廃棄物の破砕分別装置
【課題】幅広い保形性や大きさの廃棄物を処理でき、廃棄物の回転羽根に対する絡みつきや、廃棄物の回転羽根とケーシング内壁面との間での詰まりを防止できる破砕分別装置を提供すること。
【解決手段】廃棄物の破砕分別装置は、一端部に廃棄物の投入口２を有すると共に他端部に処理済み廃棄物の排出口４を有し、下部に廃棄物から分離された分離物を排出する機構を備えた横長のケーシング１と、ケーシング１内に回転可能に軸承された回転軸２０と、回転軸２０の周囲に取り付けられ、投入された廃棄物を排出口４側へ進行させるように捩って配設された複数の回転羽根２１と、ケーシング１内の下側部に上記回転羽根２１の回転経路を部分的に取り囲むように配設されたスクリーン１３とを備える。ケーシング１内の上側部に、回転羽根２１の通過領域に隣接し、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間Ｓ１を形成する。
【解決手段】廃棄物の破砕分別装置は、一端部に廃棄物の投入口２を有すると共に他端部に処理済み廃棄物の排出口４を有し、下部に廃棄物から分離された分離物を排出する機構を備えた横長のケーシング１と、ケーシング１内に回転可能に軸承された回転軸２０と、回転軸２０の周囲に取り付けられ、投入された廃棄物を排出口４側へ進行させるように捩って配設された複数の回転羽根２１と、ケーシング１内の下側部に上記回転羽根２１の回転経路を部分的に取り囲むように配設されたスクリーン１３とを備える。ケーシング１内の上側部に、回転羽根２１の通過領域に隣接し、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間Ｓ１を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば賞味期限切れのパック入り飲料や、袋詰めの生ゴミ等のような水分を内包した廃棄物を破砕して流動物と固形物とに分別し、固形物の洗浄を行う廃棄物の破砕分別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への取り組みが盛んになるにつれ、廃プラスチックや古紙等の廃棄物を回収し、有用な資源として再生利用する技術が種々開発されている。廃棄物を再生利用する技術では、一般的に、回収された廃棄物がまず小片に破砕され、その後、廃棄物に付着した汚れやゴミが洗浄除去される処理が行われる。
【０００３】
かかる廃棄物の処理技術に関連して、特許第４１２１５１０号には、破砕された後の廃プラスチックを洗浄脱水する洗浄脱水装置が開示されている。この洗浄脱水装置では、ケーシング内に軸承された回転軸に取り付けられた複数のパドルにより、投入されたプラスチック片に対して、投入口側から排出口側にほぼ一定の送りがかけられることで、不均一な滞留個所の発生が防止されつつ、遠心力で効果的に洗浄や脱水が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１２１５１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の洗浄脱水装置は、前処理として廃棄物を破砕する必要があるので破砕装置が必要であり、したがって、廃棄物の再生のために必要な装置構成が大型化する問題がある。また、廃棄物の破砕寸法が比較的大きい場合、投入された廃棄物がパドルや回転軸に絡みつき、パドルの回転を停止させるおそれがある。さらに、廃棄物が処理空間の壁面とパドルとの間に詰まり、パドルの回転を妨げるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、前処理を行うことなく廃棄物を投入でき、しかも、絡みつきや詰まりを伴わずに、廃棄物の破砕と分別と洗浄を行うことができる廃棄物の破砕分別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の廃棄物の破砕分別装置は、一端部に廃棄物の投入口を有すると共に他端部に処理済み廃棄物の排出口を有し、下部に廃棄物から分離された分離物を排出する排出機構を備えた横長のケーシングと、
上記ケーシング内に回転可能に軸承された横長の回転軸と、
上記回転軸に取り付けられ、上記投入口から投入された廃棄物を破砕する複数の回転刃と、
上記回転軸に、上記回転刃よりも排出口側に取り付けられた複数の回転羽根であって、それぞれ、その回転に伴い、上記回転刃で破砕された廃棄物を投入口側から排出口側へ進行させるように捩って配設された回転羽根と、
上記ケーシング内の下側部に配置され、上記回転羽根の回転経路の一部を取り囲む多孔部材と、
上記ケーシング内の上側部に形成される空間であって、上記回転羽根の通過領域に隣接し、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間とを備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、例えば賞味期限切れのパック入り飲料や、袋詰めの生ゴミ等のような流動物を固形物に収容した廃棄物が、ケーシングの一端部の投入口から投入され、回転する回転刃により破砕される。これにより、例えばパック入り飲料はパックが破砕されて飲料が放出され、袋詰めの生ゴミは袋が破断されて生ゴミが放出される。破砕された廃棄物は、回転する回転羽根によって排出口側へ進行させられる。このとき、例えば飲料や生ゴミのような流動物が、回転する回転羽根から遠心力を受け、多孔部材を透過して分離される。この多孔部材を透過して分離された流動物は、排出機構によってケーシングから排出される。多孔部材を透過することなくケーシング内に残った固形物は、回転羽根からの遠心力によって、付着していた流動物が除去されることにより洗浄される。また、ケーシング内に残った固形物は、回転羽根からの遠心力によって、脱水される。なお、ここで、脱水とは、水に限らず、固形物に付着していた液体や土砂等の固体を水と共に固形物から分離することをいう。固形物に付着する水分が比較的少ない場合は、固形物が、回転羽根の回転によってケーシング内に生成される空気流により乾燥する。ケーシングの他端部に達した固形物は、排出口から排出される。このような処理が行われるケーシング内において、ケーシング内の上側部に第１の余裕空間を有するので、廃棄物が回転軸や回転羽根に絡み付く不都合や、廃棄物が回転羽根とケーシング内壁面との間に詰まる不都合が防止される。
【０００９】
このように、本発明の破砕分別装置によれば、処理中の廃棄物の絡みつきや詰まりを防止しながら、廃棄物を流動物と固形物とに分別できるうえ、固形物を洗浄及び脱水できる。したがって、例えば賞味期限切れのパック入り飲料や、袋詰めの生ゴミ等のような水分を内包した廃棄物を、流動物である飲料や生ゴミと、固形物であるパックの破砕片や袋の破砕片とに安定して分別することができ、さらに、固形物を洗浄して脱水した状態で分別することができる。その結果、例えば再生燃料の材料等の再生資源として用いることができる固形物を、有効かつ効率良く得ることができる。
【００１０】
ここで、本発明において、流動物とは、流動性を有して多孔部材の孔を透過可能なものをいい、液体やゲル状体等の流動物のほか、液体と共に流動する微小な固形物をも含む。一方、固形物とは、多孔孔を透過しない寸法を有し、プラスチックや金属やガラス等のように液体が実質的に浸透しないもののほか、例えば紙などのように、液体が浸透しても、形状を保つことによって多孔孔を透過しない寸法が保持されるものも含まれる。
【００１１】
一実施形態の廃棄物の破砕分別装置は、上記回転羽根が、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで、上記回転刃と回転羽根との間に、第２の余裕空間が形成されている。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記第２の余裕空間が形成されることにより、破砕直後又は破砕途中の廃棄物が、上記回転羽根の作用を即座に受けることなく、第２の余裕空間を通過した後に回転させられる。したがって、例えば廃棄物が比較的大量に投入された場合にも、廃棄物の回転羽根に対する絡みつきや回転羽根とケーシング内壁面との間での詰まりを効果的に防止することができる。
【００１３】
一実施形態の廃棄物の破砕分別装置は、上記第２の余裕空間は、上記複数の回転羽根が、上記回転軸の周方向に１つおきに、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで形成されている。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記第２の余裕空間が上記回転軸の周方向で１つおきに形成されることにより、廃棄物の回転羽根に対する絡みつきや回転羽根とケーシング内壁面との間での詰まりを防止できるうえに、廃棄物の滞留を抑制できて、十分な処理効率性を確保することができる。
【００１５】
一実施形態の廃棄物の破砕分別装置は、上記第１の余裕空間を規定する上記ケーシングの内壁面に、複数のリブが、上記回転羽根の回転に伴い上記第１の余裕空間における廃棄物を排出口側に進行させるように方向付けられて形成されている。
【００１６】
上記実施形態によれば、複数のリブにより、ケーシングを補強することができると共に、不均一な滞留個所の発生を防止しつつ廃棄物を排出口側に進行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る廃棄物の破砕分別装置及びその破砕分別装置へ廃棄物を定量供給する供給装置を模式的に示す側面図である。
【図２】破砕分別装置の本体主要部の斜視図である。
【図３】破砕分別装置の本体主要部の内部を示す模式平面図である。
【図４】破砕分別装置の本体主要部の縦断面図である。
【図５】破砕分別装置の本体主要部の模式平面図である。
【図６】図４中のＩ−Ｉ線に沿った横断面図である。
【図７】破砕分別装置の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る廃棄物の破砕分別装置について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１９】
図１は、廃棄物の破砕分別装置１０及びその破砕分別装置へ廃棄物を定量供給する供給装置４０を模式的に示す側面図である。また、図２は、破砕分別装置１０の本体主要部の斜視図である。更に、図３は、破砕分別装置１０の本体主要部の内部を示す模式平面図であり、図４は、破砕分別装置１０の本体主要部の縦断面図であり、図５は、破砕分別装置１０の本体主要部の模式平面図である。図６は、図４中のＩ−Ｉ線に沿った横断面図である。図７は、破砕分別装置１０を排出口３側から見た背面図である。
【００２０】
この破砕分別装置１０は、固形物内に流動物を収容してなる廃棄物を、再生利用のために破砕及び洗浄し、脱水するものである。破砕分別装置１０は、その基本構成として、その一端部に連続的に供給される廃棄物の投入口２を有すると共に、その他端部に処理済み廃棄物の排出口３を備えたケーシング１を有している。ケーシング１は、大略五角形の横断面を有する箱状の下部ケーシング１ａと、半円筒状の上部ケーシング１ｂとで構成されている。上部ケーシング１ｂの正面側の端面に投入口２が形成されている一方、上部ケーシング１ｂの側面の背面に近い部分に排出口３が形成されている。排出口３には、図７に示すように、上部ケーシング１ｂの半円筒の接線方向に延びると共に先端が下方に屈曲したダクト３１が連結されている。上部ケーシング１ｂは、下部ケーシング１ａの上端にヒンジで開閉可能に連結されており、メンテナンスの際に内部が露出可能になっている。ケーシング１は、また、その下端に、廃棄物から分離された流動物や微小な固形物等の分離物を排出する機構として、スクリューコンベヤ９を備えている。
【００２１】
更に、ケーシング１には回転軸２０が回転可能に軸承されており、回転軸２０のケーシング１内の部分の周面には、回転軸２０の回転中に投入された廃棄物を投入口２側から排出口３側へ進行させる複数の回転羽根２１が取り付けられている。回転羽根２１は、回転軸２０の周面に捩って配設されており、例えば、回転軸２０の軸線Ｃに対する回転羽根２１の角度α（図５参照）は、約１５°に設定される。なお、回転羽根２１の軸線Ｃに対する角度αは、３〜３０°の範囲内に設定でき、好ましくは、１０〜２０°である。
【００２２】
なお、図１に示すように、本実施形態では、破砕分別装置１０に隣接して設置され、投入口２に対して廃棄物を供給する供給装置として、水平方向に配列された２軸のスクリュ４２を備えた投入スクリュ装置４０が採用されている。この投入スクリュ装置４０は、２軸のスクリュ４２，４２を、上から見て互いの内側に向かって回転駆動し、これにより、スクリュ４２，４２の内側かつケーシング１側に押し込む力を廃棄物に作用させる。投入スクリュ装置４０のスクリュ４２は、モータからの駆動力が入力される回転軸４２ａと、回転軸４２ａの外周面に固定された螺旋羽根４２ｂと、螺旋羽根４２ｂの外縁に所定間隔を置いて固定された複数の切削刃４３で概ね構成されている。この投入スクリュ装置４０により、その投入口４１から矢印Ａに示すように投入された廃棄物が、ケーシング１側に連続的に押し出されて定量供給される。このとき、投入スクリュ装置４０により、スクリュ４２で連続的に押し出される過程で、廃棄物が切削刃４３で破砕されて事前の破砕作用を受ける。また、２つのスクリュ４２，４２が回転するに伴い、一方のスクリュ４２の切削刃４３が他方のスクリュ４２の回転軸４２ａに近接する位置を通過するので、他方の回転軸４２ａに廃棄物が巻き付く不都合を防止できる。投入スクリュ装置４０の２軸のスクリュ４２により事前に破砕された廃棄物は、投入口２からケーシング１内に押し出され、押し出された部分が、後述する回転刃２４で切断される。なお、投入スクリュ装置４０は、水平方向に配列された２軸のスクリュ４２を備えるものに限らず、例えばスクリュ４２を１軸のみ備えるもの等、投入された廃棄物をケーシング１内に定量供給できれば、どのような構造でもよい。また、スクリュ４２は切削刃４３を有しなくてもよい。
【００２３】
また、ケーシング１内の下側部には、回転羽根２１の回転経路の下側部を取り囲むように、多孔部材としてのスクリーン１３が配設されている。このスクリーン１３は半円筒型のパンチングメタルを用いて形成され、このパンチングメタルの孔の径は直径が３〜６ｍｍである。このスクリーン１３は、孔の直径が３〜６ｍｍであることにより、洗浄効果を維持しつつも、廃棄物の固形物の通過を抑制することができる。なお、スクリーン１３の孔の大きさは、処理対象である廃棄物の寸法や、廃棄物から分離すべき流動物の構成物の寸法等に応じて適宜設定できる。また、多孔部材は、パンチングメタルの他に、金網又は格子若しくはそれらの組み合わせで構成されてもよい。また、多孔部材は、廃棄物からの流動物の除去の目的以外に、廃棄物の分別の目的に用いてもよい。
【００２４】
廃棄物から分離した流動物は、スクリーン１３を通過した後、ケーシング１の下部に集まる。このケーシング１の下部に集まった流動物は、スクリューコンベヤ９により搬送され、その排出口４から矢印Ｂで示すように排出される。
【００２５】
上記回転軸２０は、ケーシング１の前後に配置された軸受２８、２９によって水平に回転可能に支承されている。この回転軸２０は、回転羽根２１の周速度が２５〜３０ｍ／秒になるように、図示しないモータによって、前方側すなわち上流側（図１中の右側）から見て時計廻りの方向に回転駆動される。なお、モータの駆動力は、軸受２９からケーシング１外に延出した回転軸２０の端部に設けられた図示しないプーリを介して、回転軸２０に入力される。
【００２６】
本実施形態では、回転軸２０に対して、６枚の回転羽根２１が回転軸２０の周方向に６０度ピッチで取り付けられている。また、各回転羽根２１は、廃棄物に接触して遠心力を伝える作用面が回転羽根２１に対してほぼ直交するように、ブラケット２３によって支持されている。なお、図１乃至５では、ブラケット２３の図示は省略している。各回転羽根２１には、その回転が高速になるほど大きくなる空気抵抗の影響を抑制し、また、分離された固形物の乾燥を促進するために、円形の複数の貫通孔２１ａが設けられている。
【００２７】
図６からよく分かるように、本実施形態では、上部ケーシング１ｂの内側に、回転羽根２１の通過領域に隣接して、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間Ｓ１が形成されている。この第１の余裕空間Ｓ１に、廃棄物がケーシンング１の上方に持ち上げられるタイミングで、その廃棄物の少なくとも一部が受け入れられる。すなわち、廃棄物の第１の余裕空間Ｓ１への逃げが可能となる。したがって、廃棄物の回転羽根２１に対する絡みつきや、回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間における廃棄物の詰まりを防止することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、第１の余裕空間Ｓ１を規定するケーシング１の内壁面に、複数のリブ１１が形成されている。図５には、複数のリブ１１と、リブ１１に対向する位置（最上位置）にある回転羽根２１とが実線で示される。また、排出口３の平面図における投射位置が二点鎖線で示される。複数のリブ１１は共に、回転羽根２１の回転（すなわち矢印Ｄで示す方向への移動）に伴い、第１の余裕空間Ｓ１に受け入れられている廃棄物Ｗを矢印Ｅの方向に誘導して排出口３側に進行させるように、方向付けられている。すなわち、リブ１１は、平面視において、回転羽根２１の回転方向に向かうにつれて投入口２から排出口３に向かう側に、回転羽根２１の回転軸２０の径方向に対して傾斜している。このリブ１１の回転軸２０の径方向に対する傾斜角度は、１５°に設定されている。なお、このリブ１１の回転軸２０の径方向に対する傾斜角度は、３〜３０°の範囲内に設定でき、好ましくは、１０〜２０°である。このように、ケーシング１の内壁面にリブ１１が形成された構成により、廃棄物の滞留個所の発生を防止しつつ、廃棄物を排出口３側に進行させることができる。また、リブ１１により、このリブ１１が固定された上部ケーシング１ｂの補強を行うことができる。
【００２９】
更に、本実施形態では、回転羽根２１の前方側すなわち上流側（図１中の右側）に、投入口２から投入された廃棄物を破砕するための複数の回転刃２４が、回転羽根２１と共に回転軸２０まわりに回転可能に設けられている。具体的に、回転軸２０に対して、３枚の回転刃２４が回転軸２０の周方向に１２０度ピッチで取り付けられている。他方、これらの回転刃２４に対応して、図６に示すように、投入口２の近傍に、ケーシング１の内壁面から回転軸２０に向かって延びる固定刃５が取り付けられている。回転軸２０の回転に伴い、まず、投入スクリュ装置４０によって投入口２からケーシング内に押し出された廃棄物を切断する。引き続いて、固定刃５に対して回転刃２４が順次接離することにより、固定刃５と回転刃２４が順次せん断作用を行って、廃棄物を順次破砕する。
【００３０】
加えて、本実施形態では、回転羽根２１が、回転刃２４に対して回転軸２０の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで、回転刃２４と回転羽根２１との間に、第２の余裕空間Ｓ２が形成されている。より具体的には、第２の余裕空間Ｓ２は、複数の回転羽根２１が、回転軸２０の周方向に１つおきに、回転刃２４に対して回転軸２０の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されて形成されている。すなわち、計６枚の回転羽根２１が回転軸２１に取り付けられる本実施形態では、周方向に１つおきの３枚の回転羽根２１に対応して、３つの第２の余裕空間Ｓ２が形成されている。
【００３１】
このような第２の余裕空間Ｓ２が形成された構成によれば、破砕直後又は破砕途中の廃棄物が、回転羽根２１の作用を即座に受けることなく、第２の余裕空間Ｓ２に導かれ、その後に、回転羽根２１から回転力を受けることになる。したがって、例えば廃棄物が比較的大量に投入された場合にも、廃棄物の回転羽根２１に対する絡みつきや回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間での詰まりを効果的に防止することができる。また、第２の余裕空間Ｓ２が回転軸２１の周方向で交互に形成されるため、廃棄物の滞留を抑制して十分な処理効率を確保することができる。
【００３２】
更に、本実施形態では、各回転羽根２１には、ケーシング１の内壁面に対向する縁端部に、ゴム製の可撓接触部材２２が取り付けられている。回転羽根２１は、この可撓接触部材２２がケーシング１の内壁面及びスクリーン１３の内周面に接触した状態で回動することで、回転羽根２１とケーシング１の内壁面及びスクリーン１３の内周面との間が接触した状態を保持し、廃棄物を効果的に搬送することができる。また、可撓接触部材２２がケーシング１の内壁面に接触した状態で回転羽根２１が回転することにより、回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間へ廃棄物が侵入して詰まりが生じる不都合を防止できる。なお、可撓接触部材２２は、ケーシング１の内壁面に接触しながら摺動できる可撓性を有していればよく、ゴム以外の他の材料で形成されてもよい。
【００３３】
更に、本実施形態では、廃棄物を洗浄する洗浄流体をケーシング１内に供給するための供給管１４が、ケーシング１に接続されている。供給管１４には調整バルブ１５が介設されており、図示しないバルブ駆動装置により、調整バルブ１５の開度が調整される。供給管１４は、ケーシング１の投入スクリュ装置４０が設けられた側の端面に接続されており、図６に示すように、供給管１４の吐出口１４ａが投入口２の両側に開口している。供給管１４には、洗浄流体としての水が供給され、調整バルブ１５で調整された流量の水がケーシング１内に供給される。供給管１４からケーシング１内に供給された洗浄流体により、廃棄物の流動物を固形物から洗い流して廃棄物を洗浄するようになっている。なお、洗浄流体は、水以外に、１００℃以下の湯や、１００℃以上の飽和蒸気又は過熱蒸気であってもよい。飽和蒸気又は過熱蒸気は、０．１Ｍｐａ以上０．２Ｍｐａの圧力でケーシング１内に噴射するのが好ましい。洗浄流体の種類や流量は、廃棄物の種類に応じて適宜選択又は調整することができる。
【００３４】
次に、上記構成の破砕分別装置１０により、流動物としての生ゴミが固形物としての樹脂製の袋に収容されてなる廃棄物を処理する手順を説明する。まず、投入口４１から投入スクリュ装置４０に投入された廃棄物は、スクリュ４２，４２でケーシング１側に送られると共に切削刃４３で事前に破砕され、ケーシングの投入口２からケーシング１内に押し出される。投入スクリュ装置４０によって投入口２からケーシング１内に押し出されつつある廃棄物は、スクリュ４２の先端で一部が保持された状態で、回転刃２４により切断される。さらに、押し出された廃棄物や切断された廃棄物が、固定刃５及び回転刃２４のせん断作用により破砕される。これにより、固形物の袋が破られて流動物の生ゴミが放出され、また、寸法の比較的大きい生ゴミが破砕される。こうして破砕された廃棄物は、付加的な第２の余裕空間Ｓ２を通過した後、回転羽根２１により搬送される。
【００３５】
この搬送の間に、破砕された廃棄物が回転羽根２１と共に高速回転することで大きな遠心力が与えられると、流動性のある生ゴミがスクリーン１３を透過して下部ケーシング１ａ側に追いやられ、廃棄物から流動物の生ゴミが効果的に分離させられる。また、供給管１４を通してケーシング１内に供給された洗浄流体により、固形物である袋の破砕片に付着した流動物が洗われて分離する。こうして、廃棄物から流動物の生ゴミが分離することにより、固形物である樹脂製の袋の破砕片が洗浄される。また、回転羽根２１から受ける遠心力により、樹脂製の袋の破砕片が効果的に脱水作用を受ける。さらに、廃棄物に含まれていた水分量が少ない場合、樹脂製の袋の破砕片は、回転羽根２１の回転によってケーシング１内に生成される空気流により、効果的に乾燥する。特に、本実施形態では、回転羽根２１に貫通孔２１ａが形成されているので、回転羽根２１の回転に伴い、樹脂製の袋の破砕片が回転羽根２１の貫通孔２１ａを通ってケーシング１内を流動し、これにより、効果的に空気流に接触して乾燥する。
【００３６】
また、回転羽根２１による廃棄物の搬送の間には、廃棄物の少なくとも一部が、ケーシンング１の上方に持ち上げられるタイミングで、第１の余裕空間Ｓ１に受け入れられる。この第１の余裕空間Ｓ１に受け入れられた廃棄物は、回転羽根２１の回転に伴い、回転羽根２１から受ける送り作用と、リブ１１から受けるガイド作用により、排出口３側へ徐々に進行させられる。
【００３７】
ケーシング１の下部に収集された流動物である生ゴミは、その後、スクリューコンベヤ９により搬送され、排出口４からケーシング１の外へ排出される。一方、スクリーン１３を通過しないでケーシング１内に残留した固形物である袋の破砕片等は、回転羽根２１から作用する遠心力により、排出口３から出てダクト３１を通り、図７の矢印Ｆで示すように、ダクト３１の先端の開口３１ａからケーシング１の外へ排出される。
【００３８】
このように、本実施形態の破砕分別装置１０によれば、流動物を固形物で収容してなる廃棄物を効果的に破砕し、流動物と固形物を効果的に分別して、流動物が付着していない洗浄かつ脱水した状態の固形物の破砕片を得ることができる。また、第１及び第２の余裕空間Ｓ１，Ｓ２により、廃棄物の回転羽根２１に対する絡みつきや回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間での詰まりを防止でき、ひいては、回転羽根２１の回転停止を確実に防止することができる。したがって、高い効率により、廃棄物を破砕し、分別して、洗浄な固形物の破砕片を得ることができ、よって、再生燃料の材料として有効に利用できる再生資源を効率的に得ることができる。また、本実施形態の破砕分別装置１０は、流動物を固形物で収容してなる廃棄物に対して、単一の装置により、粉砕と分別と洗浄を行うことができるので、廃棄物の前処理が不要であり、したがって、装置構成を簡単にでき、また、処理行程を簡易にできる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、破砕分別装置１０が、廃棄物として、生ゴミを収容した樹脂製の袋を処理し、袋の破砕片に付着した生ゴミを遠心力で分離させると共に、袋の破砕片に付着した流動物を洗浄流体で洗って分離させたが、洗浄流体を供給しないで回転羽根２１の遠心力のみによって流動物を分離してもよい。また、固形物に油汚れがある場合は、洗浄流体として、洗剤を含む水を供給管１４を通してケーシング１内に供給してもよい。また、回転体の遠心力による脱水のみならず、風による乾燥作用を強化するために、ケーシング１内に風を送る送風装置が追加されてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、破砕分別装置１０が、廃棄物として生ゴミ及び樹脂製の袋を処理したが、流動物としての飲料が固形物としての紙パックや金属缶で収容されてなる廃棄物や、流動物としての食用油が固形物としてのプラスチックボトルや金属缶で収容されてなる廃棄物等を処理してもよい。また、使用済みの農業用樹脂製シートのように、土砂や堆肥が付着した樹脂製の廃棄物を処理してもよい。この場合、破砕分別装置１０により、土砂や堆肥を効果的に分離して洗浄してなる樹脂シートの破砕片を得ることができる。また、使用済みの食品用梱包材や包装材のように、有機物が付着した樹脂製の廃棄物を処理してもよい。この場合、破砕分別装置１０により、肉や魚介類の梱包材や包装材のような臭気の強い廃棄物を、臭気の原因である有機物を効果的に分離して洗浄し、臭気を除去して清浄な樹脂の破砕片を得ることができる。
【００４１】
このように、本発明の破砕分別装置によれば、液体やゲル状体や微小な固体や有機物で形成された流動物と、紙やプラスチックや金属やガラス等の固形物とが混在する廃棄物を処理して、流動物が除去された清浄な固形物を得ることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ ケーシング
２ 投入口
３ 排出口
４ 流動物の排出口
５ 固定刃
９ スクリューコンベヤ
１０ 廃棄物の破砕分別装置
１１ リブ
１３ スクリーン
２０ 回転軸
２１ 回転羽根
２１ａ 貫通孔
２２ 可撓接触部材
２３ ブラケット
２４ 回転刃
Ｃ 軸線
Ｓ１ 第１の余裕空間
Ｓ２ 第２の余裕空間
Ｗ 廃棄物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば賞味期限切れのパック入り飲料や、袋詰めの生ゴミ等のような水分を内包した廃棄物を破砕して流動物と固形物とに分別し、固形物の洗浄を行う廃棄物の破砕分別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への取り組みが盛んになるにつれ、廃プラスチックや古紙等の廃棄物を回収し、有用な資源として再生利用する技術が種々開発されている。廃棄物を再生利用する技術では、一般的に、回収された廃棄物がまず小片に破砕され、その後、廃棄物に付着した汚れやゴミが洗浄除去される処理が行われる。
【０００３】
かかる廃棄物の処理技術に関連して、特許第４１２１５１０号には、破砕された後の廃プラスチックを洗浄脱水する洗浄脱水装置が開示されている。この洗浄脱水装置では、ケーシング内に軸承された回転軸に取り付けられた複数のパドルにより、投入されたプラスチック片に対して、投入口側から排出口側にほぼ一定の送りがかけられることで、不均一な滞留個所の発生が防止されつつ、遠心力で効果的に洗浄や脱水が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１２１５１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の洗浄脱水装置は、前処理として廃棄物を破砕する必要があるので破砕装置が必要であり、したがって、廃棄物の再生のために必要な装置構成が大型化する問題がある。また、廃棄物の破砕寸法が比較的大きい場合、投入された廃棄物がパドルや回転軸に絡みつき、パドルの回転を停止させるおそれがある。さらに、廃棄物が処理空間の壁面とパドルとの間に詰まり、パドルの回転を妨げるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、前処理を行うことなく廃棄物を投入でき、しかも、絡みつきや詰まりを伴わずに、廃棄物の破砕と分別と洗浄を行うことができる廃棄物の破砕分別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の廃棄物の破砕分別装置は、一端部に廃棄物の投入口を有すると共に他端部に処理済み廃棄物の排出口を有し、下部に廃棄物から分離された分離物を排出する排出機構を備えた横長のケーシングと、
上記ケーシング内に回転可能に軸承された横長の回転軸と、
上記回転軸に取り付けられ、上記投入口から投入された廃棄物を破砕する複数の回転刃と、
上記回転軸に、上記回転刃よりも排出口側に取り付けられた複数の回転羽根であって、それぞれ、その回転に伴い、上記回転刃で破砕された廃棄物を投入口側から排出口側へ進行させるように捩って配設された回転羽根と、
上記ケーシング内の下側部に配置され、上記回転羽根の回転経路の一部を取り囲む多孔部材と、
上記ケーシング内の上側部に形成される空間であって、上記回転羽根の通過領域に隣接し、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間とを備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、例えば賞味期限切れのパック入り飲料や、袋詰めの生ゴミ等のような流動物を固形物に収容した廃棄物が、ケーシングの一端部の投入口から投入され、回転する回転刃により破砕される。これにより、例えばパック入り飲料はパックが破砕されて飲料が放出され、袋詰めの生ゴミは袋が破断されて生ゴミが放出される。破砕された廃棄物は、回転する回転羽根によって排出口側へ進行させられる。このとき、例えば飲料や生ゴミのような流動物が、回転する回転羽根から遠心力を受け、多孔部材を透過して分離される。この多孔部材を透過して分離された流動物は、排出機構によってケーシングから排出される。多孔部材を透過することなくケーシング内に残った固形物は、回転羽根からの遠心力によって、付着していた流動物が除去されることにより洗浄される。また、ケーシング内に残った固形物は、回転羽根からの遠心力によって、脱水される。なお、ここで、脱水とは、水に限らず、固形物に付着していた液体や土砂等の固体を水と共に固形物から分離することをいう。固形物に付着する水分が比較的少ない場合は、固形物が、回転羽根の回転によってケーシング内に生成される空気流により乾燥する。ケーシングの他端部に達した固形物は、排出口から排出される。このような処理が行われるケーシング内において、ケーシング内の上側部に第１の余裕空間を有するので、廃棄物が回転軸や回転羽根に絡み付く不都合や、廃棄物が回転羽根とケーシング内壁面との間に詰まる不都合が防止される。
【０００９】
このように、本発明の破砕分別装置によれば、処理中の廃棄物の絡みつきや詰まりを防止しながら、廃棄物を流動物と固形物とに分別できるうえ、固形物を洗浄及び脱水できる。したがって、例えば賞味期限切れのパック入り飲料や、袋詰めの生ゴミ等のような水分を内包した廃棄物を、流動物である飲料や生ゴミと、固形物であるパックの破砕片や袋の破砕片とに安定して分別することができ、さらに、固形物を洗浄して脱水した状態で分別することができる。その結果、例えば再生燃料の材料等の再生資源として用いることができる固形物を、有効かつ効率良く得ることができる。
【００１０】
ここで、本発明において、流動物とは、流動性を有して多孔部材の孔を透過可能なものをいい、液体やゲル状体等の流動物のほか、液体と共に流動する微小な固形物をも含む。一方、固形物とは、多孔孔を透過しない寸法を有し、プラスチックや金属やガラス等のように液体が実質的に浸透しないもののほか、例えば紙などのように、液体が浸透しても、形状を保つことによって多孔孔を透過しない寸法が保持されるものも含まれる。
【００１１】
一実施形態の廃棄物の破砕分別装置は、上記回転羽根が、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで、上記回転刃と回転羽根との間に、第２の余裕空間が形成されている。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記第２の余裕空間が形成されることにより、破砕直後又は破砕途中の廃棄物が、上記回転羽根の作用を即座に受けることなく、第２の余裕空間を通過した後に回転させられる。したがって、例えば廃棄物が比較的大量に投入された場合にも、廃棄物の回転羽根に対する絡みつきや回転羽根とケーシング内壁面との間での詰まりを効果的に防止することができる。
【００１３】
一実施形態の廃棄物の破砕分別装置は、上記第２の余裕空間は、上記複数の回転羽根が、上記回転軸の周方向に１つおきに、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで形成されている。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記第２の余裕空間が上記回転軸の周方向で１つおきに形成されることにより、廃棄物の回転羽根に対する絡みつきや回転羽根とケーシング内壁面との間での詰まりを防止できるうえに、廃棄物の滞留を抑制できて、十分な処理効率性を確保することができる。
【００１５】
一実施形態の廃棄物の破砕分別装置は、上記第１の余裕空間を規定する上記ケーシングの内壁面に、複数のリブが、上記回転羽根の回転に伴い上記第１の余裕空間における廃棄物を排出口側に進行させるように方向付けられて形成されている。
【００１６】
上記実施形態によれば、複数のリブにより、ケーシングを補強することができると共に、不均一な滞留個所の発生を防止しつつ廃棄物を排出口側に進行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る廃棄物の破砕分別装置及びその破砕分別装置へ廃棄物を定量供給する供給装置を模式的に示す側面図である。
【図２】破砕分別装置の本体主要部の斜視図である。
【図３】破砕分別装置の本体主要部の内部を示す模式平面図である。
【図４】破砕分別装置の本体主要部の縦断面図である。
【図５】破砕分別装置の本体主要部の模式平面図である。
【図６】図４中のＩ−Ｉ線に沿った横断面図である。
【図７】破砕分別装置の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る廃棄物の破砕分別装置について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１９】
図１は、廃棄物の破砕分別装置１０及びその破砕分別装置へ廃棄物を定量供給する供給装置４０を模式的に示す側面図である。また、図２は、破砕分別装置１０の本体主要部の斜視図である。更に、図３は、破砕分別装置１０の本体主要部の内部を示す模式平面図であり、図４は、破砕分別装置１０の本体主要部の縦断面図であり、図５は、破砕分別装置１０の本体主要部の模式平面図である。図６は、図４中のＩ−Ｉ線に沿った横断面図である。図７は、破砕分別装置１０を排出口３側から見た背面図である。
【００２０】
この破砕分別装置１０は、固形物内に流動物を収容してなる廃棄物を、再生利用のために破砕及び洗浄し、脱水するものである。破砕分別装置１０は、その基本構成として、その一端部に連続的に供給される廃棄物の投入口２を有すると共に、その他端部に処理済み廃棄物の排出口３を備えたケーシング１を有している。ケーシング１は、大略五角形の横断面を有する箱状の下部ケーシング１ａと、半円筒状の上部ケーシング１ｂとで構成されている。上部ケーシング１ｂの正面側の端面に投入口２が形成されている一方、上部ケーシング１ｂの側面の背面に近い部分に排出口３が形成されている。排出口３には、図７に示すように、上部ケーシング１ｂの半円筒の接線方向に延びると共に先端が下方に屈曲したダクト３１が連結されている。上部ケーシング１ｂは、下部ケーシング１ａの上端にヒンジで開閉可能に連結されており、メンテナンスの際に内部が露出可能になっている。ケーシング１は、また、その下端に、廃棄物から分離された流動物や微小な固形物等の分離物を排出する機構として、スクリューコンベヤ９を備えている。
【００２１】
更に、ケーシング１には回転軸２０が回転可能に軸承されており、回転軸２０のケーシング１内の部分の周面には、回転軸２０の回転中に投入された廃棄物を投入口２側から排出口３側へ進行させる複数の回転羽根２１が取り付けられている。回転羽根２１は、回転軸２０の周面に捩って配設されており、例えば、回転軸２０の軸線Ｃに対する回転羽根２１の角度α（図５参照）は、約１５°に設定される。なお、回転羽根２１の軸線Ｃに対する角度αは、３〜３０°の範囲内に設定でき、好ましくは、１０〜２０°である。
【００２２】
なお、図１に示すように、本実施形態では、破砕分別装置１０に隣接して設置され、投入口２に対して廃棄物を供給する供給装置として、水平方向に配列された２軸のスクリュ４２を備えた投入スクリュ装置４０が採用されている。この投入スクリュ装置４０は、２軸のスクリュ４２，４２を、上から見て互いの内側に向かって回転駆動し、これにより、スクリュ４２，４２の内側かつケーシング１側に押し込む力を廃棄物に作用させる。投入スクリュ装置４０のスクリュ４２は、モータからの駆動力が入力される回転軸４２ａと、回転軸４２ａの外周面に固定された螺旋羽根４２ｂと、螺旋羽根４２ｂの外縁に所定間隔を置いて固定された複数の切削刃４３で概ね構成されている。この投入スクリュ装置４０により、その投入口４１から矢印Ａに示すように投入された廃棄物が、ケーシング１側に連続的に押し出されて定量供給される。このとき、投入スクリュ装置４０により、スクリュ４２で連続的に押し出される過程で、廃棄物が切削刃４３で破砕されて事前の破砕作用を受ける。また、２つのスクリュ４２，４２が回転するに伴い、一方のスクリュ４２の切削刃４３が他方のスクリュ４２の回転軸４２ａに近接する位置を通過するので、他方の回転軸４２ａに廃棄物が巻き付く不都合を防止できる。投入スクリュ装置４０の２軸のスクリュ４２により事前に破砕された廃棄物は、投入口２からケーシング１内に押し出され、押し出された部分が、後述する回転刃２４で切断される。なお、投入スクリュ装置４０は、水平方向に配列された２軸のスクリュ４２を備えるものに限らず、例えばスクリュ４２を１軸のみ備えるもの等、投入された廃棄物をケーシング１内に定量供給できれば、どのような構造でもよい。また、スクリュ４２は切削刃４３を有しなくてもよい。
【００２３】
また、ケーシング１内の下側部には、回転羽根２１の回転経路の下側部を取り囲むように、多孔部材としてのスクリーン１３が配設されている。このスクリーン１３は半円筒型のパンチングメタルを用いて形成され、このパンチングメタルの孔の径は直径が３〜６ｍｍである。このスクリーン１３は、孔の直径が３〜６ｍｍであることにより、洗浄効果を維持しつつも、廃棄物の固形物の通過を抑制することができる。なお、スクリーン１３の孔の大きさは、処理対象である廃棄物の寸法や、廃棄物から分離すべき流動物の構成物の寸法等に応じて適宜設定できる。また、多孔部材は、パンチングメタルの他に、金網又は格子若しくはそれらの組み合わせで構成されてもよい。また、多孔部材は、廃棄物からの流動物の除去の目的以外に、廃棄物の分別の目的に用いてもよい。
【００２４】
廃棄物から分離した流動物は、スクリーン１３を通過した後、ケーシング１の下部に集まる。このケーシング１の下部に集まった流動物は、スクリューコンベヤ９により搬送され、その排出口４から矢印Ｂで示すように排出される。
【００２５】
上記回転軸２０は、ケーシング１の前後に配置された軸受２８、２９によって水平に回転可能に支承されている。この回転軸２０は、回転羽根２１の周速度が２５〜３０ｍ／秒になるように、図示しないモータによって、前方側すなわち上流側（図１中の右側）から見て時計廻りの方向に回転駆動される。なお、モータの駆動力は、軸受２９からケーシング１外に延出した回転軸２０の端部に設けられた図示しないプーリを介して、回転軸２０に入力される。
【００２６】
本実施形態では、回転軸２０に対して、６枚の回転羽根２１が回転軸２０の周方向に６０度ピッチで取り付けられている。また、各回転羽根２１は、廃棄物に接触して遠心力を伝える作用面が回転羽根２１に対してほぼ直交するように、ブラケット２３によって支持されている。なお、図１乃至５では、ブラケット２３の図示は省略している。各回転羽根２１には、その回転が高速になるほど大きくなる空気抵抗の影響を抑制し、また、分離された固形物の乾燥を促進するために、円形の複数の貫通孔２１ａが設けられている。
【００２７】
図６からよく分かるように、本実施形態では、上部ケーシング１ｂの内側に、回転羽根２１の通過領域に隣接して、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間Ｓ１が形成されている。この第１の余裕空間Ｓ１に、廃棄物がケーシンング１の上方に持ち上げられるタイミングで、その廃棄物の少なくとも一部が受け入れられる。すなわち、廃棄物の第１の余裕空間Ｓ１への逃げが可能となる。したがって、廃棄物の回転羽根２１に対する絡みつきや、回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間における廃棄物の詰まりを防止することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、第１の余裕空間Ｓ１を規定するケーシング１の内壁面に、複数のリブ１１が形成されている。図５には、複数のリブ１１と、リブ１１に対向する位置（最上位置）にある回転羽根２１とが実線で示される。また、排出口３の平面図における投射位置が二点鎖線で示される。複数のリブ１１は共に、回転羽根２１の回転（すなわち矢印Ｄで示す方向への移動）に伴い、第１の余裕空間Ｓ１に受け入れられている廃棄物Ｗを矢印Ｅの方向に誘導して排出口３側に進行させるように、方向付けられている。すなわち、リブ１１は、平面視において、回転羽根２１の回転方向に向かうにつれて投入口２から排出口３に向かう側に、回転羽根２１の回転軸２０の径方向に対して傾斜している。このリブ１１の回転軸２０の径方向に対する傾斜角度は、１５°に設定されている。なお、このリブ１１の回転軸２０の径方向に対する傾斜角度は、３〜３０°の範囲内に設定でき、好ましくは、１０〜２０°である。このように、ケーシング１の内壁面にリブ１１が形成された構成により、廃棄物の滞留個所の発生を防止しつつ、廃棄物を排出口３側に進行させることができる。また、リブ１１により、このリブ１１が固定された上部ケーシング１ｂの補強を行うことができる。
【００２９】
更に、本実施形態では、回転羽根２１の前方側すなわち上流側（図１中の右側）に、投入口２から投入された廃棄物を破砕するための複数の回転刃２４が、回転羽根２１と共に回転軸２０まわりに回転可能に設けられている。具体的に、回転軸２０に対して、３枚の回転刃２４が回転軸２０の周方向に１２０度ピッチで取り付けられている。他方、これらの回転刃２４に対応して、図６に示すように、投入口２の近傍に、ケーシング１の内壁面から回転軸２０に向かって延びる固定刃５が取り付けられている。回転軸２０の回転に伴い、まず、投入スクリュ装置４０によって投入口２からケーシング内に押し出された廃棄物を切断する。引き続いて、固定刃５に対して回転刃２４が順次接離することにより、固定刃５と回転刃２４が順次せん断作用を行って、廃棄物を順次破砕する。
【００３０】
加えて、本実施形態では、回転羽根２１が、回転刃２４に対して回転軸２０の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで、回転刃２４と回転羽根２１との間に、第２の余裕空間Ｓ２が形成されている。より具体的には、第２の余裕空間Ｓ２は、複数の回転羽根２１が、回転軸２０の周方向に１つおきに、回転刃２４に対して回転軸２０の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されて形成されている。すなわち、計６枚の回転羽根２１が回転軸２１に取り付けられる本実施形態では、周方向に１つおきの３枚の回転羽根２１に対応して、３つの第２の余裕空間Ｓ２が形成されている。
【００３１】
このような第２の余裕空間Ｓ２が形成された構成によれば、破砕直後又は破砕途中の廃棄物が、回転羽根２１の作用を即座に受けることなく、第２の余裕空間Ｓ２に導かれ、その後に、回転羽根２１から回転力を受けることになる。したがって、例えば廃棄物が比較的大量に投入された場合にも、廃棄物の回転羽根２１に対する絡みつきや回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間での詰まりを効果的に防止することができる。また、第２の余裕空間Ｓ２が回転軸２１の周方向で交互に形成されるため、廃棄物の滞留を抑制して十分な処理効率を確保することができる。
【００３２】
更に、本実施形態では、各回転羽根２１には、ケーシング１の内壁面に対向する縁端部に、ゴム製の可撓接触部材２２が取り付けられている。回転羽根２１は、この可撓接触部材２２がケーシング１の内壁面及びスクリーン１３の内周面に接触した状態で回動することで、回転羽根２１とケーシング１の内壁面及びスクリーン１３の内周面との間が接触した状態を保持し、廃棄物を効果的に搬送することができる。また、可撓接触部材２２がケーシング１の内壁面に接触した状態で回転羽根２１が回転することにより、回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間へ廃棄物が侵入して詰まりが生じる不都合を防止できる。なお、可撓接触部材２２は、ケーシング１の内壁面に接触しながら摺動できる可撓性を有していればよく、ゴム以外の他の材料で形成されてもよい。
【００３３】
更に、本実施形態では、廃棄物を洗浄する洗浄流体をケーシング１内に供給するための供給管１４が、ケーシング１に接続されている。供給管１４には調整バルブ１５が介設されており、図示しないバルブ駆動装置により、調整バルブ１５の開度が調整される。供給管１４は、ケーシング１の投入スクリュ装置４０が設けられた側の端面に接続されており、図６に示すように、供給管１４の吐出口１４ａが投入口２の両側に開口している。供給管１４には、洗浄流体としての水が供給され、調整バルブ１５で調整された流量の水がケーシング１内に供給される。供給管１４からケーシング１内に供給された洗浄流体により、廃棄物の流動物を固形物から洗い流して廃棄物を洗浄するようになっている。なお、洗浄流体は、水以外に、１００℃以下の湯や、１００℃以上の飽和蒸気又は過熱蒸気であってもよい。飽和蒸気又は過熱蒸気は、０．１Ｍｐａ以上０．２Ｍｐａの圧力でケーシング１内に噴射するのが好ましい。洗浄流体の種類や流量は、廃棄物の種類に応じて適宜選択又は調整することができる。
【００３４】
次に、上記構成の破砕分別装置１０により、流動物としての生ゴミが固形物としての樹脂製の袋に収容されてなる廃棄物を処理する手順を説明する。まず、投入口４１から投入スクリュ装置４０に投入された廃棄物は、スクリュ４２，４２でケーシング１側に送られると共に切削刃４３で事前に破砕され、ケーシングの投入口２からケーシング１内に押し出される。投入スクリュ装置４０によって投入口２からケーシング１内に押し出されつつある廃棄物は、スクリュ４２の先端で一部が保持された状態で、回転刃２４により切断される。さらに、押し出された廃棄物や切断された廃棄物が、固定刃５及び回転刃２４のせん断作用により破砕される。これにより、固形物の袋が破られて流動物の生ゴミが放出され、また、寸法の比較的大きい生ゴミが破砕される。こうして破砕された廃棄物は、付加的な第２の余裕空間Ｓ２を通過した後、回転羽根２１により搬送される。
【００３５】
この搬送の間に、破砕された廃棄物が回転羽根２１と共に高速回転することで大きな遠心力が与えられると、流動性のある生ゴミがスクリーン１３を透過して下部ケーシング１ａ側に追いやられ、廃棄物から流動物の生ゴミが効果的に分離させられる。また、供給管１４を通してケーシング１内に供給された洗浄流体により、固形物である袋の破砕片に付着した流動物が洗われて分離する。こうして、廃棄物から流動物の生ゴミが分離することにより、固形物である樹脂製の袋の破砕片が洗浄される。また、回転羽根２１から受ける遠心力により、樹脂製の袋の破砕片が効果的に脱水作用を受ける。さらに、廃棄物に含まれていた水分量が少ない場合、樹脂製の袋の破砕片は、回転羽根２１の回転によってケーシング１内に生成される空気流により、効果的に乾燥する。特に、本実施形態では、回転羽根２１に貫通孔２１ａが形成されているので、回転羽根２１の回転に伴い、樹脂製の袋の破砕片が回転羽根２１の貫通孔２１ａを通ってケーシング１内を流動し、これにより、効果的に空気流に接触して乾燥する。
【００３６】
また、回転羽根２１による廃棄物の搬送の間には、廃棄物の少なくとも一部が、ケーシンング１の上方に持ち上げられるタイミングで、第１の余裕空間Ｓ１に受け入れられる。この第１の余裕空間Ｓ１に受け入れられた廃棄物は、回転羽根２１の回転に伴い、回転羽根２１から受ける送り作用と、リブ１１から受けるガイド作用により、排出口３側へ徐々に進行させられる。
【００３７】
ケーシング１の下部に収集された流動物である生ゴミは、その後、スクリューコンベヤ９により搬送され、排出口４からケーシング１の外へ排出される。一方、スクリーン１３を通過しないでケーシング１内に残留した固形物である袋の破砕片等は、回転羽根２１から作用する遠心力により、排出口３から出てダクト３１を通り、図７の矢印Ｆで示すように、ダクト３１の先端の開口３１ａからケーシング１の外へ排出される。
【００３８】
このように、本実施形態の破砕分別装置１０によれば、流動物を固形物で収容してなる廃棄物を効果的に破砕し、流動物と固形物を効果的に分別して、流動物が付着していない洗浄かつ脱水した状態の固形物の破砕片を得ることができる。また、第１及び第２の余裕空間Ｓ１，Ｓ２により、廃棄物の回転羽根２１に対する絡みつきや回転羽根２１とケーシング１の内壁面との間での詰まりを防止でき、ひいては、回転羽根２１の回転停止を確実に防止することができる。したがって、高い効率により、廃棄物を破砕し、分別して、洗浄な固形物の破砕片を得ることができ、よって、再生燃料の材料として有効に利用できる再生資源を効率的に得ることができる。また、本実施形態の破砕分別装置１０は、流動物を固形物で収容してなる廃棄物に対して、単一の装置により、粉砕と分別と洗浄を行うことができるので、廃棄物の前処理が不要であり、したがって、装置構成を簡単にでき、また、処理行程を簡易にできる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、破砕分別装置１０が、廃棄物として、生ゴミを収容した樹脂製の袋を処理し、袋の破砕片に付着した生ゴミを遠心力で分離させると共に、袋の破砕片に付着した流動物を洗浄流体で洗って分離させたが、洗浄流体を供給しないで回転羽根２１の遠心力のみによって流動物を分離してもよい。また、固形物に油汚れがある場合は、洗浄流体として、洗剤を含む水を供給管１４を通してケーシング１内に供給してもよい。また、回転体の遠心力による脱水のみならず、風による乾燥作用を強化するために、ケーシング１内に風を送る送風装置が追加されてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、破砕分別装置１０が、廃棄物として生ゴミ及び樹脂製の袋を処理したが、流動物としての飲料が固形物としての紙パックや金属缶で収容されてなる廃棄物や、流動物としての食用油が固形物としてのプラスチックボトルや金属缶で収容されてなる廃棄物等を処理してもよい。また、使用済みの農業用樹脂製シートのように、土砂や堆肥が付着した樹脂製の廃棄物を処理してもよい。この場合、破砕分別装置１０により、土砂や堆肥を効果的に分離して洗浄してなる樹脂シートの破砕片を得ることができる。また、使用済みの食品用梱包材や包装材のように、有機物が付着した樹脂製の廃棄物を処理してもよい。この場合、破砕分別装置１０により、肉や魚介類の梱包材や包装材のような臭気の強い廃棄物を、臭気の原因である有機物を効果的に分離して洗浄し、臭気を除去して清浄な樹脂の破砕片を得ることができる。
【００４１】
このように、本発明の破砕分別装置によれば、液体やゲル状体や微小な固体や有機物で形成された流動物と、紙やプラスチックや金属やガラス等の固形物とが混在する廃棄物を処理して、流動物が除去された清浄な固形物を得ることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ ケーシング
２ 投入口
３ 排出口
４ 流動物の排出口
５ 固定刃
９ スクリューコンベヤ
１０ 廃棄物の破砕分別装置
１１ リブ
１３ スクリーン
２０ 回転軸
２１ 回転羽根
２１ａ 貫通孔
２２ 可撓接触部材
２３ ブラケット
２４ 回転刃
Ｃ 軸線
Ｓ１ 第１の余裕空間
Ｓ２ 第２の余裕空間
Ｗ 廃棄物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に廃棄物の投入口を有すると共に他端部に処理済み廃棄物の排出口を有し、下部に廃棄物から分離された分離物を排出する機構を備えた横長のケーシングと、
上記ケーシング内に回転可能に軸承された横長の回転軸と、
上記回転軸に取り付けられ、上記投入口から投入された廃棄物を破砕する複数の回転刃と、
上記回転軸に、上記回転刃よりも排出口側に取り付けられた複数の回転羽根であって、それぞれ、その回転に伴い、上記回転刃で破砕された廃棄物を投入口側から排出口側へ進行させるように捩って配設された回転羽根と、
上記ケーシング内の下側部に配置され、上記回転羽根の回転経路の一部を取り囲む多孔部材と、
上記ケーシング内の上側部に形成される空間であって、上記回転羽根の通過領域に隣接し、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間と
を備えることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物の破砕分別装置において、
上記回転羽根が、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで、上記回転刃と回転羽根との間に、第２の余裕空間が形成されていることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の廃棄物の破砕分別装置において、
上記第２の余裕空間は、上記複数の回転羽根が、上記回転軸の周方向に１つおきに、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで形成されていることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の廃棄物の破砕分別装置において、
上記第１の余裕空間を規定する上記ケーシングの内壁面に、複数のリブが、上記回転羽根の回転に伴い該第１の余裕空間における廃棄物を排出口側に進行させるように方向付けられて形成されていることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項１】
一端部に廃棄物の投入口を有すると共に他端部に処理済み廃棄物の排出口を有し、下部に廃棄物から分離された分離物を排出する機構を備えた横長のケーシングと、
上記ケーシング内に回転可能に軸承された横長の回転軸と、
上記回転軸に取り付けられ、上記投入口から投入された廃棄物を破砕する複数の回転刃と、
上記回転軸に、上記回転刃よりも排出口側に取り付けられた複数の回転羽根であって、それぞれ、その回転に伴い、上記回転刃で破砕された廃棄物を投入口側から排出口側へ進行させるように捩って配設された回転羽根と、
上記ケーシング内の下側部に配置され、上記回転羽根の回転経路の一部を取り囲む多孔部材と、
上記ケーシング内の上側部に形成される空間であって、上記回転羽根の通過領域に隣接し、処理中の廃棄物を受け入れ可能な第１の余裕空間と
を備えることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物の破砕分別装置において、
上記回転羽根が、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで、上記回転刃と回転羽根との間に、第２の余裕空間が形成されていることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の廃棄物の破砕分別装置において、
上記第２の余裕空間は、上記複数の回転羽根が、上記回転軸の周方向に１つおきに、上記回転刃に対して上記回転軸の長さ方向に所定の間隔をおいて離間されることで形成されていることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の廃棄物の破砕分別装置において、
上記第１の余裕空間を規定する上記ケーシングの内壁面に、複数のリブが、上記回転羽根の回転に伴い該第１の余裕空間における廃棄物を排出口側に進行させるように方向付けられて形成されていることを特徴とする廃棄物の破砕分別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０６１８５（Ｐ２０１２−１０６１８５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７３３９（Ｐ２０１０−２５７３３９）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（５９１１１９６２４）株式会社御池鐵工所 (86)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（５９１１１９６２４）株式会社御池鐵工所 (86)
【Ｆターム（参考）】
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