(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に被処理物の投入口を有すると共に他端側に被処理物の排出口を有する横長のケーシング内に、略水平に配置された駆動軸と、この駆動軸の回りを公転するように回動自在に設けられた複数のハンマーとを備え、ケーシング内部が上記投入口から排出口に向かって順に破砕部と、破砕分別部と、破砕排出部とに区画される破砕分別装置であって、
上記破砕部は、上記投入口から投入された被処理物を、上記ハンマーで破砕すると共に破砕分別部に送るように形成され、
上記破砕分別部は、上記ハンマーの公転経路の外側に配置されて透過隙間を有する分別手段を備え、上記破砕部から送られた被処理物を、上記ハンマーで破砕すると共に遠心力を与えて上記分別手段を通過させる一方、上記分別手段を透過しない被処理物を破砕排出部に送るように形成され、
上記破砕排出部は、上記破砕分別部から送られた被処理物を、上記ハンマーで破砕すると共に、上記ハンマーで生成した風と遠心力により、破砕した被処理物を排出口から排出するように形成され、
上記破砕部には、破砕機能を有する破砕ハンマーと、破砕機能と共に送り機能を有する送りハンマーとが用いられ、
上記破砕分別部には、被処理物を破砕すると供に遠心力を与える破砕ハンマーと、送りハンマーとが用いられ、
上記破砕排出部には、被処理物を破砕すると共に駆動軸回りの空気の回転流れを形成する送風ハンマーが用いられていることを特徴とする破砕分別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の破砕分別装置において、
上記破砕部の少なくとも１つのハンマーが、先端部が鉤状に形成されていることを特徴とする破砕分別装置。
【請求項３】
請求項１に記載の破砕分別装置において、
上記破砕排出部の少なくとも１つのハンマーが、上記駆動軸と略平行に延在する風生成面を有することを特徴とする破砕分別装置。
【請求項４】
請求項１に記載の破砕分別装置において、
上記破砕分別部に、上記分別手段の透過隙間を透過した被処理物を収集するホッパと、このホッパで収集された被処理物をケーシング外に排出する排出機構が設けられていることを特徴とする破砕分別装置。
【請求項５】
請求項１に記載の破砕分別装置において、
上記ケーシングの破砕排出部の側部に、この破砕排出部に連通してケーシングの接線方向に延びるダクトを備え、
上記ダクトの破砕排出部との接続部よりも上側の部分は、上端に排出口が形成された上部ダクトであり、ダクトの破砕排出部のケーシングとの接続部よりも下側の部分は下部ダクトであり、
上記下部ダクトの下端は、被処理物をケーシング外に排出する排出機構に連結されており、
比重が比較的小さい被処理物を、送風ハンマーで生成した風で破砕排出部から上部ダクトに導いて排出口から排出する一方、
風では搬送されない被処理物を、送風ハンマーから受けた公転経路の接線方向の力により、破砕排出部から導かれて、下部ダクトを落下するように形成されていることを特徴とする破砕分別装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の破砕分別装置において、
上記排出機構が、スクリューコンベヤで形成されていることを特徴とする破砕分別装置。
【請求項７】
請求項１に記載の破砕分別装置において、
上記破砕分別部の分別手段が、上記ハンマーの先端の公転経路の少なくとも一部を取り囲むように上記駆動軸の径方向に延在して配置された複数の板状体を有し、これら板状体の相互間に形成されたスリット状の隙間によって上記透過隙間が形成されていることを特徴とする破砕分別装置。
【請求項８】
請求項１に記載の破砕分別装置を用いて廃石膏ボードを破砕し分別する方法であって、
廃石膏ボードの粗破砕片を投入口に投入し、
破砕部で、粗破砕片を破砕して破砕分別部へ送り、
破砕分別部で、水分を含んだ石膏成分を分別手段の透過隙間を透過させて排出機構で排出し、
破砕排出部で、上記分別手段の内側に残留した可燃成分を破砕して風の力により上部ダクトを通して排出する一方、重量物を破砕排出部の下部ダクトから排出することを特徴とする廃石膏ボードの破砕分別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形物と流動物を含む廃棄物を、破砕及び分別する破砕分別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ゴミには、合成樹脂性のゴミ袋に生ゴミや可燃ゴミが詰められた袋詰めゴミが多く混在しており、このような袋詰めゴミを処理するために、特許文献１のような破砕分別装置が提案されている。
【０００３】
この破砕分別装置は、縦長の円筒形状のケーシング内に、鉛直方向に延在する回転軸と、この回転軸に連結されて回転駆動される板状の第１の破砕刃と、回転軸にチェーンで連結されて第１の破砕刃の下方に配置された板状の第２の破砕刃を備える。ケーシングの上部に第１の排出口を有すると共にケーシングの下部に第２の排出口を有し、第１及び第２の排出口に、空気流によってゴミを吸引する吸引装置を接続している。ケーシングの上端の投入口から投入された袋詰めゴミを第１の破砕刃で破砕し、ゴミ袋の破片や比較的軽いゴミ破砕片を第１の排出口から排出する一方、ケーシング内を落下した比較的重いゴミ破砕片は、第２の破砕刃で破砕して第２の排出口から排出する。こうして、軽いゴミ破砕片と、重いゴミ破砕片とに分別するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９６４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
都市ゴミに含まれる生ゴミは水や食用油等の流動物を含み、これらの流動物は、被処理物の処理が進むに伴って下方に流れ落ちる。したがって、上記従来の破砕分別装置は、ベアリング等を含んで回転軸の下端部を回転可能に支持する可動部品が、被処理物から流出した流動物で劣化しやすいという問題がある。
【０００６】
また、上記破砕分別装置は、流動物を含んだ被処理物を破砕すると、被処理物の破砕片が流動物によってケーシング内に付着して残留する問題がある。また、第１及び第２排出口から排出される破砕片は、流動物が付着した状態であるので、流動物の除去や乾燥を行う必要があり、取り扱いに手間がかかる問題がある。
【０００７】
また、上記破砕分別装置は、第１及び第２の排出口から、吸引装置で破砕片を吸引して排出するので、特に上方へ吸引する第１の排出口に関して、破砕片の排出が不十分になりやすい問題がある。
【０００８】
また、上記破砕分別装置は、比較的重いゴミを破砕するための第２の破砕刃が、チェーンで回転軸に連結された板状体であるので、金属缶やガラスビン等を十分に破砕できない問題がある。都市ゴミには、生ゴミや可燃ごみに金属缶やガラスビンが混入することが多いので、都市ゴミを上記破砕分別装置で処理する前に、缶やビンを除去する工程が必要となる。したがって、ゴミ処理の手間の増大や、装置構成の大型化を招く恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、流動物と固形物を含む被処理物を比較的簡易な構成で安定かつ効率的に破砕及び分別でき、また、故障し難く、さらに、金属やガラス等の硬い固形物が混入していても問題無く破砕及び分別できる破砕分別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の破砕分別装置は、一端側に被処理物の投入口を有すると共に他端側に被処理物の排出口を有する横長のケーシング内に、略水平に配置された駆動軸と、この駆動軸の回りを公転するように回動自在に設けられた複数のハンマーとを備え、ケーシング内部が上記投入口から排出口に向かって順に破砕部と、破砕分別部と、破砕排出部とに区画される破砕分別装置であって、
上記破砕部は、上記投入口から投入された被処理物を、上記ハンマーで破砕すると共に破砕分別部に送るように形成され、
上記破砕分別部は、上記ハンマーの公転経路の外側に配置されて透過隙間を有する分別手段を備え、上記破砕部から送られた被処理物を、上記ハンマーで破砕すると共に遠心力を与えて上記分別手段を通過させる一方、上記分別手段を透過しない被処理物を破砕排出部に送るように形成され、
上記破砕排出部は、上記破砕分別部から送られた被処理物を、上記ハンマーで破砕すると共に、上記ハンマーで生成した風と遠心力により、破砕した被処理物を排出口から排出するように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、投入口に投入された被処理物が、ケーシング内の破砕部で、ハンマーの作用によって破砕されると共に破砕分別部に向かって送られる。破砕部で破砕された被処理物は、破砕分別部でハンマーの作用によってさらに破砕されると共に、ハンマーから分別手段に向かって遠心力が与えられる。遠心力を受けた被処理物は、分別手段の透過隙間を透過するものと、上記分別手段の透過隙間を透過しないものとに分別される。分別手段の透過隙間を透過しないで残留した被処理物は、破砕搬出部に送られる。破砕分別手段から送られた被処理物は、破砕排出部でハンマーによって破砕される。このハンマーは、被処理物に遠心力を与えると共に風を生成し、このハンマーで生成された遠心力と風により、破砕された被処理物が排出口から排出される。
【００１２】
上記被処理物が水分や食用油等の流動物を含む場合、上記破砕分別部で、流動物が被処理物と共にハンマーから遠心力を受けて分別手段を透過する。これにより、分別出段を透過しない被処理物から流動物が離脱する。ここで、ハンマーは略水平に配置された駆動軸の回りを公転するように駆動され、分別手段はハンマーの公転経路の外側に配置されているので、分別手段で分離された流動物が、駆動軸を伝達してベアリング等の可動部品に浸入することが防止される。したがって、被処理物が、生ゴミ等のように水分や食用油を含んでいても、生ゴミから分離した水分等が可動部品に浸入して劣化を招く不都合が防止される。
【００１３】
また、この破砕分別装置は、破砕分別部で、ハンマーと分別手段によって被処理物から効果的に流動物を離脱させるので、例えば紙パック入り飲料等を破砕すると共に、紙パックの破砕片から飲料を十分に分離し、飲料の付着の少ない紙パックの破砕片を排出することができる。このように、破砕分別部で流動物を効果的に離脱して、流動物の付着が少ない状態の固形物を得ることができる。したがって、この破砕分別装置は、処理後の被処理物の取り扱いを容易にできる。
【００１４】
また、この破砕分別装置は、流動物や分別手段を透過する固形物を破砕分別部で分離した後、破砕排出部でハンマーによって生成した遠心力と風の力で被処理物を排出する。したがって、被処理物を、ケーシング内の残留を防止して効果的に排出することができる。
【００１５】
また、この破砕分別装置は、被処理物を、ケーシング内の破砕部と、破砕分別部と、破砕排出部の夫々においてハンマーで破砕するので、例えば、金属缶やガラスビン等の硬い固形物が被処理物に混在しても、この被処理物を効果的に破砕することができる。
【００１６】
このように、本発明の破砕分別装置によれば、水や油等の流動物を比較的多く含む被処理物や、金属缶等の硬い固形物が混在する被処理物を安定して処理できる。したがって、生ゴミと共に飲料缶や飲料ビンを含む都市ゴミのほか、例えば食品加工工場から排出される食品残渣や、農水産業の廃棄物等のような高水分の廃棄物を、効果的に破砕して、流動物と固形物とに分別することができる。また、例えば水や油を収容した金属缶体等のように、比較的多くの液体を含むと共に金属製の部材を有する被処理物を、効果的に破砕して、流動物と固形物とに分別することができる。また、例えば農業用のプラスチック製の廃棄物のように、土砂や堆肥等が付着した廃棄物を、水分と共に破砕分別装置に投入することにより、破砕分別部で土砂等の付着物を効果的に分離して破砕することができる。
【００１７】
本発明において、分別手段に形成された透過隙間とは、所定寸法よりも小さい被処理物を透過させる孔、スリット及び網目等をいい、分別手段は、板状体に孔を形成したものや、複数の板状体又は棒状体を組み合わせてスリットを形成したものや、網体を用いたもの等、種々の形態のものを採用することができる。
【００１８】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕部の少なくとも１つのハンマーが、被処理物を駆動軸の延在方向に送るように形成されている。
【００１９】
上記実施形態によれば、破砕部に投入された被処理物を、ハンマーによって破砕しながら、このハンマーを駆動する駆動軸の他端側に位置する破砕分別部に送ることができる。ここで、上記ハンマーは、被処理物に駆動軸の延在方向の力を作用させる送り面を有することにより、上記被処理物を駆動軸の延在方向に送ることができる。
【００２０】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕部の少なくとも１つのハンマーが、先端部が鉤状に形成されている
【００２１】
上記実施形態によれば、先端部が鉤状に形成されたハンマーにより、破砕部に投入された被処理物を効果的に破砕することができる。
【００２２】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕分別部の少なくとも１つのハンマーが、被処理物を駆動軸の延在方向に送るように形成されている。
【００２３】
上記実施形態によれば、破砕部から破砕分別部に送られた被処理物を、ハンマーによって破砕しながら、このハンマーを駆動する駆動軸の他端側に位置する破砕排出部に送ることができる。ここで、上記ハンマーは、被処理物に駆動軸の延在方向の力を作用させる送り面を有することにより、上記被処理物を駆動軸の延在方向に送ることができる。
【００２４】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕排出部の少なくとも１つのハンマーが、上記駆動軸と略平行に延在する風生成面を有する。
【００２５】
上記実施形態によれば、ハンマーが駆動軸回りに公転することにより、このハンマーの風生成面によって、駆動軸回りの空気の回転流を生成することができる。また、ハンマーの回転力によって、被処理物を公転円の概ね接線方向に送ることができる。これらの回転流と回転力により、被処理物を排出口から効果的に排出することができる。
【００２６】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕分別部に、上記分別手段の透過隙間を透過した被処理物を収集するホッパと、このホッパで収集された被処理物をケーシング外に排出する排出機構が設けられている。
【００２７】
上記実施形態によれば、分別手段の透過隙間を透過した被処理物をホッパで収集し、排出機構でケーシング外に排出することにより、寸法が比較的小さく、あるいは、比較的柔軟な被処理物を、水分等の流動物と共に抽出して排出することができる。
【００２８】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕排出部に、分別手段を透過した被処理物を下方に導くダクトと、このダクトで導かれた被処理物をケーシング外に排出する排出機構が設けられている。
【００２９】
上記実施形態によれば、被処理物をダクトで収集し、排出機構でケーシング外に排出することにより、比重が比較的大きい被処理物を排出することができる。
【００３０】
一実施形態の破砕分別装置は、上記排出機構が、スクリューコンベヤで形成されている。
【００３１】
上記実施形態によれば、破砕分別部で排出されて流動物を主体とする被処理物と、破砕排出部で排出された固形物の被処理物とを、効率的に排出することができる。
【００３２】
一実施形態の破砕分別装置は、上記破砕分別部の分別手段が、上記ハンマーの先端の公転経路の少なくとも一部を取り囲むように上記駆動軸の径方向に延在して配置された複数の板状体を有し、これら板状体の相互間に形成されたスリット状の隙間によって上記透過隙間が形成されている
【００３３】
上記実施形態によれば、複数の板状体を有する分別手段は、ハンマーから遠心力を受けた被処理物から衝撃を受けても損傷し難いので、安定して被処理物を分別することができる。また、駆動軸の径方向に延在して配置された複数の板状体で分別手段を形成することにより、駆動軸の径方向に比較的高い強度を確保して透過間隔を形成できるので、被処理物の接触により磨耗が進んでも、安定して分別性能を発揮することができる。また、分別手段の磨耗に対する余裕を確保できるので、メンテナンス頻度を少なくでき、長期にわたって安定した処理性能を有する破砕分別装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態の破砕分別装置の縦断面図である。
【図２】破砕分別装置の正面図である。
【図３】破砕分別装置の平面図である。
【図４】破砕分別装置の破砕部における横断面図である。
【図５】破砕分別装置の破砕分別部における横断面図である。
【図６】破砕分別装置の破砕排出部における横断面図である。
【図７Ａ】破砕ハンマーの正面図である。
【図７Ｂ】破砕ハンマーの底面図である。
【図８Ａ】第２の破砕ハンマーの正面図である。
【図８Ｂ】第２の破砕ハンマーの底面図である。
【図９Ａ】送りハンマーの正面図である。
【図９Ｂ】送りハンマーの底面図である。
【図１０】破砕分別部に設けられる分別手段の端部の横断面図である。
【図１１】分別手段を示す斜視図である。
【図１２Ａ】第３の破砕ハンマーの正面図である。
【図１２Ｂ】第３の破砕ハンマーの底面図である。
【図１３Ａ】送風ハンマーの正面図である。
【図１３Ｂ】送風ハンマーの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の破砕分別装置を、図示の実施形態により詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態の破砕分別装置を示す縦断面図であり、図２は、破砕分別装置の正面図であり、図３は、破砕分別装置の平面図である。実施形態の破砕分別装置１は、ゴミ処理施設に設置されて都市ゴミの破砕分別処理を行うものである。
【００３７】
この破砕分別装置１は、被処理物が投入される投入口２ａと、処理済みの被処理物を排出するは排出口２ｂとを有するケーシング２内に、投入口２ａと排出口２ｂを概ね結ぶように延在する駆動軸３を備える。駆動軸３の外周面には、両端部に円盤状の端部プレート３１，３１が固定されており、これら端部プレート３１，３１の間に複数の円盤状の支持プレート３２，３２，・・・が固定されている。駆動軸３の外周側には、駆動軸３のまわりに略９０°をおいて４つの回転軸４，４，・・・が設けられている。４つの回転軸４，４，・・・は、両端が端部プレート３１，３１に固定されており、この端部プレート３１，３１の間の複数の支持プレート３１，３１，・・・の周縁部を貫通している。各回転軸４，４，・・・には、支持ディスク３２，３２，・・・の相互間にハンマー５が回動自在に取り付けられている。駆動軸３は、両端がケーシング２の外側に設けられた調心軸受３５，３５によって支持されている。駆動軸３の一端には、複数のＶ溝を有するプーリ３６が連結されており、このプーリ３６に図示しないＶベルトが掛け渡され、このＶベルトが図示しないモータで駆動されて、駆動軸３を回転駆動するようになっている。
【００３８】
上記駆動軸３は、支持ディスク３２の縁における周速度が３０〜６５ｍ／ｓｅｃとなる回転速度で駆動される。ここで、周速度の測定位置は、駆動軸３の中心軸から８００〜１０００ｍｍの径に相当する位置であり、駆動軸３の回転数は４５０〜９００ＲＰＭである。
【００３９】
破砕分別装置１のケーシング２内部は、投入口２ａが形成された破砕部６と、破砕分別部７と、排出口２ｂが形成された破砕排出部８とで大略構成されている。図４は、破砕部６の横断面図であり、図５は、破砕分別部７の横断面図であり、図６は、破砕排出部８の横断面図である。
【００４０】
破砕部６は、図４に示すように、ケーシング２の破砕部６に対応する部分である略円筒形状の破砕部ケーシング２１内に形成されている。この破砕部ケーシング２１の上部には、上端に投入口２ａが形成された投入ダクト２２が連通して形成されている。破砕部ケーシング２１の内側面には、矩形断面を有してケーシングの軸方向に延在する複数の固定刃６１，６１，・・・が固定されている。
【００４１】
破砕部６に配置するハンマー５，５，・・・としては、破砕機能を有する破砕ハンマーと、破砕機能と共に送り機能を有する送りハンマーとを採用できる。
【００４２】
破砕ハンマーとしては、図７Ａの正面図に示すような矩形ハンマー５１を用いることができる。矩形ハンマー５１は、上端部に、回転軸４に挿通されて回転軸４回りに回動自在に支持されるための貫通孔５１１を有し、この貫通孔５１１の下側にハンマー本体部５１２を有する。ハンマー本体部５１２は、図７Ｂの底面図からわかるように、矩形断面を有し、図７Ａにおいて上下方向に長い直方体形状に形成されている。
【００４３】
また、破砕部６に配置される破砕ハンマーとしては、図８Ａの正面図に示すように、正面視において下端部が幅方向の両側に向かって尖った鉤状ハンマー５２を用いることができる。この鉤状ハンマー５２は、回転軸４に挿通される貫通孔５２１と、貫通孔５２１の下方のハンマー本体部５２２を有する。ハンマー本体部５２２は、正面視において、上下方向の中央部にくびれを有する。ハンマー本体部５２２の対向する側面５２３，５２３は、図８Ｂの底面図に破線で示されるように、幅方向断面が平行四辺形となるように傾斜している。これにより、ハンマー本体部５２２の側面５２３と、正面５２４又は背面５２５との間に連なる縁が、鋭角に形成されている。正面視において、ハンマー本体部５２２のくびれた部分の下方の部分は、下端側ほど幅広に形成され、下端の両端部が鋭角に形成されている。これにより、側面５２３と底面５２６が連なる縁が鋭角に形成されている。この鉤状ハンマー５２が、駆動軸３回りに回転し、また、回転軸４回りに回動することにより、ハンマー本体部５２２の鋭角の縁が被処理物に食い込んで、金属缶やガラスビン等の硬い被処理物を効果的に破砕するようになっている。
【００４４】
破砕部６に配置される送りハンマーとしては、図９Ａの正面図に示すように、ハンマー本体部５３２が回転軸を法線とする面に対して傾斜した傾斜ハンマー５３を用いることができる。この傾斜ハンマー５３は、回転軸４に挿通される貫通孔５３１と、貫通孔５３１の下方のハンマー本体部５３２を有する。ハンマー本体部５３２は、正面視において略矩形に形成され、図９Ｂの底面図に示すように、正面５３３と背面５３４の法線が、回転軸４の中心軸、すなわち、貫通孔５３１の中心軸に対して傾斜して形成されている。これにより、回転軸４と平行の駆動軸３回りに回転駆動され、また、回転軸４回りに回転したとき、ハンマー本体部５３２の正面５３３又は背面５３４から被処理物に、回転軸４方向へ向かう成分を有する力を作用させることができる。したがって、傾斜ハンマー５３は、被処理物を、破砕しつつ回転軸４、すなわち、駆動軸３の延在方向へ送ることができる。
【００４５】
これらのハンマー５１，５２，５３が設けられた破砕部６では、破砕部ケーシング２１の投入ダクト２２の投入口２ａから投入された被処理物を、矩形ハンマー５１、鉤状ハンマー５２及び傾斜ハンマー５３の打撃作用と、これらハンマー５１，５２，５３と固定刃６１，６１，・・・とのせん断作用により破砕する。破砕した被処理物を、傾斜ハンマー５３の送り作用により、駆動軸３の他端側に連なる破砕分別部７に送るようになっている。
【００４６】
破砕分別部７は、図５の横断面図に示すように、ケーシング２の破砕分別部７に対応する部分である破砕分別部ケーシング２３内に、ハンマー５の公転経路の外側に配置された分別手段としてのプレートスクリーン９を収容している。
【００４７】
破砕分別部ケーシング２３は、横断面において上部の略４分の３に相当する部分が円筒形状に形成されている。破砕分別部ケーシング２３の円筒形状部分の下側に、ホッパ２４が形成されている。ホッパ２４は、下方に向かって互いの離隔が狭まる２つの面を有し、下端に排出機構としてのスクリューコンベヤ１０を収容している。
【００４８】
プレートスクリーン９は、図１０に示す半円筒スクリーン９１を２つ組み合わせて筒状に形成されている。半円筒スクリーン９１は、軸方向に延びる２つの直線フレーム９２と、直線フレーム９２，９２の間に掛け渡された両端の円弧フレーム９３，９３と、直線フレーム９２，９２の中間に掛け渡された円弧状の中間フレーム９４，９４を有する。これらのフレームに、複数の板状のスクリーン部材９５，９５，・・・が支持されている。図１１は、半円筒スクリーン９１の横断面の端部を拡大して示す図である。図１１に示すように、スクリーン部材９５，９５は、長手方向が半円筒スクリーン９１の軸方向に延在し、かつ、短手方向が、半円筒スクリーン９１の径方向に延材するように積み重ねられている。スクリーン部材９５は、半円筒スクリーン９１の径方向の内側から外側に向かって厚みが減少する楔状の断面を有し、厚みの大きい側の端面を、半円筒スクリーン９１の内側に臨ませて配列されている。スクリーン部材９５は、厚みの大きい側の端面の相互間の隙間を１〜２ｍｍに形成しており、これにより、半円筒スクリーン９１の内側に１〜２ｍｍのスリット状の隙間を形成している。スリット状の隙間を１〜２ｍｍに形成することにより、水、食品及び砂等を透過する一方、金属、紙及びプラスチックは透過しないように設定されている。また、スクリーン部材９５が、半円筒スクリーン９１の径方向の外側に向かうにつれて厚みが小さく形成されていることにより、隣り合うスクリーン部材９５の対向する面の間に形成される隙間の大きさが、入口が最も小さい一方、半円筒スクリーン９１の径方向の外側に進むにつれて大きくなっている。これにより、半円筒スクリーン９１の内側からスクリーン部材９５，９５の隙間に入った被処理物が、スクリーン部材９５，９５の隙間を半円筒スクリーン９１の径方向の外側に向かって詰まりを生じることなく進行できるようにしている。
【００４９】
なお、プレートスクリーン９は、２つの半円筒スクリーン９１のうち、下側の半円筒スクリーン９１のみを設けてもよい。この場合、上側の半円筒スクリーン９１に相当する部分は、ハンマー５の公転経路を取り囲んで被処理物を透過しない壁面等で構成する。あるいは、下側の半円筒スクリーン９１の上端と、破砕分別部ケーシング２３の内側面との間をシールしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、分別手段としてプレートスクリーン９を用いるが、所定寸法の透過孔を形成した板状体や、所定幅のスリットを形成するように組み合わせた棒状体や、所定寸法の網目を有する網体等を分別手段に用いてもよい。
【００５１】
破砕分別部７に配置するハンマー５，５，・・・としては、破砕ハンマーと送りハンマーとを採用できる。破砕ハンマーとしては、図７Ａ及び７Ｂに示す矩形ハンマー５１を用いることができ、送りハンマーとしては、図９Ａ及び９Ｂに示す傾斜ハンマー５３を用いることができる。
【００５２】
破砕ハンマーは、図１２Ａ及び１２Ｂに示す八角ハンマー５４を用いてもよい。八角ハンマー５４は、図１２Ａの正面図に示すように、上端部に、回転軸４に挿通されて回転軸４回りに回動自在に支持されるための貫通孔５４１を有し、この貫通孔５４１の下側に、ハンマー本体部５４２を有する。ハンマー本体部５４２は、図１２Ｂの底面図からわかるように、幅方向に扁平の八角形断面を有する。この八角ハンマー５４は、破砕部６の破砕ハンマーとして用いることも可能である。
【００５３】
上記矩形ハンマー５１、八角ハンマー５４及び傾斜ハンマー５３を、駆動軸３回りに回転駆動し、また、回転軸４回りに回動させ、これらのハンマー５１，５４，５３で被処理物を打撃する。ハンマー５１，５４，５３により被処理物に撃力を与えて破砕すると共に、主に矩形ハンマー５１及び八角ハンマー５４により被処理物に遠心力を与える。遠心力を受けた被処理物は、ハンマー５１，５４，５３の公転軌道の外側に位置するプレートスクリーン９に向かって移動し、スクリーン部材９５の相互間の１〜２ｍｍの隙間よりも小さい被処理物が、プレートスクリーン９を透過する。プレートスクリーン９を透過する被処理物は、水や油等の流動体や、食品等の柔軟な固形物や、砂等の寸法の小さい固形物である。プレートスクリーン９を通過した被処理物を、プレートスクリーン９と破砕分別部ケーシング２３の内側面との間を移動させてホッパ２４に収集し、スクリューコンベヤ１０によってケーシング２外に排出するようになっている。
【００５４】
プレートスクリーン９を透過しないでプレートスクリーン９内に残留した被処理物は、傾斜ハンマー５３の送り作用により、駆動軸３の他端側に連なる破砕排出部８に送るようになっている。プレートスクリーン９内に残留して破砕排出部８に送る被処理物は、例えば金属、紙及びプラスチック等であり、これらは、プレートスクリーン９で水が分離されることにより、脱水状態となる。
【００５５】
破砕排出部８は、図６に示すように、ケーシング２の破砕排出部８に対応する部分である破砕排出部ケーシング２５と、破砕排出部ケーシング２５の側部に設けられたダクト２６を備える。破砕排出部ケーシング２５は、ハンマー５の公転経路の外側を取り囲むように、概ね円筒形状を有する。破砕排出部ケーシング２５の内部とダクト２６の内部は互いに連通しており、横断面において、破砕排出部ケーシング２５の接線がダクト２６の中心線に概ね重なるように形成されている。ダクト２６の破砕排出部ケーシング２５との接続部よりも上側の部分は上部ダクト２６ａであり、この上部ダクト２６ａの上端には排出口２ｂが形成されている。ダクト２６の破砕排出部ケーシング２５との接続部よりも下側の部分は下部ダクト２６ｂであり、この下部ダクト２６ｂの下端は、スクリューコンベヤ１１に連結されている。
【００５６】
破砕排出部８に配置するハンマー５，５，・・・としては、図１３Ａ及び１３Ｂに示すような送風ハンマー５５を用いることができる。送風ハンマー５５は、図１３Ａの正面図に示すように、上端部に、回転軸４に挿通されて回転軸４回りに回動自在に支持されるための貫通孔５５１を有し、この貫通孔５５１の下側にハンマー本体部５５２を有する。ハンマー本体部５５２は、図１３Ｂの底面図からわかるように、貫通孔５５１の中心軸と略並行に形成されている。送風ハンマー５５は、駆動軸３回りに回転駆動され、また、回転軸４回りに回動することにより、破砕分別部７から導かれた被処理物を打撃して破砕するようになっている。また、送風ハンマー５５は、貫通孔５５１、すなわち、回転軸４と平行なハンマー本体部５５２により、破砕排出部ケーシング２５内に、駆動軸３回りの空気の回転流れを形成する。さらに、送風ハンマー５５のハンマー本体５５２は、被処理物に、送風ハンマー５５の公転経路の接線方向を概ね向いた力を作用させる。このように、送風ハンマー５５の本体部５５２は、破砕及び風生成面として機能する。
【００５７】
送風ハンマー５５で生成した駆動軸３回りの風は、破砕排出部ケーシング２５から上部ダクト２６ａに流入して上部ダクト２６ａを上方に向かって流れる。比重が比較的小さい被処理物を、送風ハンマー５５で生成した風で破砕排出部ケーシング２５から上部ダクト２６ａに導いて、排出口２ｂから排出する。排出口２ｂから排出される被処理物の多くは、紙及びプラスチックであり、排出口２ｂに接続した図示しないフィルタ装置で収集して再生資源として利用する。
【００５８】
下部ダクト２６ｂでは、送風ハンマー５５で生成された風では搬送されない被処理物が、送風ハンマー５５から受けた公転経路の接線方向の力により、破砕排出部ケーシング２５から導かれて落下する。下部ダクト２６ｂを落下する被処理物は、比重が比較的大きい金属やガラス等である。下部ダクト２６ｂを落下した被処理物は、下端のスクリューコンベヤ１１で収集される。
【００５９】
スクリューコンベヤ１０は、破砕分別部７で分別収集された水、食品及び砂等を搬送し、排出口１０ａから排出する。また、スクリューコンベヤ１１は、破砕排出部８で分別収集された金属等を搬送し、図示しない排出口から排出する。スクリューコンベヤ１０で搬送された水、食品及び砂等には乾燥処理を施す一方、スクリューコンベヤ１１で搬送された金属等には再生処理を施すことにより、分別収集した材料を効率的かつ有効に処理することができる。
【００６０】
本実施形態の破砕分別装置１によれば、破砕分別部７において、水平方向を向く駆動軸３で駆動されるハンマー５の遠心力により、水がプレートスクリーン９を透過して、プレートスクリーン９を透過しない被処理物と分離する。プレートスクリーン９を透過した水は、破砕分別部ケーシング２３の下方のホッパ２４で収集してスクリューコンベヤ１０で排出する。したがって、被処理物に含まれる水及び油等の流動物は、駆動軸３等を伝わることなく効果的に収集されて排出されるので、従来のように、水や油が鉛直向きの駆動軸を伝って可動部品に浸入する不都合を防止できる。したがって、この破砕分別装置１は、水や油等の流動物を含む生ゴミ等を含んだ被処理物を安定して処理でき、しかも、故障が少なく、メンテナンスや修理の手間を削減できる。
【００６１】
また、本実施形態の破砕分別装置１によれば、軽量の被処理物を、破砕分別部７で脱水した後に、破砕排出部８の送風ハンマー５５で生成された風で排出するので、上部ダクト２６ａの内側面や、排出口２ｂに接続される搬送用のダクトの内側面に付着することなく、軽量の被処理物を風によって効率的に排出することができる。したがって、従来のように、水を含んだ被処理物がダクトや収集容器に付着する不都合を防止できる。また、被処理物を、破砕分別部７においてプレートスクリーン９で分別し、また、脱水した後、風の力で排出口２ｂから排出するので、排出する被処理物の大きさや比重のばらつきを少なくできる。
【００６２】
また、破砕部６、破砕分別部７及び破砕排出部８において、ハンマー５で被処理物を破砕するので、被処理物に金属等が含まれていても、容易に破砕して分別することができる。したがって、この破砕分別装置１から排出された被処理物は、再生資源として有効に利用することができる。
【００６３】
また、本実施形態の破砕分別装置１によれば、１つの装置で破砕、選別及び脱水を行うことができるので、従来よりも、選別装置や脱水装置を削減できる。したがって、被処理物の処理施設の省スペースができると共に、設備コストを削減することができる。
【００６４】
本実施形態の破砕分別装置１は、水分を比較的多く含む被処理物や、金属製の比較的大型の被処理物を安定して処理できる。したがって、生ゴミを多く含む都市ゴミ等の一般廃棄物のほか、例えば食品加工工場から排出される食品残渣や、農水産業の廃棄物等のような高水分の廃棄物を、効果的に破砕及び分別することができる。また、例えば水や油を収容した金属缶等のように、比較的多くの流動体を含むと共に金属製の部材を有する被処理物を、効果的に破砕及び分別することができる。また、例えば農業用のプラスチック製の廃棄物のように、土砂や堆肥等が付着した廃棄物を、水分と共に破砕分別装置に投入することにより、破砕分別部で土砂等の付着物を効果的に分離して破砕することができる。
【００６５】
また、本発明の破砕分別装置は、廃石膏ボードの破砕分別処理に好適である。最近、建築廃材として排出される廃石膏ボードを再生処理して石膏成分を抽出し、リサイクル資源として活用することが試行されている。廃石膏ボードには、石膏と共に紙等の可燃成分が用いられているが、リサイクル資源として実用に耐える品質の石膏を得るには、廃石膏ボードの紙成分を高精度に除去する必要がある。また、石膏がリサイクル資源として再利用されず、最終処分に付された場合も考慮し、硫化水素の発生防止の観点や熱しゃく減量の低下の観点から、石膏に残留する紙等の可燃成分を、所定の割合以下とする必要がある。このように、廃石膏ボードの処理では、石膏と可燃成分を高度に分別する必要がある。
【００６６】
従来、廃石膏ボードの再生処理では、破砕装置で廃石膏ボードを破砕した後、分別装置で石膏と可燃成分を分別していた。しかしながら、廃石膏ボードは、建築廃材として排出された状態で多量の水分を含んでいることが多く、従来の破砕装置では、水分で粘着性を帯びた石膏が破砕刃に付着して、破砕効率の悪化や、破砕装置の異常停止を招く問題がある。また、廃石膏ボードを破砕した後、石膏と可燃成分を分別する前に、乾燥を行う必要がある。石膏と可燃成分を含んだ破砕片を乾燥させるには、可燃成分の引火を防止する必要があるため、手間を要する問題がある。
【００６７】
ここで、本発明の実施形態の破砕分別装置１を廃石膏ボードの破砕分別処理に用いることにより、水分を含んだ廃石膏ボードであっても、精度良く石膏と可燃成分とに分別することができる。例えば、廃石膏ボードに粗破砕を行って１５ｃｍ角程度の大きさとし、この粗破砕片を投入口２ａに投入する。投入された廃石膏ボードの粗破砕片は、破砕部６で矩形ハンマー５１や八角ハンマー５４で破砕された後、傾斜ハンマー５３で破砕分別部７へ送られる。破砕分別部７では、矩形ハンマー５１や八角ハンマー５４で更に破砕されて遠心力を受け、プレートスクリーン９を、水分を含んだ石膏成分が透過する。プレートスクリーン９を透過した石膏成分は、ホッパ２４を通ってスクリューコンベヤ１０で排出される。プレートスクリーン９の内側に残留した紙等の可燃成分は、傾斜ハンマー５３で破砕排出部８へ送られる。破砕排出部８では、送風ハンマー５５で破砕され、送風ハンマー５５で生成された風の力によって上部ダクト２６ａを通って排出される。また、廃石膏ボードの固定金具等の重量物は、下部ダクト２６ｂを通してスクリューコンベヤ１１によって排出される。
【００６８】
このように、破砕分別部７のプレートスクリーン９で、石膏と可燃成分とを精度よく分別することができる。また、破砕分別部７で、紙等の可燃成分から水分を分離するので、破砕排出部８を通って排出口２ａから排出された可燃成分は、引火を防止しながら乾燥させる必要が無い。したがって、可燃成分の取り扱いの容易化を図ることができる。なお、排出口２ａに、バグフィルタ等のフィルタ装置を接続することにより、石膏成分の粉塵の飛散を防止することができる。
【００６９】
また、破砕分別部７のプレートスクリーン９で分別した石膏成分は、水分を含有するが、スクリューコンベヤ１０によって効率的に排出することができる。また、プレートスクリーン９で分別した石膏成分は、殆ど可燃成分を含まないので、引火防止対策が不要であり、したがって、効率的に乾燥させることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  破砕分別装置
２  ケーシング
２ａ  投入口
２ｂ  排出口
３  駆動軸
４  回転軸
５  ハンマー
６  破砕部
７  破砕分別部
８  破砕排出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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