JP2009286861A

JP2009286861A - 燃料の製造方法

Info

Publication number: JP2009286861A
Application number: JP2008139039A
Authority: JP
Inventors: Toshio Takeuchi; 利雄竹内
Original assignee: NIHON BOTTLERS KK
Current assignee: NIHON BOTTLERS KK
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2009-12-10

Abstract

【課題】プラスチック（合成樹脂）製品を廃棄処分するに当たり、リサイクル可能な部分もリサイクルしにくい部分も更に強化プラスチックの廃棄物であっても、比較的簡単に廃棄処理可能で且つこれらを燃料として活用できる樹脂材料の燃料の製造方法を提供する。
【解決手段】食用油（廃油）Ｏに、合成樹脂の破片Ｐと生ゴミとを、１００対１００〜３００程度の比率（重量比）の範囲で混入させて加熱容器Ｗで加熱溶融し、該合成樹脂の破片Ｐと生ゴミ等を食用油に溶解させて冷却固化し、冷却固化の過程で燃料用ペレットを製作する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレート（ペット）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂等種々の合成樹脂材料を用いたボトル本体、キャップ、リング、ラベル等から構成される飲料容器やその他合成樹脂から製作される容器等の合成樹脂製品を破砕し、これらの破砕片と生ゴミ等を混合した燃料の製造方法に関する。

近年、廃棄物の埋立処理場の埋立余力が乏しくなって来ているが、特に、軽くて便利な容器であり、消費生活の中で包装用容器等として使用が急増中のプラスチック（合成樹脂）製品類の処理が緊急の課題となりつつある。上記するペット、ポリエチレン、ポリプロピレン、メタクリル樹脂等のプラスチック製材料は、通常の焼却炉で焼却することはできず、埋め立てても腐敗消滅（分解）しないことから、陸上だけでなく、海洋汚染の原因となり地球規模の環境汚染や悪化の原因物質となっている。

また近年は、容器本体やキャップ、ラベル等容器を構成する部分品毎に仕分けし、再生可能部分（ポリエチレンテレフタレート材）と廃棄処理部分（キャップやラベル等のポリプロピレンやメタクリル樹脂）とその他の再生不可能材であるプラスチック製品等とに分けている例もある（特許文献１）。
そして再生が可能な部分はリサイクルし、合成樹脂として再生しにくい部分のみ溶解（常圧で３９０°Ｃで熱分解する）し、生成油となったところで分溜し、これをガソリンや灯油或いは軽油、分解ガスとして再生する。或いは再生不可能な残りのみ処理費用を考慮して埋め立てや焼却処理する、等極力環境汚染物質が低減するよう努力している。

特許文献１特願２００６−１０５１９８

上記するように、使用済のペットボトル等で、ポリエチレンテレフタレート（ペット）製のボトル本体は再利用可能であるが、他のキャップ（蓋）、リング、ラベル等のペット以外のポリプロピレン樹脂やポリスチレン樹脂等であり、再利用しにくい合成樹脂材である。かかる再利用しにくい合成樹脂材を、分溜してガソリンや灯油等に再生するには煩雑な装置が必要となり、費用の点でもコストがかかり、一般的ではない。

従来の合成樹脂製容器（プラスチック製ボトル）は、生産および搬送に際して生産性の良さ、コスト低減等を考慮すれば、極めて便利であり、容器の製造業界や使用業界の要請に適うものである。しかしながら、使用済の合成樹脂製容器は、地中に埋め立てても分解せず（最近は分解性のものもあるがコスト高である）、焼却処分しても有害なガスが発生し処理が極めて困難であるとうい問題は依然として解決されていない。そこで、上記するような種々のプラスチック材料から製作される容器のうち再生しにいものや容器以外に使用される合成樹脂でも埋め立て以外の処理方法が要請されている。

しかしながら、上記するように従来の技術は、再生可能なものは特定のプラスチック（ペット）に限定されたり、環境汚染を生じることなく廃棄処理するとすれば、設備が大掛かりとなりコスト増大を招くものであった。また、再生処理するにあたっても、ペットボトル容器からキャップやリングを取り出したり、ラベルを剥ぎ取る等して処理するものであったり、キャップやラベル等の付着のまま粉砕処理する方法とすれば、後の分別処理が煩雑且つ人手とコスト等を要するという問題があった。更に、分別処理して再生可能物質を取り出す場合、純度の高い再生可能物質を取り出すのは困難である。

本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、プラスチック製品を廃棄処分するに当たり、リサイクル可能な部分もリサイクルしにくい部分でも比較的簡単に廃棄処理可能で且つこれらを燃料として活用できる合成樹脂材料の燃料の製造方法を提供することを目的としている。

この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、燃料の製造方法が、食用油または食用廃油（以下、食用油とする）に、合成樹脂と生ゴミとを、加熱容器に混入させて加熱し、該合成樹脂と生ゴミを食用油に混合溶解させた後冷却固化するに際し、この冷却固化の過程で円筒状や立方体或いは一定の形状の破砕片のペレットとし、このペレットを燃料とすることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、燃料の製造方法が、食用油または食用廃油（以下、食用油とする）に、合成樹脂と生ゴミやオガクズ或いは可燃性ゴミ（以下、生ゴミ等とする）とを、加熱容器に混入させて加熱し、該合成樹脂と生ゴミ等を食用油に混合溶解させた後冷却固化するに際し、この冷却固化の過程で円筒状や立方体或いは一定の形状の破砕片のペレットとし、このペレットを燃料とすることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、前記合成樹脂と生ゴミ又は生ゴミとオガクズ或いは可燃性ごみとの、比率（重量比率）を、１００対１００〜３００の範囲とすることを特徴とするものである。

上記発明によれば、ゴミとして環境を汚染することなく処理しにくい合成樹脂を生ゴミと共に容易に燃料として使用することが可能となり、有用な用途とすることが可能となる。特に、本発明では従来有機肥料とするか、焼却処分するか或いは埋め立てるしかなかった生ゴミを、合成樹脂と共に燃料として活用することができる点に特徴がある。即ち、合成樹脂類のみでは燃料ペレットとして利用することが難しかったものをこの合成樹脂と生ゴミとを混合溶融することにより燃焼の単位重量あたりのカロリーを抑え炉内の壁材を損傷することなく有効な燃料を製造することができる点に特徴的な利点がある。また、合成樹脂と生ゴミ等の比率を上記比率の構成することにより溶融固化する過程で塊をペレットに成型する場合、燃料として丁度適当な硬さとすることができ、燃料としても処理しやすいものとなる。

また、合成樹脂の破砕片に金属片等が混在していても、溶融状態では沈殿するのでタール状となった樹脂と生ゴミ等との塊とこれら金属片とを分離して別個に取り出すことができる。このため固形燃料として使用しても金属片が炉内に残留し障害の原因となることはない。

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の樹脂燃料の製造方法を実施する際の工程の概念を示す図である。即ち、この発明では、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂製のボトルやこれらボトルの蓋やリングあるいはラベルを破砕した破片Ｐを食用油Ｏ（通常の食用油だけでなく廃棄するような食用油（廃油）でもよい）を入れた加熱容器Ｗに投入し、更に別個に残飯等の生ゴミやオガクズその他のゴミの混合物を、１００対１００〜３００（重量比）の比率で混入して、１２０°Ｃ〜１８０°Ｃ程度に加熱する。合成樹脂の破片や生ゴミや食料油を入れた加熱容器Ｗを加熱装置Ｈに載せて一定時間加熱すると、これら合成樹脂の破片と食用油と生ゴミやオガクズ等が混合、溶融し、樹脂と生ゴミ等と食用油の混合物の塊となる。この混合物の塊を柔らかいうちに（タール状のうちに）適宜円筒状や立方体の型枠に嵌め入れ、冷却すると、可燃物のペレットとなる。こうして、ペレットは各種の燃料として使用することが可能となるのである。あるいは円筒状や立方体の型枠を使用せず、適宜の大きさに破砕した粉砕物としても良い。なお、食用油としては植物油でも良く、動物油でも良い。また、これらの食用油は使用済の廃油でも良い。

図２は、前記加熱容器Ｗのより具体例を示す図である。この加熱容器Ｗは、燃焼口Ｗ４を設けた台座部Ｗ１と、該台座部Ｗ１の上部の食用油Ｏを入れるオイル溜まり部Ｗ２と、合成樹脂の破片Ｐを投入するホッパーを設けた投入部Ｗ３と、で構成される。この加熱容器Ｗを燃焼口Ｗ４で加熱すると、前記オイル溜まりＷ２のオイルＯと合成樹脂の破片Ｐとが溶融、混合されて溶融物ができる。該溶融物は、該オイル溜まり部Ｗ２の下部に設けたスクリュコンベアＳから排出され、例えば型枠に入れて固化させ、ペレットとするのである。また、加熱容器Ｗの上部には空気排出部Ｅが設けられ、ブロワＢで強制排気して常に新鮮な空気が導入されるようにしてある。

上記するように、合成樹脂材の破片と生ゴミやオガクズ等の比率を１００対１００〜３００（重量比）とするのは、これら合成樹脂材の破片と生ゴミやオガクズ等が食用油と混合されたとき、燃焼状態の良いペレット（固形物）となるようにするためである。即ち、生ゴミ等の比率を１００以下とすると固化したとき固化したペレットを燃焼させたとき、発生する熱量が大きすぎて炉壁を損傷しやすくなり、一方３００以上とすると固化しにくくなり、有用な燃料となり難いからである。

尚、合成樹脂製のボトルに限らず、ボトルに使用されていたキャップ、リング、ラベル等はそのままボトルの破片と共に生ゴミを食用油等の廃油に混入することもできる。更に、発泡スチロールや使用済のごみ袋（ポリ袋）等多数の種類の合成樹脂を使用することも可能である。

上記合成樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリルにトリル・ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリルにトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリメチルペン点（ＰＭＰ）、ポリカーボネート樹脂等を用いることが可能である。生ゴミとしては、残飯やパン屑、ミカンやリンゴ等各種果物あるいはその皮、キャベツや白菜等の野菜類やオカラ、オガクズや木屑、紙屑、繊維屑等の切り屑或いはその他の可燃性ごみ・・・等を用いる。このように「生ゴミ類」を用いるのは、上記するペレットの単位重量あたりのカロリーが高すぎて焼却する炉の壁材が損傷しやすくなるためである。即ち、前記する生ゴミ等を用いることによりできたペレットのカロリーを低く抑えるためである。

上記したように、加熱し溶融させ固化させる過程で混合された合成樹脂物の塊は、固化の過程の柔らかい状態（タール状態）で型枠に入れペレットとして生成する。この型枠は、半円筒形の凹部を多数設けて上下の型枠を合わさるように製作し、中に溶融した合成樹脂と生ゴミ等の溶融物を流し込み、冷却してから取り出すと、円筒状のペレットとして成型することができる。各ペレットの大きさは数センチメートルから数十センチメートル程度とすることが望ましい。ただし、ペレットは円筒状に限らず、角形でもよいし、円板状でもよいし、その形状は限定しないが、燃焼しやすい形状とすることが好ましい。また、場合によっては溶融・固化した塊を破砕したペレットとした燃料としてもよい。

合成樹脂としては、通常ボトルや包装容器として使用されるものが使用されるが、更に、ボトルや容器のみでなく、合成樹脂製の箱やケース、樽や桶、カップ型の容器やコップ、皿、くぼみを有するシート状の容器、チューブ状の容器、袋、容器に入れられた商品の保護または固定のために加工・当該容器への接着がされ、当該容器の一部として使用されるもの、等も破砕して食用油や生ゴミと共に加熱・固化させ固形燃料とすることもできる。尚、これら廃棄様の合成樹脂製ボトルには金属類が混入していても分離することができる。

本発明を上記構成とすることにより、処理しにくい合成樹脂をゴミとして環境を汚染することなく容易に燃料として使用することが可能となり、有用な用途とすることが可能となる。特に、本発明では従来有機肥料とするか、焼却処分するか或いは埋め立てるしかなかった生ゴミと共に燃料として活用することができる点に特徴がある。即ち、合成樹脂類のみでは燃料ペレットとして利用することが難しかったものをこの合成樹脂と生ゴミとを混合溶融することにより燃焼の単位重量あたりのカロリーを抑え炉内の壁材を損傷することなく有効な燃料を製造することができる点に極めて特徴的な利点がある。更に、合成樹脂の破砕片や生ゴミ中に金属片が混入していても、かかる金属類は分離することができる。

なお、上記するように本発明は、合成樹脂の破片と食用油の廃油とを加熱混合させて溶融し、固化して燃料を製造する方法に関する発明であるが、溶融した混合物は、燃料だけでなく、他の合成樹脂の再生品として種々の材料（例えば、野菜類のハウス栽培に際して製作する覆い用の骨材、ゴミ箱等）として使用することができる。

本発明の樹脂燃料の製造方法を実施する際の工程の概念を示す図である。本発明の樹脂燃料の製造方法を実施する際の工程の概念図の加熱容器のより具体例を示す図である。

符号の説明

Ｏ食用油（廃油）
Ｐ樹脂破片
Ｗ加熱容器
Ｂブロワ
Ｓスクリュコンベア
Ｅ排気口

Claims

食用油または食用廃油（以下、食用油とする）に、合成樹脂と生ゴミとを、加熱容器に混入させて加熱し、該合成樹脂と生ゴミを食用油に混合溶解させた後冷却固化するに際し、この冷却固化の過程で円筒状や立方体或いは一定の形状の破砕片のペレットとし、このペレットを燃料とする燃料の製造方法。
食用油または食用廃油（以下、食用油とする）に、合成樹脂と生ゴミやオガクズ或いは可燃性ゴミ（以下、生ゴミ等とする）とを、加熱容器に混入させて加熱し、該合成樹脂と生ゴミ等を食用油に混合溶解させた後冷却固化するに際し、この冷却固化の過程で円筒状や立方体或いは一定の形状の破砕片のペレットとし、このペレットを燃料とする燃料の製造方法。
前記合成樹脂と生ゴミ又は生ゴミとオガクズ或いは可燃性ごみとの、比率（重量比率）を、１００対１００〜３００の範囲とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料の製造方法。