JP2001088126A - プラスチック廃棄物の処理方法およびその処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比重および形状の異なるプラスチック物質を含
み、特に平坦かつまたは帯状のフィルム物質を含むプラ
スチック廃棄物の乾式処理方法およびその処理装置を提
供する。 【解決手段】プラスチック廃棄物を第１破砕工程で破砕
し、金属を分離したあと、第２破砕工程でプラスチック
廃棄物を再度破砕する。プラスチック廃棄物は、回転部
品がその周辺環境に対して隔離された搬送装置によっ
て、第１破砕工程から金属分離工程まで、および金属分
離工程から第２破砕工程まで搬送される。第２破砕工程
で破砕されたプラスチック廃棄物から塩素を含むプラス
チックを分離した後、プラスチック廃棄物を凝集して凝
集体を生成するが、その凝集工程においてプラスチック
廃棄物は予め機械的に減容化されたあと、熱的に凝集さ
れる。最後に、プラスチック凝集体より、金属被覆ある
いは磁化されたフィルム状または帯状物質が除去され
る。適切な搬送技術および凝集技術を選択することによ
って、高品質の最終製品を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック廃棄
物の乾式処理方法およびその乾式処理装置に係り、特
に、平坦かつ帯状のフィルム物質を少なからず含む、家
庭から廃棄されるプラスチック廃棄物を再利用に適した
凝集粒子に変換するのに好適なプラスチック廃棄物の乾
式処理方法およびその乾式処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各家庭から廃棄されたプラスチック廃棄
物は、資源の有効利用の観点から、再生して利用するこ
とが望まれている。家庭から廃棄されたプラスチック廃
棄物は、形状が異なり、かつ種類が様々なプラスチック
を含んでいる。市町村の固形廃棄物回収基準は各国で異
なる。ドイツでは、国内全般でのネットワークが確立さ
れており、回収袋に入れて歩道傍に出す方式（プラスチ
ックおよび金属について）および設置された回収容器に
投入する方式を含む。さらに、所謂「イエローバッグ」
からの物質は処理に先立ち分別されるので、たとえばＥ
ＰＳ（発泡スチロール）は別分類として除去される。こ
のシステムは、他の国、たとえば日本のシステムとは異
なる。

【０００３】日本における市町村の固形廃棄物は、ドイ
ツにおけるよりも著しい割合で、オーディオおよびビデ
オカセットを含むことが分かった。オーディオおよびビ
デオカセットは、金属被覆された帯状または紐状の非常
に薄いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成
る。それらは磁気的な振舞いを示し、20 mm未満の大き
さに切断しさえすれば、ドラム型の磁力選別機で容易に
分離され得る。さらに、対照的に、収集袋は手選別や自
動前選別されてないにもかかわらず、金属の割合、特に
ブリキ板やアルミニュウムの割合は、ドイツの「モノフ
ラクション」におけるよりも相当少ない。ＥＰＳが選別
分離されてないので、廃棄物の外観検査にて、ＥＰＳの
割合の大きいことに気付くであろう。注意深い前選別
は、次に控える廃棄物処理を補助するけれども、当該廃
棄物はたとえば金属、ガラス、石膏、布、紙のような不
純物を含む。その異物のいくらかは、プラスチック物質
に付属一体化している。

【０００４】平坦で帯状のフィルム物質や発泡物の割合
が大きい廃棄物を処理するためには、廃棄物処理技術の
修正が必要である。

【０００５】通常、オーディオカセットやビデオカセッ
トも含む廃棄物は、第一破砕工程において破砕され、篩
にかけられるるが、その篩のメッシュ直径は40 mmから1
00 mmの範囲、あるはなお大きい。この第一破砕工程に
おいて、オーディオおよびビデオテープのケースは壊さ
れ、巻かれた磁気テープは篩の穴を通り塊となって破砕
機から排出される。 これらの巻かれたテープは搬送中
に急速にほどけ、多くの搬送装置、たとえばスクラッパ
チェインコンベアやパイプ封入型のチェインコンベアの
構成要素である回転シャフトと接触することが、今分か
った。これは、搬送装置の回帰点におけるシャフトにテ
ープが巻き付き、その結果、シャフトはチェーン要素を
元に返すという機能を果たせないことを意味する。最終
的には、チェーンはそれらのガイドから飛び出し、その
コンベアはもはや動かないか、あるいは損傷さえする。
テープがシャフトに巻き付くことによる別の結果は、チ
ェーンコンベアの駆動装置が強く締め付けられ過ぎるほ
どコンベアの抵抗が増加するということである。それ
は、たとえばコンベアベルトがシャフト端部に押し詰ま
るために、テープがシャフトベアリング中に入り込むと
いう場合も有り得る。ベアリングはこのように増加した
摩擦抵抗によって過熱され、破壊される。

【０００６】プラスチック廃棄物の処理に関して、様々
な方法および装置が既に公知である。たとえば、ヨーロ
ッパ特許公開公報 EP 0 800 445 A1（あるいは特表平11
−507304号公報）では、廃棄物が破砕されたあと、次に
磁力選別機で磁性物質、風力選別機でたとえば固形状の
塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）のような重いプラスチックが
それぞれ分離されるというプラスチック廃棄物の処理方
法が記載されている。そのあと、残りのプラスチックは
熱的に凝集されるか、あるいは圧力で減容化される。凝
集工程において、たとえば蒸気、ガラス繊維、および紙
のような飛散性の物質が吸引装置によって吸い出され
る。 生産された凝集体は破砕機にて8 mm未満の大きさ
に破砕される。

【０００７】米国特許公報USP 5,522,554（あるいは特
開平7-290457号公報）では、プラスチック廃棄物が第一
破砕工程で破砕されたあと、磁力選別機で磁性物質、静
電選別機で非鉄金属がそれぞれ分離され、第二破砕工程
で再び破砕されるというプラスチック廃棄物の別の処理
方法が記載されている。第二破砕工程で破砕されたプラ
スチック廃棄物は、摩擦力で凝集されたあと、再び破砕
される。オーディオおよびビデオテープに関するさらな
る問題は、ＰＥＴの融点が高いことである。凝集工程に
おける典型的な温度は、100℃から140℃までの範囲であ
り、それゆえ、約240℃であるＰＥＴの軟化温度をはる
かに下回っている。これは、ＰＥＴテープが凝集体に付
属一体化されず、減容化されなかった綿状物質のまま残
るという結果をもたらす。このようにして、それらは最
終的な凝集体密度を小さくし、流動性を低下させるの
で、そのような凝集体は製鉄産業や石油化学産業におい
て有効に使用され得ない。ＥＰＳは凝集機の効率に対し
て不利な方に影響し、ほとんどの環境下で充填体積が有
効に利用されないため、ＥＰＳの割合が相対的に大きい
こともまた意義がある。

【０００８】ＰＶＣ分離の問題は、既に喚起されてい
る。多くの適用分野において、特に処理されたプラスチ
ック廃棄物が製鉄産業や石油化学産業で燃料として使用
されるとき、ＰＶＣは腐食の増加要因となるだけではな
く、たとえばダイオキシンやフランのような毒性物質が
生成される危険性を生み出すので、ＰＶＣは全く有害で
ある。

【０００９】ＮＫＫニュース３３巻（１９９８年１２
月）の「１．高炉利用廃プラスチックリサイクル拡大に
向かうＮＫＫ（NKK to Expand Waste Plastics Recycli
ng ForBlast Furnace Feed）」において、一般家庭から
の廃プラスチックと産業系廃プラスチックが、第一破砕
機、揺動反発式選別機、磁力選別機、風力選別機、第二
破砕機、ＰＶＣ分離除去装置、造粒機、および貯蔵サイ
ロに供給される廃プラスチックリサイクルシステムの流
れ図が示されている。ＰＶＣ分離のためには、湿式の遠
心分離機が用いられている。造粒機は、ＰＶＣを除去し
たプラスチック物質を、高炉吹込みの条件に合うように
整粒する。

【００１０】このような方法で、固形のＰＶＣプラスチ
ックは有効に分離され得ることが分かっている。

【００１１】家庭からのプラスチック廃棄物は、固形片
やそれと同類の塩素含有プラスチックだけではなく、過
敏な食物を周辺酸素から防護するため包装用に特に使用
されて来たフィルム状の塩素含有プラスチックを含む。
これらのフィルム状物質は、上記遠心分離機によって処
理され得ない。

【００１２】この問題に対処するため、特開平10‐2584
28号公報において、別の湿式分離装置で、再びＰＥ、Ｐ
Ｐ、ＰＶＣ、およびその他の比重差を利用する装置が開
示されている。先ず、たとえばボトルのような固形プラ
スチックとフィルム状プラスチックが風力選別機で分離
される。次に、フィルム状プラスチックは破砕機に送ら
れ、20 mm以下の大きさに破砕される。破砕されたプラ
スチックは、 湿式縦形比重分離装置に送られ、軽量物
が浮上分として回収される。

【００１３】過去数年の間に、効率の良い廃棄物リサイ
クル処理において、湿式処理は費用のかかり過ぎること
が分かっている。廃棄物処理の基盤技術である ヨーロ
ッパ特許公開公報EP 0 800 445 A1に記載された方法は
乾式処理であり、廃棄物の成分を互いに分離する際にお
いて、実質的に水が使用されない。それ故、このうまく
行っている道筋に従い、塩素含有プラスチックを湿式分
離工程無しで分離され得るようなプラスチック廃棄物の
処理方法および処理装置を提供することが大いに望まし
い。

【００１４】米国特許公報USP 5,042,725（あるいは特
開平5-131447号公報）は、振動テーブルを使って、塩化
ビニル樹脂をより軽い発泡粒子から分離することを開示
している。その振動テーブルにおいて、空気の流れがよ
り密度の小さい発泡粒子を浮上させ、それらを吹き飛ば
し、ＰＶＣ粒子が振動篩の底に留まる。 静電防止機が
ビニルおよびウレタンの混合粒子に好適な試薬を噴霧
し、それらから静電気を除去する。 フィルム状の粒子
は、再びそれらに静電気を加えることによって除去さ
れ、その結果、それらは分離され得る。

【００１５】特開平10‐225931号公報では、送風機がそ
の板の下方からの空気の流れを生み出し、所定の振動方
向にほぼ水平に振動し得る板を使うことが提案されてい
る。その板は、その所定の振動方向に向いた傾斜角度で
傾斜させるとともに、振動方向に直交する水平方向に向
いた第二の傾斜角度で傾斜させられる。複数の邪魔板
が、振動方向と平行にその板の上に配置される。それに
より、ＰＶＣおよびＰＶＤＣフィルムは、高効率で廃プ
ラスチックから分離され得る。同様の乾式分離装置は、
特開平10-314675号、特開平10-225932号、特開平９-216
226号、および特公平１-001192号に開示されており、そ
こでは傾斜回転板が使われている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、オー
ディオおよびビデオテープのような平坦かつまたは帯状
のフィルム物質を少なからず含むプラスチック廃棄物の
問題に特に適用される、プラスチック廃棄物の乾式処理
方法およびその処理装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１の
方法で達成される。

【００１８】本発明によるプラスチック廃棄物処理方法
は、比重および形状の異なるプラスチック物質を含み、
特にフィルム状物質も含むプラスチック廃棄物を破砕す
るための第一破砕工程、このように破砕された当該プラ
スチック廃棄物から金属物質を分離する金属分離工程、
当該金属物質が分離された当該プラスチック廃棄物を20
mm以下の大きさに破砕するための第二破砕工程を含
む。既に述べたように、オーディオおよびビデオテープ
はそのような大きさに破砕されさえすれば、ドラム型磁
力選別機によって容易に除去され得る。第二破砕工程は
必要不可欠である。もし、廃棄物が第一破砕工程で既に
20 mmの大きさまで破砕されたと仮定すると、破砕機は
細かく破砕する前に除去されなければならない固い金属
異物のために容易に破壊されるであろう。それ故、長い
テープは第二破砕機を去る前まで、処理システム中に存
在するので、本発明は回転部品がその周辺環境に対して
隔離された搬送装置によって、プラスチック廃棄物が第
一破砕工程から金属分離工程まで、および金属分離工程
から第二破砕工程まで搬送されるという特徴を有する。
さらに本発明では、このようにして得られた当該プラス
チック廃棄物を、実質的に温度上昇を引き起こさないよ
う機械的に予め減容化したあと、当該プラスチック廃棄
物を熱的に凝集する凝集工程を備えている。そういう訳
で、フィルム物質の綿状にふわふわした性質は緩和さ
れ、発泡物質さえ予め減容化され得る。本発明はまた、
凝集されなかった金属被覆または磁化されたフィルムま
たはテープ状物質を特に分離する第二金属分離工程を提
供する。この工程の間において、プラスチック製洗剤ボ
トルのスプレーノズルの 部品である鋼製の玉のよう
な、より小さい金属粒子も除去され得る。適切な搬送技
術および凝集技術を選択することによって、高品質の最
終製品を得ることができる。

【００１９】ここで言う「凝集」は、プラスチック物質
をその軟化温度以上で融点未満に加熱することを意味す
る。それ故、表面効果が生じ、それで単独の粒子が互い
に固着して、比表面積の大きい凝集体になる。プラスチ
ック物質を高圧で凝集し、凝集体を造る特別な装置があ
り、これらはディスク式コンパクタおよびペレタイザで
ある。ポットアグロメレータだけは、ほぼ大気圧で凝集
させることができる。

【００２０】廃プラスチック中におけるＥＰＳおよび綿
状の物質の比率が高いと、実質的に非加圧のポットアグ
ロメレータでは、ポットの充填容積を有効に利用されな
いので、これまで建設が簡単なことで好まれてきたポッ
トアグロメレータは適切でないことが分かった。ペレタ
イザもまた、ローラとダイスの間の空間が限られてお
り、前減容化がされないので欠点のあることが分かっ
た。それ故、供給される廃プラスチックが供給スクリュ
によって前減容化されるディスク式コンパクタを使うこ
とが適切である。この前減容化によって、処理速度の高
速化が可能であり、それに付随して凝集体の品質確保が
可能となる。320 kg/mウから 550 kg/mウまでの密度が達
成されることが分かった。これは、鉄鋼産業および石油
化学産業において凝集体を燃料として使用するために重
要である。

【００２１】ＰＶＣの比率が高い場合、好ましい実施態
様に示された本発明は、当該第二破砕工程で破砕された
当該プラスチック廃棄物から塩素含有プラスチックを、
好ましくは当該プラスチック廃棄物に含まれる異なる種
類の当該プラスチック物質間の比重差を利用することに
よって分離するプラスチック分離工程、および選択肢と
して、当該塩素含有プラスチック物質が分離された当該
プラスチック廃棄物を、流動性のある塊状物質を得るた
めに篩う工程を提供する。その際、プラスチック分離工
程は、傾斜板上に当該プラスチック廃棄物を供給する工
程、当該傾斜板に設けられた複数個の貫通孔を通して当
該プラスチック廃棄物に対して当該傾斜板の下から上方
向に、当該塩素含有プラスチック物質が当該傾斜板と隣
接する層に蓄積し、当該塩素含有プラスチック物質より
も比重の小さいプラスチック物質が塩素含有物質の当該
層の上に浮く層として蓄積すつような速度および流量に
て空気を供給する工程、およびそのような状態におい
て、当該塩素含有物質を当該傾斜板の上方向に実質的に
搬送し、比重の小さいプラスチック物質の当該層を当該
傾斜板の下方向に実質的に搬送するために、当該傾斜板
に振動励起力を加える工程からなる。

【００２２】第二破砕後のプラスチック廃棄物は細かい
ので、プラスチックの大きさ不均一性の度合いは小さ
く、それ故、大きさ不均一性が塩素含有プラスチックの
分離に及ぼす影響は弱い。その結果、塩素含有プラスチ
ックは、たとえば比重のような物理的性質における相違
を利用して、他のプラスチックから分離され得る。そう
いう訳で、プラスチック廃棄物からの塩素含有プラスチ
ックの分離効率は著しく改善され得る。

【００２３】この実施態様における発明は、プラスチッ
ク廃棄物の大きさが廃棄物の乾式処理における塩素含有
プラスチックの分離の際にさえ、大きな影響があるとい
う認識に基づいている。他のプラスチックの比重よりも
少しだけ比重の大きい塩素含有プラスチックの分離効果
は、大きさの不均一性が減少するとともに改善するとい
うことが分かっている。

【００２４】比重差を利用した塩素含有プラスチックの
分離は、一方向にだけ傾斜した傾斜テーブルでなされ
る。プラスチック廃棄物は傾斜板の上に供給され、傾斜
板に設けられた複数の貫通孔を通しての空気にさらさ
れ、そのような状態で、プラスチック廃棄物は傾斜板に
加えられる振動励起力による加速にさらされる。貫通孔
を通しての空気の速度および体積流量を選定すること
で、比重のより低いプラスチックは塩素含有プラスチッ
クの上に移動し、その結果、それらは塩素含有プラスチ
ックの層の上に浮く層として、実際的に分離される。こ
の状態において、傾斜板の振動による加速のため、比重
のより大きい塩素含有プラスチックは傾斜板の傾斜に沿
って上昇し、一方、比重のより小さい他のプラスチック
はその傾斜に沿って下降する。それ故、塩素含有プラス
チックの分離効率は高くなる。

【００２５】本発明の好ましい実施態様は、塩素を含む
プラスチックを分離する工程においてイオン化空気をプ
ラスチック廃棄物と接触させることである。

【００２６】イオン化空気をプラスチック廃棄物と接触
させることによって、帯電しているプラスチック廃棄物
がイオン化空気により中和除電される。このため、プラ
スチック廃棄物同士が静電気によりくっつくことが防止
される。これは、プラスチック廃棄物がフィルム状のプ
ラスチック物質を含むときに特に有効である。

【００２７】本発明の好ましい他の実施態様は、プラス
チック廃棄物の凝集によって得られた凝集体の流れよ
り、綿状の非減容化物質を分離し、この綿状の非減容化
物質を塩素含有プラスチックを含まないプラスチック廃
棄物とともに再度凝集することである。 少量の飛散性
物質もまたこの過程中になお存在している。

【００２８】「飛散性物質」とは、凝集過程における汚
れ物である、灰、布繊維、ガラス繊維、紙繊維などのよ
うな物である。

【００２９】「綿状の非減容化物質」とは、凝集される
べきであったが、凝集されなかったプラスチックを意味
する。

【００３０】このようにして、処理ラインを最終的に去
る凝集体は、いかなる非凝集体との混合に対して防御さ
れる。綿状の非減容化物質は、回収され再度凝集される
ので、使用できる物質の損失は実質的にない。

【００３１】本発明の好ましいさらなる他の実施態様
は、生成されたプラスチック廃棄物が第三破砕工程にお
いて破砕されている間、水と空気の混合物により冷却さ
れ、水は凝集物質との接触後、蒸発する。このようにし
て、凝集体の温度は低下して、凝集体は容易に破砕され
る。

【００３２】本発明のさらなる好ましい実施態様は、凝
集装置から排出されるプラスチック廃棄物が低圧により
サイクロン装置に搬送され、低圧発生装置がサイクロン
装置の清浄側に位置することにある。低圧を生成する吸
引装置はサイクロンの下流に置かれ、凝集体および飛散
性物質は吸引装置を通過せず、空気だけが通過する。そ
の結果、凝集体による吸引装置の摩耗は避けられ、騒音
を相当量緩和できる。究極的には、物質の流れの中に吸
引装置が配置される場合と比較して、ロータの羽根とそ
の覆いとのギャップを小さくでき、低圧を効率的に維持
できるので、エネルギは節約される。他の重要な成果
は、いかなる汚れ物質でも、凝集体に含められるか、あ
るいは篩で分離されるまで再循環されるので、装置から
排出される空気が清浄になるということである。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の好適な一実施例であるプ
ラスチック廃棄物処理装置を、図１、図２、図３および
図４を用いて以下に説明する。 本装置は、すべての回
転部品がそれらの環境に対して隔離されたコンベア２に
よって、一次磁力選別機３に連結される一次破砕機を備
えている。この隔離は、搬送ベルトにそってゴムシール
を有するベルトコンベヤでも実現され得る。そのような
タイプのコンベアを、以下では閉構造コンベアと呼ぶ。
ここでは好ましくはないが、空気搬送コンベアも閉構造
コンベアに含まれる。一次磁力選別機３は、そのシュー
ト４によって、非鉄金属選別機５に連結される。閉構造
コンベア６が非鉄金属選別機５から一次サイロ７に物質
を供給する。一次サイロ７は、閉構造コンベア８によっ
て、風力選別機９に連結される。風力選別機９は、パイ
プ型の閉構造コンベア10で二次破砕機に連結される。そ
れ故、ビデオおよびオーディオテープは、搬送装置に損
傷を与える恐れなく搬送される。 二次破砕機11は、さ
らに破砕したプラスチック廃棄物を空気搬送コンベア30
によって比重選別機31に供給する。比重選別機31は、パ
イプ型チェーンコンベア49によって二次サイロ50に供給
する。アグロメレート製造装置52は、パイプ型チェーン
コンベア51によって二次サイロに、パイプ型ポケットコ
ンベアによって二次磁力選別機に連結される。最終的
に、二次磁力選別機からの物質は、二次磁力選別機のシ
ュート89によって篩86に到達する。

【００３４】二次破砕機１１の構成を図２を用いて詳細
に説明する。二次破砕機１１は、ケーシング１３の上部
にホッパ１２を有する。このホッパ１２がパイプ型チェ
ーンコンベア１０から供給を受ける(図１参照)。回転ロ
ータ１４がケーシング１３内の内部空間２２に設けられ
る。複数の刃１４ａが回転ロータ１４の外面に設けられ
る。固定刃１７が、回転ロータ１４と対向するようにケ
ーシング１３に設置される。排出スクリーン１６が、回
転ロータ１４よりも空気搬送コンベア３０側で内部空間
２２に配置され、ケーシング１３に取り付けられてい
る。イオン化空気発生室１５がケーシング１３の回転ロ
ータ１４の上流側に設けられる。接地電極１８及び放電
電極１９がイオン化空気発生室１５内に設置される。２
０は接地電極１８の接地部である。接地電極１８及び放
電電極１９は交流電源２１に接続される。これらの部品
は、イオン化空気生成装置を構成するように配置され
る。

【００３５】比重選別機３１の詳細構成を、図３を用い
て説明する。比重選別機３１は、ケーシング３８の上端
に振動テーブル３４を備え、振動テーブル３４の上方に
位置するホッパ３２を備えている。振動テーブル３４
は、直径１mmの多数の貫通孔３５を有し、両端矢印
「X」で示された一方向に傾斜して配置される。加振装
置３６が振動テーブル３４に連結される。ファン３７が
X方向のテーブル振動を生み出す振動テーブル３４の下
方でケーシング３８内に設けられる。イオン化空気生成
装置が、ケーシング３８内に配置された接地電極３９、
放電電極４０、及び交流電源４１によって構成される。
交流電源４１は接地電極３９及び放電電極４０に接続さ
れる。４２は接地電極１３９の接地部である。

【００３６】アグロメレート製造装置５２は、図４に示
すように、供給ユニット５３及び凝集ユニット５４によ
って構成されるディスク式コンパクタを備える。供給ユ
ニット５３はバッファーボックス８１及びバッファーボ
ックス８１の下部に設けられたスクリューフィーダ８２
を有する。アグロメレート製造装置５２は、更に、破砕
機６２及び風力選別機７０を備える。パイプ型チェーン
コンベア５１が供給ユニット５３のバッファーボックス
８１に接続される。スクリューフィーダ８２は、入力物
質を前減容化し、それを凝集ユニット５４に運ぶ。流量
調整バルブ５６を有する冷却水供給管５５が、凝集ユニ
ット５４のディスク５４a、５４bに連絡される。冷却水
排出管５７が、凝集ユニット５４のディスク５４a、５
４bに連絡される。空気供給管５８も凝集ユニット５４
に接続される。凝集ユニット５４のディスク５４a、５
４bは、ハウジングの中にある。そのハウジングは、空
気の流入口５８、および凝集された物質を吸い出すため
の流出口５９を有する。凝集ユニット５４用の空気搬送
システムが、サイクロン６０に連結される。サイクロン
６０は圧力障壁の役目を果たすロータリーバルブ６１を
介して破砕機６２に接続される。水供給管６３及び空気
供給管６４が一組の複数のスプレイノズル６４に接続さ
れ、スプレーノズルは、水と空気の混合物を破砕機６２
に吹き付ける。空気搬送コンベア６７が物質を破砕機６
２からサイクロン６８に供給する。サイクロン６８はロ
ータリーバルブ６９を介して風力選別機７０に接続され
る。風力選別機７０の下流にあるシュート８３は、パイ
プ型のポケットコンベア８５に接続されており、衝撃式
の質量流量計７１を備えている。風力選別機７０は、戻
り配管７２によってサイクロン７３に接続されている。
サイクロン７３は、ロータリーバルブ７４を介してバッ
ファボックス８１に接続されている。サイクロン７３は
空気排出管７６を備えている。空気排出管７６はファン
７５を備えている。サイクロン６０は、ファン７７を備
えた空気排出管７８によって、空気排出管７６に接続さ
れる。サイクロン６８は、ファン７９を備えた空気排出
管８０によって、空気配管７６に接続される。本発明の
好適な本実施例による装置においては、ファン、サイク
ロン、 ロータリーバルブからなる３組のユニットがあ
ることに気付くであろう。すべてのユニットにおいて、
ファンは空気の流れに関してサイクロンの下流側に位置
しており、一方、ロータリーバルブ は固形物質の流れ
に関してサイクロンの下流側に位置している。サイクロ
ンは流入する流れより全ての固形物質を分離するので、
ファンは常にサイクロンの清浄空気側に位置するが、そ
の結果、先行技術での配置の場合と比較して、ファンの
インペラやハウジングの摩耗が実質的に無く、騒音はよ
り小さく、エネルギ消費も少なくなるという利点があ
る。

【００３７】図１から図４までに示されたプラスチック
廃棄物処理装置の好適な実施例を参照して、プラスチッ
ク廃棄物の処理方法を以下に説明する。

【００３８】各家庭及びビルから分別収集されたプラス
チック廃棄物は、一次破砕機１に供給される。そのプラ
スチック廃棄物は、形状の異なる様々な種類のプラスチ
ックを含んでいる。一般にプラスチック廃棄物は、金
属、ガラス、石膏、布、および紙などの不純物を含んで
いる。その異物のいくらかは、プラスチック物質と結合
している。様々な種類のプラスチックは、ＰＰ（ポリプ
ロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレ
ン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、および
ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等である。

【００３９】日本のプラスチック廃棄物の典型的な組成
を以下の表に示す。

【００４０】表: 日本のプラスチック廃棄物の組成

【００４１】プラスチック廃棄物は一次破砕機１内で破
砕されることで、一次磁力選別機３、非鉄金属選別機
５、風力選別機９によって異物を除去するために適切な
ある大きさ以下にされる。一次破砕機１としては、一軸
破砕機を用いている。廃プラスチックは、一次破砕機１
の供給ホッパより一次破砕機１内に投入され、押込みプ
ッシャにて回転ロータに取付けられた回転刃に押圧され
る。廃プラスチックは、一次破砕機１内で回転刃と固定
刃の間に入り込むことにより破砕される。一次破砕機１
内には、直径５０ｍｍの大きさのメッシュ孔を有する排
出スクリーンが回転ロータの下方に設置されている。廃
プラスチックは、このメッシュ孔を通過する大きさ（５
０ｍｍ以下）になるまで、一次破砕機１内で繰返し破砕
される。この破砕工程で発生する摩擦熱により、廃プラ
スチックに付着した湿分の一部が一次破砕機１内で蒸発
し、廃プラスチックは幾分乾燥されるが、その乾燥は非
制御である。

【００４２】一次破砕機１から排出されたリールに巻き
ついた長尺テープも含んでいる破砕されたプラスチック
廃棄物は、閉構造コンベア２によって一次磁力選別機３
に運ばれ、一次磁力選別機３のシュート４を経由して、
非鉄金属選別機５に排出される。一次破砕機１から非鉄
金属選別機５までのプラスチック廃棄物の輸送の間に、
プラスチック廃棄物に含まれている、たとえば鉄のよう
な磁性金属は一次磁力選別機３によって除去される。吊
下げ型磁力選別機およびドラム型磁力選別機が一次磁力
選別機３として使用される。ベルトコンベア２の上方に
設置される吊下げ型磁力選別機は優れた処理能力を有す
るが、細かい金属片を除去し損なう。その細かい磁性金
属片を除去するために、吊下げ型磁力選別機の下流側
で、ベルトコンベア２の端部にドラム型磁力選別機が設
置される。プラスチック廃棄物は、ドラム型磁力選別機
に入り、ドラム型磁力選別機のシュート４を去り、非鉄
金属選別機５の方に進む。

【００４３】非鉄金属選別機５は、アルミニウム及び銅
などの非鉄金属をそれぞれ廃プラスチックから除去す
る。非鉄金属選別機５としては、渦電流選別機を用い
る。非鉄金属選別機５から排出された廃プラスチック
は、閉構造コンベア６によって一次サイロ７に搬送され
る。一次サイロ７は、一次サイロ７よりも下流側に位置
する機器（例えば、二次破砕機１１）が停止した場合、
一次サイロ７よりも上流側に位置する機器（一次破砕機
１、一次磁力選別機３及び非鉄金属選別機５）を直ちに
停止させることなく上流側機器の運転をある期間、すな
わち一次サイロ７が満杯になるまで、継続するために設
けられている。

【００４４】閉構造コンベア８は、廃プラスチックを一
次サイロ７から風力選別機９に搬送する。風力選別機９
は、廃プラスチックから、ガラス、石膏のような非金属
異物を除去する。紙及び布などの異物は、湿分が高い場
合にはガラス、石膏のような重い非金属異物と一緒に除
去されるが、湿分が低い場合には軽量物である廃プラス
チックと共に回収される。廃プラスチックは、風力選別
機９内で乾燥空気の流れに晒されるので、乾燥が進行す
る。廃プラスチックに含まれた異物は、一次磁力選別機
３、非鉄金属選別機５及び風力選別機９によってほとん
ど廃プラスチックから除去される。すなわち、破砕機の
刃の損傷および破砕機の機能を損ねる要因となる異物が
ほとんど除去されるので、廃プラスチックを更に細かく
破砕することが可能となる。この破砕は、二次破砕機１
１で行われる。

【００４５】風力選別機９によって異物が除去された廃
プラスチックは、閉構造コンベア１０によって二次破砕
機１１のホッパ１２内に供給される。この廃プラスチッ
クは、図２に示すように、塩素を含まないプラスチック
２３及び塩素を含むＰＶＣ２４を含んでいる。これらの
廃プラスチックは、内部空間２２に導かれ、回転してい
る回転ロータ１４の刃１４ａと固定刃１７とによってよ
り細かく破砕される。二次破砕機１１も一軸破砕機であ
る。二次破砕機１１の回転ロータの下方に設けられる排
出スクリーン１６は、直径１０ｍｍの多数のメッシュ孔
を有する。プラスチック２３及びＰＶＣ２４は、このメ
ッシュ孔を通過する大きさになるまで、回転ロータ１４
によって繰返し破砕される。排出スクリーン１６を通過
した直径１０ｍｍ以下のプラスチック２７及びＰＶＣ２
８は、空気搬送コンベア３０に排出される。二次破砕機
１１のホッパ１２に投入される廃プラスチックは直径５
０ｍｍ以下の大きさまで破砕されて綿状（フラフ状）と
なっている。このため、ホッパ１２から内部空間２２へ
の廃プラスチックの供給、及び排出スクリーン１６の通
過を円滑に行うために、サイクロン（図示せず）を介し
て空気搬送コンベア３０に連絡されるファン（図示せ
ず）により内部空間２２内の空気を吸引している。空気
搬送コンベア３０によって搬送されそのサイクロンで分
離された廃プラスチックは、図示されていないロータリ
ーバルブによって比重選別機３１のホッパ３２内に送ら
れる。図示されていないサイクロン、ファン及びロータ
リーバルブ、及び空気搬送コンベア３０との接続状態
は、図４に示すサイクロン６０、ファン７７、ロータリ
ーバルブ６１及び空気搬送コンベア５９の接続状態と同
じである。

【００４６】イオン化空気発生室１５内の接地電極１８
と放電電極１９との間に交流電源２１からの交流高電圧
が印加される。接地電極１８と放電電極１９との間に交
流コロナ放電が発生し、空気の正イオン２５及び負イオ
ン２６が交互に生成される。このイオン化された空気が
内部空間２２内に供給される。このため、内部空間２２
内に存在する廃プラスチックがイオン化空気によって中
和除電され、廃プラスチック同士がくっつくことを防止
できる。

【００４７】一般廃プラスチック中の再資源化が可能な
有用プラスチックの主成分は、前述したＰＰ、ＰＥ、Ｐ
Ｓ、ＰＥＴ等の塩素を含まないプラスチックである。こ
れらの比重は、ＰＰが０．９０〜０．９５、ＰＥが０．
９２〜０．９８、ＰＳが１．０２〜１．１０、ＰＥＴが
１．３０〜１．４０である。それ以外の主成分として
は、ＰＳを発泡化処理したＥＰＳ(発泡スチロール)があ
るが、この比重はＰＰよりもずっと小さい。一方、分離
除去されるべきＰＶＣの比重は１．２５〜１．４５であ
るので、ＰＥＴ以外のすべての物質から比重分離するこ
とが可能である。ＰＥＴを分離するためのいくらかの方
法が知られており、たとえば特開平９−２９９８２８号
公報に開示されている。廃棄物中のＰＥＴ製テープの一
部は、ＰＶＣとともに分離される。

【００４８】比重選別機３１は、比重差を利用してプラ
スチックの一種であるＰＶＣを分離する装置である。ホ
ッパ３２内のプラスチック２７及びＰＶＣ２８は、傾斜
した振動テーブル３４上に供給される。交流電源４１か
らの交流高電圧が放電電極４０及び接地電極３９に印加
される。このため、放電電極４０と接地電極３９との間
で交流コロナ放電が発生する。この交流コロナ放電によ
り、空気の正イオン４４及び負イオン４５が交互に順次
生成される。ファン３７が駆動されているので、このイ
オン化された空気（正イオン４４及び負イオン４５を含
む）が、空気流４３となって各貫通孔３５より振動テー
ブル３４の上方に噴出する。空気流４３の噴出によっ
て、プラスチック２７のうちＰＰ、ＰＥ、ＰＳ及びＥＰ
Ｓ等のよりも比重の小さい有用プラスチックは上層へ、
比重の大きいＰＶＣ２８及びプラスチック２７のうちの
比重の大きなＰＥＴがまだ存在しているならばそのＰＥ
Ｔも下層へと分かれる。そして、下層になったＰＶＣ２
８及びＰＥＴは、加振装置３６の駆動により振動テーブ
ル３４の傾斜方向であるＸ方向の振動成分によって、振
動テーブル３４から傾斜面を上方に進む力を受け、徐々
に振動テーブル３４の上方に進んでいく。やがて、ＰＶ
Ｃ２８及びＰＥＴは振動テーブル３４の上側端部から破
砕片回収箱４６内に回収される。一方、上層になった比
重の小さい有用プラスチックは、ＰＶＣ２８及びＰＥＴ
に押し退けられて徐々に振動テーブル３４の下方に進ん
でいき、パイプ型チェーンコンベア４９上に回収され
る。イオン化された空気流４３は、下層になる比重の大
きな廃プラスチックを吹き飛ばさない程度の流速に調節
される。また、空気流４３は、２層の形成、すなわち高
比重物質の層と低比重物質の層の形成を促進する。

【００４９】イオン化された空気流４３が振動テーブル
３４上の廃プラスチックと接触するので、振動テーブル
３４の振動によって廃プラスチックが互いに摩擦し合う
ことによって帯電しても、正負いずれかのイオン４４，
４５によって直ちに中和除電される。このため、振動テ
ーブル３４上の廃プラスチック同士が静電気によりくっ
つくことが防止され、特にフィルムを処理する際に有効
である。

【００５０】接地電極３９、放電電極４０、及び交流電
源４１からなるイオン化空気生成装置は、振動テーブル
の下方で近くに置いても良い。なぜならば、イオン化空
気生成装置がテーブル３４の近くに設置されさえすれ
ば、正イオン４４および負イオン４５は、クーロン力に
より振動テーブル３４上の帯電したプラスチック廃棄物
に引き付けられるからである。

【００５１】本実施例では、二次破砕機１１において廃
プラスチックが好ましくは直径１０ｍｍ以下に破砕され
ているので、振動テーブル３４の振動によってＰＶＣ２
８（およびＰＥＴ）を分離する際に廃プラスチックの形
状の大きさのばらつきが小さくなり、その形状の大きさ
の影響が小さくなる。ＥＰ０８００４４５Ａ１のよう
に、二次破砕機１１を用いずに一次破砕機１のみで廃プ
ラスチックを破砕する場合には、プラスチック廃棄物中
に含まれ得る金属異物のため一次破砕機１のカッターの
損傷が生じるので、廃プラスチックを直径１０ｍｍ以下
になるように一次破砕機１で破砕することはできない。
廃プラスチックのサイズが大きい場合には、形状の影響
が大きく、材質の比重の影響が打ち消されてしまう。こ
れは特に、フィルム状プラスチック物質が沢山あるとき
に重要である。このため、廃プラスチックのサイズが大
きい場合には、比重の差を利用した分離におけるＰＶＣ
２８の分離効率は低くなる。破砕後の廃プラスチックが
５０ｍｍ以下では、その廃プラスチックの大きさのばら
つきに起因する形状効果も妨げとなり、ＰＶＣ２８の分
離効率も低下する。しかしながら、本実施例のように廃
プラスチックのサイズが小さくなると、相対的に比重差
の影響が大きくなり、比重差を利用したＰＶＣ２８及び
ＰＥＴの分離効率が向上する。換言すれば、二次破砕機
１１で破砕された細かい廃プラスチックを比重選別機３
１に供給することにより、分離されて破砕片回収箱４６
内に存在するＰＶＣ２８及びＰＥＴに混在するＰＰ、Ｐ
Ｅ、ＰＳ及びＥＰＳ等の比重の小さな有用プラスチック
の割合が減少する。逆に、パイプ型チェーンコンベア４
９に排出されるプラスチック廃棄物中のＰＶＣ２８の量
も減少する。以上のような効果は、前述のイオン化空気
の利用による分離効率向上と相俟って非常に大きくな
る。振動テーブル３４の貫通孔３５を通して空気流４３
を噴出させることも、比重の大きな廃プラスチックの分
離効率を向上させることに寄与する。比重選別機３１が
アグロメレート製造装置５２、特にディスク式コンパク
タの上流側に配置されているので、製造された粒状凝集
体に含まれる塩素の量が著しく減少する。これは、凝集
粒体を還元剤として高炉内に供給する場合に、高炉の塩
素による腐食の可能性を著しく低減できる。さらに、高
炉内でのダイオキシンおよびフランの発生を防止でき
る。

【００５２】特に、本実施例のプラスチック廃棄物処理
装置にプラスチック廃棄物を供給する前に、そのプラス
チック廃棄物から分別収集等によりＰＥＴボトルを予め
取り除くことによって、 有用なプラスチックであるＰ
ＥＴをＰＶＣと一緒に分離することがなくなり、比重選
別機３１において塩素を含む廃プラスチックと塩素を含
まない廃プラスチックの分離効率を著しく向上できる。
塩素を含まない廃プラスチックの収率が約７５％である
場合には、塩素を含む廃プラスチックの約６０％以上を
除去できる。日本における廃プラスチック中のＰＶＣ含
有率は約８％以下であり、ＰＶＣを６０％以上除去する
ことにより、製造された凝集粒体のＰＶＣ含有率を3.2
％以下、塩素濃度を1.6％以下にできる。ＰＥＴボトル
を予め取り除くことによりＰＥＴボトルの材料であるＰ
ＥＴを有効に再利用できる。

【００５３】パイプ型チェーンコンベア４９に排出され
た廃プラスチックは、二次サイロ５０に導かれる。二次
サイロ５０の設置は、一次サイロ７と同様に、二次サイ
ロ５０よりも下流側に位置する機器の停止時において二
次サイロ５０よりも上流側に位置する機器の継続運転を
可能にする。更に、二次サイロ５０は、廃プラスチック
を掻き混ぜる機能を有し、廃プラスチックの均質化（特
定の種類のプラスチックの偏在化解消）を実現する。こ
の結果、二次サイロ５０からアグロメレート製造装置５
２に送られる廃プラスチックの組成の時間的変化は小さ
くなる。従って、製造された各凝集粒体の組成のばらつ
きが少なくなる。

【００５４】アグロメレート製造装置５２は、非均質な
入力物質を、嵩比重が0.32以上0.53までで、ポーラス性
を有し、コンパクトで粒状の物質に変換する。凝集粒体
は、様々な産業用途があり、たとえば高炉にて重油また
はコークスの代わりに、すなわち還元剤として使用可能
である。アグロメレート製造装置５２の凝集ユニット５
４において、廃プラスチックは摩擦により急速加熱され
る。この加熱温度は、上で説明したように廃プラスチッ
クの融点には到達しないように制御される。プラスチッ
ク廃棄物は、その平融点を少し下回る温度条件下で軟化
される。この融点は、プラスチック廃棄物中のプラスチ
ック組成に強く依存するので、プラスチック廃棄物は上
述した二次サイロ５０内での均質化されるべきである。

【００５５】二次サイロ５０内のプラスチック廃棄物
は、パイプ型チェーンコンベア５１によってアグロメレ
ート製造装置５２の供給ユニット５３に設けられたバッ
ファーボックス８１内に送られる。バッファーボックス
８１の下部に設置されたスクリューフィーダ８２の駆動
によってバッファーボックス８１内の廃プラスチック
が、凝集ユニット５４内の２枚のディスク５４a、５４b
間に形成されている間隙部に供給される。バッファーボ
ックス８１内には、回転することでブリッジの発生を防
止し、プラスチック廃棄物がスクリューフィーダ８２に
引き込まれるのを円滑にするための複数のパドルスクリ
ュー（図示せず）が設けられている。

【００５６】凝集ユニット５４内の２枚のディスク５４
a、５４bのうち１枚は、モータ（図示せず）によって回
転される。その２枚のディスクとの間に介在する廃プラ
スチックは、回転ディスク５４ｂの回転によって発生す
る摩擦力の働きで螺旋状に変形させられ、摩擦熱に晒さ
れる。この結果、変形された廃プラスチックは、急速に
加熱され、ヌードル状の凝集体に変換される。その凝集
過程において、スプレー製品に使用されるスプリング、
果物収納用ネットに使用される留め金具、およびフィル
ムに絡み付いていたクリップなどのプラスチック成分に
固着していた残存金属は、上記摩擦力によりプラスチッ
ク成分から引き離される。両ディスク５４a、５４ｂ
は、あとでより詳しく説明するように、制御装置８７に
よって制御されるバルブ５６を通って配管５５によって
供給される水で、独立に冷却される。冷却水は配管５７
を通って凝集ユニット５４から排出される。

【００５７】もし、凝集ユニット５４に供給された廃プ
ラスチックの湿分が約６重量％以上であるならば、摩擦
熱は廃プラスチックの乾燥のためだけに使用されること
になり、凝集体は効率良く生成されない。本実施例で
は、アグロメレート製造装置５２の上流側の一次破砕機
１、風力選別機９、二次破砕機１１、及び比重選別３１
の各過程において廃プラスチックは、部分的に乾燥させ
られる。また、本実施例は、アグロメレート製造装置５
２よりも上流の各処理において水を使用しない。これら
に起因して、雨水に晒されないように屋内保管された廃
プラスチックを用いる場合には、ディスク式コンパクタ
に投入される時点における廃プラスチックの湿分は６重
量％未満を満足し、凝集体が生産される。

【００５８】ファン７７が駆動されて、凝集ユニット５
４のディスクのハウジングの空気供給管５８からサイク
ロン６０に向かう空気流が生成される。プラスチック凝
集体は、上記残存金属、布、軽量物質（例えば、乾いた
紙やガラスファイバ）および凝集過程において生じる水
蒸気のような異物とともに、ディスク間の間隙部から上
記空気流に乗って排出され、空気搬送コンベア５９内に
達する。プラスチック凝集体、残存金属、布、軽量物
質、及び水蒸気はサイクロン６０に導かれ、その時、空
気が空気排出管７８を経由して空気排出管７６に導かれ
る。固形物質、すなわち軽量物質のような飛散性障害物
質さえも、綿状の非減容化物質と同様、サイクロン６０
において空気流から分離され、ロータリーバルブ６１を
経由して後破砕機６２に運ばれる。凝集ユニット５４か
ら排出されたプラスチック凝集体は、空気搬送コンベア
５９内の移動中において空気との接触により乾燥され
る。

【００５９】ファン７７は、プラスチック凝集体を搬送
するのに役立つ空気流を発生する装置として機能する。
サイクロン６０は、搬送用空気からプラスチック凝集体
と飛散性物質を分離する分離装置である。サイクロン６
０の設置は、飛散性物質及びプラスチック凝集体を凝集
ユニット５４から取り出し、かつ飛散性物質及びプラス
チック凝集体を一緒に搬送することを可能にする。飛散
性物質及びプラスチック凝集体の搬送装置を共有できる
ので、アグロメレート製造装置５２の構成が単純化され
る。後述のサイクロン６８は粒状凝集体を搬送用空気か
ら分離する装置であり、サイクロン７３は非凝集物プラ
スチックまたは綿状の非減容化プラスチックを搬送用空
気を分離する装置である。ファン７５及び７９は搬送用
空気発生装置である。

【００６０】凝集体の移送速度は、ロータリバルブ６１
である程度のレベルまで減速される。それゆえ、ロータ
リーバルブ６１により供給される凝集体の温度は効果的
に測定され得、ロータリーバルブ６１と後破砕機６２の
間の遠赤外温度センサで直接測定される。もし望まれる
ならば、その温度は、ディスクコンパクタの固定ディス
ク５４a に、たとえば抵抗式温度計のようなセンサを追
加設置することによって間接的に測定される。温度セン
サ６６によって測定された温度測定値は、制御器６６に
伝達され、制御器はプラスチック廃棄物の融点以下に温
度を保つように、電磁弁５６に開閉信号を自動的に送信
する。図示されていないが、ディスク式コンパクタ５
３、５４に設けられた２枚のディスク５４a、５４ｂ
は、それぞれ内部に冷却水通路を有している。温度測定
値が設定温度より高くなった場合、制御器８７は流量調
整バルブ５６に開信号を送り、冷却水は流れ始める。一
方、温度測定値が設定温度より低くなった場合、制御器
８７は流量調整バルブ５６に閉信号を送り、冷却水は止
る。このようにして２枚のディスク５４a、５４ｂが冷
却されるので、凝集ユニット５４においてプラスチック
凝集体は融点以下の温度で軟化される。

【００６１】破砕機６２の構成は、前述した一次破砕機
１の構成と実質的に同じである。回転ロータの下流側に
配置された排出スクリーンは直径８ｍｍのメッシュ孔を
有しているので、プラスチック凝集体は直径８ｍｍ以下
になるまで繰り返し破砕される。プラスチック凝集体を
破砕し易くするため、プラスチック凝集体の温度を下げ
る必要がある。水供給管６３によってスプレイノズル６
５に供給される水は、空気供給管６４から供給される空
気によって微細な液滴となって回転ロータの上流側で破
砕機６２内に噴霧される。破砕機６２内に導かれたプラ
スチック凝集体はその液滴との接触により冷却された後
に、回転ロータで細かく破砕されて凝集粒体となる。ス
プレイされた液滴は、プラスチック凝集体から熱を奪っ
て完全に気化されて水蒸気となる。

【００６２】破砕機６２から排出された凝集粒体及び水
蒸気は、空気搬送コンベア６７内を空気流によってサイ
クロン６８に向かって導かれる。この空気流は、ファン
７９の駆動により生じる。空気及び水蒸気は、サイクロ
ン６８において分離され、空気排出管８０に排出され
る。サイクロン６８を通過した凝集粒体は、ロータリー
バルブ６９により風力選別機７０に送られる。風力選別
機７０は、供給された凝集粒体と共に送られてきた、一
部の凝集され損なったフィルム及び微細物などの綿状非
減容化軽量物を分離する。分離された非凝集物は、ファ
ン７５の駆動により、戻り配管７２を通ってサイクロン
７３に送られる。サイクロン７３では空気が分離され、
この空気は空気排出管７６に排出される。サイクロン７
３で分離された綿状の非減容化物質は、ロータリーバル
ブ７４によって供給ユニット５３のバッファボックス８
１内に戻される。綿状非減容化物質は、パイプ型チェー
ンコンベア５１で導かれたプラスチック廃棄物と共に凝
集ユニット５４内に供給されて凝集される。凝集ユニッ
ト５４内のディスク温度が低い運転開始初期において
は、非凝集物である軽量物の割合が大きくなるので、風
力選別機７０、戻り配管７２、サイクロン７３及びロー
タリーバルブ７４により構成された非凝集物フィードバ
ック装置によって、回収した非凝集物をディスク凝集機
に戻し再凝集することは、凝集粒体中への非凝集物の状
態での混在を抑制する上でも特に重要である。アグロメ
レート製造装置５２において、飛散性物質を分離した後
に非凝集物を分離しているので、凝集ユニット５４に飛
散性物質を戻すことがなく、再凝集された凝集体内に飛
散性物質が混入することを防止できる。

【００６３】風力選別機７０において非凝集物を除去さ
れた凝集粒体は、質量流量測定器７１により質量流量が
測定された後、シュート８３を経由してアグロメレート
製造装置５２から排出される。この凝集粒体は、パイプ
型ポケットコンベア８５によって二次磁力選別機８４に
搬送され、凝集粒体に含まれている鉄類等の磁性物質は
分離される。二次磁力選別機８４としては、ドラム式磁
選機だけを使用する。磁性金属片および磁気テープが除
かれた凝集粒体は、二次磁気選別機８４のシュート８９
を経由して篩い選別機８６に送られる。

【００６４】破砕機６２内でプラスチック凝集体と液滴
との接触により生じた水蒸気がサイクロン６８によって
完全に除去されるので、アグロメレート製造装置５２か
ら排出されて篩い選別機８６に送られる凝集粒体の残留
湿度は１％以下になる。空気排出管７６内を流れる飛散
性物質を含む空気は、図示していない集塵機及び脱臭機
によって浄化された後に外部の環境に放出される。

【００６５】質量流量測定器７１で測定された凝集粒体
の質量流量測定値は、制御器８８に伝えられる。制御器
８８は、その測定値が設定値になるようにスクリューフ
ィーダー８２の回転数を制御する。このため、凝集ユニ
ット５４に供給される廃プラスチックの量を適切に調節
できるので、凝集粒体の生産速度はほぼ一定に保たれ
る。スクリューフィーダー８２の回転数は、凝集粒体の
生産速度を変更するために、人為的に制御しても良い。

【００６６】凝集粒体製造装置５２において、空気の流
れを生成するファン７５、７７、７９は、サイクロン７
３、６０、６８の上流側ではなく下流側にそれぞれ設置
されている。このように各ファンを各サイクロンの下流
側に設置する利点は、プラスチック凝集体、凝集粒体ま
たは非凝集物がファンのインペラに接触しないので、そ
のインペラの摩耗を著しく小さくできることである。更
に、ファンから発生する騒音も小さくなり、ファンのモ
ータによるエネルギー消費も少なくて済むという効果が
生じる。望ましくない物質側設置とは、固形物質がファ
ンのハウジングおよびインペラを通って搬送されること
を意味する。

【００６７】篩い選別機８６の篩い目は１０ｍｍ程度で
ある。篩い選別機８６は、凝集粒体に混在している布片
などの形状が容易に変わる異物を除去する。二次破砕機
１１で直径１０ｍｍ、破砕機６２で直径８ｍｍの孔を持
つ排出スクリーンをそれぞれ使用しているが、その際に
はファンで吸引しているため、形状が容易に変わる布片
などは、吸引状態でない通常の状態では排出スクリーン
孔より大きいサイズのものでも、それらの排出スクリー
ン孔を通過してしまう。このような布片等を取り除くた
めに、篩い選別機８６が設けられている。篩い選別機８
６より排出された凝集粒体は、製品となり、高炉の還元
材等として利用される。

【００６８】本実施例は、塩素を含むプラスチックも分
離効率を高めることができるので、高品位の凝集粒体
（プラスチック以外の異物含有量≦１０重量％、嵩比重
≧０．３、塩素濃度≦２重量％、湿分≦１重量％、粒径
≦１０ｍｍ）を得ることができる。このような高品位の
凝集粒体は、様々なリサイクル分野で利用できる。たと
えば、前述のように、高炉において重油およびコークス
の代替品として利用可能である。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、比重および形状の異な
るプラスチック物質を含み、特に平坦かつまたは帯状の
フィルム物質を含むプラスチック廃棄物が容易に処理で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例である装置のフローチ
ャート図である。

【図２】図２は本装置に使用される二次破砕機の一実施
例の鉛直断面図である。

【図３】図３は本装置に使用される比重選別機の一実施
例の鉛直断面図である。

【図４】図４は本装置に使用されるアグロメレート製造
装置の一実施例のフローチャート図である。

【符号の説明】

１… 一次破砕機、２… ベルトコンベア、３… 一次磁
力選別機、４… シュート、５… 非鉄金属選別機、６、
８、１０… 閉構造コンベア、７… 一次定量供給機、９
… 風力選別機、１１… 二次破砕機、３０… 空気搬送
コンベア、３１…比重選別機、４９、５１… パイプ型
チェーンコンベア、５０… 二次定量供給機、５２… ア
グロメレート製造装置、８５… パイプ型ポケットコン
ベア、８４…二次磁力選別機、８６… ふるい、８９…
シュート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 信明 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 ハインツ アール． シュネットラー ドイツ国 ケルン市 Ｄ−51145 フラン クフルテル通り 720−726 デア・グリュ ーネ・プンクト−システムテクノロジー・ エムベーハー内 Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA08 AA12 AA16 AA18 AA21 CA03 CA04 CA08 CA09 CA12 CA14 CA22 CA32 CB16 CB45 4D021 JA05 JB03 KA12 KB01 LA20 NA09 4F301 AA13 AA14 AA15 AA17 AA25 BA01 BA12 BA21 BA29 BD01 BE01 BE12 BE30 BF05 BF08 BF09 BF12 BF15 BF31 BF40

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】比重および形状の異なるプラスチック物質
   を含み、特に平坦かつまたは帯状のフィルム物質を含む
   プラスチック廃棄物の乾式処理方法において、 a）プラスチック廃棄物を破砕する第一の破砕工程 b）このように破砕された当該プラスチック廃棄物から
   金属物質を分離する金属分離工程 c）当該金属物質が分離された当該プラスチック廃棄物
   を20 mm以下の大きさに破砕する第二の破砕工程を含
   み、回転部品がその周辺環境に対して隔離された搬送装
   置によって、プラスチック廃棄物が工程a）からb）ま
   で、および工程b）からc）まで搬送されることを特徴と
   し、さらに e）このようにして得られた当該プラスチック廃棄物
   を、実質的に温度上昇を引き起こさないよう機械的に予
   め減容化したあと、当該プラスチック廃棄物を熱的に凝
   集する凝集工程 f）凝集されなかった、金属被覆あるいは磁化されたフ
   ィルム状または帯状物質を分離する第二の金属分離工程
   を有することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】次の工程を有することを特徴とする請求項
   １に係る方法： d）当該プラスチック廃棄物に含まれる当該プラスチッ
   ク物質間の比重差を利用して、工程c）で破砕された当
   該プラスチック廃棄物から塩素含有プラスチック物質を
   分離するプラスチック分離工程。
3. 【請求項３】工程d）が次の工程を含むことを特徴とす
   る請求項２に係る方法：傾斜板の上に当該プラスチック
   廃棄物を供給する工程；当該塩素含有プラスチック物質
   が当該傾斜板に隣接する層に蓄積され、当該塩素含有物
   質より比重の小さいプラスチック物質が塩素含有物質の
   当該層の上に浮く層として蓄積されるように、当該傾斜
   板に開けられた複数の貫通孔を通して、当該板の下向か
   ら上方に適切な速度および体積流量の空気を供給する工
   程; およびそのような状態で、当該傾斜板に振動励起力
   を加え、当該塩素含有物質を実質的に当該傾斜板の上方
   向に運び、比重がより小さいプラスチック物質の当該層
   を実質的に当該傾斜板の下方向に運ぶ工程。
4. 【請求項４】工程d）において、イオン化空気が当該プ
   ラスチック廃棄物と接触することを特徴とする請求項２
   に係る方法。
5. 【請求項５】以下を特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に係る方法： g）当該プラスチック廃棄物を凝集することによって得
   られた凝集物質の流れから非減容化物質を分離するこ
   と；および工程g）は工程e）または工程f）のあとであ
   り、そのようにして分離された当該非減容化物質を、工
   程d）で破砕され、かつまたは当該塩素含有プラスチッ
   ク物質が分離された当該プラスチック廃棄物とともに凝
   集すること。
6. 【請求項６】さらに次の工程を含む請求項１〜５のいず
   れかに係る方法： h）当該凝集物質を水と空気の混合物で冷却しながら当
   該凝集物質をさらに破砕する工程で、その水は凝集物質
   と接触したあと蒸発する工程。
7. 【請求項７】比重および形状の異なるプラスチック物質
   を含み、特に平坦かつまたは帯状のフィルム物質を含む
   プラスチック廃棄物の乾式処理装置において、 プラスチック廃棄物を破砕するための第一破砕機、 当該第一破砕機によって破砕された当該プラスチック廃
   棄物から金属物質を分離するための金属分離機、 当該金属物質が分離された当該プラスチック廃棄物を破
   砕するための第二破砕機、 を含み、搬送装置が当該第一破砕機と当該金属分離機の
   間、および当該金属分離機と当該第二破砕機の間に設置
   され、当該搬送装置は回転部品がその環境に対して隔離
   される搬送手段からなることを特徴とし、 さらに凝集
   前に実質的な温度上昇を引き起こさないで当該プラスチ
   ック廃棄物を高密度化するための前減容化装置を含む凝
   集装置、 凝集されなかった、金属被覆あるいは磁化されたフィル
   ム状物質を分離するための第二金属分離機、から成るこ
   とを特徴とする装置。
8. 【請求項８】当該プラスチック廃棄物に含まれる当該プ
   ラスチック物質間の比重差に基づき、当該第二破砕機に
   よって破砕された当該プラスチック廃棄物から塩素含有
   プラスチック物質を分離するためのプラスチック分離装
   置を有することを特徴とする請求項７に係る装置。
9. 【請求項９】当該プラスチック物質間の比重差に基づ
   き、当該塩素含有プラスチック物質を分離するための当
   該プラスチック分離装置が以下を含むことを特徴とする
   請求項８に係る装置：複数の貫通孔を有し、傾斜して配
   置され、上面に当該プラスチック廃棄物が供給される
   板;当該傾斜板に振動励起力を加え、当該塩素含有物質
   を実質的に当該傾斜板の上方向に搬送し、より小さい比
   重のプラスチック物質の当該層を実質的に当該傾斜板の
   下方向に搬送するための振動励起装置; および当該塩素
   含有プラスチック物質が当該傾斜板に隣接する層に蓄積
   され、当該塩素含有物質より比重の小さいプラスチック
   物質が塩素含有物質の当該層の上に浮く層として蓄積さ
   れるように、当該傾斜板に開けられた複数の貫通孔を通
   して、当該板の下向から上方に適切な速度および体積流
   量の空気を供給するための空気発生装置。
10. 【請求項１０】当該プラスチック分離装置が、当該プラ
    スチック廃棄物と接触すべきイオン化空気を生成するた
    めのイオン化空気発生器を含む、ことを特徴とする請求
    項８または９に係る装置。
11. 【請求項１１】さらに以下を含むことを特徴とする請求
    項７から10までのいずれかに係る装置。当該凝集装置か
    ら排出される凝集物質より非減容化物質を分離するため
    の非減容化物質分離装置; および当該非減容化物質分離
    装置によって分離された当該非減容化物質を当該凝集装
    置に供給するための供給装置。
12. 【請求項１２】凝集装置からのプラスチック廃棄物が負
    圧によってサイクロン装置の中へ搬送され、負圧発生装
    置がサイクロン装置の清浄空気側に置かれることを特徴
    とする、請求項７から11までのいずれかに係る装置。
13. 【請求項１３】さらに以下を含む請求項７に係る装置：
    当該凝集装置から排出された凝集物質を破砕するための
    第三破砕機; および当該第三破砕機に連結され、凝集物
    質との接触による水の蒸発によって、破砕の間に当該ア
    グロメレートを冷却するための冷却材供給装置。