JP2003311215A - 選別装置及びそれを備えた溶融処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、灰等の粉体の外部への飛散を充分
に防止しながら、金属等の選別対象物に付着して混在し
ている粉体を選別することができる選別装置を実現する
ことを目的とする。 【解決手段】 選別装置１０に、閉塞空間２０内を上方
空間２０ａと下方空間２０ｂとに分離し、上部に選別対
象物が載置される篩選別機構１２と、下方空間２０ｂか
ら篩選別機構１２を介して上方空間２０ａへ選別ガスを
通気し、選別対象物に混在していた粉体を選別ガスと共
に排気する風力選別処理を行なう風力選別機構１９とを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、選別対象物から、
その選別対象物に混在している粉体を選別するための選
別装置、及び、その選別装置を備えた処理システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物を焼却処理して排出された
焼却灰や、廃棄物を乾留処理して排出された乾留残渣
や、埋立処分場を再び掘り起こした再処理物等の溶融処
理対象物を、溶融処理炉により溶融処理して、減容化す
る溶融処理システムがある。また、このような溶融処理
システムにおいて溶融処理される溶融処理対象物には、
缶類等の有価金属が含まれており、溶融処理に先立っ
て、そのような有価金属を、磁力分離装置などの金属選
別装置により回収して再利用を図る必要がある。

【０００３】このように分離された金属の表面には、灰
や汚泥や腐敗物等が付着して混在している場合があり、
特に、焼却処理又は乾留処理後の溶融処理対象物から分
離した金属には、湿灰や乾留残渣等が多く付着してお
り、そのままでは再利用が困難であった。特に、溶融処
理炉における入熱量を向上させるために、溶融処理対象
物に残留する可燃物の量を増加させている場合には、そ
の溶融処理対象物から分離した金属には、外表面にチャ
ー等の大量の乾留残渣が絡み付く。

【０００４】そして、上記のような選別装置は、上記の
磁力分離装置等により除去された金属等を選別対象物と
して、その選別対象物に混在している灰等の付着物を選
別除去するために利用され、このような選別装置によ
り、上記選別対象物としての金属を、不純物の混在が少
ない有価金属として再利用しやすいものとすることがで
きる。

【０００５】従来の選別装置としては、選別対象物の発
生箇所から処理箇所に至る搬送経路に設けられた振動フ
ィーダや振動篩により、選別対象物に付着していた灰等
の付着物を払い落とすように構成したものがある。ま
た、付着物が焼却処理又は乾留処理後の残渣である場合
には、その残渣にダイオキシン等の有害物質が含まれて
いる可能性があるので、このような選別装置には、上記
付着物の外部への飛散を防止するための上記振動フィー
ダや上記振動篩を覆うカバーが設けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
構成された選別装置においては、選別対象物から脱離し
た灰等の付着物の外部への飛散を防止するために、比較
的大きな上記振動フィーダや上記振動篩を充分に覆う大
きなカバーが必要となり、装置の大型化を招くことがあ
る。また、上記振動フィーダや上記振動篩は、被処理物
を連続的に搬送するものであるので、被処理物の投入部
及び排出部は外部に開放されており、その開放部から付
着物が飛散する可能性がある。さらに、上記カバーの内
面には、選択対象物から脱離し浮遊している付着物が徐
々に付着堆積するので、定期的なカバーの内面清掃等の
煩雑なメンテナンスが必要となる。従って、本発明は、
上記の事情に鑑みて、選別対象物に付着混在している粉
体の外部への飛散を充分に防止しながら選別対象物に付
着して混在している粉体を選別することができ、小型且
つメンテナンスが容易な選別装置を実現することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る選別装置の第一特徴構成は、特許請求の
範囲の欄の請求項１に記載した如く、閉塞空間内を上方
空間と下方空間とに分離し、上部に選別対象物が載置さ
れる篩選別機構と、前記下方空間から前記篩選別機構を
介して前記上方空間へ選別ガスを通気し、前記選別対象
物に混在していた粉体を前記選別ガスと共に排気する風
力選別処理を行なう風力選別機構とを設けてある点にあ
る。

【０００８】即ち、上記選別装置の第一特徴構成によれ
ば、一定量の選別対象物を篩選別機構上部に供給した後
に閉塞空間を維持した状態で風力選別処理を行う所謂バ
ッチ型に構成されているので、粉体が選別ガスにより巻
き上げられるスペースを選別対象物の容積よりわずかに
大きくすればよく、小型化を図ることができる。また、
この閉塞空間においては、選別ガスが通気されるので、
内面に粉体が付着堆積することが抑制され、清掃等のメ
ンテナンス等を簡素化することができる。さらに、風力
選別処理時に外部に対して閉塞される閉塞空間内におい
て、格子又はパンチング板等からなり通気性を有する上
記篩選別機構の上部に選別対象物を載置すると共に、上
記風力選別機構により、閉塞空間内の下方空間から篩選
別機構を介して上方空間へ選別ガスを通気させて選別対
象物に混在していた粉体を巻き上げて、その粉体を選別
ガスと共に排気することで、その巻き上げられた粉体が
閉塞空間から外部へ飛散することを充分に防止すること
ができ、さらに、上記風力選別機構の選別ガスを排気す
るための排気能力を、上記閉塞空間への選別ガスの供給
量程度とすることができる。従って、粉体の外部への飛
散を充分に防止しながら選別対象物に混在していた粉体
を選別して、粉体の付着が少なく再利用が容易な有価金
属等の選別対象物を回収することができる選別装置を構
成することができる。

【０００９】本発明に係る選別装置の第二特徴構成は、
特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した如く、上記第
一特徴構成に加えて、前記篩選別機構に、前記上部に載
置された前記選別対象物に振動を加える加振機構を設け
てある点にある。

【００１０】即ち、上記選別装置の第二特徴構成によれ
ば、上記篩選別機構に上記加振機構を設けることで、篩
選別機構の上部に載置した選別対象物に適当な振動即ち
加速度を与えて付着している粉体の選別対象物からの脱
離を促進すると共に、隣接する選別対象物同士、又は、
選別対象物と篩選別機構とを衝突させて、粉体の脱離を
より一層促進することができ、風力選別処理後の選別対
象物を、粉体の混在が極めて少ないものとすることがで
きる。

【００１１】本発明に係る選別装置の第三特徴構成は、
特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した如く、上記第
一又は第二特徴構成に加えて、前記風力選別処理後の前
記選別対象物を前記下方空間を介して前記閉塞空間外に
落下させて排出し、更に、前記風力選別処理前の前記選
別対象物を前記閉塞空間外から前記上方空間を介して前
記篩選別機構の上部に落下させて投入する搬送機構を設
けてある点にある。

【００１２】即ち、上記選別装置の第三特徴構成によれ
ば、上記搬送機構を設けることで、篩選別機構への風力
選別処理前の選別対象物の供給、及び、篩選別機構から
の風力選別処理後の選別対象物の排出を、重力落下を利
用して行うことができ、搬送のためのエネルギ消費を抑
制することができる。さらに、上記篩選別機構の上部へ
の選別対象物を落下させて供給することで、その落下に
よる衝撃により、選別対象物から粉体を脱離し易くする
ことができる。

【００１３】本発明に係る選別装置の第四特徴構成は、
特許請求の範囲の欄の請求項４に記載した如く、上記第
一乃至第三の何れかの特徴構成に加えて、前記風力選別
処理により排気された選別ガスから、前記粉体を捕捉す
る集塵機構を設けてある点にある。

【００１４】即ち、上記選別装置の第四特徴構成によれ
ば、上記集塵機構を設けることで、風力選別処理により
選別対象物から選別された粉体を含む選別ガスから粉体
を捕捉することができ、上記集塵機構から排出された選
別ガスを例えば再度閉塞空間内の篩選別機構側に供給す
ることができると共に、上記集塵機構により捕捉した粉
体を例えば溶融処理して減容化することができる。ま
た、上記集塵機構から排出された選別ガスを外部に排出
することなく再度閉塞空間内に供給することで、集塵機
構から排出された選別ガスに少量の粉体が含まれている
場合でも、粉体の外部への飛散を充分に防止することが
できる。

【００１５】本発明に係る処理システムの特徴構成は、
特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した如く、上記第
四特徴構成を有する選別装置と、前記選別装置に設けら
れた前記集塵機構で捕捉した粉体を溶融処理する点にあ
る。

【００１６】上記処理システムの特徴構成によれば、上
記第四特徴構成を有する選別装置を備えていることで、
溶融対象物から分離された金属等の選別対象物に混在し
ていた粉体を良好に選別することができると共に、溶融
処理炉において、この選別装置の集塵機構により捕捉さ
れた灰等の粉体を上記溶融対象物と共に溶融処理するこ
とができる。従って、灰等の粉体の混在が少ない選別対
象物を排出すると共に、選別対象物に混在していた粉体
を回収して溶融処理することができる処理システムを実
現することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る選別装置の実
施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態におい
て、選別装置１０は、図１に示すような廃棄物処理シス
テムに設けられ、金属を選別対象物として、その選別対
象物の外表面に付着して混在している灰等の粉体を選別
するように構成されている。

【００１８】廃棄物処理システムには、主に、都市ゴミ
等の有機性廃棄物を乾留処理するロータリーキルン１
と、ロータリーキルン１から排出された乾留残渣から嵩
比重が小さいチャー等の熱分解残渣を取出す熱分解残渣
取出装置２と、熱分解残渣が取出された乾留残渣である
残渣から缶等の鉄及びアルミニウムを選別する鉄・アル
ミニウム分離装置３と、その鉄及びアルミニウムの選別
対象物からそれらに付着混在しているチャー等の粉体を
選別する２つの選別装置１０と、熱分解残渣取出装置２
により取出された熱分解残渣と鉄・アルミニウム分離装
置３で鉄及びアルミニウムが取出された残渣と夫々の選
別装置１０で選別された粉体である回収残渣とを表面溶
融処理する表面溶融処理炉３０とが設けられている。

【００１９】このように、上記鉄・アルミニウム分離装
置３により取出された鉄及びアルミニウムの金属には、
灰やチャー等の粉体が付着して混在していることがあ
る。さらに、表面溶融処理炉３０における入熱量を向上
させるために、ロータリキルン１における乾留処理を不
完全な状態で終了し、表面溶融処理路３０に供給される
チャーに多少の揮発成分を残留させることがあるが、こ
の場合、残渣に混入する長尺の可燃物の量が増加して、
その可燃物が金属に絡みついて、金属の外表面に多くの
粉体が付着し易くなることがある。

【００２０】そこで、上記鉄・アルミニウム分離装置３
により取出された鉄及びアルミニウムの金属の夫々は、
選別装置１０に投入され、付着混在している粉体が取り
除かれて、汚物の付着が少なく再利用が容易な有価金属
として回収される。以下に、その選別装置１０の詳細構
成について、図２、図３、図４に基づいて説明する。

【００２１】選別装置１０は、筒軸芯を鉛直方向とした
角筒状の本体ケーシング１１を有し、その本体ケーシン
グ１１のの上方及び下方の夫々には、水平方向に沿った
平板状の上部シャッタ１３及び下部シャッタ１４が設け
られている。さらに、この上部シャッタ１３及び下部シ
ャッタ１４の夫々は、歯車又はシリンダ等を利用した搬
送機構１５によりスライド自在に構成されており、搬送
機構１５が夫々のシャッタ１３，１４の位置を、図３に
示すように、本体ケーシング１１の上方及び下方を閉鎖
する閉位置とすることで、本体ケーシング１１内を外部
に対して閉塞された閉塞空間２０とすることができる。

【００２２】選別装置１０は、本体ケーシング１１内の
夫々のシャッタ１３，１４の間に、水平方向において互
いに交差する金属製棒材を格子状に配置し、その格子間
隔がガスの通過を許容しながら上記鉄及びアルミニウム
等の金属の通過を阻止する程度とされた篩選別機構１２
を有する。この篩選別機構１２は、上記シャッタ１３，
１４を閉位置とすることで形成される本体ケーシング１
１内の閉塞空間を、上方空間２０ａと下方空間２０ｂと
に分離するように配置されている。

【００２３】また、篩選別機構１２は、本体ケーシング
１１内の断面を２分割する２つの篩部材１２ａから構成
され、それら篩部材１２ａは、本体ケーシング１１内の
対向する一対の側壁側の夫々に設けられた回転軸１２ｂ
回りに揺動自在に構成されている。そして、夫々の篩部
材１２ａは、歯車又はシリンダ等を利用した搬送機構１
５により揺動駆動されて、図２及び図３に示すように、
本体ケーシング１１内に投入された金属を上部に載置す
るために水平方向に渡る位置に保たれる載置状態と、図
４に示すように、回転軸１２ａ回りに下方に倒れて、上
部に載置されている金属を下方に落下させる排出状態と
に切換可能に構成されている。

【００２４】また、篩選別機構１２には、上部に載置さ
れた金属に適当な振動を加えて、金属からの粉体の脱離
を充分に促進するための加振機構１６が設けられてい
る。

【００２５】さらに、選別装置１０は、上記閉塞空間２
０を維持した状態で、下方空間２０ｂから篩選別機構１
２を介して上方空間２０ａへ選別ガスとしての空気を通
気し、篩選別機構１２の上部に載置されている金属に付
着混在していたチャー等の粉体を空気と共に排気する風
力選別処理を行なう風力選別機構１９を有する。また、
この風力選別機構１９は、上記本体ケーシング１１内の
下方空間２０ｂに空気を供給するためのファン１８と、
上方空間２０ａから排気された空気から粉体を捕捉する
バグフィルタ又はサイクロン等の集塵機構１７とを設け
て構成されている。

【００２６】また、集塵機構１７はファン１８の空気吸
入口側に接続されており、ファン１８は閉塞空間２０か
ら集塵機構１７を介して空気を吸引するようにも働く。

【００２７】そして、選別装置１０は、先ず、図２に示
すように、搬送機構１５により、上部シャッタ１３を開
位置、下部シャッタ１４を閉位置、篩選別機構１２の篩
部材１２ａを載置状態として、鉄・アルミニウム分離装
置３から前に閉位置であった上記上部シャッタ１３の上
部に投入された金属を、篩選別機構１２の上部に落下さ
せて投入する。また、このように、金属を篩選別機構１
２の上部に落下投入することで、その落下の衝撃によ
り、金属に付着している粉体をある程度脱離し易い状態
とすることができる。

【００２８】次に、選別装置１０は、図３に示すよう
に、搬送機構１５により上部シャッタ１３を閉位置とし
て、本体ケーシング１１内を閉塞空間２０に維持した後
に、加振機構１６により篩選別機構１２の上部に載置さ
れている金属に適当な振動を与えながら、風力選別機構
１９を働かせるべくファン１８を作動させて、上記閉塞
空間２０内において、下方空間２０ｂから篩選別機構１
２を介して上方空間２０ａへと空気を通気させて、篩選
別機構１２の上部に載置されている金属に付着混在して
いたチャー等の粉体を、通気する空気により巻き上げて
排気し、その空気と共に排気された粉体を集塵機構１７
により捕捉する。このようにして選別装置１０により、
金属に付着混在している粉体を選別することにより、本
体ケーシング１１内の閉塞空間２０からその巻き上げら
れた粉体が外部へ飛散することを充分に防止すると共
に、閉塞空間２０において空気を循環させてその空気か
ら粉体を捕捉することにより、閉塞空間２０への空気の
供給と、閉塞空間２０からの空気の排気とを、１つのフ
ァン１８で行うことができる。尚、集塵機構１７で捕捉
された粉体は、回収残渣として排出され、溶融表面溶融
炉３０により溶融処理される。

【００２９】そして、上記のように風力選別処理を行っ
た後の選別装置１０は、図４に示すように、搬送機構１
５により、下部シャッタ１４を開位置、篩選別機構１２
の篩部材１２ａを排出状態として、充分に粉体が取り除
かれた金属を下方に落下させて排出する。

【００３０】また、上記のように選別装置１０の搬送機
構１５は、金属の投入及び排出を重力を利用した落下に
より行うので、振動フィーダ等により搬送するよりも、
搬送のためのエネルギ消費が抑制されている。

【００３１】次に、廃棄物処理システムにおける全体的
な処理フローを図１に基づいて説明する。廃棄物処理シ
ステムにおいて、処理されるべき廃棄物は、まず回転駆
動される略筒状のロータリーキルン１に投入され、約５
００℃程度の温度で乾留処理される。当該乾留処理によ
り、乾留残渣および熱分解ガスが生成される。乾留残渣
には、缶類等の鉄及びアルミニウムが混在していること
があり、この乾留残渣を表面溶融炉３０で溶融処理する
にあたって、その鉄及びアルミニウムを分別する必要が
ある。

【００３２】そこで、ロータリーキルン１から排出され
た乾留残渣は、熱分解残渣取出装置２により、嵩密度が
大きく金属である可能性が高い残渣と、嵩密度が小さい
チャー等の熱分解残渣とに、おおまかに分別され、分別
後の熱分解残渣はそのまま表面溶融炉３０により溶融処
理される。

【００３３】次に、上記分別後の残渣は、鉄・アルミニ
ウム分離装置３により、鉄とアルミニウムとその他の非
金属とに分離される。鉄・アルミニウム分離装置３は、
磁力を利用して、残渣から鉄及びアルミニウムを個別分
離するように構成されている公知の分離装置を利用する
ことができる。即ち、鉄・アルミニウム分離装置３は、
ベルトコンベア上に搬送されている残渣中のアルミニウ
ムの内部に渦電流を発生させると共にそのアルミニウム
に強力な交流磁界を与えることでアルミニウムが遠方に
跳び出すことを利用してアルミニウムを分離し、また、
他の磁力の影響を受けない非金属をコンベアから落下さ
せて分離し、さらに、鉄を磁力により引き寄せて分離す
るように構成されている。また、上記鉄及びアルミニウ
ムが取出された残渣は、上記熱分解残渣と共に、表面溶
融炉３０により溶融処理される。

【００３４】そして、このような鉄・アルミニウム分離
装置３により分離された鉄及びアルミニウムは、夫々、
前述の選別装置１０により、粉体が取り除かれて、再利
用しやすい有価金属として貯留される。また、選別装置
１０において風力選別処理を行なって、鉄及びアルミニ
ウムに付着混在していた粉体を集塵機構１７で捕捉して
回収された回収残渣は、上記熱分解残渣等と共に、表面
溶融炉３０により溶融処理される。

【００３５】さらに、このように表面溶融炉３０によ
り、上記熱分解残渣及び上記回収残渣等を溶融処理する
ことにより、それら残渣を減容化した溶融スラグとして
取出すことができる。また、表面溶融炉３０から排出さ
れる燃焼排ガスは、適宜無害化処理及び集塵処理等を行
なった後に排出される。

【００３６】また、上記実施の形態において、乾留残渣
中から分離した鉄・アルミニウムの金属を選別装置１０
の選別対象物としたが、別に、焼却処理後の焼却灰から
取出した金属や、埋立処分場を再び掘り起こした再処理
物から取出した金属等を選別対象物とすることもでき
る。また、選別装置１０の処理能力の低下が懸念される
が、上記のような乾留残渣や焼却灰や再処理物自身を選
別対象物としても構わない。

【００３７】上記実施の形態において、篩選別機構１２
の上部に載置されている金属からの粉体の脱離を促進す
るために、金属に振動を与える加振機構１６を設けた
が、このような加振機構１６は、従来の振動フィーダや
振動篩等と同様に、モータ等からの回転駆動を篩部材１
２ａの振動に変換する機構に構成とすることができる。
また、特にこのような加振機構１６が必要でない場合に
は、加振機構１６を省略しても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】廃棄物処理システムの全体概略構成図

【図２】本発明の選別装置の構成及び投入状態を示す説
明図

【図３】本発明の選別装置の構成及び風力選別処理状態
を示す説明図

【図４】本発明の選別装置の構成及び排出状態を示す説
明図

【符号の説明】

１：ロータリーキルン ３：鉄・アルミ分離装置 １０：選別装置 １１：本体ケーシング １２：篩選別機構 １２ａ，１２ｂ：篩部材 １３：上部シャッタ １４：下部シャッタ １５：搬送機構 １６：加振機構 １７：集塵機構 １８：ファン １９：風力選別機構 ２０：閉塞空間 ２０ａ：上方空間 ２０ｂ：下方空間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉塞空間内を上方空間と下方空間とに分
   離し、上部に選別対象物が載置される篩選別機構と、 前記下方空間から前記篩選別機構を介して前記上方空間
   へ選別ガスを通気し、前記選別対象物に混在していた粉
   体を前記選別ガスと共に排気する風力選別処理を行なう
   風力選別機構とを設けてある選別装置。
2. 【請求項２】 前記篩選別機構に、前記上部に載置され
   た前記選別対象物に振動を加える加振機構を設けてある
   請求項１に記載の選別装置。
3. 【請求項３】 前記風力選別処理後の前記選別対象物を
   前記下方空間を介して前記閉塞空間外に落下させて排出
   し、更に、前記風力選別処理前の前記選別対象物を前記
   閉塞空間外から前記上方空間を介して前記篩選別機構の
   上部に落下させて投入する搬送機構を設けてある請求項
   １又は２に記載の選別装置。
4. 【請求項４】 前記風力選別処理により排気された選別
   ガスから、前記粉体を捕捉する集塵機構を設けてある請
   求項１から３の何れか１項に記載の選別装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の選別装置と、前記選別
   装置に設けられた前記集塵機構で捕捉した粉体を溶融処
   理する処理システム。