(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フタル酸エステルを含有する軟質ポリ塩化ビニルを含むプラスチック廃棄物とアルカリ濃度が４〜１６ｍｏｌ／Ｌのアルカリ溶液との混合物を高周波により１００〜１５０℃で加熱する第一処理工程を行った後、該第一処理工程により得られた処理生成物から分離された処理残渣とアルカリ溶液との混合物を高周波により２００〜２５０℃で加熱する第二処理工程を行うことを特徴とするプラスチック廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラスチック廃棄物の処理方法に関し、さらに詳しくは、塩素及び添加剤が高濃度で含有されるプラスチック廃棄物であっても、プラスチック廃棄物から有効成分を効率良く回収することができ、また処理コストの低減を可能にしたプラスチック廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック廃棄物は、現在はその大半が、埋め立て又は焼却によって処分されている。
【０００３】
しかし埋め立て処分は、最終処分場に限りがあることから、いつまでも実施することのできる方法ではない。またプラスチック廃棄物は、可塑剤等の各種添加剤が含有されており、これらが、埋めたてられたプラスチック廃棄物から溶出し、環境ホルモンとして作用する危険性も指摘されている。
【０００４】
焼却処分は、含塩素系樹脂が含有されたプラスチック廃棄物の場合に、焼却炉が腐蝕するおそれが大きく、またダイオキシン類のような有毒物質の生成や炭酸ガスの大量放出の問題も生ずる。
【０００５】
このような理由から、弊害の大きいこれまでの前記処理方法に代わる新たな方法の開発が望まれていた。
【０００６】
プラスチック廃棄物は、それ自体が有用な資源でもある。そこで近年、プラスチック廃棄物の処理方法として、プラスチック廃棄物から有用成分を回収し、これを再資源化する方法（リサイクルプロセス）が注目されている。
【０００７】
そのようなリサイクルプロセスとしては、例えば可塑剤としてフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を含有するポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が含まれるプラスチック廃棄物をアルカリ溶液中で加熱処理し、ＤＯＰの加水分解及び塩素の除去を行い、有用成分であるフタル酸、及び塩素を含有しない高分子資源を回収する技術の開発が進められている。
【０００８】
従来のこの技術においては、ＤＯＰの加水分解と塩素の除去とを同時に行うと、有用成分であるフタル酸が分解され、その再利用が不可能になったり、ダイオキシン等の有害物質が生成されたりする場合があった。そこで最近、プラスチック廃棄物を電気ヒーター加熱により異なる２つの温度範囲、すなわち１５０℃前後及び２００〜２５０℃で順次加熱して、その低温側の加熱により加水分解を行い、可塑剤を回収し、高温側の加熱により脱塩素を行うことにより、有用成分を効率的に回収する方法（二段加熱処理法）が開発された（「プラスチック廃棄物化学リサイクルに関する第１回国際会議講演集『苛性ソーダ溶液中の混合廃棄プラスチックあらの可塑剤と塩素の高温浸出』」、Shogo Sotoma et al.、1999）。
【０００９】
しかしこの方法は、塩素及び可塑剤がともに数％程度含まれるＰＶＣから成るプラスチック廃棄物に対しては好適に適用可能だが、塩素及び可塑剤がともに高率、例えば３０質量％程度含まれる軟質ＰＶＣから成るプラスチック廃棄物に適用すると、前記温度範囲よりも高い温度での加熱が必要となり、また処理時間も長くする必要があることから、処理コストが大きくなり、処理効率も低下する欠点があった。この方法は、アルカリ溶液の濃度を高くする必要もあるので、操作に多大な注意を要するという欠点もあった。またこの方法では、ある程度はＤＯＰ加水分解と塩素除去との同時進行が起こってしまうので、ある程度のフタル酸の分解及び有害物質の生成等は避けられないという欠点もあった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来のプラスチック廃棄物の処理方法における欠点を解消したプラスチック廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。すなわちこの発明の目的は、二段加熱処理法により、塩素及び添加剤が高濃度で含有されるプラスチック廃棄物であっても、プラスチック廃棄物から有効成分を効率良く回収することができ、加熱温度を低く、処理時間を短く、アルカリ溶液の濃度を低くすることができ、さらに有用成分の分解及び有害物質の発生を効果的に抑制することのできるプラスチック廃棄物の処理方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのこの発明は、フタル酸エステルを含有する軟質ポリ塩化ビニルを含むプラスチック廃棄物とアルカリ濃度が４〜１６ｍｏｌ／Ｌのアルカリ溶液との混合物を高周波により１００〜１５０℃で加熱する第一処理工程を行った後、該第一処理工程により得られた処理生成物から分離された処理残渣とアルカリ溶液との混合物を高周波により２００〜２５０℃で加熱する第二処理工程を行うことを特徴とするプラスチック廃棄物の処理方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、フタル酸エステルを含有する軟質ポリ塩化ビニルを含むプラスチック廃棄物とアルカリ濃度が４〜１６ｍｏｌ／Ｌのアルカリ溶液との混合物を高周波により１００〜１５０℃で加熱する第一処理工程を行った後、該第一処理工程により得られた処理生成物から分離された処理残渣とアルカリ溶液との混合物を高周波により２００〜２５０℃で加熱する第二処理工程を行う。
【００１３】
前記プラスチック廃棄物は、一般家庭又は各種産業等から排出されたプラスチック類の廃棄物であって、少なくともカルボキシル基含有添加剤を含有する含塩素系樹脂を含む。
【００１４】
前記プラスチック廃棄物は、前記第一処理工程及び第二処理工程におけるアルカリ溶液処理により溶解可能であれば、プラスチック以外の要素を含有していてもよく、例えばペットボトル用のアルミニウム蓋等の金属材が混合されていてもよい。またこの発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は湿式処理であるので、前記アルカリ溶液処理に支障をきたさない限り、前記プラスチック廃棄物は、水分を含有していてもよい。
【００１５】
前記含塩素系樹脂としては、例えばクロロエチレンの重合体から成る樹脂及び数種のクロロエチレンの共重合体から成る樹脂を挙げることができ、そのような樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン及びポリ三フッ化塩化エチレンを挙げることができる。
【００１６】
前記塩素系樹脂は、前記カルボキシル基含有添加剤を含有する。
前記カルボキシル基含有添加剤とは、カルボキシル基を分子内に有する化合物から成る可塑剤、安定剤、滑剤、着色剤、発泡剤、充填剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、溶剤、硬化剤、架橋剤又は接着剤等である。前記カルボキシル基含有添加剤としては、例えばフタル酸エステルから成る可塑剤を挙げることができる。前記フタル酸エステルとしては、例えばＤＯＰ、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジノニル（ＤＮＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジデシル（ＤＤＰ）、フタル酸ジウンデシル（ＤＵＰ）、及びフタル酸トリデシル（ＤＴＤＰ）を挙げることができる。
【００１７】
前記塩素系樹脂中の前記カルボキシル基含有添加剤の含有量は、アルカリ加熱処理が可能であれば特に制限はない。したがって前記カルボキシル基含有添加剤を含有する塩素系樹脂が、可塑剤を含有するＰＶＣである場合には、可塑剤を例えば１５〜４０質量％含有する軟質ＰＶＣでもよく、可塑剤を例えば５〜１０質量％含有する半硬質ＰＶＣでもよく、可塑剤を少量含有する硬質ＰＶＣでもよい。
【００１８】
前記プラスチック廃棄物は、前処理として粉砕することが好ましい。粉砕の程度は、前記処理を好適に行うことができれば特に制限はないが、粉砕物の最大粒径が２００〜１０００μｍであると、後のアルカリ溶液との接触反応を十分に行うことができるので好ましい。
【００１９】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、このプラスチック廃棄物に対して、第一処理工程による処理と第二処理工程による処理とを行う。
【００２０】
前記第一処理工程は、プラスチック廃棄物に含有されるカルボキシル基含有添加剤を分解して、その分解により生成される有用成分を抽出する工程である。前記第一処理工程では、粉砕された前記プラスチック廃棄物とアルカリ溶液との混合物を高周波により１００〜１５０℃で加熱する。
【００２１】
前記アルカリ溶液としては、カルボキシル基含有添加剤を分解して、有用成分を生成させることができれば特に制限はなく、例えば水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液及び炭酸ナトリウム水溶液を挙げることができる。その濃度は、カルボキシル基含有添加剤の種類及び量等に応じて適宜選択される。例えばカルボキシル基含有添加剤がＤＯＰである場合には、２〜８ｍｏｌ／ｌの水酸化水溶液を用いると、ＤＯＰが効率良く加水分解されて、有効成分であるフタル酸の回収率が高くなるので好適である。
【００２２】
前記プラスチック廃棄物とアルカリ溶液とを混合して得られる混合物におけるプラスチック廃棄物の割合としては、カルボキシル基含有添加剤とアルカリ溶液との反応を好適に実施することができれば特に制限はないが、１〜２０質量％であると、効率的な前記混合物の攪拌が容易であり、前記反応が円滑に進行する点で好ましい。
【００２３】
前記混合物の加熱には高周波が使用され、その加熱処理に用いられる高周波加熱器は、公知の高周波加熱器であってよい。
【００２４】
前記加熱処理における前記混合物の温度は、１００〜１５０℃であり、さらに好ましくは１３０〜１５０℃である。前記温度がこの範囲内であると、ＤＯＰ等のカルボキシル基含有添加剤が好適に加水分解され、フタル酸等の有用成分が効率的にアルカリ溶液中に移行する一方、含塩素系樹脂の脱塩素反応を効果的に抑制することができる。したがってこの温度範囲内で加熱処理を行えば、カルボキシル基含有添加剤の加水分解と含塩素系樹脂の脱塩素反応とが同時進行することによるフタル酸の分解及びダイオキシン等の有害物質の生成等の不都合を回避することができる。前記温度がこの範囲より低いと、カルボキシル基含有添加剤の加水分解が効果的に進行せず、前記温度がこの範囲よりも高いと、カルボキシル基含有添加剤の加水分解の進行とともに含塩素系樹脂の脱塩素反応も進行するようになり、前記不都合が発生するので好ましくない。
【００２５】
前記加熱処理においては、混合物の沸騰を抑えるために、適宜加圧することが好ましい。
【００２６】
前記加熱処理における処理時間としては、前記反応によりカルボキシル基含有添加剤が好適に加水分解され、有用成分の充分量をアルカリ溶液中に移行させることができれば特に制限はなく、カルボキシル基含有添加剤の種類及び量等に応じて適宜決定することができる。例えばカルボキシル基含有添加剤がＤＯＰであり、アルカリ溶液が２〜８ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液であり、前記混合物における含塩素系樹脂の割合が１〜２０質量％であるときには、前記処理時間は、２０〜６０分間であることが好ましい。処理時間がこの範囲内であると、前記反応を充分に進行させ、かつ処理の効率化を図ることができる。
【００２７】
前記加熱処理においては、前記反応を効率的に進行させるために、混合物を適宜攪拌することが好ましい。この加熱処理においては、混合物中のプラスチック廃棄物が混合物上部に集まって、浮遊してしまう場合がある。そうなると前記反応が効率的に進行しない。そのような攪拌方法としては、混合物中のプラスチック廃棄物が混合物全体に均一に分散するように混合物を攪拌することのできる方法であれば特に制限はなく、例えば上下に２枚の攪拌羽根を有する攪拌機で混合物を２００〜５００ｒｐｍで攪拌し、上の攪拌羽根で混合物上部に浮遊してくるプラスチック廃棄物を下方に強制的に移行させ、下の攪拌羽根で混合物下部のプラスチック廃棄物を上方に掻き上げる方法を採用することができる。
【００２８】
前記第一処理工程によって得られた処理生成物は、濾過等の適当な方法により固形物、すなわち処理残渣と液状物とに分離される。
【００２９】
前記処理残渣は、前記第二処理工程に供される。
前記液状物は、前記加熱処理によって生成されたフタル酸等の有用成分を含有するので、これを回収するために、イオン交換法等の公知の適当な方法により処理される。回収された有用成分は、資源として再利用される。
【００３０】
前記第二処理工程は、プラスチック廃棄物に含有される含塩素系樹脂から塩素を除去する工程である。前記第二処理工程では、前記第一処理工程により得られた処理残渣とアルカリ溶液との混合物を高周波により２００〜２５０℃で加熱する。
【００３１】
第二処理工程におけるアルカリ溶液は、第一処理工程におけるアルカリ溶液と同様のアルカリ溶液とすることができる。
前記処理残渣とアルカリ溶液とを混合して得られる混合物における前記処理残渣の割合としては、前記処理残渣とアルカリ溶液との反応を好適に実施することができれば特に制限はなく、前記第一処理工程の場合と同様に、１〜２０質量％とすることが好ましい。
【００３２】
前記混合物の加熱に使用される高周波は、前記第一処理工程における高周波加熱器と同様である。
【００３３】
前記加熱処理における前記混合物の温度は、２００〜２５０℃であり、さらに好ましくは２２５〜２５０℃である。前記温度がこの範囲内であると、前記処理残渣中のＰＶＣ等の含塩素系樹脂から塩素が効率的に離脱し、その塩素が好適にアルカリ溶液中に移行する。前記温度がこの範囲より低いと、含塩素系樹脂の脱塩素反応が効率的に進行せず、前記温度がこの範囲よりも高いと、ダイオキシン等の有害物質が生成するようになるので好ましくない。
【００３４】
前記加熱処理においては、混合物の沸騰を抑えるために、適宜加圧することが好ましい。
【００３５】
前記加熱処理における処理時間としては、前記反応により前記処理残渣中の含塩素系樹脂から塩素を充分に除去することができれば特に制限はなく、含塩素系樹脂の種類及び量等に応じて適宜決定することができる。例えば含塩素系樹脂がＰＶＣであり、アルカリ溶液が２〜８ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液であり、前記混合物における前記処理残渣の割合が１〜２０質量％であるときには、前記処理時間は、２０〜６０分間であることが好ましい。処理時間がこの範囲内であると、前記反応を充分に進行させ、かつ処理の効率化を図ることができる。
【００３６】
前記加熱処理においては、前記反応を効率的に進行させるために、前記第一処理工程の場合と同様に、混合物を適宜攪拌することが好ましい。
【００３７】
前記第二処理工程によって得られた処理生成物は、濾過等の適当な方法により固形物と液状物とに分離される。
前記固形物は、塩素を含有しないクリーンな高分子材料として再利用される。
【００３８】
前記液状物は、前記加熱処理によって前記処理残渣から除去された塩素を塩化ナトリウム等の塩として含有しており、公知の適当な方法により処理される。
【００３９】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、カルボキシル基含有添加剤の分解と含塩素系樹脂の脱塩素とを、同一の工程で行うのではなく、別々の工程で行う。すなわち第一処理工程において、プラスチック廃棄物を１００〜１５０℃で加熱処理することによりカルボキシル基含有添加剤の分解のみを行い、第二処理工程において、プラスチック廃棄物からカルボキシル基含有添加剤を除去して得られた処理残渣を２００〜２５０℃で加熱処理することにより含塩素系樹脂の脱塩素のみを行う。そして第一処理工程の処理生成物から、カルボキシル基含有添加剤から生成された有用成分が回収され、第二処理工程の処理生成物から、含塩素系樹脂から生成された有用成分が回収される。
【００４０】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、カルボキシル基含有添加剤の分解と含塩素系樹脂の脱塩素とを別々の工程で行うことにより、前記有用成分の分解及びダイオキシン等の有害物質の生成等を回避することができるという利点、並びにカルボキシル基含有添加剤から生成された有用成分と含塩素系樹脂から生成された有用成分とを分離する操作を行う必要がないという利点を有する。
【００４１】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、第一処理工程及び第二処理工程における加熱処理を高周波により行う。高周波を用いて加熱処理することにより、加熱処理温度を大幅に低くすることが可能である。
【００４２】
すなわち第一処理工程及び第二処理工程における加熱処理を電気ヒーターにより行うと、添加剤の含有量が１質量％であり、塩素含有量が４質量％程度であるプラスチック廃棄物に対しては、第一処理工程における加熱処理温度を１５０℃程度にし、第二処理工程における加熱処理温度を２００〜２５０℃にすることができるが（「プラスチック廃棄物化学リサイクルに関する第１回国際会議講演集『苛性ソーダ溶液中の混合廃棄プラスチックあらの可塑剤と塩素の高温浸出』」、Shogo Sotoma et al.、1999）、塩素含有量及び添加剤の含有量がともに高率、例えば約３０質量％であるプラスチック廃棄物に対しては、第一処理工程における加熱処理温度を２５０℃程度にし、第二処理工程における加熱処理温度を３５０℃程度にする必要がある。これに対し、第一処理工程及び第二処理工程における加熱処理を高周波により行うと、塩素含有量及び添加剤の含有量がともに高率であるプラスチック廃棄物に対しても、第一処理工程における加熱処理温度を１００〜１５０℃程度にし、第二処理工程における加熱処理温度を２００〜２５０℃にすることができる。
【００４３】
電気ヒーター式による加熱は、媒体に熱を与え、その媒体の熱伝導によって被加熱物に、その外部からその内部に徐々に熱を加えていく外部加熱方法であるが、高周波加熱は、高周波を受けた被加熱物自体が発熱体となって、その被加熱物の内部から加熱が行われる内部加熱方法である。したがって高周波加熱によると、供給されたエネルギーの大部分が被加熱物に与えられ、系外に逃げる熱がほとんどないので、効率の良い加熱をすることができる。
【００４４】
特にＰＶＣ等の含塩素系樹脂は、加熱しやすさの目安である比誘電率及び誘電正接が大きいので、被加熱物に直接エネルギーを供給する高周波加熱によれば、系全体の温度が低くても、含塩素系樹脂の脱塩素反応が効果的におこる。また可塑剤等の添加剤は、含塩素系樹脂とは化学的に結合していないので、高周波が照射されると、分子運動が激しくなり、その分子運動により含塩素系樹脂から離脱しやすくなる。その結果、その分解物がアルカリ溶液に抽出されやすくなる。
【００４５】
以上のような理由により、加熱処理を高周波により行うと処理温度を低くすることができるという効果が得られると考えられる。
また前述の理由と同様の理由により、加熱処理を高周波により行うと、加熱処理時間を短縮することができ、加熱処理に使用するアルカリ溶液の濃度を低くすることができる。
【００４６】
以下、含塩素系樹脂がＰＶＣであり、カルボキシル基含有添加剤がＤＯＰであり、アルカリ溶液が水酸化ナトリウム水溶液である場合を例にして、この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法の作用を具体的に説明する。
【００４７】
ＤＯＰを含有するＰＶＣを含んだプラスチック廃棄物を前述のように粉砕する。第一処理工程として、この粉砕物に水酸化ナトリウム水溶液を加えて混合物を調製し、この混合物に高周波を照射して、この混合物を１００〜１５０℃に加熱する。
この第一処理工程における加熱処理により、ＤＯＰが加水分解され、その加水分解によりフタル酸及びイソオクタノールが生成され、これらが水酸化ナトリウム水溶液に抽出される。
【００４８】
この発明においては、高周波により前記加熱処理を行うので、前記の理由により、プラスチック廃棄物中のＤＯＰの含有量が高率である場合であっても、１００〜１５０℃という低温の温度範囲でＤＯＰの加水分解が可能であり、その加水分解により生じたフタル酸及びイソオクタノールが水酸化ナトリウム水溶液に抽出されやすい。
またこの温度範囲では、ＰＶＣの脱塩素反応はほとんど起こらない。したがってＤＯＰの加水分解とＰＶＣの脱塩素反応との同時進行に基づくフタル酸の分解や、ダイオキシン等の有害物質の生成等が起こることが実質的にない。
【００４９】
第一処理工程で得られた加熱処理物は、濾過等により、フタル酸及びイソオクタノールを含有する水酸化ナトリウム水溶液と固形物である処理残渣とに分離される。
水酸化ナトリウム水溶液に含有される有用成分であるフタル酸は、陰イオンとして存在するので、イオン交換による方法、又は難溶性の塩として沈殿させる方法等により回収される。
【００５０】
第二処理工程として、前記処理残渣に水酸化ナトリウム水溶液を加えて混合物を調製し、この混合物に高周波を照射して、この混合物を２００〜２５０℃に加熱する。
この第二処理工程における加熱処理により、ＰＶＣの脱塩素反応が起こり、塩素が塩化水素として離脱し、水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムと反応して、塩化ナトリウムとなる。
【００５１】
この発明においては、高周波により前記加熱処理を行うので、前記の理由により、プラスチック廃棄物中の塩素の含有量が高率である場合であっても、２００〜２５０℃という低温の温度範囲でＰＶＣの脱塩素反応を行うことが可能である。
また第一処理工程によりＤＯＰはすでに分解除去されているので、第二処理工程における加熱処理では、フタル酸の生成は実質的にほとんど起こることがない。したがって第二処理工程においても、ＤＯＰの加水分解とＰＶＣの脱塩素反応との同時進行に基づくフタル酸の分解や、ダイオキシン等の有害物質の生成等が起こることが実質的にない。
【００５２】
第二処理工程で得られた加熱処理物は、濾過等により液状物と固形物とに分離される。回収された固形物は、高分子材料として再利用される。
【００５３】
（試験例）
以下、試験例により、この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法を説明する。
【００５４】
−試験例１−
高周波加熱装置（商品名「マイクロシンス」、マイルストーンゼネラル（株）製）を用いて、軟質ＰＶＣの加熱処理試験を行った。
使用した軟質ＰＶＣの組成を表１に示した。表１中の「その他」とは、紫外線に対する安定剤等である。この軟質ＰＶＣにおける塩素含有量は、３５．８質量％であった。
【００５５】
【表１】
0003929352.tif 000002
【００５６】
前記高周波加熱装置は、最大使用温度が２３０℃であり、最大使用圧力が３．４ＭＰａである。使用される高周波の周波数は、２４５５ＭＨｚである。また前記高周波加熱装置の反応容器は、その内容量が１００ｍｌであり、その材料がＰＦＡであり、その保護管の材料がＰＥＥＫである。
【００５７】
前記反応容器に、最大粒径約１０００μｍに粉砕した前記軟質ＰＶＣ５００ｍｇと、水酸化ナトリウム水溶液５０ｍｌとを入れ、反応容器内の混合物を高周波により加熱した。水酸化ナトリウム水溶液の濃度は２ｍｏｌ／ｌ、４ｍｏｌ／ｌ、８ｍｏｌ／ｌ及び１６ｍｏｌ／ｌとした。反応容器内の混合物の温度は、高周波用の温度センサーで測定し、所定の反応温度となるようにコントローラで制御した。反応温度は、１５０℃、２００℃及び２２５℃とした。前記混合物の温度が反応温度に達した時点から３０分間その温度を保持した。反応容器内の処理生成物を冷却した後、濾過して、処理残渣と液状物とに分離した。イオンクロマト装置（７３１０−２０、日機装（株）製）により、液状物中のフタル酸及び塩素を定量し、フタル酸の回収率及び塩素の除去率を求めた。
【００５８】
図１に、各水酸化ナトリウム水溶液の濃度における反応温度とフタル酸の回収率との関係を示した。図２に、各水酸化ナトリウム水溶液の濃度における反応温度と塩素の除去率との関係を示した。
【００５９】
−試験例２−
回分式オートクレーブ装置（日東高圧（株）製）を用いて、軟質ＰＶＣの加熱処理試験を行った。
使用した軟質ＰＶＣは、前記試験例１における軟質ＰＶＣと同様である。
【００６０】
前記回分式オートクレーブ装置は、最大使用温度が５００℃であり、最大使用圧力が４５ＭＰａである。前記回分式オートクレーブ装置は、電気ヒーターにより加熱を行う。また前記回分式オートクレーブ装置の反応容器は、その内容量が２００ｍｌであり、その材料がハステロイＸである。
【００６１】
前記反応容器に、最大粒径約１０００μｍに粉砕した前記軟質ＰＶＣ１ｇと、１６ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００ｍｌとを入れ、反応容器内の混合物を電気ヒーターにより加熱した。加熱中、反応容器内の混合物を攪拌羽根により約４００ｒｐｍで攪拌した。反応容器内の混合物の温度は、熱伝対で測定し、所定の反応温度となるようにコントローラで制御した。反応温度は、１５０℃、２００℃、２２５℃、２５０℃、３００℃及び３５０℃とした。前記混合物の温度が反応温度に達した時点から１時間その温度を保持した。反応容器内の処理生成物を冷却した後、濾過して、処理残渣と液状物とに分離した。イオンクロマト装置（７３１０−２０、日機装（株）製）により、液状物中のフタル酸及び塩素を定量し、フタル酸の回収率及び塩素の除去率を求めた。
【００６２】
図３に、反応温度とフタル酸の回収率との関係を示した。図４に、反応温度と塩素の除去率との関係を示した。
【００６３】
−試験例の評価−
試験例１から、高周波加熱による場合には、軟質ＰＶＣからのフタル酸の回収率は、水酸化ナトリウム水溶液の濃度が８ｍｏｌ／ｌであり、反応温度が１５０℃であるときに最大であり、ほぼ１００％であることがわかった。つまりこの条件であれば、３０分間の反応時間でほぼ１００％の回収率が得られることがわかった。
【００６４】
試験例１から、高周波加熱による場合には、軟質ＰＶＣからの塩素の除去率は、水酸化ナトリウム水溶液の濃度に依存せず、反応時間が３０分間で、反応温度が１５０℃のときにほぼ０％、反応温度が２２５℃のときに約８５％であることがわかった。図２から、反応温度が２５０℃であれば、ほぼ１００％の除去率が得られることが予想される。
【００６５】
試験例２から、電気ヒーター加熱による場合には、軟質ＰＶＣからのフタル酸の回収率は、水酸化ナトリウム水溶液の濃度が１６ｍｏｌ／ｌであり、反応温度が２５０℃であるときに最大であり、ほぼ１００％であることがわかった。つまりこの条件のときに、１時間の反応時間でほぼ１００％の回収率が得られることがわかった。
【００６６】
試験例２から、電気ヒーター加熱による場合には、軟質ＰＶＣからの塩素の除去率は、水酸化ナトリウム水溶液の濃度が１６ｍｏｌ／ｌで、反応時間が１時間であるときに、反応温度が２２５℃では数％であり、反応温度が２５０℃では約２０％で、反応温度が３００℃ではほぼ１００％であることがわかった。
【００６７】
以上の結果から、高周波加熱と電気ヒーター加熱とのいずれの場合も、軟質ＰＶＣからのフタル酸回収の最適温度と軟質ＰＶＣからの塩素除去の最適温度との間には１００℃ほどの差があることがわかった。したがって高周波加熱と電気ヒーター加熱とのいずれの場合においても、フタル酸回収の最適温度付近で第一の加熱処理を行ってフタル酸を回収した後、塩素除去の最適温度付近で第二の加熱処理を行って塩素を除去すること、すなわち二段加熱処理をすることにより、フタル酸回収と塩素除去とを同時に行うことによる前記弊害を小さくすることが可能であることがわかる。
【００６８】
しかし電気ヒーター加熱の場合には、フタル酸回収の最適温度（２５０℃）において塩素除去が約２０％進行しているのに対し、高周波加熱の場合には、フタル酸回収の最適温度（１５０℃）において塩素除去がほとんど進行していない（図２及び図４参照）。したがって高周波加熱の場合の方が、二段加熱処理によりフタル酸回収と塩素除去とをより充分に分離して行うことができるので、前記弊害を抑制する効果は大きいと考えられる。
【００６９】
また高周波加熱の場合には、電気ヒーター加熱の場合に比較して、フタル酸回収の最適温度及び塩素除去の最適温度が、ともにそれぞれ１００℃程度低い。しかも高周波加熱の場合には、電気ヒーター加熱の場合に比較して、１／２の濃度の水酸化ナトリウム水溶液及び１／２の反応時間で、前記温度において最大のフタル酸回収率及び塩素除去率が得られている。
【００７０】
これらのことから高周波加熱の場合には、電気ヒーター加熱の場合に比較して、処理コストが低減され、処理効率が向上し、処理作業が容易になると考えられる。
【００７１】
【発明の効果】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、高周波により二段加熱処理法を行うことにより、塩素及び添加剤が高濃度で含まれるプラスチック廃棄物であっても、プラスチック廃棄物から有効成分を、低い加熱温度により、短い処理時間で、低い濃度のアルカリ溶液により効率良く回収することができる。このためこの発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法によれば、処理コストの低減、処理効率の向上、及び処理作業の容易化を図ることができる。
【００７２】
この発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法は、高周波により二段加熱処理法を行うことにより、添加剤からの有用成分の回収と塩素除去との同時進行を確実に防止することができる。このためこの発明に係るプラスチック廃棄物の処理方法によれば、有用成分の分解や有害物質の発生を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、高周波加熱を用いた試験例における各水酸化ナトリウム水溶液の濃度における反応温度とフタル酸の回収率との関係を示す図である。
【図２】図２は、高周波加熱を用いた試験例における各水酸化ナトリウム水溶液の濃度における反応温度と塩素の除去率との関係を示す図である。
【図３】図３は、電気ヒーター加熱を用いた試験例における反応温度とフタル酸の回収率との関係を示す図である。
【図４】図４は、電気ヒーター加熱を用いた試験例における反応温度と塩素の除去率との関係を示す図である。
【図１】
0003929352.tif 000003
【図２】
0003929352.tif 000004
【図３】
0003929352.tif 000005
【図４】
0003929352.tif 000006