(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形炭と粉炭とを混合して乾留を行うコークス炉で廃プラスチックス類を処理する方法であって、前記廃プラスチックス類を細粒分と粗粒分とに区分し、細粒分を前記成型炭中に、粗粒分を前記粉炭中にそれぞれ添加して乾留を行い、前記細粒分の粒径が６mm未満であり、前記粗粒分の粒径が６mm以上であることを特徴とする廃プラスチックス類の処理方法。
【請求項２】
前記成型炭中に粘結性補填材を添加することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックス類の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉でプラスチックス類またはプラスチックス類を含有する廃棄物（以下、プラスチックス類またはプラスチックス類を含有する廃棄物を廃プラスチックス類ともいう）を処理する方法に関する。
【０００２】
ここで、プラスチックス類とは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）をはじめとするポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよび塩化ビニル等のプラスチックスをいう。
【０００３】
【従来の技術】
近年の社会環境問題の一つとして廃棄物の埋め立て処理地の確保が困難になってきていることが挙げられる。廃プラスチックス類の廃棄量は、年間１、０００万トンにも達する勢いで増加傾向にあり、有効利用されている量は少なく、大部分が埋め立て処理あるいは焼却処理されている。
【０００４】
また、焼却処理時のダイオキシン問題の顕在化から、環境への悪影響を回避できる廃プラスチックス類の処理方法あるいは有効利用法の開発が急がれている。
【０００５】
この様な背景の中で、廃プラスチックス類をコークス炉に装入して熱分解する試験が多数行われている。
【０００６】
例えば、特開平６−２２８５６５号公報に、下記内容の粒状プラスチックスを使用したコークスの製造方法が開示されている。
【０００７】
（１）適宜の粒径に砕かれた粒状プラスチックスを装入炭に混ぜてコークス炉で乾留する方法。
（２）適宜の粒径に砕かれた粒状プラスチックスを成型炭に混ぜてコークス炉で乾留する方法。
【０００８】
同公報によれば、適宜の粒径に砕かれた粒状プラスチックスを混ぜてコークス炉で乾留することにより、製品コークスが製造できるとしている。
しかし、上記装入炭または成型炭に、単純に粒状プラスチックスを混合しても、製品のコークス強度が低下する問題が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチックスの添加混合により、コークス強度が低下することは、広く知られており、その原因は、石炭乾留過程において、プラスチックスは揮発し易く、コークス中には、揮発した痕跡としての気孔が生成しやすく、このように生成した気孔の増大により、コークス強度が低下し易くなるからと推定されている。
【００１０】
前記公報に示された発明は、製品のコークス強度が低下するのを防止することを狙って、適宜の粒径に砕かれた粒状プラスチックスを混ぜてコークス炉で乾留することを要旨としている。
【００１１】
しかし、具体的な粒径に関する記載が全くなく、発明を実施することはもちろん、内容を評価することもできない。
本発明の目的は、製品のコークス強度が低下しない廃プラスチックス類の処理方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、石炭中に廃プラスチックス類を添加した乾留試験を種々行い、廃プラスチックス類の適切な使用方法についての検討を行い、以下の知見を得た。
【００１３】
（Ａ）装入炭中に廃プラスチックス類を混合して乾留すると、廃プラスチックス類の添加量の増加と共に、製品のコークス強度が低下する傾向が認められる。
この原因は、廃プラスチックス類の揮発性が高く、廃プラスチックス類が存在していたコークス部分に気孔が生成したからであると推定される。
【００１４】
（Ｂ）このコークス強度の低下を最小限に抑える方法について、種々検討した結果、粉炭使用の場合、同一添加量では、廃プラスチックス類の粒径が大きい粗粒ほど、コークス強度の低下が抑制できることが判明した。
【００１５】
生成したコークスを観察した結果、粒径の小さい細粒の廃プラスチックス類を添加したものは、コークス中に気孔数が多く、逆に粒径の比較的大きいプラスチックスを用いると、コークス中に気孔数が少ないことが認められた。
その原因は、同一添加量では、粒径が大きい粗粒ほど廃プラスチックス類の数が減少するからであると推定される。
【００１６】
（Ｃ）一方で、粒径の小さい細粒の廃プラスチックス類（以下、細粒廃プラスチックス類ともいう）は、粉炭とともに成型して成型炭として使用するとよい。
細粒廃プラスチックス類は、成型炭中に添加混合してコークス炉に装入すれば、良好なコークス強度を確保できる。
【００１７】
この理由は、細粒廃プラスチックス類を成型炭中に添加すると、粉炭中に添加した場合と同様に、廃プラスチックス類が揮発するが、成型炭は見掛け密度が１０００ｋｇ／ｍ３  以上と高いため、廃プラスチックス類が揮発し、気孔が生成しても、成型炭中における気孔の生成を無視できるからである。
【００１８】
（Ｄ）上記成型炭中に、例えば、石油ピッチ等の粘結性補填材を同時に添加すると、更にコークス強度を高くすることができる。
この理由は、粘結性補填材の働きにより、生成した気孔を埋める効果があるからである。
【００１９】
（Ｅ）細粒廃プラスチックス類を成型炭中に添加すると、飛散等の問題が生じることが少ない。
粉炭中の廃プラスチックス類が細粒廃プラスチックス類であると、非常に飛散しやすく、各種配管等の閉塞等のトラブルが発生し易い。
【００２０】
しかし、成型炭中の細粒廃プラスチックス類は、自由度の小さな状態で存在しており、飛散等の問題が生じることが少ない。
【００２１】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたもので、その要旨は、下記のとおりである。
【００２２】
(1) 成形炭と粉炭とを混合して乾留を行うコークス炉で廃プラスチックス類を処理する方法であって、前記廃プラスチックス類を細粒分と粗粒分とに区分し、細粒分を前記成型炭中に、粗粒分を前記粉炭中にそれぞれ添加して乾留を行い、前記細粒分の粒径が６mm未満であり、前記粗粒分の粒径が６mm以上であることを特徴とする廃プラスチックス類の処理方法。
【００２３】
(2) 前記成型炭中に粘結性補填材を添加することを特徴とする上記(1) に記載の廃プラスチックス類の処理方法。
【００２５】
【発明の実施の形態】
廃プラスチックス類を細粒分と粗粒分とに区分し、細粒分を成型炭中に、粗粒分を粉炭中に添加し乾留する。
【００２６】
廃プラスチックス類とは、前記の通り、プラスチックス類またはプラスチックス類を含有する廃棄物のことであり、プラスチックス類のみの構成も含み、プラスチックス以外の構成成分としては、例えば紙類等がある。
【００２７】
廃プラスチックス類を細粒と粗粒とに分離する方法は、特に限定されるものではなく、粒径に分布がある場合には、単に篩等で分離すればよい。粒径の大きいものは、粉砕して細粒を別途調製することも必要である。
【００２８】
細粒とは、粉炭部に供給される粗粒と相対的に区分されるもので、その絶対値は、特に限定されるものではない。
しかし、細粒は、その最も短い部分の径が６ｍｍ未満が好ましい。更に好ましくは３ｍｍ以下である。
【００２９】
粗粒は、その最も短い部分の径が好ましくは６ｍｍ以上が好ましい。更に好ましくは２０ｍｍ以上である。
廃プラスチックス類を細粒と粗粒とに区分した後、細粒分を成型炭中に、粗粒分を粉炭中にそれぞれ添加する。
【００３０】
廃プラスチックス類を含有する成型炭および粉炭から構成される装入炭をコークス炉に装入する。
装入炭中の粉炭と成型炭との重量比率（粉炭重量／成型炭重量）は、特に限定されるものではなく、任意の値を取ることがである。
【００３１】
好ましい装入炭中の粉炭と成型炭との重量比率（粉炭重量／成型炭重量）は、１〜１０である。
成型炭中に粘結性補填材を添加すると、コークス強度を高めるのに有効である。粘結性補填材としては、石油アスファルト、アスファルトピッチまたはコールタールピッチ等が使用できる。
【００３２】
【実施例】
表１は、試験に使用した装入炭の性状を示す。
表２は、試験に使用した廃プラスチックス類の成分分析結果を示す。
表３は、試験に使用した粘結性補填材の石油ピッチの性状を示す。
【００３３】
【表１】
0003589098.tif 000002
【００３４】
【表２】
0003589098.tif 000003
【００３５】
【表３】
0003589098.tif 000004
【００３６】
（実施例１）
表１に性状を示した装入炭３００ｋｇの内の２５％を大きさ４０×４０×３０ｍｍの成型炭とし、残り７５％を粉炭として使用した。
【００３７】
表２に成分分析結果を示した廃プラスチックス類を所定の粒径範囲に調製し、所定量添加混合し、炉温１１５０℃の２５０ｋｇ規模試験コークス炉を使用して炭中温度が９５０℃になるまで乾留した。乾留後のコークスは直ちに排出して冷却し、冷却後のコークスドラム強度（ドラム１５０回転後の１５ｍｍ篩上割合）を測定した。
【００３８】
表４は、試験方法とコークスドラム強度との関係を示す。
なお、従来例は、廃プラスチックス類を添加しないで、同様に試験を行った結果を示す。
【００３９】
【表４】
0003589098.tif 000005
【００４０】
表４に示すように、廃プラスチックス類を粉炭および成型炭中に、細粒と粗粒を分離しないで添加した比較例１に対し、本発明例１のように、粗粒を粉炭中に、細粒を成型炭中にそれぞれ添加した場合には、コークス強度が顕著に向上した。
【００４１】
また、本発明例１は、従来例のコークス強度と、ほとんど遜色ないコークス強度が得られた。
【００４２】
（実施例２）
添加した廃プラスチックス類の粒径範囲を変更した以外は、実施例１と同様の方法で乾留試験を行った。
表５は、試験方法とコークスドラム強度との関係を示す。
【００４３】
【表５】
0003589098.tif 000006
【００４４】
表５に示すように、本発明例２は、本発明例１と同様に、良好なコークス強度が維持できた。
廃プラスチックス類を粉炭および成型炭中に、細粒と粗粒を分離しないで添加した比較例２は、本発明例２に比べて大幅に、コークス強度が低下した
また、このときの乾留状況を把握するため、乾留試験後のコークス炉上昇管部（発生ガス抜き出し口）を開放して観察したところ、本発明例２では、特段の不都合は無かった。
【００４５】
しかし、比較例では、乾留試験後のコークス炉上昇管部の出口部に固形物の付着現象が認められた。
細粒を成型炭中に添加する本発明例は、出口部に固形物が付着するトラブルがなかった。
【００４６】
（実施例３）
添加した廃プラスチックス類の粒径範囲を変更（粒径６〜２０ｍｍ→２０〜４０ｍｍ）した以外は、本発明例１と同様の方法で乾留試験を行った。
表６は、試験方法とコークスドラム強度との関係を示す。
【００４７】
【表６】
0003589098.tif 000007
【００４８】
表６に示すように、本発明例３は、本発明例２より、さらに良好なコークス強度が維持できた。
廃プラスチックス類を粉炭および成型炭中に、細粒と粗粒を分離しないで添加した比較例３は、本発明例３に比べて大幅に、コークス強度が低下した
（実施例４）
前記表３に性状を示した石油ピッチ３ｋｇを粘結性補填材として成型炭中に添加した以外は、本発明例３と同様の方法で乾留試験を行った。
表７は、試験方法とコークスドラム強度との関係を示す。
【００４９】
【表７】
0003589098.tif 000008
【００５０】
表７に示すように、本発明例４は、本発明例３より、さらに良好なコークス強度が維持できた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、コークス強度を低下させることなくコークス炉へ廃プラスチックス類の添加をすることができる。