JP6473641B2 - 廃棄物選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物選別装置に関する。更に詳しくは、風の力を利用して廃棄物を選別するための廃棄物選別装置に関する。

一般家庭等から回収された不燃ゴミ等の廃棄物には、金属や小型家電製品等の中に紙類やプラスチック類等の可燃物が混在していることがある。金属や小型家電製品等は、資源として再利用可能なものが多く、係る廃棄物を破砕しないで資源毎に分別することが行われている。

一方、資源として再利用しない場合であっても、不燃物や異種の材料が混在した廃棄物をそのまま焼却処分すると、焼却炉等の焼却設備に過大な負荷がかかることがある。そのため、回収された廃棄物を破砕しないまま可燃物と不燃物とに予め選別する作業が行われている。この作業は、主に作業者の手作業で行われており、当該手作業の前段階として廃棄物の選別装置を用いて可燃物及び不燃物を大まかに選別することがある。

例えば、風の力を利用して軽量物と重量物とに選別する「廃棄物の回転式風力選別装置」が知られている（特許文献１参照）。ここで、軽量物の中には、前述の紙類やプラスチック類等の可燃物が多く含まれ、一方、重量物の中には、一般家庭等から排出される金属や小型家電製品等の不燃物が多く含まれている。

上記選別装置の構成について更に詳述すると、軸回転する一つの回転ドラムを備え、当該回転ドラム内の中央付近にスクリューフィーダを通じて廃棄物を送り込む構成を有している。そして、回転ドラムのドラム内空間に空気供給管を通じて空気を供給し、気流の流れ（風）を発生させる機構を備えている。更に、回転ドラムのドラム内壁には、廃棄物を撹拌するための回転体掻上部が取設されている。

上記構成の選別装置を稼働させ、回転ドラムを軸回転させることで、ドラム内空間の廃棄物が回転体掻上部の作用によってドラム内空間の上方近傍まで掻き上げられるとともに、その後、重力に従ってドラム内空間の底面に向かって落下する運動を当該廃棄物が繰り返すこととなる。このとき、ドラム内空間に発生させた風の力によって、紙類やプラスチック類等の軽量物（可燃物）は、回転ドラムの一端側（風下側）に吹き飛ばされる。一方、金属等の重量物（不燃物）は、当該風の影響を受けることなく、ドラム内空間の底面にそのまま落下する。これにより、軽量物及び重量物を選別することができる。なお、回転体掻上部は、重量物を回転ドラムの他端側（風上側）に搬送する機能を備えている。そのため、回転ドラムの一端側では、吹き飛ばされた軽量物を回収することができ、回転ドラムの他端側では搬送された重量物を回収することができる。

更に、鉄類のような“重いごみ”と、ダスト類のような“軽いごみ”とを効率的に分離する「ごみの選別機」が提案されている（特許文献２参照）。これによると、一端同士を互いに向かい合わせて配置された第１回転ドラムと第２回転ドラムとがほぼ直線状に並設され、互いの回転ドラムの間をごみの投入部で連結して構成されている。

投入部を通じて選別機の略中央付近に投入されたごみは、各々回転する第１回転ドラム及び第２回転ドラムの軸回転に従ってドラム内空間で撹拌される。それぞれの回転ドラムのドラム内壁には、特許文献１において示した回転体掻上部のような構成を備えている。更に、第１回転ドラムの一端側には、吸引装置が設けられている。これにより、回転ドラムの回転によって“ごみ”がドラム内空間の上方に向かって掻き上げられ、底面に落下する際に、吸引装置の吸引力を利用して、“軽いごみ”のみを吸引装置側に吸い寄せることができる。一方、吸引装置によって吸い寄せられなかった“重いごみ”は、吸引装置と逆方向の第２回転ドラムの一端側まで搬送され、回収される。すなわち、吸引装置の吸引力（風の力）を利用して、軽いごみのみを選択的に吸引することで、軽いごみ及び重いごみの選別を行うことができる。

特開２００１−１６２２３０号公報 特開平５−１６１８７８号公報

しかしながら、上述した選別装置等は、下記に掲げる問題点を生じることがあった。すなわち、特許文献１に開示された選別装置は、スクリューフィーダを介して回転ドラムの略中央付近まで廃棄物を送り込む必要があった。そのため、回転ドラムのドラム内空間にスクリューフィーダが挿設され、係るスクリューフィーダがドラム内空間を大きく占有していた。更に、廃棄物中の重量物は、空気供給管を通じて供給される風の流れと逆方向、換言すれば、風上側に向かって搬送する必要があった。

この場合、回転ドラムを通じて搬送される重量物は、スクリューフィーダ及び回転ドラムのドラム内壁の間を通過する必要があった。したがって、廃棄物が破砕されていない場合、スクリューフィーダ及びドラム内壁の間のスペースを通過することができず、当該スペースに重量物が挟まってしまう可能性があった。その結果、回転ドラムの回転を阻害し、当該回転が停止することがあった。係る問題を解消するために、選別装置に投入する前に、回収された廃棄物を予め破砕するなどの処理が必要となることがあり、破砕機及び破砕処理にコスト及び時間を要することがあった。また、ドラム内空間を占有するスクリューフィーダの構成によって、空気供給管から供給される空気の流れに乱れが生じ、軽量物及び重量物の選別効果が小さくなる虞があった。

一方、特許文献２に開示された選別機の場合、第１回転ドラム及び第２回転ドラムの間に設けられた投入部は、それ自体が回転する機能を有するものではなかった。そのため、第１回転ドラム及び第２回転ドラムをそれぞれ独立して回転させる機構が必要となった。更に、双方の回転ドラムを同期して回転させることが困難な場合があった。加えて、投入部自体が回転する機構を備えていないため、投入されたごみが、投入部近傍に溜まりやすく、ごみの選別に多くの時間がかかることがあった。

また、軽いごみを吸引装置を利用して吸引して選別を行うため、吸い寄せられた軽いごみが吸引装置の近傍に留まることとなり、長時間に亘って連続的にごみの選別処理をすることができない可能性があった。すなわち、吸引装置の近傍に溜まったごみを除去するために、一定期間毎に選別装置の稼働を停止する必要があり、効率的なごみの選別が困難となり、作業効率が低下する虞があった。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、選別された重量物が未破砕の状態の比較的大型のものであっても、回転ドラムの回転を阻害することなく、気流（風）の力を利用した安定した選別処理が可能であり、かつ、作業効率を低下させることなく長時間に亘って連続的に廃棄物の選別が可能な廃棄物選別装置の提供を課題とする。

本発明によれば、下記に掲げる廃棄物選別装置が提供される。

［１］両端が開口した円筒状の第一回転ドラムと、円筒軸方向に一致した回転軸に従って前記第一回転ドラムを回転可能に支持する第一支持部と、両端が開口した円筒状の第二回転ドラムと、前記第一回転ドラムと回転軸を一致させ、前記第一回転ドラムの一方のドラム端面と相対するように離間して前記第二回転ドラムを配置し、前記回転軸に従って前記第二回転ドラムを回転可能に支持する第二支持部と、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムの間に設けられた廃棄物投入口を備え、選別対象の廃棄物を投入するための廃棄物投入部と、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム外壁の下方及び側方の一部を被覆するように当接し、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム内空間とそれぞれ連通し、前記廃棄物投入部から投入された前記廃棄物を収容する、下方に窪んだ上環部を含む帯状体側面によって側方及び下方が囲まれた断面凹状の廃棄物収容空間を備える、無端環状の帯状体と、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムとの密接状態及び断面凹状の前記廃棄物収容空間を保ちつつ、前記帯状体を回転支持する帯状体支持部と、前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の少なくとも一つを回転駆動させ、前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の回転を同期させる同期回転駆動部と、前記第一回転ドラムの前記一方のドラム端面から離間し、前記ドラム内空間及び前記廃棄物収容空間に気流を発生させる気流発生部と、前記一方のドラム端面及び前記気流発生部の間に設けられ、前記廃棄物に含まれる重量物を回収する重量物回収部と、前記第一回転ドラムと相対する前記一方のドラム端面と反対側に位置する、前記第二回転ドラムの他方のドラム端面と連通し、前記気流によって前記ドラム内空間から吹き飛ばされた前記廃棄物に含まれる軽量物を回収する軽量物回収部と、を有する廃棄物選別装置。

［２］両端が開口した円筒状の第一回転ドラムと、円筒軸方向に一致した回転軸に従って前記第一回転ドラムを回転可能に支持する第一支持部と、両端が開口した円筒状の第二回転ドラムと、前記第一回転ドラムと回転軸を一致させ、前記第一回転ドラムの一方のドラム端面と相対するように離間して前記第二回転ドラムを配置し、前記回転軸に従って前記第二回転ドラムを回転可能に支持する第二支持部と、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムの間に設けられた廃棄物投入口を備え、選別対象の廃棄物を投入するための廃棄物投入部と、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム外壁の下方及び側方の一部を被覆するように当接し、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム内空間とそれぞれ連通し、前記廃棄物投入部から投入された前記廃棄物を収容する断面凹状の廃棄物収容空間を備える、無端環状の帯状体と、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムとの密接状態を保ちつつ、前記帯状体を回転支持する帯状体支持部と、前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の少なくとも一つを回転駆動させ、前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の回転を同期させる同期回転駆動部と、前記第一回転ドラムの前記一方のドラム端面から離間し、前記ドラム内空間及び前記廃棄物収容空間に気流を発生させる気流発生部と、前記一方のドラム端面及び前記気流発生部の間に設けられ、前記廃棄物に含まれる重量物を回収する重量物回収部と、前記第一回転ドラムと相対する前記一方のドラム端面と反対側に位置する、前記第二回転ドラムの他方のドラム端面と連通し、前記気流によって前記ドラム内空間から吹き飛ばされた前記廃棄物に含まれる軽量物を回収する軽量物回収部と、を有し、前記帯状体は、帯状体外側面から突設され、前記廃棄物を前記廃棄物収容空間で上方に掻き上げながら、前記重量物を前記第一回転ドラムの前記ドラム内空間まで搬送する帯状体掻上部を更に備える廃棄物選別装置。

［３］前記帯状体は、帯状体外側面から突設され、前記廃棄物を前記廃棄物収容空間で上方に掻き上げながら、前記重量物を前記第一回転ドラムの前記ドラム内空間まで搬送する帯状体掻上部を更に備える前記［１］または［２］に記載の廃棄物選別装置。

［４］未破砕の前記廃棄物が前記廃棄物投入部から投入される前記［１］〜［３］のいずれかに記載の廃棄物選別装置。

［５］前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムは、前記重量物回収部を下方にして所定の傾斜角度で傾斜している前記［１］〜［４］のいずれかに記載の廃棄物選別装置。

［６］前記気流発生部は、前記気流の流量を調整する流量調整板を更に備える前記［１］〜［５］のいずれかに記載の廃棄物選別装置。

本発明の廃棄物選別装置によれば、互いに同期して回転する第一回転ドラム及び第二回転ドラムの間から廃棄物を投入することができ、ドラム内空間を広く利用することができる。その結果、廃棄物に含まれる重量物が比較的大きなサイズのものであっても、当該重量物が回転ドラムの回転を阻害することなく重量物回収部まで搬送することができ、廃棄物を効率的に軽量物及び重量物に選別することができる。

本実施形態の廃棄物選別装置の概略構成を示す模式図である。 廃棄物選別装置の概略構成を示す図１のＡ−Ａ断面図である。 第一回転ドラム、第二回転ドラム、及び帯状体の構成を示す分解斜視図である。 第一回転ドラム、第二回転ドラム、及び帯状体の組立状態の構成を示す斜視図である。 帯状体支持部に支持された帯状体、及び形成された廃棄物収容空間を示す説明図である。 設置面に対して傾斜した選別装置の一例を示す一部断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対して適宜変更、修正、改良等を加えるものであっても構わない。

図１は、本発明の一実施形態の廃棄物選別装置（以下、単に「選別装置」と称す。）の概略構成を示す模式図である。更に、図２は、選別装置の概略構成を示す図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、第一回転ドラム、第二回転ドラム、及び帯状体の構成を示す分解斜視図であり、図４は、第一回転ドラム、第二回転ドラム、及び帯状体の組立状態の構成を示す斜視図であり、図５は、帯状体支持部に支持された帯状体、及び形成された廃棄物収容空間を示す説明図であり、図６は、設置面に対して傾斜した選別装置の一例を示す一部断面図である。

本実施形態の選別装置１は、図１〜図６に示すように、互いに離間して配置された円筒状の第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０と、それぞれの回転ドラム１０，２０を回転可能に支持する第一支持部３０及び第二支持部４０と、選別対象の廃棄物Ｗを投入するための廃棄物投入部５０と、投入された廃棄物Ｗを一時的に貯留するとともに、後述するドラム内空間１２，２２と連通し廃棄物Ｗを収容する廃棄物収容空間６１を備える無端環状の帯状体６０と、帯状体６０を第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０の間に当接させた状態で支持する帯状体支持部７０と、第一回転ドラム１０、第二回転ドラム２０、及び帯状体６０を同期させて回転駆動する同期回転駆動部８０と、ドラム内空間１２，２２及び廃棄物収容空間６１に空気の流れ（気流Ｆ）を発生させるための気流発生部９０と、気流Ｆの力を利用して廃棄物Ｗから選別された主に不燃物からなる重量物Ｈを回収する重量物回収部９３と、気流Ｆの力を利用して廃棄物Ｗの中から吹き飛ばされた主に可燃物からなる軽量物Ｌを回収する軽量物回収部９４とを、主に備えている。

上記各構成について更に詳述すると、第一回転ドラム１０は、両端が開口した一方のドラム端面１１ａ及び他方のドラム端面１１ｂを備え、内部にドラム内空間１２が形成された金属製の円筒状の部材である。また、ドラム内壁１３からドラム内空間１２の中心に向かって複数の回転体掻上部１４が突設されている。なお、回転体掻上部１４は、図２に示すように、ドラム内壁１３の円周方向に沿って、互いに所定の角度間隔（例えば、９０°）で設けられている。回転体掻上部１４を備えることにより、第一回転ドラム１０を円筒軸方向（図１における紙面左右方向に相当。）に一致させた回転軸Ｘに従って所定の回転方向（例えば、図４における回転方向Ｒ参照。）に回転させた場合、ドラム内空間１２に位置する廃棄物Ｗが回転体掻上部１４によって上方に掻き上げられる。そして、ドラム内空間１２のある程度の高さまで廃棄物Ｗが到達する（持ち上げられる）と、当該高さ位置からドラム内空間１２の底面に向かって落下する。すなわち、回転体掻上部１４により、ドラム内空間１２で廃棄物Ｗの撹拌が行われる。係る回転体掻上部１４は、前述した従来技術と同様に、廃棄物Ｗ（主に重量物Ｈ）を所定方向（図１における紙面左方向）に搬送する搬送機能を備えている。

本実施形態の選別装置１において、第二回転ドラム２０は、上記第一回転ドラム１０と同一径、同一材質、及び同一形状のものから構成されており、両端が開口した一方のドラム端面２１ａ及び他方のドラム端面２１ｂをそれぞれ備え、内部にドラム内空間２２が形成された金属製の円筒状の部材である。その他、第一回転ドラム１０と同一の構成であるため、同一符号を付し、詳細な説明は以下に省略する。

第一支持部３０は、第一回転ドラム１０を回転軸Ｘに従って回転可能に支持するものである。具体的な構成について説明すると、本実施形態の選別装置１の設置面Ｇに載置された平板の装置基体２の基体上面２ａから立設された複数の支持脚３１及び当該支持脚３１の上端の間を架設した支持板３２を備える支持台３３と、支持板３２の板上面３２ａに取設されたローラ軸受部３５と、当該ローラ軸受部３５に回転自在に軸支された円板状のドラム支持ローラ３６とを有している。更に詳細に説明すると、ドラム支持ローラ３６は、ローラ軸受部３５に軸支された金属製の円板状のディスク部（図示しない）と、ディスク部の周囲に樹脂が張設された樹脂ローラ部（図示しない）とから形成されている。係る樹脂ローラ部の側周面にローラ面３６ａが設けられ、当該ローラ面３６ａが第一回転ドラム１０のドラム外壁１５と当接している。

支持板３２の板上面３２ａには、上記ドラム回転支持部３４が略長方形状の各頂点付近に配置されている。更に具体的に説明すると、一対のドラム回転支持部３４が、第一回転ドラム１０の回転軸Ｘに直交する水平方向に沿って所定の間隔だけ離間して並設され、更にもう一組の一対のドラム回転支持部３４が、第一回転ドラム１０の円筒軸方向に沿って離間した位置にそれぞれ配置されている。この四つのドラム回転支持部３４の上に、第一回転ドラム１０が円筒軸方向を略水平方向に一致させて載置される。このとき、前述したように、第一回転ドラム１０のドラム外壁１５の一部と、ドラム回転支持部３４のドラム支持ローラ３６のローラ面３６ａとが当接している。すなわち、第一回転ドラム１０は、一組のドラム支持ローラ３６の間に跨がるようにして第一支持部３０に支持されている。更に、第一回転ドラム１０は、第一支持部３０の上に載置されているに過ぎない。したがって、第一回転ドラム１０が回転軸Ｘに従って回転した場合、当該回転に追従してドラム支持ローラ３６が回転する。これにより、第一支持部３０による第一回転ドラム１０の滑らかな回転が支持される。

本実施形態の選別装置１において、第二支持部４０は、上記第一支持部３０と同一構成を示すものであり、第二回転ドラム２０を回転軸Ｘに従って回転可能に支持するものである。そのため、その他の同一構成については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０は、第一回転ドラム１０の他方のドラム端面１１ｂと、第二回転ドラム２０の一方のドラム端面２１ａとを互いに相対させて、所定距離だけ離間するように配置したものである。このとき、円筒軸方向に沿った双方の回転軸Ｘが一致し、ほぼ直線状に配置されている。そして、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０の間の空間に、廃棄物Ｗを上方から投入するための廃棄物投入部５０が設けられている。

廃棄物投入部５０は、逆台形状を呈し、内部に廃棄物Ｗを貯留する廃棄物貯留空間５１を有している。更に、廃棄物貯留空間５１（廃棄物投入部５０）の上方は開放され、ベルトコンベア等の搬送手段（図示しない）を用いて廃棄物投入部５０の上方位置まで搬送された廃棄物Ｗを受け入れる廃棄物導入口５２を備え、廃棄物導入口５２の下方に相対し、帯状体６０によって形成された廃棄物収容空間６１に廃棄物Ｗを投入するための廃棄物投入口５３（図６参照）が設けられている。なお、廃棄物投入部５０に、廃棄物投入口５３から投入される廃棄物Ｗの投入量を適宜調整する投入量調整機構を設けたものであっても構わない。

一方、帯状体６０は、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０の間の距離よりも、幅広の帯状のゴム製素材から形成されており、当該帯状のゴム製素材の一端及び他端を互いに接続することで無端環状（リング状）を呈している。更に、ゴム製素材のため、応力に応じて自在に変形し、かつ引っ張り応力に対して弾性変形可能なものである。係る帯状体６０が、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０のドラム外壁の下方及び側方付近のドラム外壁１５，２３と当接し被覆するように、帯状体支持部７０によって支持されている。

一方、帯状体支持部７０は、図３〜図５に示すような形状に帯状体６０を支持するものであり、帯状体６０の周囲に配された一本の円柱状の駆動ローラ７１と、三本の円柱状の従動ローラ７２ａ，７２ｂ，７２ｃと、駆動ローラ７１及び従動ローラ７２ａ等を回転可能に軸支するローラ軸支部７３（図６参照）とを備えている。ここで、帯状体６０は、帯状体内側面６２が上記駆動ローラ７１及び従動ローラ７２ａ等と当接している。更に、上環部６３を下方に窪ませることにより、断面凹状となるように帯状体６０を構築し、帯状体支持部７０によって支持している。その結果、下方に窪んだ上環部６３を含む帯状体外側面６４によって側方及び下方が囲まれた廃棄物収容空間６１が構築される。なお、帯状体６０、帯状体支持部７０、及び廃棄物投入部５０の一部は、直方体状の筐体部７４によって囲まれており、直接視認することはできない。

係る状態において、帯状体外側面６４の一部が、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０のドラム外壁１５，２３の下方及び側方の一部を包み込むようにして密接している。そのため、廃棄物投入部５０から投入された廃棄物Ｗが、回転ドラム１０，２０のドラム外壁１５，２３及び帯状体６０の帯状体外側面６４の間から落ちることがなく、廃棄物収容空間６１に確実に収容される。更に、このドラム外壁１５，２３及び帯状体外側面６４の密接状態は、帯状体支持部７０に支持された帯状体６０が回転する場合であっても保持される。廃棄物収容空間６１は、第一回転ドラム１０のドラム内空間１２及び第二回転ドラム２０のドラム内空間２２とそれぞれ連通している。

廃棄物収容空間６１に投入された廃棄物Ｗは、それぞれのドラム内空間１２，２２に向かって移動が可能である。なお、帯状体支持部７０の駆動ローラ７１及び従動ローラ７２ａ等を支持するローラ軸支部７３の少なくともいずれか一つは、水平方向及び／または上下方向に移動可能な機構を有するものであってもよい。これにより、帯状体６０を帯状体支持部７０に支持する作業を楽にすることができ、かつ、帯状体６０に加わる張力を調整することができる。そのため、後述する第一回転ドラム１０、第二回転ドラム２０、及び帯状体６０の回転を同期させる際に、帯状体６０及び第一回転ドラム１０、帯状体６０及び第二回転ドラム２０の間の滑りを小さくすることができる。

更に、帯状体６０は、帯状体外側面６４から所定の間隔で突設された複数の帯状体掻上部６５を備えている。ここで、帯状体掻上部６５の長さは、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０の間の距離よりも短く設定されている。これにより、帯状体６０が回転した場合であっても、当該帯状体掻上部６５が当該回転を阻害することがない。ここで、帯状体掻上部６５は、前述の第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０における回転体掻上部１４と略同一の機能を奏するものである。すなわち、帯状体支持部７０に支持された帯状体６０が回転することにより、廃棄物収容空間６１に収容された廃棄物Ｗが帯状体掻上部６５によって上方に掻き上げられる。そして、ある程度の高さに到達した廃棄物Ｗは重力に従って廃棄物収容空間６１の底に向かって落下する。すなわち、帯状体掻上部６５により廃棄物Ｗを廃棄物収容空間６１で撹拌する機能を有している。

同期回転駆動部８０は、第一支持部３０に支持された第一回転ドラム１０、第二支持部４０に支持された第二回転ドラム２０、及び帯状体支持部７０に支持された帯状体６０の回転を同期させるものであり、回転駆動力を発生させる駆動用モータ８１と、当該駆動用モータ８１の回転駆動力を駆動ローラ７１に伝達する伝達機構部８２とを備えている。ここで、帯状体６０がゴム製素材によって形成されているため、駆動ローラ７１を介して回転駆動力が帯状体６０に伝達され、帯状体６０が所定の回転方向Ｒ（図４及び図５参照）に回転する。

このとき、帯状体６０を支持する三本の従動ローラ７２ａ，７２ｂ，７２ｃは帯状体６０の動きに追従し、回転する。更に、帯状体６０の回転に伴って、当該帯状体６０と密接した第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０が、帯状体６０に合わせて回転する。ここで、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０は、帯状体６０との間の摩擦力によって回転する。すなわち、一つの駆動用モータ８１の回転駆動力が帯状体６０，第一回転ドラム１０、及び第二回転ドラム２０に伝達され、それぞれの回転を同期させることができる。なお、駆動用モータ８１と第一回転ドラム１０とを連結し、上記回転駆動力を第一回転ドラム１０に伝達し、当該第一回転ドラム１０を介して第二回転ドラム２０及び帯状体６０を同期して回転させるものであっても、或いは、駆動用モータ８１と第二回転ドラム２０とを連結し、上記回転駆動力を第二回転ドラム２０に伝達し、当該第二回転ドラム２０を介して第一回転ドラム１０及び帯状体６０を同期して回転させるものであってもよい。更に、駆動用モータ８１は、一つに限定されるものではなく、第一回転ドラム１０、第二回転ドラム２０、及び帯状体６０のそれぞれに配置し、各駆動用モータ８１の回転数を調整することにより、各構成を同期させるものであってもよい。

本実施形態の選別装置１は、第一回転ドラム１０の一方のドラム端面１１ａに相対し、かつ当該ドラム端面１１ａから離間した位置に設けられた気流発生部９０を更に有している。ここで、気流発生部９０は、ドラム内空間１２，２２及び廃棄物収容空間６１に空気の流れによる気流Ｆ（風）を発生させるものである。係る気流発生部９０は、周知の送風機等を用いることができる。なお、一方のドラム端面１１ａと相対する気流発生部９０の気流発生口９１には、複数の孔（図示しない）が設けられており、係る孔を個別に閉塞可能な複数の流量調整板９２が取付けられている。

これにより、ドラム内空間１２，２２及び廃棄物収容空間６１に発生させる気流Ｆの流量を調整することができる。すなわち、孔の閉塞度を変化させることにより、気流発生部９０の送風量を変化させることなく、気流Ｆの総流量をコントロールすることができる。さらに、閉塞させる孔の位置を変化させ、例えば、ドラム内空間１２，２２の上方側または下方側に位置する孔のみを選択的に塞ぐことにより、気流Ｆを生じさせる位置や高さなどを任意に変化させることができる。

更に、本実施形態の選別装置１は、上記気流発生部９０及び第一回転ドラム１０の一方のドラム端面１１ａの間に廃棄物Ｗから選別された重量物Ｈを回収する重量物回収部９３が設けられている。これにより、第一回転ドラム１０のドラム内空間１２を搬送され、一方のドラム端面１１ａに到達した重量物Ｈは、当該ドラム端面１１ａから重量物回収部９３内に向けて下方に落下し重量物Ｈとして回収される。

一方、第一回転ドラム１０と相対する一方のドラム端面２１ａの反対側に位置する、第二回転ドラム２０の他方のドラム端面２１ｂは廃棄物Ｗから選別された軽量物Ｌを回収する軽量物回収部９４と接続している。これにより、気流Ｆの力を利用して吹き飛ばされた軽量物Ｌは他方のドラム端面２１ｂから軽量物回収部９４に到達し、回収される。このとき、ダストのような軽い軽量物Ｌはドラム端面２１ｂから更に上方の第一回収部９５に回収される。更に、紙類やプラスチック類のようなダストよりも重い軽量物Ｌはドラム端面２１ｂから軽量物回収部９４の下部に位置する第二回収部９６に回収される。

また、図６に示すように、設置面Ｇに対して重量物回収部９３側を下方にして、換言すると、第一回転ドラム１０の一方のドラム端面１１ａ側を下方にして所定の傾斜角度θだけ傾斜させて設置することもできる。これにより、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０によってドラム端面１１ａまで重量物Ｈを搬送することが容易となる。

次に、本実施形態の選別装置１を用いた廃棄物Ｗの選別の一例について説明する。なお、以下の説明において、廃棄物Ｗは、一般家庭等から回収された紙類等の可燃物を主とする軽量物Ｌと、金属や小型家電製品を含む不燃物を主とする重量物Ｈとを含むものを想定する。また、回収された廃棄物Ｗは、そのまま廃棄物投入部５０から投入され、予め破砕機等により破砕処理を経ていない未破砕のものである。

始めに、選別装置１を稼働状態にする。具体的には、同期回転駆動部８０の稼働を開始する。これにより、当該同期回転駆動部８０の駆動用モータ８１によって発生した回転駆動力が駆動ローラ７１に伝達され、当該駆動ローラ７１を介して帯状体６０が回転する。更に、帯状体６０の帯状体外側面６４と密接した第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０が帯状体６０の回転と同期して回転する。なお、係る回転の機構については既に詳述したため詳細な説明は省略する。

一方、上記第一回転ドラム１０等の回転と同時に、気流発生部９０の稼働を開始する。これにより、気流発生部９０の気流発生口９１から風がドラム内空間１２に向かって送られ、ドラム内空間１２及びこれに連通する廃棄物収容空間６１、ドラム内空間２２に気流Ｆが発生する。すなわち、第一回転ドラム１０から第二回転ドラム２０に向かう空気の流れが生じる。係る状態で、廃棄物投入部５０から軽量物Ｌ及び重量物Ｈの混在した廃棄物Ｗを投入する。廃棄物投入口５３から投入された廃棄物Ｗは、下方に位置する帯状体６０の廃棄物収容空間６１の最底部６１ａに到達する。

このとき、帯状体６０は回転しており、帯状体外側面６４に設けられた帯状体掻上部６５の位置も当該回転に伴って変化している。そのため、廃棄物収容空間６１の最底部６１ａに到達した廃棄物Ｗは帯状体掻上部６５によって徐々に上方位置まで掻上げられる（図５参照）。そして、ある程度の高さまで到達すると、帯状体掻上部６５による引っ掛かりが解除され、廃棄物収容空間６１の最底部６１ａに向かって落下する。この落下の最中に、気流発生部９０によって発生させた気流Ｆが廃棄物Ｗに直接当たることになる。そこで、廃棄物Ｗに含まれる軽量物Ｌが当該気流Ｆによって気流Ｆの下流側に吹き飛ばされる。一方、重量物Ｈは係る気流Ｆによって吹き飛ばされることなく、そのまま最底部６１ａに向かって落下する。これにより、重量物Ｈ及び軽量物Ｌの選別が行われる。なお、ダストや塵のような特に軽い軽量物Ｌの場合は、帯状体掻上部６５によって掻き上げられ落下する前の段階で既に気流Ｆの力によって下流側に吹き飛ばされることもある。

廃棄物収容空間６１の最底部６１ａに落下した重量物Ｈは、再び、帯状体掻上部６５によって上方位置まで掻上げられ、落下を繰り返す。ここで、帯状体掻上部６５には、前述したように、重量物Ｈ（廃棄物Ｗ）を第一回転ドラム１０の一方のドラム端面１１ａ側に搬送する搬送機能を備えている。そのため、上記掻き上げ及び落下を繰り返すことにより、廃棄物収容空間６１から連通した第一回転ドラム１０のドラム内空間１２に到達する。なお、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０に設けられた回転体掻上部１４も上記帯状体掻上部６５と同様の作用効果を奏する。そのため、ドラム内空間１２，２２での掻き上げ及び落下を繰り返し、最終的に第一回転ドラム１０の一方のドラム端面１１ａに重量物Ｈが到達し、気流発生部９０と第一回転ドラム１０の間に設けられた重量物回収部９３に回収される。なお、図６に示すように、重量物回収部９３側に僅かに傾斜するように選別装置１を設置することにより、重量物Ｈの回収を速やかに行うことができる。一方、気流Ｆの力によって下流側に吹き飛ばされた軽量物Ｌは、第二回転ドラム２０の他方のドラム端面２１ｂと連通した軽量物回収部９４に到達し回収される。

本実施形態の選別装置１によれば、一対の回転ドラム１０，２０の回転を帯状体６０によって同期させることができ、かつ当該帯状体６０も一緒に回転することができる。そのため、廃棄物Ｗを選別装置１の中央付近から投入することができ、廃棄物Ｗのドラム内空間１２，２２の滞留時間を延ばすことができる。これにより、重量物Ｈ及び軽量物Ｌの選別の精度を高くすることができる。加えて、ドラム内空間１２，２２に従来のスクリューフィーダのような廃棄物Ｗの搬送及び選別を阻害する構成を備えておらず、かつ、気流Ｆを乱すこともない。これにより、一般家庭等から回収された廃棄物Ｗを破砕することなく、そのまま廃棄物投入部５０から投入することができる。

以下に、本発明の選別装置を使用した廃棄物の選別の結果を示す。なお、選別対象の廃棄物は、下記表１の組成比率からなるものを用いた。また、選別装置の稼働条件は、表２とした。

上記表１及び表２の条件に基づいて廃棄物の選別を行った結果、軽量プラスチック及び紙・木類からなる可燃物（軽量物）の可燃物系純度が９５％の廃棄物に対し、８４％の高い回収率で可燃物を回収することができた。これにより、本発明の廃棄物選別装置が実用に耐え得る性能を有することが確認された。更に、上記稼働条件の場合、１ｍ^３当たりの廃棄物を１０９秒で処理することができた。すなわち、１時間当たり３３ｍ^３の廃棄物を処理することができ、優れた処理能力を有することが示された。

以上、本発明において好適な実施形態である選別装置１を用いて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

すなわち、本実施形態の選別装置１において、第一回転ドラム１０及び第二回転ドラム２０を同一形状のものを示したが、これに限定されるものではなく、ドラム径及びドラム長さ等を異なる仕様にしたものであっても構わない。更に、実施例において、選別装置１を所定の傾斜角度θで重量物回収部に向かって傾斜させたものを示したが、傾斜角度θ及び傾斜の有無は任意に設定することができる。

本発明は、回収された廃棄物を処理する廃棄物処理業者や地方自治体においての使用が想定され、作業者が廃棄物を手選別することの代替、あるいはその前段階として、可燃物及び不燃物に選別する際に使用することができる。

１：選別装置（廃棄物選別装置）、２：装置基体、２ａ：基体上面、１０：第一回転ドラム、１１ａ，２１ａ：一方のドラム端面、１１ｂ，２１ｂ：他方のドラム端面、１２，２２：ドラム内空間、１３：ドラム内壁、１４：回転体掻上部、１５，２３：ドラム外壁、２０：第二回転ドラム、３０：第一支持部、３１：支持脚、３２：支持板、３２ａ：板上面、３３：支持台、３４：ドラム回転支持部、３５：ローラ軸受部、３６：ドラム支持ローラ、３６ａ：ローラ面、４０：第二支持部、５０：廃棄物投入部、５１：廃棄物貯留空間、５２：廃棄物導入口、５３：廃棄物投入口、６０：帯状体、６１：廃棄物収容空間、６１ａ：最底部、６２：帯状体内側面、６３：上環部、６４：帯状体外側面、６５：帯状体掻上部、７０：帯状体支持部、７１：駆動ローラ、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ：従動ローラ、７３：ローラ軸支部、７４：筐体部、８０：同期回転駆動部、８１：駆動用モータ、８２：伝達機構部、９０：気流発生部、９１：気流発生口、９２：流量調整板、９３：重量物回収部、９４：軽量物回収部、９５：第一回収部、９６：第二回収部、Ｆ：気流、Ｇ：設置面、Ｈ：重量物、Ｌ：軽量物、Ｒ：回転方向、Ｗ：廃棄物、Ｘ：回転軸、θ：傾斜角度。

Claims (6)

1. 両端が開口した円筒状の第一回転ドラムと、
   円筒軸方向に一致した回転軸に従って前記第一回転ドラムを回転可能に支持する第一支持部と、
   両端が開口した円筒状の第二回転ドラムと、
   前記第一回転ドラムと回転軸を一致させ、前記第一回転ドラムの一方のドラム端面と相対するように離間して前記第二回転ドラムを配置し、前記回転軸に従って前記第二回転ドラムを回転可能に支持する第二支持部と、
   前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムの間に設けられた廃棄物投入口を備え、選別対象の廃棄物を投入するための廃棄物投入部と、
   前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム外壁の下方及び側方の一部を被覆するように当接し、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム内空間とそれぞれ連通し、前記廃棄物投入部から投入された前記廃棄物を収容する、下方に窪んだ上環部を含む帯状体側面によって側方及び下方が囲まれた断面凹状の廃棄物収容空間を備える、無端環状の帯状体と、
   前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムとの密接状態及び断面凹状の前記廃棄物収容空間を保ちつつ、前記帯状体を回転支持する帯状体支持部と、
   前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の少なくとも一つを回転駆動させ、前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の回転を同期させる同期回転駆動部と、
   前記第一回転ドラムの前記一方のドラム端面から離間し、前記ドラム内空間及び前記廃棄物収容空間に気流を発生させる気流発生部と、
   前記一方のドラム端面及び前記気流発生部の間に設けられ、前記廃棄物に含まれる重量物を回収する重量物回収部と、
   前記第一回転ドラムと相対する前記一方のドラム端面と反対側に位置する、前記第二回転ドラムの他方のドラム端面と連通し、前記気流によって前記ドラム内空間から吹き飛ばされた前記廃棄物に含まれる軽量物を回収する軽量物回収部と、
   を有する廃棄物選別装置。
2. 両端が開口した円筒状の第一回転ドラムと、
   円筒軸方向に一致した回転軸に従って前記第一回転ドラムを回転可能に支持する第一支持部と、
   両端が開口した円筒状の第二回転ドラムと、
   前記第一回転ドラムと回転軸を一致させ、前記第一回転ドラムの一方のドラム端面と相対するように離間して前記第二回転ドラムを配置し、前記回転軸に従って前記第二回転ドラムを回転可能に支持する第二支持部と、
   前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムの間に設けられた廃棄物投入口を備え、選別対象の廃棄物を投入するための廃棄物投入部と、
   前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム外壁の下方及び側方の一部を被覆するように当接し、前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム内空間とそれぞれ連通し、前記廃棄物投入部から投入された前記廃棄物を収容する断面凹状の廃棄物収容空間を備える、無端環状の帯状体と、
   前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムとの密接状態を保ちつつ、前記帯状体を回転支持する帯状体支持部と、
   前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の少なくとも一つを回転駆動させ、前記第一回転ドラム、前記第二回転ドラム、及び前記帯状体の回転を同期させる同期回転駆動部と、
   前記第一回転ドラムの前記一方のドラム端面から離間し、前記ドラム内空間及び前記廃棄物収容空間に気流を発生させる気流発生部と、
   前記一方のドラム端面及び前記気流発生部の間に設けられ、前記廃棄物に含まれる重量物を回収する重量物回収部と、
   前記第一回転ドラムと相対する前記一方のドラム端面と反対側に位置する、前記第二回転ドラムの他方のドラム端面と連通し、前記気流によって前記ドラム内空間から吹き飛ばされた前記廃棄物に含まれる軽量物を回収する軽量物回収部と、
   を有し、
   前記帯状体は、
   帯状体外側面から突設され、前記廃棄物を前記廃棄物収容空間で上方に掻き上げながら、前記重量物を前記第一回転ドラムの前記ドラム内空間まで搬送する帯状体掻上部を更に備える廃棄物選別装置。
3. 前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムのドラム内壁から突設され、
   前記廃棄物を前記ドラム内空間で上方に掻き上げながら、前記重量物を前記重量物回収部まで搬送する回転体掻上部を更に備える請求項１または２に記載の廃棄物選別装置。
4. 未破砕の前記廃棄物が前記廃棄物投入部から投入される請求項１〜３のいずれか一項に記載の廃棄物選別装置。
5. 前記第一回転ドラム及び前記第二回転ドラムは、
   前記重量物回収部を下方にして所定の傾斜角度で傾斜している請求項１〜４のいずれか一項に記載の廃棄物選別装置。
6. 前記気流発生部は、
   前記気流の流量を調整する流量調整板を更に備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の廃棄物選別装置。

Images