JP2013169521A - 分別ごみの風力選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ごみ袋等の軽量物と、ペットボトル等中重量物と、空き瓶等重量物の3種分別風力選別装置を提供する。
【解決手段】
被分別物の搬送コンベア６を跨ぐケーシング２の搬送方向に平行な側壁のうち、一方の側壁の内面形状を縦方向に凹状とし、他方の側壁下部の吹き上げノズル３から横風を吹き込み、浮遊物を凹状の側壁内面に沿って吹き上げ、反転させ、ケーシング天井に沿って空気搬送し、軽量物排出口８の前面に設けた網目状の可動スクリーンにより更にフィルム状の軽量物と固形状の中重量物とに分別する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、主として分別回収されたごみの中から空き缶、空き瓶、ペットボトル等再利用可能な資源物を回収する再資源化中間処理施設において袋類等の軽量物と、空き缶やペットボトル等の中重量物と、空き瓶等の重量物とを、風の力を利用して分別する風力選別装置に関する。

近年、空き缶、空き瓶、ペットボトル等再利用可能な廃棄物は、プラスチック製ゴミ袋に詰められ資源ごみとして分別回収され、中間処理場にて破袋の後、機械及び人手により個別に仕分けられ再資源化工場へ送られる。再資源化工場では二次選別、破砕、洗浄等が行われ再び各原料へ戻す等の作業がおこなわれている。

中間処理場での選別ラインでは、大きさで分ける篩装置、重量差で分ける風力選別装置、磁力で分ける磁力選別装置、渦電流を利用した非鉄金属選別装置等が使われている。このうち風力選別装置は風で最も飛び易いプラスチック袋類の軽量物と、次に飛び易い空き缶およびペットボトル類の中重量物と、飛びにくい空き瓶類の重量物とを仕分けるのに適しており、一次仕分けの装置として普及している。

例えば、特許文献１では、回転篩装置により微細ごみと、空き缶、空き瓶等の大きなごみに仕分け、次に大きなごみ中の鉄缶を磁気選別装置にて選別し、最後に搬出コンベアの端部に配置されたノズルから吹きだした空気流によりアルミ缶と、空き瓶の分別を行っている。
特許文献２は、ごみの搬送コンベアの排出端部の下方に設けられた高圧ノズルから高速エアーを斜め上方へ噴出させ、比重が最も大きいガラスビン類をノズルに一番近い重量物排出シュートに、スチール缶・アルミ缶・ペットボトル類をノズルから少し離れた中重量物排出シュートに、包装フィルム類はノズルから最も離れた軽量物排出シュートに仕分けられる。また軽量物排出口部には空気噴出ノズルに対向させ空気が貫通する無軌道式に巻回される網目状の可動スクリーンが設けられ、風に乗って飛んできた包装フィルム類等を前記可動スクリーンに張りつかせ移動させ、空気流れが途切れた場所に設けた軽量物シュートに集めるようになっている。
特許文献３は、主として廃棄プラスチック類を風力にて浮遊し易い袋等のフィルム系と、それ以外とに分別する２種分別風力選別装置に関するものである。被分別物の主選別コンベアを跨ぎトンネル状に形成されたケーシングの壁面下部からコンベア搬送方向直角にエアーを噴出させ、浮遊物を上方へ吹き上げケーシング上方に設けられた排出口から分別排出する。また非浮遊物は主選別コンベアにて後段へ搬送される。この装置は、主選別コンベア上に設置することが可能なため既存施設の改良に適している他、新設ラインでもレイアウトが容易かつ低コストになる等の実用的上優れている。

特開平５−６４７７１号公報 特開平８−３０９２８７号公報 特開２００８−１９４６２４号公報

一般に家庭から袋詰めにして排出されるごみには、たとえ分別収集されていたとしても予想外の異物が混入していることが多く、混在したごみが流れる主選別コンベアから先ず選別し易い資源物を機械で選別仕分けし、その他のごみ、即ち異物を含み機械選別が難しいごみはこのまま主選別コンベアにて後段へ搬送し、人手により選別する方法が一般的である。
前記特許文献１、２、３のうち、特許文献３は、この観点から最も実用的であり、容器リサイクル法に基づく、容器包装プラスチックに分類される主として包装用フィルム類の仕分けに広く用いられている。しかしながら、この装置は基本的に包装用フィルムとそれ以外の中重量物・重量物とを粗く仕分ける２種分別風力選別装置であり、包装用フィルムと空き缶・ペットボトルの仕分け性能が悪い。なぜなら風量が強いと包装用フィルムと空き缶・ペットボトルの両者が吹き上げられ軽量物として仕分けられ、一方風量が弱いと包装用フィルの一部が飛ばずに重量側に仕分けられる確率が高くなる。
最近、ごみ収集コストを安くするため、容器包装プラスチックとペットボトルを同じプラスチック製ごみ袋に入れ収集するケースも多くなってきており、包装用フィルムと、ペットボトルと、それ以外の異物等の重量物を仕分ける３種分別選別装置が強く望まれている。
特許文献２は、前述した通り３種の分別が可能である。しかしながら、混在物の全量をこの装置に投入し仕分けられた軽量物と中重量物と重量物のそれぞれを、別々の排出シュートおよびコンベアにて次工程へ搬送しなければならないため、レイアウトが複雑になる他、一本の主選別コンベアの流れの中で人手による選別を行っている様な既存の選別ラインへの導入は、極めて難しい。

本発明は、上述した包装用フィルムと、ペットボトルと、それ以外の異物等の重量物の３種仕分け、あるいは空き瓶、空き缶、ペットボトルをプラスチック製袋にいれて回収された資源ごみを、プラスチック袋類等の軽量物と、空き缶やペットボトル等の中重量物と、空き瓶・その他の異物等の重量物の３種仕分けが可能でかつ主選別コンベア上に設置可能な風力選別装置を提供する事を目的とする。

上記課題は以下の手段により解決される．
請求項１の発明は、風力にて浮遊材と非浮遊材とに分ける風力選別装置において、浮遊物と非浮遊物の混合物の搬送手段を跨ぎ搬送方向に平行な両側壁のうち、少なくとも片方の側壁の内面形状を縦方向に凹状としたケーシングと、前記内面形状を縦方向に凹状とした側壁と相対するもう一方の側壁の下部から搬送手段と平行またはやや上方に向けて空気を噴出するノズルと、前記ノズルの空気にてノズルに相対する縦方向に凹状の側壁内面に沿って上昇、反転し、ケーシング天井に沿って浮遊物のうち袋状軽量物と搬送空気を排出する前記ノズルと同じ側の側壁上方に設けられた軽量物排出口と、前記軽量物排出口の入り口部に設けられた風が貫通する可動スクリーンと、可動スクリーンの下部に設けられた中重量物排出口により構成される事を特徴としている。浮遊物のうち空き缶、ペットボトル等固形体である中重量物は前記可動スクリーンに衝突し、推進力を失い下方へ落下し、中重量物排出口から排出される。また浮遊物のうちごみ袋等フィルム状の軽量物は、前記可動スクリーンの可動スクリーンに貼り付き可動スクリーンの裏面に運ばれ、可動スクリーンを貫通してきた風により貼り付きが解除され風に飛ばされ軽量物排出口から排出される。
一方、前記構成によりノズルから噴射された空気は、搬送コンベアの横方向から搬送コンベア面を横断し、ノズルと相対する側に配置されている内面が凹状の側壁内面に沿って上方に吹き上がり反転し、更に天井面に沿ってながれ、可動スクリーン面を貫通し、ノズル側の側壁上方にある排出口から排出される。また、非浮遊物は搬送コンベアにより次工程へ搬送される。

請求項２の発明は、前述した請求項１の可動スクリーンが回転ドラムスクリーンにて構成されている。
請求項３の発明は、前述した請求項１の可動スクリーンが無限軌道式に巻回される網目状スクリーンコンベア（以下、スクリーンコンベアという）にて構成されている。
上記請求項１と２はいずれも実用可能であるが、一長一短がある。製作コスト的には回転軸が一軸である回転ドラムスクリーンの方が安くかつ堅牢である。一方、搬送空気が可動スクリーンを貫通する場合の空気抵抗の観点からはスクリーンコンベアの方が良好である。なぜなら回転ドラムスクリーンは搬送空気が曲面に衝突するため空気の一部がケーシング内に拡散し易く、中重量物排出口から搬送空気の流出が多くなる。
ケーシング内に吹き込まれた空気は可動スクリーン面を貫通或いは、排出口上面と可動スクリーン上部の間隙を貫通し、その殆どは軽量物排出口へ排出されるが、一部は下方に散乱されケーシング内で回転する。実験によるとこの風の回転はケーシングの中心軸上を負圧にする効果がある。これを阻害すると風が四方八方に散乱し、浮遊物も散乱し選別性能が低下する。一方中重量物排出口は、この風の回転を阻害する位置にある。このためケーシング内に配置した中重量物排出口の底面部材は空気が貫通する網状スクリーンにすることが望ましい。
又、排出口上面と可動スクリーン上部の間隙は、浮遊物のうち袋類等の軽量物の処理量により適宜選択する必要があるが、一般的に３０ｍｍから１００ｍｍ程度が望ましい。狭すぎると袋類が可動スクリーンから剥がれ落ち中重量物排出口に落ち込むことがある。一方広すぎると固形体の缶、ペットボトル等の中重量物が間隙を通過して軽量物排出口へ仕分けられることがある。
請求項４の発明は、内面が凹状の側壁内面に沿って１ヶ以上の補助ノズルを設けたものである。このノズルは、浮遊物が凹状の側壁内面に沿って上方へ流れるのを補助するものであるが、ノズルからの噴出する高速空気流は、ベルヌーイの法則により周囲の圧力に比べて負圧になる。このため周囲の空気を高速空気流の中心に向かって巻き込む。言い換えれば浮遊物を凹状の側壁内面側に引き込む作用がある。このため、浮遊物の散乱を防ぎ、選別性能の向上に大いに寄与しうる。
上記補助ノズルの数は複数あることがより望ましい。

一般的なゴム製等のベルトコンベアを跨いで設置できるため、プラントのレイアウトがきわめて容易である。特に既存プラントへの設置が容易である。
廃棄プラスチックの選別において、風で飛び易いプラスチックフィルムの中に一部含まれるペットボトル等固形体は可動スクリーンに跳ね返され中重量物口から分別排出される。又、プラスチックフィルムは可動スクリーンにて可動スクリーンの裏側に運ばれ、風により剥がされ、搬送され軽量物排出口から分別排出される。すなわち従来2種選別であった上記選別において３種選別が可能となり、選別性能と選別能率が格段に向上する。
主選別ラインをながれるごみ袋、空き缶・ペットボトル、空き瓶の資源物の選別において、ごみ袋を第2のルートへ、缶・ペットボトルを第3のルートへ選別仕分することが可能である。又、空き瓶及び異物は第1のルートである主選別ライン上を流れ、人手による選別が行われる。従来法に比べて選別効率が格段に向上する。既存ラインへの設置が容易である。

本発明の第１の実施形態における風力選別装置の縦断面図（搬送方向と平行、図2のB-B断面図）を図１に、図１のＡ−Ａ断面図を図２に、第２の実施形態における風力選別装置の縦断面図（搬送方向と平行、図４のB-B断面図）を図３に、図３のＡ−Ａ断面図を図４に示す。

第１の実施形態における風力選別装置について図１と、図２とを用いて以下に詳述する。
本体１は浮遊物と非浮遊物が混在する被分別物を搬送する搬送コンベア６と、ケーシング２と、ケーシング２に風を噴出する吹き上げノズル３と、軽量物１４および中重量物１３よりなる浮遊物の上昇を補助する補助ノズル４及び補助ノズル５と、軽量物１４と中重量物１３を仕分ける回転ドラムスクリーン７と、軽量物１４の排出口８と、中重量物１３の排出口９と、送風機１６とから構成される。

ケーシング内面の断面形状（搬送方向と垂直な断面）は図２に示すように吹き上げノズル３側の側壁内面と、搬送コンベア６の上面と、吹き上げノズル３と相対する側壁内面と、ケーシングの天井とにより概略Ｄ型となっており、搬送コンベア６の上面に水平或いは斜め上方向から噴射された空気は、軽量物１４および中重量物１３よりなる浮遊物を吹き上げ、前記Ｄ型ケーシング内面に沿ってながれ回転ドラムスクリーン７を貫通して、軽量物排出口８から排出される。風で吹き上げられる浮遊物は軽量物１４および固形体の中重量物１３からなり、両者とも回転ドラムスクリーン７に衝突する。このうちごみ袋等フィルム状の軽量物は回転ドラムスクリーン７に風で押し付けられ前記回転ドラムスクリーン７の回転によって背面に運ばれる。背面では回転ドラムスクリーン７を貫通した風にてはがされ軽量物排出口８から排出される。一方は固形体の中重量物１３は回転ドラムスクリーン７にはねかえされ中重量物の排出口９へ落下し滑り落ちる。尚、中重量物の排出口９の底面部材１０は、風が貫通し易いパンチンク゛メタル或いは網目状スクリーンとなっている。また中重量物の排出口９の排出端は風流出防止ゴム暖簾９を設けている。

第2の実施形態における風力選別装置において、第１の実施形態における風力選別装置の可動スクリーンが回転ドラムスクリーン７であるのに対して前記可動スクリーンがスクリーンコンベア１７となっている。両者は機能、動作においてほぼ同等であるが、風の貫通性はスクリーンコンベア１７の方が優れている。

本発明に係わる風力選別装置は、廃棄プラスチック等の浮遊材と異物である非浮遊物が混在する搬送物から浮遊物を分別、仕分けできる。特に従来法では仕分けが難しい、浮遊物中の固形状のペットボトル等中重量物をも仕分けできる。また空きビン・空き缶・ペットボトルの資源物の選別において、空きビンと異物は第1のルートである主選別ライン上に、空き缶・ペットボトルを第2のルートへ、ごみ袋を第3のルートへ分別、仕分けできる。上記いずれの場合も主選別コンベアを跨ぐ形で設置できる。

本発明における、第１の実施形態における風力選別装置の縦断面図（搬送方向と平行、図2のB-B断面図）である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明における、第２の実施形態を示した風力選別装置の縦断面図（搬送方向と平行、図４のB-B断面図）である。 図３のＡ−Ａ断面図である。

１・・・本体、２・・・ケーシング
３・・・吹き上げノズル、４・・・補助ノズル１
５・・・補助ノズル２、６・・・搬送コンベア
７・・・回転ドラムスクリーン、８・・・軽量物排出口
９・・・中重量物排出口、１０・・・底面部材
１１・・・風流出防止簾、１２・・・重量物
１３・・・中重量物、１４・・・軽量物
１５・・・風、１６・・・送風機
１７・・スクリーンコンベア

Claims (4)

1. 風力にて浮遊材と非浮遊材とに分ける風力選別装置において、浮遊材と非浮遊材との混合物の搬送手段を跨ぎ搬送方向に平行な両側壁のうち少なくとも片方の側壁の内面形状を縦方向に凹状としたケーシングと、前記内面形状が縦方向に凹状の側壁に相対するもう一方の側壁の下部から搬送手段の上面に向けて或いは搬送手段の上面と平行かつ搬送方向と概略直交する方向へ空気を噴出するノズルと、前記ノズルの空気にてノズルに相対する縦方向に凹状の側壁内面に沿って上昇、反転し、ケーシング天井に沿って搬送される浮遊物と搬送空気を排出するために前記ノズルと同じ側の側壁上方に設けられケーシングと連通する排出口と、前記排出口の入り口部に設けられ空気が貫通する網目状の可動スクリーンと、前記可動スクリーンの斜め下方に設けた中重量物排出口により構成される事を特徴とする風力選別装置。
2. 請求項1に記載した可動スクリーンが回転ドラムスクリーンにて構成されることを特徴とする請求項1に記載した風力選別装置。
3. 請求項1に記載した可動スクリーンが無限軌道式に巻回されるスクリーンコンベアにて構成されることを特徴とする請求項1に記載した風力選別装置。
4. 請求項１に記載した内面形状が縦方向に凹状の側壁において、前記側壁の内面に沿って上方に空気を噴出できる補助ノズルを１ヶ以上設けたことを特徴とする請求項1、請求項２、請求項３に記載した風力選別装置。

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