JPH08100183A - 合成樹脂材の油化処理装置とその油化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルカリ剤投与に代る安全にして効率の良い脱
塩素系ガス化をなし、特別な腐食対策を施す必要のない
状態にして油化処理効率の向上を得る合成樹脂材の油化
処理装置およびその油化処理方法を提供する。 【構成】紫外線発生光源７で廃棄合成樹脂材Ｓに紫外線
を照射し、紫外線励起反応を生じさせ、合成樹脂材に含
有する塩素系ガスの脱ガス化をなしてから、合成樹脂材
を加熱して熱分解させ、油を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば廃棄されたＯ
Ａ製品や家電製品等から合成樹脂材を選別したあと、こ
の廃棄合成樹脂材を油化処理する油化処理装置とその油
化処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】代表的な合成樹脂材は、ポリエチレン，
ポリスチレン，ポリプロピレン，ＡＢＳ樹脂，塩化ビニ
ール樹脂など多々挙げられる。このような合成樹脂材
は、工業用品から家庭用品まで幅広く使用されている
が、その普及率とともに廃棄物量も増加の一途にある。
合成樹脂材は自然分解し難い性質上、廃棄処分方法が問
題視されてきた。

【０００３】しかしながら、近年の地球規模での環境問
題の意識高揚とともに、合成樹脂材のリサイクル技術が
重要視されているところから、廃棄合成樹脂材の処理手
段が進化している過程にある。

【０００４】なかでも、廃棄合成樹脂材を熱分解して、
軽油，灯油，ガソリンなどからなる再生油として回収す
る装置の開発が進められ、注目されている。現在、実用
化されている合成樹脂材の油化処理手段として、溶融−
熱分解−触媒分解−凝縮油化のプロセスをもった装置が
ある。上記触媒分解工程で用いられる触媒は、ゼオライ
トやＡｌ，Ｎｉ，Ｃｕ材からなる金属板が用いられてい
る。（刊行物：燃料および燃焼 第６０巻８号 ５６３
〜５８７頁 １９９３年） ただし、この種の処理手段では、塩化ビニール樹脂材
（以下、ＰＶＣと言う）のような塩素（Ｃｌ）成分を含
んだ廃棄合成樹脂材を、全処理量の約２０％程度の範囲
でしか処理しきれないところが最大の欠点とされてい
る。

【０００５】すなわち、一般的に合成樹脂材には塩素系
合成樹脂であるＰＶＣが混在していることが多く、ここ
に含まれる塩素成分が熱分解過程において塩素化合物で
ある塩化水素（ＨＣｌ）ガスとして発生する。

【０００６】この塩化水素ガスは、加熱溶融炉や配管類
の腐食を促進させるばかりでなく、再生油の品質低下を
きたす虞れがある。さらに、塩化水素を含んだガスをそ
のまま大気中へ放出すると、直接あるいは酸性雨など間
接的に生物や自然環境に悪影響を与えることとなり、廃
棄ガスの処理を厳正に行う必要がある。

【０００７】そこで新たに本出願人等による手段が案出
され、その一部が実行に移されている。たとえば、特開
昭５９−１７７１８７号公報には、熱分解により発生す
る塩化水素ガスをアルカリ剤にて中和せしめるとともに
中和化合物を分離除去せしめる廃棄物の混練処理方法お
よびこれに使用する装置が開示されている。

【０００８】また本出願人は、廃棄合成樹脂材に水酸化
ナトリウム（ＮａＯＨ）を混在させ、熱分解時に発生す
る有害な塩素ガスをナトリウムと反応させ、無害な塩化
ナトリウム（食塩：ＮａＣｌ）を生成する手段を開発し
た。

【０００９】この手段では有害な塩素化合物の発生はな
く、重量比で３０％の油を得られる。そして実用化すれ
ば、熱硬化性樹脂を除く７０〜８０％も合成樹脂材の油
化処理が可能であり、現在、実証プラントの稼働が進め
られている。（詳細は、毎日新聞１９９３年３月２９日
付け記事参照） この種の技術の採用にあたって、塩素ガスと水酸化ナト
リウムとを効率よく反応させるには、塩素ガス発生量に
応じた水酸化ナトリウム投与が重要であり、そのために
は合成樹脂材の熱分解時に発生するガスのなかから塩素
量を定量的にモニタする技術が必要となる。

【００１０】特開平４−１７２２４８号公報における混
合プラスチック廃棄物中のポリ塩化ビニル樹脂の混合量
の分析方法及び装置は、塩素ガスの定量的検出方法とし
て、耐食性を考慮したガスクロマト分析装置を用いた技
術が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＰＶＣなど
塩素系合成樹脂材の熱分解時に発生する有害な塩素ガス
を水酸化ナトリウム添加によって無害の食塩に変えるに
あたって、次の化学式を満足する必要がある。

【００１２】 ＨＣｌ ＋ ＮａＯＨ → ＮａＣｌ ＋ Ｈ₂ Ｏ すなわち、この反応には塩化ナトリウムとともに必ず水
の発生が介在する。そのため、 (1) 熱分解加熱炉内で極めて腐蝕性の強い塩酸が発生す
る。したがって、熱分解加熱炉壁の腐食が避けられな
い。 (2) 反応を効率よく促進するには、塩化水素と水酸化ナ
トリウムの混合量の適正化とそのモニタリングが必要で
あるが、塩化水素は水に対して極めて溶解性が高いた
め、分解プロセスにおいて発生した塩化水素量を精度よ
く検出することは困難。 (3) 発生した塩化水素量に相当する水酸化ナトリウムが
必要であり、水酸化ナトリウムの使用コストと生成され
た塩化ナトリウムの処理コストの問題が新たに生じる。

【００１３】以上の問題が係わるところから、塩素系合
成樹脂材に含有するＨＣｌやＣｌ₂などの塩素系ガスの
脱ガス化を図るための、全く新たな手段の採用が要望さ
れている。

【００１４】その一方で、熱分解加熱炉を耐食性の強い
素材を選択して構成することにより、少なくとも反応に
ともなって発生する塩酸対策を万全に施し、上記(2)(3)
の問題解決に集中する考えもある。

【００１５】すなわち、塩素系ガスを消滅させるために
は、発生している塩素系ガス量を測定し、それに適合す
る水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ剤
を正確に投与する必要がある。または、発生する塩素系
ガス量を予測し、それに適合するアルカリ剤を正確に投
与することも考えられる。

【００１６】いずれにせよ、投与するアルカリ剤量が過
少であると塩素系ガスの発生がある。その反対に過剰で
あると、アルカリ剤がそのまま熱分解後に残る残渣とと
もに多くの後処理物が生成して、後処理効率上望ましい
ものではない。

【００１７】発生している塩素系ガス量を精度よく測定
する手段や、予め発生するであろう塩素系ガス量を精度
よく予測する手段は、実際の油化処理装置に組み込んだ
上で、油化処理工程のオンライン上で、かつリアルタイ
ムで処理しなければ意味をなさず、従来技術のいずれも
がこの点に触れられていないものである。

【００１８】一つの解決策として、廃棄合成樹脂材を粉
砕し、それら多数の粉砕物に対する厳正な選別作業を行
い、全体の粉砕物におけるＰＶＣ含有量を把握し、油化
処理工程で発生する塩素系ガス量を予測してから、熱分
解処理を行う考えがある。

【００１９】この場合、多種多用の廃棄合成樹脂材を極
めて多数の粉砕物に粉砕した後、これら全ての粉砕物を
厳正に分別することは実質的に困難であり、たとえ具体
化しても非常に作業能率の悪いものとなるであろう。

【００２０】これらの理由から、塩素系ガスの発生を阻
止するため、含有ＰＶＣ量が不明な廃棄合成樹脂材に過
剰と思えるアルカリ剤を投与することで対処し、その結
果、残渣など後処理物が大量に生成する油化処理装置と
ならざるを得ない。

【００２１】一方、このような油化処理装置および油化
処理方法に至る以前に、回収された廃棄ＯＡ機器や廃棄
家電製品を解体し、選別し、粉砕し、減容する一連の前
処理作業が、当然、必要である。

【００２２】特開平３−１６１０５７号公報には、粗大
廃棄物プラントとして、破砕装置・選別装置・減容化装
置を連設し、連続して稼働する技術が開示されている。
また、特開昭５８−８９３２０号公報には、合成樹脂材
原料の自動連続投入溶解再生装置として、破砕から溶解
までの工程をベルトコンベアを用いて移送量を連続化す
る技術が開示されている。

【００２３】しかるに、このような技術を用いても、多
種多様な合成樹脂材の中から再生もしくは油化目的の合
成樹脂材のみを選別することは、極めて困難である。す
なわち、たとえば家電製品のような複合材料からなる廃
棄物を、回収した状態の製品のまま全て破砕してしまう
ことは、合成樹脂材とは別の素材で、かつ再利用可能な
部材までも不必要に使えなくしてしまうことになる。

【００２４】また、単純に破砕機や粉砕機を用いると、
粉塵および静電気の発生するところとなるので、粉塵・
静電気発生の抑制に対応する有効な手段を採用しなけれ
ばならない。そのためのシステムの繁雑さがあるととも
に装置コストが高くなるという不具合がある。

【００２５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その第１の目的とするところは、アルカリ剤投与
に代る安全にして効率の良い脱塩素系ガス化をなし、特
別な腐食対策を施す必要のない状態にして油化処理効率
の向上を得る合成樹脂材の油化処理装置およびその油化
処理方法を提供しようとするものである。

【００２６】第２の目的とするところは、合成樹脂材を
加熱分解して油化することは変更ないが、この際に、塩
素系ガスの発生量をリアルタイムで検出して、常時、最
適量のアルカリ剤を投与することとし、塩素系ガスの発
生を確実に阻止することは勿論、油化後の残渣の発生を
より減少させて、油化処理効率の向上を得る合成樹脂材
の油化処理装置およびその油化処理方法を提供しようと
するものである。

【００２７】第３の目的とするところは、合成樹脂材を
油化する前処理として、合成樹脂材から、この合成樹脂
材に混在する金属材等の異物を確実に選別し、かつ異物
の除去をなし、より精度が高く効率の良い油化処理につ
ながる合成樹脂材の油化処理装置を提供しようとするも
のである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】第１の目的を満足するた
め、第１の発明の合成樹脂材の油化処理装置は、請求項
１として、合成樹脂材に紫外線を照射し、合成樹脂材に
含有する塩素系ガスの脱ガス化をなす紫外線照射手段
と、この紫外線照射手段によって塩素系ガスの脱ガス化
をなした合成樹脂材を加熱して熱分解させる熱分解手段
と、この熱分解手段で熱分解した合成樹脂材から油を回
収する油回収手段とを備えたことを特徴とする。

【００２９】請求項２として、請求項１記載の上記紫外
線照射手段は、紫外線波長とその波長帯域を自由に設定
する紫外線レーザ発振器であることを特徴とする。請求
項３として、請求項１記載の上記紫外線照射手段は、照
射源から照射される紫外線の照射領域を拡大するととも
に照射エネルギを均一にする光学系を備えたことを特徴
とする。

【００３０】請求項４として、請求項１記載の上記紫外
線照射手段は、紫外線照射を密閉した雰囲気内で行い、
発生した塩素系ガスを廃棄・回収する手段および塩素系
ガスを無害化処理する手段のいずれか一方の手段を備え
たことを特徴とする。

【００３１】請求項５として、請求項１記載の上記紫外
線照射手段は、合成樹脂材に対する紫外線照射を有効な
らしめるために、紫外線照射の以前に合成樹脂材を薄い
シート状に圧延する手段を備えたことを特徴とする。

【００３２】請求項６として、請求項１記載の上記紫外
線照射手段は、この紫外線照射により発生した塩素系ガ
スの量を、定性的かつ定量的に測定する手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００３３】請求項７として、請求項６記載の上記塩素
系ガスの量を、定性的かつ定量的に測定する手段は、ガ
スクロマトグラフ，ガスクロマト質量分析装置，ガスク
ロマト赤外線分光分析装置，紫外線吸収スペクトル分析
装置，イオン選択電極装置の少なくともいずれか一つで
あることを特徴とする。

【００３４】第１の目的を満足するため、第２の発明の
合成樹脂材の油化処理方法は、請求項８として、投入さ
れた合成樹脂材を混練し、減容する混練・減容工程と、
この合成樹脂材を薄いシート状に圧延する圧延工程と、
このシート状合成樹脂材に紫外線を照射し、合成樹脂材
に含有する塩素系の脱ガス処理をなす紫外線照射工程
と、この紫外線照射手段によって塩素系の脱ガス化をな
した合成樹脂材を加熱して熱分解させる熱分解工程と、
この熱分解工程で熱分解した合成樹脂材から油を回収す
る油回収工程とからなることを特徴とする。

【００３５】第２の目的を満足するため、第３の発明の
合成樹脂材の油化処理装置は、請求項９として、投入さ
れた合成樹脂材を混練し、減容する混練・減容手段と、
この減容・混練された合成樹脂材を加熱し、熱分解させ
る熱分解手段と、この熱分解手段の作用にともなって合
成樹脂材から発生する塩素系ガス量の経時変化を常時検
出する検出手段と、上記熱分解手段で加熱される合成樹
脂材に対してアルカリ剤を投与供給するアルカリ剤供給
手段と、上記検出手段からの検出信号を受け、検出した
塩素系ガス量の経時変化情報をもとに最適なアルカリ剤
供給量を演算し、上記アルカリ剤供給手段を制御する制
御手段と、上記熱分解手段で塩素系ガスを中和させた溶
融合成樹脂材から油を回収する油回収手段とを具備した
ことを特徴とする。

【００３６】請求項１０として、請求項９記載の上記熱
分解手段は、減容・混練された合成樹脂材を加熱し溶融
化するとともに、上記アルカリ剤供給手段のアルカリ剤
投与によって塩素系ガスを中和する中和処理炉と、この
中和処理炉で加熱溶融した合成樹脂材をさらに加熱して
熱分解させるとともに、上記アルカリ剤供給手段のアル
カリ剤投与によって合成樹脂材に残存する塩素系ガスを
中和する熱分解加熱炉とを備えたことを特徴とする。

【００３７】請求項１１として、請求項９記載の上記熱
分解手段は、減容・混練された合成樹脂材を加熱し溶融
化するとともに、上記アルカリ剤供給手段のアルカリ剤
投与によって塩素系ガスを中和させ、かつ合成樹脂材を
熱分解させる熱分解加熱炉とを備えたことを特徴とす
る。

【００３８】第２の目的を満足するため、第４の発明の
合成樹脂材の油化処理方法は、請求項１２として、投入
された合成樹脂材を混練して減容する混練・減容工程
と、この混練・減容された合成樹脂材を加熱し溶融化す
るとともに、アルカリ剤を投与供給して発生する塩素系
ガスを中和させる中和工程と、加熱溶融した合成樹脂材
をさらに加熱して熱分解させるとともに、アルカリ剤を
投与供給して合成樹脂材に残存する塩素系ガスを中和す
る熱分解工程と、この熱分解工程で塩素系ガスを中和さ
せた溶融合成樹脂材から油を回収する油回収工程とから
なり、中和工程と、熱分解工程との少なくともいずれか
一方の工程は、塩素系ガス発生量の経時変化を常時検出
して、アルカリ剤の供給量を制御することを特徴とす
る。

【００３９】第２の目的を満足するため、第５の発明の
合成樹脂材の油化処理方法は、請求項１３として、投入
された合成樹脂材を混練して減容する混練・減容工程
と、この減容・混練された合成樹脂材を加熱し溶融化お
よび熱分解させるとともに、アルカリ剤を投与供給して
発生する塩素系ガスを中和する熱分解工程と、この熱分
解工程で塩素系ガスを中和させた溶融合成樹脂材から油
を回収する油回収工程とからなり、上記熱分解工程は、
塩素系ガス発生量の経時変化を常時検出して、アルカリ
剤の供給量を制御することを特徴とする。

【００４０】第２の目的を満足するため、第６の発明の
合成樹脂材の油化処理装置は、請求項１４として、合成
樹脂材を加熱し、熱分解させる熱分解手段と、この熱分
解手段の加熱作用によって合成樹脂材から発生するガス
を導入し、水の中へバブリングさせるバブリング手段を
備えた水槽と、この水槽に設けられ、水のｐＨ値変化を
常時測定するｐＨ計と、このｐＨ計が測定したｐＨ変化
値から塩素系ガスの発生量を定時的かつ定量的に算出
し、その結果にもとづいて水の濃度を制御する制御手段
とを具備したことを特徴とする。

【００４１】第２の目的を満足するため、第７の発明の
合成樹脂材の油化処理方法は、請求項１５として、合成
樹脂材を加熱し、熱分解させる熱分解工程と、この熱分
解工程にともなって合成樹脂材から発生するガスを導入
し、水の中へバブリングさせるバブリング工程と、この
水のｐＨ値変化を常時測定する検出工程とからなり、測
定したｐＨ変化値から塩素系ガスの発生量を定時的かつ
定量的に算出し、その結果にもとづいて水の濃度を制御
することをことを特徴とする。

【００４２】第３の目的を満足するため、第８の発明の
合成樹脂材の油化処理装置は、請求項１６として、廃棄
合成樹脂製品から選別された合成樹脂材を加熱溶融し、
かつシート状にプレスするプレス手段と、このシート状
合成樹脂材のシート厚みによる凹凸状態から判別して異
物を検出する第１の検出手段と、上記シート状合成樹脂
材の冷却温度分布から判別して異物を検出する第２の検
出手段と、これら第１の検出手段および第２の検出手段
が検出した異物をシート状合成樹脂材から切断除去する
除去手段と、この除去手段で異物を検出したシート状合
成樹脂材を加熱して熱分解させ、かつ気化したガスを凝
縮して油を回収する油化手段と具備したことを特徴とす
る。

【００４３】請求項１７として、請求項１６記載の上記
プレス手段は、合成樹脂材に対する加熱温度を、合成樹
脂材の可塑温度以上で、かつ分解温度以下に設定したこ
とを特徴とする。

【００４４】請求項１８として、請求項１６記載の上記
第１の検出手段は、シート状合成樹脂材表面を照明する
手段と、この照明光による表面の凹凸形成にともなう明
暗状態を撮像し、画像処理による異物識別をなすととも
に、その位置認識をなす手段を備えたことを特徴とす
る。

【００４５】請求項１９として、請求項１６記載の上記
第２の検出手段は、合成樹脂材と異物との熱伝導率差か
ら生じるシート状成形後の冷却温度分布を測定する放射
温度計であることを特徴とする。

【００４６】請求項２０として、請求項１６記載の上記
プレス手段が加熱溶融し、かつシート状にプレスする合
成樹脂材は、廃棄合成樹脂製品を部分的に画像処理によ
る形状認識をなす手段と、この形状認識にもとづいて各
部を切断する手段と、切断された各部を油化処理用と非
処理用とに選別する手段とを備えた前処理部において選
別されたものであることを特徴とする。

【００４７】

【作用】第１の目的を満足する第１の発明において、合
成樹脂材に紫外線を照射し、含有する塩素系ガスの脱ガ
ス化処理を、光励起反応によって行う。第２の目的を満
足する第３の発明において、熱分解手段の作用にともな
って合成樹脂材から発生する塩素系ガス量の経時変化を
常時検出して、この経時変化情報をもとに最適なアルカ
リ剤供給量を演算し、アルカリ剤供給を制御する。

【００４８】第３の目的を満足する第８の発明におい
て、廃棄合成樹脂製品から選別された合成樹脂材を加熱
溶融し、かつシート状にプレスし、このシート状合成樹
脂材のシート厚みによる凹凸状態から異物を検出し、か
つシート状合成樹脂材の冷却温度分布から判別して異物
を検出し、検出した異物を切断除去する。

【００４９】

【実施例】以下、第１の発明と第２の発明の一実施例
を、図１を参照して説明する。図中１はホッパである。
このホッパ１は、上面部が開口していて、廃棄合成樹脂
材の投入口２となっている。ホッパ１の下端部は導出口
となっていて、ここに筒体内にスクリュー軸が常時回転
する混練機２が連設される。

【００５０】上記混練機２は垂直方向に立設されてい
て、この下端部は水平方向に屈曲され、圧延機３が連設
される。この圧延機３は一対のローラが圧接状態で、か
つ互いの反対方向に回転駆動されており、互いにローラ
軸方向に沿って転接される。

【００５１】圧延機３の導出部には、コンベアベルトで
構成される搬送機構４が設けられ、さらにこの搬送方向
端に脱ガス処理室５が連設される。上記脱ガス処理室５
は、筐体６内に密閉された雰囲気に形成されていて、こ
の天井部に紫外線レーザ発振器である紫外線発生光源７
を備えている。紫外線発生光源７は、紫外線波長とその
波長帯域を自由に設定することが可能である。

【００５２】また、紫外線発生光源７の照射方向には、
光学素子であるレンズ８が配設され、紫外線発生光源７
で照射される紫外線の照射領域を拡大し、かつエネルギ
を均一化して透過する機能を有する。勿論、レンズ８の
紫外線透過範囲に上記搬送機構４によって搬出される被
搬出物、すなわち後述するシート状の合成樹脂材Ｓａが
位置するように設定される。

【００５３】さらに、上記脱ガス処理室５には排気ガス
処理器９が中途部に開閉弁９ａを備えた配管を介して連
設される。上記排気ガス処理器９は、塩化水素ガスなど
の塩素系ガスを吸収・回収処理可能な構成である。

【００５４】上記筐体６外部には塩素系ガス検出器１０
が配設されていて、脱ガス処理室５に設けられるセンサ
１１に接続される。上記塩素系ガス検出器１０は、脱ガ
ス処理室５に発生する塩素系ガスの絶対量を測定する機
能を有していて、たとえばガスクロマトグラフ装置、ガ
スクロマト質量分析装置、ガスクロマト赤外分光分析装
置、紫外線吸収スペクトル分析装置のいずれかから選択
される。

【００５５】そして、上記検出器１０はコンピュータで
ある制御部１２に電気的に接続され、その検出値信号を
送るようになっており、ここではその信号にもとづいて
上記搬送機構４の搬送駆動を制御する構成である。

【００５６】一方、上記脱ガス処理室５には、ここで塩
素系ガスの処理が終了した合成樹脂材を導出する導出部
が設けられていて、常圧加熱炉１３が連通される。この
常圧加熱炉１３には図示しない加熱ヒータが設けられて
いて、炉内に集溜する合成樹脂材を約４５０°Ｃに加熱
保持するよう設定される。すなわち、この加熱炉１３に
おいて合成樹脂材を加熱分解して重質油を生成するよう
になっている。

【００５７】さらに、この常圧加熱炉１３には一次凝縮
器１４が連通しており、加熱炉１３から導出される重質
油を約２５０°Ｃで凝縮し、重質油から軽質油を分離す
るようになっている。

【００５８】上記一次凝縮器１４には加圧加熱炉１５が
連通され、ここに導かれる重質油を約４５０°Ｃで加熱
保持し、重質油を軽質油化するようになっている。そし
て、この加圧加熱炉１５には二次凝縮器１６が連通さ
れ、上記常圧加熱炉１３と加圧加熱炉１５から発生する
ガスを冷却し液状化するようになっている。

【００５９】上記二次凝縮器１６には、回収された生成
油を集溜する油貯溜室１７と二次凝縮器で分離された排
気ガスを処理する排気ガス処理器１８とが連通される。
このようにして構成される廃棄合成樹脂材の油化処理装
置であって、廃棄合成樹脂製品から解体し、金属材など
の異物を選別除去し、洗浄および乾燥等の前処理工程を
経た廃棄合成樹脂材Ｓが小片の粉砕物としてホッパ１に
投入される。

【００６０】これら廃棄合成樹脂材Ｓは、このホッパ１
から混練機２を通過した後、圧延機３によって圧延さ
れ、後述するように紫外線が充分に透過し得る厚みのシ
ートＳａに減容化される。

【００６１】シート状の合成樹脂材Ｓａは、搬送機構４
によって脱ガス処理室５に搬送される。紫外線発生光源
７が点灯し、処理室の所定位置に保持されるシート状の
合成樹脂材Ｓａに対してレンズ８を介し紫外線を照射す
る。

【００６２】紫外線発生光源７から照射される紫外線
は、その波長と波長帯域を自由に設定する。上記レンズ
８は、透過する紫外線をシート状合成樹脂材Ｓａに対し
て照射領域の拡大を図り、かつ均一化したエネルギとす
る。しかも、合成樹脂材Ｓａは紫外線が透過するのに充
分薄いシート状に形成されており、紫外線励起反応が確
実に生じるところとなる。すなわち、代表的な塩素系合
成樹脂材としてＰＶＣであると、この化学式は

【００６３】

【数１】 で示されるので、脱塩素を図るためにはＣ−Ｃｌの官能
基を解離すればよい。

【００６４】また、紫外線照射による光励起解離反応を
誘発させるためには、一般的にＣ−Ｃｌ共有結合エネル
ギは 328 kJ/mol とされるところから、このエネルギに
相当する紫外線を照射すればよい。光のエネルギ（Ｅ）
は、プランク定数（ｈ）、光速（ｃ）、波長（λ）を用
いて次式で表される。

【００６５】

【数２】

【００６６】したがって、紫外線光源としては波長可変
のレーザ紫外線光源が好ましい。また光励起反応を選択
的に、かつ効率良く行うためには、レンズ８に特定範囲
の波長のみを抽出するバンドパス・フィルタとしての機
能を持たせるとよい。

【００６７】このようにして脱ガス処理室５において紫
外線照射による光励起解離反応を生じせしめて脱塩素系
ガス処理をなし、塩素系ガスの発生量を塩素系ガス検出
器１０が検出して制御部１２にその検出値信号を送る。

【００６８】制御部１２において塩素系ガス発生量が飽
和したことを確認したならば、搬送機構４に駆動信号を
送って次位のシート状に圧延された合成樹脂材の脱ガス
処理室５への搬送を指示する。

【００６９】一方、制御部１２は開閉弁９ａに対する開
放指示をなして脱ガス処理室５で発生した塩素系ガス
（Ｃｌ2 ，ＨＣｌ）を塩素系ガス処理器９に導き、ここ
で吸収・回収する。

【００７０】また、塩素系ガス発生量が飽和したシート
状合成樹脂材Ｓａは、常圧加熱炉１３に導かれ、以下、
一次凝縮器１４、加圧加熱炉１５、二次凝縮器１６を順
次導かれ、所定の工程を経て完全油化し、油貯蔵室１７
に回収貯蔵される。

【００７１】上述した合成樹脂材の油化処理装置によれ
ば、合成樹脂材に紫外線を照射して、廃棄合成樹脂材に
含有する塩素系ガスの脱ガス化を図るようにしたので、
油の生成と精製の過程から塩素系ガスを極力排除でき、
生成油の高品質化を得る。

【００７２】腐食性の強い塩酸は発生しないので、装置
の長寿命化とメンテナンスフリー化を図れる。脱塩素ガ
ス処理過程で水を全く含まないので、発生する塩素系ガ
スの絶対量を精度良く検出でき、各制御における信頼性
の向上を図れる。

【００７３】アルカリ中和剤としての水酸化ナトリウム
が不要なことと、塩化ナトリウムの発生がないので、水
酸化ナトリウムの使用コストと、塩化ナトリウムの処理
コストの低減を得る。

【００７４】この装置においては、脱塩素系ガス化を図
るために、単に、紫外線を照射するだけであるから、ラ
ンニングコストがかからずにすむ。なお、上記実施例に
おいては、脱ガス処理室５で発生した塩素系ガスをガス
処理器９に導き、ここで吸収・回収するようにしたが、
これに限定されるものではなく、発生した塩素系ガスを
無害化する手段に換えてもよい。

【００７５】図２ないし図４は、第３の発明ないし第７
の発明に該当する廃棄合成樹脂材の油化処理装置であ
る。はじめに、図２について説明すると、図中２０は、
前処理工程を経て小片化した廃棄合成樹脂材Ｓを移送す
る移送機である。この移送機２０の移送端には、混練・
減容機２１のホッパ口２１ａが対向して配置される。こ
の混練・減容機２１は、水平方向に延出される筒体２１
ｂ内にスクリュー軸２１ｃを備えている。

【００７６】混練・減容機２１の導出部には、中和処理
炉２２が連設される。この中和処理炉２２は、その底部
に加熱ヒータ２３を備えており、かつ上部には塩素系ガ
スの中和剤である水酸化ナトリウムや水酸化カリウムな
どのアルカリ剤Ａが貯溜されるアルカリ剤容器２４が、
弁制御器２５ａによって制御される開閉弁２５を介して
接続される。

【００７７】上記中和処理炉２２上部には、内部雰囲気
を攪拌する攪拌機２６が設けられるとともに塩素系ガス
濃度測定器２７（以下、ガス濃度測定器と称する）が吸
引器２７ａを介して接続される。

【００７８】上記開閉弁２５の開閉動作を制御する弁制
御器２５ａと、攪拌機２６の駆動源およびガス濃度測定
器２７は、それぞれコンピュータからなる第１の制御部
２８に電気的に接続される。

【００７９】上記ガス濃度測定器２７は、中和処理炉２
２に発生する塩化水素ガスなどの塩系ガスの絶対量を測
定する機能を有していて、たとえばガスクロマトグラフ
装置、ガスクロマト質量分析装置、ガスクロマト赤外分
光分析装置、紫外線吸収スペクトル分析装置のいずれか
から選択される。

【００８０】ガス濃度測定器２７は、ここで測定した塩
素系ガス濃度の測定値を第１の制御部２８に送り、その
検出値によって開閉弁２５の開放時間が制御され、かつ
攪拌機２６の運転動作が制御されるようになっている。

【００８１】上記中和処理炉２２の底部には排出管２９
が接続され、熱分解加熱炉３０に連通される。なお、上
記排出管２９の中途部にも開閉弁３１が設けられてい
て、この開閉制御をなす弁制御器３１ａは上記第１の制
御部２８に電気的に接続され、開閉制御されるようにな
っている。

【００８２】上記熱分解加熱炉３０は、その底部に加熱
ヒータ３１が設けられる。この加熱ヒータ３１は上記中
和処理炉２２の加熱ヒータ２３よりもはるかに大なる加
熱容量が設定される。

【００８３】熱分解加熱炉３０の上部には、アルカリ剤
Ａが貯溜される補助アルカリ剤容器３２が開閉弁３３を
介して接続される。この接続部の近傍位置には、内部雰
囲気を攪拌する攪拌機３４が設けられるとともに補助凝
縮器３６を介してガス濃度測定器３７が設けられる。な
お、ガス濃度測定器３７の直前位置には吸引器３７ａが
備えられることは、先に説明したものと同様である。

【００８４】上記開閉弁３３の開閉動作を制御する弁制
御器３３ａと、攪拌機３４の駆動源およびガス濃度測定
器３７は、それぞれコンピュータからなる第２の制御部
３８に電気的に接続される。

【００８５】上記ガス濃度測定器３７は、熱分解加熱炉
３０に発生する塩化水素ガスなどの塩素系ガスの絶対量
を測定する機能を有していて、たとえばガスクロマトグ
ラフ装置、ガスクロマト質量分析装置、ガスクロマト赤
外分光分析装置、紫外線吸収スペクトル分析装置のいず
れかから選択される。

【００８６】ガス濃度測定器３７は、ここで測定した塩
素系ガス濃度の測定値を第２の制御部３８に送り、その
検出値によって開閉弁３３の開放時間が制御され、かつ
攪拌機３４の運転動作が制御されるようになっている。

【００８７】なお、熱分解加熱炉３３の上部には導出管
３９が設けられていて、ここでは図示しない凝縮器と連
通される。この凝縮器には油回収器が接続され、凝縮器
で液化した油を集溜するようになっている。

【００８８】このようにして構成される廃棄合成樹脂材
の油化処理装置であり、前処理工程を経て小片化した廃
棄合成樹脂材Ｓは移送機２０によって移送され、ホッパ
２１ａへ投入される。

【００８９】廃棄合成樹脂材Ｓは混練・減容機２１に導
かれて混練・減容され、２００°Ｃ度の温度設定により
半溶融状態となって、中和処理炉２２へ供給される。こ
こでは加熱ヒータ２３が炉内を加熱しており、廃棄合成
樹脂材は３５０°Ｃ程度まで加熱されて溶融状態とな
る。

【００９０】この状態で、廃棄合成樹脂材Ｓに含まれる
ＰＶＣは、先に化学式（１）で示したような構造状態か
ら水素と塩素が脱離して、塩化水素ガスなどの塩素系ガ
スが発生するようになる。

【００９１】当然、廃棄合成樹脂材Ｓ中に含有するＰＶ
Ｃが多ければ、塩素系ガスの発生量も増大することとな
る。ガス濃度測定器２７は、吸引器２７ａを介して中和
処理炉２２内のガスを送り込み、塩素系ガス分の発生量
を常時モリタニングする。

【００９２】上記ガス濃度測定器２７の測定値が所定の
濃度を越えたことを第１の制御部２８が判断すると、こ
れは開閉弁２５を開放するよう弁制御器２５ａに制御信
号を送る。したがって、アルカリ剤容器２４から中和処
理炉２２内へ最適量のアルカリ剤Ａが投与され、溶融し
た廃棄合成樹脂材Ｓを中和する。

【００９３】また、このとき攪拌機２６は攪拌駆動をな
し、投与されるアルカリ剤Ａを処理炉２２内に均一に散
布する作用をなす。したがって、中和処理炉２２内で
は、 ＨＣｌ ＋ ＮａＯＨ → ＮａＣl ＋ Ｈ2 Ｏ の化学反応が適正に行われ、腐食性の強い塩素系ガスの
発生を抑制できる。このような中和処理は、上記混練・
減容機２１から連続して供給される廃棄合成樹脂材Ｓを
一定量まで中和処理炉２２内に溜めてから実施される。

【００９４】第１の制御部２８が、中和処理炉２２内に
おける塩素系ガス発生の低下状況を測定器２７の測定値
結果から判断し、所定値以下になったことを確認した
ら、排出管２９に設けられる開閉弁３１の弁制御器３１
ａに開放指令を出し、中和処理が終了した溶融廃棄合成
樹脂材Ｓを熱分解加熱炉３０に導出する。

【００９５】同時に、第１の制御部２８はＨＣｌガス濃
度測定器２７のモニタリングの停止指示をなすとともに
アルカリ剤Ａの供給を停止する指示を弁制御器３１ａに
送り、開閉弁３１を閉成する。

【００９６】熱分解加熱炉３０に導かれた溶融廃棄合成
樹脂材Ｓは、ここで約３５０°Ｃ以上の高温に加熱さ
れ、液体から気体ガスに変わる。気化したガスは、導出
管３９から図示しない凝縮器に送られ、液化する。すな
わち、低炭素化した油が生成されることとなる。

【００９７】このように、廃棄合成樹脂材Ｓは上記中和
処理炉２２で中和処理され、この状態で熱分解加熱炉３
０へ導かれるようになっているが、実際には中和処理炉
での完全中和化は極めて困難な状況にあり、熱分解加熱
炉における熱分解時においても少量ではあるが、残存す
る塩素系ガスが発生する。

【００９８】そこで、上記ガス濃度測定器３７は、補助
凝縮器３６と吸引器３７ａを介して熱分解加熱炉３０内
に発生したガスの一部を送り込み、塩素系ガスの発生量
を常時モリタニングする。

【００９９】上記ガス濃度測定器３７の測定値が所定の
濃度を越えたことを第２の制御部３８が判断すると、こ
れは開閉弁３３の弁制御器３３ａに開放指示信号を送
る。アルカリ剤容器３２から熱分解加熱炉３０内へ最適
量のアルカリ剤が投与され、廃棄合成樹脂材Ｓを中和し
て残存する塩素系ガスの発生を抑制する。

【０１００】アルカリ剤Ａの供給量は、開閉弁３３の開
閉時間によってコントロールされ、同時に攪拌機３４は
攪拌駆動をなし、投与されるアルカリ剤Ａを炉３０内に
均一に散布する作用をなすことも同様である。

【０１０１】このようにして、熱分解加熱炉３０におけ
る塩素系ガスの発生を抑制するとともに、生成した油に
塩素成分が含有することがなく、高品質の油を得ること
ができる。

【０１０２】そして、合成樹脂材が熱分解し終えると、
最終的に合成樹脂材が燃焼したカーボンや、アルカリ剤
と中和してできる塩化物などが加熱炉３０底部に残渣Ｚ
として溜まるが、アルカリ剤Ａの投与量が最適化するこ
とで残渣量の大幅低減を図ることができ、残渣回収回数
の削減を得られる。

【０１０３】なお、熱分解加熱炉３０に接続されるガス
濃度測定器３７の前に設けられる補助凝縮器３６は、加
熱炉３０から高温のガスを直接測定器３７に導くと、こ
の測定器内でガスが凝縮して詰まる虞れがあるので、こ
れを避けるために設けたものである。

【０１０４】図３は、さきに説明した油化処理装置にお
ける中和処理炉を設置しないですむ油化処理装置であ
る。図中４０は、前処理工程を経て小片化した廃棄合成
樹脂材Ｓを移送する移送機である。４１は混練・減容機
であり、このホッパ口４１ａが移送機４０の移送端に対
向して配置され、水平方向に延出される筒体４１ｂ内に
スクリュー軸４１ｃを備えている。

【０１０５】上記筒体４１ｂの導出部近傍位置には、塩
素系ガスのガス濃度を測定する第１の塩素系ガス濃度検
出器（以下、第１のガス濃度検出器と称する）４２が吸
引器４２ａを介して接続され、導出部には熱分解加熱炉
４３が接続される。

【０１０６】上記熱分解加熱炉４３の底部には、大なる
加熱容量の加熱ヒータ４４が設けられる一方、上部には
水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ剤Ａ
が貯溜されるアルカリ剤容器４４が、弁制御器４５ａに
より制御される開閉弁４５を介して接続される。

【０１０７】さらに、熱分解加熱炉４３上部には攪拌機
４６と、補助凝縮器４７および吸引器４８ａを介して第
２の塩素系ガス濃度測定器（以下、第２のガス濃度検出
器と称する）４８と、図示しない凝縮器および油回収器
に連通する導出管４９が設けられる。

【０１０８】上記弁制御器４５ａと、攪拌機４６の駆動
源および第１，第２のガス濃度検出器４８は、それぞれ
コンピュータからなる制御部５０に電気的に接続され
る。第１，第２のガス濃度測定器４８は、ガス濃度の測
定値を制御部５０に送り、その測定値によって開閉弁４
５は開放時間が制御され、攪拌機４６の運転制御がなさ
れる。

【０１０９】このような油化処理装置であり、小片化し
た廃棄合成樹脂材Ｓは移送機４０によって移送され、ホ
ッパ４１ａへ投入される。廃棄合成樹脂材Ｓは混練・減
容機４１で混練・減容され、２００°Ｃ度の温度設定に
より半溶融状態となる。

【０１１０】廃棄合成樹脂材Ｓに含まれるＰＶＣは、先
に化学式（１）で示したような構造状態から水素と塩素
が脱離して塩化水素ガスなどの塩素系ガスが発生する。
当然、含有するＰＶＣ量が多ければ、塩素系ガス濃度が
上がる。

【０１１１】上記第１のガス濃度測定器４２は、吸引器
４２ａを介して混練・減容機４１内のガスの一部を送り
込み、その塩素系ガスの発生量を常時モリタニングす
る。この測定値が所定の濃度を越えたことを制御部５０
が判断すると、開閉弁４５を開放するよう弁制御器４５
ａに制御信号を送る。

【０１１２】アルカリ剤容器４４から熱分解加熱炉４３
内へ最適量のアルカリ剤が投与され、混練・減容機４１
から加熱炉に導かれた溶融した廃棄合成樹脂材Ｓを中和
する。このアルカリ剤Ａの供給量は、開閉弁４５の開閉
時間によってコントロールされる。また、攪拌機４６は
攪拌駆動をなし、投与されるアルカリ剤Ａを加熱炉４３
内に均一に散布する作用をなす。

【０１１３】したがって、熱分解加熱炉４３内では、 ＨＣl ＋ ＮａＯＨ → ＮａＣl ＋ Ｈ2 Ｏ の化学反応が適正に行われ、腐食性の強い塩素系ガスの
発生を抑制できる。このような中和処理は、上記混練・
減容機４１から連続して供給される廃棄合成樹脂材を一
定量まで熱分解加熱炉４３内に溜めてから実施される。

【０１１４】そして、熱分解加熱炉４３での加熱作用に
よって溶融した廃棄合成樹脂材Ｓは気体ガス化して導出
管４９から導出され、凝縮器によって液化して低炭素化
した油が生成され油回収がなされる。

【０１１５】一方、熱分解加熱炉４３内に発生するガス
の一部は補助凝縮器４７を介して第２のガス濃度測定器
４８が取り込み、ここで塩素系ガス濃度を測定する。す
なわち、ガス濃度測定器４８は熱分解加熱炉４３内の塩
素系ガス濃度を再チェックすることとなり、このガス濃
度が高い状態にあることを確認したならば、制御部５０
はアルカリ剤Ａの投与を指示して、塩素系ガスの発生を
完全に阻止する。

【０１１６】このようにして、熱分解加熱炉４３におけ
る塩素系ガスの発生を抑制するとともに、生成した油が
塩素成分を含有することがなく、高品質の油を回収する
ことができる。

【０１１７】合成樹脂材が熱分解し終えると、最終的に
合成樹脂材が燃焼したカーボンや、アルカリ剤と中和し
てできる塩化物などが加熱炉底部に残渣として溜まる
が、アルカリ剤の投与量が最適化することで残渣量の大
幅低減を図ることができ、残渣回収回数の削減を得られ
ることも先の実施例と同様である。

【０１１８】このように、図２および図３で説明した廃
棄合成樹脂材の油化処理装置は共通して、塩素系ガスの
発生量をリアルタイムで、かつ定時的で定量的な精度の
高い測定をなし、アルカリ剤の投与量を最適で少量化す
る。生成油の高品質化が得られることは勿論、残渣の少
量化を図れる。

【０１１９】図４は、第６および第７の発明に該当する
廃棄合成樹脂材の油化処理装置である。図中５１は熱分
解加熱炉であって、その底部に容量の大なる加熱ヒータ
５２を備えている。この加熱炉５１の底部には、図示し
ない凝縮器と油回収器とに連通する導出管５３が設けら
れ、さらに逆Ｕ字状に曲成されるガスバブリング管５４
の一端部が設けられる。

【０１２０】ガスバブリング管５４の中途部には吸引器
５５が設けられ、他端開口部は水、たとえば純水を貯溜
する純水槽５６内に位置する。この純水槽５６には、中
途部に開閉弁５７ａを備えた純水供給管５７と、廃棄ガ
ス処理器５８を備えた廃棄ガス放出管５９およびｐＨ計
６０の電極部６０ａが設けられる。底部には、中途部に
開閉弁６１ａを備えた純水排出管６１が接続される。

【０１２１】上記純水供給管５７の開閉弁５７ａと、ｐ
Ｈ計６０および純水排出管６１の開閉弁６１ａは、コン
ピュータからなる制御部６２に電気的に接続され、後述
する制御がなされる。

【０１２２】このようにして構成される廃棄合成樹脂材
の油化処理装置であり、熱分解加熱炉５１内に投入され
た廃棄合成樹脂材Ｓは加熱され高温になって溶融し、か
つ気体ガス化して導出管５３から導出され、凝縮器で液
化して油が回収される。

【０１２３】また、加熱炉５１で発生したガスの一部は
吸引器５５によってガスバブリング管５４に取り込ま
れ、純水槽５６の純水中にバブリングする。すなわち、
加熱炉５１のガスが純水中にバブリングすることで、こ
こに含まれる塩素系ガスが純水に溶解する。

【０１２４】塩素系ガスが純水に溶解すると、純水は酸
性化してｐＨ値が小さくなる。しかも、塩素系ガス濃度
が高ければ高いほど、ｐＨ値の変動も大きくなる。した
がって、電極６０ａを備えたｐＨ計６０によって純水の
ｐＨ値変化を測定すれば、熱分解加熱炉５６で発生して
いるガス中に含まれる塩素系ガス濃度を知ることができ
る。

【０１２５】上記ｐＨ計６０は純水層５６における純水
のｐＨ値を測定し、その検出値をリアルタイムで制御部
６２へ送る。ここでは、測定したｐＨ値変化値を解析し
て、塩素系ガスの発生量を定時的かつ定量的に測定す
る。

【０１２６】純水槽５６内の純水がｐＨ値変化の感度限
界を越えたことを制御部６２が判断したならば、純水供
給管５７の開閉弁５７ａと純水排出管６１の開閉弁６１
ａの開閉制御をなす。純水槽５６の純水は自動的に交換
される。

【０１２７】純水槽５６の純水に溶融しなかったガス
は、排気ガス処理器５８がガスを無害化して大気中へ放
出する。なお、この油化装置においても、先に説明した
ようなアルカリ剤容器を連結して、制御部６２の制御の
下に熱分解加熱炉５１にアルカリ剤を投与するようにし
てもよい。

【０１２８】さらに、上記実施例において用いた純水
は、完全な純水でなくとも、多少の不純物を含有するも
のでもよいことは、勿論である。図５は、第８の発明に
該当する廃棄合成樹脂材の油化処理装置を示す。

【０１２９】図中７０は、廃棄家電製品や廃棄ＯＡ製品
などの廃棄合成樹脂製品を解体し選別した廃棄合成樹脂
材Ｓｂを移載する移送機である。この移送機７０の移送
端部にはプレス室７１が対向して配置されていて、移載
した廃棄合成樹脂材Ｓｂをプレス室７１内へ放出でき
る。ただし、同一箇所での放出ではなく、プレス室７１
底部全面に亘って均一に放出できるよう進退機能を備え
ている。

【０１３０】プレス室７１の底部には、温度制御器７２
ａで温度制御されるプレス室加熱ヒータ７２が設けられ
る。この上面は開放されていて、プレス機７３が対向し
て配置される。

【０１３１】上記プレス機７３は、内部に加熱ヒータ７
３ａを収容するプレス台７３ｂが昇降自在に設けられ
る。このプレス台７３ｂの圧力制御は、プレス機圧力制
御器７３ｃによって制御され、加熱ヒータ７３ａの加熱
温度はプレス機温度制御器７３ｄによって制御されるよ
うになっている。

【０１３２】また、上記プレス室７１の対向する側面一
部は互いに開口部となっていて、その一方の開口部には
送り出し機７４が配置され、他方の開口部にはシャッタ
７５が設けられる。

【０１３３】上記シャッタ７５には、案内シュート７６
を介して保持機構７７が設けられる。この保持機構７７
は、プレス室７１でプレス加工されたシート状の廃棄合
成樹脂材Ｓｃの位置保持をなすものである。

【０１３４】上記保持機構７７に対向して、照明器７８
およびＣＣＤカメラ７９が配置される。これら照明器７
８およびＣＣＤカメラ７９は画像認識器８０を介して制
御部８１に電気的に接続される。

【０１３５】さらに、保持機構７７に対向して放射温度
計８２が配置されていて、これは温度分布認識器８３を
介して上記制御部８１に電気的に接続される。保持機構
７７に対向して切断機８４が配置される。この切断機８
４は、ＸＹＺ方向に位置調整自在なカッタ８５を備えて
いて、カッタ制御器８５ａを介して上記制御部８１に電
気的に接続される。

【０１３６】切断機８４は異物集積部８６を備えてい
て、カッタ８５が切断した異物Ｘを集積するようになっ
ているとともに、この集積部内の異物を外部へ排出処理
するバキューム機構８７を備えている。

【０１３７】このような保持機構７７に隣接して、保持
機構から導かれる廃棄合成樹脂材を油化処理部Ｙへ移送
する補助移送機８８が設けられている。ここで上記油化
処理部Ｙは、先に第１図で説明したものと同一の構成を
なす。すなわち、常圧加熱炉１３、一次凝縮器１４、加
圧加熱炉１５、二次凝縮器１６が順に連通した状態で配
置され、さらにこの導出側には排気ガス処理器１８と油
貯溜室１７とが連通した状態で配置されてなる。

【０１３８】しかして、廃棄家電製品や廃棄ＯＡ機器等
の廃棄合成樹脂製品から解体され、選別された状態の廃
棄合成樹脂材Ｓｂは移送機７０に移載され、加熱ヒータ
７２が加熱するプレス室７１に放出される。

【０１３９】所定量の廃棄合成樹脂材Ｓｂが、プレス室
７１底部にほぼ均一状態で放出されると、プレス機７３
が作用する。すなわち、内部の加熱ヒータ７３ａを加熱
状態としたプレス台７３ｂが下降し、かつ圧力制御され
た状態でプレス室７１の廃棄合成樹脂材を加熱加圧す
る。

【０１４０】なお、合成樹脂材が可塑状態になること
と、合成樹脂材が熱分解しないことを考慮して、加熱温
度は１００〜２００°Ｃ程度に設定することが望まし
い。廃棄合成樹脂材は、溶融するとともにほぼ均一な肉
厚のシート状に圧延される。

【０１４１】ついで、シャッタ７５を開放して、押し出
し機７４を作動させる。シート状の廃棄合成樹脂材Ｓｃ
はプレス室７１から押し出され、案内シュート７６を滑
って保持機構７７に保持される。

【０１４２】照明器７８は点灯して保持機構７７に保持
されるシート状の廃棄合成樹脂材Ｓｃを照明し、ＣＣＤ
カメラ７９は廃棄合成樹脂材上面の凹凸形状を撮像す
る。画像認識器８０は、シート状廃棄合成樹脂材Ｓｃ上
面の凹凸形成にともなう明暗状態を画像処理して制御部
８１へ送り、ここで凸部の有無判断と、その位置の認識
をなす。

【０１４３】同時に、放射温度計８２はシート状の廃棄
合成樹脂材Ｓｃ全面に亘って放射線を照射して吸収させ
る。異物があれば合成樹脂材との熱伝導率の差から、シ
ート状成形後の温度分布が部分的に相違し、温度分布認
識器８３が温度分布を認識する。制御部８１はその信号
を受けて、異物有無の判定をなす。

【０１４４】すなわち、上記移送機７０に移載される前
の工程で廃棄合成樹脂材Ｓｂは、金属材や紙類等とは選
別されているはずであるが、ある程度の小片化がなされ
ているところから、完全な選別は困難である。したがっ
て、プレス室７１で加熱加圧され、シート状に圧延され
る廃棄合成樹脂材Ｓｃに金属材や紙類等の異物が混入し
ている虞れは充分考えられる。

【０１４５】上記金属異物が廃棄合成樹脂材に混入して
いると、この金属異物は合成樹脂材に比較してプレスさ
れ難いから、その部分は全体的なと厚みと比較して凸状
になる。この凸部を照明器７８が照明し、かつＣＣＤカ
メラ７９が撮像して画像認識器８０で明暗による画像認
識をなし、制御部８１はその位置を確認する。

【０１４６】また、紙類などが混入すると、合成樹脂材
に比較して熱が逃げ易いことから、その部分は全体的な
シート温度と比較して温度冷却変化が大である。このよ
うな温度低下部分を放射温度計８２が検出して、温度分
布認識器８３が認識をなす制御部８１は異物の有無を確
認する。

【０１４７】制御部８１はこれらの検出信号を受けて異
物判定とその位置認識をなし、その結果の情報を切断機
８４の制御器８５ａへ送る。カッタ８５が作動して、シ
ート状の廃棄合成樹脂材Ｓｃに混在する異物Ｘを切断除
去し、異物集積部８６へ排出する。

【０１４８】異物Ｘが完全に除去されたシート状の廃棄
合成樹脂材Ｓｃは保持機構７７から解放され、補助移載
機８８に移載されて油化処理部Ｙへ導かれる。異物集積
部８６の異物が所定量に集積したところで、バキューム
機構８７が作動して外部へ排除する。

【０１４９】油化処理部Ｙでは、廃棄合成樹脂材Ｓｃを
常圧加熱炉１３で熱分解してガス化し、一次凝縮器１４
で凝縮液化した後、再び加圧加熱炉１５で加熱して熱分
解をなす。ガス化した合成樹脂を二次凝縮器１６で凝縮
液化して、油回収器１７に回収する。

【０１５０】なお、このような異物除去工程は必ずしも
油化処理部Ｙの前処理に限定されるものではなく、廃棄
合成樹脂材を再生する再生装置の前処理工程としても適
用できるものである。

【０１５１】いずれにしても、上述した前処理手段を採
用すれば、多種多様な廃棄物のなかから油化もしくは再
生目的の素材のみを選別することができるようになり、
合成樹脂材以外の再利用品についても効率よく回収でき
ることとなる。

【０１５２】また、従来のような破砕機や粉砕機を用い
ることなく、油化処理のための前処理として異物除去や
減容などを行えて、粉塵や静電気に対する対策の必要が
なくなり、構成の簡素化とコストの低減を得られる。

【０１５３】図６は、これまで説明した廃棄合成樹脂材
の油化処理装置に対する前処理装置を構成する解体・選
別装置を示す。図中は、廃棄された家電製品やＯＡ機器
等の廃棄合成樹脂製品である被処理物Ｈを移送する移送
機９０の主移送路９０ａであって、その移送量および停
止位置を正確に制御するための制御器９１が電気的に接
続される。

【０１５４】主移送路９０ａの停止位置に対向して、照
明器９２と画像検出用としてのＣＣＤカメラ９３が配置
され、主移送路９０ａ上の被処理物Ｈを照明し、かつそ
の形態を撮像するようになっている。さらに、この近傍
位置に切断機９４とバキューム吸着機９５とが配置され
る。

【０１５５】上記切断機９４は、その位置がＸＹＺ方向
に移動可能なカッタ９４ａを備えている。そして、切断
機９４の切断機制御器９４ｂは位置認識器９６を介して
３次元形状認識器９７に電気的に接続される。

【０１５６】この３次元形状認識器９７には、上記照明
器９２およびＣＣＤカメラ９３も電気的に接続されると
ころから、ＣＣＤカメラ９３からの撮像信号にもとづい
て切断機カッタ９４ａの位置が３次元的に制御される。

【０１５７】上記バキューム吸着機９５は、その位置が
ＸＹＺ方向に移動可能な吸着口体９５ａを備えている。
そして、このバキューム制御器９５ｂは上記３次元形状
認識器９７と電気的に接続され、その位置が３次元的に
制御される。

【０１５８】上記移送機９０の主移送路９０ａ端に対向
して、第１の分岐移送路９０ｂと第２の分岐移送路９０
ｃとが分岐して設けられる。上記吸着口体９５ａは、主
移送路９０ａ停止位置から上記第１，第２の分岐移送路
９０ｂ，９０ｃまでの範囲で自由に移動可能である。

【０１５９】このようにして構成される前処理装置とし
ての解体・選別装置であって、廃棄された電化製品やＯ
Ａ製品等の被処理物Ｈは主移送路９０ａを移送される。
所定位置で停止したあと、被処理物Ｈに対して照明器９
２が照明し、かつＣＣＤカメラ９３がその外観を撮像す
る。

【０１６０】この撮像情報にもとづいて３次元形状認識
器９７は被処理物Ｈを３次元的に認識し、たとえば冷蔵
庫である被処理物のコーナ部分とエッジ部分の位置認識
を行う。

【０１６１】上記コーナ部分とエッジ部分との位置情報
は位置認識器９６を介して切断機制御器９４ｂへ送ら
れ、切断機９４のカッタ９４ａを制御する。すなわち、
カッタ９４ａは冷蔵庫をコーナ部分とエッジ部分とに分
けて切断する。

【０１６２】また、たとえば冷蔵庫の一つの側面壁を完
全に切断するときは、切断位置情報を吸着機制御器９５
ｂへ送って吸着口体９５ａを切断する側壁に吸着させ
る。この状態でカッタ９４ａの切断作用を開始し、かつ
切断終了を待機する。

【０１６３】なお、切断されて主移送路９０ａ上に脱落
した部分あるいは解体可能となった部分を吸着口体９５
ａが吸着し、制御器９５ｂからの指示信号にもとづいて
第１の分岐移送路９９ｂと第２の分岐移送路９０ｃとに
区別して移載する。

【０１６４】ここでは、上記第１の分岐移送路９０ｂに
はたとえば圧縮機や回路基板などの非回収物Ｈａを移送
し、第２の分岐移送路９０ｃには側壁部分など再生もし
くは油化処理すべき合成樹脂材Ｓを移送する。

【０１６５】すなわち、切断・解体前に、主移送路９０
ａ上の被処理物Ｈは何であるかを、外径形態の画像認識
により把握できているし、またその製品の構造からその
部材の組成も知り得るものなので、解体順序と解体位置
の関係から、再生もしくは油化処理すべき材料であるか
否かの判定を確実に行える。

【０１６６】このような前処理装置としての解体・選別
装置であれば、人手を要することなく、全て自動的に処
理し、作業の迅速化を得るとともに人件費削減に寄与す
ることとなる。

【０１６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１において、合成樹脂材に紫外線を照射して紫外線
励起反応を生じさせ、合成樹脂材に含有する塩素系ガス
の脱ガス化をなしてから、合成樹脂材を加熱して熱分解
させ、油を回収するようにしたから、アルカリ剤投与に
代る安全にして効率の良い脱塩素系ガス化をなし、加熱
炉などに特別な腐食対策を施す必要がなくなり、コスト
の低減を図るとともに、油化処理効率の向上を得るなど
の効果を奏する。

【０１６８】本発明によれば、請求項９において、熱分
解手段の作用にともなって合成樹脂材から発生する塩素
系ガス量の経時変化を常時検出し、この経時変化情報を
もとに最適なアルカリ剤供給量を演算し、アルカリ剤供
給を制御するようにしたから、合成樹脂材を加熱分解し
て油化することは変更ないが、常時、最適量のアルカリ
剤を投与して、塩素系ガスの発生を確実に阻止し、かつ
油化後の残渣の発生をより減少させて、油化処理効率の
向上を得るなどの効果を奏する。

【０１６９】本発明によれば、請求項１６において、廃
棄合成樹脂製品から選別された合成樹脂材を加熱溶融す
るとともにシート状にプレスし、このシート状合成樹脂
材のシート厚みによる凹凸状態から判別して異物を検出
する検出手段と、冷却温度分布から判別して異物を検出
する検出手段を備え、検出した異物をシート状合成樹脂
材から切断除去するようにしたから、廃棄合成樹脂材を
油化する前処理として、この廃棄合成樹脂材に混在する
金属材や紙類などの異物を確実に選別し、かつその異物
の除去をなし、より精度が高く効率の良い油化処理に結
び付けられるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１および第２の発明の一実施例を示す廃棄合
成樹脂材の油化処理装置。

【図２】第３および第４の発明の一実施例を示す廃棄合
成樹脂材の油化処理装置。

【図３】第３および第５の発明の一実施例を示す廃棄合
成樹脂材の油化処理装置。

【図４】第６および第７の発明の一実施例を示す廃棄合
成樹脂材の油化処理装置。

【図５】第８の発明の一実施例を示す廃棄合成樹脂材の
油化処理装置。

【図６】他の実施例を示す廃棄合成樹脂製品の前処理装
置。

【符号の説明】

Ｓ…廃棄合成樹脂材、２…混練機、３…圧延機、５…脱
ガス室、７…紫外線発生光源、８…レンズ、１０…塩素
系ガス検出器、２１…混練・減容機、２２…中和処理
炉、２４…アルカリ剤容器、２７…塩素系ガス濃度測定
器、２８…第１の制御部、３０…熱分解加熱炉、３２…
補助アルカリ剤容器、３７…塩素系ガス濃度測定器、３
８…第２の制御部、７１…プレス室、７３…プレス機、
７８…照明器、７９…ＣＣＤカメラ、８０…画像認識
器、８１…制御部、８２…放射温度計、８３…温度分布
認識器、８４…切断機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 11/00 ＺＡＢ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂材に紫外線を照射し、合成樹脂材
   に含有する塩素系ガスの脱ガス化をなす紫外線照射手段
   と、 この紫外線照射手段によって塩素系ガスの脱ガス化をな
   した合成樹脂材を加熱して熱分解させる熱分解手段と、 この熱分解手段で熱分解した合成樹脂材から油を回収す
   る油回収手段とを備えたことを特徴とする合成樹脂材の
   油化処理装置。
2. 【請求項２】上記紫外線照射手段は、 紫外線波長とその波長帯域を自由に設定する紫外線レー
   ザ発振器であることを特徴とする請求項１記載の合成樹
   脂材の油化処理装置。
3. 【請求項３】上記紫外線照射手段は、 照射源から照射される紫外線の照射領域を拡大するとと
   もに照射エネルギを均一にする光学系を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の合成樹脂材の油化処理装置。
4. 【請求項４】上記紫外線照射手段は、 紫外線照射を密閉した雰囲気内で行い、発生した塩素系
   ガスを廃棄・回収する手段および塩素系ガスを無害化処
   理する手段のいずれか一方の手段を備えたことを特徴と
   する請求項１記載の合成樹脂材の油化処理装置。
5. 【請求項５】上記紫外線照射手段は、 合成樹脂材に対する紫外線照射を有効ならしめるため
   に、紫外線照射の以前に合成樹脂材を薄いシート状に圧
   延する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の合
   成樹脂材の油化処理装置。
6. 【請求項６】上記紫外線照射手段は、 この紫外線照射により発生した塩素系ガスの量を、定性
   的かつ定量的に測定する手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の合成樹脂材の油化処理装置。
7. 【請求項７】上記塩素系ガスの量を、定性的かつ定量的
   に測定する手段は、ガスクロマトグラフ，ガスクロマト
   質量分析装置，ガスクロマト赤外線分光分析装置，紫外
   線吸収スペクトル分析装置，イオン選択電極装置の少な
   くともいずれか一つであることを特徴とする請求項６記
   載の合成樹脂材の油化処理装置。
8. 【請求項８】投入された合成樹脂材を混練し、減容する
   混練・減容工程と、 この合成樹脂材を薄いシート状に圧延する圧延工程と、 このシート状合成樹脂材に紫外線を照射し、合成樹脂材
   に含有する塩素系の脱ガス処理をなす紫外線照射工程
   と、 この紫外線照射手段によって塩素系の脱ガス化をなした
   合成樹脂材を加熱して熱分解させる熱分解工程と、 この熱分解工程で熱分解した合成樹脂材から油を回収す
   る油回収工程とからなることを特徴とする合成樹脂材の
   油化処理方法。
9. 【請求項９】投入された合成樹脂材を混練し、減容する
   混練・減容手段と、 この減容・混練された合成樹脂材を加熱し、熱分解させ
   る熱分解手段と、 この熱分解手段の作用にともなって合成樹脂材から発生
   する塩素系ガス量の経時変化を常時検出する検出手段
   と、 上記熱分解手段で加熱される合成樹脂材に対してアルカ
   リ剤を投与供給するアルカリ剤供給手段と、 上記検出手段からの検出信号を受け、検出した塩素系ガ
   ス量の経時変化情報をもとに最適なアルカリ剤供給量を
   演算し、上記アルカリ剤供給手段を制御する制御手段
   と、 上記熱分解手段で塩素系ガスを中和させた溶融合成樹脂
   材から油を回収する油回収手段とを具備したことを特徴
   とする合成樹脂材の油化処理装置。
10. 【請求項１０】上記熱分解手段は、 減容・混練された合成樹脂材を加熱し溶融化するととも
    に、上記アルカリ剤供給手段のアルカリ剤投与によって
    塩素系ガスを中和する中和処理炉と、 この中和処理炉で加熱溶融した合成樹脂材をさらに加熱
    して熱分解させるとともに、上記アルカリ剤供給手段の
    アルカリ剤投与によって合成樹脂材に残存する塩素系ガ
    スを中和する熱分解加熱炉とを備えたことを特徴とする
    請求項９記載の合成樹脂材の油化処理装置。
11. 【請求項１１】上記熱分解手段は、 減容・混練された合成樹脂材を加熱し溶融化するととも
    に、上記アルカリ剤供給手段のアルカリ剤投与によって
    塩素系ガスを中和させ、かつ合成樹脂材を熱分解させる
    熱分解加熱炉とを備えたことを特徴とする請求項９記載
    の合成樹脂材の油化処理装置。
12. 【請求項１２】投入された合成樹脂材を混練して減容す
    る混練・減容工程と、 この混練・減容された合成樹脂材を加熱し溶融化すると
    ともに、アルカリ剤を投与供給して発生する塩素系ガス
    を中和させる中和工程と、 加熱溶融した合成樹脂材をさらに加熱して熱分解させる
    とともに、アルカリ剤を投与供給して合成樹脂材に残存
    する塩素系ガスを中和する熱分解工程と、 この熱分解工程で塩素系ガスを中和させた溶融合成樹脂
    材から油を回収する油回収工程とからなり、 上記中和工程と、熱分解工程との少なくともいずれか一
    方の工程は、塩素系ガス発生量の経時変化を常時検出し
    て、アルカリ剤の供給量を制御することを特徴とする合
    成樹脂材の油化処理方法。
13. 【請求項１３】投入された合成樹脂材を混練して減容す
    る混練・減容工程と、 この減容・混練された合成樹脂材を加熱し溶融化および
    熱分解させるとともに、アルカリ剤を投与供給して発生
    する塩素系ガスを中和する熱分解工程と、 この熱分解工程で塩素系ガスを中和させた溶融合成樹脂
    材から油を回収する油回収工程とからなり、 上記熱分解工程は、塩素系ガス発生量の経時変化を常時
    検出して、アルカリ剤の供給量を制御することを特徴と
    する合成樹脂材の油化処理方法。
14. 【請求項１４】合成樹脂材を加熱し、熱分解させる熱分
    解手段と、 この熱分解手段の加熱作用によって合成樹脂材から発生
    するガスを導入し、純水の中へバブリングさせるバブリ
    ング手段を備えた水槽と、 この水槽に設けられ、水のｐＨ値変化を常時測定するｐ
    Ｈ計と、 このｐＨ計が測定したｐＨ変化値から塩素系ガスの発生
    量を定時的かつ定量的に算出し、その結果にもとづいて
    純水濃度を制御する制御手段とを具備したことを特徴と
    する合成樹脂材の油化処理装置。
15. 【請求項１５】合成樹脂材を加熱し、熱分解させる熱分
    解工程と、 この熱分解工程にともなって合成樹脂材から発生するガ
    スを導入し、水の中へバブリングさせるバブリング工程
    と、 この水のｐＨ値変化を常時測定する検出工程とからな
    り、 測定したｐＨ変化値から塩素系ガスの発生量を定時的か
    つ定量的に算出し、その結果にもとづいて水の濃度を制
    御することをことを特徴とする合成樹脂材の油化処理方
    法。
16. 【請求項１６】廃棄合成樹脂製品から選別された合成樹
    脂材を加熱溶融し、かつシート状にプレスするプレス手
    段と、 このシート状合成樹脂材のシート厚みによる凹凸状態か
    ら判別して異物を検出する第１の検出手段と、 上記シート状合成樹脂材の冷却温度分布から判別して異
    物を検出する第２の検出手段と、 これら第１の検出手段および第２の検出手段が検出した
    異物をシート状合成樹脂材から切断除去する除去手段
    と、 この除去手段で異物を検出したシート状合成樹脂材を加
    熱して熱分解させ、かつ気化したガスを凝縮して油を回
    収する油化手段と具備したことを特徴とする合成樹脂材
    の油化処理装置。
17. 【請求項１７】上記プレス手段は、合成樹脂材に対する
    加熱温度を、合成樹脂材の可塑温度以上で、かつ分解温
    度以下に設定したことを特徴とする請求項１６記載の合
    成樹脂材の油化処理装置。
18. 【請求項１８】上記第１の検出手段は、 シート状合成樹脂材表面を照明する手段と、 この照明光による表面の凹凸形成にともなう明暗状態を
    撮像し、画像処理による異物識別をなすとともに、その
    位置認識をなす手段を備えたことを特徴とする請求項１
    ６記載の合成樹脂材の油化処理装置。
19. 【請求項１９】上記第２の検出手段は、 合成樹脂材と異物との熱伝導率差から生じるシート状成
    形後の冷却温度分布を測定する放射温度計であることを
    特徴とする請求項１６記載の合成樹脂材の油化処理装
    置。
20. 【請求項２０】上記プレス手段が加熱溶融し、かつシー
    ト状にプレスする合成樹脂材は、 廃棄合成樹脂製品を部分的に画像処理による形状認識を
    なす手段と、 この形状認識にもとづいて各部を切断する手段と、 切断された各部を油化処理用と非処理用とに選別する手
    段とを備えた前処理部において選別されたものであるこ
    とを特徴とする請求項１６記載の合成樹脂材の油化処理
    装置。