JP2006218357A - 風力選別装置及び風力選別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物中の物質を３以上の階級の重さに効率的に選別できる風力選別装置及び風力選別方法を提供する。
【解決手段】２以上の縦型のジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２を備え，各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２内に上昇気流を形成させる。ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２は，被処理物が供給された際に上昇気流の影響を受けて上昇する軽量物と下降する重量物との境界となる境界重量が，互いに異なるものとする。また，境界重量が重い方のジグザグ状流路Ｃ_１から先に選別を行う構成とした。そして，ジグザグ状流路Ｃ_１において，被処理物を軽量物と重量物とに選別し，該軽量物をジグザグ状流路Ｃ_２に被処理物として供給する構成とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は，シュレッダーダスト等の被処理物を，風力を利用して選別する装置及び方法に関する。

自動車の構成部品は，大部分がリサイクルされているが，残りは粉砕してシュレッダーダスト（ＡＳＲ：Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｈｒｅｄｄｅｒ Ｒｅｓｉｄｕｅ）とし，埋め立て処分されていた。しかし，最終処分場の逼迫などから，シュレッダーダストについても更なる処理による減容化，資源の回収・リサイクルが求められている。かような要求の下，流動床炉等を用いてシュレッダーダストを焼却処理し，減容化を図ることが行われている。

シュレッダーダストには，金属，ガラス等の無機物，プラスチック，ウレタン，油などの有機物が混在する。また，素材の硬さ，弾性，伸展性，引っ張り強度なども異なるため，シュレッダー時の破砕条件が同じでも，一様な形状，大きさに破砕されておらず，粗粒物が混在している。このように成分や形状，大きさがばらついたままでシュレッダーダストを焼却すると，燃焼が不安定になり，安定した炉の連続操業がしにくいといった問題を生ずる。そのため，シュレッダーダストを焼却処理する前に，篩い分け，金属類の選別，再破砕などの前処理を行う必要がある。シュレッダーダストの篩い分けや選別に関する方法は，様々なものが提案されている（例えば，特許文献１，２参照。）。また，シュレッダーダストを金属類等の重量物と発泡ウレタンやプラスチック等の軽量物とに選別する装置として，ジグザグ式風力選別装置が知られている。かかる装置では，ジグザグ状の流路内に上方に向かう気流を発生させるようになっており，その中にシュレッダーダストを投入すると，軽量物は気体と共に上昇して回収され，重量物は重力の影響により落下してジグザグ状流路の下方から回収されるようになっている。（例えば，特許文献２参照。）。

特開平８−１１２５８４号公報 特開２００３−２３６８３７号公報

しかしながら，従来のジグザグ式風力選別装置において，重量物として選別されたシュレッダーダストの中には，ボルトや塊状の金属など，細粒の金属と比較して大きくて重い重量物（超重量物）が混在していることがあった。この場合，例えば重量物として選別されたシュレッダーダストを再破砕する際に，破砕装置の刃が超重量物により破損するおそれや，寿命が短くなるおそれがあった。

本発明の目的は，被処理物中の物質を３以上の階級の重さに効率的に選別できる風力選別装置及び風力選別方法を提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明によれば，縦型のジグザグ状流路内に上昇気流を形成し，前記ジグザグ状流路内に被処理物を供給して選別する装置であって，２以上のジグザグ状流路を備え，前記２以上のジグザグ状流路は，被処理物が供給された際に上昇気流の影響を受けて上昇する軽量物と下降する重量物との境界となる境界重量が互いに異なり，前記各ジグザグ状流路に，被処理物を供給する供給口と，前記供給口の上方から気体及び軽量物を排出する排出口とをそれぞれ備え，前記ジグザグ状流路を，前記境界重量が重いものから順次軽くなるように並べ，前記各ジグザグ状流路の排出口と次のジグザグ状流路の供給口とを接続する接続流路を設けたことを特徴とする，風力選別装置が提供される。ここで，被処理物とは，例えば廃棄自動車のシュレッダーダスト等である。かかる風力選別装置によれば，被処理物をジグザグ状流路において軽量物と重量物とに選別し，そのうち軽量物を，境界重量が軽い他のジグザグ状流路に供給し，そのジグザグ状流路において，さらに軽量物と重量物とに選別することができる。従って，被処理物を３以上の階級の重さに選別できる。

この風力選別装置にあっては，前記境界重量が軽いジグザグ状流路ほど流路断面積を大きくするようにしても良い。即ち，流路断面積を大きくすることで気流の流速が遅くなり，より軽い物質が落下して重量物として選別されるようになる。

さらに，前記接続流路に蛇行部を設けても良い。この場合，蛇行部で軽量物がほぐされ，次のジグザグ状流路において選別されやすい状態になる。また，前記接続流路に合流する合流流路を備えても良い。

最後のジグザグ状流路の排出口は，サイクロン式分離機に接続しても良い。そうすれば，サイクロン式分離機によって軽量物を気流から分離することができる。

また，本発明によれば，縦型のジグザグ状流路内に上昇気流を形成し，前記ジグザグ状流路内に被処理物を供給して選別する方法であって，ジグザグ状流路に被処理物を供給して，上昇気流の影響を受けて上昇する軽量物と下降する重量物とに選別し，前記軽量物を他のジグザグ状流路に供給して，さらに軽量物と重量物とに選別することを特徴とする，風力選別方法が提供される。即ち，選別された軽量物を，その選別を行ったジグザグ状流路より上記境界重量が軽い他のジグザグ状流路に供給することで，さらに軽量物と重量物とに選別することにより，被処理物を３以上の階級の重さに選別できる。

本発明によれば，複数のジグザグ状流路によって順次選別し，被処理物中の物質を３以上の複数の階級の重さに選別できる。シュレッダーダストを軽量物，重量物，超重量物に選別することができる。

以下，本発明の好ましい実施の形態を，被処理物の一例としてのシュレッダーダストを焼却処理する際に前処理を行う前処理システムに基づいて説明する。かかるシュレッダーダストは，例えば廃棄自動車からリサイクル備品を取除いた残りの廃棄物を粉砕したものである。シュレッダーダストの成分は多様であり，例えば無機物として鉄（Ｆｅ），銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ）等の金属，ガラス等が含まれており，また，有機化合物としては，ゴム，繊維くず，ウレタン及びナイロンなどの軟質樹脂，塩ビなどの硬質プラスチック等が含まれる。シュレッダーダスト中に含有されるガラスは，主に自動車の窓ガラス等であり，このガラスには，酸化珪素が含まれる他，酸化ナトリウム，酸化マグネシウム，酸化亜鉛，アルミナ，酸化カルシウムなど無機金属の酸化物が含有されている。また，前処理を行う前においては，シュレッダーダストの大きさや形状は多様であり，粒径が十数ｃｍといった粗粒のものから粉塵状の細粒物までが混在している。

図１に示すように，前処理システム１には，スクリーン装置２，スクリーン装置２によって篩い分けられた細粒物からガラスを選別するガラス選別部３が備えられている。さらに，ガラス選別部３によってガラスが除去されたシュレッダーダストを風力選別する，本発明にかかる風力選別装置５，風力選別装置５によって選別された軽量物を篩い分けるスクリーン装置６，スクリーン装置６によって篩い分けられた粗物を破砕する破砕装置７が備えられている。風力選別装置５によって選別された重量物は，磁力選別装置８によって磁性体と非磁性体とに選別される。そして，スクリーン装置６によって篩い分けられた細粒物，及び，磁力選別装置８で選別された非磁性体は，金属選別部９によって処理され，鉄，アルミニウム，銅などの金属類が選別される。なお，本発明にかかる風力選別装置５の構成は，後に詳細に説明する。

スクリーン装置２によって篩い分けられた異物，ガラス選別部３によって選別されたガラス，金属選別部９によって選別された鉄類，アルミニウム類，銅類は，それぞれ前処理システム１から図示しない搬送装置によって異物ヤード１０，ガラスヤード１１，Ｆｅヤード１２，Ａｌヤード１３，Ｃｕヤード１４に移送されるようになっている。また，ガラス選別部３金属選別部９によってガラス，鉄類，アルミニウム類，銅類が選別された残りのシュレッダーダストは，ベルトフィーダ装置２０に搬送される。ベルトフィーダ装置２０は，シュレッダーダストを焼却施設２１に供給する。焼却施設２１では，例えば流動床炉等によってシュレッダーダストが焼却されるようになっている。

図２は，風力選別装置５の側面図を示している。図２に示すように，風力選別装置５は，２つの選別機４１，４２を備えている。各選別機４１，４２内には，気流とシュレッダーダストを通過させる縦型のジグザグ管４３，４４がそれぞれ備えられている。各ジグザグ管４３，４４は，例えば断面が略矩形状の角パイプ状であり，略鉛直方向に向かう中心軸に対して図２において左右に交互に複数回折曲させた形状をなし，内部はそれぞれジグザグ状の流路Ｃ_１，Ｃ_２になっている。また，対向する両側面を所定の間隔を空けて略鉛直に向けて配置し，その間に設けられた２つの面を，互いに略平行に対向させながら折曲させた状態になっている。各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２において，直管部分の流路の断面はほぼ一定の形状及び大きさになっているが，ジグザグ状流路Ｃ_２の流路断面積は，ジグザグ状流路Ｃ_１の流路断面積より大きく形成されている。各ジグザグ管４３，４４の直管部分の傾斜角度は，例えば水平面に対する角度が約４５°，即ち，折曲部分に形成される内角が約９０°になるようにしても良い。

選別機４１において，ジグザグ管４３の途中には，ガラス選別部３において粗物として選別された被処理物としてのシュレッダーダストをジグザグ状流路Ｃ_１に供給する供給口としての被処理物供給口５０が開口されている。被処理物供給口５０には，被処理物供給管５１が接続されている。被処理物供給口５０は，ジグザグ管４３の折曲部分において，外側の谷状の角部に開口されており，また，被処理物供給管５１は，折曲部分の内側に位置する山状の角部５２に向かってシュレッダーダストが放出されるように，略水平方向に向けられている。また，被処理物供給路５１には，シュレッダーダストをジグザグ状流路Ｃ_１内に押し出すスクリュー機構５３が設けられている。

さらに，ジグザグ状流路Ｃ_１に空気等の気体を供給する気体供給口５５が開口されている。気体供給口５５は，ジグザグ管４３において，被処理物供給口５０よりも下方に，かつ，ジグザグ管４３の下端部より上方において，直管部分の略鉛直な側面に開口されており，また，ジグザグ管４３の側面に対して略垂直な方向にシュレッダーダストが放出されるように向けられている。さらに，ジグザグ管４３の上端部には，ジグザグ状流路Ｃ_１から気体，及び，気体に伴って上昇した軽量のシュレッダーダストを排出する排出口５６が開口されている。

ジグザグ管４３の下端部は，選別機４１の下部に設けられた略逆円錐面形状のシュート部５７に向かって開口されている。シュート部５７の下端部には，超重量物排出口５８が設けられている。また，超重量物排出口５８を開閉する例えばバタフライ弁などの開閉弁５９が設けられている。

前述した排出口５６には，接続管６０が接続されており，この接続管６０の内部が，排出口５６をジグザグ管４４内の被処理物・気体供給口６１に接続するための接続流路６２となっている。図２に示す例では，接続管６０は，図２においてジグザグ管４３の右側下方から左側上方に向かって傾斜した直管部分の上端部に開口された排出口５６から，左側かつ略水平方向に向かって延設されており，その先には，例えば略Ｓ字状に蛇行した蛇行部６３が形成されている。図示の例では，蛇行部６３は，略水平方向から略垂直方向に湾曲し，さらに略垂直方向から略水平方向に湾曲するように形成されている。そして，蛇行部６３から略水平方向に延設され，ジグザグ管４４の下部に導入されている。ジグザグ管４４内において，接続管６０は，ジグザグ管４４の下部に位置する直管部分に沿って，図２において右側下方から左側上方に傾斜するように配設されおり，左側上方に向かって開口している。この開口が，シュレッダーダストと気体とをジグザグ状流路Ｃ_２に供給する供給口としての被処理物・気体供給口６１になっている。

選別機４２において，ジグザグ管４４の下部には，前述した被処理物・気体供給口６１が設けられている。ジグザグ管４４の上端部には，ジグザグ状流路Ｃ_２から気体，及び，気体に伴って上昇した軽量のシュレッダーダストを排出する排出口６５が開口されている。排出口６５には，排出管６６が接続されている。排出管６６は，図２において右側下方から左側上方に向かって傾斜したジグザグ管４４の直管部分の上端部から，左側かつ略水平方向に向かって延設されている。

ジグザグ管４４の下端部は，選別機４２の下部に設けられた略逆円錐面形状のシュート部６７に向かって開口されている。シュート部６７の下端部には，重量物排出口６８が設けられている。また，重量物排出口６８を開閉する例えばバタフライ弁などの開閉弁６９が設けられている。

排出管６６の端部は，気体とシュレッダーダストとを分離するサイクロン式分離機７０に接続されている。サイクロン式分離機７０は，略鉛直に設けられた円筒状の外筒部７１と，その下端部に接続された略逆円錐面形状のシュート部７２とを有している。外筒部７１の上部壁面には，排出管６６の端部が略水平方向に向いた状態で接続されている。外筒部７１の内側中央部には，略鉛直に設けられた円筒状の内筒部７３が設けられており，外筒部７１の上端部と内筒部７３の外周面との間は閉塞されている。内筒部７３の下端部は開口しており，内筒部７３の上部には，分離した気体をサイクロン式分離機７０から排出する気体回収管７４が接続されている。シュート部７２の下部には，分離したシュレッダーダストをサイクロン式分離機７０から排出する軽量物排出路７５が，例えばロータリーバルブ等の開閉弁７６を介して接続されている。

前述した気体供給口５５，接続管６０には，気体を分岐して供給する気体供給管８０の分岐管部８０ａ，８０ｂがそれぞれ接続されている。分岐管部８０ｂの端部は，例えば蛇行部６３において略垂直方向から略水平方向に湾曲した部分に対して，外側から略水平方向に向けて接続されている。この分岐管部８０ｂの内部が，接続流路６２に合流する合流流路８１となっている。気体供給管８０の上流側端部には，送風機８２が接続されている。送風機８２のモータは，例えばインバータによって制御されており，回転数を制御することができる。また，気体供給管８０には，気体供給管８０から排気を行うための排気路８５が設けられている。排気路８５には，開閉弁８６，フィルタ８７が介設されている。また，前述した気体回収管７４の端部は，送風機８２に接続されている。気体回収管７４には，外気を導入するための外気導入路８８が設けられている。外気導入路８８には，開閉弁８９が設けられている。

超重量物排出口５８の開閉弁５９，重量物排出口６８の開閉弁６９，軽量物排出口７５の開閉弁７６，排気路８５の開閉弁８６，外気導入路８８の開閉弁８９は，通常，シュレッダーダストの選別時には閉じられるようになっている。送風機８２の駆動により送風された気体は，気体供給管８０によって気体供給口５５，蛇行部６３にそれぞれ分岐して供給される。気体供給口５５に送気された気体は，ジグザグ状流路Ｃ_１を通って上方において排出口５６から排出され，接続管６０に流入し，分岐管部８０ｂ内の合流流路８１から供給された気体と合流して，被処理物・気体供給口６１から流出する。被処理物・気体供給口６１からジグザグ状流路Ｃ_２に供給された気体は，上方において排出口６５から排出され，排出管６６を通ってサイクロン式分離機７０に流入する。そして，外筒部７１と内筒部７３との間で旋回しながら下降し，内筒部７３の下端開口から内筒部７３内に流入して上昇し，送風機８２の吸引力により，サイクロン式分離機７０から気体回収管７４を通じて送風機８２に戻される。こうして，送風機８２の駆動により，ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２，サイクロン式分離機７０内で気体を循環させるようになっている。かかる循環流路では，上流側（送風機８２側）から下流側に向かう方向において，ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２がこの順に並べられた状態になっている。

気体の循環に伴い，ジグザグ状流路Ｃ_１には，気体供給口５５から排出口５６に向かう上昇気流が形成され，ジグザグ状流路Ｃ_２には，被処理物・気体供給口６１から排出口６５に向かう上昇気流が形成される。各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２においては，比較的軽い物質は気流の影響により上昇し，比較的重い物質は重力により下降する。即ち，各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２内にシュレッダーダストが供給されると，重量に応じて軽量物と重量物の２つの階級に選別できるようになっている。

なお，ジグザグ状流路Ｃ_２における気体の流速は，ジグザグ状流路Ｃ_１における気体の流速より遅くなるように設定されている。かかるジグザグ状流路Ｃ_２においては，ジグザグ状流路Ｃ_１よりも，より軽い軽量物が落下する。即ち，上昇気流の影響を受けて上昇する軽量物と上昇気流に逆らって下降する重量物との境界となる重量（境界重量）が，ジグザグ状流路Ｃ_１とジグザグ状流路Ｃ_２とで互いに異なっており，その境界重量は，ジグザグ状流路Ｃ_１よりもジグザグ状流路Ｃ_２において軽くなっている。各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２における流速は，各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２の境界重量に応じて，適宜設定すれば良い。例えば，ジグザグ状流路Ｃ_１における気体の平均流速を約１５ｍ／ｓ程度とし，ジグザグ状流路Ｃ_２における気体の平均流速を約５ｍ／ｓ程度にすると良い。なお，気体の流速の比率は，ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２の流路断面積の比率に依存する。また，送風機８２の回転数を調節することにより，気体供給管８０に供給される気体の流量を変化させ，各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２における流速を適宜調節することができる。

また，送風機８２，ジグザグ管４３，４４，サイクロン式分離機７０等の温度が上昇したときは，開閉弁８９を開いて外気導入路８８から外気を取り込むことで冷却できるようになっている。開閉弁８６を開くと，排気路８５によって排気を行い，気体を換気することができる。

次に，以上のように構成された前処理システム１によってシュレッダーダストを前処理する方法について説明する。先ず，シュレッダーダストをスクリーン装置２に供給して篩い分けを行う。スクリーン装置２においては，長尺物等の大型の異物が粗物として篩い分けられる。これらの異物は，図２に示すように異物ヤード１０に集積され，再破砕などの処理が行われる。一方，細粒物として篩い分けられたシュレッダーダストは，ガラス選別部３に搬送される。スクリーン装置２からガラス選別部３に搬送されるシュレッダーダストからは，大型の異物が除去されているので，例えばブレードコンベアを使用しても，コンベアにシュレッダーダストが引っ掛かったり絡まったりするおそれがない。従って，コンベアを円滑に稼動させることができる。また，ガラス選別部３でも，シュレッダーダストが引っ掛かったり絡まったりすることなく，装置を円滑に稼動させることができる。なお，スクリーン装置２で選別される細粒物の大きさは，例えば約１５０ｍｍ〜２００ｍｍ以下になるようにすると良い。

ガラス選別部３では，シュレッダーダストが粗物と細粒物とに再び篩い分けられる。このうち，細粒物は例えば風力選別により，主にガラスを含む重量物とその他の軽量物とに選別される。ガラスはガラスヤード１１に集積され，軽量の細粒物はベルトフィーダ装置２０に搬送される。なお，ガラス選別部３で選別される細粒物の大きさは，例えば約２０ｍｍ以下になるようにすることが好ましい。一方，ガラス選別部３で篩い分けられた粗物は，風力選別装置５に搬送され，風力選別により，超重量物，重量物，軽量物に選別される。

風力選別装置５においては，先ず，被処理物供給口５０から選別機４１のジグザグ状流路Ｃ_１にシュレッダーダストが供給される。ジグザグ状流路Ｃ_１には，送風機８２の駆動により気体供給管８０の分岐管部８０ａ，気体供給口５５を介して気体が送気され，上昇気流が形成されている。そして，ジグザグ状の形状効果で発生する乱流等の影響によってシュレッダーダストがほぐされる。シュレッダーダストのうち，ジグザグ状流路Ｃ_１における選別の境界重量より軽い物質は，気流の影響を受けて上昇し，気流と共に排出口５６によって排出され，接続流路６２に流入する。一方，境界重量以上の重い物質は，上昇気流よりも重力の影響を強く受けて下降し，シュート部５７に蓄積される。こうして，ジグザグ状流路Ｃ_１に供給されたシュレッダーダスト中の物質が，重量に応じて軽量物と重量物の２つの階級に選別される。軽量物としては，例えば発泡ウレタン，プラスチック，ゴム，繊維くず，細粒の比較的軽量な金属等が選別される。重量物には，例えばＳＵＳ鋼の塊，ボルトなどが多く含まれ，その他，鉄鋼材以外の金属類の塊も含まれている。

接続流路６２に流入した軽量のシュレッダーダストと気流は，蛇行部６３を通過し，合流流路８１の気流と合流した後，被処理物・気体供給口６１からジグザグ状流路Ｃ_２に供給される。蛇行部６３を通過する際には，気流が蛇行して減速され，シュレッダーダスト中で塊状になっていたものが乱流等の影響によってほぐされる。また，合流流路８１の気流が合流する際にも，シュレッダーダストが合流気流の影響を受けてほぐされる。このように，ジグザグ状流路Ｃ_２に供給する前にシュレッダーダストをほぐすことで，ジグザグ状流路Ｃ_２においてより好適な選別を行うことができる。例えば，ジグザグ状流路Ｃ_２において軽量物として選別したいものであっても，これらが集まって重い塊状になっていると，ジグザグ状流路Ｃ_２において重量物として選別されてしまうおそれがあるが，そのような塊をほぐすことで，軽量物として確実に選別されるようになる。従って，ジグザグ状流路Ｃ_２における選別の精度を向上させることができる。また，蛇行部６３において減速されたシュレッダーダストを，合流流路８１から送気された気流によって十分な速度に加速することができる。こうして，シュレッダーダストがほぐされながら，気流と共に接続流路６２を通過し，被処理物・気体供給口６１から選別機４２のジグザグ状流路Ｃ_２に供給される。即ち，ジグザグ状流路Ｃ_１において軽量物として選別されたシュレッダーダストが，被処理物としてジグザグ状流路Ｃ_２に供給され，さらに選別される。

ジグザグ状流路Ｃ_２には上昇気流が形成されており，ジグザグ状の形状効果で発生する乱流等の影響によって，供給されたシュレッダーダストがほぐされる。このジグザグ状流路Ｃ_２における気体の流速は，ジグザグ状流路Ｃ_１における気体の流速よりも遅くなっている。即ち，ジグザグ状流路Ｃ_１よりも選別の境界重量が軽くなっている。そのため，ジグザグ状流路Ｃ_２における境界重量以上に重い物質は，ジグザグ状流路Ｃ_２内では上昇気流よりも重力の影響を強く受けて下降する。そして，シュート部６７に蓄積され，重量物として選別される。一方，ジグザグ状流路Ｃ_２における境界重量より軽い物質は，ジグザグ状流路Ｃ_２においても気流の影響により上昇する。そして，気流と共に排出口６５によって排出され，排出管６６を介してサイクロン式分離機７０に送出される。こうして，ジグザグ状流路Ｃ_２に供給されたシュレッダーダスト中の物質が，重量に応じて軽量物と重量物の２つの階級に選別される。軽量物としては，発泡ウレタン，プラスチックの細粒，ゴムの細粒，繊維くず等が選別される。重量物としては，例えば，鉄鋼材，アルミニウム，銅等の金属類，ゴムの粗粒，プラスチックの粗粒等が選別される。

サイクロン式分離機７０では，シュレッダーダストと気体が排出管６６から外筒部７１と内筒部７３との間に供給され，内筒部７３の周りに旋回気流が形成される。シュレッダーダストは，遠心力の影響によって外筒部７１側に沿って集まり，重力の影響により落下し，シュート部７２に沿って下降する。こうしてシュレッダーダストが気流から分離され，シュート部７２の下端部に蓄積される。気体は，内筒部７３の下端開口から内筒部７３内側に流入し，気体回収路７４によって排出され，送風機８２に送気される。そして，送風機８２の駆動によって，再び分岐供給路８０に送風され，風力選別装置５内で循環する。

シュレッダーダストの選別が終了したら，送風機８２の駆動を停止させる。シュート部５７に蓄積されたシュレッダーダストは，開閉弁５９を開くことにより超重量物排出口５８を通じて排出され，図示しないコンテナ等に超重量物として回収される。シュート部６７に蓄積されたシュレッダーダストは，ジグザグ管４４の下端部から重量物排出口６８を通じて排出され，重量物として回収され，図示しない搬送装置によって磁力選別装置８に搬送される。シュート部７２に蓄積されたシュレッダーダストは，開閉弁７６を開くことにより軽量物排出口７５を通じて排出され，図示しない搬送装置によってスクリーン装置６に搬送される。

磁力選別装置８に搬送されたシュレッダーダストは，磁着物としての鉄類と，非磁着物とに選別される。鉄類はＦｅヤード１２に集積され，非磁着物は，スクリーン装置６に搬送される。非磁着物には，アルミニウム，銅，ＳＵＳ鋼等の金属類，発泡ウレタン，プラスチック，ゴム，繊維くず等が含まれている。

スクリーン装置６では，風力選別装置５において軽量物として選別されたシュレッダーダスト，及び，磁力選別装置８において非磁着物として選別されたシュレッダーダストが，粗物と細粒物とに篩い分けられる。そのうち細粒物は金属選別部９に搬送され，粗物は破砕装置７によって再破砕された後，再びスクリーン装置６に戻され篩い分けられる。こうして破砕装置７によって粗物を破砕し，スクリーン装置６において細粒物として選別されるまで破砕を繰り返すことにより，シュレッダーダストの大きさを十分に小さくすることができる。なお，スクリーン装置６で篩い分けられる細粒物の大きさは，例えば約２０ｍｍ以下になるようにすることが好ましい。このとき，シュレッダーダストからは，予め風力選別装置５によって超重量物として塊状の金属類などが除去されているので，破砕装置７に備えた破砕用の刃が金属の塊などによって破損することを防止でき，刃の寿命を延ばすことができる。

金属選別部９では，シュレッダーダストから鉄類，アルミニウム類，銅類がそれぞれ選別される。鉄類はＦｅヤード１２に集積され，アルミニウム類はＡｌヤード１３に集積され，銅類はＣｕヤード１４に集積される。金属類が除去された残りのシュレッダーダストは，金属選別部９からベルトフィーダ装置２０に搬送される。

ガラス選別部３，金属選別部９からベルトフィーダ装置２０にそれぞれ搬入されたシュレッダーダストは，ベルトフィーダ装置２０から焼却施設２１に搬送され，流動床炉等によって焼却処理される。前処理されたシュレッダーダストは大きさが最大約２０ｍｍ程度になっており，粗物が含まれていないので，炉の燃焼が安定する。また，ガラスや金属成分が低減されているので，効率良く燃焼させることができ，焼却施設１２内の設備の磨耗も低減される。さらに，銅が触媒となったダイオキシンの発生抑制，未回収金属の低減が図れる。また，ガラスの主成分は流動床炉内の流動砂と類似しており，ガラスが流動砂に混入すると排出が困難となる他，結果的に流動砂の増加と同じこととなり，流動砂の挙動，温度等の制御を不安定にさせるが，そのようなガラスが除去されているので，炉内の燃焼が更に安定し，クリンカの発生も抑制できる。

かかる前処理システム１における風力選別装置５によれば，境界重量が異なる２つのジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２を備え，最初に境界重量が重い方のジグザグ状流路Ｃ_１においてシュレッダーダストを重量物と軽量物とに選別し，そのうち軽量物を，境界重量が軽い方のジグザグ状流路Ｃ_２に供給し，ジグザグ状流路Ｃ_２によってさらに重量物と軽量物とに選別する構成としたことにより，シュレッダーダスト中の物質を重量に応じて超重量物，重量物，軽量物の３つの階級に効率的に選別することができる。従って，シュレッダーダスト中から破砕が困難な超重量物を，重量物や軽量物から取り除くことができるので，例えば風力選別装置５による風力選別の後に破砕装置２０によってシュレッダーダストを破砕する場合に，超重量物によって破砕装置の刃が破損することを防止できる。

以上，本発明にかかる実施の形態の好適な例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，本実施の形態では，被処理物として廃棄自動車のシュレッダーダストを例示したが，被処理物とはかかるものに限定されず，各種の廃棄物，例えば廃棄家電製品の破砕物などであっても良い。また，例えば廃棄自動車と廃棄家電製品のシュレッダーダストを混合したものであっても良い。また，本実施の形態では，シュレッダーダストを焼却処理する前に行う前処理において，シュレッダーダストを風力選別するための風力選別装置について説明したが，本発明は，かかる前処理用の風力選別装置に限定されない。本発明は，他の技術分野において廃棄物以外の被処理物を選別する様々な用途の風力選別装置に適用できる。

ジグザグ状流路Ｃ_１に対する被処理物供給口５０，気体供給口５５，排出口５６の開口位置，また，ジグザグ状流路Ｃ_２に対する被処理物・気体供給口６１，排出口６５の開口位置などは，実施の形態に示したものに限定されない。また，図３に示すように，合流流路８１を設けず，接続流路６１のみからジグザグ状流路Ｃ_２に気体とシュレッダーダストを供給するようにしても良い。さらに，ジグザグ状流路Ｃ_２において，被処理物・気体供給口６１の下方から気体を供給し，上昇気流が形成されるようにしても良い。この場合，上昇気流を好適に形成することができる。

また，図４に示すように，分岐管部８０ａ内の流路断面積を調節可能なダンパ１００を介設しても良い。そうすれば，ダンパ１００の開度を調節することにより，気体供給口５５，接続流路６２にそれぞれ供給される気体の流量の比率を変化させ，ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２における気体の流速の比率を任意に調節することができる。これにより，各選別機４１，４２における選別の境界値になる重量を，それぞれ変更することが可能である。また，分岐管部８０ｂに合流流路８１の流路断面積を調節可能なダンパを設けても良い。

本実施の形態では，気体がサイクロン式分離機７０から気体回収管７４を通じて送風機８２に戻され，送風機８２，ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２，サイクロン式分離機７０内で気体を循環させる構成としたが，かかる形態には限定されない。例えば，送風機８２は外気を取り込んで送風する構成にし，気体回収管７４は送風機８２に接続せず，気体回収路７４からフィルタなどを介して外部に排気する構成としても良い。また，本実施の形態では，気体供給管８０を介して１つの送風機８２から気体供給口５５，合流流路８１に送風する構成としたが，気体供給管８０を設けず，気体供給口５５，合流流路８１に対してそれぞれ個別に送風機を設けても良い。この場合も，各送風機の回転数をそれぞれ調節することで，各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２における流速を個別に調節することができる。

各ジグザグ管４３，４４の形状は，実施の形態に示した流路断面が略矩形状の角パイプ状には限定されない。例えば流路断面が略円形の丸パイプ状であっても良い。また，ジグザグ状流路はジグザグ管によって形成したものに限定されない。例えば図５に示すように，各選別機４１，４２の内部空洞内において，複数の邪魔板１０１を左右から交互に傾斜させて設置することで，邪魔板１０１の間に略ジグザグ状の流路Ｃ_１’，Ｃ_２’が形成されるようにしても良い。

本実施の形態では，２つのジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２を設け，それらにシュレッダーダストを順番に通過させ，各ジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２において２つの重量階級にそれぞれ選別することにより，最終的に３つの階級に選別する形態を説明したが，ジグザグ状流路を３つ以上備えれば，シュレッダーダストを４つ以上の階級に選別することもできる。例えば，内部に形成される上昇気流の速度が互いに異なるｎ個（ｎ≧３）のジグザグ状流路，即ち，軽量物と重量物との選別の境界となる境界重量の値が互いに異なるｎ個のジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２，・・，Ｃ_ｎを備え，これらのジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２，・・・，Ｃ_ｎを，上流側から下流側に向かう方向において，境界重量が重いものから順次軽くなるように，即ち，上昇気流の平均速度が速い順に並べる。例えばジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２，・・，Ｃ_ｎの順に並べ，さらに，各ジグザグ状流路Ｃ_ｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ−１）の排出口と次のジグザグ状流路Ｃ_ｉ＋１の供給口とを，それぞれ接続流路によって接続する。かかる構成により，境界重量が最も重いジグザグ状流路Ｃ_１から選別を開始し，以下，境界重量が重い方から順番に選別を行う構成とすることができる。ジグザグ状流路Ｃ_ｉで軽量物として選別されたシュレッダーダストは，排出路，供給路を介して他のジグザグ状流路Ｃ_ｉ＋１に被処理物として供給される。そして，ジグザグ状流路Ｃ_ｉ＋１において，このシュレッダーダストがさらに軽量物と重量物とに選別される。こうして，ｎ個のジグザグ状流路Ｃ_１，Ｃ_２，・・，Ｃ_ｎによって順次風力選別することにより，シュレッダーダストをｎ＋１個の階級に選別することができる。なお，最後に選別を行うジグザグ状流路Ｃ_ｎの排出口はサイクロン式分離機に接続して，サイクロン式分離機において軽量物が気体から分離されるようにすれば良い。また，実施の形態に示した接続流路６２と同様に，各接続流路に，合流流路を合流させたり，蛇行部を設けたりしても良い。さらに，境界重量が軽いジグザグ状流路ほど流路断面積が大きい構成，即ち，ジグザグ状流路Ｃ_ｉの流路断面積は，ジグザグ状流路Ｃ_ｉ＋１の流路断面積より大きい構成としても良い。

本発明は，シュレッダーダスト，その他各種の被処理物を風力によって選別する装置及び方法に適用できる。

前処理システムの構成を説明する説明図である。 風力選別装置の構成を説明する概略側面図である。 別の実施形態にかかる風力選別装置の構成を説明する概略側面図である。 別の実施形態にかかる風力選別装置の構成を説明する概略側面図である。 別の実施形態にかかるジグザグ状流路を説明する概略側面図である。

符号の説明

１ 前処理システム
５ 風力選別装置
４１，４２ 選別機
４３，４４ ジグザグ管
Ｃ_１，Ｃ_２ ジグザグ状流路
５０ 被処理物供給口
５１ 被処理物供給管
５５ 気体供給口
５６ 排出口
５８ 超重量物排出口
６０ 接続管
６１ 被処理物・気体供給口
６２ 接続流路
６３ 蛇行部
６５ 排出口
６６ 排出管
６８ 重量物排出口
７０ サイクロン式分離機
７４ 気体回収管
７５ 軽量物排出路
８０ 気体供給管
８０ａ，８０ｂ 分岐管部
８１ 合流流路
８２ 送風機

Claims (6)

1. 縦型のジグザグ状流路内に上昇気流を形成し，前記ジグザグ状流路内に被処理物を供給して選別する装置であって，
   ２以上のジグザグ状流路を備え，
   前記２以上のジグザグ状流路は，被処理物が供給された際に上昇気流の影響を受けて上昇する軽量物と下降する重量物との境界となる境界重量が互いに異なり，
   前記各ジグザグ状流路に，被処理物を供給する供給口と，前記供給口の上方から気体及び軽量物を排出する排出口とをそれぞれ備え，
   前記ジグザグ状流路を，前記境界重量が重いものから順次軽くなるように並べ，
   前記各ジグザグ状流路の排出口と次のジグザグ状流路の供給口とを接続する接続流路を設けたことを特徴とする，風力選別装置。
2. 前記境界重量が軽いジグザグ状流路ほど流路断面積が大きいことを特徴とする，請求項１に記載の風力選別装置。
3. 前記接続流路に蛇行部を設けたことを特徴とする，請求項１又は２に記載の風力選別装置。
4. 前記接続流路に合流する合流流路を備えたことを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の風力選別装置。
5. 最後のジグザグ状流路の排出口を，サイクロン式分離機に接続したことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の風力選別装置。
6. 縦型のジグザグ状流路内に上昇気流を形成し，前記ジグザグ状流路内に被処理物を供給して選別する方法であって，
   ジグザグ状流路に被処理物を供給して，上昇気流の影響を受けて上昇する軽量物と下降する重量物とに選別し，
   前記軽量物を他のジグザグ状流路に供給して，さらに軽量物と重量物とに選別することを特徴とする，風力選別方法。

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