(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕された廃プラスチックを熱風により薄物プラスチックを熱収縮させながら薄物プラスチックと厚物プラスチックに分離し、分離した薄物プラスチックと厚物プラスチックのそれぞれについて湿式比重選別により塩素含有プラスチックを選別することを特徴とする廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する方法。
【請求項２】
破砕された廃プラスチックの供給装置、供給された廃プラスチックを熱風により薄物プラスチックと厚物プラスチックに分離する送風装置、及び薄物プラスチックについて湿式比重選別により塩素含有プラスチックを選別する薄物プラスチック選別槽と厚物プラスチックについて湿式比重選別により塩素含有プラスチックを選別する厚物プラスチック選別槽を有する湿式比重選別装置を具備することを特徴とする廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
【請求項３】
送風装置が、筒状の送風路と、この送風路の後方に設けられると共に加熱装置を有する送風具を具備し、破砕された廃プラスチックが供給される供給口が送風路の下端部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
【請求項４】
送風装置が、先端方向に向って拡径する筒状の送風路と、先端部が縮径する送風具を具備することを特徴とする請求項２又は３に記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
【請求項５】
湿式比重選別装置の厚物プラスチック選別槽が送風装置に隣接するように配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
【請求項６】
厚物プラスチック選別槽と薄物プラスチック選別槽の間の分離部に比重選別液の液面上に突出し薄物プラスチック選別槽側に傾斜する仕切板を設けたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃プラスチックからその中に含まれる塩素含有プラスチックを選別する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックは多種類のものが開発され各種用途に使用されているが、殆どのプラスチックが自然界において分解されないために、廃プラスチックを他の廃棄物とともに埋立て処分した場合には広大な土地を必要とし、いつまでも地盤が安定しないという問題がある。
一方、廃プラスチックを焼却した場合には、塩素含有プラスチックの熱分解により有害なダイオキシンや塩素ガスが発生し、高カロリーの廃プラスチックの焼却時に発生する高熱のために焼却炉が損傷する等の問題がある。したがって、廃プラスチックを環境に悪影響を与えずに処理し、或いは資源としてリサイクルするためには、廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別することが必要である。
【０００３】
従来、廃プラスチック中に含まれるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等の塩素含有プラスチックを選別するために、プラスチックの種類により異なる比重の違いを利用し、水等の比重選別液中に沈降するものと浮遊するものを選別する湿式比重選別方法や、近赤外線やＸ線の吸収差を利用して塩素含有プラスチックを識別し、エアー等ではじき飛ばして分離する等の方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、湿式比重選別方法では、廃プラスチックが包装袋やフィルム等の薄物である場合には、比重の大きいＰＶＣ、ＰＶＤＣ等の塩素含有プラスチックが、比重の小さい他のプラスチックに付着したり、表面に付着した空気等による浮力のために沈降せず、比重選別を効果的に行うことが困難である。
一方、近赤外線やＸ線を使用する場合には、処理装置が高価なものとなり、また薄物プラスチックを処理可能な状態に整列させることが困難であるとともに、処理量が低いという問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの従来技術の問題点を解消し、包装袋やフィルム等の薄物プラスチックと、ボトルやトレー、ボックス、建築材料等の厚物プラスチックが混在する廃プラスチックから、安価で効率よく塩素含有プラスチックを選別し、廃プラスチックを資源としてリサイクルすることを可能とする方法及びその装置を提供することを目的とする、。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するために、つぎのような構成を採用する。
１．破砕された廃プラスチックを熱風により薄物プラスチックを熱収縮させながら薄物プラスチックと厚物プラスチックに分離し、分離した薄物プラスチックと厚物プラスチックのそれぞれについて湿式比重選別により塩素含有プラスチックを選別することを特徴とする廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する方法。
２．破砕された廃プラスチックの供給装置、供給された廃プラスチックを熱風により薄物プラスチックと厚物プラスチックに分離する送風装置、及び薄物プラスチックについて湿式比重選別により塩素含有プラスチックを選別する薄物プラスチック選別槽と厚物プラスチックについて湿式比重選別により塩素含有プラスチックを選別する厚物プラスチック選別槽を有する湿式比重選別装置を具備することを特徴とする廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
３．送風装置が、筒状の送風路と、この送風路の後方に設けられると共に加熱装置を有する送風具を具備し、破砕された廃プラスチックが供給される供給口が送風路の下端部に設けられていることを特徴とする２に記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
４．送風装置が、先端方向に向って拡径する筒状の送風路と、先端部が縮径する送風具を具備することを特徴とする２又は３に記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
５．湿式比重選別装置の厚物プラスチック選別槽が送風装置に隣接するように配置されていることを特徴とする２〜４のいずれかに記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
６．厚物プラスチック選別槽と薄物プラスチック選別槽の間の分離部に比重選別液の液面上に突出し薄物プラスチック選別槽側に傾斜する仕切板を設けたことを特徴とする２〜５のいずれかに記載の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、はじめに破砕された廃プラスチックを熱風により分離する。廃プラスチックの破砕には、通常のプラスチック用破砕装置が使用され、廃プラスチックは一辺が約１０〜４０ｍｍ程度の大きさに破砕された後に、送風装置に供給される。
送風装置には、図１にみられるように筒状の送風路と、加熱装置を有する送風具が設置されており、送風路の下端部に供給された廃プラスチック片は、熱風により飛ばされ薄物プラスチックと厚物プラスチックに分離される。
【０００８】
その際に、薄物プラスチックは遠くまで飛ばされて送風装置から離れた薄物プラスチック選別槽中に落下し、一方厚物プラスチックは送風装置に隣接した厚物プラスチック選別槽中に落下する。薄物プラスチック及び厚物プラスチックは、それぞれの選別槽中で比重選別により、水等の比重選別液より比重の大きい塩素含有プラスチックを沈降させて選別する。
【０００９】
水等の比重選別液を使用し、対象とする廃プラスチックの比重差により廃プラスチックを選別する湿式比重選別方法では、廃プラスチックが包装袋やフィルム等の薄物である場合には、比重の大きい（通常１．４前後）塩素含有プラスチックが、比重の小さい他のプラスチックに付着したり、表面に付着した空気等による浮力のために沈降せず、比重の小さいポリエチレン（比重約０．９）やポリプロピレン（比重約０．９５）等と同様に比重選別液上に浮上又は浮遊し比重選別を効果的に行うことが困難であった。
本発明では、廃プラスチック片の分離に、約１１０〜２００℃に加熱された熱風を使用することにより、薄物プラスチックが熱により収縮し、表面積が減少する。したがって、比重の大きい塩素含有プラスチックが沈降しやすくなるので、廃プラスチックの比重選別を効果的に行うことが可能となる。
【００１０】
また、湿式比重選別を行う前に、廃プラスチック片を熱風によって薄物プラスチックと厚物プラスチックに分離した後に、それぞれについて湿式比重選別を行うことによって、きわめて効率良く廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別することができる。
本発明によって、塩素含有プラスチックを分離除去した廃プラスチックは、燃焼時に有害ガスを発生せずしかも高カロリーであるために、例えば固型燃料等としてリサイクルすることが可能となる。
【００１１】
つぎに、図に基づいて本発明の実施の形態について説明するが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
図１〜図４は、本発明で廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別するのに使用する装置の１例を示す模式図であり、図１は装置の正面図、図２は平面図を表す。そして、図３は該装置における湿式比重選別装置の側面断面模式図を表し、図４は図３の部分拡大図を表す。
【００１２】
この装置１は、廃プラスチックの破砕機２，送風装置３，湿式比重選別装置４により構成されている。送風装置３は、先端方向に拡径する円筒状の送風路５、スポットヒーター７を有する送風具６により構成され、送風具６の先端には先端部が縮径するキャップ８が設けられている。また、送風路５の下端部には廃プラスチックの供給口９が設けられ、破砕機２で破砕されたプラスチック片がスクリューコンベヤ１０により供給される。
送風装置３に供給されたプラスチック片は、スポットヒーター７により加熱された熱風により、送風路５から水等の比重選別液を収容した湿式比重選別装置４に向かって飛ばされる。この装置では、送風具６の先端に先端部が縮径するキャップ８を設け、また円筒状の送風路５を先端方向に拡径するように構成したことによって、送風路５中の廃プラスチック片が熱風中にひっぱられ、送風路５内に滞留するのを防止する。
【００１３】
送風装置３の下方には、仕切板１１により厚物プラスチック選別槽１２及び薄物プラスチック選別槽１３に仕切られた湿式比重選別装置４が設置されている。送風路５から放出された軽い薄物プラスチック片は、熱風による加熱収縮を受けながら遠くまで飛ばされて、送風装置３から離れて配置された薄物プラスチック選別槽１３中に落下し、一方、重い厚物プラスチック片は送風装置３に隣接する厚物プラスチック選別槽１２中に落下する。比重選別装置４の上部には、プラスチック片が飛散するのを防止するために覆い１４が設けられている。また、厚物プラスチック選別槽１２と、薄物プラスチック選別槽１３を分離する仕切板１１の上部を、比重選別液の液面上に突出させて、薄物プラスチック選別槽１３側にわん曲させることにより、薄物プラスチック選別槽１３上に飛ばされた薄物プラスチックが、厚物プラスチック選別槽１２上に戻され混入するのを防止している。
【００１４】
この比重選別装置４では、各選別槽１２及び１３の外部に設けた貯留槽１５から、水等の比重選別液を選別槽内にオーバーフローさせることによって水流を起こし、厚物プラスチック選別槽１２及び薄物プラスチック選別槽１３中に落下したプラスチック片を、水流により他端部に搬送しながら、プラスチック片の比重差によって比重の大きい塩素含有プラスチックを沈降させて選別する。
塩素含有プラスチックの比重選別をより効率良く行うために、選別槽１２及び１３の液中には分流板１６が設置され、液面には羽根１８を有する水車１７が配置されている。分流板１６を設けることによって、比重選別液中を浮遊するプラスチック片のうち、比重の大きい塩素含有プラスチック片は下方に押し下げられその沈降が促進される。一方、比重の小さいポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）は上方に押し上げられ、液面上に浮上する。
【００１５】
液面に配置された羽根１８を有する水車１７は、水流によって図３では時計回りに回転し、液面近辺を浮遊するプラスチック片を液中に押し入れるので、比重の大きい塩素含有プラスチックの沈降が促進される。
水車１７に設ける羽根１８の数には制限はなく、例えば２〜５枚とする等任意に設定する。また、羽根１８の先端部を図３のように傾斜させることによって、プラスチック片の比重選別液中への押し下げをより効果的に行うことが可能となる。
さらに水車本体を中空状に構成し、その内部に金属球（図示せず）を収納することによって、水車の回転に伴って金属球を落下させ、その振動によって水車に付着したプラスチック片を分離させ、気泡を除去するようにしてもよい。
【００１６】
厚物プラスチック選別槽１２及び薄物プラスチック選別槽１３の下流端部には、ベルトコンベヤ２０を設けて比重選別されたプラスチック片を分別回収する。ベルトコンベヤ２０は、図４にみられるようにＰＥやＰＰからなる浮遊物を回収する上部ベルトコンベヤ２１と沈降した塩素含有プラスチックを回収する下部ベルトコンベヤ２２の２種類のベルトコンベヤからなる。上部ベルトコンベヤ２１は矢印の方向（反時計回り）に回転して浮遊物を液面から回収し、リサイクル用プラスチック回収部２３中に落下させる。上部ベルトコンベヤ２１の上端下側にはコンプレッサーの加圧空気吹き出し口２５が設置され、コンベヤに付着した浮遊物にエアーを吹付けて落下させる。
【００１７】
下部ベルトコンベヤ２２には、ベルトの横方向に延びるスクレーパー２６が設けられ、沈降した塩素含有プラスチックをすくい上げて塩素含有プラスチック回収部２４中に落下させる。下部ベルトコンベヤ２２の上端下側にはコンプレッサーの加圧空気吹き出し口２５が設置され、コンベヤーに付着した塩素含有プラスチックにエアーを吹付けて落下させる。
リサイクル用プラスチック回収部２３と塩素含有プラスチック回収部２４には、それぞれブロアー２７が設けられ、選別されたプラスチック片を風送し乾燥させる。
【００１８】
湿式比重選別装置４の下流端部の液面には、厚物プラスチック選別槽１２及び薄物プラスチック選別槽１３を横断する排液パイプ２８が設けられ、比重選別液がオーバーフローするのを防止する。排液パイプ２８により回収された比重選別液は、ポンプ２９によりパイプ３０を経由して貯留槽１５に送られる。
【００１９】
図５は、本発明で廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別するのに使用する装置の他の例を示す模式図（正面図）である。
この装置では、破砕機２で破砕されたプラスチック片はベルトコンベヤ４０により、送風路５の下端に設けた廃プラスチックの供給口９に送られる。また、この装置では送風具６の先端部には、キャップは設けられていない。その他の装置の構成は、基本的に図１〜図４の装置と同様である。
【００２０】
本発明で使用する装置の寸法は、廃プラスチックの処理量や敷地の広さ等に合わせて、任意に設定することができる。標準的な装置としては、例えば送風装置３の全長が１．５〜３．０ｍで、湿式比重選別装置４の幅（厚物プラスチック選別槽１２及び薄物プラスチック選別槽１３の幅の合計）が２．０〜５．０ｍ、全長が４〜１０ｍ、深さが０．６〜１．５ｍ程度の寸法のものが挙げられる。
また、装置を構成する廃プラスチックの破砕装置や送風装置、湿式比重選別装置等としては、従来のものを適宜組み合わせて使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明では、上記の構成をとることによって、次のような顕著な効果を奏することができる。
（１）破砕された廃プラスチックを、はじめに熱風により薄物プラスチックと厚物プラスチックを選別することによって、比重選別液を使用した湿式比重選別を効率良く行うことができる。
（２）熱風で選別する際に、薄物プラスチックが熱により収縮し表面積が減少するとともに、厚みが増加して塩素含有プラスチックが比重選別液中に沈降しやすくなるので、塩素含有プラスチックを効率良く選別することができる。
（３）高価な装置を必要とせず、大量にかつ効率的に廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別することができるので、大幅にコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置の１例を示す正面図である。
【図２】       図１の装置の平面図である。
【図３】図１の装置における湿式比重選別装置の側面断面模式図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】本発明の廃プラスチックから塩素含有プラスチックを選別する装置の他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
１                          廃プラスチック選別装置
２                          破砕機
３                          送風装置
４                          湿式比重選別装置
５                          送風路
６                          送風具
７                          スポットヒーター
８                          キャップ
９                          廃プラスチック供給口
１０                        スクリューコンベヤ
１１                        仕切板
１２                        厚物プラスチック選別槽
１３                        薄物プラスチック選別槽
１４                        覆い
１５                        貯留槽
１６                        分流板
１７                        水車
１８                        羽根
２０、２１、２２、４０      ベルトコンベヤ
２３                        リサイクル用プラスチック回収部
２４                        塩素含有プラスチック回収部
２５                        コンプレッサーの加圧空気吹き出し口
２６                        スクレーパー
２７                        ブロアー
２８                        排液パイプ
２９                        ポンプ
３０                        パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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