(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃タイヤの処理時に発生する繊維群（ＴＦ）を処理する方法において、以下の工程、すなわち：
‐前記繊維群（ＴＦ）をほぐす工程（Ｖ１）、
‐前記ほぐされた繊維群（ＴＦ）を重力及び該重力に略垂直な空気流により重量物群（ＳＧ）及び軽量物群（ＬＧ）に密度分離する工程（Ｖ２）、
‐金属成分（ＦＥ）を吸引により生ずる空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧ）から磁気分離する工程（Ｖ３）、
‐金属を減らした金属低減軽量物群（ＬＧｍ）をサイクロン（ＺＹ）により生ずる空気流（ＬＵ）から分離する工程（Ｖ４）、
を有しており、
磁力（ＭＫ１）を前記空気流（ＬＳ）が流れる通路状の区分（ＫＡ）の略全長（Ｌ）にわたって作用させ前記磁気分離を行い、磁力（ＭＫ２）を前記空気流（ＬＳ）に対して平行に前記通路状の区分（ＫＡ）の横断面略全体に作用させ、前記空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧ）からの前記金属成分（ＦＥ）のさらなる磁気分離を行うことを特徴とする、廃タイヤの処理時に発生する繊維群を処理する方法。
【請求項２】
前記ほぐす工程（Ｖ１）を衝撃処理を介して行う、請求項１記載の繊維群を処理する方法。
【請求項３】
重力場内での前記密度分離する工程（Ｖ２）において、前記軽量物群（ＬＧ）を前記空気流によって吸引する、請求項１又は２記載の繊維群を処理する方法。
【請求項４】
前記空気流（ＬＵあるいはＬＳ）の速度を制御可能とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の繊維群を処理する方法。
【請求項５】
前記空気流（ＬＵあるいはＬＳ）の速度を１０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの間の値に設定する、請求項４記載の繊維群を処理する方法。
【請求項６】
前記空気流（ＬＵあるいはＬＳ）の速度を２０ｍ／ｓに設定する、請求項５記載の繊維群を処理する方法。
【請求項７】
前記磁気分離のための磁力（ＭＫ１）を空気流（ＬＳ）に対して横方向に作用させる、請求項１記載の繊維群を処理する方法。
【請求項８】
前記磁力（ＭＫ１）を空気流（ＬＳ）が流れる通路状の区分（ＫＡ）の全長（Ｌ）にわたって作用させる、請求項１記載の繊維群を処理する方法。
【請求項９】
前記さらなる磁気分離のための磁力（ＭＫ２）を空気流（ＬＳ）の横断面全体にわたって作用させる、請求項１記載の繊維群を処理する方法。
【請求項１０】
前記金属低減軽量物群（ＬＧｍ）を空気流（ＬＵ）から繊維群（ＴＦｖ）として分離（Ｖ４）した後、該繊維群（ＴＦｖ）のさらなる破砕を行う、請求項１から９までのいずれか１項記載の繊維群を処理する方法。
【請求項１１】
処理された繊維群（ＴＦｖ）を、
‐前記繊維群（ＴＦ）をほぐす工程（Ｖ１）、
‐前記ほぐされた繊維群（ＴＦ）を重力及び空気流（ＬＵ）により重量物群（ＳＧ）及び軽量物群（ＬＧ）に密度分離する工程（Ｖ２）、
‐金属成分（ＦＥ）を空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧ）から分離する工程（Ｖ３）、
‐金属を減らした金属低減軽量物群（ＬＧｍ）を空気流（ＬＵ）から分離する工程（Ｖ４）、
の再度の処理にかける、請求項１から１０までのいずれか１項記載の繊維群を処理する方法。
【請求項１２】
廃タイヤの処理時に発生する繊維群（ＴＦ）を処理するための設備において、以下の工程、すなわち：
‐前記繊維群（ＴＦ）をほぐす工程（Ｖ１）、
‐前記ほぐされた繊維群（ＴＦ）を重力及び該重力に略垂直な空気流により重量物群（ＳＧ）及び軽量物群（ＬＧ）に密度分離する工程（Ｖ２）、
‐金属成分（ＦＥ）を吸引により生ずる空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧ）から磁気分離する工程（Ｖ３）、
‐金属を減らした金属低減軽量物群（ＬＧｍ）をサイクロン（ＺＹ）により生ずる空気流（ＬＵ）から分離する工程（Ｖ４）、
を実施可能な手段として衝撃式破砕機（ＰＭ）、密度分離器（ＤＴ）、第１の磁気分離器（Ｍ１）、第２の磁気分離器（Ｍ２）及びサイクロン（ＺＹ）を備え、
前記第１の磁気分離器（Ｍ１）により磁力（ＭＫ１）を前記空気流（ＬＳ）が流れる通路状の区分（ＫＡ）の略全長（Ｌ）にわたって作用させ前記磁気分離を行い、前記第２の磁気分離器（Ｍ２）により磁力（ＭＫ２）を前記空気流（ＬＳ）に対して平行に前記通路状の区分（ＫＡ）の横断面略全体に作用させ、前記空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧ）からの前記金属成分（ＦＥ）のさらなる磁気分離を行うことを特徴とする、繊維群を処理するための設備。
【請求項１３】
ほぐす（Ｖ１）ための手段として、少なくとも１つの衝撃式破砕機（ＰＭ）を備える、請求項１２記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項１４】
前記衝撃式破砕機（ＰＭ）が、定置の衝撃板（ＰＰ１，ＰＰ２）に対して回転する衝撃条片（ＰＬ）を備え、少なくとも１つの第１の衝撃板（ＰＰ１）と少なくとも１つの第２の衝撃板（ＰＰ２）とが設けられており、処理物質の供給口（Ｅ）から前記衝撃式破砕機（ＰＭ）の回転方向（ＲＲ）で見て前記衝撃板（ＰＰ１，ＰＰ２）に対する前記衝撃条片（ＰＬ）の間隔（ａ１あるいはａ２）が減少する、請求項１３記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項１５】
密度分離（Ｖ２）するための手段として、少なくとも１つの通路状の区分（ＫＡ）が設けられており、該通路状の区分（ＫＡ）が、略水平に配向されている、請求項１２から１４までのいずれか１項記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項１６】
前記通路状の区分（ＫＡ）は、衝撃式破砕機（ＰＭ）の鉛直の落下抗に、重量物排出口の上方において接続されている、請求項１５記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項１７】
前記通路状の区分（ＫＡ）が管状に形成されている、請求項１５又は１６記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項１８】
前記空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧ）から金属成分（ＦＥ）を分離（Ｖ３）するための手段として、少なくとも１つの磁石（Ｍ１，Ｍ２）を備える、請求項１２から１７までのいずれか１項記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項１９】
前記磁石（Ｍ１，Ｍ２）は永久磁石である、請求項１８記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２０】
前記磁石（Ｍ１）は、該磁石（Ｍ１）の磁力（ＭＫ１）が空気流（ＬＳ）に対して横方向に作用するように前記通路状の区分（ＫＡ）内に配置されている、請求項１８又は１９記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２１】
前記磁石（Ｍ１）が前記通路状の区分（ＫＡ）の長さ（Ｌ）にわたって延在している、請求項２０記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２２】
前記通路状の区分（ＫＡ）が、少なくとも１つの磁石（Ｍ１，Ｍ２）のための少なくとも１つの装入手段を備える、請求項２０又は２１記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２３】
前記通路状の区分（ＫＡ）において、前記空気流（ＬＳ）中の軽量物群（ＬＧｍ）から前記金属成分（ＦＥ）をさらに磁気分離（Ｖ３１）するための手段（Ｍ２）が設けられており、該さらに磁気分離（Ｖ３１）するための手段（Ｍ２）の磁力（ＭＫ２）が空気流（ＬＳ）に対して平行に作用する、請求項１８から２２までのいずれか１項記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２４】
前記さらに磁気分離（Ｖ３１）するための手段（Ｍ２）が、少なくとも１つの磁気的な格子として形成されている、請求項２３記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２５】
前記磁気的な格子（Ｍ２）が前記通路状の区分（ＫＡ）の横断面全体にわたって延在している、請求項２４記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２６】
前記金属低減軽量物群（ＬＧｍ）を空気流（ＬＵ）から繊維群（ＴＦｖ）として分離（Ｖ４）した後に、該繊維群（ＴＦｖ）のさらなる破砕のための手段を備える、請求項１２から２５までのいずれか１項記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２７】
前記金属低減軽量物群（ＬＧｍ）を空気流（ＬＵ）から繊維群（ＴＦｖ）として分離（Ｖ４）するための手段が、サイクロン（ＺＹ）として形成されている、請求項１２から２６までのいずれか１項記載の繊維群を処理するための設備。
【請求項２８】
請求項１から１１までのいずれか１項に基づいて処理された繊維群（ＴＦｖ）の、スラッジを処理するための添加剤としての使用。
【請求項２９】
処理された繊維群（ＴＦｖ）をスラッジの脱水助剤として使用する、請求項２８記載の繊維群の使用。
【請求項３０】
前記スラッジは下水スラッジである、請求項２９記載の繊維群の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃タイヤあるいは古タイヤの処理時に発生する繊維群を処理する方法及び該方法を実施するための設備に関する。さらに本発明は、本発明により処理された繊維群の、スラッジを処理するための添加剤としての使用に関する。
【０００２】
廃タイヤは、比較的均質な廃棄物品目として注目すべき物質流である。毎年、ドイツ国内で約５１１，０００ｔのタイヤが、廃タイヤとして、整備工場廃棄あるいは交換部品取引の分野における交換ビジネスから生じ、約９，０００ｔの廃タイヤが輸入され、かつ約６５，０００ｔの廃タイヤが廃車リサイクルから生じる。これにより、一年にドイツ国内で約５８５，０００ｔのタイヤがリユース、リサイクル又は処分されるのを待っている。
【０００３】
廃タイヤの大部分は、今日、エネルギとしてリサイクルされる。例えばセメント産業は、既に長年廃タイヤを、燃焼炉のための発熱量の高い二次原料として採用している。これにより、毎年約７２，０００ｔのタイヤがエネルギとしてリサイクルされる。廃タイヤの二番目に大きな利用目的は、例えばリトレッド、輸出、農業又は港湾設備での使用のためのリユースである。これにより、約１２０，０００ｔが素材循環に維持される。しかしながら、広範なマテリアルリサイクルに供給するために、処理される廃タイヤの量も増加している。
【０００４】
主要な第１の工程として、廃タイヤの処理の際に、ゴム顆粒又はゴム粉を形成する目的で、主成分が破砕によりゴム、スチールワイヤ及び繊維系の粗繊維くず（タイヤ粗繊維くずあるいは繊維群）の群（Ｆｒａｋｔｉｏｎ：分画）に分解される。次に、これらの３つの群は、選別により粗く互いに分類可能である。ゴム顆粒を市場性のある高いレベルの品質に処理するために、既に十分に成熟したプロセスが存在する。これに対して、繊維群及びスチール群は、従来、最適に処理されておらず、その結果、最適にリサイクルされることができない。スチールワイヤ群は、従来の処理方法では、なおもゴム付着物を有し、このゴム付着物は、冶金的なリサイクルに対して技術的に、ひいては経済的にネガティブな影響を及ぼす。繊維群は、従来、廃棄料を支払って熱的な処分又はエネルギ的なリサイクルに供給される。特別に繊維群を処理する方法は、未だ存在していない。
【０００５】
加えて、車両用タイヤあるいは自動車のメーカに、自らの製品の環境親和性のリサイクルあるいは処分を保証することを義務付ける法規がある。加えて、整備工場から廃棄される廃タイヤの取扱については、自動車メーカにこの分野において包装規則（Ｖｅｒｐａｃｋｕｎｇｓｖｅｒｏｒｄｎｕｎｇ）に関する立法の枠内で課される義務がある。さらに、廃車リサイクルからの廃タイヤの取扱については、廃車規則（Ａｌｔｆａｈｒｚｅｕｇ−Ｖｅｒｏｒｄｎｕｎｇ）によりカバーされており、廃車規則は、車両のメーカが廃車及びその部品を回収し、リサイクルに供給すべきことを規定している。２０１５年以後、廃車の少なくとも９５質量％がリユース及びリサイクルに供給され、他方、そのうちの約８５質量％がリユース及びマテリアルリサイクルに供給されなければならない。廃タイヤの場合、ゴム組成物（ゴム、充填剤、その他）の割合が約６０％であり、補強材の割合が約４０％（スチールワイヤ１７％、繊維２３％）と推定可能である。
【０００６】
ＤＥ１０３５７９６８Ａ１号には、ゴム製品及びスチール‐ゴム‐複合体、例えば自動車の廃タイヤを処理（冷間破砕）するためのリサイクル設備及び方法が記載されている。この場合、処理物は、まず、前破砕され、後続の冷却ゾーンで脆化され、中間破砕機においてさらに破砕され、破砕され分量された処理物は、後破砕機により粉砕され裂断される。スチール及びゴムは、磁気分離器が接続された振動テーブルにより露出され選別される。破砕プロセス後に露出された繊維補強材は、空気分級機として形成される分離装置により、破砕された処理物から取り除かれる。分離装置は、有利にはブロアとして形成されていることが望ましい。続いて、分離された繊維補強材は、繊維搬送装置内で包装工程に供給される。
【０００７】
ＤＥ３０３９８７０号において、廃タイヤのゴム及び金属を分離する方法が公知である。この公知の方法は、経済的に実施可能に、金属及びゴムをこれらが再利用可能であるように完全に互いに分離することを目的とする。この公知の方法において、廃タイヤは、まず破砕され、破砕されたタイヤ中の金属は、電磁的な高周波場により加熱される。これにより、ゴムの、金属に接した境界層は熱的に分解され、その後、金属はゴムから分離可能である。
【０００８】
本発明の課題は、廃タイヤの処理時に形成される繊維群を処理する方法であって、非繊維成分（ゴム及び特にスチールワイヤ）の少なくとも大部分の効果的な分離を可能にする方法を提供することである。
【０００９】
この課題は、請求項１、すなわち、廃タイヤの処理時に発生する繊維群を処理する方法において、以下の工程、すなわち：前記繊維群をほぐす工程、前記ほぐされた繊維群を重力及び空気流により重量物群及び軽量物群に密度分離する工程、金属成分を空気流中の軽量物群から分離する工程、金属を減らした金属低減軽量物群を空気流から分離する工程、を有していることを特徴とする、廃タイヤの処理時に発生する繊維群を処理する方法により解決される。本発明の有利な形態あるいは態様は、それぞれの従属請求項から看取可能である。すなわち、好ましくは、前記ほぐす工程を衝撃処理を介して行う。好ましくは、重力場内での前記密度分離する工程において、前記軽量物群を吸引する。好ましくは、前記吸引を前記重力場に対して略垂直に行う。好ましくは、空気流の吸引速度を制御可能とする。好ましくは、空気流の吸引速度を、約１０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの間の値、有利には約２０ｍ／ｓに設定する。好ましくは、前記空気流中の軽量物群からの前記金属成分の分離を磁気分離により行う。好ましくは、磁力を実質的に空気流に対して横方向に作用させる。好ましくは、磁力を少なくとも空気流の長さの大部分にわたって作用させる。好ましくは、磁力を実質的に空気流の全長にわたって作用させる。好ましくは、前記空気流中の軽量物群からの前記金属成分のさらなる磁気分離を行い、磁力を実質的に空気流に対して平行に作用させる。好ましくは、磁力を実質的に空気流の横断面全体にわたって作用させる。好ましくは、前記金属低減軽量物群を空気流から分離した後、該金属低減軽量物群のさらなる破砕を行う。好ましくは、処理された繊維群を、上述の再度の処理にかける。
【００１０】
本発明に係る廃タイヤの処理時に発生する繊維群を処理する方法は、以下の工程、すなわち：
‐繊維群をほぐす工程、
‐ほぐされた繊維群を重力及び空気流により重量物群及び軽量物群に密度分離する工程、
‐金属成分を空気流中の軽量物群から分離する工程、
‐金属を減らした金属低減軽量物群を空気流から分離する工程、
を有している。
【００１１】
これらの工程の組み合わせにより、非繊維成分（ゴム及び特にスチールワイヤ）の大部分を繊維群から、これらを廃棄する必要なしにマテリアルリサイクルに供給することができる程度に効果的に分離し、ひいては、「精製された」繊維群を製造することが可能である。その際、繊維群の予め行われるほぐしは、ほぐしに後続する密度分離の工程も効果的に実施可能とする基本前提である。すなわち、ほぐされた繊維群は、好適に、空気流により重量物群及び軽量物群に分離可能であり、軽量物群が空気流中にあるとき、軽量物群からの金属成分の分離を効果的に実施可能であることが判っている。金属を減らした金属低減軽量物群を空気流から分離することにより、最終的に、好適に別の使用に供給可能な精製された繊維群が得られる。本発明に係る方法に処理のために供給される「繊維群」とは、本発明との関連において、前実施される廃タイヤ処理からの繊維くず状の群（タイヤ粗繊維くず）と解されるべきであり、主に繊維からなっており、さらにはゴム及びスチールワイヤを含んでいる。個々の成分は、従来一般的なプロセスの終わりに捕集容器内で分離されたとき、部分的に互いに強くまとまり、もつれ又はからまっており、部分的に互いに分離することが極めて困難な状態となっている。粗繊維くずを前実施される分離及び中間貯蔵なしに精製プロセスに直接供給したときでさえ、先のタイヤリサイクルプロセスがその他の要求を充足しなければならないので、後の精製のためには不十分なほぐしから出発しなければならない。
【００１２】
本発明の第１の態様では、ほぐす工程を衝撃処理を介して行う。衝撃処理では、少なくとも１回の部分的な密度分離を可能とする、処理物の強力なほぐしが達成可能であることが判っている。
【００１３】
しかし、ほぐしは、衝撃処理を実施した後、比較的急速に減退してしまうので、重力場内で密度分離する工程において、軽量物群を吸引する、つまり、いわば、軽量物群に「引っ張り作用」を及ぼす空気流が形成されると、極めて有利であることが判っている。「圧縮作用」を及ぼす空気流は、むしろ、ほぐされた軽量物群を再び圧縮してしまう傾向があり、これにより非生産的に作用してしまう。その際、吸引を重力場に対して略垂直に行うと極めて有利である。
【００１４】
さらに、空気流の吸引速度が制御可能であると極めて有利であることが判っている。有利には、空気流の吸引速度を、実験設備において、約１０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの間の値、有利には約２０ｍ／ｓに設定する。しかし、これらの値は、大規模工業的な設備では全く異なったものとなる場合がある。
【００１５】
本発明の思想の別の最高に有利な態様は、空気流中の軽量物群からの金属成分の分離を磁気分離により行うことにある。この手段により、良好な分離結果が達成可能である。これは、実験において、金属成分が例外なく強磁性であることが判っているからである。
【００１６】
有利には、磁力を実質的に空気流に対して横方向に作用させることが望ましい。
【００１７】
さらに、本発明の別の有利な態様では、磁力を少なくとも空気流の長さの大部分にわたって、又はそれどころか実質的に空気流の全長にわたって作用させてもよい。実験において、この手段により、連行される中サイズのワイヤが効果的に分離可能であることが判っている。
【００１８】
特に長いワイヤの分離のためには、空気流中の軽量物群からのこのような金属成分のさらなる磁気分離を行い、磁力を実質的に空気流に対して平行に作用させると極めて有利である。この場合、有利には、磁力を実質的に空気流の横断面全体にわたって作用させる。
【００１９】
さらに、空気流からの金属低減軽量物群の分離後、金属低減軽量物群のさらなる破砕（後破砕）を行ってもよい。このことは、例えば、タイヤ繊維くずが下水スラッジのための脱水手段として使用される場合に、下水スラッジ内における精製された繊維群（タイヤ繊維くず）の混合特性を改善することができる。
【００２０】
品質をさらに向上させるためには、本発明に係る方法を二段階に実施すること、すなわち、処理された繊維群を本発明に係る方法の工程の再度の処理にかけることが極めて有利であることが判っている。この場合、繊維群からのゴム成分及びワイヤ成分の特に高い分離が、精製された繊維くず群への繊維くず成分の取り出しを著しく低下させてしまうことなしに認められる。この場合、第２の処理ステップが必ずしも時間的に第１の処理ステップに直接隣接している必要も、場所的に第１の処理ステップと一致している必要もないことを指摘しておく。しかし、処理された繊維群あるいはタイヤ繊維くずは、空気流からの分離の直後、強くほぐされており、それゆえ極めて大きな体積を有している。しかしながら、ある程度の時間が経つと、タイヤ繊維くずは再び圧密化してしまう。しかし、貯蔵及び／又は輸送により行われる再度の圧密化は、例えば、下水スラッジ内での混合をかなり困難にしてしまう。それゆえ、処理された繊維群の後処理は、処理された繊維群を再度ほぐす必要がないように、処理の可及的直後に行うことが望ましい。それゆえ、このような場合には、第２の処理ステップの実施を時間的かつ場所的に後処理の直前（例えば下水スラッジ調整における混合容器への供給の直前）に行うことが考えられる。第１の処理ステップの後、場合によっては、処理された繊維群を輸送最適に圧密化して、「受入先」へと輸送し、処理された繊維群を現地で再利用直前に初めて第２の方法ステップにおいてさらに処理することが推奨される。
【００２１】
さらに本発明の課題は、上述の方法を実施するための適当な設備を提供することである。
【００２２】
この課題は、請求項１５、すなわち、廃タイヤの処理時に発生する繊維群を処理するための設備において、以下の工程、すなわち：前記繊維群をほぐす工程、前記ほぐされた繊維群を重力及び空気流により重量物群及び軽量物群に密度分離する工程、金属成分を空気流中の軽量物群から分離する工程、金属を減らした金属低減軽量物群を空気流から分離する工程、を実施可能な手段を備えることを特徴とする、繊維群を処理するための設備により解決される。本発明の有利な形態あるいは態様は、それぞれの従属請求項から看取可能である。すなわち、好ましくは、前記繊維群を処理するための設備が、ほぐすための手段として、少なくとも１つの衝撃式破砕機を備える。好ましくは、前記衝撃式破砕機が、定置の衝撃板に対して回転する衝撃条片を備え、少なくとも１つの第１の衝撃板と少なくとも１つの第２の衝撃板とが設けられており、前記衝撃式破砕機の回転方向で見て前記衝撃板に対する前記衝撃条片の間隔が減少する。好ましくは、密度分離するための手段として、少なくとも１つの通路状の区分が設けられており、該通路状の区分が、略水平に配向されており、有利には衝撃式破砕機の鉛直の落下抗に、重量物排出口の上方において接続されている。好ましくは、前記通路状の区分が管状に形成されている。好ましくは、前記繊維群を処理するための設備が、前記空気流中の軽量物群から金属成分を分離するための手段として、少なくとも１つの磁石、特に永久磁石を備える。好ましくは、前記磁石が、該磁石の磁力が実質的に空気流に対して横方向に作用するように前記通路状の区分内に配置されている。好ましくは、前記磁石が実質的に前記通路状の区分の長さの大部分にわたって延在している。好ましくは、前記通路状の区分が、少なくとも１つの磁石のための少なくとも１つの装入手段を備える。好ましくは、前記通路状の区分において、前記空気流中の軽量物群から前記金属成分をさらに磁気分離するための手段が設けられており、該さらに磁気分離するための手段の磁力が実質的に空気流に対して平行に作用する。好ましくは、前記さらに磁気分離するための手段が、少なくとも１つの磁気的な格子として形成されている。好ましくは、前記磁気的な格子が実質的に前記通路状の区分の横断面全体にわたって延在している。好ましくは、前記繊維群を処理するための設備が、前記金属低減軽量物群を空気流から分離した後に、該金属低減軽量物群のさらなる破砕のための手段を備える。好ましくは、前記金属低減軽量物群を空気流から分離するための手段が、サイクロンとして形成されている。
【００２３】
本発明に係る設備は、以下の工程、すなわち：
‐繊維群をほぐす工程、
‐ほぐされた繊維群を重力及び空気流により重量物群及び軽量物群に密度分離する工程、
‐金属成分を空気流中の軽量物群から分離する工程、
‐金属を減らした金属低減軽量物群を空気流から分離する工程、
を実施可能な手段を有している。
【００２４】
本発明に係る設備において、ほぐすための手段として、少なくとも１つの衝撃式破砕機が設けられていると極めて有利である。衝撃式破砕機は、成熟したユニットであり、衝撃処理において物質の強いほぐしを達成することが判っている。その際、衝撃式破砕機が、定置の衝撃板に対して回転する複数の衝撃条片を備え、少なくとも１つの第１の衝撃板と少なくとも１つの第２の衝撃板とが設けられており、衝撃式破砕機（あるいは衝撃条片）の回転方向で見て衝撃板に対する衝撃条片の間隔が減少するようになっていると、ワイヤのための特に良好な分離度が達成可能である。
【００２５】
密度分離するための手段として、少なくとも１つの通路状の区分が設けられており、通路状の区分が、略水平に（ひいては重力に対して略垂直に位置するように）配置されており、かつ有利には管状に形成されてよい。通路状の区分は、有利には衝撃式破砕機の排出口内の鉛直の落下抗に、重量物排出口の上方において接続されていてよい。軽量物は、こうして容易に通路状の区分に到達可能であり、重力物から分離可能である。さらに、この構成は、設備を実質的に閉鎖された系として形成することに寄与する。このことは、通路状の区分内の空気流あるいは吸引速度の制御を容易にする。
【００２６】
空気流中の軽量物群から金属成分を分離するためには、少なくとも１つの磁石、特に永久磁石を設けることが、極めて有利であることが判っている。磁石は、有利には、磁石の磁力が実質的に空気流に対して横方向に作用するように通路状の区分内に配置されていてよい。さらに、磁石が実質的に通路状の区分の長さの大部分にわたって延在していると、さらなる利点をもたらす。有利には、通路状の区分が、少なくとも１つの磁石のための少なくとも１つの装入手段を有している。これにより、磁石は、一方では容易に取り付け可能であり、他方では（連続的又は非連続的に）容易に、付着し「捕捉された」ワイヤから解放可能である。
【００２７】
特に長いワイヤを分離するためには、通路状の区分において、空気流中の軽量物群から金属成分をさらに磁気分離するための手段が設けられており、この手段の磁力が実質的に空気流に対して平行に作用するようになっていると、極めて有利である。これに好適な手段は、磁気的な格子であることが判っている。有利には、磁気的な格子が実質的に通路状の区分の横断面全体にわたって延在している。
【００２８】
空気流から金属低減軽量物群を分離した後に、金属低減軽量物群のさらなる破砕（後破砕）のための手段が設けられていてもよい。このことは、例えば、下水スラッジ内における軽量物群あるいは処理された繊維群の混合特性に有利に働く。
【００２９】
また、空気流から金属低減軽量物群を分離するための手段としてサイクロンを使用することは、極めて有利であることが判っている。
【００３０】
最後に、本発明の課題は、本発明に係る方法により提供される処理された繊維群の使用を提示することである。この課題は、請求項２９、すなわち、上述の方法に基づいて処理された繊維群の、スラッジを処理するための添加剤としての使用により解決される。有利な使用は、これに関する従属請求項から看取可能である。すなわち、好ましくは、処理された繊維群をスラッジ、特に下水スラッジの脱水助剤として使用する。
【００３１】
本発明では、本発明により処理された繊維群を、スラッジを処理するための添加剤として使用することを予定している。実験では、処理された繊維群（タイヤ繊維くず）が好適にスラッジ、特に下水スラッジの脱水助剤として使用されることが判っている。
【００３２】
本発明のその他の利点及び構成について、有利な実施の形態を参照しながら明らかにする。これについては、添付の図面を参照しながら詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】繊維群を処理する連続したプロセスステップの概略的なフローチャートであって、２段階のプロセスの可能性も破線で概略的に示すフローチャートである。
【図２】設備の原理的な方法フローシートである。
【図３】設備内における物質及び空気流の流れを示す図である。
【図４】図３に示した設備の部分ＩＶの図である。
【図５】図４に示した設備の部分Ｖの図である。
【図６】本発明に係る方法において使用される衝撃式破砕機の一部のみを示す原理図である。
【００３４】
まず図１を参照されたい。繊維群（タイヤ粗繊維くず：Ｒｅｉｆｅｎ−Ｒｏｈｆｌｕｓｅ）ＴＦは、衝撃式破砕機又はインパクトクラッシャ若しくはインパクトミル（Ｐｒａｌｌｍｕｅｈｌｅ）ＰＭ内でほぐしＶ１にかけられる。繊維群ＴＦは、主として繊維（約７０質量％）からなり、さらにゴム成分（約２９質量％）と、磁性のスチールワイヤからなる少量の成分（約０．０５質量％）とを含んでいる。繊維は、繊維群の体積の大半を占めている。個々の成分は、部分的に強く互いにまとまり、もつれ又はからまっており、部分的に互いに分離することが極めて困難な状態となっている。スチールワイヤは、約１ｍｍ〜約４０ｍｍの長さ及び０．２ｍｍ〜０．４５ｍｍの直径を有するものを主体としている。特に、繊維群ＴＦ中の長いワイヤは、部分的に繊維群内に強くからみついている。衝撃処理（Ｐｒａｌｌｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ）Ｖ１により、繊維群ＴＦの強力なほぐしが達成可能である。これにより、続いて、少なくとも１回の部分的な密度分離が初めて可能であるか、あるいは強く促進される。衝撃処理Ｖ１に続いて、有利には重力場に対して略垂直の空気流による、重力場内での密度分離Ｖ２が行われる。このとき既に、ワイヤの大部分が、ゴムとともに重量物群ＳＧとして分離される。しかし、幾つかのワイヤは、なおも分離されずに、繊維群とともに軽量物群ＬＧに移行する。続いて、軽量物群ＬＧは、磁気分離器Ｍ１による強磁性成分ＦＥ（主にワイヤ）の磁気分離Ｖ３にかけられ、金属を減らした金属低減軽量物群ＬＧｍに移行する。磁気分離Ｖ３に続いて、（選択的に）磁気分離器Ｍ２による別の磁気分離Ｖ３１が行われる。最後の工程として、先の工程Ｖ１〜Ｖ３（あるいはＶ３１）により形成された金属低減軽量物群ＬＧｍの、サイクロンＺＹを用いた空気流ＬＵからの分離Ｖ４が行われる。分離物は、同時に、精製あるいは高品質化された繊維群ＴＦｖをなす。上述の方法は、繊維群ＴＦの精製のための基礎となる第１のステップをなしている。しかしながら、選択的に、既に精製された繊維群ＴＦｖを第２のステップＳ２において工程Ｖ１〜Ｖ４に改めて供給してもよい（破線で図示）。これにより、繊維群ＴＦｖ中のワイヤ成分のさらなる減少、ひいては品質のさらなる向上が可能である。第１のステップ及び（選択的な）第２のステップＳ２が必ずしも時間的かつ場所的に互いに密接に関連している必要あるいはまとめて行われる必要はないことを指摘しておく。第２のステップＳ２′は、全く別の場所で実施されてもよい。しかし、第１のステップで極めて強力にほぐされた繊維は、極めて大きな体積を有しており、ある程度の時間が経つと再び圧密化する傾向を示す。それゆえ、第２のステップＳ２あるいはＳ２′は、時間的に、別の処理（例えば下水スラッジ調整における混合容器あるいはマッシングコンテナ（Ａｎｍａｉｓｃｈｂｅｈａｅｌｔｅｒ）への供給）の可及的直前に初めて実施されることが望ましい。第２のステップＳ２′において、輸送Ｖ６が必要である場合、処理された繊維群ＴＦｖを、適当な輸送手段ＴＲにより受入先の指定場所に運搬する前に、まずは適当な圧密化手段ＶＤにより輸送最適な圧密化Ｖ５にかけることが推奨される。
【００３５】
図２は、方法の原理的なフローシートである。図２からは、主要な材料の流れが看取される。まず、繊維群ＴＦを衝撃式破砕機ＰＭに供給した後、密度分離装置ＤＴに供給して、密度分離装置ＤＴにおいて重量物群ＳＧを分離する。残された軽量物群ＬＧを磁気分離器Ｍ１により強磁性成分ＦＥの分離にかけ、これにより金属を減らした金属低減軽量物群ＬＧｍをサイクロンＺＹにおいて空気流ＬＵから、精製された繊維群ＴＦｖとして分離する。
【００３６】
図３は、ある設備における具体的な空気及び物質の案内を示している。この設備は、主として、閉じられた系として形成されており、第１のユニットとして衝撃式破砕機ＰＭを有している。衝撃式破砕機ＰＭでは、繊維群ＴＦ（タイヤ粗繊維くず）が上方から投入される。衝撃式破砕機ＰＭの排出口の直接的な領域、具体的には衝撃式破砕機ＰＭの、重量物排出口上方の鉛直の落下抗に、密度分離装置ＤＴが設けられている。密度分離の際、重量物群ＳＧは下方に落下し、軽量物群ＬＧは、略水平に配向された通路状の区分ＫＡ内に吸引される。この吸引は、ブロア（図示せず）によって実施される。ブロアは、サイクロンＺＹの下流に接続されており、空気流ＬＵを発生させる。サイクロンＺＹは、実質的に空気密に通路状の区分ＫＡあるいは設備の残りの部分に接続されている。吸引の制御は、図示しない調節装置、例えばフラップ弁を用いたサイクロンにおける吸引の調節を介して実施可能である。この場合、この使用される実験設備では、１０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓ、特に２０ｍ／ｓの範囲の空気流が有利であることが判っている。軽量物群ＬＧの吸引により、「引っ張る」空気流ＬＳが軽量物群ＬＧに作用しており、「押す」空気流の場合に生じるような、衝撃処理Ｖ１に基づいて良好にほぐされた処理物あるいは軽量物群ＬＧが通路状の区分ＫＡ内で再び圧縮されてしまう恐れは生じない。通路状の区分ＫＡは、長さＬを有している。図３には、通路状の区分ＫＡ内に第１の磁気分離器Ｍ１が配置されていることが示されている。磁気分離器Ｍ１は、永久磁石（図３にはＵ字形の磁石記号によって概略的にのみ図示）であり、縦長に形成されている。磁気分離器Ｍ１の長さは、通路状の区分ＫＡの略全長Ｌにわたって延在している。通路状の区分ＫＡは、磁石Ｍ１のための、詳細には説明しない装入手段を有している。磁石Ｍ１は、例えば、フラップを介して通路ＫＡ内に（ワイヤ量が少ない場合の、付着し「捕捉された」ワイヤの不連続的な除去あるいは解放のために）装入されてもよいし、又は入力結合される可動の磁石（ドラム形磁石又は帯状磁石）を介して、連続的にタイミング制御される除去（ワイヤ含有量がより高い場合）のために形成されてもよい。通路状の区分ＫＡの略終端部に、第２の磁気分離器Ｍ２が配置されていてもよい。第２の磁気分離器Ｍ２も永久磁石である。この領域には、原則、少量の残留ワイヤがあるだけであるので、不連続的な除去が行われ、このための詳細には説明しない適当な手段が設けられていればよい。磁気分離器Ｍ１及びＭ２による金属分離の後、金属低減軽量物群ＬＧｍは、通路を介してさらにサイクロンＺＹに流入し、サイクロンＺＹにおいて精製された繊維群ＴＦｖとして空気流ＬＵから分離される。
【００３７】
図３の詳細図である図４には、第１の磁気分離器Ｍ１が第１の磁気分離器Ｍ１の長手方向延在長さに関して空気流ＬＳに対して略平行に配置され、空気流ＬＳに対して実質的に横方向に作用する磁力ＭＫ１を有していることが看取可能である。こうして、軽量物群ＬＧは、永久磁石Ｍ１に沿って流動し、軽量物群ＬＧ中に連行されているワイヤの効果的な分離が達成可能である。第１の磁気分離器Ｍ１の下流に配置された第２の磁気分離器Ｍ２は、空気流ＬＳに対して略平行に作用する磁力ＭＫ２を有している。図５からは、第２の磁気分離器Ｍ２が格子状に形成されており、通路状の区分ＫＡの円形の横断面全体にわたって延在していることが明らかである。したがって、磁力ＭＫ２は、空気流ＬＳの横断面全体にわたって作用している。
【００３８】
図６には、有利な衝撃式破砕機ＰＭの詳細が示されている。衝撃式破砕機ＰＭは、処理したい物質のための供給口Ｅ及び排出口Ａを有している。さらに、複数の衝撃条片ＰＬを備える自体公知のロータＲが設けられている。ロータＲは、本実施の形態では反時計回りに回転し、衝撃条片ＰＬを、衝撃式破砕機ＰＭのハウジングに可動に保持された衝撃板ＰＰ１及びＰＰ２に向かって運動させる。この場合、衝撃板ＰＰ１及びＰＰ２は、第１の衝撃板ＰＰ１に対する衝撃条片ＰＬの第１の半径方向の間隔ａ１が、ロータＲの回転方向ＲＲでの衝撃条片ＰＬの所定の回転後（位置ＰＬ′）、第２の衝撃板ＰＰ２に対する第２の半径方向の間隔ａ２が生じるように位置決めされている。その際、間隔ａ１は間隔ａ２より大きい。間隔のこの縮小は、処理物の一次のほぐしと二次のせん断との組み合わせに至り、ほぐし及び処理物からのワイヤの一次の分離に関して極めて良好な結果を達成することができる。
【００３９】
最後に、繊維群ＴＦ（タイヤ粗繊維くず）あるいは特に処理され精製された繊維群ＴＦｖ（タイヤ繊維くず：Ｒｅｉｆｅｎ−Ｆｌｕｓｅｎ）が、好適に、スラッジ、特に下水スラッジの処理助剤あるいは脱水助剤として利用可能であることについて言及しておく。つまり、処理され精製された繊維群ＴＦｖにおいて、下水スラッジの処理プロセスに障害を及ぼしかねない障害物質はほとんど除去されている。物理的な障害物質として、ここではワイヤが挙げられる。ワイヤは、下水スラッジを圧送するためのポンプの保護スクリーンを詰まらせたり、下水スラッジ処理の設備コンポーネントを損傷させたりする。亜鉛及び硫黄等の含有している可能性のある化学的な障害物質も、本発明による処理により低減される。
【符号の説明】
【００４０】
ａ１  衝撃条片に対する第１の衝撃板の間隔
ａ２  衝撃条片に対する第２の衝撃板の間隔
Ａ  衝撃式破砕機からの排出口
ＫＡ  通路状の区分
ＤＴ  密度分離装置
Ｅ  衝撃式破砕機への供給口
ＦＥ  分離された強磁性成分（ワイヤ）
Ｌ  通路状の区分の長さ
ＬＳ  通路状の区分内の空気流
ＬＵ  物質流から分離された空気流
ＬＧ  軽量物群
ＬＧｍ  金属低減軽量物群
Ｍ１  第１の磁気分離器
Ｍ２  任意選択的な第２の磁気分離器（磁石格子）
ＭＫ１  第１の磁気分離器の磁力の作用方向
ＭＫ２  第２の磁気分離器の磁力の作用方向
ＰＭ  衝撃式破砕機
ＰＬ  衝撃条片
ＰＰ１  可動の第１の衝撃板
ＰＰ２  可動の第２の衝撃板
Ｒ  衝撃式破砕機のロータ
ＲＲ  ロータの回転方向
ＳＧ  重量物群
Ｓ２  任意選択的な２段の方法（第１及び第２のステップの場所は一致。）
Ｓ２′  任意選択的な２段の方法（第１及び第２のステップの場所は不一致。）
ＴＦ  繊維群（タイヤ粗繊維くず）
ＴＦｖ  処理された（精製された）繊維群（タイヤ繊維くず）
ＴＲ  輸送手段
ＶＤ  圧密化手段
Ｖ１  ほぐしあるいは衝撃処理
Ｖ２  軽量物及び重量物の密度分離
Ｖ３  強磁性成分の磁気分離
Ｖ３１  強磁性成分の任意選択的な別の磁気分離
Ｖ４  空気流からの処理された繊維群の分離
Ｖ５  処理された繊維群の任意選択的な輸送最適な圧密化
Ｖ６  第２のステップのための処理された繊維群の任意選択的な輸送
ＺＹ  サイクロン
【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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