(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルム状の薄片を含む回収プラスチックのリサイクル工程等において、混在する洗浄水等と回収プラスチックとを能率よく分離する。【解決手段】筒状のケーシング１と、ケーシング１内に固定して設けられたスクリーン筒２と、スクリーン筒２内に装着され回転羽根４を取付けた回転ローター３と、スクリーン筒下部に連通するプラスチック等の供給口５と、スクリーン筒２上部に連通する分離プラスチックの取出口６と、ケーシング１とスクリーン筒２との間のリング状の空間７の下部に連通する分離洗浄水の排出口８とを含んで構成された竪形連続固液分離機に、スクリーン筒２下部に連通する下部吸気口９、および断面リング状空間部７の中程に連通する排気口１０を設けてケーシング内に空気を流通させて用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
竪形筒状のケーシング（１）と、前記ケーシング内に固定されたスクリーン筒（２）と、前記スクリーン筒内に装着された表面に回転羽根（４）の取付けられている回転ローター（３）と、前記スクリーン筒内の下部に連通して設けた固液を含む被分離物の供給口（５）と、前記スクリーン筒内上部に連通して設けられた分離固体の取出口（６）と、前記ケーシングとスクリーン筒との間に形成さた断面がリング状の空間（７）下部に連通する分離液体の排出口（８）とを含んで構成された竪形連続固液分離装置において、前記スクリーン筒内下部に連通して外部から気体を導入するための下部吸気口（９）、および前記リング状空間部の中程に連通する排気口（１０）が設けられていることを特徴とする竪型連続固液分離装置。
【請求項２】
供給口（１６）を分離固体の取出口（６）に連通して取り付けたサイクロン（１２）と、吸気側に排気口（１０）及び前記サイクロンの排気口（１３）を接続させた吸気ファン（１４）とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の竪形連続固液分離装置。
【請求項３】
さらに、スクリーン筒上部に連通して外部から気体を導入するための上部吸気口（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の竪型連続固液分離装置。
【請求項４】
吸気ファン（１４）の吸気側と、排気口（１０）及び前記サイクロンの排気口（１３）とを接続する２本の配管系に、それぞれ流量調整機構（１５）が設けられているを特徴とする請求項２又は３に記載の竪連続固液分離装置。
【請求項５】
回収プラスチックのリサイクル工程において、水又は洗浄水が混在する回収プラスチックから回収プラスチックを分離するために、請求項１〜４のいずれかに記載の竪形連続固液分離装置を用いることを特徴とする回収プラスチックの固液分離方法。
【請求項６】
回収プラスチックのリサイクル工程において、水又は洗浄水が混在する回収プラスチックから水又は洗浄水を分離するために、請求項２、３又は４に記載の竪形連続固液分離装置を用い、かつ、サイクロン排気口（１３）からの吸気量に対して、排気口（１０）からの吸気量を０．６〜２倍の範囲内において調整することを特徴とする回収プラスチックの固液分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、竪型連続固液分離装置及び回収プラスチックのリサイクル工程における回収プラスチックの固液分離方法に関する。本発明に係る竪形連続固液分離装置は、とくにフィルム状薄片プラスチックの含有率が高い分別回収されたプラスチックのリサイクル工程において、水又は洗浄水が混在し、あるいは水又は洗浄水が付着している分別回収プラスチックの薄片を含むプラスチックから水又は洗浄水を分離するのに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
竪形連続固液分離装置は、構造が簡単で使いやすく故障が少なく能率が高いために多くの分野で広く用いられている。まず、図１を参照しつつ、従来の竪形連続固液分離装置について簡単に説明する。図１には内部構造を含む固液分離装置の概略が例示されている。
【０００３】
竪形ケーシング１の内側に固液を分離するためのスクリーン筒２が所要の間隔をおいてケーシング１に固定されている。そして、スクリーン筒２の内側に表面に回転羽根４を取付けたローター３が装着され、運転中は、このローター３を高速回転させる。分離しようとする固液を含む混合物をスクリーン筒２下部の供給口５からスクリーン筒２の内側へ供給する。固液は、高速回転するローター３の遠心力でスクリーン筒２の内面に押付けられ、液体はスクリーン２外側へと通り抜け、固体は内側に残されて固体と液体とが分離される。内側に残った固体は、回転羽根４で掻き上げられつつ、スクリーン筒２内をローター３との間隙を通って上方へと送られ、スクリーン筒２上部に連通する固体取出口６から取出される。一方、スクリーン筒２を通り抜けた液体は、スクリーン筒２とケーシング１との間の空間部７を下降し、ケーシング１下部に連通する液体の排出口８から排出される。この形式の固液分離機は、従来から合成繊維原料や成形プラスチック原料ペレット製造工程においてペレットに付着する水を分離する目的で多数使用されていた。
【０００４】
ところで最近、プラスチックのリサイクル利用が次第に実用段階に入ってきた。とくに容器包装に使用されたペットボトルをはじめとする各種の使用済プラスチック類が一般家庭から分別回収され、そのリサイクル利用が図られるようになった。前記の使用済プラスチック類には、金属、ガラス、土砂などの無機物、紙、油脂類、リサイクルの障害となる異種プラスチックなどの有機物が異物として混在し、あるいは付着しているので、リサイクル過程においては所要のプラスチックとこれら異物とを分離する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
大部分が使用済のポリ袋やポリびんなどからなる回収プラスチックは、まずふるい分け、磁気選別や手作業により混在する土砂、鉄類、ガラスびんなどの異物を分離除去した後、残る異物を分離するために適当な大きさに破砕され、順次、付着し混在する汚れや異物が所要のレベル以下になるまで洗浄され、異物から分離される。この過程において回収プラスチックには、何度か脱水あるいは脱液する必要が生じる。そこで手軽で故障の少ないところから、プラスチックペレットの脱水などに実績のある前記の竪形連続固液分離器が、破砕された回収プラスチックの洗浄や混在する水の分離に多く採用されるようになった。
【０００６】
ところが、実際に使用してみると前記固液分離機の脱水能力が当初想定したレベルにまで到達せず、むしろ工程中のネックになることが判った。水などが付着した前記プラスチック薄片の一部が、一時的にスクリーン筒内面にへばり付いてスクリーンを閉塞し液体の通過を妨げ、回転羽根により掻き上げられにくくなって元来発揮できる筈の固液分離能力を低下させるのである。これに代わる遠心脱水、通気乾燥など他の手段を検討し、あるいは試験したがこれに優る適当な手段は見出されなかった。そこで、竪型連続固液分離機を用いて水などの液体と混在するプラスチック薄片から固液分離能力を低下させることなく、液体を分離できる手段の有無をに検討した結果、本発明が完成されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明は、竪形筒状のケーシング１と、前記ケーシング内に固定されたスクリーン筒２と、スクリーン筒２内に装着された表面に回転羽根４の取付けられている回転ローター３と、スクリーン筒２内の下部に連通して設けた固液を含む被分離物の供給口５と、スクリーン筒２内上部に連通して設けられた分離固体の取出口６と、ケーシング１とスクリーン筒２との間に形成さた断面がリング状の空間７下部に連通する分離液体の排出口８と、を含んで構成された竪形連続固液分離装置において、スクリーン筒２内下部に連通して外部から気体を導入するための下部吸気口９、および前記リング状空間７の中程に連通する排気口１０が設けられていることを特徴とする竪型連続固液分離装置を提供する。
【０００８】
前記の竪型連続固液分離装置は、供給口１６を分離固体の取出口６に連通させて取り付けたサイクロン１２と、吸気側に排気口１０及びサイクロンの排気口１３を接続させた吸気ファン１４とを含めて構成しておくと便利である。また、操作条件によっては、スクリーン筒２上部に連通して、外部から気体を導入するための上部吸気口１１を設けるとよい。そして好ましくは、吸気ファン１４の吸気側と、排気口１０及び前記サイクロンの排気口１３とを接続する２本の配管系に、それぞれ流量調整機構１５を設けておく。
【０００９】
本発明の竪連続固液分離装置は、回収プラスチックのリサイクル工程において、従来からの課題であった水又は洗浄水が混在する回収プラスチックから回収プラスチックを分離するのにきわめて好適である。回収プラスチックのリサイクル工程においては、サイクロン排気口１３からの吸気量に対して排気口１０からの吸気量を０．６〜２倍の範囲内において調整するとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、さらに具体的に説明する。図１は、本発明に係る竪型連続固液分離機（以下、固液分離装置と略称する）を例示する説明図である。
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するために前記の固液分離装置を用いて試行錯誤を繰り返した結果、混在するプラスチック薄片の種類や大きさなどの条件や、スクリーンの種類や目開き、ローターの回転数などの設定条件がからまって同じではないものの、スクリーン筒内に大量の気体（通常は空気）を流通させることによってプラスチック薄片のへばり付きが実質的に皆無、もしくは減少し、水や汚れを含んだ洗浄水などの液体からプラスチックを分離する処理能率が高くなることが判った。その理由は確定的ではないが、スクリーン筒内のプラスチック薄片に付着する例えば水が、吸引又は吹き込まれた空気により剥離されあるいは蒸発し、一定量以下になってプラスチック薄片のスクリーン内面へのへばり付きがなくなり、回転羽根により容易に掻き取られ掻き上げられてスクリーン筒内を上昇し、固体取出口の方へと移動しやすくなったものと考えられる。
【００１２】
本発明に係る固液分離装置の構造、作用について詳しく説明する。本発明固液分離装置においては、竪形のスクリーン筒２内に大量の気体（通常は空気）を流通させるために、ケーシング１の底部もしくは下部にスクリーン筒２内下部に連通する下部吸気口９を、ケーシング１中程に新たにケーシング１とスクリーン筒２との間の断面リング状空間７から機外に連通する排気口１０を設ける。
【００１３】
そして、例えば水、洗浄水などの液体、ときには気体が混在する、フィルム状のプラスチック薄片を含む回収プラスチックを、供給口５からスクリーン筒２内に連続的に供給する。その際、気体が同伴することもあるが特別の問題はない。下部吸気口９からスクリーン筒２内に大量の、例えば空気を吸引又は送入する。
【００１４】
供給された回収プラスチック等は、高速回転するローター３により攪拌され洗浄水等によって汚れを分離されながら、遠心力でスクリーン筒２の内面に押付けられ、洗浄水等の液体は汚れと共にスクリーン２外側へと通り抜け、固体の回収プラスチックは内側に残される。残された固体は、回転羽根４で掻き上げられつつ、スクリーン筒２内をローター３との間隙を通って上方へと送られ、スクリーン筒２上部に連通する固体取出口６から取出される。
【００１５】
吸気口９から送入された空気はスクリーン筒２に薄片プラスチック等が付着するのを防止しつつ、その一部は排気口１０から、残りは液体から分離された薄片プラスチック等と共に上部の固体取出口６から系外に排出される。通常、固体取出口６には固気分離用サイクロン１２の供給口１６を接続して、固体取出口６から取り出された薄片を含む回収プラッスチックを空気と共に導入し、回収プラスチックと空気とを分離する。
【００１６】
スクリーン筒２内に供給する空気量は、装置や操作条件によって異なるので、適宜に調整し最適条件を求めて設定するとよい。一例をあげると、標準処理量が１００ｋｇ／ｈｒの固液分離機では、５〜１０ｍ３／ｈｒ程度、標準処理量が１０００ｋｇ／ｈｒの固液分離機では２０〜３０ｍ３／ｈｒ程度（いずれも損失頭約３００ｍｍＡｑ）が適当である。排出口６近辺への付着が多い場合には、別途スクリーン筒２内の上部に連通する上部吸気口１１を設けて適量を通気するとよい。また、固液分離機の吸気口９及び１１には外界からの異物が混入しないように、好ましくはフィルターを取り付ける。
【００１７】
本発明固液分離機の性能を十二分に発揮させるには、通常、分離固体取出口６にこれと連通するする固気分離サイクロン１２を取り付け、排気口６及び前記サイクロンの排気口１３に接続する吸気ファン１４を設けて固液分離機を吸気側で作動させる。そして、望ましくは固液分離機排気口１０及びサイクロンの排気口１３から排出される空気量比を調整する。それぞれの配管系に流量調整機構、例えばダンパー１５を取り付けるとよい。勿論、それぞれの配管系に低静圧、大風量の吸引ブロワー、例えばプレートファンやシロッコファンを取り付けて調整してもよい。本発明においては、必要により本発明の効果を阻害しない限り、前記した以外の機器や部材を組み合わせて利用することができる。
【００１８】
本発明に係る固液分離機は、繰り返し破砕プラスチック薄片を洗浄、脱水する分別回収プラスチックのリサイクル工程において極めて好適に使用できる。前記リサイクル工程に使用する場合、混在する水量などによって異なるが、一般に固サイクロン排気口１３からの吸気量に対し液分離機排気口１０からの吸気量比を０．６〜２倍の範囲内で調整するとよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の利用によって、ペットボトルや各種の使用済プラスチック類の分別回収工程における破砕プラスチック、プラスチック加工現場における切断屑など、水と混在するプラスチック薄片の脱水が容易になり、これらプラスチックのリサイクル工程での処理課題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る竪形連続固液分離装置の概略を例示する説明図
【符号の説明】
１：ケーシング                    ２：スクリーン筒
３：回転ローター                  ４：回転羽根
５：スクリーン筒内下部に連通する供給口
６：スクリーン筒内上部に連通する分離固体の取出口
７：ケーシングとスクリーン筒との間の断面がリング状の空間
８：断面リング状空間部７下部に連通する分離液体の排出口
９：スクリーン筒内下部に連通する下部吸気口
１０：断面リング状空間部中程に連通する排気口
１１：スクリーン筒内上部に連通する上部吸気口
１２：サイクロン                  １３：サイクロン排気口
１４：吸気ファン                  １５：流量調整機構（ダンパー）
１６：サイクロン供給口
【図１】
2004174467.tif 000003