JP2004154624A - 防臭型異物分別機 - Google Patents

Abstract

【課題】臭気を外部に漏らさずに有機物と異物とを効率的に分別できる防臭型の異物分別機を提供する。
【解決手段】水平な筒体２の長手方向一端近傍に異物混入有機物Ａを取り入れる取入口１６と吸気口４１とを穿ち、他端に排出口１８を穿ち、底壁３ａの一端と排出口１８との間に細孔１０の群を穿つ。筒体２の内側に、長手方向軸線上の回転軸５に固定され半径方向突端が筒体底壁３ａに微小間隙を介して対向する回転翼６を設け、回転翼６の回転域と筒体頂壁３ｂとの間に空気流路１２を形成し、回転翼６の吸気口側端に吸気羽根２２を取り付ける。細孔１０の群の下方に気密に有機物ホッパー４４を設け、排出口１８の下方に気密に排気口４２付き異物ホッパー５１を設け、異物ホッパー５１の排気口４２と吸気口４１とを筒体２の外側で通気管４３により気密に連通する。好ましくは、筒体２の頂壁３ｂに空気流Ｇを回転軸５と交差する向きに案内する導風板１５を取り付け、筒体２に給水ノズル４９を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防臭型異物分別機に関し、とくに臭気の外部への漏出を抑えつつ有機物中に混入したプラスチックや金属片、木片等の異物を分離する異物分別機に関する。本発明は、例えば生ごみ廃棄物から肥料、飼料、電力エネルギー、熱エネルギー等の有価資源を回収するシステムの前処理に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭やホテル・レストランの厨房から排出される生ごみ廃棄物、食品工場や店舗等から排出される食品残さ、農業・畜産・水産・林業における生産・加工施設等から排出される動植物性残さ等の生物由来の有機性廃棄物は、従来は焼却や埋め立て処分されていたが、最近では資源・環境上の観点から肥料、飼料、電力エネルギー、熱エネルギー等の有価資源を回収できる再資源化材料として注目されている。但し、有機性廃棄物中にはプラスチックや金属片、木片等の異物が混入している場合があり、有機性廃棄物の再資源化を図るためには有機物中に混入した異物を分別する必要がある。また、有機性廃棄物中の有機物の大きさや形状は様々であり、再資源化に際して適当な粒度及び濃度に調整する必要がある。
【０００３】
有機性廃棄物から異物を分別する装置として、特許文献１及び２は、例えばプラスチックや紙製の容器や袋等（包材）に包まれた廃棄食品等を、包材と廃棄食品本体とに分離すると共に食品本体をスラリー状に粉砕する異物分離装置を開示する。また特許文献３は、大量の有機性廃棄物の異物分別とスラリー化とを連続的に処理できる異物分離装置を開示する。
【０００４】
特許文献３の開示する異物分離装置の一例を図８から図１１に示す。図示例の異物分離装置１ａは、断面の一部分が弧状である周壁３（弧状底壁３ａと非弧状頂壁３ｂとからなる。図１０及び１１参照）を有する筒体２、弧状底壁３ａの中心軸線に沿って延びる回転軸５、回転軸５に固定され弧状底壁３ａに摺動可能な突端縁７を有し且つ回転軸５に沿って延びる複数の板状羽根６（図９の６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ参照。以下、回転翼ということがある。）、筒体２の弧状底壁３ａに穿った複数の貫通細孔１０、筒体２の非弧状頂壁３ｂと回転翼６の突端縁７との間に形成され筒体長手方向に延びる空気流路１２、空気流路１２内の空気流Ｇ（図１０参照）を筒体長手方向に案内する導風板１５、及び筒体周壁３の気流上流との対向部位に筒体２の中心軸線と交差する向きに穿った有機性廃棄物Ａの取入口１６を備えている。
【０００５】
取入口１６から筒体２内に投入された有機性廃棄物Ａは、回転翼６の回転により砕かれて有機物Ｃと異物Ｂとに分離される。分離された異物Ｂは、回転翼６の回転より生じた空気流Ｇにより気流下流側の排出口１８から筒体２外へ搬出される。この空気流Ｇは、例えば筒体２の取入口１６側端面の給気孔１１から取り入れた空気を回転翼６の回転により空気流路１２内へ送り、導風板１５で案内することにより形成される。異物分離後の有機物Ｃは、回転翼６の突端縁７の弧状底壁３ａに沿った摺動により細かく粉砕されて細孔１０から排出される。
【０００６】
図示例の異物分離装置１ａは、回転軸５と交差する向き、即ち回転翼６の回転向きに廃棄物Ａを投入するので、回転翼６の回転が有機性廃棄物Ａを取り込むように働き、有機性廃棄物Ａを筒体２内へ連続的に取り入れることができる。また図１１に示すように、取入口１６を筒体周壁３の回転軸５の直上部位から回転翼６の回転方向（矢印Ｅで示す方向）にずらすことにより、有機性廃棄物Ａを一層スムーズに筒体２内へ取り入れることができる。例えば取入口１６の上部に有機性廃棄物Ａを貯留するホッパー１３を設置し、大量の有機性廃棄物Ａを連続的に筒体２内へ取り入れることができる。
【０００７】
また図９及び１０に示すように、各回転翼６の表面の取入口１６と対向する部位に回転軸５と交差する向きのカッターフィン部材２０を取り付けることにより、有機物Ｃと異物Ｂとの分別効率を高めることができる。有機性廃棄物Ａが袋詰等である場合は、筒体２への投入時又は筒体２内の攪拌時にカッターフィン部材２０の端縁２１により有機性廃棄物Ａ中の袋や容器を破砕できるので、有機性廃棄物Ａの分別が促進される。カッターフィン部材２０の弧状底壁３ａと対向する端縁２１を鋸歯状に形成することにより、破袋効果を更に高めることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１６７４２６号公報
【特許文献２】特開２００２−０７９２３１号公報
【特許文献３】特開２００２−１７７８８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の異物分離装置１ａを実際に稼動する際には、以下の点が問題となる。
【００１０】
（１）異物分離装置１ａは、有機性廃棄物Ａと接触してかなりの臭気を含んだ空気流Ｇが異物Ｂと共に排出口１８から排出されるので、周辺の臭気が作業上及び環境上の問題となり、臭気対策を別途必要とする場合がある。また、筒体２の細孔１０から排出されるスラリー状の有機物Ｃや排出口１８から排出される異物Ｂも、従来は容器やベルトコンベヤー等で回収していたため、臭気の漏洩が問題となっている。労働衛生面や環境上の観点から臭気の漏洩を防止できる装置の開発が求められている。
【００１１】
これに対し特許文献２は、図１２に示すように、筒体２の排出口１８に高密度材（例えば金属等）の選択手段７０と気体サイクロン手段７３とを接続し、送風機７６付きエア帰還系７５により気体サイクロン手段７３のエア排出口７３ａと筒体２の取入口１６の近傍とを連繋した異物分離装置１ｂを提案している。筒体２の排出口１８から排出される空気流Ｇを高密度材選択手段７０・気体サイクロン手段７３・送風機７６・エア帰還系７５を介して筒体２の取入口１６へ戻して再循環させることにより、臭気を含むエアの雰囲気中へ放出を防止する（特許文献２の段落００１１〜００１２）。しかし特許文献２は、気体サイクロン手段７３による空気流Ｇの圧力損失が大きいため送風機７６でかなりの風量の循環空気流Ｇを作る必要があり、筒体２内で空気流Ｇの風量が大きくなり過ぎて有機物Ｃと異物Ｂとの効率的な分別が難しくなる場合がある。有機物Ｃと異物Ｂとを効率的に分別しつつ臭気の漏洩を防止できる技術の開発が必要である。
【００１２】
（２）有機性廃棄物Ａ中には、例えばインスタント麺類や海苔等のように水分が極端に少ないものや重量が軽いものが含まれている場合がある。軽量の有機物Ｃは空気流Ｇによって異物Ｂと分離することが難しく、一部が異物Ｂと共に排出口１８から排出されること（以下、ショートパスということがある。）が経験された。また、有機性廃棄物Ａ中に粘り気のあるご飯や餅類等が含まれている場合は、粘り気のある有機物Ｃが筒体２の細孔１０を詰まらせて処理量を低下させることがある。更に、寒冷地において凍結物が多く含まれている場合は、回転翼６の回転で凍結物を粉砕することができず、回転翼６の負荷が大きくなって分別が不充分となり、回転翼６に異常トルクがかかり運転が停止することもある。不充分な分別は分別後の有機物Ｃや異物Ｂの再資源化処理の障害となるため、有機性廃棄物Ａの一層効率的な分別が求められている。
【００１３】
そこで本発明の目的は、臭気を外部に漏らさずに有機物と異物とを効率的に分別できる防臭型の異物分別機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１、図２、及び図３（Ａ）の実施例を参照するに、本発明の防臭型異物分別機は、異物混入有機物Ａを取り入れる取入口１６と吸気口４１とが長手方向一端近傍に穿たれ且つ他端に排出口１８が穿たれた水平な筒体２、筒体２の底壁３ａの一端と排出口１８との間に穿った細孔１０の群、筒体２の内側の長手方向軸線上の回転軸５に固定され半径方向突端が筒体底壁３ａに微小間隙を介して対向する回転翼６（図２及び３参照）、回転軸５又は回転翼６の吸気口４１側端に取り付けた吸気羽根２２（図３及び９参照）、回転翼６の回転域と筒体頂壁３ｂとの間に形成した空気流路１２（図３参照）、細孔１０の群の下方に気密に連なる有機物ホッパー４４、排出口１８の下方に気密に連なる排気口４２付き異物ホッパー５１、及び排気口４２と吸気口４１とを筒体２の外側で気密に連通する通気管４３を備えてなるものである。
【００１５】
好ましくは、図１及び図２（Ｂ）に示すように、排気口４２に異物Ｂや有機物Ｃの進入を防止するための排気口ストレーナ５０を設ける。更に好ましくは、図１及び３に示すように、筒体２の頂壁３ｂに空気流Ｇを回転軸５と交差する向きに案内する導風板１５を取り付け、筒体２に給水ノズル４９を設ける。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、異物混入有機物Ａを有機性廃棄物とし、有機性廃棄物を有機物Ｃと異物Ｂとに分別する本発明の防臭型異物分別機１の実施例を示す。但し、本発明の処理対象である異物混入有機物Ａは有機性廃棄物に限定されず、例えば有機性原料や製品中に混入した異物を分別する場合等、広く異物Ｂが混入した有機物Ａを処理対象に含めることができる。図示例の異物分別機１は水平な筒体２を有する。例えば図４に示すように、断面が弧状の下半割部２７を底壁３ａとし、断面を半径方向外側に膨らませて楕円状とした上半割部２８を頂壁３ｂとし、両半割部２７、２８を結合して筒型とした筒体２を用いる。
【００１７】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の異物分別機１の正面図及び背面図を示す。筒体２の内側の長手方向軸線、図示例では弧状底壁３ａの中心軸線に沿って回転軸５を設け、回転軸５に半径方向突端が底壁３ａと微小間隙を介して対向する回転翼６を固定する。断面弧状の底壁３ａと回転翼６の突端との間の微小間隙により、回転翼６の回転時に、後述する細孔１０から排出可能な程度に有機物Ｃを微粉砕する。異物Ｂの粉砕を避けつつ有機物Ｃのみを微粉砕するため、図４に示すように、回転翼６の突端に例えばゴム板のように弾力性のある板８を取り付けてもよい（図９も参照）。
【００１８】
図示例の異物分別機１は、筒体２の頂壁３ｂの断面を外側に膨らんだ楕円状とすることにより、回転翼６の回転域と頂壁３ｂとの間に筒体２の長手方向に延びる空気流路１２を形成している（図３及び図４参照）。但し、筒体２の形状は図示例に限定されず、回転翼６の突端に微小間隙を介して対向する底壁３ａと空気流路１２を介して対向する頂壁３ｂとを有するものであれば足りる。また、図示例では４枚の回転翼６を回転軸５に固定しているが、回転翼６の枚数も図示例に限定されない。
【００１９】
筒体２の一端近傍に異物混入有機物Ａを取り入れる取入口１６と吸気口４１とを設け、筒体２の他端に排出口１８を設ける。また、筒体２の底壁３ａの一端と排出口１８との間に、微粉砕された有機物Ｃの排出用の複数の細孔１０を形成する。取入口１６は回転軸５と交差する向きに設けることが望ましい。図示例では、取入口１６を、筒体頂壁３ｂの回転軸５の直上部位から回転翼６の回転方向（図２の矢印Ｅで示す方向）にずらして設けている。また排出口１８は、筒体２の他端の底壁３ａに設けることが望ましい。図示例では、筒体２の他端の底壁３ａを１／４周部分開放して排出口１８としている。できるだけ広い排出口１８を筒体底壁３ａに設けることにより、後述する空気流Ｇだけでなく重力による落下作用を利用することができ、排出口１８付近での異物Ｂ等の滞留や排出口１８の閉塞の防止が期待できる。筒体２の細孔１０を設けた底壁３ａの下方には有機物ホッパー４４を気密に接合し、排出口１８を設けた筒体２の下方には異物ホッパー５１を気密に接合する。
【００２０】
更に、回転軸５又は回転翼６の吸気口４１側の端縁に吸気羽根２２（図３参照）を取り付けると共に異物ホッパー５１に排気口４２を設け、排気口４２と筒体２の吸気口４１とを通気管４３により筒体２の外側で気密に連通する。吸気羽根２２は、回転時に扇風機の原理により吸気口４１から空気流Ｇを取り入れるものである。例えば図９及び１０に示すように、板状の回転翼６に対して空気迎い入れ角度δ（例えば１０〜３０度程度）だけ傾けて吸気羽根２２を取り付ける。但し、吸気羽根２２は回転軸５に直接取り付けてもよい。吸気羽根２２の回転軸５又は回転翼６に対する取り付け角度δは、後述するように、例えば１０〜３０度の範囲内において回転時に空気流Ｇの適当な風量が確保できるように定めることができる。
【００２１】
吸気羽根２２の吸気作用により、筒体２内の吸気口４１側は排出口１８側に比し相対的に負圧となる。このため、排気口４２と吸気口４１とを筒体２の外側の通気管４３を介して気密に連通することにより、異物ホッパー５１内の空気を相対的に負圧である吸気口４１へ吸引することができる。排気口４２には、異物ホッパー５１からの異物Ｂの進入を防止する適当な排気口ストレーナ５０（例えば多孔板）を取り付けることが望ましい。
【００２２】
図示例の異物分別機１は、分別処理に際して回転軸５を適当な回転駆動装置（例えば電動モータ）９とベルト２９等で接続し、回転軸５を図２の矢印Ｅで示す向きに回転させる。例えば毎分５００〜６００回転程度の回転速度で回転させながら、取入口１６より異物混入有機物Ａを投入する。回転駆動装置９は、異物混入有機物Ａの種類・状態に応じて、回転軸５の回転速度を調節できることが望ましい。以下、図３（Ａ）を参照して、装置内における異物混入有機物Ａと空気の流れを説明する。同図では、有機物Ｃの流れを白抜き矢印、異物Ｂの流れを黒矢印、空気の流れを黒三角付き矢印で示す。なお、図３（Ａ）の白三角付き矢印は、後述する給水ノズル４９からの給水を示す。
【００２３】
回転軸５と共に吸気羽根２２が回転すると、回転軸５の回転速度、及び吸気羽根２２の取り付け角度δに応じた風量の空気が吸気口４１から筒体２の内側へ吸引され、筒体２内に吸気口４１から排出口１８へ向かう空気流Ｇが形成される。取入口１６から筒体２中に投入された異物混入有機物Ａは、回転軸５と共に回転する回転翼６によって攪拌・破砕され、異物Ｂと有機物Ｃとに分離される。分離された異物Ｂは、質量に対して表面積が比較的大きいので空気流Ｇにより排出口１８側へ送られ、空気流Ｇと重力とにより排出口１８から異物ホッパー５１へ落下する。他方、有機物Ｃは質量に対して表面積が比較的小さいので筒体２の下部に落下し、更に回転翼６の突端と筒体底壁３ａとの間の微小間隙において細かくスラリー状に微粉砕され、細孔１０から有機物ホッパー４４へ落下する。
【００２４】
また、異物混入有機物Ａと接触して臭気を含んだ空気流Ｇも、異物Ｂと共に排出口１８経由で異物ホッパー５１へ送られる。本発明では、異物ホッパー５１へ送られた空気の大部分を、吸気羽根２２の吸引作用により排気口ストレーナ５０、排気口４２、通気管４３及び吸気口４１を介して筒体２内へ戻し、循環させる。この空気の循環により筒体２内の空気中の臭気を実質上装置内に閉じ込めておくことができる。
【００２５】
本発明によれば、回転軸５の回転速度と吸気羽根２２の取り付け角度δとにより空気流Ｇの風量、すなわち筒体内滞留時間を調節できる。取入口１６から取り入れた異物混入有機物Ａは、空気流Ｇにより滞留する間に回転翼６によって攪拌・粉砕され、有機物Ｃと異物Ｂとに分別される。例えば、異物Ｂとの分離が難しい軽量の有機物Ｃについても、滞留時間を長くすればショートパスの防止が期待できる。異物分別機１毎に異物混入有機物Ａの種類・状態に応じて適当な筒体内滞留時間が確保できるように回転軸５の回転速度と吸気羽根２２の取り付け角度δとを定め、有機物Ｃと異物Ｂとの分別効率の向上を図ることができる。また、吸気羽根２２の取り付け角度δを例えば１０〜３０度程度の範囲内で調節可能とすれば、異物混入有機物Ａの種類・状態に応じて回転軸５の回転速度を調節し且つ吸気羽根２２の取り付け角度δを変更することにより、様々な異物混入有機物Ａを効率的に有機物Ｃと異物Ｂとに分別することができる。
【００２６】
また本発明は、吸気羽根２２の吸気作用によって筒体２内の空気を排気口４２から吸気口４１へ循環させるので、空気流Ｇの最適な筒体内滞留時間を確保しつつ外部への臭気漏出を抑えることができる。すなわち、従来の送風機７６を用いる図１２の異物分離装置１ｂのようにドラム（筒体）２内の空気流Ｇが循環流によって影響されることがなく、臭気漏洩の防止と効率的な分別とを同時に達成することができる。本発明者は、図示例のように異物分別機１の有機物ホッパー４４の下部にスクリュー式送出装置４６を気密に結合して臭気の漏洩を防いだ上で、異物ホッパー５１の下部を開放して分別処理を行ったところ、異物ホッパー５１の下部から周囲に漏洩する臭気は図８に示す従来の異物分離装置１ａに比し極めて少なく、筒体２内の空気流Ｇをほとんど外部へ漏らさずに循環させ得ることを確認できた。
【００２７】
こうして本発明の目的である「臭気を外部に漏らさずに有機物と異物とを効率的に分別できる防臭型の異物分別機」の提供を達成できる。
【００２８】
なお図示例では、有機物ホッパー４４の吸気口４１側端に通気管４３を接続する吸気口接続部４１ａを設け、筒体２の周壁３に吸気口４１を設け、有機物ホッパー４４内に設けた吸気ダクト４１ｂにより吸気口接続部４１ａと吸気口４１とを接続している。但し、吸気口４１の位置は図示例に限定されず、例えば図３（Ｂ）に示すように、筒体２の一端側端面に吸気口４１を設けてもよい。また図示例では、異物ホッパー５１内に排気口４２に連通する排気ダクト４２ｂを設け、排気ダクト４２ｂの排出口１８側端に排気口ストレーナ５０を設けているが、排気口４２の位置も図示例に限定されない。
【００２９】
【実施例】
図示例の異物分別機１は、筒体２の頂壁３ｂに、空気流路１２内の空気流Ｇを回転軸５と交差する向きに案内する複数の導風板１５を取り付けている。本発明では、吸気羽根２２の吸引作用により筒体２内に吸気口４１から排出口１８へ向かう空気流Ｇを形成できるが、導風板１５の数や向き（回転軸５に対する角度）により空気流Ｇの筒体内滞留時間を調節できる。本発明者は、導風板１５の取り付け角度や数の増減により筒体２内の異物混入有機物Ａの滞留時間を０〜２０％調節することができ、分別精度や効率を向上させ得ることを実験的に見出した。例えば、異物分別機１毎に異物混入有機物Ａの種類・状態に応じて必要十分な筒体内滞留時間が確保できるように導風板１５の取り付け角度や数を定めることにより、分別効率の一層の向上が期待できる。
【００３０】
また、異物分別機１の取入口１６には、図示例のように異物混入有機物Ａを定量的に取り入れる定量供給破砕機３０を設置することが望ましい。異物混入有機物Ａの供給速度にむらが生じると、回転負荷が変動し分別効率が低下するおそれがある。定量供給機には種々のものがあるが、定量供給機によっては破砕困難物の混入した有機物Ａや多量の有機物Ａが投入された場合にその有機物Ａが定量供給機に詰まり、異常トルクによる供給の一時停止や供給機そのものが破壊されシステム全体の運転に支障を生じることがある。定量供給機を大型にして強度や能力をあげる方法もあるが、動力が大きくなり、動力消費量の増大によるランニングコストのアップが問題となる。
【００３１】
図４及び５に示す定量供給破砕機３０は、中空枠体３１内に支持された一対の水平回転軸３２ａ、３２ｂと、各軸３２ａ、３２ｂ別に回転を駆動する一対の駆動装置３３ａ、３３ｂと、各軸３２ａ、３２ｂから対向軸３２ｂ、３２ａへ向け突出する突出歯３５の群とを有する。突出歯３５は各軸３２ａ、３２ｂ上の歯保持環３５ａに保持され、歯３５の片側には切削刃３６が形成されている。保持環３５ａ上の突出歯３５の数は限定しないが、例えば４個程度とする。駆動装置３３ａ、３３ｂにより両軸３２ａ、３２ｂを逆向きに回転させ、回転する突出歯３５の切削刃３６の噛合部である通過空間４０を介して異物混入有機物Ａを取り入れ、各軸３２ａ、３２ｂの回転速度により取り入れ量を制御する。多量に投入される有機物Ｃやごみ袋等の異物Ｂを、噛合部において突出歯３５の切削刃３６により効率的・連続的に破砕しながら筒体２内へ定量的に送り込むことができる。また、図示例のように片側に切削刃３６が形成された突出歯３５は、破砕困難物によって変形し難い利点もある。
【００３２】
定量供給破砕機３０の各回転軸３２ａ、３２ｂ毎に駆動装置３３ａ、３３ｂを設置することにより、異物混入有機物Ａの詰まりによる過負荷の現象にも対応することが可能である。例えば、通過空間４０に異物混入有機物Ａが詰まった場合は、両軸３２ａ、３２ｂを一旦停止させた後、両軸３２ａ、３２ｂを同時に逆転させて詰まった異物混入有機物Ａを通過空間４０の上方へ引き出して取り除くことができる。また、両軸３２ａ、３２ｂの同時回転と一方の軸３２ａ又は３２ｂのみの回転とを組み合せることにより、多量投入時の過負荷の調整が可能である。
【００３３】
また、図示例の定量供給破砕機３０は、各回転軸３２ａ（又は３２ｂ）の突出歯３５の群と対向する枠体側壁３１ａ（又は３１ｂ）から、回転軸３２ａ（又は３２ｂ）の歯間部位の全体に係合する如く突出する板状スクレーパー３７の群を設けている。板状スクレーパー３７の群により、枠体側壁３１ａ（及び３１ｂ）とその側壁に対向する回転軸３２ａ（及び３２ｂ）との間の間隙を覆う。従来の定量供給機は、異物混入有機物Ａ中にプラスチックや植物性の繊維類や紐、糸等（以下、紐状異物ということがある。）が混入している場合に、紐状異物が軸に巻き込まれ、運転に支障をきたす場合があった。図５に示すように、枠体側壁３１ａ、３１ｂと回転軸３２ａ、３２ｂとの間の間隙を板状スクレーパー３７で覆い、突出歯３５の切削刃３６の噛合部のみを通過空間４０とすることにより、紐状異物の巻き込みを避けつつ、異物混入有機物Ａの効率的・連続的な定量供給が可能となる。
【００３４】
板状スクレーパー３７の一例は、図６に示すように、枠体側壁３１ａ（又は３１ｂ）から隣接する回転軸３２ａ（又は３２ｂ）に架け回して回転軸３２ａ（又は３２ｂ）を覆う軸覆い部３９を有するものである。回転軸３２ａ、３２ｂに拡径部３４が存在する場合は、図示例のように板状スクレーパー３７に軸覆い部３９と掻き取り部３８とを設け、軸覆い部３９により軸３２ａ、３２ｂと紐状異物との接触を防止すると共に拡径部３４に接触する紐状異物を掻き取り部３８で掻き取ることにより、紐状異物の巻き込みを防止することができる。必要に応じて、軸覆い部３９又は掻き取り部３８のみからなるスクレーパー３７としてもよい。掻き取り部３８と軸とのクリアランスは１ｍｍ以下とする。
【００３５】
更に図示例の異物分別機１は、筒体２及び／又は定量供給破砕機３０に給水ノズル４９を設け、給水ノズル４９からの給水により取入口１６から取り入れる異物混入有機物Ａ中の水分を調節可能としている。例えば、粘り気のある有機物Ｃは筒体２の細孔１０を閉塞するおそれがあるが、給水により水分を調節して粘度を下げれば細孔１０の閉塞が避けられる。また、水分の極端に少ない有機物Ｃは、給水により重くすれば異物Ｂとの効率的な分別が期待できる。更に、給水ノズル４９を温水又は蒸気を供給する温水又は蒸気ノズルとすれば、寒冷地での凍結物の解凍のため利用することも可能である。なお、これらの給水ノズル４９は、分別作業終了後に筒体２の内部を洗浄するためにも使用できる。ノズル４９に供給される水、温水、又は蒸気は、後述の有価資源回収システム６２（図７参照）において発生する余剰水や温排水等を利用することができる。
【００３６】
図３（Ａ）の実施例では、筒体２及び／又は定量供給破砕機３０の給水ノズル４９を調節装置５６に接続している。例えば、異物混入有機物Ａの種類・状態や分別状況等に応じて手動で調節装置５６により各給水ノズル４９の給水量を調節し、異物混入有機物Ａ中の水分量を適当に調整することができる。筒体２及び／又は定量供給破砕機３０に異物混入有機物Ａの水分量（含水量）を検出するセンサ等を取り付け、そのセンサの出力に応じて調節装置５６により各給水ノズル４９の給水量を自動調節することも期待できる。
【００３７】
上述したように、異物混入有機物Ａの種類・状態に応じて回転軸５の回転速度と吸気羽根２２の取り付け角度δとを調節すると共に、筒体２の頂壁３ｂに適当な角度及び数の導風板１５を取り付けて異物混入有機物Ａの適当な筒体内滞留時間を確保し、取入口１６に設けた定量供給破砕機３０により異物混入有機物Ａの供給量のむらをなくし、更に給水ノズル４９からの給水により異物混入有機物Ａの水分量を適当に調整することにより、異物混入有機物Ａの種類・状態に拘わらず効率的な異物Ｂの分別が期待できる。
【００３８】
図示例の異物分別機１は、有機物ホッパー４４を下端が細いテーパー状とし、その下部にスクリューコンベア４５を気密に取り付け、コンベア４５の出口にスクリュー式送出装置４６を気密に結合している。有機物ホッパー４４に落下した有機物Ｃをスクリューコンベア４５によってスクリュー式送出装置４６へ送り出し、送出装置４６により所要の場所、例えば有機物Ｃから肥料、飼料、電力エネルギー、熱エネルギー等の有価資源を回収するシステム６２（図７参照）へ搬送する。図示例のコンベア４５及び送出装置４６によれば、有機物Ｃを外気との接触を避けつつ速やかに所要場所まで搬送できるので、分別機周囲の臭気問題が解決できると共に作業の効率化が図れる。なお図示例では、有機物ホッパー４４に給水ノズル４９に設け、コンベア４５及び送出装置４６による作業性向上のため、ホッパー４４内の有機物スラリーＣの水分量を調整可能としている。この給水ノズル４９も、分別作業終了後にホッパー４４の内部を洗浄するために使用できる。
【００３９】
また図示例の異物分別機１は、異物ホッパー５１の下部に外気遮断型の密閉式搬送装置５４を気密に結合し、ホッパー５１内の異物を外気との接触を避けつつ所要の場所、例えば異物処分ユニット６４（図７参照）へ搬送可能としている。密閉式搬送装置５４として、例えばパイプを利用したパイプコンベアやバケット式コンベア等を利用することができる。パイプコンベアやバケット式コンベアは、外気と接触させずに異物Ｂを所要場所まで搬送できるので異物Ｂの搬送に適している。
【００４０】
［実験例１］
全長２，９３８ｍｍ、外径４５０ｍｍの筒体２を用いて図示例の異物分別機１を試作し、図７のシステムを構築した。本試作機の取入口１６には供給ホッパー１３を設け、ホッパー１３と取入口１６との間に定量供給破砕機３０を設置した。定量供給破砕機３０として、図４及び５に示すように、５８５ｍｍ×５３５ｍｍの開口部を有する中空枠体３１と２軸の回転軸３２ａ、３２ｂと各軸３２ａ、３２ｂ別の駆動装置３３ａ、３３ｂとを有するものを使用した。各回転軸３２ａ、３２ｂには、外径２８０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの４個の切削刃３６付き突出歯３５が取り付けられた歯保持環３５ａを、１軸あたり４枚取り付けた。回転軸３２ａ、３２ｂの動力は１軸当たり２．２ｋｗとし、回転数を１分間当たり１２．５回転とした。更に、回転軸３２ａ、３２ｂに紐状異物が巻き込まれないよう、図示例のような板状スクレーパー３７を１軸あたり５枚取り付けた。スクレーパー３７の掻き取り部３８と軸３２ａ、３２ｂとの間のクリアランスは０．５ｍｍとした。回転軸３２ａ、３２ｂの正転、反転を、駆動装置３３ａ、３３ｂの負荷電流値の計測値に基づいて選択するようにした。
【００４１】
筒体２の頂壁３ｂには、後述する事業系生ごみ廃棄物Ａの種類・状態に応じた角度及び数の複数の導風板１５を取り付けた。また、排出口１８は筒体２の最後部の底壁３ａに設け、筒体２の周壁の４分の１部分を開放して空気流Ｇの遠心力と重力とで異物Ｂを落下させるようにした。排出口１８は異物通過断面を４５０ｍｍ×４１０ｍｍと広くし、ホッパー状にして異物の閉塞を防止した。異物ホッパー５１の上部に排気口４２をＪＩＳ１５０Ａノズルにより形成し、排気口４２をＪＩＳ１５０Ａの通気管４３により筒体２の吸気口４１まで連通させた。排気口４２に異物Ｂが進入しないように、異物ホッパー５１内と排気口４２との間に直径１０ｍｍの多孔板製排気口ストレーナ５０を取り付けた。
【００４２】
異物ホッパー５１の出口にはＪＩＳ１５０Ａの搬送パイプ５２（５２ａ、５２ｂ）を使った密閉式搬送装置５４を連結し、密閉式搬送装置５４の経路を異物処分ユニット６４に接続した。本試作機で使用した搬送装置５４は、図２（Ｂ）に示すように、搬送パイプ５２内部に適当な間隔で複数の仕切板５４ｂが固定されたチェーン５４ａが延在し、パイプ５２ａ、５２ｂ上に設けた駆動機構（例えば電動機）５３（図１参照）でチェーン５４ａを駆動することにより仕切板５４ｂの間に積載した異物Ｂを掻き出す機構のものである。また、有機物ホッパー４４を筒体２の左右接線から下部に設け、有機物ホッパー４４の出口にスクリューコンベア４５を取り付けて連続的排出を可能とした。更に、スクリューコンベア４５の出口にスクリュー型のポンプ（送出装置）４６を取り付け、ポンプ４６から輸送パイプ４７を有価資源回収システム６２まで配置した。スクリューコンベア４５の動力は１．５ｋｗで、回転数は１分間に６０回転とした。
【００４３】
水分調整用、内部洗浄用、解凍用の水、温水、又は蒸気を供給するため、供給ホッパー１３にＪＩＳ１５Ａの給水ノズル４９を３個、筒体２の斜め上部（水平から４０度上部）に１５個、有機物ホッパー４４の中問部に上向きに（水平から４５度上部）９個ずつ両側に取り付けた。
【００４４】
本試作機を用いて、大型商業施設から排出された袋詰の事業系生ごみ廃棄物Ａを適宜ホッパー１３へ投入し、連続的に分別処理を行ったところ、本発明の異物分別機１により異物混入有機物Ａを連続的に分別処理することができ、しかも装置周囲の臭気濃度は極めて低く抑えられていることを確認できた。更に、インスタント麺類や海苔等の水分が少ない異物混入有機物Ａも、給水ノズル４９からの給水の調節により、ショートパスさせずに確実に分別できることが確認できた。例えば、従来異物Ｂとの分別が難しかったパン類や野菜、木片等も、本発明の異物分別機１によれば異物Ｂから効率的に分別できた。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による防臭型異物分別機は、筒体の一端近傍に異物が混入した有機物を取り入れる取入口と吸気口とを穿つと共に他端に排出口を穿ち、筒体底壁の一端と排出口との間に細孔群を穿ち、筒体内側の長手方向軸線上の回転軸に固定した半径方向突端が筒体底壁と微小間隙を介して対向する回転翼の吸気口側端に吸気羽根を取り付け、細孔群の下方に有機物ホッパーを気密に連ねると共に排出口の下方に排気口付き異物ホッパーを気密に連ね、排気口と吸気口とを筒体外側で通気管により気密に連通するので、次の顕著な効果を奏する。
【００４６】
（イ）異物と共に排出された空気の大部分を再び筒体内に戻して循環させるので、筒体内の空気中の臭気を実質上装置内に閉じ込め、臭気の外部漏洩を最小限に抑えることができる。
（ロ）有機物及び異物をそれぞれホッパーで受け止めることにより、有機物及び異物からの臭気を装置内部に閉じ込めることができる。
（ハ）有機物ホッパーに受け止めた粉砕有機物は、スクリュー式送出装置により連続的に且つ外気と接触させずに送出可能であり、分別作業の効率化への寄与が期待できる。
（ニ）異物ホッパーに受け止めた異物は、密閉型式搬送装置により連続的に且つ外気と接触させずに搬送可能であり、異物回収の効率化への寄与が期待できる。
【００４７】
（ホ）異物混入有機物の種類・状態に応じて回転軸の回転速度と吸気羽根の取り付け角度とを調節し、筒体頂壁に適当な角度及び数の導風板を取り付けることにより、異物混入有機物の種類・状態に拘わらず効率的な分別が可能である。
（ヘ）筒体に給水ノズルを設けて異物混入有機物の水分を調節可能とすることにより、分別性能の更なる向上が期待できる。
（ト）更に、給水ノズルを用いて分別処理後の筒体の洗浄が可能である。
（チ）排出口を筒体の最後部に下向きに設けることにより、遠心力と重力とを利用して円滑に異物を排出し、排出口での異物の滞留等が防止できる。
（リ）取入口に突出歯群と各軸毎の駆動装置とを有する２軸式定量供給破砕機を取り付けることにより、大量の異物混入有機物を連続的、安定的、効率的に分別処理することできる。
（ヌ）定量供給破砕機に紐状異物の巻き込みを防止する板状スクレーパーを設けることにより、異物混入有機物の連続分別処理の更なる安定化、効率化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明装置の一実施例の説明図である。
【図２】は、図１の装置の取入口側及び排出口側から見た正面図及び背面図である。
【図３】は、図１の装置の異物分別作用を示す図式的側面図である。
【図４】は、定量供給破砕機を設けた本発明装置の実施例の断面図である。
【図５】は、図４の定量供給破砕機を上方から見た平面図である。
【図６】は、図４の定量供給破砕機のスクレーパー部分の説明図である。
【図７】は、有価資源回収システムと組み合せた本発明の実施例の説明図である。
【図８】は、従来の異物分離装置の一例の説明図である。
【図９】は、図８の分離装置の回転翼、カッターフィン部材及び吸気羽根の説明図である。
【図１０】は、図８の分離装置の線Ｘ−Ｘから見た断面図である。
【図１１】は、図８の分離装置の線ＸＩ−ＸＩから見た断面図である。
【図１２】は、従来の異物分離装置の他の一例の説明図である。
【符号の説明】
１…異物分別機 １ａ、１ｂ…異物分離装置
２…筒体（ドラム） ３…周壁
３ａ…底壁 ３ｂ…頂壁
４…脚部 ５…回転軸
５ａ…軸受け ６…回転翼（板状羽根）
７…回転翼の突端縁 ８…弾力性板
９…回転駆動装置 １０…細孔
１１…給気孔 １２…空気流路
１３…供給ホッパー １４…気流案内手段
１５…導風板 １６…取入口
１７…取入ダクト １８…排出口
１９…排出ダクト ２０…カッターフィン部材
２１…鋸歯状端縁 ２２…吸気羽根
２４…逆気流案内手段 ２５…逆向き導風板
２７…下半割部 ２８…上半割部
２９…ベルト ３０…定量供給破砕機
３１…中空枠体 ３１ａ、３１ｂ…枠体側壁
３２…回転軸 ３３…駆動装置
３４…拡径部 ３５…突出歯
３５ａ…歯保持環 ３６…切削刃
３７…スクレーパー ３８…掻き取り部
３９…軸覆い部 ４０…通過空間
４１…吸気口 ４１ａ…吸気口接続部
４１ｂ…吸気ダクト ４２…排気口
４２ｂ…排気ダクト ４３…通気管
４４…有機物ホッパー ４５…スクリューコンベア
４６…スクリュー式送出装置 ４７…輸送パイプ
４９…給水ノズル ５０…排気口ストレーナ
５１…異物ホッパー ５２、５２ａ、５２ｂ…搬送パイプ
５３…駆動機構 ５４…搬送装置
５４ａ…チェーン ５４ｂ…仕切板
５６…給水調節装置 ５７…信号ケーブル
６０…廃棄物搬送車 ６１…廃棄物貯蔵タンク
６２…有価資源回収システム ６３…スクリューコンベア
６４…異物処分ユニット
７０…高密度材選択手段 ７１…ベルトコンベア
７２…受け容器 ７３…気体サイクロン手段
７３ａ…エア排出口 ７４…サイクロン部
７５…エア帰還系 ７６…エア帰還系送風機
７７…破壊手段 ７８…包材減容系
７９…固形物形成手段 ８０…固形物搬送手段
Ａ…異物混入有機物（有機性廃棄物）
Ｂ…異物 Ｃ…有機物
Ｅ…回転翼の回転方向 Ｇ…空気流
Ｎ…正回転向き Ｒ…逆回転向き

Claims (13)

1. 異物混入有機物を取り入れる取入口と吸気口とが長手方向一端近傍に穿たれ且つ他端に排出口が穿たれた水平な筒体、前記筒体底壁の一端と排出口との間に穿った細孔群、前記筒体内側の長手方向軸線上の回転軸に固定され半径方向突端が筒体底壁に微小間隙を介して対向する回転翼、前記回転軸又は回転翼の吸気口側端に取り付けた吸気羽根、前記回転翼の回転域と筒体頂壁との間に形成した空気流路、前記細孔群の下方に気密に連なる有機物ホッパー、前記排出口の下方に気密に連なる排気口付き異物ホッパー、及び前記排気口と吸気口とを筒体外側で気密に連通する通気管を備えてなる防臭型異物分別機。
2. 請求項１の分別機において、前記排気口に排気口ストレーナを設けてなる防臭型異物分別機。
3. 請求項１又は２の分別機において、前記筒体頂壁に前記空気流を回転軸と交差する向きに案内する導風板を取り付けてなる防臭型異物分別機。
4. 請求項１から３の何れかの分別機において、前記回転軸を、当該軸の回転速度が調節可能な回転駆動装置に接続してなる防臭型異物分別機。
5. 請求項１から４の何れかの分別機において、前記吸気羽根を、前記回転軸又は回転翼に対し角度調節可能に取り付けてなる防臭型異物分別機。
6. 請求項１から５の何れかの分別機において、前記取入口に、中空枠体内に支持された一対の水平回転軸と各軸別の一対の回転駆動装置と各軸から対向軸へ向け突出する切削歯群とを有する定量供給破砕機を設けてなる防臭型異物分別機。
7. 請求項６の分別機において、前記定量供給破砕機に、前記各回転軸の切削歯群と対向する枠体側壁から当該回転軸の切削歯間の全体に係合する如く突出して当該枠体側壁と当該回転軸との間の間隙を覆う板状スクレーパー群を設けてなる防臭型異物分別機。
8. 請求項１から７の何れかの分別機において、前記筒体及び／又は定量供給破砕機に給水ノズルを設けてなる防臭型異物分別機。
9. 請求項８の分別機において、前記給水ノズルからの給水量を調節する調節装置を設けてなる防臭型異物分別機。
10. 請求項８又は９の分別機において、前記給水ノズルを温水又は蒸気ノズルとしてなる防臭型異物分別機。
11. 請求項１から１０の何れかの分別機において、前記有機物ホッパーの下部にスクリュー式送出装置を気密に結合してなる防臭型異物分別機。
12. 請求項１１の分別機において、前記有機物ホッパーに給水ノズルを設けてなる防臭型異物分別機。
13. 請求項１から１２の何れかの分別機において、前記異物ホッパーの下部に密閉式搬送装置を気密に結合してなる防臭型異物分別機。

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