JP2014233664A - 洗浄選別装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転ドラム内で洗浄された廃棄物及び土砂等が、種類ごとに選別されて各排出口から自動的に取り出しができる洗浄選別装置を提供する。
【解決手段】投入口５から軽質廃棄物と重質廃棄物との混合した廃棄物が投入されると、開口部３Ｂから回転ドラム３内に入った廃棄物は、回転ドラム３の回転に伴って第１搬送ブレードにより、回転ドラム３の長手方向における中心方向に送り込まれると共に、第２搬送ブレードにより洗浄液中で攪拌されると共に、ノズルからの圧縮空気の噴出により、さらにほぐされて攪拌されて洗浄される。そして、洗浄液で十分に洗浄された廃棄物の内、軽質廃棄物は、洗浄液に浮くため水中ポンプ９により作られる第一水槽２から第二水槽７に向かう水流により、開口部３Ｂから第一排出籠１３方向に流されて、第一排出籠１３すくいとられて第一排出籠１３に貯まる。
【選択図】図２
【解決手段】投入口５から軽質廃棄物と重質廃棄物との混合した廃棄物が投入されると、開口部３Ｂから回転ドラム３内に入った廃棄物は、回転ドラム３の回転に伴って第１搬送ブレードにより、回転ドラム３の長手方向における中心方向に送り込まれると共に、第２搬送ブレードにより洗浄液中で攪拌されると共に、ノズルからの圧縮空気の噴出により、さらにほぐされて攪拌されて洗浄される。そして、洗浄液で十分に洗浄された廃棄物の内、軽質廃棄物は、洗浄液に浮くため水中ポンプ９により作られる第一水槽２から第二水槽７に向かう水流により、開口部３Ｂから第一排出籠１３方向に流されて、第一排出籠１３すくいとられて第一排出籠１３に貯まる。
【選択図】図２
Description
本発明は、洗浄選別装置に関し、詳細には、廃棄物を洗浄して付着した付着物を除去する洗浄選別装置に関する。
従来、廃棄物中に混在する、紙、繊維、プラスチック類、ビニール類等の可燃物を主体とする軽質廃棄物とそれ以外の重質廃棄物（例えば、コンクリート、比較的大きな木片、金属類、硝子ビン等）は、人手による選別や風力選別機等で選別されていた。そして、選別後の軽質廃棄物は、土や砂等が付着して焼却処分も困難なために、最終処分場に埋められることが多かった。しかしながら、近年、最終処分場が不足し、選別後の軽質廃棄物を焼却処分をしたいという要望が高まってきた。この場合には、軽質廃棄物に付着物が多いと、焼却できないため、軽質廃棄物を洗浄する必要がある。この問題を解決する為に、本願の発明者は洗浄選別装置の発明を出願し特許を受けている（特許文献１参照）。この洗浄選別装置では、案内部材上に落下した廃棄物が送込用圧縮空気噴出手段から圧縮空気により回転ドラム内に送り込まれ、攪拌用圧縮空気噴出手段からの圧縮空気と回転ドラムの搬送ブレードにより、廃棄物が洗浄液中で攪拌されて洗浄される。そして、洗浄された廃棄物は、回転ドラムの上端部の開口から排出される。従って、廃棄物は、攪拌用圧縮空気噴出手段からの圧縮空気と回転ドラムの回転による搬送ブレードの攪拌という２つの要素により洗浄液中でしっかり洗浄されるようになっている。
しかし、特許文献１に記載の洗浄選別装置では、回転ドラム内で洗浄された廃棄物や取り除かれた土砂が種類ごとに選別されて自動的に排出ができないという問題点があった。
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、回転ドラム内で洗浄された廃棄物及び土砂等が、種類ごとに選別されて各排出口から自動的に排出できる洗浄選別装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の洗浄選別装置は、 廃棄物を洗浄するための洗浄液が貯溜された第一水槽と、下端部の開口を前記第一水槽の前記洗浄液中に入れ、上端部の開口を前記第一水槽外に出して、前記第一水槽に回転可能に傾斜配置された円筒形の回転ドラムと、当該回転ドラムを前記円筒形の軸線を中心として回転駆動するドラム回転駆動手段と、前記下端部の前記開口に前記廃棄物を前記回転ドラムの外部から案内する案内部材と、前記回転ドラム内に設けられ、前記回転ドラムの回転により、前記下端部の前記開口から当該回転ドラム内に入った廃棄物を前記上端部の開口から排出するように搬送する搬送ブレードと、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口内に圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出手段とを備え、前記回転ドラムの円筒面の前記第一水槽の前記洗浄液に浸かる部分には開口部が形成されず、前記第一水槽外の前記回転ドラムの上端部側の円筒面には、前記洗浄液を通過させて前記廃棄物の水切りを行うと共に、砂を通過させて回収するための第一の大きさの網目を有する第一金網から構成された水切部が形成され、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口に対向して、前記下端部の前記開口から流れ出た可燃物を水切りして外部に搬出する第一搬出手段が設けられていることを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口から流れ出た可燃物を第一搬出手段により回収して水切りをして外部に搬出することができる。
請求項２に記載の洗浄選別装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口から流れ出した泥の混じった洗浄液を外部の第一沈殿槽に搬出する第二搬出手段を備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、第二搬出手段により、回転ドラムの下端部の開口から流れ出した泥水になっている洗浄液を外部の第一沈殿槽に搬出することができる。従って、第一沈殿槽により泥水になっている洗浄液から粘性土を沈殿して分離することができる。
請求項３に記載の洗浄選別装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記第一水槽の洗浄液が流入する第二水槽と、当該第二水槽内の洗浄液の上澄み液をくみ上げ前記回転ドラムの上端部の開口へ供給するポンプとを備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、第二水槽の洗浄液の上澄み液がポンプによりくみ上げられるので、第一水槽から第二水槽に洗浄液が流れる水流ができる。当該水流により回転ドラムの下端部の開口から水に浮く軽質廃棄物が水流にのって排出される。また、ポンプによりくみ上げられた洗浄液の上澄み液は、回転ドラムの上端部の開口から回転ドラム内のすすぎ水として供給されるので、回転ドラム内にも水流ができ軽質廃棄物が回転ドラムの下端部の開口から排出される。
請求項４に記載の洗浄選別装置は、請求項１から３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記水切部の下方には、前記第一金網の網目より小さい第二の大きさの網目を有し、且つ、一定方向に傾斜した第二金網と、前記第二金網の下方に設けられ、前記水切部の前記第一金網及び前記第二金網を通過した洗浄液を受ける第三水槽と、前記第二金網の傾斜方向の下端部には前記第一金網の網目を通過し、前記第二金網の網目を通過しなかった砂を外部に搬出する第三搬出手段が設けられていることを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１から３のいずれかに記載の発明の効果に加え、水切部の第一金網を通過し、第二金網を通過しなかった砂を、第二金網により一定方向に案内することができる。また、第一金網及び第二金網を通過した洗浄液及び砂は第三水槽に集めることができる。従って、洗浄液から第一金網の網目より小さく第二金網の網目より大きい砂を分離して集めることができる。
請求項５に記載の洗浄選別装置は、請求項１から４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記第三水槽に接続され洗浄液を排出する第一洗浄液排出路と、前記第一洗浄液排出路の前記第三水槽への接続部と反対側の端部に接続され、前記第二金網の網目を通過した砂や土を沈殿する第一沈殿槽とを備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１から４のいずれかに記載の発明の効果に加え、第一沈殿槽により第三水槽に流入した洗浄液から第二金網の網目を通過した砂や土を沈殿させることができる。従って、第三水槽に流入した洗浄液から砂や土を除去することができる。
請求項６に記載の洗浄選別装置は、請求項１から５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記第二搬出手段が搬出する泥水から土を沈殿する粘性土を沈殿する第二沈殿槽を備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１から５のいずれかに記載の発明の効果に加え、第一沈殿槽により第三水槽に流入した洗浄液から第二金網の網目を通過した砂や土を沈殿させることができる。従って、第三水槽に流入した洗浄液から砂や土を除去することができる。
以下、本発明の一実施の形態である洗浄選別装置１について、図面を参照して説明する。洗浄選別装置１は、廃棄物中に混在する、紙、繊維、廃プラスチック類、ビニール類等の可燃物を主体とする軽質廃棄物と、それ以外の重質廃棄物（例えば、コンクリート、石、比較的大きな木片、金属類、硝子ビン、土、砂等）とを分離し、さらに、軽質廃棄物及び重質廃棄物を洗浄液（例えば、水等）で洗浄して、粘性土、土、砂を分離して排出する。また、洗浄液は沈殿槽で土等が沈殿されて除去されて再利用される。以下、「重質廃棄物」を「瓦礫」ともいう。
以下、図１乃至図７を参照して、洗浄選別装置１の構造の詳細を説明する。まず、図１及び図２を参照して、洗浄選別装置１の全体構成を説明する。この洗浄選別装置１では、軽質廃棄物及び重質廃棄物が投入されて、圧縮空気と回転ドラム３の回転により軽質廃棄物が洗浄液により洗浄されて回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂから排出され、重質廃棄物が洗浄液により洗浄されて、回転ドラム３内の第１搬送ブレード３Ｇ及び第２搬送ブレード３Ｈに案内されて、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａから排出される。洗浄選別装置１は、上部が開放された略直方体形状の第一水槽２に、上端部及び下端部に開口を備えた円筒から成る回転ドラム３が回転可能に斜めに設置されている。尚、洗浄選別装置１の大きさの一例としては、第一水槽２及び第二水槽７を合わせた大きさが、長さ５．５ｍ、幅２．６５ｍ、高さ１．５ｍであり、回転ドラム３は、口径１ｍ、長さ５．３ｍである。尚、洗浄選別装置１の大きさは、この大きさに限られず、各種の大きさに変更可能である。
次に、図１乃至図３を参照して、第一水槽２の構造の詳細について説明する。図１乃至図３に示すように、第一水槽２は、鋼板と鉄のフレームから構成され、上部が開放された平面視、逆Ｌ字形状の水槽である。第一水槽２は、回転ドラム３が載置される回転ドラム載置部２Ａと、後述する第一排出籠１３が配置される第一排出籠配置部２Ｂと、後述するカップ式コンベア７０が配置されるカップ式コンベア配置部２Ｃとを備えている。回転ドラム載置部２Ａと第一排出籠配置部２Ｂとが直線上に配置され、カップ式コンベア配置部２Ｃが後述する第二沈殿槽２１側に突出するように配置されている。回転ドラム載置部２Ａ、第一排出籠配置部２Ｂ、カップ式コンベア配置部２Ｃの間には、隔壁は設けられていない。
また、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂの上方、且つ、第一水槽２の上方には、廃棄物を回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに案内する案内部材６が配置される投入口５が設けられている。投入口５は、ホッパ状になっており、底面を構成する案内部材６が開口部３Ｂに向けて傾斜している。また、案内部材６の下方には、第一水槽２の底面から立設し、開口部３Ｂの下半分の塞ぐ封止板１０が設けられ、開口部３Ｂ下半分から廃棄物が流出するのを防止している。尚、封止板１０は、開口部３Ｂに、洗浄液を潤滑剤として当接しているのみであり、接続はされていない。従って、回転ドラム３の回転には、影響を与えない。また、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂ内には、廃棄物を回転ドラム３の内部に吹き込むための圧縮空気を噴出するノズル３２と、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂから、第一排出籠１３に向けて軽質廃棄物を流す水流を作るための圧縮空気を噴出するノズル３１と、回転ドラム３の洗浄液を攪拌するための圧縮空気を噴出するノズル３０とが設けられている。また、投入口５に向けて、ベルトコンベア９０が設けられ、ベルトコンベア９０には、廃棄物をベルトコンベア９０にの供給するホッパ９１が設けられている。ノズル３０〜３２は、図示外のエアコンプレッサに耐圧ホースで接続されている。このノズル３２が「圧縮空気噴出手段」の一例である。
また、案内部材６と封止板１０との間には、水平に平面視長方形の鋼板である平板１４が設けられている。平板１４の先端部（図１では左端部）は、回転ドラム３の開口部３Ｂに挿入され、平板１４の後端部（図１では右端部）は、第一排出籠１３に向けて延設されている。従って、回転ドラム３の開口部３Ｂの上半分から洗浄液の後述する水流に乗って流れ出た軽質廃棄物や泥水は、平板１４に案内されて第一排出籠１３に向けて流れ出る。
図２に示すように、第一水槽２の回転ドラム載置部２Ａの背面側（図２では、上側）には、第一水槽２と平行に、鋼板と鉄のフレームから構成され、上部が開放された略直方体の水槽である第二水槽７が設けられている。第二水槽７には、第一水槽２と平行に、側壁７Ｆ及び側壁７Ｇが設けられ、側壁７Ｆ及び側壁７Ｇと直交する方向に側壁７Ｄ及び側壁７Ｅが設けられている。側壁７Ｇは、第一水槽２の回転ドラム載置部２Ａと第二水槽７との仕切り壁になっている。第二水槽７は、前半部７Ａと後半部７Ｂとが仕切り板７Ｃにより仕切られている。仕切り板７Ｃの中央部には、網が設けられた開口部が形成されており、前半部７Ａと後半部７Ｂとの間で洗浄液が移動可能になっている。また、前半部７Ａとカップ式コンベア配置部２Ｃとの間の側壁７Ｄにも網が設けられた開口部が形成されており、洗浄液が移動可能になっている。
また、第二水槽７には、「ポンプ」の一例である水中ポンプ９が設けられている。水中ポンプ９にパイプ９Ａの一端部が接続され、パイプ９Ａの先端部９Ｃは回転ドラム３の上端部の開口部３Ａから洗浄水を回転ドラム３内に供給するようになっている。また、パイプ９Ａは先端部９Ｃの手前で枝分かれし、後述する回転ドラム３の水切部３Ｃの外側から洗浄水を水切部３Ｃにかけて網を洗浄する放水部９Ｂ及び放水部９Ｄとなっている。放水部９Ｂ及び放水部９Ｄは、パイプの側面に多数の孔を開けた散水パイプとなっている。尚、第二水槽７の上には、人が歩けるように図示外のグレーチング板が設けられている。また、第二水槽７の背面側の上端部には手すり１１が設けられている。さらに、第二水槽７の背面側には、第二水槽７上のグレーチング板に上がるための階段１２が設けられている。また、第二水槽７の背面側には、滑り止めが設けられた縞鋼板３５が図示外のフレームにより支えられている。また、第二水槽７上の左側には、滑り止めが設けられた縞鋼板３６が図示外のフレームにより支えられている。また、第二水槽７には、「ポンプ」の一例である水中ポンプ８も設けられている。水中ポンプ８にパイプ８Ａの一端部が接続されている。パイプ８Ａは、側面に孔が多数形成された散水パイプになっており、投入口５及び第一排出籠１３に洗浄液をかけるようになっている。
また、図１に示すように、投入口５の右側には、回転ドラム３内で洗浄され、開口部３Ｂから流れ出た軽質廃棄物を収集する正面視逆Ｌ字型の金網から構成された第一排出籠１３が設けられている。第一排出籠１３が「第一搬出手段」に相当する。第一排出籠１３は、第一水槽２の右側壁２Ｄの上端部に設けられた軸部１３Ａにより回動可能に軸支され、図示外のエアアクチュエータにより、軸部１３Ａを中心に回動して、図２に示す可燃物排出口箱１００に、集めた軽質廃棄物を排出するようになっている。
また、図１及び図２に示すように、第一水槽２の前面側には、洗浄水が循環して粘性土等が沈殿する第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが設けられている。第一沈殿槽１５Ａと第一沈殿槽１５Ｂとはパイプ１６で接続され、第一沈殿槽１５Ｂと第一沈殿槽１５Ｃとはパイプ１７で接続され、第一沈殿槽１５Ｃと第一水槽２とは、パイプ１８で接続されている。また、第二水槽７の背面側には、洗浄水が循環して粘性土等が沈殿する第二沈殿槽２１が設けられている。第二沈殿槽２１と第一水槽２とは、パイプ１８で接続されている。
次に、図１乃至図５を参照して、回転ドラム３の構造の詳細について説明する。図１乃至図５に示すように、回転ドラム３は、十分な強度及び剛性のある鋼鉄製の円筒のドラムから構成される。回転ドラム３の上端部の開口部３Ａ近傍の部分は、十分な強度及び剛性のある金網からなる水切部３Ｃとなっており、この水切部３Ｃが洗浄された廃棄物の洗浄液の水切りをする「水切部」を構成する。また、この水切部３Ｃの近傍の下端部の開口部３Ｂ側の位置に、水切部３Ｃから出た洗浄液が回転ドラム３の側面に沿って下端部方向に垂れないようにするための水切りリング３Ｊが回転ドラム３の外周に沿って設けられている。水切部３Ｃから出た洗浄液が回転ドラム３の側面に伝わってもこの水切りリング３Ｊにより止められて、後述する洗浄液受金網６０上に落下する。さらに、水切りリング３Ｊよりも下端部の開口部３Ｂ寄りの位置に、スプロケット３Ｆが回転ドラム３の外周に沿って固着され、そのスプロケット３Ｆ近傍の下端部の開口部３Ｂ寄りの位置に円筒レール３Ｄが固着されている。また、回転ドラム３の中央より下端部の開口部３Ｂ寄りの位置には、円筒レール３Ｅが固着されている。
図３に示すように、スプロケット３Ｆには、チェーン５２が噛合する。チェーン５２は、第一水槽２の外側面の補強部材７６上に固定されたモータ５０のスプロケット５１に噛合して、回転ドラム３が時計回り方向（矢印Ａ方向）に回転駆動されるようになっている。このモータ５０がドラム回転駆動手段に相当する。また、円筒レール３Ｄは、上記の補強部材７６上に固定された補助ローラ５３，５４により回動可能に保持されている。また、図１に示すように、円筒レール３Ｅは、第一水槽２の回転ドラム載置部２Ａに設けられた下部台座８０に保持された補助ローラ５５により回動可能に保持されている。尚、補助ローラ５３，５４，７１には、回転ドラム３がずれるのを防止するフランジ（図示外）が各々設けられている。さらに、図示外のずれ止めローラにより円筒レール３Ｄ，３Ｅは、幅方向に挟まれている。従って、回転ドラム３が自身の回転により、位置がずれることはない。
さらに、図４に示すように、回転ドラム３内には、下端部の開口部３Ｂから入った廃棄物を上端部の開口部３Ａから排出するための第１搬送ブレード３Ｇ及び第２搬送ブレード３Ｈが設けられている。下端部側の第１搬送ブレード３Ｇは、複数の螺旋状のブレードから構成され、回転ドラム３の回転により下端部の開口部３Ｂから廃棄物を回転ドラム３の内部に送り込むようになっている。また、第２搬送ブレード３Ｈは、第１搬送ブレード３Ｇよりも間隔が広い複数の螺旋状のブレードから構成され、回転ドラム３内で廃棄物を洗浄液中で攪拌する役目と、攪拌されて洗浄された廃棄物を上端部の開口部３Ａ方向へ送り出す役目を有している。尚、回転ドラム３は、図３に示す上端部側から見て、時計回り（矢印Ａ方向）に回転駆動される。
次に、図１及び図２を参照して、ベルトコンベア９０により搬送されてくる軽質廃棄物及び重質廃棄物を回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに案内する投入口５の構造の詳細について説明する。投入口５は、左右の壁と底面の案内部材６とから構成されるホッパ形状になっている。左右の壁と底面の案内部材６は、強度のある鉄板から構成され、案内部材６は、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに向けて傾斜して配置されている。尚、その傾斜角は、２段階になっており、落下して来る廃棄物を受ける部分の傾斜が急になっており、途中で、緩やかな傾斜角となって回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに対向する下端部を少し、当該開口部３Ｂ内に挿入している。尚、この案内部材６は、必ずしも鉄板に限られず、鉄板に多数の孔を空けた物等でもよい。
次に、図２及び図３を参照して、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａに設けられた洗浄液吹出手段としてのパイプ９Ａ及びその周辺部材について説明する。図２及び図３に示すように、パイプ９Ａの先端部は、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａ近傍に、当該回転ドラム３の上端部の開口部３Ａに接触しないように枠部材にて保持されている。また、このパイプ９Ａに洗浄液を供給する水中ポンプ９が第二水槽７に設けられており、第二水槽７の上澄み液をパイプ９Ａに供給するようになっている。このパイプ９Ａの先端は、回転ドラム３の開口部３Ａ内に向けられており、回転ドラム３内で洗浄された廃棄物は、最後にすすぎとしての洗浄水が吹き付けられることになる。
また、図１及び図３に示すように、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａの直下には、水切部３Ｃの第一金網から落下する洗浄液に含まれる砂を受ける洗浄液受金網６０が設けられている。洗浄液受金網６０は、水切部３Ｃの第一金網の網目より小さい第二の大きさの網目を有し、且つ、右斜め下方に傾斜している。また、洗浄液受金網６０の下方には、水切部３Ｃの第一金網及び洗浄液受金網６０を通過した洗浄液を受ける第三水槽１９が設けられている。また、洗浄液受金網６０の傾斜方向の下端部には、第三水槽１９内の洗浄液受金網６０の下端部に案内された砂を第三水槽１９の外に搬出する第三搬出手段としてのオーガ６１が設けられている。オーガ６１は、モータ６２により駆動され、オーガ６１の下部には、樋６３が設けられている。オーガ６１の先には、ベルトコンベア６４が回転ドラムの長手方向と直交する方向に延設されている。オーガ６１から排出される砂は、当該
ベルトコンベア６４により運搬される。尚、第三水槽１９で受けられた洗浄液は、パイプ２０により第一沈殿槽１５Ａに流入する。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃでは、第三水槽１９から流入した洗浄液中の土や微細な砂が沈殿されて、浄化された洗浄液がパイプ１８により第一水槽２に還流されるようになっている。
ベルトコンベア６４により運搬される。尚、第三水槽１９で受けられた洗浄液は、パイプ２０により第一沈殿槽１５Ａに流入する。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃでは、第三水槽１９から流入した洗浄液中の土や微細な砂が沈殿されて、浄化された洗浄液がパイプ１８により第一水槽２に還流されるようになっている。
次に、図１、図２、図６及び図７を参照して、「第二搬出手段」の一例としてのカップ式コンベア７０について説明する。カップ式コンベア７０は、所定幅の平板状の循環するベルト７１に、当該ベルト７１の延設方向にカップ７２が所定間隔で複数設けられている。カップ７２は、上方が開口し、ベルト７１の延設方向と直交方向に延設された形状となっている。このカップ式コンベア７０は、第一排出籠１３の背面側の第二水槽７内に設けられ、第一水槽２から第二水槽７に流れ込んだ粘性土を含んだ泥水をカップ７２でくみ出し、第二沈殿槽２１に搬送する。尚、カップ式コンベア７０には、図７に示すように、左右一対のノズル７３，７３が設けられ、ノズル７３，７３から噴射される洗浄液によりカップ７２内にこびりついた粘性土を洗い流すようになっている。尚、ノズル７３，７３は、図示外のポンプに接続されている。図２に示すように、第二沈殿槽２１では、洗浄液から粘性土を沈殿させて、浄化された洗浄液がパイプ２２により第一水槽２に還流されるようになっている。
次に、図１及び図２を参照して、排出案内板１１０及び振動式金網１１１について、説明する。回転ドラム３の上端部の開口部３Ａの下方には、開口部３Ａから排出されるコンクリート、石、比較的大きな木片等の重質廃棄物を排出方向に案内する排出案内板１１０が設けられている。排出案内板１１０は、一例として、所定厚みの鉄板と当該鉄板を支える枠から構成されている。また、排出案内板１１０の下方には、振動式金網１１１が設けられ、排出案内板１１０が取り去られた場合には、振動式金網１１１によりコンクリート、石、比較的大きな木片等の重質廃棄物を振るいながら排出方向に案内できるようになっている。振動式金網１１１は、所定の網目の金網と、当該金網を支える枠と、金網の下面に設けられた振動モータから構成されている。その構造は、本願の発明者の特許第３５１５７７８号（特開２００４−２７５８６１）「選別装置」と同様となっている。
次に、上記の構成を有する洗浄選別装置１の動作の詳細について説明する。まず、ホッパ９１に図示外のパワーシャベル等で軽質廃棄物と重質廃棄物が混合した廃棄物を投下する。ホッパ９１からはベルトコンベア９０で、投入口５に廃棄物が運搬され投入される。廃棄物は、案内部材６上を落下して、回転ドラム３の開口部３Ｂ内に入り、ノズル３２からの圧縮空気の噴出により回転ドラム３内に吹き込まれ、洗浄液（一例として水）に浸かる。このときに、回転ドラム３は、すでに図３に示す矢印Ａ方向に回動されるている。開口部３Ｂから回転ドラム３内に入った廃棄物は、回転ドラム３の回転に伴って第１搬送ブレード３Ｇにより、回転ドラム３の長手方向における中心方向に送り込まれると共に、第２搬送ブレード３Ｈにより洗浄液中で攪拌されると共に、ノズル３０からの圧縮空気の噴出により、さらにほぐされて攪拌されて洗浄される。そして、洗浄液で十分に洗浄された廃棄物の内、軽質廃棄物は、洗浄液に浮くため水中ポンプ９の洗浄液の吸い込み及びノズル３１から噴出する圧縮空気により作られる第一水槽２から第二水槽７に向かう水流により、開口部３Ｂから第一排出籠１３方向に流されて、第一排出籠１３すくいとられて第一排出籠１３に貯まる。使用者の図示外の操作ボタンの押下により、第一排出籠１３は、図示外のエアアクチュエータにより、軸部１３Ａを中心に回動して、図２に示す可燃物排出口箱１００に、すくい集めた軽質廃棄物を排出する。
回転ドラム３内で洗浄された重質廃棄物は、回転ドラム３の回転に伴って第２搬送ブレード３Ｈにより、開口部３Ａ方向に送られて、パイプ９Ａの先端部から洗浄液を吹きかけられて、再度洗浄される（すすぎが行われる）。そして、廃棄物は水切部３Ｃの部分で水切りされ、その後、開口部３Ａから排出案内板１１０に案内されて外部に落下する。
尚、第一水槽２及び第二水槽７内の洗浄液は、粘性土等が混ざった状態となるが、粘性土等が混ざった洗浄液はカップ式コンベア７０により第二沈殿槽２１に運ばれ、第二沈殿槽２１では、洗浄液から粘性土を沈殿させて、浄化された洗浄液がパイプ２２により第一水槽２に還流されるようになっている。従って、粘性土は、第二沈殿槽２１に貯まるので、定期的に第二沈殿槽２１からシャベルカー等で排出される。
また、回転ドラム３内で重質廃棄物や軽質廃棄物から洗浄された砂は、洗浄液と共に、回転ドラム３の回転に伴って第２搬送ブレード３Ｈにより、開口部３Ａ方向に送られて、水切部３Ｃの金網の網目から流れ出る。洗浄液受金網６０の網目は、水切部３Ｃの金網の網目より小さいので、水切部３Ｃの金網の網目より小さく、洗浄液受金網６０の網目より大きい砂は、洗浄液受金網６０に沿ってオーガ６１方向に流れ、オーガ６１により、ベルトコンベア６４上に排出される。洗浄液受金網６０の網目より小さい砂は、洗浄液と共に、洗浄液受金網６０を通り、第三水槽１９に流れ込み、第三水槽１９から第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと流れて、各第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃで洗浄液受金網６０の網目より小さい砂が沈殿される。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに沈殿した砂は、定期的に第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃからシャベルカー等で排出される。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃで砂や土が沈殿されてきれいになった洗浄液は、パイプ１８により第一水槽２に還流される。
以上説明したように、本実施の形態の洗浄選別装置１によれば、廃棄物中に混在する、紙、繊維、廃プラスチック類、ビニール類等の可燃物を主体とする軽質廃棄物と、それ以外の重質廃棄物（例えば、コンクリート、石、比較的大きな木片、金属類、硝子ビン、土、砂等）とを分離できる。さらに、軽質廃棄物及び重質廃棄物を洗浄液（例えば、水等）で洗浄して、粘性土、土、砂を分離して排出できる。また、洗浄液は沈殿槽で粘性土及び小さい砂等が沈殿されて除去されて再利用される。また、土中に埋められていたビニール、プラスチック、紙等の可燃物を主体とする軽質廃棄物等でも洗浄液で洗浄して、土や砂等を十分に除去して、焼却処分できるようにきれいにできる。また、洗浄液は、沈殿槽で、土や砂を沈殿して循環利用するので、洗浄水の排出による環境汚染も防止できる。
尚、本発明は、上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、洗浄液は、水に限られず、洗剤等を混ぜた物でもよい。さらに、本実施の形態では、第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを３つ設けたが、必ずしも３つに限られない。また、ノズル７３，７３からは、水道水を噴射するようにしてもよい。
１ 洗浄選別装置
２ 第一水槽
２Ａ 回転ドラム載置部
２Ｂ 第一排出籠配置部
２Ｃ カップ式コンベア配置部
３ 回転ドラム
３Ａ 開口部
３Ｂ 開口部
３Ｃ 水切部
４ 回転ドラム載置部
５ 投入部
６ 案内部材
７ 第二水槽
９ 水中ポンプ
９Ａ パイプ
９Ｂ 放水部
９Ｃ 先端部
９Ｄ 放水部
１０ 隔壁
１１ 隔壁
１３ 第一排出籠
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 第一沈殿槽
１９ 第三水槽
２１ 第二沈殿槽
３０ ノズル
３１ ノズル
３２ ノズル
６０ 洗浄液受金網
６１ オーガ
６２ モータ
６３ 樋
６４ ベルトコンベア
７０ カップ式コンベア
９０ ベルトコンベア
１００ 可燃物排出口箱
１１０ 排出案内板
１１１ 振動式金網
２ 第一水槽
２Ａ 回転ドラム載置部
２Ｂ 第一排出籠配置部
２Ｃ カップ式コンベア配置部
３ 回転ドラム
３Ａ 開口部
３Ｂ 開口部
３Ｃ 水切部
４ 回転ドラム載置部
５ 投入部
６ 案内部材
７ 第二水槽
９ 水中ポンプ
９Ａ パイプ
９Ｂ 放水部
９Ｃ 先端部
９Ｄ 放水部
１０ 隔壁
１１ 隔壁
１３ 第一排出籠
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 第一沈殿槽
１９ 第三水槽
２１ 第二沈殿槽
３０ ノズル
３１ ノズル
３２ ノズル
６０ 洗浄液受金網
６１ オーガ
６２ モータ
６３ 樋
６４ ベルトコンベア
７０ カップ式コンベア
９０ ベルトコンベア
１００ 可燃物排出口箱
１１０ 排出案内板
１１１ 振動式金網
本発明は、洗浄選別装置に関し、詳細には、廃棄物を洗浄して付着した付着物を除去する洗浄選別装置に関する。
従来、廃棄物中に混在する、紙、繊維、プラスチック類、ビニール類等の可燃物を主体とする軽質廃棄物とそれ以外の重質廃棄物（例えば、コンクリート、比較的大きな木片、金属類、硝子ビン等）は、人手による選別や風力選別機等で選別されていた。そして、選別後の軽質廃棄物は、土や砂等が付着して焼却処分も困難なために、最終処分場に埋められることが多かった。しかしながら、近年、最終処分場が不足し、選別後の軽質廃棄物を焼却処分をしたいという要望が高まってきた。この場合には、軽質廃棄物に付着物が多いと、焼却できないため、軽質廃棄物を洗浄する必要がある。この問題を解決する為に、本願の発明者は洗浄選別装置の発明を出願し特許を受けている（特許文献１参照）。この洗浄選別装置では、案内部材上に落下した廃棄物が送込用圧縮空気噴出手段から圧縮空気により回転ドラム内に送り込まれ、攪拌用圧縮空気噴出手段からの圧縮空気と回転ドラムの搬送ブレードにより、廃棄物が洗浄液中で攪拌されて洗浄される。そして、洗浄された廃棄物は、回転ドラムの上端部の開口から排出される。従って、廃棄物は、攪拌用圧縮空気噴出手段からの圧縮空気と回転ドラムの回転による搬送ブレードの攪拌という２つの要素により洗浄液中でしっかり洗浄されるようになっている。
しかし、特許文献１に記載の洗浄選別装置では、回転ドラム内で洗浄された廃棄物や取り除かれた土砂が種類ごとに選別されて自動的に排出ができないという問題点があった。
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、回転ドラム内で洗浄された廃棄物及び土砂等が、種類ごとに選別されて各排出口から自動的に排出できる洗浄選別装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の洗浄選別装置は、 廃棄物を洗浄するための洗浄液が貯溜された第一水槽と、下端部の開口を前記第一水槽の前記洗浄液中に入れ、上端部の開口を前記第一水槽外に出して、前記第一水槽に回転可能に傾斜配置された円筒形の回転ドラムと、当該回転ドラムを前記円筒形の軸線を中心として回転駆動するドラム回転駆動手段と、前記下端部の前記開口に前記廃棄物を前記回転ドラムの外部から案内する案内部材と、前記回転ドラム内に設けられ、前記回転ドラムの回転により、前記下端部の前記開口から当該回転ドラム内に入った廃棄物を前記上端部の開口から排出するように搬送する搬送ブレードと、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口内に圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出手段とを備え、前記回転ドラムの円筒面の前記第一水槽の前記洗浄液に浸かる部分には開口部が形成されず、前記第一水槽外の前記回転ドラムの上端部側の円筒面には、前記洗浄液を通過させて前記廃棄物の水切りを行うと共に、砂を通過させて回収するための第一の大きさの網目を有する第一金網から構成された水切部が形成され、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口に対向して、前記下端部の前記開口から流れ出た可燃物を水切りして外部に搬出する第一搬出手段が設けられ、前記水切部の下方には、前記第一金網の網目より小さい第二の大きさの網目を有し、且つ、一定方向に傾斜した第二金網と、前記第二金網の下方に設けられ、前記水切部の前記第一金網及び前記第二金網を通過した洗浄液を受ける第三水槽と、前記第二金網の傾斜方向の下端部には前記第一金網の網目を通過し、前記第二金網の網目を通過しなかった砂を外部に搬出する第三搬出手段が設けられていることを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口から流れ出た可燃物を第一搬出手段により回収して水切りをして外部に搬出することができる。また、水切部の第一金網を通過し、第二金網を通過しなかった砂を、第二金網により一定方向に案内することができる。また、第一金網及び第二金網を通過した洗浄液及び砂は第三水槽に集めることができる。従って、洗浄液から第一金網の網目より小さく第二金網の網目より大きい砂を分離して集めることができる。
請求項２に記載の洗浄選別装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記回転ドラムの前記下端部の前記開口から流れ出した泥の混じった洗浄液を外部の第二沈殿槽に搬出する第二搬出手段を備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、第二搬出手段により、回転ドラムの下端部の開口から流れ出した泥水になっている洗浄液を外部の第二沈殿槽に搬出することができる。従って、第二沈殿槽により泥水になっている洗浄液から粘性土を沈殿して分離することができる。
請求項３に記載の洗浄選別装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記第一水槽の洗浄液が流入する第二水槽と、当該第二水槽内の洗浄液の上澄み液をくみ上げ前記回転ドラムの上端部の開口へ供給するポンプとを備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、第二水槽の洗浄液の上澄み液がポンプによりくみ上げられるので、第一水槽から第二水槽に洗浄液が流れる水流ができる。当該水流により回転ドラムの下端部の開口から水に浮く軽質廃棄物が水流にのって排出される。また、ポンプによりくみ上げられた洗浄液の上澄み液は、回転ドラムの上端部の開口から回転ドラム内のすすぎ水として供給されるので、回転ドラム内にも水流ができ軽質廃棄物が回転ドラムの下端部の開口から排出される。
請求項４に記載の洗浄選別装置は、請求項１から３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記第三水槽に接続され洗浄液を排出するパイプと、前記パイプの前記第三水槽への接続部と反対側の端部に接続され、前記第二金網の網目を通過した砂や土を沈殿する第一沈殿槽とを備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項１から３のいずれかに記載の発明の効果に加え、第一沈殿槽により第三水槽に流入した洗浄液から第二金網の網目を通過した砂や土を沈殿させることができる。従って、第三水槽に流入した洗浄液から砂や土を除去することができる。
請求項５に記載の洗浄選別装置は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記第二搬出手段が搬出する泥水から粘性土を沈殿する第二沈殿槽を備えたことを特徴とする。
この構成の洗浄選別装置では、請求項２に記載の発明の効果に加え、第二沈殿槽により第二搬出手段が搬出する泥水から粘性土を沈殿させることができる。従って、第三水槽に流入した洗浄液から砂や土を除去することができる。
以下、本発明の一実施の形態である洗浄選別装置１について、図面を参照して説明する。洗浄選別装置１は、廃棄物中に混在する、紙、繊維、廃プラスチック類、ビニール類等の可燃物を主体とする軽質廃棄物と、それ以外の重質廃棄物（例えば、コンクリート、石、比較的大きな木片、金属類、硝子ビン、土、砂等）とを分離し、さらに、軽質廃棄物及び重質廃棄物を洗浄液（例えば、水等）で洗浄して、粘性土、土、砂を分離して排出する。また、洗浄液は沈殿槽で土等が沈殿されて除去されて再利用される。以下、「重質廃棄物」を「瓦礫」ともいう。
以下、図１乃至図７を参照して、洗浄選別装置１の構造の詳細を説明する。まず、図１及び図２を参照して、洗浄選別装置１の全体構成を説明する。この洗浄選別装置１では、軽質廃棄物及び重質廃棄物が投入されて、圧縮空気と回転ドラム３の回転により軽質廃棄物が洗浄液により洗浄されて回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂから排出され、重質廃棄物が洗浄液により洗浄されて、回転ドラム３内の第１搬送ブレード３Ｇ及び第２搬送ブレード３Ｈに案内されて、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａから排出される。洗浄選別装置１は、上部が開放された略直方体形状の第一水槽２に、上端部及び下端部に開口を備えた円筒から成る回転ドラム３が回転可能に斜めに設置されている。尚、洗浄選別装置１の大きさの一例としては、第一水槽２及び第二水槽７を合わせた大きさが、長さ５．５ｍ、幅２．６５ｍ、高さ１．５ｍであり、回転ドラム３は、口径１ｍ、長さ５．３ｍである。尚、洗浄選別装置１の大きさは、この大きさに限られず、各種の大きさに変更可能である。
次に、図１乃至図３を参照して、第一水槽２の構造の詳細について説明する。図１乃至図３に示すように、第一水槽２は、鋼板と鉄のフレームから構成され、上部が開放された平面視、逆Ｌ字形状の水槽である。第一水槽２は、回転ドラム３が載置される回転ドラム載置部２Ａと、後述する第一排出籠１３が配置される第一排出籠配置部２Ｂと、後述するカップ式コンベア７０が配置されるカップ式コンベア配置部２Ｃとを備えている。回転ドラム載置部２Ａと第一排出籠配置部２Ｂとが直線上に配置され、カップ式コンベア配置部２Ｃが後述する第二沈殿槽２１側に突出するように配置されている。回転ドラム載置部２Ａ、第一排出籠配置部２Ｂ、カップ式コンベア配置部２Ｃの間には、隔壁は設けられていない。
また、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂの上方、且つ、第一水槽２の上方には、廃棄物を回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに案内する案内部材６が配置される投入口５が設けられている。投入口５は、ホッパ状になっており、底面を構成する案内部材６が開口部３Ｂに向けて傾斜している。また、案内部材６の下方には、第一水槽２の底面から立設し、開口部３Ｂの下半分の塞ぐ封止板１０が設けられ、開口部３Ｂ下半分から廃棄物が流出するのを防止している。尚、封止板１０は、開口部３Ｂに、洗浄液を潤滑剤として当接しているのみであり、接続はされていない。従って、回転ドラム３の回転には、影響を与えない。また、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂ内には、廃棄物を回転ドラム３の内部に吹き込むための圧縮空気を噴出するノズル３２と、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂから、第一排出籠１３に向けて軽質廃棄物を流す水流を作るための圧縮空気を噴出するノズル３１と、回転ドラム３の洗浄液を攪拌するための圧縮空気を噴出するノズル３０とが設けられている。また、投入口５に向けて、ベルトコンベア９０が設けられ、ベルトコンベア９０には、廃棄物をベルトコンベア９０にの供給するホッパ９１が設けられている。ノズル３０〜３２は、図示外のエアコンプレッサに耐圧ホースで接続されている。このノズル３２が「圧縮空気噴出手段」の一例である。
また、案内部材６と封止板１０との間には、水平に平面視長方形の鋼板である平板１４が設けられている。平板１４の先端部（図１では左端部）は、回転ドラム３の開口部３Ｂに挿入され、平板１４の後端部（図１では右端部）は、第一排出籠１３に向けて延設されている。従って、回転ドラム３の開口部３Ｂの上半分から洗浄液の後述する水流に乗って流れ出た軽質廃棄物や泥水は、平板１４に案内されて第一排出籠１３に向けて流れ出る。
図２に示すように、第一水槽２の回転ドラム載置部２Ａの背面側（図２では、上側）には、第一水槽２と平行に、鋼板と鉄のフレームから構成され、上部が開放された略直方体の水槽である第二水槽７が設けられている。第二水槽７には、第一水槽２と平行に、側壁７Ｆ及び側壁７Ｇが設けられ、側壁７Ｆ及び側壁７Ｇと直交する方向に側壁７Ｄ及び側壁７Ｅが設けられている。側壁７Ｇは、第一水槽２の回転ドラム載置部２Ａと第二水槽７との仕切り壁になっている。第二水槽７は、前半部７Ａと後半部７Ｂとが仕切り板７Ｃにより仕切られている。仕切り板７Ｃの中央部には、網が設けられた開口部が形成されており、前半部７Ａと後半部７Ｂとの間で洗浄液が移動可能になっている。また、前半部７Ａとカップ式コンベア配置部２Ｃとの間の側壁７Ｄにも網が設けられた開口部が形成されており、洗浄液が移動可能になっている。
また、第二水槽７には、「ポンプ」の一例である水中ポンプ９が設けられている。水中ポンプ９にパイプ９Ａの一端部が接続され、パイプ９Ａの先端部９Ｃは回転ドラム３の上端部の開口部３Ａから洗浄水を回転ドラム３内に供給するようになっている。また、パイプ９Ａは先端部９Ｃの手前で枝分かれし、後述する回転ドラム３の水切部３Ｃの外側から洗浄水を水切部３Ｃにかけて網を洗浄する放水部９Ｂ及び放水部９Ｄとなっている。放水部９Ｂ及び放水部９Ｄは、パイプの側面に多数の孔を開けた散水パイプとなっている。尚、第二水槽７の上には、人が歩けるように図示外のグレーチング板が設けられている。また、第二水槽７の背面側の上端部には手すり１１が設けられている。さらに、第二水槽７の背面側には、第二水槽７上のグレーチング板に上がるための階段１２が設けられている。また、第二水槽７の背面側には、滑り止めが設けられた縞鋼板３５が図示外のフレームにより支えられている。また、第二水槽７上の左側には、滑り止めが設けられた縞鋼板３６が図示外のフレームにより支えられている。また、第二水槽７には、「ポンプ」の一例である水中ポンプ８も設けられている。水中ポンプ８にパイプ８Ａの一端部が接続されている。パイプ８Ａは、側面に孔が多数形成された散水パイプになっており、投入口５及び第一排出籠１３に洗浄液をかけるようになっている。
また、図１に示すように、投入口５の右側には、回転ドラム３内で洗浄され、開口部３Ｂから流れ出た軽質廃棄物を収集する正面視逆Ｌ字型の金網から構成された第一排出籠１３が設けられている。第一排出籠１３が「第一搬出手段」に相当する。第一排出籠１３は、第一水槽２の右側壁２Ｄの上端部に設けられた軸部１３Ａにより回動可能に軸支され、図示外のエアアクチュエータにより、軸部１３Ａを中心に回動して、図２に示す可燃物排出口箱１００に、集めた軽質廃棄物を排出するようになっている。
また、図１及び図２に示すように、第一水槽２の前面側には、洗浄水が循環して粘性土等が沈殿する第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが設けられている。第一沈殿槽１５Ａと第一沈殿槽１５Ｂとはパイプ１６で接続され、第一沈殿槽１５Ｂと第一沈殿槽１５Ｃとはパイプ１７で接続され、第一沈殿槽１５Ｃと第一水槽２とは、パイプ１８で接続されている。また、第二水槽７の背面側には、洗浄水が循環して粘性土等が沈殿する第二沈殿槽２１が設けられている。第二沈殿槽２１と第一水槽２とは、パイプ１８で接続されている。
次に、図１乃至図５を参照して、回転ドラム３の構造の詳細について説明する。図１乃至図５に示すように、回転ドラム３は、十分な強度及び剛性のある鋼鉄製の円筒のドラムから構成される。回転ドラム３の上端部の開口部３Ａ近傍の部分は、十分な強度及び剛性のある金網からなる水切部３Ｃとなっており、この水切部３Ｃが洗浄された廃棄物の洗浄液の水切りをする「水切部」を構成する。また、この水切部３Ｃの近傍の下端部の開口部３Ｂ側の位置に、水切部３Ｃから出た洗浄液が回転ドラム３の側面に沿って下端部方向に垂れないようにするための水切りリング３Ｊが回転ドラム３の外周に沿って設けられている。水切部３Ｃから出た洗浄液が回転ドラム３の側面に伝わってもこの水切りリング３Ｊにより止められて、後述する洗浄液受金網６０上に落下する。さらに、水切りリング３Ｊよりも下端部の開口部３Ｂ寄りの位置に、スプロケット３Ｆが回転ドラム３の外周に沿って固着され、そのスプロケット３Ｆ近傍の下端部の開口部３Ｂ寄りの位置に円筒レール３Ｄが固着されている。また、回転ドラム３の中央より下端部の開口部３Ｂ寄りの位置には、円筒レール３Ｅが固着されている。
図３に示すように、スプロケット３Ｆには、チェーン５２が噛合する。チェーン５２は、第一水槽２の外側面の補強部材７６上に固定されたモータ５０のスプロケット５１に噛合して、回転ドラム３が時計回り方向（矢印Ａ方向）に回転駆動されるようになっている。このモータ５０がドラム回転駆動手段に相当する。また、円筒レール３Ｄは、上記の補強部材７６上に固定された補助ローラ５３，５４により回動可能に保持されている。また、図１に示すように、円筒レール３Ｅは、第一水槽２の回転ドラム載置部２Ａに設けられた下部台座８０に保持された補助ローラ５５により回動可能に保持されている。尚、補助ローラ５３，５４，７１には、回転ドラム３がずれるのを防止するフランジ（図示外）が各々設けられている。さらに、図示外のずれ止めローラにより円筒レール３Ｄ，３Ｅは、幅方向に挟まれている。従って、回転ドラム３が自身の回転により、位置がずれることはない。
さらに、図４に示すように、回転ドラム３内には、下端部の開口部３Ｂから入った廃棄物を上端部の開口部３Ａから排出するための第１搬送ブレード３Ｇ及び第２搬送ブレード３Ｈが設けられている。下端部側の第１搬送ブレード３Ｇは、複数の螺旋状のブレードから構成され、回転ドラム３の回転により下端部の開口部３Ｂから廃棄物を回転ドラム３の内部に送り込むようになっている。また、第２搬送ブレード３Ｈは、第１搬送ブレード３Ｇよりも間隔が広い複数の螺旋状のブレードから構成され、回転ドラム３内で廃棄物を洗浄液中で攪拌する役目と、攪拌されて洗浄された廃棄物を上端部の開口部３Ａ方向へ送り出す役目を有している。尚、回転ドラム３は、図３に示す上端部側から見て、時計回り（矢印Ａ方向）に回転駆動される。
次に、図１及び図２を参照して、ベルトコンベア９０により搬送されてくる軽質廃棄物及び重質廃棄物を回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに案内する投入口５の構造の詳細について説明する。投入口５は、左右の壁と底面の案内部材６とから構成されるホッパ形状になっている。左右の壁と底面の案内部材６は、強度のある鉄板から構成され、案内部材６は、回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに向けて傾斜して配置されている。尚、その傾斜角は、２段階になっており、落下して来る廃棄物を受ける部分の傾斜が急になっており、途中で、緩やかな傾斜角となって回転ドラム３の下端部の開口部３Ｂに対向する下端部を少し、当該開口部３Ｂ内に挿入している。尚、この案内部材６は、必ずしも鉄板に限られず、鉄板に多数の孔を空けた物等でもよい。
次に、図２及び図３を参照して、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａに設けられた洗浄液吹出手段としてのパイプ９Ａ及びその周辺部材について説明する。図２及び図３に示すように、パイプ９Ａの先端部は、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａ近傍に、当該回転ドラム３の上端部の開口部３Ａに接触しないように枠部材にて保持されている。また、このパイプ９Ａに洗浄液を供給する水中ポンプ９が第二水槽７に設けられており、第二水槽７の上澄み液をパイプ９Ａに供給するようになっている。このパイプ９Ａの先端は、回転ドラム３の開口部３Ａ内に向けられており、回転ドラム３内で洗浄された廃棄物は、最後にすすぎとしての洗浄水が吹き付けられることになる。
また、図１及び図３に示すように、回転ドラム３の上端部の開口部３Ａの直下には、水切部３Ｃの第一金網から落下する洗浄液に含まれる砂を受ける洗浄液受金網６０が設けられている。洗浄液受金網６０は、水切部３Ｃの第一金網の網目より小さい第二の大きさの網目を有し、且つ、右斜め下方に傾斜している。また、洗浄液受金網６０の下方には、水切部３Ｃの第一金網及び洗浄液受金網６０を通過した洗浄液を受ける第三水槽１９が設けられている。また、洗浄液受金網６０の傾斜方向の下端部には、第三水槽１９内の洗浄液受金網６０の下端部に案内された砂を第三水槽１９の外に搬出する第三搬出手段としてのオーガ６１が設けられている。オーガ６１は、モータ６２により駆動され、オーガ６１の下部には、樋６３が設けられている。オーガ６１の先には、ベルトコンベア６４が回転ドラムの長手方向と直交する方向に延設されている。オーガ６１から排出される砂は、当該
ベルトコンベア６４により運搬される。尚、第三水槽１９で受けられた洗浄液は、パイプ２０により第一沈殿槽１５Ａに流入する。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃでは、第三水槽１９から流入した洗浄液中の土や微細な砂が沈殿されて、浄化された洗浄液がパイプ１８により第一水槽２に還流されるようになっている。
ベルトコンベア６４により運搬される。尚、第三水槽１９で受けられた洗浄液は、パイプ２０により第一沈殿槽１５Ａに流入する。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃでは、第三水槽１９から流入した洗浄液中の土や微細な砂が沈殿されて、浄化された洗浄液がパイプ１８により第一水槽２に還流されるようになっている。
次に、図１、図２、図６及び図７を参照して、「第二搬出手段」の一例としてのカップ式コンベア７０について説明する。カップ式コンベア７０は、所定幅の平板状の循環するベルト７１に、当該ベルト７１の延設方向にカップ７２が所定間隔で複数設けられている。カップ７２は、上方が開口し、ベルト７１の延設方向と直交方向に延設された形状となっている。このカップ式コンベア７０は、第一排出籠１３の背面側の第二水槽７内に設けられ、第一水槽２から第二水槽７に流れ込んだ粘性土を含んだ泥水をカップ７２でくみ出し、第二沈殿槽２１に搬送する。尚、カップ式コンベア７０には、図７に示すように、左右一対のノズル７３，７３が設けられ、ノズル７３，７３から噴射される洗浄液によりカップ７２内にこびりついた粘性土を洗い流すようになっている。尚、ノズル７３，７３は、図示外のポンプに接続されている。図２に示すように、第二沈殿槽２１では、洗浄液から粘性土を沈殿させて、浄化された洗浄液がパイプ２２により第一水槽２に還流されるようになっている。
次に、図１及び図２を参照して、排出案内板１１０及び振動式金網１１１について、説明する。回転ドラム３の上端部の開口部３Ａの下方には、開口部３Ａから排出されるコンクリート、石、比較的大きな木片等の重質廃棄物を排出方向に案内する排出案内板１１０が設けられている。排出案内板１１０は、一例として、所定厚みの鉄板と当該鉄板を支える枠から構成されている。また、排出案内板１１０の下方には、振動式金網１１１が設けられ、排出案内板１１０が取り去られた場合には、振動式金網１１１によりコンクリート、石、比較的大きな木片等の重質廃棄物を振るいながら排出方向に案内できるようになっている。振動式金網１１１は、所定の網目の金網と、当該金網を支える枠と、金網の下面に設けられた振動モータから構成されている。その構造は、本願の発明者の特許第３５１５７７８号（特開２００４−２７５８６１）「選別装置」と同様となっている。
次に、上記の構成を有する洗浄選別装置１の動作の詳細について説明する。まず、ホッパ９１に図示外のパワーシャベル等で軽質廃棄物と重質廃棄物が混合した廃棄物を投下する。ホッパ９１からはベルトコンベア９０で、投入口５に廃棄物が運搬され投入される。廃棄物は、案内部材６上を落下して、回転ドラム３の開口部３Ｂ内に入り、ノズル３２からの圧縮空気の噴出により回転ドラム３内に吹き込まれ、洗浄液（一例として水）に浸かる。このときに、回転ドラム３は、すでに図３に示す矢印Ａ方向に回動されるている。開口部３Ｂから回転ドラム３内に入った廃棄物は、回転ドラム３の回転に伴って第１搬送ブレード３Ｇにより、回転ドラム３の長手方向における中心方向に送り込まれると共に、第２搬送ブレード３Ｈにより洗浄液中で攪拌されると共に、ノズル３０からの圧縮空気の噴出により、さらにほぐされて攪拌されて洗浄される。そして、洗浄液で十分に洗浄された廃棄物の内、軽質廃棄物は、洗浄液に浮くため水中ポンプ９の洗浄液の吸い込み及びノズル３１から噴出する圧縮空気により作られる第一水槽２から第二水槽７に向かう水流により、開口部３Ｂから第一排出籠１３方向に流されて、第一排出籠１３すくいとられて第一排出籠１３に貯まる。使用者の図示外の操作ボタンの押下により、第一排出籠１３は、図示外のエアアクチュエータにより、軸部１３Ａを中心に回動して、図２に示す可燃物排出口箱１００に、すくい集めた軽質廃棄物を排出する。
回転ドラム３内で洗浄された重質廃棄物は、回転ドラム３の回転に伴って第２搬送ブレード３Ｈにより、開口部３Ａ方向に送られて、パイプ９Ａの先端部から洗浄液を吹きかけられて、再度洗浄される（すすぎが行われる）。そして、廃棄物は水切部３Ｃの部分で水切りされ、その後、開口部３Ａから排出案内板１１０に案内されて外部に落下する。
尚、第一水槽２及び第二水槽７内の洗浄液は、粘性土等が混ざった状態となるが、粘性土等が混ざった洗浄液はカップ式コンベア７０により第二沈殿槽２１に運ばれ、第二沈殿槽２１では、洗浄液から粘性土を沈殿させて、浄化された洗浄液がパイプ２２により第一水槽２に還流されるようになっている。従って、粘性土は、第二沈殿槽２１に貯まるので、定期的に第二沈殿槽２１からシャベルカー等で排出される。
また、回転ドラム３内で重質廃棄物や軽質廃棄物から洗浄された砂は、洗浄液と共に、回転ドラム３の回転に伴って第２搬送ブレード３Ｈにより、開口部３Ａ方向に送られて、水切部３Ｃの金網の網目から流れ出る。洗浄液受金網６０の網目は、水切部３Ｃの金網の網目より小さいので、水切部３Ｃの金網の網目より小さく、洗浄液受金網６０の網目より大きい砂は、洗浄液受金網６０に沿ってオーガ６１方向に流れ、オーガ６１により、ベルトコンベア６４上に排出される。洗浄液受金網６０の網目より小さい砂は、洗浄液と共に、洗浄液受金網６０を通り、第三水槽１９に流れ込み、第三水槽１９から第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと流れて、各第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃで洗浄液受金網６０の網目より小さい砂が沈殿される。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに沈殿した砂は、定期的に第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃからシャベルカー等で排出される。第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃで砂や土が沈殿されてきれいになった洗浄液は、パイプ１８により第一水槽２に還流される。
以上説明したように、本実施の形態の洗浄選別装置１によれば、廃棄物中に混在する、紙、繊維、廃プラスチック類、ビニール類等の可燃物を主体とする軽質廃棄物と、それ以外の重質廃棄物（例えば、コンクリート、石、比較的大きな木片、金属類、硝子ビン、土、砂等）とを分離できる。さらに、軽質廃棄物及び重質廃棄物を洗浄液（例えば、水等）で洗浄して、粘性土、土、砂を分離して排出できる。また、洗浄液は沈殿槽で粘性土及び小さい砂等が沈殿されて除去されて再利用される。また、土中に埋められていたビニール、プラスチック、紙等の可燃物を主体とする軽質廃棄物等でも洗浄液で洗浄して、土や砂等を十分に除去して、焼却処分できるようにきれいにできる。また、洗浄液は、沈殿槽で、土や砂を沈殿して循環利用するので、洗浄水の排出による環境汚染も防止できる。
尚、本発明は、上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、洗浄液は、水に限られず、洗剤等を混ぜた物でもよい。さらに、本実施の形態では、第一沈殿槽１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを３つ設けたが、必ずしも３つに限られない。また、ノズル７３，７３からは、水道水を噴射するようにしてもよい。
１ 洗浄選別装置
２ 第一水槽
２Ａ 回転ドラム載置部
２Ｂ 第一排出籠配置部
２Ｃ カップ式コンベア配置部
３ 回転ドラム
３Ａ 開口部
３Ｂ 開口部
３Ｃ 水切部
４ 回転ドラム載置部
５ 投入部
６ 案内部材
７ 第二水槽
９ 水中ポンプ
９Ａ パイプ
９Ｂ 放水部
９Ｃ 先端部
９Ｄ 放水部
１０ 隔壁
１１ 隔壁
１３ 第一排出籠
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 第一沈殿槽
１９ 第三水槽
２１ 第二沈殿槽
３０ ノズル
３１ ノズル
３２ ノズル
６０ 洗浄液受金網
６１ オーガ
６２ モータ
６３ 樋
６４ ベルトコンベア
７０ カップ式コンベア
９０ ベルトコンベア
１００ 可燃物排出口箱
１１０ 排出案内板
１１１ 振動式金網
２ 第一水槽
２Ａ 回転ドラム載置部
２Ｂ 第一排出籠配置部
２Ｃ カップ式コンベア配置部
３ 回転ドラム
３Ａ 開口部
３Ｂ 開口部
３Ｃ 水切部
４ 回転ドラム載置部
５ 投入部
６ 案内部材
７ 第二水槽
９ 水中ポンプ
９Ａ パイプ
９Ｂ 放水部
９Ｃ 先端部
９Ｄ 放水部
１０ 隔壁
１１ 隔壁
１３ 第一排出籠
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 第一沈殿槽
１９ 第三水槽
２１ 第二沈殿槽
３０ ノズル
３１ ノズル
３２ ノズル
６０ 洗浄液受金網
６１ オーガ
６２ モータ
６３ 樋
６４ ベルトコンベア
７０ カップ式コンベア
９０ ベルトコンベア
１００ 可燃物排出口箱
１１０ 排出案内板
１１１ 振動式金網
Claims (6)
- 廃棄物を洗浄するための洗浄液が貯溜された第一水槽と、
下端部の開口を前記第一水槽の前記洗浄液中に入れ、上端部の開口を前記第一水槽外に出して、前記第一水槽に回転可能に傾斜配置された円筒形の回転ドラムと、
当該回転ドラムを前記円筒形の軸線を中心として回転駆動するドラム回転駆動手段と、
前記下端部の前記開口に前記廃棄物を前記回転ドラムの外部から案内する案内部材と、
前記回転ドラム内に設けられ、前記回転ドラムの回転により、前記下端部の前記開口から当該回転ドラム内に入った廃棄物を前記上端部の開口から排出するように搬送する搬送ブレードと、
前記回転ドラムの前記下端部の前記開口内に圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出手段とを備え、
前記回転ドラムの円筒面の前記第一水槽の前記洗浄液に浸かる部分には開口部が形成されず、前記第一水槽外の前記回転ドラムの上端部側の円筒面には、前記洗浄液を通過させて前記廃棄物の水切りを行うと共に、砂を通過させて回収するための第一の大きさの網目を有する第一金網から構成された水切部が形成され、
前記回転ドラムの前記下端部の前記開口に対向して、前記下端部の前記開口から流れ出た可燃物を水切りして外部に搬出する第一搬出手段が設けられていることを特徴とする洗浄選別装置。 - 前記回転ドラムの前記下端部の前記開口から流れ出した泥の混じった洗浄液を外部の第一沈殿槽に搬出する第二搬出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄選別装置。
- 前記第一水槽の洗浄液が流入する第二水槽と、
当該第二水槽内の洗浄液の上澄み液をくみ上げ前記回転ドラムの上端部の開口へ供給するポンプとを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄選別装置。 - 前記水切部の下方には、前記第一金網の網目より小さい第二の大きさの網目を有し、且つ、一定方向に傾斜した第二金網と、
前記第二金網の下方に設けられ、前記水切部の前記第一金網及び前記第二金網を通過した洗浄液を受ける第三水槽と、
前記第二金網の傾斜方向の下端部には前記第一金網の網目を通過し、前記第二金網の網目を通過しなかった砂を外部に搬出する第三搬出手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の洗浄選別装置。 - 前記第三水槽に接続され洗浄液を排出する第一洗浄液排出路と、
前記第一洗浄液排出路の前記第三水槽への接続部と反対側の端部に接続され、前記第二金網の網目を通過した砂や土を沈殿する第一沈殿槽と
を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の洗浄選別装置。 - 前記第二搬出手段が搬出する泥水から土を沈殿する粘性土を沈殿する第二沈殿槽を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の洗浄選別装置。
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| JP2018515337A (ja) * | 2015-04-27 | 2018-06-14 | チェ・ソン・ピルＣｈｏｉ Ｓｕｎｇ Ｐｉｌ | 廃電気電子製品から発生する廃ｌｃｄガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法 |
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