JP2012020215A

JP2012020215A - 廃棄物選別処理装置

Info

Publication number: JP2012020215A
Application number: JP2010158800A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Kinoshita; 幸信木下; Hiroshi Homitsu; 洋穂満
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】本発明は、多様な固形物が混在する廃棄物に対して確実に可燃物及び金属物を選別処理することができる廃棄物選別処理装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】廃棄物処理装置５は、ベルトコンベヤ４から廃棄物が投入される振動フィーダ７、振動フィーダ７の上方に配置された磁力選別機６、及び、振動フィーダ７の排出部３１の下方には上下に配列された一対のノズル部１１及び１２を有する風力選別機８を備えている。振動フィーダ７の移送面は篩部が形成されているとともに移送方向に行くに従い幅広となるように設定されている。振動フィーダ７に投入された廃棄物は、振動を付与されながら幅方向拡がるようにバラけて、磁力選別機６及び風力選別機８の選別処理を効率よく行うことができるようになる。
【選択図】図７

Description

本発明は、多様な固形物が混在する廃棄物を選別して最終処分する量を減量するための廃棄物選別処理装置に関する。

建築構造物の解体現場や建設現場では、家屋やビル等を一挙に解体すると、可燃物と不燃物が混在する混合廃棄物が多量に発生する。混合廃棄物には、コンクリート塊、残土、廃木材、紙くず、廃プラスチック、廃ボード、金属くず、陶器くず等が含まれており、多種類の材質のものが様々な大きさ及び形状で混在している。

混合廃棄物をそのままの状態で最終処分することは処分コストがかかることから、材質や大きさ等に応じて選別して再利用することが行われている。例えば、特許文献１では、建設廃棄物を通過廃棄物及び残留廃棄物に粗選別処理する粗選別機構、通過廃棄物を含水率１７％以下となるまで乾燥させる乾燥機構、乾燥廃棄物から金属片等を回収する磁力選別機、乾燥廃棄物を比重差により重量物（小石、砂等）及び軽量物に選別する比重選別機構、比重選別機構からの排気を処理する集塵機及びサイクロン、軽量物を通過軽量物（残土等）及び残留軽量物（木片、紙片等）に細選別処理する細選別機構を備えた廃棄物選別処理システムが記載されている。

廃棄物の選別機構としては、風力による選別処理の場合、例えば、特許文献２では、ブロアによりノズルから吹き出した空気流の中に廃棄物を落下させて重量別に選別し、空気流をブロアで吸い込みノズルから噴き出すように還流させるようにした点が記載されている。また、特許文献３では、混合廃棄物を振動コンベヤにより移送し、振動コンベヤの落下口の下方に複数段の送風噴出口を配置して振動コンベヤから落下する廃棄物を吹き飛ばして選別するようにした風力選別機が記載されている。磁力による選別処理の場合、例えば、特許文献４では、廃棄物焼却炉から排出された焼却灰を振動ふるいへ投入して粗大な異物を除去するとともに磁力選別機により鉄屑等を除去する点が記載されている。

特開２００６−３１５０００号公報特公昭５７−４８２７４号公報特開２００７−１７５６８３号公報特開２００４−４１８９６号公報

上述したような多様な固形物が混在する廃棄物を処分する場合、安定型最終処分場で最終処分するためには廃棄物から可燃物を取り除く必要がある。可燃物が混入した状態で廃棄物を埋め立てると可燃物が腐敗してガスが発生するといった問題があることから、最終処分場への廃棄物の搬入の際に廃棄物に含まれる可燃物は取り除いて別途焼却処分し、不燃物を最終処分場に持ち込むようにすることが要請されている。

そのため、上述した特許文献では廃棄物に対して風力による可燃物の選別処理が行われているが、種々雑多な廃棄物に対して確実に可燃物の割合を減少させることは困難であった。また、磁力による選別処理においても鉄屑等の金属物の回収が十分行うことができなかった。

そこで、本発明は、多様な固形物が混在する廃棄物に対して確実に可燃物及び金属物を選別処理することができる廃棄物選別処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る廃棄物選別処理装置は、移送方向に行くに従い幅広に設定されるとともに篩目が形成された移送面を振動させて固形物が混在する廃棄物を幅方向に拡げながら移送して篩目から粒子状の固形物を落下させて選別する振動移送機構と、前記移送面の上方に対向配置されるとともに移送される前記廃棄物中の金属物を磁力により回収する磁力選別機構と、前記振動移送機構の排出部の下方に上下に配置されて前記廃棄物の落下方向を横切る方向に空気を吹き出す複数のノズル部及びノズル部に空気を供給する送風源を備えるとともに落下する前記廃棄物を風力により重量物及び軽量物に選別する送風機構とを備えていることを特徴とする。さらに、前記送風機構は、前記ノズル部の吹き出し方向を上下に回動可能に調整する風向調整手段を備えており、下方に配置された前記ノズル部の吹き出し方向を上方に配置された前記ノズル部の吹き出し方向と交差するように上向きに設定することを特徴とする。さらに、前記送風機構は、各ノズル部の送風量を調整する風量調整手段を備えていることを特徴とする。

本発明に係る固形廃棄物処理用振動移送装置は、移送方向に行くに従い幅広に設定されるとともに篩目が形成された移送面部と、前記移送面部を振動させる振動部とを備え、固形物が混在する廃棄物を前記移送面部に投入して幅方向に拡げながら移送して篩目から粒子状の固形物を落下させて選別することを特徴とする。

本発明は、上記の構成を備えることで、コンベヤ等から連続して投入される廃棄物を振動移送機構で幅方向に拡げながら全体に均すように移送するので、廃棄物中から磁力選別機構により金属物を効率よく回収することができる。

すなわち、振動移送機構において移送面が移送方向に行くに従い幅広に設定され振動が付与されることで、多様な固形物が絡み合った状態の廃棄物を次第に解きほぐすように均していくため、磁力選別機構での金属物の回収効率を向上させることができる。

また、廃棄物は振動移送機構において全体的に幅方向に均されて解きほぐされた状態で排出部から落下するようになるため、送風機構において廃棄物を風力により選別しやすくなり、重量物及び軽量物の選別効率を高めることができる。

また、振動付与機構の上方に磁力選別機構を配置し、下方に送風機構を配置しているので、廃棄物選別処理装置をコンパクトにすることができ、装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。

そして、複数のノズル部の吹き出し方向を個別に上下に回動可能に調整する風向調整手段を備えているので、投入される廃棄物の特性に応じて各ノズル部の吹き出し方向を上下に回動して重量物である不燃物及び軽量物である可燃物が確実に選別されるように調整することができる。したがって、多様な固形物が混在する廃棄物が投入された場合でも各廃棄物の特性に応じてきめ細かく各ノズル部の風向を調整して廃棄物毎に不燃物及び可燃物が正確に選別できるように設定することが可能となる。

また、下方に配置されたノズル部の吹き出し方向を上方に配置されたノズル部の吹き出し方向と交差するように上向きに設定することで、交差する２つの吹き出し方向からの送風により廃棄物から軽量物である可燃物を風力により確実に選別することができる。

さらに、各ノズル部の送風量を調整する風量調整手段を備えることで、各ノズル部から吹き出す風向及び風量を調整して廃棄物の不燃物及び可燃物を選別するのに最適な送風を行うように設定することができる。

本発明に係る実施形態を備えたシステム全体の処理工程を示す概略図である。廃棄物選別処理装置の内部構成に関する概略正面図である。廃棄物選別処理装置の内部構成に関する概略側面図である。磁力選別機に関する正面図及び側面図である。振動フィーダに関する正面図、上面図及び底面図である。ノズル部に関する斜視図である。廃棄物選別処理装置の選別処理に関する説明図である。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えた廃棄物処理システム全体の処理工程を示す概略図である。図１に示す廃棄物選別処理システムでは、まず、持ち込まれた廃棄物Ｗが搬送コンベヤ１により搬送されて粗選別機構２に投入される。粗選別機構２では、投入された廃棄物Ｗが所定の大きさの篩目により通過廃棄物Ｗ１及びＷ２が落下して粗選別処理され残留廃棄物Ｗ３が次の手選別処理のベルトコンベヤ３に移送される。

手選別処理では、ベルトコンベヤ３で搬送される残留廃棄物Ｗ３に対して作業者Ｍがペットボトル、空き缶、プラスチック片、金属片といったものを選別回収する。そして、手選別処理された後の残留廃棄物Ｗ４がベルトコンベヤ４により次の廃棄物選別処理装置５に移送される。廃棄物選別処理装置５では、残留廃棄物Ｗ４が振動移送機構である振動フィーダ７に投入される。振動フィーダ７の上方には磁力選別機６が設置されており、移送される残留廃棄物Ｗ４から金属片等を磁力により吸着して回収する。磁力選別処理された後の残留廃棄物は振動フィーダ７の排出部から落下して送風機構である風力選別機８からの送風を受け、風力により重量物である不燃物及び軽量物である可燃物に選別される。

図２及び図３は、廃棄物選別処理装置５の内部構成に関する概略正面図及び概略側面図である。廃棄物選別処理装置５は、選別処理を行う箱状の建物５０が設置されており、建物５０内にはほぼ中央部に仕切り板５１が立設して２つの区域に画定されている。

仕切り板５１で画定された一方の区域の上方には、建物５０に形成された開口部５０ａにベルトコンベヤ４の下流側端部が挿入されており、ベルトコンベヤ４から落下する残留廃棄物Ｗ４が投入されるように振動フィーダ７が建物５０の天井から吊り下げられている。振動フィーダ７の移送面の上方には磁力選別機６が対向配置するように天井から吊り下げられている。磁力選別機６で回収された金属片は回収ダクト９に落下して金属廃棄物Ｗ５として選別される。また、振動フィーダ７の移送面には篩目が形成されており、振動を受けた残留廃棄物から脱離した砂等の粒状物が篩目を通過して回収ダクト１０内を落下し、粒状廃棄物として選別される。

図４は、磁力選別機６に関する正面図（図４（ａ））及び側面図（図４（ｂ））である。磁力選別機６は、支持フレーム２０の下面にプーリ２１ａ及び２１ｂが回動可能に取り付けられており、プーリ２１ａ及び２１ｂには無端ベルト２２が張架されている。そして、プーリ２１ａ及び２１ｂの間には電磁石装置２３が設置固定されている。支持フレーム２０の上面には取付フレーム２６が配設されており、取付フレーム２６に設置されたモータ２５とプーリ２１ａとが駆動ベルト２４により接続されている。また、支持フレーム２０は、四隅を吊下げワイヤ２７により残留廃棄物Ｗ４を移送する振動フィーダ７の移送面に対向する位置に吊り下げられている。

電磁石装置２３から磁力を発生させながらモータ２５を回転駆動すると駆動ベルト２４を介してプーリ２１ａが回転して無端ベルト２２が図４（ｂ）に示す矢印方向に回動するようになる。そのため発生した磁力により吸引された残留廃棄物Ｗ４中の金属片が無端ベルト２２の表面に吸着されて無端ベルト２２とともに移動するが、プーリ２１ａの近傍まで金属片が到達すると、電磁石装置２３の磁力が弱まるため金属片は無端ベルト２２から離脱して回収ダクト９内に落下するようになる。こうして残留廃棄物Ｗ４中の金属片が選別除去される。

図５は、振動フィーダ７に関する正面図（図５（ａ））、上面図（図５（ｂ））及び底面図（図５（ｃ））である。振動フィーダ７は、ベルトコンベヤ４から残留廃棄物Ｗ４が投入される平面視矩形状のホッパ部３０を備えており、ホッパ部３０の３つの辺部は枠状に形成されて廃棄物が不用意に落下しないようにされ、残りの１つの辺部が枠なしで廃棄物が落下する排出部３１とされている。

ホッパ部３０の底面には枠状の取付部３２が下方に突出するように固定されている。取付部３２には、排出部３１とは反対側の側部に一対のバイブレータ３３が取付固定されている。また、ホッパ部３０の外周の４箇所には吊り下げ用の係止部材３４が固定されており、係止部材３４には支持枠体３５の下端部が係止されている。そして、支持枠体３５は、緩衝用コイルバネ３６を介して支持フック３７に取り付けられている。

振動フィーダ７は、排出部３１が最も低くなるようにホッパ部３０を傾斜して吊り下げるように設定されており、バイブレータ３３が上下方向の振動動作を発生させることで振動フィーダ７全体が上下方向に微振動するようになる。

ホッパ部３０の底面は、投入された廃棄物の移送面となり、排出部３１から所定間隔を空けて小径の篩目が多数形成されて篩部３８になっている。ホッパ部３０に形成される移送面は、廃棄物の投入部から排出部に向かう移送方向に行くに従い幅広に設定されている。廃棄物が投入される移送面の投入領域３０ａでは、篩目が形成されておらず、ベルトコンベヤ４の投入幅よりも広い幅に設定され、移送方向に行くに従い幅が拡がるように設定されている。投入領域３０ａに続く選別領域３０ｂでは、篩部３８が形成されるとともに移送方向に行くに従いさらに幅が拡がるように設定されている。選別領域３０ｂに続く排出領域３０ｃでは、篩目が形成されておらず、幅はほぼ一定になるように設定されている。

ホッパ部３０に投入された残留廃棄物Ｗ４は、ホッパ部３０全体の振動動作により傾斜方向に振動しながら移動して排出部３１から落下するようになる。その際に、投入領域３０ａ及び選別領域３０ｂでは、廃棄物が振動を受け幅の拡がりに応じて全体に均されるように次第に拡がるようになる。そのため、絡み合ったり、密着した状態の廃棄物が次第に解きほぐされていくようになる。したがって、選別領域３０ｂの上方に配置した磁力選別機６による金属片の吸着が容易になって回収効率が向上する。

また、残留廃棄物Ｗ４に振動を与えて解きほぐすことで、紙片やプラスチックシート等が密着した状態の廃棄物を分離してバラけた状態にでき、廃棄物に付着していた砂、ガラス片及びプラスチック片等の粒子状の廃棄物も分離して篩部３８の貫通孔を通過して下方に落下するようになる。

そして、金属片や粒子状物が除去された廃棄物が排出領域３０ｃに移送されてそのまま排出部３１から落下していくようになる。

建物５０の外部には、図２及び図３に示すように、送風源である排気ブロア１５が設置されており、排気ブロア１５の排気側の排出口には送風ダクト１６が接続され、吸気側の吸入口には吸気ダクト１７が接続されている。送風ダクト１６は、振動フィーダ７に対応する位置まで延設されて上下２つに分岐する分岐管１６ａ及び１６ｂに接続している。分岐管１６ａ及び１６ｂの先端部は、建物５０の壁面を貫通してそれぞれノズル部１１及び１２が接続されている。また、分岐管１６ａ及び１６ｂには、それぞれ送風量を調整するための調整弁１６ｃ及び１６ｄが取り付けられている。

ノズル部１１及び１２は、振動フィーダ７の排出部３１の下方に上下２段に配列して設けられている。図６は、ノズル部に関する斜視図である。上方のノズル部１１は、分岐管１６ａに接続する支持筒部１１ａを備えており、支持筒部１１ａの外周には密着した状態で回動可能に可動筒部１１ｂが取り付けられている。可動筒部１１ｂには、長手方向に沿って吹き出し部１１ｃが外方に向かって突出形成されている。支持筒部１１ａの外周には長手方向に沿って所定幅の開口が形成されており、形成された開口に吹き出し部１１ｃが一致した状態に設定されることで分岐管１６ａから支持筒部１１ａ内部に送入された空気が吹き出し部１１ｃから吹き出すようになる。可動筒部１１ｂを回動させて吹き出し部１１ｃを上下動させることで、吹き出し部１１ｃから吹き出す送風方向を調整することができる。吹き出し部１１ｃは、排出部３１のほぼ真下になる位置に配置され、その吹き出し口の長手方向の幅は、排出部３１の幅よりも広くなるように設定されている。

下方のノズル部１２は、分岐管１６ｂに接続する支持筒部１２ａを備えており、支持筒部１２ａの外周には密着した状態で回動可能に可動筒部１２ｂが取り付けられている。可動筒部１２ｂには、長手方向に沿って吹き出し部１２ｃが外方に向かって突出形成されている。そして、ノズル部１１と同様に、支持筒部１２ａの外周に形成された開口に吹き出し部１２ｃが一致した状態に設定されて分岐管１６ｂから支持筒部１２ａ内部に送入された空気が吹き出し部１２ｃから吹き出すようになる。また、ノズル部１１と同様に、可動筒部１２ｂを回動させて吹き出し部１２ｃから吹き出す送風方向を調整することができる。吹き出し部１２ｃは、吹き出し部１１ｃのほぼ真下になる位置に平行に配置され、その吹き出し口の長手方向の幅は、吹き出し部１１ｃの吹き出し口の幅とほぼ一致するように設定されている。

吸気ダクト１７は、建物５０の天井部分に延設されて取り付けられており、その先端部は建物５０の内部と連通する開口部１７ａとなっている。開口部１７ａは、仕切り板５１により画定された他方の区域に開口しており、開口部１７ａを囲むようにスクリーン部１４が設置されている。スクリーン部１４は、メッシュ状に形成されたシート体からなり、ノズル部１１及び１２から吹き出す空気を通過させる。また、ノズル部１１及び１２からの送風により吹き付けられた軽量物を下方に案内するように奥に行くに従い下方に湾曲形成されている。

排気ブロア１５を動作させると、ノズル部１１及び１２から空気を吹き出して送風するとともに、吹き出された空気が吹き出し方向に開口した開口部１７ａから吸気されて排気ブロア１５に還流する気流が形成されるようになり、空気が循環することで廃棄物に風を当てた際に飛散する埃や塵が周囲に拡散しないようにされている。また、空気とともに飛散する埃や塵はスクリーン部１４に捕捉されて回収されるため、選別処理の際の周囲の環境に与える悪影響を抑えることができる。

ノズル部１１及び１２の下方には、ベルトコンベヤ１３が配置されており、ノズル部１１及び１２からの送風による風力の影響を受けずに落下するレンガ、タイル、瓦等の重量物がベルトコンベヤ１３の搬送面で受け止められるようになっている。

図７は、廃棄物選別処理装置５の選別処理に関する説明図である。上方のノズル部１１の吹き出し方向Ｔ１は、振動フィーダ７の排出部３１からの廃棄物の落下方向を横切るように設定され、水平方向よりわずかに上向きに設定するとよい。また、下方のノズル部１２の吹き出し方向Ｔ２は、廃棄物の落下方向を横切る方向で吹き出し方向Ｔ１と交差するように上向きに設定されている。

仕切り板５１の上端は、吹き出し方向Ｔ１及びＴ２よりも下方になるように設定されている。仕切り板５１の上部には、必要に応じて可動板を取り付け、可動板を上下動させることで、仕切り板５１の高さ調整をしてもよい。

ベルトコンベヤ４から振動フィーダ７に投入された残留廃棄物Ｗ４は、まず、振動フィーダ７で上下動の振動を受けながら幅方向に均されるように拡がり排出部３１に向かって移送される。そして、廃棄物が移送中に上方に配置した磁力選別機６により金属片が吸着して回収され回収ダクト９を落下して金属廃棄物Ｗ５として選別され、粒子状の廃棄物Ｗ６が篩部３８から落下して選別される。

そして、振動フィーダ７を移動しながら幅方向に拡がりバラけた状態となった廃棄物は、排出部３１から落下し、ノズル部１１及び１２から吹き出される送風を受けて重量物Ｗ８及び軽量物Ｗ７に選別される。レンガ、タイル、瓦等の重量物Ｗ８は、落下する際に送風されても風力の影響をほとんど受けずにそのまま落下していく。また、紙片やプラスチックシートといった軽量物は、送風を受けて舞い上がるようになり、仕切り板５１を越えて他方の区域内に落下するようになる。

選別された重量物Ｗ８は、ベルトコンベヤ１３に落下して回収される。回収された重量物Ｗ８は、不燃物として処理可能なものであるが、不燃物でも比較的軽量なものは風力の影響を受けて落下方向からずれるようになる。そのため、仕切り板５１の高さを調整して仕切り板を越えないようにする。

また、選別された軽量物Ｗ７は可燃物として処理可能なものであるが、水気を含んだ可燃物の場合には重くなるため、ノズル部１２の吹き出し方向Ｔ２を上向きに調整して廃棄物に対して上向きの風力を与える。そして、吹き出し方向Ｔ２をノズル部１１からの吹き出し方向Ｔ１に交差させることで、ノズル部１１からの送風により仕切り板５１を越えるように飛散させて軽量物として選別する。

また、分岐管１６ａ及び１６ｂに設けた調整弁１６ｃ及び１６ｄを調整してノズル部１１及び１２から吹き出す送風量をそれぞれ変化させ、廃棄物に与える風力をその特性に応じて微調整することで不燃物及び可燃物に正確に選別することが可能となる。さらに、排気ブロア１５の出力を調整してノズル部１１及び１２から吹き出す全体の送風量を変化させるようにしてもよい。

以上説明したように、振動フィーダ７の移送面を移送方向に行くに従い幅広となるように設定されているので、投入された廃棄物が絡み合った塊の状態でも振動を付与しながら幅方向に拡がるように均すことで、廃棄物が解きほぐされた状態となって金属片、重量物及び軽量物の選別処理を効率的に行うことができる。

また、投入される廃棄物の特性に応じて不燃物及び可燃物がそれぞれ重量物及び軽量物として選別されるように、ノズル部１１及び１２から吹き出す送風方向及び送風量並びに仕切り板の高さをきめ細かく調整すればよい。こうした調整を行うことで、多様な固形物が混在する廃棄物から可燃物をできるだけ排除して最終処分場に持ち込み可能なレベルまで可燃物の割合を低下させた廃棄物に選別処理できる。

ノズル部１１及び１２から吹き出された空気は開口部１７ａから吸気されるため、ノズル部から開口部に向かうような気流が形成されて選別処理の際に飛散した埃や塵が周囲に拡散しないようにされる。また、気流に乗った埃や塵はスクリーン部１４に捕捉されるようになる。

１搬送コンベヤ
２粗選別機構
３ベルトコンベヤ
４ベルトコンベヤ
５廃棄物選別処理装置
６磁力選別機
７振動フィーダ
８風力選別機
９回収ダクト
10 回収ダクト
11 ノズル部
12 ノズル部
13 ベルトコンベヤ
14 スクリーン部
15 排気ブロア
16 送風ダクト
17 吸気ダクト

Claims

移送方向に行くに従い幅広に設定されるとともに篩目が形成された移送面を振動させて固形物が混在する廃棄物を幅方向に拡げながら移送して篩目から粒子状の固形物を落下させて選別する振動移送機構と、前記移送面の上方に対向配置されるとともに移送される前記廃棄物中の金属物を磁力により回収する磁力選別機構と、前記振動移送機構の排出部の下方に上下に配置されて前記廃棄物の落下方向を横切る方向に空気を吹き出す複数のノズル部及びノズル部に空気を供給する送風源を備えるとともに落下する前記廃棄物を風力により重量物及び軽量物に選別する送風機構とを備えていることを特徴とする廃棄物選別処理装置。
前記送風機構は、前記ノズル部の吹き出し方向を上下に回動可能に調整する風向調整手段を備えており、下方に配置された前記ノズル部の吹き出し方向を上方に配置された前記ノズル部の吹き出し方向と交差するように上向きに設定することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物選別処理装置。
前記送風機構は、各ノズル部の送風量を調整する風量調整手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃棄物選別処理装置。
移送方向に行くに従い幅広に設定されるとともに篩目が形成された移送面部と、前記移送面部を振動させる振動部とを備え、固形物が混在する廃棄物を前記移送面部に投入して幅方向に拡げながら移送して篩目から粒子状の固形物を落下させて選別することを特徴とする固形廃棄物処理用振動移送装置。