(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペットボトル等、プラスチック製不要品を含む廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で炭化処理し炭化物を得る炭化工程と、
前記炭化工程の前に、前記廃棄物を前記ペットボトル含有率に基づいて複数にランク分けする選別工程と、
前記炭化工程の後、前記炭化物を活性炭とするための賦活処理を行う賦活工程とを含み、
前記選別工程で選別されたランクごとに前記炭化工程を行い、
前記賦活工程は、前記選別工程において、ペットボトル含有率が高いランクに選別され前記炭化処理された炭化物に対して行うことを特徴とする廃棄物の再利用処理方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記炭化工程では、まず４００度前後に昇温維持され無酸素状態に密閉された前記炭化炉内に前記廃棄物を格納し、加熱した後、５００度〜５５０度に昇温しさらに加熱し、前記廃棄物を加熱水蒸気方式にて前記炭化処理することを特徴とする廃棄物の再利用処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記炭化工程の後且つ前記賦活工程の前記炭化物をさらに所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、篩にかけて不適物を取り除く適不適選別工程とを含むことを特徴とする廃棄物の再利用処理方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項において、
前記賦活処理は、アルカリ賦活もしくは水蒸気賦活であることを特徴とする廃棄物の再利用処理方法。
【請求項５】
ペットボトル等、プラスチック製不要品を含む廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で炭化処理する炭化装置と、
前記廃棄物をペットボトル含有率に基づいて複数にランク分けされ選別されたランクごとに前記炭化装置によって炭化された炭化物を賦活処理する活性炭処理装置とを有し、
前記賦活処理は、ペットボトル含有率が高いランクに選別され前記炭化装置によって炭化された炭化物に対して行うことを特徴とする廃棄物の再利用処理システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記炭化装置は、前記廃棄物同士の間に空気層が形成されないように収容され側面が編み目状の容器が段積み状態で格納される炭化炉空間と、前記炭化炉空間を加熱し前記廃棄物を炭化させる加熱部と、前記炭化炉空間を所定の温度に昇温・維持するように前記加熱部を制御する制御部と、前記炭化炉内を無酸素状態にするため密閉する密閉扉とを有することを特徴とする廃棄物の再利用処理システム。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
前記炭化装置によって炭化された炭化物をさらに所定の粒度に粉砕する粉砕装置と、篩にかけて不適物を取り除く選別装置とを有することを特徴とする廃棄物の再利用処理システム。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか１項において、
前記賦活処理は、アルカリ賦活もしくは水蒸気賦活であることを特徴とする廃棄物の再利用処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペットボトル等、プラスチック製不要品を含む廃棄物の再利用処理方法及びその再利用処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物を再利用する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８５０５６号公報
【特許文献２】特許第４８６０３６３号公報
【特許文献３】特開２０１７−２１３８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１〜３に開示されているような廃棄物の処理方法としては、焼却廃棄あるいは炭化再利用などの方法が挙げられる。しかし、近年、プラスチックごみの増加や分別収集の徹底の難しさ、処理設備の不足等、処理が追いつかず、それにより海洋への不法投棄が常態化し、それに起因して海洋汚染、生態系への悪影響などの多くの問題が世界的に噴出してきている。【０００５】
具体的には、１９５０年以降の世界プラスチック生産量が約８３億トンと言われ、そのうち約６３億トンがプラスチックごみとして投棄していると言われており、このように投棄されたプラスチックごみは千年単位でも分解せず海洋に残存すると推定されている。また、海洋流出量は年間当たり約８００万トンと推定され、現存の総流出量が約１億５千万トンであるとの試算もある。【０００６】
このような実情を鑑みて、上記特許文献１〜３に開示されたもののような廃棄物の再利用方法が検討、実施されてきているが、再利用のための炭化炉設備の建設には多額の初期コストがかかる上、廃棄物に含まれるプラスチックごみは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と特性が真逆のものが混在するため、プラスチックごみが含まれた廃棄物をむらなく均一に且つ良質に炭化するは非常に難しい。またプラスチックごみに限らず、例えば工場で大量に発生する工業製品や食料等の不良品の処理は、様々な材質のものが混在するため、分別が難しい。しかしながら投棄するにも費用がかかる上、廃棄物処理法、食品リサイクル法、容器包装リサイクル法等の種々法律の順守が求められるため、このような廃棄物の処理をどうしていくかは、企業姿勢も問われる難しい問題となっている。【０００７】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、プラスチックごみに限らず、プラスチック製不要品を含む廃棄物をむらなく均一に且つ良質に炭化し再利用可能とした廃棄物の再利用処理方法及びそのシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の廃棄物の再利用処理方法は、ペットボトル等、プラスチック製不要品を含む廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で炭化処理し炭化物を得る炭化工程と、前記炭化工程の前に、前記廃棄物を前記ペットボトル含有率に基づいて複数にランク分けする選別工程と、前記炭化工程の後、前記炭化物を活性炭とするための賦活処理を行う賦活工程とを含み、前記選別工程で選別されたランクごとに前記炭化工程を行い、前記賦活工程は、前記選別工程において、ペットボトル含有率が高いランクに選別され前記炭化処理された炭化物に対して行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の廃棄物の再利用処理システムは、ペットボトル等、プラスチック製不要品を含む廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で炭化処理する炭化装置と、前記廃棄物をペットボトル含有率に基づいて複数にランク分けされ選別されたランクごとに前記炭化装置によって炭化された炭化物を賦活処理する活性炭処理装置とを有し、前記賦活処理は、ペットボトル含有率が高いランクに選別され前記炭化装置によって炭化された炭化物に対して行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の廃棄物の再利用処理方法及びそのシステムによれば、処理が難しいプラスチックごみを含む廃棄物をむらなく均一に且つ良質に炭化し再利用を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るプラスチックごみを含む廃棄物の再利用処理方法（システム）の基本手順を示す流れ図である。（ｂ）は、炭化工程における制御温度を説明するためのグラフである。
【図２】同再利用処理方法に用いられる炭化装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るプラスチックごみを含む廃棄物の再利用処理方法（システム）における選別工程の概念図である。
【図４】同再利用処理方法（システム）の基本手順を示す流れ図である。
【図５】選別されランク分けされたプラスチックごみを含む廃棄物の各工程後の実際の写真を各段階毎に示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、廃棄物の再利用処理方法（以下、たんに再利用処理方法という）の基本的な手順の流れ、及び、廃棄物の再利用処理システム１（以下、たんに再利用処理システムという）の基本構成について説明する。
【００１４】
本再利用処理方法は、図１（ａ）（ｂ）、図４に示すように、ペットボトル等、プラスチック製不要品（いわゆるプラスチックごみ）を含む廃棄物３を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で炭化処理する炭化工程とを実行するものである。
【００１５】
また、再利用処理システム１は、再利用処理方法を実施するためのシステムであり、ペットボトル等、プラスチック製不要品を含む廃棄物３を炭化する炭化装置２０とを少なくとも有している。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
ついで、図１、図２に示した第１の実施形態に係る再利用処理方法及び再利用処理システム１について詳細に説明する。
【００１７】
＜再利用処理方法＞
この再利用処理方法は、順に実行される断裁工程、炭化工程が少なくとも含まれるが、炭化工程の後に、さらに所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、篩にかけて不適物を取り除く適不適選別工程とが実行される手順とされている。
以下、各工程について説明する。ここでは断裁工程を含んだ再利用処理方法を例として説明するが、５センチ（にぎりこぶし程度）〜１０センチ程度の大きさのプラスチックごみを含む廃棄物３であれば、下記断裁工程がなくても、炭化は可能である。
【００１８】
＜断裁工程＞
断裁工程は、原料である廃棄物３をフレーク（薄片）状に断裁する工程であり、断裁装置１０を用いて実行される。断裁装置１０は特に限定されず、公知のものを用いることができる。フレーク状に断裁するサイズとしては、後述する他の実施形態においては、ランクごとに定めたものであればよいが、本実施形態においては特に限定はなく、２〜１０ｃｍ程度でよい。断裁品４は、炭化の際に取り扱いしやすいように、側面が網目状の炭化容器２５に収容すればよい。
【００１９】
こうして断裁されて形成された断裁品４は炭化容器２５ごと、フォークリフト２６を用いて炭化装置２０の炭化炉２１内に段積みされた状態で収容される（図１（ａ）参照）。炭化容器２５は断裁品４同士の間に空気層が形成されないものが望ましい。空気層が少なければ少ないほど、炭化効率がよいからである。
図５の表の「断裁工程後」の欄には、断裁した後、プラスチックごみを含む廃棄物の状態を示す写真である。
【００２０】
＜炭化工程＞
炭化工程は、このような炭化装置２０を用いて実施するもので、ここでは炭化装置２０としてバッチ型加熱水蒸気式炭化装置を用いた例を説明する。この場合、断裁品４入りの炭化容器２５は炭化炉２１の所定の場所に静置するだけでよい。
【００２１】
断裁品４の炭化は、上述したように、段階的に炭化炉２１内の温度を昇温しながらなされる。例えば図１（ｂ）に示すように、２段階に温度を上げて行えばよい。
一例として、具体的に、月産１００トンの断裁品４を炭化できる炭化炉２１の場合を説明する。まず炭化炉２１の起動ボタンをオンすると、加熱バーナーが起動し、炭化炉２１内を４２０℃〜４３０℃に熱する。炭化炉２１内を４００度前後に昇温維持する。そして無酸素状態に密閉された炭化炉２１内に断裁品４（炭化容器２５）を格納し、１００〜１６０分間加熱した後、５００〜５５０度に昇温し、さらに３０〜５０分間加熱すればよい（図１（ｂ）参照）。
このとき、炭化炉２１を加熱する加熱バーナーは特に限定されないが、灯油等を燃料したバーナー等が採用される。廃棄物に含まれたプラスチックごみの中に熱可塑性の樹脂が含まれている場合、いきなり高温で処理すると、溶けてなくなってしまう一方、熱硬化性の樹脂が含まれている場合は、硬くなって塊となり、良質な炭化物を得ることが難しい。しかしながら、上述のように複数回、段階的に昇温することで、月産１００トンの断裁品４を均一で良質に炭化された炭化物を月産２０トン、得ることができる。図５の表の「炭化工程後」の欄には、上述の方法で炭化された炭化物の状態の写真を示している。
【００２２】
そして、この後、さらにダイオキシン類、ホルムアルデヒド類、フェノール樹脂類、コールタール類等の有害物質を分解するため、７５０度〜８５０度に昇温して処理を行ってもよい。
さらに炭化炉２１内に通常の加熱に加えてマイクロ波加熱を行ってもよい。この場合は、マイクロ波が照射されると断裁品４が内部から加熱されるため、昇温速度を早めることができ、処理時間を短縮することができる。またこの場合、断裁品４は通常の外部からの加熱に加え、マイクロ波により内部から加熱されるため、より一層ムラのない均一で良質な炭化物を得ることができる。
【００２３】
なお、廃棄物の中に含まれるプラスチックごみを「炭化」するためには、普通ゴミを焼却して「灰」にする場合とは異なり、無酸素状態で行うことが好ましいが、低酸素状態であってもよい。焼却であれば二酸化炭素が発生するが、無酸素あるいはそれに近い状態であれば、二酸化炭素はほとんど発生することなく、固体の炭素が得られる。
【００２４】
炭化装置２０は、特に限定されず、公知の炭化装置で段階的に昇温できる機能を有するものであればよいが、ここでは、バッチ型の加熱水蒸気式炭素装置について説明する。図２に示すように、炭化装置２０は、炭化容器２５が段積み状態で格納される炭化炉２１と、炭化炉空間２１ａを加熱し断裁品４を炭化させる加熱部２３と、炭化炉空間２１ａを所定の温度に昇温・維持するように加熱部２３を制御する制御部２２と、炭化炉２１内を無酸素状態にするため密閉する密閉扉２４とを有している。
【００２５】
炭化炉２１は、密閉構造とされ、炭化容器２５が段積み状態で格納できる炭化炉空間２１ａを有している。ほぼ完全な炭化を目指すためには、酸素を遮断できる二重構造の密閉式とすることが望ましい。炭化炉２１の壁部は、金属窯としてもよい。長期利用を考慮すると、炭化炉２１の少なくとも内壁２１ｂ側は、例えば２０００度の耐熱性を有した耐熱レンガや耐火レンガで形成することが望ましい。また、内壁２１ｂには耐熱塗料を塗布しておくことが、炭化炉２１を長期利用する上で望ましい。
【００２６】
本炭化装置２０の加熱部２３は直接加熱源として加熱水蒸気を用いる構成とされており、炭化炉空間２１ａを加熱水蒸気の対流により温度を一定に保つようにしている。このような対流効果により、格納された複数の炭化容器２５（断裁品４）は温度が均一になるよう昇温される。
【００２７】
また、制御部２２は、ＣＰＵやプログラムなどよりなり、加熱部２３や温度検知部（不図示）などとの協働により、炭化炉空間２１ａを昇温、保持できるようにしている。
【００２８】
密閉扉２４は、炭化炉２１内を無酸素状態に密閉するための扉であり、図２に示すように大きなものを配して、複数の炭化容器２５の出し入れをフォークリフト２６で行えるようにすることが望ましい。
【００２９】
以上のような炭化装置２０によれば、密閉構造であるため酸素を遮断でき、二酸化炭素の発生を抑え、炭化純度を高めることができる。また、バッチ式なのでロータリー式にくらべ、コストパフォーマンスにすぐれ、処理量に応じて増設もしやすい。また、炭化容器を揺らして炭化処理をすれば、固まることなく炭化処理を進めることができるが、これは適宜、一度に炭化させる量によっては不要とでき、いずれにしても、ロータリー式のような攪拌等の機構までは不要であるので、装置自体のコスト（初期コスト）を低減化できる。また、炭化装置２０は、炭化により発生した乾留ガスを熱エネルギーとして利用できる構成としてもよい。そうすることでランニングコストを低減化することができる。
なお、ここでは断裁品４入りの炭化容器２５は炭化炉２１の所定の場所に静置して炭化させる例を説明したが、炭化容器２５を搖動させる簡易な搖動機構を付加したものとしてもよいことはいうまでもない。この場合、より一層ムラのない均一で良質な炭化物を大量処理にて得ることができる。
【００３０】
炭化装置は、上述の他、搖動ドラム型の炭化炉や流動床式の炭化炉を採用してもよい。例えば、ドラム型の炭化炉の場合は、炭化炉内を複数のゾーンに分けて、段階的に昇温させ、送風ファン、エアチャンバーを設けることで、連続的に炭化処理を行うことができる。これらの場合、上述のバッチ式よりも連続的に炭化処理を行うことができるので、大量のプラスチックごみを含む廃棄物を処理しようとする場合に好適である。また搖動ドラム型とした場合は、後記する流動床式のものとは異なり、回転せず搖動するので、周辺に機器を設置することが可能である。また図示していないが、炭化装置２０での処理工程で発生する廃熱はボイラーで熱回収する構成としてもよいし、炭化装置２０から発生する乾留ガスを二次燃焼させる二次燃焼室を設け、再燃焼システムを構築したものとしてもよい。
【００３１】
この炭化工程の後には、炭化容器２５から炭化物を取り出してから、ついで、その炭化物をさらに所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、篩にかけて不適物を取り除く適不適選別工程とが実施される。
【００３２】
＜粉砕工程＞
粉砕工程では、炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕装置１１が用いられる。この粉砕装置１１を用いて、炭化物を例えば１００〜５００μｍに粉砕すればよい。図５の表の「粉砕工程後」の欄には、炭化物を粉砕した後の状態を写真で示している。
【００３３】
＜適不適選別工程＞
適不適選別工程では、篩にかけて不適物を取り除く適不適選別装置１２が用いられる。適不適選別装置１２としては、特に限定されないが、振動篩装置や磁選装置などが挙げられる。
【００３４】
こうして不適物が除去された粉砕炭化物は、後記するＣランクの粉砕炭化物と同様に土壌改良材や融雪材、建材、保水ブロックなどに利用することができる。これについては図３、図４に示した実施形態の説明において詳述する。
従来、プラスチックごみに限らず、ごみの炭化は、４００度以上から炭化が始まるため、通常は効率化のため、５００度〜６００度以上に加熱された炭化炉で蒸し焼きされる等して炭化処理が行われていた。しかしこの場合、炭化されやすいものは、問題ないものの、炭化されにくいものは溶けて固まりになり炭化されずに残ってしまうため、その先の再利用を困難にしていた。また例えば、流動床式と呼ばれる炭化装置の場合、連続的に炭化処理できるため、上述のとおり、大量に処理する場合、好適である。しかしながら、この流動床式の場合は、筒状で回転する炭化炉内でごみを流動砂と少量の空気でかき混ぜながら、加湿空気で炭化し、粉体の炭化物を炭化炉の上方で回収する方式であるため、装置を大型化すると、撹拌機構、回転機構、回収機構等の大型化が必要となるため、装置が高額化する懸念がある。また炭化しきれなかったものは、回収されずに流動砂とともに、底部から排出されるので、プラスチックごみを含む廃棄物の完全リサイクル化が図れないという点がデメリットではある。さらには、大量に処理する場合は、撹拌機構により、大きな塊にならないように常時撹拌しながら、炭化工程を行うことも重要になってくる。
【００３５】
上述の段階的な昇温による炭化では、プラスチックごみを含む廃棄物３をむらなく均一で良質に炭化できることが、本発明の発明者らによる種々の試験により実証されている。すなわち、上述の方法によれば、プラスチックごみを含む廃棄物を炭化により２０％減量（例えば約３０トンの廃棄物を約６トンの炭化物にすることができる）させることができ、且つ、その炭化物のほとんどを再利用することができる。
また炭化炉の大きさによっては炉内の温度を所定の温度に昇温させるまで時間を要するため、時間差で炭化が完了する炉を複数備え、入れ替え方式とすれば、効率よく炭化工程を行うことができる。
さらに上述のように炭化炉２１を備えた炭化装置２０にプラスチックごみを含む廃棄物３を投入すれば、あとは温度制御された炭化装置２０が所定時間稼働するので、専門的な知識がない使用者でも簡易に炭化処理を行うことができる。よって、廃棄物３の処理に困る工場へ導入すれば、製造で発生する不良品を含む廃棄物３を再利用可能に処理できる。
本実施形態における廃棄物３の再利用処理方法及び再利用処理システムによれば、地方公共団体の処理施設に適用できることはもちろん、例えば民間企業の工場内の廃棄処理システムにも適用できる。特に上述のバッチ式の炭化装置２０であれば、設置面積がロータリー式やスクリュー式に比べて小さく、低コスト化しやすく、無煙化も可能で冷却水も不要であるから、小規模処理から大規模処理まで適用可能である。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
ついで、図３、図４に示した第２の実施形態に係る再利用処理方法及び再利用処理システムについて説明する。図５は第２の実施形態に係る選別工程を経てランク分けされたプラスチックごみを含む廃棄物の再利用処理方法の各工程後の実際の写真を各段階毎に示した表である。
【００３７】
この再利用処理方法は、図１のものと同様、断裁工程、炭化工程、粉砕工程、適不適選別工程とが実行されるが、断裁工程の前に、ペットボトル含有率に基づいて複数にランク分けする選別工程が実行される手順とされている。ここでも断裁工程について説明するが、断裁工程を省略してもよい点は第１の実施形態と同様である。
【００３８】
この選別工程は、図３に示すように、プラスチックごみを含む廃棄物をペットボトルの含有率に基づいてＡ，Ｂ，Ｃの３ランクにランク分けする工程である。Ａランクはペットボトル含有率が約１００％、Ｂランクはペットボトル含有率が約７０〜９０％、Ｃランクはペットボトル含有率が約５０〜７０％とされる。このような選別は人手、機械のいずれで行ってもよい。
【００３９】
このようにランク分けされたプラスチックごみを含む廃棄物の再利用処理として、図４に示すように、第１実施形態と同様に断裁工程、炭化工程を順に実施すればよい。断裁工程はランクごとに断裁装置１０を用いて実施すればよく、例えばＡランクのものは、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度に断裁し、Ｂランクのものも、０．５〜３ｃｍ程度に断裁し、Ｃランクものは、５〜１０ｃｍ程度に断裁する。この断裁寸法は特に限定されない。図５の表の「断裁工程後」の欄には、Ａランク、Ｂランク、Ｃランクのそれぞれの断裁した後、プラスチックごみを含む廃棄物の写真が示されている。図５からわかるように、Ａランクはペットボトルの含有率が約１００％であるので、透明なペットボトル素材ばかりで構成されている。また図５からわかるように、Ｂランクはペットボトルの含有率が約７０〜９０％であるので、ほとんどが透明のペットボトルではあるが、着色されているプラスチック素材の存在がみてとれ、Ｂランクには、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とが混在している。さらに図５からわかるように、Ｃランクはペットボトルの含有率が約５０〜７０％であるので、ペットボトル以外のプラスチック素材、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とが混在しているだけでなく、木片、ゴム、紙等、素材が特定不能なごみの存在もみてとれる。
【００４０】
そして、このように選別されたプラスチックごみを含む廃棄物を断裁後、炭化工程についてもランクごとに炭化装置２０を用いて実施すればよい。図５の表の「炭化工程後」の欄には、Ａランク、Ｂランク、Ｃランクのそれぞれの炭化した後、炭化物の状態を写真で示す。このように本実施形態の処理方法によれば、白黒写真でみると外観上では違いがわからないくらいに均質な炭化物を得ることができる。
なお炭化工程については、図４に示したように、１つの炭化装置２０の炭化炉２１にランクごとの炭化容器２５を、例えば列で分けるなどして混在した状態で炭化するようにしてもよい。断裁工程及び炭化工程（炭化装置２０）の詳細については、図１の実施形態のものと同様であるため説明を割愛する。
【００４１】
炭化工程の後には、図１の実施形態のものと同様、粉砕工程、適不適選別工程が実施される。粉砕工程では、例えばＡランクのものは５〜８μｍに粉砕し、Ｂランクのものは１０〜３０μｍに粉砕し、Ｃランクのものは１００〜２００μｍに粉砕してもよい。図５の表の「粉砕工程後」の欄には、Ａランク、Ｂランク、Ｃランクのそれぞれの粉砕した後の状態が写真で示されている。Ａランクの粉砕工程後の写真から非常にきめ細かく均質な炭化物（活性炭）であることがわかる。Ｂランクの粉砕工程後の写真からも同様にきめ細かく均質な活性炭（活性炭）であることがわかる。Ｃランクの粉砕工程後の写真からは、白黒化されているので、白っぽく写っているものがみられるが、不純物ではなく、均質に炭化されたものである。
なお、粉砕工程（粉砕装置１１）及び適不適選別工程（適不適選別装置１２）の詳細については、図１の実施形態のものと同様であるため説明を割愛する。
【００４２】
適不適選別工程が実施された後の粉砕炭化物は、ランクにより工程が分かれる。Ａランク及びＢランクのものについては賦活工程が実施され、Ｃランクのものについては賦活工程を実施してもよいが、用途としては、実施不要である。
【００４３】
より具体的には、Ａランクのものについては、マイクロ波と熱を用いたハイブリッド炭化炉よりなる活性炭処理装置１３にてアルカリ賦活処理がなされ、比表面積３，０００〜３，６００ｍ２／ｇの活性炭が形成される。Ｂランクのものについては、他の活性炭処理装置１３にて水蒸気賦活がなされ、比表面積５００〜１，０００ｍ２／ｇの活性炭が形成される。
このように形成された活性炭は、再利用の目的におうじて、ジェットミルなどの粉砕装置（不図示）を用いて、所定の粒度のものに粉砕されればよい。
【００４４】
＜Ａランク＞
Ａランクの炭化物は、ペットボトル以外の物質がほとんど含まれていないポリエチレンテレフタレート由来の活性炭とすることができ、粒度を１０μｍ以下にして、電気自動車の急速充放電キャパシタ（ＥＤＬＣ）などの電極材用の活性炭として用いることができる。急速充放電キャパシタは、アルミ箔などの集電体の表面に活性炭を塗工することで形成され、表面に電気を蓄えることができるものであり、ポリエチレンテレフタレート由来の活性炭は、高い比表面積で細孔構造が複雑で電流密度を増大させたときの応答特性に懸念があったが、粒度を１０μｍ以下とすることで、高い放電容量のみならず、良好な速度特性も両立できる。Ａランクの活性炭は、燃料電池の電極材だけでなく、高性能の触媒としての活用、有害物質の吸着材、高機能繊維の糸としての活用も可能である。
【００４５】
＜Ｂランク＞
Ｂランクの炭化物は、ペットボトル以外の物質が約１０〜３０％の活性炭とすることができ、粒度を１０〜３０μｍ以下にして、エアコンや自動車のフィルターや、消臭剤、浄化剤などに用いることができる。フィルター本体は多孔質のシート状のものが用いられ、そのシートに活性炭を含有させることでフィルターが形成される。活性炭には微細孔が形成されており、その微細孔に、臭い成分を活性酸素で酸化して別の物質に変化させてその臭い成分を分解する作用を有する人工酵素を収蔵させておけば、種々の臭い成分を吸着、分解することができる。
【００４６】
＜Ｃランク＞
従来、Ｃランクに分類されるようなペットボトル以外の不純物が多いものは、埋め立てるか、投棄の対象となり、重大な環境問題になっていた。しかし本実施形態におけるＣランクの粉砕炭化物は、ペットボトル以外の物質が約３０〜５０％の炭化物であっても、均一で良質に炭化されるため、土壌改良材や融雪材、建材、保水ブロックなどに利用することができる。土壌保全・改良材としては、粉砕炭化物を容積比で約１０％混入すればよい。これにより、粘土質で硬い土を柔らかい土にすることができ、土壌の透水性、保水性を改善することができる。また、アルカリ土壌にすることもできるので、この土壌で農作物、花、芝生を育成すれば、育成状態が良好になることが発明者の実験で明らかになっている。さらにこのようなアルカリ土壌は、土壌菌が定着しやすいため、有機栽培に適しており、酸性雨対策、土砂流亡防止策としても有効であるため、従来、埋め立てるか、投棄するしかなかったようなプラスチックごみを含む廃棄物の有効利用として、画期的といえる。融雪材としては、例えばブロック状に固めたものを路面に配設したり、瓦として屋根に配設することで、炭化物が有する熱伝導拡散作用により、ヒータや太陽光を利用して、寒冷地向けの融雪道路、融雪瓦として利用することができる。また水路や河川にＣランクの粉砕炭化物が混入させたブロックを敷き詰めれば、炭化物が窒素やリン等を吸着し水中に住みついた微生物が有害物を分解し、水が浄化されることも発明者の実験により明らかになっている。このように、純度の低いプラスチックごみを含む廃棄物より得られたＣランクの炭化物であっても、廃棄することなく様々な用途に有効に活用することができる。
【００４７】
以上のように、上述した実施形態に係る再利用処理システム１及び再利用処理方法によれば、プラスチックごみを含む廃棄物を効率よく炭化でき、炭化物を有効活用できるため、近年社会問題とされていた不法投棄や海洋汚染の解決に寄与することができる。また、プラスチックごみ以外のものが多数混在するランクの低い廃棄物も有効に再利用できるため、プラスチックごみを含む廃棄物の廃棄ゼロを目指すこともできる。
【符号の説明】
【００４８】
１          廃棄物の再利用処理システム
３          プラスチックごみを含む廃棄物
４          断裁品
１０        断裁装置
１１        粉砕装置
１２        適不適選別装置
１３        活性炭化装置
２０        炭化装置
２１        炭化炉
２１ａ      炭化炉空間
２１ｂ      内壁
２２        制御部
２３        加熱部
２４        密閉扉
２５        炭化容器
２６        フォークリフト
【要約】
本発明のプラスチックごみを含む廃棄物の再利用処理方法及びその再利用処理システムは、ペットボトル等、プラスチック製不要品として回収されたプラスチックごみを含む廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温し炭化処理する炭化工程を含む。【図１】
0006664734.tif 000002
【図２】
0006664734.tif 000003
【図３】
0006664734.tif 000004
【図４】
0006664734.tif 000005
【図５】
0006664734.tif 000006