(57)【要約】【課題】    プロセスガス中に含まれる重金属を確実に分離除去することのできるリサイクル処理装置を提供する。【解決手段】  発泡材あるいは断熱材を含む廃材を破砕して得られた破砕片を含む排出ガスから固形物を除去する集塵機１１と、集塵機１１の排出ガス中の重金属成分を吸着して除去する第１の重金属フィルタ１２と、重金属フィルタの排出ガス中に含まれる発泡材あるいは断熱材の発泡ガスおよび重金属ガスを吸着し、加熱されたときに吸着した前記ガスを放出する吸着器とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡材あるいは断熱材を含む廃材を破砕して得られた破砕片を含む排出ガスから固形物を除去する集塵機と、
集塵機の排出ガス中の重金属成分を吸着して除去する第１の重金属フィルタと、
重金属フィルタの排出ガス中に含まれる発泡材あるいは断熱材の発泡ガスおよび重金属ガスを吸着し、加熱されたときに吸着した前記ガスを放出する吸着器とを備えたことを特徴とするリサイクル処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のリサイクル処理装置において、
吸着器の放出ガスを冷却する冷却器を備え、前記放出ガスを冷却して前記発泡ガスの液化ガスを回収することを特徴とするリサイクル処理装置。
【請求項３】
請求項２記載のリサイクル処理装置において、
吸着器の放出ガスを冷却して得た前記発泡ガスの液化ガスに含まれる重金属成分を吸着して除去する第２の重金属フィルタを備えたことを特徴とするリサイクル処理装置。
【請求項４】
請求項２記載のリサイクル処理装置において、
吸着器に加熱用の蒸気を供給するボイラを備え、前記冷却器は加熱用の蒸気を冷却して加熱用の蒸気を回収することを特徴とするリサイクル処理装置。
【請求項５】
請求項４記載のリサイクル処理装置において、
吸着器の加熱用の蒸気を冷却して回収した水に含まれる重金属成分を吸着して除去する第３の重金属フィルタを備えたことを特徴とするリサイクル処理装置。
【請求項６】
請求項１，３，５の何れか１項記載のリサイクル処理装置において、
重金属フィルタは、少なくとも活性炭、キレート材、分子を選択的に透過する分子膜の何れかを含有することを特徴とするリサイクル処理装置。
【請求項７】
発泡材あるいは断熱材を含む廃材を破砕して得られた破砕片を含む排出ガスから固形物を分離して除去する工程と、
固形物を除去した排出ガス中の重金属成分をフィルタにより吸着して除去する工程と、
重金属成分を除去した排出ガス中の発泡材あるいは断熱材の発泡ガスおよび重金属ガスを吸着剤により吸着し、その後、吸着剤を加熱して吸着したガスを放出させて回収する工程とを備えたことを特徴とするリサイクル処理方法。
【請求項８】
吸着剤を加熱して吸着したガスを放出させて回収する工程は、吸着剤に加熱用の蒸気を供給して吸着したガスを放出させる工程と、放出したガスを冷却して前記発泡剤の発泡ガスおよび蒸気を液化する工程と、液化した発泡ガスおよび蒸気中の重金属成分を吸着して除去する工程を含むことを特徴とするリサイクル処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル処理装置および処理方法に係り、特に発泡材あるいは断熱材を含む廃棄物から発泡ガスを回収するリサイクル処理装置および処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のリサイクル処理装置を説明する図である。図において、３１は剪断式破砕機あるいは衝撃式破砕機等の破砕機であり、外部から搬入された冷蔵庫等の廃棄物を破砕して破砕片とする。ここで冷蔵庫の構成材料である発泡材あるいは断熱材の破砕片は、それに付着したプラスチック、金属等の破砕片と分離される。３２は風力分別装置であり、後続する集塵機が吸入する空気流を利用して、発泡材あるいは断熱材の破砕片をプラスチック、金属等の破砕片と分離する。３３はサイクロン式の集塵機であり、遠心力を利用して空気中に浮遊する発泡材あるいは断熱材の破砕片等の固形物を分離除去する。３４は活性炭等を内蔵した吸着塔であり、固形物を分離した後の集塵機が排出するプロセスガス（このガス中には発泡材あるいは断熱材の破砕に伴って発生した発泡ガス等の有害ガスが含まれている）を取り込み、含まれる発泡ガス等の有害ガスを吸着除去した後に環境に放出する。
【０００３】
この処理装置では、所定期間運転して、吸着塔に内蔵した活性炭に発泡ガスを十分に吸着させた後、吸着塔３４に水蒸気を供給して活性炭を加熱して、吸着した発泡ガスを放出させる。放出された発泡ガスおよび前記水蒸気は図示しない冷却装置により冷却液化して発泡ガスの液化ガスおよび水として回収する。このようなリサイクル処理装置は、例えば特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開平１１−９０９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術によれば、発泡材あるいは断熱材に含まれる発泡ガスを活性炭により吸着して、液化ガスとして回収することはできる。
【０００５】
ところで、前記破砕機に投入する廃材、例えば冷蔵庫等の家電製品には、Ｐｂ（鉛）、Ｈｇ（水銀）等の重金属が含まれることがある。廃棄物に重金属が含まれる場合には、この廃棄物を破砕した際に得られる前記集塵機が排出するプロセスガス中にも当然に重金属が含まれることになり、この重金属を含むプロセスガスは吸着塔にも供給されることになる。
【０００６】
吸着塔内に配置した活性炭は、前記発泡ガスと同様に重金属を吸着する性質を有する。このため、所定期間にわたって運転を継続すると前記吸着塔内の活性炭はプロセスガスに含まれる発泡ガスおよび重金属を吸着することになる。そして、所定期間運転した後に、吸着塔に水蒸気供給して活性炭を加熱する再生処理を施すと、活性炭は吸着した重金属および発泡ガスを放出することになる。このため、吸着塔に供給した水蒸気を液化冷却した水および発泡ガスを冷却液化した発泡ガスの液化ガスには重金属が混入することになる。このため回収した水および液化ガスは有効に利用することができない。
【０００７】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、プロセスガス中に含まれる重金属を確実に分離除去することのできるリサイクル処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【０００９】
発泡材あるいは断熱材を含む廃材を破砕して得られた破砕片を含む排出ガスから固形物を除去する集塵機と、集塵機の排出ガス中の重金属成分を吸着して除去する第１の重金属フィルタと、重金属フィルタの排出ガス中に含まれる発泡材あるいは断熱材の発泡ガスおよび重金属ガスを吸着し、加熱されたときに吸着した前記ガスを放出する吸着器とを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上の構成を備えるため、プロセスガス中に含まれる重金属を分離除去することのできるリサイクル処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかるリサイクル処理装置の処理を説明する図である。図において、１１は例えばサイクロン式の集塵機であり、外部から搬入された冷蔵庫等の廃棄物を破砕機により破砕したときに得られるプロセスガスを取り込み、プロセスガスに含まれる固形物を除去する。１２は第１の重金属フィルタであり、プロセスガス中に含まれるＰｂ、Ｈｇ等の重金属を除去する。第１の重金属フィルタは１２は、活性炭、キレート材、分子を選択的に透過する分子膜等で構成することができる。１３，１４はそれぞれ活性炭を内蔵する吸着塔（吸着器）であり、プロセスガス中に含まれる発泡ガスを吸着する。なお、活性炭に吸着した発泡ガス（例えばフロン）は、吸着塔に加熱用の水蒸気を供給して活性炭を加熱することにより放出させることができる。
【００１２】
２３は水蒸気を発生するボイラであり、発生した水蒸気を吸着塔１３，１４に供給する。１５、１６は第１および第２の冷却器であり、前記水蒸気および水蒸気の供給により放出された発泡ガスを順次冷却して液化する。１７は冷水器であり、第１の冷却器１５に供給する冷却水２４を冷却して前記冷却水２４よりも低温の冷却水を第２の冷却器に供給する。１８は回収タンクであり、前記加熱用の水蒸気および発泡ガスの液化ガスを貯蔵する。
【００１３】
回収タンク１８に回収した水蒸気および発泡ガスの液化ガスはそれぞれの比重の差により分離され、例えば上方に水（回収水）、下方にフロンが蓄積する。１９は水タンクであり、回収タンク１８の上方に蓄積した回収水を移送して蓄積する。２０は第２の重金属フィルタであり、回収タンク１８の下方に蓄積したフロン中に残留するＰｂ、Ｈｇ等の重金属を除去する。２５は回収したフロンを蓄積する容器である。ここで、第２の重金属フィルタ２０は、活性炭、キレート材、分子を選択的に透過する分子膜等で構成することができ、フロン中に含まれるＰｂ、Ｈｇ等の重金属を除去する。
【００１４】
２１は移送ポンプであり、水タンク１８に蓄積した回収水を第３の重金属フィルタ２２に移送する。２２は第３の重金属フィルタであり、回収水に残留するＰｂ、Ｈｇ等の重金属を除去する。ここで、第３の重金属フィルタ２２は、活性炭、キレート材、分子を選択的に透過する分子膜等で構成することができ、フロン中に含まれるＰｂ、Ｈｇ等の重金属を除去する。
【００１５】
冷蔵庫等の廃棄すべき家電製品は、例えば、図示しない剪断式の破砕機に投入して予備破砕した後、衝撃式破砕機に投入して破砕片とする。ここで、冷蔵庫の構成材料である発泡材あるいは断熱材は、付着したプラスチック、金属等から分離される。これらの破砕片はベルトコンベア等により次工程の図示しない風力分別装置に送られる。風力分別装置は集塵機１１の吸引力で作動し、比較的軽量な発泡材あるいは断熱材及びプラスチックは上方に吸引され、金属等の重量物は下方の重量物回収タンクに分別される。
【００１６】
上方に導かれた発泡材あるいは断熱材及びプラスチックは、さらに、集塵機１１の吸引力で作動する図示しない風力選別装置により発泡材あるいは断熱材を集塵機１１側に、プラスチックを排出用バルブを経由して重量物回収タンクに分別する。なお、分離の過程で集塵機１１に一時貯蔵される発泡材あるいは断熱材は、集塵機１１の下部に設置されたバルブおよびスクリューフィーダを介して微粉砕機に供給され、発泡材あるいは断熱材の樹脂はタンクに回収される。
【００１７】
以上の過程で排出されるプロセスガスは、発泡材あるいは断熱材を発泡させる際に使用した発泡ガス（特定フロン（CFC-11, 12, 113, 114, 115）あるいはシクロペンタン）を含有している。また、前述のように、破砕機に投入する冷蔵庫等の廃棄物にＰｂ（鉛）、Ｈｇ（水銀）等の重金属が含まれる場合には、この廃棄物を破砕した際に得られる前記集塵機の排出ガスであるプロセスガス中にも当然に重金属が含まれることになる。
【００１８】
以下、プロセスガスが特定フロンおよび重金属を含有する場合を例にして説明する。前記集塵機１１の排出ガスであるプロセスガスは、まず、第１の重金属フィルタ１２に供給する。第１の重金属フィルタ１２はプロセスガスに含まれる重金属を吸着して除去する。このとき、プロセスガス中に含まれる特定フロンを同時に吸着することができる。
【００１９】
第１の重金属フィルタ１２により重金属を吸着除去したプロセスガスは活性炭を充填した吸着塔１３および１４に供給する。吸着塔１３および１４では、その上部から供給されプロセスガスを充填した活性炭と接触させてプロセスガスに含まれる特定フロンを活性炭により吸着除去する。このとき前記活性炭には、第１の重金属フィルタ１２により吸着しきれなかった重金属も吸着される。
【００２０】
活性炭により特定フロンを吸着除去した後のプロセスガスは大気中に放出する。第１の重金属フィルタ１２によりプロセスガスに含まれる重金属を吸着して除去し、更に吸着塔１３，１４により特定フロンを吸着除去しているため、プロセスガスを環境に放出しても問題となることはない。
【００２１】
このように、吸着塔１３，１４にプロセスガスを供給して、吸着塔内に搭載した活性炭により特定フロンを吸着除去するフロンの吸着運転を所定時間（例えば吸着量が満杯となるまで）継続した後、例えば、一方の吸着塔１３にボイラ２３により発生した水蒸気を供給して再生運転を行う。吸着塔１３に水蒸気を供給すると吸着塔１３内に搭載した活性炭は吸着した特定フロンおよび重金属を放出する。放出された特定フロンおよび重金属と加熱用の前記水蒸気は第１の冷却器１５および第２の冷却器１６に順次供給される。
【００２２】
第１の冷却器１５には冷却水２４を供給し、第２の冷却器１６には冷却水２４を冷水器１７により冷却して低温となった冷却水を供給する。これにより、特定フロンおよび重金属と加熱用の前記水蒸気の混合ガスは冷却されて液化する。
【００２３】
液化した混合ガスは回収タンク１８に蓄積する。液化した混合ガス、すなわち回収水と特定フロンはそれらの間の密度差により回収タンク１８内で上下に分離する。このため回収タンク１８の上部に溜まった回収水は水タンク１９に、また、下部に溜まった特定フロンは第２の重金属フィルタ２０に容易に移送することができる。
【００２４】
ここで、第２の重金属フィルタ２０は液化した特定フロン中に混入した重金属を吸着して除去し、重金属が除去された特定フロンをタンク２５に回収する。
【００２５】
また、水タンク１９に回収した回収水は移送ポンプ２１を介して第３の重金属フィルタ２２に供給する。ここで、第３の重金属フィルタ２２は、液化した回収水に混入した重金属を吸着して除去し、重金属が除去された水を回収する。なお、ここで回収した水はボイラ２３のボイラ給水として利用することができる。
【００２６】
図２（ａ）、（ｂ）は第１の重金属フィルタ１２の構成を説明する図である。図において、１２１はプロセスガス入口、１２２はプロセスガス出口、１２３，１２４は複数の孔を有する目皿板、１２５はケース、１２０はケースと目皿板１２３，１２４間に充填した吸着剤であり、活性炭、キレート材、分子を選択的に透過する分子膜等で構成される。なお、液化した特定フロン中に混入した重金属を吸着して除去する第２の重金属フィルタ、及び液化した回収水に混入した重金属を吸着して除去する第３の重金属フィルタ２２は、前記第１の重金属フィルタと同様に構成することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の重金属フィルタ１２によりプロセスガスに含まれる重金属を吸着して除去し、更に吸着塔１３，１４により前記ガスに含まれる特定フロンを吸着除去しているため、プロセスガスを環境に放出しても問題となることはない。
【００２８】
また、吸着塔１３内に搭載した活性炭が吸着し、活性炭の再生時に放出される特定フロンおよび再生用の蒸気に含まれる重金属は、第２および第３の重金属フィルタにより特定フロン中あるいは回収水中から回収するので重金属を確実に回収することができる。また、第２、第３の重金属フィルタは液体中から回収するので小型軽量化することができる。
【００２９】
なお、発泡ガスがシクロペンタンであり、プロセスガス中に特定フロン（CFC-11, 12, 113, 114, 115）を含まない場合には、第１の重金属フィルタ１２で重金属を除去したプロセスガスを大気中に放出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態にかかるリサイクル処理装置の処理を説明する図である。
【図２】第１の重金属フィルタ１２の構成を説明する図である
【図３】従来のリサイクル処理装置を説明する図である
【符号の説明】
【００３１】
１１  集塵機
１２  第１の重金属フィルタ
１３，１４  吸着塔
１５  第１の冷却器
１６  第２の冷却器
１７  冷水器
１８  回収タンク
１９  水タンク
２０  第２の重金属フィルタ
２１  移送ポンプ
２２  第３の重金属フィルタ
２３  ボイラ
２４  冷却水
２５  タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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