| 【発明の名称】 |
廃プラスチックの処理方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】▲吉▼田 忠幸
|
| 【要約】 |
【課題】廃タイヤや塩化ビニル製品製品などの廃プラスチックを安価にかつ効率的に処理する方法を提供すること。
【解決手段】廃プラスチックと、炭酸カルシウム又は酸化カルシウム等のカルシウム塩との混合物を溶融して、カーバイドを生成することとした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 廃プラスチックと、炭酸カルシウム又は酸化カルシウム等のカルシウム塩との混合物を溶融して、カーバイドを生成することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
【請求項２】 廃プラスチックと、炭酸カルシウム又は酸化カルシウム等のカルシウム塩との混合物を無酸素状態で溶融し、発生したガスを冷却して、油を回収することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、廃プラスチックの処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックは、一般的には、合成高分子材料とその成型品を意味しており、その主な原料である高分子化合物の種類によって分類されている。プラスチックのうち、特に塩化ビニルは、安価で一定の強度を持ちかつ安定性があることから、ホース、農業用フィルム、水道管、雨樋、建築用波板、玩具など広範な用途に使用されていて、その生産量も膨大である。また、発砲スチロールは、緩衝性や断熱性に優れた性能を有するとともに、成形が容易で、かつその成型品は軽量であるため、多方面に使用されている。
【０００３】しかし、プラスチック製品は、一旦廃棄物となった場合には、その安定した性質や、その種類が多岐に亘っておりまたその量も膨大であることから、その処理には様々な困難な解決すべき問題がある。
【０００４】他方、合成ゴムは厳密にはプラスチックとは区別されているけれども、合成ゴムとプラスチック成分とからなるゴム製品も多数使用されている。つまり、ゴム製品は、一般には、原料ゴムを素練りし、それに適当な可塑性を付与して、たとえば、充填剤、軟化剤、加硫剤、老化防止剤などの配合剤を添加して混練したのち、成型および加硫をして製品にされている。かかるゴム製品は、主に自動車用タイヤに使用されている。しかし、ゴム製品の１つであるタイヤ類は、廃棄物として処理する場合、極めて厄介な問題がある。
【０００５】なお、この明細書においては、便宜的に、「廃プラスチック」という用語またはそれに関連した用語を使用するが、この用語は、特段の定めがない場合またはこの明細書の文脈から明白な場合を除いて、「プラスチック」、「塩化ビニル製品」ならびに「ゴム製品」をそれぞれ包含した意味を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】塩化ビニル製品や、廃タイヤなどのゴム製品などの廃棄物の処理手段としては、埋め立て処分、リサイクルならびに焼却処分と大きく３つに分けられる。しかしながら、その廃棄物の成分や部品などをリサイクルするマテリアルリサイクルや焼却処分には、処分費用の面からも解決すべき課題点が多々あり、処理側の立場からすると、大部分の廃棄物が埋め立て処分によって処分されているのが現状である。
【０００７】廃棄物を埋め立て処分するには、一般的には、破砕や溶融などによって容量を減量したのち、安定型処分場に埋め立てられている。軟質廃プラスチックを破砕する場合には問題にならないが、硬質廃プラスチックの場合には、破砕時に破片が飛び散り危険であるので、破砕機を密閉状態において破砕をする必要がある。
【０００８】破砕機などを密閉状態で使用して廃プラスチックを処理するのは、廃プラスチックが単体からからなっている場合にはよいが、建設系廃棄物のように廃プラスチックの他にコンクリートなどの多様な品目が含まれているものでは、開放状態で使用するのが便利である。また、自動車用タイヤなどのゴム製品にしても、その処理に有効な手段がないことから処理が追いつかず、処理されるまで野積みされて長期間貯蔵されている場合が多い。また、かかる廃タイヤなどのゴム製品を産業廃棄物として、埋め立て地などに廃棄して処分しようとしても、そのような産業廃棄物を処分できる場所がほとんど無く、各地で野積みされたまま放置されている場合もある。野積みされて貯蔵されたり、放置された廃タイヤは、自然発火をする恐れもあり、一旦発火してしまえば、その消火が困難で、最悪の場合には大量の廃タイヤが燃え尽きて自然に鎮火してしまうまで燃えるに任せて手の施しようがない場合さえもあり、環境問題からしても非常に関心の高い問題である。
【０００９】また、溶融によって減量化する場合には、塩化ビニル製品のように、塩化水素ガスなどの有害なガスを発生するものもあるので、その処分方法には特別の配慮をする必要がある。
【００１０】前述したように、廃プラスチックのような廃棄物を処理する場合、現状では、廃棄物を破砕や溶融で減量化して、安定化処分場で埋め立て処分するのが一般的である。しかし、環境問題などから、かかる埋め立て処分が制限されてくるのは明白である。埋め立て処分以外の廃棄物の処分方法としては、前述したリサイクルや焼却処分があるが、前述したように、採算性から、現状では埋め立て処分に取って替わることは極めて困難である。その廃棄物の成分や部品などをリサイクルするマテリアルリサイクルする場合、すでにリサイクルして採算が合うものについては、すでに広く行われているが、塩化ビニルなどのように原料単価が低いものでは、たとえリサイクルしても採算が取れず実用化できないのも現状である。また、廃棄物を焼却して処分する場合も、焼却に当たってダイオキシンなどのような極めて有害な物質が発生することもあり、廃プラスチックを安価にかつ効率よく安全に処理することは、環境問題からしても極めて重要な問題であり、またそれを緊急に解決することが要請されている。
【００１１】そこで、この発明は、廃プラスチックを、安価にかつ効率よく安全に処理することができる簡便な廃プラスチックの処理方法を提供することを主な目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、廃プラスチックと、炭酸カルシウム又は酸化カルシウム等のカルシウム塩との混合物を溶融して、カーバイドを生成することとした。
【００１３】また、前記溶融を無酸素状態で行い、発生したガスを冷却して、油を回収することとした。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係る廃プラスチックの処理方法は、まず、破砕した廃プラスチックと、炭酸カルシウム又は酸化カルシウム等のカルシウム塩とを混合し、常圧下で加熱溶融した後、冷却して塊状混合物を生成する。
【００１５】次に、前記塊状混合物をカーボン電極を有する電気炉内に順次投入し、電気炉内部において、約1300℃以上の高温下で、廃プラスチックに含有される炭素と、カルシウム塩中のカルシウムとの溶融化学反応によってカーバイドを生成する。
【００１６】すなわち、 ２Ｃ ＋ Ca → CaC2しかも、その際に、廃プラスチックに含有される塩化ビニルが加熱されることにより塩酸を発生し、かかる塩酸が上記反応においてケタライザーとして作用し、カーバイドの生成を促成する。
【００１７】このようにして生成されたカーバイドは、水を作用させることにより、アセチレンを発生するため、アセチレンの原料として溶接用、燈火用に用いられる。また、カーバイドを加熱して窒素を作用させることにより、石灰窒素を発生するため、窒素肥料の原料としても広く用いられる。
【００１８】また、前記電気炉の内部に窒素等を充填して、電気炉内を無酸素状態とし、電気炉内で発生したガスを冷却して、油を回収することができる。
【００１９】これは、電気炉内が無酸素状態となっているため、カーバイドの生成に寄与しなかった廃プラスチックが電気炉内で燃焼できず、油化されたガスとなっているからである。
【００２０】このようにして、廃プラスチックを処理する場合には、加圧する必要がなく、常圧で行うことができるため、加圧するための設備を必要としないので、実用上極めて有用である。また、廃プラスチックを短時間で処理することができ、従来の焼却処分の場合に比べてその処理時間を大幅に短縮することができ有用である。特に、従来その処理が社会問題ともなっている塩化ビニルを処理することができる点で有用である。
【００２１】しかも、廃プラスチックの処理と同時に、アセチレンや窒素肥料の原料として広く利用されているカーバイドを生成できるとともに、燃料として利用される油を回収することができるため、省資源の観点からも有利である。
【００２２】さらに、廃プラスチックの処理と同時に、油を回収することができることは、被処理物を溶融する焼却炉などの焼却処理用設備の寿命を大幅に延長することができ極めて実用上有利である。すなわち、従来の処理方法においては、被処理物を溶融させて得られた溶融物が焼却炉などの焼却処理用設備に付着して、焼却処理用設備を傷め、その寿命を大幅に短縮させていた厄介な問題を解決することができる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１） 破砕した廃プラスチック1Kg と、炭酸カルシウム3Kg とを混合し、常圧下で加熱溶融した後、冷却して塊状混合物4Kg を生成した。その後、塊状混合物をカーボン電極を有する電気炉内に順次投入し、電気炉内部において、約1300℃以上の高温下で、廃プラスチックに含有される炭素と、炭酸カルシウムに含有されるカルシウムとの溶融化学反応によってカーバイド2Kg を生成した。尚、酸化カルシウムを用いた場合も同様にして、カーバイドを生成することができた。
【００２４】（実施例２） 前記電気炉の内部に窒素等を充填して、電気炉内を無酸素状態とし、前記廃プラスチックと炭酸カルシウムとの塊状混合物4Kg を電気炉内に投入し、電気炉内で発生したガスを冷却して、油1lを回収した。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、以上説明してきたような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２６】すなわち、本発明では、廃プラスチックを処理する際に、加圧する必要がなく、常圧で行うことができるため、加圧するための設備を必要としないので、実用上極めて有用である。また、廃プラスチックを短時間で処理することができ、従来の焼却処分の場合に比べてその処理時間を大幅に短縮することができ有用である。特に、従来その処理が社会問題ともなっている塩化ビニルを処理することができる点で有用である。
【００２７】しかも、廃プラスチックの処理と同時に、アセチレンや窒素肥料の原料として広く利用されているカーバイドを生成できるとともに、燃料として利用される油を回収することができるため、省資源の観点からも有利である。
【００２８】さらに、廃プラスチックの処理と同時に、油を回収することができることは、被処理物を溶融する焼却炉などの焼却処理用設備の寿命を大幅に延長することができ極めて実用上有利である。すなわち、従来の処理方法においては、被処理物を溶融させて得られた溶融物が焼却炉などの焼却処理用設備に付着して、焼却処理用設備を傷め、その寿命を大幅に短縮させていた厄介な問題を解決することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９８１２８８０１
【氏名又は名称】株式会社リサイエンスラボ
【識別番号】３９１０５１１９７
【氏名又は名称】▲吉▼田 忠幸
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 憲一郎
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１１８１２９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２７８５１２ |
|