(57)【要約】【課題】  単純化、効率化、および合理化を図り、設備設置コストおよびランニングコストを大幅な低減することができる廃プラスチック油化処理装置を提供する。【解決手段】  廃プラスチック油化処理装置４０は、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、その後、廃プラスチックを破砕する選別破砕処理設備６０と、廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理設備７０と、を備えている。選別破砕処理設備および熱分解処理設備はそれぞれ受け入れ口６１，７１と排出口６２，７２ａ，７２ｂとを有している。廃プラスチック油化処理装置４０は、選別破砕処理設備の排出口６２と熱分解処理設備の受け入れ口７１とを直接接続する移送手段６５と、をさらに備えている。【選択図】  図１
2006016594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理設備であって、受け入れ口と排出口とを有する選別破砕処理設備と、
選別破砕処理設備の下流側に設けられ、廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理設備であって、受け入れ口と排出口とを有する熱分解処理設備と、
前記選別破砕処理設備の排出口と前記熱分解処理設備の受け入れ口とを直接接続する移送手段と、を備えたことを特徴とする廃プラスチック油化処理装置。
【請求項２】
前記選別破砕処理設備は、
投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕部と、
選別破砕された廃プラスチックを造粒する造粒部であって、前記選別破砕処理設備の排出口に接続された造粒部と、を有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油化処理装置。
【請求項３】
前記熱分解処理設備は、
廃プラスチックを加熱溶融させる加熱溶融部であって、前記熱分解処理設備の受け入れ口に接続された加熱溶融部と、
加熱溶融された廃プラスチックを熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解部と、を有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油化処理装置。
【請求項４】
熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック油化処理設備。
【請求項５】
前記分解油回収部に設けられた排出口と、分解油を精製する石油製油所と、を直接接続する分解油移送手段をさらに備えたこと特徴とする請求項４に記載の廃プラスチック油化処理装置。
【請求項６】
残渣を冷却して回収する残渣回収部と、
前記残渣回収部に設けられた排出口と前記石油製油所とを直接接続する残渣移送手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の廃プラスチック油化処理装置。
【請求項７】
前記分解油回収部において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部をさらに備え、
前記燃焼炉部は前記分解油回収部と接続されており、前記分解油回収部で回収された分解油を燃料として使用することを特徴とする請求項４に記載の廃プラスチック油化処理装置。
【請求項８】
前記分解油回収部において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部をさらに備え、
前記熱分解処理設備は前記燃焼炉部と接続されており、廃プラスチックを熱分解するための熱源として前記燃焼炉部の排ガスを使用することを特徴とする請求項４に記載の廃プラスチック油化処理装置。
【請求項９】
前記分解油回収部は分解油中のスラッジを分離除去する遠心分離機を有することを特徴とする請求項４に記載の廃プラスチック油化処理装置。
【請求項１０】
熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部と、
残渣を冷却して回収する残渣回収部と、
前記残渣回収部において回収された残渣と、前記分解油回収部において回収された分解油中のスラッジと、を混合して固形燃料を生成する固形燃料生成部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック油化処理装置。
【請求項１１】
熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部と、
残渣を冷却して回収する残渣回収部と、
前記残渣回収部において回収された残渣を用いて固形燃料を生成する固形燃料生成部と、
前記分解油回収部において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部と、をさらに備え、
前記燃焼炉部は前記固形燃料生成部と接続されており、前記固形燃料生成部で生成された固形燃料を燃料として使用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油化処理装置。
【請求項１２】
投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理工程と、
廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理工程と、を備え、
廃プラスチックは、前記選別破砕処理工程と前記熱分解処理工程とを直接接続する移送手段により、前記選別破砕処理工程から前記熱分解処理工程へと移送されることを特徴とする廃プラスチックの油化処理方法。
【請求項１３】
前記選別破砕処理工程は、
投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する工程と、
選別破砕された廃プラスチックを造粒する工程と、を有し、
造粒された廃プラスチックが前記熱分解処理工程へ直接移送されることを特徴とする請求項１２に記載の廃プラスチックの油化処理方法。
【請求項１４】
前記熱分解処理工程は、
選別破砕処理工程から直接移送されてきた廃プラスチックを加熱溶融する工程と、
加熱溶融された廃プラスチックを熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる工程と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の廃プラスチックの油化処理方法。
【請求項１５】
熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する工程をさらに備え、
該工程を経て回収された分解油は、分解油を精製する石油製油所へ直接移送されることを特徴とする請求項１２に記載の廃プラスチックの油化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩ビ系樹脂やＰＥＴ等を含む混合廃プラスチックを受け入れて油化処理を行う廃プラスチック油化処理装置、および廃プラスチックの油化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチックの利用が増加しており、これに伴って廃棄されるプラスチックの量も増大する傾向にあり、埋立て処分場の不足や焼却による有害ガスの発生等の環境問題が生じている。
【０００３】
図７は、出願人により開発された従来の廃プラスチック油化処理装置４０を示す概略構成図である。図７を用いて、この廃プラスチック油化処理装置４０の一連のシステムフローを以下に説明する。
【０００４】
自治体等にて分別収集された廃プラスチックは、まず選別施設の受入ストックヤード１に入り、その廃プラスチックは破袋機２で破袋された後、手選別ライン３にて廃プラスチックから大きな金属類と、石、紙、木等の異物とが選別除去され、その後、ベール圧縮機４によりベール状に圧縮加工される。ここまでの処理が選別施設にて行われる。
【０００５】
選別施設にて金属類および異物を除去されたベール状の廃プラスチックは、油化処理施設の前処理工程に入り、破砕機５で破砕および細断され、乾燥機６で乾燥され、さらに機械式選別機７で選別された後、造粒機８により造粒され廃プラスチック造粒物となる。廃プラスチク造粒物は、アルカリとして例えば消石灰を添加するアルカリ投入機９より粉末消石灰等のアルカリを添加され、その後、造粒物サイロ１０に貯留される。この造粒物サイロ１０から造粒物を充填機１１によりフレコンパック等に移し替えて別の処理場や一時保管場所に移送することも行われている。ここまでの破砕機５から造粒物サイロ１０までの処理が油化処理施設の前処理工程として行われる。
【０００６】
前処理工程の造粒物サイロ１０から定量で切り出された廃プラスチック造粒物は、造粒物ホッパー１２を介してスクリュー式脱塩素装置１３（以下、脱塩装置１３とも呼ぶ）に送り込まれ、３５０℃付近に加熱処理される。これにより、廃プラスチックに含まれているＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の塩ビ系樹脂から塩素が除去され、脱塩化水素ガスが生成される。  
脱塩素化された溶融プラスチックは溶融槽１４に流下し、溶融槽１４内にて約３５０℃で加熱保持および攪拌される。一方、脱塩化水素ガスは脱塩ガス配管１６ａを経て脱塩ガス燃焼炉１６に導かれ、塩酸吸収塔（塩化水素吸収塔とも呼ぶ）１７にて水に吸収されて塩酸となり、塩酸タンク１８に回収される。
【０００７】
一方、溶融プラスチックは、溶融槽１４から熱分解装置１５に移送されて、熱分解装置１５内で４２０℃付近まで加熱・昇温され、熱分解して熱分解ガスと残渣とが発生する。熱分解ガスはエジェクタ１９にて凝縮され、分解油ドラム２０に回収される。この分解油は生成油回収塔（蒸留塔）２２に導かれ、沸点範囲の差により分留することによって、重油相当の重質油、軽油相当の中質油、および灯油相当の軽質油に分けて取り出され、重質油タンク２３、中質油タンク２４、および軽質油タンク２５等にそれぞれ回収される。回収された重質油、中質油、軽質油は、各々の利用先に出荷される。
【０００８】
また、熱分解装置１５で分解されずに残った熱分解残渣は熱分解装置１５から排出されて、残渣冷却コンベア２６にて搬送され、粉末状の残渣として残渣回収ホッパー２７を介して残渣コンテナ２８に回収される。この熱分解残渣は石炭と同程度の燃焼カロリーの固形燃料として利用することができ、残渣コンテナ２８から利用先まで輸送されることもある。さらに、この粉末状の残渣を造粒することにより固形燃料としての汎用性を高めることができる。したがって、利用地まで輸送する前に、残渣を造粒することも行われている。
【０００９】
生成油回収塔（蒸留塔）２２で油として分留されなかった低沸点のガス成分、および、塩化水素吸収塔１７からのガス成分は、排ガス燃焼炉２９にて８５０℃程度で燃焼されることにより、高温燃焼排ガスとして無害化処理される。その後、排ガスは排ガスボイラー３０により排熱回収され、大気に放出される。  
また最近では、廃プラスチック油化処理装置で回収した廃プラスチック生成油をケミカルリサイクル、サーマルリサイクルするだけでなく、生成油回収工程で分留した軽質油を石油製油所の石油精製プロセスに戻すフィードストックリサイクルを行うことにより、限られた石油資源を何度も有効にリサイクルすることも実用化されている。
【００１０】
このようなシステム構成の廃プラスチック処理装置を用いて、廃プラスチックを連続的に油化処理することができる。しかしながら、廃プラスチック中の鉄、アルミニウム、銅等の金属類、砂、石、紙、木等の異物は、選別設備および油化処理施設の前処理工程の２段階において徹底的に除去されているものの、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合物は選別除去されていない。そしてこれらの油化不適合樹脂は、廃棄時の分別不徹底により廃プラスチック中にかなり混入したまま、廃プラスチック油化処理装置４０に持ち込まれている。処理される廃プラスチック中にＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等が混入していると、ＰＥＴは熱分解して重合反応の原因となる安息香酸等になり、ＰＶＣおよびＰＶＤＣ等の塩ビ系の樹脂は熱分解して腐食性のガスである塩化水素ガス、フタル酸ガス等が発生する。そして、これらの安息香酸および塩化水素ガス等の副生成物は、機器および配管の腐食あるいは閉塞をもたらし、廃プラスチック油化処理装置の運転を阻害する原因となり得る。したがって、廃プラスチック油化処理装置においては、廃プラスチック中に混入した塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等に対する対策が必要となる。そして、現在、運転を阻害する腐食または閉塞等の問題を発生させないための対策として、例えば、機器および配管等についての一定温度保持、各部における閉塞を防止するための設計形状、腐食・摩耗防止のための機器、配管材質のグレードアップ化、不活性ガスの封入、分解清掃しやすくするための設計、監視センサーの追加等が行われている。
【００１１】
しかしながら、このような廃プラスチック油化処理装置においては以下に説明する３つの主要な問題が存在している。
【００１２】
まず第１の問題点は、投入された廃プラスチック中から大きな金属類の他、石、紙、木等の異物を選別除去する作業を、選別施設の手選別ライン３と、その後工程の油化処理施設の前処理工程における機械選別機７との２度に渡って行っていることに起因する。確かに、２度に渡って選別を行うことにより、廃プラスチック中の金属類および異物を徹底的に除去することができる。これにより、下流の脱塩油化処理工程でのトラブル、例えば、脱塩装置１３のスクリュー、シリンダーの磨耗、熱分解装置投入機のスクリューの磨耗、熱分解装置１５内のセラミックボールの磨耗または破損、バルブおよび配管内部における閉塞等のトラブルを防止することができる。しかしながら、収集した廃プラスチックは嵩密度が非常に低く嵩張るため、初期工程の選別施設が非常に大掛かりになり、施設の敷地面積を大きく確保しなければならないという問題が生じている。
【００１３】
しかしながら、今般、本願発明者らは本願発明を行うにあたり、これまでの廃プラスチック処理装置の建設および運転についての経験および研究から、一般廃プラスチック油化処理において、このような徹底した異物選別が不要であり、手選別による異物選別、あるいは、簡易な手選別と機械選別との組み合わせによる異物選別を行えば十分であるという知見を得た。
【００１４】
第２の問題点は、鉄、アルミニウム、銅等の金属類、および砂、石、紙、木等の異物の他、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂が分別不徹底あるいは分別困難なため、投入される廃プラスチック中にかなりの量の油化不適合物が混入していることに起因する。油化不適合樹脂が混入していたとしても廃プラスチックを安定して油化処理することができるようにするためには、油化不適合樹脂に対しての追加設備が必要になる。図７に示す廃プラスチック処理装置においては、油化不適合樹脂が混入してくる対策として、アルカリを添加するアルカリ投入機９を設置しており、さらに、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂が混入してくる対策として、脱塩装置１３、溶融槽１４、脱塩ガス燃焼炉１６、塩酸回収塔１７、塩酸タンク１８、塩酸出荷施設等の塩酸回収工程を設置している。このため、これらの施設を設置するコストがかかってしまうとともに、これらの設備に伴う人件費、電気代、燃料代、アルカリ添加剤代、補修費等のランニングコストも増大してしまうという問題が生じる。また、廃プラスチック処理装置が全体として大掛かりとなり、廃プラスチック処理装置の敷地を大きく確保しなければならないという問題も存在している。
【００１５】
第３の問題点は、分解油ドラムに回収された熱分解油の処理に起因している。分解油ドラムに回収された熱分解油は生成油回収塔（蒸留塔）２２に導かれ、沸点範囲の差によって、重油相当の重質油、軽油相当の中質油、および灯油相当の軽質油に分留されて回収される。また、回収された重質油、中質油、軽質油は、各々の利用先に出荷するようになっている。このため、下流工程である生成油回収工程（蒸留工程）内の熱交換器、タンク、ポンプ、配管、計器類等の機器構成が非常に複雑でかつ大掛かりとなる。これにより、廃プラスチック油化処理装置の運転が複雑になってしまうとともに大きな敷地面積が必要になるという問題が生じる。
【００１６】
このような３つの主要な問題が存在するため、廃プラスチック油化処理装置４０が全体として複雑かつ大掛かりとなり、これにより、膨大な装置設置コストおよびランニングコストが必要になり、採算性が得られなくなる。このため、廃プラスチックを元の油に戻し、且つ、地域密着型として本来的に最適なリサイクル施設であるべき廃プラスチック油化処理装置を各自治体等が設置しにくい状況となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明はこのような問題点を鑑み、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等を含む混合廃プラスチックを油化処理する廃プラスチック油化処理装置において、従来の装置が複雑かつ大掛かりとなる問題を解決し、従来の装置を大幅に単純化、効率化、合理化し、設備設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる廃プラスチック油化処理装置および廃プラスチックの油化処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理設備であって、受け入れ口と排出口とを有する選別破砕処理設備と、選別破砕処理設備の下流側に設けられ、廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理設備であって、受け入れ口と排出口とを有する熱分解処理設備と、選別破砕処理設備の排出口と熱分解処理設備の受け入れ口とを直接接続する移送手段と、を備えたことを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００１９】
本発明は、選別破砕処理設備が、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕部と、選別破砕された廃プラスチックを造粒する造粒部であって、前記選別破砕処理設備の排出口に接続された造粒部と、を有することを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２０】
本発明は、熱分解処理設備が、廃プラスチックを加熱溶融させる加熱溶融部であって、前記熱分解処理設備の受け入れ口に接続された加熱溶融部と、加熱溶融された廃プラスチックを熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解部と、を有することを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２１】
本発明は、熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部をさらに備えたことを特徴とする廃プラスチック油化処理設備である。
【００２２】
本発明は、分解油回収部に設けられた排出口と、分解油を精製する石油製油所と、を直接接続する分解油移送手段をさらに備えたこと特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２３】
本発明は、残渣を冷却して回収する残渣回収部と、残渣回収部に設けられた排出口と石油製油所とを直接接続する残渣移送手段と、をさらに備えたことを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２４】
本発明は、分解油回収部において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部をさらに備え、燃焼炉部は分解油回収部と接続されており、分解油回収部で回収された分解油を燃料として使用することを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２５】
本発明は、分解油回収部において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部をさらに備え、熱分解処理設備は燃焼炉部と接続されており、廃プラスチックを熱分解するための熱源として燃焼炉部の排ガスを使用することを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２６】
本発明は、分解油回収部は分解油中のスラッジを分離除去する遠心分離機を有することを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２７】
本発明は、熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部と、残渣を冷却して回収する残渣回収部と、残渣回収部において回収された残渣と、分解油回収部において回収された分解油中のスラッジと、を混合して固形燃料を生成する固形燃料生成部と、をさらに備えたことを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２８】
本発明は、熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部と、残渣を冷却して回収する残渣回収部と、残渣回収部において回収された残渣を用いて固形燃料を生成する固形燃料生成部と、分解油回収部において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部と、をさらに備え、燃焼炉部は固形燃料生成部と接続されており、固形燃料生成部で生成された固形燃料を燃料として使用することを特徴とする廃プラスチック油化処理装置である。
【００２９】
本発明は、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理工程と、廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理工程と、を備え、廃プラスチックは、選別破砕処理工程と熱分解処理工程とを直接接続する移送手段により、選別破砕処理工程から熱分解処理工程へと移送されることを特徴とする廃プラスチックの油化処理方法である。
【００３０】
本発明は、選別破砕処理工程が、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴを選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴが選別除去された廃プラスチックを破砕する工程と、選別破砕された廃プラスチックを造粒する工程と、を有し、造粒された廃プラスチックが熱分解処理工程へ直接移送されることを特徴とする廃プラスチックの油化処理方法である。
【００３１】
本発明は、熱分解処理工程が、選別破砕処理工程から直接移送されてきた廃プラスチックを加熱溶融する工程と、加熱溶融された廃プラスチックを熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる工程と、を有することを特徴とする廃プラスチックの油化処理方法である。
【００３２】
本発明は、熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する工程をさらに備え、該工程を経て回収された分解油は、分解油を精製する石油製油所へ直接移送されることを特徴とする廃プラスチックの油化処理方法である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、廃プラスチック油化処理装置を単純化、効率化、合理化し、設備設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる。これにより、廃プラスチックを元の油に戻し、かつ、地域密着型として本来的に最適なリサイクル施設である廃プラスチック油化処理装置の採算性が成り立ち、一般廃プラ収集施設、廃プラスチック回収施設、あるいは廃プラスチック排出工場等において設置されやすくなり、資源リサイクルを推進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下図面を参照して本発明による廃プラスチック油化処理装置の実施の形態について説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
まず、図１により、本発明による廃プラスチック油化処理装置の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第１の実施の形態を示す概略構成図である。なお、図１において、背景技術の節で既に説明した図７に示す廃プラスチック油化処理装置と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３６】
図１に示すように、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０は、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等を選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等が選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理設備６０であって、受け入れ口６１と排出口６２とを有する選別破砕処理設備６０と、選別破砕処理設備６０の下流側に設けられ、廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理設備７０であって、受け入れ口７１と排出口７２ａ，７２ｂとを有する熱分解処理設備７０と、選別破砕処理設備６０の排出口６２と熱分解処理設備７０の受け入れ口７１とを直接接続する移送手段６５と、を備えている。また、廃プラスチック油化処理装置４０は、熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部４３と、残渣を冷却して回収する残渣回収部４４と、分解油回収部４３において凝縮しなかった非凝縮ガスを燃焼させる燃焼炉部４８と、を備えている。
【００３７】
次に、図１により、この廃プラスチック油化処理装置４０を用いて廃プラスチックを油化処理する際の一連のシステムフローを説明する。
【００３８】
自治体、廃プラスチック回収施設、あるいは廃プラスチック排出工場等で分別収集されて回収された廃プラスチックは、まず選別施設の受入ストックヤード１に入り、その廃プラスチックは破袋機２で破袋された後、選別破砕処理設備受け入れ口６１を介して選別破砕処理設備６０に送り込まれる。
【００３９】
本実施の形態において、選別破砕処理設備６０は、手選別ライン３と、破砕機５と、乾燥機６と、機械式選別機７とを有する選別破砕部４１のみからなっている。したがって、選別破砕部４１は選別破砕処理設備受け入れ口６１および排出口６２と直接接続されており、さらに詳しくは、選別破砕処理設備受け入れ口６１が手選別ライン３と直接接続され、選別破砕処理設備６０の排出口６２が機械式選別機７と直接接続されている。
【００４０】
破袋機２で破袋処理された廃プラスチックは、まず、選別破砕処理設備６０の受け入れ口６１から選別破砕部４１の手選別ライン３に送り込まれる。手選別ライン３において、従来のように大きな金属類と、石、紙、木等の異物とを選別除去するだけでなく、人の目で見分けのつくＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂も廃プラスチックから油化不適合物として選別除去される。次に、廃プラスチックは破砕機５に送られて破砕および細断され、その後、乾燥機６によって乾燥される。次に、廃プラスチックは機械式選別機７に送られる。機械式選別機７においても手選別ライン３と同様に、廃プラスチックから金属類と、異物と、塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂とが油化不適合物として機械的に精度良く選別除去され、油化に適したフラフ状の樹脂となり、機械式選別機７から定量で切り出される。
【００４１】
なお、機械式選別機７におけるＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂の選別法として、従来の比重分離方式以外にも、赤外線による識別分離方式等が開発されており、これらを利用することにより、効率的かつ安定的に精度良く油化不適合樹脂を選別することができる。また、近赤外線を用いて廃プラスチックの物理的および化学的特性を分析し、廃プラスチック中の各樹脂を材質毎に分離する技術も進歩してきている。そして、この技術と金属探知機とを組み合わせた選別装置により、一般廃プラスチック、産業廃プラスチック類から金属類、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂、ＰＥＴ、その他の油化不適合物を精度良く選別除去することも可能になりつつある。このような選別装置を活用することにより、従来の人手による選別の手間暇、人件費を大幅に改善することが可能となる。また、機械式選別機７単独で金属類の他、石、紙、木等の異物、およびＰＶＣ等の塩ビ系樹脂、ＰＥＴ等の油化不適合樹脂の選別が可能な場合には、手選別ラインを排除することもできる。なお、精度良く選別除去されたＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等はそれぞれマテリアルリサイクル等に活用することができる。
【００４２】
以上ように選別破砕処理設備６０において、廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等を選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等が選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理工程を経た廃プラスチックは、選別破砕処理設備６０の排出口６２から排出され、移送手段６５を介して熱分解処理設備７０へと移送される。なお、移送手段６５は、連結管やベルトコンベア等から構成され得る。
【００４３】
このように本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０の選別破砕処理設備６０では、廃プラスチックから金属類と、石、紙、木等の異物とを選別除去するだけでなく、ＰＶＣおよびＰＥＴ等の油化不適合樹脂も選別除去されている。これにより、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等が完全に除去されると、これらが分解油中に混入することにともなって生じる廃プラスチック油化処理装置４０内の機器および配管の腐食、油生成ラインの閉塞の問題を解消することができる。したがって、廃プラスチック油化処理装置４０にアルカリ投入機９（図７）を設け、アルカリ投入機９により廃プラスチックに粉末消石灰等のアルカリを添加する必要がなく、アルカリ投入機９を廃プラスチック油化処理装置４０から省くことができる。これにより、廃プラスチック油化処理装置４０の構成を簡易化することができるとともに、アルカリ投入機９の運転のために必要となっていた電気代、アルカリ添加剤等のランニングコストも不要とすることができる。
【００４４】
また、従来、選別施設における処理と、油化施設の前処理工程における処理との２段階に分けて、鉄、アルミニウム、銅等の金属類と、砂、石、紙、木等の異物とだけを持ち込まれる廃プラスチックから選別除去していた。この場合、我が国における２０００年４月施行の容器包装リサイクル法に則し、一般家庭から排出される一般廃プラスチックの処理においては、途中で廃プラスチックを圧縮梱包するベール加工が必要であった。すなわち、図７に示すようにライン構成は「破袋→手選別→ベール加工→機械式選別」となっていた。
【００４５】
しかしながら、本実施の形態によれば、手選別ライン３と機械式選別機７とにより金属類と異物とを選別除去するだけでなく、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂も選別除去し、かつ「破袋→手選別→機械式選別」の単純なライン構成にして、油化不適合樹脂を含めたすべての選別処理を選別施設内にて一括して行うようにしている。したがって、ベール圧縮機４、ベール保管ヤード、油化前処理施設内の造粒機８、造粒物サイロ１０、充填機１１、造粒物保管ヤード、およびこれらの付帯設備をも排除することができる。これにより、従来の選別施設および油化前処理施設を合わせた廃プラスチック油化処理装置４０全体が大掛かりとなってしまい装置の初期建設コストが膨大になるとともに、装置全体の構成が複雑となってしまい人件費、電気代、燃料代等のランニングコストも高くなるという、非効率な諸問題を一気に解決することができる。
【００４６】
なお、廃プラスチック排出工場等で分別収集が徹底していて、回収された廃プラスチック中にＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂の混入が少なく、また、これらの選別が手選別ライン３にて十分行える場合には、機械式選機７におけるＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂の廃プラスチックからの選別除去処理を不要とすることができる。また、乾燥している廃プラスチックを受け入れる場合には、乾燥機６も不要とすることができる。
【００４７】
このようにして選別施設にて油化不適合物を選別除去されるとともにフラフ状に成形された廃プラスチックは、「選別施設」から「高度ケミカルリサイクル施設」に入る。以下に、高度ケミカルリサイクル施設内でのシステムフローを説明する。
【００４８】
フラフ状となった廃プラスチックは移送手段６５により上述した選別破砕処理設備６０から熱分解処理設備７０に送り込まれてくる。なお、上述したように選別破砕部４１において廃プラスチックからＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂が選別除去されている。このため、廃プラスチックを脱塩処理して塩酸を回収する処理は不要であり、図７に示す従来の廃プラスチック油化処理装置４０から、溶融槽１４、脱塩ガス燃焼炉１６、塩酸吸収塔１７、および塩酸タンク１８等を省くことができる。これにより、廃プラスチック油化処理装置４０を全体としてコンパクトな構成にすることができる。したがって、廃プラスチックは脱塩処理されることなく、選別破砕処理設備６０から熱分解処理設備７０へと移送手段６５を介して直接送り込まれる。
【００４９】
本実施の形態において、熱分解処理設備７０は、廃プラスチックを熱分解して残渣と熱分解ガスとを発生させる熱分解装置１５を有する熱分解部４２のみからなっている。また、熱分解処理設備７０は、廃プラスチックを選別破砕処理設備６０から受け入れるための受け入れ口７１と、発生した熱分解ガスを次工程へと排出する熱分解ガス排出口７２ａと、発生した残渣を次工程へと排出する残渣排出口７２ｂと、を有している。したがって、熱分解部４２は熱分解処理設備７０の受け入れ口７１および排出口７２ａ，７２ｂと直接接続されている。また、本実施の形態においては、移送手段６５は選別破砕処理設備６０の排出口６２と熱分解処理設備７０の受け入れ口７１とをそれぞれ介し、選別破砕処理設備６０の選別破砕部４１の機械式選別機７と、熱分解処理設備７０の熱分解部４２の熱分解装置１５とを直接接続している。
【００５０】
移送手段から送り込まれてくる廃プラスチックは、熱分解処理設備７０の受け入れ口７１を経て熱分解装置１５に送り込まれる。熱分解装置１５は投入されるフラフ状廃プラスチックを４２０℃付近まで加熱・昇温する。これにより、廃プラスチックを熱分解して熱分解ガスが発生するとともに、分解されずに残った残渣が熱分解装置１５内に生じる。
【００５１】
このように熱分解処理設備７０において、廃プラスチックを加熱して熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解処理工程を経た後、生成された熱分解ガスは熱分解ガス排出口７２ａから排出されて分解油回収部４３に送られる。一方、残渣は熱分解装置１５から取り出され残渣排出口７２ｂから排出されて、残渣回収部４４に送られる。
【００５２】
なお、移送手段６５から熱分解装置１５に廃プラスチックがスムースに送り込まれるよう、受け入れ口７１と熱分解装置１５との間にホッパーを設けてもよい。この場合、移送手段６５からホッパーに廃プラスチックを順次受け入れ、廃プラスチックをホッパー内に貯留し、必要に応じて熱分解装置１５に廃プラスチックを投入していくようにすることもできる。
【００５３】
次に、分解油回収部４３内におけるシステムフローについて説明する。
【００５４】
本実施の形態によれば、熱分解ガスを凝縮して分解油として回収する分解油回収部４３は、熱分解ガスを分解油に凝縮させるエジェクタ１９と、分解油を回収する分解油ドラム２０と、分解油を冷却する分解油冷却器２１と、分解油を貯留する分解油タンク３２とを有している。
【００５５】
すなわち、熱分解部４２から分解油回収部４３に送られてきた熱分解ガスは、まず、エジェクタ１９によって凝縮され分解油が生成され、その分解油は分解油ドラム２０に回収される。次に、この分解油ドラム２０に溜まった分解油は分解油冷却器２１によって冷却され、分解油ドラム２０のレベル管理を行いながら分解油タンク３２へと移送される。
【００５６】
このうちエジェクタ１９は、本実施の形態において、分解油冷却器２１に接続されており、回収および冷却された分解油（分解油冷却器２１を通過した分解油）を熱分解部４２から送られてきた熱分解ガス（エジェクタ１９を通過する熱分解ガス）に向けて直接噴射するようになっている。これにより、分解油回収部４３により回収された分解油を冷却源の一部または全部として、凝縮性の熱分解ガスを効率的に凝縮することができる。この場合、熱交換器等を用いて間接的に熱分解ガスを冷却する場合に比べ、効率的かつ安定的に熱分解ガスを冷却し凝縮することができる。また、分解油回収部４３をコンパクトな大きさに構成することができ、これにより、廃プラスチック油化処理装置４０も全体としてコンパクトな大きさに構成することができる。
【００５７】
また、分解油タンク３２は回収した分解油を一旦貯留するためのものであり、これにより、回収された分解油は必要に応じて都度、分解油タンク３２からタンクローリー等で利用先に出荷され得る。このため、廃プラスチック油化処理装置４０で油化処理量を調整することなく常時安定的かつ最も効率的に油化処理を行うことが可能となり、生成した分解油を一旦分解油タンク３２に貯留し、定期的に利用先に出荷することができる。また、生成した分解油中には炭素を主成分とするスラッジが混入している場合がある。本実施の形態のように分解油を一旦分解油タンク３２に貯留することによってこのスラッジを沈降させることができ、これによって、スラッジ沈降後にスラッジを含まない高品質の分解油を安定的に利用先に供給することもできる。
【００５８】
次に、残渣回収部４４内におけるシステムフローについて説明する。
【００５９】
本実施の形態によれば、残渣を冷却して回収する残渣回収部４４は、残渣を冷却するとともに搬送する残渣冷却コンベア２６と、残渣を冷却しながら回収するための残渣貯留ホッパー２７と、残渣を貯留する残渣コンテナ２８とを有している。
【００６０】
すなわち、熱分解装置１５で分解されずに残った熱分解残渣は、熱分解装置１５から排出されて残渣冷却コンベア２６によって冷却されながら搬送され、粉末状の残渣として残渣回収ホッパー２７を介して、残渣コンテナ２８に回収される。この熱分解残渣は石炭と同程度の燃焼カロリーの固形燃料として利用可能であることから、残渣を残渣コンテナ２８に入れて、利用地まで輸送される。さらに、この粉末状の残渣を造粒して汎用性の高い固形燃料とし、利用地まで輸送するようにしてもよい。このような態様については、第６の実施の形態として後に詳述する。
【００６１】
ところで、本実施の形態においては、図１に示すように、廃プラスチック油化処理装置４０は、分解油回収部４３において凝縮しなかった熱分解ガスからなる非凝縮ガス（オフガスともいう）を燃焼させるフレアスタック３１を有した燃焼炉部４８をさらに備えている。
【００６２】
熱分解装置１５にて発生した熱分解ガスは、上述したように分解油回収部４３のエジェクタ１９により凝縮させられる。しかしながら、熱分解ガスのうち低沸点のガス成分が凝縮しきれず残ってしまう。燃焼炉部４８はこの非凝縮ガスを無害化処理するためのものである。
【００６３】
本実施の形態において、分解油ドラム２０の上部に溜まった非凝縮ガスはフレアスタック３１に導入され、ここで完全燃焼処理されることにより、高温燃焼排ガスとして無害化処理される。これにより、廃プラスチック油化処理装置４０内で発生した非凝縮ガスを廃プラスチック油化処理装置４０内で安全に処理することができる。
【００６４】
この場合、燃焼炉部４８が分解油回収部４３に接続され、燃焼炉部４８は分解油回収部４３で回収された分解油を燃料として使用することができるようになっていることが好ましい。本実施の形態においては、図１に示すように、燃焼炉部４８のフレアスタック３１と分解油回収部４３の分解油ドラム２０とが接続しており、分解油ドラム２０に回収された分解油の一部をフレアスタック３１に供給することができるようになっている。したがって、燃焼炉部４８のフレアスタック３１は、本廃プラスチック油化処理装置４０により熱分解して生成した分解油を、非凝縮ガスを燃焼させるための燃料の一部または全部として、用いることができるようになっている。
【００６５】
ただし、図１に示すように、本実施の形態においては、ＬＰＧを燃料としてフレアスタック３１に供給することもできるようになっている。したがって、分解油ドラム２０に回収した分解油の一部をフレアスタック３１のバーナに供給してベースロードとして用いるとともに、必要に応じてＬＰＧをフレアスタック３１のバーナに供給することにより、発生する非凝縮ガス量が変動したとしても、非凝縮ガスを燃焼炉部４８にて安定的に処理することができる。
【００６６】
また、非凝縮ガスを処理した際に、燃焼炉部４８から排ガスが発生するが、この排ガスを再利用することが好ましい。本実施の形態においては、図１に示すように、燃焼炉部４８のフレアスタック３１と熱分解処理設備部７０の熱分解装置１５とが接続しており、フレアスタック３１で発生した排ガスを熱分解装置１５に供給することができるようになっている。したがって、熱分解処理設備７０（熱分解処理設備７０の熱分解装置１５）は、燃焼炉部４８により発生した排ガスを、廃プラスチックを熱分解するための熱源（燃料）の一部または全部として利用することができるようになっている。熱分解装置１５は外部ジャケットから内部の廃プラスチックを加熱する方式で、内部温度を４００℃から４５０℃程度まで加熱する必要がある。この場合、熱源として外部ジャケットに供給する加熱用ガスとしては、６００℃程度の温度があれば十分である。フレアスタック３１から排気される排ガス温度は８５０℃程度あり、この排ガスを空気等で一部希釈することにより、熱分解装置１５の外部ジャケットに最適な温度に調整して供給することができる。
【００６７】
ただし、本実施の形態においては、ＬＰＧを燃料として熱分解装置１５に供給することもできるようになっている。これにより、熱分解装置１５を起動する場合等、大量の燃料を要する際には、ＬＰＧを燃料として用いることも可能であり、熱分解装置１５によって廃プラスチックを安定して熱分解することができる。
【００６８】
このようにして本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０においては、非凝縮ガスを廃プラスチック油化処理装置４０内で安全かつ安定的に処理することができるだけでなく、その際に発生する燃焼排ガスを廃プラスチック油化処理装置４０内において熱源として有効に活用することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態において、フレアスタック３１にて発生した高温燃焼排ガスを熱分解部４２において熱源として利用する例を示したが、これに限られず、排ガスボイラー等に導入して排熱回収した後に大気に放出するようにしてもよい。
【００７０】
以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０は、選別破砕処理工程において、処理される混合廃プラスチックからＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂が選別除去されるようになっている。したがって、塩ビ系樹脂を処理するための設備、例えば、背景技術の節で説明した脱塩ガス燃焼炉１６、塩化水素吸収塔１７、塩酸タンク１８等と、ＰＥＴを処理するための設備、例えば、背景技術の節で説明したアルカリ投入機９等とが一切排除されている。そしてこれらの機器類が削除されることにより、人件費、電気代、燃料代等のランニングコスト、メンテナンスコストを大幅に低減することができる。
【００７１】
すなわち、以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０は、従来のシステムから選別、前処理工程、脱塩工程、および生成油回収工程を大幅に単純化、簡略化、効率化することができる。これにより、廃プラスチック油化処理装置４０の設置コストを大幅に低減することができるとともに、ランニングコストも大幅に低減することができる。さらに、廃プラスチック油化処理装置４０をコンパクトかつ効率的な構成としたので、廃プラスチック油化処理装置４０設置に必要な敷地を小さくすることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態において、選別破砕部４１において廃プラスチックから油化不適合物として、金属類、石、紙、木等の異物、および、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂を選別除去する例を示したが、これに限られない。選別破砕部４１において、廃プラスチックから油化不適合物として、金属類、および、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂のみを選別除去するようにしてもよい。すなわち、廃プラスチック油化処理装置４０の選別破砕部４１で選別する油化不適合物を、特に、金属類、およびＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂に限定することも可能である。
【００７３】
この場合、金属類および油化不適合樹脂以外の油化不適合物が多少混入すると、確かに、異物等のその他の油化不適合物が多い分だけ廃プラスチック投入量に対する油化回収率が低下する。しかしながら、混入する異物等のその他の油化不適合物の殆どが熱分解装置１５から残渣として排出されるだけで、廃プラスチック油化処理装置４０の運転自体に特に悪影響を及ぼしてしまうことはない。したがって、煩雑な選別除去処理を金属類と油化不適合樹脂とに限定することにより、廃プラスチック油化処理装置４０の運転に悪影響を与えることなく、廃プラスチックを廃プラスチック油化処理装置４０によって、より効率的かつより安定的に処理するようにすることができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
次に、図２により、本発明による廃プラスチック油化処理装置の第２の実施の形態について説明する。図２は、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【００７５】
図２に示す第２の実施の形態は、選別破砕処理設備６０の構成が異なるのみであり、他は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施の形態、あるいは図７に示す廃プラスチック油化処理装置と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
図２に示すように、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０において、選別破砕処理設備６０は、投入される廃プラスチックから油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等を選別除去し、金属類、塩ビ系樹脂、およびＰＥＴ等が選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕部４１と、選別破砕された廃プラスチックを造粒する造粒部４５と、からなっている。
【００７７】
そして、選別破砕部４１が上流側に配置され、造粒部４５が下流側に配置されている。したがって、選別破砕部４１は選別破砕処理設備受け入れ口６１に直接接続されており、造粒部４５は選別破砕処理設備排出口６２に直接接続されている。
【００７８】
本実施の形態による造粒部４５は、選別破砕部４１の機械式選別機７から送られてきた廃プラスチックを造粒する造粒機８と、造粒物状となった廃プラスチックを貯留する造粒物サイロ１０とを有している。すなわち、機械式選別機７から送られてきた廃プラスチックは、まず、造粒機８により造粒される。これにより、廃プラスチックの取り扱いが容易となり、その後の処理を効率的に行うことができる。
【００７９】
ところで、図２に示すように、本実施の形態による造粒部４５は造粒物サイロに貯留された造粒物状の廃プラスチックをフレコンパック等に充填する充填機１１をさらに有している。すなわち、取り扱いの容易なこの造粒物状の廃プラスチックを、必要に応じて、充填機１１によりフレコンパック等に移し替えて、別の処理場や一時保管場所に移送することもできる。これにより、一層効率的に廃プラスチックを処理することができる。なお、充填機１１によりフレコンパック等に充填されない通常のシステムフローにおいては、造粒物サイロ１０に貯留された廃プラスチックが、その後、高度ケミカルリサイクル施設に送り込まれる。
【００８０】
なお、本実施の形態においても、選別破砕処理設備６０において廃プラスチック中からＰＣＶ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂が選別除去されている。したがって、第１の実施の形態と同様に、従来の廃プラスチック油化処理設備において用いられてきた、脱塩処理のための設備、配管、および計器類を不要とすることができる。そして、本実施の形態においては、移送手段６５は、選別破砕処理設備６０の排出口６２と熱分解処理設備７０の受け入れ口７１とをそれぞれ介し、選別破砕処理設備６０の造粒部４５の造粒物サイロ１０と、熱分解処理設備７０の熱分解部４２の熱分解装置１５と、を直接接続している。したがって、第１の実施の形態と同様に、破砕選別処理工程を経た廃プラスチックは、その後、熱分解処理設備７０の熱分解装置１５に直接投入されるようになっている。熱分解部４２以降の廃プラスチックの処理は、図１に示す第１の実施の形態と同様である。
【００８１】
以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０も、従来の設備に比べて大幅に単純化、簡略化、効率化されており、初期設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる。
【００８２】
（第３の実施の形態）
次に、図３により、本発明による廃プラスチック油化処理装置の第３の実施の形態について説明する。図３は、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第３の実施の形態を示す概略構成図である。
【００８３】
図３に示す第３の実施の形態は、熱分解処理設備７０の構成が異なるのみであり、他は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図３において、図１に示す第１の実施の形態、図２に示す第２の実施の形態、あるいは図７に示す従来の廃プラスチック油化処理装置と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８４】
図３に示すように、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０において、熱分解処理設備７０は、廃プラスチックを加熱溶融させる加熱溶融部４６と、加熱溶融された廃プラスチックを熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解部４２と、からなっている。
【００８５】
そして、加熱溶融部４６が上流側に配置され、熱分解部４２が下流側に配置されている。したがって、加熱溶融部４６は熱分解処理設備受け入れ口７１と直接接続されており、熱分解部４２は熱分解処理設備排出口７２ａ，７２ｂと直接接続されている。
【００８６】
本実施の形態による加熱溶融部４６は、廃プラスチックを加熱溶融する加熱溶融機３２と、加熱溶融機３２で溶融された廃プラスチックを一旦貯留し、熱分解部４２に送り込む溶融槽１４とを有している。
【００８７】
廃プラスチックは移送手段６５から加熱溶融機３２に投入されて加熱溶融され、ここで加熱溶融された廃プラスチックは溶融状態のまま溶融槽１４に送られる。溶融槽１４において、溶融状態の廃プラスチックが一旦貯留される。その後、廃プラスチックは溶融槽１４でレベル管理されながら、熱分解部４２の熱分解装置１５に投入されていく。これにより、熱分解装置１５の運転シーケンスを用いて、残渣排出バルブを閉めたまま溶融廃プラスチックを投入しつつ熱分解する投入運転段階と、残渣排出バルブを閉めたまま溶融廃プラスチックの投入も中断し熱分解装置内容物の温度を高めた状態で熱分解し油分を殆ど飛ばす焼締め運転段階と、溶融廃プラスチックの投入を中断したまま残渣排出バルブを開き熱分解装置１５内の残渣を排出する残渣排出運転段階と、の３段階のサークルを繰返す運転条件で安全性を確保した運転を行うことができる。
【００８８】
このように、廃プラスチックを熱分解装置１５に直接投入するのではなく、熱分解装置１５の上流側に加熱溶融機３２を設け、廃プラスチックを予め加熱溶融することにより、熱分解装置１５での投入、加熱効率を高めることができる。また、熱分解装置１５の加熱面積を減少させることができ、これにより、熱分解装置１５をコンパクトな大きさに構成することができる。
【００８９】
なお、熱分解処理設備７０より上流側における廃プラスチックの処理、および、熱分解部４２により発生した熱分解ガスと熱分解残渣との処理については上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様である。
【００９０】
すなわち、本実施の形態においても、選別破砕処理設備６０において廃プラスチック中からＰＣＶ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂が選別除去されている。したがって、第１および第２の実施の形態と同様に、従来の廃プラスチック油化処理設備において用いられてきた、脱塩処理のための設備、配管、および計器類を不要とすることができる。そして、本実施の形態において、移送手段６５は、選別破砕処理設備６０の排出口６２と熱分解処理設備７０の受け入れ口７１とをそれぞれ介し、選別破砕処理設備６０の造粒部４５の造粒物サイロ１０と、熱分解処理設備７０の加熱溶融部４６の加熱溶融機７１と、を直接接続している。したがって、破砕選別処理工程を経た廃プラスチックは、その後、加熱溶融部４６の加熱溶融機３２に直接投入されるようになっている。
【００９１】
以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０も、従来の設備に比べて大幅に単純化、簡略化、効率化されており、初期設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる。
【００９２】
なお、第１の実施の形態と同様に加熱溶融部４６の上流側にホッパーを設け、移送手段６５からホッパーに廃プラスチックを順次受け入れるようにしてもよい。
【００９３】
また、本実施の形態において、選別破砕処理設備６０が選別破砕部４１と造粒部４５とを有する例を示す図３を用いて説明されてきたが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように選別破砕処理設備６０が選別破砕部４１のみからなっていてもよい。この場合、移送手段６５は、選別破砕処理設備６０の排出口６２と熱分解処理設備７０の受け入れ口７１とをそれぞれ介し、選別破砕処理設備６０の選別破砕部４１の機械式選別機７と、熱分解処理設備７０の加熱溶融部４６の加熱溶融機３２と、を直接接続するようになる。
【００９４】
（第４の実施の形態）
次に、図４により、本発明による廃プラスチック油化処理装置の第４の実施の形態について説明する。図４は、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第４の実施の形態を示す概略構成図である。
【００９５】
図４に示す第４の実施の形態は、選別破砕処理設備６０の構成が異なるのみであり、他は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図４において、図１乃至３に示す第１乃至３の実施の形態、あるいは図７に示す従来の廃プラスチック油化処理装置と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９６】
図４に示すように、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０において、選別破砕処理設備６０は、廃プラスチックにアルカリを添加するアルカリ投入部４７をさらに備えている。アルカリ投入部４７は、選別破砕された廃プラスチックを熱分解処理設備７０に移送する前に、廃プラスチックにアルカリとして例えば消石灰を添加するアルカリ投入機９を有している。
【００９７】
上述した第１乃至第３の実施の形態と同様に、本実施の形態においても破砕選別部４１においてＰＥＴ等の油化不適合樹脂が選別除去される。しかしながら、破砕選別部４１において油化不適合樹脂を殆ど除去することができ、油化処理施設側に入る選別済廃プラスチックに油化不適合樹脂が殆ど混入しなければ良いが、選別施設における選別性能が低下したり、廃プラスチック中に急激に油化不適合樹脂の混入率が高くなると、熱分解処理設備７０へ投入される廃プラスチック中に油化不適合樹脂が多く混入し、分解油回収部４３以降のラインが安息香酸の影響で閉塞したり、腐食が促進されたりする不具合が生ずるおそれもある。このような非常事態において、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０によれば、選別破砕された廃プラスチックを熱分解処理設備７０に投入する前に、アルカリ投入機９を用いて廃プラスチックに消石灰等のアルカリを添加することができ、上述した不具合を防止することができる。なお、消石灰等のアルカリの添加量を最適に制御する制御方法としては、熱分解ガス、あるいは、熱分解ガスを凝縮回収した分解油のｐＨからフィードバックして消石灰等のアルカリの投入量を決定するような方法が考えられる。
【００９８】
以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０おいても、従来の設備に比べて大幅に単純化、簡略化、効率化されており、初期設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる。また、ＰＶＣ等の塩ビ系樹脂およびＰＥＴ等の油化不適合樹脂の選別除去が完全ではなかったとしても、以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０おいては安定的に廃プラスチックを油化処理することができる。
【００９９】
なお、本実施の形態は、第２の実施の形態にアルカリ投入部４７を加えた例を示す図４を用いて説明したが、当然にこれに限られるものではない。上述したアルカリ投入部４７を第１の実施の形態、あるいは第３の実施の形態に加えることももちろん可能である。なお、第１の実施の形態にアルカリ投入部４７を加える場合には、アルカリ投入部４７は、選別破砕部４１の下流側に設けられ、廃プラスチックはアルカリ投入部４７によってアルカリを添加された後に、移送手段６５によって選別破砕処理設備６０から熱分解処理設備７０まで移送されるようになる。
【０１００】
また、本実施の形態において、造粒部４５よりも上流側および下流側における廃プラスチックの処理は、上述した第１乃至第３の実施の形態と同様となる。
【０１０１】
（第５の実施の形態）
次に、図５により、本発明による廃プラスチック油化処理装置の第５の実施の形態について説明する。図５は、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第５の実施の形態を示す概略構成図である。
【０１０２】
図５に示す第５の実施の形態は、とりわけ廃プラスチック油化処理装置４０を石油製油所５０と連繋して用いることができるように変形したものであり、廃プラスチック油化処理装置４０の熱分解処理設備７０以降における構成が異なるのみであり、他は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図５において、図１乃至４に示す第１乃至４の実施の形態、あるいは図７に示す従来の廃プラスチック油化処理装置と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０３】
図５に示すように、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０の分解油回収部４３は分解油中のスラッジを分離除去する遠心分離機３３を有している。この遠心分離機３３は、分解油回収部４３において凝縮および冷却した分解油中のスラッジを分離除去するためのものである。第１の実施の形態でも述べたように、生成した分解油中には炭素を主成分とするスラッジが混入している場合がある。しかしながら、本実施の形態のように、分解油を遠心分離機３３に通すことによりスラッジを分離除去することができ、これにより、品質の高い分解油を利用先に供給することができる。
【０１０４】
図５に示すように、本実施の形態において、分解油回収部４３は分解油を排出する分解油排出口４３ｂを有している。そして、廃プラスチック油化処理装置４０は、分解油回収部４３の分解油排出口４３ｂと、分解油を受け入れる分解油受け入れ口５０ａを有した石油製油所５０と、を直接接続する分解油移送手段６７をさらに備えている。一般に、石油製油所５０は、上述してきた分解油回収部４３において生成されるような分解油を精製することができる精製ライン５３を有している。本実施の形態における廃プラスチック油化処理装置４０は石油製油所５０に連携し、廃プラスチックの油化処理において石油製油所５０の精製ライン５３を有効に利用しようとするものである。
【０１０５】
図５に示すように、分解油移送手段６７は、分解油回収部４３の分解油排出口４３ｂと石油製油所５０の分解油受け入れ口５０ａとをそれぞれ介し、分解油回収部４３の遠心分離器３３と石油製油所５０の製油所タンク５１とを直接接続している。そして、本実施の形態においては、分解油移送手段６７を介し、石油製油所５０の製油所タンク５１に移送された分解油は、さらに製油所５０の精製ライン５３に注入されて精製されるようになっている。この場合、石油製油所５０に送られる分解油は既に遠心分離機３３によりスラッジを除去されているので都合が良い。ただし、石油製油所５０内でスラッジの分離除去処理ができる場合には、遠心分離機３３を省くことができる。なお、分解油移送手段６７としては、例えば、連結管等を用いることができる。
【０１０６】
また、分解油だけでなく、廃プラスチック油化処理装置４０において生成される残渣、および非凝縮ガス（オフガス）も、石油製油所５０へ移送されて、石油製油所５０内に設けられた燃焼設備５２へ移送されることが好ましい。この場合、廃プラスチック油化処理装置４０で生成される分解油以外の生成物も全て石油製油所５０内で有効利用あるいは処理することができるとともに、廃プラスチック油化処理装置４０の構成をさらに単純化することができる。
【０１０７】
本実施の形態においては、図５に示すように、残渣回収部４４は残渣を排出する残渣排出口４４ｂを有している。そして、廃プラスチック油化処理装置４０は、残渣回収部４４の残渣排出口４４ｂと、石油製油所５０に設けられた残渣受け入れ口５０ｂと、を直接接続する残渣移送手段６８をさらに備えている。図５に示すように、残渣移送手段６８は、残渣回収部４４の残渣排出口４４ｂと石油製油所５０の残渣受け入れ口５０ｂとをそれぞれ介し、残渣回収部４４の残渣コンテナ２７と石油製油所５０内に設けられている製油所燃焼設備５２とを直接接続している。これにより、石油製油所５０の製油所燃焼設備５２は、残渣を燃料として使用することができるようになっている。なお、残渣移送手段６８としては、例えば、連結管やベルトコンベア等を用いることができる。
【０１０８】
さらに、図５に示すように、分解油回収部４３は非凝縮ガスを排出する非凝縮ガス排出口４３ｃを有している。そして、廃プラスチック油化処理装置４０は、分解油回収部４３の非凝縮ガス排出口４３ｃと、石油製油所５０に設けられた非凝縮ガス受け入れ口５０ｃと、を直接接続する非凝縮ガス移送手段６９をさらに備えている。図５に示すように、非凝縮ガス移送手段６８は、分解油回収部４３の非凝縮ガス排出口４３ｃと石油製油所５０の非凝縮ガス受け入れ口５０ｃとをそれぞれ介し、分解油回収部４３の分解油ドラム２０と石油製油所５０内に設けられている製油所燃焼設備５２とを直接接続している。これにより、分解油回収部４３において凝縮しきらなかった非凝縮ガスを石油製油所５０内において安定的に無害化処理することができる。なお、非凝縮移送手段６９としては、例えば、連結管等を用いることができる。
【０１０９】
なお、本実施の形態において、分解油回収部４３から石油製油所５０へ分解油および非凝縮ガスを移送する工程よりも上流側における処理、および、残渣回収部４４から石油製油所５０へ残渣を移送する工程よりも上流側における処理は、上述した第１乃至第４の実施の形態と同様となる。
【０１１０】
以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０おいても、従来の設備に比べて大幅に単純化、簡略化、効率化されており、初期設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる。
【０１１１】
また、分解油回収部４３に遠心分離機３３を設けたことにより、凝縮した分解油を冷却後に遠心分離機をとおして分解油中のスラッジを分離除去することができ、これにより、品質の高い分解油を利用先に供給することができる。
【０１１２】
さらに、廃プラスチック油化処理装置４０と石油製油所５０とを直接接続する分解油移送手段６７が設けられており、この分解油移送手段６７を用いて廃プラスチック油化処理装置４０から石油製油所５０に分解油を直接移送することができるようになっている。従って、廃プラスチック油化処理装置４０から石油製油所５０までの輸送コストを削減することができる。また同様に、廃プラスチック油化処理装置４０と石油製油所５０とを直接接続する残渣移送手段６８および非凝縮ガス移送手段６９が設けられており、これらの残渣移送手段６８および非凝縮ガス移送手段６９を用いて廃プラスチック油化処理装置４０から石油製油所５０に残渣および非凝縮ガスを直接移送し、石油製油所５０内において再利用あるいは無害化処理を行うことができるようになっている。これらのことから、石油製油所５０内のユーティリティーを有効活用するとともに、廃プラスチック油化処理装置４０の全体構成を単純化、簡易化することができる。また、廃プラスチック油化処理装置４０と石油製油所５０との有効な融合が図られ、資源リサイクルを推進することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態は、第２の実施の形態を石油製油所５０に連携させるように変形した例を示す図５を用いて説明したが、当然にこれに限られるものではない。第１の実施の形態、あるいは第３の実施の形態、あるいは第４の実施の形態を上述した構成に変形することにより石油製油所５０と連携させることももちろん可能である。
【０１１４】
また、石油製油所５０と連携させることなく、第１乃至第４の実施の形態の分解油回収部４３に遠心分離機３３のみを設けるように変形することも可能である。
【０１１５】
（第６の実施の形態）
次に、図６により、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第６の実施の形態について説明する。図６は、本発明による廃プラスチック油化処理装置４０の第６の実施の形態の一部分を示す部分概略構成図である。
【０１１６】
図６に示す第６の実施の形態は、廃プラスチック油化処理装置４０が、残渣回収部４４において回収された残渣と、分解油回収部４３において回収されたスラッジとを用いて固形燃料を生成する固形燃料生成部５５をさらに備えたことが異なるのみであり、他は図１乃至図５に示すに示す第１乃至第５の実施の形態と略同一である。図６において、図１乃至５に示す第１乃至５の実施の形態と同一部分には同一符号を付すとともに、第１乃至５の実施の形態と同一部分についての詳細な説明は省略する。また、図６に示されていない熱分解処理設備７０よりも上流側の構成は、第１乃至第５の実施の形態の該当する構成のいずれをも適用することができる。
【０１１７】
図６に示すように、本実施の形態による廃プラスチック油化処理装置４０は、残渣回収部４４において回収された残渣と、分解油回収部４３において回収されたスラッジと、を用いて固形燃料を生成する固形燃料生成部５５を備えている。固形燃料生成部５５は、分解油回収部４３において回収されたスラッジの一部または全部を、残渣回収部４４において回収された残渣の一部または全部と混合する混合装置５６と、混合装置５６の下流に設けられ、残渣とスラッジとの混合物を造粒成形する成形装置５７と、を有している。
【０１１８】
熱分解装置１５から排出された残渣は、一般の微粉炭燃焼炉等で燃焼可能であり、燃料として利用することができる。しかしながら、熱分解装置１５から排出された残渣はカーボン主体の粒子の細かい粉末状であり、粉末状のまま燃料として用いようとすると、排ガス処理工程にバグフィルタ等の集塵設備を設置していない燃焼設備において排ガス中に粉塵が含まれてしまう問題や、利用先までの搬送中に粉塵が舞ってしまう等の問題が生じる。このため、本実施の形態においては、成形装置５７を用いて、回収した残渣を成形し汎用性の高い固形燃料として利用できるようにしている。なお、成形装置５７としては、一定の径に成形加工する造粒機、一定の板厚に圧縮成形加工する圧縮成形機、型に入れて圧入加工する圧入成形機等が用いられ得る。
【０１１９】
なお、本実施の形態によれば、上述したように、固形燃料生成部５５は成形装置５７の上流側に残渣とスラッジとを混合する混合装置５６をさらに有している。したがって、本実施の形態による固形燃料生成部５５によれば、固形燃料は残渣とスラッジとを混合した材料から生成される。この場合、スラッジは、第５の実施の形態で説明した遠心分離機（油中スラッジ分離装置）３３を分解油回収部４３に設け、遠心分離機（油中スラッジ分離装置）３３により分離した上で回収することが好ましく、これにより、安定的にスラッジを供給することができる。なお、第１の実施の形態で述べたように分解油タンク３２に沈降したスラッジを回収して、混合装置５６に供給するようにしてもよい。
【０１２０】
また、混合装置５６において残渣とスラッジとをよく混合することができるように、混合装置５６の一部として残渣スラッジ貯留ホッパーを設けるとともに、残渣スラッジ貯留ホッパー構造内に回転攪拌羽根を設置する構造、あるいは、残渣スラッジ貯留ポッパー構造下部にロータリー羽根等を設置し内部を流動させる構造にすることが好ましい。さらに、一般にスラッジの流動点は高いため、スラッジが硬く固化してしまうことが生じ得る。この対策として、固形燃料生成部５５に破砕機等を設け、固化しているスラッジを砕いてから混合装置５６に供給することができるようにすることが好ましい。
【０１２１】
以上のような固形燃料生成部５５により、残渣とスラッジとを混合することができ、その混合物を成形して固形燃料を安定的に供給することができる。これにより、廃プラスチック油化処理装置４０内で生じた残渣とスラッジとを、廃プラスチック油化処理装置４０によって有効に再生させることができる。
【０１２２】
ところで、図６に示すように、本実施の形態においては、固形燃料生成部５５と燃焼炉部４８とが接続されており、燃焼炉部４８は固形燃料生成部５５で生成された固形燃料を燃料の一部または全部として連続的に使用することができるようになっている。廃プラスチック油化処理装置４０内で用いる燃焼用燃料として、廃プラスチック油化処理装置４０による油化生成物を用いることができ、廃プラスチック油化処理装置のエネルギー効率を高めることができる。
【０１２３】
以上のように構成されたシステムフローの廃プラスチック油化処理装置４０おいても、従来の設備に比べて大幅に単純化、簡略化、効率化されており、初期設置コストおよびランニングコストを大幅に低減することができる。また、廃プラスチック油化処理装置４０内で生成される残渣およびスラッジを、固形燃料生成部５５によって固形燃料として再生成し、有効に活用することができるようになっている。これにより、例えば、残渣やスラッジを産業廃棄物として処分する場合に比べ、産廃処分コストや処分場までの輸送コストを削減することができるとともに、資源リサイクルを推進することができる。
【０１２４】
なお、本実施の形態による固形燃料生成部５５は混合装置５６を有し、残渣とスラッジとから固形燃料を形成する例を示したが、これに限られない。固形燃料生成部５５から混合装置５６を省き、成形装置５７により残渣のみから固形燃料を形成するようにしてもよい。また、固形燃料生成部５５から成形装置５７を省くことも可能である。
【０１２５】
また、本実施の形態において、固形燃料生成部５５と燃焼炉部４８とを接続するように構成したが、これに限られず、固形燃料生成部５５で生成された固形燃料を廃プラスチック油化処理装置４０から搬出し、別の施設において利用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明による廃プラスチック油化処理装置の第１の実施の形態を示す概略構成図。
【図２】本発明による廃プラスチック油化処理装置の第２の実施の形態を示す概略構成図。
【図３】本発明による廃プラスチック油化処理装置の第３の実施の形態を示す概略構成図。
【図４】本発明による廃プラスチック油化処理装置の第４の実施の形態を示す概略構成図。
【図５】本発明による廃プラスチック油化処理装置の第５の実施の形態を示す概略構成図。
【図６】本発明による廃プラスチック油化処理装置の第６の実施の形態を示す部分概略構成図。
【図７】従来の廃プラスチック油化処理装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
【０１２７】
３３  遠心分離機
４０  廃プラスチック油化処理装置
４１  選別破砕部
４２  熱分解部
４３  分解油回収部
４３ｂ  排出口
４４  残渣回収部
４４ｂ  排出口
４５  造粒部
４６  加熱溶融部
４８  燃焼炉部
５０  石油製油所
５０ａ  受け入れ口
５０ｂ  受け入れ口
５１  製油所タンク
５２  製油所燃焼設備
５５  固形燃料生成部
６０  選別破砕処理設備
６１  受け入れ口
６２  排出口
６５  移送手段
６７  分解油移送手段
６８  残渣移送手段
７０  熱分解処理設備
７１  受け入れ口
７２ａ  排出口
７２ｂ  排出口
【図１】
2006016594.tif 000003
【図２】
2006016594.tif 000004
【図３】
2006016594.tif 000005
【図４】
2006016594.tif 000006
【図５】
2006016594.tif 000007
【図６】
2006016594.tif 000008
【図７】
2006016594.tif 000009