(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ廃棄物と、ガラス短維繊原料あるいはロックウール原料を混合し、焼却炉で加熱し有機物を酸化除去した後、直ちにガラス短繊維原料溶融炉あるいはロックウール原料溶融炉に投入するＦＲＰ廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＦＲＰ廃棄物の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス繊維を使用したＦＲＰ製品が不要になったとき、焼却してもガラス繊維が残り、焼却するとかえって焼却前より体積が増加したり、繊維が脆くなり作業中に周囲に飛散しかえって扱い難いものとなる。またガラス繊維は不燃性で腐らないので埋め立て処分してもなんら問題はないのであるが、繊維が長く強いのでコンパクトに圧縮しにくいため嵩高で処理費用がかさむという問題がある。
そのため、ＦＲＰ廃棄物を細かく砕き、粉末状にしたものをコンクリ−トに入れたり、ＦＲＰに使用する充填剤として再利用するなどの試みがされている。しかし技術的、経済的に種々の問題があるためなかなか十分な量を処理し有効利用するまでには至っていない。
これらの問題を解決するため、ＦＲＰの廃棄物を適当な大きさに粉砕したものを直接、断熱材、吸音材などに使用されるガラス短繊維の原料ガラス溶融炉中に投入し、ＦＲＰ製品中の樹脂成分を加熱用燃料に利用しながらガラス繊維部分を原料の一部として溶融し、ガラス短繊維を製造する方法が特開平６−４０７３５号公報に開示されている。
【０００３】
しかしながら、ＦＲＰの製品の樹脂含有率は成形方法により違い、例えばハンドレイアップ方法では樹脂の含有量は約７０重量％、フィラメントワインディング法では約３０重量％など、その屑が、どの成型方法によって製造されたかによって樹脂の含有量に大きな差がある。また難燃剤を使用したものも混じり樹脂の燃焼速度が違う。このような差があるので最適の燃焼条件が違い、これら種々の原料を同じ炉で使用するには炉内の酸化条件のコントロ−ルが難しく、屑ガラス繊維の表面に炭素成分が残る危険があった。炭素成分が溶融原料中に巻き込まれると気泡が発生したり、繊維が切れやすくなるなどの問題が起きるため、樹脂の燃焼をより高めるため炉内の状況に応じて酸素あるいは空気の炉内導入をするなどの高度の操炉技術を必要としていた。
しかも、溶融炉の内部は高温で赤熱状態であり溶融原料中の炭素成分がどのような状況であるか把握することは非常に困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この様にＦＲＰ廃棄物は、大量に発生するにもかかわらず、その処理には決め手がない。本発明はＦＲＰ廃棄物を直接、溶融炉に投入する時、炭素成分が溶融物中に入るのを防ぎ、大量に製造されるガラス短繊維あるいはロックウ−ルの原料の一部をＦＲＰ廃棄物中のガラス繊維や充填剤により代替しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＦＲＰ廃棄物中のガラス繊維をガラス短繊維あるいはロックウ−ルの原料として溶融炉に投入するに当たり、ＦＲＰ廃棄物とガラス短繊維原料あるいはロックウール原料を混合し、有機物を予め燃焼酸化して除去する。そして除去する過程で加熱された材料の熱が屑から逃げないうちに溶融炉に投入し、予熱の効果を最大限に利用しＦＲＰ廃棄物を有効利用するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明でＦＲＰ廃棄物とは、ガラス繊維を使用したＦＲＰ製品、射出成型製品あるいはこれらの製造工程で発生する屑、切れ端、不良品あるいはＦＲＰのバスタブ、レジャ−用ボ−ト、漁船、構造物などの耐用年数が経過し不要になったものの破砕品など、樹脂を使用した製品で焼却してもガラス繊維が残るものを意味する。
ＦＲＰ廃棄物の使用形態としては、原料保管ホッパ−から公知の取り出し方法、輸送方法を使用し焼却炉に供給するので、公知のＦＲＰ製品の破砕、粉砕方法によりホッパ−中でブリッジ現象を起こすことなく容易に取り出せる形態にしたものが好ましい。使用原料により設備設計者がホッパ−形状を考えて、例えば、ＦＲＰなら１辺の長さが５ｃｍ以下好ましくは１ｃｍ以下と設定することが出来るし、もし必要であれば、１ｍｍ以下の粉体とすることも出来る。
これらのＦＲＰ廃棄物はＦＲＰ廃棄物単独で焼却することも、ガラス短繊維あるいはロックウ−ル原料と混合して焼却することもできる。
【０００７】
ＦＲＰ廃棄物の燃焼熱を原料の予熱に有効に利用することができるので、ガラス短繊維、またはロックウ−ル原料とＦＲＰ廃棄物とを混合して焼却することが望ましいが、ＦＲＰ廃棄物のみを焼成することもできる。その場合、焼成したものをガラス短繊維、ロックウ−ルの原料と別々に溶融炉に投入したり、それらの原料と混合してから投入することも出来る。
これらのＦＲＰ廃棄物を加熱し有機物を除去する焼却手段には、通常使用される各種の公知の産業用廃棄物焼却炉が使用できる。たとえば、大型のものでは移動床型、ロ−タリ−キルン型、小型のものでは、直火型、あるいは乾留型などの焼却炉が例示出来る。これらの炉には補助加熱用の装置、例えばガスバ−ナ−を備えたものが望ましい。
この焼却手段は有機物を含む材料を効率良く燃焼させ、加熱された材料を冷却することなく、容易に取り出せる機能を備えたものであればよく特に構造を限定する必要はない。しかしＦＲＰ廃棄物を含む原料を連続的に大量に焼却処理する手段としては連続焼成タイプの加熱炉が好ましく、投入した原料の有機物を焼却後、溶融したものを溶融炉に供給することも可能である。
【０００８】
焼却炉でＦＲＰ廃棄物を加熱し有機物を酸化除去する過程で、炭素の含有量は０．５重量％以下に短時間でなることが望ましく、ガラス短繊維用の原料は更に少ない量にすることが望ましい。
酸化温度は高いほど有機物の除去には望ましいが、加熱温度が高くなるとＦＲＰ廃棄物同志が融着し、固形炭素を閉じ込め、溶融原料中で発泡し、製造した繊維の強度が低下したり、白金ノズルと化合物を作りノズルを破壊する原因となりやすい。このようなことがないよう、有機物の燃焼が進み残存炭素の量が少なくなるまでの焼成炉の部分の温度をガラス繊維の溶融温度以下に押さえる、あるいはガラス短繊維、またはロックウ−ル原料とＦＲＰ廃棄物と混合したり、炉の壁に付着し堆積しないよう炭酸カルシュウム、ドロマイトの粉末を１−５重量％ＦＲＰ廃棄物原料に混合して加熱処理することが有効である。
使用するＦＲＰ廃棄物の発熱量が不十分なときは、粉粒状の石炭、コ−クスなどを配合し原料の予熱温度を高くすることも出来る。
【０００９】
加熱温度は酸化が急速に行われる約４５０℃好ましくは６００℃以上が望ましく、高温の方はロックウ−ルの原料と混合加熱する場合、約１２００℃ぐらいまでの温度で処理することが可能である。その加熱温度はＦＲＰ廃棄物物の量、含まれる有機物の量、ＦＲＰ廃棄物に配合される他の原料などの割合を考慮して適宜決定される。
その条件を決める大きな要素は、出来るだけ酸化を完全に行うことの出来る加熱温度であり、原料供給量であり、これらは実験により条件を確認し設定する条件である。
【００１０】
この焼成した高温の材料は冷却されないうちに直ちに、ロックウ−ルあるいはガラス短繊維用原料溶融炉に投入される。焼成条件によっては、原料が溶融し大きな塊になることもあるので、焼成後はそのような塊を公知のロ−ルクラッシャ−などの破砕手段により細かく砕くことが必要である。
本発明で言う、焼却炉で有機物を酸化除去した後、直ちにガラス短繊維あるいはロックウ−ル原料溶融炉に投入する、とは、溶融炉の液面の変化を出来るだけ少なくすることを考慮した上で、ＦＲＰ廃棄物の加熱炉出口から溶融炉の上部に設けた開口部から直接、投入するか、焼却から出てくる焼成された原料の量の変動を調整するため周囲を断熱した小型のホッパ−を設けＦＲＰ廃棄物を一時滞留させ冷却しないうちに、スクリュ−フィ−ダ−など公知の原料輸送方法により溶融炉に投入するように、焼成した材料のもつ熱を利用できる間に溶融炉に投入することを意味する。
【００１１】
【実施例】
以下実施例により本発明を説明するが、発明の思想の具体的な例示であり、この用途、この方法に限られるものではない。
【００１２】
原料には、ハンドレイアップ法で製造されたレジャ−用ボ−トを切断、破砕した１辺の平均長さが１ｃｍのＦＲＰ屑２０重量％とロックウ−ルショット屑（ロックウ−ル製造において発生する非繊維物）及び小石状のロックウ−ル原料８０重量％を混合したものを用いた。
その混合物を移動床式焼却炉１に１時間１ｔｏｎの割合で供給し、補助加熱装置としてガスバ−ナ−を使用し炉内最高温度を８００℃にして運転し有機物を除去した。
【００１３】
有機物の含有量を０．３重量％以下にした原料は、焼却炉出口に設置された耐熱金属製の輸送手段２によりロックウ−ル原料を溶解する３本の黒鉛電極を備えた電気炉３に供給された。供給量はフィ−ダ−の一部に設けられた計量器（図示せず。）により制御されている。
電気炉３中で溶融された加熱原料は、１４５０℃の温度の溶融された状態でフィ−ダ−により高速回転する耐熱金属製のスピンナ−を有するロックウ−ル用繊維化装置４に供給され遠心力によりロックウ−ル繊維とした。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、従来廃棄していたＦＲＰ廃棄物をガラス短繊維あるいはロックウ−ルの原料として使用することができ産業廃棄物が減少するだけでなく、
今後大量に発生するＦＲＰ廃棄物の持つエネルギ−をガラス短繊維あるいはロックウ−ル原料の予熱に使用することができるという省エネによる経済的な効果も合せ持つ有効な資源再利用方法である。
また、ＦＲＰ廃棄物を直接溶融炉に投入しないで、有機物を燃焼させる焼却炉と繊維化する原料を溶融する溶融炉が別れているので、ＦＲＰ廃棄物の樹脂含有量、配合量などが変動しても、それに応じた適正な条件で焼却炉を運転することにより廃棄物中に残存する炭素の量をコントロ−ルすることが容易である。溶融炉の温度条件とは無関係に、焼成の温度などの条件を変更できるので、溶融炉の溶解状況に影響をおよぼさないという利点がある。
また、焼却炉と溶融炉の間に断熱された予熱原料供給ホッパ−を設けると予熱した原料を冷ますことなく、焼却炉、溶融炉の状況に応じて原料供給の調整をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す。
【符号の説明】
１、移動床式焼却炉
２、ＦＲＰ廃棄物焼成物を炉に供給する輸送手段
３、ロックウ−ル製造用の黒鉛電極を使用する電気溶融炉
４、繊維化装置
【図１】
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