特許ウォッチ

公開番号2025019948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123878
出願日2023-07-28
発明の名称廃プラスチックを含む固形燃料及びその製造方法
出願人個人
代理人個人
主分類C10L 5/00 20060101AFI20250131BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】塩素系ガスの発生が少なく、塩素系廃プラスチックも使用することができる、廃プラスチックを含む固形燃料及びその製造方法を提供する。
【解決課題】産業廃棄物プラスチックを含む固形燃料であって、産業廃棄物プラスチックを還元性雰囲気下で加熱、溶融して得られる加熱溶融処理物からなる第1層と、無機繊維物と結合剤からなる第2層とからなる。産業廃棄物プラスチックは、5～95質量%、無機繊維物は、5～50質量%、結合剤は、0.5～50質量%含む。産業廃棄物プラスチックは、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂を含む。固形燃料は、灰分20質量%以下、固定炭素20～30質量%、揮発分50～70質量%である。記灰分は、酸化カルシウム(CaO)5質量%以下、二酸化珪素(SiO₂)10質量%以下、酸化アルミニウム(Al₂O₃)5質量%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
産業廃棄物プラスチックを含む固形燃料であって、
産業廃棄物プラスチックを還元性雰囲気下で加熱、溶融して得られる加熱溶融処理物からなる第１層と、
無機繊維物と結合剤からなる第２層と
からなる固形燃料。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記産業廃棄物プラスチックは、５～９５質量％、
前記無機繊維物は、５～５０質量％、
前記結合剤は、０．５～５０質量％含む請求項１に記載の固形燃料。
【請求項３】
前記産業廃棄物プラスチックは、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂を含む請求項１に記載の固形燃料。
【請求項４】
前記固形燃料は、
灰分２０質量％以下、
固定炭素２０～３０質量％、
揮発分５０～７０質量％、
を含む請求項１に記載の固形燃料。
【請求項５】
前記灰分は、
酸化カルシウム（ＣａＯ）５質量％以下、
二酸化珪素（ＳｉＯ
２
）１０質量％以下、
酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）５質量％以下
を含む請求項８に記載の固形燃料。
【請求項６】
塩素分が０．２質量％以下である請求項１に記載の固形燃料。
【請求項７】
比重が０．３～０．８である請求項１に記載の固形燃料。
【請求項８】
前記第１層又は前記第２層のいずれか一方の層は、円柱状で、他方の層は、中空円筒状で、軸方向に延びる内部を有し、
前記他方の層の内部に円柱状の前記一方の層が挿入される、
請求項１に記載の固形燃料。
【請求項９】
前記第１層又は前記第２層のいずれか一方の層は、半割円柱状で、他方の層は、半割円筒状で、軸方向に延びる溝部を有し、
前記他方の層の溝部に半割円柱状の前記一方の層が挿入される、
請求項１に記載の固形燃料。
【請求項１０】
産業廃棄物プラスチックからなる主原料から第１層を形成する第１層形成工程と、
無機繊維物からなる副原料から第２層を形成する第２層形成工程と、
前記第１層と前記第２層を接合して積層体を形成する接合工程と、
を備える固形燃料の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は廃プラスチックを含む固形燃料及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物であるプラスチック（廃プラスチック）は、石油化学燃料の高騰の影響もあって燃料の原料として需要が高まっているが、それでも特に塩ビ系プラスチックは埋め立て処理されているのが現状である。近年、ＲＰＦ（Refuse Paper & Plastic Fuel）と称する廃棄物固形燃料が市場に出されている。ＲＰＦは、古紙類、プリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の廃プラスチック類、おがくず、解体材等の木くず類を原料とし、発熱量が大きい利点がある。
【０００３】
しかし、ＲＰＦは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等を原料とするとダイオキシンや塩素系ガスが発生するため、これらの塩素系プラスチックは原料にできないうえ、ＲＰＦ－ｃｏｋｅでは全塩素分は０．６質量分率（％）以下に制限されているものの（JISZ7311:2010）、実際には０．５質量分率（％）程度の塩素が含まれ、ボイラーの壁面を腐食させる原因となっていた。
さらに、ＲＰＦは、塩素を含む廃プラスチック、金属類、非鉄金属類、ガラス、食品、飲料水等を付着する物は原料にできないため、利用できる原料に制約があった。多量に塩素を含む廃プラスチックについては、燃焼時に炉壁の溶損が著しく大きく、耐火レンガの寿命を短くし、ランニングコストの上昇を招く要因となっている。
このように、塩素リッチなＲＰＦは普及していないのが現状であり、塩素を含む廃プラスチックの有効利用が望まれていた。
【０００４】
特許文献１－３には、石炭から得られる微粉炭と、塩素を含む熱可塑性プラスチックを加熱して得られる加熱処理物とを含む固体燃料が記載されている。この固形燃料は、熱可塑性プラスチック１００質量部に対して微粉炭５０～５００質量部の割合で混合して、プラスチックの熱量の高さを微粉炭で調整しているが、コストが高く、燃焼中に黒煙が発生し、粉塵が出るという問題があった。
【０００５】
塩素を多量に含有する産業廃棄物プラスチックは、成型時に半溶融又は半軟化状にして、スクリーン状の孔開き鉄板を通してペレット状に成型するときに金型に融着するという問題があり、作業効率が低下し、生産性が悪いものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５５４９１６９号明細書
特許第５５４９１６８号明細書
特許第５７５９０９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は斯かる従来の問題点に鑑みてなされたもので、塩素系ガスの発生が少なく、塩素系廃プラスチックも使用することができる、廃プラスチックを含む固形燃料及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
（１）産業廃棄物プラスチックを含む固形燃料であって、
産業廃棄物プラスチックを還元性雰囲気下で加熱、溶融して得られる加熱溶融処理物からなる第１層と、
無機繊維物と結合剤からなる第２層と
からなる。
この固形燃料は、無機繊維物の第２層の量を調整することで、比重を調整することができるとともに、第１層の産業廃棄物プラスチックに含まれる塩素を減少することができる。また、第１層の産業廃棄物プラスチックが還元性雰囲気下で加熱、溶融して得られる加熱溶融処理物からなるので、成型時の金型への融着がなく、作業効率が向上するとともに、製造時の発火、燃焼を回避し、火災を防止することができる。さらに、塩素を含有する塩化ビニル系の産業廃棄物プラスチックの積極的な有効利用を図り、塩素化合物による地球環境の悪影響を削減することができるとともに、海洋におけるマイクロプラスチックの大幅な削減により、生態系の破壊防止に役立つものである。
（２）前記手段１において、
前記産業廃棄物プラスチックは、５～９５質量％、
前記無機繊維物は、５～５０質量％、
前記結合剤は、０．５～５０質量％含む。
（３）前記手段１又は２において、
前記産業廃棄物プラスチックは、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂を含む。
（４）前記手段１から３のいずれかにおいて、
前記固形燃料は、灰分２０質量％以下、固定炭素２０～３０質量％、揮発分５０～７０質量％を含む。
（５）前記手段４において、
前記灰分は、酸化カルシウム（ＣａＯ）５質量％以下、二酸化珪素（ＳｉＯ
２
）１０質量％以下、酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）５質量％以下を含む。
（６）前記手段１から５のいずれかにおいて、
塩素分が０．２質量％以下である。
（７）前記手段１から６のいずれかにおいて、
比重が０．３～０．８である。
（８）前記手段１から７のいずれかにおいて、
前記第１層又は前記第２層のいずれか一方の層は、円柱状で、他方の層は、中空円筒状で、軸方向に延びる内部を有し、
前記他方の層の内部に円柱状の前記一方の層が挿入される。
（９）前記手段１から７のいずれかにおいて、
前記第１層又は前記第２層のいずれか一方の層は、半割円柱状で、他方の層は、半割円筒状で、軸方向に延びる溝部を有し、
前記他方の層の溝部に半割円柱状の前記一方の層が挿入される。
【０００９】
（１０）産業廃棄物プラスチックを含む固形燃料の製造方法は、
産業廃棄物プラスチックからなる主原料から第１層を形成する第１層形成工程と、
無機繊維物からなる副原料から第２層を形成する第２層形成工程と、
前記第１層と前記第２層を接合して積層体を形成する接合工程と、
を備える。
（１１）前記手段１０において、
前記積層体を乾燥する乾燥工程をさらに備える。
（１２）前記手段１０又は１１において、
前記第１層形成工程は、
産業廃棄物プラスチックからなる主原料を定量供給する定量供給工程と、
主原料を還元性雰囲気下で加熱、溶融しつつ混合し、混錬する混合・混錬工程と、
混錬した主原料を所定形状に押し出して成型する成型工程と、
を備える。
（１３）前記手段１０から１２のいずれかにおいて、
前記第２層形成工程は、
無機繊維物からなる副原料を定量供給する定量供給工程と、
副原料と結合剤を混合し、混錬する混合・混錬工程と、
混錬した副原料を所定形状に押し出して成型する成型工程と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、塩素系ガスの発生が少なく、塩素系廃プラスチックも使用することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許