JP2003112153A - Method for recycling waste - Google Patents
Method for recycling wasteInfo
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてマテリア
ルリサイクル困難な廃プラスチックを有用化するための
小規模分散処理に適合した廃棄物リサイクル方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a waste recycling method suitable for small-scale dispersion treatment for making waste plastics difficult to recycle materials useful.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、埋め立て処理場の逼迫、資源を有
効活用すべきとの国家的要請の高まり、重金属による環
境への影響等が問題視されてきており、特にマテリアル
リサイクル困難な廃プラスチック等の廃棄物の削減やリ
サイクルが急務となっている。例えば化学繊維・OA機
器・家電製品等に使用されているプラスチックは多品種
であり金属や異種プラスチックと混在し汚染された廃棄
物となって排出される。そこで従来では、廃プラスチッ
クから金属や無機質等の不溶部分を分離する方式とし
て、例えばプリント基板に実装されている電子部品を当
該プリント基板から加熱と外力を併用して分離するため
の自動部品分離装置等を使用している。また、熱分解の
みによる軽質油化方式や低分子化モノマーリサイクル方
式等もある。2. Description of the Related Art In recent years, the tightness of landfills, the increasing national demand for effective use of resources, and the impact of heavy metals on the environment have been regarded as problems. There is an urgent need to reduce and recycle waste. For example, there are many types of plastics used in chemical fibers, office automation equipment, home appliances, and the like, and they are mixed with metals and different types of plastics and discharged as contaminated waste. Therefore, in the past, as a method for separating insoluble parts such as metal and inorganic substances from waste plastic, for example, an automatic part separating device for separating electronic parts mounted on a printed board from the printed board by using heating and external force in combination. Etc. are used. In addition, there are also a light oiling method by only thermal decomposition and a low molecular weight monomer recycling method.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、油脂は食用油として年間40万トン消費されそ
の半分が業務用に消費されており、その廃食用油の環境
汚染の問題が叫ばれているが有効な対策がないのが現状
である。また、我国のプラスチック年間生産量は150
0万トンを超え、約1000万トンの廃プラスチックを
排出しておりその環境汚染が叫ばれてから約30年余り
になるが未だ有効適切な処理システムが確立されていな
い。これは、プラスチックの種類や使用および排出形態
が多種多様であり、その処理システムも焼却以外は高炉
用燃料として利用する大規模集中処理方式の外は見るべ
き新処理方式が無いからである。特に小規模分散処理方
式についてはリペットや焼却・埋め立て処理の外は殆ど
企業化されていないのが現状である。例えば、電磁波遮
蔽を目的にパソコン等のOA機器に使用されている例え
ばLSIやコネクタ(金を多く含む)等の電子部品がハ
ンダ(鉛・錫)付けによって実装されているプリント基
板(銅・ガラス繊維・エポキシ樹脂を主に含む)や、主
としてメッキ処理されたABS樹脂・ポリカーボネート
樹脂、および美観と表面保護を目的に自動車のグリル等
に使用されるメッキ処理されたABS樹脂等は、廃棄さ
れた場合、メッキ金属部分の除去が困難であるためマテ
リアルリサイクルできず焼却または埋め立て処理されて
いるのが現状である等の諸々の問題点を有していた。However, in the conventional art, fats and oils are consumed as edible oils at 400,000 tons per year, half of which are consumed for business purposes, and the problem of environmental pollution of the waste edible oils has been sought out. The current situation is that there are no effective measures. In addition, the annual production of plastics in Japan is 150
About 10 million tons of waste plastics are discharged, exceeding 100,000 tons, and it has been about 30 years since the environmental pollution was exclaimed, but an effective and appropriate treatment system has not yet been established. This is because there are various types of plastics and their use and discharge forms, and there is no new treatment system to be seen other than the large-scale centralized treatment system used as fuel for the blast furnace, except for incineration. In particular, as for the small-scale distributed processing method, there is almost no commercialization except for the petpet, incineration and landfill processing. For example, a printed circuit board (copper / glass) on which electronic components such as an LSI and a connector (including a large amount of gold) used in OA equipment such as a personal computer for the purpose of shielding electromagnetic waves are mounted by soldering (lead / tin). Fibers / epoxy resin), mainly plated ABS resin / polycarbonate resin, and plated ABS resin used for automobile grills etc. for the purpose of aesthetics and surface protection were discarded. In this case, since it is difficult to remove the plated metal portion, the material cannot be recycled, and it is currently incinerated or landfilled, which causes various problems.
【0004】そこで本発明は叙上のような従来存した諸
事情に鑑み創出されたもので、夾雑物や異種プラスチッ
クの混在によりマテリアルリサイクル困難な廃プラスチ
ックを、アスファルトもしくは接着剤等の改良剤、ある
いは加熱用燃料もしくは切削油等の添加剤等としてリサ
イクル可能にして有用化し、しかも、環境汚染の基であ
る廃食用油と廃プラスチックを同時に、焼却や埋め立て
に依らない溶媒化分解という新規な熱分解方式により処
理することができ、環境保全と炭酸ガス削減に寄与する
新規性・独創性においても優れている新リサイクルシス
テムを構築することのできる小規模分散処理に適合した
廃棄物リサイクル方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above existing circumstances. Waste plastic which is difficult to material recycle due to contaminants or mixture of different kinds of plastic is used as an asphalt or adhesive improving agent. Alternatively, it can be made useful by making it recyclable as an additive for heating fuel or cutting oil, etc., and at the same time, waste edible oil and waste plastic, which are the bases of environmental pollution, at the same time can be decomposed by solvation without using incineration or landfill. Providing a waste recycling method suitable for small-scale decentralized processing that can be constructed by a decomposition method, and can construct a new recycling system that is also excellent in novelty and originality that contributes to environmental protection and carbon dioxide reduction The purpose is to do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上述した課題を達成する
ため、本発明にあっては、メッキ処理されている合成樹
脂製品やプリント配線板FRPの如き金属無機繊維等と
合成繊維の複合材の廃棄物に油脂を添加し、高温におけ
る溶媒化熱分解反応を利用して廃棄物の合成樹脂部分を
熱分解液状化して金属や無機質等の不溶部分を分離する
化学的熱分解工程5と、化学的熱分解工程5によって分
離した液状部分を減圧(真空)蒸留により、再利用可能
な軽質油部分と重質油部分とに分離する蒸留分離工程6
とから成るものである。油脂は、脂肪酸グリセリッド等
の廃食用重質油であるものとすることができる。蒸留分
離工程6によって生成された重質油部分は、アスファル
トもしくは接着剤等の改良剤や、塗料、インキ等の樹脂
成分として使用可能にすることができる。蒸留分離工程
6によって生成された軽質油部分は、加熱用燃料もしく
は切削油等の添加剤として使用可能にすることができ
る。廃棄物は、ポリカーボネート樹脂・ABS樹脂・ポ
リアミド樹脂・ポリウレタン樹脂・不飽和ポリエステル
樹脂・ポリエステル樹脂・ポリウレタン樹脂等に金属や
夾雑物の混在している混合プラスチックであるものとす
ることができる。化学的熱分解工程における油脂の添加
と共に投入される廃棄物として、ポリアミド系樹脂を添
加利用するものとすることができる。廃棄物の分別収集
したポリアミド系樹脂の屑、あるいは廃棄生成物として
分離処理されたポリアミド自体を、廃棄物と共に投入さ
れる油脂に添加するものとすることができる。油脂に添
加されるポリアミド系樹脂は、樹脂部分が100に対し
てポリアミド部分が10%〜50%の範囲で、好ましく
は20%程度であり、また温度条件は330℃〜370
℃の範囲であって、このうちオレフィン系樹脂による廃
棄物では350℃〜370℃の高温側が、一方、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド等の縮合系の廃棄物
では330℃程度の低温側が適用され、反応時間は約3
時間以内であるものとすることができる。In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a composite material of metal-inorganic fiber or the like and synthetic fiber such as a plated synthetic resin product or a printed wiring board FRP is used. Chemical pyrolysis step 5 in which fats and oils are added to the waste, and the synthetic resin portion of the waste is pyrolyzed and liquefied by utilizing the solvated pyrolysis reaction at high temperature to separate insoluble portions such as metals and inorganic substances. Distillation separation step 6 in which the liquid portion separated in the dynamic thermal decomposition step 5 is separated into reusable light oil portion and heavy oil portion by reduced pressure (vacuum) distillation.
It consists of and. The fat or oil may be a heavy oil for waste food such as fatty acid glyceride. The heavy oil portion produced by the distillation separation step 6 can be made usable as an improving agent such as asphalt or an adhesive, or a resin component such as paint or ink. The light oil portion produced by the distillation separation step 6 can be made usable as an additive for heating fuel or cutting oil. The waste can be a mixed plastic in which metals and contaminants are mixed in polycarbonate resin, ABS resin, polyamide resin, polyurethane resin, unsaturated polyester resin, polyester resin, polyurethane resin and the like. Polyamide-based resin may be added and used as waste that is added together with the addition of oil and fat in the chemical pyrolysis step. Separation of waste Waste of polyamide resin collected or polyamide itself separated as waste products may be added to the oil and fat to be thrown in together with the waste. The polyamide resin added to the fats and oils has a polyamide portion in the range of 10% to 50%, preferably about 20%, relative to 100 of the resin portion, and the temperature condition is 330 ° C to 370.
Within the range of 0 ° C, the high temperature side of 350 ° C to 370 ° C is applied to the waste of olefin resin, while the low temperature side of about 330 ° C is applied to the condensation waste of polyester, polyurethane, polyamide, etc. About 3 hours
It can be within time.
【0006】以上のように構成された本発明に係る廃棄
物リサイクル方法において、化学的熱分解工程5は、脂
肪酸グリセリッド等の廃食用重質油である油脂の高温に
おける溶媒化熱分解反応によって廃棄物の分子内の開裂
反応を生じさせ、廃棄物の合成樹脂部分を液状化(中分
子化)させる。また、蒸留分離工程6は、化学的熱分解
工程によって分離した液状部分を減圧(真空)蒸留によ
り、再利用可能な軽質油部分と重質油部分とに分離させ
る。さらに、油脂に添加されるポリアミド系樹脂は、化
学的熱分解工程において、ポリアミド系樹脂の熱分解に
よりアンモニアの水素原子を炭化水素基で置換した化合
物であるアミンが生成され、このアミンによって廃棄物
の分解量や分解速度等を高める。In the waste recycling method according to the present invention configured as described above, the chemical pyrolysis step 5 is carried out by solvent-solvent pyrolysis reaction of fats and oils which are waste edible heavy oils such as fatty acid glyceride at high temperature. The cleavage reaction in the molecule of the product is caused, and the synthetic resin portion of the waste is liquefied (converted into a medium molecule). In the distillation separation step 6, the liquid portion separated in the chemical thermal decomposition step is separated into a reusable light oil portion and heavy oil portion by vacuum (vacuum) distillation. Further, the polyamide-based resin added to fats and oils, in the chemical thermal decomposition step, the amine which is a compound in which the hydrogen atom of ammonia is replaced by a hydrocarbon group is generated by the thermal decomposition of the polyamide-based resin. Increase the decomposition amount and decomposition rate.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の一実
施の形態を説明すると、図において示される符号1は、
廃棄物リサイクル工程を示すものであり、メッキ処理さ
れている合成樹脂製の廃棄物へ油脂を添加する油脂添加
工程2、油脂の高温における溶媒化熱分解反応を利用し
て廃棄物の合成樹脂部分を熱分解して液状化するための
加熱工程3、金属や無機質等の不溶部分を分離するため
の比重・遠心分離工程4それぞれから成る化学的熱分解
工程5と、化学的熱分解工程5によって分離した液状部
分を減圧(真空)蒸留により再利用可能な軽質油部分と
重質油部分とに分離するための蒸留分離工程6とから成
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Fig. 3 shows a waste recycling process, which is a fat / oil adding step 2 of adding fats and oils to a synthetic resin waste that has been plated, and a synthetic resin portion of the wastes by utilizing a solvated pyrolysis reaction of the fats and oils at a high temperature. By a chemical thermal decomposition step 5 consisting of a heating step 3 for thermally decomposing and liquefying liquefaction and a specific gravity / centrifugal separation step 4 for separating insoluble parts such as metals and inorganic substances, and a chemical thermal decomposition step 5. It comprises a distillation separation step 6 for separating the separated liquid portion into a reusable light oil portion and heavy oil portion by vacuum (vacuum) distillation.
【0008】この種の合成樹脂製の廃棄物としては、パ
ソコン等のOA機器に利用されているポリカーボネート
樹脂・ABS樹脂、ナイロン繊維に利用されているポリ
アミド樹脂、断熱材に利用さているポリウレタン樹脂、
FRPに利用されている不飽和ポリエステル樹脂、ポリ
エステル繊維に利用されているポリエステル樹脂等の金
属や夾雑物の混在している混合プラスチック等を対象と
する。The wastes made of this kind of synthetic resin include polycarbonate resin / ABS resin used in OA equipment such as personal computers, polyamide resin used in nylon fiber, polyurethane resin used in heat insulating material,
The target is mixed plastics in which metals such as unsaturated polyester resin used in FRP and polyester resin used in polyester fiber and impurities are mixed.
【0009】また、油脂の特性は、高温300℃付近ま
で比較的安定であり、250℃付近から殆どのプラスチ
ックを溶解し溶媒化分解を示し始める。そして、300
℃付近から脂肪酸グリセリッドの熱分解が始まり遊離脂
肪酸やグリセリン分解物を生成し始める。生成した遊離
脂肪酸は油脂中に溶解している廃プラスチックのエステ
ル結合・アミド結合・ウレタン結合等を切断する酸触媒
として作用する。また、グリセリン分解物(アクロレイ
ンやケトン)は水素供与体として作用し、酸触媒により
切断された分子の末端基と反応する。そして、300〜
350℃において油脂は遊離脂肪酸やアクロレインやケ
トンを経て更に熱分解し、オレフィンとなり重合し、炭
化水素油になる。尚、溶媒化分解とは、溶媒(廃食用
油)が溶質(廃棄物)に作用して起こす分解反応、複分
解反応、溶媒による分子内の開裂反応を指す。The properties of oils and fats are relatively stable up to a high temperature of 300 ° C., and most of the plastics are dissolved from around 250 ° C. to start solvolysis. And 300
The thermal decomposition of fatty acid glyceride begins at around ℃, and free fatty acid and glycerin decomposition products start to be generated. The produced free fatty acid acts as an acid catalyst that cleaves ester bonds, amide bonds, urethane bonds, etc. of waste plastics dissolved in fats and oils. In addition, glycerin degradation products (acrolein and ketones) act as hydrogen donors and react with the terminal groups of the molecules cleaved by the acid catalyst. And 300 ~
At 350 ° C., oils and fats are further thermally decomposed through free fatty acids, acrolein and ketones to be olefins and polymerized to hydrocarbon oils. The solvolysis refers to a decomposition reaction caused by a solvent (waste edible oil) acting on a solute (waste), a metathesis reaction, and an intramolecular cleavage reaction by a solvent.
【0010】次に、本発明の具体的な廃棄物リサイクル
方法について説明する。まず、マテリアルリサイクル困
難な夾雑物や異物の混在している廃プラスチック等の廃
棄物に例えば脂肪酸グリセリッド等の廃食用重質油であ
る油脂を20〜40%添加して、300〜350℃の温
度に加熱し、油脂の高温における溶媒化熱分解反応によ
り、0.5〜1時間で廃プラスチックを分子量5000
前後に中分子化し、液温150〜200℃で金属や不溶
部分を比重差分離もしくは遠心分離し、分離した液状部
分を液温250〜300℃、真空度10〜20Torr
で減圧蒸留し、軽質油部分を溜出させ、残留した重質油
部分と分離させる。例えば試験例としては、生産工程中
の廃ABS樹脂80%、廃食用油20%を温度350℃
で約1時間熱分解した場合、生成物収率が重質油60%
(液温250℃、20Torr減圧蒸留)、軽質油30
%、水分およびガス分10%となった。このように実験
の結果、廃食用油の添加により従来の熱分解方式より常
圧下且つ低温下でしかも短時間で樹脂分を中分子化して
重質油化し減容化できた。Next, a concrete waste recycling method of the present invention will be described. First, for example, 20 to 40% of oil or fat, which is a heavy edible oil for waste food such as fatty acid glyceride, is added to waste such as waste plastic in which foreign substances and foreign substances that are difficult to recycle are mixed, and the temperature is 300 to 350 ° C. The waste plastic is heated to 50 ° C. and solvated by thermal decomposition of the oil and fat at a high temperature, and the molecular weight of the waste plastic is reduced to 5000 in 0.5 to 1 hour.
It is made into middle molecules before and after, and the metal and insoluble parts are separated by specific gravity difference or centrifugal separation at a liquid temperature of 150 to 200 ° C, and the separated liquid part is at a liquid temperature of 250 to 300 ° C and a vacuum degree of 10 to 20 Torr.
It is distilled under reduced pressure to distill the light oil portion and separate it from the remaining heavy oil portion. For example, as a test example, 80% of waste ABS resin and 20% of waste edible oil in the production process are used at a temperature of 350 ° C.
When pyrolyzed for about 1 hour, the product yield is 60% heavy oil.
(Liquid temperature 250 ° C, 20 Torr vacuum distillation), light oil 30
%, Moisture and gas content became 10%. Thus, as a result of the experiment, by adding the waste edible oil, it was possible to reduce the volume of the resin component to a heavy oil by converting the resin component into a medium molecule at normal pressure and low temperature and in a short time, as compared with the conventional thermal decomposition method.
【0011】次に、蒸留分離工程6によって生成された
重質油部分と軽質油部分との再利用の具体的方法につい
て説明する。蒸留分離工程6によって生成された重質油
部分は、例えば舗装用・防水用のアスファルトもしくは
接着剤等の改質・改良剤として使用可能にする。一方、
蒸留分離工程6によって生成された軽質油部分は、加熱
用燃料もしくは切削油等の添加剤として使用可能にす
る。例えば重質油から金属や不溶部分等を比重差分離・
遠心分離し、分離した液状部分を減圧蒸留により軽質油
部分を溜出除去した重質油部分は、アスファルトとの相
容性が良好となり、10%以上添加することができる。
その上アスファルトの金属や無機骨材との接着性を向上
させ、アスファルトの改質・改良剤として有効に利用で
きる。このとき、アスファルト用改質剤製造においては
減圧蒸留装置を付加する必要があるがそれ以外の精製工
程はいっさい必要としない。一方、溜出した軽質油部分
は、切削油添加剤もしくは加熱燃料として使用できる。Next, a specific method of reusing the heavy oil portion and the light oil portion produced in the distillation separation step 6 will be described. The heavy oil portion produced by the distillation separation step 6 can be used as a modifying / improving agent such as asphalt or adhesive for paving and waterproofing. on the other hand,
The light oil portion produced by the distillation separation step 6 can be used as an additive for heating fuel or cutting oil. For example, metal and insoluble parts are separated from heavy oil by specific gravity difference.
The heavy oil portion obtained by centrifuging and removing the light oil portion from the separated liquid portion by distillation under reduced pressure has good compatibility with asphalt, and 10% or more can be added.
In addition, it improves the adhesion of asphalt to metals and inorganic aggregates, and can be effectively used as a modifier and improver for asphalt. At this time, in the production of the asphalt modifier, it is necessary to add a vacuum distillation apparatus, but no further refining step is required. On the other hand, the distilled light oil portion can be used as a cutting oil additive or a heating fuel.
【0012】尚、本発明に係る廃棄物リサイクル方法
は、アスファルト防水材料の建築廃材および同材料製造
工場における産業廃棄物のアスファルトとしてのリサイ
クルに応用したり、廃カーペットタイルを破砕しバッキ
ングのPVCコンパウンドを分離し、ナイロン繊維を主
にしたバルキーな廃棄物の減容処理に応用したり、焼却
処理されている化繊古着衣料やFRP製廃船の処理、ウ
レタン断熱材製造工場の産業廃棄物の減容化処理および
硬化性樹脂廃棄物処理等に応用できる。The waste recycling method according to the present invention is applicable to the recycling of asphalt waterproofing materials for construction waste materials and industrial wastes in the factory for manufacturing the same as asphalt, or the waste carpet tiles are crushed into a PVC compound for backing. Is applied to reduce the volume of bulky waste, mainly nylon fiber, and to treat industrial waste clothing and FRP abandoned vessels that have been incinerated, and to reduce industrial waste at urethane insulation material manufacturing plants. It can be applied to capacity treatment and curable resin waste treatment.
【0013】次に、本発明に係る廃棄物リサイクル方法
の他の実施の形態について説明する。すなわち、本実施
の形態では、化学的熱分解工程5における油脂添加工程
2で投入される廃プラとして、アミド結合を有する重合
体であるポリアミド系樹脂(通称ナイロン樹脂:ナイロ
ン6、ナイロン66等)を添加利用したものである。あ
るいは、廃棄物の分別収集したポリアミド系樹脂の屑、
もしくは廃棄生成物として分離処理されたポリアミド自
体を、廃棄物と共に投入される油脂に添加するものとし
てある。Next, another embodiment of the waste recycling method according to the present invention will be described. That is, in the present embodiment, as the waste plastic to be added in the fat and oil adding step 2 in the chemical thermal decomposition step 5, a polyamide resin that is a polymer having an amide bond (commonly called nylon resin: nylon 6, nylon 66, etc.) Is used. Alternatively, waste of polyamide resin collected separately from waste,
Alternatively, the polyamide itself, which has been separated and treated as a waste product, is added to the fats and oils introduced together with the waste.
【0014】特にポリアミド系樹脂は、ジアミンとジカ
ルボン酸の重縮合によって合成されるものや、ωアミノ
カルボン酸の重縮合あるいはラクタムの開環重合から合
成されるものがある。ポリアミド系樹脂は、主としてエ
ンジニアリングプラスチックとして用いられ、これの分
別収集した屑、あるいは廃棄生成物として分離処理され
たポリアミド自体を、当初から前記脂肪酸グリセリッド
等の油脂に添加するのである。こうすることで化学的熱
分解工程において、ポリアミド系樹脂の熱分解によりア
ンモニアの水素原子を炭化水素基で置換した化合物であ
るアミンが生成され、このアミンが加熱工程における廃
棄物の分解量や分解速度等を高めるものとなる。In particular, polyamide resins include those synthesized by polycondensation of diamine and dicarboxylic acid and those synthesized by polycondensation of ω-aminocarboxylic acid or ring-opening polymerization of lactam. Polyamide-based resins are mainly used as engineering plastics, and the scraps separately collected from the plastics or the polyamide itself separated and treated as a waste product are added to the oil and fat such as the fatty acid glyceride from the beginning. By doing so, in the chemical pyrolysis process, the amine, which is a compound in which the hydrogen atom of ammonia is replaced by a hydrocarbon group, is generated by the pyrolysis of the polyamide resin, and this amine decomposes the amount and decomposition of the waste in the heating process. It will increase the speed.
【0015】このときの添加に際し、ポリアミド系樹脂
の比率としては、樹脂部分が100に対してポリアミド
部分が10%〜50%の範囲で、好ましくは20%程度
とすることが好ましい。また、温度条件は330℃〜3
70℃の範囲であって、特にオレフィン系樹脂による廃
棄物では350℃〜370℃の高温側が、またポリエス
テル、ポリウレタン、ポリアミド等の縮合系の廃棄物で
は330℃程度の低温側が良く、反応時間は約3時間以
内が好ましい。例えば、ポリカーボネート系樹脂やAB
S樹脂による廃棄物では、分解量、分解速度共に5〜8
倍程度大きくなる。このとき分解に伴い低分子量・中分
子量の2極分布が生起する。また、ポリエチレン系樹脂
やポリプロピレン系樹脂による廃棄物では、分解量、分
解速度共に2〜5倍程度大きくなる。しかも、従来では
例えば330℃〜350℃で硬質なポリカーボン等の付
着物が反応器壁に生起するが、本実施の形態の方法によ
ればこのようなコークス化すなわちコークス質の析出が
無くなる。At the time of addition at this time, the ratio of the polyamide resin is preferably in the range of 10% to 50% of the polyamide portion with respect to 100 of the resin portion, preferably about 20%. Moreover, the temperature condition is 330 ° C. to 3
The temperature is in the range of 70 ° C., and particularly, the high temperature side of 350 ° C. to 370 ° C. is preferable for the waste of olefin resin, and the low temperature side of about 330 ° C. is preferable for the condensation type waste of polyester, polyurethane, polyamide, etc. It is preferably within about 3 hours. For example, polycarbonate resin and AB
For wastes made from S resin, both the amount and rate of decomposition are 5 to 8
It will be about twice as big. At this time, a bipolar distribution with a low molecular weight and a medium molecular weight occurs along with the decomposition. In addition, in the case of waste made of polyethylene-based resin or polypropylene-based resin, both the amount of decomposition and the decomposition rate become about 2 to 5 times larger. Moreover, conventionally, for example, hard deposits such as polycarbonate are generated on the reactor wall at 330 ° C. to 350 ° C., but according to the method of the present embodiment, such coking, that is, deposition of coke substances is eliminated.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
めに、夾雑物や異種プラスチックの混在によりマテリア
ルリサイクル困難な廃プラスチックを、アスファルトも
しくは接着剤等の改良剤、あるいは加熱用燃料もしくは
切削油等の添加剤等としてリサイクル可能にし有用化す
るための小規模分散処理に適合した廃棄物リサイクル方
法を提供することができる。しかも、環境汚染の基であ
る廃食用油と廃プラスチックを同時に、焼却や埋め立て
に依らない溶媒化分解という新規な熱分解方式により処
理することができ、環境保全と炭酸ガス削減と資源有効
利用等に大きく貢献することのできる新規性・独創性に
おいても優れた新リサイクルシステムを構築することが
できる。また、従来の単なる熱分解方式に比較して、3
00〜350℃と分解温度が低く、分解時間も短縮で
き、省エネルギー化できる方法であると共に、既存の熱
分解油化装置をそのまま利用することもでき、また20
0〜250℃で廃プラスチックが溶解するので、局部過
熱を在来油方式よりも減少することができる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is constructed as described above, waste plastics that are difficult to recycle materials due to the inclusion of contaminants and different kinds of plastics can be used as an improving agent such as asphalt or an adhesive, or a fuel for heating or cutting. It is possible to provide a waste recycling method suitable for small-scale dispersion treatment for making it useful as an additive such as oil or the like and making it useful. Moreover, waste cooking oil and waste plastic, which are the sources of environmental pollution, can be treated at the same time by a new thermal decomposition method called solvolysis that does not rely on incineration or landfill, which helps to conserve the environment, reduce carbon dioxide gas, and effectively use resources. It is possible to build a new recycling system that is also excellent in novelty and originality that can make a great contribution to In addition, compared with the conventional simple thermal decomposition method, 3
The decomposition temperature is as low as 00 to 350 ° C., the decomposition time can be shortened, and the energy can be saved. In addition, the existing thermal decomposition oiling device can be used as it is.
Since the waste plastic melts at 0 to 250 ° C, local overheating can be reduced as compared with the conventional oil system.
【0017】すなわちこれは本発明が、メッキ処理され
ている合成樹脂製の廃棄物に油脂を添加し、高温におけ
る溶媒化熱分解反応を利用して廃棄物の合成樹脂部分を
熱分解液状化して金属や無機質等の不溶部分を分離する
化学的熱分解工程5と、化学的熱分解工程5によって分
離した液状部分を減圧(真空)蒸留により、再利用可能
な軽質油部分と重質油部分とに分離する蒸留分離工程6
とから成るからであり、これにより、従来の単なる熱分
解のみによる軽質油化方式よりも省エネルギー的な方法
を提供することができる。また、従来のようなメタノー
ルやトルエンのような危険な有機溶剤を使用したり、精
度の高い蒸留工程や複雑な製作工程を必要としたりする
低分子化モノマーリサイクル方式よりも安全である。さ
らに、安全な油脂すなわち廃食用油による常圧下の溶媒
化分解という化学的熱分解により廃棄物を低温度短時間
で中分子化・重質油化・減容化・有用化することがで
き、しかも減圧蒸留以外の精製工程を必要としない安全
且つ簡単なリサイクル方式とすることができる。また、
生成物が重質油であるため消防法の規制が緩やかであ
り、しかも生成物自体は税法の規制を受けない。That is, according to the present invention, fats and oils are added to a synthetic resin waste that has been plated, and the synthetic resin portion of the waste is pyrolyzed and liquefied by utilizing a solvated thermal decomposition reaction at high temperature. A chemical thermal decomposition step 5 for separating insoluble parts such as metals and inorganic substances, and a liquid portion separated by the chemical thermal decomposition step 5 is subjected to reduced pressure (vacuum) distillation to produce a reusable light oil portion and heavy oil portion. Distillation separation process 6
This makes it possible to provide an energy-saving method as compared with the conventional light oil conversion method by only simple thermal decomposition. In addition, it is safer than the conventional low molecular weight monomer recycling system that uses a dangerous organic solvent such as methanol or toluene, or requires a highly accurate distillation process or a complicated manufacturing process. Furthermore, it is possible to make waste into medium molecule, heavy oil, volume reduction, and usefulness at low temperature in a short time by chemical pyrolysis called solvolysis under normal pressure with safe fats and oils, that is, waste edible oil, Moreover, a safe and simple recycling system that does not require any purification step other than vacuum distillation can be realized. Also,
Since the product is heavy oil, the regulations of the Fire Service Law are lenient, and the product itself is not subject to tax regulation.
【0018】油脂は、脂肪酸グリセリッド等の廃食用重
質油であるので、分解温度を低く、反応時間を短くで
き、省エネルギーとなり、コークス化せず排出が容易と
なる。また、通常の油化方式では軽質油化の収率が低く
コークス化し易い廃プラスチックでも重質油化や減容化
が容易に行なえる。Since the fats and oils are heavy oils for waste food such as fatty acid glycerides, the decomposition temperature can be lowered, the reaction time can be shortened, energy can be saved, and coke is not generated, and discharge is easy. In addition, even with waste plastics, which have a low yield of light oil and are easy to be coked by the conventional oiling method, heavy oil and volume reduction can be easily performed.
【0019】廃棄物は、ポリカーボネート樹脂・ABS
樹脂・ポリアミド樹脂・ポリウレタン樹脂・不飽和ポリ
エステル樹脂・ポリエステル樹脂・ポリウレタン樹脂等
に金属や夾雑物の混在している混合プラスチックであ
り、また蒸留分離工程6によって生成された重質油部分
は、アスファルトもしくは接着剤等の改良剤として使用
可能にし、一方、蒸留分離工程6によって生成された軽
質油部分は、加熱用燃料もしくは切削油等の添加剤とし
て使用可能にしたので、夾雑物や異種プラスチックの混
在によりマテリアルリサイクル困難な廃プラスチック等
の廃棄物を容易にリサイクル有用化することができ、し
かも環境保全と炭酸ガス削減と資源有効利用等に大きく
貢献することのできる小規模分散処理に適合した廃棄物
リサイクル方法を提供することができる。Waste is polycarbonate resin / ABS
Resin, polyamide resin, polyurethane resin, unsaturated polyester resin, polyester resin, polyurethane resin, etc. are mixed plastics in which metals and contaminants are mixed, and the heavy oil portion produced by the distillation separation step 6 is asphalt. Alternatively, it can be used as an improving agent for adhesives and the like, while the light oil portion produced by the distillation separation step 6 can be used as an additive for heating fuel or cutting oil. Waste that is difficult to recycle due to mixed materials, such as waste plastic, can be easily recycled and made useful, and can contribute greatly to environmental protection, carbon dioxide reduction, and effective use of resources. A thing recycling method can be provided.
【0020】化学的熱分解工程における油脂の添加と共
に投入される廃棄物として、ポリアミド系樹脂を添加利
用するものとするか、あるいは廃棄物の分別収集したポ
リアミド系樹脂の屑、あるいは廃棄生成物として分離処
理されたポリアミド自体を、廃棄物と共に投入される油
脂に添加するものとしたので、化学的熱分解工程におけ
るポリアミド系樹脂の熱分解によりアミンが生成され、
このアミンが加熱工程における廃棄物の分解量や分解速
度等を高めることができる。Polyamide-based resin is added and used as waste to be added together with addition of fats and oils in the chemical pyrolysis step, or as waste of polyamide-based resin separately collected as waste, or waste product. Since the separated polyamide itself is added to the fat and oil added together with the waste, amine is generated by the thermal decomposition of the polyamide resin in the chemical thermal decomposition step,
This amine can increase the decomposition amount and decomposition rate of waste in the heating step.
【0021】油脂に添加されるポリアミド系樹脂は、樹
脂部分が100に対してポリアミド部分が10%〜50
%の範囲で、好ましくは20%程度であり、また温度条
件は330℃〜370℃の範囲であって、このうちオレ
フィン系樹脂による廃棄物では350℃〜370℃の高
温側が、一方、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミ
ド等の縮合系の廃棄物では330℃程度の低温側が適用
され、反応時間は約3時間以内であるものとしたので、
例えば、ポリカーボネート系樹脂やABS樹脂による廃
棄物では、分解量、分解速度共に5〜8倍程度大きくす
ることが可能となる。また、ポリエチレン系樹脂やポリ
プロピレン系樹脂による廃棄物では、分解量、分解速度
共に2〜5倍程度大きくすることが可能となる。しか
も、従来では例えば330℃〜350℃で硬質なポリカ
ーボン等の付着物が反応器壁に生起するが、本発明によ
ればこのようなコークス化すなわちコークス質の析出が
皆無となる。The polyamide resin added to the fats and oils has a resin portion of 100% and a polyamide portion of 10% to 50%.
%, Preferably about 20%, and the temperature condition is in the range of 330 ° C. to 370 ° C., in which the waste of olefinic resin is on the high temperature side of 350 ° C. to 370 ° C., while polyester, For condensation waste such as polyurethane and polyamide, the low temperature side of about 330 ° C is applied and the reaction time is assumed to be within about 3 hours.
For example, in the case of waste products made of polycarbonate resin or ABS resin, both the amount of decomposition and the decomposition rate can be increased by about 5 to 8 times. Further, in the case of waste made of polyethylene-based resin or polypropylene-based resin, both the amount of decomposition and the decomposition rate can be increased by 2 to 5 times. In addition, conventionally, for example, hard polycarbonate deposits are generated on the reactor wall at 330 ° C. to 350 ° C., but according to the present invention, such coking, that is, deposition of coke substances is completely eliminated.
【図1】本発明の一実施の形態における廃棄物リサイク
ル工程を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a waste recycling process according to an embodiment of the present invention.
1 廃棄物リサイクル工程 2 廃棄物への油脂の添加工程 3 加熱工程 4 比重・遠心分離工程 5 化学的熱分解工程5 6 蒸留分離工程 1 waste recycling process 2 Addition process of fats and oils to waste 3 heating process 4 Specific gravity / centrifugation process 5 Chemical pyrolysis process 5 6 Distillation separation process
Claims (8)
リント配線板FRPの如き金属無機繊維等と合成繊維の
複合材の廃棄物に油脂を添加し、高温における溶媒化熱
分解反応を利用して廃棄物の合成樹脂部分を熱分解液状
化して金属や無機質等の不溶部分を分離する化学的熱分
解工程と、化学的熱分解工程によって分離した液状部分
を減圧(真空)蒸留により、再利用可能な軽質油部分と
重質油部分とに分離する蒸留分離工程とから成ることを
特徴とした廃棄物のリサイクル方法。1. Addition of fats and oils to a waste of a composite material of a synthetic resin product and a synthetic fiber, such as a synthetic resin product or a printed wiring board FRP, which has been subjected to plating treatment, and a solvated thermal decomposition reaction at high temperature is utilized. Can be reused by chemical pyrolysis process in which synthetic resin part of waste is pyrolyzed and liquefied to separate insoluble parts such as metals and inorganic substances, and liquid part separated by chemical pyrolysis process is decompressed (vacuum) distillation A method for recycling waste, comprising a distillation separation step of separating a light oil portion and a heavy oil portion.
重質油である請求項1記載の廃棄物リサイクル方法。2. The waste recycling method according to claim 1, wherein the fat or oil is a heavy oil for waste food such as fatty acid glyceride.
部分は、アスファルトもしくは接着剤等の改良剤や、塗
料、インキ等の樹脂成分として使用可能にした請求項1
または2記載の廃棄物リサイクル方法。3. The heavy oil portion produced by the distillation separation step can be used as an improving agent such as asphalt or an adhesive, or a resin component such as a paint or an ink.
Or the waste recycling method described in 2.
部分は、加熱用燃料もしくは切削油等の添加剤として使
用可能にした請求項1または2記載の廃棄物リサイクル
方法。4. The method of recycling waste according to claim 1, wherein the light oil portion produced by the distillation separation step can be used as an additive for heating fuel or cutting oil.
S樹脂・ポリアミド樹脂・ポリウレタン樹脂・不飽和ポ
リエステル樹脂・ポリエステル樹脂・ポリウレタン樹脂
等に金属や無機繊維等の夾雑物の混在している混合プラ
スチックである請求項1乃至4のいずれか記載の廃棄物
リサイクル方法。5. Waste is polycarbonate resin / AB
The waste according to any one of claims 1 to 4, which is a mixed plastic in which impurities such as metals and inorganic fibers are mixed in S resin, polyamide resin, polyurethane resin, unsaturated polyester resin, polyester resin, polyurethane resin and the like. Recycling method.
共に投入される廃棄物として、ポリアミド系樹脂を添加
利用する請求項1乃至5のいずれか記載の廃棄物リサイ
クル方法。6. The waste recycling method according to any one of claims 1 to 5, wherein a polyamide resin is added and used as the waste that is added together with the addition of the oil and fat in the chemical pyrolysis step.
の屑、あるいは廃棄生成物として分離処理されたポリア
ミド自体を、廃棄物と共に投入される油脂に添加するも
のとした請求項1乃至5のいずれか記載の廃棄物リサイ
クル方法。7. The method according to claim 1, wherein the waste of the polyamide-based resin collected separately from the waste or the polyamide itself separated as a waste product is added to the oil and fat to be added together with the waste. How to recycle waste.
樹脂部分が100に対してポリアミド部分が10%〜5
0%の範囲で、好ましくは20%程度であり、また温度
条件は330℃〜370℃の範囲であって、このうちオ
レフィン系樹脂による廃棄物では350℃〜370℃の
高温側が、一方、ポリエステル、ポリウレタン、ポリア
ミド等の縮合系の廃棄物では330℃程度の低温側が適
用され、反応時間は約3時間以内であるものとした請求
項6または7記載の廃棄物リサイクル方法。8. The polyamide-based resin added to fats and oils is
Resin portion is 100% and polyamide portion is 10% to 5
In the range of 0%, preferably about 20%, and the temperature condition is in the range of 330 ° C to 370 ° C, of which the waste of olefinic resin is on the high temperature side of 350 ° C to 370 ° C while the polyester is The waste recycling method according to claim 6 or 7, wherein a low temperature side of about 330 ° C is applied to condensation waste such as polyurethane and polyamide, and a reaction time is within about 3 hours.
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2002
- 2002-07-15 JP JP2002205340A patent/JP3894854B2/en not_active Expired - Fee Related
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