温度はマイナス１００度〜マイナス４０度程度で時間は１〜３時間前後とするのが好ましい。
煮沸は、にかわ、エナメル、脂肪、骨ずい等の有機物を骨から分離除去するための工程であり、煮沸によって骨の外側のみならず気孔内に付着している有機物をも分離除去することができる。
具体的に煮沸工程では、上記処理した骨を圧力釜（圧縮釜）に投入し、５気圧前後の圧力をかけて約２００〜４００℃で６０分程度煮沸する。この際、圧力釜の中にカセイソーダ又は製造済みの骨粉を混入して煮沸すれば、カセイソーダや水酸化カリウム等のアルカリの作用で有機物が鹸化されて水に溶けやすくなり、有機物の分離作用が促進されて骨から除去されやすくなるから、煮沸時間を短縮することができる。この場合のカセイソーダまたは骨粉の混入量としては、生骨２００kg に対してカセイソーダを２００〜３００cc または骨粉を５００g 〜１kg 程度混入するのが好ましい。
このようにして得られた動物骨粒は９００°Ｃ〜１１００°Ｃ前後で焼成する。これによって有機物などを充分に除去することができる。焼成した骨材は、冷却後、必要に応じてパウダー機にかけて２０〜２００メッシュ前後、例えば５０〜１００メッシュの粉状の骨粉に粉砕した後充分に乾燥させておくのが好ましい。この際、カセイソーダで処理することにより有機物その他の汚れをより一層完全に落とすことができる。
以上の製造方法によれば、例えば、牛骨を原料とした場合であれば原料生骨の重量比約４０％の骨粉を得ることができ、当該骨粉は、カルシウム（約３３重量％）を主成分とし、リン（約１６．７％）、バリウム（約１．０３％），ナトリウム（約０．７６％），イオウ（約０．６４％）、他にマグネシウム、カリウム、塩素、アミン、鉄等を含有する。また、粒子の内外に渡って無数の微小気孔が連通存在し、イオン化すればカルシウム、ナトリウム等によりアルカリ性を呈する。
このような焼成骨材を油中に混入することで、油の酸化を抑えることができるほか、油の発火を抑えることができ、更には脱臭材としても作用する。
【００３７】
（難燃剤）
難燃剤としては、臭素−アンチモン系難燃剤、有機リン系難燃剤（赤燐粒子、赤燐粒子を樹脂コーティングした粒子、酸化チタン＋赤燐粒子、更に酸化アルミニウムを配合した粒子など）、無機水和物系難燃剤、モリブデン酸亜鉛やシリコーン系ポリマーを配合した非ハロゲン−非アンチモン系難燃剤、塩化カルシウム、重曹、ミョウバンその他の難燃剤のいずれか或いはそれらの二種類以上の組合わせを用いることができる。中でもシリコン、重曹、ミョウバンなどが好ましく、混入量としては油に対して２〜１０重量％程度が好ましい。
【００３８】
（金属含有プラスチック製品処理方法）
次に、上記の処理装置１を用いた金属含有プラスチック製品処理方法の一例について説明する。
【００３９】
製品投入までの準備として、水貯留部１１に水を入れ、分離処理槽２内には油、好ましくはアパタイト混合油を入れ、分離処理槽２内に油層Ａ及び水層Ｂを形成する。
次に、油加熱装置９を作動させ、油循環路槽１０内の油層Ａの温度を所定温度に加熱すると共に、油循環路槽１０内の油を一定方向に循環させる。
【００４０】
上記準備が終了したら、図３に示すように、コンベア３ａ上に金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）を順次載せ、製品（ｘ+ｙ）を油層Ａ内に投入する。ちなみに、金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）の「ｘ」はプラスチック材料、「ｙ」は金属材料等を示し、「（ｘ+ｙ）」はプラスチック材料ｘと金属材料等ｙが一体となった金属含有プラスチック製品を示している。
コンベア３ａ上の各金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）は、コンベア３ａ上に載ったまま油層Ａ内を油循環路槽１０に沿って移送される。製品（ｘ+ｙ）が油層Ａ内を移送される間、熱媒体としての油によって製品（ｘ+ｙ）は加熱され、溶融温度の低いプラスチック材料ｘは油の熱によって加熱溶解して金属材料等ｙなどから分離し、油層Ａとの比重差によってプラスチック材料ｘは塊となって油層Ａ上部に浮上する。そして油層Ａの循環流に流されて浮上物回収手段６に到達し、ここでコンベア６ａ上に収拾され、コンベア６ａにより浮上物収容槽７まで搬送され回収される。なお、分離が遅れて一周目でプラスチック材料ｘを浮上物回収手段６が回収できない場合でも、油層Ａは循環しているから次の周で回収することができる。
その一方、金属材料ｙなどはそのまま浮上することなくコンベア３ａ上に沈降した状態で残留し、図２に示すように、コンベア３ａ上を移送され貯留部１１内に投入される。そして、水貯留部１１内すなわち水層Ｂ内を沈降してコンベア４ａ上に収拾され、沈降物収容槽５まで搬送され回収される。
【００４１】
また、油層Ａ上に発生した油煙及びその他のガスは、回収口８ａに回収され、ガス送通管８ｂを通じて排ガス処理槽３０に送られ、浄化処理される。
【００４２】
なお、上記処理において、加熱媒体としての油（油層Ａ）の温度は、一般的には１００℃〜４００℃に設定するのが好ましい。
ガラスなどの金属及びプラスチック以外の材料が含まれる場合には、溶解温度の低い順に上記同様に処理すれば、それぞれを分離回収することができる。
【００４３】
（実施例２）
次に、上記処理装置１とは異なる構成の処理装置２１について説明する。
【００４４】
処理装置２１は、図５に示すように、加熱媒体としての油層Ａとその下方の水層Ｂとを内部に収容可能であって、油層Ａ中に金属含有プラスチック製品を投入すると、当該製品のプラスチック材料を加熱溶解し、加熱溶解したプラスチック材料を比重差によって油層Ａ上部に浮上させる一方、金属材料などは比重差によって水層Ｂ内に沈降させることができる分離処理槽２２と、
金属含有プラスチック製品を分離処理槽２２内に投入する製品搬送手段２３と、
分離処理槽２２の底部に沈降した金属材料等を回収する沈降物回収手段２４と、
分離処理槽２２の上部に浮上したプラスチック材料等を回収する浮上物回収手段２５と、
油層Ａの油を所定温度に加熱する油加熱装置２６と、
水層Ｂの温度を所定温度以下に維持する水冷却装置２７と、
を備えている。
【００４５】
分離処理槽２２は、上部開放をした凹状を呈しているが、特にその材料及び形状を特に限定するものではない。また、分離処理槽２２の外壁の一部を耐熱ガラスや耐熱透明プラスチックから形成して分離処理槽２２内部の様子を観察することができるように構成することもできる。
【００４６】
製品搬送手段２３は、コンベア２３ａの先端を分離処理槽２２の開口上、好ましくは中央部よりも手前側寄りの開口上まで延設し、移送して来た製品を分離処理槽２２内に落下投入することができるように構成してある。
【００４７】
沈降物回収手段２４は、分離処理槽２２の底部にコンベア２４ａを配設すると共に、傾斜部２４ｂを介して分離処理槽２２の外側まで当該コンベア２４ａを延設し、水層Ｂ内すなわち分離処理槽２２の底部に沈降して来る沈降物（金属材料など）をコンベア２４ａ上で受けとめ、コンベア２４ａ上に載せて分離処理槽２２の外側まで移送し得るように構成してある。なお、コンベア２４ａに磁石などを付設し、金属材料を確実に回収できるように構成することも可能である。
【００４８】
浮上物回収手段２５は、分離処理槽２２内における上記製品搬送手段２３とは反対側寄りにおいて、コンベア２５ａの先端部分を油層Ａ内に斜めに適宜長さ突入させると共に、傾斜部２５ｂを介して当該コンベア２５ａの他端部を分離処理槽２の外側まで延設し、油層Ａ上部に浮上して来たプラスチック材料などの浮上物をコンベア２５ａ上に収拾し、当該浮上物を分離処理槽２の外側まで移送し得るように構成してある。
【００４９】
油加熱装置２６は、分離処理槽２２の周側部上部すなわち油層Ａ部分の適宜箇所に導管２６ａ、２６ｂを連結し、これら導管２６ａ、２６ｂを介して加熱槽２６ｃを油層Ａに連通させ、油を導管２６ａを通じて引き込み、引き込んだ油を加熱槽２６ｃにおいて所定温度まで加熱し、導管２６ｂを通じて再び分離処理槽２２内に供給し、更にこの供給の際の噴射によって油層Ａの表面層を一定方向に流れを作るように構成してある。
加熱槽２６ｃにおける加熱手段（熱交換手段）は、電気ヒーター、燃焼バーナーなど任意の加熱手段を採用可能であるが、設定温度を適宜調整することができる加熱手段を採用するのが好ましい。
【００５０】
水冷却装置２７は、分離処理槽２２の周側部下部すなわち水層Ｂ部分の適宜箇所に導管２７ａ、２７ｂを連結し、これら導管２７ａ、２７ｂを介して加熱槽２６ｃを水層Ｂに連通させ、水を導管２７ａを通じて引き込み、引き込んだ水を冷却槽２７ｃにおいて所定温度まで冷却し、導管２７ｂを通じて再び分離処理槽２２内に供給し得るように構成してある。
冷却槽２７ｃにおける冷却手段（熱交換手段）は、任意の冷却手段を採用可能である。
【００５１】
かかる構成を備えた処理装置２１を用いた金属含有プラスチック製品処理方法の一例について説明する。
【００５２】
製品投入までの準備として、分離処理槽２２に水を入れた後、油を入れ、油層Ａに水層Ｂ及び油層Ａを形成する。
次に、油加熱装置２６及び水冷却装置２７を作動させ、分離処理槽２２内の油層Ａ及び水層Ｂの温度を所定温度に調製すると共に、油層Ａの表面に一定方向の流れを形成しておく。
【００５３】
上記準備が終了したら、コンベア２３ａ上に金属含有プラスチック製品（ｘ+ｙ）を順次載せ、製品（ｘ+ｙ）を油層Ａ内に投入する。
油層Ａ内に投入された製品（ｘ+ｙ）は、加熱媒体としての油によって加熱され、溶融温度の低いプラスチック材料ｘは油の熱によって加熱溶解し、金属材料ｙなどから分離し、油層Ａとの比重差によってプラスチック材料ｘは塊となって油層Ａ上部に浮上し流れにのって浮上物回収手段２５まで到達し、ここでコンベア２５ａ上に収拾され分離処理槽２２の外側に移送される。
その一方、金属製品ｙなどは水層Ｂ内を沈降してコンベア４ａ上に収拾され分離処理槽２２の外側まで回収される。
【００５４】
（実施例３）
次に、上記処理装置１、２１とは異なる構成の処理装置４１について説明する。
【００５５】
処理装置４１は、図６及び図７に示すように、
油層Ａを内部に備え、油層Ａを所定温度に加熱し得る機能を備えた分離処理槽４２と、
金属含有プラスチック製品を分離処理槽４２の油層Ａ内に移送し、油層Ａ内を移送し、残留物（沈降物）を分離処理槽４２の外に搬出する製品搬送手段４３と、
製品搬送手段４３によって分離処理槽４２の外に搬出されて来る残留物（沈降物）を収容する沈降物収容槽４４と、
分離処理槽４２の油層Ａ上部に浮上して来るプラスチック材料等の浮上物を回収する浮上物回収手段４５と、
浮上物回収手段４５が回収した浮上物を収容する浮上物収容槽４６と、を周囲を囲まれ略密閉状態にすることができる閉鎖室４７内に備え、
この閉鎖室４７の天井部４７ａには、分離処理槽４２から発生する油煙などのガスを回収するガス回収手段４８を配設してある。
【００５６】
分離処理槽４２は、加熱媒体としての油層Ａを内部に収容可能な貯液槽５０と、油層Ａを所定温度に加熱する機能を備えた油加熱装置５１と、少なくとも油層Ａ上部に一定方向の流れを形成する油循環形成手段５２と、を備えている。
【００５７】
貯液槽５０は、本例では直方体状に形成してあるが、このような形状に限定するものではない。
【００５８】
油加熱装置５１は、本例では、貯液槽５０内の底部付近数箇所に加熱ヒーターを配設し、油層Ａを１００〜２５０℃に加熱し得るように構成してある。但し、油加熱装置５１は油層Ａを所望温度に加熱保持できればこのような構成に制限するものではなく、例えば上記油加熱装置９と同様に構成することもできる。
また、温度検知装置で油層Ａの温度を常に監視し、油層Ａ内を常に所望温度に保持するのが好ましい。
【００５９】
油循環形成手段５２は、本例の場合、貯液槽５０の長手方向一側端部寄り部位に、貯液槽５０の短手方向略全幅に渡り、貯液槽５０の上下部に油層Ａの油が流通し得る間隔ができるように仕切板５２ａを配設すると共に、この仕切板５２ａによって仕切られた貯液槽５０の一側端部の空間５２ｂ内に攪拌羽根５２ｃを配設して構成してある。攪拌羽根５２ｃを回転させることによって空間５２ｂ内の油が上昇し、図６の矢印の如く、油層Ａ上部では製品移送方向の流れが形成され、貯液槽５０の他側端部では下降する流れが形成され、底部では製品移送方向とは逆の流れが形成される。よって、縦断面に見ると、油を一定の方向に対流させることができる。
【００６０】
この際、貯液槽５０内に収容する油、すなわち油層Ａを構成する油としては、上記同様のアパタイト混合油或いは難燃剤を配合した難燃剤配合油を使用するのが好ましい。
【００６１】
なお、図示はしないが、分離処理槽４２の上縁部付近で、少なくとも油層Ａの表面より上方部にガス噴射口を設け、このガス噴射口から油層Ａの表面に窒素や二酸化炭素などの不燃性ガスを噴射させて、油層Ａの表面に不燃性ガスを存在させるように構成すれば、油層Ａの発火を確実に防ぐことができる。この際、不燃性ガスを単に存在させるだけではなく、油面に噴射させるのが好ましい。
【００６２】
製品搬送手段４３は、貯液槽５０の縁まで金属含有プラスチック製品を移送する移送部４３Ａと、当該移送部４３Ａに連結し、貯液槽５０の底部まで下り傾斜状に金属含有プラスチック製品を移送する移送部４３Ｂと、当該移送部４３Ｂに連結し、貯液槽５０の底部に沿って金属含有プラスチック製品を移送する移送部４３Ｃと、当該移送部４３Ｃに連結し、貯液槽５０の底部から分離処理槽４２の外まで上り傾斜状に残留物（沈降物）を移送する移送部４３Ｄと、当該移送部４３Ｄに連結し、残留物（沈降物）を沈降物収容槽４４まで移送する移送部４３Ｅとから構成してある。
具体的には、移送部４３Ａ〜４３Ｅはいずれも、貯液槽５０の短手幅と略同じ幅を有するネット状のコンベアから形成してあり、この上に製品を載せて搬送することができる。
なお、移送部４３Ｄ及び移送部４３Ｅに磁石などを付設し、金属材料を確実に確保できるように構成することもできる。
【００６３】
浮上物回収手段４５は、少なくとも製品搬送手段４３（４３Ｂ）が油層Ａ内に侵入する位置、すなわち製品投入部の下流側に設置してある。
浮上物回収手段４５は、油層Ａ上部を流れて来る浮上物を収拾することができれば、その具体的構成については格別な制約はない。例えば、上記浮上物回収手段６、２５と同様に構成することもできるし、又、図に示すように、一面を開口してなる網材からなるケージ４５ａを、油層Ａ上部で開口し、かつ油の流れと直交する方向に移動可能に設置し、開口部から浮上物をケージ内に収拾した後、ケージ４５ａが移動して浮上物収容槽４６に浮上物を移送するように構成することもできる。又、図示はしないが、ネットを油層Ａ上部に配設すると共に、このネットを油の流れと直交する方向に順次送ることができるように構成し、ネットが収拾した浮上物を浮上物収容槽４６まで移送し得るように構成することもできる。
【００６４】
沈降物収容槽４４及び浮上物収容槽４６の構成には特別の制約はなく、任意に構成すればよい。例えば、沈降物収容槽４４内に水を収容して残留物（沈降物）を沈降させるようにしてもよい。
【００６５】
ガス回収手段４８は、略密閉可能な室４７の天井部４７ａに回収口４８ａを設け、当該回収口４８ａにガス送通管４８ｂを連結して上記ガス回収手段８と同様に構成してある。
【００６６】
（金属含有プラスチック製品処理方法）
次に、上記処理装置４１を用いた金属含有プラスチック製品処理方法の一例について説明する。
【００６７】
製品投入までの準備として、分離処理槽４２内に油を入れ、油加熱装置５１により貯液槽５０内の油層Ａの温度を所定温度に加熱し、油循環形成手段５２によって油層Ａを図６の図に示すように油を循環させ、少なくとも油層Ａの上部に製品移送方向の流れを形成する。
なお、加熱媒体としての油（油層Ａ）の温度は、処理する金属含有プラスチック製品の種類によって適宜調整するのが好ましいが、一般的には１００℃〜４００℃に設定する。
【００６８】
上記準備完了後、金属含有プラスチック製品を順次製品搬送手段４３（移送部４３Ａ）上に載せ、当該製品を油層Ａ内に移送する。
油層Ａの中で、製品搬送手段４３（移送部４３Ｂ及び４３Ｃ）上の各金属含有プラスチック製品は、油層Ａ内を移動する間に熱媒体としての油によって加熱され、溶融温度の低いプラスチック材料は油の熱によって加熱溶解され、金属材料等から分離し、油層Ａとの比重差によって塊となって油層Ａ上部に浮上する。そして、油層Ａ上部の循環流に流されて浮上物回収手段４５に収拾され、浮上物収容槽４６まで搬送される。
その一方、プラスチック材料が分離して製品搬送手段４３（移送部４３Ｂ及び４３Ｃ）上に残された金属材料等（残留物）は、製品搬送手段４３（移送部４３Ｃ及び４３Ｄ）に載ったまま油層Ａからやがて貯液槽５０の外まで移送され、製品搬送手段４３（移送部４３Ｅ）によって沈降物収容槽４４まで搬送される。沈降物収容槽４４及び浮上物収容槽４６内に回収された沈降物或いは浮上物を再び分離処理槽４２内に投入するようにしてもよい。
【００６９】
なお、実施例１〜３の装置を含む本発明の処理装置において、分離処理槽の油層Ａ内に、油の流れを妨げないように、スクリュー羽根等の攪拌手段を配設してもよい。浮上物を攪拌手段で攪拌することにより浮上物に付着した金属材料等を沈降させることができる。
また、実施例１及び３では、製品搬送手段としてコンベアを採用しているが、その他任意の搬送手段を採用することができる。例えば、螺旋状に形成されたスクリューを油層Ａ内に配設し、スクリューを回転させることで製品を回転させながら軸方向に搬送する構成を採用することもできる。また、通液穴を多数備えた円筒内で螺旋状に形成されたスクリューが回転する構成の搬送手段を油層Ａ内に配設することもできる。
【００７０】
また、実施例１〜３の装置を含む本発明の処理装置において、実施例１の油加熱装置９の如く、分離処理槽の油層Ａの油を別の油処理槽に引き込み、この油処理槽で油を適宜処理した後、油を分離処理槽に供給する構成を加えることもできる。この際、油処理槽では、油加熱装置９の如く油の温度調整をするようにしてもよいし、又、フィルターを通して油の異物を除去するようにしてもよいし、又、油の還元処理を行ってもよい。又、古くなった油を新たな油と交換するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施例に係る金属含有プラスチック製品処理装置の一例を示した上面図である。
【図２】図１に示した装置の奥側半分部分の構成を示した縦断面図である。
【図３】図１に示した装置の手前側半分部分の構成を示した縦断面図である。
【図４】排ガス処理槽の構成例を示した縦断面図である。
【図５】図１とは異なる構成の金属含有プラスチック製品処理装置の一例を示した縦断面図である。
【図６】図１及び図５とは異なる構成の金属含有プラスチック製品処理装置の一例を示した縦断面図である。
【図７】図６に示した装置の内部を上視した平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 処理装置
Ａ 油層
Ｂ 水層
２ 分離処理槽
３ 製品搬送手段
４ 沈降物回収手段
５ 沈降物収容槽
６ 浮上物回収手段
７ 浮上物収容槽
８ ガス回収手段
９ 油加熱装置
１０ 油循環路槽
１１ 水貯留部
１２ 水冷却装置
１３ アパタイトフィルター
１５ 水位計
２１ 処理装置
２２ 分離処理槽
２３ 製品搬送手段
２４ 沈降物回収手段
２５ 浮上物回収手段
２６ 油加熱装置
２７ 水冷却装置
３０ 排ガス処理槽
３１ 貯液槽
３１ａ 壁内側部
３１ｂ 壁外側部
３２ 仕切壁
３３ 液浄化槽
３４ａ、３４ｂ 液送通管
３５ ガス送出管
４１ 処理装置
４２ 分離処理槽
４３ 製品搬送手段４３
４４ 沈降物収容槽
４５ 浮上物回収手段４５
４６ 浮上物収容槽
４７ 室
４８ ガス回収手段
５０ 貯液槽
５１ 油加熱装置
５２ 油循環形成手段
５２ａ 仕切板
５２ｂ 空間
５２ｃ 攪拌羽根
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油層内で移送する製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項２】
油層及び水層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能及び当該油層の油を水平方向に循環させる機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油循環方向に油層内を移送し得る製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段と、水層内に沈降して来る沈降物を回収する沈降物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項３】
油層の下方に水層を形成してなる構成を備えた請求項１又は２に記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項４】
分離処理槽は、少なくとも油層上部に一定方向の流れを形成する機能を備えている請求項１〜３の何れかに記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項５】
二酸化炭素、窒素などの不燃性ガスを油層表面に存在させる機能を備えた請求項１〜４の何れかに記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項６】
油層は、動物骨を焼成して得られた焼成骨材を油に配合して調製したアパタイト混合油からなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項１】
油層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油層内で移送する製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項２】
油層及び水層を内部に備え、当該油層を所定温度に加熱する機能及び当該油層の油を水平方向に循環させる機能を備えた分離処理槽と、金属含有プラスチック製品を油循環方向に油層内を移送し得る製品搬送手段と、油層上部に浮上して来る浮上物を回収する浮上物回収手段と、水層内に沈降して来る沈降物を回収する沈降物回収手段とを備えた金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項３】
油層の下方に水層を形成してなる構成を備えた請求項１又は２に記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項４】
分離処理槽は、少なくとも油層上部に一定方向の流れを形成する機能を備えている請求項１〜３の何れかに記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項５】
二酸化炭素、窒素などの不燃性ガスを油層表面に存在させる機能を備えた請求項１〜４の何れかに記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【請求項６】
油層は、動物骨を焼成して得られた焼成骨材を油に配合して調製したアパタイト混合油からなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の金属含有プラスチック製品処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２１３４８０（Ｐ２００８−２１３４８０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５７１１８（Ｐ２００８−５７１１８）
【出願日】平成２０年３月７日（２００８．３．７）
【分割の表示】特願２００３−２５７９３（Ｐ２００３−２５７９３）の分割
【原出願日】平成１５年２月３日（２００３．２．３）
【出願人】（０００２２４３２９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月７日（２００８．３．７）
【分割の表示】特願２００３−２５７９３（Ｐ２００３−２５７９３）の分割
【原出願日】平成１５年２月３日（２００３．２．３）
【出願人】（０００２２４３２９）
【Ｆターム（参考）】
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