(57)【要約】【課題】プラスチック系廃棄物から、非塩素含有プラスチックとＰＶＣ及びＰＶＤＣ等の塩素含有プラスチック及び紙類とを分離する。【解決手段】廃プラスチック６を、破砕機１により所定の大きさに破砕する。次いで、溶融造粒装置２１に導入し攪拌手段によって攪拌して廃プラスチック６の温度を上昇せしめて粒状化し、廃プラスチック６の温度がＰＶＣ及びＰＶＤＣの溶融温度未満の温度である１５０〜１９０℃になったら冷却水を噴射して非塩素含有プラスチックを溶融造粒する。次いで、乾式比重分離装置３１に導入し非塩素含有プラスチックの粒状物８ａと非粒状物９ａ（紙類含む）とを分離する。非塩素含有プラスチックの粒状物８ａは、高炉吹込み原料等として再利用される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌し、前記攪拌の摩擦熱によって前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類を造粒し且つ少なくとも１種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とするプラスチックの分離方法。
【請求項２】
前記廃プラスチックの攪拌は乾式で行うことを特徴とする請求項１記載のプラスチックの分離方法。
【請求項３】
前記廃プラスチックの攪拌による昇温過程において、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類を造粒し且つ少なくとも１種類を造粒されないままの状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックの分離方法。
【請求項４】
２種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌して、前記廃プラスチックを昇温し、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類を造粒し且つ少なくとも１種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とするプラスチックの分離方法。
【請求項５】
前記冷却は、所定時間内に所定の冷却量が得られる強制冷却である請求項３又は４に記載のプラスチックの分離方法。
【請求項６】
前記冷却を水冷又は液体窒素冷却によって実施する請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載のプラスチックの分離方法。
【請求項７】
冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度未満の温度とし、得られた粒状物と、塩素含有プラスチックを含む非粒状物とを分離する請求項３乃至６のうちいずれか１項に記載のプラスチックの分離方法。
【請求項８】
冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度を超える温度とし、得られた塩素含有プラスチックを含む粒状物と、非粒状物とを分離する請求項３乃至６のうちいずれか１項に記載のプラスチックの分離方法。
【請求項９】
請求項７に記載のプラスチックの分離方法にて１次分離した後、１次分離後の非粒状物を請求項８に記載のプラスチックの分離方法にて２次分離するプラスチックの多段分離方法。
【請求項１０】
２種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを収納する容器と、前記容器内に設けられ、前記廃プラスチックを攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段と、前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類が造粒され且つ少なくとも１種類が造粒されないままの状態となるように、前記廃プラスチックの温度を制御する制御手段と、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを分離する比重形状分離装置とを備え、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とする廃プラスチックの造粒装置。
【請求項１１】
前記容器内を強制冷却する冷却手段を備え、前記制御手段は前記冷却手段を制御することによって温度制御する請求項１０記載の廃プラスチックの造粒装置。
【請求項１２】
前記廃プラスチックの温度を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は前記温度測定手段からの出力に基づいて温度を制御する請求項１０又は１１記載の廃プラスチックの造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般及び産業廃棄物などの廃棄物中のプラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチック｛ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）及びＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）｝（以下、ＰＶＣ及び／又はＰＶＤＣ等を「塩素含有プラスチック」という）を分離する方法及び装置に関するものである。また、廃プラスチックを紙類と分離する方法及び装置も開示するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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を含んでいる。ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等を初めとして、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。そして、廃プラスチックは、その処理対策において以下の問題を有している。
（１）焼却等の熱処理を行った場合、塩素含有プラスチックが熱分解して有毒な塩化水素ガスを排出する。
（２）鉄源の還元剤として高炉に吹込む場合は、上記の塩化水素ガスによる腐食等の問題があるため、予め塩素含有プラスチックの許容率以下に精選する必要がある。
【０００３】
プラスチック系廃棄物から塩素含有プラスチックを分離する方法として、シンクフロート、液体サイクロン、湿式縦形分離装置、遠心分離装置による湿式分離方法や、乾式比重形状分離や風力選別、近赤外線やＸ線の吸収等を用いた方法による乾式分離方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、湿式分離装置の場合、媒体として液体との比重差を利用していることから、例えば、ＰＳを浮上分離する場合、比重１．２程度の重液を使用する必要がある。また、排水処理が不可欠となっている。更に、プラスチック系廃棄物に含まれている紙類が残渣として排出されるため、多大に埋立処分されるなどの課題が発生している。
【０００５】
一方、乾式分離においては、空気流による乾式比重形状分離や風力選別等の場合、ＰＥやＰＰとＰＶＣやＰＶＤＣとのように、比重の近いものについては分離が非常に困難である。
【０００６】
従って、この発明の目的は、廃プラスチックに含まれる塩素含有プラスチックを高効率且つ低コストで分離することができ、これとともに、非塩素含有プラスチックの粒状物を得て有効利用に供することができ、更に、廃プラスチックに含まれる紙類も分離することができるプラスチックの分離方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の方法の発明は、２種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌し、前記攪拌の摩擦熱によって前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類を造粒し且つ少なくとも１種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することに特徴を有するものである。
【０００８】
請求項２記載の方法の発明は、前記廃プラスチックの攪拌は乾式で行うことに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項３記載の方法の発明は、前記廃プラスチックの攪拌による昇温過程において、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類を造粒し且つ少なくとも１種類を造粒されないままの状態とすることに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項４記載の方法の発明は、２種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを攪拌して、前記廃プラスチックを昇温し、前記廃プラスチックの温度が所定温度に達したら前記廃プラスチックを冷却することにより、前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類を造粒し且つ少なくとも１種類を造粒されないままの状態とし、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを比重形状分離装置により分離し、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５記載の方法の発明は、前記冷却は、所定時間内に所定の冷却量が得られる強制冷却であることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項６記載の方法の発明は、前記冷却を水冷又は液体窒素冷却によって実施することに特徴を有するものである。
【００１３】
廃プラスチックを造粒するに当たり昇温方法は複数考えられるが、本発明においては攪拌手段を用いる。攪拌手段により攪拌しつつ摩擦熱により昇温させる。溶融造粒の工程は、廃プラスチックを所定の大きさに破砕し、破砕された廃プラスチックを攪拌手段によって攪拌して摩擦熱によって廃プラスチックの温度を上昇せしめて粒状化し、粒状化した廃プラスチックの温度が所定の温度になったら冷却して粒状化した廃プラスチックを粒状状態のまま凝固する方法である。
【００１４】
攪拌により加熱対象物全体を均一な温度に加熱可能であり、温度むらが少なくなる効果が得られる。一般的なヒータ加熱の場合、加熱対象物のヒータ側に近いところの温度が上昇してしまう。また、攪拌によれば、攪拌の物理的な衝突効果により粒状化が促進される。また、廃プラスチックは、温度上昇と共に生じる表面付着力による付着結合を起こすことにより、粒状物はその径が大きく成長し雪だるま式に成長するが、本発明による攪拌効果により、この付着融合が阻害されることにより、ある大きさの範囲内で粒径の揃った粒状化が可能である。
【００１５】
更に、攪拌の摩擦熱による昇温は乾燥状態において行われ、すなわち、廃プラスチックは乾式で攪拌される。従って、湿式攪拌の場合には必要となる乾燥工程を省略できる。
【００１６】
以上より、上記の場合は攪拌による摩擦熱のみにより昇温を実施している。しかし、ヒータ等の他の温度上昇手段を併用して廃プラスチックを昇温してもよい。
【００１７】
昇温した廃プラスチックを冷却するタイミングは、攪拌されて摩擦熱により昇温して粒状になった溶融プラスチックと非溶融プラスチックとが混ざった攪拌状態の被攪拌物の表面が所定の温度になったときである。
【００１８】
一方、攪拌により昇温した廃プラスチックの冷却方法は、一定の時間内で冷却時間を強制的に早めて冷却する強制冷却が好ましい。廃プラスチックの温度上昇に伴いその表面に付着力が生じるが、上記の攪拌効果により攪拌中においては付着結合が阻止される。しかし、攪拌状態から脱すると（攪拌が終了すると）、粒状物が互いに付着し塊状になってしまう現象がおこる。このとき、強制冷却を実施して短時間で冷却することによりこれを防ぐことができる。もし、ここで冷却時間を長くとって徐々に温度を下げた場合、例えば、自然冷却（放冷）では、攪拌手段の攪拌羽根（刃）により粒状物が破壊されて細かくなり形状を保つことができにくくなる。強制冷却手段としては、水冷や液体窒素等を用いることができる。強制冷却を液体窒素によって実施すれば、廃プラスチックの冷却時間を短縮でき処理効率の向上が図れる。
【００１９】
請求項７記載の方法の発明は、冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度未満の温度とし、得られた粒状物と、塩素含有プラスチックを含む非粒状物とを分離することに特徴を有するものである。
【００２０】
請求項８記載の方法の発明は、冷却する前記所定の温度を塩素含有プラスチックの溶融温度を超える温度とし、得られた塩素含有プラスチックを含む粒状物と、非粒状物とを分離することに特徴を有するものである。
【００２１】
請求項９記載の方法の発明は、請求項７に記載のプラスチックの分離方法にて１次分離した後、１次分離後の非粒状物を請求項８に記載のプラスチックの分離方法にて２次分離することに特徴を有するものである。
【００２２】
塩素含有プラスチックを分離するには、まず、冷却する温度をＰＶＣ及びＰＶＤＣの溶融温度未満の所定の温度とすることにより、非塩素含有プラスチックの粒状物▲１▼を造粒する。
【００２３】
粒状物▲１▼は、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含む非粒状物▲１▼’及び紙類と混在しているので、粒状物▲１▼と非粒状物▲１▼’及び紙類とを乾式分離手段によって分離する。乾式分離手段として、乾式比重形状分離装置や風力選別装置を用いる。
【００２４】
次いで、分離されたＰＶＣ及びＰＶＤＣを含む非粒状物▲１▼’に対して、冷却する温度をＰＶＣ及びＰＶＤＣの溶融温度を超える所定の温度に設定して溶融造粒を実施することにより、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含む粒状物▲２▼が造粒される。粒状物▲２▼は、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含まない非粒状物▲２▼’及び紙類と混在しているので、粒状物▲２▼と非粒状物▲２▼’及び紙類とを乾式分離手段によって分離する。
【００２５】
更に、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含まない非粒状物▲２▼’に対して、冷却する温度を非粒状物▲２▼’の廃プラスチックを溶融可能な温度に設定して溶融造粒を実施することにより、非塩素含有プラスチックの粒状物▲３▼と紙類とが分離する。
【００２６】
溶融造粒工程における冷却するタイミングは、攪拌されて摩擦熱により昇温して粒状になった溶融プラスチックと非溶融プラスチックとが混ざった攪拌状態の被攪拌物の表面が所定の温度になったときである。被攪拌物の表面温度は、放射温度計によって測定する。この所定の温度は、プラスチックの融点とは若干異なる。
【００２７】
冷却するタイミング温度を、ＰＰを溶融造粒可能な所定の温度とすれば、それよりも融点が高いＰＶＣ及びＰＶＤＣは、溶融せず形状が変化しておらず塊状や破片状のままである。このようにして、ＰＥ、ＰＳ、ＰＰ系のプラスチック（非塩素含有プラスチック）の粒状物と、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含む非粒状物及び紙類とが混合物として調製される。
【００２８】
次いで、調製された混合物（粒状物及び非粒状物、紙類）を、乾式分離手段（乾式比重形状分離装置や風力選別装置）に導入し、粒状物と非粒状物や紙類とを分離する。
【００２９】
このようにしてＰＶＣ及びＰＶＤＣから分離して得られた塩素含有プラスチックを含まない粒状物は、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料として使用する燃料等として用いることができる。
【００３０】
請求項１０記載の装置の発明は、２種類以上のプラスチックを含有する廃プラスチックを収納する容器と、前記容器内に設けられ、前記廃プラスチックを攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段と、前記廃プラスチックのうちの少なくとも１種類が造粒され且つ少なくとも１種類が造粒されないままの状態となるように、前記廃プラスチックの温度を制御する制御手段と、造粒された粒状物と造粒されなかった非粒状物とを分離する比重形状分離装置とを備え、
前記比重形状分離装置は、振動方向にほぼ水平に振動自在の振動篩と、振動篩上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）とを備え、振動篩を振動方向に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩を振動方向に振動させるとともに、上昇空気流を噴射して、振動篩上の混合物を比重差及び形状差によって粒状物と非粒状物とに分離することに特徴を有するものである。
【００３１】
請求項１１記載の装置の発明は、前記容器内を強制冷却する冷却手段を備え、前記制御手段は前記冷却手段を制御することによって温度制御することに特徴を有するものである。
【００３２】
請求項１２記載の装置の発明は、前記廃プラスチックの温度を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は前記温度測定手段からの出力に基づいて温度を制御することに特徴を有するものである。
【００３３】
廃プラスチックを攪拌手段により攪拌の摩擦熱により昇温し、強制冷却して造粒し、且つ、廃プラスチック中の他のプラスチックが造粒されないようにするためには、精密な温度コントロールが必要である。特に造粒させたくない種類のプラスチックを非造粒のままとするには冷却の制御が重要である。すなわち、攪拌中の廃プラスチックの温度制御は、廃プラスチックを種類別（材質別）に選択造粒する上で重要なポイントである。
【００３４】
本発明装置においては、廃プラスチック収納容器と、攪拌手段と、該攪拌手段の駆動手段と、そして、攪拌中の廃プラスチックの温度を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、容器内を強制冷却する冷却手段を備える。冷却手段を制御することによって温度制御がなされる。冷却手段として冷却水や液体窒素による冷却装置を用いるとよい。更に、制御手段は、廃プラスチックの温度を測定する温度測定手段を備えている。温度測定手段として非接触の放射温度計などを用いると良い。温度測定手段からの出力に基づき冷却手段によって攪拌中の廃プラスチックの温度を制御することができる。
【００３５】
攪拌中の造粒対象物を非接触の放射温度計により、時間遅れ無しに正確に計測して制御することにより、正確に攪拌中の廃プラスチックの温度を管理することができる。
【００３６】
また、冷却中においても温度管理することにより、冷却により表面の付着力を減じた後において、乾燥状態で且つ攪拌羽根による造粒対象物の破壊ができるだけ少ないうちに収納容器から迅速に排出することができる。また、前記制御手段には、前記駆動手段を組み合わせてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００３８】
図１は、この発明の実施の形態に係るプラスチック分離工程を説明するフローシート、図２は、溶融造粒装置を示す斜視図、図３は、エアテーブル型乾式比重形状分離装置を示す斜視図、図４は、風力選別装置を示す説明図、図５は、リングダイ式造粒装置を示す斜視図である。
【００３９】
廃プラスチックからＰＶＣ及びＰＶＤＣ（塩素含有プラスチック）を含まないプラスチック粒状物を得てリサイクル（広く再利用を含めて「リサイクル」という）に供する工程を説明する。廃プラスチック６は紙類等を含むのでその状況により説明する。
【００４０】
図１に示すように、破砕機１の後工程に溶融造粒装置２１（２、２２、図１では「造粒機」と記載）が配され、溶融造粒装置２１の後工程にエアテーブル型乾式比重形状分離装置（以下、「比重形状分離装置」という）３１（３、３２）が配されている。
【００４１】
廃プラスチック６は、先ず、破砕機１によって５〜２００ｍｍ角に破砕される。このとき、破砕機１では、均一の大きさに破砕する方が溶融造粒するための温度が安定するために好ましい。例えば、１００ｍｍ角に均一化することが好ましい。
【００４２】
次いで、破砕された廃プラスチック６は溶融造粒装置２１に導入される。図２に示すように、溶融造粒装置２（２１、２２）は、被攪拌物を収容する廃プラスチック収納容器１０の底部に円盤状に配置された複数の、本実施の形態では２つの攪拌用羽根４を有しており、モータ５により該羽根４が高速回転し被攪拌物（廃プラスチック６）が本体内で８の字状の回転移動を行える装置である。投入された廃プラスチック６が攪拌羽根４によって攪拌されることによって摩擦熱が発生し廃プラスチック６の温度が上昇する。被攪拌物（廃プラスチック６）の表面温度が所定の温度になると廃プラスチックが材質によっては溶融し（プラスチックの種類により溶融温度が異なる）、粒状化する。補助的に溶融造粒装置にヒータ等の温度上昇手段（図示せず）を取付け廃プラスチックの温度を上昇させてもよい。該温度は溶融造粒装置２内に配された放射温度計（図示せず）により測定される。被攪拌物に冷却水を噴射して冷却すると、溶融して粒状化した廃プラスチックが粒状状態のまま凝固し、溶融造粒装置２内において、廃プラスチックの粒状物と非粒状物とその他の紙類がほとんど結合することなく混在する状態となる。冷却水噴射時間は２〜３秒程度である。強制冷却方法は水冷に限るものではない。例えば、液体窒素などが考えられる。強制冷却を液体窒素によって実施することにより、攪拌の摩擦熱によって昇温した廃プラスチックの冷却時間を短縮することができ処理効率を向上することができる。
【００４３】
溶融造粒装置２によって、所望のプラスチックの粒状物を得る場合の冷却水噴射タイミングは下記の通りである。即ち、▲１▼ＰＥ、ＰＳの場合は、被攪拌物（廃プラスチック）の温度が１００〜１７０℃に上昇したとき、▲２▼ＰＰの場合は、１５０〜１９０℃に上昇したとき、また、▲３▼ＰＶＣ及びＰＶＤＣの場合は、１９０〜２１０℃に上昇したときをそれぞれ噴射タイミングとする。このように、冷却水の噴射タイミングを所望のプラスチックの融点とは若干異なる所定温度に設定することにより、所望のプラスチックを選択して造粒できることが発明者らにより確認されている。
【００４４】
溶融造粒装置２１に導入された廃プラスチック６は、該装置２１において２つの攪拌用羽根４、４により乾式で攪拌され摩擦熱によって温度が上昇する。廃プラスチック６の温度がＰＶＣ及びＰＶＤＣの溶融温度未満の所定の温度になったところで冷却水（図示せず）が噴射され、溶融したプラスチックが粒状状態のまま凝固する。冷却水噴射温度をＰＶＣ及びＰＶＤＣの溶融温度未満の所定の温度、本実施の形態では、１５０〜１９０℃に設定することにより、ＰＶＣ及びＰＶＤＣよりも溶融温度の低い材質のプラスチック（非塩素含有プラスチック）が溶融造粒される。造粒された粒状物プラスチック（非塩素含有プラスチック）と非粒状物プラスチック（ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含む）及び紙類との混合物１１は、シャッタ７から装置２１外へ排出され、次工程の比重形状分離装置３１に導入される。また、溶融造粒装置２１外へ排出直後の混合物１１の温度を１００〜１１５℃に管理することにより、混合物１１を乾燥状態で排出できるとともに、攪拌羽根による粒状物プラスチックの破壊が少ないことを確認している。
【００４５】
図３に示すように、比重形状分離装置３（３１、３２）は、振動方向１５にほぼ水平に振動自在の振動篩１６と、振動篩１６上に振動方向とほぼ同方向に互いに平行に配設された複数の邪魔板（リッフル）１７とを備え、振動篩１６を振動方向１５に向けて傾斜（エンドスロープ）させるとともに振動方向１５と直交する水平方向に向けても傾斜（サイドスロープ）させて配置し、振動篩１６を振動方向１５に振動させるとともに、上昇空気流１８を噴射して、振動篩１６上の混合物１１を比重差及び形状差によって粒状物８と非粒状物９とに分離する。かくして、比重形状分離装置３１に導入された混合物１１は、粒状物（非塩素含有プラスチック）８ａと非粒状物９ａ（ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含むプラスチック）及び紙類とに分離される。
【００４６】
このようにして比重形状分離装置３１によって分離された粒状物８ａは、ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含有しておらず、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料として使用する燃料等としてリサイクル可能である。
【００４７】
分離装置３１によって分離された非粒状物（ＰＶＣ及びＰＶＤＣを含む）９ａは、更に、溶融造粒装置２２に導入される。ここで冷却水噴射温度をＰＶＣ及びＰＶＤＣの溶融温度を超えた所定の温度、本実施の形態では２００℃に設定することにより、ＰＶＣ及びＰＶＤＣが溶融造粒される。造粒された粒状物プラスチック（塩素含有プラスチック）とともにシャッタ７から取出された非粒状物には、ＰＶＣ及びＰＶＤＣよりも溶融温度の高いプラスチック（非塩素含有プラスチック）の他、紙類などが含まれている。粒状物と非粒状物との混合物１１は、次いで、比重形状分離装置３２に導入され、粒状物８ｂ（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ）と非粒状物９ｂ（非塩素含有プラスチック）及び紙類とに分離される。
【００４８】
更に、分離された非粒状物９ｂを、溶融造粒装置２によって溶融造粒し、次いで、比重形状分離装置３によって粒状物を分離すれば、非塩素含有プラスチックの粒状物と紙類とが得られる。
【００４９】
また、上記の紙類を含んだままの非粒状物９ｂはＰＶＣ及びＰＶＤＣを含まず、そのまま所定の用途例えば燃料等として再利用することができる。ここで、紙類を含んだままの非粒状物９ｂにおいては、図５に示すリングダイ式造粒装置１９によって造粒処理することにより、プラスチック（非塩素含有プラスチック）及び紙が混合された粒状物２０として得ることができる。これにより、燃料等に再利用する際のハンドリング性の向上を図ることができる。
【００５０】
以上のように、ＰＶＣ及びＰＶＤＣと分離されたプラスチック粒状物８ａ、及び、非粒状物９ｂから最終的に分離されたプラスチック粒状物はいずれも塩素含有プラスチックを含まず、鉄源の還元剤として高炉吹込みやセメントキルン等の原料の用途に再利用することができる。ここでプラスチック粒状物（非塩素含有プラスチック）を高炉吹込み原料に利用するときは、高炉吹込みの際の吹込み口の断面積を考慮して、破砕粒度（粒径）を２〜２０ｍｍとすることが好ましい。本実施の形態では８ｍｍである。
【００５１】
更に、残渣として回収した塩素含有プラスチック（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ）の粒状物８ｂは、塩酸回収等の用途に再利用することも可能である。
【００５２】
以上のようにして、紙を含むプラスチック系廃棄物からＰＥ、ＰＳ、ＰＥ等の非塩素含有プラスチックの粒状物が分離して得られ、更に、ＰＶＣ及びＰＶＤＣ等の塩素含有プラスチックも分離回収され、その他の紙類も分離回収され、また、非塩素含有プラスチック及び紙が混合された粒状物を得ることもでき、それぞれに適した用途に再利用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、下記に示す有用な効果がもたらされる。
【００５４】
▲１▼　一般及び産業廃棄物などの廃棄物中のプラスチック系廃棄物から、非塩素含有プラスチックの粒状物と、塩素含有プラスチックの粒状物と、紙類とを分離して得ることができる。プラスチック系廃棄物には塩素含有プラスチック（ＰＶＣ及びＰＶＤＣ等）が約８％混入しているが、本発明によって塩素含有プラスチックを分離することにより、塩素含有プラスチックの含有率１％未満のプラスチック粒状物を得ることができ、このプラスチック粒状物を、製鉄用高炉吹込みやセメントキルン等の吹込み原燃料として使用する燃料等として使用することにより、廃プラスチックをリサイクルに供することができる。
【００５５】
▲２▼　攪拌による摩擦熱及び強制冷却により廃プラスチックを造粒する溶融造粒装置と乾式分離装置とを併用し、プラスチック系廃棄物を溶融造粒によりプラスチック粒状物と非粒状物と紙類との混合物にし、乾式分離によって該混合物を粒状物と非粒状物及び紙類とに分離して、リサイクル可能な非塩素含有プラスチックの粒状物を得ることができ、廃プラスチックの原料化による低コスト化が実現でき経済的に有利である。
【００５６】
▲３▼　溶融造粒装置は比重液などの液体を用いず、装置本体内において廃プラスチックを乾いた状態で攪拌して昇温、溶融し、冷却水の噴射によってプラスチック粒状物を高精度で造粒可能であり、且つ、造粒されたプラスチック粒状物は縮まって体積が減少しており、比重差や形状差によって乾式分離装置を用いて非粒状物及び紙類と高精度で分離することが可能である。
【００５７】
▲４▼　溶融造粒装置において、廃プラスチックの温度がプラスチックの融点とは若干異なる所定の温度になったときに冷却水を噴射する冷却水噴射タイミングを選択することにより、所望のプラスチックを選択して造粒することができる。
【００５８】
▲５▼　非塩素含有プラスチックと紙との混合された粒状物を得ることもでき、この粒状物を燃料として使用することもできる。
【００５９】
▲６▼　廃プラスチックを攪拌し摩擦熱によって温度を上昇して粒状化し、所定の温度になったら一定の冷却時間内の強制冷却により粒状状態のまま凝固することにより、攪拌効果により加熱対象物全体を均一な温度に加熱可能であり、温度むらが少なく、攪拌の物理的な衝突効果により粒状化が促進され、ある一定の大きさの範囲の粒状化が可能である。
【００６０】
▲７▼　強制冷却することにより、攪拌状態から脱したときの粒状物同士の付着による塊状化や、攪拌羽根（刃）による粒状物の破壊や、細粒化を抑制することができ、良好な粒状体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るプラスチック分離工程を説明するフローシートである。
【図２】この発明の実施の形態に係る溶融造粒装置を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るエアテーブル型乾式比重形状分離装置を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態に係るリングダイ式造粒装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　破砕機
２、２１、２２　溶融造粒装置
３、３１、３２　エアテーブル型乾式比重形状分離装置
４　攪拌羽根
５　モータ
６　廃プラスチック
７　シャッタ
８　粒状物
８ａ　粒状物（非塩素含有プラスチック）
８ｂ　粒状物（塩素含有プラスチック）
９　非粒状物
９ａ　非粒状物（塩素含有プラスチックを含む）
９ｂ　非粒状物（非塩素含有プラスチック）
１０　廃プラスチック収納容器
１１　混合物
１５　振動方向
１６　振動篩
１７　邪魔板
１８　上昇空気流
１９　リングダイ式造粒装置
２０　非塩素含有プラスチック及び紙が混合された粒状物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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