JP3640571B2 - プラスチック選別装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクル化に伴うプラスチック片を種類ごとに選別するためのプラスチック選別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ごみのリサイクル化が急速に推進されつつある中で、粉砕されたプラスチック片を選別する技術として、図5に示すようなプラスチック選別装置がある。このプラスチック選別装置は、複数種のプラスチック片1を投入するホッパ2の下方に配置されて、プラスチック片1を種類ごとの極性・帯電量に帯電させるための摩擦帯電装置3と、この摩擦帯電装置3の下方に配置されて、帯電したプラスチック片1を極性・帯電量に応じて分離するための静電分離装置Gとから構成されている。
【0003】
そして、この静電分離装置Gは、摩擦帯電装置3のシュート3bの下方に配置された金属ドラム電極5と、この金属ドラム電極5の斜め上方に配置された高電圧電極6と、金属ドラム電極5の周面に付着したプラスチック片1を掻き落とすためのブラシ10とを備えている。なお、前記金属ドラム電極5は、水平軸芯5a回りに所定方向に回転自在に構成されるとともに接地され、前記高電圧電極6には例えば高圧電源装置7の陰極が接続され、高圧電源装置7の陽極は接地されている。この接続により、高電圧電極6と金属ドラム電極5との間に選別用静電場が形成される。
【0004】
また、この選別用静電場を通過したプラスチック片1を、種類別に回収するための第一分離容器8および第二分離容器9が、金属ドラム電極5の下方に配置し固定されている。上記プラスチック選別装置において、プラスチック1をホッパ2へ投入すると、プラスチック1がホッパ2から摩擦帯電装置3へ投入されて攪拌され、プラスチック片1ごとにその種類による帯電列に従って所定の極性・帯電量に摩擦帯電される。その後、静電分離装置Gに落下して選別用静電場を通過して極性・帯電量ごとに別々の容器8,9に回収される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記プラスチック選別装置では、摩擦帯電装置3においてプラスチック1を攪拌することで所定の極性・帯電量に摩擦帯電されてプラスチック1に応じた帯電列となり、容器8,9に種類別に回収されるものである。
【0006】
しかし、高電圧電極6に印加する電圧が低すぎると、選別用静電場が弱く、ここを通過したプラスチック1の分離回収が確実に行われない。このため、プラスチック1を第一分離容器8および第二分離容器9に確実に分離回収しようとすると、高電圧電極6によって強い選別用静電場が必要となる。そのためには、高電圧電極6に非常に高い電圧を印加しなければならず、印加する電圧に応じた高電圧電極6が必要になっていた。
【0007】
そこで、本発明は上記課題を解決し得るプラスチック選別装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決手段は、粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部とが設けられ、この静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、前記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、前記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、前記分離用空間の下方に、これを通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部が設けられ、この回収部は複数個の回収室および回収部の各回収室を仕切る仕切り壁を備えるとともに、これら各回収室に回収されたプラスチック片の静電分離状態を観察する画像処理装置を備え、前記仕切り壁が前記ドラム電極に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成され、仕切り壁を、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段が設けられ、この移動手段を、各仕切り壁に嵌合部材を介して別個に取付けられた一対のガイドと、このガイドの嵌合部材に取付けられる螺合部材に螺合するボールねじと、このボールねじを回転させるモータとから構成するとともに、前記画像処理装置によりプラスチック片の分離が不正確な場合、モータを駆動して前記各仕切り壁の位置を調節するようにしたものである。
【0009】
上記構成において、プラスチック片の選別がそれぞれの回収室に正確に行えていない場合、回収部の仕切る仕切り壁をドラム電極に接近離間するよう移動手段を用いて、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るプラスチック選別装置を、図1〜図4に基づき説明する。
【0011】
本実施の形態に係るプラスチック選別装置15は、異なる複数種の樹脂系のプラスチック片(被選別粉砕ごみ)16をプラスチック片16毎に分離回収するもので、例えばプラスチック片16としてPE(ポリエチレン)とPP(ポリプロピレン)を分離回収するものである。なお、PE、PPは予め5mm以下に破砕されたものが用いられる。
【0012】
すなわち、PE、PPに後述のPVC(塩化ビニル)を混入させて投入した状態で摩擦帯電させる摩擦帯電装置17と、この摩擦帯電装置17の開閉自在な排出口18に連通された排出シュート19と、この排出シュート19の下方近傍に配置されて所定の水平軸20回りに回転自在に構成されて接地された金属ドラム電極21と、この金属ドラム電極21の斜め上方に配置されるとともに選別用静電場となる分離用空間22を介して配置される高電圧電極(対向電極)23と、この高電圧電極23に対して陰極が接続されるとともに正極が接地されて高電圧電極23電圧を負荷するための高圧電源装置24と、前記金属ドラム電極21の周面下部に配置されて金属ドラム電極21に付着したプラスチック片16を掻き落とすためのブラシ25とが設けられている。なお、前記排出口18には、これを開閉するためのシャッター18aが水平方向に移動自在に設けられている。
【0013】
また、前記分離用空間22の下方に、これを通過して極性・帯電量ごとに分離されたプラスチック片16を別々に回収するための回収部26が設けられ、この回収部26は、複数個(この場合3個)の回収室27、28、29および各回収室27、28、29を仕切る仕切り壁30、31および前後壁32を備え、これら仕切り壁30、31が前記金属ドラム電極21に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成されている。
【0014】
図2および図3に示すように、前記各仕切り壁30、31を、各プラスチック片16の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段33が設けられ、この移動手段33は、仕切り壁30、31が前記金属ドラム電極21に接近離間するよう水平方向に配置されて各仕切り壁30、31に嵌合部材34を介して別個に取付けられた一対のガイド35と、このガイド35の嵌合部材34に取付けられる螺合部材36に螺合するボールねじ37と、このボールねじ37を回転させるための図示しないモータとから構成されている。
【0015】
また、前記回収部26には、前記PVCを戻し管38を介して摩擦帯電装置17に戻すための再利用装置39が取付けられている。
さらに、図示しないが、プラスチック片16の静電分離状態を観察するための画像処理装置が、所定の場所に配置されている。
【0016】
ところで、選別するプラスチック片16を摩擦帯電装置17により摩擦帯電させると、プラスチック片16は、帯電列に従いプラスあるいはマイナスのどちらかに帯電する。しかしながら、選別されるプラスチック片16によっては、帯電列が近く、帯電列の中間に位置する材料がない場合、これを摩擦材としてプラスチック片16に加える。本実施の形態では、PEとPPを選別するために摩擦材として前記PVCを加えるようにしたものである。そして、PE、PP、PVCを摩擦帯電装置17で攪拌して帯電させると、帯電列は(+)PE<PP<PVC(−)となる。
【0017】
ゆえに、PEとPPを選別する場合、プラスチック片16としてPE、PP、PVCの混合プラスチックを摩擦帯電装置17に投入して攪拌すると、各プラスチック片16が種類毎に所定の極性・帯電量に帯電される。すなわち、(+)PE<PP<PVCの帯電列が得られる。
【0018】
このように帯電したプラスチック片16を、シャッター18aを開として排出口18から排出シュート19を通して金属ドラム電極21上に落下させる。そうすると、3種類のプラスチック片16は、金属ドラム電極21の回転により、分離用空間22を通過して回収部26に落下する。そして、プラスチック片16が分離用空間22を通過する際、PEは(+)に帯電しているので、陰極が接続された高電圧電極23に対してはPEが引き寄せられて、回収室29に回収され、PVCは(−)に帯電しているので、金属ドラム電極21に引き寄せられて回収室27に回収されるか、金属ドラム電極21に付着したPVCはブラシ25によって回収室27に掻き落とされて回収される。そして、帯電列の中間位置に位置するPPは、回収室27と回収室29の間の回収室28に回収される。
【0019】
一方で、確実にPEが回収室29に回収され、PVCは回収室27に回収され、またPPは回収室28に回収されているかどうかの静電分離状態を、画像処理装置で観察する。PEが回収室29に、PVCが回収室27に、PPが回収室28に確実に分離回収されていればよいが、そうでない場合、高圧電源装置24の負荷電圧を変更することなく、プラスチック片16の極性・帯電量に応じてモータを駆動してボールねじ37を回転させ、仕切り壁30、31の一方又は双方を、金属ドラム電極21に対して接近離間させ、回収室27,28,29の位置を調節し、PVC、PP、PEがそれぞれ回収室27,28,29に確実に回収されるようにする。
【0020】
図4は、高圧電源装置24における印加電圧を30kvとしてプラスチック片16を静電分離した結果であり、PVC、PP、PEのそれぞれの回収率および純度は80%以上が得られた。
【0021】
なお、摩擦材として用いたPVCは、再利用装置39によって除電および洗浄クリーニングされた後、摩擦帯電装置17にフィードバックされ、再利用されるものである。
【0022】
このように、本発明の実施の形態によれば、分離用空間22の下方に配置した回収部26において、仕切り壁30、31を金属ドラム電極21に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成し、各仕切り壁30、31を、各プラスチック片16の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段33を設け、この移動手段33を、仕切り壁30、31が金属ドラム電極21に接近離間するよう水平方向に配置されて各仕切り壁30、31に嵌合部材34を介して別個に取付けられた一対のガイド35と、このガイド35の嵌合部材34に取付けられる螺合部材36に螺合するボールねじ37と、このボールねじ37を回転させるための図示しないモータとから構成したので、プラスチック片16の分離が不正確な場合、仕切り壁30、31を、各プラスチック片16の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて移動させるようにモータを駆動してボールねじ37を回転させ、仕切り壁30、31を金属ドラム電極21に接近離間させることで、高圧電源装置24からの電圧を変更することなく、プラスチック片16の分離を正確に行うことができる。
【0023】
なお、上記実施の形態では、摩擦材に帯電列で(−)となるPVCを用いたが、これに限定されるものではなく、(+)側となるPS(ポリスチレン)やPMMA(アクリル)を用いてもよく、この場合、PPが金属ドラム電極21に吸着されて回収室27に回収され、PEが回収室28に回収され、PSあるいはPMMAは回収室29に回収される。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、分離用空間の下方に、これを通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部が設けられ、この回収部は複数個の回収室および回収部の各回収室を仕切る仕切り壁を備え、この仕切り壁が前記ドラム電極に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成され、仕切り壁を、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段が設けられたので、プラスチック片の選別がそれぞれの回収室に正確に行えていない場合であっても、画像処理装置からのプラスチック片の静電分離状態に基づき、対向電極の電圧を変更することなく、回収部を仕切る仕切り壁をドラム電極に接近離間するよう移動手段を用いて、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させることで、正確な分離回収ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示すプラスチック選別装置の全体構成図である。
【図2】 同じく回収部の構成を示す斜視図である。
【図3】 同じく回収部の構成を示す断面図である。
【図4】 同じくプラスチック片の種類別の回収率および純度を示すグラフ図である。
【図5】 従来のプラスチック選別装置の全体構成図である。
【符号の説明】
15 プラスチック選別装置
16 プラスチック片
17 摩擦帯電装置
21 金属ドラム電極
22 分離用空間
23 高電圧電極
24 高圧電源装置
26 回収部
27 回収室
30 仕切り壁
33 移動手段
Claims (1)
- 粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部とが設けられ、この静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、前記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、前記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、前記分離用空間の下方に、これを通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部が設けられ、この回収部は複数個の回収室および回収部の各回収室を仕切る仕切り壁を備えるとともに、これら各回収室に回収されたプラスチック片の静電分離状態を観察する画像処理装置を備え、前記仕切り壁が前記ドラム電極に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成され、仕切り壁を、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段が設けられ、この移動手段を、各仕切り壁に嵌合部材を介して別個に取付けられた一対のガイドと、このガイドの嵌合部材に取付けられる螺合部材に螺合するボールねじと、このボールねじを回転させるモータとから構成するとともに、前記画像処理装置によりプラスチック片の分離が不正確な場合、モータを駆動して前記各仕切り壁の位置を調節するようにしたことを特徴とするプラスチック選別装置。
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