(57)【要約】リサイクル可能な材料を含む入力ストリーム中のガラス、プラスチックおよび/または紙の組成に関連するデータを収集するためのシステムおよび方法。収集されるデータは、例えば、入力ストリーム中のガラス、プラスチックおよび/または紙の重量および/または体積に関連することができる。このデータは第三者の使用のために保証されることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙成分を含むリサイクル可能な材料を輸送するための入力コンベア;
段ボール材料を分別するための第1の自動ソーター;
新聞紙材料を分別するための第2の自動ソーター;
少なくとも1つのタイプの紙の体積および重量の少なくとも1つに関連するデータを収集するための光学的紙ソーター;ならびに
システムの操作を容易にするためのコンベアの速度を調整するためのデータを受容する制御装置
を備えるシステム。
【請求項２】
少なくとも1つのタイプの紙が光沢紙および普通紙の少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項３】
データが第三者による使用のために保証される、請求項0に記載のシステム。
【請求項４】
データが少なくとも1つのタイプの紙の重量および体積の少なくとも1つに関連する、請求項1に記載のシステム。
【請求項５】
データが第三者による使用のために保証される、請求項1に記載のシステム。
【請求項６】
データが少なくとも1つのタイプの紙の重量および体積の少なくとも1つに関連する、請求項5に記載のシステム。
【請求項７】
ガラス成分を含むリサイクル可能な材料を輸送するための入力コンベア;
段ボール材料を分別するための第1の自動ソーター;
新聞紙材料を分別するための第2の自動ソーター;
少なくとも1つの色のガラスの体積および重量の少なくとも1つに関連するデータを収集するための光学的紙ソーター;ならびに
システムの操作を容易にするためのコンベアの速度を調整するためのデータを受容する制御装置
を備えるシステム。
【請求項８】
少なくとも1つの色のガラスが、無色、緑色および琥珀色の少なくとも1つを含む、請求項7に記載のシステム。
【請求項９】
データが第三者による使用のために保証される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１０】
データが少なくとも1つの色のガラスの重量および体積の少なくとも1つに関連する、請求項7に記載のシステム。
【請求項１１】
データが第三者による使用のために保証される、請求項7に記載のシステム。
【請求項１２】
データが少なくとも1つの色のガラスの重量および体積の少なくとも1つに関連する、請求項11に記載のシステム。
【請求項１３】
プラスチック材料およびプラスチックでない材料を含むリサイクル可能な材料を輸送するためのコンベア;
コンベアからプラスチック材料およびプラスチックでない材料を受容し、ならびにプラスチック材料からプラスチックでない材料を分離する自動ソーター;
少なくとも1つのタイプのプラスチック材料の体積および重量の少なくとも1つに関連するデータを収集するための光学的記録装置;ならびに
システムの操作を容易にするためのコンベアの速度を調整するためのデータを受容する制御装置
を備えるプラスチック処理システム。
【請求項１４】
少なくとも1つのタイプのプラスチック材料が、テレフタレート(PET)および高密度ポリエチレン(HDPE)の少なくとも1つを含む、請求項13に記載のシステム。
【請求項１５】
データが第三者による使用のために保証される、請求項14に記載のシステム。
【請求項１６】
データが少なくとも1つのタイプのプラスチック材料の重量および体積の少なくとも1つに関連する、請求項13に記載のシステム。
【請求項１７】
データが第三者による使用のために保証される、請求項13に記載のシステム。
【請求項１８】
データが少なくとも1つのタイプのプラスチック材料の重量および体積の少なくとも1つに関連する、請求項17に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、材料回収施設(MRF)においてリサイクル用品を分別するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
ガラス、プラスチック、および金属などのコスト効果の高い材料のリサイクルは、連邦、州、および地方のレベルにおけるこれまでに増加しつつある法的な命令、ならびにそれに応じた付随するコストのために、多くの事業に対して重要性が増大する問題となりつつある。リサイクルのプロセスにおいて、材料回収施設(MRF)のような実体は、処理の間に回収されるリサイクル可能な材料の量を増加および／または最適化すること、ならびに労働コストのような操作上のコストを減少させることに関する、いくつかの顕著な難問に直面する可能性がある。
【０００３】
MRFは、一般的に、リサイクル材料のための納入および全体の分別(および限定された処理)の点として働き、その結果、分別されたリサイクル材料は、例えば、引き続く処理のためにリサイクル材料の顧客に輸送することができる。リサイクル可能な材料は、一般的に、単一ストリームまたは二重ストリームのいずれかでMRFに入る。単一ストリームは、ガラス、プラスチック、および／または金属の混合物(本明細書では集合的に「混合容器」と呼ばれる)、古新聞印刷物(ONP)(例えば、新聞紙および新聞の折り込み)、古い段ボール紙(OCC)、古い電話帳(OTD)、古雑誌(OMG)、くず郵便物および／または事務用紙(本明細書では集合的に「繊維材料」と呼ばれる)からなる。二重ストリームMRFは、混合容器ストリームおよび繊維材料ストリームからなる。伝統的なMRFは、典型的には、二重ストリーム配置を利用するのに対して、労働および他の操作上のコストを減少するための欲求が、単一ストリームMRFに向けた流れの後ろで推進力となっている。
【０００４】
全体の分別は、タイプによって材料を分離する工程を含む。例えば、ガラス、プラスチック、アルミニウム、繊維などは、各々互いに物理的に分離することができる。ガラスの場合においては、従来的なMRFは、典型的には、サイズおよび色によってガラスを分別し、この各々が労働コストを招き、機械および設備に対して実質的な摩耗を引き起こす可能性があり、ならびに一般的により高い維持コストおよびより低い利益幅を生じる。
【０００５】
サイズに関しては、MRFに入るガラスの多くは、完全な容器の形態ではない。代わりに、容器は、典型的には、しばしば広範な種々のサイズの多数の断片に破砕されており、このことは、従来的なMRFにおいてガラスを分別することを複雑にし、これに付随するコストを増大する。約2.5インチより小さい混合色(例えば、無色、琥珀色、緑色)のガラスの小片は、混合カレットまたは残渣と呼ばれる(本明細書以後、混合カレット)。現在、ガラスリサイクルの経済性は、約2.5インチ以上のガラスの小片が、リサイクルのために清浄化されかつ処理されることが利益になる(またはより利益になる)ようなものである。なぜなら、混合カレットを分別、清浄化、およびさもなくば処理することは、一般的にあまりにも困難かつ高価であるからである。
【０００６】
従って、混合カレットは、典型的には、埋め立て覆い材料として集合形態で使用されるか、またはさらなるコストでさらに処理されるかのいずれかであり、その結果、これは例えば、グラスファルト(回収された粉末ガラスがアスファルト中の砂利のいくらかを置き換えている高速道路の舗装材料)のような舗装材料として、および／または骨材(モルタルおよびコンクリートを作るためにセメントなどの結合材と混合されるガラス、砂または小石のような材料)として使用することができる。
【０００７】
参照により本明細書に組み入れられる「Commingled Recyclables Recovery and Recycling Process and Related Apparatuses」という表題の米国特許第5,588,598号は、回収のために適切でないガラスが、いかにして、夾雑物を実質的に除去するトロンメル処理ループに導入され、およびガラスを粒子に減じられるかを記載している。しかし、埋め立て材料または舗装材料として混合カレットを処理することは、分別業者および／またはガラス工場への引き続く売却のために、混合カレットを含まない同じ量のガラスを処理するよりも、一般的に利益が少ない。
【０００８】
加えて、色によってガラスを分別する(例えば、無色、琥珀色、および緑色の成分に)ことはまた、MRFに対して難問を課す。約2.5インチのサイズよりも大きな混合カレットとガラスの小片の両方についての色分別は、従来的なガラス製造における使用のために所望される。参照により本明細書に組み入れられる「System and Method for Separating Recycled Debris」という表題の米国特許第5,485,925号は、手動分別を含む、いくつかの初期ふるい方法を議論している。参照により本明細書に組み入れられる「Device for Sorting Waste」という表題の欧州特許第EP0439674号は、ロボットソーターの使用を記載している。しかし、米国特許第5,485,925号および欧州特許第EP0439674号は、混合カレットを回収する問題に取り組んでいない。
【０００９】
さらに、色によってガラスを分別するために使用される手動分別のような、従来的なMRFプロセシング技術に付随した固有の制限が存在するので、夾雑物は、ガラスストリームから完全には除去されない。ガラスストリーム中に残る夾雑物は、完成したガラス製品における品質および安全性の問題を引き起こす可能性がある。例えば、ガラスストリームに残っているセラミック不純物は、完成したガラス製品の構造的な完全性と同様に、ガラスのリサイクルおよび製造プロセスに有害な影響を与える可能性がある。従って、リサイクルプロセスから回収されたガラスの清浄度を改善するための必要性が存在している。
【００１０】
最後に、単一ストリーム収集法の遂行に起因して、ガラスは、収集プロセスの全体を通して実質的に高速度で分解されている。結果として、はるかに高いパーセンテージの混合カレットが製造され、増加した製造の多くは、従来的なMRF処理プロセスを使用してリサイクルすることが可能ではない。
【発明の開示】
【００１１】
従って、本発明者らは、ガラスをリサイクルすることに関連する収益性を増大および／または改善することが一般的に有益であると決定した。特に、本発明者らは、混合カレットをリサイクルすることに関連する収益性を改善可能であることが有益であると決定した。本発明者らは、リサイクルプロセスから回収されたガラスの収率を増大させることが有益であると決定した。本発明者らはさらに、サイズおよび／または色によってガラスを分別する必要なしに、ガラスをリサイクル可能であることが有益であることをさらに決定した。加えて、本発明者らは、サイズおよび色によってガラスを分別する必要性を除去することが、ガラスをリサイクルすることに付随する労力、設備、および設備の維持コストを有利に減少すると決定した。加えて、本発明者らは、分別業者またはガラス工場に混合カレットを輸送する前に、例えば、セラミックを除去することによって、リサイクルプロセスから回収された混合カレットの清浄度を増大可能であることが一般的に有益であると決定した。
【００１２】
本発明者らは、例えば、単一ストリームMRFと接続した1つまたは複数の光学的ソーターを利用する新規かつ有用な方法を発見した。特に、本発明者らは、光学的ソーターの使用が、例えば、労働コストを減少し、自動化の増加を提供し、それによって分別の効率を改善し、分別された材料の品質を増大し、ならびに回収速度を増加させることによって収益性を一般的に改善することができることを発見した。本発明者らはまた、例えば、MRF操作が、処理効率および収益性の改善を容易にする様式で修飾されることを可能にする様式で、少なくともいくつかのリサイクル可能な材料の構成物質データを収集、追跡、および処理するために、1つまたは複数の光学的ソーターを利用する必要性が存在していることを発見した。
【００１３】
発明の態様の説明
本発明の態様は、サイズおよび／または色によってガラスを分別する必要を伴うことなく、例えば、ボトル製造のための材料としての最終的な使用のための混合リサイクル用品の入ってくるストリームのすべて(または実質的にすべて)のガラス部分を回収および処理することができるリサイクルのシステムおよび方法を提供する。得られるガラスは、例えば、これらの各々が参照により本明細書に組み入れられる「Method of Recycling Mixed Colored Cullet into Amber, Green, or Flint Glass」という表題の米国特許第5,718,737号、「Method of Recycling Batches of Mixed Color Cullet into Amber, Green, or Flint Glass with Selected Properties」という表題の米国特許第6,230,521号、および／または「Automated Process for Recycling Batches of Mixed Color Cullet into Amber, Green, or Flint Glass with Selected Properties」という表題の米国特許第6,763,280号に記載されるような脱色／着色技術と一緒に使用することができる。
【００１４】
本発明の態様はまた、単一材料回収施設(MRF)の顧客による製造材料としての最終的な使用のための、例えば、リサイクル可能な材料の入ってくる単一ストリームの紙、ガラス、プラスチック、鉄および／または非鉄の内容物のすべて(または実質的にすべて)を回収および処理する、自動または実質的な自動の単一材料回収施設(MRF)のリサイクルシステムおよび関連方法も提供する。本発明の態様は、労働コストを減少し、自動化の増加を提供し、それによって分別の効率を改善し、分別された材料の品質を増大し、ならびに回収速度を増加させることによって収益性を一般的に増加する。
【００１５】
加えて、本発明の態様は、MRFが、例えば、繊維および／またはガラスの材料が処理される速度などのデータを収集することを可能にする。これらのデータは、例えば、MRFが、内部プロセスの効率をより良好に追跡および／または改善すること、ならびにリサイクル製品の価格および／または利益幅の改善を実現することを可能にするか、または容易にすることができる。例えば、ガラス組成データなどのデータは、ガラス工場の操作を容易にするために収集することができる。加えて、例えば、処理された樹脂の梱包中のプラスチックボトルの色組成(例えば、日、週または月についての緑色のポリエチレンテレフタレート(PET)ボトルおよび／またはより価値の高い透明なPETボトルの量)に関するデータを決定することができる。このデータは、ミルがその混合プロセスをより良好に管理することを可能にするために使用することができる。
【００１６】
図1Aは、一般的には100において、本発明の態様に従う例示的な単一ストリームガラスリサイクルシステムのブロック図を図示する。このシステム100は、入力110、ならびに標準的な技術および設備、例えば、1つまたは複数の手動ソーター129、古段ボール箱(OCC)ディスクふるい130、古新聞紙(ONP)ふるい132、空気分類装置134、粉砕装置136、最終ふるい138、セラミック検出装置および除去装置139、ならびに／または貯蔵庫140を備える。システム100はまた、ポリッシュふるい144、手動ソーター146、および／または鉄分離装置148を備えることができる。種々の技術および設備の多数の配置を利用することができる。加えて、上記に記載されるすべての技術および設備が、すべての態様において利用される必要はない。
【００１７】
入力110は、例えば、プラスチック、金属および／または新聞紙、段ボール紙、事務用紙、くず郵便物材料などの繊維と混合されている、混合着色(例えば、透明、琥珀色および／または緑色)ガラスを含むことができる、システム100への供給ストリームである。一般的に、入力110は、ガラスに加えて、3つのタイプのリサイクル可能な材料およびリサイクル可能でない材料:有機材料、セラミック材料、および金属を一般的に有する。
【００１８】
第1に、有機材料は、例えば、段ボール箱、紙袋、新聞紙、紙およびプラスチックのラベル、プラスチックの容器およびキャップ、コルク、木材の破片、植物ならびに／または食物の残渣のような品目を含んでもよい。第2に、セラミック材料は、食器類、磁器キャップ、陶器、耐熱性調理器具(例えば、Pyrex(登録商標))、鏡、実験用ガラス器具、電球、クリスタルガラス製品、窓ガラス、レンガ、コンクリート、ならびに石および土のような品目を含んでもよい。
【００１９】
第3に、金属は、鉄または非鉄のいずれかであり、典型的には、容器のふたまたは密栓の形態で入力110中に現れる。典型的な鉄金属には鉄および鋼鉄が含まれる。典型的な非鉄金属夾雑物には、真鍮、アルミニウム、鉛、およびステンレス鋼の品目が含まれる。
【００２０】
手動ソーター129は、入力110を手によって分別する1人または複数の人の労働者であり得、大きなおよび／または明白な夾雑物、例えば、牛乳パック、持ち帰り用カップ、壊れたもしくは破損した道具、電球、および／または発泡スチロールを拾い出す。操作において、1つまたは複数のコンベアなどの輸送機構が、入力110を手動ソーター129およびシステム100の残りに供給するために使用することができる。入力110が輸送機構(例えば、コンベアベルト)に送り込まれるとき、典型的には、観察を容易にするために、振動が使用されて廃棄物をベルト上に広げる。1つまたは複数の手動ソーター129は、入力110を通して手分別するために、動いているコンベアベルトの片側または両側で利用することができ、および入力110から夾雑物を除去することができる。
【００２１】
OCCディスクふるい130、ONPふるい132、最終ふるい138、およびポリッシュふるい144は、リサイクル用品を、OCC、ONP、鉄材料および非鉄材料のような別々の範疇に機械的に分離するように構成されている標準的な自動ふるい機構である。ふるいは、異なるサイズの材料を2つ以上のサイズ分布に分離するために利用される。ふるいは、システム100内で他の単位操作のための前処理技術として、サイズの大きな材料およびサイズの小さな材料を分離するように機能する。システム100において使用することができるふるいのタイプは、例えば、ディスクふるいおよびトロンメルである。
【００２２】
入力110は、入力110からの例えば、紙、袋、および段ボール153をふるいにかけるOCCディスクふるい130に進む。OCCディスクふるい130は、回転し、かつ例えば、OCCのようなより大きな物体が、入力110の残りから離れて上方に移動することを引き起こす波状的な動きを付与する複数のディスクを備えることができる。CP Manufacturing Inc., National City, CAによって製造されるもののようなOCCディスクふるいが使用されてもよい。好ましくは、OCCから、混合された事務用紙を除去するOCCディスクふるいが使用される。OCCディスクふるいは、例えば、1/2インチ厚鋼プレートから作られた鋸歯状楕円形ディスクを利用することができる。好ましくは、ディスクのサイズは変化させることができ、ディスクまたはディスクの横列の間の空間は、材料のストリームに適合するように変化させることができる。
【００２３】
主要な設計概念およびふるいの操作者の操作原理は、紙、袋および段ボール153のような価値のあるリサイクル材料を、コンベアシステムの最後に、ネガティブに取り出すことである。このことは、入力110から材料をポジティブに拾い上げることによる労力のかかる取り出しの必要性を減少するが、1つまたは複数の手動ソーター129が、材料を検査し、かつ種々雑多な夾雑物を取り出すために利用されてもよい。
【００２４】
梱包装置155は、OCCディスクふるい130から受容した紙、袋および段ボール153を圧縮し、ならびに紙、袋および段ボール153を、梱包と呼ばれる塊(例えば、立方体)に包む。ワイヤまたはストラップが、典型的には、梱包した材料を安全にするために使用される。梱包は、新たなリサイクル製品に作られるために、例えば、地方の、国の、および全世界の再処理業者に送ることができる。Marathon Equipment Company, Vernon, Alabamaによって製造されたApollo TR-7/30モデルのような梱包装置を使用することができる。
【００２５】
入力110の残りは、OCCディスクふるい130からONPふるい132まで進む。1つの態様において、ONPふるい132は、その上部デッキを通して入力110から、新聞紙および標準的な新聞の折り込み159を引き出し、ならびに、例えば1つまたは複数のデッキを通して、入力110の残りからガラスおよびカレットのバルクを分離する、標準的な二重ふるい分離装置である。プラスチック、金属、小さな紙製品および／または残っているガラス179は、ポリッシュふるい144に向けられるのに対して、実質的に純粋なガラスストリーム161は分類装置134に進む。
【００２６】
加えて、梱包装置157は、ONPふるい132から受容した新聞紙159を圧縮し、かつ新聞紙159を梱包する。Marathon Equipment Company, Vernon, Alabamaによって製造されたApollo TR-7/30モデルのような梱包装置を使用することができる。代替として、梱包装置155は、OCCディスクふるい130から受容した紙、袋および段ボール153と、ONPふるい132から受容した新聞紙159の両方を、それぞれ梱包するために順番に使用することができる。
【００２７】
一般的に、ディスクふるいは、シャフト上で回転するディスクの配列からなる複数の平面ふるいを利用する。この回転は、ディスクの回転によってふるいを横切って材料を移動させ、これは、材料がふるいに直接的に供給されることを可能にする。この特徴は、ディスクふるいを、他のふるいと比較してガラスの破損を引き起こす可能性を有利により小さくする。ディスクふるいはまた、開口サイズの調整可能性を提供し、かつ自己クリーニングが可能である。ディスクふるいは、取り出される微細な材料が最大の材料よりもより密度が高いとき、最大の材料が比較的円形であり、かつふるいへの細粒の通過を妨害しないとき、および分解が問題ではあり得るときに最も有効である。
【００２８】
CP Manufacturing Inc., National City, CAによって製造されたNEWScreen(商標)のようなONPふるい132が使用されてもよい。好ましくは、混合された紙、混合容器、土および破片から新聞紙159を除去するONPふるいが利用される。
【００２９】
空気分類装置134は、ガラスストリームから、プラスチック、アルミニウム、および紙の小片のような材料を分離する標準的な空気分類装置であり得る。空気分類装置134は、実質的に純粋なガラス161から、紙の小片のような任意の残っている不純物の少なくとも実質的な部分を除去する。CP Manufacturing, National City, CAによって製造されたモデルAC 10またはAC 78のような空気分類装置が使用されてもよい。
【００３０】
1つの態様において、空気分類装置134は、実質的に純粋なガラス161を清浄化するために低速気流を使用し、標準的な高速エアナイフ手法を増強する。十分な空気の体積を有する一次吸出し扇風機によって生成した比較的高速の空気が、実質的に純粋なガラス161を取り去った初期の混合画分の一般的な輸送目的のために使用することができる。軽い混合画分は、空気収集単位によって、実質的に純粋なガラス161を最初に持ち上げられることができる。空気分類装置134中の空気速度は、選択的な収集を可能にするために、より低速で制御される。収集のために選択されていない材料はコンベアベルト上に残る。一旦、空気分類装置134の分離チャンバー中に入ると、材料は、例えば、2回の別々の圧力の低下に供される。例えば、残っているガラス165およびほぐれた紙またはプラスチックフィルムよりも、より重くまたはより密度が高い品目は落ち込み、ポリッシュふるい144まで輸送されることができる、プラスチックおよび軽金属の品目の回収を可能にする。
【００３１】
空気分類装置134を離れるガラスおよび副産物は粉砕装置136まで進むことができ、これは、受容したガラスを約0.5〜2.5インチのサイズの小片に粉砕する標準的なガラス粉砕装置である。粉砕装置136が利用されないならば、ガラスおよび副産物163は、空気分類装置134から最終ふるい138まで進むことができる。C.S. Bell Co., Tiffin Ohioによって製造されたモデルHMG-40のような粉砕装置が利用されてもよい。
【００３２】
最終ふるい138は、粉砕装置136を離れる粉砕されたガラス167(例えば、カレット)からの任意の残っているガラスでない夾雑物のすべてまたは実質的にすべてを除去する。最終ふるい138は、空気分類装置134によって除去されるには密度が高すぎ、および／または粉砕装置136によってサイズを減ずるには可鍛性が高すぎる、小さなプラスチックおよび／または金属カンおよび／またはふたのような、ガラスでない夾雑物186を除去する。例えば、CP Manufacturing, Inc., National City, CAからのV-Screen(商標) Separatorのような装置が、最終ふるいを実施するために使用することができる。
【００３３】
セラミック検出装置および除去装置139は、カレットおよびセラミック185からの約0.5〜2.5インチのサイズであるセラミック188小片を除去する、標準的なセラミック除去装置であり得る。1つの態様において、ガラスがセラミック検出装置／除去装置139に入るとき、ガラスは、光ファイバーケーブルが埋め込まれているプレート上を通過する。パルス光(通常は可視光)は、ガラスを通して光ファイバーケーブルまで投射され、これは任意の不透明な材料の位置を検出する。次いで、セラミック検出装置／除去装置139は、ガラス処理モジュール132からセラミック材料を除去するために、空気の破裂を用いる「エアナイフ」を利用する。セラミック検出装置／除去装置139は、より小さなガラスの小片が処理されるときにより効率的であるので、セラミック検出装置／除去装置139と一緒に粉砕装置136が利用されることが好ましい。Binder & Co. AG, Gleisdorf, Austriaによって製造されたタイプ6000 KSP Separatorのようなセラミック検出装置／除去装置が使用されてもよい。
【００３４】
カレットおよびセラミック185は、例えば、カレットおよびセラミック185を薄層に保持する振動コンベアベルトによって、セラミック検出装置および除去装置139に供給される。1つの態様において、カレットおよびセラミック185は、セラミック検出装置および除去装置139に入り、ガラスおよびセラミック185は、光ファイバーケーブルが埋め込まれたプレート上を通過する。パルス光(通常は可視光)は、ガラスおよびセラミック185を通して光ファイバーケーブルまで投射され、これは任意の不透明な材料の位置を検出する。次いで、セラミック検出装置および除去装置139は、セラミック材料を除去するために、空気の破裂を用いる一連の「エアナイフ」に向かう。セラミック検出装置および除去装置139は、混合カレットのより小さな小片を処理するときにより効率的であるので、セラミック検出装置および除去装置139と一緒に粉砕装置136が利用されることが好ましい。
【００３５】
セラミック検出装置および除去装置139が利用されない場合、残りのカレットおよびセラミック185は、最終ふるい138から貯蔵庫140まで進むことができ、この貯蔵庫は、さらなる処理のために、分別業者および／またはガラス工場に発送されるために十分に清浄であるカレットおよびセラミック185を保存するために使用される標準的な工業用の貯蔵容器である。しかし、No. 12メッシュよりも大きなセラミック夾雑物は、典型的には、ガラス工場で利用される加熱炉中では融解せず、このことは、出来上がったガラス容器中にセラミックが含まれることを生じ、ガラス工場において使用される設備に損傷を与える可能性があるので、セラミック検出装置および除去装置139が利用されることが好ましい。破砕装置170を利用して、カレットをより均一なサイズおよび／または所望のより小さい平均サイズに破砕することもできる。
【００３６】
ここで、ONPふるい132に戻ると、ポリッシュふるい144に進む、ONPふるい132からの出力179は、一般的に、混合カレット、紙、袋、段ボール153、または新聞紙159を含まない。ポリッシュふるい144は、OCCディスクふるい130およびONPふるい132によって除去されなかったラベル、および紙のシートのような、任意の残っている紙の小片のすべて、または実質的にすべてをふるいにかける、標準的なふるい機構である。
【００３７】
ポリッシュふるい144は、ONPふるい132およびOCCディスクふるい130除去ディスクに類似するディスクの上に、出力179(例えば、紙の混合物および他の種々雑多な材料)を運ぶかまたは乗せる。しかし、ポリッシュふるい144に関連するディスクは、一般的にサイズがより小さく、ならびにONPふるい132のディスクおよびOCCディスクふるい130と一緒により密接な間隔である。ポリッシュふるい144ディスクによって運ばれる、紙でない品目181は、手動ソーター146がそこから任意の残っている紙でない材料、例えば、プラスチック袋、フィルムおよび残渣品目173を除去することができるコンベアまで輸送される。ディスクによって乗せられないかまたは運ばれない、紙でない品目181材料は、主として、プラスチック、金属および全体のガラス容器である。これらは、ディスクに転がって落ちるかまたはディスクを通過し、かつ分別コンベアに送り出される輸送コンベアに送り出される。Machinex Technologies, Inc., Chicago, ILからのMach 1 Fiber Sorterのようなポリッシュふるいを使用することができる。得られるラベルおよび紙材料171は、従来的な様式で、貯蔵庫に送り出され、引き続いて梱包されてもよい。
【００３８】
手動ソーター146は、プラスチックおよびアルミニウム(軽い画分)173を手動で分別し、これは、続いて梱包するか、またはさもなくば処分することができる。手動ソーター146はまた、ガラス154を分別することができ、および粉砕装置136にガラス154を供給することができる。
【００３９】
鉄分離装置148は、手動ソーター146からの鉄および非鉄材料183を分離する、標準的な工業用磁気または電磁気分離装置である。磁気ベルト分離装置は、鉄材料175の制御された排出のためのストリッパー磁石に材料を運ぶ、コンベアベルトと同様に移動することができる。ステンレス鋼切片が、最大の磁石の有効性を容易にするために、コンベアの導入の際に利用されることが好ましい。Eriez Magnetics, Erie, PAによって製造されたもののような、磁気ドラム鉄分離装置が使用されてもよい。鉄分離装置148からのガラス180出力を、粉砕装置136に提供することができる。
【００４０】
図1Bに示される態様において、プラスチックおよびアルミニウム容器のような軽い画分の材料は、プラスチックを分別するための標準的な光学的ソーター189、およびアルミニウム容器150のために標準的な工業用「渦電流」磁石を使用することによって、任意に分別することができる。米国においてはTomen America (Charlotte, NC)が代理店となっているBender & Co. (Austria)によって製造されたもののような光学的ソーターが使用されてもよい。
【００４１】
図1Bにおいて、非鉄分離装置150は、渦電流分離装置のような、標準的な工業用非鉄分離装置であり、これは、入力110の残り(例えば、残っているプラスチック)からの、アルミニウムの缶および輪、ならびに／または真鍮、銅、マグネシウム、ならびに亜鉛の物品のような非鉄金属を分離する。非鉄分離装置150を通過した後に残っている任意のガラス180は、処理のために粉砕装置136に、または貯蔵庫150に供給することができる。
【００４２】
渦電流分離装置は、アルミニウム缶のような導電性物体において電流を誘導する、高周波数発振磁場の原理を通して働く。この発振場は分離を最適化するように調整することができる。この電流は磁場を生じ、これは、物体が一次磁場から離れて反発することを引き起こす。導電性粒子は、非鉄分離装置150の回転ドラムに直接的に、またはドラムを包み込むベルトにのいずれかで、供給することができる。Eriez Magnetics, Erie, PAによって製造されるタイプ「M」渦電流分離装置のような非鉄分離装置が使用されてもよい。
【００４３】
プラスチックソーター189は、鉄および非鉄材料183を受容し、かつプラスチック材料171を分離する。プラスチックソーター189は、分別される可能性がある各タイプのプラスチックのためのセンサーを有することが好ましい。
【００４４】
National Recovery Technologies, Inc., Nashville, TNからのMultiSort(登録商標)赤外線プラスチックボトルシステムが使用されてもよい。MultiSort(登録商標)ソーターは、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレンテレフタレート(PETまたはPETE)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、およびポリ塩化ビニル(PVC)のボトルを分離し、PETボトルからPVCおよびPSのような夾雑ポリマーを除去し、ならびにPETからのPVCの除去の間に、VinylCycle(登録商標)システム(これもまた、National Recovery Technologies, Inc., Nashville, TNによって製造された)のようなx線に基づくソーターによって生じるPVC排出ストリームからPETボトルを回収することができる。図1Aおよび1Bの多数のバリエーションが、当業者には容易に明らかである。例えば、図1Aおよび1Bはまた、ガラス粉砕装置136および／または170なしで利用することができる。この場合、ガラス154は、それぞれ最終ふるい138および／または貯蔵庫140に供給される。
【００４５】
従って、図1Aおよび1Bに示されるシステム100の態様は、システム100が、従来的なMRF処理技術において行われるように、色によってガラスを分別する必要がないので、処理コストを減少する様式で混合カレットを回収するために使用することができる。さらに、より小さなガラス小片を色で分別する困難さに起因して、以前には望ましくないと見なされていた混合カレットが、埋め立て材料として廃棄され、および／または他の利益がより少ない用途のために処理される必要がない。図1Cは、ガラス粉砕装置136を伴わない図1Aの態様である。図1Dは、ガラス粉砕装置136を伴わない図1Bの態様である。
【００４６】
図2は、一般的に、200において、例えば、図1A〜Dに示されるシステムを使用して、混合色ガラスを処理するための、連続的な、非連続的な、または順番の独立した次の工程を含んでもよい例示的な方法を図示する。図2において説明される方法は例示的であり、システム100によって指示されるかまたは許容されるのと異なる順序および／または配列、ならびにその任意の代替の態様において実施されてもよいことに注意されたい。加えて、本明細書に記載される方法は、システム100の特定の使用に限定されないが、システム100と関連して記載されるような、材料を入手することが可能である任意のシステムを使用して実施されてもよい。
【００４７】
工程210において、プラスチック、金属、および紙が混合したガラスのようなリサイクル可能な材料の単一ストリームがシステム100に入る。入力110は、手動ソーター129が、入力110からプラスチック袋、植木鉢などのような夾雑物を除去することができるコンベアベルト上で輸送することができる。
【００４８】
工程220において、紙、袋および段ボール153は、OCCディスクふるい130によって入力110の残りから除去される。入力110の残りの中のガラスはディスクの間に落下し、典型的には、コンベアベルトに戻される。
【００４９】
工程223において、新聞紙159は、これがONPふるいを通って通過するにつれて入力110から除去される。工程225において、実質的に純粋なガラス161は、入力110の残りから分離される。混合プラスチックおよび金属容器のような容器品目、ならびに約2.5インチよりも大きなガラス179は、ポリッシュふるい144に輸送される。
【００５０】
工程226において、空気分類装置134は、実質的に純粋なガラス161から紙の小片を除去する。決定段階227において、操作者は、混合カレットをより小さくおよび／またはより均一なサイズに粉砕するか否かを決定することができる。ガラスおよび副産物163が粉砕されない場合、これは、図1Cおよび1Dに示されるように、すべてまたは実質的にすべての残っているガラスでない夾雑物186を除去する、工程230における最終ふるい138に進む。ガラスおよび副産物(図1Aおよび1B)が粉砕される場合、工程228において、粉砕装置136は、ガラスおよび副産物を粉砕されたガラス167に粉砕し、その後、粉砕されたガラス167は、最終ふるい138に輸送される。
【００５１】
決定工程235において、セラミック検出装置139が利用される場合、カレットおよびセラミック185(図1A〜1D)は、工程237におけるセラミック検出装置139、工程238における破砕装置170（破砕装置170が利用される場合）、工程240における貯蔵、および工程250における顧客への輸送に進む。決定工程235において、セラミック検出装置が利用されない場合、カレットおよびセラミック185は、工程240において保存される。セラミック検出装置139が利用されない場合であっても、破砕装置170はなお利用され得る。工程250において、混合カレットは、分別業者のような顧客に輸送される。
【００５２】
図3は、一般的に、300において、単一ストリームMRFガラスリサイルシステム100の下でプラスチックおよび／または金属の品目を分離および処理するための、連続的な、非連続的な、または順番の独立した次の工程を含んでもよい方法300を図示する。図3において説明される方法は例示的であり、システム100によって指示されるかまたは許容される異なる順序および／または配列、ならびにその任意の代替の態様において実施されてもよいことに注意されたい。加えて、本明細書に記載される方法は、システム100の特定の使用に限定されないが、システム100と関連して記載されるような、材料を入手することが可能である任意のシステムを使用して実施されてもよい。
【００５３】
操作において、容器材料および繊維材料を含むリサイクル可能な材料の単一ストリームがシステム100に入る。工程310において、手動ソーター129が、入力110からプラスチック袋、植木鉢などのような夾雑物151を分離する。
【００５４】
工程320において、紙、袋、および段ボール153は、OCCディスクふるい130によって入力110から除去される。工程330において、新聞紙159は、これがONPふるい132を通過するにつれて、入力110の残りから除去される。工程340において、実質的に純粋なガラス161は空気分類装置134に供される。プラスチック、金属および小さな紙の品目179は、ポリッシュふるい144に向けられる。
【００５５】
工程350において、ポリッシュふるい144は、OCCディスクふるい130およびONPふるい132によって除去されなかったラベルおよび紙171のような夾雑物を除去する。工程360において、手動ソーター146は、紙でない品目181の手動分別を実施する。図1Bにおいて示されるような別の態様において、光学的分別装置189は、鉄および非鉄材料183からプラスチックを除去するために使用することができる。
【００５６】
工程370において、鉄分離装置148は、鉄および非鉄材料183から鉄材料を除去または実質的に除去する。図1Bに示されるような工程380において、非鉄分離装置150は、アルミニウムおよび／またはプラスチックのような、任意の残っている非鉄材料を抽出する。非鉄分離装置150は、プラスチックを分別することができる渦電流分離装置および／または光学的ソーターであり得る。非鉄分離装置150を通過後に残りの入力110中に残っている任意のガラスは、取り出されかつ貯蔵庫140に保存することができる。ガラス150はまた、上記のような粉砕装置136ならびに／またはセラミック検出装置および除去装置139のいずれかまたは両方によって、任意に供給および処理することができる。
【００５７】
二重混合ストリームMRFガラスリサイクルシステム
図4は一般的に、400において、例示的な二重混合ストリームMRFガラスリサイクルシステムのブロック図を図示する。システム400は、システム100が繊維材料および容器材料を含む入力ストリームを通して分別するのに対して、入力410が繊維材料を含まないという点で、単一ストリームガラスリサイクルシステム100とは異なる。従って、入力410は、一般的に、プラスチックおよび金属、ならびに種々のリサイクル不可能な品目と混合されたガラスを含む。
【００５８】
システム400は、機械ソーター420、鉄分離装置148、非鉄分離装置150、空気分類装置134、粉砕装置136、最終ふるい138、および／または貯蔵庫140のような標準設備を使用することができる。種々の設備の多数の配列を利用することができる。加えて、上記のすべての設備がすべての態様において利用される必要があるわけではない。
【００５９】
コンベアベルトは、手動ソーター129に入力410を輸送するために使用することができる。手動ソーター129は、入力110から、プラスチック袋、植木鉢などのような夾雑物を除去することができる。例えば、プラスチック、鉄および非鉄金属、混合カレット、ならびに約2.5インチよりも大きなサイズのガラスを含んでもよい入力の残りは、混合カレットを分離する機械ソーター420に進む。機械ソーター420は、標準的なトロンメルまたはディスクふるいであり得る。トロンメルは、水平方向に関して、下向きの角度で傾いている回転している円筒型ふるいである。材料は、上昇した末端でトロンメルに供給され、分離は、材料がドラムの下に動くときに起こる。トロンメルの転倒動作は、互いに結合される可能性のある材料を効果的に分離する。ソーター420はまた、ガラス材料を粉砕するために使用され、さらなる混合カレットを提供することができる。
【００６０】
輸送装置440(例えば、コンベア)は、貯蔵庫140に混合カレットを輸送することができる。次いで、約2.5インチよりも大きなガラスの小片を含む入力410の残っている材料は、入力410の残りからすべてまたは実質的にすべての鉄材料を除去する鉄分離装置148を通過する。鉄材料が除去された後、入力410の残りは、ガラスからプラスチックおよびアルミニウム材料(軽い画分)を「吹き飛ばす」ための空気噴出を使用することができる空気分類装置134に進む。この軽い画分は手動ソーター129に進むのに対して、約2.5インチよりも大きなガラスは、粉砕装置136に進み、または必要とされる場合、粉砕装置136が使用されない場合には、最終ふるい138に進む。
【００６１】
粉砕装置136は、実質的に均一なサイズ(例えば、約2.5インチ)まで、残っているガラスを破砕するために使用することができる。次いで、粉砕されたガラスは、残っている夾雑物について最終ふるい138によってふるいにかけられる。セラミック検出装置および除去装置139もまた、粉砕されたガラス中でセラミックを検出および除去するために使用することができる。破砕装置170をさらに利用して、カレットをより均一なサイズおよび／または所望のより小さい平均サイズに破砕することもできる。粉砕されたガラスは、輸送装置440によって機械ソーター420から輸送されたガラスとともに、貯蔵庫140に保存することができる。
【００６２】
プラスチックおよびアルミニウム品目、ならびに空気分類装置134によって回された付随する夾雑物は、プラスチックおよびアルミニウム品目を分離する1つまたは複数の手動ソーター129に進むことができる。光学的ソーターのようなプラスチックソーター430もまた、プラスチックを分離するために使用することができる。加えて、非鉄分離装置150は、アルミニウム品目を分離するために使用することができる。少なくとも手動ソーター129、プラスチックソーター430、および非鉄分離装置150が任意である。さらに、手動ソーター440、プラスチックソーター430、非鉄分離装置150、および破砕装置170は、使用される場合、任意の組み合わせで使用することができる。
【００６３】
1つの態様において、機械ソーター420がガラスのすべてまたは実質的にすべてを適切なサイズの小片に粉砕する場合、空気分類装置134、粉砕装置136、最終ふるい138、および／またはセラミック検出装置139は、より高い比率の夾雑物を有するガラスストリームを使用することが可能であるので、除外することができる。空気分類装置134が利用される事象において、プラスチックおよびアルミニウム品目は、それぞれ、例えば、上記のように、プラスチック光学ソーター430および非鉄分離装置150によって処理することができる。加えて、手動ソーター129もまた、さらなる分離を容易にするために使用することができる。
【００６４】
従って、システム400は、リサイクル可能な材料としての使用のために、混合カレットを処理することが可能である。さらに、システム400は、ガラスが一般的に色によって分離される必要がないので、輸送、分別およびふるいかけのコストを有利に減少することができる。
【００６５】
図5は、一般的に500において、二重混合ストリームMRFガラスリサイクルシステム400に供給される混合色ガラスを処理するための連続的な、非連続的な、または順番の独立した工程を含んでもよい方法を図示する。図5において説明される方法は例示的であり、システム400によって指示されるかまたは許容される異なる順序および／または配列、ならびにその任意の代替の態様において実施されてもよいことに注意されたい。加えて、本明細書に記載される方法は、システム400の特定の使用に限定されないが、システム400と関連して記載されるような、材料を入手することが可能である任意のシステムを使用して実施されてもよい。
【００６６】
入力410は、例えば、夾雑物が手動ソーター129によって除去されるステーションに導くことができるコンベア上に配置される。工程510において、入力410の残りは、機械ソーター420によって処理される。機械ソーター420は、プラスチック、金属、約2.5インチ以上のガラス、および他の大きなガラスでない容器からの混合カレットを分離する。この混合カレットは、ソーター420から貯蔵庫140まで移動させることができる。
【００６７】
工程520において、鉄分離装置148は、入力410の残りから鉄材料を分別する。工程540において、空気分類装置134は、入力410から軽い画分材料(例えば、プラスチックおよびアルミニウム容器)を分離するために、入力410の残りを通して異なる空気の流れを吹き付ける。回収されたプラスチックおよびアルミニウムは、上記のように、手動ソーター129、プラスチックソーター430、および／または非鉄分離装置150によって処理することができる。
【００６８】
決定工程550において、粉砕装置136が使用される場合、混合カレットが空気分類装置134から粉砕装置136まで供給される。粉砕装置136が使用されない場合、混合カレットは、空気分類装置134から工程570における最終ふるいかけまで進むことができ、ここで最終ふるい138は、混合カレットから夾雑物をさらに除去する。セラミック検出装置および除去装置139はまた、最終ふるいかけ工程570の後で、混合カレットからセラミックを除去するために使用することができる。この混合カレットは、分別業者またはガラス工場のような顧客への引き続く発送のために、貯蔵庫140中に保存することができる。
【００６９】
全体のガラス減少システム
図6は、一般的に600において、例示的な全体のガラス減少システム600のブロック図を図示する。システム600は、入力410、少なくとも1つの手動ソーター129、635、ならびに鉄分離装置148、粉砕ディスクシステム620、プラスチックソーター430、非鉄分離装置150、空気分類装置134、粉砕装置136、最終ふるい138、セラミック検出装置139、および／または貯蔵庫140のような標準的な設備を備えることができる。種々の設備の多数の配列を利用することができる。加えて、上記のすべての設備がすべての態様において利用される必要があるわけではない。
【００７０】
入力410は、例えば、コンベアベルト上でシステム600に入る。手動ソーター129は、くず、プラスチック袋、植木鉢などを除去することができ、鉄分離装置148は入力410から鉄材料を除去することができる。
【００７１】
粉砕ディスクシステム620は、ガラス物品を混合カレットに破砕する標準的な機械であり、プラスチックおよびアルミニウム物品から混合カレットを分離する。CP Manufacturing, National City, CAによるGlass Breaker Disc Screen GBDS-2のようなディスク粉砕装置を使用することができる。手動ソーター635は、粉砕ディスクシステム620から受容したガラスから不純物を除去することができる。
【００７２】
空気分類装置134は、手動ソーター635によって除去されなかったアルミニウムおよび／またはプラスチックの任意の小片を除去する。粉砕装置136は、ガラスの小片のサイズをさらに減少させるために、および／またはガラスの小片をより均一なサイズにするために使用することができる。最終ふるい138は、入力410から以前に分離されなかった紙および容器のような夾雑物をふるいにかける。セラミック検出装置139はまた、ガラスストリームからセラミックを除去するために使用することができる。貯蔵庫140は、ガラスが分別業者および／またはガラス工場に発送され得るような時間まで、処理したガラスを保存するために使用することができる。
【００７３】
粉砕ディスクシステム620から出るプラスチックおよびアルミニウムは、プラスチックを除去するプラスチックソーター625に進む。プラスチックソーター440は、自動化プロセス(例えば、光学的ソーターのような標準機械)または1つもしくは複数の手動ソーターであり得る。ストリームは、アルミニウム品目を除去する非鉄分離装置150に進む。非鉄分離装置150は、自動化プロセス(例えば、標準的な渦電流分離装置)または1つもしくは複数の手動ソーターであり得る。この点において、入力ストリーム410からの任意の残っている要素は、一般的に、廃材として処分することができる。
【００７４】
図7は、本発明の1つの態様に従う、例示的な自動単一ストリームガラスリサイクルシステム700のブロック図、ならびにその操作の方法を図示する。システム700は、紙処理モジュール728、ガラス処理モジュール726、容器処理モジュール730、制御装置724、手動ソーター129、古段ボール(OCC)ふるい130、古新聞紙(ONP)ふるい132および梱包装置704を備える。
【００７５】
紙処理モジュール728は、光学的紙ソーター706、品質制御装置708、梱包装置720、および貯蔵庫140を備える。ガラス処理モジュール726は、空気分類装置134、ふるい712、粉砕装置136、最終ふるい138、セラミック検出装置／除去装置139、光学的組成記録装置714、および貯蔵庫740を備える。容器処理モジュール730は、ポリッシュふるい144、ガラスディスクふるい／破砕装置716、光学的プラスチックソーター718、品質制御装置720、鉄分離装置148、非鉄分離装置150、品質制御装置722、および梱包装置732を備える。設備の多数の配列を利用することができる。加えて、上記のすべての設備がすべての態様において利用される必要があるわけではない。
【００７６】
操作において、システム700は、コンベアのような輸送機構(示さず)を通して、リサイクル可能な材料の入力ストリーム702を受容する。入力ストリーム702は、例えば、ガラス、プラスチック、金属および／または繊維材料を含むことができる。手動ソーター129は、大きなおよび／または明白な夾雑物を手で拾い上げることによって、入力ストリーム702を分別する1人または複数の人の労働者であり得る。
【００７７】
入力ストリーム702は、例えば、コンベア(示さず)によって、入力ストリーム702からOCC材料をふるいにかけるOCCふるい130に輸送される。コンベア(示さず)はまた、梱包するために、OCCふるい130から梱包装置704までOCCを輸送するために使用されてもよい。梱包に続いて、OCCはまた、例えば、貯蔵庫140と同じかまたはそれに類似する貯蔵庫(示さず)中に保存されてもよい。
【００７８】
OCCふるい130、ふるい712、最終ふるい138、およびポリッシュふるい134は、OCCのようなリサイクル用品を、入力ストリーム702がシステム700によって処理されるのと同様の範疇に機械的に分離するように配置される標準的なふるい機構である。ふるいかけは、異なるタイプおよびサイズの材料を分離するために利用される。ふるいは、システム700中の他の単位操作のための前処理技術として、サイズが大きい材料およびサイズが小さい材料を分離するように機能する。システム700において使用され得るふるいのタイプは、例えば、ディスクふるい、V-ふるい、およびトロンメルである。
【００７９】
梱包装置704、720および732は、回収された材料を梱包する、標準的な工業用梱包装置である。Marathon Equipment Company, Vernon, ALによって製造されたApollo TR-7/30モデル、またはHarris Waste Management Group, Inc., Peachtree City, GAによって製造されたモデルHRB-8のような梱包装置が使用されてもよい。
【００８０】
入力ストリーム702の残りは、OCCふるい130のディスクの間に落下し、コンベアベルトに戻り、ここでこれはONPふるい132まで移動する。ONPは、紙処理モジュール728に輸送される。
【００８１】
残っている紙でない材料は、例えば、1段階または複数のより低いONPふるい132のデッキを通して落下する。ガラス材料は、ガラス処理モジュール726に向けられるのに対して、ガラス、OCC、およびONPを実質的に含まない入力ストリーム702の残りは、容器処理モジュール730に輸送される。システム700によって分別されない任意の残っている材料は、埋め立て地または代替の処分場で処分することができる。ONPふるい132は、例えば、入力702からONPを除去するために上部デッキを使用する、標準的な二重ふるい分離装置であり得る。CP Manufacturing Inc., National City, CAによって製造されたNEWScreen(商標)のようなONPふるいが使用されてもよい。
【００８２】
ここで紙処理モジュール728に戻ると、コンベア(示さず)が、紙処理モジュール728にONPを輸送するために使用することができる。1つの態様において、コンベアは、紙を振動させかつ振り落としてもよく、その結果、これは、光学的紙ソーター706に達する前に比較的均一に分配されるようになる。これは、材料ストリームを画像化し、ストリームから望ましくない材料を除去し、かつ／または等級もしくはタイプによって指定される別々の範疇に所望の材料を分類することができる標準的な光学的紙ソーターである。
【００８３】
別の態様において、異なる速度で動作している複数のコンベアが使用されてもよく、ここで、ONPのような紙材料は、より遅い速度(例えば、60フィート／分)で動作している第1のコンベアに沿って移動し、その後、これは、より速い速度(例えば、180フィート／分)で動作しているコンベアに落下し、従って、ONP材料が、光学的紙ソーター706によって画像化される前に、第2の高速コンベア上で散開することを引き起こす。光学的紙ソーター706内のセンサーは、一般的に、ONPが散開する場合に、ONPをより正確に画像化することができる。
【００８４】
ONP材料がコンベアベルトに沿って移動するので、光学的紙ソーター706は、OCCふるい1306から除去されなかったOCCのような材料を画像化しかつ分別する。CP Manufacturing Inc., National City, CAによって製造されたもののようなOCCふるいが使用されてもよい。例えば、OCCふるいは、例えば、1/2インチ厚鋼プレートから作られた鋸歯状楕円形ディスクを利用することができる。好ましくは、ディスクのサイズは変化させることができ、ディスクまたはディスクの横列の間の空間は、材料のストリームに適合するように変化させることができる。ディスクは回転し、かつOCCのようなより大きな物体が、入力ストリーム702の残りよりも上方にかつそこから離れて動くことを引き起こす波様の動作を付与する。
【００８５】
混合された紙、光沢のある広告、事務用紙などもまた、分別および除去されてもよい。1つの態様において、混合された紙、光沢のある広告、および事務用紙は、梱包の前に貯蔵庫(示さず)に保存されてもよい。貯蔵庫は、システム700の能力および／または操作に適するように、梱包装置704、梱包装置720、または別の梱包装置(示さず)に近接して配置することができる。
【００８６】
光学的紙ソーター706は紙材料を分別および分離するので、これはまた、例えば、処理される紙の体積、処理される紙の品質、および／または処理されるONPのパーセンテージを含む、この分別からのデータを収集する。Magnetic Separation Systems Inc., Nashville, TNによって製造されたPaperSort(商標)システムのような光学的紙ソーターが使用されてもよい。データは制御装置724に伝達することができ、その結果、制御装置724は、コンベアおよび／もしくは紙処理モジュール728の速度ならびに／または例えば、ONPのより効率的な追跡および／もしくは処理を容易にするための操作を調整することができる。制御装置724は、光学的紙ソーター706、光学的組成記録装置714および光学的プラスチックソーター718のような自動光学的ソーターからのデータを制御および収集するシステム700中に組み込まれた、論理制御コンピュータソフトウェアシステムであり得る。PaperSort(商標)システムとともに使用される制御装置のような制御装置を使用することができる。制御装置724はまた、例えば、モジュール726、728および／または730の処理速度に対して、システム700が調整を行うことを可能にする、システム700の内部追跡を容易にするために、収集したデータを使用することができる。例えば、制御装置724は、紙処理モジュール728、ガラス処理モジュール726、および／または容器処理モジュール730の処理速度を増加および／または減少してもよい。制御装置724によって収集されるデータは、例えば、バッチ実行のために生のデータを融合および混合することを容易にするために、ならびに／または価格決定もしくはバッチ実行目的のために製品の組成および／もしくは品質を決定するためにデータを使用することができる、例えば、分別業者のような第三者に対して提供されることができる。加えて、制御装置724は、それぞれの材料の割合組成(例えば、各色のガラスの割合および／または2種以上のタイプのプラスチックの割合)に関するデータを入手するために、および／またはそれに関連して、ならびに任意に価格決定を確立することと関連して、入ってくる材料の品質を評価する(例えば、夾雑物または他の不純物の割合を決定する)ために使用することができる。
【００８７】
システム700またはその一部の操作者は、第三者に提供可能であるデータを保証してもよい。例えば、システム700の操作者は、処理された紙の組成を保証するために光学的紙ソーター706を利用することができ、ならびに例えば、仲介業者および/または紙リサイクル業者に組成の保証を提供することができる。この組成には、例えば、光沢紙の割合(単位、重量および/または体積による)ならびに普通紙の割合(重量および/または体積による)が含まれてもよい。光学的紙ソーターは、光沢紙および/または普通紙と関連する体積(例えば、平均体積/単位)および/または重量(例えば、平均重量/単位)のデータとともに、検出された光沢紙の単位の数および/または普通紙の単位の数を提供することによって、保証を容易にしてもよい。特定のシステム700のリサイクル用品の入力ストリームの組成に関連する短期的および/または長期的な経験的なデータは、体積、重量、および/または平均の計算を容易にするために使用することができる。
【００８８】
同様に、システム700の操作者は、例えば、仲介業者および/または分別業者に、処理されたカレットの組成を保証するため、および組成の保証を提供するために、光学的組成記録装置714(例えば、Glass ColorSort(商標)システム)を利用することができる。組成には、例えば、透明、緑色および/または琥珀色のカレットのパーセント(重量および/または体積による)、有機不純物のパーセント(重量および/または体積による)、無機不純物のパーセント(重量および/または体積による)、鉄不純物のパーセント(重量および/または体積による)、および/または非鉄不純物のパーセント(重量および/または体積による)が含まれてもよい。保証データはまた、名目上のおよび/または平均のカレットサイズに関して提供されてもよい。特定のシステム700のリサイクル用品の入力ストリームのガラス組成に関する短期的および/または長期的な経験的なデータは、体積、重量、および/または平均の計算を容易にするために使用することができる。
【００８９】
同様に、システム700の操作者は、例えば、仲介業者および/またはプラスチックリサイクル業者に、処理されたプラスチックの組成を保証するため、および組成の保証を提供するために、光学的プラスチックソーター718を利用することができる。組成には、処理されたプラスチック材料の色組成および/またはタイプのパーセント(重量および/または体積による)が含まれてもよい。例えば、パーセント(重量および/または体積による)は、種々の色のPET材料および/または透明なPET材料に関して提供されてもよい。保証データはまた、HDPE、PETE、PS、PPおよび/またはPVCプラスチックに関して同様に提供されてもよい。特定のシステム700のリサイクル用品の入力ストリームのプラスチック組成に関する短期的および/または長期的な経験的なデータは、体積、重量、および/または平均の計算を容易にするために使用することができる。品質制御装置708、品質制御装置720、および品質制御装置722は、ONPのみが光学的紙ソーターによって除去および分別されたこと、ならびにONPが十分に夾雑物を含まないことを確実にするために、入力ストリーム702を視覚的および／または手動で検査する1人または複数の人の労働者であり得る。ONP中に属さない夾雑物または他の材料は除去することができる。
【００９０】
1つの態様において、ONP材料は、梱包装置720によって梱包することができる。梱包は例えば、顧客に梱包を出荷する前に貯蔵庫140中に保存することができる。貯蔵庫140および貯蔵庫740は、これが顧客に輸送される前に、ガラスのようなリサイクル可能な材料を保持する、標準的な工業用貯蔵庫である。
【００９１】
ここでOCCふるい130に戻ると、入力ストリーム702中のガラス材料は、OCCふるい130のディスク間で、コンベアベルトに落下し、ここでこれはONPふるい132に輸送される。ガラス材料は、ONPふるい132の下部デッキの1つを通って落下し、かつガラス処理モジュール726に輸送され、一方入力ストリーム702の残っている材料(例えば、プラスチック、金属、紙の小片、および／または残っているガラス材料)はONPふるい132の別のデッキを通して落下し、容器処理モジュール730に向けられる。ガラスおよび容器材料を分離する他の方法もまた使用することができる。
【００９２】
ガラス中の不純物は、空気分類装置134によって除去され、これは、紙、プラスチック、アルミニウム、および他の残渣の小片のような材料を分離するために空気の流れを使用する。ふるい712は、例えば、約2.5インチよりも小さいガラスから、約2.5インチよりも大きなガラスを分離する。ふるい712は、標準的な単一のディスクふるい、または2つ以上のディスクふるいであってもよい。
【００９３】
2.5インチよりも大きなガラスは、粉砕装置136によって、約0.5〜2.5インチの小片に粉砕される。最終ふるい138は、2.5インチよりも小さいガラスから、紙、プラスチック、および／または金属のような任意の残っている夾雑物を除去する。セラミック検出装置／除去装置139は、ガラスからセラミック夾雑物を同定および除去する。
【００９４】
光学的組成記録装置714は、種々の態様において使用されてもよい。例えば、1つの態様において、光学的組成記録装置は、セラミック検出装置／除去装置139を組み込まれてもよい。Magnetic Separation Systems Inc., Nashville, TNによって製造されているGlass ColorSort(商標)システムを用いてもよい。別の態様において、光学的組成記録装置714は、別個の光学的記録デバイスまたは機構であってもよい。いずれかの態様において、光学的組成記録装置714は、分別されたガラスの色および夾雑物組成のような組成データを記録し、ならびに制御装置724にデータを伝達し、その結果、制御装置724は、例えば、ガラスのより効率的な追跡および／または処理を容易にするために、ガラス処理モジュール726の操作を調整することができる。Binder and Co., Gleisdorf, Austriaによって製造されたもののような光学的組成記録装置714が使用されてもよい。記録装置714によって収集されるデータは、バッチ実行の決定およびカレットの価格設定のために、および／またはそれと関連して使用することができる。処理されたガラスは、顧客への輸送を待つための標準的な工業用サイズの貯蔵庫または一連の貯蔵庫であり得る、貯蔵庫740に保存することができる。
【００９５】
ここで、容器処理モジュール730に目を向けると、先に注記したように、入力ストリーム702中の残っている紙、ガラス、金属およびプラスチック材料の小片は、さらなる分別および処理のために、容器処理モジュール730に向けられる。
【００９６】
ポリッシュふるい144は、ONPふるい132およびOCCディスクふるい130除去ディスクに類似したディスク上に、紙の小片および他の種々雑多な材料を運ぶかまたは乗せる。しかし、ポリッシュふるい144に付随するディスクは、一般的に、ONPふるい132のディスクおよびOCCディスクふるい130のディスクよりもサイズがより小さく、および一緒により近接した間隔である。
【００９７】
1つの態様において、残っている材料は、ガラスディスクふるい／破砕装置716に進み、これは、金属ディスクを有する2レベルのディスクふるいであり得る。ディスクふるい／破砕装置716は、容器処理モジュール730中の任意の残っているガラスを破砕する。ガラスは金属ディスクに落下し、金属ディスクによって破砕される。次いで、破砕されたガラスは、ふるいを通して、例えば、ガラス処理モジュール132の残りを通して処理されるために、ガラスをふるい712に輸送する別個のコンベアベルトに落下する。好ましくは、ディスクの間隔は、ガラスからの種々の材料の分離に適合させるように調整可能である。
【００９８】
ガラスディスク／破砕装置716からの材料出力は、光学的プラスチックソーター718に輸送される。光学的プラスチックソーター718は、標準的な光学的ソーターであり、これは、材料ストリームを可視化し、ストリームから望ましくない材料を除去し、ならびに／または等級もしくはタイプによって指定される別々の範疇、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)物品、色素性の物品、および高密度ポリエチレン(HDPE)物品のような淡黄褐色のプラスチック物品に所望の材料を分類するようにプログラムすることができる。分別されたプラスチックは、例えば、3つの異なるコンベア上に配置することができる。光学的プラスチックソーター718はプラスチック材料を分別および分離するので、これはまた、処理されたプラスチックの体積、処理されたプラスチックの品質、ならびに処理されたPETおよび／またはHDPEのパーセンテージを含むことができる、分別からのデータを収集することができる。このデータは、例えば、緑色のボトルおよび透明なボトルの量、ならびに分離されたPETボトルの材料サイズを決定するために使用することができる。この情報は、次には、価格設定を決定するため、および例えば、種々の地理的な位置における消費者の使用をより良好に理解するための産業コンサルタントを可能にすることに関連して使用することができる。その各々が使用済みプラスチックボトルの自動化された同定および分離を提供し、かつMagnetic Separation Systems Inc., Nashville, TNによって製造されているAladdin(商標)またはBottleSort(商標)システムのようなプラスチックソーター718が使用されてもよい。Magnetic Separation Systems, Nashville, TNによるELPAC(商標)ソーターもまた、使用することができる。
【００９９】
データは、光学的プラスチックソーター718によって収集され、制御装置724に伝達され、その結果、制御装置は、例えば、容器のより効率的な追跡および／または処理を容易にするために、容器処理モジュール730の操作を調整することができる。例えば、1つまたは複数のコンベアの速度の操作は、増加または減少することができる。収集され、および伝達されたデータは、例えば、処理されたプラスチックの量および／もしくは品質であり得、またはこれに関連し得る。
【０１００】
分別され、および処理されたプラスチック材料は、より容易な輸送のために梱包装置732によって梱包されてもよく、ならびに顧客への輸送の前に、貯蔵庫116と類似した工業用サイズの貯蔵庫および貯蔵庫716に保存されてもよい。
【０１０１】
プラスチックではない材料、例えば、鉄および非鉄材料から主として構成される、容器処理モジュール730中に残っている材料は、容器処理モジュール730中ですべてまたは実質的にすべてのプラスチックが、プラスチックでない材料から除去されたことを保証するために、品質制御装置720による品質チェックを受ける。任意の同定された夾雑物は除去することができ、および正しい貯蔵庫もしくはコンベアベルトに配置されるか、または残渣として除去されるかのいずれかである。または、任意の同定された夾雑材料は、システムの最後または最後の近くの残渣貯蔵庫または圧縮装置への移動のためにコンベアに残すことができる。
【０１０２】
鉄分離装置148は、容器処理モジュール730から鉄材料を分離および除去する、標準的な工業用磁気または電磁気分離装置である。鉄分離装置148の磁気ベルト分離装置は、制御された排出のために、コンベアベルトのように動き、およびストリッパー磁石に材料を運ぶ。既存のコンベア設置に対して、ステンレス鋼区画が最大の磁石の有効性のために利用されることが好ましい。Eriez Magnetics, Erie, PAによって製造されるもののような、磁気ドラム鉄分離装置が使用されてもよい。
【０１０３】
分別されおよび処理された鉄材料は、より容易な輸送のために梱包装置732によって梱包されてもよく、ならびに顧客への輸送の前に、貯蔵庫140と類似した工業用サイズの貯蔵庫(示さず)および貯蔵庫740に保存されてもよい。
【０１０４】
残っている材料は、非鉄分離装置150に進み、これは、アルミニウムの缶および輪のような非鉄金属を任意に分別および分離し、ならびに制御装置724に伝達することができる分別に関するデータを収集する渦電流分離装置または光学的ソーターのいずれかであってもよい。非鉄分離装置150の他に、または代わりに、Magnetic Separation Systems Inc., Nashville, TNによって製造されているAladdin(商標)モデルのような非鉄光学的ソーターを用いてもよい。
【０１０５】
分別および処理した非鉄材料は、梱包装置732によって梱包されてもよく、および顧客に輸送する前に工業用サイズの貯蔵庫に保存されてもよい。
【０１０６】
光学的プラスチックソーター718からのそれぞれの出力を受容するために、鉄分離装置142および非鉄分離装置144、任意の数の梱包装置が、システム700の能力および／または操作に適合させるために、必要に応じて、使用および配置可能であることが理解されるべきである。1つまたは複数の態様において、梱包装置732に加えて、またはその代わりに、光学的プラスチックソーター718、鉄分離装置142および非鉄分離装置144からの出力の少なくとも一部を、例えば、梱包装置704および／または梱包装置710に輸送することができる。容器処理モジュール730の残っている材料は、すべてのリサイクル可能な材料が除去および処理されたことを保証するために、品質制御装置722による品質チェックを受ける。残っているガラスのような任意の残っている材料は、処理されおよび正しい貯蔵庫に配置されるか、または残渣として廃棄される。
【０１０７】
このように本発明を説明してきたが、本発明者らが新規であると主張し、かつ特許証によって保護されることを望むものは、添付の特許請求の範囲の通りである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１Ａ】混合した色およびサイズのガラスを処理することができる単一ストリームガラスリサイクルシステムの例示的な態様のブロック図である。
【図１Ｂ】混合した色およびサイズのガラスを処理することができる単一ストリームガラスリサイクルシステムの第2の例示的な態様のブロック図である。
【図１Ｃ】ガラス粉砕装置を伴わない、図1Aのブロック図である。
【図１Ｄ】ガラス粉砕装置を伴わない、図1Bのブロック図である。
【図２】単一ストリーム系におけるリサイクルのための混合色ガラスを処理する例示的な方法の流れ図である。
【図３】単一ストリームシステムにおける混合された容器を分離および処理する例示的な方法の流れ図である。
【図４】混合した色およびサイズのガラスを処理することができる例示的な二重混合ストリームガラスリサイクルシステムのブロック図である。
【図５】二重混合ストリーム系におけるリサイクルのために混合色ガラスを処理する例示的な方法の流れ図である。
【図６】例示的な全体のガラス減少システムのブロック図である。
【図７】光学的分別技術を利用する例示的な自動単一ストリームガラスリサイクルシステムの、操作の方法もまた示す、ブロック図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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