JP2017170331A - 被処理物の分別方法及び選別機 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物に含まれる線状体を適確に篩い分け可能な被処理物の分別方法及び選別機を提供する。【解決手段】選別機１は、周面に多数の篩孔３を有する有孔部２１と、有孔部２１の上流側に連続する篩孔３を有しない無孔部２０とを備えた中空状の筒体２を有する。筒体２が回転する過程で、無孔部２０に投入された被処理物は被処理物に含まれる線状体は無孔部２０において略横倒状態となり、該線状体が篩孔３を通過して落下するのを防止する。【選択図】図１

Description

本発明は、被処理物の分別方法及び選別機に関し、さらに詳しくは、被処理物に含まれる線状体を適確に篩い分けする被処理物の分別方法及び選別機に関する。

各種の産業廃棄物は一般に焼却処理されており、焼却処理された後の焼却物は、従来埋め立て処分されていたが、近年では焼却物から鉄分を回収したり、セメントの原料として再利用が図られている。具体的には、焼却物に含まれる鉄分は磁選機によって回収し、焼却物に含まれる鋳付きやフィルータエレメント等の塊状物を取り除き、さらに篩分機によって篩い分けすることによってセメントの原料として利用されている。このような焼却物の処理システムとしては、例えば、特許文献１，２に開示されている。

焼却物の前処理として、塊状物とそれ以外のものを分別する装置として、円筒回転式選別機（トロンメル型選別機）が知られている。トロンメル（trommel）型の選別機は、例えば特許文献３に示されるように、周面に多数の篩孔が穿設された円筒状の回転ドラムを備えて構成され、回転ドラムの一方の端部側に投入口が設けられ、それとは反対側の端部側が排出口が設けられ、投入口側は排出口側よりも高くなるように位置させて配置される。そして、投入口から投入された被処理物である焼却物を回転ドラムを回転させながら篩孔よりもサイズの小さい粉粒状物を篩孔を通過させて落下させることにより粉粒状物と篩孔を通過できない塊状物とを篩い分けするというものである。また、篩孔は、投入口側に近い上流側を小さなサイズ、下流側を大きなサイズのように段階的にサイズを異なるように形成することで篩い分けする粉粒状物のサイズの調整を行うことを可能としたものもある。

特開２０１−１８９７５号公報 特開２００９−０５６３６２号公報 特開平１０−２７２４２４号公報

ＯＡ機器のような産業廃棄物を焼却処理した焼却物の中には、例えば、紐状の針金や、コピー機或いは印刷機のトナーに使用されるローラのシャフトのような細長い金属の棒状物が含まれている場合がある。針金や細長い棒状物はトロンメル型選別機の篩孔を縦にすり抜けてしまい、本来含まれるべきではない篩下物の中に混入してしまうことがある。篩下物はさらに振動篩（振動スクリーン）によって２次選別が行われてセメント原料となるが、２次選別の際に棒状物が多く含まれていると除去作業に手間がかかるだけでなく振動篩の故障の原因ともなり、また、最終処理物であるセメント原料に混入するおそれがあるため好ましくない。

そのため、本願発明者が鋭意検討した結果、トロンメル型の選別機の中空状の筒体に設けられた焼却物を投入するための投入口から所定の範囲に篩孔のない無孔部を設けることにより篩下物に線状体が混入することが著しく減少することがわかった。これは、篩孔の無い部分で処理物が回転によって撹拌されることで線状体が徐々に横向きに整列し、ある程度横になった状態で篩孔のある部分に至ることになるので篩孔を縦に通過することがないものと考えられる。

そこで、本発明は上記検討結果に鑑み、被処理物の分別方法及び選別機を提供することを目的とするものであり、具体的には、被処理物の円筒回転式選別機による選別又は篩い分けにおいて、円筒回転式選別機の篩孔よりも長いサイズの棒状の線状体が縦にすり抜けてしまうことを防止して被処理物を適確に篩い分けすることが可能な被処理物の分別方法及び選別機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に記載の本発明は、棒状又は紐状の線状体を含む被処理物を、回転可能に配置された中空状の筒体であって、前記被処理物を投入するための投入口から所定の範囲の上流側に篩孔のない無孔部が設けられ、下流側に複数の篩孔を有する有孔部が設けられた筒体を備えた回転式の選別機によって篩い分けすることにより前記被処理物に含まれる前記線状体を篩孔のない前記無孔部において略横倒状態とし、前記線状体が前記篩孔を縦方向に通過することを防止したことを特徴とする被処理物の分別方法を提供する。

上記課題を解決するため請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の被処理物の分別方法であって、前記無孔部に設けられたリフタによって前記被処理物を掻き上げることにより前記被処理物に含まれる塊状物に付着した粉粒状物をふるい落としながら前記有孔部において粉粒状物を篩下物として篩い分けすると共に、塊状物を篩上物として篩い分けすることを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の被処理物の分別方法であって、前記有孔部において篩い分けされた篩下物である粉粒状物をさらに振動篩によって振動篩上物と振動篩下物に篩い分けすることを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の被処理物の分別方法であって、前記回転式の選別機によって篩い分けされた篩上物、および、前記振動篩によって篩い分けされた振動篩上物をさらに磁選機によって磁性体とそれ以外に分別することを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項５に記載の本発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の被処理物の分別方法であって、前記被処理物が産業廃棄物の焼却残渣であることを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項６に記載の本発明は、請求項３に記載の被処理物の分別方法であって、前記被処理物が産業廃棄物の焼却残渣であり、前記振動篩下物をセメントの原料とすることを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項７に記載の本発明は、回転可能に配置された中空状の筒体の周面に複数の篩孔が設けられた回転式の選別機において、前記筒体に設けられた被処理物を投入するための投入口から所定の範囲の上流側に篩孔のない無孔部が設けられていることを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載の選別機において、前記筒体の内部に前記被処理物を掻き上げるリフタが設けられていることを特徴とする。

上記課題を解決するため請求項９に記載の本発明は、請求項８に記載の選別機において、前記リフタは、前記無孔部に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る被処理物の分別方法及び選別機によれば、回転式の選別機の筒体に被処理物を投入するための投入口から所定の範囲の上流側に篩孔のない無孔部を設けることとしたので、被処理物に含まれる棒状又は紐状の線状体が筒体に設けられた篩孔をすり抜けることが防止され、篩下物に線状体が混入することがないという効果がある。

また、本発明に係る被処理物の分別方法及び選別機によれば、産業廃棄物の焼却残渣の分別処理を行う際における線状体の除去作業が大幅に軽減されると共に、線状体の混入がないセメント原料を提供することができるという効果がある。

本発明に係る被処理物の選別機を示す正面図である。 図１に示す選別機の側面図である。 本発明に係る選別機を用いた被処理物の処理システムを示す構成図である。 図３に示す処理ステムのブロック図である。 本発明に係る被処理物の分別方法を示すフローチャートである。

［被処理物の選別機の構成］
本発明に係る被処理物の分別方法及び選別機について以下図面を参照しつつ以下詳細に説明する。図１は本発明に係る被処理物の選別機を示す正面図、図２は図１の選別機の側面図である。被処理物の選別機１は、いわゆるトロンメル型であり、略円筒状の筒体２を備えている。筒体２は、概略として、篩孔のない無孔部２０と、多数の篩孔３，３が設けられると共に無孔部２０に連続する有孔部２１を有し、図示しないモータを動力源にして正逆回転可能に配置されている。多数の篩孔３，３は、篩面となる有孔部２１の全周面に一定の間隔で穿設されている。尚、個々の篩孔３，３の形状は円形状であるが、これに限るものではない。また、無孔部２０の内部には頂部が筒体２の中心側に向かうようにして所定間隔で内周面に立設された複数（ここでは９個）の長板状のリフタ４，４が設けられている。また、筒体２の上流側（図１の左側）には筒体２に対する被処理物を投入する投入口５Ａが設けられると共に、筒体２の下流側（図１の右側）には篩上物を排出する排出口５Ｂが設けられている。さらに、筒体２を補強すべく周面に沿って複数の枠材６，６が筒体２の長手方向に沿って取り付けられている。

筒体２は、耐摩耗性、耐腐食性、強度等を備えた鋼板等の金属製材料によって外層２Ａ及び内層２Ｂの２層構造の円筒型に加工したものであり、本実施形態では有孔部２１と無孔部２０は共に同じ長さ（例えば１２０ｃｍ）とされている。有孔部２１と無孔部２０は１つの回転体で形成されるように溶接等によって一体に連結されている。有孔部２１に設けられた篩孔３，３の径サイズは、被処理物を選別したい大きさに応じて適宜に設定されるが、本実施形態ではφ３０ｍｍとされている。

一方、無孔部２０には篩孔３，３が形成されておらず、その内側面には上述のようにリフタ４，４が設けられており、リフタ４，４は略三角形の支持板２２，２２によって片面側が支持されている。筒体２内に投入された被処理物はこのリフタ４，４によって掻き上げられ、適度に撹拌されることにより、被処理物に含まれる塊状物に付着した粉粒状物が振り落とされて有孔部２１において粉粒状物が篩下物として篩い分けされると共に、塊状物は篩上物として選別することができる。さらに、筒体２は水平方向に対して投入口５Ａ側が排出口５Ｂ側よりも上方に位置しており、例えば、３〜１０°に傾斜させて設置され、筒体２内の被処理物を流下しやすくしている。

枠材６，６は、例えば、Ｕ字型鋼を用いて製造され、本実施形態では全体で３本が用いられている。各枠材６，６は、筒体２の２層の間に回転中心に対して１２０°間隔で配設されている。そして、枠材６，６の長さは、無孔部２０の長さよりもやや短い長さとされている。

［選別機１を用いた処理システムの構成例］
次に、本発明に係る選別機１を用いた処理システムの構成例について説明する。図３は本発明に係る選別機を用いた被処理物の処理システムを示す構成図、図４は図３に示す処理ステムのブロック図である。

被処理物の処理システム１００は、概略として、トラックＴ等の荷下ろしのスペースとなるプラットホームＰＦ上に移動してきたトラックＴ等に積載された被処理物７（例えば、各種ＯＡ機器等の廃棄物の焼却残渣）が投入されるホッパ８と、このホッパ８から供給される被処理物７を搬送するコンベア９と、上述した選別機１と、被処理物７を選別機１によって処理することによって篩分けされた所定サイズ以下の粉粒状物である篩下物７ａを受け入れるホッパ１０と、選別機１によって篩分された所定サイズ以上の塊状物である篩上物７ｂを移送するコンベア１１と、コンベア１１の上部に設置されて移送中の篩上物７ｂから鉄類（鉄スクラップ１８等になる強磁性品１４及び弱磁性品１３）を磁気力により選別（除去）する磁選機１２ａと、磁選機１２ａによって選別された弱磁性品１３を所定サイズ以下に粉砕する破砕機１５ａと、ホッパ１０から切り出した篩下物７ａに振動を付与することによって所定サイズ以下のものを燃殻製品１７として分別する振動篩機１６を備えている。そして、振動篩機１６によって選別された所定サイズ以上の振動篩オーバーである振動篩上物７ｄをさらに破砕する破砕機１５ｂと、破砕機１５ｂによって破砕された振動篩上物７ｄから金属片を選別する磁選機１２ｂをさらに備えている。

［被処理物の分別方法及び選別機の動作］
次に、本発明に係る選別機１の動作および分別方法、さらには処理システム１００の動作について図１〜図５を参照しつつ説明する。尚、図５は本発明に係る被処理物の分別方法を示すフローチャートである。

被処理物、即ち被処理物７はトラックＴに積載されてプラットホームＰＦ上に到達し、作業員によってホッパ８に移載される。そして、被処理物７はホッパ８からコンベア９に移載されて選別機１に投入される（ステップＳ１）。選別機１は予め設定した有孔部２１の孔サイズに応じて被処理物７の篩い分けを行う。選別機１は被処理物７の投入前（又は投入直後）から運転が行われている。

選別機１の筒体２が回転するのに伴い、無孔部２０内の投入された被処理物７は無孔部２０内に設けられたリフタ４，４によって適宜に撹拌される（ステップＳ２）。そして、被処理物７は、リフタ４，４で回転及び撹拌されながら筒体２内を徐々に排出口５Ｂ側に向かって流下し、やがて有孔部２１に到達する。そして、有孔部２１を通過する過程で、図４に示すように、被処理物７は篩孔３，３の孔径より小さなサイズの粉粒状物が篩孔３，３からホッパ１０内へ落下して篩い分けが行われる（ステップＳ２）。

選別機１による選別においては、投入口５Ａと有孔部２１との間に無孔部２０が設けられているため、選別機１の筒体２内に投入された被処理物７は実際に篩分が行われる有孔部２１へ至る前に無孔部２０において十分に撹拌されることにより、大きな塊状物に付着している紛粒状物は塊状物から分離され、紐状の針金や細長い棒状物等の線状体３０は徐々に横倒状態となって有孔部２１側へ移動する。これにより、従来のように線状体３０が篩孔３，３を縦にすり抜けて落下することがないので篩下物７ａに線状体３０が混入することが確実に防止される。また、撹拌によって紛粒状物も塊状物から分離されるので篩下物７ａの回収率も従来よりも向上することになる。選別機１によってホッパ１０へ回収された篩下物７ａは、振動篩機１６によってさらに選別される。そして、振動篩機１６で選別された所定サイズ以下の振動篩アンダーである振動篩下物７ｃは燃殻製品１７としてセメント材料として利用される（ステップＳ３）。

一方、選別機１の排出口５Ｂから排出された所定サイズ（例えば３０〜４０ｍｍ）以上の篩上物７ｂは、コンベア１１によって磁選機１２ａの直下へ搬送され、磁選機１２ａによる磁選処理されて強磁性品１４と弱磁性品１３とに選別される（ステップＳ４）。そして、磁選機１２ａによって選別された強磁性品１４は鉄スクラップ１８として回収される。また、弱磁性品１３は破砕機１５ａによってさらに所定サイズ以下に粉砕されてミックスメタル１９ａとして回収される（ステップＳ５）。そして、振動篩機１６によって選別された振動篩オーバーである振動篩上物７ｄは、破砕機１５ｂによって破砕され（ステップＳ６）、さらに磁選機１２ｂによって金属片１９ｂと燃殻７ｅに選別される（ステップＳ７）。そして、燃殻７ｅは振動篩下物７ｃと同様に燃殻製品１７としてセメント材料として利用され、金属片１９はミックスメタル１９ｂとして回収される。

［実施形態の効果］
本実施形態に係る被処理物の分別方法によれば、トロンメル型の選別機１の筒体２に無孔部２０を設けたので、線状体３０は無孔部２０によって徐々に横倒状態となって有孔部２１へ移動するので、従来のように線状体３０が篩孔３，３を縦にすり抜けて落下することが防止され、篩下物７ａに線状体３０が混入することが確実に防止されるという効果がある。

本実施形態に係る被処理物の分別方法によれば、無孔部２０内にリフタ４を設けたので、無孔部２０において被処理物の塊状物に付着した粉粒状物を撹拌することによって分離し、その後、有孔部２１において粉粒状物を篩下物７ａとして、塊状物を篩上物７ｂとして篩分することができるという効果がある。

また、本実施形態に係る被処理物の分別方法によれば、選別機１で選別された粉粒状物をさらに振動篩機１６によって選別することとしたので均一で品質の高いセメントの材料として利用することができるという効果がある。

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。

上述した実施形態では、被処理物として金属を多く含む産業廃棄物を対象としたが、棒状の線状体状を含む他の廃棄物、例えば、金属破砕物、汚染土壌、砂利砕石、焼却灰等や、異物除去の用途に対しても適用可能である。

１ 選別機
２ 筒体
２Ａ 外層
２Ｂ 内層
３ 篩孔
４ リフタ
５Ａ 投入口
５Ｂ 排出口
６ 枠材
７ 被処理物
７ａ 篩下物
７ｂ 篩上物
７ｃ 振動篩下物
７ｄ 振動篩上物
８ ホッパ
９ コンベア
１０ ホッパ
１１ コンベア
１２ａ 磁選機
１２ｂ 磁選機
１３ 弱磁性品
１４ 強磁性品
１５ａ 破砕機
１５ｂ 破砕機
１６ 振動篩機
１７ 燃殻製品
１８ 鉄スクラップ
１９ａ ミックスメタル
１９ｂ ミックスメタル
２０ 無孔部
２１ 有孔部
２２ 支持板
３０ 線状体
１００ 処理システム

Claims (9)

1. 棒状又は紐状の線状体を含む被処理物を、回転可能に配置された中空状の筒体であって、前記被処理物を投入するための投入口から所定の範囲の上流側に篩孔のない無孔部が設けられ、下流側に複数の篩孔を有する有孔部が設けられた筒体を備えた回転式の選別機によって篩い分けすることにより前記被処理物に含まれる前記線状体を篩孔のない前記無孔部において略横倒状態とし、前記線状体が前記篩孔を縦方向に通過することを防止したことを特徴とする被処理物の分別方法。
2. 請求項１に記載の被処理物の分別方法であって、
   前記無孔部に設けられたリフタによって前記被処理物を掻き上げることにより前記被処理物に含まれる塊状物に付着した粉粒状物をふるい落としながら前記有孔部において粉粒状物を篩下物として篩い分けすると共に、塊状物を篩上物として篩い分けすることを特徴とする被処理物の分別方法。
3. 請求項１又は２に記載の被処理物の分別方法であって、
   前記有孔部において篩い分けされた篩下物である粉粒状物をさらに振動篩によって振動篩上物と振動篩下物に篩い分けすることを特徴とする被処理物の分別方法。
4. 請求項３に記載の被処理物の分別方法であって、
   前記回転式の選別機によって篩い分けされた篩上物、および、前記振動篩によって篩い分けされた振動篩上物をさらに磁選機によって磁性体とそれ以外に分別することを特徴とする被処理物の分別方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の被処理物の分別方法であって、
   前記被処理物が産業廃棄物の焼却残渣であることを特徴とする被処理物の分別方法。
6. 請求項３に記載の被処理物の分別方法であって、
   前記被処理物が産業廃棄物の焼却残渣であり、前記振動篩下物をセメントの原料とすることを特徴とする被処理物の分別方法。
7. 回転可能に配置された中空状の筒体の周面に複数の篩孔が設けられた回転式の選別機において、
   前記筒体に設けられた被処理物を投入するための投入口から所定の範囲の上流側に篩孔のない無孔部が設けられていることを特徴とする選別機。
8. 請求項７に記載の選別機において、
   前記筒体の内部に前記被処理物を掻き上げるリフタが設けられていることを特徴とする選別機。
9. 請求項８に記載の選別機において、
   前記リフタは、前記無孔部に設けられていることを特徴とする選別機。

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