JP4010998B2 - 比重差選別機 - Google Patents

Description

この発明は、産業廃棄物の選別処理設備において、各種の廃棄物をその比重差を利用して選別する比重差選別機に関する。

建設物の解体や建設時等に発生する産業廃棄物は、金属や土砂等のリサイクル可能なもの、木材や紙のような可燃物、その他の不燃物等の雑多なものを含んでおり、それらの再利用や減容化の前処理として、 選別処理設備により、それらをリサイクル可能物、可燃物、及び不燃物等に選別する。このとき、リサイクル可能物を再利用するには、不純物をできるだけ混入させないことが必要であり、特に、従来、細かい可燃物と不燃物の混合不純物は、管理型埋立て処分の対象とされていたが、最近では、最終処分に対する規制が厳しくなったこともあり、選別処理設備に設けた精選工程でその混合不純物からもリサイクル可能なものを選別することが行われる。

この選別処理設備の精選工程には、各種の廃棄物の比重差を利用して選別する比重差選別機が使用され、この比重差選別機は、本願発明の一実施形態を示す図１を参照して説明すると、 側面視、鋸刃状断面の傾斜した多孔の振動体２を振動させるとともに、振動体２にその下方から空気ｇを吹き上げて、振動体２上面に廃棄物ａを供給する。その廃棄物ａの内の比重の高い重量物ｂは、空気ｇにより吹き上げられないため、振動体２の振動力を受けてその上端方向へ、比重の小さい軽量物ｃは空気ｇにより吹き上げられて振動体２の振動力を受け難くその下端方向へそれぞれ送られ、さらに、空気ｇの吹き上げ流れに乗ったダストｄは集塵ダクト５から排出され、 振動体２の孔からは比較的比重の重い砂等の細粒物ｅを落下させることにより、廃棄物ａを不燃性の重量物ｂと可燃性の軽量物ｃ及び細粒物ｅに分離する（例えば、特許文献１参照）。

また、箱状振動体の中程に水平な多孔板を設け、 この多孔板は廃棄物供給側が多孔の篩部とされ、 排出側が風選部とされた選別機もあり、この選別機は、その風選部の風選孔が凹部の廃棄物搬送方向の両壁に形成されているため、廃棄物がその孔から落下し難い、 としている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−３１４６７５号公報 特開平８−７１５０８号公報

上述の比重差選別機は、その振動体２がパンチングメタルなどの平板に単に孔を開けたものであるため、廃棄物ａ中に針金や銅線等の線状物があると、その線状物が、その孔に引っ掛かって空気の浮き上げを妨げるとともに、その孔からの細粒物ｅの落下が妨げられる。線状物の落下を防ぐには孔の径を小さくすればよいが、 例えば、 弱電機器に使用される配線材はφ０．２〜φ０．３ｍｍ程度であるため、その落下を防ぐには、 孔はφ０．１ｍｍ以下となる。このように孔が小さくなれば、 その数を増やす必要があり、 その加工の煩雑により振動体が高価になる。また、孔が小さいことは、 その孔を流れる空気抵抗も大きくなり、 送風機に出力の大きいものが必要となる。

この発明は、特許文献１に示す鋸刃状断面の多孔振動体を振動させる比重差選別機において、空気の吹き上げの劣化を招くことなく、振動体の孔に線状物が引っ掛からないようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明は、上記鋸刃状断面の多孔振動体に特許文献２記載の風選孔構造を採用したのである。この孔構造は、 凹部の廃棄物搬送方向の両壁に孔が形成され、その凹部に針金などの線状体が至ってもその側壁の孔に入り込み難いため、 線状体は孔から落下することは極めて少なく、振動体の振動により、凹部から容易に出て、風選及び振動による選別作用を受ける。また、鋸刃状断面の振動体は、その立上り部でもって重量物を上方に搬送するが、 その際、凹部の存在による凹凸により、平板に比べて、その重量物との係わり合いが多くなって持ち上げ作用が円滑となり、その搬送作用がスムースである。これらの作用は凸部でも行い得るため、 凹部に代えて凸部としたり、両者を併用し得る。

具体的には、 傾斜した多孔の振動体を振動させるとともに、その振動体に下方から空気を吹き上げることにより、振動体上方の廃棄物投入部から振動体上面に供給された廃棄物のうちの重量物を振動体上端方向へ、軽量物を振動体下端方向へそれぞれ送るようにした比重差選別機において、前記振動体は、側面視、鋸刃状断面のもので、その平面視全面に多数の凹部、 凸部又はその両凹凸部が形成され、 その凹部又は凸部の前記振動体上の廃棄物送り方向の側壁に前記空気の吹き上げ孔を設けた構成等を採用する。

この発明は、振動体の孔を、その凹凸部の廃棄物送り方向の側壁に形成したため、 針金等の線状物がその孔から落下したり、その孔に嵌まって空気流れの妨げとなることが少ない。このため、その孔を充分に大きくすることができて、 充分な空気の吹き上げ量を得ることができ、 円滑な選別を行うことができる。また、線状物が引っ掛からないことは、その除去作業がなくなり、連続運転が可能となる。さらに、細粒物ｅ以外、孔から落下し難くなり、 選別効率が向上する。

さらに、鋸刃状断面の振動体による廃棄物の搬送作用は、凹部、凸部の存在により、持ち上げ作用（上端方向への搬送作用）が円滑で、スムースである。このため、選別効率が高いものとなる。

この発明の一実施形態を図１乃至図３に示し、 この実施形態に係わる比重差選別機は、ケーシング１内に、側面視、鋸刃状断面の多孔振動体２を上下方向に傾斜させて設け、この振動体２の下方に振動体２よりも目の細かい簀の子３を振動体２と逆方向に傾斜させて設けており、その振動体２を図１矢印方向に振動させるとともに、簀の子３の下方に設けたファン装置（図示省略）から簀の子３を通して振動体２に空気ｇを吹き上げることにより、振動体２上面に供給された廃棄物ａのうちの重量物ｂは振動体２の立上り部２ａで上端方向へ送り、軽量物ｃは空気により吹き上げられて振動体２との縁が切られてその自重等により振動体２下端方向へ送る。

上記ケーシング１は、上部に廃棄物投入口４と集塵ダクト５とを有し、一側部には振動体２の上端部に臨む重量物排出口６と、簀の子３の下端部に臨む細粒物排出口７が、他側部には振動体２下端部に臨む軽量物排出口８がそれぞれ形成されている。このため、空気ｇの吹き上げ流れに乗ったダストｄは集塵ダクト５から排出され、 振動体２の孔２０からは比較的比重の重い砂等の細粒物ｅが落下し、その細粒物ｅは、さらに簀の子３で篩いが行われてその残渣が排出口７から排出される。

ケーシング１の廃棄物投入口４の下方の廃棄物投入部９内には、投入口４から落下する廃棄物を案内するシュート１０および仕切壁１１が設けられ、廃棄物投入部９の下端付近には、振動体２の下端側へ向けて空気ｈを吹き出すエアノズル１２が設けられており、投入部９内を落下してきた廃棄物ａにエアノズル１２の空気ｈを吹き付けて、軽量物ｃを強制的に振動体２下端側へ送る。

上記シュート１０は、ハンドル１５を回すことにより、 基端部が廃棄物投入口４の周縁部に図１矢印方向に揺動可能に取り付けられており、その揺動角度を調節することにより、廃棄物ａをエアノズル１２で空気ｈを吹き付けるのに適当な位置へ案内することができる。そのシュート１０の下端部には、投入された廃棄物ａから磁性物を取り除くためのマグネット１３が取り付けられている。また、ケーシング１の重量物排出口６近傍には、エアノズル１２の下方を覆う遮蔽板１４が取り付けられており、重量物ｂが振動体２の振動によってエアノズル１２に衝突することを防止している。このエアノズル１２及び遮蔽板１４は適宜に省略できる。

上記振動体２は、全面に亘って複数の凹部２１が形成されている。その凹部２１は上下端方向（図１左右方向）に千鳥足状に設けると良い。凹部２１は、図３に示すように、 廃棄物ａの搬送方向（図１左右方向）の両側壁が欠如されて開口となり、この開口により空気吹き上げ孔２０が形成されて、振動体２が多孔となっている。この振動体２は、図示省略した起振機を駆動することにより、図１矢印のように振動する。なお、振動体２の傾斜角度は、供給される廃棄物ａの種類等に応じて適宜設定される。

この実施形態は、以上の構成であり、 ケーシング１上部の廃棄物投入口４から投入された廃棄物ａは、まず、廃棄物投入部９内でシュート１０下端部のマグネット１３により磁性物が取り除かれ、シュート１０および仕切壁１１に案内されてエアノズル１２の空気吹出し口の近傍に落下する。このとき、図２に示すように、その廃棄物ａは、振動体２の上面に達する前に、エアノズル１２から振動体２下端側へ向けて吹き出す空気ｈを吹き付けられて、そのうちの可燃性の軽量物ｃの多くが振動体２下端方向へ送られ、軽量物ｃの残りの一部と重量物ｂ，ｅが振動体２上面に落下する。

振動体２の上面に落下した廃棄物ａのうちの細かい重量物（細粒物）ｅは凹部２１に落ちてその側面の孔２０から簀の子３上に落ち、 その上面に沿って篩いをかけられながら下端側へ移動して排出口７から排出される。一方、 凹部２１の孔２０を通り得ない重量物ｂは、振動体２の振動力によりその立上り部２ａから斜め上向きの力を受けてその上端方向へ徐々に移動して、重量物排出口６から排出される。

一方、エアノズル１２からの空気ｈの吹付けにもかかわらず振動体２に落下した軽量物ｃは、簀の子３を通して振動体２に吹き上げられる空気ｇによって浮上させられて、振動体２との縁が切れ、振動体２上面に達する前に分離された軽量物ｃとともに、その自重も加わって、エアノズル１２から吹き出す空気ｈに乗って振動体２下端方向へ移動し、軽量物排出口８から排出される。なお、軽量物のうちでも比重の最も軽い紙類の小片やダストｄ等は、集塵ダクト５に吸引されて排出される。

この選別作用時、 振動体２の凹部２１の廃棄物搬送方向の両壁に孔２０が形成され、その凹部２１に針金などの線状体が至ってもその側壁の孔２０に入り込みにくいため、 線状体は孔２０から落下することは極めて少なく、振動体２の振動により、凹部２１から容易に出て、風選及び振動による選別作用を受ける。また振動体２は、その立上り部２ａでもって重量物ｂを上方に搬送するが、 その際、凹部２１の存在による凹凸により、平板に比べて、その重量物ｂとの係わり合いが多くなって持ち上げ作用が円滑となり、その搬送作用がスムースである。

また、上述のように、廃棄物ａが振動体２の上面に供給された時点で軽量物ｃの多くが分離されて粗選別が完了し、このとき、分離された軽量物ｃと一旦振動体２上面に落下してから浮上した軽量物ｃとがエアノズル１２から吹き出す空気ｈによりスムーズに振動体２下端方向へ送られるので、廃棄物ａの組成や供給量によらず、常に精度よく選別を行うことができ、特に軽量物ｃが多いときの選別精度の向上代が大きい。

従って、従来のエアノズル１２のない選別機では一定の選別精度を得るために廃棄物ａの供給量を制限する必要があるのに対して、この選別機では選別精度を低下させずに供給量を増やしていくことができ、処理能力の向上が図れる。この選別機の処理能力を調査するために、ほぼ一定の組成の廃棄物ａを従来の選別機と同程度の精度で選別する実験を行った結果、処理能力は従来の約２倍で、能力の向上率は軽量物ｃ及び細粒物ｅの割合が多いときほど大きいことが確認された。

凹部２１の態様としては、 上述のものに限らず、 上述の線状体の落下防止、重量物ｂの円滑な持ち上げ等の作用を行い得る限りにおいて任意であり、 例えば、 図４に示すように、 長さ方向下向き断面円弧状、図５に示すように、長さ方向下向き断面三角状などが考えられる。また、凹部２１に代えて、 凸部でも同様な作用を行い得るため、各凹部２１に代えて凸部を振動体２の上面に形成したものとし得る。例えば、 図６の凸部２１ａのごとくである。

一実施形態の縦断正面図 同実施形態の要部拡大図 同実施形態の振動体の一部拡大図であり、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は切断側面図 他の実施形態の振動体凹部の拡大図であり、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は切断側面図 他の実施形態の振動体凹部の拡大図であり、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は切断側面図 他の実施形態の振動体凸部の拡大切断正面図

符号の説明

１ ケーシング
２ 振動体
３ 簀の子
４ 投入口
５ 集塵ダクト
６、７、８ 排出口
９ 廃棄物投入部
１０ シュート
１１ 仕切壁
１２ エアノズル
１３ マグネット
１４ 遮蔽板
２０ 空気吹き上げ孔
２１ 凹部
２１ａ 凸部
ａ 廃棄物
ｂ 重量物
ｃ 軽量物
ｄ ダスト
ｅ 細粒物
ｇ 吹き上げ空気
ｈ 吹付け空気

Claims (1)

1. 傾斜した多孔の振動体（２）を振動させるとともに、その振動体（２）に下方から空気（ｇ）を吹き上げることにより、振動体（２）上方の廃棄物投入部（９）から振動体（２）上面に供給された廃棄物（ａ）のうちの重量物（ｂ）を振動体（２）上端方向へ、軽量物（ｃ）を振動体（２）下端方向へそれぞれ送るようにした比重差選別機において、
   上記振動体（２）は、側面視、鋸刃状断面のもので、その平面視全面に多数の凹部（２１）又は凸部（２１ａ）又はその両凹凸部（２１、２１ａ）が形成され、その凹部（２１）又は凸部（２１ａ）の前記振動体（２）上の廃棄物送り方向の側壁に上記空気（ｇ）の吹き上げ孔（２０）を設け、前記廃棄物投入部（９）の下端付近に、前記振動体（２）の下端側へ向けて空気（ｈ）を吹き出すエアノズル（１２）を設け、前記廃棄物投入部（９）から供給された廃棄物（ａ）が振動体（２）の上面に達する前に、エアノズル（１２）から空気（ｈ）を吹き付け、廃棄物（ａ）のうちの軽量物（ｃ）をその空気（ｈ）に乗せて振動体（２）下端方向に移動させ、振動体（２）下端部に臨む軽量物の排出口（８）から排出するようにしたことを特徴とする比重差選別機。

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