(57)【要約】【課題】簡単な構成で、風力選別に適さないとされる、長尺の木片や布片等が、確実性の高い選別で除去することができる、廃棄物の選別装置を提供することにある。【解決手段】下部室３の排出端上部に、空気取入口６ａを介して小空気室３ａに供給した空気は、多孔板１の後端から、突出して排出口側に傾斜上昇するエアナイフノズル１５の先端の細長い開口から空気を強力に噴出し、上部室２の排出端上部にある吸引ノズル９ｂで吸引するので、エアナイフノズル１５から吸引ノズル９ｂまでの空気の流れが層流を成すことによって、選別が難しい長尺の木片や布片等の選別除去も、より一層の確実性が高まるようにできた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔板により上部室と下部室に仕切られ、前後方向に延びる箱形ケーシングと、このケーシング全体を振動させる振動手段と、前記下部室に設けた空気取入口に空気を供給する手段と、前記上部室の天井に設けた吸引ノズルから空気を吸引する手段とを備え、前記上部室の前端側に廃棄物の供給口を設け、この上部室の後端側と前記下部室の底部とに、それぞれ選別された廃棄物の排出口を設け、前記上部室の排出口の手前側で前記多孔板上にエアナイフノズルを突出して設けたことを特徴とする廃棄物の選別装置。
【請求項２】
前記エアナイフノズルが多孔板面上で多孔板の後端から突出し、排出口側に傾斜してその頂部より排出口側にあって、上部に位置する吸引ノズルを設けた請求項１に記載の廃棄物の選別装置。
【請求項３】
前記エアナイフノズルに空気を供給する小空気室を下部室の後端で多孔板の後端に設け、この小空気室にも前記空気取入口を設けた請求項１または２に記載の廃棄物の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可燃物や不燃物など比重の異なる廃棄物が混合状態で廃棄される各種混合廃棄物や、津波堆積物等混合状態にあるものを、選別する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種混合廃棄物は、異なる複数の素材を結合させて、多種製品として利用されていたものである。選別するには異種素材を分離させる必要があり、また、大形のものは選別に適する寸法に破砕機等を用いて細かくする。選別に適する異種素材の分離や粒度調節ができると、次に金属類の鉄類と非鉄類を各々適する選別装置で除去し、残る可燃物と不燃物とが混在したものを、多くの設備では風力を利用する選別装置にかけられる。
【０００３】
第１例として、特開２００２−２０５０１７号公報にある。この廃棄物選別装置は、図4に示すように、ほぼ水平な多孔板５１で上部室５２と下部室５３に仕切られた、横長な箱体ケーシング５４と、ケーシングを振動させる振動手段５５と、下部室５３に設けた空気取入口５６、５６ａに空気を供給する送風機５７と、上部室５２の天井に設けた吸引ノズル５８ａ、５８ｂから捕集機５９を介して空気を吸引する排風機６０を備え、上部室５２の前端側に廃棄物の供給口６１を設け、上部室の後端側と下部室５３の後端側の底部とに、各々選別された廃棄物の排出口６２、６３を設け、上部室５２の排出口６２の手前側で多孔板５１上に堰６４を設けたものである。
【０００４】
前記供給口６１からケーシング５４に投入される可燃物と不燃物が混じった廃棄物は、振動手段５５で付与される振動により多孔板５１上を排出口６２側へ移動する。このとき、小石や砂等の細かく比重の大きい不燃物は多孔板５１の孔から下部室５３に落下する。残りの石等の比較的サイズの大きい不燃物と、木片、プラスチック片、紙片等の可燃物とは、空気供給口５６に供給されて多孔板５１の孔から吹き上げる空気と、ケーシング５４の振動とにより、比重の小さい可燃物が上層、比重の大きい不燃物が下層となるように２層に分離される。
【０００５】
前記下部室５３に落下した細かい不燃物は、その底部の排出口６３から排出され、さらに、上部室５２で上層に分離された可燃物は、天井の吸引ノズル５８に吸引されて、捕集機５９から排出される。残ったサイズの大きい不燃物のみが堰６４をオーバーフローして、排出口６２から排出される。
【０００６】
前記可燃物には、肉厚の厚い木片や硬質プラスチック片のようにあまり浮遊せず、吸引ノズル５８ａに吸引され難いものがある。また、建設廃棄物等に混ざる細長の棒状木片は浮遊し難いのみでなく、多孔板５１の孔から落下する恐れもあるとしている。
【０００７】
この選別装置は、特に、細長の棒状木片を確実に吸引ノズル５８ｂに吸引できるように、下部室５３の後端側上部で多孔板５１に仕切られた小空気室５３ａに、前記した送風機５７より空気取入口５６ａを介して小空気室５３ａの上部の多孔板から空気を噴出することができ、堰の排出側で風量の増大ができる。また、堰の頂部位置から直上にある吸引ノズル５８ｂと堰６４との間隔を調整可能として、吸引力を高めるようにしている。
【０００８】
第２例として、特開２０００−２１８２３７号公報では、供給口に供給された廃棄物は、前記の第１例と同様に横長な箱体の上部にある多孔板部で、混合原料を孔寸法以下と以上とに篩分け、かつ下部空気箱から多孔板孔から噴出する空気により、比重の異なる混合廃棄物を選別した後、横長な箱体の排出端下部側面に、廃棄物の流れる方向に対して直角方向であって、箱体のほぼ全幅で細長い均一な開口部の空気吹出口より空気を吹き出し、篩いで落とせなかった大きい混合廃棄物には風力を増して選別し、重い原料は直ぐ下に落下し、軽い原料は空気吹出口からの層流空気に乗って、重いもの用落下口よりも飛距離がある次の排出口まで運ばれて落下する。選別に利用した空気は、排出口端を囲う排出シュートの上部にある吸引フードから排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２０５０１７号公報
【特許文献２】特開２０００−２１８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記第１例では、堰の先端と吸引ノズル間を近づけることで、吸引力が増す。よって廃棄物は堰の高さよりも吸引ノズルに近づくので比較的重い軽量物も吸引できる。しかし、比較的重い軽量物とは、木片の大きなものや布製品の本装置に投入できるぐらいの大きさのものもあるため、堰とノズルが近すぎるとその間に廃棄物が詰まってしまうこともある。詰り対策で堰とノズル間を広げると、選別する空気の流が途中で乱れる。その乱れを防ぐ対策に吸引風量を増大させたりすることになるので、選別が不安定であり設備費も増大することになる。また、堰の後にも篩分け用多孔板があるため、堰の頂部に集中的に必要とする空気が多孔板で分散するので、送風機が選別に寄与しない空気を過剰に送ることになり、吸引ノズルでの吸引が、小空気室の多孔板全体から噴出する空気をも回収するために、大きな排風機が必要になる。そして、例えば堰までに篩い落せなかった釘のような細長で重いものは、長手方向が進行方向へと姿勢制御されているので、吸引ノズルで吸引されずに堰を超えた後、長手方向に垂直落下して多孔板の篩孔を通過し、小空気室に入ってしまうことがあり、掃除に苦慮するし、小空気室に篩い孔を通過するものが沢山溜まると、小空気室の多孔板から噴出する空気量に増減の変化が生じ、堰部を上昇通過する選別の空気量に変化が生じ、選別を阻害することもある。
【００１１】
前記第２例では、多孔板での噴出する空気では選別できない比較的重い軽量物を、排出端で廃棄物の落下部の空気吹出口で多孔板部よりも大量の空気を噴出させているが、この空気を回収する吸引フードが排出シュートの最上部にあるため、空気吹出口から吸引フード間が安定した搬送用空気の流れをつくる層流にならないため、選別が不安定であった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの二つの問題を一挙解決するために、この発明は、多孔板により上部室と下部室に仕切られ、前後方向に延びる箱形ケーシングと、このケーシング全体を振動させる振動手段と、前記下部室に設けた空気取入口に空気を供給する手段と、前記上部室の天井に設けた吸引ノズルから空気を吸引する手段とを備え、前記上部室の前端側に廃棄物の供給口を設け、この上部室の後端側と前記下部室の後端側の底部とに、それぞれ選別された廃棄物の排出口を設けた廃棄物の選別装置において、前記上部室の排出口の手前側で前記多孔板の終端から始まり、多孔板面から突出するエアナイフノズルを設け、下部室の排出端上部に小空気室を設け、その小空気室に送風する送風設備を設け、前記エアナイフノズルが排出端に向かって傾斜上昇するその頂部より後方に前記吸引ノズルを配置する構成を採用した。
【００１３】
多孔板の後端に、多孔板面より突出するエアナイフノズルが、排出端に向かって傾斜上昇した先端部に、箱形ケーシングのほぼ全幅になる、細長い均一な開口部からエアナイフの空気が噴き出る構造と、エアナイフノズルの頂部より排出端側の上部に吸引ノズルを配置した理由を以下に示す。
【００１４】
破砕された細長状の木片は、空気の抵抗を受けると自身で最も抵抗の少ない方向に姿勢を正すため、少量の空気の流れでは浮遊しにくい。また比較的大きい布片は、空気抵抗を受けると自由に姿勢を変化させるので、微妙なバランスの違いで抵抗しようとする空気を布片の端部より逃がしてしまうので、浮遊しにくい性質がある。
【００１５】
浮遊しにくい性質の廃棄物を選別しようとして、従来では垂直もしくは傾斜した堰を設け、強力な空気を送風し、かつその風量以上の風量を吸引ノズルから吸引していた。しかし、堰の後面側多孔板からの空気の噴出では多孔板の孔を通過する空気抵抗が大きく、あまり多くの風量を噴出することができないし、堰の頂部に集中させたい風量が多孔板で分散するので、重い廃棄物の吸引選別はむつかしい。
【００１６】
この問題を解決した方法は、前記の従来の堰を傾斜上昇するエアナイフノズルに変更して、その先端からエアナイフの空気を噴出させる。エアナイフノズルの後面側は多孔板ではなく閉塞した小空気室とした。吸引ノズルはエアナイフノズルの頂部より排出端側に設けることにより、強力に噴出する空気が層流を成し吸引ノズルで回収されるので、重い廃棄物でもこの空気の流れに乗せて選別することができる。また布片等の空気抵抗を姿勢の変化で逃げやすい性質でも層流の流れに乗り一気に吸引される。
【００１７】
この選別する空気は、エアナイフの方向先に位置する吸引ノズルで全量回収するため、エアナイフの空気の流れが層流となり安定するので、層流の空気に乗った廃棄物が、比較的長い距離を搬送させることができるので、選別と回収が確実である。また、エアナイフの空気を全量回収するため、不必要な周辺空気を取り込まないので、空気発生設備や空気清浄設備等処理に関する設備費が安価にできる。
【発明の効果】
【００１８】
多孔板の終端から傾斜上昇したエアナイフノズルの前面側の側壁を、廃棄物が振動による搬送運動にて上るので、木片のような長手のものは、自身の進行に対する姿勢抵抗が一番少ない進行方向に長手となる。長手状態でエアナイフノズルを登り切ったところにエアナイフノズルの噴出口から空気が噴出しているので、木片のような比較的比重の軽い廃棄物は、その噴出する空気の流に乗って、上部で待ち受けている吸引ノズルに層流として吸引されるので、安定した選別を行うので、純度の高い軽量物の吸引回収が可能となる。
【００１９】
このエアナイフノズルは、箱形ケーシングのほぼ全幅にあり、横長で直線的細長の開口部から均等に空気を噴出させることができるので、幅方向の位置によって選別にむらのない、更に精度の高い選別が可能である。
【００２０】
エアナイフの空気を噴出することで、比較的長い距離を層流なる空気層の流れを持続することができるので、エアナイフノズルの空気噴出口から吸引ノズル間を広く配置できるため、比較的大きな原料でもこの間に詰まってしまうことがない。よって、長時間の連続運転が可能となり処理量を増加することができる。
【００２１】
エアナイフの噴出した空気を、全量吸引ノズルで回収するので、周囲の空気を取り込まないから、送風設備やその空気を回収する設備、そして選別に利用された汚濁空気を清浄にする設備も小型になるため、これらの設備に掛るコストが安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態で廃棄物の選別装置を示す縦断面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１の要部を拡大して示す縦断面図
【図４】従来の第１例の廃棄物の選別装置を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態を、図１から図３をもって実施例で詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
本選別装置は、図１と図２に示す如く、多少傾斜があってもよいが概ね水平な多孔板１で、上部室２と下部室３に仕切り、前後方向に長い箱形ケーシング４と、その箱形ケーシング４を振動させる振動手段５と、下部室３にある各空気取入口６、６ａに風量調節するダンパ７、７ａを通じて空気を供給する送風機８と、上部室２の天井に設けた２つの吸引ノズル９ａ、９ｂから捕集機１０を通じて空気を吸引する排風機１１があり、上部室２の前端部に混合廃棄物の供給口１２があり、上部室２の後端部に選別された篩上物の排出口１３があり、下部室３の底部で後端部に篩下の選別された混合廃棄物の排出口１４があり、排出口１３側の吸引ノズル９ｂの下部で、多孔板１の多孔部終端に下部室３の排出端部を区切った小空気室３ａから多孔板面を貫通し排出側に傾斜上昇してなるエアナイフノズル１５を設けたものである。
【００２５】
前記箱形ケーシングは、据付面上にばね１６を介して設置の機台１７に取り付けられた傾斜する揺動レバー１８と、直交方向に組み込まれたコイルばね１９と組み合わされ、複数個所で懸架されている。
【００２６】
前記振動手段５は、機台１７に回転軸を支持されたクランク２０と、クランク２０の回転軸をベルト駆動させるモータ２１と、クランク２０と箱形ケーシング４の両側部を連結する左右一対のレバー２２とからなり、前記揺動レバー１８とコイルばね１９で支持された箱形ケーシング４を斜め上下方向に往復振動させる。
【００２７】
前記各吸引ノズル９ａ、９ｂは、固定用ブラケット２３で支持され、振動する箱形ケーシング４との間は、蛇腹２４により気密を維持している。また、下部室３に設けられた各空気取入口６も、蛇腹２５とダクト２６に接続されている。
【００２８】
本選別装置は、主として混合廃棄物が対象であり、一般に建設系廃棄物を選別するものである。供給口１２から投入される混合廃棄物は、大形廃材を分別除去した小形廃材を、破砕機で３０〜５０ｍｍ程度の篩を通過する大きさに破砕し、これらの混合廃棄物から磁力選別機や非鉄金属選別機にて、鉄やアルミニウム等の金属を回収除去したものである。また、廃棄物に含まれる水分は極力増加させないようにするが、既に水分率の高い場合は乾燥機等で選別機内部に付着停留を起こさない程度まで乾燥させる。このように前処理された混合廃棄物には、コンクリート片、石、小石、砂等の不燃物が多く、木片、プラスチック片、紙片等の可燃物が少量混在している。なお、細長の棒状木片等は、不燃物より比較して長いもの、例えば篩目の寸法よりも長い約１００〜２００ｍｍ長さのものも混在する。
【００２９】
前記供給口１２から箱形ケーシング４に投入される前記混合廃棄物は、振動手段５にて斜め上下往復振動により多孔板１上を排出口１３側へ振動回数分移動する。このとき、小石や砂等の細かく比重の大きい不燃物は、多孔板１の孔から下部室３に篩い落し、その底部の排出口１４から外部に排出される。
【００３０】
一方、多孔板１で篩い落しされない比較的サイズの大きいコンクリート片や石等の不燃物と、木片、プラスチック片、紙片等の可燃物とは、空気取入口６に供給されて多孔板１の孔から吹き上げる空気と、箱形ケーシング４との振動とにより、比重の小さい可燃物が上層、比重の大きい不燃物が下層となるように２層に分離され、浮遊しやすい紙片等は手前側の吸引ノズル９ａへ吸引される。残った浮遊し難い木片や硬質プラスチック片等の可燃物と、コンクリート片や石等のサイズの大きい塊状不燃物は、さらに排出口１３側へ移動し、吸引ノズル９ｂの下部で多孔板の後端から傾斜上昇するエアナイフノズル１５の前面側に塞き止められる。
【００３１】
図３に示すように、エアナイフノズル１５に塞き止められる可燃物には、前記多孔板の篩目より小さい短小可燃物と棒状木片等の細長可燃物とがあり、これらは比重の大きい塊状不燃物の上層側に溜まる。細長可燃物は、振動による移動時、自身で最も抵抗の少ない長手方向が進行方向へ向けられやすい。
【００３２】
前記の通り、エアナイフノズル１５で塞き止められた廃棄物が集積するので、下部の多孔板からの噴出空気量が相当減少するため、多孔板での風力選別は期待できない。しかし、溜まったものの振動による整粒効果と、自身の移動時に発生する形状抵抗が最小の長手方向に進行方向が向けられるので、エアナイフノズルの頂点を乗り超えて落下しようとするとき、エアナイフの空気が層流として噴出しているので、その空気に乗ってその先に位置する吸引ノズル９ｂで全量吸引される。エアナイフノズル１５の噴出する空気で飛ばない重いものは、落下して排出口１３から外部に排出される。
【００３３】
前記吸引ノズル９ｂに吸引された短小可燃物と棒状木片等の細長可燃物と、吸引ノズル９ａで吸引された紙片等は、前記捕集機１０から外部に排出される。一方、停留する塊状不燃物は次に来る同様の塊状不燃物と置換して順次前方へ移動し、前記のエアナイフの空気で風力選別される。
【００３４】
本実施形態では、エアナイフノズル１５が排出側へ傾斜上昇するものであり、その頂部で先端の箱形ケーシングのほぼ全幅になる、細長い均一な開口部から噴出する空気の進行方向に吸引ノズル９ｂがあるので、風量を集中させることにより、増大させて安定した空気の層流により、確実な風力選別ができるし、棒状木片等の細長可燃物もエアナイフノズル１５と吸引ノズル９ｂ間で閉塞させることがない。
【００３５】
小空気室１３を無くすことも可能である。下部室３の空気取入口で、送風された空気が、多孔板１の孔を通過するときの抵抗より小さいエアナイフノズル１５の空気噴出口の細長い均一な開口部から、多孔板部よりも風量が多く噴出できる。
【００３６】
本エアナイフノズルは、角度を調節することもできる。また、エアナイフノズルの頂部と吸引ノズルとの距離を調節する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は廃棄物の選別装置に関するものである。
【符号の説明】
【００３８】
１  多孔板
２  上部室
３  下部室
３ａ  小空気室
４  箱形ケーシング
５  振動手段
６、６ａ  空気取入口
７、７ａ  ダンパ
８  送風機
９ａ、９ｂ  吸引ノズル
１０  捕集機
１１  排風機
１２  供給口
１３、１４  排出口
１５  エアナイフノズル
１６  ばね
１７  機台
１８  揺動レバー
１９  コイルばね
２０  クランク
２１  モータ
２２  レバー
２３  ブラケット
２４、２５  蛇腹
２６  ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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