(57)【要約】【課題】選別精度が高く、かつ構造が簡単な湿式比重差選別機を提供することである。【解決手段】原料供給機１の一部を構成するスクリュー式の供給コンベヤ３の排出口３ｂ近傍に給水口３ｃを設け、この給水口３ｃから供給コンベヤ３の搬送路に水を供給して、選別水槽２へ供給される直前の原料プラスチックを水と混合し、原料表面の空気や油分を除去して水を付着させることにより、選別水槽２へ供給された原料が速やかに水槽の水になじみ、シート状やフィルム状のものが従来のように表面に付着した空気や油分の影響で浮き上がらないようにして、選別水槽２に消泡装置等を設置することなく、選別精度を向上させたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックの粉砕物から成る原料プラスチックを選別水槽へ供給して水との比重差により選別する湿式比重差選別機において、前記選別水槽へ供給される直前の原料プラスチックを水と混合する手段を設けたことを特徴とする湿式比重差選別機。
【請求項２】
前記原料プラスチックを水と混合する手段が、原料プラスチックを前記選別水槽へ供給するスクリューコンベヤの搬送路に給水を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の湿式比重差選別機。
【請求項３】
前記原料プラスチックと混合する水の量を、重量比で原料プラスチックの５〜１０％としたことを特徴とする請求項１または２に記載の湿式比重差選別機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種の廃プラスチックを水との比重差を利用して選別する湿式比重差選別機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市ごみ等の一般廃棄物や産業廃棄物の増加への対策として、廃棄物を埋め立てたり焼却したりせずに極力リサイクルすることが求められている。特に、廃棄物の中でも高い割合を占める廃プラスチックは、容器包装リサイクル法の施行により、リサイクルの義務化が進められてきている。
【０００３】
ところで、廃プラスチックをリサイクルするためには、まず、各種入り混じった状態で回収された廃プラスチックを材質別に選別する必要がある。このため、廃プラスチック処理設備には、各種のプラスチックを水との比重差を利用して選別する湿式比重差選別機が設けられていることが多い。
【０００４】
上記の湿式比重差選別機では、一般に、廃プラスチック処理設備の上流工程で細かく粉砕された原料プラスチックを、乾燥した状態で選別水槽の一端側の水中に供給し、他端側へ移送しながら、水との比重差を利用して、最も軽い発泡系プラスチック（発泡スチロール等）と、その他の水に浮くもの（ポリプロピレン、ポリエチレン等）と、沈むもの（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等）とを選別している。このうち、発泡系プラスチックは、水中に供給されてもすぐに浮き上がるため、供給位置の直上近傍の水面から回収することにより、その他の水に浮くものとの選別が行われている。
【０００５】
しかし、原料プラスチックのうちのシート状やフィルム状のものは、その材質自体の比重によらず、表面に付着した空気や油分の影響により、供給直後に浮き上がってしまうことが多い。このため、回収された発泡系プラスチックは、ポリプロピレンやポリ塩化ビニル等のシートやフィルムが混入している場合が多く、選別精度が低い問題がある。
【０００６】
また、発泡系プラスチック以外で水に浮くものも、水に沈む材質のシートやフィルムが少なからず混じった状態で水槽の他端側の水面から回収されるため、選別精度が低い。特に、この回収物を原料として固形燃料（ＲＰＦ）を製造する場合、ポリ塩化ビニル等の混入は製品品質に悪影響を及ぼし、問題となる。
【０００７】
このような問題への対策として、選別水槽に供給された原料プラスチックを、供給位置の近傍に噴射される水で水中に押し込むとともに、水槽内に設けた消泡装置で攪拌して、その表面に付着した空気等を除去する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
しかしながら、上述した方法を採用すれば、選別水槽内に消泡装置や水噴射装置を設けることにより、選別水槽が大掛かりになって製造コストが高くなるし、メンテナンスも面倒なものとなる。
【特許文献１】特開平９−１０８５９０号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の課題は、選別精度が高く、かつ構造が簡単な湿式比重差選別機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明は、廃プラスチックの粉砕物から成る原料プラスチックを選別水槽へ供給して水との比重差により選別する湿式比重差選別機において、前記選別水槽へ供給される直前の原料プラスチックを水と混合する手段を設けた構成を採用したのである。
【００１１】
すなわち、原料プラスチックを選別水槽へ供給する直前に水と混合してその表面に水を付着させることにより、選別水槽へ供給された原料プラスチックが速やかに水槽の水になじみ、シート状やフィルム状のものが従来のように表面に付着した空気や油分の影響で浮き上がらないようにして、選別水槽に消泡装置等を設置することなく、選別精度の向上を図ったのである。
【００１２】
上記の構成において、前記原料プラスチックを水と混合する手段としては、原料プラスチックを前記選別水槽へ供給するスクリューコンベヤの搬送路に給水を行うものを採用することができる。この手段によれば、原料プラスチックと水とをコンベヤのスクリューの回転により攪拌して強制的に混合させることができ、より確実に原料プラスチックの表面に付着した空気や油分を除去して、代わりに水を付着させることができる。
【００１３】
前記原料プラスチックと混合する水の量は、重量比で原料プラスチックの５〜１０％とすることが好ましい。混合する水の量を５％以上にすることにより、選別精度を実用上満足できるレベルに向上させることができるが、１０％を越えると、選別精度の向上度合いが小さくなって水量増加分のコストアップに見合わなくなるからである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、上述したように、原料プラスチックを選別水槽へ供給する直前に水と混合してその表面に水を付着させ、選別水槽内でシート状やフィルム状のプラスチックが従来のように表面に付着した空気や油分の影響で浮き上がらないようにしたので、選別精度を大きく向上させることができる。しかも、この発明を適用した湿式比重差選別機は、選別水槽の改造が不要なので、選別水槽内に消泡装置等を設ける場合に比べて製造コストの増加が少なく、メンテナンスもしやすい。
【００１５】
また、前記原料プラスチックを水と混合する手段を、原料プラスチックを選別水槽へ供給するスクリューコンベヤの搬送路に給水を行うものとすることにより、より確実に原料プラスチック表面の空気や油分を除去して水を付着させることができ、選別精度をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態について説明する。この湿式比重差選別機は、廃プラスチック処理設備内に設置され、図１に示すように、廃プラスチックを細かく粉砕した原料プラスチック（以下、単に「原料」とも記す。）を、原料供給機１により選別水槽２の一端側に供給して、水槽２他端側へ移送しながら水との比重差を利用して３種類に選別し、各種類ごとに次工程へ送るものである。
【００１７】
図２乃至図４に示すように、前記原料供給機１は、いずれもスクリュー式の供給コンベヤ３と投入コンベヤ４とから成り、原料プラスチックを供給コンベヤ３で選別水槽２の水面より高い位置まで搬送した後、投入コンベヤ４で水槽２の高さ方向中央位置の水中に投入している。
【００１８】
供給コンベヤ３は、下端部に原料の受入口３ａを、上端部に排出口３ｂを有している。また、排出口３ｂから約０．３ｍ手前には給水口３ｃが設けられ、搬送中の原料が給水口３ｃからノズル等により搬送路へ供給される水と十分に混合されるようになっている。
【００１９】
また、投入コンベヤ４は、供給コンベヤ３の排出口３ｂに接続された受入口４ａと、選別水槽２の一端の壁から水槽２内へ突出する排出口４ｂを有しており、受入口４ａに供給された原料を排出口４ｂから水槽２内に押し込んでいる。
【００２０】
前記選別水槽２は、一端側上部から水を供給して他端側上部からオーバーフローさせることにより水槽２内に緩やかな水の流れを生じさせ、原料が徐々に他端側へ移動しながらその比重によって分離していくようになっている。そして、分離した原料を別々に回収するために、投入直後に水面に浮かび上がる発泡系プラスチック（発泡材）を捕集して水槽２の側方へ排出するスクリュー式の発泡材回収コンベヤ５と、発泡材以外で水に浮くものを水槽２他端から排出する原料払出水車６と、水槽２底部に沈んだものを捕集して水槽２底面の２箇所から排出するスクリュー式の沈殿物回収コンベヤ７とを備えている。なお、この選別水槽２は、水が満たされる部分の幅方向断面が略Ｖ字状で、水に沈むものが確実に沈殿物回収コンベヤ７に捕集されるようになっている。
【００２１】
また、選別水槽２の上部には、発泡材回収コンベヤ５に発泡材を送り込む発泡材送り水車８と、発泡材回収コンベヤ５よりも他端側で水面に浮上したものを原料払出水車６へスムーズに送るための大小の原料送り水車９、１０とが設けられている。
【００２２】
さらに、選別水槽２の外側には、原料払出水車６により排出された原料を次工程へ送る原料送りコンベヤ１１、沈殿物回収コンベヤ７に下端部を接続された２本の沈殿物払出コンベヤ１２、および各沈殿物払出コンベヤ１２から排出された沈殿物を次工程へ送る沈殿物送りコンベヤ１３が設けられている。なお、これらの各コンベヤ１１、１２、１３は、いずれもスクリュー式である。
【００２３】
次に、この湿式比重差選別機のプラスチック選別処理の流れについて説明する（図１参照）。図示省略した処理設備の上流工程において４０〜５０ｍｍ以下の大きさに破砕された原料プラスチックは、プラスチック以外のものを取り除かれた後、原料供給機１の供給コンベヤ３に供給される。そして、供給コンベヤ３によりその給水口３ｃから供給される水と混合されながら搬送された後、投入コンベヤ４により選別水槽２内へ投入される。
【００２４】
水槽２内へ投入された原料プラスチックのうち、発泡スチロール等の発泡材は、投入直後に浮き上がり、発泡材送り水車８に送られて発泡材回収コンベヤ５に捕集され、水槽２側方から排出されて次工程に送られる。
【００２５】
また、発泡材以外で水に浮くプラスチック（ポリプロピレン、ポリエチレン等）は、水槽２内の水の流れにより発泡材回収コンベヤ５よりも他端側に移送された後で水面に浮き上がり、原料送り水車９、１０で水槽２他端へ送られて、原料払出水車６により原料送りコンベヤ１１へと排出される。その後、脱水および乾燥処理を受けて次工程に送られ、固形燃料等の製品の原料となる。
【００２６】
一方、水に沈むプラスチック（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等）は、水槽２内を移送される間に底部まで沈み、沈殿物回収コンベヤ７に捕集されて水槽２底面の２箇所から排出される。そして、沈殿物払出コンベヤ１２を経由して沈殿物送りコンベヤ１３により次工程へ送られる。
【００２７】
上記選別処理では、スクリュー式の供給コンベヤ３の搬送路に給水を行うことにより、原料プラスチックと水とをコンベヤ３のスクリューの回転により攪拌して強制的に混合させ、原料表面の空気や油分を除去して代わりに水を付着させているので、選別水槽２へ供給された原料が速やかに水槽２の水になじむ。従って、従来のようにシート状やフィルム状のものが表面に付着した空気や油分の影響で浮き上がることがなく、各種の原料プラスチックをその材質の比重により精度よく選別することができる。
【００２８】
この湿式比重差選別機の選別精度を確認するために、次のような実験を行った。実験では、発泡スチロールと、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルのシート状プラスチックとを所定の割合で混合した原料を用意し、供給コンベヤへの給水量（原料重量に対する比率）を少しずつ変えて選別処理を行い、発泡材回収コンベヤで回収された発泡スチロールとその中に混入していたシート状プラスチックとの容積比率を測定した。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１より、給水量が多いほど、発泡スチロールに混入するシート状プラスチックの比率が少なくなって選別精度が向上しており、特に給水量の少ない領域で精度の向上度合いが大きいことがわかる。ただし、給水量が１０％を越えると、選別精度の向上度合いが小さくなるだけでなく、供給した水が原料とともに送られず、供給コンベヤ下部からの排水量が増える。このことから、原料プラスチックと混合する水の量は、原料の５〜１０％が好ましく、１０％程度が最適であることが確認された。また、表への記載は省略するが、給水量の増加につれて、本来水に沈むポリ塩化ビニルが水に浮くポリプロピレン、ポリエチレンに混入する割合も少なくなり、この点でも選別精度の向上が認められれた。
【００３１】
上述した実施形態では、スクリュー式の供給コンベヤの搬送路に給水を行うことにより、原料プラスチックを水と混合しながら選別水槽へ供給しているが、選別前に混合機を用いて水と混合した原料プラスチックを、圧力ポンプやジェット水流で選別水槽へ供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態の比重差選別機の選別処理の流れを示す概略図
【図２】図１の比重差選別機の平面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【符号の説明】
【００３３】
１  原料供給機
２  選別水槽
３  供給コンベヤ
３ａ  受入口
３ｂ  排出口
３ｃ  給水口
４  投入コンベヤ
５  発泡材回収コンベヤ
６  原料払出水車
７  沈殿物回収コンベヤ
８  発泡材送り水車
９、１０  原料送り水車
１１、１２、１３  コンベヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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