JP2002537992A - シュレッダ屑または同等の複合材料を利用する装置および方法並びにロータクラッシャの利用 - Google Patents

シュレッダ屑または同等の複合材料を利用する装置および方法並びにロータクラッシャの利用

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ショーンス・ゲオルグ
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Abstract

(57)【要約】 金属を含むシュレッダ屑または同等の複合材料を再利用するための装置に関する。この装置は、衝撃ミル（１０）の前に金属分離器（１２）を、衝撃ミル（１０）の後に渦電流分離器（３４）をそれぞれ持ち、両分離器と衝撃ミル（１０）が戻り経路（３８）で接続されている。衝撃ミル（１０）と、渦電流分離器（３４）により形成される非鉄金属分離器との間に分級器（２８）が設けられており、この分級器（２８）と衝撃ミル（１０）とが戻り経路（３０）により接続されている。さらに、衝撃ミル（１０）の後に金属分離器（１２ａ）、特に鉄分離装置が設けられている。鉄を含まない複合材料を回収するために、金属分離器（１２，１２ａ）をバイパスする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に廃車の残骸を処理したシュレッダ（圧砕機）屑、または同等の
複合材料を利用するための廃棄物利用装置と方法に関するものである。さらに本
発明は、ロータクラッシャの利用にも関する。
【０００２】
【従来の技術および課題】
廃車に関する法規は、廃車の回収時に、出来る限り高度の利用を定めている。
捨てる廃物を２００２年迄には、現在廃車の２５重量％以下から１５重量％以下
に、また２０１５年迄には僅か５重量％以下に減らさねばならない。この限界条
件が定められているにもかかわらず、現在ではなおシュレッダ屑の最大部分が投
棄場に送られ、或いは、最近では、時として家庭用廃棄物のための塵芥焼却プラ
ントに送られるのが実情である。
【０００３】 シュレッダ屑の利用の試みは、過去においては常にコストの壁につき当たって
挫折した。現在、準備されつつある利用法もまた、今日の投棄場や燃料価格に対
して競合することは到底出来ない。
【０００４】 １９９５年には、ドイツにおいては回収すべき廃車の個数は約２８０万台に達
している。さらに認可された中古車の輸出量は、百万台と見ることが出来る。自
動車の重量を９２０Ｋｇとし、エンジン、スタータ、トランスミッション、発電
機、リム、タイヤ、液体およびバッテリの平均回収率を１８．５％（１７０Ｋｇ
）とすると、廃車重量は７５０Ｋｇと仮定される。
【０００５】 自動車の材料構成は、乗用車の無負荷重量中の物質の占める割合において、例
えば下記のテーブルから知ることが出来る：
【０００６】
【表１】
【０００７】 上記材料構成は、時代と共に鋼の占める割合が非鉄金属とプラスチックに取っ
て代わられる方向に変化している。
【０００８】 スチールスクラップの約１３０万トンは、９５％の鉄成分の高い純度を持ち、
鉄鋼産業が求める素材である。現在、粗鋼１トン当たり最高２４０Ｋｇのシュレ
ッダスチールスクラップが見込まれている。この割合は、しかし今後も高まる可
能性がある。
【０００９】 シュレッダ屑の大重量部分からは、通常、非鉄金属（ＮＥ）が渦電流分離器、
空気分級テーブル、またはフロート沈下装置において回収される。ＮＥを含有す
る年間約１１５，０００トンの大重量部分は、平均して下記の割合を示す ・４１％アルミニウム； ・５％鋼； ・２９％亜鉛； ・２％鉛； ・２３％その他の金属および有害物質。
【００１０】 ２次材料の再生は、通常品質を低下させること無く最新の技術で行うことが出
来る。世界的な市場価格の下落のために、アルミニウム成分のみがシュレッダの
オーナーにより直接回収されるに過ぎず、その他は投棄場に送られる部分に含ま
れるか、または精製のために輸出される。
【００１１】 車体の破砕中、空気分級器により取り出されるプラスチック、ゴム、木材、織
布、発泡体、土、ガラスおよび石等の物質は、主としてシュレッダ軽量屑（ＳＨ
Ｌ）を形成する；全投入材料の約２５％がＳＨＬとして出て来る。物質的組成の
みならず、また粒度分布も極めて不安定で著しい変動が認められる。ＳＨＬの粒
子分布は、分類が不能であり、ＳＨＬの約５０％を占める。さらにこれには、本
来のシュレッダの微粉塵および重量物質の処理の際に出て来る軽量材料がこれに
加わるために、１９９５年には年間約４７２，０００トンが、また１９９７年に
は年間約３２２，０００トンが主として投棄場に送られた。
【００１２】 出来る限り重量物を綺麗にするには、空気分級により特に小さく、平らな金属
（アルミニウム、またはステンレスの薄片）が空気流により運び去られることが
重要である。その形状のために軟らかい織布および発泡体にひっかかる銅ケーブ
ル片、または他の金属もまた、しばしば意図に反して一緒に運び去られる。
【００１３】 シュレッダ屑の物質の組成と同様に回収の方法も極めてまちまちである。１２
から１７％の高い残留金属含有量と有機成分が主体であることの外に、シュレッ
ダ屑に混入する問題物質のために、シュレッダ屑の回収および利用法は極めて困
難な様相を呈する。大抵の場合に問題物質には次のものが含まれる。 ・ポリクロリネーテッドビフエニール（ＰＣＢ）：１から１２ｍｇ／Ｋｇ ・ポリアロマティックハイドロカーボン（ＰＡＫ）：１０から２００mg／Ｋｇ ・その他のハイドロカーボン（ＫＷ）：１０から４０ｍｇ／Ｋｇ
【００１４】 この負荷の大きさにもかかわらず、現在シュレッダ屑の貯蔵は従来の方法から
一歩も出ていない。ＰＣＢおよびＫＷの負荷が大きいときは、シュレッダ屑は家
庭廃棄物、またはその他の廃棄物投棄場に積み上げられる。特に東（旧東独）の
投棄場の容量がなお充分に在ることおよび投棄料金が著しく引き下げられたこと
から、代替手段の開発を要求する経済界の圧力は近年では後退している。
【００１５】 TA-Abfall およびTA-Siedlungsabfallの規定は、処理されぬシュレッダ屑によ
り遵守されぬことがある。特に有機炭素の含有量は、予備処理なしにはこの行政
法規の限界内に収めることは不可能である。
【００１６】 シュレッダ屑の堆積は、公知のような次の問題を惹き起こす。 ・金属性の鉄分に関連する自家発熱によりしばしば投棄場火災を惹き起こす。 ・有機乾燥物質の好気性、または嫌気性分解により、メタン、水素および発癌性
の塩化ビニールのガス状のエミッションが発生する。 ・特にシュレッダ廃棄物の中に約７％含まれているポリウレタンによりシュレッ
ダ残滓１トン当たり最高１．５ＫｇのＦＣＫＷ１１が発生する。
【００１７】 シュレッダ屑の軽量部分（ＳＨＬ）は、Ｋｇ当たり約１１，０００ＫＪの発熱
量を持ち、特に熱的利用に好適である。ＳＨＬの他の燃焼に関する重要なパラメ
ータ、例えば５５％の灰分含有量、最高１７％の金属含有量並びに重金属含有量
は、同様に家庭廃棄物の示すオーダーに収まるために、家庭の廃棄物焼却炉での
焼却が適している。
【００１８】 以上を総合すると、未処理のシュレッダ廃棄物の焼却が可能であると言える。
この中になお含まれている金属は、排ガス処理にはマイナスに作用し、主として
ミネラル系の成分による灰分の占める高い割合は燃焼プロセスを高価なものにし
、またスラグの発生量の増大により回収コストを高める。
【００１９】 シュレッダ重量屑の微細成分のみは、一部がシュレッダオーナー、主として外
部の処理業者、により処理される。重量屑が通常、１２ｍｍ未満から１６ｍｍに
篩分けされた後に、この、例えば１５〜２０％の非鉄成分の多い部分が空気分級
テーブルによりその一部が占める割合をさらに高められる。次に浮遊−沈降装置
の中で金属は、湿式機械的に分離される。この方法は、通常高い処理コストを必
要とし、さらに酸化により金属の減少する短所並びに投棄場送り分の水分の含有
量の高まるために、重量が増加する欠点を持つ。
【００２０】 処理業界では、いわゆる湿式法が知られており、従来これはセメント工業に用
いるためにシュレッダ重量屑を非鉄金属とゴムの多い屑とに分離するために用い
られている。この湿式法では、処理は主として無機の重量屑と各種の特性を持つ
多数の有機屑（例えば軽量および重量；塩素の多いものと少ないもの）に分ける
。この場合に、特に鉄、マグネシウム、アルミニウムおよび重金属のような物質
的分離を行うには、主としてプロセスステップとしてマグネット分離（鉄成分）
、篩分け並びに浮遊−沈降分離が下記の分離可能な成分を、物質的に、またはエ
ネルギー的に利用することを目的として実施される。 ・有機軽量成分（例えばフォイル、発泡体等）； ・塩素含有量の低い有機大重量部分； ・有機大重量部分； ・ガラス、石、土のようなミネラル系の物質および鉄を含まぬＳＨＬ−微細成分
。
【００２１】 湿式法に於ける重要な装置は、いわゆる浮遊−沈降装置である。この場合には
、比重の異なる分離液を用いて物質はその比重の差を利用して分離される。装置
のコストは、例えば洗浄経路のような多くの副次的な装置および分離液の準備、
または製造のための装置のために高くつく。投資額は、装置の大きさが等しい場
合に乾式法に比して約２倍にもなる。銅線を含む材料は、さらに例えばカッティ
ングミルにより絶縁被覆から切り離さねばならない。その他の短所は、酸化によ
る材料の損失の発生、材料が吸湿することによる発熱量の減少、および投棄場送
りの運賃が高くなることが挙げられる。
【００２２】 公知の乾式法は、それが目標とする製品品質に従ってローテク法とハイテク法
に分けられる。後者の場合には、個々のプロセスステップにより当初のＳＨＬ（
シュレッダ軽量屑）供給物の成分割合を下記のように高めることが目的とされる
。すなわち、発熱量の高い有機成分の割合を高め、また発熱量の低いミネラル系
の成分の割合を高める。ハイテク法は、主として篩分け、予備破砕、マグネット
分離（鉄−金属）、渦電流分離器（非鉄金属）のプロセスステップ、主破砕並び
に下記の篩分けおよびシフティング（発熱量の多い成分、ミネラルの多い成分、
銅、場合によっては他の非鉄金属）に分類される。さらに例えば、発熱量の多い
成分を、塩素の割合が高められ、および塩素の割合が低下させられた成分に分離
するか、または発熱量の多い成分を、炭素、または下水スラッジの混和により、
ペレット化する他のプロセスステップも可能である。
【００２３】 ハイテク法を代表する上記の方法は、或る研究では下記のように評価されてい
る。ハイテク法は、今日の見解ではＳＨＬの処理を短期間にわたり実現可能であ
ると考えるようになっている、しかし、今迄は経済性がないこと、供給される材
料が確保されぬこと、利用可能な成分の得られる見通しのないことのために、大
規模では実現不能であった。経済性の計算は乾式法が採算の合わぬことを明らか
にしている。何故ならばコストは明らかに今日の（絶えず下りつづけている）投
棄場価格を上回り、普通の処理装置と競合せねばならぬからである。
【００２４】 いわゆるローテク法の場合には、装置のコストはハイテク法よりも明らかに低
額である。破砕、篩分け、もしくはシフティングの各装置を省略し、またはその
数を減らした場合には、高い割合のミネラルの多い成分と同時に低い割合の発熱
量の多い成分が生じる。また鉄および非鉄金属の回収される量は少ない。比較的
簡単な選別テクノロジーにより得られる成分は、その消耗が少い。例えば発熱量
の多い粗大成分は、ハイテク法よりも比較的高い無機成分を持ち、またミネラル
成分は高い割合で発熱量の高い成分を持つ。発熱量の多い粗大成分は、フランス
ではエネルギー的利用に用いられる。ドイツのシュレッダのオーナーにより同様
に使用されるプラントの設計では、鉄および非鉄金属を除外された粗大成分は投
棄場送りを前提としている。
【００２５】 ローテク法の原理的なプロセスステップは、篩分け、破砕およびマグネット分
離（鉄−金属）、渦電流分離（非鉄金属）並びに発熱量の多い成分の粉砕を包含
する。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記の技術に鑑み、本発明者は、なお含まれて残っている金属の一部を個別に
回収し、廃棄物を実績のあり、しかもコスト的に有利な、しかし他業界では用い
られていない、処理テクノロジーを用いて３種の物質として流し、これらを熱的
および物質的に再利用することを目的とした。ミネラル系の成分は、有機物を含
んでいてはならず、また新しい投棄場規定の条件の場合でも２００５年以降に予
測されるべき“Technischen Anleitung Siedlungsabfall （工業便覧上の民生廃
棄物、ＴＡＳＩ）”が投棄場に送られ、或いは地下工事に再利用されることを目
指さねばならない。
【００２７】 この課題は、独立請求項の開示により解決され、従属請求項は有利な改善を示
す。さらに明細書、図面および／または請求項において明らかにされた少なくと
も２つの特徴のすべての組み合わせもまた、発明の枠内に含まれるものとする。
【００２８】 処理材料としてのシュレッダ屑、または同等の金属含有複合材料の再利用のた
めの本発明による装置は、少なくともクラッシャの前に設けられた金属分離器お
よびクラッシャの後に続く非鉄金属の分離のための装置を備える。クラッシャ、
特に横型ロータクラッシャと、渦電流分離装置により形成された非鉄金属分離器
との間に、分級器が設けられている。渦電流分離装置および／または分級器は、
戻り経路によりクラッシャに接続されている。
【００２９】 クラッシャに続き、少なくとも一つの金属分離装置、特に鉄分離装置を設ける
ことは有利であることが証明されている。
【００３０】 金属を含有しない複合材料の再利用には、ディスインデクレータに続き分級器
が、またこの分級器の次には渦電流分離装置が続き、上記分級器および渦電流分
離装置は少なくとも一つの戻り経路によりクラッシャに接続されている。
【００３１】 上記の両者の処理ラインに対しては、特に空気分級器としてデザインされてい
る分級器の前に、粗粒篩分け器を用いるのが有利であり、その粗粒の取出し口は
ディスインデグレータへの戻り経路につながる。
【００３２】 本発明の別の特徴によれば、少なくとも一つの渦電流分離装置の少なくとも一
つの出口は、粗大成分の上側の取出し口および微細成分に対する下側の取出し口
を持つ篩分け器に続いている。
【００３３】 本発明による再利用装置―特別な場合には少なくとも２基を直列に接続するこ
とが出来る―においては、ＲＥＳＨ（シュレッダからの残滓）に対して、金属の
回収および残留物質の流れを不活性の投棄場送り物質と、発熱量の高い燃焼物質
との分類が行なわれるようになっており、処理されぬ廃棄物の投棄場送りの際に
生じる問題は、従って重大なものではなくなる。本発明による装置に於ける複合
材料の処理の際には、複合性を分離解消して単独成分を出来る限り純度の高い形
で回収することが第一義的に追求される。
【００３４】 本発明の一つの特徴によれば、材料は、その組成―例えば鉄成分―とそのサイ
ズ如何により、例えばロータリ切断機、またはグラニュレータ（造粒機）により
予砕される。破砕による粒度の階級は、特に複合物質（ＶＥＳＴ）において質量
的に大きい鉄部分が後続の鉄分離装置により取り出され、ロータクラッシャ、ま
たはその硬質であるが脆性のある打撃具が損傷することのないように、選択され
ねばならない。シュレッダ屑は、通常予砕を必要とすることはないが、同様に本
発明に従って用いられるロータクラッシャを保護するために、マグネット分離装
置をロータクラッシャーの前に取り付けるのが好ましい。
【００３５】 材料は、中央上部からロータクラッシャの加速装置円盤上に投入され、最高７
０ｍ/ 秒の極めて高い周速により外方への遠心力を与えられる。この力の作用に
より、材料は、蹄鉄型の打撃具に当たり、打撃具または打撃壁に向かって遠心力
を与えられる。打撃壁と蹄鉄型打撃具との間には、スペーサ（隙間設定部材）に
より設定の可能な間隙があり、この間隙により、破砕された材料を打撃壁に沿っ
て下方に出口ピットを通って落下させることが出来る。
【００３６】 用いられた材料、選ばれた間隙および運動周速によって、通常ゼロから投入粒
度の１／２の間の材料特有の粒度を実現することが出来る。
【００３７】 上述の材料の場合には、ロータクラッシャを通過する際に本発明によれば、下
記の各種の材料の挙動を得ることが出来る： 材料 挙動 ・銅および真鍮複合材料： 絶縁体、ケーブル接続片等を持ち → 分解、球状化またはもつれ玉の および持たぬケーブル 形成 ・アルミニウム複合材料 → 分解および球状化 ・鉛 → 塊状化 ・基板 → 僅かな損傷から部分破砕 ・プラスチック → 僅かな損傷から部分破砕 ・木材 → 僅かな損傷から部分破砕 ・ゴム → 僅かな損傷から部分破砕 ・発泡体 → 僅かな損傷から部分破砕 ・石 → 微粉化 ・土 → 微粉化 ・ガラス、磁器 → 微分化
【００３８】 効果は、処理機械の通過回数を増やすことにより高まる。シュレッダ屑および
複合材料のロータクラッシャの中での処理により、主として下記の材料を得るこ
とが出来る： ・鉄金属； ・非鉄金属； ・代替燃料として用いることの出来る発生熱量が多く、スラグの乏しい成分； ・投棄場、または投棄場カバー材料に適したミネラル系の不活性成分。
【００３９】 上記の投入材料に適合する本発明のロータクラッシャは、僅かな処理コストで
済む以外に、追加的に下記の長所を持つ。 ・低い所要エネルギー（約６Ｋｗ／１ｔｏｎ／処理時間）； ・例えば騒音、発熱のようなエミッションの低下； ・最後に脱塵の必要がある追加的送り空気、または冷却空気が不必要である； ・所要スペースが少ない（約１ｍ２／２０ＫＷ設備容量）； ・極めて長い耐久時間； ・銅およびアルミニウムのような靭性を持つ材料は球状化し、従ってその後の分 離度が高まる； ・硬質で研削性を持つ材料により損傷することがない； ・予砕なしで１回の破砕が可能である； ・切断粉砕の代わりに打撃粉砕で済む； ・篩分けされぬ成分を処理することが出来る。
【００４０】 先ず発泡体、糸くず、木材、プラスチック等のような軽量成分が空気分級器に
より上方に吸い取られる。軽量成分は、先ず発熱量が多く、灰分の少ない成分と
してサーマル発電プラントで熱的に利用される。この成分の占める割合は、供給
される材料によって４０から５０％の間に在る。要求によっては、この成分は特
にクラッシャ、または別の方法で再処理することが出来る。
【００４１】 金属およびミネラル系の大重量部分は、下方に落下して渦電流分離装置に送ら
れ、従って上記渦電流分離装置は、特にシュレッダ屑および電子部品スクラップ
に対して、ロータクラッシャの後に接続されている。この場合に小径（０から４
ｍｍ）粒度に特に長所を持つ機械が使用されねばならない。この役割は、高速で
回転する永久磁極システムを持つ特殊な微粒極分離装置により実現される。高い
周波数の磁界交番により、強力な渦電流が導電性の非鉄金属に作り出される。前
記非鉄金属は、それ自体に磁界を作り出し、これが外部磁界を打ち消すように作
用する。このために非鉄金属は、他の材料の流れから遠心力で外部に投げ出され
る。分離された非鉄金属片の占める割合は３から５％である。約５０から３５％
の残りの部分は、主としてミネラル系の材料であり、投棄場に送られるか、また
は充填材料として物質的再利用に使用される。
【００４２】 最適化された粉砕段の後の段階では、投棄場に送られる成分はさらに処理する
ことが出来る。先ずこの材料は、約２ｍｍ未満の粒度で篩分けられて微小粒径と
共に石、ガラスおよびこのようなミネラル系の極微粉化された成分が得られる。
粗大成分の中には、プラスチックおよび他の有機材料がなお存在する。これらは
、同様にサーマル発電所に送られる。
【００４３】 上記のＴＡＳ１の規定を満足するために、また場合によって投棄場送りの有機
物含有量を５％未満に抑えるために、材料はさらに空気分級テーブルに送られ、
ここでさらに分離される物質は同様に熱的に利用される。
【００４４】 上記のパーセント割合は、シュレッダ軽量屑（ＳＨＬ）が供給される場合に関
するものである。シュレッダ重量屑が次第に処理されるに従って、金属片および
投棄場送り成分が増大する。複合材料の利用が増えるに従って、同様に金属収率
および燃焼成分が増大する。複合材料での投棄場送り分は、極めて少ない。
【００４５】 本発明によるプロセスエンジニアリングを用いるならば、自動車業界の自主規
制の中で定められている廃車に対する８５％の再利用は、２００２年以後に直ち
に可能である。２０１５年に対して通告された９５％の再利用率は、このテクノ
ロジーによれば、それよりも著しく早く達成することが可能となるであろう。
【００４６】 このテクノロジーを用いる場合の環境上の諸問題にもかかわらず、シュレッダ
屑の再利用は、シュレッダオーナーにとって現在一部ではなお投棄場に送り、最
新の技術により処理された、または処理をされていないすべての成分の燃焼より
も、僅かながら有利である。最新技術には大抵の場合に適合しない廉価な投棄場
送り、または、能力一杯には稼動していない焼却装置は、産業廃棄物を限界コス
トもしくはそれ以下で引き取るので、前記の低い処理コストをさらに下回ること
が場合によっては可能である。
【００４７】
【発明の実施の形態】
【００４８】 本発明のその他の長所、特徴および詳細は、好ましい実施形態を開示した下記
の明細書および図面に基づいて知ることが出来る。
【００４９】 図１のプロセス系統図において、ロータクラッシャ（ロータ圧砕機または衝撃
ミル）１０の上に金属分離器の一種である鉄分離器１２があり、この上には、例
えばロータリ切断機またはグラニュレータ（造粒機）を含む、予砕ゾーン（予砕
設備）１４が設けられている。
【００５０】 シュレッダ重量屑（ＳＨＳ）は、経路Ａを経て直接ロータクラッシャ１０に供
給されるのに対し、シュレッダ軽量屑（ＳＨＬ）は、経路Ｂを経て鉄分離装置１
２に送られ、または経路Ｂ１を経て予砕ゾーン（ＶＺ）１４に送られる。複合材
料（ＶＥＳＴ）は、経路Ｅを経てロータクラッシャ１０に送られ、或いは経路Ｅ
１を介して予砕ゾーン（予砕装置）１４に送られる。１６は、鉄分離装置１２へ
向けた予砕ゾーン１４の取出し口を示し、鉄分離装置１２は、その取出し口１８
によりロータクラッシャ１０に接続されている。鉄分離装置１２には、鉄片を側
方へ取出すための経路１９が接続されている。鉄分離装置１２は、ロータクラッ
シャ１０をこの鉄片から守っている。
【００５１】 ロータクラッシャ１０の取出し口２０は、その下に在る第２の鉄分離装置１２
ａに延びており、この第２の鉄分離装置１２ａを介して、経路２２により脱塵装
置２４に接続されている。第２の鉄分離装置１２ａの取出し口２６は、空気分級
装置（ＷＳ）２８に接続している。この空気分級装置２８は、戻り経路３０によ
りロータクラッシャ１０に、取出し口３２により渦電流分離装置（ＷＳＳ）３４
に、それぞれ接続されている。ロータクラッシャ１０、または第２の鉄分離装置
１２ａの直後では、空気分級装置２８にとって過大な塊状体、または粒状体（５
０ｍｍ越え）が粗粒篩分け器２１により分離され、戻り経路３３を経てロータク
ラッシャ１０に再び供給される。この場合には、第２の鉄分離装置１２ａの取出
し口２６は粗粒篩分け器２１に開口し、粗粒篩分け器１２の取出し口２７は空気
分級器２８に開口している。３５は、空気分級器２８の側方の取出し経路を示し
、この経路３５は焼却装置３６に延びている。
【００５２】 非鉄金属分離器である渦電流分離装置３４自体は、戻り経路３８によりロータ
クラッシャ０に接続され、これとは別に、取出し経路４０により、投棄場４２へ
の輸送用コンテナに接続されている。上記とは別に、渦電流分離装置３４に非鉄
金属用の側方取出し経路４４が設けられている。
【００５３】 上記取出し経路４０の分岐経路４６は、分離篩４９を持つ篩機（ＳＭ）４８に
延びている。この場合、分離篩４９の上に残った発熱量の多い大重量部分は、取
出し口５０を経て焼却装置３６に到達する。発生した篩下、即ち例えば１から３
ｍｍの粒径のミネラル系の微小成分は、取出し経路５１を経て投棄場４２に送ら
れ、取出し経路５１の分岐経路５２は、空気分級ベッド（ＬＴＨ）、または空気
分級テーブル（ＬＴＴ）５４に延び、後者５４がミネラル系の大重量部分のため
の取出し口経路５６により投棄場４２に接続されている。
【００５４】 さらに、ロータクラッシャ１０を除き、第２の鉄分離装置１２ａ、空気分級器
２８、渦電流分離装置３４、篩機４８並びに空気分級ベッドまたはテーブル５４
もまた、それぞれ経路２２により、上記の脱塵装置２４に接続され、後者２４は
経路２３により投棄場４２に接続されている。
【００５５】 空気分級テーブル５４の発熱量の多い軽量成分は、そのための別の経路５８に
より焼却装置３６に持ち込まれ、ここにはまた、上述のように、篩機４８の篩上
、即ち３ｍｍを越える粒径の粒子が、その取出し口５０を経て到達する。さらに
空気分級テーブル５４の取出し経路５９或いは６０は、軽金属成分のような軽量
物質、ミネラル系、または非鉄、または重金属のような重量物質を取り出す。空
気分級テーブル５４の混合成分は、別の経路６２を経てロータクラッシャ１０に
送られる。渦電流分離装置３４から空気分級テーブル５４へは、オプションの形
で、他の経路６４により非鉄金属が送られる。
【００５６】 系統図に示されているパーセントの数字は、シュレッダ屑の供給量を示すもの
であり、この明細書の内容の一部である。上記各分離手段１２ａ，２１，２８，
３４，４８，５４がクラッシャ１０の下流の分離装置を構成している。
【００５７】 図２には、空気分級器２８の側方の取出し経路３５の中に組み込まれた篩器６
６を含む上記の系統図の一部が示され、上記篩器６６は、微粒の占める割合が高
まり過ぎた時にオプションとして使用される。篩器６６から出る粗粒は焼却装置
３６に送られ、微粒体は経路６７を経て投棄場４２に送られる。
【００５８】 同様に、ロータクラッシャ１０は、図３のプロセス系統図の中央に位置してい
る。ここでは基板または電気開閉器が、予砕ゾーン１４の送り経路Ｑを経て、或
いは直接ロータクラッシャ１０に送り込まれる。予砕ゾーン１４の次には、金属
分離器１２が接続され、その取出し口１８はロータクラッシャ１０に延びている
。金属分離器１２は、分離した金属片を取り出す側方の取出し経路１７により、
金属サイロ６８に接続されている。
【００５９】 ロータクラッシャ１０には、ここではその取出し口２０ａに分級器２８が直接
接続されており、その取出し口３２はサイクロン６９に延びている。分級器２８
の側方の取出し経路３５は、ここでは粗粒分離器７０に延びている。上記粗粒分
離器７０は、図３においては戻り経路７２により予砕ゾーン１４の取出し口１６
に接続されている。さらに粗粒分離器７０には、クラッシャ取出し口２０ａの分
岐管が開口し、この取出し口２０ａは、他方では側方経路２０ｂにより、側方鉄
分離器１２ｂに接続することが出来る。
【００６０】 サイクロン６９から２つの取出し経路２２、７４が延びており、前者２２は排
気取出し口７６を持つ脱塵装置２４に接続され、脱塵装置２４の粉塵取出し口７
８はダストサイロ７９に取り付けられている。他のサイクロン取出し経路７４は
微粒分離器８０に接続されており、上記分離器８０の中には、粗粒分離器７０の
取出し口７１並びに空気分級器２８の側方取出し口経路３５の分岐経路３５ａが
開口している。
【００６１】 微粒分離器８０の取出し経路８２は、軽量物サイロ８４、重量物サイロ８４ａ
および金属サイロ６８に接続されている。
【００６２】 図１、２に記載された再利用装置を用いることにより、シュレッダ屑およびそ
の他の複合材料に対して下記の物質の流れとそれが占める割合が達成される（図
３の装置における割合は下記の括弧の中に入れられている）。 （ａ）鉄系金属―１９、１９ａを経て―７から１０％（２０から３５％）； （ｂ）非鉄金属―４４、５９、６０を経て―３から５％（１５から２０％）； （ｃ）発熱量の多い代替燃料 ―３５、５０、５８を経て―４０から５０％（５０％未満）； （ｄ）ミネラル系材料 ―５１、５６、５９を経て―５０から３５％（５％未満）。
【００６３】 （ａ）項の鉄系金属は、素材取扱業者により市販される。非鉄金属（ｂ）は、
特殊な溶解炉で溶解され、そのうちの軽金属、銅、およびアルミニウムは主とし
て再利用される。
【００６４】 発熱量の多い燃料（２０ＭＪ／Ｋｇ以上に及ぶ）は、サーマル発電所３６にお
いて熱的に利用される。これらは、殆ど灰分を持たぬ長所を備えており、従って
スラグ処理の追加コストを生じることはない。
【００６５】 ここに記載の装置の核心部分は、図４〜６に示す横型のロータクラッシャ１０
であり、高い処理能力と消耗部分が最小であることを長所としている。シュレッ
ダ屑および複合材料を処理するために、特殊な材料の入口および出口が設計され
ており、場合によっては調節の可能な間隙寸法を調節するためのスペーサのよう
な装置、並びに、上述のように、粉砕中の不活性化、冷却または加熱のための装
置を備える。このロータクラッシャ１０は、適切なプロセスエンジニアリングを
用いて、予砕を必要とすることなく、シュレッダ屑を一回の処理で３つの再利用
の可能な材料の流れに変えることが出来る。
【００６６】 ロータクラッシャ１０の図６に示す蓋８９に、約３８０ｍｍの内径を持つ入口
ピット８８が設けられており、この入口ピット８８に取り付けられた放射方向の
ピン８６が、持ち上げおよび揺動装置としてのレバーアーム９０の先端部に支持
されている。蓋８９は、１，５６０ｍｍの径の円筒ケーシング９２の上端開口を
閉塞しており、このケーシング９２の中に、打撃円盤であるロータ９４がＶベル
トで駆動される垂直シャフト９６により支持され、上記ロータ９４から、内部打
撃構造物である打撃具９５が放射方向に打撃軌道に突き出している。上記打撃具
９５は粉砕物のための取り替え可能な鋼板９９を含む、例えば円筒状の出口空間
１００の上の打撃プレート９８から成るリング状の打撃壁に対して相対的に回転
する。このロータクラッシャ１０では、粉砕中粉砕物の乾燥―場合によっては低
温脆化、または不活性化の現象も―が見られる。
【００６７】 ＳＨＬ成分から成る金属の回収のための強制的な一連のプロセスは、従って横
型ロータクラッシャ１０、鉄分離装置１２、１２ａ、並びに非鉄分離器３４を包
含する。その他の装置は主として下記の目的に使用される。 ・非鉄金属分離装置３４および空気分級テーブル、または空気分級ベッド５４の
負荷の軽減； ・発熱量の多い成分の分離； ・ミネラル系の成分の分離； ・成分割合の増減； ・アルミニウムおよび銅の非鉄金属混合体からの分離。
【００６８】 シュレッダから出た軽量材料（ＳＨＬ）は、原則的に予砕（ＶＺ）を必要とす
ることはない。複合材料にとっては、それは絶対必要なことがある。
【００６９】 図１における鉄分離器１２は、ＳＨＬにとってはロータクラッシャ１０の追加
的な安全措置に役立つに過ぎない。ＶＥＳＴの場合には、鉄分離は予砕後、ロー
タクラッシャ１０の前段に必要である。特定のＶＥＳＴにとっては、鉄分離器１
２、１２ａは省略することが出来る。
【００７０】 ロータクラッシャ１０の後に得られた粒径は、下記のパラメータによって左右
される。 ・設定された間隙寸法（５から２５ｍｍ）； ・処理量（材質によって約１から２０ｔ／ｈ）； ・供給される粒度（最大供給粒径３５０ｍｍ）； ・ロータの外周の周速度（約３０から７０ｍ／ｓ）； ・材質
【００７１】 ＳＨＬに対しては、供給粒径が前処理されていない場合に次の粒度分布が得ら
れる。 ・約８０％が５０ｍｍ未満、 ・５０％が２０ｍｍ未満、 ・４０％が１０ｍｍ未満、 ・３０％が５ｍｍ未満。
【００７２】 材料の性質が脆い程、篩い分けの粒度分布は細かい方向に移行する。
【００７３】 空気分級器２８の目的は、例えば発泡材料、ポリウレタン発泡体、パルプおよ
び糸くずのような、かさの大きく、軽量な飛翔し易い材料があればこれを除外し
、その後に続く非鉄金属分離器３４および空気分級器５４のような装置を容量（
最大約１から３ｔ／ｈ）的に上回ることを防止することにある。
【００７４】 空気分級器３０の処理が充分に行われていない中間成分は、事情によってはさ
らにロータクラッシャ１０に戻さねばならない。粗大成分が余りに多い金属付着
体（大抵の場合銅ケーブルとして）を示す時には、この成分は循環させられ、中
級粒度が次に取り出されることになる。個々の粒度の間の限界を定めることは極
めて困難である、何故ならば供給される材料は材質組成に著しく変動があるから
である。
【００７５】 非鉄金属分離器、即ち渦電流分離器３４においては、渦電流により磁界が作り
出され、これが導電体に反発し合う力を作り出し、従ってこの材料片を材料の流
れから“遠心力で取り除く”。この場合に選択作用を行わせるには、材料は単独
層の形で供給されねばならない、何故ならばこれが守られぬ場合には、導電体の
上に載った非導電体もまた同時に排き出されることになるからである。さらに導
電体および非導電体が互いに付着しようとすることもまた防止されねばならない
（例えば湿度、機械的な付着、ひっかかりにより）。
【００７６】 渦電流分離器３４の容量は、上記の条件のために最大３−４ｔｏｎ／時間に制
約される。ロータクラッシャ１０を用いる時、最高５％の非鉄部分を含め最高１
５ｔｏｎ／時間の処理が可能であるから、渦電流分離器３４のために、ロータク
ラッシャ１０の処理量は適切に抑えられねばならない。
【００７７】 ミネラル系の微細成分および発熱量の多い粗大成分は、通常金属を含まず、空
気分級器２８および篩分け器２１により、渦電流分離装置（ＷＳＳ）処理物から
分離されねばならない。
【００７８】 すべての分離プロセスに見られるように、通常、２つの所望の物質成分の外に
、さらに一つの混合成分が生まれる。この成分は、その形状・組成のために、一
義的に分離することが出来ず、さらにロータクラッシャ１０に再度戻さねばなら
ない。
【００７９】 ＳＨＬの処理のすべての方法は、一般に知られているように、切断破砕では容
量的に最大３〜４ｔｏｎ／時間に制約されており、その切断機をミネラル材料に
よる摩耗から守ることが試みられている。この理由から、この場合には篩分け器
が必ずプロセス群の初めに設置される。本発明による方法では、篩分け器がクラ
ッシャ１０の前にも設けられる。従って上記の短所は、このプロセスに当てはま
らない。しかし、ガラス、磁器、石、土のようなミネラル系の材料は他の材料か
らは分離される可きであるから、篩分け器をクラッシャ１０の後に用いることも
意味がある。さらに篩い分けは、粒度が一元的であることと材料が球型であるこ
とにより、著しく簡単になることがある。特に格子メッシュの面倒な塞がりも大
幅に減少する。
【００８０】 供給される材料によっては、単段、または２段としてデザインされることの出
来る篩分け器４８は、例えば１から３ｍｍ未満、３ｍｍから１０ｍｍおよび１０
ｍｍ越えの分級を可能にすることが出来る。最も微細な粒度の分級は、それが出
来る限り金属を含まぬように定めなければならない。２００５年以降は、有機物
の含有量を５％未満に要求するＴＡＳＩを遵守するために、空気分級ベッド（Ｌ
ＴＨ）または空気分級テーブル（ＬＴＴ）５４により、有機物の割合をさらに減
少することが可能である。粗大成分の分級限界は、８から１０ｍｍの間でなけれ
ばならない。中間成分は、この場合、空気分級テーブル５４に対する処理物とな
る。上記テーブル５４は、空気の流れにより材料を大重量部分と軽量成分に分離
する。空気分級テーブル５４では、さらに混和成分が出現し、これはさらにクラ
ッシャ１０に戻されねばならない。空気分級テーブル５４は、純度の高い軽量成
分、または純度の高い大重量部分を作り出す。補完的な意味で使用される機器は
、例示したものに限られない。
【００８１】 材料の分離は、比浮力によって行われるから、分離は粒度が一元的であればあ
る程高い精度で行われる。予備篩い分けは、この場合、必ず効率を高める方向に
作用する。
【００８２】 非鉄金属分離装置３４により得られた非鉄金属含有量は、売上高を高めるため
に空気分級テーブル５４により、たとえばアルミニウムおよび銅のような個別の
金属に再選別することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シュレッダから出た重量屑（ＳＨＳ）、シュレッダから出た軽量屑（ＳＨＬ）
および他の複合材料（ＶＥＳＴ）の処理のためのプロセスを示す系統図である。
【図２】 補助機器を含む図１の一部の拡大図である。
【図３】 基板、電気開閉器、または同等の廃品エレメントの処理のためのプロセスを示
す系統図である。
【図４】 プロセスに用いられるロータクラッシャの側面図である。
【図５】 ロータクラッシャの正面図である。
【図６】 ロータクラッシャの一部切欠した斜視図である。
【符号の説明】
１２ａ，２１，２８，３４，４８，５４…分離装置、９４…打撃円盤、９５…
打撃具（内部打撃構造物）、９８…打撃壁、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢ Ｂ０３Ｃ 1/24 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ショーンス・ゲオルグ ドイツ国，ディー 78224 ジンゲン，ブ ラウエンストラーセ 84 Ｆターム(参考） 4D004 AA28 BA10 CA04 CA08 CA09 CB12 CB13 CB47 4D021 FA12 GB03 HA01 4D065 AA14 BB04 BB07 BB11 EB02 EB20 ED02 ED06 ED16 ED22 ED27 ED46 4D067 DD03 DD07 DD13 DD15 EE14 EE16 GA20 GB03 GB07

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クラッシャ（１０）の前に金属分離器（１２）を、クラッシャ（
    １０）の後に非鉄金属を分離する装置（３４）をそれぞれ持ち、シュレッダ屑、
    またはこれに類した金属を含む複合材料を処理材料とする、廃棄物を利用する装
    置。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記クラッシャ（１０）、特に横型ロータク
    ラッシャと、渦電流分離器（３４）により形成される非鉄金属分離器との間に分
    級器（２８）が設けられており、渦電流分離器（３４）および／または分級器（
    ２８）が戻り経路（３８または３０）によりクラッシャ（１０）に接続されてい
    ることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】請求項１または２において、クラッシャ（１０）の後には少なく
    とも一つの金属分離器（１２ａ）、特に鉄分離装置が設けられていることを特徴
    とする装置。
  4. 【請求項４】クラッシャ（１０）に続く分級器（２８）および上記分級器（２
    ８）に続く渦電流分離器（３４）を持ち、上記分級器（２８）のみならず渦電流
    分離器（３４）もまた、それぞれ少なくとも一つの戻り経路（３０、３８）によ
    りクラッシャ（１０）に接続されている、金属を含まぬ複合材料を処理材料とす
    る装置。
  5. 【請求項５】請求項２または４において、分級器（２８）、特に空気分級器の
    前に粗粒篩分け器（２１）が設けられており、その粗粒の取出し手段がクラッシ
    ャ（１０）への戻り経路（３３）となっていることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】請求項１から５の何れかにおいて、渦電流分離器（３４）の少な
    くとも一つの取出し経路（４６）は、粗大成分のための上側の取出し口（５０）
    および微細成分のための下側の取出し口（５１）を持つ篩分け器（４８）につな
    がっており、この取出し経路（４６）が渦電流分離器（３４）の出口（４０）の
    分岐経路である装置。
  7. 【請求項７】請求項１、４または６において、非鉄金属を分離する装置（３４
    ）が、高速で回転する永久磁極システムを持つ微粒極分離器であることを特徴と
    する装置。
  8. 【請求項８】請求項６または７において、微粒成分用の取出し口（５１）の分
    岐経路（５２）に、少なくとも一つの空気分級テーブルまたは空気分級ベッド（
    ５４）が接続されており、これには熱量の多い軽量成分のための排出経路（５８
    ）およびミネラル系の重量成分の取出し経路（５６）が設けられていることを特
    徴とする装置。
  9. 【請求項９】請求項８において、上記空気分級テーブルまたは空気分級ベッド
    （５４）が、熱量の少ない軽量材料、または非ミネラル系の重量物質を取り出す
    取出し経路（５９または６０）を備えていることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】請求項２または４において、分級器（２８）の後に接続された
    サイクロン（６９）を有し、分級器（２８）からの粗粒の取出し口（３１）が粗
    粒分離器（７０）に延びている装置。
  11. 【請求項１１】請求項１０において、サイクロン（６９）の取出し経路（７４
    ）に微粒分離器（８０）が接続され、粗粒分離器（７０）の微粒の取出し口（７
    １）が微粒分離器（８０）に接続されていることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】請求項１０または１１において、粗粒分離器（７０）が、戻り
    経路（７２）により、クラッシャ（１０）またはその前に設けられた金属分離器
    （１２）の供給側に接続されていることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】請求項１から１２の何れかにおいて、少なくともロータクラッ
    シャ（１０）および／またはサイクロン（６９）が脱塵装置（２４）と接続され
    ていることを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】請求項１から１３の何れかにおいて、クラッシャ（１０）、ま
    たはその供給側の金属分離装置（１２）の前に予備粉砕のための予砕装置（１４
    ）が設けられており、この予砕装置は、ロータリ切断機、またはグラニュレータ
    を有することを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】請求項１から１４の何れかにおいて、この装置の少なくとも２
    台が直列接続されていることを特徴とする設備。
  16. 【請求項１６】請求項１から１５の何れか一つに記載の装置を用いてシュレッ
    ダ屑、またはこれに類した複合材料を処理材料として、廃棄物を利用する方法で
    あって、処理材料がロータクラッシャにより粉砕され、流出する材料が分離され
    、上記の処理材料はクラッシャの中で、上から少なくとも一つの打撃円盤に導か
    れ、これから高い加速度をもって内部打撃構造物または打撃壁に向かって投げ出
    され、これにより生じた粒状体が下方に向かって取り出される方法。
  17. 【請求項１７】請求項１６において、上記粒状体は上記打撃壁に沿って円環状
    の間隙の中を導かれ、上記間隙寸法はスペーサおよび同等のエレメントにより設
    定されること、および／または発泡体、糸くず、木材、プラスチック、または同
    等品のような軽量物体は空気分級され、燃料として取り出されることを特徴とす
    る方法。
  18. 【請求項１８】請求項１６または１７において、金属並びにミネラル系の成分
    を含む重量成分が分離装置に送られることを特徴とする方法。
  19. 【請求項１９】請求項１６から１８の何れかにおいて、上記クラッシャの取出
    し口が高速で回転する永久磁極システムを持つ微粒極分離器に延び、上記システ
    ムにおいて磁界交番の高い周波数により導電性の非鉄金属に渦電流が作り出され
    、上記渦電流自体が外部磁界と反対方向に作用する磁界を作り出すことを特徴と
    する方法。
  20. 【請求項２０】請求項１９において、非鉄金属が反発され、材料の流れから遠
    心力により投げ出されることを特徴とする方法。
  21. 【請求項２１】請求項１９または２０において、微粒極分離装置から取り出さ
    れた材料は篩分けされることにより、一方では微粒化された微細成分であるミネ
    ラル系材料に、他方ではプラスチックおよび他の有機材料から成る粗大成分に仕
    分けられ、上記微細成分は空気分級テーブルに送られ、ここで重量物と軽量物に
    分離されることを特徴とする方法。
  22. 【請求項２２】請求項１６から２１の少なくとも一つにおいて、明細書と図面
    から知ることの出来る単独、または組み合わされたプロセスステップを特徴とす
    る方法。
  23. 【請求項２３】上部の入口ピット、並びに下方に向く取出し間隙を持つロータ
    クラッシャを、シュレッダ屑、またはこれに類する複合材料の処理の用途に利用
    する方法。
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