JP2923244B2 - 廃棄物の固形燃料化リサイクルプラント - Google Patents

廃棄物の固形燃料化リサイクルプラント

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JP2923244B2
JP2923244B2 JP8069400A JP6940096A JP2923244B2 JP 2923244 B2 JP2923244 B2 JP 2923244B2 JP 8069400 A JP8069400 A JP 8069400A JP 6940096 A JP6940096 A JP 6940096A JP 2923244 B2 JP2923244 B2 JP 2923244B2
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  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

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、塩化ビニルを含む廃プラ、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
合被処理物から少なくても重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、稠
密な固形物としてから棒状に切断したり顆粒状に粉砕し
て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、本発明の目的は、残飯、野菜、果物等から塩化ビ
ニルを含むプラスチックや紙、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ュ
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か
め、軽量物の可燃有機物を塩素ガスを抜いて塩素ガス吸
収装置に吸収させつつ圧搾溶解して硬くカロリーが高く
安定した固形燃料としてリサイクルするものである。
【0005】
【0006】
【0007】
【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プラン
トは、有機物や塩化ビニル等を含むプラスチック、紙、
木等の可燃物と、小さな石や金属等の不燃物を含む多種
の廃棄物を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ケーシング内の螺旋
体で破砕混練し圧搾部でガス抜き管を介して塩素ガス等
を抜いてガス吸収装置に吸収させつつ発熱させ、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。
【0008】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。
【0009】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
的多い非反発性軽量物を上方に、不燃無機物が圧倒的多
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。
【0010】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、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
ダーとし成形部で硬くカロリーが高く安定した良質の固
形燃料として適当な形にリサイクルすることが出来る。
圧縮粉砕され高温に発熱した段階で塩化ビニル等から発
生する有害な塩素ガス等のガスは、より硬い固形燃料を
形成するために溶融物をより高温にする為に多量に発生
するが、圧搾部の下流側に設けられたガス抜き管で抜か
れ、塩素ガス吸収装置に吸収される。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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、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。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。
【0015】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。
【0016】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、上記ローターセパレーター
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
斜した堅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、その堅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
は堅形サイクロン筐体の下端部のロータリ弁から、小形
重量物は堅形分離管の下端部に開口から収集される。堅
形サイクロン筐体の下端部のロータリ弁は、堅形分離管
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
風力選別装置の堅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。
【0017】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、
その堅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堅形分離管下端部の通路容
積を変えて堅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。
【0018】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
バックフイ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、小形軽量物を堅形サイクロン
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。
【0019】
【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。
【0020】図1に示す様に、代表実施例の廃棄物の固
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、野菜等の有機物や塩化ビ
ニルを含むプラスチック、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。
【0021】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W8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W8’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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】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。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。
【0028】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。
【0029】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ており、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52
A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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】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に多い軽
量物W5と不燃無機物が圧倒的に多い重量物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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】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、塩化ビニル等のプラスチックを溶
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70
S、70Sと、それらの各々に取り付けられた螺旋体7
2A、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7
1B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。
【0036】細長ケーシング71の外周りには、過熱蒸
気の供給を受けて細長ケーシング71内を加熱して塩化
ビニル等のプラスチックの溶融を早め且つ水分を蒸発さ
せる加熱ジャケット71Dが設けられている。塩化ビニ
ルは、150℃以上になると塩素ガスを発生するが、2
00〜300℃に積極的に加熱して塩素ガスを発生さ
せ、圧搾体73A、73Bのすぐ下流側で細長ケーシン
グ71に開口されたガス抜き管71Eから塩素ガスを水
蒸気と共に抜いて塩素ガス吸収装置Cにおいて、水に吸
収させたり、生石灰で吸収させる。かくして、高温加熱
で塩化ビニル等のプラスチックを含んだ軽量物を溶融し
てから棒状に固形化用ノズル付き多孔板75から押し出
し成形するが、棒状の固形燃料Fは、6500〜800
0cal/kgの発熱量の稠密で硬いものになり、ボイ
ラー燃料に好適な炭状に切断されたり、また流動床燃焼
用燃料として好適な粒状に粉砕され、カロリーが高く且
つ安定し、臭やカビの発生も無く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。加熱ジ
ャケット71Aに替えて、直接過熱蒸気を細長ケーシン
グ71内に吹き込んだり、更に圧搾体73A、73Bと
下流側螺旋体72A、72Bを2連式に連設した構成を
とり、塩化ビニル等のプラスチックの温度を高めて溶融
を早めたり且つ水分を蒸発させることが出来る。
【0037】
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかのように、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
トによれば、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。
【0039】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。
【0040】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硬くカロリーが高く安定した良質の
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。圧縮粉砕され高温に発熱した段階で塩化ビニル等か
ら発生する有害な塩素ガス等のガスは、より硬い固形燃
料を形成するために溶融物をより高温にする為に多量に
発生するが、圧搾部の下流側に設けられたガス抜き管で
抜かれ、塩素ガス吸収装置に吸収させることが出来る。
【0041】
【0042】請求項2記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、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
業を精度良く行うことが出来るようにする。
【0043】請求項3記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、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。
【0044】請求項4記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、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。
【0045】請求項5記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、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。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。
【0046】請求項6記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、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
堅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、その堅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、小形軽量物は堅形
サイクロン筐体の下端部のロータリ弁から、小形重量物
は堅形分離管の下端部に開口から収集される。堅形サイ
クロン筐体の下端部のロータリ弁は、堅形分離管内の空
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
別装置の堅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。
【0047】請求項7記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、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、その堅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堅形分離管下端部の通路
容積を変えて堅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。
【0048】請求項8記載の廃棄物の固形燃料化リサイ
クルプラントによれば、上記吸引ブロワーは、その排気
口にバックフイ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、小形軽量物を堅形サイク
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 7 磁石選別機 10 破砕機 20 アルミ選別機 30 ロータセパレーター 31A 大径輪体 31B 小径輪体 40 粉砕機 50、50’ 第一風力選別機 70 固形燃料成形機 71 ケーシング 71D 加熱ジャケット 71E ガス抜き管 72 螺旋体 73 圧搾体 75 多孔板成形部 A1 噴射空気流 A2 上昇空気流 C 塩素ガス吸収装置 F 固形燃料 G 篩目 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 (56)参考文献 特開 昭59−157187(JP,A) 特開 昭62−286585(JP,A) 特開 平5−185062(JP,A) 特開 平5−245463(JP,A) 特開 平6−65585(JP,A) 特開 平8−276428(JP,A) 特開 昭62−221484(JP,A) 実開 平2−32991(JP,U) 実開 平4−81689(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B09B 3/00 B07B 9/00 C10L 5/46 C10L 5/48 C10L 9/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機物や塩化ビニル等を含むプラスチッ
    ク、紙、木等の可燃物と、小さな石や金属等の不燃物を
    含む多種の廃棄物を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
    混練し圧搾部でガス抜き管を介して塩素ガス等を抜いて
    ガス吸収装置に吸収させつつ発熱させ、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
    クフイ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。
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