オーストリア技術のプラスチック洗浄ライン(6000kg/hの高出力)

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プラスチックの洗浄ラインは、執行力のあるプラスチックリサイクリングオペレーションの中心であり、6000 kg/hの定格量では小さな工房ではなく、産業規模の資源回収プラントの領域に入っています。Wanplasの工場であるポリレテックは、現代のPET、PE、PPリサイクラの要求に応える高容量の洗浄ラインを構築しています。オーストリアの工学技術と中国の製造技術が融合し、睡眠時間、水の管理、フラクト純度など現代的なリサイクラの要求を満たします。本記事では、6000 kg/hのオーストリア型技術のプラスチック洗浄ラインが実際にどのようなものなのか、各工程がどのように仕様づけされているのか、低水消費量、低エネルギー密度、食糧等級のフラクト品質を実現するためにラインがどのようにチューニングされているのかを具体的に解説します。ここでは、完全な洗浄ラインプロセスと大容量の工学技術に焦点を当て、その後段階のペレット化は洗浄ラインとの接続にのみ触れ、中心的な主題として扱いません。

大規模設備投資を検討するリサイクラーにとって、最も誤解されやすい数値はネームプレートに記載されている容量です。例えば、6000 kg/hの洗浄ラインは、紙面上では単に一時間に6トンの汚れたバールが機械を通過するだけではありません。このラインは、コンベア、クラッシャー、摩擦洗浄機、浮漂式タンク、高温洗浄槽、光学分別機、および閉ループ方式の水処理プラントなど、緊密に統合された複数の装置から成り立っており、各要素は最も遅いステップが最も速いステップを妨げないように規模を調整されています。この記事では、このネームプレートを日量、年間規模、バルク密度処理、水対材質比、そしてそのようなラインを最大負荷で信頼できるようにするためのオーストリアとドイツ語圏のエンジニアリング特長に換算します。

6000 kg/hは実際に何を意味するか:能力、生産量、プラントの規模

6000 kg/hという見出し数値は、ラインが定められた投入仕様の下で維持できる乾燥・汚染除去されたフレークの出力量です。この数値がプラント規模にどのような意味を持つのかを把握することは、この規模のプロジェクトを正当化するための第一歩です。

毎日のおよび年間のスループット。

3シフト、日あたり 20効率的な稼働時間をもつ 6000 kg/h の洗浄ラインを稼働させた場合、日あたりおよそ 120 トンの浅くなめくられたファイラが得られます。これは、リアルな可用性要素 (束の供給中断、スクリーンの交換、簡単な清掃停止、ある程度の保守緩衝用) を前提とします。年間 300 稼働日の場合は、洗浄ファイラの年間出力量は 36,000 トンに近くなります。より保守的な可用性要素 (280 日) を考えると、ラインは依然として年間 33,000 トン以上の出力を維持し、地域のリサイクル工場の中堅から上のレベルに位置します。この規模は物流に関する計画が必要になります。原材料の取り込み、バレの保管、中間シロの容量、仕上げファイラの出荷などは、連続 100 トン/日というリズムを考慮したものでなければなりません。バッチ処理という方法は不適当です。

原料の液体密度とライン基準の設定に与える影響

容量は時間当たりの質量で示されますが、材料を移動する装置は、その質量がライン中でどのように分散されるのかをも考慮し、ボリュームと配分方式でサイズが決まります。PETボトルのボールは、「ボトルブリック」とも呼ばれ、約250から400 kg/立方メートルの積載密度です。一方、農業用フィルムや後処理済みPEフィルムは非常にボリュミックであり、積載密度はわずか30から80 kg/立方メートルです。この6000 kg/hの質量流量は、ボトルブリックに比べると、フィルムでは大幅に大きなボリューム流量となります。PETボトルのボールを中心に設計された洗浄ラインは、物理的にコンパクトですが、フィルムに適用される同じ出荷容量には、材料が1トンあたりの場所が大きいため、より広いコンベア、より大きなバッファーバケータ、より大きな浮動式沈殿タンクが必要になります。このため、単一の名称規定で示される容量には、材料特有の技術的問題が隠れているのです。

水とエネルギーの使用効率に関する基準

水消費量は、飼料単位あたりの立方メートルにして表されます。オーストリアの影響を受けた閉ループ式の設計では、飼料単位あたりわずか2から3立方メートルの淡水を補充することが可能です。一方、従来の開放式洗浄ラインでは5から8立方メートルの水を消費します。6000 kg/hの場合、この差は非常に大きく、閉ループラインでは1 日あたり120から180立方メートルの補充水を使用し、従来のラインでは300から480立方メートルを必要とします。これにより、専用の排水処理設備を必要とします。最新の大容量洗浄ラインの電力消費量は、通常飼料単位あたり0.12から0.25 kWhで、満載の場合には、適切に管理された消費電力の排出量として0.8 kWh/日以下に抑えられます。これらの基準値は、6000 kg/hの新ラインの提案を評価する際の参照ポイントとなります。

ルールオブサム: 1日あたり20時間にわたって運営された6000kg/hの洗浄ラインで、毎日約120トンの浄化されたフレイクが生産されます。年間で約33,000〜36,000トンにも達しますが、設備量と水廠の規模は、単に質量の数値よりも原材料の丸め込み密度に大きく左右されます。

オーストリアとドイツ語を母国語とするエンジニアリングのDNAを備えた高容量洗浄ライン

オーストリアや広い意味でドイツ語圏のリサイクリングエンジニアリングは、信頼性、低水消費量、そして一貫したフレーク品質の分野で世界的な基準を築いてきました。Polyretecがオーストリア系技術の洗浄ラインを説明する時は、単一の輸入部品のことではなく、特定の設計原則と部品哲学群のことを指しています。

モジュール式の拡張可能なアーキテクチャ

このラインは、独立したスキッドマウントモジュールのシーケンスとして構築されており、前選別、ラベル除去、湿式顆粒化、前洗浄、浮上/沈下、熱洗浄、摩擦洗浄、すすぎ・脱水、光学選別、水処理といった工程からなります。各モジュールは共通の設計容量に調整されているため、設備を段階的に稼働開始したり、並列のモジュールを追加したり、原料の組成が変わったときに再構成することができます。モジュール構造により、スペアパーツ戦略が単純化され、故障したモジュールをバイパスしたり交換することが可能となり、全ライン停止することなく稼働を継続できるようになります。

低水消費のクローズループ哲学

オーストリアの特徴的なポイントは、水の管理にある。すべての洗浄ステージの水は、中央の浄水施設に排出され、そこでは多段階の定滓によって固形物を除去し、溶けている有機物と浮遊中の有機物を溶けている空気の漂流による分離から、細かい粒子を絞り込み、澄された水が処理に戻されます。補充水の量は循環量の10%以下に維持されます。この閉鎖ループにより最初に引用した2~3立方メートル/トンという数値が達成され、多くの水に敏感な地域で環境許可を得るうえで中心的なポイントとなっています。

高強度摩擦洗浄と精密な高温洗浄

ドイツ語圏の設計では、積極的な機械的清掃が行われます。研摩洗浄機は高い周囲速度でラベル、接着剤、表面汚れを磨き上げます。シーケンシャルに連立して構成されるのが一般的で、単一の段階に依存することはあまりありません。高温洗浄は、厳格な温度制御によって行われます。というように、皮膚のある容器と自動投薬により、負荷の交換温度を± 2度以下で保たれますが、これは接着剤酵素作用の温度依存性が強く、過剰温度ではエネルギーが浪費され、過少温度では残りの接着剤が残るためです。この温度精度は、オーストリアのプロセス制御の特徴です。

オンライン密度測定と光学分別、SCADA、衛生的な構造

大容量ラインでは、次世代による近赤外線セパレーションとカラー分別を、最終段階としてではなく、生産工程に直接組み込みます。監視制御およびデータ収集システムは、モータ負荷、流量、温度、水の濁度、トンあたりのエネルギーなどをリアルタイムに監視し、操作者は汚染がシロへ届く前に発生したトラブルを把握することができます。構造や水と直接接触する部分はステンレス鋼(一般的に厳選304質)を使用し、非常に腐蝕しやすい場所(高温カオスティック区域など)には、316Lを使用しています。316Lは通常の鋼材よりも塩素やアルカリの影響に対して優れた耐食性を持っているため、製品の衛生面や装置寿命の両面で保護することができます。

6000 kg/h洗浴ラインの段階別分解図

これは洗浄ラインの核です。下の各段階では、エンジニアが機器のサイズ、操作、トラブルシューティングを行う際に使用する具体的なパラメータが指定されています。6000 kg/hの設計状況に基づき、研磨されたHDPEのかるいが、専門的な環境保全脱脂剤を使用した高温浸漬槽に送られます。定温加熱システムで水温を65から75℃に保ち、ざらざらした油脂、酸化したコロイド、残留エンジンオイルをフラクトの表面から速やかに分解し、剥がします。長時間の循環浸漬および攪拌モードにより、すべての材料が脱脂液と十分に接触し、従来の洗浄方法では除去できない内部の残留油の問題が完全に解決されます。

ステージ1:給入処理および事前分類

ビレット状の原料はフォークリフトで貯蔵ローラーのある「バル反転機(Debaler)」へ搬送され、そこでバリは機械的に開き、ぶれているビンや硬質容器がチェーンプレートコンベयरに排出されます。チェーンプレートコンベイヤーは、ブリケットや金属製のストラッピングに耐えられるため、ベルトよりも選択されています。コンベヤーから、物品は、オペレータまたはカメラが対象外の物品、透明フィルム入りライン用の着色済みPET、また石や陶磁器、多層ポーチなどの大きな汚染物質を排除する手間のかかる可視分別ステーションへと進みます。分別ステーションのベルトのスピードは意図的に低く、通常ゼロメートルから0.2~0.5メートル/秒で、人間またはビジョンシステムが可靠な排除を行うために十分な待機時間を持たせることができます。

金属を二重の層で除去します。永久磁石ドリルは8000~12,000ガウスの磁場強さで鉄粉を引き出し、磁場によりスチールキャップとキャップリングが製品流れから離れます。非鉄金属、主にキャップやリングのアルミニウムは、エッジ流式分離機で分離されます。この装置では、排出された軽い非鉄金属がベルトの側面に投げ出されます。これらの装置によって、ダウンストリームの破砕機と顧み機が隠された金属による破損を回避できます。そのような破損は非常に深刻なものです。

第 2 段階:ラベル除去。

サイズ削減前の乾式ラベル取り装置では、ドライラベル取り剤がシュリンク袋と接着剤を付けたラベルをボトル全体から剥ぎ取り、回転するケージとビーク構造でラベルを剥ぎ取り、そしてジグザグ空気分離機で、軽いラベルの断片を重いボトル流れから取り除きます。適切に調整されたラベル取り剤では、92〜98%のラベル削減率を達成でき、これはラベルがペーパー繊維汚染や後の洗浄の作業を困難にする接着剤の主要な原因であるために非常に重要です。ラベルを乾燥させてグラнули化前に取り除くことで、最初の洗浄水が大幅に清浄になり、水処理装置の負荷が軽減されます。

ステージ3:湿潤顆粒化または粉砕

事前清浄された全ビンが、水カーテンの下で作動する主に粉砕装置である湿式ジャグリレーターに入る。湿式ジャグリレーターにより、埃を抑制することができ、フレークの事前濡らしと可溶性不純物の洗浄が開始され、素材が主洗浄回路に供給されるまでもつれてしまうことがなくなる。6000 kg/hの装置における回転子の直径は、400~800ミリメートルで、12~16ミリメートルのスクリーン孔が設けられ、その結果フレークサイズが定義される。設置電力は、回転子の速度、供給特性、そして装置が硬質ビンや重い硬質スクラップ用に製造されているかによって、90~250 kWの範囲となる。ナイフは耐磨耗性の良い工具鋼、例えばSKD-11またはD2から製造され、回転ナイフと固定ナイフとの間の隙間は、0.2~0.5ミリメートルに保たれ、切断を破壊しないようにし、塊質繊維の生成を最小限に抑え、本質的ビラクタの保護が図られる。

ステージ4:洗浄前と砂除去

グラナーから出てきた粗粒状の塊は,スクラッピングシャーシとサンド除去槽(グリットチャンバーとも呼ばれることもある)に入り,水よりも密度の高い土砂やガラスフィン,小石などはすぐに沈み,底部に集められて継続的にスクリーニングされる。この工程で,摩耗性が高い物質が金属製のフリクションシャーシやフロートシンクに付着するのを防ぎ,できたての粒皮に砂を運ばれるのを防ぐことができます。さらに,粗粒を洗浄する段階で多くのエネルギーが消費されますが,大部分の面下泥を大きな粒皮で別出してからでは洗浄しにくいのです。

第五段階: 浮上と沈下の分離

ポリマー分離の核心は、浮上・沈殿をするタンクです。水の密度が1.0である場合、約1.38の密度を持つPETは沈み、0.90から0.96の密度を持つポリオレフィン(PE、PPなど)は浮上します。床を動かすのに使用されるペダルやドラム式の攪拌装置により、絡み合ったフィルムを適切に分離できます。沈んだPETは底から継続的に引き出され、浮上したPEとPPは表面からスカンされます。このフィルタンスーアン は、混合された旧来のストックを、手動による分別作業なしに売却可能なPETフィルムとポリオレフィン流に分割できるようにするうえで重要な役割を果たしています。

非常に発生しづらい分別物質は、ペットボトルの密度帯の近くやその上にある PVC と PS、シリコーンエラストマーおよび特定の多層断片である。これらの汚染物質は、一段階の浮深分離と、容器の密度を制御しながら沈浮を調整することで、また、容器内の空気を放出するための長時間の攪拌で対処される。食品グレードの対象物にも関わらず、単一の浮深分離処理には常に不足がある。この理由で、設計には複数のタンクを採用し、最終的な洗浄を行うために、光学分別工程を備える。

ステージ6:熱洗浄

蒸留 PET フレイクは、高温洗浄槽に注入され、冷温洗浄では取り除くことができない残留物(ラベルの接着剤、残留油、食品汚れ、および多くの現代のラベルに使用される水溶性 PVA 粘着剤)を、高温な苛性ソーダ溶液が除去します。浴槽内の苛性ソーダ濃度は 1% から 3% で、温度は 80 ~ 95℃に保たれ、停留時間は 10 ~ 20 分です。表面張力を下げる表面活性剤は脂っざつな汚れを浮かび上がらせ、少量の消臭剤は臭気移行を抑制します。温度管理の許容範囲はプラスマイナス 2 ℃で必須です:この窓を下回ると接着剤の水解が不完全になり、上回るとエネルギーが無駄になり、フレイクの黄変のリスクが高まります。高温洗浄後、フレイクは、苛性を取り除くために流し、摩擦段に入る前に精洗浄します。

工程 7: 高速摩擦洗浄

摩擦洗浄機は、強い水流下で各ビラを隣接するビラや、ある穴あきスクリーンに対して機械的に研削する高度な回転機構です。6000キログラム/時間で摩擦洗浄機は、周辺速度または回転子速度が800から1200回転/分の範囲で、3〜5段階を連続に配置して動作します。各後の段階では、より微細な汚れの層が除去されます:最初の段階では、熱洗浄によってほ場などの大きな土壌が取り除かれ、その後の段階では、ビラン表面が磨耗され、極微細な接着剤フィルムが除去されます。複数の段階を単一の大きなユニットよりも好むのは、分階段洗浄によってトンあたりのエネルギーが低くなり、それぞれの段階が異なる汚れのクラスに調整できるからです。オーストリアの技術の評判に裏打ちがあるのはこのためで、摩擦洗浄の強さは、最終的なビラの輝きと、買い手が測定するPVCと接着剤の残留物を直接規定するものです。

ステージ8:洗浄と脱水

清浄な塊を新鮮なまたはほぼ新鮮な水で洗浄して、残留の苛性および懸濁物を仕様を下回るようにします。その後、脱水します。基本的に高速回転式バスケットのような遠心乾燥機で、放出時に水分を1%以下に減らします。最後の熱気炊管で、表面の水分が0.3%以下になります。これは近赤外線による光学選別、保管またはその後の砕き作業の際に必須です。残留水分が減った場合、選別精度が低下し、貯蔵庫内に結着が発生します。脱水と乾燥のラインのサイズは決してボトルネックにはならないように調整されています。6000 kg/hの遠心分離能力と熱気量は、上流の洗浄速度に調整されています。

第 9 段階:光学分級

乾燥した、きれいなフレークは、その吸収スペクトルにより高分子の種類を特定する近赤外線センサーの下を通過し、非PETの断片は圧縮エアバルブで排出されます。その後、カラーサーラーがフレークを色で分類し、明るいフレークの流れから規格外の色、青または緑の断片を取り除きます。高解像度カメラと高速エジェクタによって誤った除外率が非常に低くなり、正確に校正された照明と訓練されたモデルによって誤った排出率、つまり良好なフレークが誤って捨てられる割合が厳しい限度内に維持されます。ボトル・ツ・ボトルラインでは、この段階でフレークが工業品から食品接触可能品級に昇格します。

段階 10:水処理と回収

すべての処理排出物は水処理プラントに集約されます。多段階の定着で重い固体が沈殿され、溶存気体浮遊法によって浮遊する脂汚染物質と細かい有機物が除去され、その後ろ処理に送り返される前に浄水処理されます。補給水は循環量の10%以下に留まり、閉回路は2〜3立方メートル/トンの淡水数値を提供します。よく設計された水処理プラントは付属品ではなく、6000 kg/hで、これをないとラインが排出限度に達することができず、水費用の目標を達成することができないため、どの破砕機のような同様に重要な過程ユニットと同じであるといえます。

完成されたフレイクの品質基準

洗浄ライン全体は、買主の仕様を満たすフレークを製造するためにあります。PETでは、重要なパラメータとして内在的粘度保持、PVC含有率、金属含有率、色、水分、埃、体積密度が挙げられます。これらのパラメータの定義とサンプリング方法は、国際的に公正に認められたリサイクルフレームワークに従います。ISO 15270は、プラスチック廃棄物の回収とリサイクルに関する指針を提供しており、EN 15347は、プラスチック廃棄物の特性を明らかにし、供給者と買主が共通の基準で製品を記述できるように定められています。Polyretecでも、ISO 9001の品質管理システムとISO 14001の環境管理システムに準拠して製造を行っています。そのため、6000 kg/hのラインは、きちんと記録された品質管理と管理された環境フィットネスを備えて納入され、アドホックな試運転ではなく、きちんとした受け入れができます。

内在粘度(IV)は、単一で最も注目される特性です。それは、リサイクリング時どれだけ分子チェーンの長さが残っているかを示す値です。6000㎏/時間の洗浄ラインは、機械的・熱的劣化を制御し、受入瓶原料との比較でIVの変化(delta IV)は0.03未満に抑えられています。PVCはPETリサイクリング時、その後の再生工程で次亜塩化水素に分解され、メルト物を黄色に染めます。食品グレード規格ではPVC残量が50ppm以下と定められています。金属含有量は、磁石や渦流分離、粒成形段での金属検出によって10ppm以下に抑えられています。色はdelta E(標準的な色違い量測度)を用いて定量化され、透明で黄色むらのない粒成品を求める上で厳密な限度が設定されています。サイロでの水分は1%以下、ゴミや微粒はきれいな切断と良好な脱水処理により最小限に抑えられています。また、バルク密度は安定化され、下流の丸鋤類に供給する適切な粒の確保が図られています。これらの数値は、このラインが常にフルカパシティで運用するよう設計されていると同時に、マーケティングの要因でもありません。

食品等級のボトルからボトルへのアップグレードパス

標準的な洗浄ラインでは産業グレードのフレイクが生成されます。食品接触レベルに到達するには、この過程を超高純度のステップで拡張する必要があります。アップグレードプロセスは、前述の高強度洗浄から始まり、その上に超洗浄と集精の段階があります。これらの段階によって残留物を微量レベルまで低下させ、さらにフレイクを結晶化して乾燥させると、水分を除去し凝結を防止し、最後に固体共重合(Solid State Polycondensation: SSP)を行い、これまでの使用で失われた内在的粘度を回復させ、アセトアルデヒドとオリゴマーの量もさらに減らします。

食品と接触する用途に供されるリサイクルPETに対する規制上の許可は確立されたルートにて行われます。米国では、FDA 21 CFR 177.1630 に従って食品と接触する用途に供されるリサイクルPETの適正性を確保するとともに、FDA からの適切な同意書が提供されます。欧州連合では、EFSA がリサイクルプロセスを評価して科学的意見を表明し、同社は、EU 10/2011 により、食品と接触する用途に供されるプラスチック材料に関する要件を満たす必要があります。EuCertPlast や GRS (Global Recycled Standard) などの認定制度は、ブランド所有者に対して、所有体系とリサイクル率を文書化しています。オーストリアのプロセス規律に基づいて構築された 6000 kg/h のラインは、このアップグレードに適した基盤となるもので、上流の純度が確保できれば、超清浄段階と SSP 同段階も経済的に仕様を満たすことが可能となります。

エネルギーと水の最適化

6000 kg/h時には、わずかな効率改善が大きな年間削減に変わります。そのため、最適化はbolt-onの方式ではなくデザインで行っています。

熱回収

熱洗浄段は大量のエネルギーを消費する段階です。プレートヒートエクスチェンジャーは、熱で排出された浴液から60〜75%の熱を回収し、冷たい釒泥による補充に供します。これにより、地熱または電気による加熱の需要を大幅に削減できるようになります。熱洗浄段の温度が80〜95度であるため、回収可能なエンタルピーが大きく、この規模においても、熱交換器の回収期間は短くなります。

水循環ラインの閉鎖と投入量制御

水のループを閉鎖すると、淡水の取り出し量が循環量の10%未満となり、廃水負荷も比例して減少します。測定された濁度とpHに基づいて化学投与は自動化されるため、カウスタックと界面活性剤は必要に応じてのみ追加され、固定過剰を使用する必要がなくなります。これにより、コストと水処理施設に掛かり続ける負担をともに削減できます。

可変周波数駆動装置と負荷マッチング

コンベヤー、ポンプ、摩擦クッションおよび遠心分離機は変速型ドライブ、すなわちVFDで稼働しているため、各モーターはその時点の負荷にのみ電力を消費します。起動時、段階変更時、または部分供給時、ドライブはフル稼働ではなくランプアップして稼働します。SCADAシステムでは、トンあたりのエネルギーを関連付けているため、エネルギー効率が変動することを直ちに確認できます。これらの措置は、プラントの老朽化に伴う上昇ではなく、0.12~0.25 kWh/キログラムの範囲内で維持可能になっています。

レイアウト、フットプリント、およびユーティリティのサイズ設定

6000 kg/hの洗浄ラインは建物規模の設備であり、民間工事と電気工事の要求は早期に計画する必要があります。

足跡と建築物

デバラーオペレーションを単独で行うと、光学分類装置までの長さは、直線に並べた場合、およそ60から90メートルに及び、LまたはU型に配置した場合はさらに長くなります。破砕機と粉砕機の上に設置される高架式コンベヤー、ホッパー、およびメンテナンスのためのクレーンには、少なくとも6から8メートルの内部高さが必要です。濾過式粉砕機、浮遊・沈下タンク、およびスクリュー式ウォッシャーの下には、排水、アクセス、およびメンテナンスのための床坑が必要になります。湿式加工区域全体には、排水プラントに送られる床上の排水溝付き酸に耐える表面処理された床が必要です。ロジスティックスの流れは、汚れたボールをある端から投入し、清浄なフレイクシロをもう一方の端から取り出すように調整する必要があり、供給と分別のシフトパターンからの連結を切り離すために中間バッファーシロを設置する必要があります。

電気容量

6000 kg/hラインの水処理プラント、ホットワッシュ加熱器、摩擦洗浄器、遠心分離機、光学ソーター、およびコンベアなどを含む総設置電力は、1200~2200 kWの範囲にあります。実際の需要は、原材料の硬さ、摩擦洗浄段数、および熱回収装置の搭載状況に依存します。サイトでは、専用電源を提供し、適切な変圧器容量、フローサターやVFDを備え、電気停止に伴って湿式部が浸水することを防ぐ予備時態に配慮する必要があります。機械レイアウトの計画とともに配電を検討すると、充分な設備を備えたラインが、利用可能な電源に接続できないという共通の問題を回避できます。

原料別のプロセスルートの違い

6000 kg/hの洗浄ラインは、稼働中ほとんどの場合、常に同じ原料を使用することはありません。以下の表は、主な原料が変わる場合にラインのルートがどう変化するかを示しています。 これは、特定の市場に合わせてラインを設計する上で重要です。

原料 代表的なバルク密度(kg/m3) ラベル除去が必要 ハット洗浄の強度 浮上・沈下役 顕著な生産量
PETボトル(バラ包み) 250~400 はい、乾燥ラベル除去剤 高気密です。接着剤やPVAを除去できます。 PET浸水、PE / PP浮遊体 Jam を明確にし、ベアリングを交換し、供給量を正しく調整し、バランスをとる。
HDPEドラムと剛体製品 120~250 低度、主に印刷物で測定 中規模、インク・油剤除去 HDPE を PP/PET から分離します。 天然または着色されたHDPEフレーク
PP織り袋 80 から 180 はい、重い印刷 中高周波・インク除去 PP浮遊物、密度の高い汚染物の沈下 PPテープとラフィア片
農業用フィルム 30~60 いいえ、しかし土壌は重い 中低温、土壌除去 砂や石を洗浄する LDPE/LLDPEフィルムリグレイン
消費者後製PEフィルム 40~80 いいえ、接着ラベル 中型、接着剤とステッカーの除去 被混入された濃い汚れを除去しています。 PEフィルムフレークまたは再料抜き

要点は、燃料の種類によって浮上・沈降槽がポリマー分離、ゴムの除去、またはこれら両方を行うか、また熱洗浄を窓の敏感な上方で実行する必要があるかどうかということです。Polyretecは、6000 kg/hのプラットフォームを構成して、これらの段階において、主要な現地燃料に重点を置きながら、混合入力を処理する柔軟性を維持します。大規模のリサイクラーのほとんどでは、実際には混合入力が起こります。

装置、分類、品質および用途に関する参照表

次の4つの表は、前のセクションからの技術データを、プロジェクト仕様とサプライヤー比較のための簡単に参照できる形式にまとめました。

表 B: フロート-シンクと光学分別、密度、識別方法

処理ステージ 主要な装置 主要なパラメーター 設置電力範囲
給食と事前選別 デベラ、チェーンプレート式コンベア、磁気ドラム、渦電流分離装置 ベルト速度0.2〜0.5m/s、磁石8000~12000Gs 15~45キロワット
ラベルの除去 乾式ラベル除去装置、ジグザグエアクラシファイア ラベルの除去 92〜98% 20から55キロワット
湿式凝集 湿式粉砕装置/粉砕装置 ローター:400〜800mm、スクリーン:12〜16mm、SKD-11/D2刃、許容範囲:0.2〜0.5mm 90 から 250 kW
前洗浄および砂除去 スクリュー水星、グリットチャンバー 連続的なゴム粒吹き出し 20から60キロワット
浮上と沈下の分離 浮上沈下タンク(複数の段階)。 0。 PETは1.38、PE/PPは0.90~0.96の浮遊性を示す。 30~90 kW
情熱洗浄プロセス ジャケット付き温水洗浄容器 NaOH 1~3%、80~95℃、10~20分、制御範囲±2℃ 80 ~ 250kW(暖房付)
摩擦洗浄 摩擦洗浄装置(3~5段階) 800~1200 rpmの周囲速度 120~400㌔
洗浄と脱水を行う 送風乾燥機、熱風乾燥機 水分量は1%以下。熱風処理後に0.3%以下 90〜260 kW
光学分別 NIR選別装置、カラーセレクター ポリマーおよび色の識別、誤検出率が低い 20から80キロワット
水処理 沈殿・ダイナミック吸着タイプ固液分離装置・ヒートエグアパイアー テンパエリジェンスが10%以下である場合には、熱回収を60から75%に設定する 60〜180kW

表 C: 完成したフレイク品質指標とテスト方法

材料 密度(g/cm3)。 密度 1.0 の浮上/沈下挙動 HDPE 加工の際にはより良い混合と脱気を実現します。
PET 1.38 浸沒物 NIRポリマー選別;沈下分離
PVC(ポリビニルクロライド) 1.38〜1.45 浸沒物(PETが重なっている) NIRポリ塩化ビニルチャンネル;厳重リジェクト
PS 1.05 5 ~ NIR;集積タンクの密度調整
PE 0.91~0.93 浮遊体 浮遊混入分:NIRで確認
PP (ポリプロピレン) 0.90から0.91 浮遊体 浮遊混入分:NIRで確認
アルミニウム(キャップ) 2.70 浸沒物 粒化前のエドイ流分離器; グラナレーション後、金属検出装置
シリコーン/ゴム 変数は、しばしば消えてしまう 排出×空気を捕らえる 多段式浮遊沈下機、NIR除去

表 D: 水とエネルギーの比較と最適化措置

品質指標。 6000 kg / h 線の典型的な目標 テスト/測定方法。
内在粘度変化(デルタIV) 0.03mm以下 催化溶液ビジコメトリー(ユベルホーデ法)
PVC残留物 50 ppm 以下 NIR分析装置またはX線蛍光法
金属含有量 10 ppm 未満 マグネット + 金属探知器; 試験室酸分解
カラーディフェレンス (デルタ E) タフなグレードごとの上限 光強度計、CIE LABスケール。
水分含有量 1%未満、0.3%未満のホットエア乾燥 乾燥損失低減炉の方法。
粉と微粒 品種によって異なる。 スクリーング/エア分類
大量密度 高い安定性(各等級において) ASTM D1505の勾配階級または質量-容量

内容表

シナリオ 使用水量(m3/トン) エネルギー(kWh/kg) 主な最適化 相対的なコスト水準
伝統的なオープン回線 5から8件 0.20~0.35 なし / 限りある回復 高(廃棄物処理)
閉じたループ型で熱回収なし 2~3 0.15~0.25 水循環ラインの閉鎖、DAFフィルタリング 中型
熱回収による閉回路 2~3 12~0.20。6. プレートHE 60~75% 低中
フル オーストリア仕様ライン、VFD + SCADA 2~3 12~0.18。5. VFD 搭載、自動投入、熱回収 低 (運用中), プレミアム (設備投資)

相対コストレベルの列では、運用コストと資本コストを切り分けている。たとえば、オーストリア仕様のラインはプレミアムな資本コストを伴うが、効率性により最も低い運用コストを実現している。一方、従来のオープンラインは購入コストが安いが、継続的に水および排出物に関する負担が大きい。この区別こそが、6000 kg/h クラスに関するライフサイクルコスト論の根拠となっている。

よく寄せられる質問

実際には6000 kg/hのプラスチック洗浄ラインは一日にどれくらいの生産量がありますか?

3班の各班あたり日当たりで実質的な20時間の運用時間を基にすると、6000 kg/hのラインでは毎日は約120トンの洗浄済み乾燥フレークを生成でき、280日から300日の運転日数では年間約33,000~36,000トンとなります。この数値は、投入物が設計仕様に合致し、投入、スクリーンの交換、メンテナンスによる利用不能時間が実効時間に既に反映されていることを前提にしています。

高容量洗浄ラインにオーストリアの技術がなぜ重要でしょうか?

オーストリアとドイツ語を母国語とするエンジニアリングは、モジュール型設計、閉ループによる低水消費、高強度の複数段階摩擦洗浄、2℃以内の厳密な温度制御、インライン視覚分類、およびSCADAベースのエネルギー監視などの原則を重視しています。これらの原則を採用することで、6000kg/hのラインでも低テスト稼働時だけでなく満載時にも、フレーク品質と高い効率性を維持できます。

浮上浮下式タンクは、PETとPE、PPをどのように分離するのですか?

密度1.0の水槽で、PETは約1.38で沈下し、PEとPPはそれぞれ0.90から0.96で浮上するため、沈下した部品は底から収集され、浮上したポリオレフィンは表面から浮上させられます。PVC、PS、および空気を封入したシリコーンがどちらの行動を模倣する可能性があるため、濃度調整と後流の近赤外線選別で解決する必要があります。徹底した洗浄以外に、フレークに極めてきれいな研磨、結晶化、乾燥、次いで固体方式のポリカンドensationによる内在的粘度の回復とアセトアルデヒドおよびオリゴマーの減少が必要となります。FDA 21 CFR 177.1630に準拠した規定の承認に加え、米国ではFDAの非却意見状を、ヨーロッパではEFSAの同意およびEU 10/2011の遵守が必要となり、これらは多くの場合、EuCertPlastまたはGRS認証によって記載されます。

ラインにおけるホット洗浄の役割は何ですか?

高温洗浄では、1〜3%濃度の水酸化ナトリウム溶液を20〜25度の温度で10〜20分間浸漬し、冷水洗浄では分解できないラベル接着剤、油分、食品汚物、PVA接着剤を分解します。精密な温度管理により内部粘着性を保ち、しみ黄変を防ぎ、高温洗浄は明朗な食品用PETフィルムの製造には不可欠です。

6000 kg/hのラインはどれくらいの水と電力を消費しますか?

高度な閉ループ式オーストリア式ラインは、温水洗浄と摩擦洗浄の段階によって、1トンあたり約2~3立方メートルの清浄水と、飼料1キログラムあたり0.12~0.25 kWhを消費します。従来のオープンラインは、5~8立方メートル/トン以上の水を使用し、さらに多くのエネルギーを消費しますので、閉ループ方式の採用は、水使用許可や運用コストの両面で主要な要因となっています。

同じラインはボトル、フィルム、織物バッグを処理できますか?

はい、構成の関係あり。6000 kg/hのプラントはモジュラ構造のため、250〜400 kg/m³のペットボトルのバールまたは30〜80 kg/m³の厚いフィルムを使用することで、浮上・沈下、高温洗浄、および摩擦洗浄の比重が主流の原料に合わせて調整できます。フィルムは、その低密度のためにより大きなバッファーおよびタンクが必要になり、ボトルはより強力なラベル除去と糊の水酵素分解が必要です。

完成されたPETフレークはどのような品質に達することができますか?

うまく稼働するラインでは、デルタ値が0.03未満、PVC残留物が50パルチン未満、金属が10パルチン未満、シーレントでは水分が1%未満、熱風乾燥後に0.3%未満、色はデルタEでコントロールされ、バルク密度は安定します。これらは、シート、ストラップ、またはボトルからボトルへの使用に向けたrPETを指定する際に、買主が検証するパラメータです。

食品グレードのボトルからボトルという状態に達するには、どのような工夫が必要ですか?

集中的な洗浄を通過したフィルムは、超高度な研磨、結晶化、乾燥を経て、固体中の多縮合反応を行い、固有粘着性を再構築し、アセトアルデヒドとオリカーボマーの量を減らします。規制への適合には、米国ではFDA 21 CFR 177.1630に基づきFDAからの異議なしを得たり、欧州ではEU 10/2011の承認とともにEFSAの意見を得るなど、欧州での認定業務であるEuCertPlastやGRSの認定によって実証することが求められます。

工場の規模と必要な電力供給はどの程度ですか?

プロセスラインの長さは約60〜90メートルで、高さは6〜8メートルがあり、湿式部分の下にはメンテナンス用の井戸が配備されている。水処理とホットウォッシュヒーティングを含む総取付電力は1200〜2200 kWであるため、電気トラップを引き起こすことなく上記の設備を運用するためには、十分な変圧器容量、ソフトスターテルスイッチや可変周波数変頻機、および、水処理施設の待機設備が必要である。

洗浄ラインは、ペレタイジングにどのように接続されるのですか?

洗浄ラインは、乾燥された品質管理されたフレークを賦与する。それを保管するか、直接ペレタイジングラインに供給することが可能だ。統合リサイクルでは、Wanplas のKerke工場は、洗浄されたフレークに対応したバレルとスレッドのジオメトリーを備えたツインスクリュー押出機を供給し、それをリサイクルペレットに変換し、Polyretecは最終的なペレットの品質を決定する洗浄と分別に注力する。その後クリーン、乾燥したフレークは、下流のモールディングアプリケーションに適している。非食品の射出成形や吹き押し成形などである。

結論

6000 kg/hのオーストリア製樹脂洗浄ラインは、単なる大きな破砕機と数台のタンクに過ぎません。これは、除去機や磁気ドラムから湿式顆粒化、複数段階の浮上・沈下、正確に制御された高温洗浄、3~5段階の摩擦洗浄、遠心力と高温風による脱水、近赤外線と色分別、閉ループ式の給水プラントに至るまで、あらゆる段階が十分にサイズ調整され、誰もがボトルネックになるわけではありません。技術的な成果は具体的であり、毎日約120トンのきれいなフラクションが生産され、1トンあたり2~3立方メートルの淡水が使用され、1kgあたり0.12~0.25 kWhのエネルギーが使用され、δIVが0.03未満、PVCが百万分の50未満であり、FDA 21 CFR 177.1630、EFSA、EU 10/2011に準拠した食品グレードのボトルビルト状態への明確なアップグレードパスが可能です。

この規模で計画しているリサイクル業者にとって、決定するのは機械を購入するかどうかではなく、その工程の考え方を選ぶことです。Wanplasの工場であるPolyretecは、オーストリアの工程規制と中国の製造能力を組み合わせて、Premium設備、低運用コストのプラントを建設しています。主なフィードにPETボトルのバンドル、HDPEドラム、PP編組バッグ、または農業用フィルムがある場合でも、この6000 kg/hのラインは現地の素材ミックスに合わせて構成でき、混合された後処理業者のニーズにも対応できます。サプライヤーを評価する際には、ライフサイクル全体を考慮します。水ループの閉鎖、熱回収、可変周波数ドライブ、および文書化されたフレイク品質は、プラントの設置後も許可取得の経路と利益を決定します。


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