JP6371999B1 - 混合収集廃棄物の選別処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースを小型でき、空ビンと内容物を含む回収容器との手選別時の作業性を高められる混合収集廃棄物の選別処理システムを提供する。
【解決手段】第１のベルトコンベア１１による混合収集廃棄物Ａの搬送中、風力選別機１３からの風力により、第１のベルトコンベア１１に並設された第２のベルトコンベア１２まで軽量空容器を吹き飛ばす。短尺な２本の第１、第２のベルトコンベア１１，１２を並べて配置したため、選別処理システム１０の設置スペースの小型化が図れる。また、軽量空容器を吹き飛ばして選別対象物が減少するので、第１のベルトコンベアの下流側で行われる空ビンと内容物を含む回収容器との手選別の作業性が高まる。手選別の人員を削減できる。
【選択図】図１

Description

この発明は混合収集廃棄物の選別処理システム、詳しくはベルトコンベアにより搬送している複数種の回収容器を含む混合収集廃棄物の中から、内容物を含まない缶、ビン、ペットボトルと、それ以外とを分別する混合収集廃棄物の選別処理システムに関する。

飲料容器の空缶（空アルミ缶・空スチール缶）、空ビン、空ペットボトル等は、市町村等の各自治体による回収の他、コンビニエンスストアや自動販売機等からの事業系ルートを通じても回収される。これらは種類ごとに選別され、それぞれが再生処理された後、さまざまな用途で再利用されている。
ところで、回収された各容器は、必ずしも分別されているとは限らず、これらは複数種の飲料容器と、他のゴミとが混在した混合収集廃棄物としてビニール袋に詰めて回収される場合がほとんどである。
そのため、各自治体の資源選別センターでは、水平方向に長い１本のベルトコンベア（第１のコンベア）を設置し、このコンベアの上流部でビニール袋を破袋し、コンベアの搬送路に沿って一列に並んだ各専用の選別機により、それぞれ内容物（残渣）を含まないスチール缶、アルミ缶、ペットボトルに分別され、コンベアの下流部において、その側方に並んだ複数の作業員により、空ビンと、内容物を含む各飲料容器とに手選別されていた（例えば、非特許文献１など）。

［平成２９年４月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.kankyou-sapporo.jp/project/project03/choice＞

しかしながら、従来、破袋したビニール袋に詰めた飲料容器を種類ごとに分別する作業は、水平方向に長く延びて配置された１本のベルトコンベアの搬送路に沿って順次行われていた。そのため、資源選別センターでは、この長尺なベルトコンベアを設置するために、大きなスペースを確保する必要があった。
また、上記ベルトコンベヤ上で混合された状態で送られてくる容器から残渣入りのペットボトルを選別するには作業員の手作業にのみ依存しているため、大量に送られる混合された容器から空ビンと残渣入りの飲料容器とを手選別する作業域に、より多くの作業者を配置しなければならなかった。その結果、選別にかかる作業負担が大きくなっていた。

そこで、発明者は鋭意研究の結果、ブロワからの風力によって、ベルトコンベアの搬送路上から空缶や空ペットボトルなどの軽量な空容器を吹き飛ばす風力選別機におけるこの空容器の挙動に着目した。そして、内容物を含まない軽量空容器を、ベルトコンベアに並列配置された別のベルトコンベア（第２のベルトコンベア）まで吹き飛ばし、風力選別機よりコンベア下流側にこれらが搬送されないように構成すれば、選別処理システムの設置スペースのコンパクト化が図れ、風力選別機よりコンベア下流側で行われる空ビンと残渣入りの回収容器との手選別が容易になることを知見し、この発明を完成させた。

この発明は、選別処理システムの設置スペースの小型化が図れ、第１のベルトコンベアの下流側の端部で行われる空ビンと内容物を含んだ回収容器との手選別の作業性を高めることができる混合収集廃棄物の選別処理システムを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、第１のベルトコンベアによって搬送中の缶、ビン、ペットボトルを含む回収容器が混在した混合収集廃棄物を、前記回収容器の種類ごとに選別する混合収集廃棄物の選別処理システムにおいて、前記第１のベルトコンベアの側方に並列配置された第２のベルトコンベアと、前記第１のベルトコンベアの途中部に設けられて、搬送中のそれぞれ内容物を含まない前記缶と前記ペットボトルとからなる軽量空容器を、風力により前記第２のベルトコンベアまで吹き飛ばす風力選別機とを備えるとともに、前記混 合収集廃棄物はビン破片を含み、前記第１のベルトコンベアの途中部のうち、前記第２の ベルトコンベア側の側部の上方には、前記軽量空容器を除いた回収容器が、前記風力選別 機の風力の作用によって前記第２のベルトコンベアに向けて移動するのを阻止するストッ パが配置され、前記第１のベルトコンベアの途中部のうち、前記ストッパより前記第２の ベルトコンベア側の部分には、前記ストッパの下方の隙間を通過した前記ビン破片の落下 口が形成された混合収集廃棄物の選別処理システムである。

ここでいう"混合収集廃棄物"とは、回収容器（飲料容器）と、混合収集廃棄物の収集袋の破袋片を含む各種のシート片、ビン破片、サイズや素材が異なる各種のゴミ等とが混在したものをいう。このうち、回収容器は、内容物を含むもの、含まないものの何れでもよい。
ここでいう"回収容器"とは、主として缶、ビン、ペットボトル（プラスチック容器）を含むものであり、それらの混合比率等は回収ごとに異なる。プラスチック容器は、例えばペットボトルなどのように材質がプラスチックである容器であり、その材質は、ポリエチレン、ポリプロピレンのような汎用樹脂や、ポリエチレンテレフタレートのような機能性樹脂などである。
軽量空容器とは、内容物が含まれていない缶（空缶）と中身が残っていないペットボトル（空ペットボトル）である。このため、風力選別機からの送風により吹き飛ばされない重量物であるビン、それぞれ内容物が含まれている缶およびペットボトルは、第１のベルトコンベアによってそのまま下流側に搬送される。ちなみに"空容器"とは、この軽量空容器だけでなく、空ビンを含む。
缶は、スチール缶（ブリキ缶を含む）やアルミ缶である。

第１のベルトコンベアおよび第２のベルトコンベアは、無端ベルトをヘッドプーリとテールプーリとに掛け渡して周転（回転）させ、その搬送路上に対応する混合収集廃棄物や軽量空容器などを載せて搬送する装置である。
「第１のベルトコンベアの側方に第２のベルトコンベアが並列配置される」とは、各ベルトコンベアの搬送路が平行状態であることを意味する。第２のベルトコンベアの軽量空容器の搬送方向は、第１のベルトコンベアの混合収集廃棄物の搬送方向と同一でも逆でもよい。
また、各ベルトコンベアの搬送路の両側方（幅方向の両側）には、対応するベルトコンベアを取り囲むように一対の側壁を立設してもよい。各側壁はその種類を特に問わない。例えば、板材に限られずフェンス金網のような網状のものであってもよい。また、天井壁で対応するベルトコンベアを覆ってもよい。
第１のベルトコンベアの搬送路の途中には、混合収集廃棄物から軽量空容器を選別するために、風力選別機が設けられる。

風力選別機は、第１のベルトコンベア上の混合収集廃棄物に送風することで、軽量空容器のみを回収容器から分離（選別）するものである。
風力選別機の構造は任意である。例えば、第１のベルトコンベアの途中部と第２のベルトコンベアの途中部とを、各ベルトコンベアの搬送路に対して直交する連通路により連通し、また第１のベルトコンベアの途中部のうち、連通路とは反対側の側部にブロワを設け、このブロワから噴出する圧縮空気により、第１のベルトコンベアの搬送路上の軽量空容器を、連通路を経て、第２のベルトコンベアの搬送路に圧送するものなどを採用してもよい。連通路としては、例えば、直線上に延びて、側壁面と底面、上面（天井面）を有する、断面矩形に形成したものなどでもよい。こうすれば、連通路において、強風の流れを形成することができる。
ブロワの構造は限定されない。例えば、羽根車の回転運動によって第１のベルトコンベアの搬送方向に対して直交する方向（ほぼ直交する方向を含む）で、水平方向に送風する装置、いわゆる送風機などを採用することができる。ブロワの送風出力については特に問わないが、第１のベルトコンベアに搬送されている軽量空容器を吹き上げて、例えば連通路を経て、第２のベルトコンベアまで吹き飛ばすだけの出力が必要である。
ブロワからの圧縮空気の噴出で吹き飛ばされた軽量空容器は、第２のベルトコンベアの搬送路上に飛移する。

特に、前記混合収集廃棄物はビン破片を含み、前記第１のベルトコンベアの途中部のう ち、前記第２のベルトコンベア側の側部の上方には、前記軽量空容器を除いた回収容器が 、前記風力選別機の風力の作用によって前記第２のベルトコンベアに向けて移動するのを 阻止するストッパが配置され、前記第１のベルトコンベアの途中部のうち、前記ストッパ より前記第２のベルトコンベア側の部分には、前記ストッパの下方の隙間を通過した前記 ビン破片の落下口が形成された混合収集廃棄物の選別処理システムである。

ストッパとしては、例えば、板材、ブロック材などを採用することができる。ストッパの素材としては、例えば、鉄、ステンレス、トタン、亜鉛、アルミニウム合金といった各種の金属を採用することができる。その他、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂などの各種の合成樹脂や、杉、松、楓などの各種の木でもよい。
ストッパの形成位置は、風力選別機が設けられた第１のベルトコンベアの途中部であって、搬送路を構成する無端ベルトの第２のベルトコンベア側の端部（辺部、縁部）の上方である。これにより、搬送路の上面とストッパの下面との間には、ビン破片が通り抜けるための隙間が現出する。具体的な隙間の高さ（幅）は、数ｃｍ程度である。
ビン破片の落下口の形状やサイズは、ビン破片を落下可能なものであれば任意である。
この落下口の形成位置は、第１のベルトコンベアの途中部のうち、ストッパより第２のベルトコンベア側の部分、さらに詳しくは、搬送路（無端ベルト）の第２のベルトコンベア側の端より外側の部分である。

なお、前記混合収集廃棄物は、前記風力選別機によって吹き飛ばし可能な小型ゴミおよ びシート片を含み、前記第２のベルトコンベアは、幅方向の両側に側壁を有する上り傾斜 に配置されたコンベアで、前記第２のベルトコンベアには、前記風力選別機により吹き飛 ばされた前記軽量空容器、前記小型ゴミおよび前記シート片の飛来位置の上方に、衝突し た前記軽量空容器を前記第２のベルトコンベアに落下させる一方、該第２のベルトコンベ アの長さ方向に所定ピッチで形成された複数のスリットを介して、前記小型ゴミおよび前 記シート片を通過させる櫛歯型篩が配置され、該櫛歯型篩は、前記第２のベルトコンベア の幅方向に延びる複数の櫛歯部材が歯先へ向かって徐々に下方傾斜するとともに、前記第 ２のベルトコンベアと同一方向に同一角度で上り傾斜した部材で、前記櫛歯型篩の歯先と 、前記一対の側壁のうち、前記第１のコンベア側とは反対側に配された側壁の上縁との間 には、前記小型ゴミおよび前記シート片を通過させる歯先隙間が形成された混合収集廃棄 物の選別処理システムとすることもできる。

小型ゴミとしては、例えば、缶のプルタブ、ビンやペットボトルのキャップ、小石、木片、プラスチック片などが挙げられる。
シート片としては、例えば、混合収集廃棄物の収集袋の破片、ビニール片、紙片、布片などが挙げられる。
ここでいう「風力選別機により吹き飛ばされた軽量空容器、小型ゴミおよびシート片の第２のベルトコンベアにおける飛来位置」とは、風力選別機から噴き出された圧縮空気の進行方向と、第２のベルトコンベアの搬送路とが交差する位置である。

櫛歯型篩とは、各基端部が連結部材により連結されて、複数の櫛歯部材が所定ピッチで櫛歯状に配列された篩である。
櫛歯型篩の素材は限定されない。例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの各種の金属、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネイド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂などの各種の合成樹脂、杉、松、檜などの各種の木を採用することができる。各櫛歯部材の間には、それぞれスリットが配されている。
ここでいう歯先隙間とは、櫛歯型篩（の各櫛歯部材）の歯先と、第１のコンベア側とは反対側に配された第２のベルトコンベアの側壁のうち、上方傾斜した上縁との間に現出した細長い開口である。この側壁の上縁と櫛歯型篩の歯先とは、歯先の幅方向（第２のベルトコンベアの長さ方向）の全長にわたって平行状態が保たれている。

各スリットの幅および歯先隙間の高さ（幅）は、小型ゴミおよびシート片は通過できるが、軽量空容器は通過できないサイズであれば任意である。例えば、１０ｍｍ〜６０ｍｍである。１０ｍｍ未満では、小型ゴミやシート片がスリットおよび歯先隙間を素通りできない。また、６０ｍｍを超えれば、軽量空容器がスリットや歯先隙間を通過するおそれがある。また、好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍである。
櫛歯型篩の歯先（対峙する側壁の上縁）の傾斜角度は任意である。例えば、１０°〜４５°である。１０°未満では、第２のベルトコンベアのさらなる設置スペースのコンパクト化が図れない。また、４５°を超えれば、歯先と平行状態が保たれる側壁の上縁、ひいては第２のベルトコンベアの傾斜角度が大きくなりすぎて、搬送中の軽量空容器が搬送路を滑落するおそれがある。

さらに、前記第２のベルトコンベアにより搬送されるものは、前記内容物を含まないアルミ缶およびペットボトルと、前記各スリットおよび前記歯先隙間を通過できなかった前記小型ゴミおよび前記シート片とが混在する軽量混合収集廃棄物で、前記第２のベルトコンベアより搬出された前記軽量混合収集廃棄物の中から、回転磁界を利用して前記内容物を含まないアルミ缶を飛翔することで選別するアルミ選別機と、該アルミ選別機の排出部の直下に配置されて、前記内容物を含まないアルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物を、複数の回転ロールが所定ピッチで並列配置されたロールスクリーンにより受け、篩上で前記内容物を含まないペットボトルを選別するとともに、篩下に前記小型ゴミおよび前記シート片を落下させるロールスクリーン式篩機とを有した３段分別装置を備え、前記ロールスクリーンは、前記内容物を含まないペットボトルの搬出方向に向かって徐々に下り傾斜する傾斜角度を、５°〜１５°とした混合収集廃棄物の選別処理システムとすることも できる。

"軽量混合収集廃棄物"とは、軽量空容器を構成する空アルミ缶および空ペットボトルと、その他、風力選別機からの風力によって第１のベルトコンベア上から第２のベルトコンベアに軽量空容器が飛来した際、櫛歯型篩の各スリットや歯先隙間を通過できなかった大き目サイズの小型ゴミおよびシート片とをいう。
アルミ選別機とは、磁石を高速回転させることで発生する磁界と、その磁界によりアルミ缶に発生する渦電流による磁界とを反発させて、アルミ缶を前方に弾き飛ばすように構成された装置である。例えば、ベルトコンベア式のアルミ選別機として、磁石を周設した回転ロータをヘッドプーリに内蔵し、モータにより回転ロータを、例えば１，０００ｒｐｍ〜２，０００ｒｐｍで回転させるものなどを採用することができる。

ロールスクリーン式篩機とは、所定間隔で並設された複数の回転ロールと、各回転ロールを回転させる駆動モータと、駆動モータと各回転ロールとを連結するチェーンとを備え、各回転ロールは、ロール軸の外周面に、複数の回転ディスクがそろばん状に取り付けられたものである。よって、各ロール軸間および各回転ディスク間に形成された隙間が篩目となる。回転ディスクの形状は任意である。例えば、円形、三角形、四角形以上の多角形でもよい。１本の回転ロールに配設される回転ディクスの枚数は、複数であれば任意である。
ロールスクリーン式篩機の運転時、駆動モータを駆動することで、チェーンを介して各回転ロールが回転し、ロールスクリーンの上流側に落下した内容物を含まないアルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物が、徐々に下流側に搬送されながら篩分けられる。

３段分別装置とは、アルミ選別機と、これより下方に配置されたロールスクリーン式篩機とを備えたもので、３段分別装置の上段部では、アルミ選別機によって飛翔された空アルミ缶を分別し、その中段部では、ロールスクリーン式篩機のロールスクリーンの篩上で空ペットボトルを分別し、その下段部では、ロールスクリーン式篩機のロールスクリーンの篩目から落下した小型ゴミやシート片を分別する。これらの上段部、中段部および下段部から排出されたものは、例えば、各通路の下流部に配設された各種の搬送装置（例えばベルトコンベアなど）により、３段分別装置から搬出するようにしてもよい。
ロールスクリーンの傾斜角度が５°未満では、ロールスクリーンによる軽量混合収集廃棄物の選別処理時間が長くなる。また、１５°を超えれば、篩上から排出された空ペットボトルに小型ゴミやシート片が混入する量が増大する。ロールスクリーンの傾斜角度の変更は、各種の傾斜角度変更手段により行うことができる。傾斜角度変更手段を設けた場合には、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物（特に空ペットボトル）の量に応じて、ロールスクリーンの傾斜角度を変更し、その投下量に最適な分別速度と分別精度とに調整することができる。

請求項１に記載の発明によれば、第１のベルトコンベアによる混合収集廃棄物の搬送途中で、風力選別機からの風力によって、第１のベルトコンベアの搬送路上から、内容物を含まないアルミ缶（空アルミ缶）およびペットボトル（空ペットボトル）とからなる軽量空容器を、第２のベルトコンベアまで吹き飛ばす。
このように、選別処理システムのベルトコンベアとして、１本の長尺なコンベアではなく、これを２分割して並列配置した第１、第２のベルトコンベアを採用したため、選別処理システムの設置スペースの小型化を図ることができる。
また、あらかじめ風力選別機により軽量空容器が除去されているため、第１のベルトコンベアの下流側の端部で行われる空ビンと、残渣入りの回収容器との手選別の作業性を高めることができる。これにより、手選別に従事する人員の削減を図ることができる。

特に、風力選別機からの風力により軽量の空容器を第２のベルトコンベアまで吹き飛ばす際、その風力の作用によって、第１のベルトコンベアの搬送路に残った回収容器が、第２のベルトコンベア側に向かって移動しようとする（吹き飛ばされる）ことがある。しかしながら、この移動をストッパが阻止することにより、ビンの破片などの回収容器が、第１のベルトコンベアから外へ移動する（零れ出る）ことを防止できる。
また、第１のベルトコンベアの搬送路に残ったビン破片は、この風力が作用した際、第２のベルトコンベアの方へ移動して、ストッパの下の隙間を通過後に落下口に落ち、第１のベルトコンベアの下方へ排出される。これにより、作業者がビン破片を第１のベルトコンベアの搬送路から除去する作業を省くことができる。従来、このビンの破片はコンベヤベルトの裏側に移動、付着し、ウレタンベルト本体を損傷させていた。ビンの破片の落下口を設けることにより、この問題を解決したものである。

さらに、前記混合収集廃棄物は、前記風力選別機によって吹き飛ばし可能な小型ゴミお よびシート片を含み、前記第２のベルトコンベアは、幅方向の両側に側壁を有する上り傾 斜に配置されたコンベアで、前記第２のベルトコンベアには、前記風力選別機により吹き 飛ばされた前記軽量空容器、前記小型ゴミおよび前記シート片の飛来位置の上方に、衝突 した前記軽量空容器を前記第２のベルトコンベアに落下させる一方、該第２のベルトコン ベアの長さ方向に所定ピッチで形成された複数のスリットを介して、前記小型ゴミおよび 前記シート片を通過させる櫛歯型篩が配置され、該櫛歯型篩は、前記第２のベルトコンベ アの幅方向に延びる複数の櫛歯部材が歯先へ向かって徐々に下方傾斜するとともに、前記 第２のベルトコンベアと同一方向に同一角度で上り傾斜した部材で、前記櫛歯型篩の歯先 と、前記一対の側壁のうち、前記第１のコンベア側とは反対側に配された側壁の上縁との 間には、前記小型ゴミおよび前記シート片を通過させる歯先隙間が形成された混合収集廃 棄物の選別処理システムとする場合、風力選別機の風力によって、第１のベルトコンベアから軽量空容器、小型ゴミおよびシート片が第２のベルトコンベアに向けて吹き飛ばされる。これらが第２のベルトコンベアの飛来位置に到達した時、軽量空容器が櫛歯型篩に衝突し、第２のベルトコンベアの搬送路上に落下する。一方、小型ゴミおよびシート片は、櫛歯型篩の各スリットや歯先隙間をすり抜けるため、不要な小型ゴミおよびシート片を、専用の除去作業を行わなくても第２ベルトコンベアの外へ排出することができる。
また、このように櫛歯型篩の歯先と、第１のコンベア側とは反対側の側壁の上縁との間に歯先隙間を形成したため、前記風力の作用により、これらの小型ゴミやシート片が、下方へ傾斜した各櫛歯部材に案内されて櫛歯型篩の歯先とその側壁の上縁との間に集まっても、この部分に溜まりにくく、メンテナンスが容易となる。

さらにまた、前記第２のベルトコンベアにより搬送されるものは、前記内容物を含まな いアルミ缶およびペットボトルと、前記各スリットおよび前記歯先隙間を通過できなかっ た前記小型ゴミおよび前記シート片とが混在する軽量混合収集廃棄物で、前記第２のベル トコンベアより搬出された前記軽量混合収集廃棄物の中から、回転磁界を利用して前記内 容物を含まないアルミ缶を飛翔することで選別するアルミ選別機と、該アルミ選別機の排 出部の直下に配置されて、前記内容物を含まないアルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄 物を、複数の回転ロールが所定ピッチで並列配置されたロールスクリーンにより受け、篩 上で前記内容物を含まないペットボトルを選別するとともに、篩下に前記小型ゴミおよび 前記シート片を落下させるロールスクリーン式篩機とを有した３段分別装置を備え、前記 ロールスクリーンは、前記内容物を含まないペットボトルの搬出方向に向かって徐々に下 り傾斜する傾斜角度を、５°〜１５°とした混合収集廃棄物の選別処理システムとする場 合、第２のベルトコンベアから排出された軽量混合収集廃棄物はアルミ選別機に到達し、ここで回転磁界を利用して、内容物を含まないアルミ缶（空アルミ缶）がアルミ選別機の排出部から跳ね飛ばされる。一方、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物は、アルミ選別機の排出部の直下に落下し、ロールスクリーン式篩機により分別される。すなわち、篩上から内容物を含まないペットボトル（空ペットボトル）が回収され、篩下から小型ゴミおよびシート片が回収される。
また、ロールスクリーンの下り傾斜に配置された角度を、５°〜１５°としたため、短い選別時間で、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物を、高い精度で空ペットボトルと小型ゴミやシート片とに分別することができる。

この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの平面図である。 この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの側面図である。 この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの稼働状態を示す斜視図である。 この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの一部を構成する風力選別機の作動状態を示す縦断面図である。 この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの一部を構成する櫛歯型篩のスリットから小型ゴミおよびシート片が通り抜けた状態を示す要部拡大斜視図である。 この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの一部を構成する第２のベルトコンベアにおいて、歯先隙間から小型ゴミおよびシート片が通り抜けた状態を示す要部拡大正面図である。 この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システムの一部を構成する３段分別装置の一部を切り欠いた拡大斜視図である。

以下、この発明の実施例を、図面を参照して具体的に説明する。ここでは説明の都合上、Ｘ１方向を第１のベルトコンベアにおける混合収集廃棄物の搬送方向、Ｘ２方向を第１のベルトコンベアにおける混合収集廃棄物の搬送方向とは逆方向、Ｙ１方向を第１のベルトコンベアの幅方向の一方（図１中の上方向）、Ｙ２方向を第１のベルトコンベアの幅方向の他方（図１中の下方向）、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向とする。

図１〜図３において、１０はこの発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システム（以下、選別処理システム）で、第１のベルトコンベア１１によって搬送中の缶、ビン、ペットボトルを含む回収容器が混在した混合収集廃棄物Ａを、回収容器の種類ごとに選別するものである。
この選別処理システム１０は、第１のベルトコンベア１１の側方に並列配置された第２のベルトコンベア１２と、第１のベルトコンベア１１の途中部に設けられて、搬送中のそれぞれ内容物を含まない缶とペットボトルとからなる軽量空容器を、風力により第２のベルトコンベア１２まで吹き飛ばす風力選別機１３とを備えている。

以下、図１〜図４を参照して、これらの構成体を具体的に説明する。
第１のベルトコンベア１１および第２のベルトコンベア１２は、Ｘ１−Ｘ２方向に離間したヘッドプーリとテールプーリとに、ゴム製の無端ベルトＣを掛け渡した搬送装置である。第１のベルトコンベア１１の無端ベルトＣの幅は例えば１００ｃｍ、長さは１０ｍ程度である。各ベルトコンベア１１，１２の両側には、対応するベルトコンベア１１，１２を取り囲むように、一対の側壁１５，３７が対向して立設されている。第２のベルトコンベア１２は、無端ベルトＣの幅が例えば１００ｃｍ、長さが５ｍ程度の徐々に上り傾斜した搬送装置である。
各ベルトコンベア１１，１２は、駆動モータによりヘッドプーリを回転し、これにより無端ベルトＣを周転（回転）させることで、無端ベルトＣ上に載置された混合収集廃棄物Ａまたは軽量混合収集廃棄物Ｂを、それぞれＸ１方向に搬送する。平行状態で離間配置された各ベルトコンベアの間は、作業者が内容物を含むアルミ缶やビンなどを手選別する作業スペースとなる。なお、このようなベルトコンベア１１，１２の主要構造は、搬送方向が異なる場合が適宜あるものの、後述する廃棄物供給ベルトコンベア１７、ペットボトル搬送コンベア２１なども同様である。

第１のベルトコンベア１１に、処理原料の混合収集廃棄物Ａを供給する際に用いられる破袋機１６は、第１のベルトコンベア１１のＸ２側の端部（下流部）からＹ２方向に離間した位置に配されている。破袋機１６と第１のベルトコンベア１１のＸ２側の端部との間には、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる廃棄物供給ベルトコンベア１７が設置されている。破袋機１６によりビニール袋が破袋され、割れたビン破片を含む混合収集廃棄物Ａは、廃棄物供給ベルトコンベア１７のＹ２側の端部上に落下し、その後、無端ベルトＣの周転に伴いＹ１方向へ移送され、そのＹ１側の端部から、第１のベルトコンベア１１のＸ２側の端部に移載される。

第１のベルトコンベア１１の長さ方向の中間位置よりＸ２側の部分には、公知の磁力選別機（磁選機）１８が配設されている。第１のベルトコンベア１１によりＸ１方向へ搬送される回収容器は、まず、この磁力選別機１８によってスチール缶のみが選別されて、磁力選別機１８のＹ１側に配置された空スチール缶回収ボックス１９に投下して除去される。その後、スチール缶は空スチール缶プレス機２０によりプレスされる。空スチール缶回収ボックス１９のＹ１側には、Ｘ１−Ｘ２方向に長い手選別用のペットボトル搬送ベルトコンベア２１が配されている。この手選別用のペットボトル搬送ベルトコンベア２１は、その下流端が後述する空ペットボトル回収ボックス２２の上方に配置され、回収される。一方、ペットボトル、アルミ缶、ガラス製のビン（ビン破片を含む）など磁力に反応しない回収容器は、この磁力選別機１８をスルー（通過）する。
また、第１のベルトコンベア１１の途中部、具体的には第１のベルトコンベア１１の長さ方向の中間位置よりＸ１側の部分には、搬送中の空アルミ缶と、空ペットボトルと、小型ゴミおよびシート片とを、風力により第２のベルトコンベア１２まで吹き飛ばす風力選別機１３が設けられている。

以下、風力選別機１３を具体的に説明する。
図１〜図６に示すように、風力選別機１３は、無端ベルトＣのＹ１側の端部上に、上下３段、Ｘ１−Ｘ２方向に所定ピッチで８組配置された合計２４本のブロワ２３を有している。各ブロワ２３から、外設のエアコンプレッサ２４により生成された圧縮空気をＹ２方向に噴出することで、第１のベルトコンベア１１の途中部に達した軽量空容器を、第２のベルトコンベア１２まで吹き飛ばす。
また、この第１のベルトコンベア１１の途中部のうち、無端ベルトＣのＹ２側の側部の上方には、風力選別機１３の風力の作用によって、軽量空容器（内容物が含まれた回収容器およびビン）を除いた回収容器が第２のベルトコンベア１２に向けて移動するのを阻止する平行な２本の細長いストッパ板（ストッパ）２５が配置されている。

また、第１のベルトコンベア１１の途中部のうち、各ストッパ板２５より第２のベルトコンベア１２側の部分には、下側のストッパ板２５の下縁と無端ベルトＣの搬送面との隙間を通過したビン破片ａが、コンベア外へ落下する落下口２６が形成されている。落下口２６の直下には、落下したビン破片ａを、第１のベルトコンベア１１のＹ２側の側壁１５に形成した貫通孔２７を介して、コンベア外へ排出するためのシュート２８が配されている。また、第１のベルトコンベア１１の下壁のうち、Ｙ２側の端部の裏面には、落下口２６に落下したビン破片ａを貫通孔２７からスムーズに排出させるための圧縮空気を噴き付ける落下誘導ノズル２９が設けられている。さらに、落下口２６の上方には、ストッパ板２５を乗り越えた軽量空容器が、その落下口２６に落ち込むのを防止するため、Ｙ２方向へ向かって徐々に下方傾斜した落下防止板３０が配置されている。また、落下防止板３０の下端部付近には、後述する連通ダクト３１に落下した軽量空容器を、さらにＹ２方向へ吹き飛ばすための複数の補助ノズル３２が、Ｘ１−Ｘ２方向へ所定ピッチで一列に並んでいる。

また、その重量により吹き飛ばされなかったビン、内容物の含まれた（中身が入った）回収容器ｂ（図４）は、この風力選別機１３を通過し、第１のベルトコンベア１１によってさらに下流へ搬送される。
この下流部では、例えば手選別でガラス製のビンとビン以外のものとが選別されて個別に回収されることとなる。
風力選別機１３は、エアコンプレッサ２４の他に、圧縮空気の通路であるダクトとしての風力選別機本体３３を有している。この風力選別機本体３３は、一対の側壁１５に対して門形に連結されて、第１のベルトコンベア１１の途中部を、上方から矩形のトンネル状に被う門形カバー部３４と、門形カバー部３４のＹ２側の端部に連結されて、第１のベルトコンベア１１の途中部（中流部）と第２のベルトコンベア１２の上流部（Ｘ２側の端部）とを連通する、断面矩形状で先細り化した連通ダクト３１とを有している。この連通ダクト３１内に連通路が配されている。第１のベルトコンベア１１のＹ２側の側壁１５には、連通ダクト３１の上流側開口３１ａと連通する矩形状の開口が形成されている。また、連通ダクト３１の下流側開口３１ｂは、第２のベルトコンベア１２のＹ１側の側壁３７の上に配置されている。この連通ダクト３１の下流側開口３１ｂと対峙する第２のベルトコンベア１２の上流部分が、風力選別機１３により吹き飛ばされた軽量空容器、小型ゴミおよびシート片の飛来位置となる。

この連通ダクト３１の下流側開口３１ｂの上縁形成部には、軽量空容器、小型ゴミおよびシート片の飛来位置ｃの上方に、衝突した軽量空容器を第２のベルトコンベア１２に落下させる一方、第２のベルトコンベア１２の長さ方向に所定ピッチで形成された複数のスリットＳを介して、小型ゴミおよびシート片を素通りさせる櫛歯型篩３５が配置されている。
櫛歯型篩３５は、第２のベルトコンベア１２の幅方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる複数の櫛歯部材３６が歯先へ向かって徐々に下方傾斜するとともに、第２のベルトコンベア１２のＹ１側の側壁３７と同一方向（Ｘ１方向）に同一角度（約３０°）で上り傾斜した部材で、櫛歯型篩３５の歯先と、第２のベルトコンベア１２のＹ１側の側壁３７の上縁との間には、小型ゴミおよびシート片を通過させる歯先隙間ｄが形成されている。各スリットＳの幅と、歯先隙間ｄの高さとは、それぞれ２５ｍｍである。各櫛歯部材３６の基端部は、Ｘ１−Ｘ２方向に長い連結部材３５ａにより連結されている。

また、連通ダクト３１の下流側開口３１ｂの下縁形成部（噴き出し口先端）には、上向きガイド板３９がＹ２方向に突設されている。これにより、空アルミ缶や空ペットボトルを瞬時に櫛歯部材３６の下面に衝突させて、その落下を容易にすることができる。しかも、上向きガイド板３９によって軽いシート片等が吹き上げられるため、後述するゴミ回収塔１４のバキューム効果を高めることができ、各櫛歯部材３６にシート片が絡み付きにくくなる。
第２のベルトコンベア１２の上流部のＹ２側には、各スリットＳおよび歯先隙間ｄを通過した小型ゴミおよびシート片を回収するための角型のゴミ回収塔１４が立設されている。このゴミ回収塔１４の上壁の中央部には、軽い小型ゴミやシート片を、バキューム装置の負圧力で吸引することで排出する吸引筒３８が立設されている。また、ゴミ回収塔１４の下部内には、比較的重い小型ゴミやシート片を回収するためのゴミ回収ボックス１４aが収納されている。ゴミ回収塔１４のＹ１側の側壁には、櫛歯型篩３５を上方から被うことで、スリットＳや歯先隙間ｄを素通りした小型ゴミ等の外部飛散を防止する門形の篩用カバー４６が連結されている。

第２のベルトコンベア１２の下流端の直下には、第２のベルトコンベア１２から排出された空アルミ缶、空ペットボトル、小型ゴミおよびシート片の中から空アルミ缶を選別するためのアルミ選別機４０が、架台４７を介して水平配置されている。このアルミ選別機４０は、後述する３段分別装置４８の一部を構成するものである。
アルミ選別機４０は、磁石付きの回転ロータを内蔵したヘッドプーリが、Ｘ１側の端部に配置された短尺なベルトコンベア４９を装置本体としたもので、駆動モータにより回転ロータを、例えば１，５００ｒｐｍで高速回転させことで、発生した磁界と、この磁界により空アルミ缶に発生した渦電流による磁界とを反発させて、空アルミ缶をＸ１方向に弾き飛ばすように構成された装置である。

以下、図２および図７を参照して、３段分別装置４８を説明する。
この３段分別装置４８は、前記アルミ選別機４０と、このアルミ選別機４０の排出部の直下に配置されて、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物Ｂを、複数の回転ロール５０が所定ピッチで並列配置されたロールスクリーン４５により受け、篩上で空ペットボトルを選別するとともに、篩下に小型ゴミおよびシート片を外部へ落下させるロールスクリーン式篩機４４と、傾斜した下壁をロールスクリーン４５により構成する略矩形ボックス状の３段分別塔５１とを備えている。

ロールスクリーン式篩機４４は、所定間隔で並設された複数の回転ロール５０と、各回転ロール５０を回転させる１つの駆動モータと、駆動モータと各回転ロール５０とを連結するチェーンとを備え、各回転ロール５０は、ロール軸の外周面に、複数の回転ディスク５２がそろばん状に取り付けられたものである。よって、各ロール軸間および各回転ディスク間に形成された隙間が篩目となる。回転ディスク５２の形状は円盤状である。このロールスクリーン４５は、空ペットボトルの搬出方向（Ｘ１方向）に向かって徐々に下方傾斜した状態で、３段分別塔５１の下壁を構成している。ロールスクリーン４５の傾斜角度θは８°である。このロールスクリーン４５の直下には、落下した小型ゴミおよびシート片を受けるゴミ受けパレット５３が配置されている。
ロールスクリーン式篩機４４の運転時、駆動モータを駆動することで、チェーンを介して各回転ロール５０が回転し、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物Ｂがロールスクリーン４５の上流側に落下し、徐々に下流側に搬送されながら篩分けられる。すなわち、篩目より大きな空ペットボトルは、各回転ディスク５２に当接してバウンドしながら下流側に搬送されて外部へ排出される。一方、篩目よりも小さな小型ゴミやシート片は、篩目を通って３段分別塔５１の外に排出される。

３段分別塔５１は、Ｘ２側の側壁の中間高さ部分に、アルミ選別機４０の搬出部４０ａが挿入されるＹ１−Ｙ２方向に長い挿入口５１ａが形成されている。また、３段分別塔５１のＸ１側の側壁５１ｂの下部は、Ｘ１方向へ向かうほど徐々に下方傾斜（傾斜角は約４５°）している。また、３段分別塔５１の内部空間は、Ｘ１方向へ徐々に下方傾斜した仕切り板５４によって、空アルミ缶の分別通路５５を有する上段部（上層部）と、空ペットボトルの分別通路５６を有する中段部（中層部）とに区画されている。
このうち、空ペットボトルの分別通路５６の下側開口は、Ｙ１−Ｙ２方向に長い空ペットボトル排出用ベルトコンベア５７の上流部（Ｙ２側の端部）上に配置されている。また、空アルミ缶の分別通路５５の下側開口は、Ｙ１−Ｙ２方向に長い空アルミ缶排出用ベルトコンベア４１の上流部（Ｙ２側の端部）上に配置されている。空ペットボトル排出用ベルトコンベア５７は、ゴミ受けパレット５３のＸ１側に並設され、また空アルミ缶排出用ベルトコンベア４１は、空ペットボトル排出用ベルトコンベア５７のＸ１側に並設されている。
空ペットボトル排出用ベルトコンベア５７の下流部（Ｙ１側の端部）の直下には、空ペットボトル回収ボックス２２が配置され、ここに投下された空ペットボトルは、空ペットボトルプレス機５８によってプレスされることとなる。また、空アルミ缶排出用ベルトコンベア４１の下流部（Ｙ１側の端部）の直下には、空アルミ缶回収ボックス４２が配置され、ここに投下された空アルミ缶は、空アルミ缶プレス機４３によってプレスされる。プレス後の空ペットボトル、空アルミ缶（空スチール缶も同じ）は、資源として有効に利用されることとなる。

次に、図１〜図４を参照して、この発明の実施例１に係る混合収集廃棄物の選別処理システム１０による混合収集廃棄物Ａの選別方法を説明する。
スーパーなどから回収された缶、ペットボトル、ビン（ビン破片ａを含む）、小型ゴミ、シート片等が混在した混合収集廃棄物Ａ入りのビニール袋は、破袋機１６に投入することでビニール袋が破袋される。ここで、混合収集廃棄物Ａは、廃棄物供給ベルトコンベア１７の上流部に落下し、無端ベルトＣの周転に伴いその下流部から、第１のベルトコンベア１１の上流部に移載される。
その後、混合収集廃棄物Ａは、第１のベルトコンベア１１の上流部から、それの無端ベルトＣの周転に伴いＸ１方向へ搬送される。その途中、混合収集廃棄物Ａが磁力選別機１８の直下に達したとき、混合収集廃棄物Ａの中からスチール缶のみが磁着により選別されて除去される。除去後、スチール缶は、Ｙ１側に配置された空スチール缶回収ボックス１９に回収され、空スチール缶プレス機２０によりプレスされて資源として利用される。なお、ペットボトルの混入割合が大きい場合には、空スチール缶回収ボックス１９のＹ１側に配置された手選別用のペットボトル搬送ベルトコンベア２１を利用して、空ペットボトルを回収する。

その後、このスチール缶が除去された混合収集廃棄物Ａが、第１のベルトコンベア１１の中間部付近のうち、風力選別機１３が配された部分に達すると、各ブロワ２３からの圧縮空気がＹ２方向に噴き出され、空アルミ缶、空ペットボトルと、小型ゴミおよびシート片とが、連通ダクト３１を通過して、Ｙ２方向に配された第２のベルトコンベア１２まで吹き飛ばされる。
このとき、その重量により吹き飛ばされなかったビン、内容物の含まれた回収容器は、この風力選別機１３を通過し、第１のベルトコンベア１１のさらに下流へ搬送される。この下流部では、複数の作業者により、手選別でガラス製のビンと、ビン以外のものに分けられて回収される。

また、この風力が作用した際、第１のベルトコンベア１１の搬送路に残った軽量空容器を除く回収容器（内容物が入った缶、ペットボトル、ビン）、内容物が入っていないビンなどが、そのＹ２側へ移動して行く。その際、この移動を２本の平行なストッパ板２５により阻止する。これにより、軽量空容器を除く回収容器が、第１のベルトコンベア１１の第２のベルトコンベア１２側の端の開口から連通ダクト３１方向へ移動するのを防止できる。
また、第１のベルトコンベア１１の搬送路に残ったビン破片ａは、この風力が作用した際、第２のベルトコンベア１２の方へ移動して、下側のストッパ板２５の下の隙間を通過後に落下口２６に落ち、その後、落下誘導ノズル２９からの圧縮空気に導かれながら、シュート２８、貫通孔２７を順次経て、第１のベルトコンベア１１の外へ排出される。これにより、作業者がビン破片ａを第１のベルトコンベア１１の搬送路から除去する作業を省くことができる。また、作業者の作業中の怪我も防止できる。
また、ストッパ板２５を乗り越えた軽量空容器は、落下防止板３０によって落下口２６への転落が防止される。さらに、各ストッパ板２５を乗り越えて連通ダクト３１に落下した軽量空容器は、各補助ノズル３２からの圧縮空気によりさらにＹ２方向へ吹き飛ばされ、第２のベルトコンベア１２に達する。

次に、各ブロワ２３の風力によって、第１のベルトコンベア１１から第２のベルトコンベア１２に向けて吹き飛ばされた軽量空容器、小型ゴミおよびシート片は、第２のベルトコンベア１２の飛来位置ｃに到達した時、軽量空容器が櫛歯型篩３５に衝突し、第２のベルトコンベア１２の搬送路の上流側に落下する。一方、小型ゴミおよびシート片は、櫛歯型篩３５の各スリットＳや歯先隙間ｄをすり抜けるため、不要な小型ゴミおよびシート片を、専用の除去作業を行わなくても第２のベルトコンベア１２の外へ排出することができる。特に、排出された小型ゴミおよびシート片を、ゴミ回収塔１４により負圧回収するようにしたため、比重の大きい小型ゴミはゴミ回収ボックス１４ａに落下回収するとともに、軽いシート片は吸引筒３８を利用してバキューム回収する。そのように、小型ゴミと、比重の小さいシート片とを良好に分別することができる。

また、連通ダクト３１を通過した軽量空容器は、下流側開口３１ｂの上向きガイド板３９によって跳ね上げられ、空アルミ缶や空ペットボトルが瞬時に櫛歯型篩３５の下面に衝突する。その結果、第２のベルトコンベア１２の飛来位置ｃへの軽量空容器の落下を容易にすることができる。また、上向きガイド板３９によって軽量なシート片等も吹き上げられ、ゴミ回収塔１４のバキューム効果を高めることができるとともに、各櫛歯部材３６にシート片が絡み付きにくくなる。
また、このように櫛歯型篩３５の歯先と、Ｙ２側の側壁３７の上縁との間に所定サイズの歯先隙間ｄを形成したため、風力選別機１３の風力の作用により、仮に小型ゴミやシート片が、下方傾斜した各櫛歯部材３６に案内され、櫛歯型篩３５の歯先と、第２のベルトコンベア１２の側壁３７の上縁との間に集まっても、この部分に詰まりが発生しにくい。その結果、第２のベルトコンベア１２のメンテナンスが容易となる。

次に、図３および図７に示すように、上方傾斜した第２のベルトコンベア１２の下流端から排出された軽量混合収集廃棄物Ｂはアルミ選別機４０に到達する。ここで、回転磁界を利用し、空アルミ缶がアルミ選別機４０の排出部から跳ね飛ばされ、下方傾斜した仕切り板５４にガイドされて、空アルミ缶排出用ベルトコンベア４１の上流から下流側へ排出されて、排出側の空アルミ缶回収ボックス４２に投入され、その後、空アルミ缶プレス機４３によりプレスされる。
一方、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物Ｂは、アルミ選別機４０の排出部の直下に落下し、ロールスクリーン式篩機４４の下方傾斜したロールスクリーン４５により分別される。すなわち、篩上から空ペットボトルが回収され、その後、空ペットボトル排出用ベルトコンベア５７の上流から下流側へ排出されて、排出側には空ペットボトル回収ボックス２２に投入され、その後、空ペットボトルプレス機５８によりプレスされる。そして、ロールスクリーン４５の篩下の小型ゴミおよびシート片が、ゴミ受けペレットに回収される。
また、ロールスクリーン４５の下り勾配の傾斜角度θを８°としたため、短い選別時間で、空アルミ缶が除去された軽量混合収集廃棄物Ｂを、高い精度で空ペットボトルと小型ゴミやシート片とに分別することができる。

このように、選別処理システムのベルトコンベアとして、１本の長尺なコンベアではなく、これを２分割して並列配置した第１、第２のベルトコンベア１２を採用したため、選別処理システムの設置スペースの小型化を図ることができる。
また、あらかじめ風力選別機１３により軽量空容器が除去されているため、その後の選別対象物が減少（例えば２０％までに減少）する。これにより、第１のベルトコンベア１１の下流側の端部で行われる空ビンと、内容物を含む回収容器との手選別の作業性を高めることができる。これにより、手選別に従事する人員の削減を図ることができる。
さらに、ここでは、アルミ選別機４０と、ロールスクリーン式篩機４４とを備えた３段分別装置４８を採用したため、軽量空容器と、小型ゴミおよびシート片の回収装置が立体的な層構造となり、混合収集廃棄物の選別処理システム１０の省スペース化が図れる。

この発明は、ベルトコンベアにより搬送している混合収集廃棄物の中から、内容物を含まない缶、ビン、ペットボトルと、それ以外とを分別する技術として有用である。

１０ 混合収集廃棄物の選別処理システム、
１１ 第１のベルトコンベア、
１２ 第２のベルトコンベア、
１３ 風力選別機、
２５ ストッパ板（ストッパ）、
２６ 落下口、
３５ 櫛歯型篩、
３６ 櫛歯部材、
３７ 側壁、
４０ アルミ選別機、
４０ａ 排出部、
４４ ロールスクリーン式篩機、
４５ ロールスクリーン、
４８ ３段分別装置、
５０ 回転ロール、
Ａ 混合収集廃棄物
Ｂ 軽量混合収集廃棄物、
Ｓ スリット、
ａ ビン破片、
ｃ 飛来位置、
ｄ 歯先隙間。

Claims (1)

1. 第１のベルトコンベアによって搬送中の缶、ビン、ペットボトルを含む回収容器が混在した混合収集廃棄物を、前記回収容器の種類ごとに選別する混合収集廃棄物の選別処理システムにおいて、
   前記第１のベルトコンベアの側方に並列配置された第２のベルトコンベアと、
   前記第１のベルトコンベアの途中部に設けられて、搬送中のそれぞれ内容物を含まない前記缶と前記ペットボトルとからなる軽量空容器を、風力により前記第２のベルトコンベアまで吹き飛ばす風力選別機とを備えるとともに、
   前記混合収集廃棄物はビン破片を含み、
   前記第１のベルトコンベアの途中部のうち、前記第２のベルトコンベア側の側部の上方 には、前記軽量空容器を除いた回収容器が、前記風力選別機の風力の作用によって前記第 ２のベルトコンベアに向けて移動するのを阻止するストッパが配置され、
   前記第１のベルトコンベアの途中部のうち、前記ストッパより前記第２のベルトコンベ ア側の部分には、前記ストッパの下方の隙間を通過した前記ビン破片の落下口が形成され た混合収集廃棄物の選別処理システム。

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