JP5127762B2 - 廃棄物処理設備 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物処理装設備に関し、特に、廃棄物中の生ごみを発酵させてメタンガスを回収するようにした廃棄物処理設備に関するものである。

通常、家庭からでる廃棄物、すなわち生ごみはごみ収集車により収集され、焼却場まで搬送されて焼却されている。
ところで、近年、この生ごみを発酵槽に長期間貯留し発酵させて、メタンガスを発生させ、このメタンガスを利用することが行われている。

このようにメタンガスを得る廃棄物処理設備は、ごみ回収車により回収された家庭ごみを、例えば破砕機により粗破砕し、この粗破砕された破砕ごみを分別機に導き、ここで、発酵させ得る生ごみと、発酵に適さない布類、プラスチック片などの異物とに分別され、そして生ごみ分が発酵槽に送られて貯留され、ここで、生ごみの発酵が行われていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３５６２９号公報

ところで、上述したような廃棄物処理設備によると、生ごみを破砕した後、分別機で、発酵に適した生ごみと発酵に適さない異物とに分けられているが、どうしても、生ごみから異物を十分に分離することができないという問題があった。

そこで、本発明は、家庭ごみからメタンガスを回収する際に、発酵に適さないごみを、より確実に除去し得る廃棄物処理設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の廃棄物処理設備は、生ごみなどの廃棄物からメタンガスを回収し得る廃棄物処理設備であって、廃棄物を粗破砕する二軸破砕機と、この二軸破砕機により粗破砕された粗破砕物を導き生ごみから当該生ごみ中に混入している異物を分離して除去し得る異物除去装置と、この異物除去装置にて異物が分離された粗破砕物を導き細かく破砕するとともにさらに生ごみ中に混入している異物を除去し得る破砕分別機と、この破砕分別機にて異物が除去された生ごみを導き発酵させる生ごみ発酵槽とを具備し、上記異物除去装置として、水平軸心回りで回転される回転ドラム並びに当該回転ドラムの回転方向下手側で且つ回転ドラムの直ぐ側方に配置されて生ごみを取り出すための生ごみ取出部およびこの生ごみ取出部よりも外側位置に配置されて異物を取り出すための異物取出部を有するものを用い、上記破砕分別機として、ケーシング内に廃棄物を破砕し得る揺動式ハンマーが回転自在に設けられるとともにケーシング底部に破砕物分別用のスクリーンが設けられ且つケーシング上部に生ごみ中に混入している異物の取出口が設けられたものを用いたものである。

上記廃棄物処理設備の構成によると、破砕機の直ぐ下手側に異物除去装置を配置したので、この異物除去装置には、破砕機を通過した比較的大きい異物が除去されることになり、したがって、その下手側に配置されている破砕分別機での破砕処理が少なくて済み、言い換えれば、破砕が効率的に行われるため、異物の除去がより確実に行われることになる。すなわち、生ごみから発酵に適さない異物を、より確実に除去することができるので、発酵槽内の異物除去作業を減らすことができる。したがって、発酵槽の長期運転が可能になるとともに、槽内での摩耗対策などが不要となる。

本発明の実施例に係る廃棄物処理設備の概略構成を示す模式図である。 同廃棄物処理設備における異物除去装置の概略構成を示す側面図である。 同廃棄物処理設備における異物除去装置の概略構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る廃棄物処理設備を具体的に示した実施例に基づき説明する。
この廃棄物処理設備は、例えば家庭から出る生ごみ、紙類、プラスチックなどの可燃性廃棄物から、生ごみ・紙類を回収するとともに、この回収された生ごみ・紙類を発酵させてメタンガスを得るようにしたものである。なお、生ごみには、上述したように、紙類、プラスチックなどの他に、ガラス、金属なども混入しており、以下の説明においては、廃棄物中の発酵し得る生ごみ・紙類以外のプラスチック、ガラス、金属などのように発酵し得ないものについては、異物と称して説明するとともに、生ごみという語句には、紙類を含むものとして説明する。

本実施例に係る廃棄物処理設備には、図１に示すように、生ごみなどの廃棄物を定量供給するための廃棄物定量供給装置（以下、定量供給装置という）１と、この定量供給装置１から定量供給される廃棄物の粗破砕を行う破砕機２と、この破砕機２により粗破砕された粗破砕物を振動コンベヤ３を介して導くとともにこの粗破砕物中の異物、すなわち粗破砕された生ごみ中の比較的大きい異物を除去するための異物除去装置４と、この異物除去装置４にて異物が除去された粗破砕物である生ごみをさらに細かく破砕するとともにこの細かく破砕された細破砕物中の生ごみ分と残っている比較的小さい異物とを分別し得る破砕分別機５と、この破砕分別機５により分別された細破砕物（主として、細かく破砕された生ごみである）である生ごみを貯留し発酵させてメタンガスを回収するための生ごみ発酵槽６とが具備されている。

上記定量供給装置１は、生ごみの投入用ホッパー部１１ａおよびこの投入用ホッパー部１１ａに連通空間部１１ｂを介して接続された供給用ホッパー部１１ｃを有するケーシング１１と、このケーシング１１の底部に配置されて投入用ホッパー部１１ａ内の生ごみを定量ずつ押し出すための押出し機（所謂、プッシャーである）１２とから構成されている。なお、押出し機１２は、スライド部材１２ａと、このスライド部材１２ａを押し引きする油圧シリンダ１２ｂとから構成されている。

上記破砕機２は、例えば二軸破砕機が用いられており、そのケーシング１３の上開口部１３ａには上記定量供給装置１の供給用ホッパー部１１ｃが接続されており、またケーシング１３の下開口部１３ｂには破砕された廃棄物を取り出すための取出用コンベヤ１４が配置されている。

また、上記異物除去装置４は、図２および図３に示すように、上部に廃棄物供給口２１ａが形成されるとともに下部にホッパー形状の生ごみ取出部２１ｂおよび異物取出部２１ｃが形成されたケーシング２１と、このケーシング２１の中間位置に水平軸心回りで回転自在に配置されるとともに所定径で且つ所定長さの円筒形状の回転ドラム２２と、この回転ドラム２２を所定方向（矢印ａ方向）に且つ所定回転速度でもって回転させる電動機などの回転駆動機（図示せず）とから構成されている。なお、この異物除去装置４は、回転ドラム２２上に粗破砕物を落下させて、生ごみと異物との反発力の違いにより、両者を分離するものである。

したがって、上記生ごみ取出部２１ｂおよび異物取出部２１ｃは、水平断面が長方形状に形成されるとともに、その長手軸心が回転ドラム２２の回転軸心と平行となるように設けられ、且つ生ごみ取出部２１ｂが回転ドラム２２側に且つ異物取出部２１ｃが生ごみ取出部２１ｂの外側に配置されている。

すなわち、ケーシング２１における廃棄物の取出部分（排出部分）では、その取出用空間が回転ドラム２２に近い側と回転ドラム２２から離れた遠い側とに２股に分岐された形状に、つまり、取出通路の横断面が逆Ｙ字形状にされている（図２参照）。当然に、その分岐点Ａは、予め実験などにより求められた、生ごみと異物との分離精度が最良となるような位置にされている。なお、ケーシング２１の生ごみ取出部２１ｂ内の回転ドラム２２の回転方向下手側には、回転ドラム２２表面に付着した生ごみなどを掻き落すためのスクレーパ２３が設けられている。また、上記各取出部２１ｂ，２１ｃの下方には、生ごみおよび異物を取り出すための取出用コンベヤ２４，２５がそれぞれ配置されている。

また、異物除去装置４の廃棄物供給側に配置された振動コンベヤ３は架台２６により支持されており、またこの振動コンベヤ３は、破砕機２で粗く破砕された粗破砕物を取り出す取出用コンベヤ１４を介して供給された粗破砕物を平面的に均一となるように分散させて、つまり粗破砕物を薄い層にして回転ドラム２２の表面に幅方向で均一に供給するものである。したがって、図３に示すように、振動コンベヤ３の幅は、先端が回転ドラム２２の幅に等しくなるように、徐々に広くされている。なお、この振動コンベヤ３の排出口と回転ドラム２２表面との高さ（距離）についても、予め実験などにより求められて、生ごみと異物との分離精度が最良となるような値にされている。

さらに、上記破砕分別機５としては、回転軸体の周囲に揺動式ハンマーが多数配置された破砕機３１が具備されたものが用いられており、この破砕機３１が配置されたケーシング３２内の底部に設けられたスクリーン３３の穴（開口部または開き目ともいう）から所定径以下（正確には、断面の大きさが所定径以下）に細かく破砕された細破砕物が取り出されるように構成され、また上記ケーシング３２の上方に、比較的小さい異物を取り出すための異物取出口３２ａが形成されたものである。勿論、ケーシング３２の下端には、細破砕物である生ごみを取り出すための生ごみ取出口３２ｂが設けられており、その下方には、生ごみを取り出すための取出用コンベヤ３４が配置されている。

また、この破砕分別機５側に配置された取出用コンベヤ３４から取り出された生ごみは、搬送用コンベヤ３５により生ごみ発酵槽６に供給される。この生ごみ発酵槽６には、供給された生ごみを槽内に均一に分散し得るような構成、例えば槽内での分散機構（図示しないが、例えば攪拌機など）が具備されている。

なお、上記各取出用コンベヤ１４，２４，２５，３４および搬送用コンベヤ３５としては、例えばベルトコンベヤが用いられる。
上記構成において、例えばごみ貯留ピットに貯留された廃棄物である生ごみがクレーンＫにより定量供給装置１の投入用ホッパー部１１ａに投入されると、押出し機１２により、生ごみが定量ずつ供給用ホッパー部１１ｃに移動される。つまり、破砕機２側に押し出される。

破砕機２側に供給された生ごみは、互いに平行に配置された左右の破砕用軸体（刃部を有する軸体）の間に巻き込まれて粗破砕が行われ、粗破砕された生ごみは取出用コンベヤ１４を介して振動コンベヤ３に導かれて均一の厚さにされた後、異物除去装置４に供給される。

異物除去装置４に供給された生ごみは、回転する回転ドラム２２上に落下されて、ここで、破砕機２における破砕刃同士間を通過した比較的大きい異物［金属片またはプラスチック片、特に、両破砕刃同士間を通過した細長い金属部材（またはプラスチック部材）］が分離される。

すなわち、粗破砕物が回転ドラム２２上に落下すると、例えば湿気を含んでいる生ごみについてはその反発力が小さく、したがって回転ドラム２２に近い生ごみ取出部材２１ｂ側に落下する。一方、湿気をあまり含んでいない、プラスチック類、並びに比較的大きいガラス類および金属類などの異物についてはその反発力が強く、したがって回転ドラム２２から遠い異物取出部２１ｃ側に落下する。これによって、生ごみに混入している異物、すなわち二軸破砕機２をそのまま通過した比較的大きい異物を分離・除去することができる。

そして、異物除去装置４から取出用コンベヤ２４を介して破砕分別機５に供給された生ごみは、例えば回転される揺動式ハンマーによる打撃作用により細かく破砕される。この細かく破砕された細破砕物である生ごみはスクリーン３３の穴から下方に落下され、細かく破砕されない小さい異物については、異物取出口３２ａから外部に排出される。すなわち、生ごみと異物とが分別される。

そして、破砕分別機５から排出された生ごみは、取出用コンベヤ３４および搬送用コンベヤ３５を介して、生ごみ発酵槽６内に貯留され、ここで長期間保持されて発酵が行われ、メタンガスが発生される。

ところで、発酵槽の異物許容混入率は、一般的には、５％（または１０％）以下が望ましいといわれているが、この構成によると、異物混入率を１〜３％の範囲まで低減することができ、したがって発酵槽の長期運転が可能となる。異物が多いと、定期的な除去が必要になるとともに、槽内での摩耗対策などに多大な費用を必要とするが、本構成では不要となる。

上述したように、二軸の破砕機での破砕は粗いため、例えば針金などの細長い異物はそのまま通過する場合があるとともに、ガラスびんなどもある程度までは割れるが、それ程、細かく破砕されない。

しかし、この破砕機の直ぐ下手側には異物除去装置４が設けられており、この異物除去装置４においては、破砕機２を通過した比較的大きい異物が除去されることになり、したがって、その下手側に配置されている破砕分別機での破砕処理が少なくて済み、言い換えれば、破砕が効率的に行われるため、異物の除去がより確実に行われることになる。

このように、生ごみ発酵槽６に供給される生ごみから、発酵に適さない異物を、より確実に除去することができるので、発酵槽内の異物除去作業を減らすことができる。すなわち、発酵槽の長期運転が可能になるとともに、槽内での摩耗対策などが不要となる。

１ 廃棄物定量供給装置
２ 破砕機
３ 振動コンベヤ
４ 異物除去装置
５ 破砕分別機
６ 生ごみ発酵槽
２１ ケーシング
２１ｂ 生ごみ取出部
２１ｃ 異物取出部
２２ 回転ドラム
３１ 破砕機
３２ ケーシング
３２ａ 異物取出口
３３ スクリーン

Claims (1)

1. 生ごみなどの廃棄物からメタンガスを回収し得る廃棄物処理設備であって、
   廃棄物を粗破砕する二軸破砕機と、
   この二軸破砕機により粗破砕された粗破砕物を導き生ごみから当該生ごみ中に混入している異物を分離して除去し得る異物除去装置と、
   この異物除去装置にて異物が分離された粗破砕物を導き細かく破砕するとともにさらに生ごみ中に混入している異物を除去し得る破砕分別機と、
   この破砕分別機にて異物が除去された生ごみを導き発酵させる生ごみ発酵槽とを具備し、
   上記異物除去装置として、水平軸心回りで回転される回転ドラム並びに当該回転ドラムの回転方向下手側で且つ回転ドラムの直ぐ側方に配置されて生ごみを取り出すための生ごみ取出部およびこの生ごみ取出部よりも外側位置に配置されて異物を取り出すための異物取出部を有するものを用い、
   上記破砕分別機として、ケーシング内に廃棄物を破砕し得る揺動式ハンマーが回転自在に設けられるとともにケーシング底部に破砕物分別用のスクリーンが設けられ且つケーシング上部に生ごみ中に混入している異物の取出口が設けられたものを用いたことを特徴とする廃棄物処理設備。

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