(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物を比重分離・選別する空気動水選別機において、気室を有する選別槽にフロートが上下動する脈動検知手段を吊設し、前記選別槽内には上下に仕切るスクリーン部を設け、前記気室に空気入排気量を調整する空気バルブ部を設け、前記選別槽内の液体の脈動振幅及び脈動周期を前記脈動検知手段からの情報によって、前記気室の空気量を前記空気バルブ部で制御することを特徴とする流水分級と沈降速度を利用した選別機。
【請求項２】
前記選別槽に液体を供給するための液体供給口を設け、前記液体供給口に流水調整バルブ部を設け、前記脈動検知手段からの情報によって液体の供給量を流水調整バルブ部で制御することを特徴とする請求項１に記載の流水分級と沈降速度を利用した選別機。
【請求項３】
前記脈動検知手段は、複数の前記選別槽内に個別に設けられ、前記気室の空気量及び液体の供給量を個別制御することを特徴とする請求項１〜請求項２に記載の流水分級と沈降速度を利用した選別機。
【請求項４】
前記選別槽に前記破砕産業廃棄物を投入する前工程において、前記破砕産業廃棄物を攪拌と搬送する回転筒を前記選別槽に隣設させ、前記回転筒には前記破砕産業廃棄物の出口と入口を設け、前記回転筒に搬送攪拌翼と回転モーターを設け、前記回転モーターで前記回転筒を回転させ、前記破砕産業廃棄物を前記選別槽に投入する搬送攪拌手段によって投入量を制御することを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の流水分級と沈降速度を利用した選別機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物の流水分級と沈降速度を利用した空気動水選別機に係るものであって、均質な固体有価物を提供すると共に、自動化制御によって円滑経済的に可動させるために好適な、流水分級と沈降速度を利用した選別機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従より、分離処理技術において空気動水選別機は、選炭や選鉱するための比重選別の技術であった。近年、空気動水選別は、石炭や鉱石に代わって破砕産業廃棄物を処理対象とする環境化学技術の分野からも見直されている。環境負荷の少ない持続可能な経済社会の必須の課題として、液体を利用する破砕産業廃棄物の処理選別機は、低コスト低負荷の分離処理手段であり、資源の再利用及び環境問題にも寄与出来る技術である。【０００３】  しかしながら、石炭や鉱石と違い、破砕産業廃棄物は、廃車両の磁性体金属を除去した固体破砕産業廃棄物でも、様々な物品や素材が混在する複合廃物である。これら複合廃物を有効なリサイクル原料に水選別するにあたっては、「硬質浮遊物」「軟質浮遊物」「中間浮遊物」「網下落下物」が混在し、選別素材としては、ポリウレタン（以下「ウレタン」と称する）、ポリプロピレン（以下「ＰＰ」と称する）、ポリエチレン（以下「ＰＥ」と称する）、ポリスチレン（以下「ＰＳ」と称する）、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（以下「ＡＢＳ」と称する）、ポリ塩化ビニール（以下「塩ビ」と称する）、「木材」「ゴム類」「石」「ガラス」「基板屑」「塗装膜」「繊維屑」「銅線屑」「ステンレス」「アルミニウム」等さまざまな素材が混在している。これら複合廃物の混在比率は不定であり逐次変化するものである。【０００４】  不定で逐次変化する様々な素材の複合廃物の水選別では、目的とする素材までさらに選別槽で選別を繰り返す必要があり、選別槽の大きさや、形状、処理能力が異なる選別槽も必要となる。加えて、処理能力を効率良くするためには、複合廃物の投入量、選別槽水への処理溶液の流水量及び気室の空気入排気量を各選別槽に逐次調整する必要があるため、選炭や選鉱の分離処理技術を使っても実現できなかった。【０００５】  実全昭６３−０３９４４０号公報では、ダイヤフラム式のジグ選鉱機でダイヤフラムの衝動数をインバータにより調節可能とし、補給水バルブと精鉱排出バルブを電気的に連動したものが開示されているが、選別の脈動の検知手段には言及していない。
実全昭６３−０９８７３５号公報では、固定網を斜設したダイヤフラムジグ槽の固定網式ジグ選別機で、フロートを垂設した比重変化面検出装置を設置し掻出羽根の回転速度を制御するもだが、給水や鉱石の投入を可動制御するものではない。
特開平０１−１６４４５６号公報においては、鉱物、家庭用品あるいは自動車等の各種破砕物を脈動比重選別する方法が開示されているが、具体的な制御手段については、触れられていないため、特に家庭用品自動車等各種破砕物の脈動比重選別は難しい。
特開２００３−３８９８１号公報では、排出物の組成を検知する検知手段が開示され、排出物を撮像の色画像抽出装置によって、排出手段を駆動制御するものが掲載されているが、選別槽についての脈動を制御するものではない。
特開２００４−５８０３２号公報では、シュレッダーダストからプラスチック類、金属類を分類するため湿式による比重選別機で、気泡を間欠的に排出させる脈動バブリング槽による分別が開示されているが、制御については説明がされていない。【０００６】  以上のことから、破砕産業廃棄物である複合廃物の逐次変化混在する投入に対し、選別槽の大きさや、形状、処理能力がそれぞれ異なる個別の選別槽内の脈動を即応可能な検知手段で、気室の空気入排気量の制御と処理溶液流水量の制御、複合廃物の投入量の制御による流水分級と沈降速度を利用した選別機については、その実現は極めて困難であった。【０００７】
【実用新案文献１】
実全昭６３−０３９４４０号公報
【実用新案文献２】
実全昭６３−０９８７３５号公報【特許文献１】  特開平０１−１６４４５６号公報
【特許文献２】  特開２００３−３８９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、前述の従来技術の問題点を解決し、磁性体金属除去後の破砕業廃棄物の均質な固体有価物を提供すると共に、さまざまな素材が混在する複合廃物の破砕産業廃棄物の混在比率を安定させ、選別槽に過大な負荷をかけない搬送攪拌手段を可能とし、自動化制御によって処理能力を経済的に可動させるために好適な、流水分級と沈降速度を利用した選別機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明に係る流水分級と沈降速度を利用した選別機の特徴は、磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物を比重分離・選別する空気動水選別機において、気室を有する選別槽にフロートが上下動する脈動検知手段を吊設し、前記選別槽内には上下で仕切るスクリーン部を設け、前記気室に空気入排気量を調整する空気バルブ部を設け、前記選別槽内の液体の脈動振幅及び脈動周期を前記脈動検知手段からの情報によって前記気室の空気量を空気バルブ部で制御することができる点である。【０００９】  また、本発明において、前記選別槽に液体を供給するための液体供給口を設け、前記液体供給口に流水調整バルブ部を設け、前記脈動検知手段からの情報によって液体の供給量を流水調整バルブ部で制御することができる点である。【００１０】  あるいは、本発明において、前記脈動検知手段は、複数の前記選別槽内に個別に設けられ、前記気室の空気量及び液体の供給量を個別に制御することができる点である。【００１１】  さらに、本発明において、前記選別槽に前記破砕産業廃棄物を投入する前工程において、前記破砕産業廃棄物を攪拌と搬送する回転筒を前記選別槽に隣設させ、前記回転筒には前記破砕産業廃棄物の出口と入口を設け、前記回転筒に搬送攪拌翼と回転モーターを設け、前記回転モーターで前記回転筒を回転させ、前記破砕産業廃棄物を前記選別槽に投入する搬送攪拌手段によって、投入量を制御することができる点である。
【発明の効果】
【００１２】  本発明の流水分級と沈降速度を利用した選別機は、複数槽の選別槽内の液体の脈動している動きを直接検知するものであり、稼動を自動化することで、全体の比重分離・選別工程を円滑経済的に効率良くできるものである。さらに、さまざまな素材が混在する複合廃物の破砕産業廃棄物を選別する前工程で、混在比率の不定な複合廃物を搬送攪拌手段によって安定させ、選別槽に過大な負荷をかけないで、処理選別するものであるため、低コスト低負荷で均質な固体有価物を提供すると共に、資源の再利用及び環境問題にも寄与するため産業上著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の最良の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の脈動検知手段（６）を示す側面図であり、図２は、本発明の実施形態を示す脈動検知手段（６）と一槽空気動水選別機（２２）の模式図である。３図は、本発明の実施形態を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態を示す二槽空気動水選別機（２３）の模式図である。図５は、本発明の搬送攪拌手段（３５）を示す模式図である。図６は、本発明の実施形態を示す四槽空気動水選別機（２４）の模式図である。図７は、本発明の全工程の実施形態を示すフローチャートである。【００１４】  図１を参照しつつ、脈動検知手段（６）について説明する。前記脈動検知手段（６）は、選別槽（１２）内の液体の脈動振幅及び脈動周期を直接検知するため、液体と同じ比重のフロート（１）を前記選別槽（１２）内の液体内に配置する。前記フロート（１）には上部に伸びるフロート用ロッド（２）と発磁体（３）を設ける。前記フロート（１）より連動する前記発磁体（３）の上下動を変位センサーロッド（４）で振幅周期を測定し磁歪センサー（５）より波形化した情報を得る構成である。【００１５】  図２は、本発明の実施形態と可動状態を説明する。気室（１１）を有する選別槽（１２）に脈動検知手段（６）を吊設し、流水調整バルブ部（２０）にて制御された液体が液体供給口（１９）より前記選別槽（１２）に流入する。前記選別槽（１２）内には、上下に仕切るスクリーン部（２１）が設けられ、下方には給排気口（１７）を有する前記気室（１１）設けられ、前記給排気口（１７）より空気バルブ部（１３）にて脈動が開始される。処理する磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物は、前記選別槽（１２）の投入口（１４）より投入し、流水分級と沈降速度を利用した選別により比重分離・選別処理される。処理後は、回収口（１５）のロータリフィーダ（１８）によって排出口（１６）へ液体と共に処理物が排出される。【００１６】  図３では、脈動検知手段（６）の情報経路を示しており、選別槽（１２）内の液体の脈動振幅及び脈動周期を直接検知する脈動検知手段（６）の情報で、作動変換情報に変え、搬送攪拌手段（３６）の破砕産業廃棄物の投入量、空気バルブ部（１３）の気室（１１）の空気量、流水調整バルブ部（２０）による液体の供給量を制御するものである。【００１７】  図４は、複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した二槽空気動水選別機（２３）の構成を示しているもので、複数の前記選別槽（１２）が連接されている。前選別槽（１２）で処理できない処理物を、連接されている後選別槽（１２）へ流入させ、処理を繰り返すものである。よって、一槽空気動水選別機（２２）と同様に、気室（１１）を有する前記選別槽（１２）に脈動検知手段（６）を吊設し、流水調整バルブ部（２０）にて制御された液体が液体供給口（１９）より前記選別槽（１２）に流入し、前記選別槽（１２）内には、上下に仕切るスクリーン部（２１）が設けられ、下方には給排気口（１７）を有する前記気室（１１）設けられ、前記給排気口（１７）より空気バルブ部（１３）にて脈動が開始されものであり、処理する磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物は、前記前選別槽（１２）の投入口（１４）より投入し、流水分級と沈降速度を利用した選別に���り処理され、処理できない処理物を、連接されている前記後選別槽（１２）へ流入させ、適所の回収口（１５）のロータリフィーダ（１８）によって排出口（１６）へ排出される。【００１８】  図５の搬送攪拌手段（３６）は、選別槽（１２）に破砕産業廃棄物を投入する前工程において、前記破砕産業廃棄物を攪拌と搬送する回転筒（３１）を前記選別槽（１２）に隣設させ、前記回転筒（３１）に入口（３２）と出口（３３）を設け、搬送攪拌翼（３４）を有する前記回転筒（３１）に回転モーター（３５）を設けるものであり、回転する速度によって、前記破砕産業廃棄物を前記分離槽（１２）に投入する投入量を制御するものである。【００１９】  図６は、さらに複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した四槽空気動水選別機（２３）の構成を示しているもので、複数の前記選別槽（１２）が連接されている。複数の前記選別槽（１２）を連接すると、処理できない処理物の搬送が容易であると共に、設備自体を縮小できる利点がある。最前の選別槽（１２）には、流水調整バルブ部（２０）にて制御された液体が液体供給口（１９）より最前の前記選別槽（１２）に流入し、処理する磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物は、前記前選別槽（１２）の投入口（１４）より投入させる。各選別槽（１２）には脈動検知手段（６）を吊設し、前記選別槽（１２）内には、上下に仕切るスクリーン部（２１）が設けられ、下方には給排気口（１７）を有する前記気室（１１）設けられ、前記給排気口（１７）より空気バルブ部（１３）にて脈動が開始されものであり、流水分級と沈降速度を利用した選別により処理され、処理できない処理物を、連接されている前記後選別槽（１２）へ流入させ、適所の回収口（１５）のロータリフィーダ（１８）によって排出口（１６）へ排出される。【００２０】  図７を参照しつつ、本発明の全工程の実施形態を示すフローチャートに沿って最良の形態について説明する。本発明は、ＥＬＶ（Ｅｎｄ  ｏｆ  Ｌｉｆｅ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）（以下「適正処理解体」と称する）、後の車両を適正選別処理を可能とするもので、ＡＳＲ（シュレッダーダスト）（以下「破砕産業廃棄物」と称する）処理と並列したブラントも容易に考えられる。【００２１】  初めにステップＳ−１は、適正処理解体された固体物である車両を破砕機により破砕する工程である。この工程では、さまざまな素材が混在している複合廃物を０．１ｍｍ〜４０ｍｍ程度に破砕する。複合廃物には、磁性体金属と非磁性体金属が混在しているが、破砕工程より破砕された複合廃物から磁性体金属を磁選機での除くことが容易に可能である。磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物には、「ウレタン」「ＰＰ」「ＰＥ」「ＰＳ」「ＡＢＳ」「塩ビ」「木材」「ゴム類」「石」「ガラス」「基板屑」「塗装膜亅「繊維屑」「銅線屑」「ステンレス」「アルミニウム」等さまざまな素材が混在している。これら複合廃物の混在比率は不定であり逐次変化するものである。【００２２】  そこで、ステップＳ−１では、破砕と磁性体金属除去に加え、選別槽（１２）に搬送するだけでなく、搬送攪拌手段（３６）を加えている。図５でも示しているが、磁性体金属除去後破砕産業廃棄物である複合廃物を、回転筒（３１）内でストックしながら混在比率の不定な複合廃物を安定させつつ攪拌と搬送を同時に行うものである。破砕産業廃棄物が前記回転筒（３１）の入口（３２）に投入されると、回転モーター（３５）により前記回転筒（３１）を回転させ、搬送攪拌翼（３４）によって攪拌しながら出口（３３）へ誘導される。前記回転モーター（３５）の回転する速度によって、前記破砕産業廃棄物を前記分離槽（１２）に投入する投入量を制御するものである。【００２３】  次に、ステップＳ−２は、磁性体金属除去後の非磁性体廃材の選別工程であり、図６に示している複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した四槽空気動水選別機（２３）によって比重分離・選別する。ステップＳ−２では、「硬質浮遊物」「軟質浮遊物」「中間浮遊物」「網下落下物」に比重分離・選別する。「軟質浮遊物」及び「硬質浮遊物」は、浮遊物吸引口（２５）より吸引する。「硬質浮遊物」「軟質浮遊物」「網下落下物」は再度破砕機によって０．１ｍｍ〜１２ｍｍ程度に破砕し、次工程での比重選分離・別処理効率を高める。【００２４】  ステップＳ−２以降の比重分離・選別では、すべての前記選別槽（１２）内の液体を前記脈動検知手段（６）で脈動振幅及び脈動周期を直接確認できるため、最適な処理状況で可動させることができる。例えば、前記選別槽（１２）の処理能力を向上させるには、空気バルブ部（１３）で空気量と流水調整バルブ部（２０）で液体の供給量を増加させ、場合によっては搬送攪拌手段（３６）で前記選別槽（１２）に投入する破砕産業廃棄物の投入量を加減する。または、前記選別槽（１２）処理能力を下げる必要がある場合、空気バルブ部（１３）で空気量と流水調整バルブ部（２０）で液体の供給量を減らし、場合によっては搬送攪拌手段（３６）で前記選別槽（１２）に投入する破砕産業廃棄物の投入量を加減する。尚、本発明の比重分離・選別する各工程で選別槽（１２）のすべてに脈動検知手段（６）を吊設して実施するため、全体の処理能力を集中して制御することも可能となる。【００２５】  ステップＳ−３では、「軟質浮遊物」をさらに図４に示した複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した二槽空気動水選別機（２３）によって、「ＰＥ」を比重分離・選別される。「ウレタン」「ＰＰ」「木材」類は、脱水処理後に圧縮成型機で成型され、高カロリーな固形燃料（Ｒｅｆｕｓｅ  Ｐａｐｅｒ  ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｕｅｌ）（以下「ＲＰＦ」と称する）に加工することが可能である。【００２６】  ステップＳ−４では、「硬質浮遊物」を図４に示した複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した二槽空気動水選別機（２３）によって、「塩ビ」と「ゴム類」に比重分離・選別される。さらに、「再硬質浮遊物」が発生する。【００２７】  ステップＳ−５では、「再硬質浮遊物」を図４に示した複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した二槽空気動水選別機（２３）によって、「ＡＢＳ」と「ＰＳ」に選別される。【００２８】  ステップＳ−６は、「網下落下物」を図４に示した複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した二槽空気動水選別機（２３）によって、「ガラス」「基板材」「塗装���」「繊維屑」に比重分離・選別される。【００２９】  ステップＳ−７は、「中間浮遊物」を図４に示した複数の選別槽（１２）に複数の脈動検知手段（６）を吊設した二槽空気動水選別機（２３）によって、「石」「ガラス」「基板屑」に比重分離・選別される。【００３０】  ステップＳ−８は、「中間浮遊物」  図２に示した選別槽（１２）に脈動検知手段（６）を吊設した一槽空気動水選別機（２２）によって、「ステンレス」「アルミニウム」に比重分離・選別される。【００３１】  以上のように、本発明の実施形態の流水分級と沈降速度を利用した選別機によれば、比重や形状の異なるさまざまな素材が混在している磁性体金属除去後の破砕産業廃棄物を比重分離・選別することができる。
尚、本発明の実施形態は限定されるものではなく、分離槽の大きさや、形状、処理能力がそれぞれ異なる個別の分離槽の構成等、破砕産業廃棄物である複合廃物の変化に応じ、適時変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の脈動検知手段を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す脈動検知手段と一槽空気動水選別機の模式図である。
【図３】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態を示す二槽空気動水選別機の模式図である。
【図５】本発明の搬送攪拌手段を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態を示す四槽空気動水選別機の模式図である。
【図７】本発明の全工程の実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  フロート（１）
２  フロート用ロッド（２）
３  発磁体（３）
４  変位センサーロッド（４）
５  磁歪センサー（５）
６  脈動検知手段（６）
１１  気室（１１）
１２  選別槽（１２）
１３  空気バルブ部（１３）
１４  投入口（１４）
１５  回収口（１５）
１６  排出口（１６）
１７  給排気口（１７）
１８  ロータリフィーダ（１８）
１９  液体供給口（１９）
２０  流水調整バルブ部（２０）
２１  スクリーン部（２１）
２２  一槽空気動水選別機（２２）
２３  二槽空気動水選別機（２３）
２４  四槽空気動水選別機（２４）
２５  浮遊物吸引口（２５）
３１  回転筒（３１）
３２  入口（３２）
３３  出口（３３）
３４  搬送攪拌翼（３４）
３５  回転モーター（３５）
３６  搬送攪拌手段（３６）
【要約】      （修正有）【課題】磁性体金属除去後の破砕業廃棄物の均質な有価物の提供をすると共に、破砕業廃棄物の混在比率を安定させ選別槽に過大な負荷をかけない搬送攪拌手段と、自動化制御によって処理能力を向上させるために好適な、流水分級と沈降速度を利用した選別機を提供する。【解決手段】選別槽１２にフロート１が上下動する脈動検知手段６を吊設し、前記選別槽１２内の液体の脈動振幅及び脈動周期を前記脈動検知手段６の情報によって空気バルブ部１３で空気量と流水調整バルブ部２０で液体の供給量を制御し、破砕産業廃棄物を攪拌と搬送する搬送攪拌手段３６で前記選別槽１２に投入する破砕産業廃棄物の投入量を制御することを特徴とする。【選択図】  図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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