JP5010633B2 - 廃棄物の選別装置及び選別方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物の処理方法に関わり、特に比重差選別機を用いた廃棄物の選別装置と廃棄物の選別方法に関する。

廃棄物を処理する際には、予め廃棄物を分別する処理が行なわれている。例えば、塩化ビニル系プラスチックは、焼却や油化等の処理を行なうと、熱分解により有害な塩化水素ガスが発生することから、廃プラスチックから塩化ビニル系プラスチックを分離するために選別装置が用いられる。このような選別装置の一つとして、乾式の比重差選別機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。比重差選別機の特性として、供給量の変動があると選別精度を悪化させるという問題がある。

比重差選別機は傾斜したデッキ上に選別対象の廃棄物を供給し、廃棄物中の高比重物を傾斜したデッキの上方へ、低比重物を下方へと移動させて、各々の層を形成することにより、高精度に選別を行う装置であるが、廃棄物の供給量に変動が発生すると、高比重物と低比重物の各々の層を形成する条件が損なわれ、選別精度が悪化する特性がある。

高比重物と低比重物の各々の層を形成するための主な条件として、デッキ下部からの空気上昇流、デッキの傾斜角度、デッキの振動数があるが、デッキへの供給量の変動が発生した場合、例えば供給量が減少するとデッキ上全面に廃棄物が行き渡らなくなり、デッキ下部からの空気上昇流がデッキの廃棄物の無い箇所において吹き抜けが発生して、低比重物をデッキ面に浮き上げるための適切な空気上昇流を保持することが困難となり、各々の層の形成を保持することができなくなり選別精度に悪化をもたらす。

また、供給量が増加すると、処理する対象物量が増加することとなり高比重物と低比重物が層を形成するための必要時間を確保できないため、選別精度に悪化をもたらす。

廃棄物は内容物の構成が一定でないため、選別回収を行う過程で前工程での回収状況に応じて、選別対象の廃棄物の供給量も常に変動する。このような廃棄物の供給量の変動に対応する方法として、図３に示すように、比重差選別機１の前工程に供給ホッパ（バッファタンク）１０を備え、前工程からの変動する搬送物を供給ホッパ１０に貯留した後に、定量切り出し１１を行い、比重差選別機１へ材料の供給を行う方法が知られている。

特開２００２−２８２７９３号公報

供給ホッパ（バッファタンク）を導入すれば、一定量の廃棄物を比重差選別機へと供給することが可能である。しかし、供給ホッパを設置するためには多大なスペースが必要である。また、供給ホッパを導入するためにも、多大なスペースを確保する必要がある。したがって、設置スペースに制限のある場合など、工場のレイアウトによっては供給ホッパの導入が困難となる。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、供給ホッパ等の大規模な設備を用いることなく、比重差選別機へ廃棄物を定量的に供給できる、廃棄物の選別装置及び選別方法を提供することを目的としている。

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）、供給フィーダから比重差選別機に廃棄物を供給して前記廃棄物を比重差により分離するための装置であって、
前記供給フィーダの入口部分と出口部分とに廃棄物の有無を検知するセンサを有し、該センサからの信号を用いて前記供給フィーダと前記比重差選別機とのオン・オフを制御する制御装置とを有することを特徴とする廃棄物の選別装置。
（２）、センサが、超音波センサであることを特徴とする（１）に記載の廃棄物の選別装置。
（３）、供給フィーダが振動フィーダであることを特徴とする（１）または（２）に記載の廃棄物の選別装置。
（４）、（１）ないし（３）のいずれかに記載の廃棄物の選別装置を用い、供給フィーダから比重差選別機に廃棄物を供給して選別する際に、
供給フィーダの入口部分で廃棄物有りを検知した後に供給フィーダを稼動し、
供給フィーダの出口部分で廃棄物有りを検知した後に比重差選別機を稼動し、
供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知すると同時に供給フィーダを停止し、供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知した後に比重差選別機を停止することを特徴とする廃棄物の選別方法。
（５）、センサで供給フィーダ内の廃棄物の高さを測定することで前記廃棄物の有無を判断することを特徴とする（４）に記載の廃棄物の選別方法。

本発明によれば、多大なスペースを必要とする供給ホッパ（バッファタンク）を用いる必要がないため、比重差選別機の設置場所に関わらず、かつ安価な方法で比重差選別機への廃棄物の定量供給が可能となる。これにより、廃棄物を高い精度で比重により選別できる。

本発明の一実施形態を示す概略図である。 センサ検知と供給フィーダと比重差選別機のタイミングテーブルを示す図である。 従来の定量供給方法を説明する図である。

廃棄物の供給量が常に変動するようなラインにおいて、供給フィーダから比重差選別機に廃棄物を定量的に供給して廃棄物を比重差により分離して廃棄物の選別処理を行なう際に、本発明では供給フィーダの入口部分と出口部分とに廃棄物の有無を検知するセンサと、該センサからの信号を用いて供給フィーダと比重差選別機とのオン・オフ（稼動及び停止）を制御する制御装置とを設置した廃棄物の選別装置を用いる。廃棄物の有無を供給フィーダの入口部分と出口部分とで検知して、下記に示すように廃棄物の有無の信号に応じて供給フィーダと比重差選別機との発停制御を行なうことで、比重差選別機の前段に供給ホッパを設置することなく、廃棄物の定量供給が可能となる。センサは、供給フィーダの入口端部と出口端部の廃棄物の有無が検知できる位置に取り付けることが好ましい。

供給フィーダの廃棄物の有無は、超音波センサを用いて検知することが好ましい。超音波センサは粉塵雰囲気でも信頼性が高く、測定範囲（距離）の設定が可能であるので、下記に示すように廃棄物の高さを容易に検知することができるので、好ましい。通常の光等を用いたセンサの場合は、供給フィーダ面を検知してしまい廃棄物の高さの測定が困難である。また、光等のセンサを用いて、落下している廃棄物の検知を行なう方法も考えられるが、落下状況に大幅な変化が生じるためセンサの設定が難しい。

供給フィーダが振動フィーダであると、フィーダ量（切り出し量）に定量性を確保しやすいので好ましい。

上記のような廃棄物の選別装置を用い、供給フィーダの入口部分と出口部分とに設置したセンサからの信号を用いて、供給フィーダと比重差選別機のオン・オフを下記のように制御する。供給フィーダから比重差選別機に廃棄物を供給して選別する際に、供給フィーダの入口部分で廃棄物有りを検知した後に供給フィーダをオンにして稼動し、供給フィーダの出口部分で廃棄物有りを検知した後に比重差選別機をオンにして稼動し、供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知すると同時に供給フィーダをオフにして停止し、供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知した後に比重差選別機をオフにして停止する。

供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知した際の供給フィーダの停止は、検知と完全に同時でなく、所定の時間経過後に停止しても良いが、比重差選別機の停止よりも早く停止する必要がある。

廃棄物の有無の判断は、供給フィーダ内の廃棄物の高さを測定することで行なうことが好ましい。供給フィーダの定量性を確保するためにフィーダ上に一定量以上の供給物が必要なため高さで検知することが好ましい。廃棄物の有無さえ検知できればよいので、高さの測定は、広範囲の高さが測定可能なセンサを用いて行なう必要はなく、例えば供給フィーダのフィーダ面から高さ３ｃｍ〜１０ｃｍの範囲のみのように一定の範囲内について廃棄物の検知を行なえるものを用いればよい。この場合は高さが３ｃｍ未満の場合を、廃棄物無しとして検知することになる。

比重差選別機での選別対象の廃棄物は、予め粒度調整を行なうことが好ましい。粒径を一定の範囲に調整することにより、比重差選別機において粒径による影響並びに形状による影響を少なくすることができ、比重差を利用して精度良く選別を行うことができるためである。

本発明を、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す概略図である。また、図２はセンサによる供給フィーダ部の廃棄物の有無検知と供給フィーダ、比重差選別機の発停のタイミングテーブルを示す説明図である。以下、図１、図２に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

図１において、高比重物２と低比重物３の混合状態からなる選別対象の廃棄物は、ベルトコンベア４で比重差選別機１上部まで搬送される。ベルトコンベア４で供給される廃棄物は垂直ホッパ５を経由して、供給フィーダ６に供給される。供給フィーダ６には、振動フィーダを適用している。供給フィーダ６の入口端部には入口超音波センサ７を、出口端部には出口超音波センサ８を設置する。入口超音波センサ７、出口超音波センサ８は供給フィーダ６のフィーダ面から高さ３ｃｍ〜１０ｃｍの範囲について廃棄物の検知を行なえるものを用いている。

前工程からベルトコンベア４で供給される選別対象の廃棄物は、予め、破砕機・篩機（図示せず）により粒径８ｍｍ〜４０ｍｍに粒度調整を行っている。選別対象物の粒度調整は、例えば篩目１５ｍｍアンダー品を対象とすることで行なうこともできる。

図２のタイミングテーブル示すように、図１に示す装置において、入口超音波センサ７において供給フィーダ入口端部における廃棄物の有りを検知したｔ１時間後に、供給フィーダ６の稼動を行い（供給フィーダＯＮ）、出口超音波センサ８において出口端部での供給物の有りを検知したｔ２時間後に、後工程の比重差選別機１を稼動（比重差選別機ＯＮ）し、出口超音波センサ８において出口端部での供給物の無しを検知した際には、まず検知したと同時に、供給フィーダの稼動を停止（供給フィーダＯＦＦ）し、出口端部での供給物の無しを検知したｔ３時間後に、比重差選別機の稼動を停止（比重差選別機ＯＦＦ）する。これを繰り返すことにより比重差選別機への定量供給の実施が可能となる。

図１に示したものと同様の設備を用い、プラスチック、木くず、コンクリートがら等から構成される廃棄物（約１０トン／日）の比重差選別を行なった。廃棄物は予め破砕後に篩分けして粒径８〜４０ｍｍに粒度調整し、供給フィーダを用いて０．６ｍ×１．２ｍのデッキを有する比重差選別機に供給し、デッキ下部からの空気上昇流１．４ｍ／ｓ、デッキの傾斜角度１２度、デッキの振動数５０Ｈｚとして、廃棄物を比重１．５以上の高比重物層と、比重１．５未満の低比重物層とに分離した。入口超音波センサ、出口超音波センサを用いて、図２に示すように供給フィーダと比重差選別機の稼動を制御した。廃棄物は比重差選別機に定量供給されて、精度の良い比重分離を行なうことができた。

このような量の廃棄物を比重差選別機の前段に供給ホッパ（バッファタンク）を設置して定量供給する場合には、容量１０ｍ³の供給ホッパを設置する必要があり、本発明を用いた場合は、供給ホッパを設置するスペースを確保する必要がなく、かつ安価な方法で定量供給可能となることが分かる。

１ 比重差選別機
２ 高比重物
３ 低比重物
４ ベルトコンベア
５ 垂直ホッパ
６ 供給フィーダ
７ 入口超音波センサ
８ 出口超音波センサ
１０ 供給ホッパ（バッファタンク）
１１ 定量切り出し

Claims (5)

1. 供給フィーダから比重差選別機に廃棄物を供給して前記廃棄物を比重差により分離するための装置であって、
   前記供給フィーダの入口部分と出口部分とに廃棄物の有無を検知するセンサを有し、該センサからの信号を用いて前記供給フィーダと前記比重差選別機とのオン・オフを制御する制御装置とを有することを特徴とする廃棄物の選別装置。
2. センサが、超音波センサであることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の選別装置。
3. 供給フィーダが振動フィーダであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃棄物の選別装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の廃棄物の選別装置を用い、供給フィーダから比重差選別機に廃棄物を供給して選別する際に、
   供給フィーダの入口部分で廃棄物有りを検知した後に供給フィーダを稼動し、
   供給フィーダの出口部分で廃棄物有りを検知した後に比重差選別機を稼動し、
   供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知すると同時に供給フィーダを停止し、供給フィーダの出口部分で廃棄物無しを検知した後に比重差選別機を停止することを特徴とする廃棄物の選別方法。
5. センサで供給フィーダ内の廃棄物の高さを測定することで前記廃棄物の有無を判断することを特徴とする請求項４に記載の廃棄物の選別方法。

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