JPH04500776A - 物質混合物を分離するための方法と装置およびこの装置の使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 物質混合物を分離するための方法と装置およびこの装置の使用 技術分野 本発明は、物質混合物、例えば材料混合物（再生利用可能なもの）を異なる性質 の個々の物質成分に環境に好都合に分離する方法、装置ならびにこの装置の使用 に関し、その際物質混合物が内方に同かってたわむ回転するドラムに連続的に供 給されるようになっている。

公知技術状態 例えば物質混合物、容器ごみ、塵芥に僚た成分を環境に好都合に加工する際に、 特別な材料の種類をできるだけ完全に分離する問題が出る。篩い技術も空気分離 技術も制約が加えられている。上記の材料の場合、しばしば有機性の、強く付着 する部分または細かな塵部分も生ずるので、空気または篩いでの分離は相応する 欠点と結びついている。

個々の場合に、非常に異なる収集材料を、例えばトラフ材料を、軽い再使用可能 な存機成分と、再生利用可能なものにまたはごみ捨て場に定められた重い種類と に選別することを避けることができない。

最近になって、少なくともガラス容器、缶詰、アルミニウム缶、プラスチックび んなとでは、できるだけ完全な再生のための努力の増大がなされている。

その場合、ガラスやアルミニウムのような個々の基礎的な材料をできるだけ少な い費用でそれぞれ他の加工センターに導き戻すことができるように、新しく生ず る材料の流れを合理的に分離しなければならない。ガラスの場合、できるだけわ ずかなガラスの破損が要求される。このため、あまり大きく集結させることがで きなくなる。その結果、できるだけ消費者の近くにある多数の小さな設備になる 。

通常の原理は、種々の物質の種類に手で選り分けることである。全ての高度に工 業化した社会の典型的な特徴は、全ての手作業のための費用が高いことである。

しかしながら、必要な手作業の費用の高いことが、真の再生のために有効な成果 にとってしばしば邪魔になっている。

米国特許明細書筒４７６０９２５号において、予め分離する作業に引き続き、ス ロープ搬送ベルトにより混合物が重い種類と軽い種類にブラシ軸で分離される解 決が知られている。ここでは、重い部分がブラシの運動により影響を受けないで 直接下方に向かって落下するようにしている。出願人の試験によれば、材料がい わば選別ドラムに前面に運ばれ、そして重い種類が選別ドラムの運動方向に運び 出されかついっそう軽い種類がドラム半径の周りに持ち上げられて他のドラム側 に投げられるときに、不十分なまたは変化する分離特性しか生じない。

発明の開示 今や、本発明には、簡単な、費用上好都合な作動手段または相応する方法技術で 種々の物質混合物に対し高い分離効果を達成するという課題が設定された。さら に、作動のためにできるだけわずかなエネルギーを費やしかつわずかな訓練され た職員によって操作できることが可能でなければならない。

本発明による方法は、物質混合物を表面運動に対し同じ方向に配向して選別ドラ ムに導き、そして選別ドラムの運動方向において種類に分配することを特徴とす る。

全ての関与する専門家の驚くべきことには、すでに非常に簡単に考案された最初 の実験装置で予期しない高い選別特性を達成することができた。例えば、わずか な試運転後、ガラスびん、プラスチック缶およびアルミニウム缶の混合物を、そ れが対応する万能−収集場所にたまると同様に、はとんど１００％正しくガラス および残りの成分に分配することができた。実験のために、自動洗車装置でのよ うに知られた遠心カドラムブラシが使用された。選別のために必要なエネルギー は、空気選別分離突起と比較してわずかなパーセントにしかならない。実験の最 初の観察では、観察者には、なぜ直接眼で認識できる理由もなく、ガラスびんが 選別ドラムの回転方向に沈下して下方に退出するが、プラスチックびんは完全に 的確に退けられて引き続く収集容器にまたは相応する通路案内要素に投げられる のかという自然の理解さえも生じてない。比較的重い物体が実質的に半径方向に かつ接線方向にではなく沈下するときに、特に始めに定められてない形状を有す る物体の場合に多くの選別の問題のための面圧のパラメータが新しい優れた選別 技術を可能とするということが、本発明により初めて認識された。重さ自体は、 大きさと同様に真の面圧選別技術のためになお一つの二次的役割しか演じない。

面圧または相応する遠心的な侵入妨害力は、一方では選別ドラムの回転により発 生された動的な力によりならびに他方では剛毛と選別すべき物体との間の動力学 的な相互作用によりとりわけ選別結果に責任をもっている。混合物成分の分配は 、投下側で遠心カドラムの剛毛の遠心方向に行われる。なぜなら、そのようにの み多数の剛毛は分離力サイクルに混合物の各粒子と共に実際に選択的に押しこま れるからである０本来の分離は、面圧の特別に軽い物体といっそう重い物体の間 で行われる。

さらに続く実験では、篩いにより予め選別された物質混合物をトラフ材料として 機械的な種類ならびに有機的な種類に分配しなければならなかった。ここでも、 特に前もって物質混合物が多分基部大きさより小さい部分のみ、例えば２５０〜 ３００　ｍ＋ｏより小さい部分のみを含むときに、驚くほど良好な分離特性を達 成できた。

本発明により、種々の異なる特に好都合な設計思想が可能である。

選別ドラムが遠心カドラムブラシとして形成されかつ遠心ドラムの可撓性または 押し込み可能性またはそれに起因する面圧が（ブラシを有する）選別ドラムの回 転数および／または装備の相応する選択により確定されるのが全く特に好都合で ある。剛毛の長さで、できるだけ大きい分離すべき物体を決定することができる 。

さらに、原材料が供給集合体で選別ドラムの円筒状外筒へ装入されるのが好都合 である。そのとき、原材料を選別ドラムの上にある範囲に、特に好ましくは一番 上にある範囲に装入することを提案する。

材料混合物に応じて、分離すべき材料を選別ドラムに関して多くの接線方向の成 分をもってまたは多くの半径方向の成分をもって装入することにより選別特性が 高められる。これまでの実験の示すところによれば、原材料は供給集合体で選別 ドラムの周速度のほぼ１０〜３０％に、好ましくは１０〜２５％に予め加速され なければならない。

さらに、選別ドラムは配向可能な強い空気流を発生することが認められた。これ は、紙片、繊維、ひもなどのような別の軽い種類を分離するために利用できる。

同時に、空気流が非常に確実にひもや同様なものを選別ドラムに巻き付けるのを 阻止するので、非常に高い作動の安全性を達成できる。

さらに、本発明は、前述したように物質混合物を個々の物質成分に分離する装置 に関する０本発明による装置は、物質混合物を連続的に供給するための装入装置 を上方の扇形に、好ましくは相応して（横断面で見て）時計の１１．００〜１４ ．００　、全く特別に好ましくは１２．００と１３．００の間に、選別ドラムの 表面運動の方向に有することを特徴とする。軽い部分の送出し部は投入側にほぼ ドラム回転軸心の高さに配置されかつ重い部分の送出し部は下方に引き続く四分 円に配置されるのが好都合である。

選別ドラムを遠心カドラムブラシとして形成するのが好都合であり、例えば自動 洗車装置のための洗浄ブラシを使用する場合に、ドラム効果が作動状態で初めて 形成される。静止状態では、剛毛が下方に向かって下げられている。回転のとき に生ずる遠心力ならびに剛毛の数と品質の選択により、物体がドラムの内部に侵 入するための抵抗挙動が確定される。

回転する各ブラシの通路指向力ならびに調整される空気流が、面圧の特別ないっ そう軽い部分の通路指向のためにパルスを発生する。

特に好都合には物質混合物供給部がベルトまたは加速ベルトとして、全（特に好 都合には直列に接続された篩いと共にまたは棒鎖格子形コンベヤとしてまたは固 定篩いとして、特に棒篩いとして形成される。

さらに、装入装置の搬送速度が０．５〜２　ｍ／秒に、好ましくは１．２〜１． ５　ｍ１秒になりおよび１〜１．５１１１の直径のときにドラムの周速度が５〜 Ｌ５　ｔａ／秒に、好ましくは７〜１０　ｔａ／秒になるようにする。

さらに、本発明は、好ましくは篩いを経て予め選別された容器ごみのような物質 混合物、従って例えば建築現場廃棄物、道路裂は目、建築材料残余および塵芥に 似た収集材料を選別するための遠心カドラムブラシの使用であって、その際重い 種類が実質的に鉱物性の成分を含みかつ軽い種類が実質的に有機性の材料を含む 遠心カドラムの使用に関する。

発明の記載 さて、本発明を三つの実施例によりさらに詳細に説明する。

第１図は第一の実施例を概略的に示す。

第２図は容器ごみのための実施形態を概略的に示す。

第３図はフィルム、紙などのような軽い種類の付加的な吸収のための実施例を示 す。

発明を実施するための方法 さて、第１図を引用しよう。材料混合物１工が、装入装置１を介して直接選別ド ラム２に引き渡される。選別ドラム２は、軸３を介して駆動される。この軸３に は剛毛４が固定されており、これらの剛毛は軸３の回転によりまたはそのときに 作用する遠心力により円筒状の形状５にもたらされる。多くの比較的高い面圧に 基づいて、ガラスびん６がびん６′ならびに６＃で示されているように、ドラム の内部に沈下する。びん６＃は選別ドラム・２の下方へ重い材料１５のための送 出しベルト７に引き渡され、そして相応する収集装置に供給される。選別ドラム ２に突き当たったときにアルミニュウム缶、プラスチックびんのようにわずかな 面圧しか及ぼさない物体は、剛毛４に突き当たったときにドラム表面からこれら の剛毛により接線方向にはねつけられる（アルミニュウム缶８．８′、８＃およ びプラスチック箱９．９′参照）。これらは、第二の送出しベルト１０を介して 中間材料１６のための収集装置に引き渡される。

材料混合物１１は、第１図によれば、三つの種類に分割される。重い材料１５は 、ガラスびん、中実の金属物体のように、または比較的大きい石も例えば材料混 合物中の重い種類１５と共に排出される場合にはその大きい石のように、選別ド ラム２に大きな面圧を及ぼす全ての物体を含む。中間材料１６は、アルミニュウ ム缶やプラスチック箱のような全ての軽い中空物体を含む。そのとき、鉄金属の 缶詰は磁気分離機を介して、たとえそれが選別ドラムの前にまたは後にあろうと も選別することができる。

材料混合物中の全ての細かい割分、特にガラス破片が選別ドラム２の前で棒鎖格 子コンベヤ１２として形成された装入装置ｌを通ってふるい分けられて、漏斗１ ３ならびにベルトコンベヤ１４を介して細かい材料のための収集装置に供給され る。

第２図は、塵芥のような成分を有する容器ごみのための選別装置を概略的に示す 。容器ごみの場合に重要なのは、原材料混合物を予め分類することである。原材 料混合物は、供給ベル）２０を介して篩いシステムまたはふるい段階２１に引き 渡される。上のまたは前述の粗い篩い２２は、例えば基部大きさより大きいまた は２５０〜３５０ＩＩ１１より大きい全ての割分、例えば大きい石破片、比較的 大きい木片などを除去する。細かな材料エフは粗い篩い２２を通ってもその下に 配置された細かい篩い２５を通っても落下し、そして漏斗１３およびベルトコン ベヤ１４を経て搬出される。

原材料混合物の中間割分は、篩い段階２１の反発物として加速ベルト２６に引き 渡される。使用の場合に応じて、加速ベルト２６に図示されてない調整可能な駆 動モータを設け、それによって材料混合物の搬送速度を選別ドラム２への衝突位 置の範囲で特別に選択可能であるようにする。あらゆる場合に、予備処理と無関 係に操作可能な加速ベルト２６は、材料混合物を選別ドラム２へ限定して送り出 すことができる可能性を与える。また、加速ベルト２６において付加的な配向手 段を取り付け、それにより少なくとも選別するのに骨が折れる割分を最適な方向 と位置で選別ドラム２に突き当たるようにすることもできる。大きな面圧を有す る重い材料１５のような石や同様なものは選別ドラム２に沈下して、下方に向か って送出しベルト７を経て運び去られる。主な有機成分を含む中間材料１６は、 送出しベルト１０を経て搬出される。

第３図は別の発展思想を示す。第１図および第２図と異なり、第３図によれば、 付加的になお軽い材料３０、例えば紙片、最も小さいプラスチック片および同様 なものが吸気部３１を介して吸い込まれる。

国際調査報告 国際調査報告 ＣＭ　９０００１８１ Ｓ＾３８５４５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．物質混合物、例えば材料混合物（再生利用可能なもの）を異なる性質の個々 の物質成分に環境に好都合に分離する方法であって、その際物質混合物が内方に 向かってたわむ回転するドラムに連続的に装入されるようになっている方法にお いて、物質混合物（１１）を表面運動に対し同じ方向に配向して選別ドラム（２ ）に導き、そして選別ドラム（２）の運動方向において種類に分配することを特 徴とする方法。 ２．面圧に依存して、一つの割分がドラム運動と同じ方向において選別ドラムに 沈下して好ましくは下方に向かって送り出され、そして第二の割分が選別ドラム （２）から接線方向にはねつけられることを特徴とする、請求の範囲１による方 法。 ３．選別ドラム（２）が遠心カドラムブラシとして形成されかつ可撓性またはそ れに起因する面圧がブラシ（４）を有する選別ドラム（２）の回転数および／ま たは装備および同様なものの相応する選択により確定され、かつ作用状態で円筒 状の形をとることを特徴とする、請求の範囲２による方法。 ４．物質混合物（１１）が選別ドラム（２）の一番上に存在する範囲に装入され 、そして選別ドラム（２）に好ましくは分類篩い系が直列に接続されることを特 徴とする、請求の範囲３による方法。 ５．物質混合物（１１）が接線方向の成分を有する装入装置（１）で選別ドラム （２）に装入され、そしてドラムの周速度のほぼ１０〜３０％に、好ましくは１ ０〜２５％に予め加速されることを特徴とする、請求の範囲４による方法。 ６．選別ドラム（２）により空気流が発生され、この空気流が別の軽い割分を分 離するために利用されることを特徴とする、請求の範囲１から５までのうちの一 つによる方法。 ７．特に請求の範囲１から６までのうちの一つによる、物質混合物を内方に向か ってたわむ選別ドラムで個々の物質成分に分離するための装置において、物質混 合物（１１）を連続的に供給するための装入装置（１）を上方の扇形に、好まし くは相応して時計の１１．００〜１４．００、全く特別に好ましくは１２．００ と１３．００の間に、選別ドラム（２）の表面運動の方向に有することを特徴と する装置。 ８．軽い材料用の送出しベルト（１０）がほぼドラム回転軸線の高さまたは軸（ ３）の高さにおよび重い材料用の送出しベルト（７）が引き続く四分円弧に配置 されていることを特徴とする、請求の範囲７による装置。 ９．選別ドラム（２）が遠心カドラムブラシとして形成されかつ円筒状の形を有 することを特徴とする、請求の範囲８による装置。 １０．選別ドラム（２）に、普通より大きいかまたは小さい大きさを排除するた めに分類システムが直列に接続されていることを特徴とする、請求の範囲８また は９のうちの一つによる装置。 １１．装入装置（１）が物質混合物加速要素として形成され、好ましくは限定さ れた供給方向および／または速度を自由に選択できる可能性をもって形成されて いることを特徴とする、請求の範囲７から１０までのうちの一つによる装置。 １２．装入装置（１）がベルトコンベヤとしてまたは棒鎖格子形コンベヤとして または固定した棒篩いとして形成されていることを特徴とする、請求の範囲８か ら１１までのうちの一つによる装置。 １３．装入装置（１）が０．５〜２ｍ／秒の、好ましくは１．２〜１．５ｍ／秒 の搬送速度または排出速度を有する加速ベルト（２６）として形成され、そして １〜１．５ｍの直径のときに選別ドラム（２）の周速度が５〜１５ｍ／秒に、好 ましくは７〜１０ｍ／秒になることを特徴とする、請求の範囲８から１２までの うちの一つによる装置。 １４．容器ごみのような予め選別された物質混合物、従って例えば混合された建 築現場廃棄物、道路裂け目、建築材料残余および塵芥に似た収集材料を好ましく は篩いを経て選別するための遠心力ドラムブラシの使用であって、その際重い種 類が実質的に鉱物性の成分を含みかつ軽い種類が実質的に有機性の材料を含む遠 心力ドラムの使用。