TWI825809B - 比重篩選裝置及具備其之焚化灰處理系統 - Google Patents

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Abstract

比重篩選裝置包括：篩選裝置本體，其包括傾斜配置且具有透氣性之振動板、對振動板供給空氣之送風機、及使振動板振動之振動裝置；第1檢測器及第2檢測器中之至少任一個檢測器，上述第1檢測器對自振動板上排出之高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度進行檢測，上述第2檢測器對自振動板上排出之低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度進行檢測；以及控制器，基於檢測器之檢測濃度，以該檢測濃度維持所需範圍之濃度之方式來控制篩選裝置本體。

Description

比重篩選裝置及具備其之焚化灰處理系統
本揭示係關於一種用於篩選廢棄物之焚化灰的比重篩選裝置及具備其之焚化灰處理系統。
先前，城市垃圾等廢棄物於焚化爐中焚化，藉由焚化而產生之焚化灰於最終處置場中進行填埋處置。
近年來，嘗試自焚化灰中回收金屬而循環利用，或將已去除金屬之焚化灰有效利用於土木材料等。藉此，減少焚化灰向最終處置場中之搬入量，亦可謀求延長最終處置場之壽命。
專利文獻1中記載有：包含經分級為一定粒徑之粒子組群的焚化灰藉由乾式比重篩選機進行比重篩選，回收比重小之輕量灰，並且回收比重大之重量灰，藉此篩選出鉛之含量降低之輕量灰。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-140556號公報
[發明所欲解決之問題]
專利文獻1之由乾式比重篩選機所回收之輕量灰即低比重篩選灰中，雖為少量但包含如鉛般之比重大之高比重粒子，重量灰即高比重篩選灰中，雖為少量但包含比重小之低比重粒子。此處，藉由將低比重篩選灰之例如含鉛濃度設為既定值以下，可將低比重篩選灰作為土木材料等而謀求有效利用。又，藉由將高比重篩選灰之例如含銅濃度設為既定值以上，可自高比重篩選灰中效率良好地提取有價金屬之銅。
本揭示係為了解決如上所述之課題而為者，目的為提供一種比重篩選裝置及具備其之焚化灰處理系統，其可以高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度以及低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度中的至少任一者成為所需範圍之濃度之方式，將廢棄物之焚化灰篩選為高比重篩選灰及低比重篩選灰。 [解決問題之手段]
為達成上述目的，本揭示之某形態之比重篩選裝置包括：篩選裝置本體，包括被供給粒徑在既定範圍內之廢棄物之焚化灰且傾斜而配置的具有透氣性之振動板、供給通過上述振動板而自上述振動板之下表面側朝向上表面側之空氣的送風機、以及使上述振動板於沿著較上述振動板之傾斜角度更大之傾斜角度之方向上振動的振動裝置，上述篩選裝置本體將供給至上述振動板上之焚化灰，篩選為將比重大之高比重粒子作為主要構成要素之高比重篩選灰以及將比重小之低比重粒子作為主要構成要素之低比重篩選灰，且自上述振動板上排出；第1檢測器及第2檢測器中之至少任一個檢測器，上述第1檢測器對自上述振動板上排出之高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度進行檢測，上述第2檢測器對自上述振動板上排出之低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度進行檢測；以及控制器，基於上述檢測器之檢測濃度，以該檢測濃度維持所需範圍之濃度之方式來控制上述篩選裝置本體。
又，本揭示之某形態之焚化灰處理系統包括：上述比重篩選裝置，被供給自焚化廢棄物之焚化爐中排出且粒徑在既定範圍內之焚化灰；以及碳酸化處理裝置，使自上述焚化爐中排出且經淨化處理之廢氣，與自上述比重篩選裝置之振動板上排出之低比重篩選灰接觸，來進行上述低比重篩選灰之碳酸化。 [發明效果]
本揭示發揮提供一種比重篩選裝置及具備其之焚化灰處理系統之效果，其具有以上所說明之構成，以高比重篩選灰之含銅濃度以及低比重篩選灰之含鉛濃度中之至少任一者成為所需範圍之濃度之方式，將廢棄物之焚化灰篩選為高比重篩選灰及低比重篩選灰。
以下，參照圖式，對本揭示之較佳實施方式進行說明。此外，以下於全部之圖式中對相同或相當之要素標註同一參照符號，省略其重複之說明。又，圖式係為了便於理解而示意性示出各個構成要素，因此關於形狀及尺寸比等，存在不正確顯示之情形。又，本揭示並不限定於以下之實施方式。
（實施方式） 圖1係表示本實施方式之焚化灰處理系統及其關聯設備之一例之概略構成的圖。
圖1中，示出焚化廠BS來作為焚化灰處理系統AS之關聯設備。焚化廠BS包括：焚化廢棄物之焚化爐7、鍋爐8、渦輪機9、發電機10、作為廢氣處理設備之集塵器11、鼓風機12及煙囪13。
焚化爐7係包括主燃燒室7A、再燃燒室7B、漏斗71、給塵機72及複數個加煤機73的加煤機式之焚化爐。投入至漏斗71中之廢棄物由給塵機72送入至主燃燒室7A中，於加煤機73上乾燥而著火燃燒。燃燒後殘留之主灰m自排出滑槽74中排出。該主灰m及自加煤機73中落下之落塵灰n向焚化灰搬送裝置1中供給。主燃燒室7A之燃燒廢氣於再燃燒室7B中完全燃燒。
鍋爐8包括：配置於再燃燒室7B之上方的第1煙道81、與第1煙道81連通之第2煙道82、與第2煙道82連通且配置有過熱器84之第3煙道83。鍋爐8中，構成為自通過第1～第3煙道81～83之廢氣中進行熱回收而生成水蒸氣。該生成之水蒸氣輸送至與發電機10連結之渦輪機9而用於發電。又，通過鍋爐8之廢氣於集塵器11中經淨化處理後，經由鼓風機12而自煙囪13向大氣中排放。
又，本實施方式中，通過集塵器11之一部分廢氣G1經由鼓風機14而向碳酸化處理裝置6供給，進而通過碳酸化處理裝置6之廢氣G2經由鼓風機12而自煙囪13向大氣中排放。
焚化灰處理系統AS包括：焚化灰搬送裝置1、振動輸送機2、懸吊磁選機3、分級裝置4、比重篩選裝置5、及碳酸化處理裝置6。
焚化灰搬送裝置1為乾式輸送機，其構成為自金屬絲網帶式輸送機之下方供給空氣冷卻用之空氣g。焚化灰搬送裝置1將包含自焚化爐7中排出之落塵灰n及主灰m之焚化灰P進行搬送而向振動輸送機2供給。
供給至振動輸送機2之焚化灰P係由振動輸送機2來搬送，並且於通過懸吊磁選機3之下方時去除鐵分等磁性物，向分級裝置4中供給。
分級裝置4例如可包括振動篩分機。藉由分級裝置4，粒徑在既定範圍內之焚化灰供給至比重篩選裝置5中。粒徑為既定範圍外之焚化灰另行處理。
比重篩選裝置5中，將所供給之焚化灰篩選為高比重篩選灰及低比重篩選灰，低比重篩選灰供給至碳酸化處理裝置6中。此處，所謂高比重篩選灰，係指將比重大之粒子即高比重粒子作為主要構成要素之焚化灰，所謂低比重篩選灰，係指將比重小之粒子即低比重粒子作為主要構成要素之焚化灰。
圖2係表示圖1之比重篩選裝置5及碳酸化處理裝置6之一例的示意圖。圖1之比重篩選裝置5之一例即比重篩選裝置5A包括：篩選裝置本體5a，第1、第2檢測器65、66，輸入器68，及控制器69。此處，篩選裝置本體5a設為自比重篩選裝置5A整體中去除第1、第2檢測器65、66、輸入器68及控制器69的部分。
篩選裝置本體5a包括安裝有振動板52及振動裝置53之振動板安裝部51。振動板安裝部51為箱形狀，上表面開口，且於該開口部配置具有透氣性之金屬製之振動板52。振動板安裝部51為於箭頭x方向上長之大致長方體形狀，振動板52係自上方來看，於箭頭x方向上長之長方形狀。即，箭頭x方向為振動板安裝部51之長邊方向。於振動板安裝部51之長邊方向x之一端側之上端設置有排出滑槽54，且於另一端側之上端設置有排出滑槽55。又，於在振動板安裝部51之長邊方向x上延伸之兩側之各側面51a上固定有振動裝置53。
振動板52係以其長邊方向之一端52a高於另一端52b之方式，相對於水平面100而以傾斜角度α來安裝於振動板安裝部51上。於振動板52之中央部之上方，設置有自分級裝置4中供給之焚化灰之供給口50。振動板52設置有無數個小孔，其為自送風機62供給之空氣通過且自供給口50供給之焚化灰不落下之大小。如上所述之振動板52例如可由孔徑為數十μm左右之金屬絲網所構成。此外，於振動板安裝部51之寬度方向（紙面深處方向）兩側之各側面51a之上端，亦可設置用於防止焚化灰落下之引導板。又，亦可於各排出滑槽54、55之兩側設置引導板。
振動裝置53包括振動馬達等，使振動板安裝部51於箭頭S1方向上以既定之週期及振幅來振動。藉此，固定於振動板安裝部51上之振動板52亦於箭頭S1方向上振動。振動裝置53之振動方向（箭頭S1方向）係相對於水平面100而沿著較振動板52之傾斜角度α更大之傾斜角度γ的方向。
振動板安裝部51係由安裝於其底面之四角之近旁的4個彈簧56、57所彈性支持。於振動板安裝部51之排出滑槽54側之底面上配置有2個彈簧56，且於振動板安裝部51之排出滑槽55側之底面上配置有2個彈簧57。
排出滑槽54側之2個彈簧56的上端固定於振動板安裝部51之底面上，且下端固定於彈簧安裝板58上。彈簧安裝板58固定於升降裝置59之上端。升降裝置59設置於台座60上，可使彈簧安裝板58升降。升降裝置59例如亦可由包括油壓缸之千斤頂等所構成。
又，排出滑槽55側之2個彈簧57的上端固定於振動板安裝部51之底面上，且下端固定於台座60上。於台座60內設置有送風機62。於振動板安裝部51與台座60之間設置有可撓管61，來自送風機62之空氣經由可撓管61而向振動板安裝部51內供給。以自該送風機62供給之空氣自振動板52之整個面均勻地往上吹之方式，於振動板安裝部51內調整空氣流。
此外，並不限定於圖2之構成，只要振動板52及振動板安裝部51以傾斜之狀態被彈性支持，構成為可藉由振動裝置53而於箭頭S1方向上振動即可。
於振動板52之上方配置有電極板63。該電極板63為與振動板52大致相同之大小之長方形狀，相對於水平面100而向與振動板52相反之方向傾斜配置。電極板63之傾斜角度β之大小為與振動板52之傾斜角度α同等以上之大小。而且，包括直流電源64，其以振動板52成為正極且電極板63成為負極之方式來施加直流電壓。藉由利用該直流電源64來施加直流電壓，而於振動板52與電極板63之間，產生自振動板52朝向電極板63之方向之電場。此外，於長方形狀之電極板63之大致中央，開有用以使焚化灰之供給口50貫穿之孔。
進而，比重篩選裝置5A包括：第1檢測器65、第2檢測器66、電極板驅動裝置67、輸入器68及控制器69。該等如後述。
該比重篩選裝置5A中，自分級裝置4供給至振動板52之中央部的焚化灰被篩選為：將由圖中之黑圓點所示之高比重粒子作為主要構成要素之高比重篩選灰、以及將由圖中之白圓點所示之低比重粒子作為主要構成要素之低比重篩選灰。此處，高比重篩選灰於振動板52上向排出滑槽54之方向，即，朝向振動板52之一端52a之方向移動，自排出滑槽54中排出，例如儲留於容器101中。低比重篩選灰於振動板52上向排出滑槽55之方向，即，朝向振動板52之另一端52b之方向移動，自排出滑槽55中排出，供給至碳酸化處理裝置6。此外，圖2中，構成為自比重篩選裝置5A中排出之低比重篩選灰向碳酸化處理裝置6中直接供給，但亦可構成為自比重篩選裝置5A中排出之低比重篩選灰經由搬送裝置而向碳酸化處理裝置6中供給。
對比重篩選裝置5A中之高比重粒子與低比重粒子之篩選原理進行說明。於自供給口50中供給之焚化灰中，包含Cu、Pb等重金屬作為高比重粒子，且包含Si、Ca、Al等作為低比重粒子。
高比重粒子藉由振動板52之振動，向排出滑槽54之方向移動而自排出滑槽54中排出。另一方面，低比重粒子藉由自振動板52之下往上吹之空氣而懸浮，基本上不受由振動板52之振動所引起之影響，藉由重力而向振動板52之低方向移動，自排出滑槽55中排出。
進而，本例中，藉由利用直流電源64，於振動板52與電極板63之間施加直流電壓，而於振動板52與電極板63之間之空間中產生電場。而且，例如，Cu、Pb等高比重粒子中所包含之導電度高之金屬成分帶正電，藉由電場，例如由箭頭S3所示之朝向電極板63之力作用於高比重粒子。因此，可輔助帶正電之高比重粒子向排出滑槽54之方向移動。因此，可防止高比重粒子藉由振動板52之傾斜而向排出滑槽55之方向移動，減少低比重篩選灰中所包含之高比重粒子之量，可謀求篩選低比重粒子及高比重粒子之篩選精度之提高。
實際上，於比重篩選裝置5A中，並不能夠如圖2般將高比重粒子及低比重粒子完全分離而篩選。即，自排出滑槽54中排出之高比重篩選灰雖將高比重粒子作為主要構成要素，但包含少量之低比重粒子。又，自排出滑槽55中排出之低比重篩選灰雖將低比重粒子作為主要構成要素，但包含少量之Pb等高比重粒子。
碳酸化處理裝置6係進行低比重篩選灰之碳酸化之裝置，促進低比重篩選灰中所包含之鉛（Pb）及鈣（Ca）等之碳酸化。該碳酸化處理裝置6例如可使用螺旋型造粒機來構成。圖2所示之碳酸化處理裝置6之一例具備螺旋型造粒機610及造粒後處理裝置620。於碳酸化處理裝置6中，供給從圖1之集塵器11中通過之一部分廢氣G1。該廢氣G1向造粒後處理裝置620供給，進而自造粒後處理裝置620向螺旋型造粒機610中供給。
自比重篩選裝置5中排出之低比重篩選灰自投入口612中供給至螺旋型造粒機610。又，於螺旋型造粒機610中供給水及廢氣G1。螺旋型造粒機610中，低比重篩選灰一面藉由螺旋611之旋轉而移送，一面與水及廢氣G1內之二氧化碳進行反應，而促進碳酸化，並且凝固為粒狀。而且，粒狀之低比重篩選灰供給至造粒後處理裝置620。
造粒後處理裝置620中，粒狀之低比重篩選灰一面於輸送機621上移送，一面藉由廢氣G1而進一步促進碳酸化。輸送機621例如由金屬絲網帶式輸送機所構成，自下方供給廢氣G1。此處，主要進行粒狀之低比重篩選灰之外側部分之碳酸化，成為強度提高之粒狀之低比重篩選灰，自排出口622中排出。
該碳酸化處理裝置6中，低比重篩選灰中所包含之Pb、Ca等與廢氣G1中所包含之二氧化碳反應而進行碳酸化處理。藉由Pb之碳酸化，Pb不溶化，自排出口622中排出之低比重篩選灰成為Pb之溶出濃度被抑制為低之灰。因此，可將低比重篩選灰作為安全之土木材料等來有效利用。
進行使用上述圖2所示之比重篩選裝置5A之篩選實驗即「實驗A」、以及使用自比重篩選裝置5A中去除振動板52及直流電源64之構成之比重篩選裝置的篩選實驗即「實驗B」。實驗A及實驗B中，使送風機62之風量、振動裝置61之振動數即振動頻率、以及振動板52之傾斜角度α相等。進而，實驗A中，將電極板63之傾斜角度β設為與振動板52之傾斜角度α相同大小之角度，且藉由直流電源64而於振動板52與電極板63之間施加既定之直流電壓。
圖3係表示基於實驗A及實驗B之篩選實驗結果而製成之高比重篩選灰中之Cu濃縮率的圖表。圖3之縱軸之Cu濃縮率係將自排出滑槽54中排出之高比重篩選灰中之Cu濃度除以自供給口50中供給之焚化灰中之Cu濃度而得之值。如圖3所示，實驗A之情形時之Cu濃縮率為8.1，實驗B之情形時之Cu濃縮率為2.7，實驗A之情形較實驗B之情形而言，可提高Cu濃縮率。
又，圖4係表示基於實驗A及實驗B之篩選實驗結果而製成之低比重篩選灰中之Pb濃度的圖表。圖4之縱軸之Pb濃度係自排出滑槽55中排出之低比重篩選灰中之Pb濃度。如圖4所示，實驗A之情形時之Pb濃度為150（ppm），實驗B之情形時之Pb濃度為243（ppm），實驗A之情形較實驗B之情形而言，可降低低比重篩選灰中之Pb濃度。
相對於實驗B中使用之裝置，如實驗A中使用之比重篩選裝置5A般，於振動板52之上方配置電極板63，於振動板52與電極板63之間施加直流電壓，藉此可輔助高比重粒子向朝向振動板52之一端52a之方向移動。因此，根據比重篩選裝置5A，可謀求將廢棄物之焚化灰中所包含之低比重粒子及高比重粒子進行篩選的篩選精度之提高。例如，藉由將低比重篩選灰之Pb濃度設為既定之基準值以下，可謀求低比重篩選灰於土木材料等中之有效利用。
第1、第2檢測器65、66例如使用藉由LIBS（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，雷射誘導擊穿光譜）之元素分析裝置來構成，可瞬時將對象物之含有元素進行分析。第1檢測器65即時檢測自排出滑槽54中排出之高比重篩選灰之第1金屬元素（例如銅）之含有濃度，且將該檢測濃度輸出至控制器69。第2檢測器66即時檢測自排出滑槽55中排出之低比重篩選灰之第2金屬元素（例如鉛）之含有濃度，且將該檢測濃度輸出至控制器69。
篩選裝置本體5a所具備之電極板驅動裝置67係變更電極板63之傾斜角度β的裝置，只要可變更電極板63之傾斜角度β，則可為任一種構成。例如，亦可藉由支持電極板63之支持部、以及為變更電極板63之傾斜角度β而使支持部垂直旋轉之致動器，來構成電極板驅動裝置67。此處，亦可構成為：藉由使支持部垂直旋轉，例如電極板63之圖2中之左端部較右端部而言，上下大幅度變動。
控制器69係包括CPU（Central Processing Unit，中央處理器）等運算部、與ROM（Read Only Memory，唯讀記憶體）及RAM（Random Access Memory，隨機存取記憶體）等存儲部等之電腦，藉由CPU執行預先存儲於存儲部中之既定之程式，來控制比重篩選裝置5A整體之運作。即，控制器69控制振動裝置53、送風機62、直流電源64、升降裝置59、以及電極板驅動裝置67，自第1、第2檢測器65、66輸入各自之檢測濃度（含銅濃度、含鉛濃度）。此外，控制器69可由集中控制之單獨之控制器所構成，亦可由相互協作而分散控制之複數個控制器所構成。
又，輸入器68係用以藉由用戶進行操作而對控制器69輸入所需資訊之裝置。
對比重篩選裝置5A之運作控制進行說明。此處，例如，將可自高比重篩選灰中效率良好地提取有價金屬之Cu的高比重篩選灰之Cu濃度（含銅濃度）之所需範圍設為既定之基準值（R1）以上之範圍。即，基準值R1為高比重篩選灰之含銅濃度之所需範圍之下限值。又，將可謀求低比重篩選灰於土木材料等中之有效利用的低比重篩選灰之Pb濃度（含鉛濃度）之所需範圍設為既定之基準值（R2）以下之範圍。即，基準值R2為低比重篩選灰之含鉛濃度之所需範圍之上限值。
又，此處，第1檢測器65即時檢測自排出滑槽54中排出之高比重篩選灰之含銅濃度，第2檢測器66即時檢測自排出滑槽55中排出之低比重篩選灰之含鉛濃度。
此外，預先藉由用戶之操作，高比重篩選灰之含銅濃度之閾值r1、以及低比重篩選灰之含鉛濃度之閾值r2自輸入器68輸入至控制器69，存儲於控制器69之存儲部。又，表示使由第1檢測器65所檢測之含銅濃度與由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度中之哪一個優先之資訊即優先資訊亦預先藉由用戶之操作而自輸入器68輸入，存儲於控制器69之存儲部。此外，電極板驅動裝置67係變更電極板63之傾斜角度β的電極板傾斜角度變更裝置，升降裝置59係變更振動板52之傾斜角度α的振動板傾斜角度變更裝置。
於比重篩選裝置5A之運作中之某時間點，由第1檢測器65所檢測之含銅濃度為閾值r1以上，由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度為閾值r2以下。而且，設為如下狀態：由升降裝置59引起之振動板52之傾斜角度α為既定角度之狀態，由電極板驅動裝置67引起之電極板63之傾斜角度β為既定角度之狀態，送風機62藉由既定之風量而運作，振動裝置53藉由既定之振動數而運作，由直流電源64來施加既定電壓。
自上述狀態，於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度小於閾值r1之情形時，控制器69例如增大送風機62之風量之既定量，並且使升降裝置59及電極板驅動裝置67運作而增大傾斜角度α、β之既定角度。此處，送風機62之風量之變更以及振動板52、電極板63之傾斜角度α、β之變更可同時進行，亦可以既定之順序來進行。例如，亦可先僅增大送風機62之風量之既定量後，於經過既定時間後，含銅濃度小於閾值r1之狀態亦繼續之情形時，增大傾斜角度α、β之既定角度。亦可為與其相反之順序。
於該情形時，例如，預先藉由實驗等來調查由送風機62之風量之增減以及傾斜角度α、β之增減所引起的高比重篩選灰之含銅濃度之增減情況，根據其實驗結果等來導出之程式預先存儲於控制器69中。基於該程式，於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度小於閾值r1之情形時，控制器69增大送風機62之風量之既定量，增大傾斜角度α、β之既定角度，以達到閾值r1以上。
此外，含銅濃度之閾值r1藉由設定為較上述含銅濃度之基準值R1稍高之值，可將自排出滑槽54中排出之高比重篩選灰之含銅濃度確實地維持為所需範圍即基準值R1以上之濃度。因此，可自高比重篩選灰中效率良好地提取出有價金屬之Cu。
又，於由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度超過閾值r2之情形時，控制器69例如減小送風機62之風量之既定量，並且使升降裝置59及電極板驅動裝置67運作而減小傾斜角度α、β之既定角度。於該情形時，送風機62之風量之變更以及振動板52、電極板63之傾斜角度α、β之變更可同時進行，亦可以既定之順序來進行。例如，亦可先僅減小送風機62之風量之既定量後，於經過既定時間後，含鉛濃度超過閾值r2之狀態亦繼續之情形時，減小傾斜角度α、β之既定角度。亦可為與其相反之順序。
於該情形時，例如預先藉由實驗等來調查由送風機62之風量之增減及傾斜角度α、β之增減所引起的低比重篩選灰之含鉛濃度之增減情況，由其實驗結果等來導出之程式預先存儲於控制器69中。基於該程式，於由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度超過閾值r2之情形時，控制器69減小送風機62之風量之既定量，且減小傾斜角度α、β之既定角度，以達到閾值r2以下。
此外，含鉛濃度之閾值r2藉由設定為較上述含鉛濃度之基準值R2稍低之值，可將自排出滑槽55中排出之低比重篩選灰之含鉛濃度確實地維持為所需範圍即基準值R2以下之濃度。因此，可謀求低比重篩選灰於土木材料等中之有效利用。
如上所述，控制器69基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來控制、即變更送風機62之風量以及振動板52、電極板63之傾斜角度α、β。
又，於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度小於閾值r1之狀態、以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度超過閾值r2之狀態同時被檢測出之情形時，控制器69基於上述優先資訊來處理。即，於優先資訊設定為由第1檢測器65所檢測之含銅濃度時，進行上述含銅濃度小於閾值r1之情形時之控制，不進行上述含鉛濃度超過閾值r2之情形時之控制。又，於優先資訊設定為由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度時，進行上述含鉛濃度超過閾值r2之情形時之控制，不進行上述含銅濃度小於閾值r1之情形時之控制。藉此，控制器69構成為：於基於含銅濃度即第1檢測器65之檢測濃度之控制內容、與基於含鉛濃度即第2檢測器66之檢測濃度之控制內容不同之情形時，優先進行基於第1檢測器65與第2檢測器66中的根據優先資訊來預先決定之任一個檢測器之檢測濃度的控制內容。
上述中，控制器69基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來控制送風機62之風量以及振動板52、電極板63之傾斜角度α、β，但並不限定於此。例如，控制器69可僅控制送風機62之風量，亦可僅控制振動板52、電極板63之傾斜角度α、β。
又，控制器69亦可控制振動裝置53之振動數，即振動頻率。於該情形時，例如，預先藉由實驗等來調查由振動裝置53之振動數之增減所引起的高比重篩選灰之含銅濃度之增減情況，由其實驗結果等來導出之程式預先存儲於控制器69中。基於該程式，於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度小於閾值r1之情形時，控制器69使振動裝置53之振動數增減，以達到閾值r1以上。又，預先藉由實驗等來調查由振動裝置53之振動數之增減所引起的低比重篩選灰之含鉛濃度之增減情況，由其實驗結果等來導出之程式預先存儲於控制器69中。基於該程式，於由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度超過閾值r2之情形時，控制器69使振動裝置53之振動數增減，以達到閾值r2以下。
又，控制器69亦可控制直流電源64之施加電壓。於該情形時，例如，預先藉由實驗等來調查由直流電源64之施加電壓之增減所引起的高比重篩選灰之含銅濃度之增減情況，由其實驗結果等來導出之程式預先存儲於控制器69中。基於該程式，於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度小於閾值r1之情形時，控制器69使直流電源64之施加電壓增減，以達到閾值r1以上。又，預先藉由實驗等來調查由直流電源64之施加電壓之增減所引起的低比重篩選灰之含鉛濃度之增減情況，由其實驗結果等來導出之程式預先存儲於控制器69中。基於該程式，於由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度超過閾值r2之情形時，控制器69使直流電源64之施加電壓增減，以達到閾值r2以下。
即，控制器69只要構成為如下即可：基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來控制或調節篩選裝置本體5a之送風機62之風量、篩選裝置本體5a之振動板52、電極板63之傾斜角度α、β、篩選裝置本體5a之振動裝置53之振動數、以及篩選裝置本體5a之直流電源64之施加電壓中之至少任一者。此外，關於不控制者，不需要用來進行控制之構成。例如，於不控制振動板52、電極板63之傾斜角度α、β之情形時，升降裝置59及電極板驅動裝置67亦可去除。
圖5係表示圖1之比重篩選裝置5之其他例的示意圖。相對於圖2之比重篩選裝置5A中設置有1個電極板63而言，圖5之比重篩選裝置5B中，複數個電極板63a～63c排列設置於振動板52之長邊方向（箭頭x方向）上。即，相對於圖2之篩選裝置本體5a中設置有1個電極板63而言，圖5之篩選裝置本體5b中設置有複數個電極板63a～63c。其以外之比重篩選裝置5B之構成與圖2之比重篩選裝置5A相同。圖5中，例示出電極板為3個之情形，但只要為2個以上即可。圖5中，圖2之1個電極板63亦可分割為複數個電極板63a～63c。
電極板63a～63c各自向與振動板52相反之方向傾斜而配置，且各自之傾斜角度β之大小為與振動板52之傾斜角度α同等以上之大小。此外，電極板63a～63c之各自之傾斜角度β亦可未必為同一角度。
又，以全部之電極板63a～63c之傾斜方向上之高位置側之端部與振動板52之距離成為既定距離L以內之方式來配置。既定距離L係較圖2之比重篩選裝置5A之電極板63之傾斜方向上之高位置側之端部與振動板52之距離更短之距離。如上所述，藉由縮短各電極板63a～63c與振動板52之間之距離，可增強該等之間之電場，因此可更強烈地輔助高比重粒子向排出滑槽54之方向移動。因此，可更減少自排出滑槽55中排出之高比重粒子，能夠更加謀求篩選精度之提高。
該比重篩選裝置5B中，電極板驅動裝置67係變更各電極板63a～63c之傾斜角度β的電極板傾斜角度變更裝置，只要可變更各電極板63a～63c之傾斜角度β，則可為任意之構成。又，電極板驅動裝置67亦可相對於1個電極板（63a～63c）而各設置1個。
該比重篩選裝置5B中，控制器69亦可基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來進行與比重篩選裝置5A相同之控制。即，該比重篩選裝置5B中，控制器69亦只要構成為如下即可：基於上述所檢測之含銅濃度及含鉛濃度，來控制送風機62之風量，振動板52、電極板63之傾斜角度α、β，振動裝置53之振動數，以及直流電源64之施加電壓中之至少任一者。
上述比重篩選裝置5A、5B中，將電極板63、63a～63c之傾斜角度β設為振動板52之傾斜角度α以上，於振動板52與電極板63、63a～63c之間施加直流電壓。藉此，由於在振動板52與電極板63、63a～63之間產生之電場，高比重粒子向排出滑槽54之方向之移動容易進行。此處，於使傾斜角度β大於傾斜角度α之情形時，與使傾斜角度β與傾斜角度α相等之情形相比，藉由電場，賦予更向排出滑槽54傾斜之方向之力來作為高比重粒子朝向電極板之力。
該等比重篩選裝置5A、5B中，亦可為如下構成：預先決定振動板52之傾斜角度α之最大值，將電極板63、63a～63c之傾斜角度β設為振動板52之傾斜角度α之最大值以上之既定角度，將電極板63、63a～63c固定。於該情形時，不需要電極板驅動裝置67。
圖6係表示圖1之比重篩選裝置5之另一其他例之示意圖。圖6之比重篩選裝置5C中，篩選裝置本體5c為自圖2之篩選裝置本體5a中去除電極板63、直流電源64及電極板驅動裝置67之構成，其以外之比重篩選裝置5C之構成與圖2之比重篩選裝置5A相同。
於該比重篩選裝置5C之情形時，控制器69基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來調整直流電源64之施加電壓，除此以外，可進行與比重篩選裝置5A相同之控制。即，該比重篩選裝置5C中，控制器69只要構成為如下即可：基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來控制送風機62之風量、振動板52之傾斜角度α（參照圖2）、以及振動裝置53之振動數中之至少任一者。此外，關於不控制者，不需要用來進行控制之構成。例如，於不控制振動板52之傾斜角度α之情形時，升降裝置59亦可去除。
圖7係表示圖1之比重篩選裝置5之進而另一其他例的立體圖。圖8係僅示出振動板52A及電極板63A的圖7中之I-I剖面圖。
該比重篩選裝置5D中，篩選裝置本體5d之振動板52A及電極板63A之形狀與圖2之比重篩選裝置5A之振動板52及電極板63不同。該比重篩選裝置5D之篩選裝置本體5d中，除電極板63A及直流電源64以外之構成可使用眾所周知之風選台來構成。因此，振動板52A具有傾斜角度y之邊繩，且具有傾斜角度α之端繩。又，包括送風機，其對使振動板52A於箭頭S1方向上振動之振動裝置及振動板52A供給上升氣流。
振動板52A為梯形形狀，梯形形狀之上底側部分成為自分級裝置4供給之焚化灰之接收部50A，梯形形狀之下底側之端部成為高比重篩選灰及低比重篩選灰之排出口。於該排出口中，排列配置例如高比重篩選灰之排出滑槽54A及低比重篩選灰之排出滑槽55A。
於該情形時，如圖8所示，振動板52A於箭頭S1方向上振動，該振動方向即箭頭S1方向係沿著較振動板52A之傾斜角度α更大之傾斜角度γ的方向。電極板63A係與自振動板52A上去除接收部50A之部分大致相同之大小之形狀，如圖8所示，向與振動板52A相反之方向傾斜而配置。電極板63A之傾斜角度β之大小係與振動板52A之傾斜角度α同等以上之大小。
供給至接收部50A中之焚化灰中所包含之高比重粒子於振動板52A上向例如箭頭a所示之方向移動，向高比重篩選灰之排出滑槽54A中排出。又，低比重粒子於振動板52A上向例如箭頭b所示之方向移動，向低比重篩選灰之排出滑槽55A中排出。當然，向排出滑槽54A中排出之高比重篩選灰中包含少量之低比重粒子，向排出滑槽55A中排出之低比重篩選灰中包含少量之高比重粒子。
該比重篩選裝置5D中，例如，設置將自排出滑槽54A中排出之高比重篩選灰暫時保持之保持部，第1檢測器65對暫時保持於上述保持部之高比重篩選灰之含銅濃度進行檢測。又，設置將自排出滑槽55A中排出之低比重篩選灰暫時保持之保持部，第2檢測器66對暫時保持於上述保持部之低比重篩選灰之含鉛濃度進行檢測。
又，該比重篩選裝置5D中，包括變更振動板52A之傾斜角度α的振動板傾斜角度變更裝置。該比重篩選裝置5D中，控制器69亦可基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來進行與比重篩選裝置5A相同之控制。即，該比重篩選裝置5D中，控制器69亦只要構成為如下即可：基於上述所檢測之含銅濃度以及含鉛濃度，來控制送風機之風量，振動板52A、電極板63A之傾斜角度α、β，振動裝置之振動數，以及直流電源64之施加電壓中之至少任一者。
此外，該比重篩選裝置5D中，亦可如相對於圖2之比重篩選裝置5A而言的圖5之比重篩選裝置5B般，設為電極板63A被分割為複數個之構成。
又，亦可設為自比重篩選裝置5D中去除電極板63A、直流電源64及電極板驅動裝置67之構成，可將該構成者作為比重篩選裝置5E。於該比重篩選裝置5E之情形時，控制器69除了基於由第1檢測器65所檢測之含銅濃度以及由第2檢測器66所檢測之含鉛濃度，來調整直流電源64之施加電壓以外，可進行與比重篩選裝置5D相同之控制。
上述任一個比重篩選裝置5A～5E中，供給至振動板52、52A之焚化灰均在從與振動板52、52A垂直之方向來看之振動板52、52A之振動方向（即圖2、圖5、圖6、圖7之箭頭x方向）上，分離為高比重篩選灰及低比重篩選灰，自振動板52、52A上排出。
此外，上述比重篩選裝置5A～5E中，包括2個檢測器65、66，但亦可僅包括任一者。於該情形時，不需要上述優先資訊，控制器69只要基於由1個檢測器所檢測之第1金屬元素或者第2金屬元素之含有濃度，來控制例如送風機之風量等篩選裝置本體，以使檢測濃度維持所需範圍之濃度即可。又，上述例中，例示銅來作為由第1檢測器65檢測含有濃度之第1金屬元素，但亦可為其他金屬元素。同樣，雖例示出鉛來作為由第2檢測器66檢測含有濃度之第2金屬元素，但亦可為其他金屬元素。
根據上述說明，對本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，本揭示之多種改良或其他實施方式顯而易見。因此，上述說明應僅作為例示來解釋，係出於對本發明所屬技術領域中具有通常知識者進行示教之目的而提供實行本揭示之最佳形態。可不脫離本揭示之精神，而實質性變更其結構及/或功能之詳情。
（總結） [項目1] 本揭示之某形態之比重篩選裝置包括：篩選裝置本體，其包括：被供給粒徑在既定範圍內之廢棄物之焚化灰且傾斜而配置的具有透氣性之振動板、供給通過上述振動板而自上述振動板之下表面側朝向上表面側之空氣的送風機、及使上述振動板於沿著較上述振動板之傾斜角度更大之傾斜角度之方向上振動的振動裝置，上述篩選裝置本體將供給至上述振動板之焚化灰，篩選為將比重大之高比重粒子作為主要構成要素之高比重篩選灰以及將比重小之低比重粒子作為主要構成要素之低比重篩選灰，且自上述振動板上排出；第1檢測器及第2檢測器中之至少任一個檢測器，上述第1檢測器對自上述振動板上排出之高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度進行檢測，上述第2檢測器對自上述振動板上排出之低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度進行檢測；以及控制器，基於上述檢測器之檢測濃度，以該檢測濃度維持所需範圍之濃度之方式來控制上述篩選裝置本體。
根據該構成，控制器基於檢測器之檢測濃度，以該檢測濃度維持所需範圍之濃度之方式來控制篩選裝置本體。藉此，能夠以高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度以及低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度中之至少任一者成為所需範圍之濃度之方式，將廢棄物之焚化灰篩選為高比重篩選灰及低比重篩選灰。例如，藉由以高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度維持所需範圍之濃度之方式來控制篩選裝置本體，可避免第1金屬元素之含有濃度小於所需範圍之下限值，可將第1金屬元素之含有濃度設為所需範圍之濃度。藉此，例如若將第1金屬元素設為銅，則可自高比重篩選灰中效率良好地提取出有價金屬之銅。又，藉由以低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度維持所需範圍之濃度之方式來控制篩選裝置本體，可避免第2金屬元素之含有濃度超過所需範圍之上限值，可將第2金屬元素之含有濃度設為所需範圍之濃度。藉此，例如若將第2金屬元素設為鉛，則可謀求低比重篩選灰於土木材料等中之有效利用。
[項目2] 項目1之比重篩選裝置中，上述控制器亦可構成為：基於上述檢測器之檢測濃度，來控制上述送風機之風量、上述振動裝置之振動數、以及上述振動板之傾斜角度中之至少任一者。
根據該構成，例如於包括第1檢測器之情形時，控制器係以由第1檢測器所檢測之高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度維持所需範圍之濃度之方式，來控制送風機之風量、振動裝置之振動數、及振動板之傾斜角度中之至少任一者。藉此，可避免第1金屬元素之含有濃度小於所需範圍之下限值，可將第1金屬元素之含有濃度設為所需範圍之濃度，例如若將第1金屬元素設為銅，則可自高比重篩選灰中效率良好地提取出有價金屬之銅。又，於包括第2檢測器之情形時，控制器係以由第2檢測器所檢測之低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度維持所需範圍之濃度之方式，來控制送風機之風量、振動裝置之振動數、及振動板之傾斜角度中之至少任一者。藉此，可避免第2金屬元素之含有濃度超過所需範圍之上限值，可將第2金屬元素之含有濃度設為所需範圍之濃度，例如若將第2金屬元素設為鉛，則可謀求低比重篩選灰於土木材料等中之有效利用。
[項目3] 項目1或2之比重篩選裝置中，上述篩選裝置本體亦可構成為更包括：電極板，於上述振動板之上方，以上述振動板之傾斜角度以上之傾斜角度，向與上述振動板相反之方向傾斜而配置；以及直流電源，以上述振動板成為正極且上述電極板成為負極之方式，於上述振動板與上述電極板之間施加直流電壓；並且上述控制器基於上述檢測器之檢測濃度，來控制上述直流電源之施加電壓。
根據該構成，控制器基於檢測器之檢測濃度，以該檢測濃度維持所需範圍之濃度之方式，例如控制直流電源之施加電壓。藉此，以高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度以及低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度中的至少任一者成為所需範圍之濃度之方式，可將廢棄物之焚化灰篩選為高比重篩選灰以及低比重篩選灰。又，藉由以振動板成為正極且電極板成為負極之方式，於振動板與電極板之間施加直流電壓，則包含銅、鉛等金屬之高比重粒子帶正電，藉由電場而賦予朝向電極板之力。因此，可輔助高比重粒子向高比重篩選灰之排出方向移動。因此，可防止高比重粒子向振動板之低方向（低比重篩選灰之排出方向）移動，減少低比重篩選灰中所包含之高比重粒子之量，可謀求篩選低比重粒子及高比重粒子之篩選精度之提高。
[項目4] 項目3之比重篩選裝置中，上述電極板於上述振動板之傾斜方向上排列配置複數個，上述電極板亦可以上述電極板之傾斜方向上之高位置側之端部與上述振動板之距離成為既定距離以內之方式來配置。
根據該構成，可避免振動板與電極板之間之電場強度根據振動板之位置而過度減弱，可良好地輔助帶正電之高比重粒子向高比重篩選灰之排出方向移動。
[項目5] 項目1至4中之任一比重篩選裝置中，包括上述第1檢測器及上述第2檢測器之兩者，上述控制器亦可構成為：於基於上述第1檢測器之檢測濃度的控制內容、與基於上述第2檢測器之檢測濃度的控制內容不同之情形時，優先進行基於上述第1檢測器及上述第2檢測器中的預先決定之任一個檢測器之檢測濃度的控制內容。
[項目6] 又，本揭示之某形態之焚化灰處理系統包括：項目1至5中之任一比重篩選裝置，被供給自焚化廢棄物之焚化爐中排出且粒徑在既定範圍內之焚化灰；以及碳酸化處理裝置，使自上述焚化爐中排出且經淨化處理之廢氣，與自上述比重篩選裝置之振動板上排出之低比重篩選灰接觸，來進行上述低比重篩選灰之碳酸化。
此處，自比重篩選裝置之振動板上排出之低比重篩選灰係將低比重粒子作為主要構成要素之焚化灰，但包含少量之含鉛之高比重粒子。藉由進行該低比重篩選灰之碳酸化處理，隨著鉛之碳酸化，鉛不溶化，可將鉛之溶出濃度抑制為低，因此可將低比重篩選灰作為安全之土木材料等來有效利用。
1:焚化灰搬送裝置 2:振動輸送機 3:懸吊磁選機 4:分級裝置 5、5A、5B、5C、5D:比重篩選裝置 5a、5b、5c、5d:篩選裝置本體 6:碳酸化處理裝置 7:焚化爐 7A:主燃燒室 7B:再燃燒室 8:鍋爐 9:渦輪機 10:發電機 11:集塵器 12:鼓風機 13:煙囪 50:供給口 50A:接收部 51:裝置本體 51a:側面 52、52A:振動板 52a:一端 52b:另一端 53:振動裝置 54、54A、55、55A:排出滑槽 56、57:彈簧 58:彈簧安裝板 59:升降裝置 60:台座 61:可撓管62:送風機 63、63a、63b、63c、63A:電極板 64:直流電源65:第1檢測器 66:第2檢測器 67:電極板驅動裝置 68:輸入器69:控制器 71:漏斗 72:給塵機 73:加煤機 74:排出滑槽 81:第1煙道 82:第2煙道 83:第3煙道 84:過熱器 100:水平面 101:容器 610:投入口 611:螺旋 612:投入口 620:造粒後處理裝置 621:輸送機 622:排出口AS:焚化灰處理系統 BS:焚化廠 G1、G2:廢氣 S1、S2、S3、x:箭頭 α、β、γ:傾斜角度
[圖1]係表示本實施方式之焚化灰處理系統及其關聯設備之一例之概略構成的圖。 [圖2]係表示本實施方式之比重篩選裝置及碳酸化處理裝置之一例的示意圖。 [圖3]係表示基於使用2個比重篩選裝置之篩選實驗結果而製成之高比重篩選灰中之Cu濃縮率的圖表。 [圖4]係表示基於使用2個比重篩選裝置之篩選實驗結果而製成之低比重篩選灰中之Pb濃度的圖表。 [圖5]係表示本實施方式之比重篩選裝置之其他例的示意圖。 [圖6]係表示本實施方式之比重篩選裝置之另一其他例的示意圖。 [圖7]係表示本實施方式之比重篩選裝置之進而另一其他例的立體圖。 [圖8]係僅示出振動板及電極板之圖7中之I-I剖面圖。
5、5A:比重篩選裝置
5a:篩選裝置本體
6:碳酸化處理裝置
50:供給口
51:裝置本體
51a:側面
52:振動板
52a:一端
52b:另一端
53:振動裝置
54、55:排出滑槽
56、57:彈簧
58:彈簧安裝板
59:升降裝置
60:台座
61:可撓管
62:送風機
63:電極板
64:直流電源
65:第1檢測器
66:第2檢測器
67:電極板驅動裝置
68:輸入器
69:控制器
610:投入口
611:螺旋
612:投入口
620:造粒後處理裝置
621:輸送機
622:排出口
100:水平面
101:容器
G1、G2:廢氣
S1、S2、S3、x:箭頭
α、β、γ:傾斜角度

Claims (6)

  1. 一種比重篩選裝置，包括：篩選裝置本體，包括：被供給已藉由分級裝置分級之廢棄物之焚化灰且傾斜而配置的具有透氣性之振動板、供給通過上述振動板而自上述振動板之下表面側朝向上表面側之空氣的送風機、以及使上述振動板於沿著較上述振動板之傾斜角度更大之傾斜角度之方向上振動的振動裝置，上述篩選裝置本體將供給至上述振動板之焚化灰，篩選為將比重大之高比重粒子作為主要構成要素之高比重篩選灰以及將比重小之低比重粒子作為主要構成要素之低比重篩選灰，且自上述振動板上排出；第1檢測器及第2檢測器中之至少任一個檢測器，上述第1檢測器對自上述振動板上排出之高比重篩選灰之第1金屬元素之含有濃度進行檢測，上述第2檢測器對自上述振動板上排出之低比重篩選灰之第2金屬元素之含有濃度進行檢測；以及控制器，基於上述檢測器之檢測濃度，以上述第1檢測器之檢測濃度維持第一基準值以上之濃度、或上述第2檢測器之檢測濃度維持第二基準值以下之濃度之方式來控制上述篩選裝置本體。
  2. 如請求項1之比重篩選裝置，其中，上述控制器構成為：基於上述檢測器之檢測濃度，來控制上述送風機之風量、上述振動裝置之振動數、以及上述振動板之傾斜角度中之至少任一者。
  3. 如請求項1或2之比重篩選裝置，其中，上述篩選裝置本體更包括：電極板，於上述振動板之上方，以上述振動板之傾斜角度以上之傾斜角度，向與上述振動板相反之方向傾斜而配置；以及直流電源，以上述振動板成為正極 且上述電極板成為負極之方式，於上述振動板與上述電極板之間施加直流電壓；並且上述控制器構成為：基於上述檢測器之檢測濃度，來控制上述直流電源之施加電壓。
  4. 如請求項3之比重篩選裝置，其中，上述電極板於上述振動板之傾斜方向上排列而配置複數個，並且上述電極板係以上述電極板之傾斜方向上之高位置側之端部與上述振動板之距離成為既定距離以內之方式來配置。
  5. 如請求項1或2之比重篩選裝置，其包括上述第1檢測器及上述第2檢測器之兩者；並且上述控制器構成為：於基於上述第1檢測器之檢測濃度之控制內容、與基於上述第2檢測器之檢測濃度之控制內容不同之情形時，優先進行基於上述第1檢測器及上述第2檢測器中預先決定之任一個檢測器之檢測濃度的控制內容。
  6. 一種焚化灰處理系統，包括：如請求項1或2之比重篩選裝置，被供給自焚化廢棄物之焚化爐中排出且已藉由分級裝置分級之焚化灰；以及碳酸化處理裝置，使自上述焚化爐中排出且經淨化處理之廢氣，與自上述比重篩選裝置之振動板上排出之低比重篩選灰接觸，來進行上述低比重篩選灰之碳酸化。
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