導入
プラスチックリサイクリング洗浄ラインは、結局のところ、水を利用した分離プロセスです。PETボトルのかす、HDPEボトルのかす、PP織り布袋、農業用LDPEフィルム、印刷フィルム、またはABS-PS電子廃材などの各キログラムが、予洗浄モジュール、沈降浮上槽、擦り洗浄装置、高温洗浄装置、および精洗水槽を経由する際に、質の複雑なコックテールを残します。プラスチック洗浄ラインへの水処理システムの選択は、周辺のことを考えることではなく、リサイクリングプラントが法律に則って、経済的に、常に運用できるかどうかを決定する中核的なエンジニアリングの決定事項なのです。
本ガイドは、プラスチックリサイクル洗浄およびペレット化ラインの水循環を指定、改善、またはトラブルシューティングしているプラントエンジニア、プロジェクトマネージャー、および投資家を対象としています。プラスチックリサイクル洗浄およびペレット化ラインに特化したWanplas工場であるPolyretecでは、毎年、同じパターンを何十回も見かけます。洗浄ラインは十分に慎重に選定されますが、水処理システムは後回しに指定され、小さい規模で選定され、結果として排出が適正に管理されないこと、淡水の入力量が増量し、汚泥の運送費用が膨れ上がること、生物処理の段階が稼働初期に崩壊することといった問題が発生します。
以下の各項で、完全な選定方法を説明しています。まず、各ステーションの排水と各原料をプロファイリングするところから始めます。砂を積載した PP ウェブバッグラインにおける正解とは、界面活性剤と泡を積載した HDPE シャンプー瓶ラインにおける正解とは根本的に異なります。続いて、各処理ユニットを独立したビルディングブロックとして検討し、ラメラクライアライザーと懸濁式空気浮上法などの重要な分岐点を比較します。流出に関して準拠、「ほぼゼロの排出」の 3 段階の実践的ソリューションを紹介し、決定作業を 6 ステップに分解します。国際的な主要流出基準を図示し、トラブルシューティングマトリックスで終了します。この先の章を読めば、サプライヤーに説明できるようになり、提案に異議を唱えることができ、システムの規模を正確に計算できるようになります。
A. 水のプロファイリング:どこから来てくるのか、どこで汚れるのか
水処理投資が失敗する最も一般的な原因は、水の特性を正しく把握する前に施設の設計を行うことです。プラスチック洗浄ラインでは、一様な排水が生成されるわけではなく、負荷プロファイルが大きく異なる複数の流れが生成されます。すべてを一つの平均として扱うと、過剰な容量のシステムであっても、常に失敗します。正しいアプローチは、各排出位置を特定し、分離、調合、あるいは順次処理を行うことを決定することです。この計算は簡単ですが、すべての施設について適用することが必要です。
値焼きステーションごとのディスク出射の特性
前洗浄および浸入タンク。汚れた原料と水との最初の接触により、大部分の不活性負荷が放出されます。砂、ゴミ、土壌、ラベルの破片、および繊維が主成分です。ここでは懸濁物は通常2,000~15,000mg/Lの範囲であり、重度に汚染された農業用フィルムや後消費混載バレルで上回ります。有機負荷は中程度である上、pHは通常中性に近く、流れはラインの最も化学的に複雑な部分です。この流れでは、機械分離が有効になります。
摩擦式洗浴器と温水洗浴器機材が摩擦洗浄機と熱洗浄機に搬送されるには、水が化学的に活性化します。 洗剤、界面活性剤、乳化油および放出されるインクは、化学的酸化要求量を1,500〜8,000 mg/Lのバンドに押し上げます。 温度が上昇すると、有機物が溶解されるようになりますが、同時に泡立ちと水中の微生物リスクも高まります。 この処分流は、均衡処理および浮上処理の段階で、生物的要件と泡立ちの問題に主な原因になります。
高温苛性薬品タンクラベルの接着剤、EVA、熱融着剤、または残留性有機物を除去する必要がある場合は、熱カースト溶液洗浄を使用します。排出物は、pH値 11~13、高い化学酸素需要、サポナ化グリース、およびコロイド性の接着残渣を含みます。どのようなダウンストリーム生物学的または膜段階においても中和は必須であり、高い塩分およびアルカリ性負荷を水収支に反映する必要があります。
洗浄槽最後の洗浄では、低い懸濁物含有率、低い化学酸素需要(COD)並びにほぼ中性のpHを得ることができます。反逆流設計により、この水は直接再利用できる最適な水となり、摩擦とプレ・ワックス回路を補充するのに適しています。優れた工程配置により、洗浄タンクはリユースループの核心であり、排水処理ステップではありません。
酸化原料別の水質プロファイル(主要表1)
汚染物質のスペクトルは、ポリマーやその使用履歴によって大きく変化します。下の表は、本記事の核心となる参照資料です。これらの数値は、一般的な運用経験に基づいて計算された予測範囲であり、現場のサンプリングで確認するべきものです。この数値を、常に自社の原料に対する瓶内試験や包括的分析の代替として用いることは決してやめましょう。
| 原料/ライン | 主要な汚染物質 | 代表的なSS(mg/L) | 典型的なCOD(mg/L) | 典型的なpH値 | 特筆すべき機能 |
|---|---|---|---|---|---|
| PET ビンのフラクション | ラベル接着剤(EVA/溶着)、砂糖残留物、AD接着剤 | 2,000~8,000 | 1,500から4,000 | ほぼ中性 ~ 薄いアルカリ性にする | 糖類由来の高BOD:接着剤系コロイドは簡単な沈殿に抵抗します |
| HDPE製瓶フレーク(シャンプー・洗剤) | 界面活性物、グリース、残留物 | 1,500から6,000 | 2,000~8,000 | 中立またはアルカリ | 極端な発泡性;軽量の懸濁物は浮遊を促進 |
| PP製織・ジャンボバッグ | 砂、土壌、肥料/シリコン化合物残渣、窒素およびリン。 | 最大20,000 | 1,000~3,500 | 中立またはアルカリ | 非常に重いグリット、高SSが設計要因 |
| 農業用LDPEフィルム | 土 (灰 5~15%)、農薬残留物、有機物 | 5,000 ~ 15,000 | 1,500から5,000 | ほぼ中性 ~ 薄いアルカリ性にする | 高い灰分および農薬微量の汚染物質 |
| 印刷されたフィルムライン | インク(NC/PU溶剤系、水系) | 1,000~5,000 | 2,000~6,000 | 中立またはアルカリ | 非常に高い色度、 500~3,000 倍 |
| 電子廃棄物 / ABS-PSライン | 重金属(Pb、Cd、Cr)、難燃剤 | 1,000~6,000 | 1,500から5,000 | 中立またはアルカリ | 有害物質であるトキシックな成分は危険な取扱い手順が必要 |
主な水質指標とその意味
どの機器を選択する前に、プロジェクトチームは共通の測定言語を話す必要があります。以下の指標は、プラスチック洗浄水処理システムの用語です。
- SS (懸濁物):フィルターに留まった微小粒子の質量、mg/Lで表します。これがスクリーン、澄清装置、およびスラッジ量に影響を及ぼします。
- COD (化学酸化需要):有機物を化学的に酸化するために必要な酸素相当, mg/L。これは生分解可能な物質と不溶性有機物の両方をカバーし、処理サイズ設定に重要な数値になります。
- BOD5(5日間の生化学酸素需要):マイクロビンの5日間で消費された酸素, mg/L。これはすぐに生分解される部分を表します。
- BOD/COD 比率(分解性):0.3を超える値では、生物学的処理を検討する価値があることを示します。それ以下では、水は非常に耐火性があり、高度な酸化または物理的分離を行うべきです。
- pH 値:酸性またはアルカリ性。カustic洗浄流は通常pH12を超えると、中和が必要になります。
- カラーティ:目視での色強度。しばしば倍数で表記されます。印刷用フィルムラインは、500~3,000 倍の威力を持ちますが、脱白が必要です。
- 油とグリス:乳化したおよび自発的なオイル、mg/L。このオイルは、早期に除去されなければ膜を汚すと同時に生物系を毒害する。
- TDS(総不溶性固形物):閉鎖回路に蓄積された溶解した塩により、吹き出しを強制する必要があります。
- 硬度:カルシウムとマグネシウムは、膜や熱交換器を目詩します。
- アンモニア窒素と総リン(リン含有量):善 coefficientが高い栄養成分の影響で、肥料が汚染した PP のラインでは、思わぬ状況に陥ることがあります。
- SDI (沈殿密度指数):多孔質フィルターは、サイズと空力特性によって分けられます。ポリマーのアイデンティティによっては分けません。同サイズのPVC製片側がPETフィルムから除去されることを要求する仕様は、受入テストに失敗します。
ルールオブサム: 混合流のSS、COD、BOD5、pH、およびSDIをサンプリングベースで明示できない場合、処理システムを購入する準備ができていないということです。まず測定し、次に具体化してください。
B. 処理工程の単位を逐一説明します。
水処理システムは標準化された単位操作の集まりです。システムを選ぶということは、どのユニットを含めるか、どの順序で含めるか、そしてどの規模で含めるかを選ぶことです。以下のセクションでは、各ブロック、その操作範囲、およびお金を無駄にするような間違いについて説明します。これらを部品ライブラリとして使用してください。すべてのプラントはこのリストのサブセットであり、一度に全リストを選ばないようにしましょう。
1. バールスクリーンおよび回転ドラムスクリーン
最初のバリアは粗大な破片(フィルムの断片、ラベル材料、コード、大粒のゴミ)を除去します。プラスチック洗浄ラインでは、0.5から3mmのあけ孔を持った回転式ドラムスクリーンが主力となっています。これはポンプ、ノズル、および膜を摩耗や詰まりから保護します。このユニットは、最小のラインを含め、ほぼすべての構成において必須であり、これを省くにはポンプ詰まりや噴霧棒の詰まりといった問題が発生するので、コストが将来に先行して支払われることになります。逆流洗浄機能を備えた自動清掃ドラムスクリーンは、操作者の注意を減らします。
グリット室とハイドロサイクロン脱泥装置
75ミクロン以上の砂やゴマの粒は、ポンプやボイド膜を破壊する前に除去する必要があります。ゴマ室は沈殿させる静的沈殿処理を提供し、ハイドロサイクロン式砂取機はコンパクトなフットプリントに沿って遠心力を利用して磨耗性の固形物を集約し異物として排出します。PPの織りバッグや農業用フィルム製造ラインでは、砂を大きく含む場合には、砂取機は簡単にオプションとして設置できる装置ではなく、ライン運転期間が長いのか短いのかの違いを決定する重要な装置です。
3. 等価化タンク
適正化槽は、プラスチック洗浄水処理における最も軽視され、最もよく削除されている部品です。その役割は、混合された流れを4〜8時間間持って流れと濃度のピークを平滑化し、バッチ石灰投入によるpHの変動を抑制することです。Polyretecの現場エンジニアが調査したほぼすべての確認された故障事例は、スキップされたまたは小さい適正化槽につながっています。これをなくしては、下流の凝集、生物処理、および膜段階では、それらが設計されていない大きな負荷が課され、オペレータが診断するのに苦労する間、パフォーマンスがずれ続けます。
4. pH調整および中和
凝固した洗浄水は、生物学的段階に到達する前に中和する必要があります。硫酸または塩酸が一般的ですが、多くの工場では、次段階や地元の排水許容基準に適合する中和剤として、弱い中和を行い、さらに溶解した不要な塩分が膜スケーリングやTDS蓄積を促進することを防ぐように、炭酸ガスが選ばれています。中和は、一般に中性に近い範囲で行われ、オンラインpH管理による測定が必要となり、目視によるバッチ投与では不十分です。
5.凝集とフロクレーション
凝集はコロイド安定性を崩し、微細な粒子と乳化物を取り除くことができます。凝固剤は通常、50~300 mg/Lという範囲でポリスルファムクロライド(PAC)が投入されますが、汚染物質によってはフェリッククロライドやポリマー鉄硫酸塩も選択肢となります。凝結剤はポリアクリルアミド(PAM;陽イオンや陰イオン、非イオン性のもの)で、投入量は1~5 mg/Lです。印刷用フィルム廃水では、陽イオン性の PAM がより優れた脱色と脱水効果を発揮します。混合の方法が重要であり、高速に混合することが必要で、G値は 300~600 秒/秒、時間は 30~60 秒です。その後、ゆっくりと混合して 15~20 分凝集させます。化学物質を正確に決める唯一の確実な方法は、代表的なサンプルを用いてベンチスケールのジャー実験を行うことです。パンフレットから得られた投入量は、参考値であり、仕様ではありません。
6. 沈降法と溶け込んだ空気浮上法
これは重大な選択ポイントです。どちらも水と固体を分離しますが、その物理原理は異なり、対応する水にはそれぞれ適しています。
翼板性濁清浄装置 (傾斜版沈降)表面積の面積が1平方メートル当たり4~10立方メートル/時間である場合、ラメラデザインは大きな付着面積を小さな地積に詰め込み、高密度のミネラル懸濁物に優れています。SS 20,000mg/Lまでの砂を搬送する PP ウェブ射出ラインでは、ラメラ除濁機は、重いグライトが速く、安価に沈殿するため、最初の選択肢である第一段分離装置になります。
溶解気体浮上法(DAF)。15~30%の飽和で側流に空気を供給し、流量の20~30%を再生することで、DAFは20~50マイクロメートルの微細気泡を放出し、それらを軽い凝集物に付着させて表面に浮かせます。これは、重力整流が遅く、不完全な場合に適したツールです。クラリファイアに比べて取引はエネルギーが高く、操作がより熟練を必要とします。
| 基準値 | 翼板性濁清浄装置 (沈降) | 溶解気体浮上法(DAF) |
|---|---|---|
| 最適な用水 | ミネラルグリットや砂が多いPP織線 | グリース, サーフェンタント, 光粉, HDPEボトルクレイ |
| 00 に近い | 濃密固体の場合 | 光とエマルジョン化された固体の場合 |
| COD除去: | 適度 | 中 ~ 程よくの凝固 |
| 設置面積 | 小型(分離体積) | 適度 |
| エネルギー需要 | 低。 | 中間量型 (サチュレーション、リサイクルポンプ) |
| 化学物質の需要 | 中低から中度 | 中度(凝固剤+凝結剤) |
| メンテナンスの難易度 | 低。 | 中間量型 (ノズル、サチュレーター) |
| 相対的なコスト水準 | 低中 | 高大型 |
7. 高濃度、好ましく生分解するCODの生物学的処理
COD が高く、BOD5 と COD の比が 0.3 の閾値を超えると、生物処理は費用効果が高くなります。一般的な構成には、酸化を伴う分解処理およびその後の好気 A/O、接触酸化媒材を用いた移動床生物膜反応器 (MBBR)、順接バッチ反応器 (SBR)、および膜生物反応器 (MBR) が含まれます。典型的な設計範囲は、汚泥の負荷が 0.1 ~ 0.3 kg COD / kg MLSS / 日、水学的留置時間が 8 ~ 24 時間、MLSS が 3,000 ~ 8,000 mg/L、MBR は膜による固液別離技術により 8,000 ~ 12,000 mg/L へと押し上げられます。
重大な警告:プラスチック洗浄排水には、生物を抑制または殺すサーフェンテント剤や殺生物剤がしばしば含まれています。紙上で規模を設定し、洗浊剤や苛酸を大量に投入した生物系は、静かに崩壊し、排出物CODは上昇し、オペレーターは誤ったユニットを責めるようになります。生物学的段階に資本を投じる前に、実際の流れで定量的な生物分解性および抑制性試験を実施することは必須です。
8. 高度な酸化プロセス
難燃性有機物や頑固な色の場合、生物学が対処できない分子を分解する高度酸化処理(AOP:高度酸化 process)の方法として、フェントン(水素過酸化水素と鉄(II)をpH3~4で使用)、オゾン、および紫外線/水素過酸化水素などが挙げられます。これらの方法は、印刷用フィルムの廃液の脱色や、持続性界面活性剤の酸化に効果があります。ただし、実費用を伴う点も注意しておかなければなりません。フェントン系では鉄の沈下物が大量に発生し、運用コストが高いため、物理的および生物学的処理が使い果たした流れに限って採用すべきであり、デフォルトの広範囲処置としては使わないようにしましょう。
9. 研磨のための濾過
1.一次分離後、研磨過濾により再生に向けた優れた浄水の確保が可能です。砂濾精には、8~12メートル/時間の流速で高精細な微粒子を除去します。マルチメディアフィルターでは、分級された床を増やし、より高い汚れ収容能力を確保します。活性炭吸着は、色、臭気、残存有機物を除去します。活性炭にも、イオニド値が900mg/g以上のココナッツ殻または石炭系のか悪い炭を使用することが大切です。5ミクロン級の精密カートリッジフィルターは、水流が敏感なスプレーノズルや膜システムに向けての最終防衛策となります。
10. メンブレンスイステム:UF、NF、およびRO
0.01~0.1ミクロメートルの孔径範囲を有する超濾過(UF)によって、水は直接洗浄前および摩擦洗浄に使用することができるほどきれいになります。ナノフィルター処理(NF)と逆浸透(RO)は、溶解化した塩類除去に進出します。ROは高純度の利用を可能にしますが、回収率は60~75%程度に限られており、濃縮された塩水は全システムの中で最も困難な問題です:廃棄処理または蒸散処理には非常に高いコストがかかり、放置すると規制上の責任が生じます。規律のある前処理がないと、膜の汚染は避けられません。洗浄代行サイクル(CIP)をスケジュールする必要があり、供給水はSDIが5を下回るようにする必要があります。そうしないと数週間以内に膜が閉鎖します。
11. 汚泥の取り扱いと規制に適合した廃棄
どの分離工程も汚泥を生成しますが、汚泥が多くの工場で隠れたコストとコンプライアンスのリスクが発生する場所となります。流れは、凝集から脱水にあります。プレート&フレーム式フィルタプレスではケーキの水分量が60から75パーセント、ベルトフィルタプレスでは78から85パーセント、遠心機では75から80パーセントになります。ケーキの水分量が少ないと運搬量が小さくなり、処分コストも低くなります。重要なのは、汚泥が特定され、正当な処分先へ送られることです。電子廃棄物ラインからの重金属などの汚染物質は、汚泥を有害物質として再評価することがあります。そのため、第一に兌換路を設計予定の場所以外では発見しないようにしなければなりません。
プロセス部門の概要表
| 単位 | 主要機能 | 主なパラメータ | 代表的な除去 |
|---|---|---|---|
| ドラムスクリーン | 粗めの固形物除去 | 5 パーセント | 大型の破片、繊維 |
| ハイドロサイクロン除塵機 | 破石および砂除去 | 75マイクロメートルを超える切断が可能です。 | 研磨剤の固形物 |
| 均衡タンク | フローとロードバッファ | 4~8時間の保持 | ピークの緩沈、pHの平滑化 |
| 5〜8.5であること | 真正中和 | ターゲットニュートラルバンド | pH の補正 |
| 凝固・凝縮 | コロイド不安定化 | PAC 50~300、PAM 1~5 mg/L | 細小SS、一部コード、色 |
| 翼板性濁清浄装置 | 濃密な固体沈殿物 | 4~10 m3/(m2.h) | 高いSS(砂の線) |
| 溶解気体浮上法。 | 軽い固体およびグリース除去 | 飽和度15~30% | オイル、微細粒子、界面活性剤 |
| 生物学的(MBRなど) | 生分解性COD除去 | HRT 8〜24 時間、MLSS 3 k〜12 k | BOD/COD比が0.3を超える場合の高COD |
| 高度酸化 | 耐火物のCODと色 | Fenton pH 3~4 | 頑固な有機物や色 |
| サンド/炭素フィルター | Polishing | 8~12立方メートル/時間、ヨウ素≥900 | 細小SS、色、臭み |
| UF/RO膜 | 再利用のための分離 | RO回収率60〜75% | 液化物、SDI < 5 供給 |
| 汚泥脱水 | ケーキの生産 | 60-85%の湿度 | ボリューム削減およびコンプライアンス |
C. 再利用目的による典型的な3つのソリューション
プラスチック洗浄ラインの大半は、リユース対象によって、3つのソリューションレベルのいずれかに分類されます。このレベルは、現地での排出許可、淡水の価格と供給状況、オペレーターの複雑さに対する許容度によって決まります。Polyretec は、プロジェクトの初期段階でカスタマとこれらの3つのレベルについて議論し、洗浄ラインと水環を競合するのではなく、共生するように設計するよう促します。
解決策A:市営下水道への遵守する排出
このチェーンは、バーサクスクリーン、均衡化、中和、凝固、リーフ状清浄槽またはDAF、そして排出前に砂濾過を行います。市営水道での接続条件が良好で、水のコストに対する敏感性が低い施設に適しています。再利用は、通常0〜30%であり、メンブレンステージの導入がビジネス上合理的でないためです。メリットとしては、シンプルさと低い設備投資および運用負担がありますが、デメリットとしては、継続的な淡水供給と排出料金がかさみます。
解決策B - 部分再利用(主流の推奨)
この案は解決策Aに活性炭と超濾過を追加することで、処理水が予洗・摩擦洗浄回路に戻るようにしている。回収水量は一度通過量の10~20%にのみで、再利用は70~85%になっている。ほとんどの独立企業および統合リサイクラでは、このレベルで資本費用、運用コスト、および水価変動への強靭性をうまくバランスさせている。Polyretecでは、デフォルトとしてこの構成を推奨している。
解決策C - ほぼゼロ排出(ZLD)
解決策Bは逆浸透と塩水蒸発または結晶化によって拡張されます。再利用率は95%を超え、施設は淡水と下水道容量からの独立に近づいています。ただし、コストは非常に高いエネルギーと資本プロファイルであり、塩水管理は主に再発生する負担です。ZLDは水が少ない地域や最も厳しい排出制度の下でのみ正当化されます、非コンプライアンスまたは水不足の代償が費用を上回る場合です。
| 基準値 | A. 適法な放出 | B. 部分的な再利用。 | 産業メーカーとしての廉価化 |
|---|---|---|---|
| 排出物の排出先 | 市営下水道 | 排水 + 再利用ループ | 閉鎖回路+塩水処理 |
| 再利用率 | 0〜30% | 70〜85% | 95%以上 |
| 設置面積 | 低。 | 中型 | 高 |
| エネルギー需要 | 低。 | 中型 | 非常に高い |
| 化学物質の需要 | 低。 | 中型 | 高大型 |
| オペレーションの困難性 | 低。 | 中型 | 高 |
| 相対的投資コスト | 低。 | 中型 | Premium |
D. 6つのステップから構成される選択決定作業フロー
選定は、購入ではなく、プロセスです。以下の 6 ステップによる手順で、膨大な仕様を制約された意思決定の連鎖に変え、それぞれに明確な結果を生み出します。その結果が次の項の決定に反映されます。
ステップ 1 - 適切なサンプリングで水を特性付けます
1.複合サンプル(シフトの平均負荷を反映するために混合される)と、グラブサンプル(ピークをキャプチャする)の両方を集めましょう。複合サンプルは設計平均値を示しますが、グラブサンプルはシステムが耐える最大負荷を表します。常に次の8つの核となるパラメータを最低限測定してください:SS、COD、BOD5、pH、油およびグリース、色度、アンモニア窒素、および総リンです。メンブレンを検討している場合には、TDS、硬度、およびSDIも測定してください。統合出口だけでなく各ステーションでもサンプルを取得して、どのような分離を行うかを決定しましょう。
Step 2: 適用できる排出基準を確認する
自分の排出物に適用される現地の規制を特定します: 市民用の事前処理制限、国家規準による工業排水、または統合的な制度です。許可は、処理ラインが達成すべき数値を定め、それによって技術選択の幅が制限されます。許可を、後から交渉する必要がある程度のものではなく、最初から設定する必要のある柔軟性がない指定性の要件と捉えましょう。後で厳しいものへと変更することは、最初から上記を考慮して設計した場合よりはるかに高い費用がかかります。
ステップ3 — 水の体積を計算する
餌料トンあたりの既定の消費率を使用してライン容量を水需要に変換します。この消費率は広範に異なるため、推定ではなく表に示す必要があります。
| 原料 | 水使用量(m3/トン) | 推奨構成率 | 注記 |
|---|---|---|---|
| PET ビンのフラクション | 3〜6 | 10~20% | 糖類由来の高BOD |
| HDPEボトルフレーク | 2~4 | 10~20% | 泡の管理が必要となります。 |
| 農業用フィルム (LDPE) | 5~10 | 15~30% | 重量のある土壌負荷 |
| PP製織・ジャンボバッグ | 4~8 | 15~30% | 極端な砂の負荷 |
これらの範囲は、典型的な一回流しの消費を反映しています。うまく設計された再利用ループでは、作成された分量の割合が示されたレートに引き下げられます。ポイントは、規模化を、売上に関する楽観的な数値よりも、妥当な流れに対応させることです。
ステップ4 — 再利用目標を定義する
水の価格、希少性、および排出制限を考慮し、セクションCからTier A、B、またはCを選択します。この単一の決定で、超臨界浄水装置と逆浄水装置の存在・不存在が決定されるため、大半の設備資本と運営プロファイルが決まります。2.環境意識を高め、中国製品をより信頼できるものにするためWanplasグループ。3.POLYRETEC のようなサプライヤーを選ぶ。10年後に新しい製品を購入する必要はありません。コントロールシステムやねじの要素をアップグレードすることで、新しい材料を扱うことができます。
階段 5 — ベンチとパイロットテストの実施
噴出剤や凝集剤の選定を完了する前に、ガラスボウル試験を実施してください。生物学的手法や膜の段階に移行する前に、実際の流れに対するパイロット試験を行います。カタログ上の性能は、界面活性剤や殺菌剤を含む実際のプラスチック洗浄水と接触すると、ほとんど維持できません。最大で単一の発注後に起こりうる落とし穴のもととなる要因を排除するため、小規模なパイロット試験は必須です。
第 6 段:営業負荷を数量化
継続的なコストを絶対的な金額ではなく、相対的なレベルで表現します:化学物質需要レベル、エネルギー需要レベル、汚泥ボリュームレベル、および労務レベル、さらに5〜15%の継続的な空焚の必要性を加えます。 100個のインデックスポイントの基準点に対してインデックス化を行うことで、地域や年によって異なる価格を引用せずに、分級を透明に比較できます。
E.廃棄基準と国際的適合性
プラスチック洗浄設備は世界中で設置され、運用されており、適用される廃水規制は主催国によって異なります。以下の表は主な規制とその規制される典型的な限界値を示しています。常に、現地の権限機関から最新の限界値を確認してください。理由は、限界値が改定されること、また、現地での解釈や追加のパラメータが適用されるからです。
| 地域/標準 | 管理装置 | 典型的なCOD制限値(mg/L) | 代表的なSS制限値(mg/L) | 典型的なpH範囲 |
|---|---|---|---|---|
| 中国 | GB 8978-1996、GB/T 31962-2015(下水道流入用) | 100〜150(一等) | 70 ~ 150 | 6~9 mm |
| 欧州連合 | 都市廃水処理指令 91/271/EEC;IED 2010/75/EU | 許可に基づき、多くの場合、125から150件となる | 35 ~ 60 | 6~9 mm |
| 米国 | CWA/NPDES 許可証; 40 CFR Part 403 常時処理装置 | 許可に基づいており、多くの場合、100から250件となる | 許可に基づいており、多くの場合、100から150件となる | 6~9 mm |
| インド | CPCB 排出基準 | 100 ~ 250 | 100〜150 | 5.5~9 |
| Vietnam | QCVN 40:2011/BTNMT | 50から150(カラムA/B) | 50から100 | 5.5~9 |
| インドネシア | 環境局の規制により永久的に枯渇状態にある(H2LHK要件) | 100〜200 | 100〜150 | 6~9 mm |
| メキシコ | NOM-001-SEMARNAT-2021 | 200~250(受容体によって異なる) | 150 から 200 | 5~10 |
| マレーシア | 環境品質(下水および工業排水)に関する規制 | 50 ~ 200(流れに応じて異なります) | 50から100 | 5.5~9 |
パターンは一貫しており、環境対策として直接排水せずに排水処理が必要な場合のpHはほぼ中性、SSは堅苦しく沈殿し、COD は低い 100 mg/L 以下に抑えられ、排水処理の前処理については限度もあまり厳しくない。実務上の考慮点は、まずは分離と凝集の段階がどこでも不可欠であるという点、バイオリーゼおよび膜での処理は再利用を目指しているかどうか、および地域の定めるCOD 上限がどれだけ厳しいかによって決まるということである。
F. よくある間違いとトラブルシューティング
土壌を問わず別々の大陸の施設で同じ障害が繰り返されます。早期に認識することによって,機能不良により多日もの段階を失うことがなくなります以下の行列では,各症状とその通常の原因と対処方法がペアリングされています。
| 問題 | 症状 | 根本原因 | 対処方法 |
|---|---|---|---|
| 等価化をスキップした | 寄託許可の順守違反 | バッチカウステックからの衝撃荷重 | 平衡時間を4~8時間に延長するか、平衡時間を増やす。 |
| 推測された化学物質 | 不十分なフロク、高い排出物SS | ジャーテストがない、PAC/PAMが正しくない。 | 瓶のテストを実行して、投与量と種類を調整します。 |
| 弱い DAF 彩度 | 浮遊物量少ない、オイリー排出ガス | ノズルが詰まっている、気圧が低い。 | サービスサチュレーション、15〜30%の回復 |
| バイオマス中毒 | CODの上昇、スラッジの死滅 | 界面活性剤/洗剤 | 分離、均等化、抑制性テスト。 |
| メンブラン詰まり | 圧力上昇、流体流量低下 | SDI > 5、弱い前処理 | ろ過を強化し、定期CIPを実施する |
| 汚水の盲点 | 予想外の廃棄コスト | 適正計画はなされておらず、危険がある。 | 特性の認定、60〜75%の乾燥、 |
| ナトリウムの蓄積 | 洗浄品質は時間の経過とともに低下します | ブロウダウンは不要です。 TDS が上昇しやすい | ドライダウンの継続時間を5~15%に設定します |
| 冬場での効率低下 | 生物学的COD除去をより低くします | 水温が低い | 冬期間では断熱・暖房、または遠心分離装置(HRT)の運転時間を延長します。 |
まず、均質化タンクとジャーテストは、植栽が繰り返し見落とし、後に後悔する安価な保険である。次に、排出流を決して放出しない閉じた水ループは、洗浄率が低下するまで塩分や界面活性剤を静かに濃縮します。5から15%の吹出しは廃棄物ではなく、ループの安定性の代償です。
よく寄せられる質問
プラスチックウォシュラインの水を100%再利用できますか?
いいえ。水質を低下させる塩や硬度の蓄積を防止するため、5~15%の連続的な消費が必要です。ゼロに近い流出では、再利用率が95%以上になる可能性がありますが、その場合には逆浸透や塩水管理が必要となり、これには非常に高い運転負荷がかかるため、水資源が乏しい場合や厳しい排出制限の下でのみ実行するのが合理的です。
溶解気体浮上ユニットは凝精タンクに比べていつでも優れているでしょうか?
LDFT(黄砂処理装置)は、軽い、油性、および界面活性剤を含む処理液(HDPE瓶のかさ立てラインなど)の処理に適していますが、ラメラ浄化器は重い砂量(PP製織袋ラインなど)の処理において、砂が重力によってすばやく沈降するため、コスト効果が高くなります。
プラスチック洗浄排水には、常に生物処理が必要でしょうか?
COD が高く、生化学比 BOD5/COD が 0.3 を超える場合のみです。投入物に含まれる界面活性剤や生物学的殺虫剤はバイオマスに毒を与えるため、MBR や MBBR などの生物学的段階に移行する前に、処理可能性と抑制性の試験が必須です。
衝突平衡タンクはなぜ重要なのですか?
4 ~ 8 時間にわたってフローや濃度のピークを緩和し、pH を安定化させ、すべての下流ユニットを衝撃負荷から保護します。多くの設置失敗した者は立地面積を節約するためにこのステップを省略しましたが、その結果、下流ステージは中断的で、診断が困難な異常が発生します。2. プロフェッショナルなケミカルボトル洗浄ラインへの投資は非常に高い投資収益率と短い回収期間をもたらします。大きな経済的利益を得るだけでなく、環境や社会面でも大きな利益があります。小規模の生産ラインの場合、総利益はわずかに低くなりますが、投資額も少なく、回収期間も約3~4カ月であるため、経済面でも非常に大きな利益があります。
没 度剤と凝集剤を選択する最も信頼性の高い方法はどれですか?
代表的なサンプルに対してベンチスケールのガラテストが唯一信頼できる方法です。50〜300 mg/リットルのPAC、1〜5 mg/リットルのPAMの投与量が、最終設定ではなく、スタートポイントであり、プリントフィルム廃液では、脱色のためには陽イオン性PAMを使用することが有効です。
プラスチック洗浄ラインは送込品1トンあたりどれくらいの水を消費しますか?
原料によって異なります:PETボトルフレークは約3から6立方メートル、HDPEボトルフレークは2から4、農業用フィルムは5から10、PP織りまたはジャボバッグは4から8です。適切に設計されたリユースループでは、選択されたレベルによってメイクアップ水が全体の10から30%に削減されます。
逆浸透で生成される濃縮塩水はどうなるのでしょうか。
RO拒否流、通常は投入量の25~40%で、リユースシステムにおける最も困難な廃棄対策問題です。オプションとして、さらなる蒸発または結晶化があげられますが、非常に高いコストになります。許可がある場合は、排出を制御できる方法もあります。これは稼働後に発見されるのではなく、事前に計画する必要があります。
材料の選択は水処理システムの設計をどのように変えますか。
重い。PP 編組バッグラインは砂除去問題をデサンダーとラメラクリアファイアーで解決し、HDPEボトルラインは泡と油脂問題を溶解した空気浮上で解決し、プリントフィルムラインは着色問題を陽イオン凝集と活性炭で解決します。水質プロファイル、ではなく洗浄ラインのブランドが処理選択を推進すべきです。
結論
プラスチック洗浄ライン用の浄水システムを選ぶことは、基本的に仕様を決める前にプロファイリングを行う作業です。まず水をサンプリングし、各原料を特性化し、SS、COD、BOD5、pH、色度、SDIをユニットシーケンスに変換します。そのシーケンスをセクションBのパーツライブラリから作り上げ、固形物の密度とグリース量に基づいて沈殿対決を決定し、均化槽またはジャー滅菌試験を省くことはありません。セクションCの水資源再利用層を、あなたの水経済とマッチさせ、セクションDの6ステップのワークフローを実行し、セクションEのコンプライアンスマップから地理的な制限を確認してから購入しましょう。
ほとんどのオペレーターにとって、ソリューションB(活性炭と超紫外線処理を用いた部分的再利用は、前洗浄と摩擦洗浄で70~85%の水が回収される)が実用的な最適解であり、設備投資、運用負荷、および復旧力のバランスをとるものです。実質的に水を制限する、または厳密な規制範囲内である場所では、ほとんどの排出を確保します。プラスチックリサイクル洗浄・ペレタイジングラインで豊富な実績を持つWanplas工場であるPolyretecは、水循環と洗浄ラインを一体化したシステムとして設計し、処理工程を、一般化された仮定ではなく実際の汚染物質のプロファイルに合わせることができます。次のラインを設計する際には、業務量と並行して水処理要件を明記してください。いかりは、より少ない淡水コスト、安定した許可、そして円滑な運転の年間を実現します。




