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廃プラ油化プラントの運転実績と今後の課題（札幌プラスチックリサイクル（株）） 塩谷操、若井慶治＊、○福島正明
札幌プラスチックリサイクル（株）は容器包装リサイクル法完全施行に合わせ平成 12 年度からＰＥＴボトルを除くプラスチック製容器包装一般廃棄物（以下廃プラ）の油化を開始し 7 年目を迎えている。平成 17 年度は北海道内等 37 自治体から合計 11,663t の廃プラベールを引取り、年間設備利用率は 79%(設備容量 14,800t/年)、再生した油 7300KL(6130t)は石油化学原料、地域冷暖房会社、製紙会社、リサイクル会社及び自家燃料でリサイクルしている。その他、油化プロセスで生成される塩酸は中和剤として、また、熱分解残渣及び再生油スラッジは固形燃料としてそれぞれリサイクルしている。腐食、摩耗、閉塞などの運転障害を克服して、リサイ
クル率は９０％に達しているが、更なるプラントの生産性向上と経年劣化に対する取組みの段階にきており、これまでの運転実績と今後の課題について報告する。

H1H 2.5
H112.
2 8
H1.11H13.2
H13.5
H1 3.
3 8
H1.11
H14.2
H14.5
H1 4.
4 8
H1.11
H15.2
H 5.5
H115.
5 8
H1.11
H16.2
H16.5
H1 6.
6 8
H1.11
H17.2
H17.5
H1 7.
7 8
H1.11
H18.2
8.5

累積（t)

油化処理量（t/月）

１．運転実績
SPR運用開始後（平成12年度～18年度）の油化処理推移
図１．油化処理推移と主な運転履歴
平成 12 年度運用開始してから本50,000ｔ
1100t/月
年 5 月までの廃プラ油化プラント
1000t/月
45,000ｔ（㈱東芝で設計・建設）の油化処理
900t/月40,000ｔ（廃プラペレット油化投入量）実績
800t/月35,000ｔと主な運転履歴を図１に示す。平成700t/月
30,000ｔ
18 年 5 月までに約 45000t の廃プラ600t/月
ペレットを油化している。
25,000ｔ500t/月＜平成 12 年度（油化処理 2339t）
20,000ｔ
400t/月＞ 腐食・閉塞；運転開始後 1 ヶ月
15,000ｔ
300t/月も経たずに油再生プロセスの蒸留塔
10,000ｔ
200t/月下流配管に閉塞が発生し始め 2 ヶ月
5,000ｔ
100t/月目で蒸留塔内中段部（運転温度約0,000ｔ0t/月200℃）の充填材が腐食、さらに蒸留塔加熱炉（同 200～300℃）入口側加熱管（液相部）が激しく腐食すると
月間油化処理量累積
ともに出口側加熱管（気相部）でコ脱塩・溶融耐摩耗性改善⇒処理能力向上
脱塩・溶融ーキングが成長し運転困難な状況に至っ
ヒータ構造変更⇒加熱性能向上た。5 ヶ月目で蒸留塔底部から留出した
熱分解・残渣
熱分解・残渣
熱分解処理能力改善
熱分解性能改善約 250℃の重質油を約 60℃に冷却する冷塩酸回収
閉塞対策実施⇒稼働率向上塩酸回収
却器内部にコーキング状の閉塞発生。
PET
塩酸出荷の熱分解で発生するテレフタル酸が起因
油再生
再生油燃料消費削減⇒余剰再生油確保（再資源化）
油再生
した蒸留塔内で生成した有機酸（安息香油質改善（対スラッジ） フィードストックリサイクル
腐食、閉塞対策実施⇒稼動率向上酸）が原因で急激な腐食と閉塞が発生しコージェネたもので耐食性材料に変更するとともに
コージェネ 再生油（重質油）燃料（混焼率）増加
混焼率１００％達成
電力
電力
中和剤として消石灰を添加し安定化する電力削減ことができた。 ＜平成 13 年度（5878t）
他再資源化
他再資源化
固形燃料（残渣＋スラッジ）出荷＞ 摩耗・油質悪化；廃プラベールの引取も順調となってきたところ、ペレットを加熱溶融する脱塩装置スクリューの処理量が急激に低下してしまった。当該スクリューは塩酸に対して耐食性を有する材料としていたが耐摩耗性材料に変更した。材質変更
後 4 年目を迎えるが摩耗は激減、良好。コージェネ（以下 CG）ディーゼル発電設備は重質油を燃料に使用しているが重質油に含まれるスラッジにより燃料ラインに閉塞が多発。A 重油を多用することになり生産性悪化。遠心分離機を設置し重質油内のスラッジを分離除去後重質油の品質向上とディーゼル発電設備の運転が安定化した。 ＜平成 14 年度（8331t）＞ 塩酸回収プロセス閉塞と廃プラ加熱溶融性能低下；廃プラペレ
ットを約300℃で加熱溶融する段階でPVC等の塩素含有プラから発生する有機塩素ガスを約1200℃で燃焼後、急冷・無害化し水に吸収、塩酸を再生しているが、急冷部のガス滞留部付近に閉塞が頻発しプラントの稼働率低下。急冷スプレー方式をガス滞留部発生の少ない方式に変更し稼動率は改善。また廃プラベール引取量26

増加で脱塩装置の廃プラ加熱溶融負荷が増加し電気ヒータに熱疲労発生。ヒータ構造変更し加熱性向上。
＜平成 15 年度（7947t）＞ 油再生油プロセスの腐食；平成 12 年度に消石灰を添加して腐食と閉塞の環境は大幅に改善したが依然として蒸留塔内中段部及び加熱炉加熱管に腐食進展。
これに対して蒸留塔上段部（軽質油）と中段部（中質油）の再生油のｐＨを 7 以上とする運転方法と腐食状況の定期監視で健全性を維持。
＜平成 16 年度（9292t）＞ フィードストックリサイクルの実現、CG 重質油 100%使用；蒸留塔で分留した軽質油（ナフサ）を石油化学原料として（株）ジャパンエナジーに出荷開始しフィードストックリサイクルを実現。
CG ディーゼル発電設備燃料は A 重油と重質油の混合燃料を使用していたが定常運転時は重質油 100%燃焼での長期運転を実現。ディーゼル機関の腐食、摩耗等の問題も無く再生重質油はディーゼル機関燃料として十分再利用できることが明らかとなった。
表１．油化収率と自家燃料
平成17年度収率
リサイクルの状況
２．平成 17 年度実績
引取廃プラ
100.0%
2.1%
平成 17 年度の引取廃プラ量を基準とした ベール異物 廃プラ残渣
水分10.8%
油化収率（重量％）を表１に示す。引取廃プ 再生塩酸 塩酸0.7% 中和剤（製紙会社）
15.2% 自家燃料
ラ量から異物（金属と水等）を除いた約 90% 可燃性ガス オフガス
軽質油
24.6% 石油化学原料、自家燃料
中質油
2.5% 燃料（生ゴミリサイクル会社）を有価物として再資源化しているが異物は 再生油
重質油
25.2% 燃料（地域冷暖房会社他）、ディーゼル燃料
13％と多く（通常 10%以下）油化収率（再資小計
52.3%
15.0% 固形燃料（下水処理場、製紙会社）源化率）の悪化原因となっている。塩酸は平 固体燃料 熱分解残渣
油スラッジ
3.8%
小計
18.8%
成 17 年度から排水中和剤として製紙会社に再資源化合計
87.1% （廃プラ残渣・水分を除くリサイクル合計）出荷。薬品（苛性ソーダ）の使用量削減に貢
再生油自家燃料の比率
燃料の用途
油化軽質油燃料
41% 加熱炉、熱風炉、燃焼炉各燃料献している。蒸留塔で軽質・中質・重質分にCG重質油燃料43% ディーゼル燃料
自家燃料
余剰再生油
16% 出荷分留して得られた再生油の約 80%を自家燃料
再生油量合計100%としているが各炉やディーゼル機関の腐食も無く良好である。表２に再生油性状を示す。廃プラ再生油は硫黄含有量が少ないことを特徴としており、表3 に示すように CG ディーゼル機関の排ガス測定結果も良好。固体燃料は固形燃料（ペレット）に再生し下水処理場汚泥焼却炉や製紙会社ボイラーの助燃材として再利用している。再生油と固形燃料は多様な設備で十分再利用可能であることが実証された。
表 2．再生油性状
再生油性状
軽質油
中質油
重質油
３．まとめg/cm3
密度0.8140.824
0.856（15℃）
平成 17 年度は過去最高の油化処理を達成した 引火点℃
21未満
78114℃*-50以下-35.047.5
流動点が新たに下記の課題が明らかになっている。
wt%0.32
残留炭素*0.290.361）廃プラベールの品質変動による処理急低下と 反応
中性中性中性mm2/s *0.6831(30℃)
1.53(50℃） 6.63（60℃）
異物増加；特定の自治体から排出された農業系 動粘度
wt%
0.014
0.1以下
0.1以下
水分廃プラが混入したと思われる処理変動頻発。こ 灰分
wt%0.001以下
0.01以下0.01以下
wt%
0.002
0.03
0.08
れに対しては品質が安定している他自治体ベー 硫黄分
wt%
窒素分
0.08
0.14
0.1
*42,070
45,04045,360ルと混合して処理。また異物混入量も多くなり 総発熱量 kj/kg
注；＊は測定年度が異なり参考
ベール品質の改善が望まれる。 2）材料リサイ
表 3．CG ディーゼル機関排ガス測定結果
測定値
クル残渣の再生処理；今年度から材料リサイクル（以計量項目
排出基準H18.2.15
下 MR）の残渣を産廃として引取りを開始し順調に処理 ばいじん（残存酸素13%換算値）
0.1g/Nm3
0.01g/Nm3を進めている。MR の再資源化率は約 50%と云われてお 硫黄酸化物（有効煙突高さ26m） 2.70Nm3/h 0.05Nm3/h未満
380volppm
り、MR 残渣を再生処理することは資源循環型社会の仕 窒素酸化物（残存酸素13%換算値） 950volppm
組みに適合すると考えられる。油化は再資源化率の高い再商品化技術であり MR とのジョイントは廃棄物量の削減効果からも有益であると考える。 3)経年劣化対策;油化プラントの安全性維持のための経年劣化（摩耗や腐食等）に備えた取り組みの段階になってきている。特に生産性に直結する熱分解設備、CG ディーゼル発電設備等に対する予防保全が求められている。 4)生産性向上；廃プラ油化は再商品化に関わる費用が高く他再商品化手法に比べて不利な技術と云われている。運用開始後３年目までは油化処理能力に直結する運転障害が発生していたが、的確な再発防止策を講じ生産性は着実に改善している。再生油の自家消費量の削減（省エネ）に努め、更なる生産性向上に取り組む。
以上、廃プラ油化で再生した有価物は多様な近隣ユーザに供給しており地域循環型社会の理念に合致した技術として成長してきている。今後も安全安定運転の継続と再資源化率の向上を進め地域貢献を進める。
【連絡先】TEL:011-792-3570

FAX:011-792-3590

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