(57)【要約】【課題】プラスチックと無機物の分離が効率よく行える金属複合プラスチック廃棄物分離設備を提供する。【解決手段】熱媒が収容され、金属複合プラスチック廃棄物を熱媒に浸漬して分離する分離槽と、該分離槽に金属複合プラスチック廃棄物を供給する廃棄物供給装置と、前記分離槽に熱媒を供給する熱媒供給装置と、前記分離槽内で金属複合プラスチック廃棄物を熱媒中に押し込み浸漬する回転堰装置と、前記分離槽内の熱媒浴面に浮上する金属複合プラスチック廃棄物のプラスチックを主体とする分離物を回収する第１回収装置と、前記分離槽内の熱媒浴底に沈降する金属複合プラスチック廃棄物の金属を主体とする分離物を回収する第２回収装置と、前記分離槽から熱媒を排出する熱媒排出装置とを備え、さらに、前記分離層内に熱媒で金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散する回転翼装置を有することを特徴とする金属複合プラスチック廃棄物分離設備。【選択図】図１
2005059576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒が収容され、金属複合プラスチック廃棄物を熱媒に浸漬して分離する分離槽と、該分離槽に金属複合プラスチック廃棄物を供給する廃棄物供給装置と、前記分離槽に熱媒を供給する熱媒供給装置と、前記分離槽内で金属複合プラスチック廃棄物を熱媒中に押し込み浸漬する回転堰装置と、前記分離槽内の熱媒浴面に浮上する金属複合プラスチック廃棄物のプラスチックを主体とする分離物を回収する第１回収装置と、前記分離槽内の熱媒浴底に沈降する金属複合プラスチック廃棄物の金属を主体とする分離物を回収する第２回収装置と、前記分離槽から熱媒を排出する熱媒排出装置とを備え、さらに、前記分離層内に熱媒で金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散する回転翼装置を有することを特徴とする金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【請求項２】
前記回転翼装置は、金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散するための円盤状の回転翼と、
該回転翼の中心位置に前記回転翼を回転駆動するための支持軸と、
前記回転翼上面に、回転翼面から上方に向けて先細まりの三角形状の外形を有した複数の突条と
が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【請求項３】
前記回転翼装置は、金属複合プラスチック廃棄物の供給位置の略直下に設置することを特徴とする請求項１または２に記載の金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【請求項４】
前記回転翼装置は、鋼板からなることを特徴とする請求項１ないし３に記載の金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属複合プラスチック廃棄物、特に、廃自動車、廃家庭電器製品、廃ＯＡ機器等から発生するシュレッダーダストのような、プラスチック、繊維、金属類、ガラス等の多種類の材料が混合されている金属複合プラスチック廃棄物を、迅速且つ簡便に分離または減容化することができ、分離により回収されたプラスチックなどの有機分は高炉などの炉の原燃料として、鉄非鉄金属分などは鉄非鉄原材料として利用することができる、金属複合プラスチック廃棄物の分離設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチック等の合成樹脂類が増加しており、その処理が社会的に、また環境上、大きな問題になっている。なかでも、高分子系の炭化水素化合物であるプラスチックは、燃焼時に発生する発熱量が高く、これを焼却処理した場合には、焼却炉の炉壁を傷める等の問題がある。従って、プラスチック専用の焼却設備を必要とするために、その多くは、焼却ではなく、ごみ埋立地等で投棄処理されているのが現状である。
【０００３】
しかしながら、プラスチック等の投棄は、埋立地の地盤低下をもたらすとともに、環境対策上からも好ましくない。更に、昨今では処理費用の増加とともに、埋立地用の用地不足が社会問題になりつつある。このために、大量の合成樹脂類を、投棄することなく、且つ、処理し得る方法の開発が切望され、各方面で研究されている。
【０００４】
このような中で、特許文献１には、温度２５０〜３００℃の溶融塩中に、プラスチック廃棄物を投入することにより、液面に浮上したプラスチックと液面下に沈降した金属材やガラス材とに分離回収する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１０８１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、溶融塩中ににプラスチック廃棄物が堆積、滞留してしまい、効率良く分離が行えないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点の解決を図ったものであり、分離槽内で原料である金属複合プラスチック廃棄物が堆積することなしに、プラスチックと無機物の分離が効率よく行える金属複合プラスチック廃棄物分離設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下のような構成を有する。
【０００８】
[１] 熱媒が収容され、金属複合プラスチック廃棄物を熱媒に浸漬して分離する分離槽と、該分離槽に金属複合プラスチック廃棄物を供給する廃棄物供給装置と、前記分離槽に熱媒を供給する熱媒供給装置と、前記分離槽内で金属複合プラスチック廃棄物を熱媒中に押し込み浸漬する回転堰装置と、前記分離槽内の熱媒浴面に浮上する金属複合プラスチック廃棄物のプラスチックを主体とする分離物を回収する第１回収装置と、前記分離槽内の熱媒浴底に沈降する金属複合プラスチック廃棄物の金属を主体とする分離物を回収する第２回収装置と、前記分離槽から熱媒を排出する熱媒排出装置とを備え、さらに、前記分離層内に熱媒で金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散する回転翼装置を有することを特徴とする金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【０００９】
［２］前記［１］において、前記回転翼装置は、金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散するための円盤状の回転翼と、該回転翼の中心位置に前記回転翼を回転駆動するための支持軸と、前記回転翼上面に、回転翼面から上方に向けて先細まりの三角形状の外形を有した複数の突条とが設けられていることを特徴とする金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【００１０】
［３］前記［１］または［２］において、前記回転翼装置は、金属複合プラスチック廃棄物の供給位置の略直下に設置することを特徴とする金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【００１１】
［４］前記［１］〜［３］において、前記回転翼装置は、鋼板からなることを特徴とする金属複合プラスチック廃棄物分離設備。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明では、分離層内で金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散する回転翼装置を有するため、金属複合プラスチック廃棄物が分離槽内に堆積することなく分散性が向上する。さらに、規則的かつ連続的に金属複合プラスチック廃棄物を分離槽内に定量供給することが可能なロ−タリ−バルブを有するため、分離槽内の投入下部での金属複合プラスチック廃棄物の堆積を防止する。また、ロ−タリ−バルブはシ−ル性にも優れているため、分離槽内の腐食性雰囲気ガスの気密状態を完全に保持し排ガスの処理を効率よく行うことが可能となる。以上の結果、脱塩素性も含めた反応効率が向上し、比重の軽いプラスチック等の有機物と金属類等の比重の重い無機材料とを確実に、且つ効率よく分離することができる。
【００１３】
このように、本発明により、プラスチックと無機材料の分離が効率よくできる金属複合プラスチック廃棄物分離設備を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の金属複合プラスチック廃棄物分離設備の一実施態様を図を参照しながら詳述する。
【００１５】
図１は本発明の金属複合プラスチック廃棄物分離設備の一実施態様を示す側断面図である。以下、金属複合プラスチック廃棄物を代表的な例であるシュレッダーダストの頭文字をとってＳ／Ｄという。
【００１６】
図１に示すように、この発明の金属複合プラスチック廃棄物（Ｓ／Ｄ）の分離設備は、横型分離槽１と、横型分離槽1の一端に設けられたＳ／Ｄを投入するための投入手段（Ｓ／Ｄ投入装置８ａ、８ｂ、Ｓ／Ｄ投入口１０、Ｓ／Ｄ貯留槽１１、Ｓ／Ｄ供給装置１２、供給コンベア１３）と、熱媒を精製し横型分離槽１に、供給する熱媒供給手段（熱媒循環槽２、熱媒精製装置１８、熱媒ポンプ１９ａ、１９ｂ、熱媒供給系統２０、熱媒排出系統２１、熱媒戻し配管３）と、横型分離槽１内でＳ／Ｄを熱媒中に押し込み浸漬する回転堰５と、前記分離層内で金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散する回転翼装置１７と、横型分離槽１の他端に配置され横型分離槽１内の熱媒浴面に浮上する金属複合プラスチックのプラスチックを主体とする分離物を回収する浮上物回収用スクレーパ６と、横型分離槽１内の熱媒浴底に沈降する金属複合プラスチックの金属を主体とする分離物を回収する沈降物回収用スクレ−パ７と、浮上物回収用スクレーパ６により回収された浮上物（分離物）を冷却する浮上物冷却装置９と、横型分離槽１から排出された排ガスから熱媒を除去する排ガス中熱媒除去装置１４と、横型分離槽１等から排出された排ガスを排ガス中熱媒除去装置１４まで導入する排ガス配管２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、排ガス中熱媒除去装置１４により熱媒が除去された排ガスを無害化する排ガス燃焼炉１５及び排ガス処理装置１６と、排ガス燃焼炉１５及び排ガス処理装置１６により無害化された排ガスを系外へ排出する排ガスブロア４とを備えている。
【００１７】
前記横型分離槽１は、形状は特に限定はしない。形状が例えば、円筒であっても、角柱であってもよく、処理対象物である金属複合プラスチック廃棄物が熱媒の流れに沿って流れ分離回収できるものであればよい。
【００１８】
前記熱媒供給系統２０は、横型分離槽１内熱媒を注入する構造となっている。
【００１９】
前記横型分離槽１内に設置される前記回転堰５は、その回転速度を調整することによって、前記横型分離槽１内における滞留時間を任意にかつ定量的に制御することも可能であり、各種金属複合プラスチック廃棄物の処理に対応することができる構造となっている。
【００２０】
前記分離層内で金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散する回転翼装置１７  は、金属複合プラスチック廃棄物が前記横型分離槽１内に堆積するのを防ぎ、回転翼装置１７の表面にて金属複合プラスチック廃棄物の拡散を促進する形状となっている。具体的には、図２に示すように、回転翼装置１７は、金属複合プラスチック廃棄物を撹拌、分散するための円盤状の回転翼２３と、該回転翼の中心位置に前記回転翼を回転駆動するための支持軸２４と、回転翼上面に回転翼面から上方に向けて先細まりの三角形状かつ流線形状の外形を有した複数の突条２５が設けられている。
【００２１】
また、金属複合プラスチック廃棄物は前記横型分離槽１内に投入された後、前記横型分離槽１内で回転翼装置１７により撹拌、分散される。この時、撹拌、分散は、前記横型分離槽１内の熱媒浴の流れに沿って金属複合プラスチック廃棄物が流れ出す前に行われることが望ましく、そのため、回転翼装置１７は、前記Ｓ／Ｄ投入口１０の近く、望ましくは略直下に設置することが好ましい。設置深さは、液面より下でなおかつ、浅めが望ましい。具体的には全体深さに対して液面より２０〜４０％程度である。また、回転翼装置１７は鋼板からなることが耐熱性の点から望ましい。また、金属複合プラスチック廃棄物が前記横型分離槽１中央に向かって流れるように回転翼装置１７を回転させることが、金属複合プラスチック廃棄物の分離槽内堆積防止及び分散性向上の点から望ましい。
【００２２】
前記沈降物回収用スクレーパ７は、前記横型分離槽１下部の一端から他端に配置され、Ｓ／Ｄ投入後、熱媒より比重の重い未分離のＳ／Ｄが速やかに沈降した場合、沈降物回収用スクレーパ７を分離に必要な速度に変更することによって、連続的に分離回収することができる構造となっている。
【００２３】
前記浮上物冷却装置９は、スチールベルトクーラなどの間接冷却方式でよいが、これに限定されず、直接水冷方式でもよい。
【００２４】
前記浮上物回収用スクレーパ６と前記沈降物回収用スクレーパ７の配置は、お互いに干渉しない配置とし、例えば、沈降物回収用スクレーパ７が横型分離槽１に平行の場合は、浮上物回収用スクレーパ６は横型分離槽１に平行でなくてもかまわず、沈降物回収用スクレーパ７を基点とした場合、０〜１２０度の角度で、横型分離槽１のＳ／Ｄ投入口２５に浮上物回収口を設置してもよい。
【００２５】
浮上物回収及び沈降物回収装置として、本発明では、それぞれスクレーパコンベアを設けたが、これに限定されるものではなく、例えばスクリューコンベアのような、発生したプラスチック等の浮上物、比重の重い金属等による沈降物を連続的に系外に搬出できるものであればよい。
【００２６】
前記排ガス中熱媒除去装置１４は、使用する熱媒を利用したオイルスクラバーあるいは電気集塵装置でもよく、熱媒を充分に排ガスから除去できる装置であればよい。
【００２７】
前記横型分離槽1および前記熱媒循環槽２の内部は、基本的には無酸素雰囲気とする。また、外気との遮断を実施する上で、窒素などの不活性ガスを各装置毎に通気することも可能である。
【００２８】
熱媒として、コールタール系の重質油、ピッチ、石炭液化油、特定の油種（カフジ等芳香成分が多いもの）からの石油系の減圧残油、エチレンボトム油、改質油、ＦＣＣ油等が挙げられる。熱媒（油）によるＳ／Ｄの浸漬温度としては、１５０〜３５０℃、好ましくは２５０〜３００℃が使用される。
【００２９】
次に図1に基づいて、本発明の金属複合プラスチック廃棄物分離設備による操業方法を述べる。
【００３０】
図１に示すように、Ｓ／Ｄ貯留槽１１に貯留されたＳ／Ｄは、Ｓ／Ｄ供給装置１２によって連続的に切り出され、供給コンベア１３によってＳ／Ｄ投入装置８ａ、８ｂを介してＳ／Ｄ投入口１０から横型分離槽１に投入される。Ｓ／Ｄは、横型分離槽１内に収納された熱媒浴に落下し、その直後に回転翼装置１７により、撹拌、分散され、前記横型分離槽１中央に向かって流され、回転堰５に送りこまれる。次いで、Ｓ／Ｄは、回転堰５によって、熱媒に強制的に押し込み浸漬させられる。Ｓ／Ｄは、熱媒に対して充分な接触面積を持ち横型分離槽１内で充分な滞留時間（移動時間）が保持されるので、プラスチックなどの有機物と鉄非鉄などの無機物に分離され、熱媒より小さい比重を有するプラスチックなどの有機物は、熱媒浴面に浮上して熱媒の表面近傍を横型分離槽１の他端に向かって、回転堰５の回転によって生ずる流れによって移動する。そして、連続的に浮上物回収スクレーパ６によって掻出されて、冷却装置（即ち、第１冷却装置）９において冷却され回収される。
【００３１】
Ｓ／Ｄ中に含まれる熱媒より大きい比重を有する鉄非鉄などの無機物は、分離槽の下部に向かって沈降し、沈降物回収用スクレーパ７によって横型分離槽１の他端に向かって移動し、回収される。
【００３２】
一方、横型分離槽１から排出される熱媒は、熱媒排出系統２１によって熱媒循環槽２に戻される。熱媒循環槽２に戻った熱媒は、その一部が熱媒精製装置１８に供給され、微粒の無機物などの不純物が除去された後、熱媒ポンプ１９ｂによって熱媒循環槽２に戻され、再度、熱媒ポンプ１９ａ、熱媒供給系統２０を介して横型分離槽１に供給される。
【００３３】
横型分離槽１、Ｓ／Ｄ投入装置８ａおよび８ｂ、横型分離槽１等から排出される排ガスは、排ガス配管２２ａ、２２ｂ、２２ｃにより排ガス中熱媒除去装置１４に送られ、熱媒が除去された後、排ガス燃焼炉１５を経由して排ガス処理装置１６に送られ、無害化される。次いで、排ガスブロア４により系外に排出される。なお、排ガス中熱媒除去装置１４により除去された熱媒は熱媒戻し配管３により熱媒循環槽２に戻される。
【００３４】
図３は、本発明の金属複合プラスチック廃棄物分離設備の他の実施形態を示すもので、Ｓ／Ｄ投入装置８ａ、８ｂとして、ロ−タリ−バルブ２６を設けた場合である。なお、その他の構造は図１と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３５】
前記ロ−タリ−バルブ２６は、図４に示すように、円筒状のライナ−２７と、ロ−タリ−バルブ２６内を複数個の空間に放射状に区分する回転可能なロ−タ−２８と、前記ロ−タ−２８を回転駆動するための支持軸２９とを有している。さらに、前記ロ−タ−の先端には、周壁（ライナ−２７）と密接させることにより横型分離槽１内の腐食性雰囲気ガスの気密性を保持させるシ−ル弁３０が取りつけられている。このシ−ル弁３０には、高温による熱変形やきつけ等を防止し、シ−ル性を向上させるため、可撓性と曲げ鋼性を備えたステンレス薄板を用いることが好ましい。従来、シ−ル弁に用いられてきたＰＥＴや塩化ビニ−ル、ゴムなどでは金属複合プラスチック廃棄物中のワイヤ−がシ−ル弁に絡む場合がある。また、本発明では、シ−ル弁はプレ−ト状のものを複数枚束ねたものを用いることが好ましい。このように、可撓性と曲げ鋼性を備えたステンレス薄板を複数枚束ねたものを用いることで、ロ−タ−２８の回転によりシ−ル弁は周壁（ライナ−２７）に当たった後にしなり、シ−ル性が確保させる。そして、ロ−タ−２８は連続的に回転しているため、シ−ル弁は周壁（ライナ−２７）に当たりしなった後に、周壁（ライナ−２７）からはじかれる。この周壁（ライナ−２７）からシ−ル弁がはじかれることによりシ−ル弁は弾力性を有し、シ−ル弁の弾力性により、シ−ル弁に付着した金属複合プラスチック廃棄物がはじきとばされ、シ−ル弁から金属複合プラスチック廃棄物をスム−ズに取り除くことが可能となる。
【００３６】
図３に示すように、Ｓ／Ｄ貯留槽１１に貯留されたＳ／Ｄは、Ｓ／Ｄ供給装置１２によって連続的に切り出され、供給コンベア１３によってロ−タリ−バルブ２６を介してＳ／Ｄ投入口１０から横型分離槽１に投入される。すなわち、供給コンベア１３の出口側に連結されたロ−タリ−バルブ２６によって、Ｓ／Ｄ供給装置１２から供給されたＳ／Ｄはまずロ−タリ−バルブ２６に形成される一つの空間内に投入され、次いでロ−タ−２８が回転することにより、空間内からＳ／Ｄ投入口１０に送り出され、Ｓ／Ｄ投入口１０から横型分離槽１に投入される。
【００３７】
以上、本発明によれば、横型分離槽１に投入した金属複合プラスチック廃棄物は投入直後に回転翼装置１７により、撹拌、分散され、前記横型分離槽１中央に向かって流され、回転堰５に送りこまれるので、横型分離槽１内で未処理の金属複合プラスチック廃棄物が堆積することなく拡散が促進される。また、回転翼上面に設けられた突条は、回転翼面から上方に向けて先細まりの三角形状の外形を有しさらに望ましくは流線形状となっているため、金属複合プラスチック廃棄物が回転翼装置１７にからむことななく、回転翼装置１７表面での金属複合プラスチック廃棄物分散性が向上する。さらに、回転翼装置１７により、金属複合プラスチック廃棄物が前記横型分離槽１中央に向かって流れるように回転するので、金属複合プラスチック廃棄物が供給側に戻るのを防ぐことが可能となり、分離効率がさらに向上する。
【００３８】
また、供給コンベア１３の出口側にロ−タリ−バルブ２６が連結された場合、ロ−タリ−バルブ２６内のロ−タ−２８の回転により、規則的かつ連続的に金属複合プラスチック廃棄物を横型分離槽１内に定量供給することが可能となる。そして、タンバ−等を用いた場合の間欠投入によって起こる、分離槽内の投入下部での金属複合プラスチック廃棄物の堆積を防止することができる。さらに、前記ロ−タ−２８の先端には、シ−ル弁３０が取りつけられているため、横型分離槽１内の腐食性雰囲気ガスの気密状態を完全に保持できる。さらに、シ−ル弁としてステンレス薄板プレ−トを用いた場合は、金属複合プラスチック廃棄物の噛み込みを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の金属複合プラスチック廃棄物分離設備における１つの態様を示す側断面図である。
【図２】本発明の回転翼装置の拡大図である。
【図３】本発明の金属複合プラスチック廃棄物分離設備における他の実施形態を示す図である。
【図４】本発明のロ−タリ−バルブの拡大図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  横型分離槽
２  熱媒循環槽
３  熱媒戻し配管
４  排ガスブロア
５  回転堰
６  浮上物回収用スクレーパ
７  沈降物回収用スクレーパ
８ａ、８ｂ  Ｓ／Ｄ投入装置
９  浮上物冷却装置
１０  Ｓ／Ｄ投入口
１１  Ｓ／Ｄ貯留槽
１２  Ｓ／Ｄ供給装置
１３  供給コンベア
１４  排ガス中熱媒除去装置
１５  排ガス燃焼炉
１６  排ガス処理装置
１７  回転翼装置
１８  熱媒精製装置
１９ａ、１９ｂ  熱媒ポンプ
２０  熱媒供給系統
２１  熱媒排出系統
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  排ガス配管
２３  回転翼
２４  支持軸
２５  突条
２６  ロ−タリ−バルブ
２７  ライナ−
２８  ロ−タ−
２９  支持軸
３０  シ−ル弁
【図１】
2005059576.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005059576.tif 000006