ゴム製材のリサイクルにおいて最も見落とされがちなエンジニアリング問題はゴム細断および洗浄プロセスラインで発生する埃です。ゴムの細断および洗浄プロセスラインで埃の減少方法を学ぶことは単なる清掃作業ではなく、バールオープナーから完成したフレークシロの各ステーションにかけての安全、労働環境、機械の信頼性、製品の品質に関連するプロジェクトです。粉砕および洗浄工場は大量の蓄えられた表面エネルギーをもつ原料を受け入れ、それを機械的に破壊し、意図的に研磨し、高温の空気で乾燥します。そしてその原料を空気圧によって運搬します。これらのステップのそれぞれがデザイン的に埃を発生させます。問題はラインで埃が出るかどうかではなく、埃が形成された時点でキャッチされるのか、あるいは工場内の空気中、ベアリング、電気キャビネット、そして最終製品にまで漂って行くのかということです。
数シーズンウォッシングラインを運営しているオペレータは、測定キャンペーンを実施する必要なく、病気の症状を認識することができます。屋根の梁に灰色の膜が形成されます。緩衝シロに設置されている光電レベルセンサーが理由なくトリップし始めます。カラーサライタは、週に二度ではなくシフト中に二度、光学部品の掃除を行う必要があります。クラッシャーロータのベアリング寿命が、十八ヶ月から七月に落ちます。そして、出荷量の調整のどこかで、入荷トン数の一から三パーセントが単に空中に消え去っています。これらの症状のいずれも単独では劇的ではありません。これらを合わせると、プラントの経済性に対する継続的かつ積み重ねていく損失をもたらし、またこれらは、世界の主要な市場でリサイクリングプラントを破壊してきた真剣な可燃塵の危険以上に大きな問題です。
本ガイドでは、ダスト管理をエンジニアリングの分野として扱います。標準的な粉砕と洗浄ラインにおけるすべてのエミッションポイントの位置を確定し、非常に異なる振る舞いをする粉塵を分類します。また、三つの有害性ファミリーを数値化し、排除から個人防護装置までの制御階層を下げていきます。本記事の最大の部分は、エンジニアリング制御に割かれています。なぜなら、ここで決定的なコスト削減が実現できるからです。たとえば、フードの形状と捕集速度、ダクト輸送速度と圧力損失、サイクロン前分離、ピュースジェットフィルター、地電設備と爆発防止、そしてすべての粉塵が空中に浮遊することを防ぐ湿式粉砕といったプロセスの変更などです。Polyretecは、2010年以来、プラスチックリサイクリング機器を製造してきたWanplas工場であり、下記の推奨事項は50か国以上の生産工場で実際に効果を発揮しています。
点ごとの粉塵源インベントリ
適切なダスト対策は、誠実な実地調査から始まります。資材の速度や方向が変化したり、破壊されたり、磨耗されたり、空気中を落ちたりする場所はすべて排出源の候補です。一般的な粉砕・洗浄ラインには約10箇所のそうした場所があり、それぞれの排出率と放出するダストの種類が大きく異なります。それを単一の課題として扱い、建物の終わりに大型のファンとフィルターを設置することは、業界内で最も一般的で最も高価な過ちです。
主な発生源はほぼ常に乾式機械設備です。単一シャフトの粉砕機は、ブレードばりに束ねたフィルムを破壊することで、何ヶ月もの間バーレの中に閉じ込められていた道路の埃、土壌、および紙繊維を激しく放出します。硬質PETまたはHDPEを処理する粉砕機または粒化機は、フライス面衝突およびスクリーン摩耗によって微粉を連続的に生成し、そのロータは非常に原始的な遠心ファンのように振動し、ハウジングを圧縮し、送り口、排気チャート、および密閉されていない検査ドアを通じて埃を排出します。乾式摩擦洗浄機は意図的な磨耗機械です。その全ての目的は、高速回転しているロータで表面の汚れを洗い流すことであり、これは付着した土壌を設計上の意図で気中の粒子状に変換することを意味します。
より目立たないが集合的に重要な二次放出源があります。熱乾燥機の排出口からは、最も低い結合力状態に乾燥されたほこりが放出され、したがって最も移動性にあります。空気伝送ラインは、すべてのフランジ、目視透明ガラス、およびダイバレンバキュームバルブから漏れ出します。ラインの終端にあるサイクロン分離器は、フィルターに流出していない限り、細かい材料を直接大気中に送り出します。空気によって重質分と薄皮を分離するジグザグ分級装置は、実際には、製品出口が付いたほこり発生装置です。シロへの積み込みと出荷、大袋の充填、および袋詰めステーションでは、自由落ちが生じ、充填中のコンテナからほこりの空気が排出されます。最後に、すでに定着した床のほこりは、フォークリフトが通過したとき、扉が開いたとき、またはクリーニング隊が誤った方法を用いたときに二次的な発生源となります。
| 排出点 | 発生メカニズム | 釈放される主な成分 | 典型的な粒子サイズ | 相対的な排出強度 | 制御優先順位 |
|---|---|---|---|---|---|
| バレの開け押し機/破棄器(debaler) | バレーの減圧、ワイヤーの切断、転倒 | 土壌、砂、紙繊維、農業残留物 | 5 ~ 500 µm、広範な分布 | 高い、強い断続的。 | 1. ―封じ込めと脱出 |
| 単軸シャッフル | びっくりとむり、スクリーンが摩耗する。 | 土壌、繊維、粗い高分子チップ | 20~800ミクロメートル | 高、ラムストロークごとの破裂 | 1. ―封じ込めと脱出 |
| 粉砕機/粉砕機 | ブレード衝突、ロータ風加速、スクリーン摩耗 | ポリマー微粉、砂、金属残滓 | 10〜300μm | 非常に高い、連続的 | 1 - 潮濃圧破砕または完全封閉 |
| 乾性摩擦洗浄器 | フレーク表面の高速ロータ擦り傷 | 土壌、ラベル繊維、高分子微粒、接着剤の残留物 | 1~150μm、細かなスラント | 非常に高い、連続的 | 1. ―密閉型ハウジングに加えて専用のLEV機器 |
| 熱乾燥機の排気口 | 低粘着性乾燥細粉のホットエアストライピング | 乾燥された高分子微粒子および乾燥された有機物 | 1~100μm | 中・高水準。 | 2 - サイクロンとエキスカンソイルにフィルタを搭載 |
| 空気圧輸送ライン | フランジ、バルブ、およびサイトグラスでの漏洩 | どのような物質が送信される場合でも、細粉末であることが重要です。 | 1–200 µm | 中型、ルート全体に分散運転 | 2 - シーリングと負圧設計 |
| サイクロン分離装置からの廃棄 | 5 mm 未満の粉骨は空気と一緒に運ばれます | 10 µm以下のポリマーと鉱物細粒 | < 1 年 | 中型、連続運転 | 2 - 室外にスリップしない、常にフィルターと接続 |
| ジグザグ式分級機 | 設計による空気ベースの密度分離 | 軽いポリマー微粒、繊維、紙 | 1–200 µm | 中・高水準。 | 2 - ユニット内循環, フィルタ付き返却 |
| シローの積み込みと卸し | 自由落下による漂着、動かされた空気の量 | 乾燥フラーク粉末 | 10〜300μm | 中型、バッチ運転 | 3からフィルターと降下高さ制御 |
| 袋封入/ビッグバッグステーション | 充填容器から排除された空気。 | 乾燥フラーク粉末 | 10〜300μm | 中規模、オペレータが近傍にある | 2 - 呼吸ゾーン、抽出リングが必要 |
| フロアと構造の再エンプレイル | トラフィック、空気の流出、圧縮空気の誤用 | あらゆるソースからの古い混合塵 | 全範囲 | 変数であり、主導権を握ることができる | 1. ―清掃用規則、二次爆発燃料 |
この調査から、二つの結論が導き出せます。まず、最も高い優先度の各資源はすべて、湿性部分の上流側に位置しており、つまり粉塵制御は洗浄ではなく粉砕が主な課題です。次に、床や構造物は通常の意味での資源ではなく、蓄積庫です。逃走したあらゆるグラムの粉塵は最終的にはどこかに降りますが、蓄積された量が増えていくと、最初の小規模な粉塵発散は建物規模の二次爆発に発展します。機械を対象に対策を行うことしか行わないコントロール計画は不完全です。
灰を分類する:5つの部分、5つの特性
プラスチックリサイクルダストは決して単一の物質ではなく、少なくとも5種類のその量が異なる微粒子が混在しています。それぞれの微粒子は、密度、粒度分布、燃焼特性、機械への影響などが異なります。ある種類の微粒子に対応した制御システムは、別の種類の微粒子には非常に効果的ではない場合もあります。細粒のポリマー微粒子用に選定されたフィルターメディアは、混在する細長いセルロース繊維が存在すると消耗が急激に進みます。鉱物系サンド用に構成されたサイクロンは、ポリマー微粒子をほとんど触れません。混在する微粒子を理解することは、ハードウェア仕様を決定する上での前提となります。
PET、PE、およびPPのポリマー細粉は、破砕機の下流側で量が大きく占めます。その密度は低く、絶縁性が高く、静電気を帯びやすく、燃えやすいです。容積比が大きいため、空気の流れにほぼ完全に沿われ、わずかな速度で捕集することは容易ですが、重力だけでは沈殿させることは困難です。紙とセルロースラベルファイバーはまた別の振る舞いをします。それは粒状ではなく繊維状であり、フィルター面上に溢れ、ためこみが生じます。また、瞬時燃焼します。無機砂および土は研磨物質として害の元です。クオーツはモース硬度スケールでは7を示し、ほとんどの軸受鋼よりも硬く、ポリマーよりもはるかに硬いため、空気流中の小さな量のミネラル微粉はファンインペラ、管曲面、シール、およびローターの先端を摩耗させます。また、それを些細なアレルゲン的危険性の要因である、呼吸維持性の結晶性シリカを運ぶ部分です。シリカに関する限度は一般的な埃に対するものよりも一桁高くなっています。
ビンふた、スタンプ、ワイヤータイ、バレ袋用ワイヤからの金属の破片は、大量的には稀ですが、危険度は不当に大きくなります。金属の破片が回転子やダクト壁に当たると、塵雲の中では信用できる着火源となります。飲み物、食品、農業の汚れから生じる有機残留物は、粘着性や吸湿性の要素となり、その他すべての動向を変化させます。それはフィルター媒体への付着を促進し、湿ったダクトの中では微生物の成長を促し、通気不良の洗浄室で特有の臭いの原因となります。
| 遊離燃え易い粉の割合 | 典型的な粒子サイズ | およそボリューム密度 | 燃料性。 | 研磨性 | 引き起こす主な問題 |
|---|---|---|---|---|---|
| PET原料 | 10〜100 µm、一部5μm以下 | 300 ~ 500 kg/m³ | はい | 中低から中度 | 爆発燃料; 下流溶融物中の黒い浮き物と煙霧。 |
| PEファインズ | 20~150ミクロン、荒い表面形態 | 150〜300 kg/m³ | はい、最小点火エネルギーが低い | 低。 | 爆発性燃料:表面への強力な静電着着性があります。 |
| PPファインウエスト | 20~150ミクロン | 150〜320 kg/m³ | はい | 低。 | 爆発燃料; 発生源から遠くとぶせる。 |
| 紙/セルロースラベル繊維 | 50〜2000 μm、繊維的な面積比 | 80〜200 kg/m³ | はい、簡単に引火した物質 | 非常に低い | フィルターの決壊、ダクトの橋渡し、焦げ付きの巣のリスク |
| 無機砂及び土壌 | 5 ~ 200 µm | 1200~1600 kg/m3 | なし | 非常に高い、クォーツのモース硬度 7 | 刃、シール、ファン、ダクトの摩耗、ケイ素への曝露 |
| 金属破片およびチップ | 100–2000μm | 高気密です。分散粒子が比較的大きいです。 | なし | 極限加荷、点加荷 | 衝撃スパーキングによる引火源;羽根損傷 |
| 有機物残留物および乾燥液体 | 変化しやすく、しばしば凝集する | 可変性の高い、吸湿性の高い | はい、変動型 | 低。 | フィルターの塊詰まり、臭気、湿気の多いダクトでの微生物の増殖 |
実用的なことに、実際の洗濯ラインでは、混合用途のキャプチャ戦略が必要です。重い鉱物の部分はサイクロンまたは定着室で早期に取り出す必要があり、繊維は媒質を通り抜ける前に捕捉し、細かいポリマーの部分は適切なサイズのパルスジェットフィルターと帯電防止媒質で対応します。すべての作業をひとつの装置で行おうとすると、高い差圧で動作する集気器になり、常にクリーンアップを行わなければならず、メディアが過剰に摩耗してしまい、微細な素材が通過します。
危険要因1:可燃性粉塵爆発のリスク
プラスチックを粉砕・粉砕または空気循環するすべてのプラントは可燃性粉塵を処理しており、そのような基盤に基づいて設計と運用を行う必要があります。ヨーロッパでの枠組みでは、これは爆発性雰囲気が存在する可能性がある環境で使用するための機器を対象とする指令2014/34/EUと、ワークプレイスの要件によって、操作者が危険なゾーンを分類し、爆発防止文書を作成することが義務付けられています。北米では、同等の構造は全般的な可燃性粉塵標準であるNFPA 652と、可燃粒子状固体の製造、加工、取り扱いに関するNFPA 654に基づいています。義務は詳細に異なりますが、設計論理は同様です。可能な爆発性雰囲気の存在場所を特定し、発火源を除去し、爆発の可能性が依然として実証されれば、機器を保護して、または安全に排気させることが求められます。
設計には、5つのパラメータが影響します。粉骸物の場合、低爆発限とよばれる最小爆発濃度は、一般的に20から60グラム/立方メートルの範囲にあります。これは目視的にみて極めて少ない量です。40グラム/立方メートルの雲によって際立的に視界が低下し、その雲は約1メートルに短縮されます。それゆえ、フィルタハウジングやシローエンドスペースの内部は、開放状態の作業場よりも危険な場所になります。最小イグニションエネルギーは、雲がスパークから簡単に点火されることを示します。微小なポリオレフィン粉骸物では、数十ミリジュールの範囲で推移します。これは、非地面接続状態の金属製物体からの静電効果などのエネルギーの範囲内に収まる値です。Kst値は、圧力の上昇速度を表し、換気装置のサイズを決定します。St1は200バールメータ/秒未満、St2は200〜300の範囲に分類されます。プラスチック粉骸物の場合、最大爆発圧は7〜10バールと通常定められ、保護された容器が達成させる必要のある圧力衝撃耐性を定めています。最後に、粉骸物層の最小発火温度は、ベアリングハウジング、乾燥装置表面、またはモーターケースがどのくらい高温になるかを示します。
| ダストの種類 | 典型的なKst (bar·m/s) | 爆発クラス | 典型的なPmax(bar) | 代表的な最低着火エネルギー | 代表的な最低可燃混合濃度 |
|---|---|---|---|---|---|
| PEファインズ、粉砕およびざっくり細に細分化 | 大体 50–160 kg | St1 | 大体 7–9 kg | 数十ミリジュール、場合によってはそれよりも低い | およそ20~40 g/m³である |
| PPファインウエスト | 大体 50–150 kg | St1 | 大体 7–9 kg | 数十ミリジュール | およそ20~40 g/m³である |
| PET原料 | およそ40~120 | St1 | 大体 7–9 kg | 数十から数百マイロジュール | およそ30~60 g/m³である |
| セルロース/紙ラベル繊維 | およそ50~130 | St1 | 大体 8–10 kg | 細かく分けると数十ミリジュールになる | およそ30~60 g/m³である |
| 混合リサイクリングラインダストとミネラル含有物 | 無用な物質分が、依然として信頼性を維持 | 通常はSt1 | 灰分が高い商品は | 高度に変化する | 不活性分の存在により上昇する |
これらの数値は単なる参考的な計画値です。爆発特性は粒子サイズ分布、水分含量、添加物パッケージ、およびサンプル中の不活性礫物の比率によって大きく左右されます。バルブサイズや消火機構設計の唯一信頼できる基準は、20 升の球状容器および ASTM E1226 および EN 14034 シリーズに記載された関連した方法を使用した実際の工場からの代表的なサンプルの実験によるもので、また EN 13821 に従った最低発火エネルギー試験を実施することも重要です。リサイクラが工業・製造後のフィルムから農業後の消費者のフィルムに移行した場合は、粉灰は変わりますので、その情報を更新する必要があります。
管理可能な災害を大惨事に変える仕組みとは、二次爆発チェーンです。クラッシャー筐体、ダストコレクター、またはシロ元体の内部の主発生事象が圧力波を生成します。その波は建物全体を伝わり、梁、ケーブルスラット、モーター筐体、床に付着していたすべての粉塵を懸濁状態にしてしまいます。その結果の雲は、主発生事象よりも数億倍巨大であり、主発生の炎の前部から誘発されます。解決する定量的基準にこれほどの関心があるのは、その点にあります。小部屋の表面面積の約5%に、およそ0.8ミリメートルの詰まった塵の層が存在すれば、それは破壊的な二次事件に高圧燃焼源となるので十分な燃料量として扱われます。プラスチックファインゼロスはボリューム密度が非常に低いため、空いたハウスの工場では、約5日間でこのような層が形成されます。清掃は単なる見せかえ行為ではなく、排気と接地の二次爆発抑制手段と並んで最も重要な措置なのです。
危険要因 2:職業健康および暴露限度
爆発の危険は大きく、まれであるが、健康への危険は矛盾的にして小さく引き続きいるため、これは管理を怠る原因でもある。破砕及び洗浄ラインに従事する労働者は、ポリマーファイン、結晶岩塩が含まれた鉱物性塵、セルロース繊維及び生物学的活性有機残渣を含む混合気液不純物に対し、完全なシフト間で曝されている。関連する曝露の枠組みでは、入呼吸中に鼻および口から侵入するものを「吸入可能な比」とし、より細かい粒子が肺の気体交換区域まで到達するものを「吸収可能な比」とする。どちらも管理する必要があり、また両者は異なる挙動を示す。
別の指定のない粉体に関するACGIHの閾値許容値は、以下のように、設計目標として広く用いられています。対吸入成分の場合は、8時間の時間加重平均で10ミリグラム/立方メートル、対吸入成分の場合は3ミリグラム/立方メートルです。これらは最も危険性が低い種類の粉埃に対する上限であり、客観的な値としてではなく上限として取り扱われるべきです。燃料に土が相当量含まれている場合、制限は、肺炭酸シリカであり、ACGIHの仕組みでは0.025ミリグラム/立方メートル、いくつかの国の規則では0.05ミリグラム/立方メートルとなります。農業用フィルムや、開放地で収集された使用済みボトルを処理する洗浄設備は、この限界値に達しながら、一般の迷惑粉埃の値の範囲内に留まることができます。そのため、全粉埃量のみを測定する設備は、そのリスクを実質的に低く評価している可能性があります。
PM10やPM2.5などの環境測定値は、異なった理由で重要です。建物からどのような物質が放出され、施設が周囲の空気質にどのような影響を与えるのか、また住宅地の近くにあるリサイクル工場に関してはどのように運営許可に反映されているのかが問題になります。内部の埃問題を解決するために、無治療の空気を屋根のファンを通じて天に排出するだけでは、解決することはなく、近隣住民の被曝を移転し、規制上の責任を生じることになります。一切の吸引流路は、天空ではなく収集器へ流れなければなりません。
| 検出指標 | どのような値を計測していますか? | 共通のベース値 | 参考フレームワーク | サンプリング手順 |
|---|---|---|---|---|
| 特定されていない吸入可能な微小粒子 | 全ての粉塵は鼻と口に入ります。 | 8時間の時間加重平均として10 mg/m³ | ACGIH TLV | 吸入可能なサンプリングヘッドを備えたパーソナルサンプラー |
| 吸入可能な粒子状物質(その他の指定なし) | アルベカル領域に到達する部分 | 8時間の時間重み付き平均として3ミリグラム/立方メートル | ACGIH TLV | サイクロンの事前選別装置にフィルターを付属させる、重量法による処理 |
| 呼吸可能な結晶性ケイ素 | 呼吸可能な部分の石英含有量 | 管轄区域に応じて0.025から0.05mg/m³の注文 | ACGIHと国内の労働規程 | 吸入可能なサンプリング+X線回折分析 |
| PM10 | 10 µm未満の空気動力学ダイアメーターを有する大気中の粒子 | 地域の大気質規制に基づいて設定 | 環境許可条件 | 施設境界で固定された環境監視器 |
| PM2.5 | 2.5 µm以下の浅い大気中の微粒子 | 地域の大気質規制に基づいて設定 | 環境許可条件 | 施設境界で固定された環境監視器 |
| 煙突からの粒子状排出物の濃度 | 集積器出口から排出される粉塵 | 適用する排出基準に基づいて設定する。中国では、GB 16297を適用 | 幅広い特性寸法、± 40% | イソキネティックスタックサンプリングまたは連続モニタリング |
これらの数字の背後にある臨床像は明解だ。ミネラルと有機性の混在粉塵への長期間の曝露は上気道の刺激、慢性気管支炎、および肺機能低下を引き起こし、またシリカ成分は労働生活の終わりまでに肺炭疽症のリスクを増大させる。食品に汚染された包装廃棄物からの粉塵には有機性と微生物成分が混在しており、これらの成分は過敏反応や職業性喘息を引き起こす可能性がある。これらの症状すべては、最初の年に発現するものではなく、積み重ねて経過するものであり、それらは源からの捕集によって、またフィルタリングマスクによる防止が可能である。
危険要因3:生産、品質および収穫量の損失
安全と健康にまったく関心がない工場であっても、無制御の粉埃の管理に投資することは、単純に経済的理由だけでも価値があります。粉埃が不採算の機械故障、製品品質、生産量を同時に奪い取ります。損失は広範囲にわたり、毎月のレポートで簡単に見落とされますが、ラインの収益性を変えるほどの大きなものです。
最初に生じるのは機械的摩耗です。ベアリングシールに入り込む鉱物性埃は溶着剤として働き、シールリップを研ぎ取り、汚染を増大させ、ベアリング寿命を劇的に短縮します。粉埃が多いクラッシャー回転部では、採算のない数年のベアリング交換間隔が何カ月にも短縮されることになります。これと同じように、回収装置自体の送風装置インペラーやダクトエルボーに侵入する磨耗分が作用し、インペラーが消耗する前に静圧が低下し、工場全体の捕集速度が格段に落ちます。ギアボックスの即時部、油圧タンクの通気口、モーターの冷却フィンすべてが埃のたまり場となり、フィンが詰まって動作するモーターは冷却能力を失い、低処理量に転落します。
次に、制御システムの信頼性が低下します。光電レベルセンサやライトバーに関しては、古典的な脅威です。レンズに施された電荷を持つポリマー粉の薄い膜が、誤ったレベル信号、および予想外の停止コマンドや故障を生みます。メンテナンスチームは何週間もこのようなパニックを追いかけます。ドライセクションの下流に配置された光学分別機器も、同じ問題に直面していますが、高いコストがかかります。レンズが汚れたり、照明窓が雑草であふれていると、分別精度が急激に低下します。しかし、警報が鳴動するまでに、仕様外の材料が検出されないまま流れていきます。
製品品質にとって第三のチャネルはファインです。ファインは通常のフレークよりもはるかに大きな表面積/質量比を持ちます。つまり、吸着した水分、酸化した表面物質、付着した汚染物質が比例した割合で含まれています。ファインを含むフレーク流が下流に流れると、過剰なファインがフィードゾーンで最も早く過熱し、その結果がエキストラダートに黒い点、ジェル、気泡として現れます。ファインはフィードホッパーにおけるバルク密度の均一性を乱し、グラビテーショナルフィーダーで収率が不安定になります。さらに、生産効率が低下することにもなります。原料として購入され、運搬された後、過程の中で処理されますが、最終的にフィルター廃棄物として集合器から排出され、売却には至りません。業界全体では、入力質量の0.5~3%のロスが充分に考えられ、乾式ラインで施錠されていない輸送規格がある場合は上限がさらに高くなります。
| 衝撃アリア | 機械的 | 観察可能な症状 | 代表的な最大値 | 検出方法 |
|---|---|---|---|---|
| ベアリングおよびシール寿命 | 研磨性のあるプラスチックオフスクラップ(保護コーティングを剥がし、露出した金属を傷つける) | 振動、温度、およびグリース消耗の増加 | 場合によっては寿命が30から60%短くなる。3。寿命:ポリリテック製ラインは5〜8年もの伝統的なラインに比べて10〜15年間の寿命を持っています。 | 振動傾向分析、グリーゼ分析 |
| 採取用ファンの性能 | インペラーの摩耗と刃の不均衡 | ダクトの静圧が低下し、振動が増加します | 時間の経過に伴う静的圧力損失は10〜25%です。 | 定期的なピットトラバーまたは固定圧力トランスミッター |
| 光電センサーおよび光障害物 | レンズ表面に散乱した粉末フィルム | 異常な水位信号が発生し、停止になる | 悪い場合で、1シフトあたり何回もの迷惑な停止が発生する事があります。 | デバイス別の不正動作ログ分析 |
| 光学およびカラーサイジング設備 | レンズおよび照明窓の汚れ。 | 分級精度が低下しているにも関わらず警報が鳴らない場合 | 清掃間に数パーセントの純度漂流 | 出されたおよび受け入れた物流の定期的な選別監査 |
| 下流溶着品質 | 罰金が最初に効率を低下させることで熱を帯びる | 黒い斑点、ジェル、気泡、不一致な融着圧力 | 拒否率の1~3パーセントの上昇 | フィルター金網の検査と(ボール状の)プボールの視覚的監査 |
| 大量の荷役安定性 | 凝結物は大量積められて、密度や流動特性を変化させる | フードホッパー内でブリッジが生じ、フィーダの出力不安定になる。 | 数パーセントのスループット変動 | フィーダまたはホッパーのブリッジによる伸縮フィルムでのマッスルフローのログ |
| 直接的収益減少 | 捕獲されたまたは逃した埃としての残り量 | 入力と製品間のマスバランスギャップ | 5 パーセント(最適値より高い) | ウェイジングブリッジの調整と回収ホッパーの計量 |
| 清掃・メンテナンス作業 | 工場全体での決着したダストの手動除去 | 専用の洗浄時間/シフト | 粉の多いラインでは、1日あたり何時間もの労働時間がかかっている。 | メンテナンスワークオーダー分析 |
洗浄ラインへのコントロールの階層化
職業衛生実践において、可靠性に関する制御は固定した順序で行われます:排除、代替、工学的制御、管理上の制御、個人用保護装備。この順序は重要です。信頼性は次段階に進んでいくと急激に低下します。排除された危険は戻ることはありません。工学的制御は、誰かが注意していても、していることもなくても動作します。管理上の制御は、毎シフト毎の人間の行動に依存します。個人用保護装備は、正しく装着され、着用されている場合にのみ、単一の人に対して保護を提供します。過剰なリサイクル工場では、まずダストマスクを装着させることでこの階層の下から始め、そこで手を止めてしまいます。
砕砕し洗浄ラインに適用される場合、排除は通常、乾燥式の処理工程を完全に取り除くことを意味します。つまり、破砕器を乾燥式のコンベアとバッファーシロではなく、洗浄タンクに直接排出するか、カテゴリ分けを行う際に乾燥された空気を使用する際に対等の効果を発揮するハイドロサイクロンまたは浮浸法別離装置を使用することです。交換とは、高排出量の技術を、他の低排出量の技術に置き換えることを意味します。そのために、主要な点としては、乾燥式の破砕から湿式破砕へ、空気輸送から機械輸送へと仕様に適合したダンプを移したりします。この2つの処理によって、多くの場合最も大きな削減と最も低い一貫営業コストを達成できますが、設計段階でこれを決定しなければ、後製工程では表示しにくいため、リスクがあります。
| 制御レベル | 代表的な洗浄ラインでの測定 | 目標粉塵削減ポテンシャル | 相対的な資本コスト | サービスにおける信頼性 |
|---|---|---|---|---|
| 削除 | 破砕機は直接洗浄槽に放出され、乾燥バッファは使用されません。 | 全雲板を除去します。 | 内蔵した場合は低~中、改修した場合は高 | 永久的に打倒できない |
| 代替 | 室内に水を注入する湿式粉砕は乾式粉砕に代わります | 有力な供給源での大幅な削減 | 中型 | 非常に高い、水供給のみに依存する |
| 代替 | 機械的な密閉輸送が空気圧輸送に取って代わります。 | 配送路線における大幅な削減 | 高大型 | 高 |
| 設計 | 専用局所排煙設備を備えた完全なエナクル | 大型で、システムのバックボーンとして一般的に使用されます | 高大型 | 高い、定期的な確認が必要です。 |
| 設計 | サイクロンの先行選別装置にパルスジェットバッグハウスを付属させる | 移動中の排気中に捕まったダストを除去します。 | 高 | 大量処理:保持メディアを使用 |
| 設計 | 接地、接合、および爆発防止パッケージ | 粉塵を排除せずに結果を改善しますか? | 高から非常に高に | 高い、毎年確認が必要です。 |
| 設計 | ワークショップの調湿と霧防止 | 中程度。再同期と充電を減らします。 | 低中 | 中程度で、気候条件に依存します |
| 事務管理 | 試作品または大量生産品に基づいて、ボンディングの品質要件に合わせて予測する掃除作業。 | 二次発火リザーバーを除去します。 | 低。 | 中 ~ 程よく、変化によって短期間の乱れ |
| 事務管理 | 圧縮空気排出の禁止、ホットワーク許可システム | 最悪の増幅イベントを予防する | 低。 | 中程度。監督が必要です。 |
| PPE | FFP2またはFFP3の防塵マスク、目保護具、帯電防止服 | 個人を保護するだけです | 低度、繰り返し現れる | 低い値 取り付けの適合性と準拠性に依存する |
既存のプラントを確認する際に、階層を携えた状態でラインを歩き、あらゆる排出ポイントで、現在適用されている対策が、妥当性をもって可能なレベルに達しているかどうかを確認することは有用な手法です。ほとんどのプラントにおいて、破砕装置では「いいえ」という結果が出ます。これは破砕装置が乾燥していたためであるのに対して、袋詰め装置では「いいえ」という結果が出ます。それは作業人が抽出リングのそばに立っていないためです。
エンジニアリング制御:エンクロージャーおよび捕集フード
源頭での捕集は粉塵制御における最も重要な工学原則であり、単純な物理的事実によって決まっています: 開放されたフードに吸い込まれる空気の速度は、フード面からの距離の二乗とほぼ比例します。フードと粉塵源の距離を倍増させることで、同じ捕集効果を得るには、ほぼ4倍の気流が必要となります。これが、エンクロージャーがフードよりも効果的である理由、遠いキャノピーが厳密に合うフードよりも効果的である理由、そして単一の大型屋根抜圧ファンが、ペーパー上で示されている気流量がどれだけ大きく見えるかに関わらず、粉塵制御措置としてほとんど無意味である理由です。
回収器には三種類があります。全面的な回収器は、材料の投入口と排出口の小さな開口部のみを備え、クラッシャー、粒化装置、および摩擦洗浄機の場合に適している対策です。この開口部が小さいため、必要な排出量は控えめであり、設計上の目的は、各開口部を通る向かう速度を小さく保つことです。部分的な回収器は、源の三つ以上の側面において位置し、手動選別や袋詰めの作業所などに必要なアクセスがある場合に使用されます。外部のフードは、源の外側からの息吹をキャプチャするもので、最も弱い構成であり、最後の手段として使用すべきです。
集塵速度は、粉が周囲の空気中に放出される強さに応じて選択されます。ゆっくりと放出される粉は、風速0.5メートル/秒で十分ですが、高速ローターで放出される粉は、乱流の空気中では2.5メートル/秒以上が必要です。専用ケースの部品口を通る気流の速度は別の数値であり、一般に専用ケースでは0.5〜1.0メートル/秒、口の向きが動く源に面している場合はさらに高い速度が指定されます。
| ソース: 地元の店舗の無料または安価な廃棄物 | スクラディングと洗浄ラインの例 | お勧めのキャプチャ速度 | 好みのフード構成 |
|---|---|---|---|
| ほとんどの速度を持たず静かな空気中に放出される。 | 片のバッファーシロの通気口、静止状態ホッパーヘッドスペース | 0.25〜0.5 m/s | ベント フィルターまたは小型キャノピー。 |
| 中度に静かな空気中に低速度で放出される。 | 低落差の機械間接送点を閉鎖します。 | 0.5〜1.0 m/s | 移動ポイントの総囲い防塵 |
| 急速な空気動きのゾーンへのアクティブな発生 | バレの開け押し機、単軸式シャドー破砕機送食口 | 1.0~2.5 m/s | インターロック付きアクセスドアを搭載した総体格納ケース |
| 非常に激しい空気中に高い初速度で放出される。 | 消磨機の排出口、摩擦式洗浄装置の筐体、分級器の出口 | 2.5 m/s 以上の開口部で | 専用の排気口を備えたシールされたハウジング |
| 空気を排出するためのオペレータ隣接領域 | ビッグバッグおよびバッグの充填ステーション | バッグの口に1.0~1.5 m/s | 充填ヘッドに統合された取り出しリング |
設置場所で機能するフードと存在感のみのフードを区別する三つの実用的ルールがあります。まず、埃の自然の流れ方向に従ってフードを配置します。ローター排気口の反対側にフードを設置すると、埃は集められるどころか、排出口から遮られます。次に、フラングを使用します。フード端にフラングを設置すると、同じ捕集性能を維持できるのに空気流要因を約四分の一減らすことができます。これにより、フード自身が後ろに無駄な空気を吸い込まず、一か所に集めることができます。さらに、横方向の空気流を制御します。屋外のドアをオープンにしたり、操作者を照らすペダルファンやバランスのとれた補給空気配管システムが備わっていると、室内の空気速度が毎秒1から2メートルに達し、純粋に紙面上で正しく設計されたフードのプルームが破壊されてしまいます。補給空気には充分な量を確保し、気候の条件によっては調整し、捕集ポイントから遠い低速での導入が必要です。
アクセス要件によって、個々のマシンを閉鎖することが不可能な場合には、封入スペースを室全体に拡張できます。ドライセクション周辺に、周囲の作業場よりも少ない数パスコールで下圧をかけた封入室を設け、その中で浮遊する排出物を集約し、作業場の残り部分を保護します。この室は独自の入室ルールおよび清掃制度を持った、管理されているアクセスゾーンとなり、ハザードエリア評価も簡素化されます。
エンジニアリング制御:LEVダクトとファンの選定
局所排気換気システムの性能は配管の性能に依存し、プラスチックリサイクルの粉専用の配管を設計することは、非常に軽いポリマー微粒、長い繊維、そして密度の高い研磨性の鉱物粒子を含む混合物のために容易なものではありません。制御対象の設計パラメータは、輸送速度です。すべての細粒を全長の配管内で浮遊させる最小の空気速度がそれを表します。繊維や鉱物を含んだプラスチックの粉では、18~23メートル/秒の輸送速度が動作範囲になります。繊細で軽く、乾いたポリマーを単独で運輸できる場合もありますが、湿ったまたはべたついている微粒、長いラベル繊維、または相当量の砂の混合物では、上の域の輸送速度が必要となります。
現行システムで最もよく見られる単一の欠陥は、速度が移動しやすいを下回るものであり、自発的に増大する。 物質はダクト内に沈着し、効果的な断面積は縮小し、残っている穴内の速度は上昇し、全体的な体積流量は減少する一方、他の分岐は養えなくなる。 同時に、ダクト内の沈着した物質は、システムの両端に着火源を持つ圧縮された燃料層である。 また、速度が非常に高い場合も有害である:圧力損失は速度の平方に比例し、ファンの消費電力は立方に比例し、エルボの耐磨損性が劇的に低下する。
| デザインパラメーター | プラスチックリサイクリングダストの推奨値 | 設計の根拠 |
|---|---|---|
| ダクト輸送速度、支線と幹線 | 18~23 m/s | 繊維とミネラル分を凝着させないこと。燃料層の形成を防ぐこと。 |
| フード進入損失係数 | " フレング付きまたはすり足付きの出口を使用し、単純な出口を避けます。 | 細長いエントリは、通常のドア付き配管端に比べエントリ損失を大幅に低減できます。 |
| エルボーの中心線半径 | ダクト径の最小 2 倍、2.5 程度が推奨 | 圧力損失を低減し、外壁に対する研磨摩耗を少なくします。 |
| メインに分岐したエントリの角度 | 30度、決して90度ではない | 乱流、堆積、および横連鎖干渉を防ぐ |
| ダクトの配置 | 垂直または急勾配のラインを好みます。水平の長い部分は避けます。 | 横型は、速度が低下したときに沈殿が始まる場所である |
| 清掃アクセス | 各曲げ部、接続部、水平部の数メートルごとにボルトで固定したアクセス扉 | ダクトを切断することなくカスを確認し、取り除くことができます。 |
| エルボーの壁の厚さ | 高ミネラル流でゲージや摩耗背部に負荷をかける。 | エルボーは摩耗から最初に壊れることがあるが、多くの場合は静かにである |
| ブラスト・ゲートとバランス | 可能な場合には、機械操作との連動した自動ゲート | 分岐がアイドルであるときの速度を維持し、ファンのエネルギーを節約する |
| システムの静圧許容値。 99.5%以上を維持し、99.95%以上は1μmが到達します。 | 汚れたフィルターとピアの差分部分にコレクターを追加します(清浄ではありません) | 清潔なフィルター圧力を基にしたサイジングを行うと、数週間以内に性能低下が生じることがあります。 |
| ファンの種類 | ダスト量に応じて、後方傾斜または径に沿った刃を使用する | ラジアルバレルはキャリーオーバーに対応可能。クリーン側ではバックワード傾斜の方が効率的です。 |
ファンの選定は、圧力計算に基づきます。全圧は静圧と流速圧の合計であり、ファンは設計量流量で系統抵抗を生じる必要があります。系統抵抗は、フード入口損失、直管部の摩擦損失、すべてのエルボおよびブランチの組み込み損失、コレクターの差圧、および排気損失の合計です。二つの過失が繰り返されます。第一は、通常数百パスカルのきれいな差圧でコレクターを計算すること、ただしそれの使用寿命は1.2〜1.5キロパスカルであるため、清掃された値で選ばれたファンは、フィルターがシーズンを迎える時点でキャプチャスピードを失います。第二は、ドライヤー排気から取得された高温高湿空気の密度補正を無視することで、質量流量が減少し、結果的にフードでのキャプチャが減少します。
集塵器の洗浄側にファンを設置することは強く推奨されます。そうすることで、集じた空気でファンを運転するため、ブラケットに洗浄剤が付着したり、部品が汚れたりする心配がなくなります。また、ファンのバランスを維持し、ファンを点火源として発生する呼吸道内へ飛散させることができます。もし、ファンを汚染された側面で運転しなければならない場合、それは耐摩耗性が高く、グリス投入口が空気流路外にあるレジスター式ファンであり、徐変化回転数制御装置を設定して、ダクト圧力や集塵器の差圧信号に連動させる必要があります。徐変化回転数制御装置を使用すると、引抜空気回収効率を高めることができ、同時に捕集速度を安定させることができます。したがって、破砕・洗浄ラインでの装置実効電力の3~8%を占めることすことが通常です。
エンジニアリング制御:サイクロン、バゴース、およびスクラバー
ほこりがダクトの中に入ったら、それを空気から分離する必要があります。リサイクル工場で見つかる全ての粒度範囲について、これまでに作られたどの装置も優れた性能を発揮していません。標準的なアーキテクチャでは、安価な出費を節約するためにサイクロンをスキップすることは、誤った経営判断となります。なぜなら、粗い粒子はサイクロンを経ず、フィルタ媒体に到達し、そこに集積し、フィルタ織物の摩耗を促進し、パルス洗浄システムに異常な負荷がかかるからです。
サイクロンは遠心力によって分離され、その性能は、通常、90%を超える高性能で、5マイクロメートル以下の粒子をほとんどすべて通過しながら、10マイクロメートル以上の粒子の半分を集める「d50」という裁断サイズによって表されます。リサイクリングダストを取り扱う十分な素性のある高効率サイクロンは、通常、15~20メートル/秒の入口速度です: 速度が低すぎると分離がうまくいかず、速度が高すぎると壁に再吸収されて摩耗が進みます。円錐角度、本体と円錐の長さの比、および渦流探知機の沈浮によって内的な流れパターンが定められ、ダスト排出口は完全に密閉していなければなりません。円錐内への空気漏れは渦を破壊し、サイクロン全体が機能しなくなってしまいます。回転排出弁または円錐下にあるダブルフラップエアロックはオプションではありません。
パルスジェットバッグハウスは、フィン状段階の工作馬です。大元は、マスク内部の各平方メートル当たりの空気量、毎分に通過する空気量によって決まります。プラスチックリサイクルダストの場合は、効率帯が1.0~1.5立方メートル/分/平方メートルです。負荷が細かく、粘着性や繊維質の場合は、低側の設定が推奨されます。サイズ設定と同様に、媒体の選択も重要です。プラスチックダストの場合、基準となるのは、導電性格子を持つアンチ静電着模様刺繍ポリエステルで、その下地にPTFE膜を張ることにより、深層フィルター機能を表面フィルター機能へと改良し、パルス毎にきれいにのこぎます。また、差圧が低く安定し、出口では排出も低減します。微粒子1μm以上の99.5%を超えるフィルター効率を実現でき、指定する必要があります。
| コレクタータイプ | 有効なパーティクル範囲 | 典型的な効率 | 強度要件 | 制限 | 相対的なコスト |
|---|---|---|---|---|---|
| 高効率サイクロン | 10 μmを超えると | 枯れ品サイズよりも90%以上 | 介助薬剤がなく、摩耗や高温に耐えることができ、メンテナンスが少なくて済みます。 | 小さい穀化物が不十分で、空気密封の排出弁が必要です。 | 低。 |
| パルスジェットバッグハウス | ファイン粹粒 | 優れたメディアで、1 µm で 99.5%以上 | 高効率、広い媒体面積。プラスチックの粉塵で実証済み。 | 設置面積が大きいため、圧縮空気と爆発防止が必要である | 高 |
| カートリッジ収集器。 | ファイン粹粒 | プリーツ加工したメディアを備えたバッグハウスと同等の性能を有します。 | コンパクトで高い媒体面積がボリュームあたり、素材の変更が迅速 | プリーツは繊維素と粘着性の粉埃を引きつけます。高繊維負荷では適していません。 | 高大型 |
| ベントゥーリ湿式スクラバー | およそ1 μm上向き | 高圧力落下時に潤濁性の粉が多い | 生成の際には引火の危険性が生じません。高温・高湿な蒸気も対応可能です | 高いエネルギー消費量、廃水とほこりの生成 | 高大型 |
| 水膜/スプレー塔スクラーバー | およそ5 μm上向き | 適度 | シンプルで低換気圧、べたついたゴミに耐性がある | 精製が限られているため、排水の処理が必要です。 | 中型 |
| 沈降室またはノックアウトボックス。 | およそ 50 µm 以上 | 低。 | 非常に簡単であり、下流装置から不純物を保護します。 | 単独で制御装置としての機能はない | 低。 |
湿式スキャブラーは、2つの特定の状況で真剣に検討されるべきです。最初の場合は、すでに高温と湿度のある搬送サービスで、生地フィルターが凝結物や模糊化物、泥を生成する危険があります。第二の場合は、保護ハードウェアを使用しても爆発の危険が許容できないと判断される場所です。これは、湿式コレクタが粉塵クラウドと同時に発火の危険を取り除くためです。トレードオフは、スクラバーが大気汚染問題を水処理問題に変えることであり、結果となるスラリーは、洗浄ラインに供給されている閉ループ水回路により処理され、沈降とスラッジ脱水の段階に固定物固形物負荷が加わることです。
| フィルター媒体の選択肢 | リサイクルダストに対する適合性 | 静電気防止機能 | 掃除行動 | 推定使用寿命 |
|---|---|---|---|---|
| 標準的なニードルで穴あけされたポリエステル。 | ベースライン値、低繊維乾ばなしの場合に適用できます。 | ない、可燃性粉塵対応に適していない | 深層積載時、差圧がより着実に上昇する | 選択肢の中で最も短くなる |
| 導電格子を備えた静電防止ニードルピューリングポリエステル | プラスチックダストに関するお勧め基準 | はい、グリッドはハウジングと電気的に結合されている必要があります。 | よりよい放出のための深層積載 | 適度 |
| PTFE膜でラミネートされた導電性ポリエステル | 酒窪や排出物が重要な場合に推奨 | はい | 表面濾過、清潔なケーキ放出、安定した差圧 | ポリエステル製品の中で最も長時間必要です。 |
| 焼付けされ、カレンダー処理された表面パッシャー | 繊維質のラベル材料が優位な場合に使用できます | 放電的性能等級をご用意しています。 | 表面の繊維の絡みやすさを減少させます。 | 適度 |
| プリーツ式カートリッジ媒体。 | 細粉の乾燥性は良好ですが、繊維や付着性の高い微粉物質に対しては劣ります | 放電的性能等級をご用意しています。 | 優れた面積密度で、深いジップが簡単に掃除できます | 高負荷に依存 |
作業規律は、コレクターが規定の性能を発揮するかどうかを決定します。パルスクリーニングは、固定タイマーではなく、差圧によって開始すべきです。一般的な設定範囲は1.2~1.5キロパスコルです。タイマーでクリーニングを行うと、圧縮空気が無駄になり、媒体が不必要に曲げられ、バッグの寿命を短縮することになります。パルスマニュファクチャーに供給される圧縮空気は乾燥していること、および油添加物がないことが重要です。媒体に潜在的に含まれる水分や油は、目に見えないように見えて永久的な損傷につながりやすいのです。コレクターのホッパーは絶対に貯蔵用として使用しないでください。ホッパーにたまった粉が固まったままにすると、乾燥し、発火すると大量の液体が巨大な炉の構成要素となります。排出は、回転弁を通じて密閉容器への連続的な流れとなっていなければなりません。
エンジニアリング制御:静電気制御と爆発防止
① ポリマー粉は優れた電気絶縁体であり、つぶしたり、粉砕したり、摩擦洗浄を行って生成される場合、これらの作業はすべて優れたトライボ電荷発生体として働きます。大気中に放出されない電荷が、絶縁体と粉そのもの、およびプラスチック部品に蓄積され、隔絶した導電体から放出される電荷は、微細なポリオレフィンの塵雲の最小発火エネルギーを大きく上回ることがあります。したがって、プラスチックリサイクル工場における静電気制御は、たったひとつの配慮の上での耐性の向上ではなく、アピール簡素である起燃源の制御です。
要件は、体積同等電界接地です。抽出および輸送システムのすべての導電性部品、つまりダクト・セクション、柔軟な接続クランプ、フード、コレクター用ハウジング、ホッパー、回転弁、シロボディ、マシンフレームは、電気的に連続し、プラント地に接地され、通常は地への抵抗が10オム以下に抑えられていかなければなりません。フレキシブルなダクト接続は、最も頻繁に誤りが発生する部分ですが、振動の防止のために抜かれたゴムや布製のスリーブは、バランスブリッジ(電極が並行して配置されたロッド)で連続性が確保されていないと応力で破断します。湿気による腐食防止のためにプラスチック製のダクトワークを導電性ギルド(導電性スパイラル)で対処する必要があります。コンベアベルト、ホース、フレキシブルなホッパー接続はアンチスタティック級のものを選択する必要があります。また、分類されたゾーンで作業を行う従業員は、アンチスタティックなフットウェアと服を着用することで、それら自身が自己分離した導電体となるのを防ぎます。
滅火源制御にもかかわらず、囲蔽物の内部に引火性の大気が残っている場合、装置は保護される必要があります。通常は以下の四種類の保護方法が併用されます。爆発排気は、設計された弱点を通じて圧力を緩和し、塵爆発排気保護システムの場合は、EN 14491に従って、容器の容量、容器の強度、および実際の塵の製品に対して計測されたKstおよびPmax値に基づいて排気面積を算出します。稲妻が外部の明るい場所に安全に排気できない場合は、無煙排気装置がステンレス鋼のメッシュ要素を介して火を消して、屋内で容器を保護することができます。消火は、数ミリ秒以内に圧力検出器によってトリガーされる高速検出瓶を使用し、破壊的な圧力が発生する前に炎の拡散を阻止する消火剤を投出します。分離は、事件が接続された装置に伝搬するのを防ぐため、化学的分離バリアー、高速動作のナイフゲートバルブ、または受動浮遊式の爆発分離バルブを使用します。
| 保護要素 | 機能 | リサイクルラインで適用される場合 | 設計ガイドライン | 相対的なコスト |
|---|---|---|---|---|
| 等電位結合と接地。2. オーストリアの省エネ送電技術とインテリジェント電力制御技術を備えており、実際の処理負荷に応じて動的に出力を調整することで、アイドリング中のエネルギー浪費を防ぐことができます。完成粒子あたりの全体的な電力消費量は、同等の出力の従来のグラニュール装置よりも 220 kWh 以内に制御され、18% から 25% 低減されています。閉ループの水回路システムでは、オープン冷却装置と比較して水消費量が 60% 以上削減されます。 | 点火源となる静電気を除去します。 | 全体のダクト、回収装置、シロ、機械ネットワーク | およそ10オーム以下の地面への電流抵抗 | 低。 |
| 導電格子を備えた静電防止フィルター媒材 | フィルタ表面に電荷蓄積を防ぎます。 | バッグハウスとカートリッジ収集器 | フィルターはハウジングにボンドされている | 低中 |
| 爆発遮断パネル | 圧力を安全な領域に下げます。 | ホッパー、サイロ、密閉コンベヤ | EN 14491 に準拠している換気口の面積 | 中型 |
| 無焦炎排気装置 | 室内設備を除去することができます。 | 座敷内に設置されたコレクター | ベントエリアにマッチした認定デバイス | 高 |
| 1% 以下に抑えられ、これはその後の顆粒化と製品成形に影響を与えません。過剰な有機残留物は再加工プロセスで泡発生、材料の老化、および不安定な溶融流れなどの問題を引き起こします。このため、高規格のリサイクルフラケット品質管理のために、この検出項目を欠かすことができません。 | 破壊的な圧力が発生する前にイベントを消去します | ベンティングができない容器。 | 検出器およびペットボトルのサジングを容器の容量とKstに合わせます | 非常に高い |
| 爆発防止弁または化学防護壁 | 配管内の炎の拡散を防ぎます。 | 機械と集集器の間のダクト、両方の方向 | 定義された設置距離のある認定デバイス | 高 |
| 切り離し要素としてのロタリーディスチャージバルブ | ホッパ出口で認定した炎防護層として機能 | コレクターとサイクロン排出点 | 定義されたクリアランスとベーン数を備えた認定ロータリーバルブ | 中型 |
| 火煙検知と消火 | ダクト内の燃えている粒子を検出して消火する | 破砕機、摩擦洗浄機、乾燥機から集蒸器へのダクト | ミリ秒の応答時間を有する赤外線検出器 | 高 |
| ベアリングとモータの温度監視 | 湧き上がり温度に達する前に、高温面を検出します | クラッシャー、リサイクル機および摩擦ウォーラーの軸受け | トレンドの温度にアラームおよびトリップ設定ポイントが設定されています。 | 低中 |
| 磁気分離・金属検出 | 衝撃で誘発する可能性のあるゴミ金属を除去します。 | すべての粉砕機および顆粒機の前 | 循環帯マグネット、ドラムマグネット、エディー流型分離装置、検知機 | 中型 |
熱貼り乾燥装置を備えたラインでは特に火災の検出に重点を置く必要があります。20メートル/秒の速度で走行する、紙のラベルまたは熱したポリマーの凝集体が二秒もかけばフィルター袋に到着します。ドクトに設置された赤外線検出装置は、ズブの水を装備しており、ミリ秒単位での反応が可能です。リサイクル工場では、安全性の面で最も高い投資価値をもつの一つです。ドクトの形状に応じて、確認されたイベントを全面的に回避できるアボートゲートや高速ダンパーを併設することが望ましいです。
回転式放出弁は、特別な注目に値するものです。機能的には、サイクロンや集積ホッパの真空中での放出を妨げずにその真空性能を維持するものです。安全性の観点から見ると、適切に認可された、正確な羽数と制御された端部間隙を備えた回転弁は、炎の伝播を集積ハッパから下流の容器に伝わらないようにする炎遮断装置の役割を果たします。認定されていない弁を交換したり、認定された弁を使用しながら端部がすり減った状態にして使用した場合には、安全概念に基づいて存在が想定されていた層を無意識のうちに削ぎ落としてしまいます。
エンジニアリング制御: ひたし・湿潤破砕
リサイクルプラントに利用できる最も安価で効果的なダスト制御剤は水です。すでに洗浄ライン上にはどこでも水があります。戦略的な問題は、その水をどこまで上流に押し上げられるかです。洗浄された狀態にできるだけ多くのプロセスを確保することが、空気中にダストを発生させないプロセスの延長につながります。ほとんどのラインについて最も有価な単一の変更は、破砕部内に水を引導することです。
水ベースの低減の3つのレベルが使用されています。周囲の湿っている状態で、工場の相対湿度を約60%以上に上げることで、定着した塵の結合性が高まり、絶縁性粒子からの充電の緩和が促進され、床や建造物からの再取り込みが減少します。これらは安価な手段であり、下流装置の電気的特性も改善しますが、発生源での生成を防ぐことはできず、寒い気候では冷たいために冷たい表面に結露が発生するため問題となります。霧低減は、10〜50ミクロンの間の大きさの粒子を生成する噴霧装置によって行われ、粉塵粒子と同じサイズの粒子と衝突・凝集し、粉塵粒子が空中での浮遊状態を維持するのを防ぎます。粗いスプレー噴射口で生成される大型の粒子は、大型の粒子が微粒子を吹き流しながら通り抜けるため、同じ水消費量でも効果がはかりません。
第3段階は、明らかに最も有効であり、湿式粉砕です。粉砕室に直接水が注入されるため、微粒は生成の瞬間に湿性状態となり、空気中にはまったく出ません。堅固なPETまたはHDPEラインでは、これが最も大きな排出源を完全に除去する上、同時にいくつかのプロセスの利点も生み出します。水はブラシとスクリーンを冷却し、熱劣化とブラシ摩耗を軽減します。これにより、物質が洗浄タンクに到達する前に、洗浄プロセスが開始され、摩擦式クリーンルームへの負荷が軽減されます。さらに、微粒のフレーク表面への静電着着を軽減することで、その後の分離の効能が向上します。コストとしては、閉ループ処理サーキットの水需要が高まり、機械的脱水段階でより湿った製品が生成されること、そして粉砕室の腐食抵抗力のある構造が必要となります。
| 水ベースの対策 | 機械的 | 適用範囲 | 発生源で効果的に | 水およびエネルギーへの影響 | 相対的なコスト |
|---|---|---|---|---|---|
| 60%以上の相対湿度を確保するためのワークショップの調湿 | 粘着力が増し、静電荷の緩和が早まります。 | 部屋の乾燥セクション全体 | 原産地での低さ、再吸収時の中程度のレベル | 水使用量が少なく、寒冷な気候下で適度なエネルギーを使用できる | 低。 |
| 霧の抑制(10〜50µmの液滴) | 液滴と粒子の凝集および沈降 | バレ開けエリア、移動場、傾斜床 | 空気中の雲に中 ~ 程よくの摩耗 | 水使用量が少なく、圧縮空気または高圧ポンプを使用できる | 低中 |
| 材料の粗いスプレーによる湿式着色 | 表面処理済み工具鋼(硬質コーティング) | コンベヤーでシャーレを供給 | 中程度。排出された材料は不均等です。 | 同じ効果のためにより多くの水を使用する | 低。 |
| 室内で水を注入するウェットクラッシュ | 細粉は形成時に湿性化されます | 剛性体を破砕する破砕機またはグランカラン | 非常に高い、優勢の源を除去する | 閉ループ配水回路に負荷を追加 | 中型 |
| 乾式擦り機の代わりに湿式擦り機による洗浄 | 土壌、紙の繊維および柔らかくなった接着剤を摩耗する | 摩擦式洗濯機段 | その工場では非常に高い | 処理量に高浸没性固形物を加える | 中型 |
| 乾式過濾ではなく、湿式粉塵収集 | 粉塵は水流の中に研ぎ込まれます | ドライヤーの排気口と高リスクの排気分岐路 | 高、火炎の発生リスクを除去できる | 顕著な水処理負荷、高いファンの出力 | 高大型 |
水ベースの対策には設計上の注意が必要です。埃を取り込んだ水は懸濁物を搬送し、その固形物負荷はどこかに排出される必要があります。閉ループ配管方式を採用する場合、より多くの湿式防じん装置により、精製槽の負荷の増加とサッシング設備、ハイドロサイクロン砂除設備、汚泥脱水設備の負荷の増加が起きます。おもに洗浄槽の容量だけに配管システムを構築するのではなく、防じん装置負荷にも配管設計を行うことが、数年間機能する湿式防じん対策と、稼働直後の半年間は問題がなくても、稼働半年後に保守が必要になるという設備になるかどうかを決めます。
プロセス再設計:ライン上のホコリの除去
最も持続的な粉塵減少効果は、どのようなフードを作成するか以前に決定したレイアウトとプロセスにより得られます。素材が湿った状態を保ち、封じ込められ、低い位置に高度を保つようにレイアウトされたラインでは、同じマシンを不用意に配置したラインの比ではわずかの粉塵が発生します。そして、この効果は設備の耐用期間中ずっと継続されます。ファンのパワーやオペレータの行動規範に依存する必要はありません。
空中落下の高さは最も見落としがちな要因です。すべての落下では空気が巻き込まれ、受け入れ容器から灰の柱が抜け出します。その効果は高さと比例し、2メートルの落下が半メートルの落下よりも劇的に多くの巻き込みを生成します。受け入れ量の落下を約0.5メートル以下に抑え、サイロに入るための伸縮式積載棚を使用し、長い落下が避けられない場合は岩の梯子または段階の棚を設置することで、工場内のすべての受け入れポイントで巻き込みを減らせます。同じ論理はコンベヤーの選択にも適用されます:完全に覆われたスクリューまたはチューブのコンベヤーは本質的に低排出ですが、スカート付きの受け入れポイントを備えた覆われたベルトは許容可能であり、高さからホッパーに放出される開放的なベルトは、どれだけの排気を狙うとしても粉塵発生装置です。
積属性と同じ程度に重要なのが順序です。クラッシャーの排出を直接洗浄タンクに送ることで、フローシートから乾燥コンベヤー、乾燥バフェアシロ、および多くの場合、乾燥分級段階を削除し、単一の判断で品質を向上させることができます。乾燥空気分類を水ベースの分離に置き換えることで、空気の流れを介さずに同じ密度分離を実現できます。フィルムや軽量の部分を取り除くために実際にジグザグ分類器が必要な場合は、空気をフィルターを通して戻す閉路構成で稼働させることが望ましいです。閉鎖された装置内を通常数十パスコールの程度のずい分にマイナス圧で維持することで、漏れが発生しても空気が外部から入り込むことがあります。これは内部から外部への乾燥した粉が吹き飛ばされるのではなく、外部から内部への空気が吸い込まれることになるため、すべての不完全なシールを不利益から無視できるものに変化します。
| プロセスの変更 | 排出点が撤去された又は削減された | 二次プロセスのメリット | 管理する制限 | 新規設置時の相対的なコスト |
|---|---|---|---|---|
| 湿式粉砕は乾式粉砕に代わる | 最大の単一のドライエミッション源 | ブレードの冷却、前処理洗浄、熱の損傷を減らす | 水回路負荷、腐食抵抗性構造 | 中型 |
| クラッシャーは直接洗浄槽に放出されます | 乾燥コンベア、緩衝シロ、移動ポイント | フローシートを短くし、床面積を少なくする | 流通量とレイアウト計画のマッチングが必要である。 | 新規設置よりも低い、改修よりも高い |
| 落下高さは約0.5mに限られます。 | あらゆる移送時に空気混入が生じる | びっくりとく破片の破損と細粒層の発生を減らします。 | レイアウトにおける装置の高さを制限します。 | 低。 |
| 完全に覆われたねじまたはチューブによる輸送 | ルートに沿ったベルトからの排出。 | 清掃が容易な床なので、こぼれた液を簡単に拾うことができます | 研磨流への摩耗が高まるため、容量上の制限がある。 | 中型 |
| 密閉された装置内で微小な負圧が生じます | 各シールとアクセスドアでの漏洩 | シール不全を無害にする | バランスを取りながら引出しと補給空気が必要 | 低中 |
| 水分分離によって、乾燥空気処理による分類を代替します | 分別機の風流とその極細粒 | 特定の設備投資効率が良く、絶対的なコミットメントが高い | 水処理作業を追加 | 中型 |
| シロとトラックの充填用の伸縮型積み出し楽屋 | 注入時の排気プルーム | 載荷中の製品損失を減らします。 | 引き戻し機構の保守 洗浄ラインの保守では、磨耗・湿気・化学的に活発な物質と接触する摩耗部品が中心となっています。クラッシャーブレード、摩擦式洗浄ローター、スクリーンパック、遠心分離スクリーン、およびコネクターベルトなどは交換が必要な部品です。Polyretecはラインに合わせてスペア部品リストを提供しており、Wanplasグループが各工場で実践している年間500米ドル相当分の無償品交換のポリシーをサポートしています。日常の保守作業は簡単です。スクリーンとブレードを毎週点検し、凝縮剤濃度と水のpH値を毎日確認し、PLCで記録したトレンドデータを通して脱水装置と乾燥機の性能を管理します。 | 低中 |
| 乾燥部門周辺に負圧を確保した密閉空間を設置する | 工場内に逃げ出す微量の排出ガス | 区域分類と清掃を簡素化します。小片をホッパーに残しておくだけでは乾燥しません。効果的な乾燥には機械的エネルギーと熱エネルギーが必要です。 | 建設工事、アクセス制御、強化補給空気 | 高 |
あらゆる湿式処理は水循環を負荷するため、閉ループ式水処理は単独のユーティリティとしてではなく、ダスト制御システムの一部として扱う必要があります。粉砕と洗浄ラインでは、ラベル繊維とフィルムの破片を除去するために粗いスクリーニング、研磨剤のミネラル粒子を取り除き、ポンプや噴霧ノズルを摩耗させないようにするためのハイドロサイクロンまたは除砂段、懸濁物を下げるための凝集剤投入と重力定着、スラッジを処理し、扱いやすい塊状にするためのフィルタープレスまたはスクリュープレスを使用します。適切に設計された回路では、80〜90%の回送率が定常であり、冪水は蒸発、製品とスラッジケーキとともに離散する水分をカバーします。除砂段は最も計画の外になりやすく、他の工場を保護するために最も重要な部分であり、リサイクルされたカオリンはポンプインペラー、スプレーノズル、およびメカニカルシールを破壊する要因です。
管理コントロール、清潔管理、PPE
管理コントロールは、粉の発生を減らさないが、蓄積された粉の貯蔵量が、二次的な爆発を防ぐために十分に小さく保たれるかどうかを決定し、プロセス工程の継続は、数分の間に全工程の投資を破壊することができる使用の一部を阻止する唯一の防衛手段です。二つのルールが有効です。まず、圧縮空気は、装置、構造、衣服を吹き散らすために利用しません。エアランスは、静止している間は不活性な定着した層を、プロジェクターのノズルに近付く一メートル内の最小発火性濃度に達することのできる懸濁状態に変える上、同時に操作員の呼吸ゾーンに揮発性の微細粉を送り込みます。二つ目に、クリーニングは、可燃性粉体と共用できる産業用真空機によって実施されます。掃除用ブラシやホースは、可燃性粉体が溜まった場所では不可視です。このような場合での事故例が確認されています。通常の店舗用真空機は、認められた発火源であり、これらの用途において事故が起こっています。
クリーニングの頻度は、単なる暦日によりではなく、測定可能な基準によって決定されるべきです。実地試験としては、可燃粉隙物品に使用される0.8ミリメートルの閾値に基づいて水平面の定着層の厚さを判断します。簡単な対応方法として、ビーム、ケーブルトレー、モータハウジング、パイプラン、電気キャビネットの上部など、表記された面を持つチェックルートを定め、各ポイントでの定着層の状態を記録します。昇上面は、床よりも重要です。床の隙物は目に見えますから、掃除が容易ですが、ビームの隙物は床よりも上にあり、さらに圧力波が最初に浮き上がらせるものです。
| 面積または表面 | 最低の設備面積と基盤需要 | 承認された方法 | 受け入れ基準 |
|---|---|---|---|
| シュレーダーやクラッシャー、そしてフリッションウォッシャの周囲の床 | その毎のシフト | 産業用真空装置、排水が可能な場合の乾式方法 | 目に見える連続した層はない。 |
| マシンのハウジング、ガード、フレーム。 | 毎日(10分) | 軟ブラシ用の産業用真空装置 | 0.8 mm 以下の厚さの層を構築します。 |
| 電気キャビネットの上部とケーブルトレイ | 毎週 | 産業用真空装置、必要な場合には電源を隔離 | 0.8 mm 以下の厚さの層を構築します。 |
| 構造梁、屋根トリュッセル、高架パイプライン | 毎月、または目に見える蓄積が見られる場合 | 高い作業台上からの真空化、制御可能 | 全てのアクセス可能面で0.8 mm以下の層 |
| クリーナーポイントのダクト内部 | 四半期の点検 | クリーンアウトドアを開放し、見つかった沈殿物を真空集める。 | 計測可能な定着層はありません。存在する場合は原因を調べます。 |
| 集塵器のホッパーと排出 | 連続排出、毎週検査 | 回転弁による密封容器への放出 | ホッパー内には常に立った粉塵がない。 |
| 袋封入および製品取り扱いステーション | その毎のシフト | 産業用真空 | オペレーター作業ゾーンに目立つゴミ(ワニスなど)がない。 |
| シロ内部。 | 密閉空間スケジュール | 大気質検査を実施したうえで許可されたエントリーのみ可能である | 入荷確認前に文書化された清浄状態 |
ホットワークは、その他の高リスクな管理措置です。可燃性粉塵を取り扱うライン上で溶接、研削、または切断を行う際、その作業エリアと周辺の一定範囲を最初に清掃し、隣接する設備を隔離したり、必要に応じて排出して、作業中とその後の一定期間に火災監視員を雇用し、粉塵浄化装置を確認した上で稼働させるようにする必要があります。研削スパークが、清掃されていない粉塵層上に着地すると、業界全体で最も一般的な発火の例々となるのです。
ゾーン分類により、管理制度が装置の仕様に結び付けられます。継続的にまたは長時間にわたって爆発性粉塵雲が発生している地域、たとえばサイロの内部、取り込み専用ハウジングおよび密閉式コンベアなど、このような地域は最も厳しいカテゴリーに分類されます。通常の運用中に雲が発生する可能性のある地域、たとえば砕石装置の給料口のすぐ近くやバギングステーションなど、は中間カテゴリーに分類されます。雲が発生しにくい地域またはわずかな期間発生する地域は最も緩いカテゴリーとなります。各ゾーン内に設置されている電気および機械装置には適切な評価基準が付されなければならず、境界は床上にまたは図面上に表示され、同様のマップに従うべきアクセス規則および清掃頻度も定められます。
| PPE 商品 | 仕様 | 清算の必要がある場合 | 重要な制限事項 |
|---|---|---|---|
| 処理口フェイスピース型防護マスク | FFP2 から EN 149、N95 から NIOSH 42 CFR 84 | 乾燥部門での日常作業 | 試し着用が必要である。額に髪がある場合は有効ではない。 |
| 高保護用マスク | FFP3 相当の EN 149 標準または P3 フィルターを搭載した電力供給式空気清浄型呼吸器 | シロ清掃、フィルター交換、コレクターへの投入、視認可能なダスト処理。 | より高い通気抵抗;訓練とメンテナンスが必要 |
| 目標 | オープンスキップではなくシールされたまたは間接排気口を備えたゴーグル | すべての環境において、粉塵発生源が活発である場合も含む | 様々な東西スチームシャワーで霧が発生する場合は、防霧コーティングが必要となります。 |
| 静電防止作業用ウェア | 認定された静電気防止グレードの衣類と靴。 | すべての区分化ゾーン | 合成人体用衣類を装着した場合、効果がなくなります。 |
| 聴覚保護 | 該当ステーションの測定された騒音レベルに合わせて選択 | 細断機、粉砕機、摩擦式洗浄器の部分 | 粉発生の防止ではなく、騒音と粉発生地域が通常一致する |
| 手袋および皮膚保護 | 切断用途に耐え、カユスト洗浄などの薬品に耐性があります。 | 手動の選別、保守、洗浄区の作業 | 回転機器の入口付近には、着用しないでください。 |
モニタリング、KPI、段階的改善ロードマップ
除塵システムは静かに劣化します。保守アクセスのためにフードが移動され、戻されません。ブラストゲートが漂います。フィルタメディアが耐用期間を迎え、次いでシールが劣化します。ファンインペラーも摩耗します。また、ダクトの分岐が徐々に埋まります。これらすべてはお知らせしません。ゴミが再び目に見えるように出るようになるまでに、システムはデザインの収率の半分にまで効率が低下している可能性があります。ただの測定であるこれらの指標と記録された傾向に対する対処が唯一の防御策です。
このシステムでは、5つの測定法が採用されています。入浴可能な粒子と吸収可能な粒子の個人曝露サンプリングは、人体が保護されているかどうかを把握するために行われており、少なくとも年一回、あるいは製造プロセスの変更後などに繰り返して実施する必要があります。いくつかの代表的な場所に光学式微粒子計を設置した定点モニタリングは、連続的なシグナルを得て、シフトごとおよび原材料ごとの変動を明らかにします。ドクトシスの速度またはブランチの静圧をピトー測定法または常設の送信機で確認することにより、捕集速度が依然として維持されていることが確認できます。集器の差圧変化動向は、最も情報量の大きな保守指標となります。基準値が上昇している場合は、集器がフィルター化され、その場合はフィルター交換が必要になります。一時的に下降した場合は、集器のバグが切断されたか、パルスバルブが故障したことを示します。出口排出量の測定は、現地の適用される排出基準に照らして、プラントが内部問題を解決するために外部の問題を生じさせていないかどうかを確認する目的で行われます。
| インジケーター | 測定手法 | 目標または参照値 | 頻度 | どのような結果がドリフトをシグナルしますか? |
|---|---|---|---|---|
| 調宮込可能な塵埃、個人的な曝露 | パーソナルサンプラー、重量分析 | 8時間平均で10mg/m³未満。 | 少なくとも毎年、また工程変更の後に | 排出の低減または新しい排出源の定位 |
| 吸入可能な粉埃、個人曝露量 | サイクロンの事前選別装置に重量法によるフィルターを付属させる | 8時間平均で3mg/m³未満。 | 少なくとも毎年 | 採取に失敗する細かい粒 |
| 地域の塵埃濃度 | 固定型光学粒子計数器 | 施設基準と警報帯 | 継続的なログ記録 | 原料の変更またはホーの移動 |
| 分岐ダクトの流れ速度 | ピトー横軸または固定圧力トランスミッター | 18-23 m/s を維持 | 四分間確認 | ダクト沈着、ゲートドリフト、またはファンの磨耗 |
| フードの表面または捕集速度 | 定められたマーキングポイントにアンメトロンを設置する | そのフードクラスの設計値 | 四分間確認 | フードが動き、口が広がり、システムのバランスが崩れている |
| コレクターの差動圧 | 永久的な圧力差トランスミッター | 1.2〜1.5 kPaの清浄帯で安定 | 継続的なログ記録 | 除光の上昇はデータメディアの故障を意味し、低下は除光のデータメディアの故障を意味します |
| パルスマルチプレートへの圧縮空気品質 | 結露点及び油分濃度の確認 | 乾燥・無油 | 毎月 | 不可逆的メディア視界喪失の確信できる可能性 |
| 接地とシールドの規則 | 定められた検査ポイントでの抵抗測定 | 地面に対する電圧が 10 オーム未満 | 毎年、および機械工事を実施した後に | 力のある接続部分での断ち切り |
| 乾燥された塵埃層が高くなった表面に沈着する。 | 1.厚さの判定付きの視覺検査ルート 2.定められた各ポイントで十分な照明下での視覺検査 3.押されたプレークにおいての視覚或いは光学カウント | 0.8 mm以下の基準をクリア | 週次の路線、月次の完全監査 | キャプチャ失敗と増大する二次的爆発燃料 |
| 出口粒子排出 | 煙突からの採樣または連続モニタリング | 当該施設の適用される排出基準内 | 許可要件に従って | フィルターの故障やバイパス漏洩 |
| 取り出しシステムのエネルギー分担 | ファンモーターの小型計量 | 配電線装着電力のおよそ3~8% | 毎月 | 膨大な比率の上昇はドクトの制約またはフィルターの除光を示します |
| 量均衡収率差 | 取り入れられた重量と製品、記録済み廃棄物の重量の比較。 | 改善後、ギャップが下方へ傾きます。 | 毎月 | 捕捉不能の逃亡損失 |
改善工程は、まずコストが低く効果が高い措置から始め、その後に投資が必要な工程へ移り、それぞれの段階で測定によって判断を行うことが重要です。実施可能な工程の流れは、まず出口点の調査と基準値測定キャンペーンから始まり、すぐに、資本投資が不要な一般管理措置に取り掛かります。これには、圧縮空気放出の禁止、装置の認証、清掃ルートと基準の定義、すべての工場で見受けられる明らかな開口部ドアや未密閉検査パイプの閉鎖などがあります。第二段階では、フードやダクトを対象として、方向が悪かったフードの再配置、フレングの追加、分岐角度の補正、クリーニング用ドアの設置、配管のバランス調整、輸送速度の復元を行います。第三段階では、コレクター自体を対象として、抗静電PTFE膜グレードへのメディアアップグレード、差圧ベースの清掃制御、ホッパーからの適切な排出に取り組みます。第四段階は、爆発防止点検であり、実験室での粉塵テスト、排気口サイズ規定、分離、スパーク検知を行います。最後の段階では、乾雾破砕、配置の見直し、粉体の落下高さの低減によって最大の半減を実現できますが、最も計画的な作業が必要となります。
| ステージ | メイン操作 | 予測効果 | 相対的なコスト | 必須条件 |
|---|---|---|---|---|
| 段階 1 — 基準および規律 | 排出調査、露出サンプリング、空気浄化の禁止、認証済み真空装置、清掃ルート | 悪い増幅の慣例を取り除き、問題を定量化します。 | 低。 | 管理コミットメントのみ |
| ステージ2:画像補正 | フードの再配置、フランジ、シール閉鎖、支路角度とゲートの補正、クリーンアウト | 既存のソースからのキャプチャを元の状態に戻す(新しい工場は不要) | 低中 | 段階 1 調査データ |
| ステージ 3 - コレクションアップグレード | サイクロンの先行選別、媒材の改良、差圧清浄処理制御、密閉放出 | システム抵抗を安定化し、吐出時の排出ガスを削減する。 | 高大型 | ステージ2で改良されたダクトシステム |
| ステージ4 – 爆発防止 | 粉塵特性測定、通風用バルブのサイズ設定、隔離装置、火花検出、接地監査 | 信頼性の高い事象の影響を制限。 | 高から非常に高に | 実際の粉埃に関する研究室でのデータ |
| ステージ5 - プロセスの再設計 | 湿式粉砕、洗浄槽への直接放出、落下高さの削減、封じ込めされた運搬 | 最大規模で、最も長期的な低減量。 | 中・高級品。範囲によって決まる。 | 水処理能力の評価 |
| 症状 | 最も高い可能性 | チェックすべき第二次的な原因 | 改善策 |
|---|---|---|---|
| 以前使っていたフードから目に見えるダストが漏れていました | デュクトの沈積またはゲートの漂流により消費されたブランチの速度 | ファンインペラーの摩耗、フィルターを煌めく高く押し上げたシステムの抵抗 | 分岐を通過し、クリーンアウトを開き、コレクターの差圧を確認します。 |
| コレクターの差動圧が着実に上昇 | 粘着性や繊維性の物質によるフィルターの目詰まり | 湿らせられるか、またはオイルのある圧縮空気をパルスマニホールドに使用する | 空気の乾燥状態を確認し、媒体のグレードを検討して、サイクロン予連結を追加する |
| コレクターの差動圧が急に低下し、目に見える排出が出ます | 袋が破れているか、ケージが故障しています。 | パルスバルブの故障時に常時漏れが生じる | 電源を隔離し、清浄側プレナムを粉塵の痕跡の点検のために交換します |
| サイクロン効率(%) | 灰ほこり排出口での空気漏れ | 総流量が削減されたため、インレットの速度が設計値より低い | ロータリーバルブシールの修理または交換、入口速度の確認 |
| 操作者の報告する繰り返しの静的ショック | 柔軟な配管接続部分での断ち切り | 品質保証で予備として設置された非帯電ホースまたはコンベイヤー ベルト | 全面的な接地継続性監査、不適合部品の交換 |
| 小さな穴から埃が漏れているダクトエルボ | 粘土分子の研磨剤摩耗 | 増してしまったファンの過剰速度または閉鎖したブランチ | 滑削容量のあるエルボを設置し、流速が設計許容範囲内であることを確認します。 |
| 洗浄された製品に含まれる細粉 | 摩擦洗浄後の微細な金属物質の除去が不十分 | 処理水と一緒に戻ってくる再循環ファインエンド | 水回路における研磨とスクリーニングのレビュー |
| ダクト内の臭いと微生物の増殖 | 低湿度ソースからの吸引による結露 | 低速度で横に延びた長い段落と有機残液 | ダクトを断熱したり、散熱させたり、速度を上げたり、排水のポイントを追加します。 |
Polyretecは粉埃管理を破砕および洗浄ラインにどのように実装しますか?
2010年以来プラスチックリサイクル装置を製造し、2017年から確立したブランドとして営業しているWanplas社のPolyretecは、ダスト管理をライン設計の不可欠な部分として扱います。このアプローチはオーストリアのプロセス技術と中国の製造能力を組み合わせ、実際に工場で生じる効果は、最も高い排出量を生み出すステーションを当初より湿潤させ、または密閉、または排気させるように設計することで、後に大型のファンを設置してその補完をする必要がなくなるということです。
食品用PETボトルの破砕および洗浄ラインは、500キログラム/時から6000キログラム/時の容量まで用意されています。主な粉砕段のデフォルト構成は湿式破砕です。破砕室に水を注入すると、主要な乾燥状態の排出源が除去され、刃が冷却され、ファイバの汚染が取り除かれます。最も大きな発生源であるラベル除去は、密閉されたハウジングで専用のエクストラクションにより処理され、ファイバは閉塞回路で分離されます。柔軟なPPおよびPEの破砕および洗浄ラインは、500キログラム/時から1500キログラム/時の定格で、後処理用フィルム、編みこまれた袋、農業用フィルム用に設計されています。ここでは、土と農業由来の残り物が一斉に放出されるため、操作する際は、ロックされた操作ドアによる封鎖が必要です。
50カ国以上の100以上のプロジェクトを通して蓄積されたフィールド経験により、再現的な設計詳細が確立されました: 伝送下降口が短く、コンベアーが覆われ、側面がついており、すべての密閉装置がわずかな負圧下で保たれ、サイクロン排出口に密封式ロータリーバルブが装備され、ぬき砂除去能力を備えた閉ループ水処理が指定されます。台湾に提供された完全自動化型PTW1000 PP・PEフィルム洗浄機、ステッカーが大量に付着したLDPEフィルムのためにメキシコで構築された耐荷重の高いシュレッダーおよびビーター構成、トルコに設置されたLDPEフィルムシステムなどの参考事例は、同じ原則に基づいています: 粉じんを機器内で処理し、屋根上で処理しないことです。
PolyretecはWanplasの専門工場ネットワークに位置しているため、洗浄ラインプロジェクトを、お客様が同じ場所でペレットに変換される洗浄されたフラクションに必要とする双子ねじおよび単ねじ押出設備を含む姉妹工場の下流装置と統合することができます。こうした統合は、ダスト制御において特定の観点で重要です。洗浄および乾燥後に捕獲された細粉は、廃棄物ストリームではなく制御された入力となり、洗浄ラインと下流の変換装置のインターフェースは、これを意図的に処理できるように設計される必要があります。Wanplasブランドレベルのコミットメント(年間無料の予備品支給、オープン工場ポリシー、輸送および容量の保証など)は、ラインの一部として供給されるダスト制御コンポーネント(フィルタ媒体、バルブ、センサー)にも適用されるため、主機と同様にこれらの装置についても同じ支援が行われます。
Polyretecだけがこの問題に取り組んでいるわけではなく、プロジェクトをベンチマークする際には、外装と湿式処理に関する独自のアプローチを持つドイツの機器メーカーであるHerbold MeckesheimやEREMA、そしてコレクターがリサイクリングラインに組み込まれていることの多い DonaldsonやCamfilなどの専門の空気処理会社と出くわします。効果的な調達戦略は、マシンダタシートを単独で比較するのではなく、フードからフィルターへの完全な固定汚物処理ルートを評価します。なぜなら、優れた細断機を備えるが抽出システムが不適切なラインは、全体として考慮された適切な設計を採用した中小規模のラインに劣ってしまうからです。
よく寄せられる質問
プラスチックリサイクルライン上のどの機械が最も多くのゴミを生成しますか?
1.ドライ摩擦洗機と粉砕機や造粒機は通常、二つの主要な排出源です。ドライ摩擦洗機は、高い回転速度で、粒の表面に付着した汚染物質を意図的に摩擦して取り除き、その摩擦によって生じた粉末の大部分は空気中に放出されます。粉砕機では刃による衝撃およびスクリーンによる疲労により粉末が生成され、ロータそのものは粛閉形状でないすべての隙間から粉を排出する粗い扇風機として機能します。馬焯き器や単軸細断機が次となり、排出量は平均的には少ないものの、短い時間の爆発的に高い排出量をもたらします。
プラスチックの塵は本当に爆発性ですか?
はい。微粒状に分かれたPE、PP、およびPETは、通常20~60克毎立方メートルの最小爆発可能集中濃度を有し、通常7~10barの最大爆発圧力を有する可燃性のほこりです。ほとんどのプラスチックのほこりは爆発クラスSt1に分類され、Kst値が200barメートル/秒以下であることになりますが、St1でもほこりの収集器、サイロ、または建物を破壊する能力は十分にあります。制御要因はクラスではなく、閉じられた空間内の着火源の存在です。このような場面では、爆発可能な濃度に達する可能性があるためです。こうした場面がほこり集塵器のハウジングであることを考えれば、この分類は重要になります。
ゴミ除去ダクトはどのような気流速度を保持する必要がありますか?
ラベル繊維や鉱物土が混合したプラスチックの粉は、支線と幹線の両方で、約18〜23メートル/秒の輸送速度が必要となります。この帯域を下回ると、重くて繊維状の粒はダクト内に沈着し、燃料層を形成して空気の流れを制限し、二次的な爆発路を生成します。この帯域以上で、圧力損失は速さの平方とファンのパワーの立方とともに増加し、エリクに対する研磨損傷は急激に増加するため、目標値を超えることは安全というよりも高価です。
排ガス機は清掃に使えないのはなぜですか?
エアランスは、表面に放置されている爆発しない堆積した粉塵層を、液状な一酸化炭素に変換し、ノズルの1メートル圏内で最小爆発性濃度を超えるような状態を作り出します。エアランスは、操作者の呼吸帯域に直接微小な発泡性粉塵を運び、掃除が難しい高い場所に粉塵を再分配します。堆積した粉塵は、可燃性粉塵として認定された産業用真空掃除機で除去するか、排水が可能な場合は湿式手法によって除去します。
どのようなホコリの層厚が危険と見なされますか?
一般的に適用されるエンジニアリング基準では、床面積や小間の高さ面積の約5%を覆う約0.8ミリメートルの定着した層を破壊的な副爆発に十分な燃料とみなします。プラスチックファインゲージのボリューム密度が低いために、床面よりは高くある化粧板、ケーブルトレイ、電気キャビネットの上などに積もりやすく、気付かれにくいため、清掃ルートは床面より高い部分に優先する必要があります。
湿性粉砕はダストの取り出しが不要になるのですか?
いいえ。しかし、問題の規模が変わります。ウェットクラッシュによる粉砕により、通常、極めて小さな回収システムと集積装置を導入することが可能になります。バールの開封、ドライプリシャードリング、熱乾燥、気動式送込、シロ処理、バギングはすべて乾燥操作であり、なおかつ密閉体制と局所排気換気が必要です。ウェットクラッシュを正しく見ると、残る回収設備を経済的かつ効果的なものにする対策として捉えるべきで、それはそれを代替するものではありません。
袋状集塵装置では、プラスチック粉塵用にどんな空気対布紙比を使用する必要がありますか?
プルスジェット式バックハウスでプラスチック細粒を取り扱う場合は、メディアの1平方メートル当たり1分あたりの空気量を約1.0~1.5立方メートルとしてスケーリングする必要があります。負荷に粘着性のある有機残留物や長いラベル繊維が含まれる場合は、その下限を選択します。資本を節約するために比率を高めると、高い差圧で動作するコレクターになり、ほとんど継続して洗浄し、余分な圧縮空気を消耗し、予想寿命のわずかの期間でメディアを破壊します。
プラスチックダストシステムでは静電気をどのように制御していますか?
体系的な等電位結合を通し、管路、フード、集電器ハウジング、ホッパー、回転弁、シロ、機体など、システムのすべての導電形部は、通常は10オーム以下で地面と接続され、接地されています。ゴム製や布製のスリーブが分断するため、柔軟な接続部分は、接地跳線を使用して結合しておく必要があります。フィルター媒体は防静電グレードで、家具と結合します。また、コンベヤー ベルト、ホース、作業服は防静電グレードで指定する必要があります。ポリマーの塵は高い絶縁体なので、電荷の緩和は遅く、ここでは他の産業に比べてどこが接地を心がけることが重要になります。
割れ物と洗浄機周辺で適切な呼吸保護装置はどのようなものであろうか?
適切に換気されている場所での定期的なお仕事では、EN 149に準拠したFFP2、NIOSH 42 CFR 84に準拠したN95などのフィルタリング式フェイスピースが通常のベースラインとなります。サイロの清掃、フィルターエレメントの交換、収集機への入場、または視認可能な排気性粉塵を発生する任務では、FFP3またはP3フィルタを備えた電気エア清浄装置のような力学式の呼吸器が適切です。これらの作業では、短時間であっても非常に高い暴露のピークが発生するためです。呼吸器は最終防音装置であり、通常の生産中に継続的に必要とされる場合は、エンジニアリング制御が失敗しており、改善すべきです。
吸卓器系はどのくらいのエネルギーを消費しますか?
一般的な破砕・洗浄ラインにおいて、排気ファンが占める電源容量の割合は、およそ3~8%です。ダクトが長すぎたり、配線が悪くて角が多かったりすると、この割合は上位まで上昇し、フードが密閉されており、ブラストゲートが機械運転に連動している場合や、フィルターは床上の圧力又は集気管の差圧を制御する可変速装置によって駆動されている場合には、下位まで下がる傾向があります。電力消費量は、早期に問題を示唆します。生産量が一定であるにもかかわらず増加すると、制約付きになることがほとんどです。
集められたゴミは製品にリサイクル可能ですか?
洗浄段前の精錬済粉は、ほとんどの場合、砂、繊維、有機物残りが混ざりすぎており、直接戻すことはできず、廃棄物として処理されるか、専用回収路線へ送られることが多い。 洗浄および乾燥が行われて捕集された清浄で乾燥した精錬済粉は、多くの場合、凝結機やサイドフィーダーを通じて制御された割合で再導入できるが、その率は制限される必要がある。 精錬済粉には、通常のフラクメントより表面積、吸着された水分量、酸化物の量が多いため、無制限の戻りループでは、ろ過段階以降の溶融品質を劣化させ、供給不安定化を引き起こす。
作業場で粉塵の濃度を測定するのはどれくらいの頻度で必要ですか?
吸入可能なおよび空気中に浮遊する分子サイズの部分に関する個人曝露サンプリングは、少なくとも年に一度、もしくは原料、工程、または換気システムが変更された場合は、繰り返し実施される必要があります。固定張囲エリアモニター、収集器の差圧、およびダクトの速度は、継続的に記録するか、または四半期ごとに検証する必要があります。煤が再び見えるようになるまで待つということは、システムが設計パフォーマンスの大部分を失ったという、最も早期に利用できる警告であることを意味します。
全ての機器に爆発排気口が必要ですか?
いいえ。ただし、爆発性雲が発生する可能性のあるすべての封じられた容器には、爆発防止評価に明記した決定が必要です。集塵器、サイロ、封じられたコンベヤ、サイクロンなどは、換気または抑制されることが一般的です。評価は、実際のダストの研究所での特性評価に基づけなければなりません。EN 14491により換気面積を計算するためには、被騒音容器の容量と圧力ショック耐性に加えて、測定された Kst 値と Pmax 値が必要になります。混合のリサイクルダストに一般的な値を基準に設計することは、合理的な根拠にはなりません。
ラボの湿度が高いと、プロセスに悪影響を及ぼしますか?
乾燥セクションでは、相対湿度を60%程度以上に高めることは、ほこりの凝結を促進させることと静電気の除去を早める効果があります。フラークは必ず洗浄槽へと向かうため、こうした工夫は根拠でなく、実用的なものです。冷たい場所に結露ができないようにし、電気ケースの耐圧を適切に設定し、湿り気調整による加湿処理により、それ以降の熱乾燥段階のモルタル量が増大しないようにする必要があります。寒冷な地域では、補給空気の加湿時のエネルギーコストも考慮する必要があります。
結論:形成場所で回収する
プラスチック削碎と洗浄時の粉塵を減らすのは、単一の原則に基づいています:粉塵が生じる場所でそれをコントロールすることで、下流のすべてが簡単になり、安価になり、安全になります。このガイドのすべての対策は、このテーマのヴァリエーションです。濡らした破砕は、粉塵の形成を防ぎます。エンクロージャは、それが生成する場所からわずか数センチの範囲内にそれを封じ込めます。適切に配置されたフランカ付きホウドは、空気中に入る前にそれを捕らえます。適切なサイズのダクトは、燃料層を付加することなく粉塵を運び出します。サイクロンと精巧なパルスジェットフィルターでは、粉塵は空気から分離されます。接地、排気、絶縁、およびスパーク検知で、たとえ発火が起こっても、その影響が徹底的に抑制されます。清掃によって、二次爆発のクリスタルが生じることはありません。 respirators は、その他のすべてが完了した状態で、個人が保護されます。
経済性は、安全性証明書と競合するのではなく、それを補強するものです。ヤミを回収するプラントは、以前は空気に消えていた投入物質の0.5〜3%を回収し、最も高価な回転装置の軸受とシール寿命を延長し、バグや安全センサー障害の追跡をやめ、光学ソーティング装置を仕様に従って機能させ、ダウンストリームプロセスに少ない黒点と気泡のあるよりクリーンなフレークを供給します。これらの利益は、稼働時間ごとに蓄積され、上記のような工学上の対策によって達成され、その相対コストは、ハウスキーピングの規律と床操作の調整で低いレベル、ウェットクラッシングとエンクロージャーで中レベル、および規制およびリスク評価が本当に必要とする爆発防止ハードウェアで高レベルか非常に高レベルになります。
既存工場の最適な経路は極めて厳然としたものです。あらゆる排出源を調査し、基準値を確立し、問題を引き起こす施策を排除し、すでに存在する吐き出し口と配管を修復し、集水器と媒体を機能アップさせ、実測された粉じんのラボデータを用いて適切な爆発防止評価を実施し、次に残る粉じんの出所を十分に理解した上でプロセスの再設計を迫るとします。新しいプロジェクトの場合、その流れは逆にされます。設計段階で湿式粉砕、短い運搬路、封じられた搬送装置、および負圧設備を指定し、その後に設置する脱出装置は、原料、容量、およびサイトの規制枠組みに合わせた、より小型、静かな、かつ運転コストの低いものとすることができます。Wanplas工場のPolyretecは、まさにこの原則に基づいた粉砕および洗浄ラインを設計しており、エンジニアリングチームは既存のフローシートをレビューし、最も重要な排出源を特定して、フィードスタック、稼働能力、およびサイトの規制枠組みに適した捕集、収集、そして保護装置の組み合わせを指定することができます。




