(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破袋廃棄物搬送コンベヤの終端部から落下する破袋廃棄物を傾斜面上に受け取る傾斜板と、該傾斜板の下方に配設され、前記傾斜面上に落下した前記破袋廃棄物に向けて圧搾空気を吹き付け可能な空気ノズルヘッダーと、前記傾斜板の上端部に臨設され前記圧搾空気によって前記破袋廃棄物から吹き飛ばされた軽量物を収納する軽量物シュートと、前記傾斜板の下端部に臨設され前記破袋廃棄物中の重量物を収納する重量物シュートとを具備し、
前記傾斜板の傾斜面の傾斜角度θを５°〜３０°にすると共に、前記傾斜板の底面に振動モータが取付けられていることを特徴とする破袋廃棄物の風力選別装置。
【請求項２】
請求項１記載の破袋廃棄物の風力選別装置において、前記傾斜面上に落下した前記破袋廃棄物に向けて圧搾空気を吹き付け可能な前記空気ノズルヘッダーの空気噴出方向は、前記傾斜板の傾斜面からの角度θ2 が０°〜４５°となって、前記空気ノズルヘッダーからの空気噴出速度が５０〜１５０ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする破袋廃棄物の風力選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、破袋廃棄物の選別回収及び再資源化に用いることができる破袋廃棄物の風力選別装置、特に、破袋廃棄物中の可燃物から金属分（鉄、アルミニウム、銅等）及び非金属分（砂、ガラス等）を除去するための破袋廃棄物の風力選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リサイクリングセンター等に代表されるように、廃棄物の選別回収・再資源化が注目されており、また、廃棄物中の可燃分の燃料化（ＲＤＦ）が叫ばれている。ところで、リサイクリングセンター等における処理工程として、破袋廃棄物を破砕・選別する工程があるが、この破砕・選別工程においては、破砕機等の破砕機械を用いて破袋廃棄物を破砕している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した破袋廃棄物の破砕・選別方法は、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。
即ち、上記した破袋廃棄物中には、大型異物金属分（鉄、アルミニウム、銅等）や非金属分（陶器やガラス等）が存在しているため、これらの破袋廃棄物を破砕機械内に投入した場合、破砕機の刃が短期間に摩耗し、ライン下流側の選別機能の低下や、選別物の純度の低下という問題を生じることになる。
【０００４】
なお、特開平８−３０９２８６号公報に風力選別で重量物、中重量物、軽量物を選別するごみの風力選別装置が開示されている。
【０００５】
この風力選別装置Ｄは、図６に示すように、複数の空気噴出ノズル８０を等間隔で一列に並べて有するノズルヘッダー８１を、ごみ８２の投入コンベヤ８３の終端部の下方に、その空気噴出ノズル８０を斜め上向きにして配置したことを特徴とする。なお、図６において、８４はコンプレッサ、８５はバッファタンク、８６は重量物シュート、８７は中重量物シュート、８８は軽量物シュート、８９は振動篩を示す。
【０００６】
しかし、この風力選別装置Ｄにおいて、投入コンベヤ８３の終端部から下方に向けて投入されるごみ８２の落下速度は水平方向成分と鉛直方向成分からなるが、鉛直方向成分が大きいため、現実には、相当の圧搾空気をごみ８２に吹き付けても、ごみ８２中の中重量物や軽量物を、重量物から効果的に吹き飛ばすことができない場合もあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、風力選別によって重量物から軽量物を確実に選別することができる破袋廃棄物の風力選別装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の破袋廃棄物の風力選別装置は、破袋廃棄物搬送コンベヤの終端部から落下する破袋廃棄物を傾斜面上に受け取る傾斜板と、該傾斜板の下方に配設され、前記傾斜面上に落下した前記破袋廃棄物に向けて圧搾空気を吹き付け可能な空気ノズルヘッダーと、前記傾斜板の上端部に臨設され前記圧搾空気によって前記破袋廃棄物から吹き飛ばされた軽量物を収納する軽量物シュートと、前記傾斜板の下端部に臨設され前記破袋廃棄物中の重量物を収納する重量物シュートとを具備し、
前記傾斜板の傾斜面の傾斜角度θを５°〜３０°にすると共に、前記傾斜板の底面に振動モータが取付けられている。
【００１０】
請求項２記載の破袋廃棄物の風力選別装置は、請求項１記載の破袋廃棄物の風力選別装置において、前記傾斜面上に落下した前記破袋廃棄物に向けて圧搾空気を吹き付け可能な前記空気ノズルヘッダーの空気噴出方向は、前記傾斜板の傾斜面からの角度θ2 が０°〜４５°となって、前記空気ノズルヘッダーからの空気噴出速度が５０〜１５０ｍ／ｓｅｃである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
【００１２】
まず、図１〜図３を参照して本発明の一実施の形態に係る破袋廃棄物の風力選別装置Ａの全体構成について説明する。
図示するように、破袋廃棄物１０を搬送する破袋廃棄物移送手段の一例である破袋廃棄物搬送コンベヤ１１の終端部１２の下方には、落下する破袋廃棄物１０を傾斜面１３上に受け取る傾斜板１４が配設されている。ここで、破袋廃棄物１０には、プラスチック製品等の可燃分の破砕物からなる軽量物１７と、金属分（鉄、アルミニウム、銅等）及び非金属分（砂、ガラス等）からなる重量物１９が含まれている。
【００１３】
傾斜板１４の下方（下端側）には、傾斜面１３上に落下した破袋廃棄物１０に向けて圧搾空気を傾斜面１３の下方より上方に向けて吹き付け可能な長尺管からなる空気ノズルヘッダー１５が配設されており、空気ノズルヘッダー１５には、多数の空気噴出ノズル１６が、軸線方向に等間隔をあけて取付けられている。そして、各空気噴出ノズル１６の圧搾空気噴出方向は、傾斜面１３上に落下した破袋廃棄物１０に向けて指向している。また、空気ノズルヘッダー１５にはブロワー２１が連通連結されている。
【００１４】
傾斜板１４の上端部には、破袋廃棄物１０から選別された軽量物１７を受け取る軽量物シュート１８が臨設されており、軽量物シュート１８を通して軽量物１７を次段の破砕工程における破砕機に移送することができる。
一方、傾斜板１４の下端部には、破袋廃棄物１０から選別された重量物１９を受け取る重量物シュート２０が臨設されている。
【００１５】
次に、上記した構成を有する破袋廃棄物の風力選別装置Ａを用いた破袋廃棄物１０の風力選別方法について、図１を参照して説明する。
まず、破袋廃棄物搬送コンベヤ１１を駆動して、重量物１９と軽量物１７が混合状態になっている破袋廃棄物１０を、その終端部１２から傾斜板１４の傾斜面１３に向けて落下させる。傾斜面１３に衝突した破袋廃棄物１０は、その落下速度のうち、鉛直方向成分を衝突によって無くして失速状態となる。また、重量物１９と軽量物１７とが同時に落下した場合には、衝突によって飛散し、ある程度選別されることになる。
【００１６】
次に、ブロワー２１を駆動して圧搾空気を発生すると共に、空気ノズルヘッダー１５に給送し、各空気噴出ノズル１６から、失速状態にある破袋廃棄物１０に向けて圧搾空気を噴出する。これによって、破袋廃棄物１０中の軽量物１７は確実に上方に吹き飛ばされ、軽量物シュート１８内に送り込まれる。
一方、破袋廃棄物１０中の重量物１９は傾斜板１４の傾斜面１３に沿って下方側へ落下し、重量物シュート２０内に送り込まれる。
【００１７】
このように、本実施の形態では、破袋廃棄物１０を傾斜板１４によっていったん失速させた後に空気ノズルヘッダー１５によって吹き飛ばすようにしたので、破袋廃棄物１０から軽量物１７のみを確実に選別して軽量物シュート１８内に送り込み、破砕機械によって破砕することができる。従って、軽量物１７の選別効率を高めることができると共に、軽量物１７中には重量物１９が混入しないので、破砕機械の耐久性を向上することができる。
【００１８】
上記した破袋廃棄物の風力選別方法において、傾斜板１４の傾斜面１３の傾斜角度θは、５〜３０°とする。傾斜角度θが５°より小さいと、重量物１９の形状により落下角度が悪くなり、重量物１９が軽量物１７の方へ移動して軽量物シュート１８内に落下する可能性があるからである。一方、傾斜角度θが３０°より大きい場合には、軽量物１７を上方へ押し上げるための空気量が増加し、また、排出される重量物１９中に軽量物１７が混入する可能性があるからである。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明に係る破袋廃棄物の風力選別装置を実際の廃棄物処理プラントＢに適用した場合を図２及び図３に示す。
まず、図２を参照して、廃棄物処理プラントＢの全体構成について、流れを追って説明する。
【００２０】
破砕された廃棄物２１ａは破袋機２２に投入され破袋される。破袋によって取り出された破袋廃棄物２２ａは磁選機２３に移送され鉄分２４が除去される。鉄分除去後の破袋廃棄物２２ａは粗選別機である第１の選別機２５に移送され、重量物２６と軽量物２７とに風選される。軽量物２７は破砕機２８に移送され、細かく破砕される。破砕された軽量物２７は第２の選別機２８ａに送られ、砂分２９と、重量物３０と、軽量物３１とに選別される。そして、軽量物３１から回収可燃分３２を取り出し、減容機３３を介して固形燃料（ＲＤＦ）３４やプラスチック油化原料３５を生産する。
【００２１】
上記した廃棄物処理プラントＢにおいて、第１の選別機２５及び第２の選別機２８ａに、本発明に係る破袋廃棄物の風力選別装置を有効に適用できる。
以下、図３を参照して、第１の選別機２５に本発明に係る破袋廃棄物の風力選別装置を適用した場合について説明する。
【００２２】
図３に示すように、第１の選別機２５の上部に設けた箱型機枠３６の上部には破袋廃棄物搬送コンベヤ３７の終端部３８が支持されている。なお、この終端部３８に配置された駆動ドラム３９には無端搬送ベルト４０の一端が巻回されている。駆動ドラム３９に駆動プーリ４１が同軸的に連結されており、駆動プーリ４１は、箱型機枠３６の上面に載置されている回転モータ４２の出力軸に固着した出力プーリ４３に無端Ｖベルト４４によって連動連結されている。
【００２３】
また、箱型機枠３６の下部であって、破袋廃棄物搬送コンベヤ３７の終端部３８の直下をなす個所には、傾斜面４５を有する傾斜板４６が配設されており、傾斜板４６は、バネ等からなる複数の弾性部材４７、４８によって箱型機枠３６の底部支持梁４９上に支持されている。また、傾斜板４６の底面にはブラケット５０を介して排出機構の一例である振動モータ５１が取付けられている。そして、この振動モータ５１を駆動することによって、後述するように傾斜板４６の傾斜面４５上に落下される破袋廃棄物のうち重量物に下方向への移動力を付勢することができる。
【００２４】
箱型機枠３６の下方であって、傾斜板４６の下端部の直下には、上端を開口した重量物シュート５２が配設されている。一方、傾斜板４６の上端部の直下には軽量物シュート５３が配設されている。
傾斜板４６の下端部の上方には、軸線方向に多数の空気噴出ノズル５４を具備する空気ノズルヘッダー５５が配設されており、空気噴出ノズル５４の噴出方向は傾斜板４６の略中央部に落下する破袋廃棄物に向けて指向されている。
【００２５】
上記した構成において、破袋廃棄物搬送コンベヤ３７の駆動によって、その終端部３８から落下される破袋廃棄物は、振動モータ５１によって振動されている傾斜板４６上に落下して失速する。この失速状態の破袋廃棄物に向けて空気ノズルヘッダー５５より圧搾空気を吹き付けることによって、破袋廃棄物中の軽量物のみを吹き飛ばし、軽量物シュート５３内に送りこむ。一方、破袋廃棄物から軽量物を除去した重量物は、傾斜板４６に設けた傾斜面４５と、振動モータ５１によって重量物に付与される下方向への移動力の協働によって、重量物シュート５２内に確実かつ速やかに落下することになる。
【００２６】
本発明に係る破袋廃棄物の風力選別方法の風力選別効果を調べるために、図４に示すように、簡単な構成の破袋廃棄物の風力選別装置Ａ１を作成し、風力選別実験を行なった。
【００２７】
まず、風力選別装置Ａ１の寸法関係について説明すると、傾斜板５６については、全長Ｌ１＝７９０ｍｍ、水平長さＬ２＝７４５ｍｍ、傾斜角度θ1 ＝２０°とした。フィーダ５７については、原料落下開始点となる終端部５８が傾斜板５６の下端部よりＨ１（＝３４５ｍｍ）だけ高くした。空気ノズルヘッダー５９については、傾斜板５６の下端部より高さＨ２（＝１５５ｍｍ）だけ高くすると共に、フィーダ５７の終端部５８より後方に長さＬ３（＝２２７ｍｍ）だけ後退した位置に配設した。また、空気ノズルヘッダー５９の空気噴出方向は傾斜面からの角度θ2 が０°〜４５°となるような角度とした。角度θ2 が０°より上向きの場合は、傾斜板５６がない時と同様に選別効果が悪くなり、４５°より大きい場合は、空気が傾斜板５６に当たり、跳ね返ることで、傾斜面方向への軽量物の移動する力が遮られるからである。
【００２８】
そして、フィーダ５７の終端部５８から破袋廃棄物６０を落下し、傾斜板５６上に落下すると共に、落下して失速後の破袋廃棄物６０に、風量を８０ｍ3 ／ｈｒ( １．３ｍ3/ｍｉｎ）、風速を５０〜１５０ｍ／ｓｅｃとして、噴出空気を吹き付けた。その結果、プラスチック製品等の軽量物６１を、金属分や非金属分からなる重量物６２より効果的に選別することができることが判明した。
また、風速が５０〜１５０ｍ／ｓｅｃの場合でも十分に軽量物６１を吹き飛ばせるので、高価なコンプレッサを用いることなく、安価なブロワーを使用しても十分な風力選別効果を奏することが判明した。
【００２９】
また、比較例として、図５に示すように、従来構造の破袋廃棄物の風力選別装置Ｃを作成し、この装置についても風力選別実験を行なった。
【００３０】
まず、この風力選別装置Ｃの構成及び寸法関係について説明すると、フィーダ６２ａの終端部６３の前方に傾斜壁６４が設けられると共に、その下方空間が傾斜状態の仕切板６５によって重量物シュート６６と軽量物シュート６７に区画されている。また、フィーダ６２ａの終端部６３よりわずかに後退した下方位置に空気ノズルヘッダー６８が配設されている。一方、仕切板６５の長さＬ４を２６０ｍｍとし、重量物シュート６６と軽量物シュート６７の有効幅Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ３００ｍｍ、５５０ｍｍとし、フィーダ６２ａの終端部６３から重量物シュート６６と軽量物シュート６７の有効幅Ｗ１、Ｗ２と仕切板６５が交差する点までの高さＨ３を３００ｍｍ、フィーダ６２ａの終端部６３から空気ノズルヘッダー６８までの長さＬ５を５０ｍｍ、フィーダ６２ａの下面から空気ノズルヘッダー６８までの高さＨ４を１９０ｍｍとした。
【００３１】
そして、フィーダ６２ａの終端部６３から破袋廃棄物６９を落下すると共に、落下中の破袋廃棄物６９に、風量を１３２ｍ3 ／ｈｒ( ２．２ｍ3/ｍｉｎ）として、噴出空気を吹き付けた。その結果、プラスチック製品等の破袋廃棄物である軽量物７０の金属分や非金属分からなる重量物７１からの選別は非常に悪いことが判明した。これは、破袋廃棄物６９の落下方向の速度ベクトルが大きいので、高い位置から落下してくる破袋廃棄物６９中の軽量物７０を効果的に噴出空気が吹き飛ばすことはできないことによると考えられる。
【００３２】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の破袋廃棄物の風力選別装置においては、破袋廃棄物を傾斜面によっていったん失速させた後に圧搾空気を破袋廃棄物に吹き付けるようにしたので、破袋廃棄物から軽量物のみを確実に選別し、その後、例えば、破砕機械によって破砕することができる。従って、軽量物の選別効率を高めることができると共に、軽量物中には重量物が混入しないので、破砕機械の耐久性を向上することができる。また、圧搾空気の風速が小さくてもよいので、高価なコンプレッサが不要であり、安価なブロワーでよく、破袋廃棄物の風力選別方法に用いる破袋廃棄物の風力選別装置を安価に製作できる。
【００３４】
また、この破袋廃棄物の風力選別装置においては、単に破袋廃棄物搬送コンベヤの終端部の下方に落下する破袋廃棄物を受け取る傾斜板を配設し、傾斜板の下方に空気ノズルヘッダーを配設し、傾斜板の上下端部に軽量物シュートと重量物シュートとを臨設するのみで、破袋廃棄物から軽量物と重量物を容易かつ確実に選別することができると共に、構造が簡単なので、安価に製作でき、かつ、メンテナンスも容易になる。
【００３５】
そして、この破袋廃棄物の風力選別装置においては、傾斜板には重量物を傾斜板の下方に向けて排出する振動モータを設けているので、軽量物からの重量物の選別動作を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る破袋廃棄物の風力選別装置の概念的構成説明図である。
【図２】本発明の一実施例に係る破袋廃棄物の風力選別装置を適用可能な廃棄物処理プラントのブロック図である。
【図３】廃棄物処理プラントの第１の選別機の要部構成説明図である。
【図４】実験に用いた本発明に係る破袋廃棄物の風力選別装置の構成説明図である。
【図５】実験に用いた比較例に係る破袋廃棄物の風力選別装置の構成説明図である。
【図６】従来の風力選別装置の概念的構成説明図である。
【符号の説明】
Ａ  破袋廃棄物の風力選別装置        Ａ１  風力選別装置
Ｂ  廃棄物処理プラント              Ｃ  風力選別装置
Ｈ１  高さ                          Ｈ２  高さ
Ｈ３  高さ                          Ｈ４  高さ
Ｌ１  傾斜板の全長                  Ｌ２  傾斜板の水平長さ
Ｌ３  長さ                          Ｌ４  仕切板の長さ
Ｌ５  長さ                          Ｗ１  重量物シュートの有効幅
Ｗ２  軽量物シュートの有効幅        θ  傾斜角度
θ1   傾斜角度                      θ2   角度
１０  破袋廃棄物                    １１  破袋廃棄物搬送コンベヤ
１２  終端部                        １３  傾斜面
１４  傾斜板                        １５  空気ノズルヘッダー
１６  空気噴出ノズル                １７  軽量物
１８  軽量物シュート                １９  重量物
２０  重量物シュート                ２１  ブロワー
２１ａ  廃棄物                      ２２  破袋機
２２ａ  破袋廃棄物                  ２３  磁選機
２４  鉄分                          ２５  第１の選別機
２６  重量物                        ２７  軽量物
２８  破砕機                        ２８ａ  第２の選別機
２９  砂分                          ３０  重量物
３１  軽量物                        ３２  回収可燃分
３３  減容機                        ３４  固形燃料
３５  プラスチック油化原料          ３６  箱型機枠
３７  破袋廃棄物搬送コンベヤ        ３８  終端部
３９  駆動ドラム                    ４０  無端搬送ベルト
４１  駆動プーリ                    ４２  回転モータ
４３  出力プーリ                    ４４  無端Ｖベルト
４５  傾斜面                        ４６  傾斜板
４７  弾性部材                      ４８  弾性部材
４９  底部支持梁                    ５０  ブラケット
５１  振動モータ（排出機構）        ５２  重量物シュート
５３  軽量物シュート                ５４  空気噴出ノズル
５５  空気ノズルヘッダー            ５６  傾斜板
５７  フィーダ                      ５８  終端部
５９  空気ノズルヘッダー            ６０  破袋廃棄物
６１  軽量物                        ６２  重量物
６２ａ  フィーダ                    ６３  終端部
６４  傾斜壁                        ６５  仕切板
６６  重量物シュート                ６７  軽量物シュート
６８  空気ノズルヘッダー            ６９  破袋廃棄物
７０  軽量物                        ７１  重量物
【図１】
0003753852.tif 000002
【図２】
0003753852.tif 000003
【図３】
0003753852.tif 000004
【図４】
0003753852.tif 000005
【図５】
0003753852.tif 000006
【図６】
0003753852.tif 000007