JP2019072703A - 生ゴミ処理プラント - Google Patents

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Abstract

【課題】廃棄物12中の生ゴミ22以外の破砕ゴミ32を自動的に有効利用できるものとそれ以外のものとに分けて排出する。【解決手段】投入された廃棄物12を破砕して生ゴミ22と生ゴミ22以外の破砕ゴミ32とを分別する破砕選別機18と、破砕選別機18から排出される生ゴミ22以外の破砕ゴミ32を受け入れて、風力により軽量包装材34とそれ以外の重量固形物36とに分別する風力選別機と、軽量包装材34を固形化して排出する包装材減容機38とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、投入された生ゴミを自動的に分別して可能なものは資源化をする生ゴミ処理プラントに関する。
生ゴミを処理するための装置は各種開発されている(特許文献1)(特許文献2)。これらには、生ゴミを破砕して分別する技術や生ゴミを乾燥させて家畜飼料等にする技術が記載されている。
特許4282551号公報 特許5765911号公報
既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
生ゴミを破砕すると、様々なものが混入していることが分かる。それらを適切に自動的に分別するには、上記の既存技術の機能をさらに高める必要がある。そして、目標とするのは、最後に処分しやすい形態のものだけにすることである。上記の課題を解決するために、本発明は投入された生ゴミを自動的に効率的に分別し、有用なものは再利用を可能にする生ゴミ処理プラントを提供することを目的とする。
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
<構成1>
投入された廃棄物を破砕して生ゴミと生ゴミ以外の破砕ゴミとを分別する破砕選別機と、
破砕選別機から排出される生ゴミ以外の破砕ゴミを、傾斜して振動するコンベアにより受け入れて、風力により軽量包装材を一方に排出し、傾斜による重力と振動により軽量包装材以外の重量固形物を他方に排出して分別する風力選別機と、
上記軽量包装材を固形化して排出する包装材減容機とを備えたことを特徴とする生ゴミ処理プラント。
<構成2>
上記風力選別機は、軽量包装材を、破砕選別機から吹き出す風力により包装材減容機側に移送することを特徴とする構成1に記載の生ゴミ処理プラント。
<構成3>
上記破砕選別機は、複数の板状の羽根を放射状に配置して固定した回転軸と、この羽根の回転により攪拌された廃棄物が衝突して廃棄物を破砕する突起と、破砕された破砕ゴミを排出する排出口とを備えたことを特徴とする構成1または2に記載の生ゴミ処理プラント。
<構成4>
回転する複数の板状の羽根の遠心力の作用する方角に排出口が配置されていることを特徴とする構成3に記載の生ゴミ処理プラント。
<構成5>
回転する複数の板状の羽根には、少なくとも廃棄物を投入する投入口に近い部分の、回転軸から最も遠い部分に、交換可能な補強刃を取り付けたことを特徴とする構成3または4に記載の生ゴミ処理プラント。
<構成6>
上記風力選別機は、排出する重量固形物を磁力により磁性体金属とそれ以外の固形物とに分離して固形物容器に排出することを特徴とすることを特徴とする構成1乃至5のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
<構成7>
上記包装材減容機は、上記軽量包装材を圧縮して固形化することを特徴とする構成1乃至6のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
<構成8>
上記包装材減容機は、上記軽量包装材に含まれる熱可塑性材料を溶融した後冷却固形化する熱処理部と、固形化した上記軽量包装材を所定のサイズの塊に裁断して排出口から排出するカッタとを備えたことを特徴とする構成7に記載の生ゴミ処理プラント。
<構成1の効果>
廃棄物中の生ゴミ以外の破砕ゴミは、重力と振動と風力とを利用して、固形化された軽量包装材と、粉砕された重量固形物とに分別し、有効利用できるものとそれ以外のものとに分けて自動的に排出できる。
<構成2の効果>
生ゴミ以外の破砕ゴミに多量に含まれる軽量包装材は、風力で分別できる。破砕選別機から吹き出す風力が、軽量包装材の移送に有効利用できる。
<構成3の効果>
ビニル袋等に収容された多量の廃棄物を板状の羽根で叩いて突起に衝突させて袋を破るようにして細かく破砕することができる。
<構成4の効果>
板状の羽根の遠心力の作用する方角に破砕ゴミが飛ぶので、そこに排出口があれば、排出口に勢いよく破砕ゴミが排出される。
<構成5の効果>
複数の板状の羽根の廃棄物を投入する部分は、様々な廃棄物と衝突して損傷し易いので、交換可能な補強刃を取り付けられるようにした。
<構成6の効果>
重量固形物の一部も分別して磁性体金属は再資源化し有効利用が図れる。
<構成7の効果>
生ゴミ以外の破砕ゴミについては、軽量包装材が多量に含まれており、従来はその処理のための負荷が大きかったが、加圧することで適当な塊状になり、燃料等に利用できる。
<構成8の効果>
軽量包装材に含まれる熱可塑性材料を溶融した後冷却固形化すると棒状になる。これを裁断すると適当な塊状になり、燃料等に利用できる。
本発明の生ゴミ処理プラントの実施例を側面から見た概略図である。 破砕選別機18の具体的な構造例を示す斜視図で、(a)は一部を切り開いた斜視図、(b)は羽根52の斜視図である。 破砕選別機18の排出口58の構造と機能を説明するための装置斜視図と横断面図である。 風力選別機30や包装材減容機38等のプラントの構造を示す側面図である。 風力選別機の一部の実施例を示す斜視図である。 包装材減容機38の内部構造例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。
図1は本発明の生ゴミ処理プラントの実施例を側面から見た概略図である。
このプラントは、家庭用ゴミや食品工業等から排出される産業廃棄物を処理するためのものである。リフタ16は、廃棄物12を収容した廃棄物容器14を持ち上げて、破砕選別機18の投入口42に自動的に投入する装置である。
廃棄物12を投入口42に投入するにはこのほかにフォークリフト等が使用されても構わない。破砕選別機18は、投入された廃棄物12を破砕して生ゴミ22と生ゴミ以外の破砕ゴミ32とを分別する装置である。破砕選別機18の具体的な構造の詳細は後で図2と図3で説明する。
破砕選別機18から排出される生ゴミ22以外の破砕ゴミ32は、風力選別機30に受け入れられる。風力選別機30は、風力により軽量包装材34とそれ以外の重量固形物36とに分別する装置である。包装材減容機38は、風力選別機30から排出された軽量包装材34を固形化して排出する装置である。風力選別機30と包装材減容機38の具体的な構造は後で図4で説明する。
このプラントでは、廃棄物12中の生ゴミ22以外の破砕ゴミ32は、固形化された軽量包装材34と、粉砕された重量固形物36とになる。破砕選別機18は、底部搬送機20に対して生ゴミ22を搬出する。生ゴミ22はホッパ24を介して乾燥機26に送り込まれる。ここで乾燥処理された生ゴミ22は排出機28で粉末状に粉砕され、家畜の飼料等にされる。乾燥機26を使用した乾燥処理技術は特許文献1や2に記載されたとおりで、詳述を省略する。
図2は破砕選別機18の具体的な構造例を示す斜視図で、(a)は一部を切り開いた斜視図、(b)は羽根52の斜視図である。
この図の破砕選別機18は、投入口42から廃棄物12を受け入れて破砕し、図3で説明する排出口58から破砕ゴミ32を排出する装置である。破砕選別機18は、複数の板状の羽根52を放射状に配置して固定した回転軸48を回転させて、廃棄物12叩きつけたり、装置の内壁に固定した突起46に衝突させたりして破砕し排出する。
この図には、突起46を一列に並べて表示したが、装置の内壁の任意の場所であって、羽根52と衝突しない任意の位置に突起46多数取り付けるとよい。整流板44は破砕ゴミ32が羽根52の回転により投入口42から排出口58の方向に移動するように流れを整えるためのものである。
多孔板50は破砕された生ゴミを底部搬送機20に落下させ、生ゴミ22以外の破砕ゴミ32と分別するためのものである。投入口42から投入された廃棄物12は、回転する複数の板状の羽根52に衝突する。ここで、複数の板状の羽根52には、投入口42に近い部分の、回転軸48から最も遠い部分に、交換可能な補強刃56を取り付けた。
補強刃56を取り付けた部分の回転軸方向の長さは回転軸48の全長の3分の1程度である。羽根52のこの部分が最も傷み変形しやすい。そこで、羽根52の回転軸48から最も遠い部分に、ボルト締め等で着脱可能な補強刃56を取り付けた。これで、羽根52全体を交換しなくても、補強刃56だけ交換すればよくなる。また、新しい補強刃56を取り付けると破砕能力も向上するので、交換可能な構造はきわめて有効である。なお、ここでは、羽根52の補強刃56に近い部分を補強するために、金属板等の補強体54を他の部分よりも高密度に貼り付けている。
図3は破砕選別機18の排出口58の構造と機能を説明するための装置斜視図と横断面図である。
図3(a)に示すように、排出口58は破砕選別機18の投入口42と反対の側の側面に取り付けられている。また、図3(b)に示すように、矢印A方向に回転する複数の板状の羽根52の遠心力の作用する矢印B方向に排出口58が配置されている。
板状の羽根52の遠心力が作用すると破砕ゴミ32は勢いよく排出口58に向かって飛び出して排出される。また、図2の(b)に示したような羽根52が回転軸48を中心に回転すると、矢印Bの方向に強い風を巻き起こす。この風が排出口58を通じて下方に吹き出す。この風を風力選別機30の分別処理に利用することができる。その説明は図4を用いて行う。
図4は、風力選別機30や包装材減容機38等のプラントの概略構造例を示す側面図である。
風力選別機30は、軽量包装材34を包装材減容機38方向に排出し、重量固形物36を固形物容器37方向に排出する装置である。軽量包装材34は、ポリエチレンやビニル袋のほか、紙や紐等を含んでいる。このプラントでは、これらの軽量包装材34を固めて燃料用の塊にして排出する。一方、重量固形物36にはガラス片や陶器片あるいは金属片が混在している。これらは固形物容器37に回収する。
図3で説明したように、破砕選別機18の排出口58からはいよく風が吹き出す。この風は軽量包装材34を巻き上げて包装材減容機38の方向(図4の矢印Cの方向)に送ることができる。コンベア27は軽量包装材34を包装材減容機38方向に送るように運転されるベルト式のコンベアである。コンベア27をダクト70で包囲すれば、大量の軽量包装材34を円滑に矢印C方向に送ることができる。なお風の流れを整えるために送風機31も取り付けている。
重量固形物36は排出口58から振動式のコンベア27上に落下する。コンベア27は図のように左側に傾斜している。この傾斜と振動により、重量固形物36は、矢印Cと反対の方向に方向に転がり落ちる。これにより、重量固形物36が軽量包装材34と分離される。落下する重量固形物36は、例えば、マグネット33を用いて、鉄等の金属片とガラス片とに分別されて、中央で仕切られた固形物容器37に落下させることができる。この構造は部5でさらに具体的に説明する。
振動式のコンベア27を使用することにより、重量固形物36や軽量包装材34が、コンベア27上に局所的に積み上がるのを防止することができる。上記の構造によって、人手による監視作業を省略でき、大量の廃棄物を連続的に風力選別機30で処理することができる。
圧縮機62は、軽量包装材34を圧縮して固形化する装置である。圧縮するだけで適当な大きさの塊になる場合には、圧縮機62以外の構造は不要である。この実施例では、圧縮機62以外に、軽量包装材34に含まれる熱可塑性材料を加熱して溶融させた後冷却固形化する熱処理部64を備えている。
こうして固形化した軽量包装材34は、加熱機64から連続的に棒状に押し出される。これをカッタ40で適当なサイズの塊に裁断して排出口58から排出する。これより、そのまま燃料等に利用できる塊を自動的に排出できる。
図5は、風力選別機の一部の実施例を示す斜視図である。
コンベア27は、この図に示すように、その一部をダクト70に覆われている。ダクト70の上部には開口72が設けられている。ここに図4に示した排出口58から破砕ゴミ32が投入される。ダクト70のこの図の左端には送風機31が固定されている。このようにコンベア27の一部をダクト70で包囲することによって、図4で説明した排出口58から排出される風が、軽量包装材34を矢印Cの方向に運ぶ。
図5において、コンベア27は、破砕選別機18から排出された破砕ゴミ32を、振動を与えながら矢印C方向に運ぶ。コンベア27は、図中の矢印のように、ベルトを回転駆動しながら振動させる加振機41に支持されて振動を与えられている。コンベア27上に落下した重量固形物36は、コンベア27の傾斜と振動によって、図面の左側方向(矢印Cと反対方向)に転がり落ちる。従って、軽量包装材34のみが、風力とコンベア27の搬送機能により図の右側方向に搬送される。
重量固形物36は、マグネット33によって磁性体金属片とその他の破砕物とに分離され、固形物容器37方向にに落下する。固形物容器37には中央に仕切り39が設けられている。重量固形物36に含まれる磁性体金属片は、落下しながらマグネット33によって引き寄せられるので、固形物容器37の図の右側部分に集積される。その他の陶器やガラス片等の破砕物はそのまま真下に落下するので、固形物容器37の左側部分に集積される。こうして、上記のように、軽量包装材34は燃料として有効利用され重量固形物36に含まれる磁性体金属片は再び資源として有効利用される。
図6は、包装材減容機38の内部構造例を示す斜視図である。
この図に示すように、包装材減容機38は、既知の樹脂押し出し機のような構造をしている。矢印Dの方向から軽量包装材34を受け入れると、図のスクリュー74が回転して軽量包装材34を図の矢印Eの方向に送る。スクリュー74の回転軸には羽根76が取り付けられている。この羽根76の配置間隔が、図の矢印Eの方向に向かうほど狭くなっている。これにより、軽量包装材34は左側方向に送られながら圧縮される。このような構造は既知の樹脂押し出し機とほぼ同様である。圧縮機62は、このスクリュー74のみで実現する。さらに、スクリュー74の図の左側の部分に、ヒータ78を配置して、蒸気や電熱で圧縮された軽量包装材34を加熱する。これにより、図4で説明したような包装材減容機38が実現する。
12 廃棄物
14 廃棄物容器
16 リフタ
18 破砕選別機
20 底部搬送機
22 生ゴミ
24 ホッパ
26 乾燥機
28 排出機
27 コンベア
30 風力選別機
31 送風機
32 破砕ゴミ
33 マグネット
34 軽量包装材
36 重量固形物
37 固形物容器
38 包装材減容機
40 カッタ
42 投入口
44 整流板
46 突起
48 回転軸
50 多孔板
52 羽根
54 補強体
56 補強刃
58 排出口
60 回収容器
62 圧縮機
64 加熱機
68 加振機
70 ダクト
72 開口
74 スクリュー
76 羽根
78 ヒータ

Claims (8)

  1. 投入された廃棄物を破砕して生ゴミと生ゴミ以外の破砕ゴミとを分別する破砕選別機と、
    破砕選別機から排出される生ゴミ以外の破砕ゴミを、傾斜して振動するコンベアにより受け入れて、風力により軽量包装材を一方に排出し、傾斜による重力と振動により軽量包装材以外の重量固形物を他方に排出して分別する風力選別機と、
    上記軽量包装材を固形化して排出する包装材減容機とを備えたことを特徴とする生ゴミ処理プラント。
  2. 上記風力選別機は、軽量包装材を、破砕選別機から吹き出す風力により包装材減容機側に移送することを特徴とする請求項1に記載の生ゴミ処理プラント。
  3. 上記破砕選別機は、複数の板状の羽根を放射状に配置して固定した回転軸と、この羽根の回転により攪拌された廃棄物が衝突して廃棄物を破砕する突起と、破砕された破砕ゴミを排出する排出口とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の生ゴミ処理プラント。
  4. 回転する複数の板状の羽根の遠心力の作用する方角に排出口が配置されていることを特徴とする請求項3に記載の生ゴミ処理プラント。
  5. 回転する複数の板状の羽根には、少なくとも廃棄物を投入する投入口に近い部分の、回転軸から最も遠い部分に、交換可能な補強刃を取り付けたことを特徴とする請求項3または4に記載の生ゴミ処理プラント。
  6. 上記風力選別機は、排出する重量固形物を磁力により磁性体金属とそれ以外の固形物とに分離して固形物容器に排出することを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
  7. 上記包装材減容機は、上記軽量包装材を圧縮して固形化することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の生ゴミ処理プラント。
  8. 上記包装材減容機は、上記軽量包装材に含まれる熱可塑性材料を溶融した後冷却固形化する熱処理部と、固形化した上記軽量包装材を所定のサイズの塊に裁断して排出口から排出するカッタとを備えたことを特徴とする請求項7に記載の生ゴミ処理プラント。
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