(57)【要約】【課題】フロン含有発泡プラスチックを廃棄物処理する際に発生するフロンを、効率的かつ低コストにて分解・無害化することができ、しかも、残ったプラスチックを燃料源として効率的に再利用することができるフロン含有発泡プラスチックの処理方法及び処理装置を提供する。【解決手段】フロン含有発泡プラスチックを破砕機８に投入して粒径が４０ｍｍ以下の破砕物の累積百分率が５０質量％以上となるように破砕し、得られた破砕物を破砕の過程で発生するフロンと共に仮焼炉２及びセメントキルン３に空気圧送し、この破砕物を燃焼し燃料として有効利用するとともに、フロンを分解・無害化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロン含有発泡プラスチックをセメント焼成設備を用いて処理する方法であって、
前記フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕し、得られた破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入し、前記破砕物を燃焼処理するとともに、前記フロンを分解・無害化することを特徴とするフロン含有発泡プラスチックの処理方法。
【請求項２】
前記８００℃以上の高温部は、セメントキルン、仮焼炉のいずれか一方または双方であることを特徴とする請求項１記載のフロン含有発泡プラスチックの処理方法。
【請求項３】
前記破砕物は、粒径が４０ｍｍ以下の破砕物の累積百分率が５０質量％以上であることを特徴とする請求項１または２記載のフロン含有発泡プラスチックの処理方法。
【請求項４】
前記破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に、前記８００℃以上の高温部に密閉状態にて圧送することを特徴とする請求項１、２または３記載のフロン含有発泡プラスチックの処理方法。
【請求項５】
フロン含有発泡プラスチックをセメント焼成設備を用いて処理する装置であって、
前記フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕する破砕手段と、
得られた破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に密閉状態にて前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に圧送する圧送手段とを備え、
前記破砕物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部にて燃焼処理するとともに、前記フロンを分解・無害化することを特徴とするフロン含有発泡プラスチックの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロン含有発泡プラスチックの処理方法及び処理装置に関し、更に詳しくは、フロン含有発泡プラスチックを廃棄物処理する際に発生するフロンガスを効率的かつ低コストにて分解・無害化するとともに、残ったプラスチックを燃料源として効率的に再利用することが可能なフロン含有発泡プラスチックの処理方法及び処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、家電製品の断熱材、建築資材、梱包資材等に発泡プラスチックが多用されているが、この発泡プラスチック中の気泡には製造段階で用いられるフロン系発泡剤に起因するフロン系ガスが残留しているために、この発泡プラスチックを廃棄物処理する際にフロン系ガスが飛散する虞がある。
そこで、このフロン系ガスを回収する様々な方法が提案されている。
例えば、硬質発泡ウレタンを所定の大きさのウレタン片に予備粉砕し、このウレタン片に剪断力を作用させて微粉砕し、この微粉砕されたウレタン粉をスクリーンにより篩分けし、スクリーンを通過したウレタン微粉粒と、ウレタン片の微粉砕に伴って発生したフロンとを分離回収する方法（特許文献１）が提案されている。
【０００３】
また、硬質発泡ウレタンを所定の大きさのウレタン片に予備粉砕し、このウレタン片に剪断力を作用させて微粉砕し、この微粉砕されたウレタンの微粉砕片を圧縮して微粉砕片間に含まれるフロンを分離し、このフロンをウレタンの微粉砕に伴って発生したフロンと共に回収する方法（特許文献２）、硬質発泡ポリウレタンに密閉状態にて剪断力、衝撃力等の外力を作用させて硬質発泡ポリウレタン中の独立気泡を破壊することにより、ポリウレタンと気泡内の発泡ガスとを分離し、この発泡ガスを膜を用いて分離して濃度を高め、その後冷却して液化する方法（特許文献３）、発泡ウレタンを破砕し、その時に発生したフロンガスおよび／または可燃性ガスを空気とともに、炭化水素化合物を１０重量％以上含みかつ排ガスの温度が８５０℃〜１０００℃である焼却炉に送り込み、フロンガスおよび／または可燃性ガスを破壊・燃焼処理するシステム（特許文献４）等も提案されている。
このようにして回収されたフロン系ガスは、法令に準拠した処理方法に則って破壊処理が施され、無害化される。
【特許文献１】特許第２６７９５６２号公報
【特許文献２】特許第２６７９６８８号公報
【特許文献３】特開平７−９４４６号公報
【特許文献４】特開２００３−３０２０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のフロンガスを回収する方法では、いずれの方法も、一旦発泡ウレタンを所定の大きさに微粉砕した後、このウレタンの微粉砕に伴って発生したフロンを回収するものであるから、ウレタンの微粉砕物とフロンガスとを分離回収する装置が別途必要となり、フロンガスの処理及びウレタンの再利用の効率性及び経済性の点で問題があった。
また、フロンガスを破壊・燃焼処理するシステムにおいても、発生したフロンガスを破壊・燃焼処理するための焼却炉が別途必要となり、フロンの処理及びウレタンの再利用の効率性及び経済性の点で問題があった。
さらに、焼却炉として、一般の廃棄物処理に用いられている焼却炉を用いた場合、発泡ウレタンを粉砕した際にフロンガスが大気中へ放出される虞があり、また、焼却の際の温度が低く、フロンガスが完全に破壊されていない虞があるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、フロン含有発泡プラスチックを廃棄物処理する際に発生するフロンガスを、効率的かつ低コストにて分解・無害化することができ、しかも、残ったプラスチックを燃料源として効率的に再利用することができるフロン含有発泡プラスチックの処理方法及び処理装置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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために次の様なフロン含有発泡プラスチックの処理方法及び処理装置を提供した。
すなわち、本発明のフロン含有発泡プラスチックの処理方法は、フロン含有発泡プラスチックをセメント焼成設備を用いて処理する方法であって、前記フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕し、得られた破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入し、前記破砕物を燃焼処理するとともに、前記フロンを分解・無害化することを特徴とする。
【０００７】
この処理方法では、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕し、得られた破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入し、前記破砕物を燃焼処理することにより、このプラスチックを主成分とする破砕物がセメント焼成設備の燃料源として有効利用される。
また、破砕の際に発生するフロンをセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して分解・無害化することにより、破砕の際に発生するフロンが効率的かつ低コストにて分解・無害化され、このフロンが大気中に散逸する虞もない。
【０００８】
前記８００℃以上の高温部は、セメントキルン、仮焼炉のいずれか一方または双方であることが好ましい。
８００℃以上の高温部として、セメントキルン、仮焼炉のいずれか一方または双方を用いることにより、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕して得られた破砕物は、セメント焼成設備の既存のセメントキルンや仮焼炉を利用して燃焼処理され、燃料源として有効利用される。
また、破砕の際に発生するフロンは、セメント焼成設備の既存のセメントキルンや仮焼炉を利用して分解・無害化される。これにより、破砕の際に発生するフロンが効率的かつ低コストにて分解・無害化され、このフロンが大気中に散逸する虞もない。
【０００９】
前記破砕物は、粒径が４０ｍｍ以下の破砕物の累積百分率が５０質量％以上であることが好ましい。
破砕物の粒径を、４０ｍｍ以下の破砕物の累積百分率が５０質量％以上とすることにより、燃焼効率が向上し、燃料源としての利用価値も向上する。
【００１０】
前記破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に、前記８００℃以上の高温部に密閉状態にて圧送することが好ましい。
この破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に８００℃以上の高温部に密閉状態にて圧送することにより、この破砕物は高温部に至るまでの流路を詰まる等のトラブルも無く圧送され、８００℃以上の高温部に速やかに投入される。これにより、破砕物及びフロンは８００℃以上の高温部に速やかに投入され、燃焼、分解・無害化される。
【００１１】
本発明のフロン含有発泡プラスチックの処理装置は、フロン含有発泡プラスチックをセメント焼成設備を用いて処理する装置であって、前記フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕する破砕手段と、得られた破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に密閉状態にて前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に圧送する圧送手段とを備え、前記破砕物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部にて燃焼処理するとともに、前記フロンを分解・無害化することを特徴とする。
【００１２】
この処理装置では、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕する破砕手段と、得られた破砕物を前記破砕の際に発生するフロンと共に密閉状態にて前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に圧送する圧送手段とを備えたことにより、このプラスチックを主成分とする破砕物がセメント焼成設備の８００℃以上の高温部にて燃料源として有効利用される。
また、破砕の際に発生するフロンがセメント焼成設備の８００℃以上の高温部にて効率的かつ低コストにて分解・無害化され、このフロンが大気中に散逸する虞もない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフロン含有発泡プラスチックの処理方法によれば、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕し、得られた破砕物を破砕の際に発生するフロンと共にセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入し、破砕物を燃焼処理するとともに、フロンを分解・無害化するので、このプラスチックを主成分とする破砕物をセメント焼成設備の燃料源として有効利用することができ、破砕の際に発生するフロンを効率的かつ低コストにて分解・無害化することができ、このフロンが大気中に散逸するのを防止することができる。
【００１４】
本発明のフロン含有発泡プラスチックの処理装置によれば、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕する破砕手段と、得られた破砕物を破砕の際に発生するフロンと共に密閉状態にてセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に圧送する圧送手段とを備えたので、このプラスチックを主成分とする破砕物をセメント焼成設備の燃料源として有効利用することができ、破砕の際に発生するフロンを効率的かつ低コストにて分解・無害化することができ、このフロンが大気中に散逸するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のフロン含有発泡プラスチックの処理方法及び処理装置の最良の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態のセメント製造設備におけるフロン含有発泡プラスチックの処理装置を示す模式図であり、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕して得られた破砕物をセメント焼成設備を用いて燃焼処理するとともに、破砕の際に発生するフロン含有ガスをセメント焼成設備を用いて分解・無害化する処理装置の例である。
【００１７】
図において、１は多段のサイクロンからなるサスペンションプレヒータ、２は仮焼炉、３はセメントキルン、４はクリンカクーラ、５、６はバーナー、７は受入ビン、８は密閉式の破砕機（破砕手段）、９は昇圧ファン、１０は仮焼炉２に破砕物を破砕の際に発生するフロンと共に昇圧した状態で投入する圧送ライン、１１はセメントキルン３に破砕物を破砕の際に発生するフロンと共に昇圧した状態で投入する圧送ライン、１２はバグフィルタ、１３はファン、１４は仮焼炉２に燃焼用空気（一次空気）を送る仮焼炉燃焼用空気ライン、１５はセメントキルン３に燃焼用空気（一次空気）を送るセメントキルン燃焼用空気ライン、１６はクリンカクーラ４に空気を導入するクリンカクーラ用空気ラインである。
これら昇圧ファン９及び圧送ライン１０、１１により圧送手段が構成され、これら受入ビン７、破砕機８、昇圧ファン９及び圧送ライン１０、１１により本実施形態のフロン含有発泡プラスチックの処理装置が構成されている。
【００１８】
本実施形態にて処理の対象となるフロン含有発泡プラスチックは、代替フロン（ＨＦＣ）あるいは特定フロン（ＣＦＣ：１９９５年以前の製品に使用）を発泡剤とした発泡プラスチックであり、例えば、軟質または硬質の発泡ポリウレタン、軟質または硬質の発泡塩化ビニル樹脂、硬質の発泡ポリスチレン等が挙げられる。
【００１９】
受入ビン７は、断熱材等の廃棄物を解体することにより分離されたフロン含有発泡プラスチックを投入し貯留するためのものであり、投入されるフロン含有発泡プラスチックの大きさは、解体時の大きさのままである。
破砕機８は、フロン含有発泡プラスチックを破砕して平均粒径が５０ｍｍ以下の破砕物とする装置であり、ディスクカッターミル、一軸シュレッダー、横軸カッターミル等が好適に用いられる。
【００２０】
昇圧ファン９は、上記の破砕物を破砕の際に発生するフロンと共に、空気を搬送媒体として圧送ライン１０、１１により搬送する際に、破砕物が圧送ライン１０、１１内にて詰まり等の不具合が生じないように、これら圧送ライン１０、１１内の空気の圧力を外部より高く設定し、この空気が滞留することなく速やかに流動するようにするためのものである。
【００２１】
次に、本実施形態のフロン含有発泡プラスチックの処理方法について、図１に基づき説明する。
「発泡プラスチックの破砕」
家電製品や建築資材等のリサイクル施設等にて分離回収された発泡プラスチックは、トラック等の搬送用車両によりセメント製造設備に併設されたフロン含有発泡プラスチックの処理装置に搬送され、受入ビン７に投入されて、一旦保存される。
【００２２】
次いで、受入ビン７に貯留されたフロン含有発泡プラスチックを所定量、破砕機８に投入し、このフロン含有発泡プラスチックを粒径が５０ｍｍ以下になるように破砕する。
この破砕物は、破砕物圧送ライン１０、１１内にて詰まり等の不具合が生じないように圧送する必要があるので、この圧送を考慮すると、この破砕物の破砕の程度は、粒径が４０ｍｍ以下の破砕物の累積百分率が５０質量％以上となるように破砕することが好ましく、より好ましくは粒径が４０ｍｍ以下の破砕物の累積百分率が８０質量％以上である。
【００２３】
なお、破砕物を燃焼する際の効率を考慮すると、粒径はさらに小さいことが好ましく、例えば、１０ｍｍ以下が好ましい。粒径が１０ｍｍ以下の場合、破砕物の累積百分率は８０質量％以上となるので好ましい。
この破砕の過程で、フロン含有発泡プラスチックの気泡内に残留しているフロンが、気泡の破壊と同時に放出される。
【００２４】
「破砕物の燃焼及びフロンの分解・無害化」
この破砕物は、例えば、発泡ポリウレタンの場合、比重が０．０２〜０．２と非常に小さいために、この破砕品を搬送する際に貯留用のビンに一旦保存した場合、詰まり等の不具合が生じる原因となる。そこで、この破砕物を、昇圧ファン９を用いて、セメント焼成設備の８００℃以上の高温部である仮焼炉２、またはセメントキルン３、あるいは仮焼炉２及びセメントキルン３の双方に直接投入し、燃焼させる。
【００２５】
ここでは、昇圧ファン９を用いて搬送媒体である空気に上記の破砕物を混入させて上記の破砕物を空気圧送する。
通常、固体を空気圧送する場合、空気中の固体の濃度は２．０ｋｇ／Ｎｍ３程度であるが、破砕物は比重が小さいので、空気中の破砕物の濃度は０．５ｋｇ／Ｎｍ３以下であることが好ましい。
【００２６】
この破砕物は、その一部が圧送ライン１０を介して仮焼炉２に空気圧送されて投入され、燃焼される。また、残部は圧送ライン１１を介してセメントキルン３に空気圧送されて投入され、燃焼される。
一方、この破砕物の破砕の過程で発生するフロンは、破砕物と共に圧送ライン１０を介して仮焼炉２に空気圧送されて投入され、分解・無害化される。また、圧送ライン１１を介してセメントキルン３に空気圧送されて投入され、分解・無害化される。
【００２７】
このように、破砕物を破砕の過程で発生するフロンと共にセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入することにより、破砕物が仮焼炉２やセメントキルン３の燃料として有効利用されるとともに、フロンが完全に分解されて無害化される。したがって、フロンがセメント焼成設備の外部に排出される虞が無い。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のフロン含有発泡プラスチックの処理方法によれば、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕し、得られた破砕物を破砕の際に発生するフロンと共に仮焼炉２及びセメントキルン３に投入し、破砕物を燃焼処理するとともに、フロンを分解・無害化するので、このプラスチックを主成分とする破砕物をセメント焼成設備の燃料源として有効利用するとともに、破砕の際に発生するフロンを効率的かつ低コストにて分解・無害化することができ、このフロンが大気中に散逸するのを防止することができる。
【００２９】
本実施形態のフロン含有発泡プラスチックの処理装置によれば、受入ビン７と、フロン含有発泡プラスチックを密閉状態にて破砕する密閉式の破砕機８と、得られた破砕物を破砕の際に発生するフロンと共に密閉状態にてセメント焼成設備の仮焼炉２及びセメントキルン３に直接投入し燃焼させる昇圧ファン９及び圧送ライン１０、１１とを備えたので、このプラスチックを主成分とする破砕物をセメント焼成設備の燃料源として有効利用することができ、破砕の際に発生するフロンを効率的かつ低コストにて分解・無害化することができ、このフロンが大気中に散逸するのを防止することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明のフロン含有発泡プラスチックの処理方法について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって何ら制限されるものではない。
【００３１】
「実施例１」
フロン含有発泡プラスチックとして、フロンを発泡剤とした硬質ウレタンのポリウレタンＡを用いた。
このポリウレタンＡを受入ビン７に投入し、この受入ビン７からポリウレタンＡを破砕機８に投入して破砕し、ポリウレタンＡ片とした。このポリウレタンＡ片の粒径が４０ｍｍ以下の累積百分率は９０質量％であった。
【００３２】
次いで、このポリウレタンＡ片を、この破砕の過程で生じたフロンと共に、昇圧ファン９及び圧送ライン１０を介して仮焼炉２に空気圧送するとともに、昇圧ファン９及び圧送ライン１１を介してセメントキルン３に空気圧送した。
このポリウレタンＡ片は、仮焼炉２及びセメントキルン３にて燃焼され、一方、このポリウレタンＡ片の破砕の過程で発生したフロンは、概ね８０％が放出され、仮焼炉２及びセメントキルン３にて分解・無害化された。
なお、ポリウレタンＡの発熱量は６０００ｋｃａｌ／ｋｇであった。
【００３３】
「実施例２」
硬質ウレタンを軟質ウレタンのポリウレタンとした他は、実施例１に準じて破砕及び燃焼を行った。
【００３４】
表１は、実施例１、２各々の燃焼試験における排ガスの測定結果を示したものである。
燃焼試験は、セメント焼成設備の仮焼炉２の出口ガス温度が一定となるように化石燃料の供給量をコントロールし、破砕されたポリウレタンを仮焼炉２に一定量安定供給し、そのときの化石燃料の供給量の減少量より熱量評価した。
表１中、＊１は酸素濃度を１２Ｖ／Ｖ％としたときの換算値、＊２は「ダイオキシン類対策特別処置法」による基準値、＊３は国際連合環境計画（ＵＮＥＰ）による推奨基準値、＊４は「フロン回収破壊内許可申請」による基準値である。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１によれば、ポリウレタンＡは、仮焼炉２及びセメントキルン３にて完全に燃焼されており、また、これらポリウレタンＡの破砕の過程で発生したフロンは、概ね８０％が放出され、仮焼炉２及びセメントキルン３にて分解・無害化されていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態のフロン含有発泡プラスチックの処理装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  サスペンションプレヒータ
２  仮焼炉
３  セメントキルン
４  クリンカクーラ
５、６  バーナー
７  受入ビン
８  密閉式の破砕機
９  昇圧ファン
１０、１１  圧送ライン
１２  バグフィルタ
１３  ファン
１４  仮焼炉燃焼用空気ライン
１５  セメントキルン燃焼用空気ライン
１６  クリンカクーラ用空気ライン
【図１】
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