(57)【要約】  処理対象物から包材を含む異物を分別する分別ユニットを有するシステムを提供する。この分別ユニットは、ハウジング内で処理対象物を上下方向に攪拌する回転羽根と、ハウジング内へ通じる投入口と、ハウジング内から異物を排出する排出口と、回転羽根を回転駆動する駆動ユニットと、投入口を介してハウジング内へ処理対象物を供給する供給ユニットと、回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するように供給ユニットによりハウジング内へ処理対象物が投入されるタイミングを制御する制御ユニットとを含む。
2013027402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物から包材を含む異物を分別する分別ユニットを有するシステムであって、
前記分別ユニットは、
ハウジング内で処理対象物を上下方向に攪拌する回転羽根と、
前記ハウジング内へ通じる投入口と、
前記ハウジング内から異物を排出する排出口と、
前記回転羽根を回転駆動する駆動ユニットと、
前記投入口を介して前記ハウジング内へ処理対象物を供給する供給ユニットと、
前記回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するように前記供給ユニットによりハウジング内へ処理対象物が投入されるタイミングを制御する制御ユニットとを含む、システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記供給ユニットは、前記投入口を開閉する第１のゲートを含み、
前記制御ユニットは、前記第１のゲートの中間開度における前記回転羽根の駆動トルクに基づき前記第１のゲートの開度を制御する機能を含む、システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御ユニットは、前記第１のゲートを中間開度で一時停止する機能を含む、システム。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記供給ユニットは、前記第１のゲートとの間に処理対象物の保留領域を形成する第２のゲートを含み、
前記制御ユニットは、前記第１のゲートおよび前記第２のゲートを、前記第１のゲートおよび前記第２のゲートの少なくともいずれか一方が閉じた状態に制御する機能を含む、システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記分別ユニットにより処理対象物から分別された流動物を貯留する第１のタンクと、
前記第１のタンクから加圧タンクを介して流動物を断続的に圧送する圧送ユニットとを有し、
前記制御ユニットは、前記第１のタンクのレベルの上昇を制限するように前記ハウジング内へ処理対象物を投入するタイミングを制御する機能を含む、システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記回転羽根は、断面が多角形の回転軸の各辺の回転方向の端に前記各辺に対しほぼ直角に取り付けられた複数のブレードと、
前記複数のブレードの先端がほぼＬ字型に前記回転方向に対し後退し、前記ハウジングの内壁の少なくとも一部との間で処理対象物を挟み込んで変形させる加圧部と、
各ブレードの前記加圧部および前記回転軸の各辺を前記各ブレードの前記回転方向の後面に沿って接続する複数のリブであって、前記回転軸に沿って間隔をあけて配置された複数のリブとを含む、システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記複数のリブの前記間隔は前記投入口の側が前記排出口の側よりも狭い、システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記排出口に繋がる前記ハウジングの第１の開口は、前記回転羽根の上端に当たる位置から回転軸の下側に達する開口部を含む、システム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかにおいて、
前記ハウジングは、両端の支持プレートと、前記両端の支持プレートに支持された胴部とを含み、前記両端の支持プレートは前記回転羽根の回転軸を回転可能に支持する、システム。
【請求項１０】
請求項９において、
前記分別ユニットは、前記回転羽根の回転領域の下側に沿って配置され、流動物を選択的に通過させる多孔部材を含み、
前記胴部は、前記多孔部材の少なくとも一部を交換可能なサイズで開閉される第２の開口を含む、システム。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
前記分別ユニットにより処理対象物から分別された流動物を攪拌しながら加熱乾燥処理する乾燥ユニットをさらに有する、システム。
【請求項１２】
処理対象物から包材を含む異物を分別して排出する分別ユニットを有するシステムの制御方法であって、
前記分別ユニットは、
ハウジング内で処理対象物を上下方向に攪拌する回転羽根と、
前記ハウジング内へ通じる投入口と、
前記回転羽根を回転駆動する駆動ユニットとを有し、
当該制御方法は、
前記回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するように前記ハウジング内へ処理対象物を投入するタイミングを制御することを有する、制御方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記分別ユニットは、前記投入口を開閉する第１のゲートを含み、
前記タイミングを制御することは、前記第１のゲートの中間開度における前記回転羽根の駆動トルクに基づき前記第１のゲートの開度を制御することを含む、制御方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記分別ユニットは、前記第１のゲートとの間に処理対象物の保留領域を形成する第２のゲートを含み、
当該制御方法は、
前記第１のゲートおよび前記第２のゲートを、前記第１のゲートおよび前記第２のゲートの少なくともいずれか一方が閉じた状態に制御することをさらに有する、制御方法。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかにおいて、
前記システムは、前記分別ユニットにより処理対象物から分別された流動物を貯留する第１のタンクと、
前記第１のタンクから加圧タンクを介して流動物を断続的に圧送する圧送ユニットとを有し、
当該制御方法は、前記第１のタンクのレベルの上昇を制限するように前記ハウジング内へ処理対象物を投入するタイミングを制御することをさらに有する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象物から包材を含む異物を分別するユニットを有するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人は、日本国特許公開公報２００１−２５７５４号（日本国特許第４００５２７２号）において、包材に収納された廃棄物を包材と廃棄物とに分別し、さらに廃棄物を脱水処理して減容・減量化するシステムを開示している。このシステムは、ドラムの外周面の下部側が網目状に形成され、ドラムの一端面側に投入口、他端面側には包材を排出する排出口が設けられ、内部には複数の攪拌板が放射状に立設された回転軸が挿通され、天井部には包材を排出口へ向かって案内する複数枚の整流板が突設された遠心分別機と、整流板に包材を破断するための破断部が設けられ、さらに遠心分別機と分別された廃棄物を搬送するスクリューコンベアを含む脱水処理装置とを有し、スクリューコンベアの搬出口に開口部の大きさを調整可能な開口部調整機構が設けられている。【０００３】
このシステムは、家庭から出る生ゴミや食品工場から排出される食品残渣を、包材、たとえばゴミ袋に詰めたまま投入して、分別するのに適している。このシステムでは、投入されたゴミ袋を切り裂いたり、引き裂いたり、内容物を破砕したりして、破砕された内容物は篩いにかけられた後取り出され、ゴミ袋の破片等の異物は別の排出口から排出される。したがって、生ゴミや容器など多様なものを含む廃棄物を処理対象物として分別処理し、資源化（再資源化）するシステムを提供できる。
【発明の開示】
【０００４】
分別ユニットを有するシステムにおいて、さらに継続的に効率よく運転できるシステムが求められている。
【０００５】
本発明の一態様は、処理対象物から包材を含む異物を分別する分別ユニットを有するシステムである。分別ユニットは、ハウジング内で処理対象物を上下方向に攪拌する回転羽根と、ハウジング内へ通じる投入口と、ハウジング内から異物を排出する排出口と、回転羽根を回転駆動する駆動ユニットと、投入口を介してハウジング内へ処理対象物を供給する供給ユニットと、回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するように供給ユニットによりハウジング内へ処理対象物が投入されるタイミングを制御する制御ユニットとを含む。
【０００６】
回転羽根の遠心力による分離効率を上げるためには回転数をある程度高く設定する必要がある。ゴミ袋などの包材に含まれた廃棄物を分別する際には、回転羽根の回転数を４００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ程度、さらに好ましくは回転数を５００ｒｐｍ〜９００ｒｐｍに維持することが望ましい。食品残渣を中心とした廃棄物を分別する際には、さらに高速で、たとえば、１０００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ程度、さらに好ましくは、１０００ｒｐｍ〜１６００ｒｐｍ程度で回転羽根を回転させることが望ましい。一方、回転羽根が高速回転しているときに大量の処理対象物が投入されると、回転羽根の回転が不安定になりやすく、振動・騒音の発生要因になり、回転数を維持することが困難になる。処理対象物の投入量を制御しようとしても、廃棄物が包材に包まれている場合は、包材の単位でしか量を制御できない。また、投入前に包材を破壊するためには別の設備が必要になり、設備コストおよびランニングコストが上昇する要因になる。
【０００７】
この分別ユニットにおいては、制御ユニットにより、回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するように処理対象物を投入するタイミングを制御する。回転羽根の駆動トルクを適当な方法で監視し、駆動トルクが過大になることを抑制することにより回転羽根の回転が不安定になることを未然に防止できる。たとえば、駆動ユニットの消費電流を監視することにより回転羽根の駆動トルクを監視できる。さらに、処理対象物を投入するタイミングを制御することにより、回転羽根の負荷となりやすい、包材に包まれた状態の処理対象物がハウジング内で存在する量を制御することが可能である。したがって、回転羽根の負荷が大きくなりすぎることを抑制することにより、回転羽根の回転数を安定して維持でき、効率よく安定して異物を分別できる分別ユニットを提供できる。また、過剰なトルクに対応する大型の駆動ユニットが不要になるので、低コストで電力消費も少ない分別ユニットを提供できる。
【０００８】
供給ユニットは、投入口を開閉する第１のゲートを含み、制御ユニットは、第１のゲートの中間開度における回転羽根の駆動トルクに基づき第１のゲートの開度を制御する機能（ゲート制御ユニット）を含むことが望ましい。制御ユニットは、駆動トルクが所定の値より小さいときに第１のゲートを開けることにより、回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するように処理対象物がハウジング内へ投入されるタイミングを制御できる。さらに、第１のゲートの中間開度における回転羽根の駆動トルクを監視し、開度を制御することにより、処理対象物の投入途上における処理対象物を投入するタイミングをさらに細かく制御できる。このため、回転羽根の駆動トルクをさらにきめ細かく制御でき、駆動ユニットが大型化することを抑制できる。
【０００９】
制御ユニットは、第１のゲートを中間開度で一時停止する機能（一時停止機能ユニット）を含むことが望ましい。制御ユニットが、第１のゲートを中間開度で一時停止したのち、回転羽根の駆動トルクの上昇が続くなどの条件により第１のゲートをいったん閉じて駆動トルクが低下した後に再度開けるという機能（開閉繰り返し機能ユニット）を含むことも有効である。
【００１０】
供給ユニットは、第１のゲートとの間に処理対象物の保留領域を形成する第２のゲートを含み、制御ユニットが、第１のゲートおよび第２のゲートを、第１のゲートおよび第２のゲートの少なくともいずれか一方が閉じた状態に制御する機能（協調制御ユニット）を含むことが望ましい。ハウジング内から分別中の処理対象物が外側へ吹き戻される事態を抑制できる。
【００１１】
このシステムが、分別ユニットにより処理対象物から分別された流動物を貯留する第１のタンクと、第１のタンクから加圧タンクを介して流動物を断続的に圧送する圧送ユニットとを有する場合は、制御ユニットは、第１のタンクのレベルの上昇を制限するようにハウジング内へ処理対象物を投入するタイミングを制御する機能を含むことが望ましい。処理対象物を投入するタイミングを制御することにより、分別ユニットから排出される流動物の量を制御でき、第１のタンクのレベル調整を行うことができる。
【００１２】
回転羽根は、断面が多角形の回転軸の各辺の回転方向の端に各辺に対しほぼ直角に取り付けられた複数のブレードと、複数のブレードの先端がほぼＬ字型に回転方向に対し後退し、ハウジングの内壁の少なくとも一部との間で処理対象物を挟み込んで変形させる加圧部と、各ブレードの加圧部および回転軸の各辺を各ブレードの回転方向の後面に沿って接続する複数のリブであって、回転軸に沿って間隔をあけて配置された複数のリブとを含むことが望ましい。
【００１３】
回転方向に対し後退した加圧部とハウジングの内壁の一部との間に処理対象物を挟み込んで加圧することにより、処理対象物に含まれる包材を破壊したり、包材から流動物を押し出したりして異物の分別を促進でき、同時に、包材が加圧部に引っ掛かったりするのを抑制できる。さらに、回転軸から加圧部まで延設されたリブにより加圧部を補強することにより、ブレードとともに加圧部の変形を抑制できる。したがって、回転羽根を安定した状態で高速回転させることができる。
【００１４】
複数のリブの間隔は投入口の側が排出口の側よりも狭いことが望ましい。投入口側の間隔を狭くすることで、投入口側で負荷が大きくなるブレードおよび加圧部の変形を抑制でき、排出口側の間隔を広くすることで慣性モーメントを小さくできる。したがって、回転羽根を、より高速で安定して回転できる。
【００１５】
また、排出口に繋がるハウジングの第１の開口は、回転羽根の上端に当たる位置から回転軸の下側に達する開口部を含むことが望ましい。処理対象物に含まれる樹脂製のシート、フィルムやそれらの切れ端などが排出口に積層して詰まるのを抑制できる。
【００１６】
さらに、ハウジングは、両端の支持プレートと、両端の支持プレートに支持された胴部とを含み、両端の支持プレートが回転羽根の回転軸を回転可能に支持することが望ましい。胴部および胴部の内部で回転する回転羽根を一括して両端の支持プレートにより鉄骨などの支持構造に対して支持することにより、胴部の歪みを抑制でき、胴部と回転羽根とのクリアランスを一定に保持しやすく、クリアランスを小さくできる。したがって、分離効率のよい分別ユニットを提供できる。
【００１７】
分別ユニットは、回転羽根の回転領域の下側に沿って配置され、流動物を選択的に通過させる多孔部材を含み、胴部は、多孔部材の少なくとも一部を交換可能なサイズで、開閉される第２の開口を含むことが望ましい。多孔部材の交換が容易で、多孔部材の穴径の変更が容易であり、投入される処理対象物の質の変化や、流動物の資源化の要求仕様などに対応しやすい分別ユニットを提供できる。
【００１８】
このシステムは、分別ユニットにより処理対象物から分別された流動物を攪拌しながら加熱乾燥処理する乾燥ユニットをさらに有していてもよい。  本発明の他の態様の１つは、処理対象物から包材を含む異物を分別して排出する分別ユニットを有するシステムの制御方法である。分別ユニットは、ハウジング内で処理対象物を上下方向に攪拌する回転羽根と、ハウジング内へ通じる投入口と、回転羽根を回転駆動する駆動ユニットとを有し、制御方法は、以下のステップを含む。
１．回転羽根の駆動トルクの上昇を制限するようにハウジング内へ処理対象物を投入するタイミングを制御すること。
【００１９】
タイミングを制御することは、第１のゲートの中間開度における回転羽根の駆動トルクに基づき第１のゲートの開度を制御することを含むことが有効である。また、分別ユニットが第２のゲートを有する場合は、制御方法は、第１のゲートおよび第２のゲートを、第１のゲートおよび第２のゲートの少なくともいずれか一方が閉じた状態に制御することをさらに有することが有効である。
【００２０】
さらに、システムが、分別ユニットにより処理対象物から分別された流動物を貯留する第１のタンクと、第１のタンクから加圧タンクを介して流動物を断続的に圧送する圧送ユニットとを有する場合は、制御方法は、第１のタンクのレベルの上昇を制限するようにハウジング内へ処理対象物を投入するタイミングを制御することをさらに有することが有効である。
【００２１】
制御方法は、ＣＰＵおよびメモリなどのハードウェア資源を備えたコンピュータを操作するプログラム（プログラム製品）として、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録したり、インターネットなどのコンピュータネットワークを通じて提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】廃棄物処理システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】分別装置の外観を示す図。
【図３】分別装置を正面から見た様子を示す図。
【図４】分別装置を背面から見た様子を示す図。
【図５】分別装置の中央付近の構造を示す断面図。
【図６】分別装置を側面から見た様子を示す図。
【図７】分別装置を上方から透かして見た状態を示す図。
【図８】回転羽根の概略構成を示す図。
【図９】制御ユニットにより供給ユニットを制御する方法の概要を示すフローチャート。
【図１０】回転羽根の駆動トルクの変化と処理対象物を投入するタイミングの一例を示す図。
【図１１】分別装置の処理対象物の受け入れ準備が整った状態を示す模式図。
【図１２】処理対象物を受け入れる様子を示す模式図。
【図１３】保留領域に処理対象物が受け入れられた様子を示す模式図。
【図１４】処理対象物が投入される様子を示す模式図。
【図１５】処理対象物の分別の様子を示す模式図。
【図１６】第１のゲートの開度を拡大した状態を示す模式図。
【図１７】処理対象物がすべて投入された状態を示す模式図。
【図１８】処理対象物の処理が終了した状態を示す模式図。
【図１９】制御ユニットにより定量圧送装置を制御する方法の概要を示すフローチャート。
【図２０】図２０（ａ）は定量圧送装置に分別物を供給する状態を示す図、図２０（ｂ）は定量圧送装置から分別物を圧送する状態を示す図。
【図２１】乾燥装置の側壁の一部を除去した側面図。
【図２２】乾燥装置の水平方向の断面図。
【図２３】乾燥装置の動作を模式的に示す図であり、図２３（ａ）は初期段階、図２３（ｂ）は中間段階、図２３（ｃ）は最終段階を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は廃棄物処理システムの概略構成を示すブロック図である。廃棄物処理システム（処理システム）１は、処理対象物２を異物３と流動状の分別された物（分別物、被分別物）４とに分別（分離）する分別装置（分別ユニット、分離装置、選別装置、破壊分離装置）１００と、分別物４を乾燥させて堆肥等の再生物（乾燥物）５に変換する乾燥装置（乾燥ユニット）２００と、これらを制御する制御装置（制御ユニット）７００とを含む。典型的な制御ユニット７００は、ＣＰＵおよびメモリなどのハードウェア資源を含むコンピュータであり、以下で説明する制御方法はプログラム（プログラム製品）として提供できる。【００２４】
処理対象物２は、たとえば、袋詰めされた家庭ゴミ、食品工場から排出された生ゴミである。処理対象物２は、再生処理の対象となる生ごみなどの有機性廃棄物に加え、包材、たとえば、合成樹脂製のシートあるいはフィルムからなるゴミ袋、回収袋、トレイ、パック、ウエス、紐、皿、箸などを含む。たとえば、処理対象物２がおから等の均質な食品残渣の場合、分別物４を乾燥させると、良質で均質な肥料として再利用できる。様々な食品残渣が混在していても、内容物が予め分かっている場合には、一定の手順で良質な肥料として再利用することができる。分別物４を再利用できないときは、乾燥させて軽量化することにより、比較的容易に廃棄することができる。【００２５】
処理システム１は、さらに、処理対象物２を貯蔵場所または受け入れ場所から分別ユニット１００へ搬送する搬送装置（供給装置）３００を含む。搬送装置３００は、ゴミコンテナ３０１と、レール３０２と、モーター３０３とを含むインバージョンリフト３１０であってもよく、ベルトコンベアなどの他の搬送装置であってもよく、複数の搬送装置により組み立てられていてもよい。制御ユニット７００の搬送制御ユニット７１０が搬送装置３００をオンオフしたり、搬送スピードを制御することにより、分別ユニット１００へ供給される処理対象物２の供給量を制御できる。【００２６】
分別装置１００は、搬送装置３００により搬送された処理対象物２を粉砕して攪拌し、流動体状の分別物４と、包材を含むその他の異物３とに分別し、分別物４を分別装置１００の下側のタンク（第１のタンク）７０に貯留する。異物３は、排出口２２から排出され、異物収容コンテナ６１０に収容される。【００２７】
処理システム１は、さらに、定量圧送装置４００と、計量タンク５００とを含む。第１のタンク７０に収容された分別物４は、第１のタンク７０の下側に設けられたスクリューコンベア８０により定量圧送装置４００に送られる。定量圧送装置４００は、定量の分別物４を受け入れる加圧箱（加圧タンク）４０１と、加圧タンク４０１にコンプレッサなどからなる適当な空気源６２０から得られる圧縮空気（圧搾空気）６２１を供給する加圧ライン４０２とを含み、定量の分別物４を下流（後工程）の計量タンク５００に圧送する。【００２８】
計量タンク５００は、乾燥装置２００が一回でバッチ処理する量の分別物４を蓄える容量を備えており、定量圧送装置４００により送られる複数回分の分別物４を受け入れる。計量タンク５００は、攪拌装置５０１と、攪拌装置５０１を駆動するモーター５０２とを含む。分別物４は、計量タンク５００から乾燥装置２００に送られ、乾燥装置２００の内部に設置された攪拌ユニット２１０で攪拌しながら加熱乾燥処理された分別物４は、処理された再利用可能な物（処理物）５となり、スクリューフィーダ６０５によりストックヤード６００に搬送される。このシステム１は、処理対象物２を流動物（再利用可能な物質、有機性廃棄物、資源化可能物）４とその他の異物３とに分別し、流動物４を乾燥させて堆肥や飼料等に再生する処理を、工業的に連続的して自動的に行うことができる。【００２９】
処理システム１は、さらに、乾燥装置２００を運転中に、分別物４から分離した水蒸気（排気）６を受け入れて冷却する凝縮装置６５０と、凝縮装置６５０から排出される水分を浄化し排水８として放出する浄化装置６６０と、凝縮装置６５０から排出される水分除去後の排気を脱臭処理した気体７として放出する脱臭装置６７０とを含む。【００３０】
分別装置１００は、再利用可能な有機性廃棄物４を含む処理対象物２から、再利用が難しい包材などの異物３を除去する異物分離装置であり、処理対象物２を上下方向に攪拌する回転羽根１０を内蔵したハウジング（本体ドラム）２０と、ハウジング２０内へ通じる投入口（ホッパー）２１と、ハウジング２０内から分別された異物３を排出する排出口（異物排出口）２２と、回転羽根１０を回転駆動する駆動モーター（駆動ユニット）４０と、投入口２１を介してハウジング２０内へ処理対象物２を供給する供給ユニット５０と、回転羽根１０の下側に配置され、流動物状態（スラリー状、スラッジ状、泥状、以降では主にスラリーとも称する）の分別物４をフィルタリングする多孔部材（フィルター、スクリーン、篩い板）６０とを含む。ハウジング２０の多孔部材６０の下側が分別物４の貯留タンク（第１のタンク）７０となっており、貯留タンク７０にいったん蓄えられた分別物４は、貯留タンク７０の下側に配置されたスクリューコンベア８０により定量圧送装置４００へ送られる。【００３１】
ハウジング２０には、散水装置４５が設けられており、水道などの適当な水源４９から供給された水がハウジング２０内に導入される。散水装置４５により導入された水は、分別物４の水分量調整に用いられたり、ハウジング２０内の洗浄に用いられる。【００３２】
制御装置７００は、搬送制御ユニット７１０に加え、分別装置１００の動作をモニタリングおよび制御する分別制御ユニット７２０と、定量圧送装置４００を制御する圧送制御ユニット（圧送制御機能）７４０と、計量タンク５００の動作をモニタリングおよび制御する計量タンク制御ユニット７５０と、乾燥装置２００の動作をモニタリングおよび制御する乾燥制御ユニット７６０とを含む。計量タンク制御ユニット７５０は、攪拌モーター５０２のオンオフ制御と、計量タンク５００に取り付けられた温度計５０５による温度監視とを含む。乾燥制御ユニット７６０は、攪拌モーター（駆動モーター）２０２のオンオフ制御と、乾燥装置２００に取り付けられた温度計２０５による温度監視と、スクリューフィーダ６０５の駆動モーター６０２のオンオフ制御とを含む。【００３３】
分別制御ユニット７２０は、投入口２１に取り付けられた供給ユニット５０を制御するゲート制御ユニット７３０と、回転羽根１０を回転駆動する駆動モーター４０をオンオフし、駆動モーター４０の駆動電流により回転羽根１０の駆動トルクＴ１をモニタリングする回転制御ユニット７２２と、貯留タンク７０に設けられたレベル計７１を介して貯留タンク７０内の分別物４の貯留レベルＬ１を検出し、スクリューコンベア８０の駆動モーター８５を制御する排出制御ユニット７２４とを含む。【００３４】
ハウジング２０の投入口２１に取り付けられた供給ユニット５０は、投入口２１を開閉する第１のゲート（内ゲート）５１と、第１のゲート５１を操作する第１のアクチュエータ（第１駆動装置）５５と、第１のゲート５１の外側に配置され、第１のゲート５１との間に処理対象物２の保留領域（保留部）５４を形成する第２のゲート（外ゲート）５２と、第２のゲート５２を操作する第２のアクチュエータ（第２駆動装置）５６とを含む。ゲート制御ユニット（ゲート制御機能）７３０は、第１のゲート５１の開度を制御する第１のゲート制御ユニット（第１のゲート制御機能）７３１と、第２のゲート５２の開度を制御する第２のゲート制御ユニット（第２のゲート制御機能）７３２と、第１のゲート５１および第２のゲート５２を協調制御する協調制御ユニット（協調制御機能）７３３とを含む。協調制御ユニット７３３は、第１のゲート５１および第２のゲート５２を、第１のゲート５１および第２のゲート５２の少なくともいずれか一方が閉じた状態に制御する。【００３５】
第１のゲート制御ユニット７３１は、第１のゲート５１の開度を制御して、回転羽根１０の駆動トルクＴ１の上昇を制限するように供給ユニット５０によりハウジング２０内へ処理対象物２が投入されるタイミングを制御する。このため、第１のゲート制御ユニット７３１は、駆動トルクＴ１が所定の値よりも小さければ第１のゲート５１を開けて中間開度、本例では、１／３開度および２／３開度で一時停止し、その後全開にする一時停止機能７３５と、中間開度で停止したときの駆動トルクＴ１が所定の値よりも大きい場合は第１のゲート５１をいったん閉じて駆動トルクＴ１の低下を確認する開閉繰り返し機能７３６とを含む。【００３６】
一時停止機能７３５は、さらに、貯留タンク７０のレベルＬ１を確認し、レベルＬ１が所定の値よりも小さければ第１のゲート５１を中間開度まで開け、中間開度においてレベルＬ１が所定の値よりも大きければ第１のゲート５１をいったん閉じる機能を含む。したがって、第１のゲート制御ユニット７３１は、第１のゲート５１を制御し、貯留タンク（第１のタンク）７０のレベルＬ１の上昇を制限するようにハウジング２０内へ処理対象物２を投入するタイミングを制御する。【００３７】
図２に、分別装置（分別ユニット）１００の外観を示している。図３に分別装置１００を正面（投入サイド）１０１から見た様子を示している。図４に分別装置１００を背面（排出サイド）１０２から見た様子を示している。分別装置１００は、水平方向に延び、内部に回転羽根１０が旋回する円筒状の分別エリア（筒状の空間）２９を備えたハウジング２０と、ハウジング２０を地盤あるいは他の構造体に対して支持する支持台９０とを含む。支持台９０は鉄骨等により構成されている。ハウジング２０は、投入サイド１０１および排出サイド１０２の両端を形成する支持プレート２７および２８と、これらの支持プレート２７および２８により支持された胴部２６とを含む。【００３８】
支持プレート２７および２８はリブ１１９等により補強され、支持台９０の上に垂直（鉛直）になるように搭載される。胴部２６は、ボルト１１８等により、支持プレート２７および２８に取り付けられ、支持プレート２７、２８および胴部２６により密閉された分別エリア２９が構成される。支持プレート２７および２８は、ベアリングを介して回転羽根１０を回転可能に支持する機能も果たす。支持台９０の投入サイド１０１には回転羽根１０を回転駆動するモーター（駆動ユニット）４０も搭載されており、カバー１１５により覆われた状態で示しているが、ベルト１１１およびプーリー１１２を介して回転羽根１０を駆動する。【００３９】
分別装置１００は、さらに、胴部２６の投入サイド１０１に、胴部２６から上方に延びた投入口２１と、胴部２６の排出サイド１０２に胴部２６から側方に延びた排出口２２とを含む。投入口２１は、図３および図４に破線で示す回転羽根１０の回転軸１９に対して回転羽根１０の回転方向に片寄った位置から、胴部２６の外側に斜めに張り出すように設けられている。投入口２１の斜めに張り出した斜面２１ａの部分の裏側はリブ２１ｂにより補強されており、投入される処理対象物２による衝撃に耐えられるようになっている。投入口２１に投入された処理対象物２の多くのものは斜面２１ａに沿ってスライドしながらハウジング２０内の分別エリア２９に導かれ、回転羽根１０により分別エリア２９に引き込まれる。したがって、処理対象物２が投入口２１から逆流する（吹出す）ことが少ない。【００４０】
投入口２１の上に供給ユニット５０が搭載されている。供給ユニット５０は、第１のゲート５１および第２のゲート５２と、それらのゲートの間に設けられた保留領域５４と、アクチュエータを格納した機械室５７とを含む。【００４１】
排出口２２の胴部２６の開口２２ａは、上端２２ｂが胴部２６の分別エリア２９の上端にあり、下端２２ｃが胴部２６の回転羽根１０の回転軸１９よりも下側に設けられている。排出口２２は、開口２２ａから側方下側にＬ字状に延びたダクト２２ｄを含み、開口２２ａから排出された異物３はダクト２２ｄに沿って下側に排出され、異物収容コンテナ６１０に蓄積される。胴部２６の開口２２ａの下端２２ｃを回転軸１９より下側に、たとえば、回転軸１９に水平な位置から２０〜４０度程度下側にシフトさせることにより、異物３に多く含まれる合成樹脂製のシートやフィルムが開口２２ａの下端２２ｃに蓄積されるのを抑制できる。したがって、メンテナンスの頻度を少なくでき、ランニングコストをセーブできる。なお、ハウジング２０には透明な樹脂材で覆われた監視用の窓１２０がいくつか設けられている。【００４２】
図５に、断面図により、ハウジング２０の胴部２６のほぼ中央付近の構造を示している。円筒状の分別エリア２９の周囲のほぼ下半分、具体的には下側の１２０〜１７０度程度にわたる範囲が、多孔状のパンチングメタル等により構成されるフィルター６０となっている。胴部２６は、円筒状の分別エリア２９の下側に断面がほぼ逆三角形状をなすように延びており、胴部２６の下端にスクリューコンベア８０が連結されている。胴部２６の下半部はスラリー状の分別物４を一時的に蓄積する貯留タンク７０となっている。【００４３】
胴部２６のフィルター６０の側方の側壁の一部２６ａは着脱可能なカバー６９となっている。図６に示すように、カバー６９を外した胴部２６の開口２６ａから、胴部２６の長手方向（水平方向）に延びたフィルター６０の中央部分６０ａにアクセスすることができる。したがって、フィルター６０の一部である中央部分６０ａを交換することが可能であり、メッシュ（孔径）の異なるフィルター６０に容易に交換できる。フィルター６０の両端のフィルター６０ｂは標準的な孔径とし、フィルターの中央部分６０ａを投入される処理対象物２に含まれる有機性廃棄物４の種類や量により孔径の設定を変えることができる。【００４４】
円筒状の分別エリア２９の上半分、具体的には上側の１２０〜１７０度程度にわたる部分のハウジング２０の胴部２６の裏面に、回転羽根１０により巻き上げられた（跳ね上げられた）異物３を投入口２１から排出口２２へ移動させる複数の円弧状のガイドベーン（整流板、弧状片）３９が取り付けられている。ガイドベーン３９の下端３９ａが円弧状のエッジとなり、回転羽根１０の先端１１は、ガイドベーン３９の下端３９ａに沿って回転する。【００４５】
図７に、胴部２６の上方から胴部２６の内部のガイドベーン３９の配置を透かして見た状態を示している。分別エリア２９の上部には複数のガイドベーン３９が斜めに配置されている。本例では、回転羽根１０が投入サイド１０１から見て時計方向に回転する。このため、それぞれのガイドベーン３９は、投入サイド１０１から見て時計方向に投入サイド１０１から排出サイド１０２に向かって傾いている。分別エリア２９の内部で回転羽根１０の遠心力により生成される風、回転羽根１０により巻き上げられた異物３、および分離前の処理対象物２は、ガイドベーン３９によって投入サイド１０１から排出サイド１０２に向かう。【００４６】
ガイドベーン３９は、投入口２１および排出口２２を避けて配置されている。これらのガイドベーン３９の内の、投入サイド１０１に配置された第１のグループ３７のガイドベーン３９の傾斜角（ハウジングの内壁、または回転羽根１０の回転軸に対して傾いた角度）θ１は、中央部および排出サイド１０２に配置された第２のグループ３８のガイドベーン３９の傾斜角θ２よりも小さく、鋭角である。第１のグループ３７のガイドベーン３９の傾きは大きく、たとえば、傾斜角θ１は６０から７０度であり、それにより、投入口２１から投入された処理対象物２は投入口２１の近傍から短時間で胴部２６の中央部に移動され、投入口２１から処理対象物２や異物３が吹出すのを抑制できる。第２のグループ３８のガイドベーン３９の傾きは小さく、たとえば、傾斜角θ２は７０から８０度であり、それにより、処理対象物２の分別エリア２９内における滞留時間を確保し、異物３と分別物４との分別効率を向上できる。【００４７】
それぞれのガイドベーン３９で最初に処理対象物２が当たる側の先端、すなわち、投入サイド１０１から見て左端に、破砕用の突起３５が取り付けられている。破砕用の突起３５は下または前後に若干鋭く突き出た爪状で、処理対象物２に含まれるごみ袋などの包材を破き、包材などの異物３と、それに包まれた廃棄物（主に生ごみなどの有機性廃棄物）４とを分離するきっかけを作る。破砕用の突起３５は、本実施例においては、ガイドベーン（整流板）３９の一方の端に取り付けられているが、両方の端に設けてもよく、さらに、分別エリア２９内であって、回転羽根１０が回転したときに衝突しない任意の位置、たとえば、ガイドベーン３９の間、胴部２６の内面、スクリーン６０などに配置されていてもよい。部分的に破砕された処理対象物２は、分別エリア２９の内部で、回転羽根１０により攪拌されることにより分離される。また、部分的に破砕された処理対象物２は、回転羽根１０の先端１１と胴部２６の内面（内壁）２５との間、回転羽根１０の先端１１とスクリーン６０との間、さらに、回転羽根１０の先端１１とガイドベーン３９との間に挟まれることにより、さらに効率よく、包材などの異物３と、それらに包まれていた廃棄物４とに分離される。【００４８】
分離された異物３は、回転羽根１０の遠心力によりガイドベーン３９に沿って排出口２２へ移動する。一方、異物３と分離された廃棄物４は、回転羽根１０により攪拌されると汚泥状あるいはスラリー状になり、多孔のスクリーン６０を介して貯留タンク７０に排出される。図１に示したように、分別装置１００は分別エリア２９に水分を供給する散水装置４５を備えていてもよく、処理対象物２に含まれる水分が少ない場合は、分別エリア２９に水を供給してスラリー化を促進してもよい。【００４９】
回転羽根１０は、図５に示すように、断面が四角形の回転軸１９と、回転軸１９の各辺１９ａの回転方向の端に、各辺１９ａに対しほぼ直角に取り付けられた複数のブレード１８と、複数のブレードの先端１１がほぼＬ字型に回転方向に対し後退し、ハウジング２０の内壁２５の少なくとも一部との間で処理対象物２を挟み込んで変形させる加圧部１７と、各ブレード１８の加圧部１７および回転軸１９の各辺１９ａを各ブレード１８の回転方向の後面（裏面、背面）１８ｂに沿って接続する複数のリブ１５とを含む。複数のリブ１５は、回転軸１９に沿って間隔をあけて配置されている。【００５０】
図８に、回転羽根１０を抜き出して、その概略構成を示している。回転羽根１０は、基本的に９０度ピッチで回転対称に配置された４枚のブレード１８を含む。それぞれのブレード１８の先端１１は後方にＬ字型に曲げられた加圧部１７となり、ブレード１８の裏面１８ｂに回転軸１９から加圧部１７まで伸びたリブ１５が取り付けられている。加圧部１７の幅は回転軸１９の一辺１９ａよりも短く、リブ１５は、ほぼ三角形に近い台形で下側は一辺１９ａに一辺１９ａと同じ長さで接し（溶接され）、上側は加圧部１７に加圧部１７の幅方向の長さと同じ長さで接し（溶接され）ている。したがって、リブ１５を含めた回転羽根１０の断面は、直角三角形に近い片台形となっている。リブ１５のピッチ（間隔）Ｒｐは、投入サイド１０１が排出サイド１０２に対して狭い。たとえば、投入サイド１０１のピッチＲｐは１００〜１５０ｍｍであり、排出サイド１０２のピッチＲｐは３００〜３５０ｍｍであり、排出サイド１０２のピッチＲｐは投入サイド１０１のピッチＲｐの倍程度である。【００５１】
投入サイド１０１のピッチＲｐを狭くすることで、投入サイド１０１で負荷が大きくなるブレード１８および加圧部１７の変形を抑制でき、振動や騒音を防止し、回転羽根１０を高速で回転できる。また、排出サイド１０２のピッチＲｐを広くすることで回転羽根１０の慣性モーメントを小さくでき、回転羽根１０の駆動トルクを低減できる。【００５２】
各ブレード１８は、背面１８ｂに回転軸１９から先端１１の加圧部１７まで延びたリブ１５を設けることにより、表面１８ａの撓みや歪みを抑制できる。したがって、回転方向に面するブレード１８の表面１８ａにより投入口２１から処理対象物２を引き込んだり、処理対象物２を攪拌する際に、処理対象物２による抵抗が変動しても振動が発生しにくく、回転羽根１０を高速で回転させることができる。【００５３】
また、加圧部１７は回転方向に対し後退した方向（回転方向と逆方向）に延びており、リブ１５もブレード１８の背面１８ｂに設けられているので、これらに異物３は引っかかりにくく、異物３が抵抗となって回転羽根１０に振動が発生することを防止できる。また、加圧部１７はリブ１５により補強されているので、加圧部１７とハウジング２０の内壁２５との間に処理対象物２を挟み込んで加圧して処理対象物２の破壊・破砕を促進する際も、ブレード１８と同様に加圧部１７の変形を抑制できる。したがって、回転羽根１０を安定した状態で高速回転させることができる。【００５４】
さらに、この分別装置１００のハウジング２０は、両端の支持プレート２７および２８により、胴部２６と、回転羽根１０とを支持している。したがって、胴部２６の歪みを抑制でき、分別エリア２９を構成する胴部２６および胴部２６に取り付けられたガイドベーン３９などの各部品と、回転羽根１０（回転羽根１０の先端１１）とのクリアランスを一定に保持しやすい。したがって、回転羽根１０の先端１１の加圧部１７と、胴部２６の内壁２５とのクリアランス、加圧部１７とガイドベーン３９とのクリアランス、さらに加圧部１７と多孔６２が設けられたフィルター６０とのクリアランスを小さくでき、処理対象物２の破砕を促進し、分離された有機性廃棄物４のスラリー化も促進できる。分別装置１００のハウジング２０や回転羽根１０その他多くの主要部品は、いずれも鉄板、たとえばステンレススチール板を成型し、溶接などにより組み立てることができる。部分的に合成樹脂、セラミックなどの他の部材が用いられてもよい。本システム１に含まれる他の装置（ユニット）においても同様である。【００５５】
図９に、制御ユニット７００のゲート制御ユニット７３０により分別装置１００に取り付けられた供給ユニット５０を制御する方法の概要をフローチャートにより示している。また、図１０に回転羽根１０の駆動トルクの変化をモーター４０の負荷電流Ｗにより示している。可変速運転に利用される直流モーターやインバータ制御モーターは、負荷電流と駆動トルクとが比例する。したがって、この例では、回転羽根１０の駆動トルクを駆動モーター４０の負荷電流Ｗで検出する。回転羽根１０の駆動トルクは、位相差方式、ひずみゲージなどを用いた回転式トルク検出器、トルクコンバータを用いている場合はその出力など、さまざまな方法により検出できる。【００５６】
図１１に、分別装置１００が処理対象物２を受け入れる準備が整った状態を模式的に示している。ステップ８０１において、搬送装置３００により処理対象物２が供給ユニット５０まで搬送されていると、ステップ８０２において協調制御ユニット７３３が内側の第１のゲート５１の閉（クローズ）を確認する。第１のゲート５１がクローズで、ステップ８０３において、適当なセンサー、たとえば重量センサーあるいは光学センサーにより保留領域５４に空きがあると判断されると、ステップ８０４において、第２のゲート制御ユニット７３２が第２のアクチュエータ５６を操作して、外側の第２のゲート５２をオープンする。ステップ８０５において、搬送制御ユニット７１０は、搬送装置３００に指示を出して、供給ユニット５０の保留領域５４に処理対象物２を受け入れる。なお、ステップ８０１に先立って、分別装置１００が稼働中であるか否かを確認するステップを設け、非稼働中の場合は処理対象物２の到来など、所定の条件を確認してから分別装置１００を自動的にスタートするステップを設けてもよい。【００５７】
図１２に、処理対象物２を受け入れる様子を模式的に示している。搬送装置３００は、インバージョンリフト３１０を含み、回転アーム３０４がゴミコンテナ３０１を旋回してコンテナ３０１内の処理対象物２を供給ユニット５０に投入する。この際、内側の第１のゲート５１が閉じているので、分別装置１００内で分別中の異物３などが供給ユニット５０を介して外界に放出されることがない。【００５８】
投入が終了すると、ステップ８０６において、第２のゲート制御ユニット７３２が第２のアクチュエータ５６を操作して、外側の第２のゲート５２をクローズする。これにより、図１３に示すように、処理対象物２が供給ユニット５０の第１のゲート５１および第２のゲート５２の間の保留領域５４に受け入れられ、第２のゲート５２が閉じた状態になり、供給ユニット５０から分別装置１００のハウジング２０内に処理対象物２を投入する準備が整う。この過程において、ステップ８０２で第１のゲート５１がオープンしていたり、ステップ８０３で保留領域５４に空きがなければ、ステップ８０４以下の処理対象物２の受け入れを行わない。【００５９】
ステップ８１０において、図１０に示すように、時刻ｔ１において、回転羽根１０の駆動モーター４０の負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１以下であれば、ハウジング２０の分別エリア２９に処理対象物２を受け入れて分別できる。このため、第１のゲート制御ユニット７３１が、ステップ８１１において、貯留タンク７０のレベルＬ１が第１の閾値Ｌｔｈ１以下であることを確認し、協調制御ユニット７３３が、ステップ８１２において、第２のゲート５２がクローズであることを確認する。これらの条件が確認できれば、ステップ８１３において、第１のゲート制御ユニット７３１が第１のアクチュエータ５５を操作して、内側の第１のゲート５１を１／３ずつオープンする。したがって、時刻ｔ１のタイミングで処理対象物２を分別装置１００に供給（投入）できる。【００６０】
図１４に示すように、第１のゲート５１が中間開度でオープンされることにより、保留領域５４に予め蓄えられていた処理対象物２がハウジング２０内の分別エリア２９に投入される。この際、内側の第１のゲート５１が半開でも外側の第２のゲート５２が閉じているので、分別装置１００内で分別中の異物３、騒音、異臭などの出口が外側の第２のゲート５２で塞がれ、供給ユニット５０を介して外界に放出されることがない。【００６１】
第１のゲート制御ユニット７３１は、第１のゲート５１を中間開度で一時的に保持し、その間、負荷電流Ｗと貯留タンク７０のレベルＬ１を監視する。ステップ８１４において、負荷電流Ｗが第２の閾値Ｍｔｈ２を超えたり、ステップ８１５において、タンクレベルＬ１が第２の閾値Ｌｔｈ２を超えたりすると、ステップ８１８において第１のゲート５１を全閉し、処理対象物２の投入を一時的に中止する。【００６２】
図１０において、時刻ｔ１１に、負荷電流Ｗが第２の閾値Ｍｔｈ２を超えると、駆動トルクが過大になり、回転羽根１０の負荷が過大になると判断して、第１のゲート５１を全閉して処理対象物２の投入を中止する。その後、ステップ８１０に戻って、負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１以下になるなどの諸条件が整うと、時刻ｔ１２のタイミングで、ステップ８１３において第１のゲート５１を再び中間開度まで開けて、処理対象物２の投入を再開する。図１０に破線で示すように、負荷電流Ｗに第２の閾値Ｍｔｈ２を設定せず、第１のゲート５１を開け始めると、負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１に下がるまで、その中間開度を維持するように制御してもよい。【００６３】
図１５に示すように、ステップ８１３で第１のゲート５１が中間開度でセットされ、保留領域５４に保留された処理対象物２の一部が分別エリア２９に投入されて、異物３と分別物４とに分別が進む。攪拌されて流動体状になった分別物４は、フィルター６０を通過して落下し、貯留タンク７０の内部に溜まる。これにより、回転羽根１０の負荷が低下し、駆動トルクが低下するので、負荷電流Ｗも低下する。したがって、第１のゲート制御ユニット７３１は、ステップ８１６において、負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１以下になるのを監視する。時刻ｔ２に、負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１以下になると、ステップ８１７において第１のゲート５１が全開であるか否かを確認し、開度に裕度があると、ステップ８１３に戻って、第１のゲート制御ユニット７３１が第１のアクチュエータ５５を操作して第１のゲート５１の開度を拡大（開度２／３）する。時刻ｔ２のタイミングで、内側の第１のゲート５１の開度が拡大するので、保留領域５４に格納されていた残りの処理対象物２の一部を分別装置１００に投入できる。本例では、第１のゲート５１は１／３開度、２／３開度、全開の３段階で制御される。第１のゲート５１の開度は２段階でもよく、４段階以上であってもよい。【００６４】
図１６に、第１のゲート５１の開度を拡大した状態を示している。第１のゲート５１の開度を拡大することにより、保留領域５４に保持されていた残りの処理対象物２が分別エリア２９に投入される。これにより、図１０に示すように、時刻ｔ２に、負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１以下になって第１のゲート５１の開度が拡大すると、負荷電流Ｗは再び上昇する。【００６５】
第１のゲート５１を２／３開度で維持し、時刻ｔ３に、ステップ８１６において負荷電流Ｗが再び第１の閾値Ｍｔｈ１以下になると、ステップ８１３に戻って、第１のゲート５１の開度を拡大し、第１のゲート５１を全開にする。したがって、時刻ｔ３のタイミングで、図１７に示すように、保留領域５４に保持されていたすべての処理対象物２が分別エリア２９に投入され、分別される。【００６６】
再び、ステップ８１６において、負荷電流Ｗが第１の閾値Ｍｔｈ１以下になると、ステップ８１７において第１のゲート５１がすでに全開になっているので、ステップ８１８において、第１のゲート制御ユニット７３１は、第１のアクチュエータ５５を操作して、第１のゲート５１を全閉にする。これにより、図１８に示すように、供給ユニット５０に受入れた処理対象物２の処理がいったん終了し、次の処理対象物２が搬送されるのを待つ。なお、第１のゲート５１を全閉にし、供給ユニット５０の保留領域５４に処理対象物２が供給されない状態が所定の時間継続した場合は、自動的に分別装置１００を停止するステップを設けてもよい。【００６７】
この分別装置１００においては、制御ユニット７００のゲート制御ユニット７３０により、供給ユニット５０の第１および第２のゲート５１および５２を操作し、回転羽根１０の駆動トルクの上昇を制限するように処理対象物２を投入するタイミングを時刻ｔ１、ｔ１１、ｔ２およびｔ３というように制御する。したがって、回転羽根１０の駆動トルクを負荷電流Ｗなどの適当な方法で監視でき、駆動トルクが過大になることを抑制できる。このため、回転羽根１０の回転が不安定になることを未然に防止でき、高速回転を維持できる。【００６８】
さらに、ゲート制御ユニット７３０により処理対象物２を投入するタイミングを制御することにより、回転羽根１０の負荷となりやすい、包材に包まれた状態の処理対象物２がハウジング２０内の分別エリア２９で存在する量を制御できる。したがって、回転羽根１０の負荷が大きくなりすぎることを抑制でき、回転羽根１０の回転数を安定して維持できる。また、分別物４を貯留するタンク７０のレベルＬ１を適当なレベルに制御できる。このため、効率よく安定して異物３を分別できる分別装置１００を提供できる。また、過剰なトルクに対応する大型の駆動モーター４０が不要になるので、低コストで電力消費も少ない分別装置１００を提供できる。【００６９】
図１９に、制御ユニット７００の圧送制御ユニット７４０により定量圧送装置４００を制御する方法の概要をフローチャートにより示している。圧送制御ユニット７４０は、ステップ８２１において、分別装置１００の貯留タンク７０の分別物４のレベルＬ１がスクリューコンベア８０を駆動する最低量（第３の閾値Ｌｔｈ３）以上であれば、ステップ８２２で乾燥装置２００が稼働中であることを確認し、ステップ８２３で計量タンク５００のレベルが低く、分別物４を受け入れ可能であることを確認する。これらの条件が確認でき、さらに、ステップ８２４で、定量圧送装置４００の加圧タンク４０１が空であることを確認できると、ステップ８２５で、圧送制御ユニット７４０は、スクリューコンベア８０を稼働し、分別物４を加圧タンク４０１に供給する。【００７０】
図２０（ａ）に、定量圧送装置４００の加圧タンク４０１に分別物４を供給する状態を示している。定量圧送装置４００は、加圧タンク４０１に加え、スクリューコンベア８０から分別物４を受け入れる受入ライン４１０と、受入ライン４１０を開閉する自動弁（バルブ）４１１と、コンプレッサ６２０からの圧縮空気を加圧タンク４０１に供給する加圧ライン４０２と、加圧ライン４０２を開閉する自動弁４０３と、加圧タンク４０１から分別物４を計量タンク５００に供給する供給ライン４２０と、供給ライン４２０を開閉する自動弁４２１と、加圧タンク４０１のベント弁４３１とを含む。ベント弁４３１は脱臭装置６７０に繋がっている。【００７１】
ステップ８２５において、圧送制御ユニット７４０は、受入ライン４１０の自動弁４１１をオープンし、加圧ライン４０２の自動弁４０３をクローズし、供給ライン４２０の自動弁４２１をクローズし、ベント弁４３１をオープンして、スクリューコンベア８０を稼働させ、分別物４を加圧タンク４０１に受け入れる。【００７２】
加圧タンク４０１が満杯になると、圧送制御ユニット７４０は、ステップ８２６において、加圧タンク４０１の分別物４を計量タンク５００に圧送する。計量タンク５００に供給された分別物４は、計量タンク５００が満杯になり、乾燥装置２００における乾燥処理が終了すると、計量タンク５００から乾燥装置２００に移されて、乾燥処理される。【００７３】
図２０（ｂ）に、定量圧送装置４００の加圧タンク４０１から分別物４を計量タンク５００に圧送する状態を示している。圧送制御ユニット７４０は、受入ライン４１０の自動弁４１１をクローズし、加圧ライン４０２の自動弁４０３をオープンし、供給ライン４２０の自動弁４２１をオープンし、ベント弁４３１をクローズして、加圧タンク４０１に圧縮空気で圧力をかけて、加圧タンク４０１で計量された定量の分別物４を計量タンク５００に圧送する。【００７４】
定量圧送装置４００により、分別装置１００から計量タンク５００に定量の分別物４が圧送されるので、計量タンク５００の貯留量が簡単に制御できる。また、計量タンク５００が一杯となり、定量圧送装置４００から分別物４が圧送されないと、分別装置１００の貯留タンク７０のレベルＬ１が上昇し、所定の閾値Ｌｔｈ２を超えると、供給ユニット５０から処理対象物２の投入が止まり、貯留タンク７０のレベルＬ１が制御される。【００７５】
図２１は、乾燥装置２００の側面を、側壁２３１の一部を除去した状態で示した側面図である。乾燥装置２００は全体が円筒状のタンクであり、内部に攪拌ユニット２１０が設置されている。攪拌ユニット２１０は、乾燥装置２００の中心に設けた回転軸２１２と、回転軸２１２に固定され、水平方向に延びた数本のアーム２１４とを含む。それぞれのアーム２１４の先端には、攪拌羽根２１６が取り付けられている。回転軸２１２は、制御ユニット７００の乾燥制御ユニット７６０を介して駆動モーター２０２により回転駆動される。回転軸２１２の上部には送風羽根２１８が取り付けられ、最下部にはスクレーパ２２０が取り付けられている。【００７６】
乾燥装置２００の外壁２３１は二重構造のジャケットになっており、外壁２３１に沿って蒸気が循環する蒸気経路２３３が形成されている。したがって、乾燥装置２００の内部を蒸気により間接的に加熱できるようになっている。駆動モーター２０２を回転駆動すると、筒状の側壁２３１の蒸気経路２３３に熱媒体循環口２３２から水蒸気が供給され、乾燥装置２００の内部が加熱される。この状態で、投入口２３４から計量タンク５００を介してスラリー状の分別物４が投入されると、乾燥装置２００の内部で分別物４が攪拌羽根２１６によって攪拌される。分別物４は、加熱攪拌されると泥状の塊になるが、攪拌羽根２１６によって破壊されて、乾燥した粉末になる。乾燥後はスクレーパ２２０によって排出口２３６から排出される。水分量の多い処理対象物を加熱すると、蒸気排出口２３８から水蒸気が排出され、図１に基づき説明したように、凝縮装置６５０により処理される。【００７７】
図２２は乾燥装置２００の水平方向の断面図であり、乾燥装置２００の内部の概略構成を示している。図のように、攪拌羽根２１６は円弧状の鉄板から構成されており、回転軸２１２に溶接された丈夫なアーム２１４の先端に固定されている。攪拌羽根２１６は、乾燥処理の過程で乾燥装置２００の側壁２３１の内部（内面、内壁）２３５に付着する分別物４を掻きとって、攪拌しながら破砕する機能を持つ。攪拌羽根２１６にはいくつかの突起２１６ａが取り付けられており、乾燥して因子状になった分別物４を破砕するために有効である。回転軸２１２の上部に設けられた送風羽根２１８は乾燥装置２００の内部の空気を攪拌して乾燥速度を速める機能を持つ。本件出願人は乾燥装置の制御システムおよび制御方法の一例について日本国特許公開公報２００６−１７３１５号（日本国特許第４１６２６３２号）に開示している。【００７８】
図２３に乾燥装置２００の動作を模式的に示している。図２３（ａ）に示すように、投入口２３４から投入された分別物４は最初泥状のもので、乾燥装置２００の底２３７の部分に溜まる。回転軸２１２を回転駆動し、装置２００の側壁２３１や底部２３７を加熱すると、分別物４が攪拌され泥状になる。【００７９】
図２３（ｂ）に示すように、分別物４が半乾燥状態になり、体積が減るとともに攪拌ユニット２１０の負荷が増大する。したがって、攪拌ユニット２１０は回転数制御からトルク制御（負荷電流制御）に切り替えられる。乾燥が進むと装置の内壁２３５に乾燥または半乾燥した分別物４が付着するが、攪拌羽根２１６により掻き落とされ、小さい固まりになって装置２００の内部に舞い上がる。【００８０】
これを繰り返すと、分別物４は粉状に乾燥して、図２３（ｃ）に示すように乾燥した分別物４が乾燥装置２００の内部を広く上下するようになる。スクレーパ２２０を回転させて、乾燥装置２００の底２３７に溜まった乾燥した分別物４を排出口２３６から排出する。回転軸２１２を回転駆動しながらスクレーパ２２０を回転し続けると、乾燥して落下した分別物４を全て排出口２３６からスクリューフィーダ６０５を介してストックヤード６００に排出できる。このようにして、分別された食品残渣などの有機性廃棄物を飼料や堆肥として再生し、再利用することができる。【００８１】
上記においては、分別装置１００、定量圧送装置４００、乾燥装置２００などを含む処理システム１を例に本発明を説明しているが、処理システム１は定量圧送装置４００、乾燥装置２００などを含まない分別装置１００を中心としたシステムであってもよい。また、処理システム１は、さらに、脱脂装置などを含み、乾燥装置２００により再生された物（再生物）５をさまざまな用途に適するようにさらに処理する装置を含んでいてもよい。さらに、上記では分別装置１００の回転羽根１０を投入側から見て時計方向に回転しているが、反時計方向に回転させてもよい。また、いくつかの数値を例示しているが、本発明はそれらに限定されるものではなく、請求の範囲に記載されたものである。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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