(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体廃棄物１１を一次破砕する一次破砕手段１２と、
前記一次破砕された前記固体廃棄物１３から鉄１６を分離する鉄分離手段１５と、
前記鉄分離手段１５で鉄１６が除去された前記固体廃棄物１７から非鉄金属２１を分離する非鉄金属分離手段２０と、
前記非鉄金属分離手段２０で非鉄金属２１が除去された前記固体廃棄物２２を二次破砕する二次破砕手段２５と、
前記一次破砕手段、鉄分離手段、非鉄金属分離手段及び二次破砕手段それぞれに供給される固体廃棄物の供給量が各手段の処理能力範囲内か否かを判断し前記一次破砕手段への固体廃棄物の投入量を調整するとともに、
前記鉄分離手段１５による鉄分離、前記非鉄金属分離手段２０による非鉄金属分離、及び前記二次破砕手段２５による二次破砕を所定回数だけ繰り返し行わす制御装置１９とを備えることを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置１。
【請求項２】
前記制御装置１９により制御され、前記非鉄金属分離手段２０から排出された前記固体廃棄物２２を前記二次破砕手段２５側又は廃棄領域側に切り替えて送出する第１切り替え手段２４を備えたことを特徴とする請求項１に記載の固体廃棄物の金属分離装置１。
【請求項３】
前記制御装置１９により制御され、前記二次破砕手段２５から排出された前記固体廃棄物２８を前記鉄分離手段１５又は前記非鉄金属分離手段２０に切り替えて送出する第２切り替え手段２９を備えたことを特徴とする請求項１に記載の固体廃棄物の金属分離装置１。
【請求項４】
前記第１切り替え手段２４の開度を調整する第１駆動装置２７を備えたことを特徴とする請求項２に記載の固体廃棄物の金属分離装置１。
【請求項５】
前記第２切り替え手段２９の開度を調整する第２駆動装置３０を備えたことを特徴とする請求項３に記載の固体廃棄物の金属分離装置１。
【請求項６】
前記非鉄金属分離手段２０から排出された非鉄金属２１分離後の固体廃棄物２２の排出流路Ａ内には、固体廃棄物２２に含有された金属を検知する金属類検知センサ３１が設けられており、前記金属類検知センサ３１の検出値に基づいて前記第１駆動装置２７が制御されることを特徴とする請求項４に記載の固体廃棄物の金属分離装置１。
【請求項７】
前記第２駆動装置３０が、一次破砕される前記固体廃棄物１１の主原料によって、制御されることを特徴とする請求項５に記載の固体廃棄物の金属分離装置１。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体廃棄物の金属分離装置に関し、更に詳細には鉄及び非鉄金属を確実に回収することが可能な固体廃棄物の金属分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体廃棄物から価値の高い鉄、アルミニウム、銅などの金属を回収するため、金属分離装置が使用されている。図３は、従来の固体廃棄物の金属分離装置１００を示す。この金属分離装置１００は、固体廃棄物１０１がシュレッダ１０２で破砕され、この破砕された固体廃棄物１０１が例えば磁力などを用いた鉄分離部１０３に供給されて鉄と非鉄・プラスチック等とが分離される。分離された鉄は回収されて再利用される。
【０００３】
鉄が分離された後の非鉄・プラスチック等の固体廃棄物１０１は、次に例えば渦電流を用いた非鉄金属分離部１０４に供給されてアルミニウムや銅などの非鉄金属とシュレッダダストとが分離される。非鉄金属は回収されて再利用され、シュレッダダストはそのまま廃棄される。
なお、符号１０５は、シュレッダ２において発生する集塵を吸引する集塵機である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の金属分離装置１００は、鉄及び非鉄金属とシュレッダダストとを完全には分離することができず、これらの有価物としての金属がシュレッダダストと一緒に廃棄されてしまうことになり、固体廃棄物として廃棄される量が多いという問題があった。このシュレッダダストは最終的には埋め立てあるいは焼却処分されており、近年の埋め立て処分地の減少や焼却による環境に与える影響等の問題もあり、その減容化が求められている。
【０００５】
この問題を解消すべく、冷凍脆性破壊やＡＩ（人工知能）などを利用した金属分離装置も提案されているが、この場合には設備費が非常に高価になるという問題があった。
本発明の目的は、上述したような課題を解消するものであって、簡単な構成でしかも固体廃棄物中の金属を確実に分離することができ、これによって、排出される固体廃棄物の量を低減することが可能な固体廃棄物の金属分離装置を提供するものである。
【０００６】
本発明の上記目的は、固体廃棄物を一次破砕する一次破砕手段と、前記一次破砕された前記固体廃棄物から鉄を分離する鉄分離手段と、前記鉄分離手段で鉄が除去された前記固体廃棄物から非鉄金属を分離する非鉄金属分離手段と、前記非鉄金属分離手段で非鉄金属が除去された前記固体廃棄物を二次破砕する二次破砕手段と、前記一次破砕手段、鉄分離手段、非鉄金属分離手段及び二次破砕手段それぞれに供給される固体廃棄物の供給量が各手段の処理能力範囲内か否かを判断し前記一次破砕手段への固体廃棄物の投入量を調整するとともに、前記鉄分離手段による鉄分離、前記非鉄金属分離手段による非鉄金属分離、及び前記二次破砕手段による二次破砕を所定回数だけ繰り返し行わす制御装置とを備えることを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成できる。
【０００７】
この固体廃棄物の金属分離装置は、固体廃棄物の破砕を繰り返すことによって固体廃棄物中に含まれる鉄及び非鉄金属の単体分離度を上げて分離し易くし、その分離を繰り返すので確実に分離することができる。
【０００８】
本発明の上記目的は、前記制御装置により制御され、前記非鉄金属分離手段から排出された前記固体廃棄物を前記二次破砕手段側又は廃棄手段側に切り替えて送出する第１切り替え手段を備えたことを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成することができる。
【０００９】
この固体廃棄物の分離装置は、制御手段によって、非鉄分離手段から排出された固体廃棄物の金属含有量に対応して第１切り替え手段を切り替えることが可能となり、二次破砕手段に破砕能力を上回る固体廃棄物が供給されることが防止できる。
本発明の上記目的は、前記制御装置により制御され、前記二次破砕手段から排出された前記固体廃棄物を前記鉄分離手段又は前記非鉄金属分離手段に切り替えて送出する第２切り替え手段を備えたことを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成することができる。
【００１０】
この固体廃棄物の金属分離装置は、処理する固体廃棄物の主原料が鉄もしくは非鉄金属のどちらであるのかに対応して、制御装置が、第２切り替え手段を切り替えることにより、前記鉄分離手段を効率的に使用することができる。
本発明の上記目的は、前記第１切り替え手段の開度を調整する第１駆動手段を備えたことを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成することができる。
【００１１】
この固体廃棄物の金属分離装置は、制御装置が第１駆動手段を適宜制御して、第１切り替え手段の開度を調整することができる。
本発明の上記目的は、前記第２切り替え手段の開度を調整する第２駆動手段を備えたことを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成することができる。
【００１２】
この固体廃棄物の金属分離装置は、制御装置が第２駆動手段を適宜制御して、第２切り替え手段の開度を調整することができる。
本発明の上記目的は、前記非鉄金属分離手段から排出された非鉄金属分離後の固体廃棄物の排出流路内に、固体廃棄物に含有された金属を検知する金属類検知センサを設け、この金属類検知センサの検出値に基づいて第１駆動装置を制御することを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成することができる。
【００１３】
この固体廃棄物の分離装置は、金属類検知センサの検出により高精度で効率よく鉄・非鉄金属の回収及びシュレッダダストの減容を行うことができる。
本発明の上記目的は、一次破砕される前記固体廃棄物１１の主原料によって、第２駆動手段が切り換え制御されることを特徴とする固体廃棄物の金属分離装置によって達成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る固体廃棄物の金属分離装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る固体廃棄物の金属分離装置１を示す。同図に示すように、この金属分離装置１において、固体廃棄物１１は、制御装置１９にて制御される自動投入装置５０にて、一次破砕手段である一次シュレッダ１２に投入されて一次破砕される。この一次シュレッダ１２には運転中の負荷を示す消費電流出力部が設けられており、消費電流値が制御装置１９に入力され、制御装置１９にて、一次シュレッダ１２の負荷が破砕処理能力の許容値（所謂、上限値）を越えているか否か及び予め設定した破砕処理能力の下限値を下回るか否かを判断できるようにしている。
【００１５】
一次破砕された固体廃棄物１３は集塵機１４によって吸引され、塵埃が除去される。塵埃が除去された固体廃棄物１３は、例えば磁力を用いた鉄分離機１５に供給されて、鉄１６とその他の固体廃棄物となる非鉄・プラスチック等１７とが分離され、それぞれ別々に排出される。分離された有価物としての鉄は、再利用するために回収される。鉄分離機１５の下流には、これらの鉄１６と非鉄・プラスチック等１７とのそれぞれの重量を計量する第１計量器１８が設けられており、第１計量器１８の計量結果を制御装置１９に供給し、制御装置１９にて、第１計量器１８の両計量値の合計と一致する鉄分離機１５の処理量が、鉄分離機１５の処理能力を示す許容値（所謂、上限値）を越えているか否か及び予め設定した処理量の下限値を下回るか否かを判断できるようにしている。
【００１６】
また、鉄分離機１５から排出された非鉄・プラスチック等１７は、例えば渦電流を用いた非鉄金属分離機２０に供給され、ここで例えばアルミニウムや銅などの非鉄金属２１とその他の固体廃棄物２２である一次シュレッダ１２のシュレッダダスト２２とが分離され、それぞれ別々に排出される。分離された有価物としての非鉄金属２１は、再利用するために回収される。また、非鉄金属分離機２０の下流には、これらの非鉄金属２１とシュレッダダスト２２とのそれぞれの重量を計量する第２計量器２３が設けられており、第２計量器２３の計量結果を制御装置１９に供給し、その合計量となる非鉄金属分離機２０の処理量がこの非鉄金属分離機２０の処理能力を示す許容値（所謂、上限値）を越えているか否か及び予め設定した処理量の下限値を下回るか否かを判断できるようにしている。
【００１７】
シュレッダダスト２２の排出経路４０は、第１切り替えダンパ２４を介し、シュレッダダスト２２を二次破砕手段である二次シュレッダ２５へ送る経路Ｂと最終シュレッダダスト２６としてシュレッダダスト２２を排出する経路Ａとに分離されている。二次シュレッダ２５側への供給量と最終シュレッダダスト２６として廃棄する領域への供給量との割合は、制御装置１９で制御される第１駆動装置２７で第１切り替えダンパ２４の開度を切り替えることにより調整されている。
【００１８】
図１に示した如く、制御装置１９に接続された金属類検知センサ３１が経路Ａ内に設けられており、制御装置１９に予め設定した設定値と金属類検知センサの金属反応値との比較をもとに、第１切り替えダンパ２４の開度の切り替えが行われる。また、経路Ｂに送られたシュレッダダスト２２は、二次シュレッダ２５で単体分離度が上がるよう二次破砕を受ける。この二次シュレッダ２５には運転中の負荷を示した消費電流出力部が設けられており、消費電流値が制御装置１９に入力され、制御装置１９にて、二次シュレッダ２５の負荷が破砕能力の許容値を越えているか否か及び予め設定した処理量の下限値を下回るか否かを判断できるようにしている。
【００１９】
さらに、この二次シュレッダ２５の排出経路Ｃは、第２切り替えダンパ２９を介し、固体廃棄物２８を鉄分離機１５に送る経路Ｄと非鉄金属分離機２０に送る経路Ｅとに分離されている。鉄分離機１５側への供給量と非鉄分離機２０側への供給量との割合は、制御装置１９で制御される第２駆動装置３０で第２切り替えダンパ２９の開度を切り替えることにより調整されている。
【００２０】
金属分離装置１の運転前に一次シュレッダ１２に供給される原料が、鉄が主成分か、非鉄が主成分か、あるいは、鉄・非鉄の混合物かを制御装置１９に入力し、その入力データに基いて第２切り替えダンパ２９の開度の切り替えが行われている。例えば、原料が鉄を主成分とする場合には、固体廃棄物２８を経路Ｄに供給するようにし、原料が非鉄を主成分とする場合には、固体廃棄物２８を経路Ｅに供給するように、第２切り替えダンパ２９の開度を切り替える。これらの例では運転中に第２切り替えダンパ２９の開度を切り替える必要はないが、金属分離装置１の運転中に原料変化がある場合には、制御装置１９及び第２駆動装置３０を介して第２切り替えダンパ２９の開度を切り替え調整することも可能である。
【００２１】
なお、二次シュレッダ２５の破砕サイズは、一次シュレッダ１２の破砕サイズより小さくするのが好ましい。そうすることにより、固体廃棄物２２の粒径がさらに細かくなり単体分離度が増し、鉄１６及び非鉄金属２１を分離し易くなるからである。
次に、図１及び図２を参照しつつ、この金属分離装置１の動作を説明する。まず、制御装置１９の運転指令（工程１）に従って、固体廃棄物１１が自動投入装置５０により一次シュレッダ１２に投入され、一次破砕される。
【００２２】
固体廃棄物１１を一次破砕する際の一次シュレッダ１２の消費電流値を制御装置１９に入力し、制御装置１９にて一次シュレッダ１２の負荷が破砕処理能力の上限値を越えているか否かを判断（工程２）し、上限値を越えている場合には一次シュレッダ１２への投入量を低減（工程８）するよう自動投入装置５０を制御する。その後は、工程２へ戻る。
【００２３】
一次破砕された固体廃棄物１３は、鉄分離機１５に送られ、固体廃棄物１３から鉄１６が分離される。そして、この鉄１６の重量とそれ以外の固体廃棄物１７の重量とが第１計量器１８で計量され、その計量結果が制御装置１９に供給される。第１計量器１８の計量結果を制御装置１９に入力し、制御装置１９にてその合計量となる鉄分離機１５の処理量が鉄分離機１５の破砕能力の上限値を越えているか否かを判断（工程３）し、上限値を越えている場合には、制御装置１９は一次シュレッダ１２への投入量を低減（工程８）するよう自動投入装置５０を制御する。その後は、工程２に戻る。
【００２４】
次いで、固体廃棄物１７は非鉄金属分離機２０に供給され、ここでアルミニウムや銅などの非鉄金属２１が分離される。そして、非鉄金属分離機２０より排出された非鉄金属２１とそれ以外の固体廃棄物２２（所謂、一次シュレッダ１２のシュレッダダスト２２）の重量が第２計量器２３で計量され、第２計量器２３の計量結果を制御装置１９に入力し、制御装置１９にてその合計量となる非鉄金属分離機２０の処理量が非鉄金属分離機２０の破砕能力の上限値を越えている否かを判断（工程４）し、上限値を越えている場合には、制御装置１９は一次シュレッダ１２への投入量を低減（工程８）するよう自動投入装置５０を制御する。その後は、工程２へ戻る。
【００２５】
次いで、非鉄金属分離機２０から排出された一次シュレッダ１２のシュレッダダスト２２は、第１切り替えダンパ２４を介して、経路Ａに供給される。経路Ａ内に設けられた金属類検知センサ３１にてシュレッダダスト２２の金属反応が検出され、制御装置１９にて、この反応値が制御装置１９の予め設定した設定値を越えているか否かを判断（工程５）し、設定値を越えている場合には、制御装置１９は第１切り替えダンパ２４の開度が所定量（例えば１°）だけ経路Ｂ側に切り替わる（工程６Ｂ）ように、第１駆動装置２７を制御する。
【００２６】
上述の制御に従い第１切り替えダンパ２４が経路Ｂ側に切り替えられたことによって、二次シュレッダ２５の消費電流値が増加する。この消費電流値を制御装置１９に入力し、制御装置１９にて、二次シュレッダ２５の負荷が破砕処理能力の上限値を越えているか否かを判断（工程７）する。上限値を越えている場合には、制御装置１９は第１切り替えダンパ２４の開度が所定量（例えば１°）だけ経路Ａ側に切り替わる（工程６Ａ）ように、第１駆動装置２７を制御するとともに、一次シュレッダ１２への投入量を低減（工程８）するよう自動投入装置５０を制御する。一方、上限値以内にある場合には、工程３に戻る。
【００２７】
一方、経路Ａ内に設けられた金属類検知センサ３１の反応値が制御装置１９の予め設定した設定値を越えない場合には、一次シュレッダ１２の消費電流、第１計量器１８の計量結果及び第２計量器２３の計量結果を基に、制御装置１９にて、一次シュレッダ１２の処理能力が下限値を下回るか否か（工程９ａ）、鉄分離機１５の処理量が下限値を下回るか否か（工程９ｂ）及び非鉄金属分離機２０の処理量が下限値を下回るか否か（工程９ｃ）をそれぞれ判断する。判断の結果、いづれかが下限値を下回る場合には、制御装置１９は、一次シュレッダ１２への投入量を増加（工程１０）するよう自動投入装置５０を制御し、工程２へ戻る。一方、判断の結果、いづれも下限値を下回っていない場合には、そのまま工程２へ戻る。
【００２８】
これ以降、上述と同様の動作が繰り返し行われる。このようにして、鉄１６及び非鉄金属２１の分離を繰り返して行い、鉄１６又は非鉄金属２１が分離されなくなった時点で分離動作を終了して最終シュレッダダスト２６を廃棄する。上述のように、この固体廃棄物の金属分離装置１は、構成が簡単でしかも固体廃棄物１３、１７、２２、２８の二次破砕、鉄１６及び非鉄金属２１の分離を繰り返して行うことができるので、鉄１６及び非鉄金属２１を確実に分離することができ、これによって、最終シュレッダダスト２６を減容することができる。なお、破砕及び分離の繰り返し回数は、予め所定回数に設定しておいたり、或いは鉄１６又は非鉄金属２１の分離状況に応じて設定することや、経路Ａ内に設けた金属類検知センサ３１により検出される反応値に応じて決定することができる。
【００２９】
また、上述の実施形態では、第１切り替えダンパ２４又は第２切り替えダンパ２９の開度を調整して送り量を制御するようにしたが、どちらか一方に完全に切り替えるようにすることも可能である。
さらに、上述の実施形態では、固体廃棄物１１を自動投入装置５０にて一次シュレッダ１２に投入するようにしているが、自動投入装置を採用せず、手動にて投入するように変更することも可能である。手動にて投入する際には、投入量の増減を表示する表示部を制御装置１９に設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固体廃棄物の破砕を繰り返すことによって固体廃棄物中に含まれる鉄及び非鉄金属を分離し易くなり、更にその分離を繰り返して行うので鉄及び非鉄金属を確実に分離することができる。したがって、最終的に廃棄される固体廃棄物の減容化が可能となり、埋め立て処分地の延命や焼却による環境に与える悪影響を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体廃棄物の金属分離装置を示す図である。
【図２】本発明に係る固体廃棄物の金属分離装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来例に係る固体廃棄物の金属分離装置を示す図である。
【符号の説明】
１  固体廃棄物の金属分離装置
１１、１３、１７、２２、２８  固体廃棄物
１２  一次シュレッダ
１５  鉄分離機
１６  鉄
１８  第１計量器
２０  非鉄金属分離機
２１  非鉄金属
２３  第２計量器
２４  第１切り替えダンパ
２５  二次シュレッダ
２７  第１駆動装置
２９  第２切り替えダンパ
３０  第２駆動装置
３１  金属類検知センサ
【図１】
0003717587.tif 000002
【図２】
0003717587.tif 000003
【図３】
0003717587.tif 000004