JP2859576B2 - 廃棄物の固形燃料化リサイクルプラント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビルディングや
家屋倒壊現場、ビル工事現場、土木工事現場、建設工事
現場、それらから出る廃棄物の処理工場、自動車破砕工
場、使用済みパチンコ台枠破砕所等から出る、例えば土
砂、ガラス屑、廃プラ、紙屑、木屑、繊維屑、金属類等
広範囲の物質が混入したシュレッダーダスト等の廃棄物
系や、穀類を主とする農産物系、家庭や事業所等から出
る残飯、果物、野菜等の有機物やプラスチックや紙、木
等の可燃物を含んだ一般廃棄物系、その他各種容器類の
破砕物等の破砕済み又は中小、粉粒混合被処理物から重
さや大きさで金属や不燃無機物を選別して取りだし、可
燃有機物を処理して固形燃料としてリサイクルする廃棄
物の固形燃料化リサイクルプラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような混合廃棄物に更に手を加え
て可燃有機物と不燃無機物とに選別すると、再生固形燃
料の製造や鉄、アルミの回収等、資源のリサイクルが可
能に成り、従来の焼却処理や埋立処理に役立つばかりで
なく、有価物を得ることも出来る。再生固形燃料は、染
色や晒しの工場やクリーニング所、銭湯やヘルスセンタ
ー等のボイラーの燃料として、また石灰やセメント工
場、製鉄所等の燃料として広く利用される。これまで
に、選別されたプラスチックや紙、木等の可燃物を固形
燃料として再生しようとする装置も幾つか開発されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然し近年、生活水準の
高度化や大量生産・大量消費に伴って家庭や事業所等か
ら出る一般廃棄物や産業廃棄物も量が格段に多くなり且
つ広範囲の物が混入することが多くなってきており、そ
のまま固形燃料成形機に投入したり、しいては焼却や埋
立処分も当然出来なくなっている。また、廃棄物の効率
的なリサイクルは、環境を保全して高度な生活水準を維
持して行く上での今日的な重要な課題となっている。一
方で廃棄物を取り巻く環境も変わり、１９９５年６月に
は「容器包装に係わる分別収集及び再商品化の促進等に
関する法律（容器包装リサイクル法）」が制定、公布さ
れ、また従来安定型とされていた廃棄物も管理型に変更
されて安易に埋立ができなくなって来ている。このよう
な生活環境の変化に伴い破砕等で生じる中小の混合被処
理物、特に混合廃棄物の分別が重要な課題となってい
る。幸いにも紙や布、プラスチック、木等の軽量物は可
燃有機物が多く、金属やガラス、石等の重量物は不燃無
機物が多い為、重量による選別を行うことでかなりの精
度で可燃有機物と不燃無機物の分別が可能である。従っ
て、廃棄物の固形燃料化リサイクルプラントにおいて重
量選別法を取り入れるのが注目されている。

【０００４】本発明は、上記に鑑み案出されたものであ
って、残飯、野菜、果物等からプラスチックや紙、木等
の有機可燃物等も多く混入した大量の一般廃棄物、事業
廃棄物、産業廃棄物等を連続的に破砕し、空き缶や鉄筋
等の鉄やアルミニウム等の有用物も選別出来、可燃有機
物の多い非反発性軽量物と不燃無機物の多い反発性重量
物の選別精度を高め、可燃有機物を固形燃料としてリサ
イクル出来る効率的な廃棄物の固形燃料化リサイクルプ
ラントを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の請求項１記載の廃棄物の固形燃料化リサイクルプラ
ントは、残飯、果物、野菜等の有機物やプラスチック、
紙、木等の可燃物と、小さな石や金属等の不燃物を含む
廃棄物が投入手段から供給され、略１５ｃｍ角以下に破
砕する破砕機と、破砕された処理物の供給を受けて鉄等
の磁性物を除去する磁力選別機及びアルミニウムを除去
するアルミ選別機と、複数の大小の輪体を交互に軸方向
に配列した回転ロータを複数傾斜フレームの長手方向に
隣接ロータの輪体間に篩目を形成する様に配列して選別
ブロックを構成し、磁性物やアルミニウムを除去した後
の処理物を上記選別ブロック上において下端側から上端
側へ搬送力を与えるように上記ロータを回転駆動し、上
記処理物を篩目通過物と上端側へ搬送される軽量物と下
端側への転落重量物の三種類に選別するロータセパレー
ターと、該ロータセパレーターからの篩目通過物の供給
を受けて風力選別する第一風力選別機と、上記ロータセ
パレーターから選別された重量物の供給を受けて粉砕す
る粉砕機及び粉砕物を上記風力選別機とほぼ同じ構造で
あるがより強い風力で風力選別する第二風力選別機と、
上記ロータセパレーターからの軽量物と上記両風力選別
機からの軽量物の供給を受けて螺旋体で破砕混練し圧搾
部で圧縮粉砕し発熱させて溶融後に多孔板成形部で固形
燃料を押し出し形成する固形燃料成形機とから構成され
ていることを特徴としている。

【０００６】従って、上記の構成を有した請求項１記載
の廃棄物の固形燃料化リサイクルプラントでは、ゴミ袋
等に入った残飯、果物、野菜等の有機物等が、例えば金
属材やプラスチック、木材等でできた複合品や建設廃材
等の廃棄物と混合していても、それらを破砕機で破砕し
分離すると共にゴミ袋等を破って散らして分離して略１
５ｃｍ角以下の適当な大きさにして後続の選別機での選
別処理を容易にし且つ選別精度を高め、素材毎に適した
いろいろなリサイクルを可能にする。即ち、鉄系金属を
選別する磁力選別機を介設して、磁性を有した鉄系金属
を選び出すことが出来て、鉄資源回収と処理機材損耗防
止を図ることが出来、また製造時に電力を大量に消費す
るアルミニウムの資源の回収をアルミ選別機で行える。

【０００７】次いで、傾斜ロータセパレーターは、その
複数のロータの上向きの回転で中間部上側から供給され
て来る混合被処理物を濡れたり湿っていても撹拌しなが
ら目詰まりを起こすこと無く効率的に可燃有機物が圧倒
的に多い非反発性軽量物を上方に、不燃無機物が圧倒的
に多い反発性重量物を下方にそれぞれ選別するととも
に、隣接した回転ロータの軸方向に交互に配列された大
径輪体と小径輪体とが互いに形成した篩目用間隔から粉
粒子、混合小被処理物を落下させて三種類に選別するこ
とが出来る。従って、以後の篩目通過物の粉粒子、混合
小被処理物に対する二次選別作業や反発性重量物に対す
る選別や粉砕作業を容易にする。

【０００８】粉砕機は、石等の無機物を除去した反発性
重量物の供給を受け、鉄やアルミ以外の非鉄金属や角材
やガラス等に付属した可燃性軽量物を裁断分離する。第
一及び第二の風力選別装置は、それぞれロータセパレー
ターからの篩目通過物と粉砕機からの粉砕物の供給を受
けて空気流の強さに応じて軽量物と重量物とに選別する
が、因みに第二風力選別装置の空気流は、第一風力選別
装置の空気流の強さより強く設定される。固形燃料成形
機は、ロータセパレーターや第一及び第二の風力選別装
置から紙、プラスチックシート、プレート、ＰＥＴボト
ル片、木片等の可燃物を圧倒的に多く含む軽量物の供給
を受け、螺旋体等で破砕混練して良く混ぜ合わせし、圧
搾部で圧縮して昇温させ水分を多少含んでいても乾燥さ
せ且つプラスチックや木のリグニンを圧縮溶出してバイ
ンダーとし成形部で良質の固形燃料として適当な形にリ
サイクルすることが出来る。

【０００９】請求項２記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記破砕機は、周囲になぎなた状破
袋刃を備えた回転ロータとなぎなた状破袋刃に近接可能
に弾性付勢され生ゴミを入れた袋をなぎなた状破袋刃に
押しつける傾斜側板とから成る破袋機の一次破砕機と、
スクリュークラッシャーやカッター型、剪断型の二次破
砕機とから構成されている。従って、一次破砕機におい
て袋を効率的になぎなた状破袋刃で切り開いて生ゴミを
散らして他の残飯等と共に後続の選別機へ送ると共に、
二次破砕機においてソファー等の各種素材から成る複合
品でも混合廃棄物でも粗砕、細断することが出来、以後
の選別作業を精度良く行うことが出来るようにする。

【００１０】請求項３記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記粉砕機は、回転破砕刃と固定刃
と底に幅方向に隔設され格子状を成す複数の縦通固定刃
部材から成るスクリーンとから構成されているカッター
型や剪断型の粉砕機から構成されている。従って、スク
リーンを通過するまでソファー等の各種素材から成る複
合品でも混合廃棄物でも細断することが出来、以後の選
別作業を精度良く行える。特に可燃物と不燃物の分離を
的確に行うことが出来る。

【００１１】請求項４記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記ロータセパレーターは、選別ブ
ロックの中間部でロータを上に迫り上げて処理物を反転
させる迫り上げ部を備えており、切り開かれた袋内で固
まった生ゴミを良く解して選別ブロック上に散らして選
別精度を高めることが出来る。

【００１２】請求項５記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、ロータセパレーターは、底を開放
し、中間部上面に中小被処理物の供給開口を、上端部に
非反発性軽量物の取り出し開口を且つ下端部に反発性重
量物の取り出し開口を各々有した筐体で被われており、
またその筐体の反発性重量物の取り出し開口近傍にロー
タ上面上に上昇空気流を供給する空気噴出手段を設けて
いる。従って、中小被処理物の供給、非反発性軽量物の
取り出し、反発性重量物の取り出し及び粉粒子、小形混
合物の落下をスムースに行いつつも防塵、防音を効果的
に行うことが出来、また筐体の下端部から噴き上がる上
昇空気流によって、混合被処理物の解放が促進され、非
反発性軽量物の上方への搬送が促進される。

【００１３】請求項６記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記風力選別機は、被処理物をコン
ベヤ等の搬送手段で受けてホッパーに供給し、該ホッパ
ーから小形被処理物を垂直又は傾斜した竪形分離管の中
間部へ定量供給手段で供給し、該竪形分離管の上端部に
上端部で連通した竪形サイクロン筐体内部に可変速電動
機によって回転駆動される吸引ブロワーによって負圧を
発生させ、上記竪形分離管の下端部に設けた開口を上記
吸引ブロワーの空気吸引口として該竪形分離管内に上昇
空気流を発生させ、小形重量物を自重で落下させつつ小
形軽量物を空気流によって上記サイクロン筐体内へ搬送
分離し、該下端開口を小形重量物の取り出し口とし、ま
た上記サイクロン筐体内へ搬送分離し、該下端開口を小
形重量物の取り出し口とし、また上記サイクロン筐体の
下端部に設けたロータリ弁を小形軽量物の取り出し口と
している。

【００１４】従って、請求項６記載の廃棄物の固形燃料
化リサイクルプラントでは、上記ロータセパレーターや
粉砕機から重量物と軽量物が混合した粉粒子、小形の被
処理物は、コンベヤ等の搬送手段でホッパーへ供給さ
れ、そこから定量供給手段によって連続的に垂直又は傾
斜した竪形分離管の中間部へ定量供給されて来る。混合
小被処理物は、その竪形分離管の立ち上がり部でその開
放下端部から吸引ブロワーによって吸入されて来る空気
流の強さに応じて小形重量物が落下し、小形軽量物は空
気流によってサイクロン筐体内へ搬送されて行く。ここ
で、被処理物は可燃有機物が圧倒的に多い軽量物と不燃
無機物が圧倒的に多い重量物とに選別され、小形軽量物
は竪形サイクロン筐体の下端部のロータリ弁から、小形
重量物は竪形分離管の下端部に開口から収集される。竪
形サイクロン筐体の下端部のロータリ弁は、竪形分離管
内の空気流の強さに影響を与えずに軽量物の取り出しを
可能にする。この様に、中形混合物から粉粒子、小形混
合物にいたるまで軽量物と重量物とに選別することが出
来、選別精度を高めることが出来る。また、可変速電動
機によって吸引ブロワーの回転数を変えることで、第二
風力選別装置の竪形分離管内の上向き空気流速を第一風
力選別装置のものより速く強くするなど、小形軽量物と
小形重量物の選別分岐点を変えることが出来る。

【００１５】請求項７記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記風力選別機は、その上記ホッパ
ーに撹拌器を備え、その竪形分離管の下端部にジグザグ
状の屈曲部を設けるか又は螺旋体を収容しておりまた最
下端部に風量調節可動板を有しており、従って、処理物
が粉粒物でホッパー内でブリッジ現象を起こして定量供
給手段への供給が止まるのを防ぐことができる。また、
その竪形分離管の下端部にジグザグ状の屈曲部を設ける
か又は螺旋体を収容しており、処理物が上記ジグザグ状
の屈曲部や螺旋体において比較的長い摺動落下経路を移
動している間に小形軽量物と小形重量物との分離が促進
される。更に、最下端部に風量調節可動板を有してお
り、風量調節可動板によって竪形分離管下端部の通路容
積を変えて竪形分離管内の上向き空気流速を変え、小形
軽量物と小形重量物の選別分岐点を変えることが出来
る。

【００１６】請求項８記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記吸引ブロワーは、その排気口に
バックフィルターを有しており、被処理物内に石綿や乾
燥汚泥が混入していても、小形軽量物を竪形サイクロン
筐体内で分離後に更にバックフィルターによって捕捉し
て大気汚染を防ぐことが出来る。

【００１７】

【発明の実施の形態と実施例】図１は本発明に係る再生
固形燃料の成形を主眼とした代表実施例の廃棄物の固形
燃料化リサイクルプラントの処理フローチャート、図２
は同破砕機としてのスクリュークラッシャーの平面図、
図３は同破砕機としての破袋機の縦断面図、図４は同破
袋機の部分平面図、図５は同粉砕機としてのカッター型
破砕機の縦断面図、図６は同粉砕機としてのスクリュー
クラッシャーの断面図、図７は同アルミ選別機の側面
図、図８は同ロータセパレーターと第一風力選別機の正
面図、図９は同第一風力選別機の側面図、図１０は上記
ロータセパレーターの選別ブロックの要部の平面図、図
１１は同ロータセパレーターのロータの側面図、図１２
は同固形燃料成形機の断面図、図１３は同固形燃料成形
機の水平断面図、図１４は固形燃料の乾燥線図である。

【００１８】図１に示す様に、廃棄物の固形燃料化リサ
イクルプラント１では、作業員によってガスの残ってい
るボンベ等の爆発性の不適物や大きな石、鉄骨等を除去
した残飯、果物、野菜等の有機物やプラスチック、紙、
木等を含む廃棄物Ｗ０がショベルローダ等の投入手段３
からスクリューフィーダ等の定量供給手段５を介して定
量供給される破砕機１０とによって略１５ｃｍ角以下に
破砕される。破砕された処理物Ｗ１は、磁力選別機７と
アルミ選別機２０によってそれぞれ鉄等の磁性物ＦＥと
アルミニウムＡＬが除去される。磁性物ＦＥやアルミニ
ウムＡＬが除去された後の処理物Ｗ２は、ベルトコンベ
ヤ８によってロータセパレーター３０に供給される。

【００１９】ロータセパレーター３０は、上記処理物Ｗ
２を篩目通過物Ｗ３と上端側へ搬送される軽量物Ｗ４と
下端側への転落重量物Ｗ５の三種類に選別する。次い
で、ロータセパレーター３０からの篩目通過物Ｗ３は、
湿ったり濡れている場合は乾燥器Ｄで乾燥後に、第一風
力選別機５０によって軽量物Ｗ７と重量物８とに風力選
別される。他方、ロータセパレーター３０から選別され
た重量物Ｗ５は、粉砕機４０によって粉砕され、粉砕物
Ｗ６は、第一風力選別機５０とほぼ同じ構造の第二風力
選別機５０’によってより強い風力で軽量物Ｗ７’と重
量物８’とに風力選別される。ロータセパレーター３０
からの軽量物Ｗ４と上記両風力選別機５０、５０’から
の軽量物Ｗ７、Ｗ７’は、定量供給手段６１を介して固
形燃料成形機７０へ供給されて固形燃料Ｆとして押し出
し形成される。

【００２０】破砕機１０は、例えば図２に示すように、
ホッパー１１の下方のケーシング１２内部の作業室１２
Ａに上から下に噛み込むようにモター１４Ａと減速機１
４Ｂとで等速回転駆動される２本の破砕スクリュー１３
Ａ、１３Ｂを水平に軸承しており、コンテナーや各種容
器等大形廃棄物を粗砕して下方から粗いスクリーンＳを
通して排出するようにしている。この破砕によって金属
やプラスチック、木材などを複合材製品から分離して磁
力選別機７による選別を行い易くしている。破砕スクリ
ュー１３Ａ、１３Ｂの外周縁には、被破砕物に対する噛
み込みを促進する各種形状の突出刃を適宜設けることが
出来る。

【００２１】廃棄物Ｗ０が袋や容器等に包まれている場
合は、破袋機１０’としては、図３と図４に示すよう
な、下方に狭くなった処理空間１６を形成する傾斜側板
付きホッパー１１を有したケーシング１２内で矢印Ｒ１
へ回転駆動されるロータ１５と、ロータ１５の長手方向
に複数組配列されたなぎなた状破袋刃１５Ａとから成る
ものが使用され、上記スクリュー型を二次破砕機として
その前に一次破砕機として設置することが出来る。ロー
タ１５は、なぎなた状破袋刃１５Ａ間において横断した
上仕切り板１７Ａの中央部上で軸受Ｂで軸承されてい
る。上仕切り板１７Ａの下には、円弧面上に固定刃の縦
通材１８を複数固定して粗いスクリーンＳを形成した下
仕切り板１７Ｂが設けられている。他に、破砕機として
従来からあるハンマークラッシャーやロータリプレスク
ラッシャーが廃棄物中の多い混入物に応じて適宜選択使
用される。スクリュークラッシャーは、二軸式や一軸式
もあり、回転テーパ状破砕スクリュー部やストレート破
砕スクリュー部とケーシング内面の複数の長手方向固定
刃やテーパ状部とストレート部との間のリング状固定刃
の間で破砕を行い、粉砕を省き得る大きさまで破砕する
ことが出来る。

【００２２】破砕された処理物Ｗ１は、ベルトコンベヤ
上で移動中にクレーンに吊られた円盤状又は櫛歯状の電
気磁石から成る磁力選別機７によって鉄等の磁性物ＦＥ
が取り出される。アルミ選別機２０は、図７に示すよう
に、永久磁石式ドラム回転型アルミセパレータであっ
て、投入されたアルミニウムは良伝導体で磁力線によっ
て電磁誘導現象をおこしてうず電流を発生し、永久磁石
２１を備えた高速回転ドラム２２によって強力な交流磁
界を受けてアルミニウム内部に発生するうず電流と反発
し合い弾き出されることになる。即ち、アルミニウムや
プラスチックを含む廃棄物はショートストッパーを備え
た周動ループベルト２３の上に供給されて、ギヤドモー
タ２４で回転駆動される一方のベルトロータの永久磁石
式ドラム２２において弾き出され、端排出口２５からア
ルミ圧延機等へ送られ、残りの処理物Ｗ２は内側排出口
２６からスクリュー式定量供給機やコンベヤ８を介して
ロータセパレーター３０へ送られる。

【００２３】ロータセパレーター３０は、図８と図１０
に示す様に、大径輪体３１Ａと小径輪体３１Ｂとが軸方
向に交互に配列された複数の回転ロータ３１を隣接ロー
タ同士の大径輪体３１Ａと小径輪体３１Ｂとを篩目用間
隔Ｇをおいて傾斜フレーム３０Ａ上に配列しており、中
間部上方から供給された被処理物Ｗ２に上方に送りをか
けるように各ロータ３１を回転駆動装置３２で回転駆動
して非反発性軽量物Ｗ４を上方に搬送し、反発性重量物
Ｗ５を下方に転落させ、混合小被処理物Ｗ３をロータ７
の大径輪体３１Ａ及び小径輪体３１Ｂの間の篩目Ｇから
落下させて選別する。またロータセパレーター３０は、
底を開放し、中間部上面に中小被処理物の供給開口３３
Ａを、上端部に非反発性軽量物の取り出し開口３３Ｂを
且つ下端部に反発性重量物の取り出し開口３３Ｃを各々
有した筐体３３で被われており、防塵、防音が対策され
ている。また、筐体３３の反発性中形重量物の取り出し
開口３３Ｃ近傍上方に、ロータ上面上に上昇空気流Ａ１
を供給する空気噴出手段３３Ｄが設けられており、筐体
３３の下端部から噴き上がる上昇空気流Ａ１によって、
混合中小被処理物Ｗ３の解放を促進し、非反発性軽量物
Ｗ４の上方への搬送を促進する。

【００２４】ロータ３１は、一端に回転駆動装置３２を
成す歯車３２Ａを固定した六角軸３０Ｃに例えば、図１
１に示すような大径輪体３１Ａと間隔片の小径輪体３１
Ｂとを軸方向に交互に嵌合配列している。この大径輪体
３１Ａは、側面に突起３１ａを形成した複数の後退状フ
ィンガー３１ｂ間に薄いウエブ３１ｃを鋸歯状に設けて
テープや紐の巻き付きを防止し、浮かせて搬送する空気
流を発生する様にしている。大径輪体３１Ａと小径輪体
３１Ｂは、一体物として形成される。回転駆動装置３２
は、ロータ付き歯車３２Ａ間にアイドル歯車３２Ｂを介
在させ、モータ３２Ｍで大径輪体３２Ａ付き歯車３２Ａ
を上記のような送りをかけるように回転駆動する様にし
ている。回転駆動装置３２は、上記歯車式に替えてチェ
ーン式を採用することが出来る。また大径輪体３１Ａの
形状は、上記以外に色々な形状をとることが出来る。ロ
ータセパレーター３０は、伸縮手段３５Ｂによってフレ
ーム３０Ａごと傾斜角度が調節されるようになってい
る。

【００２５】コンベヤ９は、ロータセパレーター３０の
長手方向下方に設けられており、篩通過物の混合中小被
処理物Ｗ３を風力選別装置５０へ供給する。石やブロッ
ク片、コンクリート片等の重量物Ｗ５は、ダンプカーで
運び、埋立処分され、プラスチックや紙、木等の可燃物
の多い軽量物Ｗ４は、固形燃料の原料として固形燃料形
成機７０へ送られる。篩目通過物Ｗ３が残飯や破砕され
た果物や野菜等の水分の多い有機物を多く含む場合、風
力選別装置５０に供給する前に適宜乾燥器Ｄで脱水乾燥
しておく。乾燥器Ｄは、例えば生石灰と水分の化学反応
で予熱出来ると共に灰分を適当に増やして高すぎる嫌い
のあるプラスチックを含む固形燃料の発熱量を乾燥器Ｄ
で適当に抑えることが出来るようにしている。また、生
石灰で塩化ビニル等に含まれる塩素を吸収して高温時に
塩素ガスが発生するのを防ぐことが出来る。ロータ３
１、、、が成す選別ブロックＳＢの中間部でロータを上
に迫り上げて処理物Ｗ２を反転させる迫り上げ部を形成
して、解しを促進して、袋や容器から内容物を効果的に
出す様に構成される。

【００２６】風力選別装置５０は、図８及び図９に示す
様に、混合粉粒、小被処理物Ｗ３がコンベヤ９によって
上方から供給されるホッパー５１と、該ホッパー５１か
ら混合粉粒、小被処理物Ｗ３を垂直な竪形分離管５２の
中間部５２Ａへ定量供給する略水平な供給手段５３と、
竪形分離管５２の上端部に上端部で連通し且つ内部に負
圧を発生させる吸引ブロワー５５を備えた竪形サイクロ
ン筐体５４とから構成されており、竪形分離管５２の下
端部に開口５２Ｂを設けて吸引ブロワー５５の空気吸引
口として竪形分離管５２内に上昇空気流Ａ２を発生さ
せ、小形重量物Ｗ８を自重で落下させ且つ小形軽量物Ｗ
７を空気流Ａ２によってサイクロン筐体５４内へ搬送分
離し、下端開口５２Ｂを重量物Ｗ８の取り出し口とし、
またサイクロン筐体５４の下端部に軽量物Ｗ７の取り出
しロータリ弁５６を設けている。竪形分離管５２は、垂
直の他傾斜状態にも設置出来る。

【００２７】ホッパー５１は、フレーム５０Ａ上で略倒
角錐台形状を成し、長方形状の下端開口において水平な
直方体の外形の定量供給手段のバイブロフィーダ５３の
一端部に連通している。また、垂直壁には、縦向きにス
クリュー型撹拌器５７を備えており、混合粉粒、小被処
理物Ｗ３中の粉粒物でホッパー５１内でブリッジ現象を
起こしてバイブロフィーダ５３への供給が止まるのを防
いでいる。バイブロフィーダ５３は、フレーム５０Ａ上
に水平に据え付けられおり、インバータ制御で搬送量を
広範囲に且つ容易に調整出来る加振機５３Ａを使用して
おり、混合粉粒、小被処理物Ｗ３を連続的に定量ずつ竪
形分離管５２の中間部５２Ａへ送る。また中間部５２Ａ
への連結部に遮断用ゲート５８を有している。供給手段
５３として、他にユーラスフィーダを使用することが出
来る。

【００２８】竪形分離管５２は、バイブロフィーダ５３
と接続する中間部５２Ａを矩形断面としており、また下
方にかけてジグザグ状の屈曲部５２Ｄとして比較的長い
摺動落下経路を形成しており、混合粉粒、小被処理物Ｗ
３がその摺動落下経路を移動している間に良く解されて
小形重量物Ｗ８と小形軽量物Ｗ７との分離が促進され
る。竪形分離管５２の下方端部を円形断面のままとして
螺旋体を収容し、上記機能を有した比較的長い摺動落下
経路を形成することもできる。更に竪形分離管５２の下
端部に、ハンドル等でネジ棒を回すことでネジ棒に螺合
したナットを取り付けた風量調節可動板を平行移動して
通路容積を変えるように設けて、通過空気流速度を変え
て重量物Ｗ８と軽量物Ｗ７との選別分岐点を変えること
が出来る。

【００２９】竪形サイクロン筐体５４は、頂端面に吸引
ブロワー５５を備えた円筒部５４Ａと下端部に小形軽量
物Ｗ７の取り出しロータリ弁５６を設けた倒円錐部５４
Ｂとから構成されており、フレーム５０Ａ上に搭載リン
グ５０Ｂで固定されている。竪形分離管５２は、竪形サ
イクロン筐体５４の上端部において接線方向で連通しお
り、分離搬送されて来た小形軽量物Ｗ７が筐体５４内で
螺旋を描いて落下するようにしている。吸引ブロワー５
５としては、インバータ制御の可変速電動機５５Ａによ
って回転駆動され、風量の多いルーツブロワー等が使用
されており、その排気口５５Ｂに浮遊物を回収するため
にバックフィルター（図示は省略）が設けられている。
吸引ブロワー５５は、竪形分離管５２の中間部５２Ａに
一定の軽量物分離負圧を発生させており、バイブロフィ
ーダ５３による定量供給でこの一定の分離負圧が維持さ
れている。

【００３０】かくして、混合粉粒、小被処理物Ｗ３は、
バイブロフィーダ５３によって竪形分離管５２の中間部
５２Ａに定量供給され、吸引ブロワー５５によって竪形
分離管５２の下端部の開口５１Ｂから吸入されて来る上
昇空気流Ａ２によって小形軽量物Ｗ７は竪形サイクロン
筐体５４内へ搬送されて行き、小形重量物Ｗ８は自重に
よって上昇空気流Ａ２に対抗して落下する。ここで、混
合粉粒、小被処理物Ｗ３は可燃有機物が圧倒的多い軽量
物Ｗ５と不燃無機物が圧倒的多い重量物Ｗ８とに選別さ
れ、軽量物Ｗ５はロータリ弁５６から、重量物Ｗ８は竪
形分離管５２の下端開口５２Ｂから取り出される。可変
速電動機５５Ａの回転速度を変えたり、風量調節可動板
の開度調整を行ったり等して空気流量を変えると、重量
物Ｗ８と軽量物Ｗ７の分岐点を変えることが出来ること
は言うまでもない。運動部分としてはバイブロフィーダ
５３や吸引ブロワー５５が有るが、数が少なく、単調振
動や回転運動である為に、全体的に構造が簡単になり、
故障が少ない。ロータセパレーター３０から落下してく
る混合粉粒、小被処理物Ｗ３も、更に重量物Ｗ８と軽量
物Ｗ７とに選別され、選別精度を高めることが出来る。

【００３１】ロータセパレーター３０から選別された重
量物Ｗ５は、粉砕機４０によって破砕される。粉砕機４
０としては、図５に示すような二軸式剪断型のものが有
り、ある程度の大きさの粗砕された重量物Ｗ５をケーシ
ング４１内で左右一対の上から下へ噛み込む回転破砕刃
４２Ａと対応した相手軸の突出刃４３Ａ及びスクリーン
４４をなす縦通固定刃４３Ｂとで細断していきスクリー
ン４４によって所望の大きさ、例えば風力選別装置５
０’に好適な３ｃｍ角以下程度の破片を得る。粉砕機４
０としては、この図示例の二軸式剪断型の他に図４に示
されているような一軸式カッター型のものも使用され
る。ホッパーの下方のケーシング内部の作業室内にそれ
ぞれ複数の回転破砕刃と固定刃とを交互に配列してそれ
らの間で粗砕物を細断する。底には横断支持板の幅方向
に隔設され図４のものより細かな格子状を成す複数の縦
通固定刃部材から成るスクリーンを取り付けており、こ
のスクリーンによって所望の大きさの破片を得る。回転
破砕刃は、固定刃の中央部の軸受で支持された回転軸に
回転方向に位相を順次ずらして取り付けられている。回
転破砕刃の刃先側にも短固定刃が設けられる。

【００３２】他に、粉砕機４０としては、図６に示すよ
うな二軸式又は一軸式のロータリプレスクラッシャーが
有り、回転テーパ状破砕スクリュー部４５Ａやストレー
ト破砕スクリュー部４５Ｂとケーシング内面の複数の長
手方向固定刃４６やテーパ状部とストレート部との間の
リング状固定刃４７の間で粉砕することが出来る。

【００３３】粉砕機４０からの粉砕処理物Ｗ６は、上記
風力選別機５０と同じ構造でより強い選別空気流を使用
する風力選別機５０’で、軽量物Ｗ７’と重量物Ｗ８’
に選別される。重量物Ｗ８’は埋立処分され、軽量物Ｗ
７’は上記他の軽量物Ｗ４、Ｗ７と共に図１２及び図１
３に示すような最終装置の固形燃料形成機７０へ供給さ
れ、螺旋体７２で破砕混練され、圧搾部７３で圧縮粉砕
されて発熱し、溶融後に多孔板成形部７５で固形燃料Ｆ
として押し出し形成される。より具体的に説明すると、
固形燃料形成機７０は、一端部の投入口７１Ａから投入
されたプラスチックを含む軽量物Ｗ４、Ｗ７、Ｗ７’を
他端部の取り出し口７１Ｂに至る長手方向にかけて搬送
しながら破砕、混練、圧縮及び粉砕を行い、摩擦や圧縮
の発熱で温度を上げ、プラスチックを溶融したりするも
ので、細長ケーシング７１内の長手方向に並設され対向
方向に回転駆動される一対の回転軸７０Ｓ、７０Ｓと、
それらの各々に取り付けられた螺旋体７２Ａ、７２Ｂ及
び圧搾体７３Ａ、７３Ｂと、これらに対して所定の隙間
をとってケーシング７１内に取り外し可能に付設された
耐摩耗性内張体７１Ｃと、取り出し口７１Ｂの固形化用
ノズル付き多孔板７５とから構成されている。圧搾体
は、特に粉砕と溶解を促進する臼状圧搾部７３を構成し
ている。

【００３４】固形燃料成形機７０では、ボイラー燃料と
して好適な固形燃料として棒状に固形化用ノズル付き多
孔板７５から押し出され成形される。この固形燃料Ｆ
は、カロリーが安定し、臭やカビの発生も無くボイラー
の燃料として衛生的に有効に活用される。処理物の温度
上昇と乾燥は、図１４の乾燥線図より明らかなように、
時間経過に伴い摂氏６０度でほぼ水分２０％になり、そ
の後同８０度まで比較的早く温度上昇するが、水分はゆ
っくりと１０％へ低下する。固形燃料成形機７０で、発
熱量が大きくて塩素ガスが発生するおそれがある時、適
宜給水して温度上昇を抑制するように給水ラインを付設
することが出来る。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１記載の廃棄物の固形燃料化リサイクルプラン
トでは、ゴミ袋等に入った残飯、果物、野菜等の有機物
等が、例えば金属材やプラスチック、木材等でできた複
合品や建設廃材等の廃棄物と混合していても、それらを
破砕機で破砕し分離すると共にゴミ袋等を破って散らし
て分離して略１５ｃｍ角以下の適当な大きさにして後続
の選別機での選別処理を容易にし且つ選別精度を高め、
素材毎に適したいろいろなリサイクルを可能にする。即
ち、鉄系金属を選別する磁石式選別機を介設して、磁性
を有した鉄系金属を選び出すことが出来て、鉄資源回収
と処理機材損耗防止を図ることが出来、また製造時に電
力を大量に消費するアルミニウムの資源の回収をアルミ
選別機で行うことが出来る。

【００３６】次いで、傾斜ロータセパレーターは、その
複数のロータの上向きの回転で中間部上側から供給され
て来る混合被処理物を濡れたり湿っていても撹拌しなが
ら目詰まりを起こすこと無く効率的に可燃有機物が圧倒
的に多い非反発性軽量物を上方に、不燃無機物が圧倒的
に多い反発性重量物を下方にそれぞれ選別するととも
に、隣接した回転ロータの軸方向に交互に配列された大
径輪体と小径輪体とが互いに形成した篩目用間隔から粉
粒子、混合小被処理物を落下させて三種類に選別するこ
とが出来る。従って、以後の篩目通過物の粉粒子、混合
小被処理物に対する二次選別作業や反発性重量物に対す
る選別や粉砕作業を容易にする。

【００３７】粉砕機は、石等の無機物を除去した反発性
重量物の供給を受け、鉄やアルミ以外の非鉄金属や角材
やガラス等に付属した可燃性軽量物を裁断分離する。第
一及び第二の風力選別装置は、それぞれロータセパレー
ターからの篩目通過物と粉砕機からの粉砕物の供給を受
けて空気流の強さに応じて軽量物と重量物とに選別する
が、因みに第二風力選別装置の空気流は、第一風力選別
装置の空気流の強さより強く設定される。固形燃料成形
機は、ロータセパレーターや第一及び第二の風力選別装
置から紙、プラスチックシート、プレート、ＰＥＴボト
ル片、木片等の可燃物を圧倒的に多く含む軽量物の供給
を受け、螺旋体等で破砕混練して良く混ぜ合わせし、圧
搾部で圧縮して昇温させ水分を多少含んでいても乾燥さ
せ且つプラスチックや木のリグニンを圧縮溶出してバイ
ンダーとし成形部で良質の固形燃料として適当な形にリ
サイクルすることが出来る。

【００３８】請求項２記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、破砕機が、周囲になぎなた状破袋刃
を備えた回転ロータとなぎなた状破袋刃に近接可能に弾
性付勢され生ゴミを入れた袋をなぎなた状破袋刃に押し
つける傾斜側板とから成る破袋機の一次破砕機と、スク
リュークラッシャーやカッター型、剪断型の二次破砕機
とから構成されており、一次破砕機において袋を効率的
になぎなた状破袋刃で切り開いて生ゴミを散らして他の
残飯等と共に後続の選別機へ送ると共に、二次破砕機に
おいてソファー等の各種素材から成る複合品でも混合廃
棄物でも粗砕、細断することが出来、以後の選別作業を
精度良く行えるようにする。

【００３９】請求項３記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、粉砕機が、回転破砕刃と固定刃と底
に幅方向に隔設され格子状を成す複数の縦通固定刃部材
から成るスクリーンとから構成されているカッター型や
剪断型の粉砕機から構成されており、スクリーンを通過
するまでソファー等の各種素材から成る複合品でも混合
廃棄物でも細断することが出来、以後の選別作業を精度
良く行える。特に可燃物と不燃物の分離を的確に行うこ
とが出来る。

【００４０】請求項４記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、ロータセパレーターが、選別ブロッ
クの中間部でロータを上に迫り上げて処理物を反転させ
る迫り上げ部を備えており、切り開かれた袋内で固まっ
た生ゴミを良く解して選別ブロック上に散らして選別精
度を高めることが出来る。

【００４１】請求項５記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、ロータセパレーターは、底を開放
し、中間部上面に中小被処理物の供給開口を、上端部に
非反発性軽量物の取り出し開口を且つ下端部に反発性重
量物の取り出し開口を各々有した筐体で被われており、
またその筐体の反発性重量物の取り出し開口近傍にロー
タ上面上に上昇空気流を供給する空気噴出手段を設けて
いる。従って、中小被処理物の供給、非反発性軽量物の
取り出し、反発性重量物の取り出し及び粉粒子、小形混
合物の落下をスムースに行いつつも防塵、防音を効果的
に行うことが出来、また筐体の下端部から噴き上がる上
昇空気流によって、混合被処理物の解放が促進され、非
反発性軽量物の上方への搬送が促進される。

【００４２】請求項６記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記ロータセパレーターや粉砕機か
ら重量物と軽量物が混合した粉粒子、小形の被処理物
は、コンベヤ等の搬送手段でホッパーへ供給され、そこ
から定量供給手段によって連続的に垂直又は傾斜した竪
形分離管の中間部へ定量供給されて来る。混合小被処理
物は、その竪形分離管の立ち上がり部でその開放下端部
から吸引ブロワーによって吸入されて来る空気流の強さ
に応じて小形重量物が落下し、小形軽量物は空気流によ
ってサイクロン筐体内へ搬送されて行く。ここで、被処
理物は可燃有機物が圧倒的に多い軽量物と不燃無機物が
圧倒的に多い重量物とに選別され、小形軽量物は竪形サ
イクロン筐体の下端部のロータリ弁から、小形重量物は
竪形分離管の下端部に開口から収集される。竪形サイク
ロン筐体の下端部のロータリ弁は、竪形分離管内の空気
流の強さに影響を与えずに軽量物の取り出しを可能にす
る。この様に、中形混合物から粉粒子、小形混合物にい
たるまで軽量物と重量物とに選別することが出来、選別
精度を高めることが出来る。また、可変速電動機によっ
て吸引ブロワーの回転数を変えることで、第二風力選別
装置の竪形分離管内の上向き空気流速を第一風力選別装
置のものより速く強くするなど、小形軽量物と小形重量
物の選別分岐点を変えることが出来る。

【００４３】請求項７記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントでは、上記風力選別機は、その上記ホッパ
ーに撹拌器を備えており、被処理物が粉粒物でホッパー
内でブリッジ現象を起こして定量供給手段への供給が止
まるのを防ぐことができる。また、その竪形分離管の下
端部にジグザグ状の屈曲部を設けるか又は螺旋体を収容
しており、被処理物が上記ジグザグ状の屈曲部や螺旋体
において比較的長い摺動落下経路を移動している間に小
形軽量物と小形重量物との分離が促進される。更に、最
下端部に風量調節可動板を有しており、風量調節可動板
によって竪形分離管下端部の通路容積を変えて竪形分離
管内の上向き空気流速を変え、小形軽量物と小形重量物
の選別分岐点を変えることが出来る。請求項８記載の廃
棄物の固形燃料化リサイクルプラントでは、上記吸引ブ
ロワーは、その排気口にバックフィルターを有してお
り、被処理物内に石綿や乾燥汚泥が混入していても、小
形軽量物を竪形サイクロン筐体内で分離後に更にバック
フィルターによって捕捉して大気汚染を防ぐことが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る再生固形燃料の成形を主眼とした
代表実施例の廃棄物の固形燃料化リサイクルプラントの
処理フローチャートである。

【図２】同破砕機としてのスクリュークラッシャーの平
面図である。

【図３】同破砕機としての破袋機の縦断面図である。

【図４】同破袋機の部分平面図である。

【図５】同粉砕機としてのカッター型破砕機の縦断面図
である。

【図６】同粉砕機としてのスクリュークラッシャーの断
面図である。

【図７】同アルミ選別機の側面図である。

【図８】同ロータセパレーターと第一風力選別機の正面
図である。

【図９】同第一風力選別機の側面図である。

【図１０】上記ロータセパレーターの選別ブロックの要
部の平面図である。

【図１１】同ロータセパレーターのロータの側面図であ
る。

【図１２】同固形燃料成形機の断面図である。

【図１３】同固形燃料成形機の水平断面図である。

【図１４】固形燃料の乾燥線図である。

【符号の説明】

１ 廃棄物の固形燃料化リサイクルプラント ３ 投入手段 ７ 磁力選別機 １０ 破砕機 ２０ アルミ選別機 ３０ ロータセパレーター ３０Ａ 傾斜フレーム ３３ 筐体 ３３Ａ 処理物の供給開口 ３３Ｂ 非反発性軽量物の取り出し開口 ３３Ｃ 反発性重量物の取り出し開口 ３３Ｄ 空気噴出手段 ４０ 粉砕機 ５０、５０’ 第一風力選別機 ５１ ホッパー ５２ 竪形分離管 ５２Ａ 中間部 ５２Ｂ 下端開口 ５２Ｄ 屈曲部 ５３ 定量供給手段（バイブロフィーダ） ５４ 竪形サイクロン筐体 ５５ 吸引ブロワー ５５Ｂ 排気口 ５６ 小形軽量物の取り出しロータリ弁 ５７ 撹拌器 ７０ 固形燃料成形機 ７２ 螺旋体 ７３ 圧搾部 ７５ 多孔板成形部 Ａ１ 空気流 Ａ２ 上昇空気流 Ｆ 固形燃料 Ｇ 篩目（間隔） ＳＢ 選別ブロック Ｗ０ 混合廃棄物 Ｗ１ 破砕処理物 Ｗ２ 処理物 Ｗ３ 篩通過物 Ｗ４ 軽量物 Ｗ５ 重量物 Ｗ６ 粉砕物 Ｗ７、Ｗ７’ 小形軽量物 Ｗ８、Ｗ８’ 小形重量物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｌ 5/46 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｌ (56)参考文献 特開 平５−31478（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−24360（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−256209（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−303860（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−210284（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−23341（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−39857（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−16964（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−63085（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B09B 5/00 B02C 18/44 B07B 9/00 B09B 3/00 C10L 5/46

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 残飯、果物、野菜等の有機物やプラスチ
   ック、紙、木等の可燃物と、小さな石や金属等の不燃物
   を含む廃棄物が投入手段から供給され、略１５ｃｍ角以
   下に破砕する破砕機と、破砕された処理物の供給を受け
   て鉄等の磁性物を除去する磁力選別機及びアルミニウム
   を除去するアルミ選別機と、複数の大小の輪体を交互に
   軸方向に配列した回転ロータを複数傾斜フレームの長手
   方向に隣接ロータの輪体間に篩目を形成する様に配列し
   て選別ブロックを構成し、磁性物やアルミニウムを除去
   した後の処理物を上記選別ブロック上において下端側か
   ら上端側へ搬送力を与えるように上記ロータを回転駆動
   し、上記処理物を篩目通過物と上端側へ搬送される軽量
   物と下端側への転落重量物の三種類に選別するロータセ
   パレーターと、該ロータセパレーターからの篩目通過物
   の供給を受けて風力選別する第一風力選別機と、上記ロ
   ータセパレーターから選別された重量物の供給を受けて
   粉砕する粉砕機及び粉砕物を上記風力選別機とほぼ同じ
   構造であるがより強い風力で風力選別する第二風力選別
   機と、上記ロータセパレーターからの軽量物と上記両風
   力選別機からの軽量物の供給を受けて螺旋体で破砕混練
   し圧搾部で圧縮粉砕し発熱させて溶融後に多孔板成形部
   で固形燃料を押し出し形成する固形燃料成形機とから構
   成されていることを特徴とする廃棄物の固形燃料化リサ
   イクルプラント。
2. 【請求項２】 上記破砕機は、周囲になぎなた状破袋刃
   を備えた回転ロータとなぎなた状破袋刃に近接可能に弾
   性付勢され生ゴミを入れた袋をなぎなた状破袋刃に押し
   つける傾斜側板とから成る破袋機の一次破砕機と、スク
   リュークラッシャーやカッター型、剪断型の二次破砕機
   とから構成されている請求項１記載のリサイクルプラン
   ト。
3. 【請求項３】 上記粉砕機は、回転破砕刃と固定刃と底
   に幅方向に隔設され格子状を成す複数の縦通固定刃部材
   から成るスクリーンとから構成されているカッター型や
   剪断型の粉砕機から構成されている請求項１記載のリサ
   イクルプラント。
4. 【請求項４】 上記ロータセパレーターは、選別ブロッ
   クの中間部でロータを上に迫り上げて処理物を反転させ
   る迫り上げ部を備えている請求項１記載のリサイクルプ
   ラント。
5. 【請求項５】 上記ロータセパレーターは、底を開放
   し、中間部上面に中小被処理物の供給開口を、上端部に
   非反発性軽量物の取り出し開口を且つ下端部に反発性重
   量物の取り出し開口を各々有した筐体で被われており、
   その筐体の反発性重量物の取り出し開口近傍にロータ上
   面上に上昇空気流を供給する空気噴出手段を設けている
   請求項１記載のリサイクルプラント。
6. 【請求項６】 上記風力選別機は、被処理物をコンベヤ
   等の搬送手段で受けてホッパーに供給し、該ホッパーか
   ら小形被処理物を垂直又は傾斜した竪形分離管の中間部
   へ定量供給手段で供給し、該竪形分離管の上端部に上端
   部で連通した竪形サイクロン筐体内部に可変速電動機に
   よって回転駆動される吸引ブロワーによって負圧を発生
   させ、上記竪形分離管の下端部に設けた開口を上記吸引
   ブロワーの空気吸引口として該竪形分離管内に上昇空気
   流を発生させ、小形重量物を自重で落下させつつ小形軽
   量物を空気流によって上記サイクロン筐体内へ搬送分離
   し、該下端開口を小形重量物の取り出し口とし、また上
   記サイクロン筐体内へ搬送分離し、該下端開口を小形重
   量物の取り出し口とし、また上記サイクロン筐体の下端
   部に設けたロータリ弁を小形軽量物の取り出し口として
   いる請求項１記載のリサイクルプラント。
7. 【請求項７】 上記風力選別機は、その上記ホッパーに
   撹拌器を備え、その竪形分離管の下端部にジグザグ状の
   屈曲部を設けるか又は螺旋体を収容しておりまた最下端
   部に風量調節可動板を有している請求項６記載のリサイ
   クルプラント。
8. 【請求項８】 上記吸引ブロワーは、その排気口にバッ
   クフィルターを有している請求項６記載のリサイクルプ
   ラント。