JP2003164774A - 液中洗浄比重分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの装置において液中で連続的且つ効率的
に軽量紛と重量紛とに洗浄後に高精度で分離していく。 【解決手段】 洗浄比重分離装置は、所定比重に維持さ
れた液体と、比重差のある２種類の軽量紛ＬＰ及び重量
紛ＨＰとを含んだスラリーＳを供給部４９から内筒１０
の広い上部１２ａに受けて撹拌用回転羽根３３で撹拌し
て洗浄し、次にスクリュー３５で旋回下降流を発生さ
せ、取り囲んでいる分離槽２０の底壁２１で反転して上
昇流として該上昇流と液体に対する相対比重差によって
主に内筒下端１１から外側において重量紛ＨＰを分離
し、軽量紛ＬＰを上昇流によって上縁部側に搬送分離
し、分離槽上縁部２２を囲み、軽量紛ＬＰを上縁部２２
を越える液体の溢流と共に受ける上部排出部４１で排出
し、分離槽周壁２３の下部に設けられた下部排出部４５
から周壁ＨＰを排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、所定比重に維持
された液体に比重差のある少なくとも２種類の軽量紛及
び重量紛を含む樹脂破砕物やフレーク等から軽量紛と重
量紛とに分離するための比重分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、清涼飲料水の輸送、販売、消費の
面で樹脂容器が利用されており、特に、ペットボトル
が、多量に使用され、消費後は廃棄されている。使用済
みの樹脂容器の廃棄は、種々の問題を含んでいるので、
容器の回収・再利用が検討され、実施されている。特
に、２０００年には包装物リサイクル法が施行されて、
再利用の促進が図られている。

【０００３】ここに、ペットボトルとは、ポリエチレン
テレフタレート(ＰＥＴ)を主成分とする樹脂から形成さ
れた容器、特に、液体用の容器を言うことにするが、市
中から使用済みペットボトルとして回収された廃棄物の
中には、ペットボトル以外に、他の種類の樹脂製の容器
を含み、さらに、ペットボトル自体にも、容器本体がＰ
ＥＴであっても、ラベル包装フィルムがポリエチレン
（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐ
Ｓ）であったり、キャップがＰＰ、ＰＳ（内部ネジがＰ
ＥＴ）によって、本体ネックネジ部がＰＥＴによって造
られているなど、異種の樹脂成分を含んでおり、さら
に、金属のキャップや紙ラベルも使用されている。再利
用に当たってはこれら異種の樹脂や、金属、紙などを分
離する必要がある。

【０００４】大量に廃棄される使用済みペットボトルか
らは、ＰＥＴ樹脂を分離、回収して再生ペットボトルや
再生繊維の製造に使用することができることは知られて
いる。

【０００５】このような再生用のＰＥＴ原料を得る従来
の方法は、ペットボトルとして回収された廃棄物から、
コンベヤ上でペットボトル以外の樹脂ボトルを除去し
て、さらに、着色ペットボトルを除去して透明ペットボ
トルのみを収集し、透明ペットボトルをフレーク状に破
砕していた。フレークを洗浄槽内で苛性ソーダ等を溶か
したアルカリ水等を用いて、洗浄してボトル内容物、醤
油や油分や色々な汚れ付着物を除去し、次に、ハイドロ
サイクロンや高速遠心分離機によってＰＥＴ樹脂などの
重い樹脂片を軽い樹脂片から分離していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特に、ペットボトルか
らＰＥＴ再生繊維を製造するには、例えば、７５デニー
ルの細いファイバーが切れることなしに製造できるよう
に再生原料の純度を高める必要がある。そのため使用済
みペットボトルからの上記の再生繊維用に高純度再生透
明ＰＥＴフレークを得るには、ＰＥＴ以外の混入率は、
例えば、着色ペットボトルフレークを１０ｐｐｍ以下
に、異種樹脂のキャップを１５ｐｐｍ以下に、ＰＳラベ
ルを５ｐｐｍ以下に、ＰＥＴラベル（着色・印刷）５ｐ
ｐｍ以下に、紙等の他の材質ラベを２ｐｐｍ以下に、砂
や埃等鉱物質を３ｐｐｍ以下に、調製するのが好ましい
とされる。

【０００７】このような高純度で透明なＰＥＴボトルフ
レーク等の混合紛からＰＥＴ樹脂片のみを比重分離する
際には、ＰＰやＰＥのポリオレフィン系樹脂は比重１よ
り小さくて水による比重分離が簡単であるが、比重が
１．０４前後のＰＳと比重が１．３４前後のＰＥＴとで
は静水中に両者が一部オーバラップして滞留ないし沈静
する傾向があり、両者を分離するには、沈静と分離とを
断続的に繰り返す必要があった。断続作業は作業効率が
悪く、またＰＳ樹脂片とＰＥＴ樹脂片とが混合したオー
バラップ層は、ＰＳの混入を回避するために、捨てるこ
とになり、ＰＥＴ樹脂片の回収効率が低い問題があっ
た。

【０００８】高純度再生透明ＰＥＴフレーク等の高品質
の再生品を得るためには、洗浄を完全に行って汚れ付着
物を除去しておく必要があるが、上記の従来装置は、洗
浄と比重差分離とを別工程で行うので、それぞれの装置
のための設置場所が必要で、そのための移送配管やポン
プなどの付属設備が必要であった。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みて、比重差のあ
る混合した樹脂破砕物など２種以上の粉末の混合物を単
一の装置によって液体による洗浄と比重差分離とを行っ
て全体の構造を省スペースでコンパクトに効率的且つ経
済的に改善して、純度の高い再生品用原料の回収を可能
にした洗浄比重分離装置を提供するものである。本発明
は、混合物の比重差を利用して液体中で効率よく軽量紛
と重量紛とに比重分離する洗浄比重分離装置を提供する
ものである。

【００１０】本発明は、さらに、液体の比重に近似しな
いしわずかに大きくて静止液体中に浮遊する傾向がある
各種の比重が近似した軽量紛と重量紛の粉末などの破片
を含む混合物から、効率よく軽量紛と重量紛とに比重分
離する装置を提供するものである。本発明は、特に、回
収されたペットボトル廃棄物の破砕物からＰＳ片とＰＥ
Ｔ片とを効率的に分離してＰＥＴ片の回収率と純度とを
高めるのに適した比重分離装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の分離装置は、比
重の異なる２種以上の粉末を含む混合物を液体により比
重差を利用して重量紛と軽量紛とに分離する液中洗浄比
重分離装置であるが、装置は、該比重分装置が、有底円
筒状の分離槽と、該分離槽内に開口下端部が分離槽底壁
と離間して配置されて内筒とを含んでおり、上記内筒に
は、内筒上部の内側に上記の混合物と液体とを供給する
ための供給部と、混合物と液体の混合液を攪拌して洗浄
する攪拌用回転羽根と、内筒下部内側に混合液を下降流
にして下端開口部から放出するスクリューと、を備え、
他方の分離槽には、分離槽上部に設けて分離槽と内筒と
の間を流れる上昇流に随伴される軽量紛を液体と共に排
出する上部排出手段と、分離槽下部に設けて分離槽内の
液体中に滞留する重量紛を排出する下部排出部と、を備
えて構成されている。

【００１２】本発明は、分離槽内壁と内筒周壁との間に
適当な間隙を設て、内筒の開口下端部から供給された混
合液中の液体が上昇する領域を作り、上昇流に随伴する
軽量紛を分離槽上部に設けた上部排出部から上昇流と共
に排出する。他方の重量紛は、下部に滞留する液体中に
滞留ないし沈降して、下部排出部から液体と共に排出
し、これによって、混合物中の粉末を重量紛と軽量紛と
に、効果的に且つ精度よく分離される。

【００１３】内筒の上部には、混合物を含む混合液が、
供給され、混合液中の混合物からの重量紛片と軽量紛片
を、液体中で解きほぐして、液体中に個々の片に分離し
て分散させて、下降流を作り、内筒の開口下端部から底
壁に放出するものである。放出された混合液の流れは、
底壁で反転されて、内筒外壁と分離槽内壁との間の領域
を上昇する上昇流となる。この領域では、上述のよう
に、分離槽の下部側で液体中に滞留ないし沈積しようと
する重量紛片と、上部側では液体の上昇流に随伴して上
昇する軽量紛片に分離される。

【００１４】内筒の上部には、混合液を混合攪拌するた
めの攪拌羽根が配置されており、攪拌羽根は、上方の供
給部から供給される混合液を攪拌し、重量紛片と軽量紛
片とを液体中で解きほぐし、同時に、液体中に分散した
片を洗浄する。攪拌羽根は、攪拌用回転羽根を含み、内
筒内の軸方向に配置した回転軸に固定されて、垂直軸回
りに回転する。回転羽根は、回転軸から放射する数本の
細長の棒又は数枚の細長の捩れ板が利用できる。また、
捩れ板の回転羽根を、相互に間隔を設けて、上下２段以
上にして配置してもよい。

【００１５】さらに、攪拌羽根は、固定羽根を含むこと
ができ、固定羽根は、内筒の上部内面にその筒状周壁に
固定して、撹拌用回転羽根と協同して混合液を攪拌する
ことができる。固定羽根は、例えば、内筒内壁から突出
した突起棒であってもよく、これにより、回転羽根によ
り回転流が生じるのを妨げて、回転羽根と固定羽根によ
り、混合液の攪拌、混合紛の各樹脂片など軽量紛、重量
紛の破片・粒子の分散及び洗浄を一層強化できる。

【００１６】スクリューは、内筒内の下部に、特に、攪
拌用回転羽根の下方に、配置されて、垂直な回転軸回り
に回転して、供給部からの混合液を吸引して攪拌用回転
羽根を通過させ、さらに、スクリューの下側に押出して
混合液の下降流を生じさせるものである。スクリューの
回転軸は、分離槽上部に固定したモータにより駆動され
る。スクリューの回転軸は、回転羽根の回転軸と共用し
てもよい。

【００１７】内筒は、好ましくは、縮径部を設け、開口
下端部が外側に広がる形状にされる。縮径部は、回転羽
根を設けた上部とスクリューを配置した下部に対して、
中間部位に配置するのが好ましい。

【００１８】これにより、分離されるべき粉末を含む混
合物の撹拌と洗浄は、縮径部の上方の内筒上部の広い空
間の上部で行われ、混合液の旋回下降流は、内筒の中間
部から下部にかけての縮径部の狭い部分においてスクリ
ューによって形成され、旋回下降流は、分離槽の下部に
放出するようにされる

【００１９】縮径部上方の内筒の広い上部空間では混合
液の滞留時間が長く成るので攪拌羽根による洗浄が十分
行われ、内筒の中間部から下部にかけての縮径部の狭い
部分においてスクリューによって比較的強い旋回下降流
が発生されて分離槽の下部に放出される。分離槽の下部
に放出された比較的強い旋回下降流も、広くなった開口
か端部では流れが広がり流速いが低下するので、混合物
中の重量紛を置き去りにして分離し、底壁で反転して緩
やかな上昇流となって軽量紛を随伴させ分離する。

【００２０】この装置においては、内筒と分離槽とは、
水平断面を各々円形とし、ほぼ同心状に配置されている
のが好ましい。この配置は、特に、内筒と分離槽との周
壁間の上昇流の領域を、軸対称として、上昇流の速度分
布を回転対称に均一化できる利点がある。

【００２１】分離槽の底壁は、周縁部より中央部が低位
にある逆円錐状をなして、傾斜しているのが好ましい。
分離槽と内筒とを断面円形の同心状の配置にするときに
は、底壁中央部は、内筒の開口端部直下になり、底壁を
中央部に向けて下方に傾斜させることにより、内筒で形
成されて開口端部から放出された下降流が、傾斜した底
壁により反転されて、一様な上昇流にすることができ、
重量紛と軽量紛の分離効率を高めることができる。

【００２２】さらに、分離槽の底壁を逆円錐状に傾斜さ
せて、中央部を低くすることは、比重のさらに大きい鉱
物質の異材の沈積に利用する中央沈積部にするのに好適
であり、この中央部には、配管が接続され、開閉弁を介
して底部排出管が接続されている。そこで、撹拌用回転
羽根やスクリューにより内筒内で混合物から洗い落され
た汚れの土砂粒子や粉塵などの微粒子、さらに、金属片
の重い異物は、分離槽底壁の中央沈積部に蓄積し、適宜
開閉弁を開いて、底部排出管から排出することができ
る。

【００２３】上記の上部排出手段は、分離槽上部に周壁
に連通して接続されて排出配管、即ち上部排出管、が利
用できるが好ましくは、分離槽上縁部を溢流可能にし
て、上縁部からの溢流を受ける樋と、樋に接続した上部
排出配管とから成るものが採用できる。

【００２４】分離槽上縁部の全周ないしはその一部から
溢流させることにより、分離槽内の上昇流の速度分布を
円周方向にほぼ一様にでき、分離精度を高めることがで
きる。即ち、上昇流の流域内に、他の部分より速度の大
きい部分が生じると、この上昇流には、軽量紛と共に重
量紛も随伴する可能性があるが、上縁部部での溢流を利
用して、領域内の速度分布を均一化することにより、軽
量紛の分離精度が高められる。

【００２５】このようにして、分離槽の周壁上部の上部
排出部からは、混合物中に含まれていた軽量紛が排出さ
れ、分離槽の周壁の下部から中間部にかけた部分に設け
られた下部排出部からは、重量紛が排出されて、両者は
分離される。重量紛も軽量紛も、通常の手段で、それぞ
れ個別に脱水される。

【００２６】本発明の洗浄比重分離装置は、回収された
使用済みペットボトルからＰＥＴ樹脂片の回収に適して
おり、破砕機によって破砕されたペットボトルの混合物
中に含まれるＰＳやＰＥＴの樹脂片は、液体に水を使用
することにより、水の比重に同等ないしより大きい重量
紛として、重い樹脂片に回収され、水の比重より小さい
軽いＰＰやＰＥ等のオレフィン系の軽い樹脂片は、軽量
紛として極めて容易に分離することができる。

【００２７】さらに、重い樹脂片として回収されたＰＳ
片とＰＥＴ片とは、さらに、混合分としてこの装置によ
り洗浄比重分離処理をすれば、重量紛として水より大き
い比重のＰＥＴ片から、軽量紛として水の比重に同等な
ＰＳ片を分離することができる。

【００２８】このようにして、ペットボトル廃棄物か
ら、従来は、効率的な分離が困難であったＰＳ片とＰＥ
Ｔ片の分離も連続的且つ効果的に行うことができる。さ
らに、、樹脂片の洗浄と分離を単一装置によって実施す
るので、洗浄装置が省略できて設備全体の小型化がで
き、従来の洗浄装置と分離装置とに必要であった配管や
移送ポンプを等の付帯設備を省くことができる。

【００２９】内筒は、その上縁部を分離槽の上縁部と同
じ高さに設定し、これら両方の上縁部よりも下方に位置
する下縁を有した仕切り壁が内筒と分離槽との間におい
て上方から差し込む構成にすることができる。上昇流に
随伴した軽量紛とともにわずかに重量紛が比較的混入し
易い内寄り側の上昇流を仕切り壁によって仕切って、外
寄りの上部排出部側とは遮断するので、内寄り側の上昇
流を内筒上縁部から内筒内に溢流させ、上部排出部側の
ものへの混合を防止することができ、軽量紛の分離精度
を高めることができる。

【００３０】内筒は、その上縁部を分離槽の上縁部より
も高く設定することみできる。重量紛が上昇流によって
搬送される軽量紛と混合して上昇することがない場合に
仕切り壁を省いた簡単な構造とすることができる。撹拌
用回転羽根及びスクリューは、分離槽上に設置された可
変速モータによって回転駆動される構成とすることがで
き、使用する液体の比重に対して適当な旋回下降流をス
クリューを変えることなしに簡単に可変速モータの回転
数を変えることで設定できるようになる。

【００３１】

【実施例】次に、本発明に係る液中洗浄比重分離装置
を、使用済みペットボトル廃棄物の破砕物からＰＥＴ片
を分離する実施例によって添付図を参照して以下に詳細
に説明する。

【００３２】この実施例の液中洗浄比重分離装置１は、
水中で撹拌した後で上部と下部の分離層が比較的はっき
りと離れ出現する程比重差が大きい、例えばオレフィン
系のＰＰやＰＥ（比重が約０．９３〜０．９５）等の軽
量紛とＰＳやＰＥＴ（比重が約１．０４〜１．３４）等
の重量紛との分離に使用するものである。洗浄分離に先
立って、市中から回収された使用済みペットボトル廃棄
物は、破砕・粉砕されて混合物にされる。

【００３３】ペットボトル廃棄物は、先ず、石や木、金
属片、カラーボトル等の異物を除去して後に、粗砕機へ
投入されて、約５０ｍｍ前後の粗い破片に粗砕される。
次に、風力選別機などの選別機によって粗砕片からラベ
ル片が分離され、金属選別機、例えば、ドラム磁選機と
アルミニウムセパレータに供給され、それぞれキャップ
等の鉄片とアルミニウム片とが分離される。その後に、
粗砕片は、輸送ファンによって一旦サイクロンに集めら
れて、粉砕機に供給されて約１０ｍｍ以下の細かく粉砕
される、粉砕片中には、オレフィン系のＰＰやＰＥの破
片とＰＳやＰＥＴの破片とを含んでいる。

【００３４】粉砕片は、定量供給フィーダに供給され、
ロータリシールバルブを介して混合槽（不図示）に定量
供給され、一定量の液体と混合して適当な流動性の混合
液（以下、スラリーという）Ｓに調製する。この実施例
では、液体として、洗浄液を兼ねて、アルカリ水溶液が
利用される。この水溶液は、調製タンクで、清水と苛性
ソーダと回収液体とを混合するが、苛性ソーダを所定の
濃度に、例えば、１．５〜５．０重量％に、調整し（通
常は、水溶液のｐＨ測定してｐＨを制御する）、混合槽
に注入して、紛細片と混合される。このように調整され
たスラリーが、洗浄比重分離装置に供給される。

【００３５】洗浄比重分離装置１は、図１に示すよう
に、分離槽２０が、円筒状周壁２３を含み、周壁上縁部
が開放され、周壁下部に底壁２１を備え、この分離槽２
０の内部に挿入固定された開口下端部を有する内筒１０
と、から成っている。

【００３６】内筒は、内筒上部の内側に混合物と液体の
混合液、ここでは、スラリー、を供給するための供給部
４９と、内筒内で回転駆動されてスラリーを攪拌し洗浄
する攪拌用回転羽根３３と、内筒下部内側に混合液を下
降流にする上下一対のスクリュー３５とを備えている。

【００３７】分離槽２０は、底壁２１により液体受容で
きる円筒周壁を有する容器であり、円筒周壁の内側に内
筒１０を含み、分離槽２０上方のカバー４０から懸垂固
定され、内筒１０の開口下端部１１が、底壁２１との間
に、下降流が流通可能にする間隔を設けて、配置されて
いる。

【００３８】分離槽２０上部には、上部排出部４１が設
けられるが、この例は、分離槽２０の上縁部２２は、上
方に開口して水平に保持し、上昇流の溢流可能にし、分
離槽の上縁部２２の外側周囲に樋４２を形成して溢流を
受容搬送し、樋４２の底部に、上部排出管４１１を配管
して、構成されている。樋４２の外周が上記カバー４０
と接続されている。他方の分離槽２０下部には、底壁２
１より上部の周壁に下部排出管４５１を接続して、下部
排出部４５としている。

【００３９】内筒１０には、スラリーを供給するための
供給部４９として、カバー４０に貫通する配管により形
成され、供給部４９から内筒内に混合液としてスラリー
が供給される。

【００４０】内筒１０は、この例では、上部１２ａを大
径の直管状とし、中間部１２ｂに縮径部１９を設けて下
部から開口端部１１が曲率を設けて外側に広がったベン
チュリー管状にされている。

【００４１】内筒１０の攪拌羽根は、この例では、内筒
上部１２ａの大径にした直管部に配置されており、攪拌
羽根は、内筒内に配置した垂直な回転軸３１に取着され
た上下２段の回転羽根３３を含む。この回転羽根３３
は、回転軸３１から水平で放射状に突出する棒から構成
されている。さらに、攪拌羽根は、これらの回転羽根３
３に接近して内筒の周壁内面から回転軸に向けて突出す
る上下２段の固定羽根３３１、この例では、突出片３３
１を含んでいる。回転羽根３３の回転により、スラリー
を攪拌して、各樹脂片を液中に分散させて、同時に洗浄
する。回転軸３１は、カバー４０の上面中央部に設置さ
れた可変速モータ３０によって回転駆動される。

【００４２】内筒１０の周壁には、攪拌羽根に対応する
位置に、多数の貫通孔１５を開口して、分離槽２０と内
筒１０の外周との間での上昇流の一部を、攪拌部に吸引
するようにされ、これにより、混合液、即ち、スラリー
を希釈すると共に、内筒の外周近くの液体中に混合され
る重量樹脂片ＨＰを回収して、再度の分離を行うことが
できる。

【００４３】さらに、内筒内で、回転羽根より下位の位
置で、上記の回転軸３１に、スクリュー３５、３５が縮
径部１９の上方位置と、下方位置とに分けられて、それ
ぞれ１段に配置されている。

【００４４】この内筒の構造においては、スラリーＳ
は、内筒の広い上部１２ａの空間で、滞留時間を長く確
保して、攪拌羽根による攪拌と洗浄とを十分行うように
され、中間部１２ｂから下端部１２ｃにかけての狭い部
分において上下のスクリュー３５、３５によって比較的
強い旋回下降流が発生されて、外側に曲率を取って広が
っている下端部１２ｃに案内されて、開口下端部１１か
ら分離槽２０の底壁２１に向けて放出される。

【００４５】このように内筒には、縮径部１９を設けた
ので、分離槽２０の下部に比較的強く放出されたスラリ
ーＳは、広くなった分膨張して勢いが低下して重い樹脂
片ＨＰを滞留させながら、底壁２１で反転して下部から
分離領域２９にかけて緩やかな上昇流となる。そこで、
該上昇流と液体に対する相対比重差とによって実線で示
すように主に下部から外側中間部に滞留する重い樹脂片
ＨＰと上昇流によって破線で示すように搬送される軽い
樹脂片ＬＰとを分離する。

【００４６】上昇流は、上縁部２２に至って、樋に溢れ
出て、軽い樹脂ＬＰを伴って、上部排出管４１１から排
出する。他方の重い樹脂ＨＰは、分離槽２０の下部に設
けた下部排出管４５１から排出される。

【００４７】分離槽２０の底壁２１は、周縁部より中央
部が低い位置にした逆円錐状に形成されており、上記の
如く、内筒内のスクリュー３５によって下降流は、軽い
樹脂片ＬＰを随伴しながら、破線で示すように比較的勢
いよく底壁２１に当たって内筒外側において内寄りに反
射されて下部排出部４５から離れるように搬送される。
上昇流は、再度内筒周壁２３の中間部外側で外寄りに案
内されて集中的に上部排出部４１へ向かうことになり、
軽い樹脂片ＬＰの分離精度が高められる。

【００４８】底壁２１が水平な平坦である場合には、軽
い樹脂片ＬＰは、周壁２３の下端部に当たって内寄りに
反射されてほぼ同じく下部排出部４５から離れ、ほぼと
同じ経路に沿って搬送される。

【００４９】下部排出部４５は、この例では、周壁回り
の略同じレベルで、複数の下部排出管４５１を配置し
て、重量紛を含む液体の捕集を容易にしている。この下
部排出管４５１の数は、装置のスラリーＳの供給量や分
離能力に応じて適宜増減されるが、その開口部の上部に
重い樹脂片ＨＰのリング状ないし内鍔状の捕獲板４６を
備えて、重量紛を含む液体の捕集を容易にすることがで
きる。

【００５０】比重差の大きな樹脂片ＬＰ、ＨＰの分離を
行うこの実施例では、上部排出部４１と下部排出部４５
との間隔を大きくして重い樹脂片ＨＰの沈静化距離を十
分取ると内筒周壁１２ａの貫通孔１５を省くことができ
る。

【００５１】分離槽２０には、底壁２１に下底排出手段
５０を設けている。この例は、分離層の底壁２１は、上
述のように逆円錐状にされており、底壁の中央部に下底
排出手段５０として土砂や金属等の非常に比重の大きな
物の沈積部５１を形成して、下底排出手段５０は、該底
壁中央部に接続した開閉弁５２を備えた下底排出管５１
（ドレインパイプ）から構成している。

【００５２】［実施例２］この実施例の洗浄比重分離装
置１は、水中での撹拌後に静止液中で上部と下部の分離
層の間にオーバラップ層を成す程比重が近似した、例え
ばＰＳ（比重が約１．０４）とＰＥＴ（比重が約１．３
４）の分離に有効なものである。これらＰＳとＰＥＴの
破片は、実施例１の液中比重分離装置１によって重い樹
脂片ＨＰとして分離されたものである。

【００５３】この実施例２においては、実施例１の洗浄
比重分離装置を改良したもので、内筒１２の上縁部１６
も上方に開口するようにし、内筒上縁部１６が分離槽２
０の上縁部２２とほぼ同じ高さになるように配置して、
内筒１０の外周を上昇する上昇流の一部を内筒１０の上
部に混入可能にしてある。そして、内筒の上部と分離槽
２０の上部との間を仕切り壁３８により遮蔽している。

【００５４】仕切り壁３８は、分離槽２０の上縁部と内
筒１２の上縁部の間に両方の上縁部２２、１６よりも下
方に位置する下縁３９を上方から差し込まれている。仕
切り壁３８は、上記のカバー４０の下面に固定して下方
に延設し、分離槽２０の周壁２３からブラケットＢによ
って支持されている。

【００５５】仕切り壁３８は、その差込み部の外側にほ
ぼ軽量紛のＰＳ片だけを含む上昇流を、その内側に軽量
紛のＰＳ片と共に随伴して重量紛のＰＥＴ片を含む上昇
流から仕切って、ほぼ高純度の軽量紛のＰＳ片は分離槽
の上部排出部４１から分離するが、ＰＳ片を混合したＰ
ＥＴ片は、内筒の上縁部１６を溢流して内筒１２の内側
に再度取り込んで分離精度を高めるようにしている。仕
切り壁３８の差込み部の差込み深さを調節することでも
分離精度が加減される。

【００５６】両実施例では、スラリーＳの供給部４９を
内筒１０、１５の内側に望ませて配置しているが、内筒
１０に貫通孔１５が設けられているので分離槽２０の周
壁２３に上昇流と干渉しないように貫通孔１５に供給部
開口を接続配置することができる。また両実施例では、
液体を苛性ソーダ水溶液としているが、他にカゼインや
ゼラチン、ポリビニルアルコール等の各種水溶性の高分
子を水に加えて比重調節することで他の物品の分離も行
うことができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明の液中洗浄比重分離装置は、所定
比重に維持された液体に軽量紛と重量紛とが混合した混
合液は内筒内に供給部から連続的に供給され、その上部
において回転駆動される撹拌用回転羽根を設けたので、
混合物の各片が撹拌で解きほぐされ且つ、液体で洗わ
れ、汚れが落とされので、分離と同時に洗浄を自動的に
実施することができ、洗浄装置が省略できる。

【００５８】内筒内には、スクリューを設けて、混合液
の旋回下降流として分離槽の底壁に向かって混合物が良
く解されながら推進され、分離槽底壁に当たって反転さ
れて内筒下縁から外側において緩やかな上昇流れを発生
するようにしたので、軽量紛は上昇流がなければ沈む程
に液体の比重よりも若干重くても、相対的に軽いために
液体に対する比重差と上昇流の影響を受けて比較的勢い
よく内筒外側において上昇流に乗って上昇して行くのに
対して、重量紛は相対的に重いために上昇流によって搬
送されずに分離槽の底壁から周壁中間部にかけて滞留す
るために内筒の外側でかなりはっきりした上部の軽量紛
領域と下部の重量紛領域とに分離することができる。こ
れにより、昇流の上縁部を越える液体の溢流と共に軽量
紛を受ける上部排出部と分離槽の周壁の下部から中間部
にかけた部分に設けられた下部排出部とから各々軽量紛
と重量紛とを分離した状態で液体と共に取り出すことが
できる。

【００５９】本発明の装置は、破砕機によって破砕され
たペットボトル破片に混合している水の比重より重いＰ
ＳやＰＥＴ等の重い樹脂片と水の比重より軽いＰＰやＰ
Ｅ等のオレフィン系の軽い樹脂片との分離は極めて容易
に、また両者共に水の比重より重く比重の近似したＰＳ
片とＰＥＴ片の分離も連続的且つ効果的に行うことがで
きる。

【００６０】内筒は、供給部に近い上部空間が広く、中
間部で狭く絞られていて、下端部が外側に曲率を取って
広がっている構成とすると、混合液が内筒の広い上部空
間で滞留時間が長くなった分だけ混合物の洗浄が十分行
われ、内筒の中間部から下部にかけての狭い部分におい
てスクリューによって比較的強い旋回下降流が発生され
て、外側に曲率を取って広がっている下端部に案内され
て分離槽の下部に放出される。

【００６１】内筒は、上部空間において筒状周壁に複数
の孔を有している構成とすると、スクリューによる内筒
内の旋回下降流によって内筒外側下部で分離して滞留し
ている重量紛を再度内筒内に取り込むのが防止されると
共に、上昇する軽量紛によって連れ上がりした重量紛を
孔を通して再度内筒内に取り込むことで分離作業性が改
善されて分離精度を高めることができるようになる。

【００６２】内筒は、その筒状周壁の上部内面に撹拌用
回転羽根と干渉しないように複数の固定羽根を突出部を
設ければ、撹拌用回転羽根の撹拌作用を一層高めること
ができね、各片の洗浄を容易にすることができる。

【００６３】混合物は、供給部から液体と共に混合液と
して内筒内に供給すれば事前に混合物と液体とが流動性
の高い混合液として混合されて供給部から内筒内に供給
されることですぐに撹拌用回転羽根による撹拌とスクリ
ューによる旋回下降流の発生とが行われて作業性がよ
い。

【００６４】分離槽の底壁が中央部が下がった逆円錐状
に形成すれば、逆円錐状の分離槽底壁によって内筒内の
旋回下降流をスムースに緩やかな上昇流に変換すること
ができる分離効率を高めることができる。さらに、中央
部に、開閉弁を備えたパイプを接続することにより、撹
拌用回転羽根による撹拌によって混合物から洗い落され
た汚れの土砂や金属片等の重い異物を分離槽底壁のパイ
プ製の中央沈積部に蓄積させることができ、適時開閉弁
を開いて排出することができる。

【００６５】内筒は、その上縁部を分離槽の上縁部と同
じ高さに設定し、これら両方の上縁部よりも下方に位置
する下縁を有した仕切り壁が内筒と分離槽との間におい
て上方から差し込まれている構成とすると、上昇流によ
って搬送された軽量紛の内で重量紛が比較的混入し易い
内寄りのものを仕切り壁によって外寄りの上部排出部側
のものと仕切って内筒上縁部から内筒内に戻すと共に上
部排出部側のものへの混合を防止することができ、軽量
紛の分離精度を高めることができる。

【００６６】内筒は、その上縁部を分離槽の上縁部より
も高く設定された構成とると、重量紛が上昇流によって
搬送される軽量紛と混合して上昇することがない場合に
仕切り壁を省いた簡単な構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る比較的比重差の大きな
２種類の物の分離に好適な液中で洗浄と比重差分離を行
う装置の縦断面説明図である。

【図２】 本発明の別の実施例に係る比較的比重差の小
さな２種類の物の分離に好適な液中で洗浄と比重差分離
を行う装置の縦断面説明図である。

【符号の説明】

１ 洗浄比重分離装置 １０ 内筒 １１ 開口下端部 １５ 貫通孔 １６ 上縁部 ２０ 分離槽 ２１ 底壁 ３３ 撹拌用回転羽根 ３８ 仕切り壁 ４１ 上部排出部 ４５ 下部排出部 ４９ 供給部 ５０ 下底排出手段 ＨＰ 軽量紛（混合物） ＬＰ 重量紛（混合物） Ｓ スラリー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 武史 神奈川県川崎市川崎区貝塚１丁目13番１号 オール・ウェイスト・リサイクル株式会 社内 (72)発明者 小林 由和 広島県芦品郡新市町大字下安井2233−１ (72)発明者 臼井 義幸 神奈川県川崎市川崎区貝塚１丁目13番１号 オール・ウェイスト・リサイクル株式会 社内 Ｆターム(参考） 4D071 AA62 AB04 AB43 AB49

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比重の異なる２種以上の粉末を含む混合
   物を液体により洗浄し且つ比重差を利用して重量紛と軽
   量紛とに分離するための洗浄比重分離装置において、 該装置が、有底円筒状の分離槽と、該分離槽内に、開口
   下端部が分離槽底壁に離間して配置されてた内筒とを含
   み、 上記内筒が、内筒上部の内側に混合物と液体との混合液
   を供給するための供給部と、混合液を攪拌して洗浄する
   攪拌羽根と、内筒下部内側に混合液を下降流にするスク
   リューとを備え、且つ、 上記の分離槽が、分離槽上部に分離槽と内筒との間を流
   れる上昇流に随伴する軽量紛を液体と共に排出する上部
   排出手段と、分離槽下部に分離槽内の液体中に滞留する
   軽量紛を排出する下部排出部とを備えたことを特徴とす
   る洗浄比重分離装置。
2. 【請求項２】 内筒が、供給部に近い上部とスクリュー
   を配置した下部との間に縮径部を設け、開口下端部が外
   側に広がる形状にした請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 内筒の周壁に、分離槽からの液体を内筒
   内に流入可能する複数の貫通孔を備えている請求項１ま
   たは２に記載の装置。
4. 【請求項４】 攪拌羽根が、回転軸回りに回転する回転
   羽根と、内筒の上部内面にその筒状周壁に固定して、撹
   拌用回転羽根と協同して混合液を攪拌する固定羽根と、
   から成る請求項１ないし３いずれかに記載の装置。
5. 【請求項５】 分離槽の底壁が、周縁部より中央部が低
   位にある逆円錐状をなし、中央部に開閉弁を介して底部
   排出管が接続されて成る請求項１ないし４いずれかの装
   置。
6. 【請求項６】 上部排出手段が、上昇流の溢流可能な分
   離槽上縁部と、上縁部からの溢流を受ける樋と、樋に接
   続した上部排出配管とから成る請求項１ないし５いずれ
   かに記載の装置。
7. 【請求項７】 内筒の上縁部が、分離槽の上縁部とほぼ
   同じ高さに配置し、該両方の上縁部よりも下方に位置す
   る下縁を有する仕切り壁が内筒と分離槽との間に装入さ
   れて配置されている請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】 内筒が、その上縁部を、分離槽の上縁部
   より高く設定されている請求項１ないし６何れかに記載
   の装置。
9. 【請求項９】 液体が水を含み、重量紛が少なくともＰ
   ＥＴ樹脂片を含み、軽量紛が、当該液体より比重の小さ
   い樹脂片を含む請求項１ないし８いずれかに記載の装
   置。
10. 【請求項１０】 液体が水を含み、重量紛としてＰＥＴ
    樹脂片を、軽量紛としてＰＳ樹脂から実質的に分離する
    請求項１ないし８いずれかに記載の装置。