(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
造粒された廃プラスチックが投入されるホッパーと、
ホッパーに投入された廃プラスチックを排出させる排出装置と、
排出装置から排出される廃プラスチックを一時的に貯留可能な貯留装置と、
貯留装置を不活性ガスパージすることができる不活性ガス導入装置と、
貯留装置から排出される廃プラスチックを冷却可能な冷却装置と、
冷却装置を通過した廃プラスチックを脱塩素処理する脱塩装置と、
を備え、
貯留装置は、排出装置の略鉛直方向下方に配置された筒状の貯留管を有しており、
貯留管の上部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する上部レベルセンサが設けられ、
貯留管の下部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する下部レベルセンサが設けられ、
排出装置は、廃プラスチックが下部位置まで貯留されていないことを下部レベルセンサが検出した時に、廃プラスチックが上部位置まで貯留されていることを上部レベルセンサが検出するまで、ホッパーに投入された廃プラスチックを排出させるようになっている
ことを特徴とする廃プラスチック処理装置を用いた廃プラスチック処理方法であって、
ホッパーに、造粒された廃プラスチックを投入する投入工程と、
ホッパーに投入された造粒された廃プラスチックを、排出装置及び貯留装置を介して、脱塩装置に供給する供給工程と、
脱塩装置に供給された造粒された廃プラスチックを、脱塩装置によって脱塩素処理する脱塩素処理工程と、
を備えたことを特徴とする廃プラスチック処理方法。
【請求項２】
供給工程では、造粒された廃プラスチックが略定量的に脱塩装置に供給される
ことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック処理方法。
【請求項３】
不活性ガス導入装置には、貯留装置への不活性ガス導入量を制御する導入量制御装置が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の廃プラスチック処理方法。
【請求項４】
貯留装置内の酸素濃度を計測する酸素濃度計が設けられ、
導入量制御装置は、酸素濃度計の計測結果に基づいて、貯留装置への不活性ガス導入量を制御するようになっている
ことを特徴とする請求項３に記載の廃プラスチック処理方法。
【請求項５】
冷却装置を不活性ガスパージするための第２不活性ガス導入装置
を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の廃プラスチック処理方法。
【請求項６】
冷却装置には、貯留装置から排出される廃プラスチックを冷却する際の冷却程度を制御する冷却量制御装置が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の廃プラスチック処理方法。
【請求項７】
貯留装置内または冷却装置内の廃プラスチックの温度を計測する温度計が設けられ、
冷却量制御装置は、温度計の計測結果に基づいて、廃プラスチックの冷却程度を制御するようになっている
ことを特徴とする請求項６に記載の廃プラスチック処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを熱分解して処理する廃プラスチックの処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、廃プラスチックは、脱塩装置にて溶融されると共に脱塩処理がなされ、溶融槽に移送される。溶融槽において、溶融プラスチックは加熱されながら攪拌され、脱塩ガスを効率的に放出する。その後、溶融槽に設けられた排出機構を介して、略完全に脱塩された溶融プラスチックが熱分解装置に移送される。
【０００３】
熱分解装置は、溶融プラスチックを熱分解して、油ガスと残渣とを発生させる。油ガスは、生成油回収塔等によって生成油となり、燃料として再利用される。残渣は、残渣回収コンテナにて回収され、やはり固形燃料等として再利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の廃プラスチック処理装置において、脱塩装置に廃プラスチックを投入する際に、廃プラスチックがいわゆる「ブリッジ」を形成して、脱塩装置への投入が円滑に行われない場合がある。
【０００５】
また、従来の廃プラスチック処理装置において、脱塩装置側の熱が廃プラスチックの投入機の方に伝達されることは、装置の安全運転上好ましくない。特に、投入機側に存在し得る酸素の濃度が高いと、火災や爆発の危険さえ存在し得る。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、脱塩装置への廃プラスチックの投入が円滑に行われると共に、火災・爆発の危険を顕著に低減させた廃プラスチック処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、造粒された廃プラスチックが投入されるホッパーと、ホッパーに投入された廃プラスチックを排出させる排出装置と、排出装置から排出される廃プラスチックを一時的に貯留可能な貯留装置と、貯留装置を不活性ガスパージすることができる不活性ガス導入装置と、貯留装置から排出される廃プラスチックを冷却可能な冷却装置と、冷却装置を通過した廃プラスチックを脱塩素処理する脱塩装置と、を備え、貯留装置は、排出装置の略鉛直方向下方に配置された筒状の貯留管を有しており、貯留管の上部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する上部レベルセンサが設けられ、貯留管の下部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する下部レベルセンサが設けられ、排出装置は、廃プラスチックが下部位置まで貯留されていないことを下部レベルセンサが検出した時に、廃プラスチックが上部位置まで貯留されていることを上部レベルセンサが検出するまで、ホッパーに投入された廃プラスチックを排出させるようになっていることを特徴とする廃プラスチック処理装置を用いた廃プラスチック処理方法であって、ホッパーに、造粒された廃プラスチックを投入する投入工程と、ホッパーに投入された造粒された廃プラスチックを、排出装置及び貯留装置を介して、脱塩装置に供給する供給工程と、脱塩装置に供給された造粒された廃プラスチックを、脱塩装置によって脱塩素処理する脱塩素処理工程と、を備えたことを特徴とする廃プラスチック処理方法である。
【０００８】
本発明によれば、貯留装置がいわゆる「バッファ」の役割を果たすため、脱塩装置への廃プラスチックの投入が常時円滑に行われ得る。また、冷却装置が設けられたことにより、脱塩装置側の熱がホッパーの方に伝達されることが防止される。さらに、不活性ガス導入装置によって貯留装置が不活性ガスパージされ得るため、貯留装置内に混入する酸素の濃度を低減させることができ、火災等の発生をより一層抑制することができる。
【０００９】
さらに本発明によれば、貯留装置は、排出装置の略鉛直方向下方に配置された筒状の貯留管を有しており、貯留管の上部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する上部レベルセンサが設けられ、貯留管の下部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する下部レベルセンサが設けられ、排出装置は、廃プラスチックが下部位置まで貯留されていないことを下部レベルセンサが検出した時に、廃プラスチックが上部位置まで貯留されていることを上部レベルセンサが検出するまで、ホッパーに投入された廃プラスチックを排出させるようになっている。そして、ホッパーに投入される廃プラスチックを、造粒された廃プラスチックとしている。このことにより、貯留装置の「バッファ」としての機能を効率良く実現させることができると共に、脱塩装置への廃プラスチックの定量的な供給等を容易に実現することができる。
【００１０】
排出装置は、例えば廃プラスチックを排出するための開口部を有するサークルフィーダである。この場合、好ましくは、当該開口部の開口面積は可変であり、当該サークルフィーダの回転数は可変である。
【００１１】
あるいは、排出装置は、廃プラスチックを排出するための回動機構を有するロータリバルブである。この場合、好ましくは、当該回動機構の回転数は可変である。
【００１２】
なお、不活性ガス導入装置には、貯留装置への不活性ガス導入量を制御する導入量制御装置が設けられていることが好ましい。この場合、常時適量の不活性ガスを貯留装置内に導入することが可能である。例えば、貯留装置内の酸素濃度を計測する酸素濃度計が設けられた場合、導入量制御装置は、酸素濃度計の計測結果に基づいて貯留装置への不活性ガス導入量を制御することが好ましい。
【００１３】
また、貯留装置のみならず、冷却装置をも不活性ガスパージすることが好ましい。このため、冷却装置を不活性ガスパージするための第２不活性ガス導入装置が設けられることが好ましい。
【００１４】
その他、冷却装置には、貯留装置から排出される廃プラスチックを冷却する際の冷却程度を制御する冷却量制御装置が設けられていることが好ましい。この場合、常時適切に廃プラスチックを冷却することができる。例えば、貯留装置内または冷却装置内の廃プラスチックの温度を計測する温度計が設けられた場合、冷却量制御装置は、温度計の計測結果に基づいて廃プラスチックの冷却程度を制御することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る廃プラスチック処理方法の一実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態の廃プラスチック処理装置１は、造粒された廃プラスチックが投入されるホッパー１１を備えている。ホッパー１１の下部には、排出口１１ｄが設けられている。排出口１１ｄは、ホッパー１１に投入された廃プラスチックを排出させるサークルフィーダ１２（排出装置）を介して、接続管１３に接続されている。
【００１７】
サークルフィーダ１２は、開口部を有する回転体であり、その回転数は可変となっている。更に、本実施の形態のサークルフィーダは、開口部の開口面積も可変に構成されている。サークルフィーダ１２の開口部がホッパー１１の排出口１１ｄと重なる時、廃プラスチックは排出口１１ｄ及び当該開口部を介して、接続管１３に排出されるようになっている。一方、サークルフィーダ１２の開口部がホッパー１１の排出口１１ｄと重なっていない状態でサークルフィーダ１２が停止すれば、廃プラスチックは接続管１３に排出されない。
【００１８】
接続管１３には、廃プラスチックを一時的に貯留可能な貯留管（貯留装置）１５が接続されている。本実施の形態の貯留管１５は、略鉛直方向に配置され、上方端にて接続管１３に接続されている。そして、下方端にバルブ１６（貯留装置）が設けられ、当該バルブ１６の開閉が制御されることによって、廃プラスチックを一時的に貯留可能となっている。バルブ１６の開閉は、後述する脱塩装置２０の運転処理量等に合わせて、適宜に制御され得る。
【００１９】
本実施の形態では、貯留管１５の上部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する上部レベルセンサ１５ａ（例えば、リミットスイッチ等）が設けられている。同様に、貯留管１５の下部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する下部レベルセンサ１５ｂ（例えば、リミットスイッチ等）が設けられている。上部レベルセンサ１５ａ及び下部レベルセンサ１５ａは、サークルフィーダ１２を制御するための制御装置３０に接続されている。
【００２０】
制御装置３０は、廃プラスチックが前記下部位置まで貯留されていないことを下部レベルセンサ１５ｂが検出した時に、廃プラスチックが前記上部位置まで貯留されていることを上部レベルセンサ１５ａが検出するまで、サークルフィーダ１２を所定の回転数で回転させる、すなわち、ホッパー１１内の廃プラスチックを貯留管１５に排出させるようになっている。
【００２１】
貯留管１５の内部には、不活性ガス導入管４１が接続されている。不活性ガス導入管４１の他端側は、図示しない不活性ガス導入源に接続され、貯留管１５内に不活性ガスを導入して貯留管１５内を不活性ガスパージすることが可能となっている。
【００２２】
不活性ガス導入管４１には、貯留管１５内への不活性ガスの導入量を制御するための不活性ガス導入量制御装置４２が設けられている。不活性ガス導入量制御装置４２は、例えば開度調製可能なバルブで構成され得る。一方、貯留管１５には、貯留装置１５内の酸素濃度を計測する酸素濃度計４３が設けられている。そして、不活性ガス導入量制御装置４２は、酸素濃度計４３の計測結果に基づいて、貯留管１５への不活性ガス導入量を制御するようになっている。
【００２３】
バルブ１６の下方には、貯留管１５から排出される廃プラスチックを冷却可能な冷却装置１８が配置されている。冷却装置１８としては、公知の任意の冷却装置が採用され得るが、本実施の形態の冷却装置１８は、廃プラスチックが通過する通過管１８ｐと、通過管１８ｐの周囲を取り囲むように配置され冷媒が導入され得る冷却ジャケット１８ｊと、を有している。
【００２４】
本実施の形態の冷却ジャケット１８ｊには、冷媒としての冷却水が、冷却水導入管１８ａを介して冷却ジャケット１８ｊの下方部分から導入されるようになっている。この冷却水は、連通管１８ｐ内を通過する廃プラスチックを冷却した後、冷却ジャケット１８ｊの上方部分に設けられた冷却水排出管１８ｂから排出されるようになっている。
【００２５】
冷却水導入管１８ａには、冷却ジャケット１８ｊ内への冷却水の導入量を制御するための冷却水導入量制御装置５１が設けられている。冷却水の導入量を増大させれば、冷却水による廃プラスチックの冷却効果は増大する、すなわち、冷却程度が増大する。一方、冷却水の導入量を減少させれば、冷却水による廃プラスチックの冷却効果は減少する、すなわち、冷却程度が減少する。冷却水導入量制御装置５１は、例えば開度調製可能なバルブで構成され得る。
【００２６】
一方、通過管１８ｐには、通過管１８ｐ内の廃プラスチックの温度を計測する温度計５２が設けられている。そして、冷却水導入量制御装置５１は、当該温度計５２の計測結果に基づいて、冷却ジャケット１８ｊへの冷却水導入量を制御するようになっている。
【００２７】
通過管１８ｐの下方には、第２不活性ガス導入管６１が接続されている。第２不活性ガス導入管６１の他端側は、図示しない不活性ガス導入源に接続され、通過管１８ｐ内に不活性ガスを導入して通過管１８ｐ内を不活性ガスパージすることが可能となっている。
【００２８】
第２不活性ガス導入管６１には、通過管１８ｐ内への不活性ガスの導入量を制御するための第２不活性ガス導入量制御装置６２が設けられている。第２不活性ガス導入量制御装置６２は、例えば開度調製可能なバルブで構成され得る。第２不活性ガス導入量制御装置６２は、例えば、通過管１８ｐ内の酸素濃度を測定する酸素濃度計（図示せず）の計測結果に基づいて、通過管１８ｐ内への不活性ガス導入量を制御するようになっている。
【００２９】
冷却装置１８の下方端には、冷却装置１８を通過した廃プラスチックを脱塩素処理する脱塩装置２０の投入口２０ａが接続されている。
【００３０】
次に、このような本実施の形態の廃プラスチック処理装置１の作用、すなわち、本実施の形態の廃プラスチック処理方法について説明する。
【００３１】
造粒された廃プラスチックは、ホッパー１１に適宜に投入される。ホッパー１１に投入された廃プラスチックは、サークルフィーダ１２が回転することによって、排出口１１ｄ及び接続管１３を介して、貯留管１５に排出される。
【００３２】
本実施の形態では、廃プラスチックが貯留管１５に排出される前に、予め不活性ガス導入管４１から不活性ガスが貯留管１５内に導入されて、貯留管１５内が不活性ガスパージされる。この時、好ましくは、バルブ１６は閉とされている。
【００３３】
そして、不活性ガス導入管４１からの不活性ガスの導入は、廃プラスチックの貯留管１５への排出時、さらには、貯留管１５からバルブ１６を介しての排出時にも行われ続ける。不活性ガスの導入量は、酸素濃度計４３により計測される貯留管１５内の酸素濃度に応じて、不活性ガス導入量制御装置４２によって好適に制御される。
【００３４】
具体的には、酸素濃度が所定値以上であれば、不活性ガス導入量が増大され、酸素濃度が所定値以下であれば、不活性ガス導入量が減少される。これにより、廃プラスチックの間隙等により空気中の酸素が貯留管１５内に混入される場合であっても、不活性ガスの導入効率良く貯留管１５内の酸素濃度を常に低レベルに維持することができる。
【００３５】
また、好ましくは、酸素濃度が所定のレベル以下に維持されていることが確認されてから、バルブ１６が開とされる。これにより、貯留管１５内に混入する酸素が、貯留管１５を通過して冷却装置１８や脱塩装置２０にまで混入することが防止され得る。
【００３６】
なお、不活性ガス導入量を最大量としても酸素濃度が十分に低下しない場合には、危険状態とみなして、バルブ１６が閉じられることが好ましい。この時、サークルフィーダ１２が停止して、ホッパー１１から貯留管１５への廃プラスチックの排出も停止され得る。また、脱塩装置２０の運転も停止され得る。
【００３７】
サークルフィーダ１２の回転は、制御装置３０によって、貯留管１５内の廃プラスチックの貯留状態に依存して制御される。すなわち、本実施の形態では、廃プラスチックが貯留管１５の前記下部位置まで貯留されていないことを下部レベルセンサ１５ｂが検出した時から、廃プラスチックが貯留管１５の前記上部位置まで貯留されていることを上部レベルセンサ１５ａが検出するまで、サークルフィーダ１２が所定の回転数で回転する。
【００３８】
このようなサークルフィーダ１２の制御により、貯留管１５内の廃プラスチックのレベルが、前記上部位置と前記下部位置との間に概ね調製され得る。これにより、貯留管１５からバルブ１６を介しての廃プラスチックの脱塩装置２０への供給を、所望の供給量で（例えば略定量的に）実施することができる。
【００３９】
貯留管１５からバルブ１６を介して排出される廃プラスチックは、脱塩装置２０に至る前に冷却装置１８を通過した後、脱塩装置２０に供給される。この冷却装置は、脱塩装置２０側の熱が貯留管１５の側に伝達されることを防止する。
【００４０】
また、本実施の形態の冷却装置１８においては、冷却水導入量制御装置５１によって、通過管１８ｐ内を通過する廃プラスチックの温度に応じて冷却水の導入量が制御される。これにより、廃プラスチックの冷却効率が向上している。
【００４１】
なお、冷却水導入量を最大量としても廃プラスチックの温度が十分に低下しない場合には、危険状態とみなして、バルブ１６が閉じられることが好ましい。この時、サークルフィーダ１２が停止して、ホッパー１１から貯留管１５への廃プラスチックの排出も停止され得る。また、脱塩装置２０の運転も停止され得る。
【００４２】
さらに、本実施の形態の冷却装置１８においては、通過管１８ｐ内に第２不活性ガス導入管６１から不活性ガスが適宜に導入される。これにより、通過管１８ｐ内も不活性ガスパージされ、火災・爆発の危険性がより一層低減されている。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、貯留管１５がいわゆる「バッファ」の役割を果たすため、脱塩装置２０への廃プラスチックの投入を常時円滑に行うことが可能である。また、冷却装置１８によって、脱塩装置２０の側の熱がホッパー１１の方に伝達されることが防止される。さらに、不活性ガス導入管４１により貯留管１５が不活性ガスパージされるため、貯留管１５内に混入する酸素の濃度を低減させることができ、火災等の発生をより一層抑制することができる。
【００４４】
特に、上部レベルセンサ１５ａ及び下部レベルセンサ１５ｂを用いた前記のようなサークルフィーダ１２の制御によれば、貯留管１５内の廃プラスチックのレベルを略一定にすることが可能であり、廃プラスチックの脱塩装置２０への供給を略定量的に実施することができる。
【００４５】
なお、ホッパー１１と貯留管１５との間や溶融槽に、更なる不活性ガス導入管が接続され得る。これにより、廃プラスチックの移動経路における酸素濃度をより一層低減させ、火災・爆発の危険性をより一層低減させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態の制御装置３０は、サークルフィーダ１２の回転のＯＮ（作動）・ＯＦＦ（停止）のみを制御するようになっているが、サークルフィーダ１２の回転数や開口部の開口面積を制御するようになっていてもよい。例えば、下部レベルセンサ１５ｂが作動した時（廃プラスチックのレベルが前記下部位置より下の時）、サークルフィーダ１２の回転数を上げたり開口部の開口面積を拡げたりすることも効果的である。同様に、上部レベルセンサ１５ａが作動した時（廃プラスチックのレベルが前記上部位置より上の時）、サークルフィーダ１２の回転数を下げたり開口部の開口面積を狭めたりすることも効果的である。
【００４７】
また、サークルフィーダ１２の代わりに、ロータリバルブを利用することも可能である。ロータリバルブは、例えば、ホッパー１１の排出口１１ｄから廃プラスチックを排出するための回動機構を有する。この場合、回動機構の回転のＯＮ（作動）・ＯＦＦ（停止）が、制御装置３０によって制御され得る。あるいは、制御装置３０は、下部レベルセンサ１５ｂが作動した時、回動機構の回転数を上げ、上部レベルセンサ１５ａが作動した時、回動機構の回転数を下げる。このような実施の形態によっても、前記の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の廃プラスチック処理装置では、貯留装置がいわゆる「バッファ」の役割を果たすため、脱塩装置への廃プラスチックの投入が常時円滑に行われ得る。また、冷却装置が設けられたことにより、脱塩装置側の熱がホッパーの方に伝達されることが防止される。さらに、不活性ガス導入装置によって貯留装置が不活性ガスパージされるため、貯留装置内に混入する酸素の濃度を低減させることができ、火災等の発生をより一層抑制することができる。さらに、貯留装置は、排出装置の略鉛直方向下方に配置された筒状の貯留管を有しており、貯留管の上部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する上部レベルセンサが設けられ、貯留管の下部位置には、廃プラスチックが当該位置まで貯留されているか否かを検出する下部レベルセンサが設けられ、排出装置は、廃プラスチックが下部位置まで貯留されていないことを下部レベルセンサが検出した時に、廃プラスチックが上部位置まで貯留されていることを上部レベルセンサが検出するまで、ホッパーに投入された廃プラスチックを排出させるようになっている。そして、ホッパーに投入される廃プラスチックを、造粒された廃プラスチックとしている。このことにより、貯留装置の「バッファ」としての機能を効率良く実現させることができると共に、脱塩装置への廃プラスチックの定量的な供給等を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す廃プラスチック処理装置の構成概略図。
【符号の説明】
１  廃プラスチック処理装置
１１  ホッパー
１１ｄ  排出口
１２  サークルフィーダ
１３  接続管
１５  貯留管
１５ａ  上部レベルセンサ
１５ｂ  下部レベルセンサ
１６  バルブ
１８  冷却装置
１８ｐ  通過管
１８ｊ  冷却ジャケット
１８ａ  冷却水導入管
１８ｂ  冷却水排出管
２０  脱塩装置
２０ａ  投入口
３０  制御装置
４１  不活性ガス導入管
４２  不活性ガス導入量制御装置
４３  酸素濃度計
５１  冷却水導入量制御装置
５２  温度計
６１  第２不活性ガス導入管
６２  第２不活性ガス導入量制御装置
【図１】
0004528434.tif 000002