JP4461596B2 - Specific gravity sorter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物となった使用済み家電製品を破砕し、磁力選別機で鉄を回収した後の非鉄(銅線類)を含むプラスチック群から非鉄とプラスチック類を比重選別して再資源化する比重選別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、廃家電製品を再資源化処理する際には、予めモータやコンプレッサーおよび電源コード、リード線を分解し、取り外してから使用済み家電製品を1次破砕し、破砕物から磁力選別機で鉄を回収し、つぎに風力選別機で大部分の軽量物であるプラスチック類を分離した後に非鉄選別機で大物非鉄を回収し、鉄および非鉄以外のプラスチック類は埋立または焼却処分するのが一般的であった。
【0003】
一方、一部の家電リサイクル研究において、使用済み家電製品を破砕し、鉄および非鉄を回収した後のプラスチック類を比重選別し、プラスチックを再資源化(油化)する浮沈式比重選別装置が提案されている。以下、その浮沈式比重選別装置について、図10を参照しながら説明する。
【0004】
図10に示すように、浮沈式比重選別機1は、使用済み家電製品の破砕プラスチック類を分離回収するための塩化ビニル回収用の第1の槽2と、スチレン系樹脂回収用の第2の槽3と、循環ポンプ4を介して第1の槽2へ水を循環させる水を取り入れる第3の槽5と、原料を供給する原料供給コンベアー6と、オレフィン系樹脂を回収する回収コンベアー7とで構成している。
【0005】
上記構成において動作を説明すると、浮沈式比重選別機1に原料供給コンベアー6を介してオレフィン系樹脂a、スチレン系樹脂b、塩化ビニル樹脂cを供給すると、これらオレフィン系樹脂a、スチレン系樹脂b、塩化ビニル樹脂cの内、水の比重1.0よりも比重が1.4前後とかなり大きな塩化ビニル樹脂cは、循環水の流れに余り影響されることなく第1の槽2に沈降し、比重が1.05と水の比重1.0よりも少し大きなスチレン系樹脂bは、循環水の流れに影響されながら徐々に第2の槽3の底部に沈降する。
【0006】
一方、比重が0.91程度と水の比重1.0よりも小さく水に浮くオレフィン系樹脂aは、循環水の流れにより徐々に下流側へ移動し、オレフィン系樹脂を回収する回収コンベアー7で回収される。
【0007】
回収されたオレフィン系樹脂aおよび選別作業後に第2の槽3の底部から手作業で回収したスチレン系樹脂bを油化装置(図示せず)で油化し再資源化(ケミカルリサイクル)していた。また、塩化ビニル樹脂cは、同様に第1の槽2から手作業で回収後に埋立していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の廃家電製品を再資源化処理する際には、家電製品の銅、アルミニウムなどの非鉄素材を多く含むモータ、コンプレッサー、電源コード、リード線などを破砕前に予め取り外し、その後分解して非鉄を回収するので、広い作業スペースを必要とし、また作業効率が悪くなる問題があった。
【0009】
また、図10に示す浮沈式比重選別装置では、第1の槽1と第2の槽2の底部に沈む塩化ビニル樹脂cとスチレン系樹脂bを作業終了後に手作業で回収しなければならない問題があった。
【0010】
この結果、事前分解によるリサイクルコストのアップと、今後相当量発生する使用済み家電製品のプラスチック類を比重選別処理するには大変効率が悪いという問題があった。
【0011】
さらに、図10に示す浮沈式比重選別装置では、樹脂が撥水性を有するために本来沈むべきスチレン系樹脂bの一部が水に浮き、回収されオレフィン系樹脂aに混入する問題があった。
【0012】
この結果、せっかく比重選別したオレフィン系樹脂aとスチレン系樹脂bを再び混合し油化させるもので、オレフィン系樹脂aは、家電製品で最も汎用的なプラスチックであり最も大量に使用され、かつバッテリーケース材(ポリプロピレン樹脂)の再生材使用実績が有るにも関わらず、本来最も資源有効活用となるマテリアルリサイクルができない問題があった。
【0013】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、予め銅線を使用している部品を解体し取り出すことなく、廃家電製品を丸ごと破砕し鉄を回収した残りの破砕物から、銅線等の非鉄と選別水に沈むプラスチック類を効率よく回収するとともに、リサイクルコストを合理化することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、原料供給手段側から第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽の底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成し、第1底部にスクリューコンベアーを配置して非鉄類を含む重比重物を回収し、第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して分離手段を設けて選別水と中比重物を分離し、水比重選別槽の第2の槽の終端部に軽量物回収手段を設けて選別水に浮く軽量物を回収し、少なくとも第2底部から排出される選別水を選別水循環手段により原料供給手段の上流側に循環させ、水比重選別槽の略逆錐状の第1底部の凹部に先端部が出入りするエアーシリンダーを設けたものである。
【0015】
これにより、予め銅線を使用している部品を解体し取り出すことなく、廃家電製品を丸ごと破砕し鉄を回収した残りの破砕物から、銅線等の非鉄と選別水に沈むプラスチック類を効率よく回収できるとともに、リサイクルコストを合理化することができる。
【0016】
また、スクリューコンベアーへの供給部である第1底部の凹部の入口部に銅線が絡み、銅線類でできた蓋を形成しようとするのをエアーシリンダーにより押し込み除去することができて、凹部での銅線類による詰まりを防止でき、スクリューコンベアーで銅線類を回収することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成した第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第1底部に配置し非鉄類を含む重比重物を回収するスクリューコンベアーと、前記第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記水比重選別槽の第2の槽の終端部に設け選別水に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第2底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環させる選別水循環手段とを備え、前記水比重選別槽の略逆錐状の第1底部の凹部に先端部が出入りするエアーシリンダーを設けたものであり、使用済み家電製品からモータ、コンプレッサー、電源コード、リード線を予め分解除去することなく、丸ごと1次破砕後、磁力選別機で鉄を回収した後の銅線等の非鉄を含むプラスチック群を発泡スチロール樹脂やコンデンサーフイルム等の超軽量物を風力選別機でプラスチック群から除去した後に、原料供給手段より供給し、銅線等の非鉄類と選別水に沈む樹脂群と選別水に浮くオレフィン系樹脂(ポリプロピレン樹脂)の3種類に比重選別し、銅線等の非鉄は原料供給手段の直下に設けた略逆錐状の第1底部からスクリューコンベアーを介し回収し、また選別水に沈み比重が1.05程度と水の比重1.0に近いスチレン系樹脂等は略逆錐状の第2底部からの選別水排出力を利用して選別水と一緒に強制排出させ、スチレン系樹脂等を分離回収し、選別水は水比重選別槽に循環させる。さらに、選別水に浮くオレフィン系樹脂は水比重選別槽の最下流部から選別水と一緒にオーバーフローさせ、オレフィン系樹脂を分離回収後、選別水を水比重選別槽に循環させる。これにより、銅線を使用している部品を予め解体し取り出すことなく、銅線類を効率よく回収することができ、さらに選別水に沈むスチレン系樹脂を選別水の流れに乗せて効率よく回収することができ、省スペースで大量の使用済み家電製品を効率よく処理でき、さらにリサイクルコストを合理化することができる。
【0018】
また、スクリューコンベアーへの供給部である第1底部の凹部の入口部に銅線が絡み、銅線類でできた蓋を形成しようとするのをエアーシリンダーにより押し込み除去することができて、凹部での銅線類による詰まりを防止でき、スクリューコンベアーで銅線類を回収することができる。
【0019】
請求項2に記載の発明は、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成した第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第1底部に配置し非鉄類を含む重比重物を回収するスクリューコンベアーと、前記第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記水比重選別槽の第2の槽の終端部に設け選別水に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第2底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環させる選別水循環手段とを備え、前記水比重選別槽の終端部に選別水導入用凹部を設け、前記選別水導入用凹部内に浮遊樹脂などの軽量物を選別水とともに排出させるガイド壁付スクリュー式押し込み装置を配置したものであり、使用済み家電製品からモータ、コンプレッサー、電源コード、リード線を予め分解除去することなく、丸ごと1次破砕後、磁力選別機で鉄を回収した後の銅線等の非鉄を含むプラスチック群を発泡スチロール樹脂やコンデンサーフイルム等の超軽量物を風力選別機でプラスチック群から除去した後に、原料供給手段より供給し、銅線等の非鉄類と選別水に沈む樹脂群と選別水に浮くオレフィン系樹脂(ポリプロピレン樹脂)の3種類に比重選別し、銅線等の非鉄は原料供給手段の直下に設けた略逆錐状の第1底部からスクリューコンベアーを介し回収し、また選別水に沈み比重が1.05程度と水の比重1.0に近いスチレン系樹脂等は略逆錐状の第2底部からの選別水排出力を利用して選別水と一緒に強制排出させ、スチレン系樹脂等を分離回収し、選別水は水比重選別槽に循環させる。さらに、選別水に浮くオレフィン系樹脂は水比重選別槽の最下流部から選別水と一緒にオーバーフローさせ、オレフィン系樹脂を分離回収後、選別水を水比重選別槽に循環させる。これにより、銅線を使用している部品を予め解体し取り出すことなく、銅線類を効率よく回収することができ、さらに選別水に沈むスチレン系樹脂を選別水の流れに乗せて効率よく回収することができ、省スペースで大量の使用済み家電製品を効率よく処理でき、さらにリサイクルコストを合理化することができる。
【0020】
また、選別水の水面に浮いているポリプロピレン樹脂(オレフィン樹脂)をスクリュー式押し込み装置のスクリューで保持できる量を押し込むので水比重選別槽からポリプロピレン樹脂と選別水の混合比が概ね一定な状態で排出できる。これにより、ポリプロピレン樹脂と選別水の混合比を調整する混合槽なしで、ポンプもしくは水中破砕機を介して次工程の少なくともハイドロサイクロンもしくは遠心式比重選別機に直結した配置をすることができ、ポリプロピレン樹脂への異物混入が大幅に低減されるので、マテリアルリサイクルの可能な品質を十分に確保することができる。
【0021】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、水比重選別槽の終端部の選別水導入用凹部の下部と水比重選別槽の第2の槽と連通させたものであり、ポリプロピレン樹脂の選別精度をマテリアルリサイクルが十分に可能なレベルとするために、ポンプもしくは水中破砕機を介して次工程の少なくともハイドロサイクロンもしくは遠心式比重選別機に直結した配置をするときに、ポンプ能力が大きくても水比重選別槽の終端部の選別水導入用凹部で水面の上下変化がほとんどないので、ポリプロピレン樹脂と選別水の混合比率の変動を防止できる。
【0022】
請求項4に記載の発明は、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成した第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第1底部に配置し非鉄類を含む重比重物を回収するスクリューコンベアーと、前記第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記水比重選別槽の第2の槽の終端部に設け選別水に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第2底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環させる選別水循環手段と、前記第1の槽に設けられロータリーコンベアーで構成された第1の親水処理手段と、前記第2の槽に設けられ給水ノズルとガイドで構成された第2の親水処理手段とを備え、前記第1の親水処理手段と前記第2の親水処理手段は、原料を選別水中に送り込んでスチレン系樹脂を沈降させ、スチレン系樹脂とポリプロピレン樹脂との選別精度を高めるようにしたものであり、使用済み家電製品からモータ、コンプレッサー、電源コード、リード線を予め分解除去することなく、丸ごと1次破砕後、磁力選別機で鉄を回収した後の銅線等の非鉄を含むプラスチック群を発泡スチロール樹脂やコンデンサーフイルム等の超軽量物を風力選別機でプラスチック群から除去した後に、原料供給手段より供給し、銅線等の非鉄類と選別水に沈む樹脂群と選別水に浮くオレフィン系樹脂(ポリプロピレン樹脂)の3種類に比重選別し、銅線等の非鉄は原料供給手段の直下に設けた略逆錐状の第1底部からスクリューコンベアーを介し回収し、また選別水に沈み比重が1.05程度と水の比重1.0に近いスチレン系樹脂等は略逆錐状の第2底部からの選別水排出力を利用して選別水と一緒に強制排出させ、スチレン系樹脂等を分離回収し、選別水は水比重選別槽に循環させる。さらに、選別水に浮くオレフィン系樹脂は水比重選別槽の最下流部から選別水と一緒にオーバーフローさせ、オレフィン系樹脂を分離回収後、選別水を水比重選別槽に循環させる。これにより、銅線を使用している部品を予め解体し取り出すことなく、銅線類を効率よく回収することができ、さらに選別水に沈むスチレン系樹脂を選別水の流れに乗せて効率よく回収することができ、省スペースで大量の使用済み家電製品を効率よく処理でき、さらにリサイクルコストを合理化することができる。
【0023】
また、本来、比重から沈むべき銅線類やプラスチック類が撥水性を有するために選別水の水面上を流れに乗って浮いているときに、第1の親水処理手段および第2の親水処理手段により水濡れ性をよくして水比重選別槽の中に沈降させ、水に浮く性質を有するポリプロピレン樹脂への異物混入を抑えることができる。
【0024】
請求項5に記載の発明は、上記請求項1〜4のいずれか1つに記載の発明において、スクリューコンベアーは、正回転中に間欠逆回転するようにしたものであり、スクリューコンベアーを構成するスクリューに銅線類が絡み、スクリューを収納する筒体との間に挟まりかかったとき、スクリューコンベアーを間欠逆回転することによりほぐすことができ、スクリューコンベアーのロックを防止することができる。
【0025】
請求項6に記載の発明は、上記請求項1〜5のいずれか1つに記載の発明において、スクリューコンベアーは、少なくともスクリュー先端部を弾性体で構成したものであり、スクリューコンベアーを構成するスクリューに銅線類が絡み、塊を形成してスクリューを収納する筒体との間に挟まろうとしても、力のかかるスクリューの少なくとも先端部が撓むのでスクリューコンベアーのロックを防止することができる。
【0026】
請求項7に記載の発明は、上記請求項1〜6のいずれか1つに記載の発明において、原料供給手段の先端部に選別水を供給し、原料と選別水を混合する混合部を設けたものであり、撥水性のあるプラスチック類を混合部で選別水と馴染ませて水濡れ性をよくすると同時に、プラスチック類を水比重選別槽の選別水中へ押し込むので、ポリプロピレン樹脂(オレフィン系樹脂)とスチレン系樹脂の選別精度を向上することができる。
【0027】
請求項8に記載の発明は、上記請求項1〜7のいずれか1つに記載の発明において、水比重選別槽の第1底部と第2底部に分割する部位に上下方向にスライド自在とした仕切高さ調整板を設けたものであり、選別水の流れの強さに応じて仕切高さ調整板を上下にスライドさせて高さを調整することで、重比重物と中比重物の選別精度を向上することができる。
【0028】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0029】
(実施例1)
図1に示すように、原料供給管8は、2次破砕機(図示せず)で破砕した破砕物(原料)をエアー搬送するもので、この原料供給管8を風力選別機9に連結し、風力選別機9では、破砕物(原料)を発泡スチロール、コンデンサーフイルム、塵埃等の超軽量物と非鉄を含むプラスチック類とに分離し、超軽量物を風力選別機9の上部に連結したサイクロン10aおよび集塵機11でダストとして回収するとともに、非鉄を含むプラスチック類を風力選別機9の下部に設けた原料供給口12より水比重選別槽13に供給するように構成している。ここで、原料供給管8と風力選別機9とで原料供給手段を構成している。
【0030】
水比重選別槽13は底部を2分割して略逆錐状の第1底部14aと第2底部16aに形成し、上流側(原料供給手段側)の第1底部14aを有する第1の槽14には、底部から側壁に沿って、重比重物(銅線、アルミニウム小片などの非鉄類)を回収するスクリューコンベアー15を配置している。
【0031】
下流側の第2底部16aを有する第2の槽16には、第2底部16aから選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管17を介して、選別水と中比重物を分離する固液分離機18a(分離手段)に連結している。第2の槽16の終端部に設けた排出口19を固液分離機(軽量物回収手段)18bに連結している。循環ポンプ20は、選別水循環手段を構成するもので、固液分離機18aと固液分離機18bから、第1の槽14の最前部に配置した選別水供給口21に連結している。
【0032】
固液分離機18bは、モータ22で回転する略円盤状で網構造の分離板23と、ポリプロピレン樹脂をエアー搬送するブロワー24と、分離した選別水を受ける水受け板25と、排出配管26とで構成し、分離したプラスチック類の回収システムとしてブロワー24でエアー搬送されたポリプロピレン樹脂を塵埃と分離し、回収するサイクロン10bと集塵機11で構成している。なお、固液分離機18aの構成および回収システムの構成は固液分離機18bと同じである。
【0033】
上記構成において動作を説明する。モータ等の銅線を使用する部品を付けたままの状態の使用済み家電製品を1次破砕機(図示せず)に投入し、磁力選別機(図示せず)で鉄を回収した残りの非鉄を含むプラスチック類を2次破砕機(図示せず)で10mm〜15mm程度のサイズに再破砕したものを原料供給管8を介して風力選別機9へ供給する。
【0034】
風力選別機9では、予め浮沈式の水比重選別装置では分離できず、水に浮く側(ポリプロピレン樹脂)に異物として混入する発泡スチロール、コンデンサーフイルム、塵埃等の超軽量物とプラスチック類(非鉄を含む)を分離し、超軽量物をサイクロン10aおよび集塵機11でダストとして回収する。
【0035】
一方、非鉄を含むプラスチック類は、原料供給口12を介して水比重選別槽13の上流側に供給される。このとき、水比重選別槽13の選別水は連通管17、固液分離機18aと、排出口19、固液分離機18bと、循環ポンプ20と選別水供給口21を介して循環している。
【0036】
したがって、水比重選別機13に供給された非鉄を含むプラスチック類は、比重の大きな銅線、アルミニウム等の重比重物は直ぐに沈み、第1の槽14の底部からスクリューコンベアー15を介して回収される。また、比重1.05程度のスチレン系樹脂は水の比重1.0との比重差が小さいので選別水の流れに流されながら徐々に水に沈み、第2の槽16の底部に集まるが、連通管17の吸い込み力で連通管17の外周部からもスチレン系樹脂を吸い込み、選別水とともに固液分離機18aに供給され、スチレン系樹脂は回収される(固液分離機18aと回収システムはポリプロピレン樹脂の分離と回収で説明する)。
【0037】
一方、水に浮くポリプロピレン樹脂(オレフィン系樹脂)は選別水とともに第2の槽16の終端部の排出口19を介して固液分離機18bに供給され、モータ22により回転している分離板23上で分離され、ポリプロピレン樹脂はブロワー24により吹き上げられ、サイクロン10bで塵埃と分離され、ポリプロピレン樹脂は矢印b1部から回収され、塵埃は集塵機11で回収される。
【0038】
この結果、銅線を使用している部品を予め取り出すことなく、使用済み家電製品を丸ごと破砕し、連続して素材別に分離するのでリサイクル処理の効率がよく、処理ラインも省スペースにすることができる。
【0039】
(実施例2)
図2に示すように、スクリューコンベアー15は、筒体25内にスクリュー26を回転自在に配置し、このスクリュー26をシャフト27を介してモータ28で回転させ、排出口29から重比重物を排出する構成としている。スクリューコンベアー15の回転アルゴリズムを、図3に示すように、銅線を掻き上げる60秒の正回転に1度、5秒の逆回転を間欠して設ける回転制御としている。他の構成は上記実施例1と同じである。
【0040】
上記構成において動作を説明すると、第1の槽14の底部からスクリューコンベアー15でモータ28の正回転時に銅線を掻き上げ、排出口29から排出する。このとき、間欠的にスクリュー26を逆回転するので、筒体25とスクリュー26の先端部の間に銅線の絡んだ塊が挟まり、さらに大きく成長する前に筒体25とスクリュー26の先端部から解除される。
【0041】
この結果、回転トルクが小さいスクリューコンベアー15でも銅線のように絡み易い回収物をロックすることなく、回収することができる。
【0042】
(実施例3)
図2に示すスクリュー26は、シャフト27にブラシ状の弾性体を螺旋状に固着して構成している。他の構成は上記実施例2と同じである。
【0043】
上記構成において動作を説明すると、筒体25と弾性体のスクリュー26の先端部の間に銅線の絡んだ塊が挟まると、スクリュー26の先端部がスクリュー26をロックしようとする負荷で撓み、銅線の塊は解除され、再び上部へ徐々に掻き上げられる。
【0044】
この結果、銅線のように絡みやすいものも、スクリューコンベアー15をロックさせることなく搬送することができる。
【0045】
(実施例4)
図4に示すように、混合部30は、原料と選別水とを混合するもので、風力選別機9の下部にある原料供給口12の下端部に設け、この混合部30に循環ポンプ20を連結し、混合部30の先端に吐出口31を形成して水比重選別槽13へ供給するように構成している。他の構成は上記実施例1と同じである。
【0046】
上記構成において動作を説明すると、モータ等の銅線を使用する部品を付けたままの状態の使用済み家電製品を1次破砕機(図示せず)に投入し、磁力選別機(図示せず)で鉄を回収した残りの非鉄を含むプラスチック類を2次破砕機(図示せず)で10mm〜15mm程度のサイズに再破砕したものを原料供給管8を介して風力選別機9へ供給する。
【0047】
風力選別機9では、予め浮沈式水の比重選別装置では分離できず、水に浮く側(ポリプロピレン樹脂)に異物として混入する発泡スチロール、コンデンサーフイルム、塵埃等の超軽量物と非鉄を含むプラスチック類を分離し、サイクロン10aおよび集塵機11でダストとして回収する。
【0048】
一方、非鉄を含むプラスチック類は、原料供給口12を介して下端部の混合部30で循環ポンプ20を介して供給される選別水と混合されながら吐出口31から水比重選別槽13の第1の槽14の最前部の内壁をガイドとして槽内に供給される。なお、その他の基本的な動作は上記実施例1〜3の動作と同じである。
【0049】
この結果、混合部30内と第1の槽14の最前部の内壁付近でプラスチック類と選別水が揉まれ、プラスチック類の水濡れ性を改善することができ、本来沈むスチレン系樹脂が一時的な撥水性により浮遊し、ポリプロピレン樹脂に異物が混入するのを減らすことができ、上記実施例1のポリプロピレン樹脂の純度(異物混入)を改善することができる。
【0050】
(実施例5)
図5に示すように、仕切高さ調整板32は、上下方向にスライド自在とし、水比重選別槽13を第1の槽14の第1底部14aと第2の槽16の第2底部16aに分割する境界部に設けている。他の構成は上記実施例4と同じである。
【0051】
上記構成において動作を説明すると、吐出口31からプラスチック類と選別水が水比重選別槽13の第1の槽14の最前部に供給されると、銅線類の重比重物が直ちに沈み始め、大部分は第1の槽14の底部に沈み、スクリューコンベアー15を介して回収される。
【0052】
一方、スチレン系樹脂等の中比重物は、循環する選別水の流れに流されながら徐々に沈降するので第2の槽16の底部から連通管17と固液分離機18aとサイクロン(図示せず)を介して回収される。このとき、銅線類の重比重物へのスチレン系樹脂の混入度合いとスチレン系樹脂等の中比重物への銅線類の重比重物の混入度合いから最も好ましい分離状態となるように、仕切高さ調整板32の高さを調整できる。なお、その他の基本的な動作は上記実施例1〜4の動作と同じである。
【0053】
この結果、再生材として利用するマテリアルリサイクルが困難なスチレン系樹脂類が多少第1の槽14へ混入する度合いが増しても、有価価値の高い銅線類の非鉄類の回収率を上げることができる。なお、非鉄精錬ではスチレン系樹脂の混入は何ら問題がない。また、スチレン系樹脂側へ非鉄の混入を極力なくすることで高炉還元材として利用できる。
【0054】
(実施例6)
図6に示すように、ロータリーコンベアー33は、原料の第1の親水処理手段を構成するもので、第1の槽14にて、吐出口31とスクリューコンベアー15の間に設け、第2の槽16にて、給水ノズル34aとガイド35a(第2の親水処理手段)と、給水ノズル34bとガイド35b(第3の親水処理手段)とを配置している。他の構成は上記実施例5と同じである。
【0055】
上記構成において動作を説明すると、吐出口31から2次破砕機(図示せず)で10mm〜15mm程度に細かく破砕された銅線類を含むプラスチック類が第1の槽14の最前部に供給される。このとき、特に使用済み家電製品に使用されていた信号線(細い銅線)は細く、また細かく破砕されてそれ自体質量が小さく、撥水性と表面張力により選別水面に浮き上がる。
【0056】
浮き上がった信号線は、モータ(図示せず)で駆動されるロータリーコンベアー33で選別水中に送り込まれ、徐々に信号線の表面が選別水に馴染み、第1の槽14の底部に沈み、モータ等の太い銅線やアルミニウム片等と一緒にスクリューコンベアー15を介して回収される。
【0057】
ロータリーコンベアー33で、スチレン系樹脂も同様に選別水に馴染み、循環水の流れに流されながら第2の槽16の底部に沈むが、一部の十分に選別水に馴染めなかったスチレン系樹脂はポリプロピレン樹脂と一緒に選別水の表面に浮き上がる。
【0058】
ここで、給水ノズル34aとガイド35aで第2の槽16の水面を横断する第1の水カーテンと、給水ノズル34bとガイド35bでつくる第2の水カーテンとで、スチレン系樹脂の水濡れ性を改善することができ、第2の槽16の底部に沈降する。なお、その他の基本的な動作は上記実施例1〜5の動作と同じである。
【0059】
すなわち、水の比重1.0よりも大きく、本来、第2の槽16に沈むスチレン系樹脂の沈降を阻害する撥水性を抑えることができ、異物混入の少ないポリプロピレン樹脂(オレフィン系樹脂)を選別水とともに第2の槽16の終端部の排出口19を介して固液分離機18bに供給され、回収される。
【0060】
この結果、再生材としてマテリアルリサイクルを目的とするポリプロピレン樹脂へ信号線(細い銅線)やスチレン系樹脂が異物として混入する量を大幅に減らすことができる。また、銅線類の非鉄回収率を向上することができ、スチレン系樹脂への銅線混入量を減らすことができる。
【0061】
なお、本実施例では、第1の親水処理手段としてロータリーコンベアー33を用いているが、ロータリーコンベアー33の代わりに、下端部が下流側へ傾斜した邪魔板を設け、一定量邪魔板の前に溜まるようにし、くぐり抜けたものが流れるようにしてもよく、同様の効果を得ることができる。
【0062】
(実施例7)
図7に示すように、ピストン式のエアーシリンダー36は、水比重選別槽13の第1の槽14の第1底部14aに設けた凹部14bの入口部に、その先端部36aが出入りするように配置している。他の構成は上記実施例6と同じである。
【0063】
上記構成において動作を説明すると、吐出口31から第1の槽14の最前部に供給された銅線類を含むプラスチック類が選別水とともに供給される。このとき、モータ等の太い銅線とアルミニウム片は直ちに第1の槽14の第1底部14aへ沈み、信号線等の細い銅線類はロータリーコンベアー33を介して同様に第1の槽14の底部に沈む。
【0064】
沈んだ銅線類は絡み合い、第1の槽14の第1底部14aに設けた凹部14bに蓋状に銅線の塊を形成する。ここで、エアーシリンダー36の先端部36aを凹部14bの奥へ押し込むことにより、銅線の塊をスクリューコンベアー15で回収される。なお、その他の基本的な動作は上記実施例1〜6の動作と同じである。
【0065】
この結果、銅線類が絡み銅線類の塊が第1の槽14の第1底部14aの凹部14bで詰まり、排出不能となるのを防止できる。
【0066】
(実施例8)
図8に示すように、選別水導入用凹部37は、水比重選別槽13の第2の槽16の終端部に設け、この選別水導入用凹部37にモータ38を介して駆動する押し込みスクリュー39とガイド壁40を設け、循環ポンプ41を介して次工程の分離装置のハイドロサイクロン42と連結している。
【0067】
ハイドロサイクロン42の上部排出口42aは固液分離機43aと連通し、下部排出口42bは固液分離機43bと連通し、固液分離機43aと固液分離機43bの選別水の排水は循環ポンプ44を介して混合部30への配管と連通している。他の構成は上記実施例7と同じである。
【0068】
上記構成において動作を説明すると、吐出口31から供給されたプラスチック類の内、選別水に浮くプラスチック類は、ロータリーコンベアー33で、一旦選別水中に引き込まれ、再び浮上して第2の槽16の選別水面を流れ、選別水道入用凹部37とモータ40で駆動するスクリュー39と循環ポンプ41を介して、浮くプラスチック類と選別水がハイドロサイクロン42に供給される。
【0069】
ハイドロサイクロン42内に供給されたプラスチック類には約10Gの遠心力が作用し、ポリプロピレン樹脂と僅かな撥水性あるいは気泡付着により異物として混入したスチレン系樹脂が分離され、ポリプロピレン樹脂は排出口42aを介して固液分離機43aに供給され、分離されたポリプロピレン樹脂は回収される。
【0070】
一方、スチレン系樹脂は、排出口42bを介して固液分離機43bに供給され回収される。また、固液分離機43aと固液分離機43bで分離された選別水は、循環ポンプ44を介して混合部30へ供給される。なお、他の基本的な動作は上記実施例1〜7の動作と同じである。
【0071】
この結果、選別水に浮くプラスチック類をスクリュー39で一定量送り込むので、循環ポンプ41を介してポリプロピレン樹脂を再生材としてマテリアルリサイクル可能な選別精度まで向上させるハイドロサイクロン42へプラスチック類と選別水を概ね一定混合比で供給することができる。
【0072】
なお、ハイドロサイクロン42の代わりに、1000Gの遠心力が作用する遠心式水比重選別装置でも同等以上の効果が得られることはいうまでもない。
【0073】
(実施例9)
図9に示すように、水比重選別槽13の第2の槽16の終端部に選別水導入用凹部37を設け、選別水導入用凹部37の下部と第2の槽16を連通するバイパス45と導入板46を設けている。他の構成は上記実施例8と同じである。
【0074】
上記構成において動作を説明すると、水比重選別槽13の第2の槽16の選別水面を浮遊して流れてきたプラスチック類は、循環ポンプ41の吸い込み力で選別水道入用凹部37の上方から選別水とともに流れ込む。さらに、第2の槽16の選別水が導入板46とバイパス45を介して選別水道入用凹部37に吸い込まれる。なお、他の基本的な動作は上記実施例1〜8の動作と同じである。
【0075】
この結果、上記実施例8に比べ、第2の槽16と選別水導入用凹部37との水面高さにおいて落差を小さくできる。したがって、第2の槽16の選別水導入用凹部37の近傍で選別水面近くにあるスチレン系樹脂を選別水導入用凹部37に引き込むことが防止できる。
【0076】
また、循環水量の変動による選別水導入用凹部37の水面変動も小さくでき、プラスチック類と選別水の混合比の変動を抑制できるので、選別精度を一定に保つことができる。
【0077】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項1に記載の発明によれば、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成した第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第1底部に配置し非鉄類を含む重比重物を回収するスクリューコンベアーと、前記第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記水比重選別槽の第2の槽の終端部に設け選別水に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第2底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環させる選別水循環手段とを備え、前記水比重選別槽の略逆錐状の第1底部の凹部に先端部が出入りするエアーシリンダーを設けたから、使用済み家電製品から銅線を使用した部品を事前に取り外すことなく、丸ごと破砕し鉄を磁力選別機で回収した後の非鉄を含むプラスチック類を比重選別するので、大量の使用済み家電製品のリサイクル処理が連続して効率よくできるとともに、銅線類を効率よく回収できる。また、リサイクル処理の省スペース化とリサイクルコストを引き下げることもできる。さらに、水に浮く比重0.91程度のポリプロピレン樹脂と比重1.05と水の比重と極めて近いスチレン系樹脂を分離するときに、スチレン系樹脂を水比重選別槽の底部から選別水の流れを積極的に利用して引っ張るので、ポリプロピレン樹脂へのスチレン系樹脂の混入量を減らすことができる。
【0078】
また、スクリューコンベアーへの供給部である第1底部の凹部の入口部に銅線が絡み、銅線類でできた蓋を形成しようとするのをエアーシリンダーにより押し込み除去することができて、凹部での銅線類による詰まりを防止でき、スクリューコンベアーで銅線類を回収することができる。
【0079】
また、請求項2に記載の発明によれば、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成した第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第1底部に配置し非鉄類を含む重比重物を回収するスクリューコンベアーと、前記第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記水比重選別槽の第2の槽の終端部に設け選別水に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第2底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環させる選別水循環手段とを備え、前記水比重選別槽の終端部に選別水導入用凹部を設け、前記選別水導入用凹部内に浮遊樹脂などの軽量物を選別水とともに排出させるガイド壁付スクリュー式押し込み装置を配置したから、使用済み家電製品から銅線を使用した部品を事前に取り外すことなく、丸ごと破砕し鉄を磁力選別機で回収した後の非鉄を含むプラスチック類を比重選別するので、大量の使用済み家電製品のリサイクル処理が連続して効率よくできるとともに、銅線類を効率よく回収できる。また、リサイクル処理の省スペース化とリサイクルコストを引き下げることもできる。さらに、水に浮く比重0.91程度のポリプロピレン樹脂と比重1.05と水の比重と極めて近いスチレン系樹脂を分離するときに、スチレン系樹脂を水比重選別槽の底部から選別水の流れを積極的に利用して引っ張るので、ポリプロピレン樹脂へのスチレン系樹脂の混入量を減らすことができる。
【0080】
また、選別水に浮くポリプロピレン樹脂と選別水を概ね一定の混合比で排出することができ、この結果、使用済み家電製品のポリプロピレン樹脂を再生材としてマテリアルリサイクル可能な純度にするために、ハイドロサイクロンもしくは遠心式水比重選別へ、処理能力と選別精度を確保するのに必要なプラスチック類と選別水の一定の混合比にすることができる。
【0081】
また、請求項3に記載の発明によれば、水比重選別槽の終端部の選別水導入用凹部の下部と水比重選別槽の第2の槽と連通させたから、選別水導入用凹部と第2の槽間の水面落差を小さくでき、また選別水導入用凹部内の水面変動を小さくできる。この結果、第2の槽と選別水導入用凹部の境界部に近い第2の槽の選別水面近くにあるスチレン系樹脂を選別水導入用凹部に巻き込むことがないので、ポリプロピレン樹脂の純度が向上する。また、選別水導入用凹部の水面変動を解消できるので使用済み家電製品のポリプロピレン樹脂を再生材としてマテリアルリサイクル可能な純度にするためにハイドロサイクロンもしくは遠心式水比重選別へ、処理能力と選別精度を確保するのに必要なプラスチック類と選別水の一定の混合比にすることができる。
【0082】
また、請求項4に記載の発明によれば、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第1底部と第2底部に形成した第1の槽と第2の槽を有する水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第1底部に配置し非鉄類を含む重比重物を回収するスクリューコンベアーと、前記第2底部から選別水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記水比重選別槽の第2の槽の終端部に設け選別水に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第2底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環させる選別水循環手段と、前記第1の槽に設けられロータリーコンベアーで構成された第1の親水処理手段と、前記第2の槽に設けられ給水ノズルとガイドで構成された第2の親水処理手段とを備え、前記第1の親水処理手段と前記第2の親水処理手段は、原料を選別水中に送り込んでスチレン系樹脂を沈降させ、スチレン系樹脂とポリプロピレン樹脂との選別精度を高めるようにしたから、使用済み家電製品から銅線を使用した部品を事前に取り外すことなく、丸ごと破砕し鉄を磁力選別機で回収した後の非鉄を含むプラスチック類を比重選別するので、大量の使用済み家電製品のリサイクル処理が連続して効率よくできるとともに、銅線類を効率よく回収できる。また、リサイクル処理の省スペース化とリサイクルコストを引き下げることもできる。さらに、水に浮く比重0.91程度のポリプロピレン樹脂と比重1.05と水の比重と極めて近いスチレン系樹脂を分離するときに、スチレン系樹脂を水比重選別槽の底部から選別水の流れを積極的に利用して引っ張るので、ポリプロピレン樹脂へのスチレン系樹脂の混入量を減らすことができる。
【0083】
また、第1の親水処理手段および第2の親水処理手段により一部の撥水性のある細い銅線(信号線)やスチレン系樹脂の水濡れ性を改善できるので、比重が選別水の比重よりも大きいのに撥水性で浮いていたものを沈めることができ、この結果、ポリプロピレン樹脂に細い銅線やスチレン系樹脂等の異物混入を減らすことができる。
【0084】
また、請求項5に記載の発明によれば、スクリューコンベアーは、正回転中に間欠逆回転するようにしたから、スクリューコンベアーを構成するスクリューに銅線類が絡み、スクリューを収納する筒体との間に挟まりかかったとき、スクリューコンベアーを間欠逆回転することによりほぐすことができ、スクリューコンベアーのロックを防止することができる。
【0085】
また、請求項6に記載の発明によれば、スクリューコンベアーは、少なくともスクリュー先端部を弾性体で構成したから、スクリューコンベアーを構成するスクリューに銅線類が絡み、塊を形成してスクリューを収納する筒体との間に挟まろうとしても、力のかかるスクリューの少なくとも先端部が撓むのでスクリューコンベアーのロックを防止することができる。
【0086】
また、請求項7に記載の発明によれば、原料供給手段の先端部に選別水を供給し、原料と選別水を混合する混合部を設けたから、プラスチック類を選別水で揉むことができ、水濡れ性を改善できて水比重選別での選別精度を向上することができる。
【0087】
また、請求項8に記載の発明によれば、水比重選別槽の第1底部と第2底部に分割する部位に上下方向にスライド自在とした仕切高さ調整板を設けたから、選別水の流れの強さに応じて仕切高さ調整板を上下にスライドさせて高さを調整することで、第1底部の銅線類等の非鉄と第2底部のスチレン系樹脂の選別精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図2】本発明の第2の実施例の比重選別装置の一部切欠した要部側面図
【図3】 同比重選別装置のスクリューコンベアーの動作タイムチャート
【図4】 本発明の第4の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図5】 本発明の第5の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図6】 本発明の第6の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図7】 本発明の第7の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図8】 本発明の第8の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図9】 本発明の第9の実施例の比重選別装置のシステム構成図
【図10】 従来の比重選別装置の断面図
【符号の説明】
8 原料供給管(原料供給手段)
9 風力選別機(原料供給手段)
13 水比重選別槽
14 第1の槽
14a 第1底部
15 スクリューコンベアー
16 第2の槽
16a 第2底部
17 連通管
18a 固液分離機(分離手段)
18b 固液分離機(軽量物回収手段)
20 循環ポンプ(選別水循環手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention crushes used household electrical appliances that have become waste and collects nonferrous metals and plastics by recycling specific gravity from plastics containing nonferrous metals (copper wires) after collecting iron with a magnetic separator. The present invention relates to a specific gravity sorting device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when recycling waste home appliances, motors, compressors, power cords, and lead wires are disassembled in advance and removed, and then used home appliances are primarily crushed. It is common to collect most non-ferrous non-ferrous metals with a non-ferrous sorter after separating most lightweight plastics with a wind sorter, and landfill or incinerate plastics other than iron and non-ferrous metals Met.
[0003]
On the other hand, in some home appliance recycling research, a float / sink type specific gravity sorter that crushes used home appliances and collects the specific gravity of plastics after recovering iron and non-ferrous metals and recycles the plastic (oil) is proposed. Has been. Hereinafter, the float / sink type specific gravity sorting apparatus will be described with reference to FIG.
[0004]
As shown in FIG. 10, the float / sink type
[0005]
The operation in the above configuration will be described. When the olefin resin a, the styrene resin b, and the vinyl chloride resin c are supplied to the float / sink type
[0006]
On the other hand, the olefin resin a floating in water with a specific gravity of about 0.91 and a specific gravity of water smaller than 1.0 is gradually moved to the downstream side by the flow of circulating water, and is recovered by the
[0007]
The recovered olefin resin a and the styrene resin b manually recovered from the bottom of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when recycling conventional household electrical appliances, remove motors, compressors, power cords, lead wires, etc. that contain a large amount of non-ferrous materials such as copper and aluminum in household appliances before crushing, and then disassemble them. Therefore, there is a problem that a large work space is required and work efficiency is deteriorated.
[0009]
Further, in the float / sink type specific gravity sorting apparatus shown in FIG. 10, the vinyl chloride resin c and the styrene resin b that sink to the bottoms of the
[0010]
As a result, there has been a problem that the recycling cost is increased by pre-disassembly and that it is very inefficient to sort specific gravity plastics of used home appliances which will be generated in a considerable amount in the future.
[0011]
Furthermore, in the float / sink type specific gravity sorting apparatus shown in FIG. 10, since the resin has water repellency, there is a problem that a part of the styrene resin b that should be submerged floats in water and is collected and mixed into the olefin resin a.
[0012]
As a result, the olefin resin a and the styrene resin b, which have been subjected to specific gravity selection, are mixed again to make an oil. The olefin resin a is the most general-purpose plastic in home appliances, and is used in the largest amount. Despite the track record of using recycled materials for case materials (polypropylene resin), there was a problem that material recycling, which is essentially the most effective use of resources, was not possible.
[0013]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, without disassembling and taking out parts that use copper wire in advance, from the remaining crushed material obtained by crushing whole household electrical appliances and collecting iron, such as copper wire The purpose is to efficiently recover non-ferrous metals and plastics that are submerged in sorted water and to streamline recycling costs.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention forms the bottom of a water specific gravity sorting tank having a first tank and a second tank from the raw material supply means side into a substantially inverted conical first bottom and a second bottom, Place a screw conveyor on the first bottomContains non-ferrous metalsSpecific gravityThingsThe separation means is provided to separate the sorted water and the medium specific gravity from the second bottom and communicated with the communication pipe for discharging the sorted water and the medium specific gravity sedimented in the sorted water from the second bottom. A lightweight collection means is provided at the end of the tank of 2 to collect the light weight floating in the sorted water, and at least the sorted water discharged from the second bottom is circulated upstream of the raw material supply means by the sorted water circulation means,An air cylinder is provided in which the tip portion enters and exits the concave portion of the first bottom portion of the substantially inverted conical shape of the water specific gravity sorting tank.Is.
[0015]
This makes it possible to efficiently remove non-ferrous metals such as copper wires and plastics that are submerged in sorted water from the remaining crushed material that has been obtained by crushing whole household electrical appliances and collecting iron without dismantling and taking out parts that use copper wires in advance. It can be collected well and the recycling cost can be rationalized.
[0016]
Moreover, the copper wire is entangled with the inlet portion of the concave portion of the first bottom portion, which is the supply portion to the screw conveyor, and the lid made of copper wires can be pushed and removed by the air cylinder to remove the concave portion. Clogging due to copper wires can be prevented, and copper wires can be recovered with a screw conveyor.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a raw material supply means for supplying a raw material to a water specific gravity sorting tank, and a first bottom portion and a second bottom portion having a substantially inverted conical shape from the raw material supply means side. A water specific gravity sorting tank having one tank and a second tank, and a first bottom portion of the water specific gravity sorting tank.Contains non-ferrous metalsSpecific gravityThingsA screw conveyor to be recovered; separation means for separating the selected water from the medium specific gravity, which is provided in communication with a communication pipe for discharging the specific gravity such as resin settled in the selected water and the selected water from the second bottom; and the water specific gravity A light weight collecting means for collecting a light weight material that is provided at the end of the second tank of the sorting tank and floats on the sorting water, and a sorting water circulating means for circulating at least the sorting water discharged from the second bottom to the upstream side of the raw material supply means. And withAn air cylinder is provided in which the tip portion enters and exits the concave portion of the first bottom portion of the substantially inverted conical shape of the water specific gravity sorting tank.It includes non-ferrous metals such as copper wires after the primary crushing of the whole without first disassembling and removing motors, compressors, power cords, and lead wires from used home appliances, and after collecting iron with a magnetic separator. After removing ultra-lightweight materials such as styrene resin and condenser film from the plastic group with a wind sorter, the plastic group is supplied from the raw material supply means and floats on the non-ferrous metal such as copper wire and the resin group that sinks in the sorted water and the sorted water The specific gravity of three types of olefin resin (polypropylene resin) is selected, and non-ferrous metals such as copper wire are collected through a screw conveyor from the first bottom of the roughly inverted cone provided directly under the raw material supply means, and sink into the selected water. Styrenic resin with a specific gravity of about 1.05 and a specific gravity of water of about 1.0 is forcibly discharged together with the selected water by using the selected water discharge force from the second bottom of the substantially inverted cone shape. The system resin or the like is separated and recovered, screened water circulates in the water gravity separation vessel. Further, the olefin resin floating in the sorted water overflows together with the sorted water from the most downstream portion of the water specific gravity sorting tank, and after separating and recovering the olefin resin, the sorted water is circulated to the water specific gravity sorting tank. This makes it possible to efficiently collect copper wires without disassembling and taking out parts that use copper wire in advance, and to efficiently collect styrene-based resin that sinks in the sorting water on the sorting water flow. It is possible to efficiently process a large amount of used home appliances in a space-saving manner, and further rationalize the recycling cost.
[0018]
Moreover, the copper wire is entangled with the inlet portion of the concave portion of the first bottom portion, which is the supply portion to the screw conveyor, and the lid made of copper wires can be pushed and removed by the air cylinder to remove the concave portion. Clogging due to copper wires can be prevented, and copper wires can be recovered with a screw conveyor.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a raw material supply means for supplying a raw material to a water specific gravity sorting tank, and a first tank in which bottom portions are formed in a substantially inverted conical first bottom portion and a second bottom portion from the raw material supply means side. And a water specific gravity sorting tank having a second tank, a screw conveyor disposed at the first bottom of the water specific gravity sorting tank for collecting heavy specific gravity containing non-ferrous materials, and from the second bottom to the sorted water and the sorted water. Separation means provided to communicate with a communication pipe for discharging medium specific gravity material such as sinking resin, and separating water separating medium specific gravity material, and a light weight provided at the end of the second tank of the water specific gravity selection tank to float on the selection water A light-weight material collecting means for collecting material, and a sorting water circulation means for circulating at least the sorted water discharged from the second bottom to the upstream side of the raw material supply means, and for introducing the sorted water to the terminal portion of the water-specific gravity sorting tank A recess is provided, and a lightweight material such as floating resin is placed in the recess for introducing the sorted water. A screw-type push-in device with a guide wall that is discharged together with separate water is arranged, and after the primary crushing of the whole without first disassembling and removing motors, compressors, power cords and lead wires from used home appliances, a magnetic separator After removing iron from the plastic group containing non-ferrous metals such as copper wire after removing iron from the plastic group with a wind sorter, supply from the raw material supply means, such as copper wire, The non-ferrous resin and the resin group that sinks in the sorted water and the olefin resin (polypropylene resin) that floats in the sorted water are selected for specific gravity. A styrene resin or the like that is collected from the bottom through a screw conveyor and sinks into the selected water and has a specific gravity of about 1.05 and a specific gravity of water of about 1.0. Using the selected water discharge force from Part forcibly discharged together with the sorting water, a styrene resin or the like is separated and recovered, screened water circulates in the water gravity separation vessel. Further, the olefin resin floating in the sorted water overflows together with the sorted water from the most downstream portion of the water specific gravity sorting tank, and after separating and recovering the olefin resin, the sorted water is circulated to the water specific gravity sorting tank. This makes it possible to efficiently collect copper wires without disassembling and taking out parts that use copper wire in advance, and to efficiently collect styrene-based resin that sinks in the sorting water on the sorting water flow. It is possible to efficiently process a large amount of used home appliances in a space-saving manner, and further rationalize the recycling cost.
[0020]
In addition, the amount of polypropylene resin (olefin resin) floating on the water surface of the selected water is pushed in so that it can be held by the screw of the screw-type pushing device, so that the mixing ratio of the polypropylene resin and the selected water is almost constant from the water specific gravity sorting tank. it can. As a result, without the mixing tank for adjusting the mixing ratio of the polypropylene resin and the sorted water, it can be arranged directly connected to at least the hydrocyclone or centrifugal specific gravity sorter in the next process via a pump or an underwater crusher. Since contamination of the resin with foreign substances is greatly reduced, it is possible to sufficiently ensure the quality that can be recycled.
[0021]
The invention according to
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a raw material supply means for supplying a raw material to a water specific gravity sorting tank, and a first tank in which bottom portions are formed in a substantially inverted conical first bottom portion and a second bottom portion from the raw material supply means side. And a water specific gravity sorting tank having a second tank, a screw conveyor disposed at the first bottom of the water specific gravity sorting tank for collecting heavy specific gravity containing non-ferrous materials, and from the second bottom to the sorted water and the sorted water. Separation means provided to communicate with a communication pipe for discharging medium specific gravity material such as sinking resin, and separating water separating medium specific gravity material, and a light weight provided at the end of the second tank of the water specific gravity selection tank to float on the selection water A lightweight material collecting means for collecting the material, a sorted water circulating means for circulating at least the sorted water discharged from the second bottom portion upstream of the raw material supply means, and a rotary conveyor provided in the first tank. 1 hydrophilic treatment means and water supply provided in the second tank A second hydrophilic treatment means comprising a slur and a guide, wherein the first hydrophilic treatment means and the second hydrophilic treatment means feed the raw material into the sorted water to precipitate the styrene resin, The accuracy of sorting resin and polypropylene resin is improved. After the primary crushing of the whole motor, compressor, power cord, and lead wire from the used home appliances in advance, the magnetic separator uses iron. After removing the ultra-lightweight materials such as foamed polystyrene resin and condenser film from the plastic group using a wind power sorter, the non-ferrous materials such as copper wire are supplied from the raw material supply means. The specific gravity of the resin group that sinks in the sorted water and the olefin resin (polypropylene resin) that floats in the sorted water is selected. The styrenic resin or the like that is recovered from the provided substantially inverted-conical first bottom through a screw conveyor and sinks into the sorted water and has a specific gravity of about 1.05 and a specific gravity of 1.0 near the water has a substantially inverted-conical second shape. Using the drainage power of the sorted water from the bottom, it is forcibly discharged together with the sorted water, separating and recovering the styrene resin, etc., and circulating the sorted water to the water specific gravity sorting tank. Further, the olefin resin floating in the sorted water overflows together with the sorted water from the most downstream portion of the water specific gravity sorting tank, and after separating and recovering the olefin resin, the sorted water is circulated to the water specific gravity sorting tank. This makes it possible to efficiently collect copper wires without disassembling and taking out parts that use copper wire in advance, and to efficiently collect styrene-based resin that sinks in the sorting water on the sorting water flow. It is possible to efficiently process a large amount of used home appliances in a space-saving manner, and further rationalize the recycling cost.
[0023]
In addition, since the copper wires and plastics that should be submerged from the specific gravity have water repellency, the first hydrophilic treatment means and the second hydrophilic treatment means when the float floats on the surface of the selected water. Can improve water wettability and settle in a water specific gravity sorting tank to prevent foreign matter from being mixed into polypropylene resin that floats on water..
[0024]
Claim5The invention described in claim 1Any one of 1-4In the invention described in the above, the screw conveyor is configured to intermittently reversely rotate during normal rotation, and the copper wire is entangled with the screw constituting the screw conveyor, and is caught between the cylinders that store the screw. In this case, the screw conveyor can be loosened by intermittently rotating in the reverse direction, and locking of the screw conveyor can be prevented.
[0025]
Claim6The invention described in claim 1Any one of 1-5In the invention described in the above, the screw conveyor has at least a screw tip portion made of an elastic body, and copper wires are entangled with the screw constituting the screw conveyor to form a lump and store the screw. Even if it is sandwiched between them, at least the tip of the force-applied screw bends, so that the screw conveyor can be prevented from being locked.
[0026]
Claim7The invention described in claim 1Any one of 1-6In the invention described in the above, the mixing water is supplied to the tip of the raw material supply means, and the mixing portion for mixing the raw material and the selection water is provided. The water-repellent plastics are mixed with the selection water in the mixing portion. As well as improving water wettability, the plastics are pushed into the selected water of the water specific gravity sorting tank, so that the sorting accuracy of polypropylene resin (olefin resin) and styrene resin can be improved.
[0027]
Claim8The invention described in claim 1Any one of 1-7In the invention described in the above, a partition height adjusting plate that is slidable in the vertical direction is provided at a portion that is divided into the first bottom portion and the second bottom portion of the water specific gravity sorting tank, Accordingly, by adjusting the height by sliding the partition height adjustment plate up and down, it is possible to improve the selection accuracy of the heavy and medium specific gravity objects.
[0028]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0029]
Example 1
As shown in FIG. 1, the raw material supply pipe 8 is for conveying the crushed material (raw material) crushed by a secondary crusher (not shown) by air, and this raw material supply pipe 8 is connected to a
[0030]
The water specific
[0031]
In the
[0032]
The solid-
[0033]
The operation in the above configuration will be described. The remaining non-ferrous iron in which used household electrical appliances with parts using copper wires such as motors are put into a primary crusher (not shown) and iron is collected by a magnetic separator (not shown) What is re-crushed into a size of about 10 mm to 15 mm by a secondary crusher (not shown) is supplied to the
[0034]
In the
[0035]
On the other hand, plastics containing non-ferrous metal are supplied to the upstream side of the water specific
[0036]
Therefore, the non-ferrous plastics supplied to the water
[0037]
On the other hand, the polypropylene resin (olefin resin) floating in the water is supplied to the solid-
[0038]
As a result, the entire household electrical appliance is crushed and separated into materials continuously without taking out the parts that use copper wire in advance, so the recycling process is efficient and the processing line can be saved in space. it can.
[0039]
(Example 2)
As shown in FIG. 2, the
[0040]
The operation in the above configuration will be described. The copper wire is scraped from the bottom of the
[0041]
As a result, the
[0042]
(Example 3)
The
[0043]
To explain the operation in the above configuration, when a lump of copper wire is sandwiched between the tip of the
[0044]
As a result, it is also possible to transport an easily entangled material such as a copper wire without locking the
[0045]
Example 4
As shown in FIG. 4, the mixing
[0046]
In the above configuration, the operation will be described. A used household electrical appliance with a part using a copper wire such as a motor is put into a primary crusher (not shown), and a magnetic separator (not shown). Then, the plastic containing the remaining non-ferrous from which the iron is recovered in
[0047]
In the
[0048]
On the other hand, the plastics containing non-ferrous metal are mixed with the sorting water supplied via the
[0049]
As a result, plastics and sorted water are swallowed in the mixing
[0050]
(Example 5)
As shown in FIG. 5, the partition
[0051]
To explain the operation in the above configuration, when the plastics and the sorted water are supplied from the
[0052]
On the other hand, medium specific gravity such as styrene resin gradually settles while flowing in the flow of circulating sorting water. Therefore, the
[0053]
As a result, even if the degree of mixing of styrene-based resins that are difficult to recycle as recycled materials into the
[0054]
(Example 6)
As shown in FIG. 6, the
[0055]
To explain the operation in the above configuration, plastics including copper wires finely crushed to about 10 mm to 15 mm by a secondary crusher (not shown) from the
[0056]
The floated signal line is fed into the sorted water by a
[0057]
In the
[0058]
Here, the water wettability of the styrenic resin with the first water curtain that crosses the water surface of the
[0059]
That is, the specific gravity of water is larger than 1.0, and water repellency that originally inhibits sedimentation of the styrene resin that sinks in the
[0060]
As a result, the amount of the signal line (thin copper wire) or styrene resin mixed as a foreign substance into the polypropylene resin for the purpose of material recycling as a recycled material can be greatly reduced. Moreover, the nonferrous recovery rate of copper wires can be improved, and the amount of copper wire mixed into the styrene resin can be reduced.
[0061]
In this embodiment, the
[0062]
(Example 7)
As shown in FIG. 7, the piston-
[0063]
The operation in the above configuration will be described. Plastics including copper wires supplied from the
[0064]
The sinking copper wires are entangled and form a lump of copper wire in a lid shape in the
[0065]
As a result, it can be prevented that the copper wires are entangled and the lump of the copper wires is clogged by the
[0066]
(Example 8)
As shown in FIG. 8, the recessed
[0067]
The upper discharge port 42a of the
[0068]
The operation in the above configuration will be described. Of the plastics supplied from the
[0069]
A centrifugal force of about 10 G acts on the plastics supplied into the
[0070]
On the other hand, the styrene resin is supplied to the solid-liquid separator 43b through the
[0071]
As a result, since a certain amount of plastic floating in the sorted water is fed by the
[0072]
In addition, it cannot be overemphasized that the effect more than equivalent can be acquired even with the centrifugal water specific gravity sorter which 1000G centrifugal force acts instead of the
[0073]
Example 9
As shown in FIG. 9, a sorting
[0074]
The operation in the above configuration will be described. Plastics that have floated and flowed on the sorting water surface of the
[0075]
As a result, compared with the said Example 8, a drop can be made small in the water surface height of the
[0076]
Further, the variation in the water level of the recessed
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the raw material supply means for supplying the raw material to the water specific gravity sorting tank, the first bottom portion having a substantially inverted conical shape from the raw material supply means side, and the first bottom portion 2 A water specific gravity sorting tank having a first tank and a second tank formed at the bottom, and a water specific gravity sorting tank arranged at the first bottom of the water specific gravity sorting tank.Contains non-ferrous metalsSpecific gravityThingsA screw conveyor to be recovered; separation means for separating the selected water from the medium specific gravity, which is provided in communication with a communication pipe for discharging the specific gravity such as resin settled in the selected water and the selected water from the second bottom; and the water specific gravity A light weight collecting means for collecting a light weight material that is provided at the end of the second tank of the sorting tank and floats on the sorting water, and a sorting water circulating means for circulating at least the sorting water discharged from the second bottom to the upstream side of the raw material supply means. And withAn air cylinder is provided in which the tip portion enters and exits the concave portion of the first bottom portion of the substantially inverted conical shape of the water specific gravity sorting tank.Therefore, without removing parts that use copper wire from used home appliances in advance, the plastics containing non-ferrous iron are sorted by specific gravity after crushing the whole and collecting iron with a magnetic separator, so a large amount of used home appliances Can be efficiently and continuously recovered, and copper wires can be efficiently recovered. In addition, space saving and recycling cost can be reduced. Furthermore, when separating a polypropylene resin having a specific gravity of about 0.91 floating in water, a specific gravity of 1.05, and a styrene resin that is very close to the specific gravity of water, the styrene resin is allowed to flow from the bottom of the water specific gravity sorting tank. Since it is actively utilized and pulled, the amount of styrene resin mixed in the polypropylene resin can be reduced.
[0078]
Moreover, the copper wire is entangled with the inlet portion of the concave portion of the first bottom portion, which is the supply portion to the screw conveyor, and the lid made of copper wires can be pushed and removed by the air cylinder to remove the concave portion. Clogging due to copper wires can be prevented, and copper wires can be recovered with a screw conveyor.
[0079]
According to the second aspect of the present invention, the raw material supply means for supplying the raw material to the water specific gravity sorting tank, and the bottom portions from the raw material supply means side are formed in the first bottom portion and the second bottom portion having a substantially inverted cone shape. A water-specific gravity sorting tank having a first tank and a second tank, a screw conveyor disposed at the first bottom of the water-specific gravity sorting tank and collecting heavy specific gravity containing non-ferrous metals, and a sorted water from the second bottom Separation means provided to communicate with a communication pipe for discharging medium specific gravity material such as resin sinking in the sorted water, and separation means for separating the sorted water and medium specific gravity material, and provided at the end of the second tank of the water specific gravity sorting tank A light weight collecting means for collecting light weight floating in water, and a sorting water circulating means for circulating at least the sorted water discharged from the second bottom to the upstream side of the raw material supply means, and at the end of the water specific gravity sorting tank A recessed portion for introducing sorted water is provided, and floating resin is not contained in the recessed portion for introducing sorted water. A screw-type push-in device with a guide wall that discharges lightweight materials together with sorted water has been arranged, so that the parts using copper wire are removed from the used home appliances in advance, and the whole is crushed and the iron is collected with a magnetic separator. Since the plastics containing non-ferrous metals are sorted by specific gravity, recycling of a large amount of used home appliances can be performed continuously and copper wires can be recovered efficiently. In addition, space saving and recycling cost can be reduced. Furthermore, when separating a polypropylene resin having a specific gravity of about 0.91 floating in water, a specific gravity of 1.05, and a styrene resin that is very close to the specific gravity of water, the styrene resin is allowed to flow from the bottom of the water specific gravity sorting tank. Since it is actively utilized and pulled, the amount of styrene resin mixed in the polypropylene resin can be reduced.
[0080]
In addition, it is possible to discharge the polypropylene resin floating in the sorted water and the sorted water at a roughly constant mixing ratio. As a result, in order to make the polypropylene resin of used home appliances into a recyclable material that can be recycled, hydrocyclone Alternatively, centrifugal water specific gravity sorting can be performed at a certain mixing ratio of plastics and sorted water necessary for ensuring processing capability and sorting accuracy.
[0081]
According to the invention described in
[0082]
According to the invention described in
[0083]
In addition, the first hydrophilic treatment means and the second hydrophilic treatment means can improve the water wettability of some water-repellent thin copper wires (signal lines) and styrene resins, so that the specific gravity is higher than the specific gravity of the selected water. However, it is possible to sink what is floating due to water repellency, and as a result, it is possible to reduce contamination of foreign matter such as thin copper wire or styrene resin in the polypropylene resin.
[0084]
Claims5According to the invention described in the above, since the screw conveyor is intermittently reversely rotated during the forward rotation, the copper wire is entangled with the screw constituting the screw conveyor and is sandwiched between the cylinders that store the screw. In this case, the screw conveyor can be loosened by intermittently rotating in the reverse direction, and locking of the screw conveyor can be prevented.
[0085]
Claims6According to the invention described in the above, the screw conveyor has at least the tip portion of the screw made of an elastic body, so that the copper wire is entangled with the screw constituting the screw conveyor, forms a lump and stores the screw. Even if it is sandwiched between them, at least the tip of the force-applied screw bends, so that the screw conveyor can be prevented from being locked.
[0086]
Claims7According to the invention described in the above, since the mixing water is supplied to the tip of the raw material supply means and the mixing portion for mixing the raw material and the selection water is provided, the plastics can be squeezed with the selection water and the water wettability is improved. This can improve the sorting accuracy in the water specific gravity sorting.
[0087]
Claims8According to the invention described in the above, since the partition height adjusting plate that is slidable in the vertical direction is provided at the portion that is divided into the first bottom portion and the second bottom portion of the water specific gravity sorting tank, By adjusting the height by sliding the partition height adjustment plate up and down, it is possible to improve the sorting accuracy of non-ferrous metals such as copper wires at the first bottom and styrene resin at the second bottom.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of an essential part of a specific gravity sorting apparatus according to a second embodiment of the present invention, with a part cut away.
[Fig. 3] Operation time chart of screw conveyor of the specific gravity sorter
FIG. 4 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a system configuration diagram of a specific gravity sorting apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of a conventional specific gravity sorting apparatus.
[Explanation of symbols]
8 Raw material supply pipe (raw material supply means)
9 Wind sorter (raw material supply means)
13 Water specific gravity sorting tank
14 First tank
14a first bottom
15 Screw conveyor
16 Second tank
16a second bottom
17 Communication pipe
18a Solid-liquid separator (separation means)
18b Solid-liquid separator (lightweight material recovery means)
20 Circulation pump (sorted water circulation means)
Claims (8)
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