JPH0775744A - 一般廃棄物系ゴミプラスチックフラフの重力選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水及びフラフの流れを乱すことなく、水槽の
上部より浮上しようとする軽質フラフ群及び沈降しよう
とする重量フラフ群に機械的衝撃を与え、軽、重質双方
のフラフをときほぐし両フラフの分離効率を高めるゴミ
プラスチックフラフの重力選別装置を提供することであ
る。 【構成】 本重力選別装置は、回転軸が重力選別装置の
水面より上に設置された櫛形かき羽根を有することを特
徴とし、この櫛形かき羽根を回転させることによって軽
質フラフ群と重質フラフ群とが入り混じった重力選別槽
内のゴミプラスチックフラフに外部から機械的衝撃を与
えて、軽質フラフ群と重質フラフ群とに分離して、軽質
フラフ群の回収効率上昇により軽質フラフ群の油化効率
を上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般廃棄物系廃プラス
チック（ゴミプラスチック）の再生処理のための油化設
備の前処理設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックの利用は年々増大してきて
おり、１９９１年の生産量は１３５０万トンに達してい
る。このプラスチックは、即、廃棄物となるものと一定
のタイムラグを置いて廃棄物となるものがあるが、状況
として１９９１年は産業廃棄物系プラスチックが２６０
万トン、一般廃棄物系プラスチックが３４０万トン発生
している。一方リサイクル量は、単純再生、複合再生併
せて７０万トンにすぎず、多くは焼却、埋立処理がなさ
れている。

【０００３】廃プラスチックの再生利用を図るには選別
技術が進むことが必要であり、プラスチックの種類ごと
の選別がもし可能となればリサイクル量は増大する。こ
の意味で産業廃棄物系プラスチックはある程度、素性が
知れておりリサイクル化が比較的容易ということがいえ
る。廃プラスチックの再生利用方法は各種あるが、その
中のひとつに熱利用法がある。熱利用法は多くが、焼却
処理を行ない、その際に発生する熱エネルギーを利用す
るといういわゆるサーマルリサイクル法が中心である。
しかし近年、廃プラスチックを燃料化し、燃料としての
形態を整えてリサイクルさせるマテリアルリサイクルシ
ステムが構築されてきている。

【０００４】廃プラスチックの燃料化の一つには、固形
燃料化がある。これは、塩素化合物の少ない廃プラスチ
ックを選別収集し、成型機にかけて燃料化し、これを産
業用ボイラーの燃料に供給しようというシステムであ
り、数ヶ所で操業を開始している。燃料化のもうひとつ
の方法は、数ヶ所で稼動をはじめた油化である。油化法
の一例について述べると、廃プラスチックを高温にて容
融し、更に加熱して気化させ、この蒸気をゼオライト触
媒と接触分解反応を生じせしめるとプラスチックは良質
な比較的軽質の石油に変換できる。石油に変換できるプ
ラスチックは、ポリオレフィン系プラスチックのポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレンであり、これら
からなる廃プラスチックは産業廃棄物系であるならば容
易に集めることができる。

【０００５】しかし、一般廃棄物系プラスチック、中で
も一般家庭から排出される「ゴミプラスチック」は、塩
化ビニール等の塩素化合物や多くの熱硬化性の樹脂、金
属との積層品、その他の狭雑物を含んでおり、そのまま
油化原料とすることはできないので、油化の前処理とし
て原料プラスチックの洗浄や選別が必要となる。２〜３
種類の混合プラスチックから、１種類のプラスチックを
選別する方法には、乾式の風力選別法、流動層選別法、
湿式の重力選別法及びサイクロン法等がある。湿式重力
選別法は、ポリオレフィン系のポリエチレン、ポリプロ
ピレン及び発泡ポリスチレンの水に浮く性質を利用す
る。

【０００６】湿式重力選別法は、従来、農業用ビニール
粉砕品の洗浄、選別及びＰＥＴボトル粉砕品の洗浄、選
別等に用いられた例はあるが、回収プラスチックの乾燥
に難があり最近はあまり利用されていない。しかし、ゴ
ミプラスチックのような物理的にも化学的にも多種多様
な廃プラスチックの選別には、重力選別が効果的であ
る。

【０００７】従来の重力選別に扱う原料の性状は、ゴミ
プラスチックに比して単純であり、また、選別対象物同
士の比重差が大きいなどのため、重力選別槽自体にはあ
まり工夫がなされていなかった。例えば、プラスチック
は、表面を完全に濡らさないと、本来の比重選別ができ
ないが、選別用原料の種類が少ない単純系では、必ずし
も濡らすための工夫をしなくてもプラスチックを濡らす
ことができた。また、薄いフィルム類の存在する系にな
ると、水中で軽質フラフ群（水に浮くゴミプラスチック
の細片群）に重質のフラフが入りこんだり、重質フラフ
群（水に沈むゴミプラスチックの細片群）に軽質のフラ
フが入り込んだりするが、これらをときほぐし、重質フ
ラフ群、軽質フラフ群双方へのコンタミネーションを減
らす工夫等はなされていなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般廃棄物系の廃プラ
スチック（ゴミプラスチック）は、買物用ポリ袋、食品
包装材料、発泡トレイ、ポリスチレントレイ、ラップフ
ィルム、化粧びん、洗剤びん等の多種、多様なものから
構成されており、各材料の厚みが異なること、紙、アル
ミ箔、積層品が混合されていることが特徴である。

【０００９】これらの廃プラスチックは、破砕機で５〜
１０mm程度の大きさに破砕され、洗浄後、油化不適品選
別のために重力選別槽に供給されて選別される。重力選
別槽に入るフラフの成分は、ポリエチレン（比重0.９１
〜0.９６）、ポリプロピレン（0.９０〜0.９１）、発泡
ポリスチレン（0.５以下）、塩化ビニール（1.1 〜1.
６）、ポリ塩化ビニリデン（1.６５〜1.７２）、ポリス
チレン（1.０４〜1.０９）等及び熱硬化性樹脂であるフ
ェノール樹脂（1.２〜1.３）、尿素樹脂（1.４７〜1.５
２）、アクリル樹脂（1.３〜1.４）等であり、これらの
うち、ポリエチレン、ポリプロピレン、発泡ポリスチレ
ンが原則的に水に浮かびその他の樹脂は水に沈む。

【００１０】しかし、実際はフラフ同士が相互に重なり
合い、単一片として浮上、沈降するのが困難であり、浮
上しようとするフラフ群、沈降しようとするフラフ群に
機械的衝撃を与えなければ浮上するフラフは極端に減少
し、逆に沈降、または、水中に漂うフラフが増大する。
換言すれば、フラフは、水と共に洗浄槽を出て重力選別
槽に導かれ、比重差によって軽質フラフ群と重質フラフ
群に分離する重力選別が行われる。このとき、重力選別
槽に供給したままの状態で水流によりフラフを下流に押
流すと、軽質フラフ群に重なり合った重質フラフ群、重
質フラフ群に重なった軽質フラフ群は、そのまま浮上又
は沈降するので軽質フラフ群の回収率が下がり、軽質フ
ラフ群の油化効率が低下する。

【００１１】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
水及びフラフの流れを乱すことなく、水槽の上部より浮
上しようとする軽質フラフ群及び沈降しようとする重質
フラフ群に機械的衝撃を与え、軽、重質双方のフラフを
ときほぐし、両フラフの分離効率を高める重力選別装置
を提供することである。

【００１２】

【課題を解決する手段】本発明は、上記目的を達成すべ
く、ゴミプラスチックを破砕したゴミプラスチックフラ
フを濡らすための装置と、水を満たした重力選別槽とを
有し、前記ゴミプラスチックフラフを水に浮く軽質フラ
フ群と水に沈む重質フラフ群とに選別するゴミプラスチ
ックフラフの重力選別装置において、回転軸が前記重力
選別槽の前記水の表面より上に設置された櫛形かき羽根
をさらに設けたことを特徴とするゴミプラスチックフラ
フの重力選別装置を提供する。

【００１３】

【実施例】以下図を参照して、本発明の実施例を単なる
例示として説明する。図１は、重力選別装置１０を示
す。重力選別装置１０は、ゴミプラスチックフラフ２０
を濡らすための装置である供給用スクリューフィーダ３
０と、水を満たした重力選別槽４０と、２対の第１櫛形
かき羽根５０及び１対の第１櫛形かき羽根５１とを有す
る。

【００１４】供給用スクリューフィーダ３０は、上部に
設置されたモータ等（図示せず）の駆動装置により回転
する回転軸３１と、その回転軸に取り付けられた螺旋状
のスクリュー羽根３２と、ゴミプラスチックフラフを導
入するための開口３３を備えた竪型の外部ケーシング３
４とを有する。供給用スクリューフィーダ３０は、竪型
の洗浄槽６０内に設けられ、ゴミプラスチックフラフ２
０をスクリュー羽根３２の回転で洗浄槽６０内に押し込
むように構成されている。洗浄槽６０は、循環水７０に
より水がオーバフローするようになっている。洗浄槽６
０の上部には、ゴミプラスチックフラフ２０を水中で攪
拌するための攪拌機８０が設けられ、この攪拌機８０
は、上部に設置されたモータ等（図示せず）の駆動装置
により回転する回転軸８１と、この回転軸の下部に取り
付けられた羽根８２とを有する。又、洗浄槽６０の下部
には洗浄時に生じるゴミを排出するためのタンク元弁９
０が設けられている。さらに、洗浄槽６０は、水ととも
にオーバフローしたゴミプラスチックフラフ２０を重力
選別槽４０に送るための樋１００を備えている。従っ
て、洗浄槽６０の設置レベルは、重力選別槽４０より高
いのが好ましい。

【００１５】重力選別槽４０は、水を満たした横型角槽
であり、上部には水面より上に回転軸を備えた２対の第
１櫛型かき羽根５０及び１対の第２櫛型かき羽根５１
と、オーバーフロー堰１１０とが、重力選別槽４０の底
部には、沈降物のかき寄せスクリュー１２０、沈降物汲
上用の水中ポンプ１３０が設けられている。水中ポンプ
１３０は、配管１４０を介して、表面に多孔を有する薄
肉円筒容器のトロンメル１５０に連結されている。トロ
ンメル１５０の下部には、重質フラフ群２０Ｈを回収す
るためのシュート１７０及びコンベア１８０と、水を回
収するためのパン１９０及びパン１９０に連結され重力
選別槽４０の入口部に戻される配管２００とが設けられ
ている。

【００１６】図２及び図３は、それぞれ第１櫛形かき羽
根５０、第２櫛形かき羽根５１の斜視図である。櫛形か
き羽根の櫛の形状は、３〜１０mm径の丸棒５２で、回転
軸５３上に２０〜５０mmピッチで取り付けられている。
櫛の長さは、水深５００mm以内、櫛の数は、回転軸５３
に対して４５゜ないしは９０゜毎に取付けられるのが好
ましい。第１櫛形かき羽根５０は、重力選別槽４０の長
手方向長さに応じて、任意に台数を増すことが可能であ
る。。第２櫛形かき羽根５１は、重力選別槽４０の最後
尾用であり、軽質フラフ群２０Ｌが水と共にオーバーフ
ロー堰１２０をオーバーフローするのを助長するよう
に、図３に示すように、回転軸５３と反対側の端に平板
５４を各櫛毎に有する。

【００１７】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。ゴミプラスチックフラ
フ２０は、コンベア２１０を介して洗浄槽６０に運ば
れ、開口３３を通して、供給用スクリューフィーダ３０
内に供給される。次いで、ゴミプラスチックフラフ２０
は、供給用スクリューフィーダ３０の螺旋状のスクリュ
ー羽根３２により水中に押込まれ、ゴミプラスチックフ
ラフ２０全体が濡れされるとともに、循環水７０と撹拌
機８０によって水と混合されて洗浄される。タンク元弁
９０は、通常は閉止状態にあるが、清掃時砂や針金等の
堆積物をゴミ受け２２０に受け入れる際に開かれる。洗
浄のための水及びフラフの洗浄槽６０内滞留時間は、２
〜３分、連続供給する水とフラフの比率は、フラフ１重
量に対し、水は、３０〜１００重量である。

【００１８】ゴミプラスチックフラフ２０は、水と混合
されて食品粕等を除去された後、水と共にオーバーフロ
ーして樋１００を経て重力選別槽４０に入る。洗浄槽６
０から重力選別槽４０に落下したゴミプラスチックフラ
フ２０は、十分濡れているので重力選別槽４０内で浮く
軽質フラフと沈降する重質フラフとに分離される。しか
し、落下時点ではこれらが混ざり合っており、第１、第
２櫛形かき羽根５０、５１の櫛部分がゴミプラスチック
フラフ２０に機械的衝撃を与えることによって、浮上又
は沈降しつつあるフラフのときほぐしが行われ、分離が
促進される。櫛形かき羽根の各々５０、５１は、モータ
等（図示せず）を駆動装置として、チェーン等により図
１に示す同一方向に回転し、分離された各フラフは図１
の矢印の方向に流される。

【００１９】浮上した軽質フラフ群は、水と共に堰１１
０をオーバーフローして次の工程の脱水機（図示せず）
に入り、水と分離されて軽質フラフ群２０Ｌとして回収
される。一方、水中に沈降した重質フラフ群２０Ｈは、
底部のスクリュー１２０にて重力選別槽４０の長手方向
の一方の端にかき寄せられ、水と共に水中ポンプ１３０
によって汲上げられて配管１４０を経てトロンメル１５
０に入る。さらに、重質フラフ群２０Ｈは、水と分離さ
れてシュート１７０、コンベア１８０を経て重質フラフ
群２０Ｈとして回収される。トロンメル１５０で分離さ
れた水は、パン１９０、配管２００を経て重力選別槽４
０の入口部に戻される。

【００２０】一般廃棄物である家庭排出のゴミプラスチ
ックのフラフを以下の洗浄槽付重力選別槽にて選別し
た。 1. 原料 名称 ゴミプラスチックフラフ 寸法 １０mm以下 処理量 ６０kg/h 2. 洗浄槽 型式 竪円筒型 寸法 ９００φ、１２６０mmＨ 撹拌機 0.７５ｋｗ 3. 重力選別槽 型式 横置角型 寸法 1000mm巾、1500mm高、4000mm長 櫛型羽根： 羽根の段数 ３ 段 櫛の径 ６mm 櫛の長さ ５００mm 櫛の数（１段あたり） ４（９０゜間隔） 櫛のピッチ ３０mm 回転数 ８ rpm 4. 選別結果 軽質フラフ群回収量 ５０
kg/h 軽質フラフ群中の重質フラフ群 ０ kg/h 重質フラフ群中の軽質フラフ群 1.５kg/h 本発明の実施例を詳細に図示し、かつ説明したが、本発
明の範囲又は精神から逸脱することなく開示した実施例
に種々の変更をすることができるのは明らかである。例
えば、ゴミプラスチックフラフ２０を水に濡らすための
装置である供給用スクリューフィーダ３０を重力選別槽
４０内に設けてもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明による重力選別装置によれば、櫛
形かき羽根によって、軽質フラフ群と重質フラフ群とが
入り混じった重力選別槽内のゴミプラスチックフラフに
槽内の水及びフラフの流れを乱すことなく外部から機械
的衝撃を与えて、軽質フラフ群と重質フラフ群とに分離
して、軽質フラフ群の回収効率上昇により軽質フラフ群
の油化効率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による重力選別装置の実施例を示す概略
図である。

【図２】本発明による第１櫛形かき羽根の斜視図であ
る。

【図３】本発明による第２櫛形かき羽根の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０重力選別装置 ２０ゴミプラスチックフラフ ３０供給用スクリューフィーダ ４０重力選別槽 ５０第１櫛形かき羽根 ５１第２櫛形かき羽根 ５２丸棒 ５３回転軸 ６０洗浄槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴミプラスチックを破砕したゴミプラス
   チックフラフを濡らすための装置と、水を満たした重力
   選別槽とを有し、前記ゴミプラスチックフラフを水に浮
   く軽質フラフ群と水に沈む重質フラフ群とに選別するゴ
   ミプラスチックフラフの重力選別装置において、回転軸
   が前記重力選別槽の前記水の表面より上に設置された櫛
   形かき羽根をさらに設けたことを特徴とするゴミプラス
   チックフラフの重力選別装置。
2. 【請求項２】 前記櫛形かき羽根は、１つの前記回転軸
   と、前記回転軸のまわりに一定の角度を隔てた複数の櫛
   とからなり、前記櫛は、前記回転軸の長手方向に一定の
   間隔を隔てて、互いに略平行に前記回転軸に連結された
   複数の丸棒からなることを特徴とする請求項１に記載の
   重力選別装置。
3. 【請求項３】 前記重力選別装置は、前記ゴミプラスチ
   ックフラフが前記重力選別槽で選別される前に前記ゴミ
   プラスチックフラフを洗浄するための洗浄槽をさらに有
   することを特徴とする請求項１に記載の重力選別装置。