(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力選別装置を用いて、廃棄物を選別する廃棄物選別装置において、
前記風力選別装置に接続され、該選別装置から空気とともに軽量物を吸引するエジェクタと、
前記エジェクタから排出される作動流体から軽量物を分離する分離装置とを備えている廃棄物選別装置。
【請求項２】
前記エジェクタの作動流体として、温水または蒸気を用いる請求項１記載の廃棄物選別装置。
【請求項３】
前記エジェクタの作動流体として、汚泥を用いる請求項１記載の廃棄物選別装置。
【請求項４】
前記エジェクタから排出される作動流体を該エジェクタへと戻して循環させる循環装置をさらに備えている請求項１〜３の何れか一項に記載の廃棄物選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力選別装置を用いて、廃棄物中から軽量物を機械的に選別する廃棄物選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生ごみの処理方法としてメタン発酵により処理する方法が知られているが、一般家庭から排出される家庭ごみには、プラスチック、ビニール等の発酵に適さないごみが混入しているため、これらを予め除去しておく必要がある。
【０００３】
このように、発酵に適したごみと適していないごみとを選別する方法としては、ごみを破砕して、その粒度によって機械的に選別する手法が広く用いられている。図５は、従来の選別プロセスを説明する図である。ビニール袋等に詰められた状態で搬入された家庭ごみは、二軸剪断機や回転式破砕機といった破砕装置１で袋ごと砕かれる。そして、トロンメル式、ローラー式、振動式等の粒度選別装置２に送られて、粒度により選別される。ここで、破砕されずに粒度が大きいままのごみが発酵不適物として除去され、粒度の小さいごみは、磁力選別装置４へ送られる。磁力選別装置４では、鉄ごみが除去され、可溶化槽５へと送られる。可溶化槽５では、固形物濃度を調整しつつ、加温することで酸発酵を促進して、生ごみを液状化させる（可溶化）。液状化しなかった発酵不適物は可溶化槽５の底部から引き抜かれる。そして、液状の生ごみはメタン発酵槽９へと送られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような選別プロセスにおいて可溶化槽５を小型化するためには、粒度選別装置２における選別精度を高める必要がある。そして、粒度選別精度を高めるためには、生ごみの回収率を向上させつつ、回収した生ごみの純度を高める必要がある。しかしながら、破砕による粒度選別では、生ごみの回収率を上げるためには、生ごみの破砕径を選別装置の選別粒度より十分に小さくすることが好ましいが、この場合には、生ごみ以外のごみも細かく破砕されやすくなり、回収される生ごみの純度が低下してしまう。逆に純度を高めようとすると、回収率が低下してしまう。
【０００５】
粒度選別に加えて風力選別を用いることで、軽量物を分離する方法があるが、風力選別装置では通常、風力を発生させるためのファン、軽量物を回収するための集塵装置、臭気の拡散を防止するための脱臭装置等が必要となるため、装置が大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明はコンパクトな構成で、生ごみの選別効率を向上させることが可能な廃棄物選別装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る廃棄物選別装置は、風力選別装置を用いて、廃棄物を選別する廃棄物選別装置において、この風力選別装置に接続され、選別装置から空気とともに軽量物を吸引するエジェクタと、エジェクタから排出される作動流体から軽量物を分離する分離装置とを備えているものである。
【０００８】
エジェクタは、ノズル、ディフューザからなる単純な構成で実現でき、かつ、可動部分がないため、詰まりの発生がなく、風力発生手段としての信頼性が向上する。また、装置をコンパクトなものとすることができる。また、分離装置によって、作動流体側へ移行した生ごみを回収することができ、回収率が向上する。
【０００９】
このエジェクタの作動流体として、温水または蒸気を用いることが好ましい。温水または蒸気を用いることで、軽量物が洗浄され、その取り扱い性を向上させることができる。また、臭気の発生を抑制できる。あるいは作動流体として汚泥を用いてもよい。この場合には、温水または蒸気を用いる場合と同様に軽量物の洗浄による取り扱い性向上の効果が得られるとともに、外部から温水・蒸気を加える必要がないため、排水処理の負荷を軽減することができる。
【００１１】
エジェクタから排出される作動流体をエジェクタへと戻して循環させる循環装置をさらに備えていることが好ましい。作動流体を循環させることで、作動流体の使用量を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明に係る廃棄物選別装置の第１の実施形態を含む選別システムのブロック構成図であり、図２は、このうちのエジェクタの概略構成を示す断面図である。本選別システムは、図１に示されるように、破砕装置１、粒度選別装置２、風力選別装置３、磁力選別装置４、可溶化槽５とが直列に接続されており、風力選別装置３には風力発生手段としてのエジェクタ６が接続され、エジェクタ６には作動流体である温水を循環させるための循環装置７が接続されている。
【００１４】
破砕装置１としては、竪型回転破砕機を用いることが好ましい。粒度選別装置２としては、ローラー式、振動式等の各種の粒度選別機が使用できる。風力選別装置３としては、各種の風力選別装置を用いることができる。磁力選別装置４は、磁力を用いて鉄ごみを選別するものである。可溶化槽５は生ごみを物理的、化学的または生物学的に液状化させる。
【００１５】
エジェクタ６は、図２に示されるように、ディフューザ６０、ノズル６１、吸込部６２からなり、ノズル６１と吸込部６２とはディフューザ６０の入口側に配置されている。ディフューザ６０は、流路断面積が最小となるスロート部６０ｂが流動方向の略中央に配置され、この上流側の吸引部６０ａでは、流路断面積を次第に絞り、下流側の圧縮部６０ｃでは、流路断面積が次第に拡大されている。
【００１６】
循環装置７は、温水を貯水する水槽７０とエジェクタ６のノズル６１に温水を供給するポンプ７１とから構成されている。水槽７０には除渣機あるいは脱水機、パルパー等もしくはそれらの組み合わせからなる脱水装置８が接続されている。
【００１７】
次に、本実施形態による選別プロセスについて具体的に説明する。ビニール袋等に詰められて収集された家庭ごみはそのまま破砕装置１に送られ、破砕・破袋される。ここで、竪型回転破砕機を用いると、ビニール袋、ラップ等のフィルム状のごみは細かく破砕されず、生ごみ等は細かく破砕されるので、後の選別が容易になる利点がある。
【００１８】
破砕されたごみは、粒度選別装置２へと送られ、ここで粒径によって２つに分離される。ビニール袋、ラップ等は、上述したように破砕装置１では細かく破砕されていないので、粒度の大きいごみとして生ごみから取り除かれる。
【００１９】
一方、生ごみを含む粒度の小さいごみは、風力選別装置３へと送られる。ここで、風力選別装置３の軽量物排出口は、エジェクタ６の吸込部６２に接続されている。エジェクタ６は、ポンプ７１により供給される温水をノズル６１からディフューザ６０内へと高速で注入することで、ディフューザ６０内に負圧を発生させ、これにより、吸込部６２から空気を吸引する。実際には、風力選別装置３内の空気は、軽量物を伴って吸込部６２からディフューザ６０内へと導かれる。一方、重量物は風力選別装置３の底部から引き抜かれる。これにより、粒度選別装置で選別しきれなかったビニール袋、プラスチック、ラップ等の軽量物は、空気流によって生ごみ類から分離され、除去できるので、選別効率が向上する。
【００２０】
ディフューザ６０内へと吸入された軽量物を伴う空気は、ノズル６１から注入された温水と混合されて排出され、水槽７０へと導かれる。この際に、温水により回収される軽量物が洗浄されるため、軽量物に付着していた生ごみ等が分離される。
【００２１】
水槽７０内では、回収された軽量物は浮力によって水面付近に蓄積される一方、混入した発酵に不適当な重量物（貝殻、砂利等）は底部に蓄積され、回収される。軽量物や重量物に付着していたり、混入した生ごみは、水槽７０内で液状化する。水槽７０内に貯水されている温水をポンプ７１によりノズル６１へと導くことで、温水の循環利用が行える。温水の温度は、メタン発酵槽における発酵温度が高い場合は、５５〜６０℃に、中温の場合には、３８〜４０℃に設定することが好ましい。
【００２２】
一方、水面付近からは浮いている軽量物と液状化した生ごみを含む温水が一部抜き取られ、脱水装置８に送られる。脱水装置８では軽量物を脱水して除去し、分離液は可溶化槽５へと送られる。この分離液が温水の場合には、可溶化槽５の加温熱源を少なくすることができる。
【００２３】
風力選別装置３で軽量物が除去された生ごみ等は、磁力選別装置４で鉄ごみが除去された後、可溶化槽５へと送られ、脱水装置８から送られた分離液とともに所定の温度で所定の滞留時間貯留されることで、酸発酵を促進して、生ごみを液状化させる可溶化処理を行い、メタン発酵槽９へと導く。
【００２４】
本発明によれば、風力選別を行うことで、選別精度が向上するとともに、風力選別された軽量物を伴う空気を温水で洗浄するので、脱臭設備が不要となるか、その小型化が可能となる。そして、軽量物が洗浄されるため、その取り扱い性が向上する。また、軽量物に付着していた生ごみを洗浄によって回収するので、その回収率が向上し、また、可溶化槽、メタン発酵槽へと導くことで、消化ガス発生量が増加する効果がある。
【００２５】
図３は、本発明に係る廃棄物選別装置の第２の実施形態を含む選別システムのブロック構成図である。本選別システムは、図１に示される選別システムにおける水槽７０を省略したシステムであり、脱水装置８としては、特許３０４１１３６号公報に開示されているようなパルパーを用いることが好ましい。このシステムは、水槽７０を省略することで、図１のシステムに比べて循環させる温水の量を削減することができる。
【００２６】
図４は、本発明に係る廃棄物選別装置の第３の実施形態を含む選別システムのブロック構成図である。本選別システムは、図１に示される選別システムにおいす循環装置７を省略したシステムである。このシステムでは、温水に代えて蒸気を使用することで、エジェクタ６、脱水装置８を経て可溶化槽５に導かれる脱水分離液の量を低減することが好ましい。
【００２７】
以上の説明では、エジェクタ６の作動流体として温水または蒸気を用いたが、空気を作動流体として用いることも可能である。この場合は、図４のシステムにおいて脱水装置８に替えて集塵装置を用いるとよい。この場合も、作動流体として必要な空気量を削減できるので、脱臭装置の小型化が可能となる。さらに、メタン発酵によって生ずる汚泥等を作動流体としてもよい。この場合には、軽量物の洗浄による取り扱い性向上の効果が得られるとともに、排水処理の負荷を低減することが可能となる。
【００２８】
また、以上の説明では、磁力選別装置４、可溶化槽５を有する構成について説明してきたが、選別対象となるごみの種類によっては、これらのいずれかまたは双方を省略することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、エジェクタで風力選別装置内の空気とともに軽量物を吸引することで、コンパクトな構成で生ごみの選別効率を向上させることができる。また、分離装置によって、作動流体側へ移行した生ごみを回収することができ、回収率を向上させることができる。
【００３０】
作動流体として温水または蒸気を用いると、回収する軽量物を洗浄する効果が得られるので、さらに生ごみの回収効率を向上させることができるとともに、軽量物の取り扱い性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃棄物選別装置の第１の実施形態を含む選別システムを示すブロック構成図である。
【図２】図１の装置で使用するエジェクタの断面図である。
【図３】本発明に係る廃棄物選別装置の第２の実施形態を含む選別システムを示すブロック構成図である。
【図４】本発明に係る廃棄物選別装置の第３の実施形態を含む選別システムを示すブロック構成図である。
【図５】従来の選別システムを示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１…破砕装置、２…粒度選別装置、３…風力選別装置、４…磁力選別装置、５…可溶化槽、６…エジェクタ、７…循環装置、８…脱水装置、９…メタン発酵槽。
【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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