(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃家電製品を破砕物に破砕する破砕機と、破砕物から磁性物を除去する磁力選別機と、磁性物が除去された破砕物を、篩上物と篩下物とに分離する篩装置と、該篩装置によって分離された篩上物と篩下物とを別々に処理して非鉄金属を除去する非鉄金属選別機とを備えたことを特徴とする廃家電製品の処理装置。
【請求項２】
前記篩装置が、浮遊性軽量物を除去できる風力併用型篩装置である請求項１に記載の廃家電製品の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、廃家電製品から、鉄や非鉄金属（アルミニウム等）等の有価物を回収するために使用される廃家電製品の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄された家電製品から有価物を回収するための処理装置は昔から知られている。従来のこの種の処理装置は、図４に示すように、破砕機により廃家電製品を破砕して破砕物とした後、磁力選別機により当該破砕物から鉄系金属（強磁性金属）を回収し、さらに非鉄金属選別機でアルミニウム等の非鉄金属（弱磁性金属）を回収するものが一般的である。図４からわかるように、従来の処理装置でも鉄系金属と非鉄金属が分離回収されているが、その回収率は必ずしも満足できるものではなかった。特に、非鉄金属の分離が十分ではなく、資源の有効利用のため、より確実で収率の高い回収処理装置が望まれている。なお、上記処理によって金属が回収された残りは、大半がプラスチックであり、このプラスチックも回収されている。
【０００３】
上記磁力選別機には、永久磁石や電磁石が用いられており、磁力により鉄系金属を磁着させて除去（回収）している。また、非鉄金属選別機は、渦電流選別機が用いられることが多く、回転ベルトで搬送中の非鉄金属（弱磁性金属）に磁束を影響させ、回転ベルトの終端から遠方へ飛ばし、磁束の影響を受けない非金属（非磁性物）を回転ベルトの終端からほぼ真下に落下させることで、両者を選別している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記破砕物は均一な大きさではなく、大小さまざまなサイズのものが混じっていて、例えば小さな鉄片が大きな破砕物の下敷きになっていると、当該大きな破砕物が邪魔になり、磁力選別機による除去を行うことができないという問題点があった。しかしながら、磁力選別機は比較的低コストであるから、後工程にも磁力選別機を設けることで、それほどコストを高くすることなく上記問題点を解決し、鉄の回収率を向上することが可能である。
【０００５】
回収率で問題となるのは、非鉄金属である。非鉄金属選別機は、アルミニウム等の非鉄金属と非磁性物（プラスチック等）とを選別する装置であるが、小さな非鉄金属が大きな非磁性物の下敷きになっていると、回転ベルトの終端から飛び出すことができず、非磁性物とともに終端から、ほぼ真下に落下してしまうので、非鉄金属として回収することができなくなる。
【０００６】
また、非磁性物の下敷きになっていなくとも、小さな非鉄金属の前方に大きな非磁性物がある場合等には非鉄金属は飛び出すことができないので、その選別もできなくなる。なお、破砕物の最大サイズを４０ｍｍ以下に細かく破砕しておけば、上記大きな非磁性物によって邪魔されて選別が不可能となる問題は解消されると考えられるが、このように細かく破砕するのは、破砕コストが高くなりすぎて不経済である。そこで本発明は、比較的簡単な構造で、コストをそれほど上昇させずに非鉄金属を収率よく選別することのできる処理装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、次のような処理装置を提供する。すなわち、本発明にかかる廃家電製品の処理装置は、廃家電製品を破砕物に破砕する破砕機と、破砕物から磁性物を除去する磁力選別機と、磁性物が除去された破砕物を、篩上物と篩下物とに分離する篩装置と、該篩装置によって分離された篩上物と篩下物とを別々に処理して非鉄金属を除去する非鉄金属選別機とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
この処理装置は、廃家電製品の破砕物を磁力選別後に大きいサイズのものと小さいサイズのものとに篩い分け、当該篩い分けられた大きいものと小さいものとを別々に処理（非鉄金属選別処理）することにより、小さな非鉄金属片が大きな非磁性物に邪魔されて選別されなくなるような不具合を解決するのである。上記篩装置としては、浮遊性軽量物を除去できる風力併用型の篩装置を用いるのが効果的である。
【０００９】
【実施の形態】
図１を参照して、この発明の実施形態を具体的に説明する。図において、１は廃家電製品を破砕物に破砕する破砕機、２は破砕物を移送するためのコンベヤ、３はコンベヤ２の排出側に設けられた磁力選別機、４は破砕物をその大きさにより篩上物と篩下物に篩分ける篩装置、５は当該篩装置の篩分け用スクリーン、６は篩下物を受け入れる非鉄金属選別機、７は篩上物を受け入れる非鉄金属選別機、８は篩上物から磁性物を除去する磁力選別機である。
【００１０】
この実施形態の作用を説明する。まず、破砕機１により、廃家電製品（テレビ、冷蔵庫、洗濯機等々）を破砕して破砕物とする。この破砕機１は公知の破砕機（例えば単軸回転剪断破砕機や二軸剪断破砕機等）であり、この破砕処理により、破砕物の大半（重量で８０％以上）は４０ｍｍの篩目を通過できるサイズにまで破砕される。残りはこの篩目を通過できないもので、最大寸法として１５０ｍｍ程度のものが含まれている。
【００１１】
この破砕物をコンベヤ２により篩装置４に移送する。コンベヤ２の排出側には磁力選別機３が設けられているので、ここで鉄系金属（強磁性物）の大半が除去される。そして、この強磁性物は、図示省略した移送手段により、鉄系金属のストックヤードＦに移送される。
【００１２】
強磁性物の大部分が除去された破砕物は、コンベヤ２から篩装置４に導入される。図示の例では、篩装置４として傾斜振動型の篩装置が用いられており、この篩装置４は、図示省略した振動手段により、図中の矢印で示したように斜め方向の振動を繰り返している。篩装置４には３０ｍｍの篩目を有するスクリーン５（破砕条件等に応じて２５〜４０ｍｍ程度の篩目のものを使用することができる）が設けられており、このスクリーン５を通過できる小さな物（篩下物）と、通過できない大きな物（篩上物）とに篩分けられた後、小さなものは一方の非鉄金属選別機６に、大きなものは他方の非鉄金属選別機７にそれぞれ分離して送られる。なお、大きな寸法の篩上物は、磁力選別機８によって混入していた鉄系金属が除去（回収）された後、非鉄金属選別機７に送られる。
【００１３】
非鉄金属選別機６，７は、回転ベルト９を備えた公知のもので、当該回転ベルト９上を移動する非鉄金属に磁束の影響を与えて、回転ベルト９の終端から遠方へ飛ばすものである。回転ベルト９上の移動物は、篩装置４により小さな物と大きな物に篩分けられているので、小さな非鉄金属が大きな非磁性物（プラスチック等）の下敷きになったり、陰に隠れたりすることはなく、確実に回転ベルト９の終端から遠方へ飛ばされる。また、プラスチック等の非磁性物は、回転ベルト９のほぼ真下に落下する。そして、これら両非鉄金属選別機６，７により選別された非鉄金属並びに非磁性物は、図示を省略した移送手段により、非鉄金属のストックヤードＨと非磁性物のストックヤードＰにそれぞれ移送される。
【００１４】
上記の説明では、篩下物と篩上物をそれぞれ別の非鉄金属選別機を用い選別しているが、非鉄金属選別機を１台とすることもできる。この場合は、回転ベルト９の上に、篩下物用ゾーンと篩上物用ゾーンとに仕切るための仕切板を設け、回転ベルト９の上面を送り方向に沿って２分して篩下物と篩上物をそれぞれのゾーンに導入すればよい。また、篩装置４としては傾斜振動型のものを用いて説明したが、所定のサイズを基準として、それよりも小さな物と大きな物とに分けることができればよいので、これ以外の、例えば回転ドラム式スクリーン型などの篩装置を用いることができる。さらに、非鉄金属選別機としては渦電流型の非鉄金属選別機を用いて説明したが、リニアモータ型の非鉄金属選別機を用いることも可能である。
【００１５】
次に、上記と異なる実施形態について図２を参照して説明する。なお、この実施形態においても上記実施形態と同じ構造の部分があるので、重複をさけるため、同じ部分には同一符号を付記するとともに、その説明を省略する。図２において、１０は、廃家電製品を粗破砕物に破砕する粗破砕機、１１は粗破砕物を破砕機１に移送するためのコンベヤである。
【００１６】
篩装置には、選別機として風力併用型篩装置１２が用いられており、篩上物の下方から、空気を送るための送風機１３と、該空気と篩上物中の浮遊性軽量物を吸引するための吸引ダクト１４が設けられている。また、吸引ダクト１４は、捕集機１５を介して排風機１６に接続されている。なお、１７は捕集機で捕集された捕集物を減容するための減容機である。
【００１７】
この実施の形態の作用を説明する。まず、粗破砕機１０により廃家電製品を粗破砕して粗破砕物とすることで破砕効率を高めている。この粗破砕機１０では、粗破砕物の大半（重量で８０％以上）は、１５０ｍｍの篩目を通過できるサイズにまで破砕され、最大寸法としては３００ｍｍ程度のものが含まれている。
【００１８】
この粗破砕物は、コンベヤ１１により前記と同様の破砕機１に送られて破砕される。なお、コンベヤ１１上で、自動選別が困難な電気コード（銅線）等の異物や、モータ等の重量物を手選別で回収除去するのが好ましい。
【００１９】
破砕機１により破砕された破砕物は、風力併用型篩装置１２に送られる。そして、スクリーン５を通過した篩下物は、一方の非鉄金属選別機６に送られる。また、スクリーン５を通過しなかった篩上物は、送風機１３からの上昇空気の作用を受ける。この作用により、篩上物中の浮遊性軽量物が浮遊して空気とともに吸引ダクト１４に吸い込まれる。この浮遊性物質の大半は、発泡プラスチックであり、捕集機１５で捕集された後、減容機にて溶融され、図示を省略した移送手段により減容物のストックヤードＰ’に保管される。
【００２０】
浮遊性軽量物が除去された篩上物は、磁力選別機８により混入していた鉄系金属が除去（回収）された後、他方の非鉄金属選別機７に送られる。このようにして、上記実施形態の場合と同様に、篩下物と篩上物はそれぞれ別の非鉄金属選別処理を受ける。この時、浮遊性軽量物が除去されているので、非鉄金属の選別精度が高くなる。
【００２１】
図３は、上記処理装置を備えた処理プラントの具体例を表すもので、この処理プラントは、破砕用のラインとして比較的低速の破砕機１のみを用いるＡラインと、粗破砕機１９と破砕機１とを用いるＢラインとが設けられている。Ａラインは例えば冷蔵庫等を破砕するためのラインで、Ｂラインは例えば洗濯機、エアコン等を破砕するためのラインである。図中の２０は投入コンベヤ、２１供給フィーダー、２２は破砕機用の保全ホイスト、２５は破砕機で破砕された破砕物をコンベヤ上に排出する排出コンベヤである。
【００２２】
Ａラインの破砕物はコンベヤ２によって直接選別機（風力併用型篩装置）１２に供給される。一方、Ｂラインの粗破砕機１９で破砕された粗破砕物は、破砕物搬出コンベヤ２７によって破砕機１に送られるが、その間に作業者による手選によって、モータ等の重量物やコード等の異物が取り除かれる。Ｂラインの破砕機１によって破砕された破砕物は、排出コンベヤ２５から破砕物第１コンベヤ３０に移され、さらに破砕物第２コンベヤ３１で移送されるが、その間に磁力選別機３で鉄等の磁性物が選別される。選別された磁性物は第１の鉄分コンベヤ３３と第２の鉄分コンベヤ３４によって鉄分ストックヤードＦに貯蔵される。磁力選別機３によって鉄分が除去された破砕物は、選別機（風力併用型篩装置）１２に供給される。
【００２３】
選別機１２は風力を併用する風力併用型篩装置であり、斜め上下に振動するスクリーン５により、破砕物がサイズの大きい篩上とサイズの小さい篩下に選別される。また、風力により篩上物から浮遊性軽量物を除去（選別）する。この選別機１２には、篩上物から鉄分を回収する磁力選別機８が付設されており、回収された鉄分は、前記鉄分ストックヤードＦに送られる。なお、篩下物の鉄分を回収する磁力選別機が設けられることもある。
【００２４】
選別機１２によって選別された破砕物のうち大きなもの（篩上）は第２の非鉄金属選別機７に送られ、小さなもの（篩下）は第１の非鉄金属選別機６に送られて、それぞれ別々に選別される。非鉄金属選別機によって選別された非鉄金属は、非鉄金属用コンベヤ３５によって非鉄金属ストックヤードＨに運び込まれ、非鉄金属以外の破砕物（おもにプラスチック）はプラスチックコンベヤ３６によってプラスチックストックヤ−ドＰに運び込まれる。
【００２５】
一方、この処理プラントにはそれぞれ排風機１６を備えたサイクロン式の集塵機（捕集機）４０，４１，４２が複数組設けられている。第１の集塵機４０の吸引ダクト１４，…は前記選別機１２に取り付けられていて、該選別機で発生する浮遊性軽量物を吸引除去する。吸引された浮遊性軽量物はサイクロンの排出口に設けられたウレタンコンベヤ３７で定量供給機４５に送り込まれ、該定量供給機によって定量ずつ減容機１７に供給され、そこで溶融減容されて減容物ストックヤードＰ’に送り込まれる。なお、分離された空気は排風機１６によってサイレンサ４７を通して大気中に放出される。
【００２６】
第２の集塵機４１の吸引ダクト１４，…は、前記Ａラインの破砕機１の入口と出口の付近、及び前記減容機４６の出口付近に設けられている。そして、Ａラインの破砕機１で発生する可燃性ガスやフロン等のガスを浮遊性軽量物とともに吸引し、集塵機４１で浮遊性軽量物とガスとを分離し、浮遊性軽量物は前記ウレタンコンベヤ３７へ、ガスはサイレンサ４７を通して図示を省略したガス処理装置（例えばフロン回収装置等）へ供給される。
【００２７】
また、第３の集塵機４２の吸引ダクト１４，…は、Ｂラインの粗破砕機１９と破砕機１の入口と出口、コンベヤ２７の手選別作業位置、及び前記磁力選別機３に付設され、粗破砕機１９と破砕機１及び磁力選別機３で発生する浮遊性軽量物を回収して収容容器（フレコンパック）Ｙに収容する。分離された空気は排風機１６によりサイレンサ４７を通して大気中に放出される。
【００２８】
この処理プラントによれば、種々の使用済み家電製品を破砕して、その破砕物を鉄系金属、非鉄金属、プラスチック等に分離して回収することができる。また、浮遊性軽量物やガスも回収することができるので、環境汚染等の問題に対しても効果的である。この処理プラントを廃ＯＡ機器等の処理に使用することができることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる廃家電製品の処理装置は、非鉄金属選別処理を行う工程で、大きな破砕物と小さな破砕物を篩分けし、大きな破砕物と小さな破砕物とを別々に選別するので、小さな非鉄金属片でも非磁性物に邪魔されずに収率よく回収することが可能となった。以上の説明では、専ら廃棄された家電製品の処理について述べたが、この装置を他の工業製品の選別処理に好適に使用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を表す概略正面図である。
【図２】上記と異なる実施形態を表す概略正面図である。
【図３】廃家電製品の選別処理プラントを例示するブロック図である。
【図４】従来の処理装置による選別処理方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１        破砕機
２        コンベヤ
３        磁力選別機
４        篩装置
５        スクリーン
６        非鉄金属選別機
７        非鉄金属選別機
８        磁力選別機
９        回転ベルト
１０        粗破砕機
１１        コンベヤ
１２        風力併用型篩装置
１３        送風機
１４        吸引ダクト
１５        捕集機
１６        排風機
１７        減容機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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