(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを溶融した後、熱風加熱室を貫通する穴あき管内に圧入して前記廃プラスチックの熱分解を行う脱塩炭化工程で得られた脱塩炭化活性炭間に、前記脱塩炭化工程で生成された塩化水素、塩素ガス等の排ガスを処理した湿式排ガス洗浄装置の処理水を通過させ、該処理水中に含まれるノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分を除去することを特徴とするノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分の除去方法。
【請求項２】
前記脱塩炭化活性炭が、廃プラスチックを毎時５０〜１００℃の低熱束に加熱して生成されたガスを除去し、得られた炭化物に難黒鉛化性を賦与し、さらに６００〜７００℃の無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスに５〜８時間接触させて得られたものであることを特徴とする、請求項１に記載のノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分の除去方法。
【請求項３】
前記脱塩炭化活性炭と他の活性炭を混合使用することを特徴とする請求項１または２に記載のノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分の除去方法。
【請求項４】
廃プラスチックを溶融した後、熱風加熱室を貫通する穴あき管内に圧入して前記廃プラスチックの熱分解を行う脱塩炭化工程で得られた脱塩炭化活性炭（Ａ）を充填した二基のレトルト（１ａ，１ｂ）の上端には前記脱塩炭化工程で生成された塩化水素、塩素ガス等の排ガス処理水供給管（２ａ，２ｂ）及び再生ガス排出管（３ａ，３ｂ）がそれぞれ連結され、下端には処理水排出管（４ａ，４ｂ）及びドレン管（５ａ，５ｂ）がそれぞれ連結され、さらに前記脱塩炭化活性炭（Ａ）層の下部位置にそれぞれ再生ガス供給管（６ａ，６ｂ）が連結されてなり、前記二基のレトルト（１ａ，１ｂ）の前記両排ガス処理水供給管（２ａ，２ｂ）間、前記両再生ガス排出管（３ａ，３ｂ）間、前記両処理水排出管（４ａ，４ｂ）間、前記ドレン管（５ａ，５ｂ）間及び前記両再生ガス供給管（６ａ，６ｂ）間がそれぞれ交互切換自在に構成されてなることを特徴とするノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックから、塩化水素、塩素ガス等を除去して、例えば、燃料等として利用できるようにする脱塩炭化工程において、分離生成されたガスを洗浄処理する湿式の排ガス処理装置からの排水に含まれる、ノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分を除去する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来前記のごとき、ノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分を除去する湿式のガス処理装置として、従来は、最初に次亜塩素酸ソ−ダ等の酸化剤を投入して、ＣＯＤ成分を酸化させ、つぎに亜硫酸ソーダなどのエマルジョンブレーカによってノルマルヘキサン抽出物質を浮上させ、凝集剤及び凝集助剤によりフロックを形成させた後、凝集沈殿槽において沈降分離せしめ、上澄み水を活性炭槽にて最終処理をしていた。
【０００３】
しかしながら、前記従来方法では設備費及び活性炭が高いだけではなく、処理水のＣＯＤ変動に対する追随性が乏しく、主として最終段階の活性炭に全ての負荷をかける場合が多く、排水処理設備の運転費が膨らむと言う問題点が残されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記事情に鑑み、廃プラスチックの脱塩炭化工程で脱塩炭化活性炭を得て、該脱塩炭化活性炭を使用して、前記脱塩炭化工程において分離生成されたガスを洗浄処理する湿式の排ガス処理装置からの排水に含まれるノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分を同時に除去する、経済的な方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、廃プラスチックを溶融した後、熱風加熱室を貫通する穴あき管内に圧入して前記廃プラスチックの熱分解を行う脱塩炭化工程で得られた脱塩炭化活性炭間に、前記脱塩炭化工程で生成された塩化水素、塩化ガス等の排ガスを処理した湿式排ガス洗浄装置の処理水を通過させるものである。
【０００６】
この請求項１によれば、薬剤消費及び負荷変動に弱い凝集沈殿工程が不要であり、ノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分を同時に除去でき、また、廃プラスチックの脱塩化炭化工程で得られた、安価な脱塩炭化活性炭を使用するため、経済的である。
【０００７】
請求項２は、前記脱塩炭化活性炭として、廃プラスチックを毎時５０〜１００℃の低熱束で加熱して生成されたガスを除去し、得られた炭化物に難黒鉛化性を賦与し、さらに６００〜７００℃の無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスと５〜８時間接触させて得られたものを使用するものである。
【０００８】
この請求項２によれば、廃プラスチックの炭化物は、沸点の高い揮発成分が蒸発して多くの細孔が生じ、活性炭原料としてさらに適性が向上させられ、さらに前記脱塩炭化活性炭が、上流側の廃プラスチックの脱塩炭化工程で難黒鉛化性を付与されるとともに、同脱塩炭化工程の加熱源の無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスで賦活化されたものであるため、前記脱塩炭化活性炭の再生を、同じ無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスで実施することができ便利である。
【０００９】
請求項３は、前記脱塩炭化活性炭と他の活性炭を混合使用するものである。ここで他の活性炭とは、前記本発明で使用される脱塩炭化活性炭と異なる、例えば市販の活性炭を意味し、それらは前記本発明で使用される脱塩炭化活性炭より高価であるが、前記脱塩炭化活性炭と混合使用することにより、コストダウンを図ることができる。
【００１０】
請求項４は、廃プラスチックを溶融した後、熱風加熱室を貫通する穴あき管内に圧入して前記廃プラスチックの熱分解を行う脱塩炭化工程で得られた脱塩炭化活性炭を充填した二基のレトルトの上端には前記脱塩炭化工程で生成された塩化水素、塩素ガス等の排ガス処理水供給管及び再生ガス排出管がそれぞれ連結され、下端には処理水排出管及びドレン管がそれぞれ連結され、さらに前記脱塩炭化活性炭層の下部位置にそれぞれ再生ガス供給管が連結されてなり、前記二基のレトルトの前記両排ガス処理水供給管間、前記両再生ガス排出管間、前記両処理水排出管間、前記両ドレン管間及び前記両再生ガス供給管間がそれぞれ交互切換自在に構成されてなる装置である。
【００１１】
請求項４によれば、設備が比較的単純なため、排水量、ＣＯＤ負荷及びノルマルヘキサン抽出物質の濃度等のあらゆる負荷変動に追随自在で、連続操業が可能であり、また、再生に使用されたガスを、後述する燃焼ガスの発生炉に導いて焼却できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分の除去装置のフローチャート、図２は、廃プラスチックの脱塩炭化装置の一部を破断した平面図、図３は、図２の３−３線矢視断面図、図４は、前記廃プラスチックの脱塩炭化装置を含む廃プラスチックの脱塩炭化処理プラントの一例を示すフローチャートである。
【００１３】
図４には、廃プラスチックの脱塩炭化装置を含む廃プラスチックの脱塩炭化処理プラントの一例が示されている。
【００１４】
図中、３１は、廃プラスチックの溶融及び減容効率を上げるための破砕機、３２は、破砕された廃プラスチックを定量供給機３３へ搬送するスクリューコンベア、３４は、前記定量供給機３３で定量化された破砕プラスチックを、廃プラスチック脱塩炭化装置１１の廃プラスチック投入用ホッパー１６へ搬送及び投入するコンベア、１９はギアボックス、Ｍは駆動装置である。
【００１５】
また、３５は、内部にバーナが設けられ、前記廃プラスチック脱塩炭化装置１１へ無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスを供給する熱風発生炉、３６は、前記熱風発生炉３５に設けられた送風ファン、３７は、熱風発生炉用燃料タンク、３８は、熱風調量ダンパーである。
【００１６】
さらに、３９、４０は、脱塩炭化された廃プラスチックを搬出するコンベア、４１は、脱塩炭化された廃プラスチック、４２は、前記廃プラスチック脱塩炭化装置１１の後述する熱風加熱室１３に接続されたガス排出管、４３は、排ガス脱臭装置、４４は、湿式排ガス洗浄装置、４５は、排ガス洗浄中和液である苛性ソーダの収容タンク、４６、４６、４６は、それぞれポンプ、４７、４８は排気ファン、４９はデミスター、５０はバグフィルタ、５１は廃液タンクである。
【００１７】
前記構成の廃プラスチックの脱塩炭化処理プラントにおいては、廃プラスチックが、前記破砕機３１で細かに破砕され、前記スクリューコンベア３２によって前記定量供給機３３へ搬送される。
【００１８】
そして、定量化された廃プラスチックが、前記廃プラスチックの脱塩炭化装置１１に供給されて脱塩炭化処理が施され、該脱塩炭化処理が施された廃プラスチック４１が、前記廃プラスチックの脱塩炭化装置１１から排出及び固形化されて、前記コンベア３９、４０によって搬出される。
【００１９】
なお、後述する前記廃プラスチックの脱塩炭化装置１１の熱風加熱室１３から、加熱された燃焼ガスとともに排出される、熱分解により生成された塩化水素や塩素ガス等は、前記ガス排出管４２から前記排ガス脱臭装置４３及び前記湿式排ガス洗浄装置４４等に導かれ、脱臭及び中和処理等を経て大気に排出される。
【００２０】
本発明は、前記湿式排ガス洗浄装置４４からの排水に含まれるノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分の除去方法及びその装置に関する。
【００２１】
図２及び図３には、前記脱塩炭化活性炭を得るための、廃プラスチックの脱塩炭化装置１１が示されている。同図中、１２は、圧送部、１３は、前記圧送部１２の先端を閉塞する区画壁１４を介して設けられた熱風加熱室である。
【００２２】
前記圧送部１２は、断面眼鏡形の中空部を有するケーシング１５、その上部に設けられた前記破砕された廃プラスチック投入用のホッパー１６、及び投入された廃プラスチックを前記区画壁１４に向けて圧縮しつつ移送する二本の圧縮スクリュー１７、１８で構成されている。
【００２３】
さらに、前記二本の圧縮スクリュー１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａが、前記ギアボックス１９内に延長支持され、該ギアボックス１９内において前記回転軸１７ａ、１８ａに歯車２０、２１が設けられ、それぞれ噛み合わされる。
【００２４】
そして前記両回転軸１７ａ、１８ａの一方、図示の場合、右側の回転軸１８ａが、前記ギアボックス１９から突出させられ、減速機等を介して油圧モータや電動機等の、前記駆動装置Ｍと連結される。
【００２５】
つぎに、前記熱風加熱室１３は、箱形に構成され、前記熱風発生炉３５からの前記燃焼ガスを内部に供給する供給口２２及び前記ガス排出管４２が連結される排出口２３が右側面に設けられる。
【００２６】
図示の実施の形態では、前記熱風加熱室１３内に供給された熱風の有する熱量を無駄にすることなく有効利用するため、前記熱風加熱炉１３内に、後述する穴あき管２５に交差して、熱風を循環させる区画ガイド板２４が設けられている。
【００２７】
すなわち、図２及び図３に示すごとく、前記熱風加熱室１３内の略中央部に、その左側に連通部Ｓをあけて前記区画ガイド板２４を設け、該区画ガイド板２４で区画された一方（下流）の隔室１３ａ及び他方（上流）の隔室１３ｂの前記連通部Ｓと反対側（右）側面に、それぞれ前記熱風の供給口２２及び排出口２３を設け、前記熱風発生炉３５から前記供給口２２に供給された熱風が、前記一方の隔室１３ａから前記他方の隔室１３ｂに循環するように構成されている。なお、前記区画ガイド板２４は、一枚に限らず、適数枚、交互に設けて熱風を蛇行させるように構成してもよい。
【００２８】
つぎに、前記区画壁１４を貫通及び熱風加熱室１３内をほぼ水平に横断して、周囲に適数の穴２６を有する適数の前記穴あき管２５が設けられる。なお、図示の実施の形態のごとく、前記熱風加熱室１３内に前記区画ガイド板２４を設けた場合には、該区画ガイド板２４にも前記穴あき管２５が貫通させられる。
【００２９】
さらに前記穴あき管２５のそれぞれの内周面に、凹凸状のスプライン２５ｂを施すと、内部を通過する廃プラスチックの加熱面積が増大され、加熱効率が向上させられ、熱分解が迅速且つ効率的に行われる。
【００３０】
前記構成の廃プラスチックの脱塩炭化装置１１において、前記廃プラスチックが圧送部１２の上部に設けられた前記ホッパー１６から投入される。投入された廃プラスチックは、前記二本の圧縮スクリュー１７、１８の回転によって前記区画壁１４に強く押圧され、同時に擦られ、さらに摩擦熱によって溶融される。
【００３１】
さらに、前記溶融とともに、前記各穴あき管２５内に圧入され、前記熱風加熱室１３内において、１３０〜３６０℃に加熱された前記穴あき管２５内を進行させられ、それぞれの廃プラスチックの熱分解温度において熱分解が行われ、分解された塩化水素、塩素ガス等が、前記穴あき管２５の前記穴２６から排出させられる。
【００３２】
そして前記熱分解により生成された前記塩化水素、塩素ガス等は、前記熱風加熱室１３内に供給された燃焼ガスとともに、前記排出口２３から前記ガス排出管４２を介して、前記排ガス脱臭装置４３及び前記湿式排ガス洗浄装置４４等へ供給去れ、清浄化されて大気に放出される。
【００３３】
一方、前記加熱による熱分解により、塩化水素、塩素ガス等が除去された脱塩炭化物には細孔が形成され、さらに前記穴あき管２５の先端部２５ａから排出される。
【００３４】
本発明の請求項１の方法は、前記のごとくして得られた活性炭適性を有する脱塩炭化物、すなわち、脱塩炭化活性炭間に、前記湿式排ガス洗浄装置４４からの排水、すなわち、前記脱塩炭化装置１１で生成された排ガスの処理水を通過させ、該処理水中に含まれるノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分を同時に除去するものである。
【００３５】
また、前記穴あき管２５の加熱速度を、毎時５０〜１００℃の低熱束に制御して、得られた炭化物に難黒鉛化性を賦与し、その後、別のバッチ式熱風炉等において、無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスに５〜８時間接触させると、沸点の高い揮発成分が蒸発してさらに多くの細孔が生じ、活性炭適性が向上させられ、前記請求項２の方法で使用する脱塩炭化活性炭Ａが得られる。
【００３６】
つぎに、本発明の方法を実施する装置について説明する。図１において、１ａ及び１ｂは、それぞれ前記脱塩炭化活性炭Ａを内部に充填支持した第一及び第二のレトルトである。
【００３７】
まず、前記第一及び第二のレトルト１ａ及び１ｂの上端に、排ガス処理水供給管２ａ及び２ｂと、再生ガス排出管３ａ及び３ｂが、それぞれ連結される。つぎに、前記第一及び第二のレトルト１ａ及び１ｂの下端に、処理水排水管４ａ及び４ｂと、ドレン管５ａ及び５ｂが、それぞれ連結される。
【００３８】
つぎに、前記第一及び第二のレトルト１ａ及び１ｂの前記脱塩炭化活性炭Ａの充填層の下部位置に、再生ガス供給管６ａ及び６ｂがそれぞれ連結される。なお、図面実施の形態では、該再生ガス供給管６ａ及び６ｂが、それぞれさらに分岐され、その一方（上方）の供給管７ａ及び７ｂが、それぞれ前記脱塩炭化活性炭Ａの支持部９ａ及び９ｂの上方に連結されて、前記脱塩炭化活性炭Ａの流動促進用等とされ、他方（下方）の供給管８ａ及び８ｂが、それぞれ前記脱塩炭化活性炭Ａの支持部９ａ及び９ｂの下方に連結されている。
【００３９】
また、前記第一及び第二のレトルト１ａ及び１ｂの前記両排ガス処理水供給管２ａ及び２ｂ間、前記両再生ガス排出管３ａ及び３ｂ間、前記両処理水排水管４ａ及び４ｂ、前記両ドレン管５ａ及び５ｂ間、及び前記両再生ガス供給管６ａ及び６ｂ間が、それぞれ交互切換自在に構成されている。
【００４０】
さらに、前記分岐された両再生ガス供給管６ａ及び６ｂの、前記一方の供給管７ａと前記他方の供給管８ａ間も、交互切換自在に構成されている。図中、９ａ乃至９ｌはそれぞれ開閉弁、１０はポンプである。
【００４１】
前記構成の本発明一実施の形態の装置においては、前記各開閉弁９ａ乃至９ｌは、必要とする処理工程に合わせて、それぞれ自動開閉操作される。
【００４２】
すなわち、まず、前記湿式排ガス洗浄装置４４からの処理水が、前記ポンプ１０により昇圧されて、前記排ガス処理水供給管２ａ及び前記開閉弁９ａを介して、前記第一のレトルト１ａの上端に供給され、内部に充填された前記脱塩炭化活性炭Ａ内を通過して前記処理水に含まれるノルマルヘキサン抽出物質及びＣＯＤ成分が前記脱塩炭化活性炭Ａに吸着除去され、さらに、前記第一のレトルト１ａの下端の処理水排出管４ａ及び前記開閉弁９ｅを介して排出されて、その後、ＰＨ調整等されて外部に放流される。
【００４３】
つぎに、前記第一のレトルト１ａ内の前記脱塩炭化活性炭Ａの吸着機能が低下した場合には、前記開閉弁９ａが閉じられ、前記第二のレトルト１ｂ側の前記開閉弁９ｂ及び開閉弁９ｆが開かれる。その結果、前記湿式排ガス洗浄装置４４からの処理水が、前記第二のレトルト１ｂ側の前記排ガス処理水供給管２ｂ及び前記開閉弁９ｂを介して、前記第二のレトルト１ｂの上端に供給され、内部に充填された前記脱塩炭化活性炭Ａ内を通過して前記処理水に含まれるノルマルヘキサン抽出物質及びＣＯＤ成分が前記脱塩炭化活性炭Ａに吸着除去され、前記第二のレトルト１ｂの下端の前記処理水排出管４ｂ及び開閉弁９ｆを介して排出され、その後、ＰＨ調整等されて外部に放流される。
【００４４】
その際、前記第一のレトルト１ａに充填支持された吸着機能の低下した前記脱塩炭化活性炭Ａの再生が行われる。すなわち、前記第一のレトルト１ａ側の前記開閉弁９ａの閉じと同時に、前記開閉弁９ｇを開いて前記第一のレトルト１ａ内の水抜きを行い、該水抜き完了を確認して、再び前記開閉弁９ｇを閉じる。
【００４５】
その後、前記再生ガス供給管６ａから再生ガス、具体的には脱塩炭化工程の加熱用燃焼ガスと同様の、無酸素炭酸ガスリッチの燃焼ガスを、約２００〜３００℃の温度で約１０時間、前記分岐した一方の供給管７ａ及び前記開閉弁９ｉ、及び前記他方の供給管８ａ及び前記開閉弁９ｋを介して供給し、前記第一のレトルト１ａ内の前記脱塩炭化活性炭Ａを流動化させつつ加熱再生を行う。
【００４６】
そして、前記第一のレトルト１ａの前記脱塩炭化活性炭Ａの再生に使用された再生排ガスは、前記再生ガス排出管３ａ及び前記開閉弁９ｃを介して排出される。
【００４７】
同様にして、前記第二のレトルト１ｂ内に充填支持された前記脱塩炭化活性炭Ａの吸着機能が低下した場合には、前記脱塩炭化活性炭Ａの再生を完了した前記第一のレトルト１ａに前記処理水が切換供給され、前記同様の方法で、前記第二のレトルト１ｂ内に充填支持された前記脱塩炭化活性炭Ａの再生が行われる。
【００４８】
実験によれば、前記請求項２で得られた脱塩炭化活性炭充填レトルトを、ＳＶ２〜７及びＬＶ５〜８ｍ／ｈで使用する場合、ガス洗浄処理水のノルマルヘキサン抽出物質１〜３０００ｐｐｍ及びＣＯＤ１０〜１５０００ｐｐｍに追随できる能力があることが確認されたものであり、実測によれば、ガス洗浄処理水中のノルマルヘキサン抽出物質１５００ｐｐｍを５ｐｐｍに、ＣＯＤ２５００ｐｐｍを５０ｐｐｍに減少させることができたものである。
【００４９】
【発明の効果】
前記本発明の方法及び装置によれば、廃プラスチックの脱塩炭化工程で得られる脱塩炭化活性炭を使用して、前記脱塩炭化工程で生成されたガスの洗浄処理水から、ノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤを同時に除去でき、しかも経済的である効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の、ノルマルヘキサン抽出物質とＣＯＤ成分除去装置のフローチャートである。
【図２】廃プラスチックの脱塩炭化装置の一部を破断した平面図である。
【図３】図２の３−３線矢視断面図である。
【図４】図２に示した廃プラスチックの脱塩炭化装置を含む廃プラスチックの脱塩炭化処理プラントの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  レトルト
２ａ，２ｂ  排ガス処理水供給管
３ａ，３ｂ  再生ガス排出管
４ａ，４ｂ  処理水排出管
５ａ，５ｂ  ドレン管
６ａ，６ｂ  再生ガス供給管
Ａ          脱塩炭化活性炭
【図１】
0004122487.tif 000002
【図２】
0004122487.tif 000003
【図３】
0004122487.tif 000004
【図４】
0004122487.tif 000005