(57)【要約】　　　（修正有）【課題】消費者から分別回収された使用済みペットプラスチックを湿式比重選別方式により、高純度のペット材料を回収する技術を提供する。【解決手段】廃ペットが再生資源物として利用可能な純度が９９％以上であれば、ペットボトル、繊維等に再生することが出来る。更にコストの低減及び大量の廃ペット材料の再生事業を成立させるために機械方式で洗浄及び材料別の選別を行うことが必要である。廃材ペット材料から高純度のペット材料を製造処理する廃材ペットの洗浄を含めた分離・精選方法と設備が必要である。廃ペットプラスチック容器をゴミ回収車で圧縮減容した後、図４に示す水槽式受入ホッパー２により、水より軽い及び重い廃プラスチック類を分離し、沈降した廃プラスチックを水中破砕機３により破砕し、湿式比重選別機９に流送する。水の脈動により比重選別が行われるが、比重の重いペットが最下層に集積され排出される。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般家庭又は事業所等消費者から排出される廃ペットボトル類のプラスチックからポリエチレンテレフタレート（ペットプラスチック）材料を分離して再資源化材料として製造するシステム
【請求項２】
一般家庭又は事業所等消費者から排出された廃ペットプラスチックとガラスビン又は金属系ボトルの混合廃棄物からガラスビン又は金属系ボトルとペット材料を分離して再資源化材料を湿式破砕及び湿式選別により製造するシステム
【請求項３】
異ペットプラスチック材料を含んだ廃ペットプラスチックを分離する方法として、選別室の真下に設けられた空気室を持った網下気室型の空気動式湿式比重選別機によって洗浄及び分離・精製を行うことを特徴とするシステム
【請求項４】
異ペットプラスチック材料を含んだ廃ペットプラスチックは湿式比重選別機により分離・精製する前工程に３０ｍｍ以下にする湿式の破砕装置を持つことを特徴とするシステム
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭及び小売等販売業から分別回収された異ペットプラスチック材料を含む使用済みポリエチレンテレフタレート製プラスチック（以下ペットと略記する）を、水を利用して比重選別しペット材料を回収する技術であり、又同様な技術によって廃ペットボトルと同時に混在されて回収される資源物ゴミと称される金属ボトル及びガラスビンを資源化材料として分離・精製する製造技術。
【０００２】
【従来の技術】
自治体等がプラスチック製ボトルの回収及び選別を行い、ペット再生業者との契約に基づいて廃ペットの品質条件を決定するが、通常は一般家庭又は事業所等の消費者から排出される際に、中身が残っていたり汚れが付着しないように水で軽くすすぎ、プラスチック以外のゴミを混ぜない、プラスチック製以外のふたは外して燃やせないゴミに出す又はふた及びシールは外してペットボトル収集袋には入れない等の条件で規制しており、消費者側の負担は大きい。更に自治体等は、引取条件をチェックするため、自治体等の収集場所において、人手により不適物を取除いている。又、これらの作業を軽減するために最近の技術では混在している材料に対して乾式破砕、乾式分級、湿式選別及び洗浄を行うシステムが開発されているが、湿式選別とは水より軽いプラスチックと重いプラスチックを分離するのみで、水より重いペット材料以外のプラスチックの分離は出来ていないため、不純物が混入しているペット材料となり、再生資源物としての品質は保持していない。
【０００３】
具体的には、例えば３０ｍｍ程度にペットボトルを乾式破砕した場合、微粒子が２０％程度発生する。又、微粒子による静電気が生じて装置のいたるところに付着する。又、廃ペットボトルは必ずしも乾燥しているわけでなく、雨水が混入したり、内容物が残留したりしているので、乾式の破砕機では操業上のトラブルが多く生じる。又、数ミリ以下の微粒子は回収しても異ペットプラスチックを多く含んでいるため、高品質の再生ペット材を回収するまでには至っていない。更に乾式分級方式により、ペット材を他のプラスチック材質、又は金属物等の混入材料を分級することは、前述の液体等の付着、又は分級機の効率の問題があり、ペット分中に含まれる金属を含めたプラスチック類の混在は多い。更に前述に示しているが、その後工程の湿式分級では水より軽い物質と重い物質を分離する程度であり、ポリスチレン（ＰＳ）のように水より重い物質とペット材を分離するまで至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ペット材料が再生資源物として利用できる条件は、ペット含有純度が１００％に近い材料として回収することが必要であり、例えば、ペットボトル、繊維等に再生することが可能となる。更にコストの低減及び大量の廃ペット材料の処理を考え再生事業として成立させるために、人手による分別をしない方法が必要であり、大量製造が可能な機械方式で洗浄及び材料別の選別を行うことが必要である。従って、異ペットプラスチック材料を含む廃材ペット材料からペット材質の純度が９９％以上の高品質のペット材料を製造処理する廃材ペットの洗浄を含めた分離・精選方法と設備により、前述の問題を解決する発明である。又、資源ゴミとして回収時に混在する金属系ボトル又はガラスビンも同様に、金属系ボトル及びガラスビンを湿式の比重選別方式により選別し、資源物として再利用可能な再生材料を製造する分離・精製方法と設備の発明である。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
収集される廃ペットボトル類には、図１の「資源ゴミ」リサイクルシステムの
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等消費者が排出する「資源ゴミ」と称する「ペットボトル」、「ビン」、「アルミ缶」
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して再生有用物として回収する為に、主要機種として湿式の比重選別装置を用いたシステムにより、問題の解決を行うものである。
【０００６】
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別した試験結果を表１に示すことが出来る。表１に示す試験結果によれば本システムの湿式比重選別方式において１００％純度のペット材質は符号ＰＡの下層帯に蓄積され、符号ＰＢの下層の上層帯と符号ＰＣの中間層帯にはペット材質とペット材質より比重の軽い材質、例えばアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ＰＳであり、更に符号ＰＤの上層帯には例えばＰＳが存在している。又、符号ＰＥの浮遊物帯は水より軽いポロプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥ）という材質のものである。従って、最下層帯部分からペット材質を順次排出させることにより１００％に近い高純度のペット材が得られることになる。
【０００７】
図２は表１を明白にする選別機の高さ方向の状態図である。又、図３に示す廃ペット回収試験の物質収支のフローは小型連続式試験機により連続的にペット材を回収した例であるが、この場合のペット産物は１００％純度のペット材質が回収することが出来た。この例によると湿式比重選別機は２槽で形成されている場合であるが１槽目で選択的に１００％純度のペット材を回収した後、２槽目に移行した残ペット材と異ペットプラスチック材の混合物を更に精選することにより、歩留りが９３．７％になる事を示している。
【０００８】
通常の回収方法を行った場合、ペット材質のみならず内容物が残留していたり、異物が混入されていたり、又回収システムに規制されている以外の混入物が存在している。従って、図１に示すように収集され、他の物質と混在している廃ペットボトルに対して、収集車による圧縮減容で生じる粗破砕を利用して湿式又は乾式の破砕装置により、３０ｍｍ以下の廃ペットボトルのフレークを作る。製造システム内に於いて破砕装置は図４の３に示すように単独又は図５の▲７▼に示す金属類とプラスチック類を分別する分離槽に内蔵されている場合もある。破砕された廃ペット材質を含む廃プラスチック類は湿式の比重選別機により、図３に示す方法で、沈降物と浮遊物及びペット以外の例えばＰＳを選択的に選別することで１００％の高品質のペット材が回収する事が出来る。
【０００９】
【実施の形態】
第１実施の形態
本発明の第１実施の形態として、例えば、図４に示す一般家庭または事業者等消費者から排出された比較的金属類が含まれていない廃ペットのプラスチック容器をゴミ回収車で圧縮減容され回収された後、１廃ペットプラスチック類は２水槽式受入ホッパーに投入される場合である。２の上面は水より軽い軽プラスチックを回収する４オーバフロー産物脱水スクリーンがあり、液分離により６オーバフロー産物と５循環戻水となる。２の下部排出口には３水中破砕機が設けられていて、ペット類廃棄物を約３０ｍｍ程度に破砕し、水とともに７振動スクリーンに流送する。水は５として１６循環水タンクに戻される。８破砕廃ペット類は網の下に気室が設けられている９湿式比重選別機にフィードされ、選別室は２室あり、９ａ１１槽目選別室と９ｂ１２槽選別室とで構成されており、９ａ１はペットを選別するための室であり、９ｂ１は再選によりペット材と異ペットプラスチックを選別する室である。９ａ３１槽目排出ブーツ、９ｂ３２槽目排出ブーツの下層から回収するリサイクル用ペットフレーク材は１０ポンプで排出し、１２水切り振動スクリーンで脱水された後、１３高純度再生ペットとして回収される。尚、９ｂ１に移動した再選プラスチック類は、水の脈動により比重選別が行われるが、その時比重の重いペットが最下層に集積される。ペット材は脈動とともに９ｂ２２槽目排出装置側に移動して、９ｂ２により９ｂ３から排出される。尚、９ａ２１槽目排出装置及び９ａ３も同様な作動を行うための装置である。又、１５軽比重プラスチックは１４軽比重脱水スクリーンにより脱水される。
【００１０】
第２実施の形態
図５に示す実施例は、廃ペット中に金属類及びガラス類が混在した資源ゴミと称する廃棄物に対して適応されるシステムである。２０資源ゴミは２１受入ホッパーに投入され、２２コンベアにより２３湿式金属選別機に入る。この工程迄の２０は収集運搬車での破砕は生じなく、ほとんどの金属は原形を留めている。２３により、金属及びガラス類は２３ａ分離室の末端に設けられている２３ｂ金属エジェクター及び２３ｄ脈動室から排出され、２３の底部に取付けられている２４脱水式バケットエレベータから２５金属物及びガラス物として回収される。尚、２５は後工程の４４金属篩分スクリーンにより４５ガラス物と４６金属物に分離され、再生物として回収される。他の材質のプラスチック材料を含んだ廃ペット類は、水より軽い２８軽比重廃プラスチックは２３ｃ破砕分離槽を経て、２９脱水スクリーンで水切りを行った後、３０軽比重再生プラスチックとして回収される。又、水より重い廃プラスチック類は２６水中破砕機により粒径３０ｍｍ以下の粒径に破砕された３１破砕ペット原料は、２７プラスチック流送ポンプにより破砕粒度３０ｍｍ以下にして、網下気室型の３２湿式比重選別機にフィードされる。３１の構成される材料はペット材質がほとんどであるため、３２では精選は必要としないため、１槽式の３２で十分である。３２ａ選別室で比重別に層を形成させた後、３９中比重プラスチック材料と３４高品質ペット材料に選別される。３４は３２ｂペットエジェクターから３３排出ポンプを経て３５再生ペット振動スクリーンで脱水された後、３６脱水高品質ペットとして回収される。一方、３９は３７中比重プラスチック振動脱水機により３８脱水中比重プラスチックとして回収される。
【００１１】
【発明の効果】
廃ペット材を含む廃材のほとんどは、分別収集のための分別及び洗浄は一般家庭又は事業体等の消費者であり、水道水の消費及びコストのロス及び洗浄の手間と労力を必要とされている。又、分別収集場においても更に洗浄及び分別選別チェックを行う工程が必要である。これらのロスをなくするためのシステムを考慮した場合に、完全な資源物として廃ペット材を回収するシステム及び設備の技術が必要であり、環境問題に対して有用な手段である。
【００１２】
【図面の簡単な説明】
【図１】「資源ゴミ」リサイクルシステムのフローを示す図面である。
【図２】選別槽の状態を明白にする図面である。
【図３】廃ペット回収試験の物質収支のフローを示す図面である。
【図４】「資源ゴミ」分離・精製システム（１）は実施例を示す図面である。
【図５】「資源ゴミ」分離・精製システム（２）は実施例を示す図面である。
【表１】湿式比重選別機内の高さ方向の分離状況を表にし、説明したものである。
【００１３】
【符号の説明】
１　　　　廃ペットプラスチック類
２　　　　水槽式受入ホッパー
３　　　　水中破砕機
４　　　　オーバフロー産物脱水スクリーン
５　　　　循環戻水
６　　　　オーバフロー産物
７　　　　振動スクリーン
８　　　　廃ペット類
９　　　　湿式比重選別機
９ａ１　　１槽目選別室
９ａ２　　１槽目排出装置
９ａ３　　１槽目排出ブーツ
９ｂ１　　２槽目選別室
９ｂ２　　２槽目排出装置
９ｂ３　　２槽目排出ブーツ
１０　　　ポンプ
１１　　　高純度再生ペット
１２　　　水切り振動スクリーン
１３　　　高純度脱水再生ペット
１４　　　軽比重脱水スクリーン
１５　　　軽比重プラスチック
１６　　　循環水タンク
１７　　　循環水ポンプ
１８　　　循環水
【００１４】
２０　　　資源ゴミ
２１　　　受入ホッパー
２２　　　コンベア
２３　　　湿式金属選別機
２３ａ　　分離室
２３ｂ　　金属エジェクター
２３ｃ　　破砕分離槽
２３ｄ　　脈動室
２４　　　脱水式バケットエレベータ
２５　　　金属物及びガラス物
２６　　　水中破砕機
２７　　　プラスチック流送ポンプ
２８　　　軽比重再生プラスチック
２９　　　脱水スクリーン
３０　　　軽比重再生プラスチック
３１　　　破砕ペット原料
３２　　　湿式比重選別機
３２ａ　　選別室
３２ｂ　　ペットエジェクター
３３　　　排出ポンプ
３４　　　高品質ペット材料
３５　　　再生ペット振動スクリーン
３６　　　脱水高品質ペット
３７　　　中比重プラスチック振動脱水機
３８　　　脱水中比重プラスチック
３９　　　中比重プラスチック材料
４０　　　循環水タンク
４１　　　循環水ポンプ
４２　　　循環戻水
４３　　　循環水
４４　　　金属篩分スクリーン
４５　　　ガラス物
４６　　　金属物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月17日(2002.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
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別した試験結果を図６に示すことが出来る。図６に示す試験結果によれば本システムの湿式比重選別方式において１００％純度のペット材質は符号ＰＡの下層帯に蓄積され、符号ＰＢの下層の上層帯と符号ＰＣの中間層帯にはペット材質とペット材質より比重の軽い材質、例えばアクリロニトリルブタジェンスチレン（ＡＢＳ）、ＰＳであり、更に符号ＰＤの上層帯には例えばＰＳが存在している。又、符号ＰＥの浮遊物帯は水より軽いポロプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥ）という材質のものである。従って、最下層帯部分からペット材質を順次排出させることにより１００％に近い高純度のペット材が得られることになる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
図２は図６を明白にする選別機の高さ方向の状態図である。又、図３に示す廃ペット回収試験の物質収支のフローは小型連続式試験機により連続的にペット材を回収した例であるが、この場合のペット産物は１００％純度のペット材質が回収することが出来た。この例によると湿式比重選別機は２槽で形成されている場合であるが１槽目で選択的に１００％純度のペット材を回収した後、２槽目に移行した残ペット材と異ペットプラスチック材の混合物を更に精選することにより、歩留りが９３．７％になる事を示している。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】「資源ゴミ」リサイクルシステムのフローを示す図面である。
【図２】選別槽の状態を明白にする図面である。
【図３】廃ペット回収試験の物質収支のフローを示す図面である。
【図４】「資源ゴミ」分離・精製システム（１）は実施例を示す図面である。
【図５】「資源ゴミ」分離・精製システム（２）は実施例を示す図面である。
【図６】湿式比重選別機内の高さ方向の分離状況を表にし、説明した図面である。