(57)【要約】【課題】廃棄物１２中の生ゴミ２２以外の破砕ゴミ３２を自動的に有効利用できるものとそれ以外のものとに分けて排出する。【解決手段】投入された廃棄物１２を破砕して生ゴミ２２と生ゴミ２２以外の破砕ゴミ３２とを分別する破砕選別機１８と、破砕選別機１８から排出される生ゴミ２２以外の破砕ゴミ３２を受け入れて、風力により軽量包装材３４とそれ以外の重量固形物３６とに分別する風力選別機と、軽量包装材３４を固形化して排出する包装材減容機３８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された廃棄物を破砕して生ゴミと生ゴミ以外の破砕ゴミとを分別する破砕選別機と、
破砕選別機から排出される生ゴミ以外の破砕ゴミを、傾斜して振動するコンベアにより受け入れて、風力により軽量包装材を一方に排出し、傾斜による重力と振動により軽量包装材以外の重量固形物を他方に排出して分別する風力選別機と、
上記軽量包装材を固形化して排出する包装材減容機とを備えたことを特徴とする生ゴミ処理プラント。
【請求項２】
上記風力選別機は、軽量包装材を、破砕選別機から吹き出す風力により包装材減容機側に移送することを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理プラント。
【請求項３】
上記破砕選別機は、複数の板状の羽根を放射状に配置して固定した回転軸と、この羽根の回転により攪拌された廃棄物が衝突して廃棄物を破砕する突起と、破砕された破砕ゴミを排出する排出口とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の生ゴミ処理プラント。
【請求項４】
回転する複数の板状の羽根の遠心力の作用する方角に排出口が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の生ゴミ処理プラント。
【請求項５】
回転する複数の板状の羽根には、少なくとも廃棄物を投入する投入口に近い部分の、回転軸から最も遠い部分に、交換可能な補強刃を取り付けたことを特徴とする請求項３または４に記載の生ゴミ処理プラント。
【請求項６】
上記風力選別機は、排出する重量固形物を磁力により磁性体金属とそれ以外の固形物とに分離して固形物容器に排出することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
【請求項７】
上記包装材減容機は、上記軽量包装材を圧縮して固形化することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
【請求項８】
上記包装材減容機は、上記軽量包装材に含まれる熱可塑性材料を溶融した後冷却固形化する熱処理部と、固形化した上記軽量包装材を所定のサイズの塊に裁断して排出口から排出するカッタとを備えたことを特徴とする請求項７に記載の生ゴミ処理プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投入された生ゴミを自動的に分別して可能なものは資源化をする生ゴミ処理プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
生ゴミを処理するための装置は各種開発されている（特許文献１）（特許文献２）。これらには、生ゴミを破砕して分別する技術や生ゴミを乾燥させて家畜飼料等にする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４２８２５５１号公報
【特許文献２】特許５７６５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
生ゴミを破砕すると、様々なものが混入していることが分かる。それらを適切に自動的に分別するには、上記の既存技術の機能をさらに高める必要がある。そして、目標とするのは、最後に処分しやすい形態のものだけにすることである。上記の課題を解決するために、本発明は投入された生ゴミを自動的に効率的に分別し、有用なものは再利用を可能にする生ゴミ処理プラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
【０００６】
＜構成１＞
投入された廃棄物を破砕して生ゴミと生ゴミ以外の破砕ゴミとを分別する破砕選別機と、
破砕選別機から排出される生ゴミ以外の破砕ゴミを、傾斜して振動するコンベアにより受け入れて、風力により軽量包装材を一方に排出し、傾斜による重力と振動により軽量包装材以外の重量固形物を他方に排出して分別する風力選別機と、
上記軽量包装材を固形化して排出する包装材減容機とを備えたことを特徴とする生ゴミ処理プラント。
【０００７】
＜構成２＞
上記風力選別機は、軽量包装材を、破砕選別機から吹き出す風力により包装材減容機側に移送することを特徴とする構成１に記載の生ゴミ処理プラント。
【０００８】
＜構成３＞
上記破砕選別機は、複数の板状の羽根を放射状に配置して固定した回転軸と、この羽根の回転により攪拌された廃棄物が衝突して廃棄物を破砕する突起と、破砕された破砕ゴミを排出する排出口とを備えたことを特徴とする構成１または２に記載の生ゴミ処理プラント。
【０００９】
＜構成４＞
回転する複数の板状の羽根の遠心力の作用する方角に排出口が配置されていることを特徴とする構成３に記載の生ゴミ処理プラント。
【００１０】
＜構成５＞
回転する複数の板状の羽根には、少なくとも廃棄物を投入する投入口に近い部分の、回転軸から最も遠い部分に、交換可能な補強刃を取り付けたことを特徴とする構成３または４に記載の生ゴミ処理プラント。
【００１１】
＜構成６＞
上記風力選別機は、排出する重量固形物を磁力により磁性体金属とそれ以外の固形物とに分離して固形物容器に排出することを特徴とすることを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
【００１２】
＜構成７＞
上記包装材減容機は、上記軽量包装材を圧縮して固形化することを特徴とする構成１乃至６のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
【００１３】
＜構成８＞
上記包装材減容機は、上記軽量包装材に含まれる熱可塑性材料を溶融した後冷却固形化する熱処理部と、固形化した上記軽量包装材を所定のサイズの塊に裁断して排出口から排出するカッタとを備えたことを特徴とする構成７に記載の生ゴミ処理プラント。
【発明の効果】
【００１４】
＜構成１の効果＞
廃棄物中の生ゴミ以外の破砕ゴミは、重力と振動と風力とを利用して、固形化された軽量包装材と、粉砕された重量固形物とに分別し、有効利用できるものとそれ以外のものとに分けて自動的に排出できる。
＜構成２の効果＞
生ゴミ以外の破砕ゴミに多量に含まれる軽量包装材は、風力で分別できる。破砕選別機から吹き出す風力が、軽量包装材の移送に有効利用できる。
＜構成３の効果＞
ビニル袋等に収容された多量の廃棄物を板状の羽根で叩いて突起に衝突させて袋を破るようにして細かく破砕することができる。
＜構成４の効果＞
板状の羽根の遠心力の作用する方角に破砕ゴミが飛ぶので、そこに排出口があれば、排出口に勢いよく破砕ゴミが排出される。
＜構成５の効果＞
複数の板状の羽根の廃棄物を投入する部分は、様々な廃棄物と衝突して損傷し易いので、交換可能な補強刃を取り付けられるようにした。
＜構成６の効果＞
重量固形物の一部も分別して磁性体金属は再資源化し有効利用が図れる。
＜構成７の効果＞
生ゴミ以外の破砕ゴミについては、軽量包装材が多量に含まれており、従来はその処理のための負荷が大きかったが、加圧することで適当な塊状になり、燃料等に利用できる。
＜構成８の効果＞
軽量包装材に含まれる熱可塑性材料を溶融した後冷却固形化すると棒状になる。これを裁断すると適当な塊状になり、燃料等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の生ゴミ処理プラントの実施例を側面から見た概略図である。
【図２】破砕選別機１８の具体的な構造例を示す斜視図で、（ａ）は一部を切り開いた斜視図、（ｂ）は羽根５２の斜視図である。
【図３】破砕選別機１８の排出口５８の構造と機能を説明するための装置斜視図と横断面図である。
【図４】風力選別機３０や包装材減容機３８等のプラントの構造を示す側面図である。
【図５】風力選別機の一部の実施例を示す斜視図である。
【図６】包装材減容機３８の内部構造例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の生ゴミ処理プラントの実施例を側面から見た概略図である。
このプラントは、家庭用ゴミや食品工業等から排出される産業廃棄物を処理するためのものである。リフタ１６は、廃棄物１２を収容した廃棄物容器１４を持ち上げて、破砕選別機１８の投入口４２に自動的に投入する装置である。
【００１８】
廃棄物１２を投入口４２に投入するにはこのほかにフォークリフト等が使用されても構わない。破砕選別機１８は、投入された廃棄物１２を破砕して生ゴミ２２と生ゴミ以外の破砕ゴミ３２とを分別する装置である。破砕選別機１８の具体的な構造の詳細は後で図２と図３で説明する。
【００１９】
破砕選別機１８から排出される生ゴミ２２以外の破砕ゴミ３２は、風力選別機３０に受け入れられる。風力選別機３０は、風力により軽量包装材３４とそれ以外の重量固形物３６とに分別する装置である。包装材減容機３８は、風力選別機３０から排出された軽量包装材３４を固形化して排出する装置である。風力選別機３０と包装材減容機３８の具体的な構造は後で図４で説明する。
【００２０】
このプラントでは、廃棄物１２中の生ゴミ２２以外の破砕ゴミ３２は、固形化された軽量包装材３４と、粉砕された重量固形物３６とになる。破砕選別機１８は、底部搬送機２０に対して生ゴミ２２を搬出する。生ゴミ２２はホッパ２４を介して乾燥機２６に送り込まれる。ここで乾燥処理された生ゴミ２２は排出機２８で粉末状に粉砕され、家畜の飼料等にされる。乾燥機２６を使用した乾燥処理技術は特許文献１や２に記載されたとおりで、詳述を省略する。
【００２１】
図２は破砕選別機１８の具体的な構造例を示す斜視図で、（ａ）は一部を切り開いた斜視図、（ｂ）は羽根５２の斜視図である。
この図の破砕選別機１８は、投入口４２から廃棄物１２を受け入れて破砕し、図３で説明する排出口５８から破砕ゴミ３２を排出する装置である。破砕選別機１８は、複数の板状の羽根５２を放射状に配置して固定した回転軸４８を回転させて、廃棄物１２叩きつけたり、装置の内壁に固定した突起４６に衝突させたりして破砕し排出する。
【００２２】
この図には、突起４６を一列に並べて表示したが、装置の内壁の任意の場所であって、羽根５２と衝突しない任意の位置に突起４６多数取り付けるとよい。整流板４４は破砕ゴミ３２が羽根５２の回転により投入口４２から排出口５８の方向に移動するように流れを整えるためのものである。
【００２３】
多孔板５０は破砕された生ゴミを底部搬送機２０に落下させ、生ゴミ２２以外の破砕ゴミ３２と分別するためのものである。投入口４２から投入された廃棄物１２は、回転する複数の板状の羽根５２に衝突する。ここで、複数の板状の羽根５２には、投入口４２に近い部分の、回転軸４８から最も遠い部分に、交換可能な補強刃５６を取り付けた。
【００２４】
補強刃５６を取り付けた部分の回転軸方向の長さは回転軸４８の全長の３分の１程度である。羽根５２のこの部分が最も傷み変形しやすい。そこで、羽根５２の回転軸４８から最も遠い部分に、ボルト締め等で着脱可能な補強刃５６を取り付けた。これで、羽根５２全体を交換しなくても、補強刃５６だけ交換すればよくなる。また、新しい補強刃５６を取り付けると破砕能力も向上するので、交換可能な構造はきわめて有効である。なお、ここでは、羽根５２の補強刃５６に近い部分を補強するために、金属板等の補強体５４を他の部分よりも高密度に貼り付けている。
【００２５】
図３は破砕選別機１８の排出口５８の構造と機能を説明するための装置斜視図と横断面図である。
図３（ａ）に示すように、排出口５８は破砕選別機１８の投入口４２と反対の側の側面に取り付けられている。また、図３（ｂ）に示すように、矢印Ａ方向に回転する複数の板状の羽根５２の遠心力の作用する矢印Ｂ方向に排出口５８が配置されている。
【００２６】
板状の羽根５２の遠心力が作用すると破砕ゴミ３２は勢いよく排出口５８に向かって飛び出して排出される。また、図２の（ｂ）に示したような羽根５２が回転軸４８を中心に回転すると、矢印Ｂの方向に強い風を巻き起こす。この風が排出口５８を通じて下方に吹き出す。この風を風力選別機３０の分別処理に利用することができる。その説明は図４を用いて行う。
【００２７】
図４は、風力選別機３０や包装材減容機３８等のプラントの概略構造例を示す側面図である。
風力選別機３０は、軽量包装材３４を包装材減容機３８方向に排出し、重量固形物３６を固形物容器３７方向に排出する装置である。軽量包装材３４は、ポリエチレンやビニル袋のほか、紙や紐等を含んでいる。このプラントでは、これらの軽量包装材３４を固めて燃料用の塊にして排出する。一方、重量固形物３６にはガラス片や陶器片あるいは金属片が混在している。これらは固形物容器３７に回収する。
【００２８】
図３で説明したように、破砕選別機１８の排出口５８からはいよく風が吹き出す。この風は軽量包装材３４を巻き上げて包装材減容機３８の方向（図４の矢印Ｃの方向）に送ることができる。コンベア２７は軽量包装材３４を包装材減容機３８方向に送るように運転されるベルト式のコンベアである。コンベア２７をダクト７０で包囲すれば、大量の軽量包装材３４を円滑に矢印Ｃ方向に送ることができる。なお風の流れを整えるために送風機３１も取り付けている。
【００２９】
重量固形物３６は排出口５８から振動式のコンベア２７上に落下する。コンベア２７は図のように左側に傾斜している。この傾斜と振動により、重量固形物３６は、矢印Ｃと反対の方向に方向に転がり落ちる。これにより、重量固形物３６が軽量包装材３４と分離される。落下する重量固形物３６は、例えば、マグネット３３を用いて、鉄等の金属片とガラス片とに分別されて、中央で仕切られた固形物容器３７に落下させることができる。この構造は部５でさらに具体的に説明する。
【００３０】
振動式のコンベア２７を使用することにより、重量固形物３６や軽量包装材３４が、コンベア２７上に局所的に積み上がるのを防止することができる。上記の構造によって、人手による監視作業を省略でき、大量の廃棄物を連続的に風力選別機３０で処理することができる。
【００３１】
圧縮機６２は、軽量包装材３４を圧縮して固形化する装置である。圧縮するだけで適当な大きさの塊になる場合には、圧縮機６２以外の構造は不要である。この実施例では、圧縮機６２以外に、軽量包装材３４に含まれる熱可塑性材料を加熱して溶融させた後冷却固形化する熱処理部６４を備えている。
【００３２】
こうして固形化した軽量包装材３４は、加熱機６４から連続的に棒状に押し出される。これをカッタ４０で適当なサイズの塊に裁断して排出口５８から排出する。これより、そのまま燃料等に利用できる塊を自動的に排出できる。
【００３３】
図５は、風力選別機の一部の実施例を示す斜視図である。
コンベア２７は、この図に示すように、その一部をダクト７０に覆われている。ダクト７０の上部には開口７２が設けられている。ここに図４に示した排出口５８から破砕ゴミ３２が投入される。ダクト７０のこの図の左端には送風機３１が固定されている。このようにコンベア２７の一部をダクト７０で包囲することによって、図４で説明した排出口５８から排出される風が、軽量包装材３４を矢印Ｃの方向に運ぶ。
【００３４】
図５において、コンベア２７は、破砕選別機１８から排出された破砕ゴミ３２を、振動を与えながら矢印Ｃ方向に運ぶ。コンベア２７は、図中の矢印のように、ベルトを回転駆動しながら振動させる加振機４１に支持されて振動を与えられている。コンベア２７上に落下した重量固形物３６は、コンベア２７の傾斜と振動によって、図面の左側方向（矢印Ｃと反対方向）に転がり落ちる。従って、軽量包装材３４のみが、風力とコンベア２７の搬送機能により図の右側方向に搬送される。
【００３５】
重量固形物３６は、マグネット３３によって磁性体金属片とその他の破砕物とに分離され、固形物容器３７方向にに落下する。固形物容器３７には中央に仕切り３９が設けられている。重量固形物３６に含まれる磁性体金属片は、落下しながらマグネット３３によって引き寄せられるので、固形物容器３７の図の右側部分に集積される。その他の陶器やガラス片等の破砕物はそのまま真下に落下するので、固形物容器３７の左側部分に集積される。こうして、上記のように、軽量包装材３４は燃料として有効利用され重量固形物３６に含まれる磁性体金属片は再び資源として有効利用される。
【００３６】
図６は、包装材減容機３８の内部構造例を示す斜視図である。
この図に示すように、包装材減容機３８は、既知の樹脂押し出し機のような構造をしている。矢印Ｄの方向から軽量包装材３４を受け入れると、図のスクリュー７４が回転して軽量包装材３４を図の矢印Ｅの方向に送る。スクリュー７４の回転軸には羽根７６が取り付けられている。この羽根７６の配置間隔が、図の矢印Ｅの方向に向かうほど狭くなっている。これにより、軽量包装材３４は左側方向に送られながら圧縮される。このような構造は既知の樹脂押し出し機とほぼ同様である。圧縮機６２は、このスクリュー７４のみで実現する。さらに、スクリュー７４の図の左側の部分に、ヒータ７８を配置して、蒸気や電熱で圧縮された軽量包装材３４を加熱する。これにより、図４で説明したような包装材減容機３８が実現する。
【符号の説明】
【００３７】
１２  廃棄物
１４  廃棄物容器
１６  リフタ
１８  破砕選別機
２０  底部搬送機
２２  生ゴミ
２４  ホッパ
２６  乾燥機
２８  排出機
２７  コンベア
３０  風力選別機
３１  送風機
３２  破砕ゴミ
３３  マグネット
３４  軽量包装材
３６  重量固形物
３７  固形物容器
３８  包装材減容機
４０  カッタ
４２  投入口
４４  整流板
４６  突起
４８  回転軸
５０  多孔板
５２  羽根
５４  補強体
５６  補強刃
５８  排出口
６０  回収容器
６２  圧縮機
６４  加熱機
６８  加振機
７０  ダクト
７２  開口
７４  スクリュー
７６  羽根
７８  ヒータ
【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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