(57)【要約】【課題】礫分から軽量物を確実に選別することができる浮力選別装置、及び選別方法を提供する。【解決手段】浮力選別装置１は、水を供給することによって水流を発生する水流発生部４と、エアーを供給することによって投入物Ｄに浮力を付与するエアー供給部６と、洗浄プール２から水と共に軽量物ｄ２を越流させる越流部８と、を備えている。比重の軽い軽量物ｄ２は、水流ＷＳによって越流部８へ流されて当該越流部８を越流して洗浄プール２外へ流される。一方、比重の重い礫分ｄ１は水中を落下して搬送部７に搬送されることによって洗浄プール２外へ搬送される。また、投入部３は、投入物Ｄを斜め下方へ移動させるすべり板１８、及びすべり板１８上の投入物Ｄへ振動を付与する振動機構１７を備え、洗浄プール２内で布状となるように投入物Ｄを洗浄プール２へ投入することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入物の比重差により礫分と軽量物とを選別除去する浮力選別装置であって、
水が貯留された洗浄プールと、
前記投入物を斜め下方へ移動させるすべり板、及び前記すべり板上の前記投入物へ振動を付与する振動機構を備え、前記投入物を前記洗浄プールへ投入する投入部と、
前記洗浄プール内に配置され、水を供給することによって水流を発生する水流発生部と、
前記洗浄プール内に配置され、エアーを供給することによって前記投入物に浮力を付与するエアー供給部と、
前記洗浄プール内に配置され、前記礫分を前記洗浄プール外へ搬送する搬送部と、
前記洗浄プールの上縁部であって前記水流の下流側に配置され、前記洗浄プールから水と共に前記軽量物を越流させる越流部と、を備えることを特徴とする浮力選別装置。
【請求項２】
前記越流部の高さが調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の浮力選別装置。
【請求項３】
前記洗浄プールは、
前記水流発生部による水流が形成される水流部と、
前記洗浄プールの水面を浮遊する浮遊物を回収する浮遊物回収部と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮力選別装置。
【請求項４】
前記洗浄プールは、前記水流発生部による水流が形成される水流部を備え、
前記水流部は、水面下に、開口部を有して、前記礫分から分離された前記軽量物を回収するための分離回収部を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の浮力選別装置。
【請求項５】
前記分離回収部の前記開口部の位置、高さの少なくともいずれかを調整可能であることを特徴とする請求項４に記載の浮力選別装置。
【請求項６】
前記水流発生部による前記水流の速度が調整可能となっていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の浮力選別装置。
【請求項７】
前記エアー供給部による前記エアーの圧力が調整可能となっていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の浮力選別装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の浮力選別装置を用いて前記礫分と前記軽量物とを選別する選別方法であって、
分離回収するべき前記軽量物の比重に応じて、前記越流部の高さ、前記水流発生部による前記水流の速度、前記エアー供給部による前記エアーの圧力、及び前記投入部と前記越流部との間隔の少なくとも何れかを調整することを特徴とする選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮力選別装置、及び選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、浮力によって軽量物と礫分とを選別する浮力選別装置として、特許文献１に示すものが知られている。この浮力選別装置は、水中に投入された投入物に対して水流を付与し、当該水流で上昇した軽量物を水面に浮上させて吸引管で吸引し、重量の重い礫分を沈下させてベルトコンベアで搬送して回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６７８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような浮力選別装置は、礫分の中に僅かな軽量物が含まれているものを対象としたものであった。ここで、近年の地震や津波等による災害による災害廃棄物は、軽量物の形状・サイズが不定形であって、礫分に対して軽量物が多く含まれていることがある。このような投入物において、上述のような浮力選別装置を用いて礫分と軽量物とを選別しようとした場合、十分に選別できないという問題が生じる。従って、軽量物を確実に選別できるような浮力選別装置が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、礫分から軽量物、特に、水分を吸収して比重が重くなることで分離回収が困難であった木片等を確実に選別することができる浮力選別装置、及び選別方法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】
【０００６】
本発明に係る浮力選別装置は、投入物の比重差により礫分と軽量物とを選別除去する浮力選別装置であって、水が貯留された洗浄プールと、投入物を斜め下方へ移動させるすべり板、及びすべり板上の投入物へ振動を付与する振動機構を備え、投入物を洗浄プールへ投入する投入部と、洗浄プール内に配置され、水を供給することによって水流を発生する水流発生部と、洗浄プール内に配置され、エアーを供給することによって投入物に浮力を付与するエアー供給部と、洗浄プール内に配置され、礫分を洗浄プール外へ搬送する搬送部と、洗浄プールの上縁部であって水流の下流側に配置され、洗浄プールから水と共に軽量物を越流させる越流部と、を備える。
【０００７】
本発明に係る浮力選別装置は、洗浄プール内に配置され、水を供給することによって水流を発生する水流発生部と、洗浄プール内に配置され、エアーを供給することによって投入物に浮力を付与するエアー供給部と、洗浄プールの上縁部であって水流の下流側に配置され、洗浄プールから水と共に軽量物を越流させる越流部と、を備えている。従って、水中に投入された投入物は、水流発生部による水流とエアー供給部によるエアーによって揚圧力の作用を受ける。軽量物と礫分との間では水中で落下速度差と受圧面積差が生じる。これによって、比重の軽い軽量物は、水流によって越流部へ流されて当該越流部を越流して洗浄プール外へ流される。一方、比重の重い礫分は水中を落下して搬送部に搬送されることによって洗浄プール外へ搬送される。また、投入部は、投入物を斜め下方へ移動させるすべり板、及びすべり板上の投入物へ振動を付与する振動機構を備え、投入物を洗浄プールへ投入することができる。このような構成により、すべり板上において、上層側に軽量物を移動させると共に下層側へ礫分を移動させつつ、投入物Ｄを幅方向に沿って略均等に薄く拡げて、洗浄プール内で布状となるように投入物を投入することが可能となる。これによって、軽量物がエアーによる浮力補助の作用を受け易くなると共に、水流によって速やかに越流部側へ移動することができる。以上によって、礫分から軽量物、特に、水分を吸収して比重が重くなることで分離回収が困難であった木片等を確実に選別することができる。
【０００８】
本発明に係る浮力選別装置において、越流部の高さが調整可能に構成されていてよい。これによって、投入物内の軽量物と礫分の内容に応じて、越流部の高さを適切な条件に設定して軽量物を越流部で越流させることができる。
【０００９】
本発明に係る浮力選別装置において、洗浄プールは、水流発生部による水流が形成される水流部と、洗浄プールの水面を浮遊する浮遊物を回収する浮遊物回収部と、を備えてよい。これによって、水流部では礫分と軽量物とを選別する一方で、水流部で選別し切ることができずに洗浄プールの水面を浮遊することとなった浮遊物を、浮遊物回収部で回収することができる。
【００１０】
本発明に係る浮力選別装置において、洗浄プールは、水流発生部による水流が形成される水流部を備え、水流部は、水面下に、開口部を有して、礫分から分離された軽量物を回収するための分離回収部を備えてよい。これによって、越流部で越流することなく水流部の水中を落下する軽量物を、分離回収部にて回収することができる。また、分離回収部は開口部から軽量物を取り込むことができる。これによって、分離回収部に回収された軽量物が巻き上げられて分離回収部から出されることを抑制できる。
【００１１】
本発明に係る浮力選別装置において、分離回収部の開口部の位置、高さの少なくともいずれかを調整可能であってよい。これによって、投入物内の軽量物と礫分の内容に応じて、分離回収部の構成を適切な条件に設定して軽量物を回収することができる。
【００１２】
本発明に係る浮力選別装置において、水流発生部による水流の速度が調整可能となっていてよい。これによって、投入物内の軽量物と礫分の内容に応じて、水流の速度を適切な条件に設定することができる。
【００１３】
本発明に係る浮力選別装置において、エアー供給部によるエアーの圧力が調整可能となっていてよい。これによって、投入物内の軽量物と礫分の内容に応じて、エアーの圧力を適切な条件に設定することができる。
【００１４】
本発明に係る選別方法は、上述の浮力選別装置を用いて礫分と軽量物とを選別する選別方法であって、分離回収するべき軽量物の比重に応じて、越流部の高さ、水流発生部による水流の速度、エアー供給部によるエアーの圧力、及び投入部と越流部との間隔の少なくとも何れかを調整する。本発明に係る選別方法によれば、投入物内の軽量物と礫分の内容に応じて、適切な条件を設定して、礫分から軽量物を確実に選別することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、礫分から軽量物、特に、水分を吸収して比重が重くなることで分離回収が困難であった木片等を確実に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る浮力選別装置の概略構成を示す概略断面図である。
【図２】越流部周辺の構成を示す図である。
【図３】変形例に係る浮力選別装置の概略構成を示す概略断面図である。
【図４】図３に示す浮力選別装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
まず、図１を参照して、浮力選別装置１の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る浮力選別装置１の概略構成を示す概略断面図である。浮力選別装置１は、礫分ｄ１、軽量物ｄ２を含む投入物Ｄの比重差により、礫分ｄ１と軽量物ｄ２をと選別除去する装置である。なお、投入物Ｄの内容の詳細については後述する。図１に示すように、浮力選別装置１は、洗浄プール２と、投入部３と、水流発生部４と、エアー供給部６と、搬送部７と、越流部８と、軽量物回収部９と、礫分排出部１１と、を備えている。なお、本実施形態では、浮力選別装置１の各構成は、構造物５０によって支持されている。ただし、図の簡略化のため、構造物５０の細部は省略している。なお、図１における紙面左右方向を浮力選別装置１の「長さ方向Ｄ１」とし、紙面前後方向を浮力選別装置１の「幅方向Ｄ２」とし、紙面上下方向を浮力選別装置１の「上下方向Ｄ３」として以下の説明を行う。
【００１９】
洗浄プール２は、投入物Ｄを浮力によって選別するための水を貯留する槽である。なお、図１においては、洗浄プール２に貯留されている水の水面を「ＷＦ」で示している。本実施形態においては、洗浄プール２は、浮力選別装置１の長さ方向Ｄ１の一端１ａ側（図１の紙面左側）の水深が深くなっており、長さ方向Ｄ１の他端１ｂ側（図１の紙面右側）へ向かうに従って浅くなるように構成されている。すなわち、洗浄プール２の底壁２ａは、一端１ａ側から他端１ｂ側へ向かって斜め上方へ延びるように傾斜している。洗浄プール２は、水流発生部４による水流ＷＳが形成される水流部２Ａと、洗浄プール２の水面を浮遊する浮遊物を回収する浮遊物回収部２Ｂと、に二分されている。
【００２０】
水流部２Ａは、浮力選別装置１の一端１ａ側の領域に設けられており、投入部３から投入された投入物Ｄを礫分ｄ１と軽量物ｄ２とに選別する部分である。本実施形態では、水流部２Ａは、長さ方向Ｄ１に向かい合うように対向する壁部１２と壁部１３との間の領域に形成されている。なお、壁部１２及び壁部１３は、図１及び図２（ａ）に示すように傾斜していてもよく、図２（ｂ）に示すように略垂直に上下方向Ｄ３に延びてもよい。浮遊物回収部２Ｂは、浮力選別装置１の他端１ｂ側の領域に設けられており、水流部２Ａで選別しきれずに礫分ｄ１に付着していた軽量物ｄ２を回収する部分である。浮遊物回収部２Ｂには、水面ＷＦに対応する高さ位置に、水面ＷＦ付近を浮遊する軽量物ｄ２を回収する回収バスケット１４が設けられている。回収バスケット１４は、水流部２Ａよりも他端１ｂ側（礫分排出部１１側）に配置されている。
【００２１】
投入部３は、投入物Ｄを斜め下方へ移動させるすべり板１８、及びすべり板１８上の投入物Ｄへ振動を付与する振動機構１７を備えている。具体的には、投入部３は、振動シュート１９によって構成されており、当該振動シュート１９の底面がすべり板１８として構成されており、振動シュート１９の壁部等に振動モータを取り付けることによって振動機構１７が構成されている。なお、振動シュート１９の投入口には二又投入シュート２１が設けられていてよい。投入部３の出口３ａは、洗浄プール２の水流部２Ａの上方に配置されている。また、すべり板１８は、長さ方向Ｄ１における他端１ｂ側から一端１ａ側へ向かって斜め下方に傾斜している。従って、投入物Ｄは、二又投入シュート２１から投入されてすべり板１８上に落下し、すべり板１８上で長さ方向Ｄ１における他端１ｂ側から一端１ａ側へ向かってすべり落ち、出口３ａから落下して水流部２Ａに投入される。また、すべり板１８上をすべり落ちる投入物Ｄには振動機構１７によって振動が付与される。従って、投入物Ｄはすべり板１８上において幅方向Ｄ２に略均等に広がる。また、図２（ａ）に示すように、投入物Ｄは、上層側に比重の軽いもの（主に軽量物ｄ２）が集まり、下層側に比重の重いもの（主に礫分ｄ１）が集まるように移動する。これにより、投入部３は、洗浄プール２内で布状となるように投入物Ｄを洗浄プール２へ投入することが可能となる。「布状となるように投入する」とは、投入物Ｄが幅方向Ｄ２に沿って略均等に薄く拡げられた状態にて、洗浄プール２へ投入することである（例えば図２（ｂ）を参照）。なお、すべり板１８の傾斜方向は特に限定されず、例えば、一端１ａ側から他端１ｂ側へ向かって斜め下方に傾斜していてもよい。
【００２２】
水流発生部４は、洗浄プール２内に配置され、水を供給することによって水流ＷＳを発生するものである。水流発生部４は、洗浄プール２に貯留されている水の中で補助水を供給する水供給部２２によって構成される。なお、水供給部２２は、外部からの外部供給水を用いてもよく、浮力選別装置１内の循環水（例えば軽量物ｄ２回収後に槽内に貯められた水）を用いてもよい。水流発生部４は、水流部２Ａの水中、及び水面ＷＦの投入物Ｄに対して水流ＷＳを発生させる。なお、水流ＷＳの方向は特に限定されないが、投入物Ｄの動きに対して略平行となるように、水流発生部４が水流ＷＳを発生させてよい。例えば、図１に示す例では、水供給部２２は、水流部２Ａへ向けて他端１ｂ側から一端１ａ側へ向けて略水平に水を噴出しているが、水流ＷＳは一度壁部１３の裏面（水流部２Ａの反対側の面）に衝突し、当該壁部１３の下端部を回り込んで水流部２Ａへ進入している。これにより、水流ＷＳは水流部２Ａに対して斜め上方へ向かうような流れとなる。この場合、水流ＷＳは、水平方向へ向かう方向成分と、上方へ向かう方向成分を有する。ただし、壁部１３に孔や網目等を形成することで、あるいは壁部１３を省略することで、水供給部２２からの水が流れるようにして、布状の投入物Ｄに対して略水平に水流ＷＳが作用してもよい。
【００２３】
エアー供給部６は、洗浄プール２内に配置され、エアーを供給することによって投入物Ｄに浮力を付与するものである。エアー供給部６は、水流部２Ａの下端側に配置されており、投入物Ｄに対して下方から上方へ向かって気泡を供給する。例えば、エアー供給部６は、壁部１３の下端付近において幅方向Ｄ２に沿って延びるバブリング用配管によって構成されてよい（図２（ｂ）参照）。バブリング用配管には、幅方向Ｄ２に沿って複数カ所に貫通孔が形成されており、当該貫通孔から気泡が発生する。なお、エアー供給部６は、一本のバブリング用配管で構成されていなくともよく、複数本のバブリング用配管で構成されていてよい。エアー供給部６は、水流部２Ａの幅方向Ｄ２における略全領域に対して気泡を供給することが好ましい。また、エアー供給部６の配置は、投入物Ｄに下方からエアーを供給できる限り、特に限定されない。
【００２４】
搬送部７は、洗浄プール２内に配置され、礫分ｄ１を洗浄プール２外へ搬送するものである。搬送部７は、洗浄プール２の底壁２ａに設けられたベルトコンベアによって構成されている。搬送部７は、少なくとも水流部２Ａの下方から底壁２ａに沿って斜め上方に延びている。従って、水流部２Ａで選別された投入物Ｄのうち、越流部８で回収されずに沈んだ礫分ｄ１（軽量物ｄ２も含まれる）は、搬送部７上に落下する。また、搬送部７は、浮力選別装置１の他端１ｂ側においては、洗浄プール２の水面ＷＦよりも斜め上方まで延びている。従って、礫分ｄ１は、搬送部７によって浮力選別装置１の他端１ｂ側に設けられた礫分排出部１１へ搬送される。なお、搬送部７の搬送途中には（水面ＷＦから礫分が大気中に出される位置）洗浄水供給部２４が設けられてよい。搬送部７に搬送されている途中では、洗浄プール２の水中で礫分ｄ１に混入していた軽量物ｄ２が分離されて、あるいは洗浄水供給部２４からの洗浄水によって軽量物ｄ２が分離されて、水面ＷＦ付近を浮遊する。このような軽量物ｄ２は、前述の回収バスケット１４で回収される。搬送部７の終端部には、礫分排出部１１が設けられている。具体的には、搬送部７の終端部に排出ホッパー２６を設けることによって、礫分排出部１１が構成される。
【００２５】
越流部８は、洗浄プール２の上縁部であって水流ＷＳの下流側に配置され、洗浄プール２から水と共に軽量物ｄ２を越流させるものである。図２（ａ），（ｂ）に示すように、越流部８は、壁部１２の上縁部８ａを洗浄プール２の水面ＷＦと略同位置、あるいは水面ＷＦより僅かに高い位置、または僅かに低い位置まで延ばすことによって構成されている。越流部８は、水流部２Ａの幅方向Ｄ２における略全域にわたって形成されている。なお、越流部８は、壁部１２の上縁部８ａから長さ方向Ｄ１の外側（一端１ａ側）へ水平に延びる水平部８ｂを有していてもよい（図２参照）。なお、越流部８は、投入部３の出口３ａから長さ方向Ｄ１へ離間した位置に配置されている。投入部３の出口３ａと越流部８との間の水面ＷＦが、水流部２Ａにおける水面、すなわち投入物Ｄを受け入れる水面（以下、当該部分を投入水面ＰＷＦと称する）となる。投入水面ＰＷＦ付近には、越流部８へ向かって横方向へ向かう水流ＷＳが発生している。従って、洗浄プール２内の水の一部が水流ＷＳによって越流部８を越流（オーバーフロー）する。当該越流による流速により、投入水面ＰＷＦに浮遊する軽量物ｄ２や、気泡や水流ＷＳによって浮かされる軽量物ｄ２が越流部８を乗り越えて洗浄プール２の外部へ流される。
【００２６】
軽量物回収部９は、越流部８を越流した軽量物ｄ２を水と共に回収するものである。軽量物回収部９は、洗浄プール２の一端１ａ側の上縁部（すなわち越流部８）から斜め下方へ向かって延びる軽量物搬送部２７と、軽量物搬送部２７を流れてきた軽量物ｄ２を回収する回収カゴ２８と、軽量物ｄ２と共に流れてきた水を回収する水槽２９と、を備えている。軽量物搬送部２７の中途位置には、水切りスクリーン３１が設けられていてもよく、当該水切りスクリーン３１で軽量物ｄ２からある程度の水分が除去される。
【００２７】
ここで、本実施形態に係る浮力選別装置１は、軽量物ｄ２の回収率を向上させるために各種パラメータが適切に設定されている。それらについて、図２を参照して説明する。
【００２８】
まず、本実施形態に係る浮力選別装置１では、地震や津波等による災害によって発生した災害廃棄物を投入物Ｄとして扱うことができる。従来の浮力選別装置は、礫分からごみ等の不純物や汚れを除去することが可能であったが、軽量物として礫分から除去されるものは、形状や物性が一定範囲に安定しているものが多かった。また、礫分に対する除去対象物の量も少なかった。一方、災害廃棄物は、極めて形状や物性が安定しないものを多く含んでいる上、礫分に対して多くのごみ等が含まれている。本実施形態に係る浮力選別装置１は、このように形状や物性が極めて安定していない投入物Ｄの中から、ごみ等の軽量物ｄ２と、再利用するための礫分ｄ１とを選別することができる。なお、本実施形態で扱う投入物Ｄにおける礫分ｄ１は平均粒径が３０ｍｍ以下程度である。また、軽量物ｄ２は木片やビニール等の主に可燃性のごみである。軽量物ｄ２の大きさは極めて不定形であるが、例えば１００ｍｍ程度の大きさのものが含まれていたとしても、本実施形態に係る浮力選別装置１を用いることで選別可能である。特に、木片等は、水分を吸収して比重が重くなることで分離回収が困難であったが、このような木片等も回収可能である。なお、軽量物ｄ２には当該大きさより小さいものが含まれていてよい。従来の浮力選別装置で取り扱う投入物に比して、本実施形態で取り扱い可能な投入物Ｄ中の軽量物ｄ２は多く、礫分ｄ１に対する軽量物ｄ２の割合は、４０％以下（体積比）である。
【００２９】
上述のように形状や物性が極めて安定しない投入物Ｄであっても効率よく選別できるように、浮力選別装置１においては、投入部３の形状・サイズ及び水流部２Ａの形状・サイズ等が適切なものに設定されている。まず、水流部２Ａの幅方向Ｄ２の寸法Ｌ１（図２（ｂ）参照）は、エアー供給部６からのエアーによって投入物Ｄに幅方向Ｄ２に均等な浮力補助をできるように、広くし過ぎないことが好ましい。一方、寸法Ｌ１が狭過ぎると、投入物Ｄの投入量が少なくなることで処理能力の低下が生じる可能性がある。また、寸法Ｌ１が狭過ぎるにも関わらず、投入量を多くする場合は、投入物Ｄが狭い範囲に密集した状態で投入されるため、投入物Ｄを布状にして広く薄い状態で投入することができず水流ＷＳや気泡による浮力を良好に作用させることができない可能性がある。従って、寸法Ｌ１は２〜４ｍ程度に設定される。なお、投入部３の幅方向Ｄ２の寸法も寸法Ｌ１と略同程度に設定される。また、投入部３が投入物Ｄを洗浄プール２に投入する投入量は、１００〜２００ｍ３程度である。この投入量は、投入物Ｄの内容によって調整可能である。投入部３のすべり板１８の傾斜部分の傾斜角度は３０〜４０°程度に設定され、すべり板１８の長さは１〜２ｍ程度に設定され、振動機構１７による振動力は１．５〜３．７ｋＷ程度に設定される。すべり板１８の傾斜角度及び長さは調整機構等を設けることによって調整可能であり、振動力の大きさも振動機構１７の出力を調整することによって調整可能である。また、投入部３の高さ（投入物Ｄの落下距離）、すなわちすべり板１８の縁部１８ａと水面ＷＦとの間の上下方向Ｄ３における寸法は、０〜３０ｍｍ程度に設定される。この寸法は、例えば、投入部３の上下方向Ｄ３の位置を調整する機構を設けることで調整可能である。
【００３０】
また、水流発生部４による水流ＷＳの速度は調整可能である。水流ＷＳは、例えば水供給部２２によって供給される流量を調整することによって、調整可能である。具体的には、水流ＷＳは水流部２Ａの全領域で０．３〜０．８ｍ／秒程度に設定される。水流ＷＳの流速が当該範囲より小さい場合は、水分を含んで比較的比重が大きくなった可燃ごみ（木片）などを越流部８で十分に越流させることができない可能性がある。一方、水流ＷＳの流速が当該範囲より大きい場合は、礫が想定以上に可燃物側に回り込む可能性がある。また、エアー供給部６によるエアーの圧力は調整可能となっている。エアーの圧力は、例えばエアーの供給量を調整することによって調整可能である。具体的には、エアーの圧力は例えば、エア源２ＨＰ程度に設定してよい。エアーの圧力が当該範囲よりすぎる場合は、軽量物ｄ２に十分に浮力を付与することができない可能性がある。一方、エアーの圧力が当該範囲より過度に大きい場合は、礫が想定以上に可燃物側に回り込む可能性がある。なお、エアー供給部６の配置に関し、当該エアー供給部６の最深部の位置は壁部１３の深さと同義となり、１．５〜２．０ｍ程度に設定してよい。
【００３１】
また、越流部８の高さは調整可能に構成されている。越流部８の高さは、例えば壁部１２の上縁部８ａ付近の高さを伸縮可能に構成することによって調整可能としてもよく、壁部１２の上縁部８ａ及び水平部８ｂを構成する部材と交換可能に構成することによって調整可能としてもよい。越流部８の高さ、すなわち上縁部８ａ（水平部８ｂ）の高さ位置が、水面ＷＦに対して０〜２０ｍｍ程度に設定される。越流部８の高さが当該範囲より低い場合は、礫分ｄ１まで越流部８を越流する可能性がある。一方、越流部８の高さが当該範囲より高い場合は、水流ＷＳの流速を上げたとしても、軽量物ｄ２が越流部８を越流することができなくなる可能性がある。また、越流部８と投入部３との間の長さ方向Ｄ１における離間距離Ｌ２（すなわち、すべり板１８の縁部１８ａと壁部１２の上縁部８ａとの間の長さ方向Ｄ１における寸法）は、調整可能に構成されている。例えば、投入部３の長さ方向Ｄ１における位置調整を可能とする機構を設けることによって、または越流部８の長さ方向Ｄ１における位置調整を可能とする機構を設けることによって、離間距離Ｌ２は調整可能である。離間距離Ｌ２は、少なくとも水流部２Ａの幅方向Ｄ２の寸法Ｌ１より小さく、８０ｃｍ〜１．５ｍ程度に設定される。離間距離Ｌ２が当該範囲より小さい場合は、投入水面ＰＷＦが越流物で満たされ、当該部分で閉塞するという可能性がある。一方、離間距離Ｌ２が当該範囲より大きい場合は、浮力が十分ではない分が越流しきれず沈降するという可能性がある。なお、越流部８と投入部３との間には隔壁等は設けられておらず（すなわち、投入水面ＰＷＦには隔壁等が設けられていない）、投入水面ＰＷＦは、投入部３の縁部１８ａと越流部８との間で長さ方向Ｄ１に沿って連続した水面を形成している。ここで、水流部２Ａに水流発生部４が水を外部から（又は循環水により）供給することで、水量増加作用によって水流部２Ａの水を越流部８で越流させることができる。従って、投入された軽量物ｄ２は、投入水面ＰＷＦに投入された直後に気泡による作用及び前述の越流効果の影響を受け、投入水面ＰＷＦ付近を浮遊して越流部８へ向かうことができる。
【００３２】
次に、本実施形態に係る浮力選別装置１の作用・効果について説明する。
【００３３】
本実施形態に係る浮力選別装置１は、洗浄プール２内に配置され、水を供給することによって水流を発生する水流発生部４と、洗浄プール２内に配置され、エアーを供給することによって投入物Ｄに浮力を付与するエアー供給部６と、洗浄プール２の上縁部であって水流ＷＳの下流側に配置され、洗浄プール２から水と共に軽量物ｄ２を越流させる越流部８と、を備えている。従って、水中に投入された投入物Ｄは、水流発生部４による水流ＷＳとエアー供給部６によるエアーによって揚圧力の作用を受ける。軽量物ｄ２と礫分ｄ１との間では水中で落下速度差と受圧面積差が生じる。これによって、比重の軽い軽量物ｄ２は、水流ＷＳによって越流部８へ流されて当該越流部８を越流して洗浄プール２外へ流される。一方、比重の重い礫分ｄ１は水中を落下して搬送部７に搬送されることによって洗浄プール２外へ搬送される。また、投入部３は、投入物Ｄを斜め下方へ移動させるすべり板１８、及びすべり板１８上の投入物Ｄへ振動を付与する振動機構１７を備え、洗浄プール２内で布状となるように投入物Ｄを洗浄プール２へ投入することができる。このような構成により、すべり板１８上において、上層側に軽量物ｄ２を移動させると共に下層側へ礫分ｄ１を移動させつつ、投入物Ｄを幅方向Ｄ２に沿って略均等に薄く拡げて、洗浄プール２内で布状となるように投入物Ｄを投入することが可能となる。これによって、軽量物ｄ２がエアーによる浮力補助の作用を受け易くなると共に、水流ＷＳによって速やかに越流部８側へ移動することができる。以上によって、礫分ｄ１から軽量物ｄ２を確実に選別することができる。
【００３４】
なお、比較例に係る浮力選別装置として、投入部から水中に投入物を投入し、水中を落下している途中の投入物に対して横側からジェット気泡を噴射することによって、落下する投入物の層から軽量物を分離させ、気泡の作用で軽量物を水面まで上昇させて、越流部で越流させる構成を考慮する。このように、一旦水中に落下した軽量物を気泡によって水面まで上昇させる比較例に係る浮力選別装置は、軽量物の量が多くなった場合や、軽量物の形状・サイズが不定形となった場合に、軽量物を浮かせることができず、良好に選別できないという問題がある。一方、本実施形態に係る構成によれば、投入水面ＰＷＦにはエアー供給部６からの気泡が供給されると共に、横方向への水流ＷＳも作用させることができる。従って、投入物Ｄは投入水面ＰＷＦに投入後速やかに浮力補助及び水流ＷＳの影響を受けることができるため、軽量物ｄ２は水中に沈む前に越流部８へ流れることができ、あるいは、沈んだとしても投入水面ＰＷＦに近い位置で浮遊している状態で（沈下の勢いが弱い状態）浮力補助の作用を受けることで、越流部８へ流れることができる。
【００３５】
本実施形態に係る浮力選別装置１において、越流部８の高さが調整可能に構成されている。これによって、投入物Ｄ内の軽量物ｄ２と礫分ｄ１の内容に応じて、越流部８の高さを適切な条件に設定して軽量物ｄ２を越流部８で越流させることができる。
【００３６】
本実施形態に係る浮力選別装置１において、洗浄プール２は、水流発生部４による水流が形成される水流部２Ａと、洗浄プール２の水面ＷＦを浮遊する浮遊物を回収する浮遊物回収部２Ｂと、を備えている。これによって、水流部２Ａでは礫分ｄ１と軽量物ｄ２とを選別する一方で、水流部２Ａで選別し切ることができずに洗浄プール２の水面ＷＦを浮遊することとなった浮遊物を、浮遊物回収部２Ｂで回収することができる。
【００３７】
本実施形態に係る浮力選別装置１において、水流発生部４による水流ＷＳの速度が調整可能となっている。これによって、投入物Ｄ内の軽量物ｄ２と礫分ｄ１の内容に応じて、水流ＷＳの速度を適切な条件に設定することができる。
【００３８】
本実施形態に係る浮力選別装置１において、エアー供給部６によるエアーの圧力が調整可能となっている。これによって、投入物Ｄ内の軽量物ｄ２と礫分ｄ１の内容に応じて、エアーの圧力を適切な条件に設定することができる。
【００３９】
本実施形態に係る選別方法は、上述の浮力選別装置１を用いて礫分ｄ１と軽量物ｄ２とを選別する選別方法であって、分離回収するべき軽量物ｄ２の比重に応じて、越流部８の高さ、水流発生部４による水流ＷＳの速度、エアー供給部６によるエアーの圧力、及び投入部３と越流部８との間隔の少なくとも何れかを調整する。本実施形態に係る選別方法によれば、投入物Ｄ内の軽量物ｄ２と礫分ｄ１の内容に応じて、適切な条件を設定して、礫分から軽量物ｄ２を確実に選別することができる。
【００４０】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
例えば、図３及び図４に示すように、水流部２Ａは、水面ＷＦ下に、開口部４２を有して、礫分ｄ１から分離された軽量物ｄ２を回収するための分離回収部４０を備えてよい。具体的には、分離回収部４０は、越流部８の下方であって壁部１２の上下方向Ｄ３における中途位置に、回収室４１を設けることによって構成される。回収室４１は、壁部１２の外側に設けられており、壁部１２の位置に開口部４２を有している。開口部４２の下端側には仕切部材４７（図３（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）においてハッチングが付されている部材）が設けられている。また、回収室４１の上端部は越流部８を越流した水及び浮力保持軽量物ｄ２Ｂを外部へ流すための機構が設けられている。なお、図４（ａ）では、実線の矢印が浮力保持軽量物ｄ２Ｂの流れを示し、破線の矢印が補給水及び越流水の流れを示し、一点鎖線の矢印が浮力喪失軽量物ｄ２Ａの流れを示し、二点鎖線の矢印が礫分ｄ１の流れを示す。前述のような構成により、投入物Ｄのうち、浮力を保持することで水面ＷＦ付近を浮遊する浮力保持軽量物ｄ２Ｂは、越流部８を越流することで回収される。浮力保持軽量物ｄ２Ｂは、越流部８を越流した後、越流水と共に回収室４１の上面を幅方向Ｄ２における一方側へ流れて外部の回収部にて回収される（図４（ｂ）参照）。一方、浮力を喪失することで越流部８へ向かう手前で水中を沈下する浮力喪失軽量物ｄ２Ａは、水流及び気泡流の影響によって礫分ｄ１から分離されて水中にて分離回収部４０側へ流される。これによって、浮力喪失軽量物ｄ２Ａは、開口部４２から回収室４１内へ入り込む。これによって、越流部８で回収することができなかった浮力喪失軽量物ｄ２Ａを分離回収部４０にて回収することができる。回収室４１に回収された浮力喪失軽量物ｄ２Ａは、水中にて回収室４１の底部に貯められる。この浮力喪失軽量物ｄ２Ａは、別途設けられた機械式回収部にて回収される。機械式回収部は、特に限定されないが、例えば図４（ｂ）に示すようなバスケット６１を備えた搬送装置６０によって構成されてもよい。なお、図４（ｂ）では、搬送装置６０は、幅方向Ｄ２であって、浮力保持軽量物ｄ２Ｂが流れる方向の反対側に設けられているが、位置は適宜変更してよい。礫分ｄ１は、水流及び気泡流の影響を受けることなく沈み、水中の搬送部７で搬送される。なお、仕切部材４７に幅方向Ｄ２に沿って並ぶようにスリットを設けてよく、開口部４２を幅方向Ｄ２に沿って並ぶ区画に分けるように棒状の部材を設けてもよい。
【００４２】
また、図３に示す浮力選別装置において、分離回収部４０の開口部４２の位置、高さの少なくともいずれかを調整可能であってよい。これによって、投入物Ｄ内の軽量物ｄ２と礫分ｄ１の内容に応じて、分離回収部４０の構成を適切な条件に設定して軽量物ｄ２を回収することができる。具体的には、開口部４２の位置として、例えば越流部８と分離回収部４０の上端との間の上下方向における寸法Ｌ３は、１０〜５０ｍｍ程度に設定される。開口部４２の位置は、回収室４１全体を移動させる機構を設けることによって調整可能である。なお、分離回収部４０の幅方向寸法Ｌ５は、水流部２Ａの幅方向の寸法と同じに設定してよい。また、開口部４２の高さＬ４は、２００〜５００ｍｍ程度に設定される。開口部４２の高さＬ４は、例えば、仕切部材４７を伸縮、または長さの異なるものを付け替えることで調整可能であり、開口部４２の上端を板部材等で塞ぐことで調整可能である。
【００４３】
また、浮力選別装置の形状や各構成要素の配置等は各図に示すものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…浮力選別装置、２…洗浄プール、２Ａ…水流部、２Ｂ…浮遊物回収部、３…投入部、４…水流発生部、６…エアー供給部、７…搬送部、８…越流部、４０…分離回収部、４２…開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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