特開 2024-141914 廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141914

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/35 20220101AFI20241003BHJP

   B02C 23/02 20060101ALI20241003BHJP

   B02C 25/00 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B09B3/35 ZAB

B02C23/02

B02C25/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053793

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】521297587

【氏名又は名称】ＵＢＥ三菱セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100211052

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】藤井 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】藤田 侑亮

(72)【発明者】

【氏名】天雲 勇佑

(72)【発明者】

【氏名】宮下 裕之

(72)【発明者】

【氏名】松井 洋高

(72)【発明者】

【氏名】表 誠治

【テーマコード（参考）】

4D004

4D067

【Ｆターム（参考）】

4D004AA01

4D004CA04

4D004CB13

4D004CB42

4D004CB45

4D067EE02

4D067EE38

4D067FF04

4D067FF14

4D067GB03

(57)【要約】

【課題】廃棄物を安定的に処理する。
【解決手段】
一側面に係る廃棄物処理システムは、可燃物を含む廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、粗破砕された廃棄物を搬送方向に搬送する搬送装置と、搬送装置から受けた廃棄物を細破砕する第２破砕機と、制御装置と、を備え、第２破砕機は、廃棄物を破砕する破砕具と、破砕具を駆動する駆動源と、駆動源の負荷を検出する負荷検出装置とを含み、制御装置は、駆動源の負荷が基準値よりも大きいときに、第２破砕機へ供給される廃棄物の量が減少するように第１破砕機又は搬送装置を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可燃物を含む廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、
粗破砕された前記廃棄物を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置から受けた前記廃棄物を細破砕する第２破砕機と、
制御装置と、
を備え、
前記第２破砕機は、前記廃棄物を破砕する破砕具と、前記破砕具を駆動する駆動源と、前記駆動源の負荷を検出する負荷検出装置とを含み、
前記制御装置は、前記駆動源の負荷が基準値よりも大きいときに、前記第２破砕機へ供給される前記廃棄物の量が減少するように前記第１破砕機又は前記搬送装置を制御する、廃棄物処理システム。

【請求項2】

前記第２破砕機は、
前記搬送装置から受けた前記廃棄物を一時的に貯留するホッパと、
前記ホッパ内に貯留された前記廃棄物の高さに関する情報を取得する第１レベル計と、
を更に備え、
前記制御装置は、前記ホッパ内の前記廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに、前記第２破砕機へ供給される前記廃棄物の量が減少するように前記第１破砕機又は前記搬送装置を制御する、請求項１に記載の廃棄物処理システム。

【請求項3】

風力によって粗破砕された前記廃棄物から異物を選別する風力選別装置を更に備える、請求項１又は２に記載の廃棄物処理システム。

【請求項4】

粗破砕された前記廃棄物を一時的に貯留するバッファタンクを更に備える、請求項１又は２に記載の廃棄物処理システム。

【請求項5】

前記バッファタンクは、前記バッファタンク内に貯留された前記廃棄物の高さに関する情報を取得する第２レベル計を更に備え、
前記制御装置は、前記バッファタンク内の前記廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに前記第１破砕機を停止させる、請求項４に記載の廃棄物処理システム。

【請求項6】

前記第２破砕機は、一軸式の破砕機である、請求項１又は２に記載の廃棄物処理システム。

【請求項7】

可燃物を含む廃棄物を第１破砕機で粗破砕する工程と、
粗破砕された前記廃棄物を第２破砕機で細破砕する工程と、
前記第２破砕機の駆動源の負荷を検出する工程と、
前記駆動源の負荷が基準値よりも高いときに、前記第２破砕機へ供給される前記廃棄物の量を減少させる工程と、
を含む、廃棄物処理方法。

【請求項8】

前記第２破砕機に供給された前記廃棄物を一時的に貯留するホッパ内の前記廃棄物の高さに関する情報を取得する工程と、
前記ホッパ内の前記廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに、前記第２破砕機に供給される前記廃棄物の量を減少させる工程と、
を更に含む、請求項７に記載の廃棄物処理方法。

【請求項9】

前記第１破砕機によって粗破砕された前記廃棄物を一時的に貯留するバッファタンク内の前記廃棄物の高さに関する情報を取得する工程と、
前記バッファタンク内の前記廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに、前記第１破砕機を停止させる工程と、
を更に含む、請求項７又は８に記載の廃棄物処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

環境負荷を低減するために、廃棄物中の可燃物を破砕して代替燃料として利用する試みが行われている。例えば、特許文献１は、衣服を加熱する加熱装置と、加熱により脆化した衣服を破砕する破砕装置と、燃料として利用可能な低比重物と金属を含む高比重物に破砕物を選別する第１選別装置と、第１選別装置により選別された高比重物をさらに金属種毎に選別する第２選別装置と、を備えるリサイクル装置について記載されている。選別された低比重物は、サーマルリサイクル用の燃料として使用され、選別された高比重物中は有価金属としてリサイクルされる。

【0003】

また、特許文献２には、回転により被破砕物を破砕する破砕装置と、この破砕装置を回転駆動させる可変容量型の流体圧モータと、流体圧モータの負荷圧の大きさに対応して流体圧モータに供給される流体の流量を制御する電磁比例弁と、流体圧モータの負荷圧の大きさに応じて流体圧モータの容量の大小を切替える電磁切替弁と、を備える破砕機について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１４０３２９号公報

【特許文献2】特開２０１０－６９３８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

廃棄物を所望の寸法に破砕するために、複数の破砕機を用いて廃棄物を段階的に破砕することが考えられる。一般的に、廃棄物を細破砕する細破砕機は、廃棄物を粗破砕する粗破砕機よりも処理能力が低いため、粗破砕機から細破砕機に多量の廃棄物が供給され、細破砕機に過剰な負荷がかかることがある。特に、廃棄物に破砕しにくい難破砕物が混入している場合には、細破砕機の負荷が増大しやすい。細破砕機に過剰な負荷がかかると、当該細破砕機の稼働が停止し、廃棄物の連続的な処理が困難になる恐れがある。

【0006】

そこで本開示は、廃棄物を安定的に処理することができる廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一側面に係る廃棄物処理システムは、可燃物を含む廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、粗破砕された廃棄物を搬送方向に搬送する搬送装置と、搬送装置から受けた廃棄物を細破砕する第２破砕機と、制御装置と、を備え、第２破砕機は、廃棄物を破砕する破砕具と、破砕具を駆動する駆動源と、駆動源の負荷を検出する負荷検出装置とを含み、制御装置は、駆動源の負荷が基準値よりも大きいときに、第２破砕機へ供給される廃棄物の量が減少するように第１破砕機又は搬送装置を制御する。

【0008】

本態様では、第２破砕機の駆動源の負荷が基準値よりも大きいときに、第２破砕機へ供給される廃棄物の量が減少するので、第２破砕機の負荷が抑制される。したがって、第２破砕機を連続稼動させることが可能となり、廃棄物を安定的に処理することができる。

【0009】

一態様では、第２破砕機は、搬送装置から受けた廃棄物を一時的に貯留するホッパと、ホッパ内に貯留された廃棄物の高さに関する情報を取得する第１レベル計と、を更に備え、制御装置は、ホッパ内の廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに、第２破砕機へ供給される廃棄物の量が減少するように第１破砕機又は搬送装置を制御してもよい。ホッパ内の廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高い場合には、第２破砕機に供給される廃棄物の量が過剰であると考えられる。本態様では、ホッパ内の廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高い場合に第２破砕機へ供給される廃棄物の量が減少するので、第２破砕機の負荷が抑制される。

【0010】

一態様では、風力によって粗破砕された廃棄物から異物を選別する風力選別装置を更に備えていてもよい。本態様では、風力選別装置によって廃棄物から異物が除去されるので、第２破砕機の負荷を抑制することができる。

【0011】

一態様では、廃棄物処理システムは、粗破砕された廃棄物を一時的に貯留するバッファタンクを更に備えていてもよい。バッファタンクにより廃棄物が一時的に貯留されることにより、第２破砕機に対する単位時間当たりの廃棄物の供給量が平準化される。したがって、第２破砕機を安定的に稼動させることができる。

【0012】

一態様では、バッファタンクは、バッファタンク内に貯留された廃棄物の高さに関する情報を取得する第２レベル計を更に備え、制御装置は、バッファタンク内の廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに第１破砕機を停止させてもよい。バッファタンク内の廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高い場合には、第１破砕機から第２破砕機へ廃棄物が過剰に供給されていると考えられる。本態様では、バッファタンク内の廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高い場合に、第１破砕機を停止させるので、第２破砕機に過剰な廃棄物が供給されることが防止される。したがって、廃棄物を安定的に処理することができる。なお、細破砕機は、一軸式の破砕機であってもよい。

【0013】

一側面に係る廃棄物処理方法は、可燃物を含む廃棄物を第１破砕機で粗破砕する工程と、粗破砕された廃棄物を第２破砕機で細破砕する工程と、第２破砕機の駆動源の負荷を検出する工程と、駆動源の負荷が基準値よりも高いときに、第２破砕機へ供給される廃棄物の量を減少させる工程と、を含む。上述したように、この廃棄物処理方法によれば、廃棄物を安定的に処理することができる。

【0014】

一態様では、廃棄物処理方法は、第２破砕機に供給された廃棄物を一時的に貯留するホッパ内の廃棄物の高さに関する情報を取得する工程と、ホッパ内の廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに、第２破砕機に供給される廃棄物の量を減少させる工程と、を更に含んでもよい。本態様では、ホッパ内の廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに第２破砕機へ供給される廃棄物の量が減少するので、第２破砕機の負荷が抑制される。

【0015】

一態様では、廃棄物処理方法は、第１破砕機によって粗破砕された廃棄物を一時的に貯留するバッファタンク内の廃棄物の高さに関する情報を取得する工程と、バッファタンク内の廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに、第１破砕機を停止させる工程と、を更に含んでもよい。本態様では、バッファタンク内の廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに、第１破砕機を停止させているので、第２破砕機に過剰な廃棄物が供給されることが防止される。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、廃棄物を安定的に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係る廃棄物処理システムを概略的に示す図である。

【図2】例示的なバッファタンクの断面図である。

【図3】例示的な第２破砕機の断面図である。

【図4】排出装置を部分的に破断して示す図である。

【図5】一実施形態に係る廃棄物処理方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［本開示の実施形態の例示］
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度等は図面に記載のものに限定されない。なお、本明細書中の「上流」又は「下流」との用語は、廃棄物の搬送方向を基準としたものである。

【0019】

図１を参照して、一実施形態に係る廃棄物処理システムについて説明する。図１は、一実施形態に係る廃棄物処理システム１を概略的に示す図である。なお、図１中の矢印は、廃棄物Ｗの搬送方向を表している。

【0020】

廃棄物処理システム１は、廃棄物Ｗを処理して当該廃棄物Ｗから可燃物Ｃを回収する。廃棄物Ｗは、シュレッダーダスト、家庭廃棄物又は産業廃棄物等である。可燃物Ｃは、廃プラスチック、廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）、木材又は紙材等であり、廃棄物Ｗに含まれている。可燃物Ｃは、難破砕物を含むことがある。難破砕物は、通常の可燃物Ｃと比べて粉砕に時間がかかる繊維性の可燃物である。難破砕物としては、フレキシブルコンテナバッグ（フレコン）、ブルーシート、衣類等が例示される。廃棄物Ｗは、可燃物Ｃだけでなく、異物Ｆを含むことがある。異物Ｆは、金属片、土石等の非可燃性の重量物である。

【0021】

図１に示すように、廃棄物処理システム１は、第１破砕機２、第２破砕機３、貯蔵タンク４、搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４、及び、制御装置１０を備えている。第１破砕機２は、圧縮梱包された廃棄物Ｗを粗破砕する粗破砕機である。第１破砕機２は、廃棄物Ｗを比較的に大きな粒径（例えば、粒径３００ｍｍ）に破砕する。第１破砕機２は、例えば二軸式の破砕機である。二軸式の破砕機は、互いに平行に延在する一対の回転軸を有し、当該一対の回転軸に取り付けられたカッターにより、廃棄物Ｗを引き裂いて破砕する。

【0022】

搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２は、第１破砕機２と第２破砕機３との間に配置され、第１破砕機２によって粗破砕された廃棄物Ｗを第２破砕機３に向けて搬送する。搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２は、例えばベルトコンベアである。搬送装置Ｃｖ１は、第１破砕機２から排出された廃棄物Ｗを受けて搬送方向に搬送する。搬送装置Ｃｖ１によって搬送された廃棄物Ｗは、搬送装置Ｃｖ２に移載される。搬送装置Ｃｖ２は、搬送装置Ｃｖ１から移載された廃棄物Ｗをフィーダ５に移載する。フィーダ５は、例えば振動フィーダであり、搬送装置Ｃｖ２によって搬送された廃棄物Ｗを第２破砕機３に投入する。

【0023】

図１に示すように、廃棄物Ｗには、可燃物Ｃだけでなく、異物Ｆが混入していることがある。一実施形態では、廃棄物処理システム１は、廃棄物Ｗ中の異物Ｆを除去するために、風力選別装置６及び金属選別装置７を更に備えていてもよい。風力選別装置６は、搬送装置Ｃｖ１と搬送装置Ｃｖ２との間に設けられ、風力によって廃棄物Ｗを可燃物Ｃを主体とする軽産物と、異物Ｆを主体とする重産物とに選別する。風力選別装置６は、廃棄物Ｗの軽産物を排出する排出口６ａと、廃棄物Ｗの重産物を排出する排出口６ｂを有している。廃棄物Ｗの軽産物は排出口６ａから搬送装置Ｃｖ２に移載される。一方、廃棄物Ｗの重産物は、排出口６ｂから回収タンク６ｃに排出される。

【0024】

なお、廃棄物処理システム１は、第１破砕機２によって粗破砕された廃棄物Ｗを一時的に貯留するバッファタンク９を更に備えていてもよい。図２は、例示的なバッファタンク９を示す断面図である。図２に示すように、バッファタンク９は、風力選別装置６に一体化されている。バッファタンク９は、排出口６ａを有し、排出口６ａに近づくにつれて窄まる形状を呈している。風力選別装置６によって選別された廃棄物Ｗの軽産物は、バッファタンク９内に投入される。バッファタンク９内の廃棄物Ｗは、排出口６ａから排出される。

【0025】

バッファタンク９からの単位時間当たりの廃棄物Ｗの排出量は、第２破砕機３の単位時間当たりの最大処理量に対応している。バッファタンク９への単位時間の投入量がバッファタンク９からの単位時間当たりの排出量よりも大きい場合には、バッファタンク９内に貯留される廃棄物Ｗが増加する。

【0026】

バッファタンク９は、当該バッファタンク９内に貯留された廃棄物Ｗの高さに関する情報を取得するレベル計（第２レベル計）１７を有している。レベル計１７は、例えば光学式のレベル計であり、バッファタンク９内で互いに対向して配置された投光素子１７ａと受光素子１７ｂとを含んでいる。レベル計１７は、受光素子１７ｂで受光された光の強度に基づいて、廃棄物Ｗの高さを検出する。

【0027】

バッファタンク９内の廃棄物Ｗの高さが基準レベル（第２基準レベル）よりも高くなると、投光素子１７ａから投光された光が廃棄物Ｗによって遮られ、受光素子１７ｂで受光される光の強度が小さくなる。レベル計１７は、受光素子１７ｂで受光される光の強度が閾値よりも小さくなると、バッファタンク９内の廃棄物Ｗの高さが基準レベルよりも高くなったことを示す情報を制御装置１０に送信する。

【0028】

図１に示すように、金属選別装置７は、搬送装置Ｃｖ１上の廃棄物Ｗから金属製の異物Ｆを選別して、回収タンク７ａに回収する。金属選別装置７としては、磁力によって廃棄物Ｗに含まれる金属を分離する磁力選別機が用いられる。なお、金属選別装置７は、渦電流を利用して金属を分離する過電流選別機であってもよい。風力選別装置６及び金属選別装置７によって異物Ｆが除去された廃棄物Ｗは、搬送装置Ｃｖ２及びフィーダ５を介して第２破砕機３に供給される。

【0029】

第２破砕機３は、フィーダ５から投入された廃棄物Ｗを細破砕する細破砕機である。第２破砕機３は、例えば一軸式の破砕機である。すなわち、第２破砕機３は、第１破砕機２とは異なる方式で廃棄物Ｗを破砕する破砕機である。

【0030】

図３は、例示的な第２破砕機３を示す断面図である。図３に示すように、第２破砕機３は、筐体１１、破砕具１２、固定刃１３、プッシャー１４、スクリーン１５及びホッパ１６を備えている。筐体１１は、その内部に破砕室２１を画成する。破砕室２１は、廃棄物Ｗを破砕するための空間である。

【0031】

筐体１１は、排出口２１ａを有している。排出口２１ａは、破砕室２１に連通するように、破砕室２１の下部に設けられている。第２破砕機３によって破砕された廃棄物Ｗは、排出口２１ａを通して排出される。

【0032】

破砕具１２は、破砕室２１内に配置され、破砕室２１内で廃棄物Ｗを破砕する。破砕具１２は、回転軸２５、ロータ２６及び複数の回転刃２７を含んでいる。回転軸２５は、破砕室２１内で回転可能に支持されている。ロータ２６は、円筒形状を有し、回転軸２５の外周を覆うように回転軸２５の軸線方向に延在している。ロータ２６は、回転軸２５に固定され、回転軸２５と一体的に回転する。

【0033】

複数の回転刃２７は、ロータ２６の外周面から径方向に突出している。複数の回転刃２７は、ロータ２６の周方向及び回転軸２５の軸線方向に所定の間隔で配列されている。複数の回転刃２７は、ロータ２６と一体的に回転軸２５周りに回転する。

【0034】

回転軸２５には、駆動源２８が接続されている。駆動源２８は、例えば電動モータであり、回転軸２５を軸線周りに回転させる駆動力を当該回転軸２５に供給する。駆動源２８が駆動すると、複数の回転刃２７が回転軸２５周りに回転する。

【0035】

固定刃１３は、破砕室２１内に固定されている。固定刃１３は、当該固定刃１３と隣接する回転刃２７との間に配置された廃棄物Ｗをせん断して破砕する。プッシャー１４は、破砕室２１内でロータ２６に対して近づく方向及び離れる方向に往復運動し、破砕室２１内に投入された廃棄物Ｗをロータ２６に押し当てる。ロータ２６に押し当てられた廃棄物Ｗは、固定刃１３と回転刃２７との間で破砕される。

【0036】

スクリーン１５は、破砕室２１内で破砕具１２と排出口２１ａとの間に配置されている。スクリーン１５は、例えばロータ２６の外周面に沿って湾曲する金網である。スクリーン１５は、複数の貫通孔１５ａを有している。破砕具１２によって破砕された廃棄物Ｗのうち複数の貫通孔１５ａの寸法よりも小さな廃棄物Ｗは、複数の貫通孔１５ａを通過して排出口２１ａから排出される。排出口２１ａから排出された廃棄物Ｗは、搬送装置Ｃｖ３に向けて落下する。

【0037】

ホッパ１６は、投入口１６ａと排出口１６ｂを有し、排出口１６ｂに近づくにつれて窄まる形状を有している。フィーダ５からの廃棄物Ｗは、投入口１６ａからホッパ１６内に投入され、ホッパ１６内に一時的に貯留される。ホッパ１６内に貯留された廃棄物Ｗは、排出口１６ｂを通して破砕室２１に供給される。

【0038】

ホッパ１６への単位時間当たりの投入量が、排出口２１ａからの単位時間当たりの排出量よりも大きい場合には、ホッパ１６に貯留される廃棄物Ｗが増加する。

【0039】

第２破砕機３は、ホッパ１６内に貯留された廃棄物Ｗの高さに関する情報を取得するレベル計（第１レベル計）１８を備えている。レベル計１８は、例えば光学式のレベル計であり、ホッパ１６内で互いに対向して配置された投光素子１８ａと受光素子１８ｂとを含んでいる。レベル計１８は、受光素子１８ｂで受光された光の強度に基づいて、廃棄物Ｗの高さを検出する。

【0040】

ホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが基準レベル（第１基準レベル）よりも高くなると、投光素子１８ａから投光された光が廃棄物Ｗによって遮られ、受光素子１８ｂで受光される光の強度が小さくなる。レベル計１８は、受光素子１８ｂで受光される光の強度が閾値よりも小さくなると、ホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが基準レベルよりも高くなったことを示す情報を制御装置１０に送信する。

【0041】

第２破砕機３は、破砕具１２の駆動源２８の負荷を検出する負荷検出装置２９を更に備えている。廃棄物Ｗに多量の異物Ｆが混入している場合や、廃棄物Ｗの投入量が多い場合には、破砕具１２の回転抵抗力が大きくなり、第２破砕機３の負荷が増加する。負荷検出装置２９は、駆動源２８の負荷を検出して、検出した負荷を示す情報を制御装置１０に送信する。駆動源２８が電動モータである場合には、負荷検出装置２９は、駆動源２８の負荷電流を駆動源２８の負荷として検出する。

【0042】

再び図１を参照する。搬送装置Ｃｖ３は、第２破砕機３から排出された廃棄物Ｗを搬送する。搬送装置Ｃｖ３は、例えばベルトコンベアであり、第２破砕機３の排出口２１ａから排出された廃棄物Ｗを受け、貯蔵タンク４へ搬送する。

【0043】

貯蔵タンク４は、搬送装置Ｃｖ３によって搬送された廃棄物Ｗを貯留する。貯蔵タンク４に貯留される廃棄物Ｗは、可燃物Ｃを主体とし、所定の寸法に破砕された燃料として使用可能な廃棄物である。貯蔵タンク４の上部には廃棄物Ｗを投入するための上部開口が形成され、貯蔵タンク４の底部には廃棄物Ｗを排出するための下部開口が形成されている。

【0044】

貯蔵タンク４内には、廃棄物Ｗを貯蔵タンク４から排出する排出装置８が設けられている。図４は、排出装置８を部分的に破断して示す図である。図４に示すように、排出装置８は、ケーシング４１、垂直回転軸４２及びスクリュコンベア４３を備えている。ケーシング４１は、垂直軸線Ｚに沿って延在する筒形状を有し、その内部に排出通路５０を画成している。排出通路５０は、垂直軸線Ｚに沿って延在している。

【0045】

ケーシング４１は、貯蔵タンク４の内部に配置された上部ケーシング４１ａと、貯蔵タンク４の外部に配置された下部ケーシング４１ｂとを含んでいる。上部ケーシング４１ａは、垂直軸線Ｚ周りに回転可能に下部ケーシング４１ｂに支持されている。上部ケーシング４１ａの側面には、排出通路５０に連通する投入口５０ａが形成されている。下部ケーシング４１ｂの下端には、排出通路５０に連通する排出口５０ｂが形成されている。

【0046】

垂直回転軸４２は、排出通路５０内に配置され、垂直軸線Ｚに沿って延在している。垂直回転軸４２は、垂直軸線Ｚ周りに回転可能に支持されている。垂直回転軸４２の上端は、連結部材４８を介して上部ケーシング４１ａに連結されている。

【0047】

垂直回転軸４２には、駆動源５１が接続されている。駆動源５１は、例えば電動モータであり、垂直軸線Ｚ周りに回転させる駆動力を垂直回転軸４２に供給する。駆動源５１の駆動によって垂直回転軸４２が垂直軸線Ｚ周りに回転すると、上部ケーシング４１ａが垂直軸線Ｚ周りに回転する。

【0048】

スクリュコンベア４３は、貯蔵タンク４の内部で垂直軸線Ｚに垂直な水平軸線ＡＸに沿って延在している。図４に示すように、スクリュコンベア４３は、軸部４４及び羽根部４５を含んでいる。軸部４４は、鋼、ステンレス、アルミニウム等の金属によって構成され、水平軸線ＡＸに沿って延在している。軸部４４の基端部は、投入口５０ａから上部ケーシング４１ａの内部に挿入され、一対の軸受によって水平軸線ＡＸ周りに回転可能なように上部ケーシング４１ａに支持されている。軸部４４の先端部は、上部ケーシング４１ａの外側に配置されている。

【0049】

羽根部４５は、軸部４４の周囲に螺旋状に設けられている。羽根部４５は、鋼、ステンレス、アルミニウム等の金属によって構成され、軸部４４の外周面に固定されている。羽根部４５は、軸部４４の回転に伴って軸部４４と一体的に回転する。図４に示すように、羽根部４５は、表面４５ａ及び裏面４５ｂを有している。表面４５ａは、軸部４４の基端部側に向けられた面であり、スクリュコンベア４３が水平軸線ＡＸ周りに回転したときに貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗを投入口５０ａに向けて搬送する搬送面である。裏面４５ｂは、軸部４４の先端部側に向けられた面であり、表面４５ａの反対側に設けられている。

【0050】

スクリュコンベア４３の軸部４４には、駆動源５２が接続されている。駆動源５２は、例えば電動モータであり、スクリュコンベア４３を水平軸線ＡＸ周りに回転させる駆動力を軸部４４に供給する。駆動源５２の駆動によって軸部４４が水平軸線ＡＸ周りに回転すると、スクリュコンベア４３が水平軸線ＡＸ周りに回転し、貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗが羽根部４５の表面４５ａによって投入口５０ａに向けて押圧される。

【0051】

貯蔵タンク４内から廃棄物Ｗを排出する場合には、駆動源５１及び駆動源５２が作動される。駆動源５１が作動され、垂直回転軸４２が垂直軸線Ｚ周りに回転すると、上部ケーシング４１ａが垂直軸線Ｚ周りに回転する。それに伴い、スクリュコンベア４３は垂直軸線Ｚ周りの周方向に旋回する。また、駆動源５２の作動によって、スクリュコンベア４３は、水平軸線ＡＸ周りに回転する。

【0052】

スクリュコンベア４３が水平軸線ＡＸ周りに回転すると、貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗは、羽根部４５の表面４５ａに押圧され、上部ケーシング４１ａの投入口５０ａへ移動する。上部ケーシング４１ａの投入口５０ａから排出通路５０に流入した廃棄物Ｗは、排出通路５０を通って下部ケーシング４１ｂの排出口５０ｂから排出される。このとき、スクリュコンベア４３が、垂直軸線Ｚ周りの周方向に旋回しながら貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗを水平軸線ＡＸに沿って搬送することにより、貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗが偏りなく排出される。

【0053】

図１を再び参照する。搬送装置Ｃｖ４は、貯蔵タンク４から排出された廃棄物Ｗを受け、廃棄物処理システム１の外部の設備である焼成炉１００に供給する。焼成炉１００は、例えばセメント製造装置のキルンであり、廃棄物Ｗ中の可燃物Ｃを化石燃料の代替燃料として利用してセメント原料を製造する。

【0054】

制御装置１０は、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、廃棄物処理システム１の全体の動作を制御する機能を有する。制御装置１０の記憶部には、制御装置１０で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムが格納されている。制御装置１０は、第１破砕機２、第２破砕機３、風力選別装置６、排出装置８、及び、搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４と通信可能に接続されている。制御装置１０は、第１破砕機２、第２破砕機３、風力選別装置６、排出装置８、及び、搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４に制御信号を送出して、これらの装置の動作を制御する。

【0055】

例えば、制御装置１０は、負荷検出装置２９から第２破砕機３の駆動源２８の負荷を示す情報を取得し、駆動源２８の負荷が基準値を超えたときに、第２破砕機３に対する廃棄物Ｗの投入量を減少させる制御を行う。例えば、制御装置１０は、駆動源２８の負荷電流が基準値を超えたときに、搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２の搬送速度を低下させ、第２破砕機３へ供給される廃棄物Ｗの量を減少させる。なお、制御装置１０は、第１破砕機２を停止させ、或いは、第１破砕機２の処理速度を低下させることにより、第２破砕機３への廃棄物Ｗの投入量を減少させてもよい。第２破砕機３へ供給される廃棄物Ｗの量が減少することにより、駆動源２８の負荷が抑制される。その結果、第２破砕機３を安定的に稼動させることが可能となり、第２破砕機３の稼働率を向上させることができる。

【0056】

また、制御装置１０は、レベル計１７からバッファタンク９内の廃棄物Ｗの高さが基準レベルよりも大きいことを示す情報を受けたときに、第１破砕機２を停止させる制御を行う。第１破砕機２を一時的に停止することにより、第２破砕機３への廃棄物Ｗの供給が停止され、第２破砕機３の負荷が抑制される。

【0057】

また、制御装置１０は、レベル計１８によってホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが基準レベルよりも大きいことを示す情報を受けたときに、第２破砕機３へ供給される廃棄物Ｗの量が減少するように第１破砕機２又は搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２を制御する。例えば、制御装置１０は、ホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが基準レベルよりも大きい場合には、搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２の廃棄物Ｗの搬送速度を低下させる。これにより、第２破砕機３への廃棄物Ｗの供給量が減少し、第２破砕機３の負荷が抑制される。なお、制御装置１０は、第１破砕機２の動作を停止させてもよい。第２破砕機３へ供給される廃棄物Ｗの量を減少させることにより、第２破砕機３を安定的に稼動させることが可能となる。

【0058】

さらに、制御装置１０は、排出装置８を制御して、貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗを排出する制御を行う。例えば、制御装置１０は、焼成炉１００に代替燃料として供給すべき廃棄物Ｗの量に応じて、垂直回転軸４２及びスクリュコンベア４３の回転速度を制御し、貯蔵タンク４から排出される廃棄物Ｗの量を調整する。

【0059】

次に、図５を参照して、一実施形態に係る廃棄物処理方法について説明する。図５は、一実施形態に係る廃棄物処理方法を示すフローチャートである。廃棄物処理方法は、制御装置１０が廃棄物処理システム１の各部を制御することによって実行される。なお、図５に示す工程ＳＴ１～工程ＳＴ１４は、所定の周期で繰り返し実行される。

【0060】

一実施形態に係る廃棄物処理方法では、まず圧縮梱包された廃棄物Ｗが第１破砕機２に投入される（工程ＳＴ１）。第１破砕機２に投入された廃棄物Ｗは、第１破砕機２によってせん断され、粗破砕される（工程ＳＴ２）。第１破砕機２によって破砕された廃棄物Ｗは、搬送装置Ｃｖ１上に排出され、風力選別装置６に向けて搬送される。

【0061】

次に、風力選別装置６及び金属選別装置７によって廃棄物Ｗから異物Ｆが選別され、除去される（工程ＳＴ３）。異物Ｆが除去された廃棄物Ｗは、バッファタンク９内に一時的に貯留されてから搬送装置Ｃｖ２に排出される。搬送装置Ｃｖ２上に排出された廃棄物Ｗは、フィーダ５を介して第２破砕機３のホッパ１６に投入される。

【0062】

ホッパ１６に投入された廃棄物Ｗは、破砕室２１に移動し、破砕具１２によって細破砕される（工程ＳＴ４）。破砕具１２によって所定の寸法よりも小さく破砕された廃棄物Ｗは、スクリーン１５の貫通孔１５ａを通過して排出口２１ａから搬送装置Ｃｖ３に排出される。

【0063】

第２破砕機３の稼働中に、負荷検出装置２９によって第２破砕機３の駆動源２８の負荷が検出される（工程ＳＴ５）。次に、検出された第２破砕機３の負荷が基準値以上であるか否かが判定される（工程ＳＴ６）。第２破砕機３の負荷が基準値以下である場合には、ホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが第１基準レベル以下であるか否かが判定される（工程ＳＴ７）。

【0064】

第２破砕機３の負荷が基準値以下であり、且つ、ホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが第１基準レベル以下である場合には、第２破砕機３へ投入される廃棄物Ｗの量が維持される（工程ＳＴ８）。一方、第２破砕機３の負荷が基準値よりも大きい場合、又は、ホッパ１６内の廃棄物Ｗの高さが第１基準レベルよりも高い場合には、第１破砕機２の運転を停止し、或いは、搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２の搬送速度を低下させることにより、第２破砕機３への廃棄物Ｗの投入量が減少される（工程ＳＴ９）。

【0065】

次に、バッファタンク９内の廃棄物Ｗの高さが第２基準レベル以下であるか否かが判定される（工程ＳＴ１０）。バッファタンク９内の廃棄物Ｗの高さが第２基準レベルよりも高い場合には、第１破砕機２の運転を停止する（工程ＳＴ１１）。次に、第２破砕機３によって破砕された廃棄物Ｗが、搬送装置Ｃｖ３によって貯蔵タンク４へ搬送され、貯蔵タンク４内に投入される（工程ＳＴ１２）。

【0066】

次に、排出装置８によって必要量の廃棄物Ｗが貯蔵タンク４から排出される（工程ＳＴ１３）。廃棄物Ｗを貯蔵タンク４から排出するために、制御装置１０は、駆動源５１及び駆動源５２を制御して、スクリュコンベア４３を垂直軸線Ｚ周りに旋回させると共に、スクリュコンベア４３を水平軸線ＡＸ周りに回転させる。これにより、貯蔵タンク４内の廃棄物Ｗが貯蔵タンク４から排出される。

【0067】

次に、貯蔵タンク４から排出された廃棄物Ｗが搬送装置Ｃｖ４によって搬送され、焼成炉１００に供給される（工程ＳＴ１４）。このようにして、廃棄物Ｗ中の可燃物Ｃが代替燃料として利用される。

【0068】

以上説明したように、廃棄物処理システム１では、第２破砕機３の駆動源の負荷が基準値よりも大きいときに、第２破砕機３へ供給される廃棄物の量を減少させるので、第２破砕機３の負荷が過剰になることが抑制される。したがって、第２破砕機３が過負荷になることが抑制され、第２破砕機３の稼動率を向上させることができる。その結果、廃棄物Ｗを安定的に処理することができる。また、第２破砕機３が過負荷にならないように、オペレータが手動で第１破砕機２及び搬送装置Ｃｖ１，Ｃｖ２を操作する必要がなくなるので、廃棄物Ｗの処理効率を向上させることができる。

【0069】

以上、種々の実施形態に係る廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。すなわち、上述した実施形態は例示説明を目的とするものであり、本発明の範囲を制限するものではないことに留意すべきである。

【0070】

例えば、図１に示す廃棄物処理システム１では、バッファタンク９が風力選別装置６に一体化されているが、バッファタンク９は、第１破砕機２によって粗破砕された廃棄物Ｗを一時的に貯留することができれば、風力選別装置６とは別体として構成されていてもよい。また、廃棄物Ｗに含まれる異物Ｆが少ない場合には、廃棄物処理システム１は、風力選別装置６を備えなくてもよい。

【0071】

なお、上述した種々の実施形態は、矛盾のない範囲で組み合わせることが可能である。

【0072】

本開示は以下の内容を含む。
［１］ 可燃物を含む廃棄物を粗破砕する第１破砕機と、
粗破砕された前記廃棄物を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置から受けた前記廃棄物を細破砕する第２破砕機と、
制御装置と、
を備え、
前記第２破砕機は、前記廃棄物を破砕する破砕具と、前記破砕具を駆動する駆動源と、前記駆動源の負荷を検出する負荷検出装置とを含み、
前記制御装置は、前記駆動源の負荷が基準値よりも大きいときに、前記第２破砕機へ供給される前記廃棄物の量が減少するように前記第１破砕機又は前記搬送装置を制御する、廃棄物処理システム。
［２］ 前記第２破砕機は、
前記搬送装置から受けた前記廃棄物を一時的に貯留するホッパと、
前記ホッパ内に貯留された前記廃棄物の高さに関する情報を取得する第１レベル計と、
を更に備え、
前記制御装置は、前記ホッパ内の前記廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに、前記第２破砕機へ供給される前記廃棄物の量が減少するように前記第１破砕機又は前記搬送装置を制御する、［１］に記載の廃棄物処理システム。
［３］ 風力によって粗破砕された前記廃棄物から異物を選別する風力選別装置を更に備える、［１］又は［２］に記載の廃棄物処理システム。
［４］ 粗破砕された前記廃棄物を一時的に貯留するバッファタンクを更に備える、［１］～［３］の何れか一項に記載の廃棄物処理システム。
［５］ 前記バッファタンクは、前記バッファタンク内に貯留された前記廃棄物の高さに関する情報を取得する第２レベル計を更に備え、
前記制御装置は、前記バッファタンク内の前記廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに前記第１破砕機を停止させる、［４］に記載の廃棄物処理システム。
［６］ 前記第２破砕機は、一軸式の破砕機である、［１］～［５］の何れか一項に記載の廃棄物処理システム。
［７］ 可燃物を含む廃棄物を第１破砕機で粗破砕する工程と、
粗破砕された前記廃棄物を第２破砕機で細破砕する工程と、
前記第２破砕機の駆動源の負荷を検出する工程と、
前記駆動源の負荷が基準値よりも高いときに、前記第２破砕機へ供給される前記廃棄物の量を減少させる工程と、
を含む、廃棄物処理方法。
［８］ 前記第２破砕機に供給された前記廃棄物を一時的に貯留するホッパ内の前記廃棄物の高さに関する情報を取得する工程と、
前記ホッパ内の前記廃棄物の高さが第１基準レベルよりも高いときに、前記第２破砕機に供給される前記廃棄物の量を減少させる工程と、
を更に含む、［７］に記載の廃棄物処理方法。
［９］ 前記第１破砕機によって粗破砕された前記廃棄物を一時的に貯留するバッファタンク内の前記廃棄物の高さに関する情報を取得する工程と、
前記バッファタンク内の前記廃棄物の高さが第２基準レベルよりも高いときに、前記第１破砕機を停止させる工程と、
を更に含む、［７］又は［８］に記載の廃棄物処理方法。

【符号の説明】

【0073】

１…廃棄物処理システム、２…第１破砕機、３…第２破砕機、６…風力選別装置、９…バッファタンク、１０…制御装置、１２…破砕具、１６…ホッパ、１７…レベル計（第２レベル計）、１８…レベル計（第１レベル計）、２８，５１，５２…駆動源、２９…負荷検出装置、Ｃ…可燃物、Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４…搬送装置、Ｆ…異物、Ｗ…廃棄物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】