特許 6985672 リサイクル材料の製造装置、廃棄物の比重選別処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6985672

(24)【登録日】2021年11月30日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】リサイクル材料の製造装置、廃棄物の比重選別処理装置

(51)【国際特許分類】

   B29B 17/00 20060101AFI20211213BHJP

   C08J 11/00 20060101ALI20211213BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20211213BHJP

   B03B 5/30 20060101ALI20211213BHJP

   B03B 5/28 20060101ALI20211213BHJP

   B03B 7/00 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B29B17/00ZAB

   C08J11/00

   B09B3/00 301W

   B03B5/30

   B03B5/28 Z

   B03B7/00

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2020-181730(P2020-181730)

(22)【出願日】2020年10月29日

【審査請求日】2021年4月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】594104847

【氏名又は名称】株式会社ツルオカ

(73)【特許権者】

【識別番号】518067054

【氏名又は名称】エコメビウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鶴岡 正顯

(72)【発明者】

【氏名】木原 忠

【審査官】 岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１８３７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３０８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２５５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７５７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１４４４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｂ １７／００

Ｃ０８Ｊ １１／００

Ｂ０９Ｂ ３／００

Ｂ０３Ｂ ５／３０

Ｂ０３Ｂ ５／２８

Ｂ０３Ｂ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多種類のプラスチックを含む廃棄物から、リサイクル資源の利用者に応じてリサイクル資源を選別回収するリサイクル原料の製造装置であって、
廃棄物を６０ｍｍ以上の大きさに破砕する破砕機と、
前記破砕機による破砕物から金属を分離する磁力選別機と、
前記破砕機による破砕物から土砂を分離する非鉄分分離機と、
金属および土砂が分離された破砕物を洗浄し、破砕物にぬれ性を持たせる洗浄機と、
前記洗浄機で洗浄された破砕物を、第１の水槽において、１．１０乃至１．３５の範囲から、除去したい材料の比重に応じて決定された第１の比重を有する重液に浮遊する第１浮遊物と、沈降する第１沈降物とに分離する第１の比重選別機と、
前記第１の比重選別機で分離された前記第１浮遊物を５０ｍｍ以下の大きさに粉砕し、
洗浄して粉砕物のぬれ性を持たせる粉砕洗浄機と、
前記粉砕洗浄機による粉砕物を、第２の水槽において、０．９２乃至１．２０の範囲から、ケミカルリサイクル原料として回収したい材料の比重に応じて決定され、前記第１の比重より軽い、第２の比重の液体に浮遊する第２浮遊物と、沈降する第２沈降物とに分離する第２の比重選別機と、
前記第２の比重選別機の前記第２浮遊物を、脱水及び乾燥して、ケミカルリサイクル原料として回収する第１回収機と、
前記第２沈降物を、脱水及び乾燥して、燃料用原料の対象として回収する第２回収機と、を有する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項2】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記破砕機は、前記廃棄物を１００ｍｍから３００ｍｍの大きさに破砕する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項3】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記粉砕洗浄機は、前記廃棄物を１５ｍｍの大きさに粉砕する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項4】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記第１の比重選別機は、重液として硝酸カリウムを用いる
リサイクル原料の製造装置。

【請求項5】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記第１の比重選別機の前記第１の水槽の重液、及び前記第２の比重選別機の前記第２の水槽の液体の少なくとも一方の温度を制御する温度制御器を有する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項6】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記第１の比重選別機は、
前記洗浄機で洗浄された破砕物を、前記第１の水槽に投入する第１の連結部と、
前記第１の連結部に超音波を照射して、破砕物に付着した気泡を取り除く第１の超音波発生器と、を有する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項7】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記第２の比重選別機は、
前記粉砕洗浄機による粉砕物を、前記第２の水槽に投入する第２の連結部と、
前記第２の連結部に超音波を照射して、粉砕物に付着した気泡を取り除く第２の超音波発生器と、を有する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項8】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記磁力選別機は、前記破砕物から金属を、磁力を用いて分離して鉄分離破砕物として回収し、
前記非鉄分分離機は、鉄分離破砕物から非鉄分を分離し非鉄分離破砕物として回収する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項9】

請求項１に記載のリサイクル原料の製造装置において、
前記第１の比重選別機は、前記第１沈降物として破砕物からハロゲン系樹脂を分離する
リサイクル原料の製造装置。

【請求項10】

多種類のプラスチックを含む廃棄物から、リサイクル資源の利用者に応じてリサイクル原料を選別回収する廃棄物の比重選別処理装置であって、
廃棄物を１００ｍｍから３００ｍｍの大きさに破砕する破砕機と、
前記破砕機による廃棄物破砕物から鉄分を分離、回収する磁力選別機と、
前記磁力選別機により分離した廃棄物破砕物の非鉄分を、分離、回収するふるい選別機と、
前記磁力選別機と前記ふるい選別機により処理した廃棄物破砕物を洗浄し、破砕物にぬれ性を持たせる洗浄機と、
前記洗浄機で洗浄した破砕物を第１の水槽において、ケミカルリサイクル原料を回収するため、１．１０乃至１．３５の範囲から、除去したい材料の比重に応じて決定された第１の比重の重液に浮遊する第１浮遊物と、沈降する第１沈降物とに分離する第１の比重選別機と、
前記第１の比重選別機で分離された第１浮遊物を、５０ｍｍ以下の大きさに粉砕し、洗浄して粉砕物のぬれ性を持たせる粉砕洗浄機と、
前記粉砕洗浄機による粉砕物を、第２の水槽において、０．９２乃至１．２０の範囲から、ケミカルリサイクル原料として回収したい材料の比重に応じて決定され、前記第１の比重より軽い、第２の比重の液体に浮遊する第２浮遊物と、沈降する第２沈降物とに分離する第２の比重選別機と、
前記第２の比重選別機の前記第２浮遊物を、脱水し、乾燥して、ケミカルリサイクル材料として第１の回収物を回収する第１の回収機と、
前記第２の比重選別機の前記第２沈降物を、脱水し、乾燥して、燃料計材料として第２の回収物を回収する第２の回収機と、を有する
廃棄物の比重選別処理装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の廃棄物の比重選別処理装置において、
前記第１の比重選別機は、前記第１の水槽の重液の温度を制御する温度制御器を備える
廃棄物の比重選別処理装置。

【請求項12】

請求項１０に記載の廃棄物の比重選別処理装置において、
前記第２の比重選別機は、前記第２の水槽の液体の温度を制御する温度制御器を備える
廃棄物の比重選別処理装置。

【請求項13】

請求項１０に記載の廃棄物の比重選別処理装置において、
前記第１の比重選別機は、
洗浄された破砕物を、前記第１の水槽に投入する第１の連結部と、
前記第１の連結部で破砕物に超音波を照射して、破砕物に付着した気泡を取り除く第１の超音波発生器と、を有する
廃棄物の比重選別処理装置。

【請求項14】

請求項１０に記載の廃棄物の比重選別処理装置において、
前記第２の比重選別機は、
洗浄された破砕物を、前記第２の水槽に投入する第２の連結部と、
前記第２の連結部で破砕物に超音波を照射して、破砕物に付着した気泡を取り除く第２の超音波発生器と、を有する
廃棄物の比重選別処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃棄物を再資源化するリサイクル技術に関する。

【背景技術】

【0002】

木材や金属は自然界に長く放置しておくと腐ったり錆びたりするが、プラスチックは化学的に安定な物質のため、自然の中に放置しておいても分解されない。プラスチックを含む一般廃棄物及び産業廃棄物の排出量は増加一途を辿り、廃棄物の処理は、重要な環境問題の一つとなっている。

【0003】

例えば、中国では、2017年7月「固体廃棄物輸入管理制度改革実施案」を公表した。この中で、固体廃棄物の輸入管理制度を十全なものとすること、固体廃棄物の回収、利用、管理を強めることなどを基本的な思想とし、2019年末までに国内資源で代替可能な固体廃棄物の輸入を段階的に停止することとなった。

【0004】

このように、中国をはじめとするアジア諸国の廃棄物の輸入規制を受け、日本国内での廃棄物の保管量が増大している。このままの状況が続くと、今後、各自治体において、排出されたプラスチックの不適正処理が発生する可能性がある。

【0005】

一般的に、廃棄物は、産業廃棄物と一般廃棄物に分類される。産業廃棄物は、燃え殻、汚泥、廃油、廃酸、廃アルカリなど２０種類程度に分類されている。一般廃棄物は、「産業廃棄物以外の廃棄物」と定義されている。

【0006】

自動車、家電製品、建築材、プラスチック容器等の産業廃棄物は、マグネットドラム等で選別し集積した「鉄」、同極磁石を使用した自動非鉄分分離機で分離、回収し集積した非鉄金属類を回収している。また、一般廃棄物は、固形燃料（RDF、RPF）、焼却灰・飛灰のセメント原料化、セメント等としてリサイクルされている。しかし、これら産業廃棄物や一般廃棄物に分類される廃棄物のリサイクル率は低く、一般廃棄物のリサイクル率は20％程度といわれている。

【0007】

リサイクル技術の中で、廃棄物を効率的に回収する技術として、例えば、特許文献１があげられる。特許文献１には、種類の材質が混合された廃プラスチックを、材質別に精度良く選別分離可能な廃プラスチックの選別分離方法および選別分離設備が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−０７３４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１の選別分離設備は、廃プラスチック原料を粉砕して所定の大きさの廃プラスチック片を形成する破砕機と、破砕機の下流側に配置されて、廃プラスチック片を洗浄する蒸気洗浄装置と、蒸気洗浄装置の下流側に配置されて、廃プラスチック片に含まれる材質の比重列の中間に位置する比重の分離液により、浮遊または沈降する比重選別片に分離し、各比重選別片の材質を３種類以下とする主、副湿式比重選別機とを有する。主、副湿式比重選別機の下流側に配置されて、各比重選別片を摩擦帯電させる摩擦帯電装置、および摩擦帯電された各比重選別片を、高電圧が印加された回転ドラム電極と対向電極との間の静電場に投入して落下方向を変化させ材質別に分離する静電選別機を有する第１〜第３静電分離装置とを具備する。

【0010】

しかしながら、特許文献１の選別分離設備は、所定の大きさに粉砕された廃プラスチック原料からPTFE、PVC、ABS、PS、PE、PP等を材質別に精度良く選別分離することを目的としており、多種類のプラスチックを含む廃棄物から、用途に応じて、ケミカルリサイクル資源として利用できる材料と、セメント原燃料および工業炉原燃料等の燃料用原料とを、効率良く製造することを目的としていない。

【0011】

一般廃棄物や産業廃棄物として廃棄処理されていた廃棄物には、多くの種類のプラスチックが混在しているほかに、金属、土砂、ガラス等の異物が混入している。

【0012】

本発明の発明者は、リサイクル資源の利用者の用途に応じて、リサイクル価値の高いケミカルリサイクル原料、セメント原燃料および工業炉原燃料等の燃料用原料に選別できれば、リサイクルコストを低減し、廃棄物のリサイクル率を向上させることができることに着目した。

【0013】

これは、リサイクル資源を利用する者が、ケミカルリサイクル原料を利用する化学工業系、燃料用原料がセメント原燃料、工業炉原燃料系と別個であるためである。

【0014】

ケミカルリサイクル原料と、燃料用原料と、これら以外のリサイクル不可の残渣が比重に応じて簡単に選別できるため、比重選別を利用できれば、選別できることに着目した。

【0015】

さらに、比重選別を効率よく行うためには、処理対象物である廃棄プラスチックが、比重選別工程毎に最適な大きさ（粒度）が存在することを見出した。

【0016】

本発明の目的は、リサイクル資源の利用者に応じて、ケミカルリサイクル原料として、「石油精製原料」、「ナフサ原料」を、燃料用原料として「セメント原燃料」、「工業炉原燃料」とを、それぞれ効率よく回収するリサイクル原料の製造装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記課題を解決するためのリサイクル原料の製造装置の一側面は、多種類のプラスチックを含む廃棄物から、リサイクル資源の利用者に応じてリサイクル資源を選別回収するリサイクル原料の製造装置であって、廃棄物を６０ｍｍ以上の大きさに破砕する破砕機と、破砕機による破砕物から金属を分離する磁力選別機と、破砕機による破砕物から土砂を分離する非鉄分分離機と、金属類および土砂が分離された破砕物を洗浄し、破砕物にぬれ性を持たせる洗浄機と、洗浄機で洗浄された破砕物を、第１の水槽において第１の比重を有する重液に浮遊する第１浮遊物と、沈降する第１沈降物とに分離する第１の比重選別機と、第１の比重選別機で分離された第１浮遊物を５０ｍｍ以下の大きさに粉砕し、洗浄して粉砕物のぬれ性を持たせる粉砕洗浄機と、粉砕洗浄機による粉砕物を、第２の水槽において第１の比重より軽い第２の比重の液体に浮遊する第２浮遊物と、沈降する第２沈降物とに分離する第２の比重選別機と、第２の比重選別機の第２浮遊物を、脱水及び乾燥して、ケミカルリサイクル原料として回収する第１回収機と、第２沈降物を、脱水及び乾燥して、燃料用原料の対象として回収する第２回収機と、を有する。

【0018】

上記課題を解決するための廃棄物の比重選別処理装置の一側面は、多種類のプラスチックを含む廃棄物から、リサイクル資源の利用者に応じてリサイクル原料を選別回収する廃棄物の比重選別処理装置であって、廃棄物を１００ｍｍから３００ｍｍの大きさに破砕する破砕機と、破砕機による廃棄物破砕物から鉄分を分離、回収する磁力選別機と、磁力選別機により分離した廃棄物破砕物の非鉄分を、分離、回収するふるい選別機と、磁力選別機とふるい選別機により処理した廃棄物破砕物を洗浄し、破砕物にぬれ性を持たせる洗浄機と、洗浄機で洗浄した破砕物を第１の水槽において、ケミカルリサイクル原料を回収するため、第１の比重の重液に浮遊する第１浮遊物と、沈降する第１沈降物とに分離する第１の比重選別機と、第１の比重選別機で分離された第１浮遊物を、５０ｍｍ以下の大きさに粉砕し、洗浄して粉砕物のぬれ性を持たせる粉砕洗浄機と、粉砕洗浄機による粉砕物を、第２の水槽において第２の液体に浮遊する第２浮遊物と、沈降する第２沈降物とに分離する第２の比重選別機と、第２の比重選別機の第２浮遊物を、脱水する第１の脱水機と、乾燥された第２浮遊物を乾燥し、乾燥された第２浮遊物を、ケミカルリサイクル原料の対象として回収する第１の乾燥機と、第２の比重選別機の第２沈降物を、脱水する第２の脱水機と、乾燥された第２沈降物を乾燥し、乾燥された第２沈降物を、燃料用原料の対象として回収する第２の乾燥機と、を有する。

【発明の効果】

【0019】

本発明の廃棄物からリサイクル原料を製造する方法では、各比重選別において、処理対象物である廃棄物を最適な大きさとすることで、リサイクル資源の利用者に応じてケミカルリサイクル原料、燃料用原料を効率的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】各実施例の処理対象となるプラスチックの種類と比重を示した図である。

【図2】実施例１の廃棄物からケミカルリサイクル原料と燃料用原料とを効率的に製造する工程を表す作業フローである。

【図3】実施例１のリサイクル原料の製造装置のブロック図である。

【図4A】実施例２の水槽比重選別工程に用いる比重選別水槽の一実施形態を示す図である。

【図4B】実施例２の水槽比重選別工程に用いる比重選別水槽の他の一実施形態を示す図である。

【図5】実施例３の廃棄物からケミカルリサイクル原料と燃料用原料とを効率的に製造する工程を表す作業フローである。

【図6A】実施例３の水流比重選別機の正面斜め上から見た図である。

【図6B】実施例３の水流比重選別機の一部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明のリサイクル原料の製造方法は、廃棄物から、リサイクル資源の利用者に応じて、ケミカルリサイクル原料として「石油精製原料」、「ナフサ原料」を、燃料用原料として「セメント原燃料」、「工業炉原燃料」とを、それぞれ効率よく回収し、ケミカルリサイクル原料と燃料用原料とを製造する。

【0022】

図１に、後述する各実施例の廃棄物に含まれるプラスチックの種類と比重を示した。

【0023】

プラスチックは、表１「プラスチックの種類と比重」に示すように、プラスチックの種類、即ち、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）、ポリ塩化ビニル、カーボンファイバとでは比重がそれぞれ異なる。また、同じ種類のプラスチックであっても、その製造方法の相違、利用目的の相違により微妙に比重が異なる。

【0024】

更に、プラスチック材料には、その剛性、耐熱性、寸法安定性の向上を図るため、結晶核剤としてタルクが充填されている。当然であるが、タルクの充填量が多い廃棄物の比重は、大きな値となる。タルクの充填量が少ない廃棄物の比重は小さな値となる。

【0025】

本発明者らは、廃棄物は、リサイクル用途に応じて、大きく３つの分類に分けられることに着目した。３つの分類の内、分類１は、水の比重１を基準に比重１．００未満である。分類２は、比重１よりやや大きいもの（比重１．００から１．３０）である。分類３は、更に比重の大きいもの（比重１．３０以上）である。尚、比重は、単位体積当たりの重量で表すことができ、例えばg/cm³で表される。本明細書においては、比重で表現される場合には、基本的にg/cm³を前提として記載しているが、これに限るものではない。

【0026】

尚、上記分類の内、分類１は、ケミカルリサイクルのリサイクル原料として回収される。分類１は、図１に示す通り、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレンタルク入り（ＰＰ）が含まれる。尚、分類１は、オレフィン系樹脂と呼ばれ、ケミカルリサイクルには、このナフサ原料になるオレフィン系樹脂が原料となる。オレフィン系樹脂とは、二重結合を1箇もった鎖状炭化水素の総称で、結晶高分子からなるため結晶化度により物性が変化する。オレフィン系樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレンがあり、比重は、分類１の範囲で、１．００以下である。

【0027】

分類２は、燃料用原料のリサイクル原料として回収される。分類２は、図１に示す通り、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ナイロン１２ ポリアミド（ＰＡ１２）、ポリスチレン（ＡＳ樹脂 アクリロニトリルスチレン（ＳＡＮ、ＡＳ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、ポリウレタン（ＰＵ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ナイロン６ ポリアミド（ＰＡ６）、ナイロン６６ ポリアミド（ＰＡ６６）、アクリル樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＰＶＡ樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＥＴ樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれる。

【0028】

分類３は、残渣として回収する。分類３には、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、カーボンファイバー（ＣＦＲＰ）が含まれる。

【0029】

また、本実施の形態において、上記分類は、リサイクル資源の利用者に応じて、リサイクル価値の高いケミカルリサイクル原料、セメント原燃料および工業炉原燃料等の燃料用原料に選別するためのものである。例えば、分類２として示したポリプロピレンタルク入りやＡＢＳ樹脂等を、ケミカルリサイクル原料として利用可能であれば、分類１として扱うこともできる。その場合には、後述する比重選別の比重も分類に合わせて変更することになる。

【0030】

また、分類３を更に、比重１．３０−１．３４の分類３−１と、比重１．３５以上の分類３−２に分類選別しても良い。分類３−１は、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル樹脂を低温加熱脆化技術等で、マテリアルリサイクル材料としてリサイクルし、塩素分を海洋還元する。一方、比重１．３５以上の残渣については、塩化揮発法による焼却灰から重金属が高効率分離され、回収されても良い。

【0031】

本明細書において、分類１を選別するために、比重０．９２乃至１．２０の範囲から適切な比重の液体を用い、分類３を選別するために、比重１．１０乃至１．３５の範囲から適切な比重の液体（重液）を用いる。詳細は、後述する。

【0032】

燃料用原料は、工業炉、火力発電用の燃料として利用することができる。

【0033】

このように、本実施の形態は、リサイクル原料を用いる者、用途に応じて、比重を用いることで廃棄物からケミカルリサイクル原料、燃料用原料、残渣に選別し、ケミカルリサイクル原料、燃料用原料を回収するための工程を示す。

【0034】

本実施の形態では、廃棄物からケミカルリサイクル原料を最適工程で製造するため、以下の工程を含む。
（１）破砕工程Ｓ１０
（２）金属土砂回収工程Ｓ２０
（３）洗浄工程Ｓ３０
（４）塩素系異物除去工程（第１の比重選別工程）Ｓ４０
（５）粉砕洗浄工程Ｓ５０
（６）高品質樹脂選別工程（第２の比重選別工程）Ｓ６０
（７）第１回収工程Ｓ７０
（８）第２回収工程Ｓ８０

【0035】

また、上記工程により、廃棄物からケミカルリサイクル原料を効率的に製造するため重要なことは、（４）塩素系異物除去工程（第１の比重選別工程）Ｓ４０と、（６）高品質樹脂選別工程（第２の比重選別工程）Ｓ６０とで、廃棄物の最適な大きさが異なることである。

【0036】

即ち、本実施の形態では、（４）塩素系異物除去工程（第１の比重選別工程）では、廃棄物を破砕し、６０ｍｍ以上で１００ｍｍ〜３００ｍｍの大きさとし、（６）高品質樹脂選別工程（第２の比重選別工程）では、廃棄物の破砕物を更に粉砕し、５０ｍｍ以下で１５ｍｍ程度の大きさとする。

【実施例1】

【0037】

一般廃棄物であるプラスチック容器や小型家電及び産業廃棄物である廃自動車、家電製品、建築材等の廃棄物が処理対象物である。

【0038】

図２は、廃棄物からケミカルリサイクル原料と燃料用原料とを効率的に製造する工程を表す作業フローである。

【0039】

まず、多種の材質を含む廃棄物（以下、廃棄物と称する）を、破砕工程Ｓ１０にて、廃棄物を所定の大きさに破砕する。金属土砂回収工程Ｓ２０では、破砕した破砕物から金属などの有価物を分離するとともに、土砂、スポンジ系を回収する。

【0040】

金属土砂回収工程で回収された破砕物を、洗浄工程Ｓ３０にて洗浄した後、破砕物について、土砂、非金属、ハロゲン系樹脂を除去する除去工程として第１の比重選別工程Ｓ４０を行う。第１の比重選別工程Ｓ４０の前に、洗浄工程Ｓ３０を行うことで、破砕物にぬれ性を持たせることができ、第１の比重選別工程Ｓ４０の選別時間の短縮化や選別精度を向上させることができる。第１の比重選別工程Ｓ４０には、比重１．１０〜１．３５の重液を用いる。本明細書において、第１の比重選別工程Ｓ４０で用いる重液の比重１．１０〜１．３５を重比重、あるいは、第1の比重と称する。重液には、塩、フェロクロム、硝酸カリウム等を用いる。第１の比重選別工程Ｓ４０で、破砕した廃棄物から沈降物を取り除く。この沈降物には、土砂、非金属の他、主にハロゲン系樹脂等を取り除く。ハロゲン系樹脂には、塩ビ系樹脂や臭素系樹脂が含まれる。塩素が燃料用原料に含まれると、炉内や周辺を腐食するため、これらを燃料用原料から除去するためである。

【0041】

破砕物の大きさは６０ｍｍ以上とする。破砕物の大きさを５０ｍｍ以下とすると、破砕物に含まれる樹脂が汚れと共に破砕物が、洗浄工程Ｓ３０を実施する洗浄機の排水側に混入するため、メンテナンスの頻度が高くなり作業効率が悪化するためである。そのため、破砕物の大きさは、５０ｍｍ以上であれば良い。

【0042】

一方、破砕物の大きさが１００ｍｍ〜３００ｍｍであれば、第１の比重選別工程Ｓ４０の後に、磁力選別機、ふるい選別機や風力選別機による乾式選別や、手作業による金属や土砂等の不純物のピッキング作業効率を向上させることができる。そのため、破砕物の大きさは、６０ｍｍ以上、好ましくは１００ｍｍ〜３００ｍｍとする（第１の粒度と称する）。

【0043】

塩素系異物が除去された破砕物は、粉砕洗浄工程Ｓ５０において、洗浄と同時に大きさが５０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ程度に細かく粉砕される。

【0044】

粉砕物を洗浄することにより、第１の比重選別工程で用いた重液を取り除くとともに、粉砕物のぬれ性が向上し、選別効率を向上させることができる。また、粉砕物の大きさを５０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ程度（第２の粒度）にすることで、第２の比重選別工程Ｓ６０の比重による選別の高速化と選別精度を向上させることができる。

【0045】

粉砕物は、高品質樹脂選別工程として第２の比重選別工程Ｓ６０を実施する。第２の比重選別工程Ｓ６０では、比重０．９２〜１．２０の液体（水溶液、油）を用いる。本明細書において、第２の比重選別工程Ｓ６０で用いられる液体の比重０．９２〜１．２０を軽比重、あるいは第２の比重と称する。第２の比重選別工程Ｓ６０で、浮遊物となるケミカルリサイクル原料と、沈降物となる燃料用原料とを回収する。第２の比重選別工程Ｓ６０の浮遊物は第１回収工程で脱水、乾燥してケミカルリサイクル原料として第１の回収物を回収し、第２の比重選別工程Ｓ６０の沈降物は第２回収工程で脱水、乾燥して燃料用原料として第２の回収物を回収する。

【0046】

尚、第２の比重選別工程Ｓ６０を得て回収された第１の回収物には、不純物が極めて少なく、ケミカルリサイクルに供することができることを確認している。特に、第１の回収物には、塩素含有量が３００ｐｐｍ以下であることを確認した。

【0047】

また、第２の比重選別工程Ｓ６０の第２の回収物にも、塩素などの不純物が極めて低水準に抑えることができることを確認した。

【0048】

＜リサイクル原料の製造方法の各ステップ＞
＜破砕工程Ｓ１０＞
破砕工程Ｓ１０は、廃棄物を破砕する処理工程である。破砕工程Ｓ１０では、図３に示す、破砕機１０を用いて廃棄物を破砕し、破砕物を得る。破砕物の大きさは、６０ｍｍ以上、好ましくは、１００〜３００ｍｍ程度とする。実施例１の処理では破砕物について、例えば破砕物（シュレッダーダスト）をスクリュウコンベアのようなコンベアを用いて次工程へ搬送する。

【0049】

破砕工程Ｓ１０は、破砕工程以下の処理を行うため必要であり、特に、破砕物の大きさは、洗浄工程Ｓ３０において、破砕物に付着した金属類や土砂などの異物を除去し、第１の比重選別工程Ｓ４０による選別効率を向上させるのに好適なものとする。破砕物の大きさを５０ｍｍ以下とすると、破砕物に含まれる樹脂が汚れと共に、洗浄工程Ｓ３０を実施する洗浄機の排水側に混入するため、メンテナンスの頻度が高くなり作業効率が悪化するためである。

【0050】

廃棄物が、例えば廃自動車には駆動用のモーター、ワイヤーハーネスが備えられているものを対象とする場合、破砕工程Ｓ１０の前に、手選別工程Ｓ０１（図視せず）や乾式選別工程Ｓ０２を実施することが望ましい。

【0051】

これらのモーター、ワイヤーハーネスなどの線材には銅線が使用され、線材の表皮には塩化ビニルが多く使用されている。破砕工程Ｓ１０において、この塩化ビニルが摩擦性を有する樹脂（ウレタン樹脂等）と絡み、塩素が混入しやすくなるためである。回収金属には塩素分、銅分が多く含まれている。自動車破砕残渣（シュレッダーダスト）であるＡＳＲ（Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｈｒｅｄｄｅｒ Ｒｅｓｉｄｕｅ）にも塩素分、銅分が多く含まれている。焼却処理する際に、塩素分は炉内や周辺を腐食するために好ましくない。そのため、ハロゲン系樹脂は、破砕工程Ｓ１０前に極力取り除くことが望ましい。

【0052】

手選別工程Ｓ０１は、廃自動車、家電製品、建築材、プラスチック容器等の廃棄物から、金属類、ガラス類、紙類、木片を除去して手選別残存物を取り出す作業である。手選別工程Ｓ０１では、その後の各処理作業に不具合が生じないようにする工程で、例えば、ベルトコンベア上で人が肉眼で見ながら、回収目的物以外のものを手作業で取り出す。取り除いたものは残渣として扱われる。金属類はそのままリサイクル材料となる。

【0053】

また、乾式選別工程Ｓ０２として、光学式選別機、ふるい選別機や風力選別機による選別や、磁気選別機による選別を行っても良い。光学式選別機や風力選別機による選別は、例えば、近赤外線により波長を解析して特定の材質を認識し、エアーノズルでその対象物を吹き飛ばすことで選別する。

【0054】

＜金属土砂回収工程Ｓ２０＞
金属土砂回収工程Ｓ２０は、破砕された廃棄物から樹脂類と、金属、土砂とを分離し、次工程で不要となる金属、土砂、スポンジ系とを廃棄物から除去する乾式による工程である。例えば、図３に示すように、磁力選別機２０、非鉄分分離機として、ふるい選別機２１を用いる。尚、鉄分を回収する必要のない場合には、ふるい選別機２１により、鉄と土砂とスポンジとを、破砕物から分離しても良い。

【0055】

選別された、金属類は金属として、土砂は残渣として回収する。金属土砂回収工程Ｓ２０は、磁力選別機２０（図３参照）を用いて、破砕物から鉄分を分離、回収する。この工程で、鉄分が分離された破砕物（鉄分離破砕物）は次工程に搬送する。

【0056】

また、金属土砂回収工程Ｓ２０は、ふるい選別機２１（図３参照）を用いて、破砕物から土砂を分離し、非鉄、ガラス等、土砂、スポンジ系を残渣として回収する。ふるい選別機２１は、磁石につかないアルミや銅を、回転磁界により発生する渦電流と磁界相互作用により、前方に弾き飛ばす渦電流選別や、穴の開いた板を斜めにし、下から風を当てながら振動を加える乾式比重選別を用いることができる。

【0057】

金属土砂回収工程Ｓ２０で処理した破砕物は、必要に応じて、破砕物に含有する金属、土砂、ガラス、スポンジ系を選別し除去するため、光学式選別機や風力選別機等の乾式選別工程や手選別工程を実施し、金属や土砂等の不純物をさらに除去することが望ましい。金属類はそのままリサイクル材料となる。

【0058】

＜洗浄工程Ｓ３０＞
鉄や土砂が除去された破砕物は、次に、洗浄工程Ｓ３０で処理される。洗浄工程Ｓ３０では、所定の大きさに破砕された廃棄物を洗浄し、破砕物に付着した汚れを洗浄する。尚、洗浄工程Ｓ３０により破砕物にぬれ性を持たせることができ、次工程の第１の比重選別工程Ｓ４０の選別効率を向上させる。破砕物に付着する気泡等の影響による比重誤差を減少できるためである。洗浄工程Ｓ３０は、例えば、ドラム洗浄機等を用いる。

【0059】

この工程でも破砕物の大きさは、６０ｍｍ以上、１００〜３００ｍｍであることが好ましい。

【0060】

＜第１の比重選別工程Ｓ４０＞
第１の比重選別工程Ｓ４０は、破砕物から土砂、非鉄金属の他、主としてハロゲン樹脂を除去する。ハロゲン系樹脂には、塩ビ系樹脂や臭素系樹脂が含まれる。第１の比重選別工程Ｓ４０の前に、洗浄工程Ｓ３０を行うことで、破砕物にぬれ性を持たせることができ、第１の比重選別工程Ｓ４０の選別時間の短縮化や選別精度を向上させることができる。

【0061】

第１の比重選別工程Ｓ４０には、比重１．１０〜１．３５の重液を用いる。図１に示した比重の通り、ポリ塩化ビニルや塩化ビニル樹脂等の塩ビ系樹脂の比重が１．３〜１．４であるため、塩ビ系樹脂を選別するための比重を用いる。重液は、塩、フェロクロム、硝酸カリウム等を用いて作成することができる。第１の比重選別工程Ｓ４０で、土砂、非鉄金属の他、主にハロゲン系異物として、塩ビ系樹脂や臭素系樹脂を取り除く。塩素が燃料用原料に含まれると、炉内や周辺を腐食するため、これらを燃料用原料から除去するためである。第１の比重選別工程Ｓ４０では、破砕物に混入した土砂なども塩ビ系樹脂と共に分離され、選別される。塩ビ系樹脂を取り除くためには、重液の比重は１．３程度が好ましいが、他の材料も取り除くためには、他の材料より若干小さな値の比重とする。即ち、第１の比重選別工程Ｓ４０で取り除きたい材料の比重に応じて、比重１．１０から１．３５の間で適宜設定する。

【0062】

この工程においても破砕物は、所定の大きさとして６０ｍｍ以上とし、好ましくは１００ｍｍ〜３００ｍｍとする。破砕物が６０ｍｍ以上といったある程度の大きさを有するため、第１の比重選別工程Ｓ４０の後に、乾式選別工程（磁力選別機、ふるい選別機、風力選別機等）Ｓ４１や手選別工程Ｓ４２（図視せず）を実施することで、破砕物に付着した残存金属材料を効率よく取り除くことができる。一方、５０ｍｍ以下とすると、洗浄工程Ｓ３０の洗浄効率が悪化し、破砕物に含まれる樹脂が汚れと共に、洗浄工程Ｓ３０を実施する洗浄機の排水側に混入するため、メンテナンスの頻度が高くなり作業効率が悪くなる。

【0063】

第１の比重選別工程Ｓ４０では、破砕物の大きさを６０ｍｍ以上として、重液による比重選別を行い、第１浮遊物と第１沈降物とに選別し回収する。

【0064】

第１の比重選別工程Ｓ４０の第１浮遊物を対象として手選別工程Ｓ４２を更に実施しても良い。手選別工程Ｓ４２は、廃自動車、家電製品、建築材、プラスチック容器等の廃棄物から、金属類、ガラス類、紙類、木片を除去して手選別残存物を取り出す作業である。手選別工程Ｓ４２では、その後の各処理作業に不具合が生じないようにする工程で、例えば、ベルトコンベア上で人が肉眼で見ながら、廃棄物以外のものを手作業で取り出す。取り除いたものは残渣として扱われる。金属類はそのままリサイクル材料となる。

【0065】

＜粉砕洗浄工程Ｓ５０＞
ハロゲン系異物が除去された破砕物は、粉砕洗浄工程Ｓ５０で、破砕物の洗浄と同時に大きさが５０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ程度に細かく粉砕される。洗浄により、破砕物あるいは粉砕物に付着した塩水、フェロクロム、硝酸カリウム等の重液を除去し、粉砕物のぬれ性を向上させるので、次工程の第２の比重選別工程Ｓ６０の選別精度を向上させることができる。

【0066】

また、粉砕洗浄工程Ｓ５０では、それより前の工程で、金属類を徹底して除去しているため、粉砕洗浄機の刃の損傷を防止することができる。一般的に、廃棄物を５０ｍｍ以下の大きさに粉砕するための粉砕洗浄機の刃は、その用途ごとに多種類存在するが、リサイクル粉砕用の刃は、樹脂用に適した粉砕刃でリサイクル率の向上に寄与しているため、金属を破砕すると、直ぐに劣化し、交換を要するため作業効率が悪化する。そのため、本実施例では、粉砕洗浄工程Ｓ５０の前に金属類を徹底して除去するようにしている。

【0067】

＜第２の比重選別工程Ｓ６０＞
第２の比重選別工程Ｓ６０は、粉砕物を第２浮遊物と第２沈降物とに選別する。第２の比重選別工程Ｓ６０は、第２浮遊物をケミカルリサイクル原料とするため、比重０．９２〜１．２０（０．９２〜１．２０ｇ／ｃｍ３）の液体、例えば水、水溶液、油を入れた水槽において浮遊するものと沈降するものに選別する水槽選別工程である。

【0068】

第２の比重選別工程により第２浮遊物はケミカルリサイクル原料として回収し、第２沈降物は、燃料用原料として回収される。 本発明では、第１の比重選別工程Ｓ４０の「重液」の比重（第１の比重）と、第２の比重選別工程Ｓ６０の「液体」の比重（第２の比重）には、一連の作業フローにおいて、第１の比重が第２の比重より大きい値とする。即ち、第１の比重＞第２の比重の関係が成り立つ。そして、回収物から除外したい材料により比重１．１０〜１．３５の範囲から第１の比重の値が決まり、ケミカルリサイクル原料として回収する材料に応じて、比重０．９２〜１．２０の範囲から第２の比重の値を設定することとなる。

【0069】

第２の比重選別工程Ｓ６０と前述した第１の比重選別工程Ｓ４０には、例えば水槽を用いる。この水槽は、その上面に取り付けられた複数のパドルと、この箱型選別水槽の底部に取り付けられた、沈降した粉砕物を排出するらせん状の排出機を備えた処理装置を用いる。

【0070】

第１の比重選別工程Ｓ４０と第２の比重選別工程Ｓ６０は、それぞれの水槽において、表層の液体をパドルで掻くことで流水を形成する。ケミカルリサイクル原料として「石油精製原料」、「ナフサ原料」を回収するため、第２の比重選別工程Ｓ６０では、水槽の液体として水を用いることができる。一方、第１の比重選別工程では、主として塩ビ系樹脂を除去するため、比重１．１０〜１．３５の重液を用いる。

【0071】

第１の比重選別工程Ｓ４０と第２の比重選別工程Ｓ６０は、それぞれの水槽の液体より、比重の小さい第１浮遊物、第２浮遊物と、沈降する比重の大きい第１沈降物、第２沈降物とに選別する処理工程である。自然沈降では長時間を要するが、流水を用いることで比重の異なる廃棄物粉砕物を短時間で選別することができる。

【0072】

この第２の比重選別工程Ｓ６０では、液体に水を使用した場合、水の比重未満の廃棄物粉砕物は第２浮遊物として、比重１．００以上の廃棄物粉砕物は第２沈降物として選別する。例えば、表１の「各プラスチックと比重」の表に記載されているように、粉砕物から、分類１（ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレンタルク入り（ＰＰ））が、第２浮遊物として選別される。選別された分類１の物質は、第１回収工程Ｓ７０（脱水工程、乾燥工程）の処理を経て、ケミカルリサイクル原料として「石油精製原料」、「ナフサ原料」を回収する。

【0073】

第２の比重選別工程Ｓ６０において、分類２（ＡＳ樹脂（アクリロニトリルスチレン）（ＡＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）等）、が第２沈降物として選別される。

【0074】

なお、水の比重１．００より軽い廃棄物粉砕物を選別するときは、比重１．００より小さい比重の液体(比重が０．９０)を用いることも可能である。

【0075】

実施例１では、第２沈降物は、第２回収工程Ｓ８０（脱水工程、乾燥工程）の処理を経て、燃料用原料である「セメント原燃料」、「工業炉原燃料」として回収する。

【0076】

第１の比重選別工程Ｓ４０により、第１沈降物として選別された、分類３のポリ塩化ビニル、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等のハロゲン系樹脂や、金属、土砂は残渣として回収する。回収物は、例えば、脱塩素処理を行った後、埋立地等に利用される。

【0077】

また、必要に応じて、第２の比重選別工程Ｓ６０の次に更に比重選別を組み入れてもよい。

【0078】

また、第２の比重選別工程では、水を用いて選別されるため、第２浮遊物や第２沈降物に対する洗浄効果が得られる。

【0079】

＜第１回収工程Ｓ７０、第２回収工程Ｓ８０＞
第１回収工程Ｓ７０では、第２の比重選別工程Ｓ６０の第２浮遊物を、脱水及び乾燥して、ケミカルリサイクル原料として第１の回収物を回収する。ケミカルリサイクル原料には、「石油精製原料」「ナフサ原料」が含まれる。

【0080】

第２回収工程Ｓ８０では、第２沈降物を、脱水及び乾燥して、燃料用原料として第２の回収物を回収する。燃料用原料には、「セメント原燃料」「工業炉原料」が含まれる。

【0081】

図３は、実施例１の廃棄物の選別処理の装置ブロック図である。

【0082】

実施例１の廃棄物の選別処理装置は、主に、破砕機１０と、磁力選別機２０と、非鉄分離機としてふるい選別機２１と、ドラム洗浄機３０と、第１の比重選別機４０と、粉砕洗浄機５０と、第２の比重選別機６０と、図示しない脱水機と乾燥機とをそれぞれ備える第１の回収機と第２の回収機とを備える。

【0083】

破砕機１０の前に、手選別や光学式選別機や風力選別機により、ハロゲン系樹脂を極力取り除く。例えば、手選別は、ベルトコンベア上で人が肉眼で見ながら、廃棄物以外のものを手作業で取り出す。取り除いたものは残渣として扱われる。また、光学式選別機は、近赤外線により波長を解析して特定の材質を認識し、エアーノズルでその対象物を吹き飛ばす。光学式選別機に代えて、又は共に乾式選別機（磁力選別機、ふるい選別機、風力選別機等）を用いることも可能である。

【0084】

破砕機１０は、廃棄物を所定の大きさに破砕する回転刃と固定刃とから成る装置である。破砕機１０は、図２の破砕工程Ｓ１０に対応する。

【0085】

磁力選別機２０は、廃棄物の破砕物について、磁力を利用して鉄分を分離、回収する。ふるい選別機２１は、廃棄物破砕物の土砂やスポンジ等の非鉄分を、分離、回収する。磁力選別機２０と、ふるい選別機２１は、図２の金属土砂回収工程に対応する。

【0086】

第１の比重選別機４０は、第１の比重選別工程Ｓ４０に対応し、廃棄物の破砕物を第１の水槽において、第１の比重を有する重液（比重１．１０から１．３５）の比重より小さく、浮遊する第１浮遊物と、重液の比重より大きく、沈降する第１沈降物とに分離、回収する。主として廃棄物の破砕物からハロゲン系樹脂を除去する。除去したい材料により重液の比重は、１．１０から１．３５の範囲で適宜設定される。

【0087】

粉砕洗浄機５０は、粉砕洗浄工程Ｓ５０に対応し、プラスチック破砕物を所定の大きさに粉砕し、洗浄する。粉砕洗浄機５０は、水を注入しながら破砕物を粉砕する。

【0088】

第２の比重選別機６０は、第２の比重選別工程Ｓ６０に対応し、第１の比重選別機４０により選別した第１浮遊物を、更に第２の水槽において第２の比重の液体（例えば、水）に浮遊する第２浮遊物と、沈降する第２沈降物とに選別する。

【0089】

次に、第２浮遊物は、脱水機と乾燥機からなる第１の回収機により、脱水し、乾燥して、ケミカルリサイクル原料として第１の回収物を回収する。（第１回収工程Ｓ７０）。

【0090】

一方、第２沈降物は、脱水機と乾燥機からなる第２の回収機により、脱水し、乾燥して、燃料用原料として第２の回収物を回収する。（第２回収工程Ｓ８０）。

【0091】

第１比重選別機４０と第２の比重選別機６０との二つの水槽において、第１の比重が第２の比重より大きい値をとる。即ち、第１の比重＞第２の比重の関係が成り立つ。そして、回収物から除外したい材料に応じて比重１．１０〜１．３５の範囲から第１の比重の値が決まり、ケミカルリサイクル原料として回収する材料に応じて比重０．９２〜１．２０の範囲から第２の比重の値を設定する。また、第１の比重選別機４０と第２の比重選別機６０との二つの水槽において、廃棄物の大きさを変え、それぞれ比重の異なる液体を用いることにより、廃棄物からリサイクルの用途に応じたリサイクル原料を効率よく回収することができる。

【0092】

第１の回収機と第２の回収機の脱水機は、第２浮遊物と第２沈降物とを脱水する。第１の回収機と第２の回収機の乾燥機は、脱水した第２浮遊物と第２沈降物とを乾燥する。

【0093】

実施例１によれば、第１の比重選別機４０に投入される廃棄物の大きさを６０ｍｍ以上としたことで、第１の比重選別工程の効率を向上させることができる。

【0094】

また、第２の比重選別工程Ｓ６０で廃棄物を処理するため、粉砕洗浄工程Ｓ５０で廃棄物を５０ｍｍ以下に粉砕する必要があるが、第１の比重選別工程Ｓ４０では廃棄物を６０ｍｍ以上の破砕物を処理して土砂、非鉄金属、塩ビ系樹脂などを残渣として分離しているため、残渣について、粉砕洗浄工程Ｓ５０を行うことを回避し、省エネルギー化を図ることができる。即ち、リサイクル資源の利用者に応じて、ケミカルリサイクル原料と、燃料用原料とを、それぞれ効率よく回収するリサイクル原料の製造方法とすることができる。

【0095】

また、ドラム洗浄機３０の排水側のつまりを防止できるので、メンテナンスの省力化が図れる。また、第１の比重選別機４０により回収された第１浮遊物から、乾式選別工程（磁力選別機、ふるい選別機、風力選別機等による選別）Ｓ４１や手選別工程Ｓ４２による、金属類のピッキング作業効率を向上させることができる。さらに、第１浮遊物から金属類を除去することができるため、粉砕洗浄機５０のダメージを防止することができる。

【0096】

また、実施例１によれば、第１の比重選別機４０と第２の比重選別機６０とで、廃棄物の大きさを最適にすることで、全体工程の短縮化や選別精度向上を図ることができる。

【0097】

実施例１の選別処理装置によれば、廃棄物を、リサイクル原料を利用目的に応じて、それぞれ異なる比重の液体を用いた複数の比重選別により、ケミカルリサイクル原料、セメント原燃料及び工業炉原燃料等の燃料用原料として、リサイクルでき、低コストで廃棄物のリサイクル率を向上させることできる。

【実施例2】

【0098】

実施例１の第１の比重選別工程Ｓ４０と第２の比重選別工程Ｓ６０は、破砕物や粉砕物を液体の比重により選別する工程であるため、液体の比重を正しく設定する必要がある。

【0099】

これは、実施例１の第１の比重選別機４０と第２の比重選別機６０の水槽に満たされる液体の温度を制御することによって成し得る。

【0100】

実施例２では、第１の比重選別機４０の水槽内の重液の比重を１．１０−１．３５の範囲から、除去したい材料の比重に応じて決まる第１の比重を安定して得るため水槽内に温度制御器を備える。また、第２の比重選別機６０の水槽内の液体の比重を０．９２〜１．２０の範囲で、回収したい材料に応じて決まる第２の比重を安定して得るために、第１の比重選別機と同様、水槽内に温度制御器を備える。

【0101】

図４Ａに水槽比重選別工程に用いる第１の比重選別機４０及び第２の比重選別機６０（以下、比重選別機と称することがある）の一実施形態を示す。水槽４０１は、廃棄物投入のための投入口４０２と、浮遊物を回収するための排出口４０３とを両端に有する。また、水槽４０１は、投入口４０２の近傍に位置する液体放出口４０４と、水槽中の水面付近に位置する複数のパドル４０５とを有する。

【0102】

液体４０６を溜めた水槽４０１に、廃棄物を投入口４０２より投入し、浮遊物と沈降物を別々に回収することにより、破砕物、あるいは粉砕物を選別する。廃棄物を投入する際は、投入口４０２においてスクリューコンベア等を用いて強制的に投入する。プラスチックは軽く水に浮かぶものが多いため、単にプラスチックを水槽４０１に投入するだけでは洗浄効果が十分ではない場合があるため、液体放出口４０４から投入口４０２の上部近傍から液体を放出して比重選別機内に下降流を生じさる。

【0103】

温度制御器は、水槽４０１内に設けられたヒーター４１０及びクーラー４１１と、ヒーター４１０及びクーラー４１１の温度を制御する温度制御部４１２とを有する。

【0104】

例えば、第１の比重選別機４０の第１の比重は、除去したい材料の比重に応じて比重１．１０−１．３５の範囲から決まり、その比重を安定して得るため水槽内に温度制御器を備え、温度制御部４１２によりヒーター４１０及びクーラー４１１を制御する。また、第２の比重選別機６０の第２の比重は、回収したい材料の比重応じて比重０．９２〜１．２０の範囲から決まり、その比重を安定して得るために温度制御部４１２はヒーター４１０及びクーラー４１１を制御する。

【0105】

第１の比重選別工程Ｓ４０と第２の比重選別工程Ｓ６０とに用いられる水槽の構造は、共通である。

【0106】

尚、第１の比重選別工程Ｓ４０と第２の比重選別工程Ｓ６０の比重を所定の値とするために、水や油等の液体の補充、塩、フェロクロム、硝酸カリウムの量を調整する比重調整器を備えても良い。

【0107】

図４Ｂに実施例２の水槽比重選別工程に用いる比重選別機の他の一実施形態を示す。図４Ｂは、廃棄物が投入される投入口４０２から水槽４０１までの構造が図４Ａの比重選別機とは異なる。第1の比重選別機に投入される廃棄物の破砕物や、第２の比重選別機に投入される廃棄物の粉砕物には、気泡が付着して破砕物や粉砕物の正味の比重より軽くなる場合がある。

【0108】

破砕物や粉砕物に気泡が付着した状態では、比重選別機により浮遊物と沈降物とに効率よく分離、選別することはできない。そのため、破砕物や粉砕物に付着した気泡を除去するため、投入口４０２から水槽４０１までを連結する連結部４２１を設ける。この連結部には、比重選別機の水槽４０１と同じ液体が満たされている。

【0109】

連結部４２１は、投入口側から水槽に向かって傾斜している。連結部４２１には、超音波発生器４２３が設置されており、超音波発生器４２３から照射される超音波により、破砕物や粉砕物に付着した気泡を取り除く。気泡は、連結部４２１の上面に沿って、投入口４０２から外に排出される。

【0110】

また、連結部４２１の傾斜によっては、破砕物や粉砕物が連結部に滞留し、水槽に投入されにくい場合には、連結部４２１の内部にスクリューコンベア等の強制挿入装置４２２を設置する。

【0111】

図４Ｂの比重選別機によれば、水槽４０１に気泡が付着していない破砕物や粉砕物を投入することができ、水槽４０１内の液体に応じた比重選別が可能となる。

【実施例3】

【0112】

図５は、実施例における廃棄物からケミカルリサイクル原料を効率的に製造する工程を表す作業フローである。

【0113】

実施例３は、実施例１の第１の比重選別工程Ｓ４０と第２の比重選別工程Ｓ６０が液体の比重による比重選別であるのに対し、第１の比重選別工程Ｓ４０或いは第２の比重選別工程Ｓ６０の少なくとも一方が、水流を用いた水流比重選別工程を利用する。図５においては、第１の比重選別工程Ｓ４０に対応して第１の選別工程Ｓ４５０、第２の比重選別工程Ｓ６０に対応して第２の選別工程Ｓ６５０と示す。

【0114】

例えば、第１の選別工程Ｓ４５０と第２の選別工程Ｓ６５０との双方が、水流による水流比重選別を行うか、第１の選別工程Ｓ４５０あるいは第２の選別工程Ｓ６５０のいずれか一方が、水流による水流比重選別を行い、他方は実施例１と同じ液体による比重選別を行なう。

【0115】

第１の選別工程Ｓ４５０と第２の選別工程Ｓ６５０以外のその他の工程は、基本的に実施例１と同様であるので、説明は省略する。

【0116】

この水流比重選別工程とは、水槽内において液体、例えば水を循環させた状態又は渦流の状態で、液体の比重を比重１．００から１．２０の間に設定することができ、廃棄物粉砕物を選別することを可能とする選別方法である。

【0117】

図６Ａ及び図６Ｂに水流比重選別工程に用いる水流比重選別機５００を示す。図６Ａは水流比重選別機６００の正面斜め上から見た図で、図６Ｂは水流比重選別機６００の一部断面図であり、図６Ａの補助線６０４Ａの断面を示している。

【0118】

投入口６０２から投入された廃棄物の破砕物や粉砕物が、移動する水中においてその重力で沈降する前に、排出口６０３に移動し、浮遊物として回収される。水槽６０１内撹拌機６１１により、液体６１０に水流を起こす。この水流の流速が速いと比重１より大きい粉砕物を浮遊物として選別できる。水流の流速が遅いと比重１に近い粉砕物を浮遊物として選別できる。この流速を調節することで、液体の比重を比重１．００から１．２０の間に設定することができ、微妙に比重の異なる廃棄物を選別することができる。

【0119】

第１の選別工程Ｓ４５０が水流による第１の水流比重選別工程Ｓ４５１である場合、例えば、塩ビ系異物を除去するため、破砕物を水槽における水流において浮遊する第１水流浮遊物と、第１水流沈降物とに分離する。第１の水流比重選別工程Ｓ４５１は、水流の流速を可変することで、比重選別するようになっている。

【0120】

第２の選別工程Ｓ６５０が水流による第２の水流比重選別工程Ｓ６５１である場合、例えば、分類１の材料を回収するため、粉砕物を水槽における水流において浮遊する第２水流浮遊物と、第２水流沈降物とに分離する。第２の水流比重選別工程Ｓ６５１は、水流の流速を可変することで、比重選別するようになっている。

【0121】

実施例３によれば、破砕物が投入される第１の水流比重選別Ｓ４００の液体に水を用いることができる。

【0122】

実施例３の廃棄物の選別処理の装置ブロックは、図３の第１の比重選別機４０と第２の比重選別機６０に変え、第１の水流比重選別機、第２の水流選別機を用いればよい。

【0123】

なお、本発明は、複数の比重選別により、廃棄物をリサイクル目的に応じて選別回収できれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

【0124】

以上の通り、各実施例によれば、本発明の廃棄物の比重選別処理及びその処理装置は、産業廃棄物に限定されず、一般廃棄物を、リサイクルの目的に応じて選別回収することで、容易かつ低コストでリサイクル率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0125】

Ｓ１０：破砕工程
Ｓ２０：金属土砂回収工程
Ｓ３０：洗浄工程
Ｓ４０：第１の比重選別工程
Ｓ５０：粉砕洗浄工程
Ｓ６０：第２の比重選別工程
１０：破砕機
２０：磁力選別機
２１：ふるい選別機
３０：ドラム洗浄機
４０：第１の比重選別機
５０：粉砕洗浄機
６０：第２の比重選別機

【要約】

【課題】
リサイクル資源の利用者に応じて、ケミカルリサイクル用材料と燃料用リサイクル原料とを、効率よく回収する。
【解決手段】
多種類のプラスチックを含む廃棄物から、リサイクル資源の利用者に応じてリサイクル原料を選別回収するリサイクル原料の製造方法であって、廃棄物を６０ｍｍ以上の大きさに破砕する破砕し、破砕物を、第１の水槽において第１の比重の重液に浮遊する第１浮遊物と、沈降する第１沈降物とに分離し、分離された第１浮遊物を５０ｍｍ以下の大きさに粉砕し、粉砕物を、第２の水槽において第２の比重の液体に浮遊する第２浮遊物と、沈降する第２沈降物とに分離する。第２浮遊物を、脱水及び乾燥して、ケミカルリサイクル原料を回収し、第２沈降物を、脱水及び乾燥して、燃料用原料を回収する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】