(57)【要約】【課題】蛍光管のガラス管内面に塗布された蛍光膜を迅速且つ確実に除去することが可能な、蛍光管の蛍光膜除去装置を提供する。【解決手段】上記課題は、少なくとも口金部分１２が切断除去された蛍光管２のガラス管内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離するブラスト処理手段７と、ブラスト処理手段によって剥離された蛍光膜とブラスト処理手段で用いた研掃材とを分離する分離手段と、を具備する蛍光膜除去装置により解決される。この場合、研掃材を、粒径５０μｍ以上５００μｍ以下のガラスビーズとすること、又、ブラスト処理手段では、ガラス管内の圧縮気体の流速が、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下となるように調整された圧縮気体に、研掃材が混入されていることにより、一層効率良く蛍光膜を除去することができる。【選択図】　　　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも口金部分が切断除去された蛍光管のガラス管内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離するブラスト処理手段と、ブラスト処理手段によって剥離された蛍光膜とブラスト処理手段で用いた研掃材とを分離する分離手段と、を具備することを特徴とする、蛍光管の蛍光膜除去装置。
【請求項２】
前記研掃材は、粒径５０μｍ以上５００μｍ以下のガラスビーズであることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光管の蛍光膜除去装置。
【請求項３】
前記ブラスト処理手段では、前記ガラス管内の圧縮気体の流速が、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下となるように調整された圧縮気体に、研掃材が混入されていることを特徴とする、請求項２に記載の蛍光管の蛍光膜除去装置。
【請求項４】
前記ブラスト手段は、密閉可能な容器内に設置され、当該容器内には、蛍光管の口金部分を切断除去するための口金切断機が同時に設置されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れか１つに記載の蛍光管の蛍光膜除去装置。
【請求項５】
少なくとも口金部分が切断除去された蛍光管のガラス管内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離し、次いで、剥離した蛍光膜と用いた研掃材とを分離することを特徴とする、蛍光管の蛍光膜除去方法。
【請求項６】
前記研掃材として、その粒径が５０μｍ以上５００μｍ以下のガラスビーズを用い、且つ、前記ガラス管内の圧縮気体の流速を、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下に調整することを特徴とする、請求項５に記載の蛍光管の蛍光膜除去方法。
【請求項７】
前記口金部分を密閉可能な容器内で切断すると共に、この容器内で研掃材の吹き付けを実施し、蛍光管に封入されていたガス状水銀及び蛍光管に塗布されていた蛍光膜を外部に排出させないことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の蛍光管の蛍光膜除去方法。
【請求項８】
密閉可能な容器内で廃蛍光管の口金部分を切断除去し、得られた廃蛍光管のガラス管の内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離すると共に廃蛍光管内のガス状水銀を排出させ、このようにして得られたガラス管を破砕し、次いで、破砕ガラス粒片を酸洗して破砕ガラス粒片に残留している蛍光膜及び蛍光膜に混入している水銀を分離除去すると共に、前記容器内の雰囲気ガス、剥離した蛍光膜及び用いた研掃材を一旦収集した後に、水銀、蛍光物質、研掃材に分離することを特徴とする廃蛍光管のリサイクル処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光管のガラス管内面に塗布された蛍光物資等からなる蛍光膜を迅速且つ確実に除去することの可能な除去装置及び除去方法、並びに、この除去装置及び除去方法を利用した廃蛍光管のリサイクル処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、効率の良い照明灯として広く使用されている蛍光管（蛍光放電管）は、低圧水銀ランプに属するものである。この蛍光管は、円筒状ガラス管の内面に蛍光物質を塗布し、酸化バリウム等の保護膜を表面に形成したタングステン２重フィラメント電極を円筒状ガラス管の両端部に取り付け、そのガラス管内を真空に減圧した後、少量の水銀とアルゴンガスとを封入したものである。そして、両端部の電極に通電して両電極間に電圧をかけ、ガラス管内で放電をさせることにより、管内の水銀ガスから遠紫外線を放射させ、この遠紫外線をガラス管内面に塗布した蛍光物質に照射して発光させている。
【０００３】
蛍光管のガラス管に使用されているガラスは高品質であり、リサイクル処理すれば上質なガラスとして再利用可能であり、従って、大量に発生する使用済みの廃蛍光管からガラスを回収すれば、省資源や省エネルギーのみならず、廃棄物の減量化にも大いに貢献することになる。
【０００４】
しかし、前述したように、ガラス管の内面には蛍光物質が塗布されており、又、この蛍光物質には微量ではあるが、封入した水銀が付着している。これらが塗布・付着した状態のままでは、ガラス管をリサイクル使用することはできない。又、微量とはいえ蛍光管には水銀が封入されており、大量の廃蛍光管を破砕した場合には、大量の水銀が放出され、環境を害することになる。従って、廃蛍光管をリサイクル処理する場合には、蛍光物質のみならず水銀の除去・回収を行う必要がある。
【０００５】
そのため、従来から種々の方法でリサイクル処理が行われており、そして、それらは湿式法と乾式法の２つに大別される。しかしながら、湿式法は、洗浄液を用いて蛍光膜を洗浄して除去する方法であり、ガラスから分離された蛍光物質と水銀とを含む廃液の処理が非常に複雑であるために効率的でないことから、最近では乾式法が広く行われるようになった。
【０００６】
乾式法として、例えば、特表２００１−５０６１８６号公報（以下「先行技術１」と記す）には、蛍光管の両端を切断してガラス管部と電極部とに分離した後、ガラス管部の内部に圧縮空気を噴射させて蛍光膜を剥離除去する方法が開示されている。特開２００１−２８６８２８号公報（以下「先行技術２」と記す）には、蛍光管の両端を切断してガラス管部と電極部とに分離し、得られたガラス管部を破砕してガラス片とし、このガラス片を筒状ドラムに収容し、筒状ドラムを回転させながら、筒状ドラム内に設置したブラシ体によりガラス片の表面を擦って蛍光膜を剥離除去する方法が開示されている。又、特開昭５１−８６２８５号公報（以下「先行技術３」と記す）には、蛍光管の両端を切断してガラス管部と電極部とに分離し、得られたガラス管部を破砕してガラス片とし、このガラス片を容器内でゴム片と混合攪拌し、ガラス片表面の蛍光膜をゴム片の摩擦によって剥離除去する方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先行技術１の方法では、ガラス管内面に塗布された蛍光膜の種類及び製造方法によっては、空気流のみであるため、容易には落ちにくいものがあり、処理能率向上の障害になっていた。又、環状型の蛍光管では、蛍光膜の付着力を直管型の蛍光管に比べて強化してあることから蛍光膜が落ちにくいことに加えて、空気流における遠心力の作用により環状型蛍光管の内周部での流速が落ちるため、内周部蛍光膜の除去がほとんど不可能であるという欠点があった。
【０００８】
又、先行技術２及び先行技術３の方法では、破砕した細かいガラス片の表面をブラシ体やゴム片で擦って除去するため、蛍光膜を除去すべきガラス片表面とブラシ体及びゴム片との接触確率が低く、ガラス片を容器内で長時間滞留させる必要があり、処理能率向上の障害になっていた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、蛍光管のガラス管内面に塗布された蛍光膜を迅速且つ確実に除去することが可能な、蛍光管の蛍光膜除去装置及び除去方法を提供することであり、又、この除去装置及び除去方法を利用した廃蛍光管のリサイクル処理方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去装置は、少なくとも口金部分が切断除去された蛍光管のガラス管内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離するブラスト処理手段と、ブラスト処理手段によって剥離された蛍光膜とブラスト処理手段で用いた研掃材とを分離する分離手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１１】
第２の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去装置は、第１の発明において、前記研掃材は、粒径５０μｍ以上５００μｍ以下のガラスビーズであることを特徴とするものである。
【００１２】
第３の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去装置は、第２の発明において、前記ブラスト処理手段では、前記ガラス管内の圧縮気体の流速が、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下となるように調整された圧縮気体に、研掃材が混入されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第４の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去装置は、第１ないし第３の発明の何れかにおいて、前記ブラスト手段は、密閉可能な容器内に設置され、当該容器内には、蛍光管の口金部分を切断除去するための口金切断機が同時に設置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
第５の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去方法は、少なくとも口金部分が切断除去された蛍光管のガラス管内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離し、次いで、剥離した蛍光膜と用いた研掃材とを分離することを特徴とするものである。
【００１５】
第６の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去方法は、第５の発明において、前記研掃材として、その粒径が５０μｍ以上５００μｍ以下のガラスビーズを用い、且つ、前記ガラス管内の圧縮気体の流速を、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下に調整することを特徴とするものである。
【００１６】
第７の発明に係る蛍光管の蛍光膜除去方法は、第５又は第６の発明において、前記口金部分を密閉可能な容器内で切断すると共に、この容器内で研掃材の吹き付けを実施し、蛍光管に封入されていたガス状水銀及び蛍光管に塗布されていた蛍光膜を外部に排出させないことを特徴とするものである。
【００１７】
第８の発明に係る廃蛍光管のリサイクル処理方法は、密閉可能な容器内で廃蛍光管の口金部分を切断除去し、得られた廃蛍光管のガラス管の内面に圧縮気体と共に研掃材を吹き付けて、ガラス管内面に塗布された蛍光膜を剥離すると共に廃蛍光管内のガス状水銀を排出させ、このようにして得られたガラス管を破砕し、次いで、破砕ガラス粒片を酸洗して破砕ガラス粒片に残留している蛍光膜及び蛍光膜に混入している水銀を分離除去すると共に、前記容器内の雰囲気ガス、剥離した蛍光膜及び用いた研掃材を一旦収集した後に、水銀、蛍光物質、研掃材に分離することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明では、圧縮空気等の圧縮気体に混入させた研掃材の研掃作用を利用してガラス管内面の蛍光膜を強制的に剥離・除去する。そのため、圧縮空気のみをガラス管に吹き込んだ場合（先行技術１）に比較して、極めて迅速に且つ確実に蛍光膜を除去することができる。特に付着力の強い蛍光膜や環状型蛍光管の蛍光膜を迅速に且つ確実に剥離させることができる。又、ガラス管を細かく破砕する前にブラスト処理するので、塗布膜を除去すべきガラス管内面のみを効率的にブラスト処理することができる。ブラスト処理後には研掃材と回収した蛍光膜とを分離し、研掃材は繰り返し使用に供するので、研掃材に費やすコストを大幅に削減することができる。その結果、廃蛍光管のリサイクル処理を安価に且つ効率的に行うことが達成される。
【００１９】
剥離した蛍光膜は集められ、蛍光物質としてリサイクル使用されるが、リサイクル使用するためには混入した水銀を除去する必要がある。この水銀の除去は、通常、蒸留処理により行われている。即ち、剥離して回収した蛍光膜の集合即ち蛍光粉を約６５０℃程度に加熱し、蛍光粉中に混入した水銀を蒸留させている。この場合、前述したように研掃材と剥離した蛍光膜とは分離されるものの、仮に研掃材が蛍光粉に混入しても、この蒸留処理において研掃材が悪影響を及ぼすことがあってはならない。蒸留処理による回収装置の性能を劣化させることのない材料として、ガラスビーズを研掃材として用いることが好ましい。
【００２０】
このガラスビーズのサイズは、粉体状となった蛍光膜（粒子径：約１０μｍ）との分離を容易にするため、粒径を５０μｍ以上とすることが好ましい。但し、大きくなりすぎるとガラス管内部をブラスト処理したときに、衝撃力によりガラス管が破損する。これを防止するために、粒径が５００μｍ以下のガラスビーズを用いることが好ましい。
【００２１】
蛍光管のガラス管は一般に薄くて脆弱であるため、研掃材を用いたブラスト処理ではブラスト強度が強い場合には、ガラス管が破損し、蛍光膜の除去ができなくなるが、上記粒径の範囲のガラスビーズを研掃材としたブラスト処理時にあっては、ガラス管内の圧縮気体の流速を、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下とすることにより、ガラス管を破壊せずにブラスト処理することが可能となる。直管型蛍光管においてはガラス管内の圧縮気体の流速が２００ｍ／秒を超えるとガラス管の破壊頻度が上昇するため好ましくない。環状型蛍光管では、研掃材がガラス管内面に衝突する際の角度が、直管型蛍光管の場合に比べて大きくなるため、直管型蛍光管に比べて破壊されやすく、ガラス管内の圧縮気体の流速が１００ｍ／秒を超えると破壊頻度が上昇するため好ましくない。
【００２２】
密閉可能な容器内で蛍光管の口金部分を切断すると共に、この容器内で研掃材のブラスト処理を施すことにより、蛍光管に封入されていたガス状水銀及び蛍光管に塗布されていた蛍光膜を外部に排出させずに処理することができ、特に、水銀による環境汚染を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る廃蛍光管のリサイクル処理工程の全体概略図、図２〜図４は、図１を一点鎖線で３分割した場合の各分割部分の詳細図である。
【００２４】
これらの図において、蛍光膜剥離装置１は廃蛍光管２の内面の蛍光膜を剥離する装置であり、その外郭は、図２に示すように、密閉可能な容器４（以下「密閉容器４」という）で構成されており、この密閉容器４の内部には、開口バーナー５、口金切断機６、及び、ブラストノズル７が設けられている。
【００２５】
搬入装置３により密閉容器４内に搬入された廃蛍光管２は、先ず、開口バーナー５によってその管壁を貫通する孔が開けられ、廃蛍光管２の内部気密性が破壊される。蛍光管の内部圧力は通常１０−５気圧程度と低く、水銀はガス状態で存在する。従って、この気密性破壊により、その内部に密封されていた水銀の一部はガス状水銀４６のまま密閉容器４内に放出され、残部は液状化する。
【００２６】
次いで、口金切断機６により廃蛍光管２の口金部分１２を切断除去する。この場合に、廃蛍光管２が、直管型蛍光管の場合には、両端の口金部分１２を除去して両端部断面を開放させる。一方、環状型蛍光管の場合には、口金部分１２を切断除去すると共に、更に、環状型蛍光管直径の大小に応じて円周長の２等分又は３等分に切断することによって、或る程度直管状に近づけることが好ましい。但し、環状型蛍光管においても、その形状が真円に近い円形型の場合には、口金部分１２の切断除去のみで十分に蛍光膜を剥離させることができる。除去された口金部分１２は回収し、除去された口金部分１２から、常法によって、アルミニウム、黄銅及び鉛ガラスが回収（「アルミニウム等回収４５」と記す）され、リサイクル使用される。
【００２７】
このようにして両端部断面が開放されたガラス管１３の一方端部の内面に向けて、ブラストノズル７から圧縮気体１１と共に研掃材８を吹き込み、ガラス管１３の他端部から圧縮気体１１及び研掃材８を噴出させ、ガラス管１３の内面に塗布された蛍光膜を剥離させて吹き飛ばす（これを「ブラスト処理」という）。ガラス管１３内の蛍光膜には、上述した廃蛍光管２への孔開け時に液化した水銀が混入・付着して含まれている。
【００２８】
ガラス管１３の内面の蛍光膜が除去されて生成した、水銀を含有する蛍光粉と、研掃材８との混合物１５は、密閉容器４内の雰囲気ガスと共に吸引用ガス配管１７ｂ及び吸引用ガス配管１７を通って分離装置１８へ吸引される。ここでは、混合物１５と、ガス状水銀４６を含有する雰囲気ガスとが混合したガスを廃ガス１６と称す。又、研掃材８及び蛍光粉の一部は、密閉容器４内に放出されたガス状水銀４６と共に吸引用ガス配管１７ａを通って、吸引用ガス配管１７に合流して廃ガス１６に混入する。一方、内部の蛍光膜が除去され、清浄化された清浄ガラス管１４は破砕機９に搬送される。
【００２９】
ガラス管１３を破損させることなく、蛍光膜をガラス管１３の内面から効率的に剥離するためには、研掃材８として、その粒径が５０μｍ以上５００μｍ以下であるガラスビーズを用いることが好ましく、更に、その際のガラス管１３内の圧縮気体の流速を、直管型蛍光管においては２００ｍ／秒以下、環状型蛍光管においては１００ｍ／秒以下となるように調整することが好ましい。圧縮気体としては、圧縮気体発生装置１０により得た圧縮空気や圧縮窒素等を用いることができる。この場合、上記流速を得るためには、ブラストノズル７の出口圧力が０．２〜０．５ＭＰａを確保できる圧縮気体発生器１０を用いることが好ましい。又、ガラスビーズ以外にセラミックス、ガラス粉、砂、金属粉等を研掃材８として用いることも可能であり、更に、後工程で高熱処理の必要が無い場合には、プラスチック等の可燃物を用いることもできる。研掃材８は蛍光粉及び水銀と分離された後、一旦ブラストタンク２３に収容され、ブラストタンク２３からブラストノズル７に供給される。即ち、研掃材８は繰り返し使用される。
【００３０】
尚、蛍光膜剥離装置１において、密閉容器４は、廃ガス１６が密閉容器４の外部に漏れて水銀汚染が発生しないこと、及び、密閉容器４からの廃ガス１６の吸引効率が低下しないことを満たしていればよく、従って、実用的に密閉される容器であればよい。又、密閉容器４内部への廃蛍光管２の搬入並びに清浄ガラス管１４の搬出は、連続的に行う必要はなく、バッチ搬入、バッチ搬出でもよい。同様に、密閉容器４からの廃ガス１６の吸引除去タイミングも、吸引用ガス配管１７に設けられた開閉バルブ１９により、適時不連続的であってもよい。その他、開口バーナー５を装備することにより、廃蛍光管２の処理能力は向上するものの、開口バーナー５の機能を口金切断機６に持たせることによって、開口バーナー５の装備を省略することもできる。開口バーナー５としては、例えば、水素バーナーが望ましい。
【００３１】
分離装置１８は、廃ガス１６から研掃材８、蛍光粉及び水銀を分離除去する装置であり、図３に示すように、直列に配備されたサイクロン２２、サイクロン２４、バグフィルター２５、ブロアー２６及び活性炭吸着塔３７により構成されている。密閉容器４内の廃ガス１６は、ブロアー２６で吸引され、吸引用ガス配管１７を通って分離装置１８に入る。
【００３２】
廃ガス１６は先ず最初にサイクロン２２に送り込まれ、サイクロン２２により廃ガス１６から研掃材８が分離除去される。蛍光粉の粒子直径は約１０μｍであり、研掃材８の粒子直径を５０μｍ〜５００μｍとしている場合には、サイクロン２２により容易に研掃材８と蛍光粉とを分離することができる。分離回収した研掃材８は、サイクロン２２の下部に設置されたブラストタンク２３内に一旦収容された後、ブラストノズル７に送られてブラスト処理に使用される。
【００３３】
研掃材８が除去された廃ガスは、次いで、サイクロン２４に送られて廃ガス１６から水銀を含有した蛍光粉が分離回収される。サイクロン２４から排出された廃ガス１６はバグフィルター２５に導入され、バグフィルター２５により廃ガス１６中の水銀及び蛍光粉が更に分離除去される。サイクロン２４及びバグフィルター２５により回収された蛍光粉及び水銀は、水銀含有蛍光粉２７として集められ、この水銀含有蛍光粉２７は、次工程の蛍光粉処理装置２８へ搬送される。バグフィルター２５を通過後の排ガス３５は、活性炭吸着塔３７を通過した後、大気に放散される。活性炭吸着塔３７は、バグフィルター２５を通過後の排気ガス３５に含まれる微量の水銀を捕集するための装置である。
【００３４】
蛍光粉処理装置２８は、図３に示すように、真空加熱装置２９、凝縮器３０、真空ポンプ３２及び活性炭吸着塔３８からなっている。水銀含有蛍光粉２７は、真空加熱装置２９に装入され、加熱されて水銀は水銀蒸気３１となり、真空ポンプ３２で吸引されて凝縮器３０に入り、ここで冷却されて金属水銀となり、水銀３３が回収される。一方、真空加熱装置２９からは、水銀含有蛍光粉２７から水銀が分離除去されて生成した蛍光粉３４が回収される。回収される蛍光粉３４としては、実質的に水銀が含まれない、品質上安全なものが安定して得られる。そして、水銀３３及び蛍光粉３４は、それぞれリサイクル使用される。
【００３５】
真空ポンプ３２で吸引された排ガス３６は、活性炭吸着塔３８に導入されて、排気ガス３６中に残留する微量の水銀が活性炭吸着塔３８で捕集された後、大気に放散される。尚、本実施の形態では、図３に示すように、２系列の活性炭吸着塔３７及び活性炭吸着塔３８を配備したが、これは１系列に集約してもよい。又、排ガス３５及び排ガス３６中の水銀を除去する方法としては、このように活性炭に塩化第二鉄等の酸化剤を付着させて水銀ガスを酸化し吸着除去する方法の他に、予め酸化剤を通して２価の水銀化合物とし、この状態で、チオール基をもつキレート樹脂に吸着させて除去する方法としてもよい。更に、これらの乾式吸着法による水銀除去方法の他に、排ガス３５，３６中に金属水銀も含まれている場合には、水銀の湿式酸化吸収法として、排ガス３５，３６中の金属水銀を酸化剤で酸化し、水溶性の硫化物を加えた溶液に吸収させて、水に難溶性の硫化水銀沈殿物として除去する装置を付加することが好ましい。
【００３６】
破砕機９では、清浄ガラス管１４を破砕する。破砕に当たっては、この清浄ガラス管１４の予定される後処理工程に応じて、破砕サイズを決定することが望ましい。即ち、▲１▼：研掃材８によるブラスト処理のみで、ガラスのリサイクル処理時に満たすべき環境基準を安定してクリアーすることが可能である場合には、清浄ガラス管１４を破砕処理した後に、直ちにリサイクル使用することが可能であり、従って、粉砕ガラスのリサイクルをできるだけ効率的に行なえる破砕サイズにすること、▲２▼研掃材８によるブラスト処理のみでは、前記環境基準を安定してクリアーすることが困難である場合には、清浄ガラス管１４を破砕処理した後に、これに微量残留する水銀を除去する工程を付加することが必要であり、従って、環境基準のクリアーを必要十分にし、且つ、粉砕ガラスのリサイクルをできるだけ効率的に行なえる破砕サイズにすること、を検討の上決定することが望ましい。
【００３７】
この観点から、本実施の形態においては、安全性をより確実化するために、清浄ガラス管１４の後処理工程として、適切な希釈酸による酸洗工程を実施することとする。そして、この場合には、破砕機９による清浄ガラス管１４の破砕ガラス粒片２０のサイズは、１５ｍｍ以下のガラス粒片が９５ｍａｓｓ％以上を占めるように処理することが望ましい。このようにして破砕処理が施され、生成した破砕ガラス粒片２０を酸洗装置２１へ搬送する。
【００３８】
酸洗装置２１は、図４に示すように、酸洗槽３９及び廃酸処理装置４０からなり、破砕ガラス粒片２０を受け入れ、希釈酸４７で破砕ガラス粒片２０に残留している微量の水銀及び蛍光粉を酸洗除去することにより、清浄化された破砕ガラス粒片を得て、再生ガラス、軽量骨材、タイル或いは家具材用等に再利用することができるガラスカレット４１を回収することを目的とする装置である。仮に、破砕ガラス粒片２０に環境基準による水銀の溶出量上限値である０．００５ｍｇ／ｌを上回る量の水銀が残留していても、酸洗装置２１により、この残留水銀溶出量を安定して０．００５ｍｇ／ｌ以下に下げることができる。
【００３９】
ここで、酸洗条件の内、酸の種類、酸濃度、酸洗液の温度及び酸洗処理時間が重要であるが、酸洗作業を安全なものにするために、酸洗液の温度は常温で行なうことが望ましい。酸の種類としては、扱い易さ及び廃酸処理の観点から、塩酸又は硝酸或いは硫酸が望ましく、特に、水銀の除去効果並びにハンドリング及び排水処理の観点から、塩酸を用いるのが望ましい。又、酸濃度及び処理時間としては、水銀残留量が溶出量で０．０３〜０．０９ｍｇ／ｌ程度の場合に、破砕ガラス粒片２０のサイズが、１５ｍｍ以下のものが９５ｍａｓｓ％以上を占める場合を基準とし、常温、静止浴中での浸漬酸洗の場合に、塩酸を用いた場合には、１．０規定以上更に望ましくは１．５規定の希釈塩酸に、２時間以上浸漬することが望ましく、塩酸濃度がこれ以下では、残留水銀の溶出量を安定して、０．００５ｍｇ／ｌ以下に下げることが困難となる。又、硝酸或いは硫酸を用いた場合にも、塩酸を用いた場合とほぼ同じ条件が必要である。水銀残留量の溶出量が変われば、適宜処理時間を変えればよい。
【００４０】
酸洗後に酸洗槽３９から排出される廃酸４２は、所定の廃酸処理装置４０で中和すると共に、溶出水銀を硫化水銀等の不溶化水銀４３として、中和処理水４４を排水し、不溶化水銀４３を廃棄処分する。
【００４１】
以上説明したようにして廃蛍光管２のリサイクル処理が行われる。
【００４２】
上記説明では設備イメージが抽象的であり、以下に、蛍光膜剥離装置１の具体的な構成例を図面に基づき説明する。先ず、直管型蛍光管の処理に最適な蛍光膜剥離装置１Ａの例を図５及び図６に基づき説明する。尚、図５は、本発明に係る蛍光膜剥離装置の一例を示す概略図、図６は、図５の一部分の構成を示す斜視図である。
【００４３】
図５及び図６に示すように、密閉容器４には直管型の廃蛍光管２を装入するための管装入口４８が開口して設けられ、そして、密閉容器４の内部には、廃蛍光管２を密閉容器４内で搬送するための管搬送装置５０と開孔バーナー５と口金切断機６ａとブラストノズル７とが設置され、密閉容器４の下部には、清浄ガラス管１４を排出させるためのガラス管排出口５４，口金部分１２を排出させるための口金排出口５６、研掃材８及び剥離した蛍光粉を排出させるための研掃材−蛍光粉排出口５８が設置されている。
【００４４】
研掃材−蛍光粉排出口５８は吸引用ガス配管１７ｂに接続されており、蛍光粉と研掃材８との混合物１５は、密閉容器４内の雰囲気ガスと共に、吸引用ガス配管１７ｂ及び吸引用ガス配管１７を経由して、分離装置１８のサイクロン２２に送られる。又、一部の蛍光粉及び研掃材８は、密閉容器４内の雰囲気ガスと共に吸引用ガス配管１７ａを経由してサイクロン２２に送られる。
【００４５】
管搬送装置５０は、入側及び出側の両側に設けた一対の車輪６０，６０と、車輪６０によって駆動される一対のベルト６１，６１と、ベルト６１に設けられた複数対の受台６２とで構成されており、ベルト６１，６１は、一対の受台６２，６２で廃蛍光管２を支持した状態のままで、密閉容器４内を循環移動するようになっている。又、管搬送装置５０には、ベルト６１と同期して移動する管保持装置５２が設置されており、受台６２上の廃蛍光管２は、この管保持装置５２により受台６２に押しつけられた状態で保持されている。開孔バーナー５、口金切断機６ａ及びブラストノズル７は、管搬送装置５０によって保持されて移動する廃蛍光管２又はガラス管１３に対して、その管壁に貫通する孔を開け、その口金部分１２を切断し、その内面の研掃材８によるブラスト処理ができるようになっている。
【００４６】
即ち、管装入口４８から装入された廃蛍光管２は受台６２及び管保持装置５２によって保持され、管搬送装置５０により密閉容器４内を移動する。この移動する間に、開孔バーナー５によって孔を開け、口金切断機６ａによって両端の口金部分１２を切断除去し、更に、口金部分１２が除去された後のガラス管１３に対してブラスト処理を施す。ブラスト処理が施された後の清浄ガラス管１４は、管保持装置５２を解除することにより出側の車輪６０の位置で受台６２から離脱し、ガラス管排出口５４を通って密閉容器４の外に排出される。図５では、ブラストノズル７は１基のみ設置されており、ブラスト処理は１回のみであるが、ブラストノズル７を複数個並べて設置し、複数回のブラスト処理ができるようにしてもよい。この場合、ブラスト処理を他方の管端側から行うようにすることもできる。ベルト６１は連続的に移動することを基本とするが、ブラスト処理位置等の所定位置では停止する等の間歇的な移動をさせてもよい。
【００４７】
次に、環状型蛍光管の処理に最適な蛍光膜剥離装置１Ｂの例を図７に基づき説明する。尚、図７は、本発明に係る蛍光膜剥離装置の他の一例を示す斜視図であり、下方から見た斜視図である。
【００４８】
図７に示すように、密閉容器４には環状型の廃蛍光管２を装入するための管装入口４９が開口して設けられ、そして、密閉容器４の内部には、廃蛍光管２を密閉容器４内で搬送するための管搬送装置５１と一対の口金切断機６ｂ，６ｂと２基のブラストノズル７，７とが設置され、密閉容器４の下部には、清浄ガラス管１４を排出させるためのガラス管排出口５５、口金部分１２を排出させるための口金排出口５７、研掃材８及び剥離した蛍光粉を排出させるための研掃材−蛍光粉排出口５９が設置されている。
【００４９】
研掃材−蛍光粉排出口５９は吸引用ガス配管１７ｂに接続されており、蛍光粉と研掃材８との混合物１５は、密閉容器４内の雰囲気ガスと共に、吸引用ガス配管１７ｂ及び吸引用ガス配管１７を経由して、分離装置１８のサイクロン２２に送られる。
【００５０】
管搬送装置５１は、入側及び出側の両側に設けた一対の車輪６３，６３と、車輪６３によって駆動されるベルト６４と、ベルト６４に設けられた複数の保持用板６５とで構成されている。保持用板６５には、廃蛍光管２を保持するための一対のクランプ装置５３，５３が設置されており、ベルト６４は、保持用板６５で廃蛍光管２を保持した状態で、密閉容器４内を循環移動するようになっている。口金切断機６ｂ及びブラストノズル７，７は、管搬送装置５１によって保持されて移動する廃蛍光管２又はガラス管１３に対して、その口金部分１２を切断し、その内面の研掃材８によるブラスト処理ができるようになっている。尚、図７の例では、口金切断機６ｂが開口バーナーを兼ねており、開口バーナーは設置されていない。
【００５１】
即ち、管装入口４９から装入された環状型の廃蛍光管２は、口金部分１２がベルト６４の反対側になるように保持用板６５の上にセットされ、クランプ装置５３，５３によって保持用板６５に保持される。そして、この状態で密閉容器４内を移動する。ベルト６４が移動して保持用板６５が下方を向いた状態では、廃蛍光管２の口金部分１２は保持用板６５の下端よりも突出した状態になる。この状態で移動する間に、一対の口金切断機６ｂ，６ｂにより口金部分１２を切断除去し、更に、口金部分１２が除去された後のガラス管１３に対してブラスト処理を施す。ブラスト処理は、蛍光膜の剥離を促進させるために、それぞれ異なる管端に向けて行われる。そして、ブラスト処理が施された後の清浄ガラス管１４は、ガラス管排出口５５の直上でクランプ装置５３，５３を解除することにより落下して、ガラス管排出口５５から排出される。図５と同様にこの場合も、ブラストノズル７を更に複数個並べて設置し、片側端部から複数回のブラスト処理ができるようにしてもよい。ベルト６４は連続的に移動することを基本とするが、ブラスト処理位置等の所定位置では停止する等の間歇的な移動をさせてもよい。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態では、蛍光膜を剥離するブラスト処理手段と、剥離された蛍光膜と研掃材とを分離する分離手段とを具備する、本発明に係る蛍光膜除去装置は、蛍光膜剥離装置１と分離装置１８とに分割して設置されている。但し、これらを１つの装置に組み込むこと、即ち、蛍光膜剥離装置１内に使用した研掃材８のみを回収する装置を設置することは可能であり、従って、本発明は上記の説明に限るわけではなく、ブラスト処理手段と前記分離手段とを備えている限り、これらが分割した形態であっても又１つの装置としてまとめた形態のどちらであっても、本発明は適用され、そして本発明の効果を十分に発揮させることができる。
【００５３】
このように、本発明に係る蛍光膜除去装置を用いて蛍光管の蛍光膜を除去することにより、蛍光管を破損させることなく、極めて迅速に且つ確実に蛍光管内面の蛍光膜を除去することができる。特に、付着力の強い蛍光膜や環状型蛍光管の蛍光膜を迅速に且つ確実に剥離させることができる。又、本発明に係る廃蛍光管のリサイクル処理方法によれば、これらの効果に加えて更に、破砕ガラス粒片に残留している水銀の量を環境基準以下に安定して下げることができ、しかも、得られるガラスカレットを、再利用に有利な粒径にまで小さくすることができ、廃蛍光管のリサイクル処理を安価に且つ効率的に行うことが達成される。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係る蛍光管の蛍光膜除去装置及び除去方法によれば、圧縮気体に混入させた研掃材の研掃作用を利用してガラス管内面の蛍光膜を強制的に剥離・除去するため、ガラス管を破損することなく、極めて迅速に且つ確実に蛍光膜を除去することができる。特に付着力の強い蛍光膜や環状型蛍光管の蛍光膜を迅速に且つ確実に剥離させることができる。そして、ブラスト処理後には研掃材と蛍光粉とを分離し、研掃材は繰り返し使用するので、研掃材に費やすコストを大幅に削減することができる。又、本発明に係る廃蛍光管のリサイクル処理方法によれば、上記の効果に加えて更に、破砕ガラス粒片に残留している水銀の量を環境基準以下に安定して下げることができ、しかも、得られるガラスカレットを、再利用に有利な粒径にまで小さくすることができる。これらにより、廃蛍光管のリサイクル処理を安価に且つ効率的に行うことが達成され、その工業的な効果は格別である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃蛍光管のリサイクル処理工程の全体概略図である。
【図２】図１中の部分詳細図であり、蛍光膜剥離装置を中心とした詳細図である。
【図３】図１中の部分詳細図であり、分離装置等を中心とした詳細図である。
【図４】図１中の部分詳細図であり、酸洗装置を中心とした詳細図である。
【図５】本発明に係る蛍光膜剥離装置の一例を示す概略図である。
【図６】図５の一部分の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る蛍光膜剥離装置の他の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　蛍光膜剥離装置
２　廃蛍光管
３　搬入装置
４　密閉容器
５　開口バーナー
６　口金切断機
７　ブラストノズル
８　研掃材
９　破砕機
１０　圧縮気体発生装置
１１　圧縮気体
１２　口金部分
１３　ガラス管
１４　清浄ガラス管
１５　混合物
１６　廃ガス
１７　吸引用ガス配管
１８　分離装置
１９　開閉バルブ
２０　破砕ガラス粒片
２１　酸洗装置
２２　サイクロン
２３　ブラストタンク
２４　サイクロン
２５　バグフィルター
２６　ブロアー
２７　水銀含有蛍光粉
２８　蛍光粉処理装置
２９　真空加熱装置
３０　凝縮器
３１　水銀蒸気
３２　真空ポンプ
３３　水銀
３４　蛍光粉
３５　排ガス
３６　排ガス
３７　活性炭吸着塔
３８　活性炭吸着塔
３９　酸洗槽
４０　廃酸処理装置
４１　ガラスカレット
４２　廃酸
４３　不溶化水銀
４４　中和処理水
４５　アルミニウム等回収
４６　ガス状水銀
４７　希釈酸
４８　管装入口
４９　管装入口
５０　管搬送装置
５１　管搬送装置
５２　管保持装置
５３　クランプ装置
５４　ガラス管排出口
５５　ガラス管排出口
５６　口金排出口
５７　口金排出口
５８　研掃材−蛍光粉排出口
５９　研掃材−蛍光粉排出口
６０　車輪
６１　ベルト
６２　受台
６３　車輪
６４　ベルト
６５　保持用板
【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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