JP3894724B2

JP3894724B2 - ゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法

Info

Publication number: JP3894724B2
Application number: JP2000331361A
Authority: JP
Inventors: 均新舘; 稔岡下; 進平井; 広昭森田; 仁荘司; 俊久大垣
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: JP2002128952A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法に係り、さらに詳しくは、ゴム・プラスチック廃棄物を熱分解してワックス状物質を生成回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電線・ケーブルには、各種のゴム・プラスチック材料、なかでも架橋ポリエチレンなどのポリオレフィンが被覆材として広く使用されており、その製造時や使用済みとなった後などに、これらの含むゴム・プラスチックが廃棄物として大量に発生する。
【０００３】
従来、この種の廃棄物の処理は埋立てが主であったが、近年、ゴム・プラスチック廃棄物を熱分解してワックス状物質や炭化水素油を製造する方法が開発され、資源の再利用が可能なうえ、環境汚染のおそれも少ないことから注目されている。なかでも、ゴム・プラスチック廃棄物を自己燃焼させ、その燃焼熱でゴム・プラスチックを分解し低分子量化して、燃料用、顔料用、鋳造用などとして有用なワックス状物質を製造する方法は、廃棄物自体を燃焼させることによって得られる熱エネルギーを利用するものであるため、処理費が少なくて済むことから、大量に発生する電線・ケーブル被覆材の処理技術として期待されている。
【０００４】
図２は、このような処理技術に使用される装置の一例を示したもので、ゴム・プラスチック廃棄物１を燃焼するための燃焼室２と、その底部開口に一体に設けられた、ワックス状物質の溶融物３を受溜するための受溜タンク４とを備えている。燃焼室２の内部には、原料のゴム・プラスチック廃棄物１を受けるための網状の原料受け５が燃焼室２の底部開口を閉塞するように設けられており、また、受溜タンク４の下部にはワックス状物質溶融物３を排出するための排出口４ａが設けられている。
【０００５】
このような装置においては、燃焼室２にポリオレフィンなどのゴム・プラスチック廃棄物４を投入し、着火して自己燃焼させると、やがてゴム・プラスチック廃棄物１はその燃焼熱で熱分解し、ワックス状物質の溶融物３となって原料受け５の網目から落下し、受溜タンク４に溜まる。
【０００６】
しかしながら、このような従来の方法では、受溜タンク４に落下したワックス状物質の溶融物３が高温状態にあるために一部が気化し、これが受溜タンク４内の酸素と反応して燃焼する結果、ワックス状物質の収率が低下するという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、受溜タンクに落下したワックス状物質の溶融物の一部が気化して燃焼するために、ワックス状物質の収率が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、ゴム・プラスチック廃棄物を自己燃焼させてワックス状物質を製造する方法において、受溜タンクに落下したワックス状物質の溶融物の燃焼を防止して収率の向上を図ることができるゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の請求項１記載の発明のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法は、ゴム・プラスチック廃棄物を燃焼室に投入し、その一部を燃焼させることにより残部を熱分解してワックス状物質の溶融物を生成し、このワックス状物質溶融物を前記燃焼室の底部に装着した受溜タンクに落下させて回収するゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法において、前記受溜タンクに不活性ガスを導入することにより、前記燃焼室から前記受溜タンクへの酸素の侵入を遮断しつつ処理することを特徴としている。
【００１０】
上記構成の方法においては、受溜タンクに不活性ガスを導入することにより、受溜タンク内のワックス状物質溶融物と酸素との接触が断たれるため、ワックス状物質溶融物の燃焼を抑制することができ、燃焼による収率の低下を抑えることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法は、前記燃焼室の下部側壁に空気導入口を設け、この空気導入口より空気を導入しつつ処理することを特徴としている。
【００１２】
この構成により、酸素量が不足しがちな燃焼室内下部へ酸素を供給することができ、酸素不足による燃焼不良を防止することができる。この結果、燃焼残渣の発生や加熱の不均一化が抑制され、それらに起因する収率の低下を低減することが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の発明のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法は、上記装置において、前記燃焼室に導入する酸素量を調節することにより、前記燃焼室の内部温度を所定の温度に制御することを特徴としている。
【００１４】
この構成により、ゴム・プラスチック廃棄物を均一に熱分解することが可能となり、ワックス状物質の収率の向上および品質の安定化を図ることができる。
【００１５】
なお、上記発明のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法において、ゴム・プラスチック廃棄物としては、請求項４に記載したように、主として架橋ポリオレフィンを含有するものが例示される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
すなわち、図１は、本発明に使用されるゴム・プラスチック廃棄物の処理装置の一例を概略的に示す断面図である。
【００１８】
図１において、１０は、ゴム・プラスチック廃棄物２０を自己燃焼させるための燃焼室を示し、この燃焼室１０は、4本の支持脚１１によって支持固定されている。燃焼室１０の底部は開口しており、その底部開口１０ａには、ワックス状物質の溶融物３０を受溜するための受溜タンク１２が一体的に設けられている。受溜タンク１２の底部には、受溜したワックス状物質の溶融物３０を排出するための開閉バルブ１３を備えた排出口１２ａが設けられている。
【００１９】
また、燃焼室１０の上部には、図示を省略したが、原料のゴム・プラスチック廃棄物２０を投入するための開閉可能な原料投入口が設けられており、一方、内部には、原料投入口より投入された原料を受けるための網状の原料受け１４が底部開口１０ａを閉塞するように設けられている。
【００２０】
さらに、燃焼室１０には、ゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼温度を検出する熱電対などの温度センサ１５が設置され、また、燃焼室１０の下部側壁には燃焼室１０内に空気を導入するための空気導入口１０ｂが設けられている。そして、空気導入口１０ｂには、温度センサ１５からの信号に基づいて、ゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼温度が所定の温度に保たれるように空気の導入量を調節する空気導入量制御手段４０が接続されている。
【００２１】
一方、受溜タンク１２の側壁には、不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口１２ｂが開口しており、この不活性ガス導入口１２ｂには、不活性ガス供給装置５０が接続されている。
【００２２】
なお、空気導入口１０ｂは、受溜タンク１２への不活性ガスの導入によって、特に燃焼室１０下部における酸素が不足してゴム・プラスチック廃棄物の燃焼不良が生じないようにするため、および、ゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼温度が所定の温度に保たれるように燃焼室１０内の酸素濃度を調節するために設けられるものであり、したがって、燃焼温度を所定の温度に保つことができれば、燃焼室１０内に空気を導入するための開口が他に設けられていてもよく、また、そのような他に設けた開口に、温度センサ１５に接続した空気導入量制御手段４０を設けて、ゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼温度を所定の温度に保つ機能を持たせるようにしてもよい。
【００２３】
次に、上記装置を用いてゴム・プラスチック廃棄物からワックス状物質を生成する方法について記載する。
【００２４】
まず、電線・ケーブルの廃棄物などから回収したゴム・プラスチック廃棄物２０を、原料投入口から燃焼室１０内に投入する。次いで、このゴム・プラスチック廃棄物２０に着火するとともに、不活性ガス供給装置５０により不活性ガス導入口１２ｂから受溜タンク１２内に不活性ガスを導入する。着火後、時間の経過とともに、燃焼が進み、その燃焼熱で、未だ燃焼に至っていないゴム・プラスチック廃棄物２０が熱分解し低分子量化するが、その間、ゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼温度が所定の温度に保たれるように、空気導入口１０ｂより空気を導入する。なお、保持するゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼温度としては、例えばゴム・プラスチック廃棄物２０が主に架橋ポリオレフィンを含有するようなものである場合、350〜450℃程度が好ましい。このような温度範囲に保つことにより、ゴム・プラスチック廃棄物２０は効率よくワックス状物質に熱分解され、高温のために溶融状態にあるそのワックス状物質は原料受け１４の網目から落下し、不活性ガスが導入されている受溜タンク１２に溜まる。
【００２５】
受溜タンク１２には、不活性ガスが導入されており、受溜されたワックス状物質３０は、高温の溶融状態にあるものの、不活性ガスによって酸素との接触が断たれるため、燃焼することはない。
【００２６】
このような方法においては、受溜タンク１２におけるワックス状物質の燃焼が防止されるため、収率が向上する。
【００２７】
また、燃焼室１０の下部側壁に設けられた空気導入口１０ｂから空気が導入されるため、不活性ガスの拡散によって酸素量が不足しがちな燃焼室１０内下部へ酸素を供給することができ、ゴム・プラスチック廃棄物２０の燃焼不良を防止することができる。なお、このような燃焼不良はワックス状物質の収率低下の要因ともなるものである。
【００２８】
なお、受溜タンク１２に導入する不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどがあげられるが、なかでもアルゴンガスが空気より重く受溜タンク１２に滞留しやすいことから好適である。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を記載するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
図１に示す処理装置を用いて、6kV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルから剥ぎ取った架橋ポリエチレン（ゲル分率80％）絶縁被覆5kgを適当な長さに切断し、燃焼室１０に投入した。次いで、これに着火するとともに、受溜タンク１２内にアルゴンガスを導入した。そして、燃焼温度が約400℃を保持するように空気導入口１０ｂからの空気導入量を調節しつつ燃焼させた。その結果、収率約80％でワックス状物質を回収することができた。
【００３１】
実施例２
空気導入量を調節して燃焼温度を約200℃にそれぞれ保つようにした以外は、実施例１と同様にして、6kV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルから剥ぎ取った架橋ポリエチレン（ゲル分率80％）絶縁被覆の分解処理を行なった。その結果、収率約60％でワックス状物質を回収することができた。
【００３２】
比較例１
アルゴンガスを導入しない以外は、実施例１と同様にして、6kV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルから剥ぎ取った架橋ポリエチレン（ゲル分率80％）絶縁被覆の分解処理を行なった。この処理によるワックス状物質の回収率は30％で、回収されたワックス状物質内には相当量のカーボン粒子の混入が認められた。
【００３３】
比較例２
アルゴンガスを導入しない以外は、実施例２と同様にして、6kV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルから剥ぎ取った架橋ポリエチレン（ゲル分率80％）絶縁被覆の分解処理を行なった。この処理によるワックス状物質の回収率は10％で、回収されたワックス状物質内には相当量のカーボン粒子の混入が認められた。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワックス状物質の溶融物を受溜する受溜タンクに不活性ガスを導入しつつ処理するようにしたので、受溜タンク内のワックス状物質溶融物の燃焼を抑制することができ、燃焼による収率の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用されるゴム・プラスチック廃棄物の処理装置の一例を概略的に示す断面図。
【図２】従来のゴム・プラスチック廃棄物の処理装置の一例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１０……燃焼室１０ａ……底部開口１０ｂ……空気導入口
１２……受溜タンク１２ｂ……不活性ガス導入口１４……原料受け
１５……温度センサ２０……ゴム・プラスチック廃棄物
３０……ワックス状物質溶融物４０……空気導入量制御手段
５０……不活性ガス供給装置

Claims

ゴム・プラスチック廃棄物を燃焼室に投入し、その一部を燃焼させることにより残部を熱分解してワックス状物質の溶融物を生成し、このワックス状物質溶融物を前記燃焼室の底部に装着した受溜タンクに落下させて回収するゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法において、
前記受溜タンクに不活性ガスを導入することにより、前記燃焼室から前記受溜タンクへの酸素の侵入を遮断しつつ処理することを特徴とするゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法。
前記燃焼室の下部側壁に空気導入口を設け、この空気導入口より空気を導入しつつ処理することを特徴とする請求項１記載のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法。
前記燃焼室に導入する酸素量を調節することにより、前記燃焼室の内部温度を所定の温度に制御することを特徴とする請求項１または２記載のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法。
前記ゴム・プラスチック廃棄物は、主として架橋ポリオレフィンを含有するものであることを特徴とする請求項1乃至３のいずれか1項記載のゴム・プラスチック廃棄物の分解処理方法。