(57)【要約】【課題】  湿式遠心分離法により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分離する際に、水質浄化処理の必要な汚染した媒体液を多量に発生させることなく、水処理の負荷の低い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湿式遠心分離法を用いて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、該分離された低比重プラスチックを水洗処理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。湿式遠心分離法が循環水を用いる遠心分離装置を用いて行なうものであり、前記循環水を焼却処理することが好ましい。【選択図】図１
2006281506.tif 000002
【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湿式遠心分離法を用いて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、該分離された低比重プラスチックを水洗処理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】
湿式遠心分離法が循環水を用いる遠心分離装置を用いて行なう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。
【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の混合状態であり、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。また、再生製品を製造するマテリアルリサイクル用の原料として廃プラスチックを用いる際に、高品質な再生製品を得るためには塩素含有プラスチックの分離に加えて十分な洗浄を行なう必要がある。
【０００３】
廃プラスチックから塩素含有プラスチックを除去して資源化する方法として、揺動反発式選別機を用いて廃プラスチックを固形プラスチックと軽量プラスチックに選別後に破砕処理して、湿式の比重差選別により塩素含有プラスチックを分離する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。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、複数種類のプラスチックの混合状態である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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
一方で、廃プラスチックは廃棄物であることに由来して汚染物質を多量に含むものである。このような汚染した廃プラスチックを湿式遠心分離装置に投入すると、媒体液中で廃プラスチックが攪拌されることにより媒体液が汚染されて泡が発生しやすくなり、廃プラスチックに泡が付着して精度のよい分離が困難となる。また、汚染物質の溶出により媒体液の比重が変化することも、分離精度の悪化の原因となる怖れがあると考えられる。
【０００７】
上記のような湿式遠心分離装置は産業廃棄物等の比較的清浄度の高い廃プラスチックを対象に開発されたものであり、汚染物質を多量に含む廃プラスチックの比重分離には不適であるとされている。したがって、一般廃棄物である家庭ごみ等の廃プラスチックを遠心分離装置を用いて比重分離する際には、予め洗浄してから遠心分離装置に投入して分離処理を行なっている。洗浄方法としては、スクリューで廃プラスチックを搬送しつつ上部から散水するスクリュー式、篩上で廃プラスチックを篩いながら上部から散水する篩式、プール内の水面付近に回転羽根を設置して廃プラスチックを搬送しながら洗浄するプール式等が知られている。
【特許文献１】特開２００１−２１９４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、湿式遠心分離法による分離処理の前に廃プラスチックの洗浄を行なう予洗工程を設けると、この予洗工程で多量の汚水が発生して、大掛かりな水処理設備を設置する必要が生じて、水処理の負荷が高いものとなるという問題がある。
【０００９】
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、湿式遠心分離法により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分離する際に、水質浄化処理の必要な汚染した媒体液を多量に発生させることなく、水処理の負荷の低い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】
【００１０】
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湿式遠心分離法を用いて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、該分離された低比重プラスチックを水洗処理することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
（２）湿式遠心分離法が循環水を用いる遠心分離装置を用いて行なうことを特徴とする（１）に記載の廃プラスチックの処理方法。
【発明の効果】
【００１１】
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分離する際に発生する水質浄化処理の必要な廃液の量を少なくすることができる。したがって廃プラスチックの処理を低コストで行うことができ、廃プラスチックのリサイクルを促進できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明者らは湿式遠心分離法には優れた廃プラスチックの洗浄効果があることを見出したことにより本発明を想到したものである。
【００１３】
すなわち、湿式遠心分離法では、従来の洗浄方法（たとえば上記のスクリュー式、篩式、プール式等の方法）における水による洗浄作用に加えて、７００〜１５００ｒｐｍ程度で高速回転する回転胴（例えば内径５００〜６００ｍｍ程度）内で廃プラスチックの混合した媒体液を噴射、衝突させることによる衝撃力で廃プラスチックに付着している汚染物質を除去するという強力な洗浄効果があるということを見出したのである。このため媒体液がある程度汚染された状態となっても、上述のような衝撃力による大きな洗浄効果を維持することができる。
【００１４】
また、本発明者等が検討した結果、廃プラスチックに付着した汚染物質の溶出による媒体液の比重変化はそれほど大きなものではなく、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精度への影響は少なく、媒体液の汚染による泡の発生も媒体液に消泡剤を添加することで防止可能であることが分かった。したがって、媒体液の比重変化が塩素含有プラスチックの分離精度に大きく影響を与えない条件下では、媒体液の複数回リサイクル使用が可能となり、湿式遠心分離処理法による工程において排出される廃液の量を減らすことが可能である。媒体液の複数回使用により水質浄化処理の必要な廃液の量が減ることで、水処理の負荷が軽減する。さらに、複数回使用した媒体液を焼却処理することで、排水処理を不要とすることも可能である。
【００１５】
上記のように湿式遠心分離法を用いて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と同時に洗浄を行ない、湿式遠心分離法による処理後に分離した廃プラスチックを水洗処理する。本発明においては、湿式遠心分離法による処理前には水洗処理を行なう必要はない。湿式遠心分離法による処理前の廃プラスチックを水洗処理すると、その排水は汚染物質を多量に含むため、排水処理が必要である。また通常の水洗処理では湿式遠心分離法によるもののような強力な洗浄効果は得られないため、排水の循環利用や燃焼処理を行なうことは困難である。
【００１６】
湿式遠心分離法を用いた処理後の廃プラスチックには、複数回使用により汚染した媒体液が付着している。したがって、より清浄な廃プラスチックを得るために、残存付着している媒体液を洗浄して除去するが、この際の洗浄は水をくぐらせる程度の軽洗浄で十分であり、この水洗処理工程で発生する洗浄水の廃液も水質浄化処理の必要がないものである。水洗処理工程で発生する排水は、水質が比較的良好であるので、湿式遠心分離法を用いた工程における媒体液として、例えば湿式遠心分離装置で媒体液を循環利用する際に、プラスチックの排出に伴い減少する媒体液の補給水として利用してもよい。この場合も当然水処理設備は不要である。
【００１７】
このように湿式遠心分離法を用いて廃プラスチックを分離後に水洗処理を行なう場合、既に湿式遠心分離法で分離される際に廃プラスチックはかなりの程度洗浄されるため、水洗処理工程で排出される排水の汚染の程度は低く、水質浄化処理はほとんど不要であり、多くの場合はそのまま下水に放流することも可能である。したがって、上記の方法を用いれば、水質浄化処理工程を設けることなく、十分に洗浄された非塩素含有プラスチックを得ることができる。
【００１８】
以上の知見より、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際に、廃プラスチックを湿式遠心分離法を用いて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、分離された低比重プラスチックを水洗処理することで、水質浄化処理の必要な汚染した排水を多量に発生させることなく、廃プラスチックを処理できることが分かった。この際に湿式遠心分離法が循環水を用いる遠心分離装置を用いて行なうものであり、前記循環水は汚染の程度が所定以上となった際に焼却処理することで、排水処理をほぼ不要とすることができる。
【００１９】
また、湿式遠心分離法で分離された塩素含有プラスチックについても同様に水洗処理を行えば、洗浄度の高い塩素含有プラスチックも容易に得ることができる。この処理は必要に応じて適宜行なえばよい。
【００２０】
塩素含有プラスチックとして分離するプラスチックはポリ塩化ビニールおよび／またはポリ塩化ビニリデンとすることが望ましい。これらのプラスチックは媒体液として水を用いて容易に分離可能である。
【００２１】
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。
【００２２】
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、湿式遠心分離工程１２へ送られる。湿式遠心分離工程１２では、後述する図２に示す湿式遠心分離装置等が使用され、水を用いた比重差による選別処理を行って、高比重分１０３（ＰＶＣ等）と低比重分１０２とに分ける処理を行うと同時に廃プラスチックを洗浄する。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。湿式遠心分離工程１２で使用する媒体液（水）には消泡剤を適量投入し、清浄水を適宜追加しながら循環させて使用する。循環利用により媒体液の汚染や浮遊物量が所定の基準を超えた際には、媒体液は焼却して処分する。
【００２３】
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である非塩素含有プラスチックは表面に汚水が付着しているため、後述する図３に示す水洗装置等を用いた水洗処理工程１３により洗浄して汚水を除去し、脱水工程１４で付着した洗浄水を除去して洗浄済プラスチック１０４を得る。水洗処理工程１３で用いた処理水は、汚染物質の含有量の少ない清浄度の高いものであり、そのまま、あるいは少量の希釈水の添加により下水道による排水処理が可能である。
【００２４】
次に、湿式遠心分離工程で用いる湿式遠心分離装置について説明する。図２は湿式遠心分離装置の一実施形態の説明図である。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。
【００２５】
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。また、プラスチックが水面にたたきつけられる際の衝撃力により、プラスチック表面の汚れ落とし効果が発生する。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。
【００２６】
次に、水洗処理工程１３で用いる水洗装置について説明する。図３は水洗装置の一実施形態の説明図である。水の入った水槽１の上面から湿式遠心分離工程１２で分離・洗浄された廃プラスチックの低比重分１０２を投入する。水槽１に入ったプラスチックは、水槽上面に設置した回転式パドル２により前方（紙面に向かって右側方向）に押し出されながら進み、排出されるまでの間に汚れた付着水がすすがれる。水槽１は補給水３により水面４を一定に保っている。低比重分１０２に金属等の異物や高比重プラスチック１０５が含まれている場合には、水槽１に沈降して分離される。水槽１から出されたプラスチックは遠心脱水機５により脱水され洗浄済プラスチック１０４が得られる。また脱水した水は排水６として排出される。排水６の汚染の程度は軽度であるため、水処理設備を設けることなく、下水排水として処理を行う。
【００２７】
以上の処理方法により、廃プラスチックから塩素含有プラスチックと汚染とを除去して得られた、清浄な非塩素含有プラスチックは、リサイクル原料、特にマテリアルリサイクル原料として好適である。
【実施例１】
【００２８】
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、その塩素含有率が約１．５ｍａｓｓ％のものについて洗浄および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。
【００２９】
塩素含有プラスチックを分離・洗浄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。
【００３０】
この破砕物を図２と同様の構成を有する、内容積約５ｍ3の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。水は不足分を補給しながら平均１週間程度循環使用した後、焼却処理した。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０．６５ｍａｓｓ％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。
【００３１】
次いで、上記低比重分を図３と同様の構成を有する水洗装置へ投入し、洗浄した。使用した水の水質を調べたところ、汚染の程度は軽度であり、特別な処理を行うことなく排水した。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は、湿式遠心分離処理後に比べて見た目も綺麗で、臭気も低下しており、マテリアルリサイクルに好適な非塩素含有プラスチックを回収することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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】水洗処理工程で使用する装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    水槽
２    回転式パドル
３    補給水
４    水面
５    遠心脱水機
６    排水
１１    破砕工程
１２    湿式遠心分離工程
１３    水洗処理工程
１４    脱水工程
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
１００    混合廃プラスチック
１０２    低比重分
１０３    高比重分
１０４    洗浄済プラスチック
１０５    金属等の異物や高比重プラスチック
【図１】
2006281506.tif 000003
【図２】
2006281506.tif 000004
【図３】
2006281506.tif 000005