(57)【要約】【課題】本発明は、従来のリサイクルシステムから大幅にシンプル化、効率化、合理化を図り、設備コスト、ランニングコストも大幅な低減を図れる合理的で効率的な廃プラスチックリサイクルシステムを提供することを課題とする。【解決手段】収集した廃プラスチックからマテリアルリサイクルに適合する材質の樹脂とマテリアルリサイクルに不適合な材質の樹脂とに選別する選別部を有し、マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂Ａをマテリアルリサイクルするマテリアルリサイクルシステムと、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂Ｂを熱分解油化処理し分解油として回収する熱分解油化リサイクルシステムとの両方を具備し、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を並行して行うことができることを特徴とする廃プラスチックリサイクルシステム。【選択図】    図１
2008095024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収集した廃プラスチックからマテリアルリサイクルに適合する材質の樹脂とマテリアルリサイクルに不適合な材質の樹脂とに選別する選別部を有し、
選別部で選別された廃プラスチックの内マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂をマテリアルリサイクルするマテリアルリサイクルシステムと、前記廃プラスチックの内マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂を熱分解油化処理し分解油として回収する熱分解油化リサイクルシステムとの両方を具備し、
マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を並行して行うことができることを特徴とする廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項２】
前記熱分解油化リサイクルシステムは、
マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中に混入するポリ塩化ビニール系樹脂の脱塩化水素処理を行う脱塩化水素処理工程と、
脱塩化水素処理後の材料を更に熱分解処理し熱分解ガスを発生させる熱分解処理工程と、
熱分解して生成した熱分解ガスを分解油で直接接触し凝縮させ分解油として回収する熱分解油回収工程と、
熱分解処理工程で生成した残渣を冷却回収する残渣回収工程と、
熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項３】
マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂をまず脱塩化水素処理する脱塩化水素処理工程において、
脱塩化水素処理はスクリューフィーダ方式の装置で行い、
このスクリューフィーダに投入する前段階として、廃プラスチック投入材料中に混入する空気を追い出し減容化してからスクリューフィーダに投入できるようにする減容機を備えていることを特徴とする請求項２記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項４】
前記熱分解油化リサイクルシステムは、
マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれている場合において、
熱分解装置に投入される廃プラスチック投入材料中のＰＥＴの混入率に応じて、アルカリの添加量を調整して添加する機能を、脱塩化水素処理工程以降の熱分解装置への投入段階の手前の段階に備えていることを特徴とする請求項２又は３の何れかに記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項５】
添加するアルカリは消石灰であることを特徴とする請求項４記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項６】
添加するアルカリの量は、生成分解油のｐH測定値により調整することを特徴とする請求項５記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項７】
熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程の燃焼炉から排出される燃焼ガスを、熱分解装置の加熱源とすることを特徴とする請求項２乃至６何れかに記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項８】
前記燃焼炉は、分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させるのみでなく、熱分解して生成した分解油も燃料として燃焼できる機能も備えていることを特徴とする請求項７記載の廃プラスチックリサイクルシステム。
【請求項９】
燃焼炉から排出される燃焼ガスを熱分解装置の加熱源とするのみでなく、ボイラーの加熱源とすることを特徴とする請求項２及至８の何れかに記載の廃プラスチックリサイクノレシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチック、特にポリ塩化ビニール樹脂（以下、ＰＶＣと称する）、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称する）等を含む混合廃プラスチックをリサイクルする廃プラスチックリサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチックの利用が増加するにつれ、廃棄されるプラスチックの量も膨大になり、埋立て処分場の不足、焼却による有害ガスの発生等、環境問題の一因になっている。  
現状、その対策としては、マテリアル（材料）リサイクルと呼ばれる廃プラスチックリサイクルシステムが多く用いられている。
【０００３】
マテリアルリサイクルは、まず廃プラスチックからペレットを作り、パレット等のリサイクル利用可能な製品を製造するものである。しかし、ペレット等に利用する場合、ＰＰ，ＰＥのみを選別回収し、これ以外の材質、即ちＰＳ，ＰＶＣ，ＰＶＤＣ，ＰＥＴ，アクリル等の樹脂類はリサイクルされず、産業廃棄物処分、埋立て処分されている。この為、実際のリサイクル率は５０％程度で、残りの５０％程度は処分されているという問題がある。また、ＰＰ，ＰＥのみを選別回収するのに人手が掛かるので、運転経費が掛かるだけでなく、マテリアルリサイクルにおいては良質で汚れの付着していない純度を高めた状態でペレットを作らなければならない。その為、原料の廃プラスチックを洗浄しなければならず、大量の排水が出て、この排水処理などのランニングコストが掛かるというような問題があり、処理コストが掛かるという問題がある。
【０００４】
これに対して、図９は、本出願人が開発してきた廃プラスチック油化処理システム構成図の一連のフロー図である。  
一般系廃プラスチックの場合、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に入る。つづいて、その廃プラスチックは破袋機２で破袋され、手選別ライン３にて大きな金属類の他、石、紙、木等の異物を選別除去された後、べール圧縮機４によりべール状に圧縮加工される。ここまでのラインを選別施設にて行っている。
【０００５】
選別施設にてべール状に圧縮加工された廃プラスチックは、油化処理施設の前処理工程に入いる。その後、廃プラスチックは破砕機５で破砕，細断され、乾燥機６で乾燥され、更に機械式選別機７で選別された後、造粒機８で廃プラ造粒物となる。廃プラ造粒物には、消石灰投入機９より粉末消石灰等のアルカリが添加され、造粒物サイロ１０に貯留される。この造粒物サイロ１０から造粒物をフレコンパック１１等に移し替えて、別な処理場や一時保管場所に移送することも可能である。ここまでの破砕機５から造粒物サイロ１０までのラインを油化処理施設の前処理工程の選別施設にて行っている。
【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造粒物は、脱塩装置ホッパー（造粒物ホッパー）１２を経てスクリュー式脱塩素装置（以下、脱塩装置と呼ぶ）１３にて３５０℃付近に加熱処理され、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）から塩素を除去する。  
脱塩素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・攪拌される。脱塩化水素ガスは、脱塩ガス配管１５を経て脱塩ガス燃焼炉１６に導かれ、塩化水素吸収塔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、溶融槽１４から熱分解装置１９に移送された溶融プラスチックは、熱分解装置１９内で４２０℃付近まで加熱・昇温され、熱分解して熱分解ガスを発生する。熱分解ガスは、分解油冷却器２２で冷却された分解油を吹きかけるエジェクタ２０にて凝縮され、分解油ドラム２１に回収される。  
この分解油は生成油回収塔（蒸留塔）２３に導かれ、沸点範囲の差により分留する。そして、重油相当の重質油、軽油相当の中質油、灯油相当の軽質油として、各々重質油タンク２４、中質油タンク２５、軽質油タンク２６に各々回収される。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】
一方、熱分解装置１９で分解されずに残った熱分解残渣は、熱分解装置１９から排出され、残渣冷却コンべア２７にて搬送され、粉末状の残渣として残渣回収ホッパー（図示せず）を経て残渣コンテナ（図示せず）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も利用され、残渣は残渣コンテナにて利用地まで輸送できる。更に、この粉末状の残渣を造粒すると、汎用性の高い固形燃料となる。固形燃料に加工して、利用地まで輸送することもできる。
【０００９】
また、蒸留塔２３で油として分留されなかった低沸点のガス成分、及び塩化水素吸収塔１７からのガス成分は、排ガス燃焼炉２８にて８５０℃で燃焼処理される。そして、高温燃焼排ガスとして無害化処理した後、排ガスボイラー２９で排熱回収した後、大気に放出している。  
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真の究極のリサイクルであるフィードストックリサイクルガ開始されている。これにより、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している。
【００１０】
このようなシステム構成の廃プラスチック油化処理リサイクルは、廃プラスチックを連続的に油化処理し、生成物（生成重質油、中質油、軽質油、残渣、塩酸、オフガス）を全てリサイクルできるという画期的な処理形態である。
【００１１】
しかしながら、廃プラスチック油化処理リサイクルでは、一般廃棄物において収集された廃プラスチック中に、鉄、アルミニウム、銅等の金属類、砂、石、紙、木等の異物の他に、ＰＥＴ、ＰＶＣ等の油化不適合物が分別不徹底でかなり混入してくる。その為、以下のような主に２つの大きな非効率な問題がある。
【００１２】
１） まず、選別施設で手選別ラインにて大きな金属類の他、石、紙、木等の異物を選別除去する手選別ラインとその後工程の油化処理施設の前処理工程での機械選別とがあり、２度に渡って選別を行っている問題がある。即ち、２度の選別により、廃プラスチック中の異物は徹底的に除去でき、下流の脱塩油化処理工程でのトラブル、例えば、脱塩装置のスクリュー、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、熱分解装置内のセラミックボールの磨耗、破損、バルブ、配管内部の閉塞等のトラブルは無くなるというメリットはある。しかし、収集した廃プラスチックは嵩密度が非常に低く嵩張る為、初期工程の選別施設が非常に大掛かりになり、施設の敷地面積が大きくなってしまうという問題がある。
【００１３】
２） また、収集した廃プラスチック中には、ＰＶＣ、ＰＥＴ等の油化不適合物樹脂も混入している為、これらが混入しても安定して油化処理できるように、追加設備が必要になるという問題がある。即ち、ＰＥＴが混入してくる対策として、アルカリを添加する施設を設置しなくてはならず、この為の施設、アルカリ添加に伴うランニングコストの増大が生じるという問題がある。また、ＰＶＣ等が混入してくる対策として、脱塩装置、脱塩ガス燃焼炉、塩酸回収塔、塩酸出荷施設等の塩酸回収工程を設置しなくてはならない。従って、これによっても、この為の施設、ランニングコストの増大が生じるという問題がある。
【００１４】
このような２つの大きな非効率な問題がある為に、施設全体が大掛かりになり、プラントの設備コストが掛かり、また、ランニングコストも高くなってしまう。この為、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は最適なリサイクル施設であるべき油化処理施設が各自治体で設置され難いという大きな問題がある。
【００１５】
なお、分解油ドラムに回収された熱分解油は、蒸留塔に導かれ、沸点範囲の差により分留し、重油相当の重質油、軽油相当の中質油、灯油相当の軽質油として回収される。回収された重質油、中質油、軽質油は、各々の利用先に出荷するようにしている。その為、下流工程の生成油回収工程（蒸留工程）が非常に大掛かりになり、施設の敷地面積が大きくなり、プラントの運転が複雑になってしまうという問題がある。これについては、熱分解油を製油所の元の油に戻すフィードストックリサイクルの実証運転が進展している。将来は、熱分解油をそのまま製油所に送油することにより、プラスチックの真のリサイクルが達成できるとともに、シンプルな油化処理装置が構築できることが期待されている。
【００１６】
特許文献１は、本出願人が先に提案した、塩ビ系樹脂やＰＥＴ等を含む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、及び廃プラスチックの油化処理方法に関する技術である。
【特許文献１】特開２００６−１６５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、このようなマテリアルリサイクル手法の抱えている問題と熱分解油化リサイクルの抱えている問題の両方を鑑み、両手法の良いところを組合せることにより、廃プラスチック、特にＰＶＣ、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処理において、従来の両リサイクル手法が複雑である問題を解決し、従来の両リサイクルシステムから大幅にシンプル化、効率化、合理化を図り、設備コスト、ランニングコストも大幅な低減を図れる合理的で効率的な廃プラスチックリサイクルシステム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】
1) 本発明の第１の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、収集した廃プラスチックからマテリアルリサイクルに適合する材質の樹脂とマテリアルリサイクルに不適合な材質の樹脂とに選別する選別部を有し、選別部で選別された廃プラスチックの内マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂をマテリアルリサイクルするマテリアルリサイクルシステムと、前記廃プラスチックの内マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂を熱分解油化処理し分解油として回収する熱分解油化リサイクルシステムとの両方を具備し、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を並行して行うことができることを特徴とする。
【００１９】
2) 本発明の第２の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記熱分解油化リサイクルシステムは、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中に混入するポリ塩化ビニール系樹脂の脱塩化水素処理を行う脱塩化水素処理工程と、脱塩化水素処理後の材料を更に熱分解処理し熱分解ガスを発生させる熱分解処理工程と、熱分解して生成した熱分解ガスを分解油で直接接触し凝縮させ分解油として回収する熱分解油回収工程と、熱分解処理工程で生成した残渣を冷却回収する残渣回収工程と、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程とを備えていることを特徴とする.
3) 本発明の第３の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記２）において、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂をまず脱塩化水素処理する脱塩化水素処理工程において、脱塩化水素処理はスクリューフィーダ方式の装置で行い、このスクリューフィーダに投入する前段階として、廃プラスチック投入材料中に混入する空気を追い出し減容化してからスクリューフィーダに投入できるようにする減容機を備えていることを特徴とする。
【００２０】
4) 本発明の第４の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記２）又は３）において、前記熱分解油化リサイクルシステムが、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれている場合において、熱分解装置に投入される廃プラスチック投入材料中のＰＥＴの混入率に応じて、アルカリの添加量を調整して添加する機能を、脱塩化水素処理工程以降の熱分解装置への投入段階の手前の段階に備えていることを特徴とする。
【００２１】
5) 本発明の第５の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記４）において、添加するアルカリは消石灰であることを特徴とする。  
6) 本発明の第６の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記５）において、添加するアルカリの量は、生成分解油のｐH測定値により調整することを特徴とする。
【００２２】
7) 本発明の第７の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記２）〜６）において、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程の燃焼炉から排出される燃焼ガスが、熱分解装置の加熱源とすることを特徴とする。
【００２３】
8) 本発明の第８の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記７）において、前記燃焼炉は、分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させるのみでなく、熱分解して生成した分解油も燃料として燃焼できる機能も備えていることを特徴とする。
【００２４】
9) 本発明の第９の様態による廃プラスチックリサイクルシステムは、前記２）〜８）において、燃焼炉から排出される燃焼ガスを熱分解装置の加熱源とするのみでなく、ボイラーの加熱源とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
廃プラスチック、特にＰＶＣ、ＰＥＴ等を含む混合廃プラスチックを処理する施設のシステムは、今までマテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方とも施設全体が大掛かりになり、プラントの初期建設コストが掛かり、また、ランニングコストも高くなってしまい、非効率な問題があった。しかし、上記の本発明によれば、これら問題を同時に解決でき、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルを融合することによりシンプルなシステム構成とし、コストダウンを図り、効率的で安定運転が行えるプラントを提供することができる。また、これにより、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は最適なリサイクル施設である油化処理施設がマテリアルリサイクルと合わせて合理的に各自治体で設置されやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る廃プラスチックリサイクルシステムについて更に詳しく説明する。  (1) 本発明の廃プラスチックリサイクルシステムは、収集した廃プラスチックからマテリアルリサイクルに適合する材質の樹脂とマテリアルリサイクルに不適合な材質の樹脂とに選別する選別部を有し、選別部で選別された廃プラスチックの内マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂をマテリアルリサイクルするマテリアルリサイクルシステムと、前記廃プラスチックの内マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂を熱分解油化処理し分解油として回収する熱分解油化リサイクルシステムとの両方を具備し、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を並行して行うことができることを特徴とする。  
こうした構成にすることにより、シンプルなシステム構成とし、コストダウンを図り、効率的で安定運転が行えるプラントを提供できる。
【００２７】
(2) 上記(1)の発明において、熱分解油化リサイクルシステムは、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中に混入するポリ塩化ビニール系樹脂の脱塩化水素処理を行う脱塩化水素処理工程と、脱塩化水素処理後の材料を更に熱分解処理し熱分解ガスを発生させる熱分解処理工程と、熱分解して生成した熱分解ガスを分解油で直接接触し凝縮させ分解油として回収する熱分解油回収工程と、熱分解処理工程で生成した残渣を冷却回収する残渣回収工程と、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程とを備えていることが好ましい。
【００２８】
こうした構成にすることにより、シンプルなシステム構成とし、コストダウンを図り、効率的で安定運転が行えるプラントを提供できる。また、これにより、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は最適なリサイクル施設である油化処理施設がマテリアルリサイクルと合わせて合理的に各自治体で設置されやすくなる。
【００２９】
(3) 上記(2)の発明において、脱塩化水素処理はスクリューフィーダ方式の装置で行い、このスクリューフィーダに投入する前段階として、廃プラスチック投入材料中に混入する空気を追い出し減容化してからスクリューフィーダに投入できるようにする減容機を備えていることが好ましい。  
このように減容機を備えた方式を採用することにより、従来の処理能力を維持したまま、従来の破砕、造粒処理工程が省略でき、設備の大幅なシンプル化、コストダウンが図ることができる。
【００３０】
(4) 上記(2)又は(3)の発明において、熱分解装置に投入される廃プラスチック投入材料中のＰＥＴの混入率に応じて、アルカリの添加量を調整して添加する機能を、脱塩化水素処理工程以降の熱分解装置への投入段階の手前の段階に備えていることが好ましい。  
こうした構成にすることにより、従来の熱分解油化リサイクルシステムにおいて生じた、下流の機器、配管類の腐食の進行、あるいは機器、配管内の油による閉塞するというといった問題を、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を並行して行うことができる廃プラスチックリサイクルシステムにおいても解決することができる。
【００３１】
(5) 前記(4)の発明において、添加するアルカリとしては例えば消石灰が挙げられる。また、添加するアルカリの量は、生成分解油のｐH測定値により調整することができる。これにより、廃プラスチックリサイクルシステムを更に安定的に運転することができる。
【００３２】
(6) 前記(2)〜(5)の発明において、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程の燃焼炉から排出される燃焼ガスを、熱分解装置の加熱源とすることが好ましい。  
このように、貯留ができない非凝縮ガス（オフガス）を熱分解装置の加熱源として活用できるようにすることにより、オフガスをシステム内で安全に安定的に処理することができるだけでなく、廃プラスチックリサイクルシステムのエネルギー効率を高め、より多くの生成熱分解油を利用先に供給することができる。
【００３３】
(7) 前記(6)の発明において、前記燃焼炉は、分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させるのみでなく、熱分解して生成した分解油も燃料として燃焼できる機能も備えていることが好ましい。  
こうした構成にすることにより、オフガスをシステム内で安全に安定的に処理することができるだけでなく、廃プラスチックリサイクルシステムと熱分解油の利用状況に合わせた最適の運転状態で、エネルギー効率を高め、より多くの生成熱分解油を利用先に供給することができる。
【００３４】
(8) 前記(2)〜(7)の発明において、燃焼炉から排出される燃焼ガスを熱分解装置の加熱源とするのみでなく、ボイラーの加熱源とすることが好ましい。  
こうした構成にすることにより、設置場所の所内のエネルギー効率を高め、より多くの生成熱分解油を利用先に供給することができる。これにより、廃プラスチックリサイクルシステムを更に安定的に運転することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る廃プラスチックリサイクルシステムの具体的な実施形態について図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）  
図１は、本発明の第１の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。但し、図１中、図９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のリサイクルシステムフローでは、従来と同様に選別施設にて選別されベール化された廃プラスチックは、廃プラスチックリサイクルシステムに供給される。ここでまず、従来の熱分解油化リサイクルと同様に、破砕機５で破砕,細断され、乾燥機６で乾燥される。更に、機械式選別機７にて異物を除去するだけでなく、マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂、例えばＰＰ,ＰＥだけを分離選別し、マテリアルリサイクルシステムに供給する。
【００３７】
マテリアルリサイクルシステムにおいては、材料の純度が求められる。このことから、リサイクル可能な材質の樹脂を洗浄して付着している汚れを洗浄除去した後、ペレット化し、このペレットからリサイクル製品、例えばパレット等を製造する。一方、機械式選別機７にて分離選別されマテリアルリサイクル可能な材質の樹脂以外のマテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂については、そのまままとめて熱分解油化リサイクルシステムに供給する。なお、図１中の符号Ａはマテリアルリサイクル可能な樹脂の流れを、符号Ｂはマテリアルリサイクル不可能な樹脂の流れを示す。
【００３８】
熱分解油化リサイクルシステムに供給された材料は、フラフ状の廃プラスチックである。この材料は、従来の油化処理システムと同様に、造粒機８で廃プラ造粒物となる。廃プラ造粒物には、消石灰投入機９より粉末消石灰等のアルカリが添加され、造粒物サイロ１０に貯留される。廃プラ造粒物は、この造粒物サイロ１０から造粒物フレコンパック１１等に移し替えて、別な処理場や一時保管場所に移送することも可能である。
【００３９】
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造粒物は、脱塩装置ホッパー１２を経て脱塩装置１３にて３５０℃付近に加熱処理して、ＰＶＣから塩素を除去する。なお、フラフ状の廃プラスチックを造粒処理して造粒物サイロ１０に貯留しなくても、減容化して空気の混入しない状態でそのまま、脱塩装置１３に供給するようなシンプルな構成も可能である。
【００４０】
脱塩素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，攪拌される。攪拌後、溶融プラスチックは、脱塩化水素ガスは脱塩ガス配管１５を経て脱塩ガス燃焼炉１６に導かれ、塩酸吸収塔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。一方、溶融槽１４から熱分解装置１５に移送された溶融プラスチックは、熱分解装置１９内で４２０℃付近まで加熱・昇温され、熱分解して熱分解ガスを発生する。
【００４１】
熱分解ガスは、分解油冷却器２２で冷却された分解油を吹きかけるエジェクタ２０にて凝縮され、分解油ドラム２１に回収される。前記分解油は、蒸留塔２３に導かれ、重質油、中質油、軽質油に分留してもよい。しかし、分解油をそのまま製油所に送り、石油製品の原料に戻すフィードストックリサイクルすることが、環境負荷低減できとともに、真の循環型社会を構築できることになるので、最も望ましい方法である。
【００４２】
また、熱分解装置１９にて発生した熱分解ガスには、エジェクタ２０にて凝縮させても凝縮しきれなかった低沸点のガス成分が存在する。この低沸点ガス成分は、分解油ドラム２１上部より排ガス燃焼炉２８に導入される。前記低沸点ガス成分は、排ガス燃焼炉２８で完全燃焼処理され、高温燃焼排ガスとして無害化処理される。この排ガス燃焼炉２８にて発生した高温燃焼排ガスの排熱は、熱分解装置１９の加熱源として利用された後、大気に放出される。なお、従来のシステムのように、排ガス燃焼炉２８にて発生した高側燃焼排ガスを排ガスボイラー２９等に導入して排熱回収した後に大気に放出することもできる。なお、図１において、符番３１は脱塩化処理工程、符番３２は熱分解工程、符番３３は残渣回収工程、符番３４は熱分解油回収工程、符番３５は非凝縮ガス燃焼工程を示す。
【００４３】
ところで、図１では、選別機からのマテリアルリサイクル可能なプラスチックをマテリアルリサイクルシステムへ、かつマテリアルリサイクル不可能なプラスチックを造粒機へ搬送する場合について述べたが、これに限定されない。例えば、図２又は図３のような廃プラスチックリサイクルシステムを採用してもよい。
【００４４】
図２のシステムは、機械式選別機７にて選別したマテリアルリサイクル可能な材質の樹脂をマテリアルリサイクルシステムに供給することなく、異物を選別されたプラスチック樹脂全量をマテリアルリサイクルシステムに供給し、マテリアルリサイクルシステムにて処理しきれないマテリアル残渣物（マテリアルリサイクル不適合樹脂）を熱分解油化リサイクルに供給し、熱分解油化リサイクルにて処理運転するようにしたものである。なお、図２中、符号Ａは異物選別プラスチック、符号Ｂはマテリアル残渣物を示す。
【００４５】
図３のシステムは、機械式選別機７にて異物を除去するだけでなく、マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂、例えばＰＰ、ＰＥだけを分離選別し、それ以外のマテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂については、そのまままとめて熱分解油化リサイクルシステムに供給し、熱分解油化リサイクノレにて処理運転するようにしたものである。なお、図２中、符号Ａ’は選別プラスチック、符号Ｂはマテリアル残渣物を示す。
【００４６】
図２、図３のような方式でも、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を合理的な方怯で実施することができる。なお、熱分解油化リサイクルの処理フローはここで説明している上述したフローとは限らず、もっとシンプル化したシステムにすることも十分考えられる。
【００４７】
既述したように、従来の廃プラスチックリサイクルシステムでは、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方とも施設全体が大掛かりになるとともに、プラントの初期建設コストが掛かりになった。また、ランニングコストも高くなってしまい、非効率な問題があった。しかし、第１の実施形態に係る廃プラスチックリサイクルシステムによれば、上記問題を同時に解決でき、融合することによりシンプルなシステム構成とし、コストダウンを図り、効率的で安定運転が行えるプラントを提供することができる。また、これにより、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は最適なリサイクル施設である油化処理施設がマテリアルリサイクルと合わせて合理的に各自治体で設置されやすくなる。
【００４８】
（第２の実施形態）（請求項２に対応）  
図４を参照する。図４は、本発明の第２の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。但し、図４中、図１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。  
図４のリサイクルシステムは、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂Ｂを熱分解油化処理し分解油として回収する熱分解油化リサイクル設備（システム）を備えている。このシステムは、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂Ｂ中に混入するポリ塩化ビニール系樹脂（ＰＶＣ、ＰＶＤＣ）Ｃの脱塩化水素処理を行う脱塩化水素処理工程３１と、脱塩化水素処理後の材料を更に熱分解処理し熱分解ガスを発生させる熱分解処理工程３２と、熱分解して生成した熱分解ガスを分解油で直接接触し凝縮させ分解油として回収する熱分解油回収工程３４と、熱分解処理工程で生成した残渣を冷却回収する残渣回収工程３３と、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程３５とを備えている廃プラスチックリサイクルシステムである。
【００４９】
従来と同様に選別施設にて選別され，べール化された廃プラスチックは、廃プラスチックリサイクルシステムに供給される。ここでまず、従来の熱分解油化リサイクルと同様に、破砕機５で破砕，細断され、乾燥機６で乾燥される。更に、機械式選別機７では異物を除去するだけでなく、マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂Ａ、例えばＰＰ、ＰＥだけを分離選別し、マテリアルリサイクルシステムに供給する。マテリアルリサイクルシステムでは、材料の純度が求められる。従って、リサイクル可能な材質の樹脂を洗浄して付着している汚れを洗浄除去した後、ペレット化し、このペレットからリサイクル製品、例えばパレット等を製造する。なお、前記樹脂Ｂとは、前記樹脂Ａ及びポリ塩化ビニール樹脂Ｃ以外の樹脂を示す。
【００５０】
一方、機械式選別機７にて分離選別された、マテリアルリサイクル可能な材質の樹脂以外のマテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂は、そのまままとめて熱分解油化リサイクルシステムに供給する。また、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂は、そのまままとめて熱分解油化リサイクルシステムに供給する。
【００５１】
熱分解油化リサイクルシステムに供給された材料は、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中に混入するポリ塩化ビニール系樹脂(ＰＶＣ、ＰＶＤＣ）の脱塩化水素処理を行う脱塩化水素処理工程３１と、脱塩化水素処理後の材料を更に熱分解処理し熱分解ガスを発生させる熱分解処理工程３２と、熱分解して生成した熱分解ガスを分解油で直接接触し凝縮させ分解油として回収する熱分解油回収工程３４と、熱分解処理工程で生成した残渣を冷却回収する残渣回収工程３３と、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程３５とを経て、廃プラスチック全量がリサイクルされる。
【００５２】
この場合も、分解油は、図示していない蒸留塔で重質油、中質油、軽質油に分留してもよい。しかし、分解油をそのまま製油所に送り、石油製品の原料に戻すフィードストックリサイクルすることが環境負荷低減できとともに、真の循環型社会を構築できることになり最も望ましい方法である。なお、小規模の廃プラスチックリサイクルシステムの場合には、工場用のボイラー燃料等に活用することも可能であることは言うまでもない。また、熱分解装置１９にて発生した熱分解ガスには、エジェクタ２０にて凝縮させても凝縮しきれなかった低沸点のガス成分（オフガス）が存在する。この低沸点成分ガス（オフガス）は、分解油ドラム２１上部よりオフガス燃焼炉（図示せず）に導入される。
【００５３】
導入された低沸点のガス成分（オフガス）は、オフガス燃焼炉で完全燃焼処理され、高温燃焼排ガスとして無害化処理される。このオフガス燃焼炉にて発生した高温燃焼排ガスの排熱を利用して、熱分解装置１９の加熱源とした後、大気に放出される。ここで、従来のシステムのように、オフガスを排ガス燃焼炉２８に導入し、ここで発生した高温燃焼排ガスを排ガスボイラー２９に導入して排熱回収した後に大気に放出することもできる。  
なお、熱分解油化リサイクルの処理フローはここで説明しているフローとは限らず、もっとシンプル化したシステムにすることも十分考えられる。  
第２の実施形態の廃プラスチックリサイクルシステムによれば、第１の実施形態のそれと同様な効果を有する。
【００５４】
（第３の実施形態）（請求項３に対応）  
図５を参照する。図５は、本発明の第３の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムの要部のフローである。但し、図５中、図１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。
【００５５】
図５の減容機付熱分解油化リサイクルシステムには、廃プラスチック処理材を投入するスクリューフィーダ方式の脱塩装置１３、減容機３６、脱塩装置１３、溶融槽１４、熱分解装置１９を、上流側から下流側にかけてこの順に配置されている。減容機３６は、スクリューフィーダに投入する前段階として、廃プラスチック投入材料中に混入する空気を追い出し減容化してからスクリューフィーダに投入できる機能を備えている。減容機３６の機構としては、通常のスクリューフィーダ方式のスクリューの送り羽根の角度を排出側で角度を付けて圧縮率が高まるようにし、投入材料中の空気を投入側に戻し、排出側は材料だけが圧縮され排出口から排出されるような機構が考えられる。脱塩化水素処理工程３１の脱塩装置１３では、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂の脱塩化水素処理を行う。
【００５６】
従来、廃プラスチックリサイクルシステムでは、原材料を破砕、造粒処理しなければ、１）脱塩化水素処理を行うスクリューフィーダ方式の脱塩装置に安定的に食い込まない、又は２）食い込んでも嵩比重が低く処理量が低下し効率的に運転できない、という問題があった。これに対し、本実施形態３の場合、廃プラスチック投入材料中に混入する空気を追い出し減容化してからスクリューフィーダに投入できるようにする減容機を設置する方式としている。従って、従来の処理能力を維持したまま、従来の破砕、造粒処理工程が省略でき、設備の大幅なシンプル化、コストダウンが図れる。  
第３の実施形態の廃プラスチックリサイクルシステムによれば、第１の実施形態のそれと同様な効果を有する。また、減容機を設置する方式を採用することにより、従来の処理能力を維持したまま、従来の破砕、造粒処理工程が省略でき、設備の大幅なシンプル化、コストダウンが図れる。
【００５７】
（第４の実施形態）（請求項４に対応）  
図6参照する。図6は、本発明の第４の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムの要部のフローであり、アルカリ添加、減容機付熱分解油化リサイクルシステムを備えている。但し、図６中、図１，図５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。
【００５８】
図６のリサイクルシステムは、アルカリ（例えば消石灰）の添加量を調整して添加する機能３７を脱塩装置ホッパー１２上部に取付けたことを特徴とする。この方式は、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂を熱分解油化処理し分解油として回収する熱分解油化リサイクルシステムにおいて、マテリアルリサイクル不可能な材質の樹脂中にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれている場合に有効である。即ち、同システムは、熱分解装置１９に投入される廃プラスチック投入材料中のＰＥＴの混入率に応じて、アルカリの添加量を調整して添加する機能３７を、脱塩化水素処理工程以降の熱分解装置１９への投入段階の手前の段階に備えるものである。
【００５９】
なお、前記機能３７は、図６の場所とは限らず、運転操作の行いやすい場所に設置すればよい。また、樹脂中にＰＥＴの量を測定できる場合は、その測定値をパラメータに制御すればよい。また、油中のｐＨ値を測定して、その測定値により前記機能３７にて添加するアルカリ量を制御するようにしてもよい。
【００６０】
従来、熱分解油化リサイクルシステムにおいては、樹脂中にＰＥＴが混入すると、熱分解油が酸性化し、下流の機器、配管類の腐食が進行するだけでなく、熱分解油が重合化し、機器、配管内で油が固まり閉塞するという大きな問題があった。しかし、第４の実施形態によれば、マテリアルリサイクルと熱分解油化リサイクルの両方を並行して行うことができる廃プラスチックリサイクルシステムにおいてもこの問題を解決することができる。  
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リサイクルシステムは、廃プラスチックリサイクルシステムを安定的に運転することができる。
【００６１】
（第５の実施形態）（請求項５に対応）  
図６を参照する。但し、図６中、図１，図５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。
【００６２】
本発明の第５の実施形態では、添加するアルカリを消石灰とする。樹脂中にＰＥＴの量を測定できる場合は、その測定値をパラメータに制御すればよい。また、油中のｐＨ値を測定して、その測定値により、前記機能３７にて添加する消石灰量を制御するようにしてもよい。消石灰はハンドリングが行いやすく、また減容機３６の手前で樹脂材料に混ぜて投入することで、安定的で確実な運転制御を行うことができる。これによっても、廃プラスチックリサイクルシステムを安定的に運転することができる。
【００６３】
（第６の実施形態）（請求項６に対応）  
図６を参照する。  
本発明の第６の実施形態では、添加するアルカリの量は、生成分解油のｐＨ測定値により調整する。ここで、油中のｐＨ値を測定して、その測定値により前記機能３７にて添加する消石灰量を制御する方怯は、最もシンプルで合理的で安定的に行える方法である。  
これにより、廃プラスチックリサイクルシステムを更に安定的に運転することができる。
【００６４】
（第７の実施形態）（請求項７に対応）  
図７を参照する。但し、図７中、図１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。  
図７は、本発明の第７の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのフローである。具体的には、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程の排ガス燃焼炉２８から排出される燃焼ガスを熱分解装置１９の加熱源とする廃プラスチックリサイクルシステムのフローである。
【００６５】
図７の廃プラスチックリサイクルシステムのフローでは、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程の排ガス燃焼炉２８から排出される燃焼ガスを、熱分解装置１９の加熱源とするようにしたものである。この方式は、貯留ができない非凝縮ガス（オフガス）を熱分解装置１９の加熱源として活用できるようにするものである。従って、オフガスをシステム内で安全に安定的に処理することができるだけでなく、廃プラスチックリサイクルシステムのエネルギー効率を高め、より多くの生成熱分解油を利用先に供給することができる。
【００６６】
（第８の実施形態）（請求項８に対応）  
図８を参照する。但し、図８中、図１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。  
図８は、本発明の第８の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのフローである。具体的には、熱分解して生成した非凝縮ガスを燃焼させる非凝縮ガス燃焼工程３５の排ガス燃焼炉２８から排出される燃焼ガスを熱分解装置１９の加熱源とする廃プラスチックリサイクルシステムのフローである。
【００６７】
この方式は、オフガスだけでなく、熱分解して生成した分解油も燃料として燃焼できる機能も備え、熱分解装置１９の加熱源として活用できるようにするものである。従って、オフガスをシステム内で安全に安定的に処理することができるだけでなく、廃プラスチックリサイクルシステムと熱分解油の利用状況に合わせた最適の運転状態で、エネルギー効率を高め、より多くの生成熱分解油を利用先に供給することができる。
【００６８】
（第９の実施形態）（請求項９に対応）  
図７、図８を参照する。但し、図７，８中、図１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。  
本発明の第９の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムは、排ガス燃焼炉２８から排出される燃焼ガスを熱分解装置１９の加熱源とするのみでなく、ボイラーの加熱源とするものである。  
この方式は、オフガスをシステム内で安全に安定的に処理することができるだけでなく、ボイラーの加熱源としても利用できるようにするものである。従って、設置場所の所内のエネルギー効率を高め、より多くの生成熱分解油を利用先に供給することができる。これにより、廃プラスチックリサイクルシステムを更に安定的に運転することができる。
【００６９】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムの変形例を示すシステムフローである。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムの他の変形例を示すシステムフローである。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【図６】図６は、本発明の第４，５，６の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【図７】図７は、本発明の第５，９の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【図８】図８は、本発明の第６，９の実施形態における廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【図９】図９は、従来の廃プラスチックリサイクルシステムのシステムフローである。
【符号の説明】
【００７１】
３１…脱塩化水素処理工程、３２…熱分解処理工程、３３…残渣回収工程、３４…熱分解回収工程、３５…非凝縮ガス燃焼工程、３６…減容機、３７…アルカリ（消石灰）添加調整機能。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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