JP2016209852A

JP2016209852A - 廃棄物の選別装置

Info

Publication number: JP2016209852A
Application number: JP2015104949A
Authority: JP
Inventors: 恭輔園; Kyosuke Sono
Original assignee: Techno Trade Japan Kk
Current assignee: Techno Trade Japan Kk
Priority date: 2015-05-01
Filing date: 2015-05-01
Publication date: 2016-12-15

Abstract

【課題】廃棄物同士を分離する機構があって、確実性の高い選別で回収することができる、廃棄物の選別装置を提供することにある。
【解決手段】階段状に配設したトラフ１により、上部室２と下部室３に仕切られ、供給口４側から排出端５方向に、下り傾斜する箱形ケーシング６を複数のコイルばね７で懸架させ、振動手段８を設け、前記下部室３には各空気取入口９、９ａに、送風機１２が接続され、トラフ１の軒下に、空気噴出ノズル２１・２１ａを設け、前記上部室と下部室の排出端側周囲をシール材１３で取り囲み、他方は重量物と軽量物とを回収する二股の排出シュート１４に連接されている。また、該排出シュートには、二股分岐線上にローラ１５と、上部には吸引フード１７を設け、該フード１７とダクトで回収装置１８，１９，２０に接続し、捕集された浮遊物と汚濁空気を各々分離回収し、清浄空気を排気する。
【選択図】図１

Description

この発明は、可燃物や不燃物など比重の異なる廃棄物が混合状態で廃棄される各種混合廃棄物を、不燃物と可燃物に選別する装置に関するものである。

各種混合廃棄物は、異なる複数の素材を結合させて、多種製品として利用されていたものである。これらを選別するには異種素材を分離させる必要があり、また、大形のものは選別に適する寸法に破砕機等を用いて細かくする。選別に適する異種素材の分離や粒度調節ができると、次に金属類の鉄類と非鉄類を各々適する選別装置で除去し、残る可燃物と不燃物とが混在したものを、多くの設備では風力を利用する選別装置にかけられる。これらの選別装置で、代表的な機種である特許文献１〜３について下記に示す。

特許文献１として、特開平１０−１７４９３１号公報にある。この「風力選別機」を図４に示す。

構成は、くの字型シュートが複数で縦並びに連接された屈折縦長のシュート１０１である。該シュートのほぼ中央部に、混合廃棄物を供給する供給ホッパ１０２を設けている。機構は、該供給ホッパからシュートに投入された廃棄物は、前記シュート下部から供給された上昇する空気の流れによって、比重の重いものは上昇する空気流に逆らって下部に落下し、貯留ホッパ１０３に一時貯留する。また、比重の軽いものは上昇する空気の流れに乗って、シュート上部から排出され、ダクトで連接する空気と浮遊する廃棄物とを分離する回収装置１０４によって、廃棄物は回収され、清浄化された空気は大気に放出される。回収装置で回収された浮遊する廃棄物は、可燃物として高純度である。

特許文献２として、特開２００３−１６４８０６号公報にある。この「風力選別装置」を図５に示す。

風力選別機２０１は横長の箱形であって、送風機２０２から風力選別機に送られた空気は、多孔板トラフ２０３を下部から上部に通過する。廃棄物を搬送する多孔板トラフは進行方向に順次下降する階段状に構成されている。機構は、多孔板トラフを振動させて、廃棄物を投入口２０４から排出口２０５へと搬送する間に、複数回の下降する階段を通過する。このとき、混合廃棄物の上下の位置を変更させることで、比重の重い不燃物の下にある軽量の紙やプラスチックシートなどを反転させ、自由状態で選別できるように構成されている。よって、重い不燃物と軽量の可燃物が、風力によって効率よく選別できる。

特許文献３として、特開２００２−１２２１号公報にある。この「風力選別機及びこれを用いたアルミ回収方法」を図６に示す。

構成は、供給ホッパ３０１に供給した廃棄物を、振動フィーダ３０２の振動によって振動フィーダの排出端まで搬送し、搬送と同時に分散させ、排出端下部から前方に向かって若干上向き傾斜のエアノズル３０３から高速空気流を噴出させる、送風機３０４が接続されている。そして前方には重量物と軽量物とを分離する分岐板３０５が調節可能に設けてある。機構は、混合廃棄物が振動フィーダ排出端で落下の初期に、エアノズルから選別用高速空気が吹き付けられるので、的確に廃棄物にあたり、軽量物は高速空気に乗って前方の分岐板を超えて飛ばされるので、回収位置が明確になる利点がある。

特開平１０−１７４９３１号公報特開２００３−１６４８０６号公報特開２００２−１２２１号公報

特許文献１では、くの字型シュートが縦に複数連続する該シュート内で、廃棄物が自由落下しようとするところに下部から上昇空気が流れてくるので、重量物と浮遊物の比重の差で明確に上下の方向に分離される。よって、比重の重たい石等の重量物と、紙のような軽くて面積の広い軽量物等の選別には精度が高い。しかし、混合廃棄物はごみ投入ホッパからシュートを介して風力選別ゾーンに供給されるため、混合状態の廃棄物を各々分離させる力が働かないので、重量物に軽量物が付着していたり、絡まっていたりした状態のまま、風力選別ゾーンで自由落下状態になり、重量物に付着した軽量物は、ほとんどそのままの付着状態で重量物側に回収されたり、紙やプラスチックシートのような比較的広い面積のものは、その陰に付着した小物の不燃物を一緒に浮遊物として選別回収されやすい。また、風力選別ゾーンではシュート断面全体を均一な風速で通過させる必要があるので、投入された廃棄物に対して空隙が多いため、原料に対して大きな風量を必要とする。そして、風量が大きいため浮遊物側で捕集されたものを、分離回収するための装置が比較的大きなものになるのでコスト高になる。

特許文献２では、振動でトラフ上の廃棄物を投入口側から排出口側へと搬送する。該トラフは多孔板となっている。該多孔板トラフ下部は空気室となっているので、空気室に供給された空気は、トラフ下部室から多孔板を通過して上昇するので、浮遊する軽量物を選別する機構となっている。廃棄物を搬送するトラフ上では、軽量物の上に乗った重量物によって下部より吹き上がる風では分離させることができないので、複数の降下する段が設けられている。この降下する段によって下になった軽量物とその上に乗った重量物が転落時に反転するのを期待している。しかし、重量物に付着する軽量物は反転させるだけでは分離が難しい。よって、単に重量物と軽量物が反転するのを複数回実施しただけのことになるので、選別精度を高めるのが難しい。

特許文献３では、振動フィーダの排出端部で、フィーダの下部から排出端部に向かって斜め上向きエアノズルから高速空気を噴出させ、その空気の流れに乗らない重量物はそのまま下部に落下する。軽量物は、噴出する空気の流れに乗って、前方の軽量物回収箇所に運ばれ回収する機構である。しかし、フィーダ先端部で分離しているものは、もくろみ通りとなる可能性は高いが、やはりフィータ先端部までに分離させる機能は、振動によるものでしかないので、期待する分離状態になっていない。よって、付着のままの状態や絡まった状態で噴出する空気で選別しようとするので、多くの分離していないものは、軽量物を巻き込んで重量物側に回収したり、軽量物に小物重量物を包みこんでいたりして、吹き飛ばされ軽量物側に回収されるものも多くなるので、選別後の高純度は期待できない。

これらの廃棄物は、重量物と軽量物とが水分や油分等で付着していたりする。そして、選別装置側にも分離させる有効な機構が付加されていない。この大きな二つの問題を一挙解決するための本発明の構成を次に示す。

トラフにより上部室と下部室に仕切られ、供給口側から排出端方向に下り傾斜する横長の箱形ケーシングと、このケーシング全体を振動させる振動手段と、前記下部室に設けた空気取入口に空気を供給する手段と、前記上部室の天井がトラフの傾斜とほぼ平行に設けられ、前記上部室の一端側に廃棄物の供給口を設け、この上部室の他端側に排出端を設け、前記上部室と下部室の排出端の底部とも、周囲を柔軟なシール材で取り囲み、重量物と軽量物とを分離状態で各々回収する二股の排出シュートが連接され、該排出シュートの上部に、分離した浮遊する軽量物と回収する空気を、捕り入れるための吸引フードが設けられている、廃棄物の選別装置において、前記箱形ケーシングの上部室にある供給口側トラフから、排出方向へ下る傾斜で階段状に複数の段落ち箇所を設けてある。各々トラフの段落ち箇所下部に、空気の噴出ノズルがトラフと概ね平行に下部室から突出しているが、上下位置関係は落下する廃棄物が当たらないようにトラフの軒に隠れている。トラフの排出端になる下部室からも、空気の噴出するノズルが設けられているが、ノズルの噴出する角度は、水平より約３５度排出方向斜め上向き配設されている。また、空気の噴出速度は下部室に供給する空気量を調節可能にするダンパが送風ダクトに設けてあり、供給口側にある噴出ノズルから噴出す風速より、排出端のノズルから噴出する速度が速くなるように設定してある。

箱形ケーシングのほぼ全幅になる、細長い均一な開口部からエアナイフの空気が噴き出るノズルの構成を多段式にしたことと、排出端のノズル噴出速度を前段のノズル噴出速度より速くしたことと、噴出角度を前方上部向きに配置したことの理由を次に示す。

破砕された混合廃棄物が、トラフ上を振動で前進させても分離、分散しにくい。例えば、軽量物のシート状の紙や布類の上部に、比較的大きい重量物の石やガラなどが乗っていたら、振動搬送速度とほとんど同じ廃棄物の搬送速度になるので分離しない。これらの混合状態から各々分離させるために、階段状のトラフとしたことで、段落ち時に上部のものと下部のものとが反転して分離を促す、更に落下時点で自由状態の混合物にノズル噴射した空気を当てると、重量物に付着した軽量物が剥離しやすい。この方式を複数回連続させると、分離する確率が高い。最終段落ち部では、それまでに殆ど分離しているので、各々の被選別物へ的確に、ノズルより吹出す空気を当てることができる。個別の被選別物は最終ノズルの吹き出し角度が約３５°で排出方向の斜め上部に向かって吹出す空気流に乗って、前方の軽量物排出口まで飛ばされる。段落し部の分離用ノズルでの空気噴出速度は分離が対象であるが、最終ノズルから噴出する風速は分離風速に加え、選別された軽量物を所定の回収場所に飛ばすためにも、多く風量が必要である。また、風速が早いので、より一層の分離の効果が得られる。

廃棄物の空気流に対する挙動を次に示す。細長状の木チップは、空気の抵抗を受けると自身で最も抵抗の少ない方向に姿勢を正すため、少量の空気では浮遊しにくい。また、比較的大きい布片は、空気抵抗を受けると自由に姿勢を変化させるので、微妙なバランスの違いで抵抗しようとする空気を、布片の端部等より逃がしてしまうので、小量の空気では浮遊しにくい性質がある。しかし、本案ではトラフの段落し部で複数回の噴出する空気にて分離させて、排出端では強力な風量で、分離と、選別と、軽量物の回収箇所まで吹き飛ばしを同時に行う。

混合廃棄物は、トラフ上での振動による搬送や、段落としで廃棄物を反転させたとしても重量物と軽量物が希望通りに分離できない。しかし本案は、搬送途中の複数ある段落し部に、落下する廃棄物が自由状態にある時点で、エアノズルから空気を吹き付けるため、空気の圧力によって重量物と軽量物とが分離しやすくなる。また、段落としを複数回行うので分離する確率が高い。また、トラフ最終端の段落し部に、エアノズルから強力に噴出する空気によって、重量物や軽量物そして浮遊物の各々搬送先へ運ぶのが容易になり、高精度の選別が可能となる。従来例で、くの字型シュートの風力選別機に掛る風量は、シュート内全面に均等な選別する風量を通過させる必要があるが、本案では複数回の段落し部の分離用風量と、選別品を所定の箇所まで吹き飛ばす風量のみでよいので、これに掛る送風設備や、選別で汚れた空気と浮遊物を回収する設備、そして選別に利用された汚濁空気を清浄化する設備も小型になるため、これらの設備に掛るコストが安価にできる。

実施形態の廃棄物選別装置を示す縦断面図図１のＡ−Ａ線に沿った断面図図１の排出端部を拡大して示す縦断面図特許文献１の「風力選別機」を示す縦断面図特許文献２の「風力選別機装置」を示す縦断面図特許文献３の「風力選別機及びこれを用いたアルミ回収方法」を示す縦断面図

本発明の実施形態を、図１から図３をもって実施例で詳細に説明する。

本選別装置は、図１と図２に示す如く、トラフ１により上部室２と下部室３に仕切られ、供給口４側から排出端５方向に、下り傾斜する横長の箱形ケーシング６と、該箱形ケーシング６を複数のコイルばね７で懸架し、振動させる振動手段８と、下部室３にある各空気取入口９、９ａに、ジャバラ１０を介して風量調節するダンパ１１、１１ａを通じて空気を供給する送風機１２と、上部室２の天井がトラフ階段状傾斜とほぼ平行に設けられ、前記上部室と下部室の排出端側周囲を柔軟なシール材１３で取り囲み、該シール材の他方は、重量物と軽量物とを分離状態で回収する二股の排出シュート１４に連接されている。また、二股の排出シュート分岐線上には回転可能なローラ１５が外部の駆動機１６と連接し、前記排出シュート１４の上部には、分離した浮遊物を回収する空気を捕り入れるための吸引フード１７を設け、該フード１７に接続したダクトで順次サイクロン１８、バグフィルタ１９、排風機２０によって捕集された浮遊物と汚濁空気を各々分離回収し、清浄空気を排気する廃棄物の選別装置において、前記上部室の供給口側のトラフ１から排出端方向へ下り傾斜で階段状に複数の段落ち箇所を設けてある。

各々トラフ１の段落ち箇所の下部に、空気が噴出するノズル２１がトラフ１と概ね平行に下部室から突出しているが、上下位置関係は、落下する廃棄物が当たらないようにトラフ１の軒に隠れている。

トラフ１の最終端になる下部室３ａからも、空気が噴出するノズル２１ａを設けているが、該ノズル２１ａの噴出する角度は、水平より約３５°排出方向斜め上向きに配設されている。また、空気の噴出速度は下部室３ａに供給する空気量を調節可能なダンパ１１ａが送風ダクトに設けてあり、供給口４側にあるノズル２１から吹出す風速より排出端のノズル２１ａから噴出する速度の方が速くなるように設定してある。

図２に示す、箱形ケーシング６のほぼ全幅になる、細長い均一なノズル開口２２からエアナイフの空気が噴き出るノズル２１の構成を多段式にしたことと、排出端のノズル２１ａの噴出速度を、前段のノズル噴出速度より速くしたことと、噴出角度を前方斜め上部のむきに配置したことの理由を、図３と共で次に示す。

破砕された混合廃棄物がトラフ１上を振動で前進させても分散しにくい。例えば、木片などの軽量物２３や風の影響を受けやすい浮遊物２４のシート状の紙や布類の上部に、比較的大きい重量物２５の石やガラなどが乗っていると、振動による搬送速度と同じ搬送速度になるので分離しない。

廃棄物の混合状態から各々分離させるために、階段状のトラフとしたことで、段落ち時に上部のものと下部のものとが反転して分離を促す、更に落下時点で自由状態の混合物にノズル２１から噴射した空気を当てると、重量物２５に付着した軽量物２３や浮遊物２４が剥離しやすい。

前記の分離方式で複数回連続させると、分離する確率が高い。排出端の段落ち部では、それまでに殆ど分離しているので、各々の廃棄物へ的確に、ノズル２１ａより吹出す空気を当てることができる。

個別の廃棄物は、排出端下部の２１ａノズルの吹き出し角度が、水平から約３５°で排出方向の斜め上部に向かって吹出す空気流に乗って、前方の軽量物排出口まで飛ばされる。

段落し部の分離用ノズル２１での空気噴出速度は分離が対象であるが、排出端部のノズル２１ａから噴出する風速は分離風速に加え、選別された軽量物２３を所定の回収場所に飛ばすためにも、多く風量が必要である。また、風速が早いので、より一層の分離の効果が得られる。

廃棄物の空気流に対する挙動を次に示す。

細長状の木チップは、空気の抵抗を受けると自身で最も抵抗の少ない方向に姿勢を正すため、少量の空気では浮遊しにくい。また、比較的大きい布片は、空気抵抗を受けると自由に姿勢を変化させるので、微妙なバランスの違いで抵抗しようとする空気を布片の端部等より逃がしてしまうので、小量の空気では浮遊しにくい性質がある。しかし、本案ではトラフの段落し部で複数回の噴出する空気にて分離させて、排出端では強力な風量で、分離と、選別と、軽量物の回収箇所まで吹き飛ばしを同時に行う。

本発明は廃棄物の選別装置に関するものである。

１トラフ
２上部室
３下部室
３ａ下部室
４供給口
５排出端
６箱形ケーシング
７コイルばね
８振動手段
９空気取入口
９ａ空気取入口
１０ジャバラ
１１ダンパ
１１ａダンパ
１２送風機
１３シール材
１４排出シュート
１５ローラ
１６駆動機
１７吸引フード
１８サイクロン
１９バグフィルタ
２０排風機
２１ノズル
２１ａノズル
２２ノズル開口
２３軽量物
２４浮遊物
２５重量物
１０１シュート
１０２供給ホッパ
１０３回収装置
１０４貯留ホッパ
２０１風力選別機
２０２送風機
２０３多孔板トラフ
２０４投入口
２０５排出口
３０１供給ホッパ
３０２振動フィーダ
３０３エアノズル
３０４送風機
３０５分岐板

Claims

一端側に供給口と他端側に排出端を有し、トラフにより上部室と下部室に仕切られた横長の箱形ケーシングと、該ケーシング全体を振動させる振動手段と、前記下部室に設けた空気取入口に空気を供給する手段と、前記上部室に天井を備え、前記箱形ケーシングの排出端側周囲と排出シュートの入り口周囲をシール材で取り囲み、前記排出シュートの上部に吸引フードを備え、該吸引フードに回収物を分離する空気清浄装置を連接した廃棄物の選別装置において、前記下部室を複数の空気室に区切り、該空気室は前記排出端に向かって順次階段状に配設され、段落ち箇所の下部に、前記トラフの軒と概ね平行に下部室からノズルが突出しているが、該ノズルの先端は軒先以内であり、前記排出端の前記トラフ軒下にある前記ノズルは、水平より３５°±１０°の角度で排出方向斜め上向きに配設され、前記ノズルから空気を噴出する速度を、高速に設定できるよう調節可能としたことを特徴とする廃棄物の選別装置。