(実施形態1)
 以下に本発明の実施形態を示す。本発明は� ��加水分解処理と、分別回収処理とを順に行� ��、ポリエチレンテレフタレート樹脂を重合� ��の原料成分に再生する方法の発明である。� ��水分解処理においては、ポリエチレンテレ� ��タレート樹脂を含む被処理物を、そのポリ� ��チレンテレフタレート樹脂の融点温度以下� ��処理温度条件のもとで、その処理温度にお� ��る飽和水蒸気圧以下の圧力で満たされた水� ��気雰囲気内に曝露させ、その処理温度で発� ��した水蒸気によって被処理物中に含まれる� ��成樹脂を加水分解する。この結果、ポリエ� ��レンテレフタレート樹脂の重合前の原料成� ��が再生成される。分別回収処理においては� ��加水分解処理による分解生成物を気体また� ��液体成分であるエチレングリコールと、固� ��成分であるテレフタル酸とに分別する。気� ��または液体成分は、ポリエチレンテレフタ� ��ート樹脂の重合前の原料成分である。さら� ��液体成分中に含まれる固形成分をフィルタ� ��で除去することにより、液体成分の純度を� ��めることができる。さらには、降下温度を� ��御することによって、析出する結晶成分を� ��の水溶性成分(顔料等)から分離することが� �きるため、選択された特定成分を高純度の� �体として得ることができる。

 図1に、本発明の加水分解処理に用いる装 置の一実施形態を示す。図1において、加水� �解処理を行う装置は、処理チャンバー1と、� ��出管2と、冷却塔3と、循環ポンプ4との組み� ��わせを備えている。処理チャンバー1は、内 部に投入された被処理物を加熱して加水分解 処理を行う釜であり、その外壁にはジャケッ ト型ヒータ5(この例では電気式)が装備され、 処理チャンバー1と、冷却塔3間は、抽出管2で 接続されている。

 抽出管2は、処理チャンバー1の下部の蒸� �戻り口6と、上部の蒸気送出口7間をつなぐ循 環管路である。冷却塔3は、その管路内に接� �されている。循環ポンプ4は、冷却塔3の上流 側の管路内に接続されている。また、処理チ ャンバー1は、被処理物の投入口8と排出口9と を有している。処理チャンバー1はその内部� �、垂直軸を中心に回転しながら処理チャン� �ー1内に投入された被処理物を攪拌する攪拌� ��根10を装備する。

 処理チャンバー1の攪拌羽根10の下には、� ��リエチレンテレフタレート樹脂製品を保持� ��るための第1の保持部31aおよびテレフタル酸 を保持するための第2の保持部31bが設けられ� �いる。第1の保持部31aおよび第2の保持部31bは 、水蒸気を通す網目状フィルターとして構成 されている。第1の保持部31aの網目は、粗く� �成されており、ポリエチレンテレフタレー� �樹脂が分解したときに、骨材等の固形物が� �1の保持部31aに保持される。一方、第2の保持 部31bの網目は、第1の保持部31aより細かく形� �されており、ポリエチレンテレフタレート� �脂が分解されて生成されたテレフタル酸が� �2の保持部31bに保持される。処理チャンバー1 の底部32は、第2の保持部31bから間隔を空けて 形成されており、水または処理により生じる 溶液をポリエチレンテレフタレート樹脂製品 に接触することなく溜めることができるよう に構成されている。なお、ポリエチレンテレ フタレートが完全に分解されない場合には、 第2の保持部31bには、ポリエチレンテレフタ� �ートのオリゴマー、テレフタル酸ジメチル� �その他の中間生成物を含んだ分解生成物も� �持される。

 冷却塔3は、抽出管2内の気体(蒸気)を冷却 する熱交換器である。循環ポンプ4は、被処� �物の加水分解処理後、処理チャンバー1内の� ��蒸気を冷却塔3に強制送風する。冷却塔3は� �冷却塔3内に蒸気中の加水分解成分である抽� ��されたエチレングリコール水溶液を貯める� ��めのドレイン11を備える。冷却塔3内に貯め� ��れたエチレングリコール水溶液は、抽出液� ��して容器V1内に回収される。また、チャン� �ー1内で加水分解後一旦気化して水に溶入さ� ��たエチレングリコール水溶液はドレイン11� �を開くことによって、容器V2に回収される。 容器V1、V2或いはドレイン11、11’には、フィ� ��ター15が介装されている。

 上記装置を用い、ポリエチレンテレフタレ� ��ト樹脂製品を含む廃棄物を被処理物として� ��の加水分解処理を行う。図2(A)は、加水分解 による有機物の分解メカニズムを示す図であ る。図2(A)に示すように、加水分解とは、結� �している有機物の酸素と他の原子(例えば炭� ��C)との間に水素イオンおよび水酸化物イオ� �(H ⁺ とOH ^- )を作用させて結合を切る反応である。

 すなわち、加水分解とは、「C」と「O」と� �間で電子が移動し偏在して、分極が起こり� �そこに水素イオンおよび水酸化物イオン「H ⁺ 」と「OH ^- 」が引き寄せられて電気的に結合する現象で ある。加水分解には、電子と原子とのそれぞ れが持つエネルギーが深く関係しており、温 度および圧力の設定はこの電子と原子の励起 エネルギーに直接作用している。従って、反 応時の温度および圧力によって加水分解反応 の反応速度は変化する。

 図2(B)は加水分解によるポリエチレンテレ フタレートの分解メカニズムを示す図である 。温度および圧力を制御することによってポ リエチレンテレフタレート樹脂を加水分解さ せ、テレフタル酸およびエチレングリコール にする。このエチレングリコールは高圧下で あれば比較的低温でも、一旦気体となる。そ して、この気体は水溶性であるため高圧力下 で瞬時に熱水に多量に溶解する。これによっ て多量のエチレングリコールを溶液で回収す ることが可能となる。気体として残るエチレ ングリコールは冷却塔ドレインにて回収され る。一方、テレフタル酸は、粉末状の固体と して残留する。本発明においては、加水分解 処理で、処理チャンバー1内の温度と圧力を� �御する。その際に、図3に示すように水蒸気� ��を飽和水蒸気圧曲線に沿って上げ、一定時� ��その状態を保つとともに、反応終了時には� ��飽和水蒸気圧曲線に沿って降温させる。こ� ��ように水蒸気圧を飽和水蒸気圧曲線に沿っ� ��制御することで、ポリエチレンテレフタレ� ��ト樹脂が炭化または変性するのを防止する� ��とができる。

 ちなみに、ある温度および圧力下で1成分 系の気液両相が共存するとき、その気相をな す蒸気が飽和に達している場合にその蒸気を 飽和蒸気という。そして、そのときの圧力は 飽和蒸気圧である。ある物質の液体の周囲で 、その物質の分圧がその液体の蒸気圧に等し いとき、その液体と気体は気液平衡の状態に ある。温度を下げると蒸気は凝結して液体に なる。逆に温度を上げると液体は気化する(� �気になる)。また、固相と気相の間でも同様� ��平衡状態が保たれ、この転移を昇華という� ��

 加水分解処理においては、処理チャンバ� ��1内の分圧としての水蒸気圧を飽和水蒸気圧 曲線に沿って制御する。この時、エチレング リコールの分圧比はごく低いため、水蒸気圧 が支配的である。ポリエチレンテレフタレー ト樹脂を加水分解させるための飽和水蒸気圧 を実現する温度および圧力域では、少しでも その温度が高くなるとポリエチレンテレフタ レート樹脂が炭化または変性し、低いと溶剤 の液化混入の危険が生ずる。そこで、処理チ ャンバー内の雰囲気の温度と、水蒸気圧力と をコンピュータ制御し、微妙な反応領域を飽 和水蒸気圧曲線に沿って通過させる。

 図4に、処理チャンバー内で進行する加水 分解反応の進行を監視するシステムの構成を 示す。中央監視室12には、加水分解制御装置1 3としてコンピュータが設置されている。コ� �ピュータは、ヒータ5の電源投入,攪拌羽根10� ��駆動制御,処理時間の設定,配管のバルブの� �閉制御,循環ポンプ4の駆動制御などを含めて 、処理チャンバー1内で進行させる加水分解� �理に必要な一切の制御および設定情報の管� �を行う。また、コンピュータは、加水分解� �応の進行状況、生成されたテレフタル酸、� �チレングリコールの状態および冷却塔3から� ��られた抽出液の状態を、モニター14により� �視する。コンピュータは、更にこれらのサ� �プリングを行う。

 この実施形態においては、上記装置を用� ��、使用済みのポリエチレンテレフタレート� ��脂製品を含む被処理物の加水分解処理を行� ��。加水分解処理では、加熱モード処理と、� ��却モード処理とを順に行う。上記装置を用� ��てポリエチレンテレフタレート樹脂製品の� ��料を再生させる再生方法を図5および図1を� �照して説明する。

 図5に示すように、まず、被処理物を、飽 和水蒸気圧を得るのに十分な量の水分ととも に処理チャンバー1内に投入し、処理チャン� �ー1を密閉する(ステップS1)。

 処理チャンバー1内に被処理物を投入した のち、投入口8を閉じ、タイマーをセットし� �ヒータ5に通電する(ステップS2)。そして、処 理チャンバー1内を150℃以上230℃以下の一定� �度に設定し加熱しつつ加熱モード処理を開� �する。加熱モード処理では処理チャンバー1� ��の圧力を、150℃以上230℃以下の設定加熱温� ��での飽和水蒸気圧に保つ。当然に昇温中も� ��の温度での飽和水蒸気圧を保たせる。また� ��一定間隔(例えば2秒)ごとに1回程度攪拌羽根 10を回転駆動して処理チャンバー1内の原料を 攪拌する。水または水滴に浸漬させず、ポリ エチレンテレフタレート樹脂に飽和水蒸気が あたる積算面積を最大にさせることが特徴で ある。

 加水分解処理の加熱モード処理の時間は� ��イマーで設定する。加熱モード処理では、� ��出管2の蒸気送出口7および蒸気戻り口6を閉� ��る。そして、処理チャンバー1内を密閉した 状態で、被処理物を加熱および加圧し、加熱 温度での飽和水蒸気圧のもとで被処理物の加 水分解を進行させる。設定時間が経過すると ブザーで報知する。また設定時間前であって も、処理条件の異常(温度異常、圧力異常)が� ��生したときには、ブザーで報知することも� ��きる。

 この状態で一定時間をかけて処理チャン� ��ー1内を加熱しながら、処理チャンバー1内� �発生する飽和水蒸気の雰囲気中に被処理物� �曝して加水分解反応を進行させる。加熱モ� �ド処理によって、ポリエチレンテレフタレ� �ト樹脂の加水分解反応が進行する。そして� �テレフタル酸の粉末が残留し、水蒸気と共� �エチレングリコールおよびその蒸気が生成� �れ、その蒸気が処理チャンバー1に充満する� ��予め定められた時間経過後、ヒータ5の電源 を遮断して加熱モード処理を完了する(ステ� �プS3)。

 被処理物の加水分解処理に要する時間は� ��被処理物および処理チャンバー1の容量にも よるが、通常は2~38時間である。つまり密閉� �れた処理チャンバー1内で、150℃以上230℃以� ��の範囲内の温度で加熱したときには、その� ��定温度での飽和水蒸気圧のもとで数時間の� ��ちに被処理物中のポリエチレンテレフタレ� ��ト樹脂を加水分解することができる。なお� ��上記の加熱温度は、特に160℃以上230℃以下� ��することが好ましい。一般的に、高温かつ� ��圧状態を維持するための装置は、容積が大� ��くなるほどその製作が難しく、製作コスト� ��高くなるため、できるだけ処理温度を下げ� ��必要がある。一方、温度が低すぎると、反� ��時間がかかり過ぎてしまう。処理温度が230� ��を超えると、ポリエチレンテレフタレート� ��脂が他物質へ変性したり、高温度により他� ��質が合成されたりする危険性が高まり純粋� ��テレフタル酸やエチレングリコールの収率� ��落ちる可能性がある。コストを抑えつつ、� ��る程度の回収量を確保するには、上記のよ� ��に加熱温度を160℃以上230℃以下の温度とす� ��のが好適である。

 タイマーで設定した加熱モード処理の時� ��が経過したときには、加熱を終了し、次い� ��冷却モード処理に移行する(ステップS4)。冷 却モード処理では、図3に示す飽和水蒸気圧� �線に従って、処理チャンバー1内の圧力と温� ��を制御しつつ処理チャンバー1内部を降温さ せる(ステップS5)。冷却モード処理では、送� �側,戻り側の抽出管2のバルブを開き、循環ポ ンプ4を起動して処理チャンバー1内の水蒸気� ��抽出管2内に吸引する。そして、冷却塔3を� �由させて水蒸気の一部を凝結させ、乾燥冷� �後の乾燥空気は再び処理チャンバー1内に戻� ��。そして、処理チャンバー1内の水蒸気を冷 却塔3と処理チャンバー1間で循環させる。

 冷却モード処理においては、処理チャン� ��ー1内には、底部32にエチレングリコールの� ��液、粗いメッシュ状フィルタ(網目フィルタ )を用いた第1の保持部31aの上にはポリエチレ� ��テレフタレート樹脂に混合した骨材等の固� ��物が残り、その下部に設けられた細かいメ� ��シュ状フィルタ(網目フィルタ)を用いた第2� ��保持部31bの上にはテレフタル酸が残る。被� ��理物から抽出されて蒸気中に含まれる抽出� ��は、冷却塔3内に送り込まれる。そして、抽 出物は、冷却塔3内で冷却され、凝結してエ� �レングリコール水溶液として冷却塔3内に貯� ��られる。

 処理チャンバー1内の水蒸気の温度および 圧力は、処理チャンバー1内の冷却が繰り返� �れることによって次第に下がる。処理チャ� �バー1内の温度・圧力が十分に下がった(少な くとも100℃で1気圧以下)ことを確認したら、� ��却塔3のドレイン11を開き、フィルター15を� �して冷却塔3内で抽出されたエチレングリコ� ��ル水溶液を容器V1内に回収する(ステップS6)� ��そして、これと共にドレイン11’を開き、� �ィルター15を通すことで処理チャンバー1内� �溶液を容器V2に回収する。また固形物は排出 口9から回収する(ステップS7)。

 容器V1およびV2内に回収したエチレングリ コール水溶液を濾過することによって、ポリ エチレンテレフタレート樹脂製品に含まれて いる骨材、フィラーの微粒子およびポリエチ レンテレフタレート樹脂製品に付着していた 印刷インクや顔料などが除かれる。その結果 、エチレングリコール水溶液として純粋なエ チレングリコールを得ることができる。

 各容器内に回収されたエチレングリコー� ��水溶液では、さらに液の温度を降下させフ� ��ルターで濾過することによって、他の固形� ��を分離することができる。

 こうして得られたエチレングリコールは� ��ポリエチレンテレフタレート樹脂の重合前� ��アルコール類であり、ポリエチレンテレフ� ��レート樹脂生成の原料になる。また、処理� ��ャンバー1から回収された固形物は、主とし てポリエチレンテレフタレート樹脂の原料と なるテレフタル酸の粉末である。これらの固 形成分についても液体成分と同様に再生利用 できる。

 なお、容器V1およびV2内に回収したエチレ ングリコール水溶液および処理チャンバー1� �ら回収されたテレフタル酸の固形分を、再� �ポリエチレンテレフタレート樹脂製品の原� �とし、フィルターで濾過された他の固形生� �物や純度の低い生成物は、例えば再びプラ� �チック材料にリサイクルするか土壌改良材� �加工してもよい。

  (実験例1)
 図6に、ポリエチレンテレフタレートの温度 とDSC(エネルギー吸収量)との関係を示す。図6 に示すように、ポリエチレンテレフタレート のDSCグラフでは132.7℃で発熱のピークが、257. 3℃で吸熱のピークが生じる。つまり、このDS C測定に用いたポリエチレンテレフタレート� �結晶化温度は132.7℃であり融点が257.3℃であ� ��。つまり、他の一般的ポリエチレンテレフ� ��レートの結晶化温度と融点も、この数値に� ��いものと考えられる。

 また、試料の融点である257℃を越えると� ��和蒸気圧は40気圧を越え、ポリエチレンテ� �フタレート樹脂は液状化し、他の混入成分� �溶融化または変性、焼きつきなどを起こし� �加水分解をしても、重合前生成物を高い純� �で得ることは難しくなる。したがって、処� �温度の範囲を、150℃以上230℃以下に設定す� �ことが実用に即しているものと考えられる� �このような考察に基づいて以下の実験を行� �た。

 ポリエチレンテレフタレートの加水分解� ��飽和水蒸気中でその熱エネルギーのみを用� ��て行った。実験サンプルには、試料1として ポリエチレンテレフタレートボトルの側面を 5mmの角薄板状にカットしたもの、試料2とし� �ポリエチレンテレフタレートボトルの口部� �厚部分を5mm角にカットしたもの、試料3とし� ��ポリエチレンテレフタレート製繊維を用い� ��。加水分解反応には、硝子製反応装置(耐圧 硝子社ハイパーグラスター(TEM-V1000))を用いた 。

 まず、密閉された硝子製反応装置の内部� ��、水を入れたシャーレの上に、浸水しない� ��うにステンレス網を設置した。そして、各� ��料の1gをステンレス網に設置し、一定時間� �和水蒸気に曝露して加水分解を進行させた� �そして、それぞれについて、処理後の試料� �よび水蒸気が液化して得られた溶液を分析� �た。

 処理後の試料には、フーリエ変換赤外分� ��光度計(日本分光社製FT/IR-6200)で赤外分光分� ��(IR分析)を行った。また、水蒸気が液化して 得られた溶液については、ガスクロマトグラ フ・質量分析計(GC-MS)を用いてガスクロマト� �ラフィーを行った。

 その結果、150℃、4.7気圧の飽和水蒸気圧� ��件で各試料について加水分解を行った場合� ��は、すべての試料について30時間の加水分� �処理で、加水分解の生成物であるテレフタ� �酸がIRにて検出された。しかし、ポリエチレ ンテレフタレートの存在を示すIRピークも強� ��残っており、分解は進行の途中であると分� ��った。

 一方、160℃、6.1気圧の条件で加水分解を� ��った場合では、16時間の加水分解処理でテ� �フタル酸とポリエチレンテレフタレートの� �ークがほぼ同じ強度で観測された。この場� �には、上記の150℃、4.7気圧の条件の場合よ� �も加水分解が進んでいると考えられる。同� �温度および圧力の条件で、試料1~3について� �処理時間を22時間に伸ばすと、試料1および� �料3は白化し、もろくなった。白化した試料� ��対して赤外分光分析を行ったところ、ポリ� ��チレンテレフタレート樹脂は完全に分解さ� ��テレフタル酸ピークのみとなった。試料2に ついては、38時間処理を行ったところで、試� ��の加水分解が進みテレフタル酸のピークが� ��リエチレンテレフタレート樹脂のピークと� ��等であった。

 図7は、160℃、6.1気圧の条件で22時間加水� ��解を行った試料1のポリエチレンテレフタレ ート薄板のIRチャートである。図8は、テレフ タル酸の純粋試薬(和光純薬)のIRチャートで� �る。図7および図8に示すように両者のピーク はほとんど同じであり、ポリエチレンテレフ タレート樹脂が加水分解によりほぼ完全にテ レフタル酸に変化していることが分かる。

 一方、図9は、180℃、9.9気圧の条件で10時� ��加水分解を行った試料1のポリエチレンテレ フタレート薄板のIRチャートである。180℃、9 .9気圧の条件で加水分解を行った場合では、� ��べての試料について7時間の処理でテレフタ ル酸とポリエチレンテレフタレートのIRピー� ��がほぼ同じ強度となった。10時間処理では� �試料1および試料3の繊維状ポリエチレンテレ フタレート樹脂片が完全に分解されテレフタ ル酸が生成された。24時間処理では、試料2も 完全に分解が終了した。

 200℃、15.4気圧の条件で加水分解を行った 場合では、2時間以内で、いずれのサンプル� �完全に分解されて、テレフタル酸が生じた� �図10および図11は、試料3のポリエチレンテレ フタレート製繊維について分析して得たIRチ� ��ートである。どちらのIRチャートも生成物� �テレフタル酸であることを示している。

 一方、180℃、9.9気圧で14時間の加水分解� �理を行った後の水蒸気が液化して得られた� �を、クロマトグラフィー分析した結果、ポ� �エチレンテレフタレートの分解生成物のエ� �レングリコール(1,2-エタンジオール)である� �とを定性分析により知ることができた。

図12、図13は、ガスクロマトグラフィーの� �果を示す図である。図12は、GC/MSによりMSス� �クトルスキャンを行った結果を示しており� �縦軸は時間(分)、横軸はカウント値を示して いる。図13は、水蒸気が液化して得られた液� ��クロマトグラフィーにより分析した結果を� ��している。図13の横軸は、時間(分)、縦軸は 強度の%を示している。図14は、エチレングリ コールのみについてガスクロマトグラフィー を行ったときの結果を示す図である。図13お� ��び図14に示すように、両者に示されるスペ� �トルはほとんど等しい。したがって、水蒸� �が液化して得られた液にエチレングリコー� �が含まれており、試料の加水分解によりエ� �レングリコールが生成されたことが実証さ� �た。このように、実験によりポリエチレン� �レフタレート分解生成物であるテレフタル� �とエチレングリコールが両方検出できたた� �、150℃以上200℃以下の温度での飽和水蒸気� �曝露することでポリエチレンテレフタレー� �樹脂の加水分解が可能であることが実証さ� �た。また、この結果と図6に示すポリエチレ� ��テレフタレートの特性を考慮すると、200℃� ��超える範囲についても230℃以下であれば、� ��分にポリエチレンテレフタレートを分解で� ��ると考えられる。一方、230℃を超える温度� ��処理した場合には、ポリエチレンテレフタ� ��ートの他物質への変性や高温度による他物� ��合成の危険性が高まり、純粋なテレフタル� ��やエチレングリコールの収率が落ちること� ��考えられる。

 図15は、上記の実験結果をまとめた表で� �る。図中の記号Aは、試料の加水分解が完全� ��終了し、赤外分光分析によりテレフタル酸� ��IRピークのみが測定されたことを示してい� �。図中の記号Bは、試料の加水分解が進みテ� ��フタル酸のピークがポリエチレンテレフタ� ��ート樹脂のピークと同等であることを示し� ��いる。図中の記号Cは、ポリエチレンテレフ タレート樹脂のピークの中にテレフタル酸生 成のピークが認められ、分解途中であったこ とを示している。また、各記号に付随するか っこの中の数値は処理時間を示している。こ の結果から、ポリエチレンテレフタレート樹 脂を飽和水蒸気に曝露することで、従来技術 で提案されている圧力より低い圧力の中にも かかわらず150℃以上230℃以下の条件でポリエ チレンテレフタレート樹脂を加水分解できる ことが示された。さらに、ポリエチレンテレ フタレート樹脂を繊維状にすれば、160℃以上 230℃以下の条件で2時間から22時間の処理でほ ぼ完全にポリエチレンテレフタレート樹脂を 分解することができることが示された。

 このように薬品類、触媒などを一切使用� ��ずに、160℃から230℃以下の飽和蒸気圧のみ� ��、しかも短時間(2~30時間)に、ポリエチレン� ��レフタレート樹脂をテレフタル酸とエチレ� ��グリコールに加水分解できた意義は、学術� ��にも工業的にも非常に大きい。特に、単純� ��オートクレーブのみで効率よくポリエチレ� ��テレフタレート樹脂を分解できる本方法は� ��従来法のような複雑なプラントを必要とし� ��いことから、規模や設置場所に関する自由� ��が高く、幅広い業種および用途への応用が� ��待できる。

 以上の結果からポリエチレンテレフタレ� ��ト樹脂について反応生成物を気体または液� ��成分と固体成分に分別して回収可能である� ��とが確認された。このように、ポリエチレ� ��テレフタレート樹脂製品の廃棄物を上記の� ��法で加水分解し、その反応生成物を気体ま� ��は液状成分と固体成分に分別して回収する� ��とができる。そして、廃棄物処理の問題、� ��源の有効活用の問題を解決して好ましい資� ��のクローズドサイクルシステムを実現でき� ��。

 (実施形態2)
 上記の実施形態では、加水分解処理におい� ��被処理物の加熱を開始するが、加水分解処� ��の前に被処理物を加熱する前処理を行って� ��よい。本実施形態では、ポリエチレンテレ� ��タレート樹脂を含む被処理物の加水分解処� ��に先立ち、前処理をした後、飽和水蒸気圧� ��もとでの加水分解処理を行う。前処理の結� ��、加水分解反応が促進され、140℃近傍の比� ��的低い飽和水蒸気圧のもとでも、ポリエチ� ��ンテレフタレート樹脂をテレフタル酸およ� ��エチレングリコールに分解することが可能� ��なる。また、同一の温度条件における、ポ� ��エチレンテレフタレート樹脂の完全分解に� ��する時間も大幅に短縮される。

 本実施形態において、前処理は、水分を� ��えない環境の下でポリエチレンテレフタレ� ��ト樹脂を、ポリエチレンテレフタレートの� ��晶化温度を上まわる温度を目安に0.5から5時 間ほど加熱する処理であり、加水分解処理は 、ポリエチレンテレフタレート樹脂を被処理 物として加水分解する処理である。

 本実施形態では、上記装置を用い、ポリ� ��チレンテレフタレート樹脂を含む被処理物� ��例えばポリエチレンテレフタレート樹脂を� ��む廃棄物の加水分解処理を行う。廃棄物の� ��生処理において最も大切なことは、再生に� ��要なエネルギー(コスト)を最小にするとい� �ことである。本実施形態によるポリエチレ� �テレフタレート樹脂の再生処理においては� �処理温度、処理圧力、および処理時間をど� �ように最小化するかということが、重要な� �題となる。

 前処理としてポリエチレンテレフタレー� ��樹脂を結晶化させた後、加水分解処理を行� ��ことで、処理時間を減少させることができ� ��。アモルファス状態のポリエチレンテレフ� ��レートを結晶化させることによって、同一� ��温度条件(例えば、150℃)において、結晶化� �せていないものよりも短時間で加水分解処� �できることが明らかになった。

 本実施形態においては、上記装置を用い� ��ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む被� ��理物として、加水分解処理に先立って前処� ��を行う。次いで加水分解処理の加熱モード� ��理と、冷却モード処理とを順に行う。上記� ��置を用いてポリエチレンテレフタレート樹� ��を含む廃棄物を処理し、その原料を再生さ� ��る再生方法を図16および図1を参照して説明� ��る。

 まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂� ��含む廃棄物からなる被処理物を、処理チャ� ��バー1内に投入し、投入口8を閉じる。そし� �、前処理として、約30分以上の時間をかけて 処理チャンバー1内をポリエチレンテレフタ� �ート樹脂の結晶化点近くの温度で加熱する� �その後、加水分解処理に移行し、加熱モー� �処理を開始する。タイマーで設定した加水� �解処理の時間が経過したときには、加熱を� �了し、そのままチャンバーを冷却する。冷� �が完了したら、エチレングリコール水溶液� �テレフタル酸の粉末を完全に分離して回収� �る。

 容器V1およびV2内に回収したエチレングリ コール水溶液および処理チャンバー1から回� �されたテレフタル酸の固形生成物は、再び� �リエチレンテレフタレート樹脂製品の原料� �なる。

 上記の例では、加水分解処理用の処理チ� ��ンバー1内でポリエチレンテレフタレート樹 脂を含む被処理物の前処理を行うが、前処理 は必ずしも加水分解処理用の処理チャンバー 内で行う必要はない。前処理用の処理チャン バーを特別に用意し、図16に示すように前処� ��用の処理チャンバー16内でヒータ21の加熱に より被処理物の前処理を行った後、前処理用 の処理チャンバー16内から取り出した結晶化� ��リエチレンテレフタレート樹脂を、加水分� ��処理用の処理チャンバー1内に投入し、加水 分解処理用の処理チャンバー1内で加水分解� �理を行うこともできる。

 前処理用の処理チャンバー16を特別に用� �することの実益を一例により説明する。例� �ば前処理用の処理チャンバー16をコンビニエ ンスストア、レストランなどのポリエチレン テレフタレート樹脂廃棄物の発生地に据え付 け、ポリエチレンテレフタレート樹脂廃棄物 の発生地において、前処理を行って処理物を 減容する。このように各地に散在したポリエ チレンテレフタレート樹脂廃棄物の発生地に 据え付けられたそれぞれの処理チャンバー16� ��16、・・・から前処理された結晶化ポリエ� �レンテレフタレート樹脂を中央処理施設に� �収する。そして、回収された結晶化ポリエ� �レンテレフタレート樹脂を中央処理施設に� �え付けられた大型の加水分解処理用の処理� �ャンバー1内で一挙に加水分解処理を行うこ� ��でその処理効率を高めることができる。

 上記の実施形態ではヒータ21を使用して� �理チャンバーを水と一緒に直接加熱するが� �大型のシステムでは、別途用意したボイラ� �等を使用して加熱水蒸気を生成し、それを� �理チャンバー内に投入する方が効率的であ� �。また、処理施設の設置場所に応じて、電� �ではなくガスまたは石油などを燃焼させた� �を利用することもできる。将来的には、燃� �電池を利用したシステムを構築することに� �って、燃料電池から作り出される電気エネ� �ギーと廃熱の両方を利用した高エネルギー� �率の処理装置を構築することが可能である� �