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技術 有機汚泥等の撹拌装置及びこれを利用した燃料又は肥料への有機汚泥リサイクル処理方法

出願人 株式会社エコ計画
発明者 井上功
出願日 1997年9月29日 (23年4ヶ月経過) 出願番号 1997-263777
公開日 1999年5月18日 (21年9ヶ月経過) 公開番号 1999-128710
状態 特許登録済
技術分野 汚泥処理 固形燃料及び燃料附随物 肥料 回転撹拌具形混合機
主要キーワード 撹拌度合 自動製造ライン 腐敗作用 螺旋面 次螺旋 処理ドラム 粉粒体化 断面真円
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年5月18日)のものです。
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図面 (14)

課題

有機汚泥等と酸化カルシウム等との効率的撹拌が可能で、構造簡単かつメインテナンスの容易な撹拌装置を提供すること、そしてこの撹拌装置を利用して有機汚泥を燃料又は有機肥料として取得できる処理方法を提供する。

解決手段

半円筒形胴部20aと、その上部に連接され先細に形成された上部室20bとからなる撹拌胴部20と、回転軸21の左右に同数対称的に取付け撹拌ブレ−ド22とからなり、撹拌ブレ−ドはブレ−ド基部22bと、ソケット22eと、板状体よりなるブレ−ド部22aとからなり、撹拌ブレ−ドはブレ−ド取付基部22bに90°間隔を置いて十字状に取付けられた4枚のブレ−ド部22aが22.5°ずつ円周方向にずらして設けられたものが軸心方向に回転軸21の左端と右端から螺旋状に組込まれると共に、ブレ−ド角が回転軸21の両端から漸減するように組込んだ。

概要

背景

家畜糞尿その他の腐敗性廃棄物等の有機汚泥は、自己分解作用および腐敗作用が非常に早く、また、処理時に悪臭処理水等を発生するという問題があり、その処理が困難であった。

従来、このような有機汚泥の処理方法として、石灰即ち酸化カルシウムCaOを添加して混合処理する方法が知られている。この方法によれば、酸化カルシウムを作用させることにより、先ず、有機汚泥に含まれている分解生成物、脂質酸化物等と化学反応させて速かに安定なカルシウム塩を生成し、これによって腐敗を停止させ、悪臭の発生源を断ち、同時に腐敗の過程で生ずる物質の生成を停止させる。また反応過程で発生する熱と化学反応とによる相乗効果脱臭殺菌するとともに脱水分離することができると考えられている。

しかしながら、従来の有機汚泥への酸化カルシウムの添加混合処理は、有機汚泥に重量で50%程度の相当多量の酸化カルシウムを加え、公知の撹拌混合装置を用いて酸化カルシウムが有機汚泥全体にわたり均一に混合されるまで十分に時間をかけて撹拌混合していた。しかしこの様な従来の添加混合処理方法では十分な時間をかけても有機汚泥と酸化カルシウムとの均一な混合ができないばかりでなく石膏化(団塊化)が生じ完全な処理が行なわれていなかった。

従来の処理装置として、たとえば特公昭61−21720号公報には、「廃棄物の処理方法および装置」と題して腐敗性廃棄物等に酸化カルシウムを添加混合する装置が開示されている。これは図11と図12に示す如く、
(イ)処理ドラムが下部の円筒形胴部aと上方室部分bとで構成されている。
(ロ)下部の円筒形胴部aの上端が1/3円周以下の円弧長にわたり円周方向に開口している。
(ハ)円筒形胴部aの上端開口から上方室部分bが上方に向って逆ハ字型に延びるよう形成されている。
(ニ)回転軸cを2分する左側の撹拌ブレ−ドdと右側の撹拌ブレ−ドd′とはそれぞれドラム内の被処理物をドラムの端から中央部に向けて送るように、その左、右撹拌ブレ−ドd,d′の各撹拌ブレ−ド板面eが中心水軸線方向に対して互いに反対方向に傾斜して取付けられている。
(ホ)撹拌ブレ−ドの先端部分fが撹拌ブレ−ドの長さ方向に対して回転方向後方に向け同一平面内で傾斜θ≒25°されている。
(ヘ)回転軸c上の撹拌ブレ−ドd,d′は回転軸cの円周方向と軸方向に互に離間した位置で回転軸cに基端を固定されている。
(ト)軸方向に隣接する各撹拌ブレ−ドd,d′は円周方向に120°の間隔で位置させるとともに、回転軸cの長さ方向の中心を境として右側に位置する各ブレ−ドd′を左側に位置するブレ−ドdに対して円周方向に60°ずらせて位置させている。即ち回転軸の軸心方向からみると、図11に示す如く、撹拌ブレ−ドは60°間隔で配列されている。
(チ)前記(ヘ)の如く各撹拌ブレ−ドd又はd′の先端部fを板面eと同一平面内で各ブレ−ドの長さ方向軸線に対して、先端部の軸線を例えば25°の角度θ1で回転方向後方に向け傾斜させ、これにより撹拌ブレ−ドの回転(例えば60〜100rpm)に際して円筒形胴部aの内部から上方室bの部分にかき上げられた被処理物がブレ−ド先端部fから放物線を画いて上方室b内の空間に飛散して対向流が空間内に生ずる、と説明している。

しかしこのような撹拌装置では、
回転軸cに軸の円周方向として120°間隔で、しかも軸の長さ方向に一定の間隔を置いて取付基部が螺旋状になるよう撹拌ブレ−ドd又はd′が固定されている。この構造では撹拌ブレ−ドd又はd′の回転軸cへの取付けが容易でなく、撹拌ブレ−ドd又はd′の部分的補修もできない。
撹拌ブレ−ドd又はd′の配列において、或一本の撹拌ブレ−ドが取付けられている円周上にはその撹拌ブレ−ド一本しか存在しない。従って有限長さの回転軸cに取付け得る撹拌ブレ−ドd又はd′の本数も限られ、従って図12の点線で示すような飛散曲線の本数も限られている。このため、被処理物の撹拌度合いも思うように行われず、公知技術に於ける撹拌の不十分な点は未だ解決されていない。
処理ドラムの内容積の1/3〜1/4の量で被処理物を装入すると、被処理物は回転軸cのレベル又はそれ以下になる。この状態でブレ−ドを回転すると、先端が回転方向後方に傾斜するブレ−ドから上方に放り出されても、円筒形胴部aの内面に沿って放り出されるので、円筒形胴部aの内面に衝突し飛散流となる度合いは極めて小さく、これが撹拌に及ぼす効果は期待し得ない。

概要

有機汚泥等と酸化カルシウム等との効率的撹拌が可能で、構造簡単かつメインテナンスの容易な撹拌装置を提供すること、そしてこの撹拌装置を利用して有機汚泥を燃料又は有機肥料として取得できる処理方法を提供する。

半円筒形胴部20aと、その上部に連接され先細に形成された上部室20bとからなる撹拌胴部20と、回転軸21の左右に同数対称的に取付けた撹拌ブレ−ド22とからなり、撹拌ブレ−ドはブレ−ド基部22bと、ソケット22eと、板状体よりなるブレ−ド部22aとからなり、撹拌ブレ−ドはブレ−ド取付基部22bに90°間隔を置いて十字状に取付けられた4枚のブレ−ド部22aが22.5°ずつ円周方向にずらして設けられたものが軸心方向に回転軸21の左端と右端から螺旋状に組込まれると共に、ブレ−ド角が回転軸21の両端から漸減するように組込んだ。

目的

本発明は有機汚泥等と酸化カルシウム等との効率的撹拌が可能で、構造簡単かつメインテナンスの容易な撹拌装置を提供すること、そしてこの撹拌装置を利用して有機汚泥を燃料又は有機肥料として取得できる、有機汚泥の公害処理及びリサイクル処理装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

半円筒形胴部(20a)と、該半円筒形胴部(20a)の上部に連接されテ−パ(α)を付して先細に形成された上部室(20b)とからなる撹拌胴部(20)と、撹拌胴部(20)の垂直対称軸線上にある回転軸(21)と、該回転軸(21)の左右に同数対称的に取付け撹拌ブレ−ド(22)とからなり、撹拌ブレ−ド(22)は回転軸(21)の断面角形をしたブレ−ド取付部(21b)に嵌挿する挿入穴(22c)を中心に有するブレ−ド基部(22b)と、ブレ−ド取付基部(22b)の周面上に90°宛間隔を置いて半径方向に固設したソケット(22e)と、ソケット(22e)に着脱可能に設けた板状体よりなるブレ−ド部(22a)とからなり、前記撹拌ブレ−ド(22)はブレ−ド取付基部(22b)に90°間隔を置いて十字状に取付けられた4枚のブレ−ド部(22a)が22.5°ずつ円周方向にずらして設けられたものが軸心方向に回転軸(21)の左端と右端から螺旋状に組込まれると共に、ブレ−ド角が回転軸(21)の両端から漸減するように組込んだことを特徴とする有機汚泥等の撹拌装置

請求項2

ブレ−ド角が回転軸(21)の端部から2組宛20°,15°,10°及び5°と漸減することを特徴とする請求項1記載の有機汚泥等の撹拌装置。

請求項3

回転軸(21)が撹拌胴部(20)の垂直対称軸線上にあり、かつ前記半円筒形胴部(20a)の円弧中心(O)から下方に偏心δして設置したことを特徴とする請求項1記載の有機汚泥等の撹拌装置。

請求項4

請求項1記載の撹拌装置における撹拌胴部(20)に有機汚泥を投入し、有機汚泥を半円筒形胴部内で撹拌ブレ−ド(22)による細密な連続螺旋の合成によるネット飛散流となし、次に必要量の7割相当の石灰を投入して前記撹拌ブレ−ドによってネット状飛散流化した有機汚泥と短時間で1次混合し、次いで1〜2分後に残る3割相当の石灰を投入して約2〜3分間撹拌し、熱風乾燥することを特徴とする有機汚泥の肥料化方法又は燃料化方法

請求項5

請求項1記載の撹拌装置における撹拌胴部(20)に有機汚泥を投入し、胴部内で撹拌ブレ−ド(22)によってネット状飛散流となし、次に必要量石灰を投入して前記撹拌ブレ−ドによって混合し、次いで必要量の粉体状の木材又はプラスチック廃粉体を投入し混合撹拌することを特徴とする有機汚泥の燃料化方法。

請求項6

請求項1記載の撹拌装置における撹拌胴部(20)に有機汚泥を投入し撹拌混合したのち、次に必要量の石灰を投入して撹拌混合したのち、必要量の粉体状の木材及び同じく必要量のプラスチック廃粉体を投入して撹拌し、粉粒体化することを特徴とする有機汚泥の燃料化方法。

技術分野

0001

本発明は有機汚泥等の撹拌装置及びこれを利用した燃料又は肥料への有機汚泥リサイクル処理方法に関するものである。

背景技術

0002

家畜糞尿その他の腐敗性廃棄物等の有機汚泥は、自己分解作用および腐敗作用が非常に早く、また、処理時に悪臭処理水等を発生するという問題があり、その処理が困難であった。

0003

従来、このような有機汚泥の処理方法として、石灰即ち酸化カルシウムCaOを添加して混合処理する方法が知られている。この方法によれば、酸化カルシウムを作用させることにより、先ず、有機汚泥に含まれている分解生成物、脂質酸化物等と化学反応させて速かに安定なカルシウム塩を生成し、これによって腐敗を停止させ、悪臭の発生源を断ち、同時に腐敗の過程で生ずる物質の生成を停止させる。また反応過程で発生する熱と化学反応とによる相乗効果脱臭殺菌するとともに脱水分離することができると考えられている。

0004

しかしながら、従来の有機汚泥への酸化カルシウムの添加混合処理は、有機汚泥に重量で50%程度の相当多量の酸化カルシウムを加え、公知の撹拌混合装置を用いて酸化カルシウムが有機汚泥全体にわたり均一に混合されるまで十分に時間をかけて撹拌混合していた。しかしこの様な従来の添加混合処理方法では十分な時間をかけても有機汚泥と酸化カルシウムとの均一な混合ができないばかりでなく石膏化(団塊化)が生じ完全な処理が行なわれていなかった。

0005

従来の処理装置として、たとえば特公昭61−21720号公報には、「廃棄物の処理方法および装置」と題して腐敗性廃棄物等に酸化カルシウムを添加混合する装置が開示されている。これは図11図12に示す如く、
(イ)処理ドラムが下部の円筒形胴部aと上方室部分bとで構成されている。
(ロ)下部の円筒形胴部aの上端が1/3円周以下の円弧長にわたり円周方向に開口している。
(ハ)円筒形胴部aの上端開口から上方室部分bが上方に向って逆ハ字型に延びるよう形成されている。
(ニ)回転軸cを2分する左側の撹拌ブレ−ドdと右側の撹拌ブレ−ドd′とはそれぞれドラム内の被処理物をドラムの端から中央部に向けて送るように、その左、右撹拌ブレ−ドd,d′の各撹拌ブレ−ド板面eが中心水軸線方向に対して互いに反対方向に傾斜して取付けられている。
(ホ)撹拌ブレ−ドの先端部分fが撹拌ブレ−ドの長さ方向に対して回転方向後方に向け同一平面内で傾斜θ≒25°されている。
(ヘ)回転軸c上の撹拌ブレ−ドd,d′は回転軸cの円周方向と軸方向に互に離間した位置で回転軸cに基端を固定されている。
(ト)軸方向に隣接する各撹拌ブレ−ドd,d′は円周方向に120°の間隔で位置させるとともに、回転軸cの長さ方向の中心を境として右側に位置する各ブレ−ドd′を左側に位置するブレ−ドdに対して円周方向に60°ずらせて位置させている。即ち回転軸の軸心方向からみると、図11に示す如く、撹拌ブレ−ドは60°間隔で配列されている。
(チ)前記(ヘ)の如く各撹拌ブレ−ドd又はd′の先端部fを板面eと同一平面内で各ブレ−ドの長さ方向軸線に対して、先端部の軸線を例えば25°の角度θ1で回転方向後方に向け傾斜させ、これにより撹拌ブレ−ドの回転(例えば60〜100rpm)に際して円筒形胴部aの内部から上方室bの部分にかき上げられた被処理物がブレ−ド先端部fから放物線を画いて上方室b内の空間に飛散して対向流が空間内に生ずる、と説明している。

0006

しかしこのような撹拌装置では、
回転軸cに軸の円周方向として120°間隔で、しかも軸の長さ方向に一定の間隔を置いて取付基部が螺旋状になるよう撹拌ブレ−ドd又はd′が固定されている。この構造では撹拌ブレ−ドd又はd′の回転軸cへの取付けが容易でなく、撹拌ブレ−ドd又はd′の部分的補修もできない。
撹拌ブレ−ドd又はd′の配列において、或一本の撹拌ブレ−ドが取付けられている円周上にはその撹拌ブレ−ド一本しか存在しない。従って有限長さの回転軸cに取付け得る撹拌ブレ−ドd又はd′の本数も限られ、従って図12点線で示すような飛散曲線の本数も限られている。このため、被処理物の撹拌度合いも思うように行われず、公知技術に於ける撹拌の不十分な点は未だ解決されていない。
処理ドラムの内容積の1/3〜1/4の量で被処理物を装入すると、被処理物は回転軸cのレベル又はそれ以下になる。この状態でブレ−ドを回転すると、先端が回転方向後方に傾斜するブレ−ドから上方に放り出されても、円筒形胴部aの内面に沿って放り出されるので、円筒形胴部aの内面に衝突し飛散流となる度合いは極めて小さく、これが撹拌に及ぼす効果は期待し得ない。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は有機汚泥等と酸化カルシウム等との効率的撹拌が可能で、構造簡単かつメインテナンスの容易な撹拌装置を提供すること、そしてこの撹拌装置を利用して有機汚泥を燃料又は有機肥料として取得できる、有機汚泥の公害処理及びリサイクル処理装置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

0008

半円筒形胴部20aと、該半円筒形胴部20aの上部に連接されテ−パαを付して先細に形成された上部室20bとからなる撹拌胴部20と、撹拌胴部20の垂直対称軸線上にある回転軸21と、該回転軸21の左右に同数対称的に取付けた撹拌ブレ−ド22とからなり、撹拌ブレ−ド22は回転軸21の断面角形をしたブレ−ド取付部21bに嵌挿する挿入穴22cを中心に有するブレ−ド基部22bと、ブレ−ド取付基部22bの周面上に90°宛間隔を置いて半径方向に固設したソケット22eと、ソケット22eに着脱可能に設けた板状体よりなるブレ−ド部22aとからなり、前記撹拌ブレ−ド22はブレ−ド取付基部22bに90°間隔を置いて十字状に取付けられた4枚のブレ−ド部22aが22.5°ずつ円周方向にずらして設けられたものが軸心方向に回転軸21の左端と右端から螺旋状に組込まれると共に、ブレ−ド角が回転軸21の両端から漸減するように組込んだ。

0009

そして前記ブレ−ド角を回転軸21の端部から2組宛20°,15°,10°及び5°と漸減するよう構成した。

0010

回転軸21が撹拌胴部20の垂直対称軸線上にあり、かつ前記半円筒形胴部20aの円弧中心Oから下方に偏心δして設置した。

0011

前記撹拌装置における撹拌胴部20に有機汚泥を投入し、有機汚泥を半円筒形胴部内で撹拌ブレ−ド22による細密な連続螺旋の合成によるネット状飛散流となし、次に必要量の7割相当の石灰を投入して前記撹拌ブレ−ドによってネット状飛散流化した有機汚泥と短時間で1次混合し、次いで1〜2分後に残る3割相当の石灰を投入して約2〜3分間撹拌した後熱風乾燥し、粉粒体化し、肥料化又は燃料化する。

0012

前記撹拌装置における撹拌胴部20に有機汚泥を投入し、胴部内で撹拌ブレ−ド22によってネット状飛散流となし、次に必要量石灰を投入して前記撹拌ブレ−ドによって混合し、次いで必要量の粉体状の木材又はプラスチック廃粉体を投入し混合撹拌する。

0013

前記撹拌装置における撹拌胴部20に有機汚泥を投入し撹拌混合したのち、次に必要量の石灰を投入して撹拌混合したのち、必要量の粉体状の木材及び同じく必要量のプラスチック廃粉体を投入して撹拌し、粉粒体化する。

発明を実施するための最良の形態

0014

まず図9図10を参照して本発明に関る撹拌装置を利用した有機汚泥リサイクルについて説明する。図9は有機汚泥を燃料化するリサイクルシステム概念図である。図9で、1は有機汚泥投入ホッパ−、3は粉体状の木材等の投入ホッパ−である。投入ホッパ−1と投入ホッパ−3に投入された材料はスクリュコンベヤ2又はベルトコンベヤ4を経て制御盤5で制御される撹拌装置Aに投入される。撹拌装置Aには又石灰ホッパ6から石灰がスクリュ−コンベヤ7を経て、又添加液タンク8から配送管9を経て投入され、これらが撹拌される。撹拌装置Aで撹拌混合された混合物は、ベルトコンベヤ10を介し次の工程に送られ燃料化される。

0015

図10は有機汚泥を肥料化するリサイクルシステム概念図である。11は有機汚泥の計量機を備えたホッパ−である。又13は石灰サイロで、有機汚泥と石灰はそれぞれスクリュ−コンベヤ12或いはスクリュ−コンベヤ14、計量機15、スクリュ−コンベヤ16を経て制御盤17で制御される撹拌装置Aに投入される。こゝで撹拌混合された処理物熱風式乾燥機19に送られてこゝで肥料化される。

0016

次に図1以下を参照して撹拌装置Aの詳細について説明する。図1で(a)は正面図、(b)は左側面図である。20は水平方向に延びる撹拌胴部である。この撹拌胴部20は下部の横長の半円筒形胴部20aと半円筒形胴部20aの上部にこれと一体に連る上部室20bとで構成されている。上部室20bは上方に向って稍先細になるようテ−パα≒5°(図6)が付されている。従って、撹拌胴部20は全体として図6に示す如く上部寸法Lが半円筒形胴部20aの直径Dよりやゝ小(L<D)の左右対称縦断面略字形をなしている。

0017

撹拌胴部20内には撹拌ブレ−ド22を取付ける回転軸21が水平に設けられている。回転軸21の取付位置は撹拌胴部20の垂直対称軸線上で、かつ半円筒形胴部20aの直径Dに相当する最大巾部より撹拌胴部20の直径の1/40(半径の1/20)程度の距離L(図6)だけ下にずらした位置に設けられている。言い換えれば回転軸21の中心O′は半円筒形胴部20aの中心Oと半円筒形胴部の半径の1/20だけ下に偏心している。回転軸21は2段構成で(図3)、両端部の軸受部21aは断面真円、中間のブレ−ド取付部21bは断面略正方形で、正方形隅角部は半径Rで面取りされている。

0018

回転軸21には複数の撹拌ブレ−ド22が嵌挿されている。この撹拌ブレ−ド22は図2に示す如く板状の4枚のブレ−ド部22aと、回転軸21へ嵌挿して取付けるブレ−ド基部22bとで構成される。ブレ−ド基部22bは回転軸21への固定・着脱を容易にするため、回転軸21のブレ−ド取付部21bの断面形状(略正方形)と同一の挿入穴22cを有している。ブレ−ド基部22bには前記ブレ−ド部22aを取付けるための6角形差込口22d(図4(a))を有するソケット22eが4個あり、これらソケット22eは互に円周方向に90°宛離間し、かつ半径方向(放射方向)を向いている。

0019

ブレ−ド基部22bは図2に示す如く基本的には4種類で一組となし、これら4種類のブレ−ド基部22bを軸端から順に軸の中央部に向って組込み、これにブレ−ド部22aを取付けると、ブレ−ド部は螺旋状に整列する。それぞれのブレ−ド基部に取付けられたソケット22eは、円周方向へ22.5°宛異った角度で取付けられている(図2)。回転軸21に図2(a)〜(d)に示す4種類のソケット22eを順に嵌挿して取付けたならば、回転軸21の両端部に設けた左・右ねじ部21c,21d(図4(a))へ固定金具(図示しない)をねじ込んで両側から締付けることにより、回転軸21と複数のブレ−ド基部22bは相互に固定される。固定後にブレ−ド基部22bの6角形の差込口22dへ、下部取付部が6角形をなすブレ−ド部22aの下端部を差し込み、固定ピン(図示しない)によってブレ−ド部22aをソケット22eに対し固定すると、円周方向へブレ−ド部22aが22.5°宛順次ずれると共に、回転軸21の軸方向にも順次螺旋状に配列される。

0020

図5に示す如く回転軸21を左右2分して左側と右側に同数の撹拌ブレ−ド22を配置している。処理物をスム−ズかつ確実に撹拌胴部20の端部から中央部へ向けて送るよう、左右の各撹拌ブレ−ド22のブレ−ド部22aはその板面が回転軸21の軸線に対し、互に反対向きに取付けられている(図5)。各ブレ−ド部22aはブレ−ド部22aの長さ方向に対し、2つ宛異ったブレ−ド角で取付けられている。

0021

図5図6を参照して、回転軸21への撹拌ブレ−ド22の配列について説明する。回転軸21には、その中心より左側と右側に同数の撹拌ブレ−ド22が取付けられている。一番左側には、図2(a)に示した4枚のブレ−ド部1a〜1dを備えた撹拌ブレ−ドのブレ−ド基部22bが嵌挿されている。次に図2(b)に示した撹拌ブレ−ド即ちブレ−ド部2a〜2dを備え、各ブレ−ド部が22.5°宛ずれた図2(b)のものが嵌挿されている。3番目には図2(c)に示したブレ−ド部3a〜3dを備え、各ブレ−ド部が図2(b)よりさらに左向きに22.5°ずれたものが嵌挿されている。さらに4番目には図2(d)に示す如く、ブレ−ド部4a〜4dを備え、各ブレ−ド部が図2(c)よりさらに22.5°ずれたものが嵌挿されている。以下同様の角度関係を有する4個宛の撹拌ブレ−ドが中心に向って配列されている。

0022

ただし、ブレ−ド部のブレ−ド角は次の様になっている。図5に示す如く左端の撹拌ブレ−ドと2番目の撹拌ブレ−ドのブレ−ド部1a〜4dと2a〜4dはブレ−ド角20°、3番目と4番目の撹拌ブレ−ドはブレ−ド角15°となっている。5番目と6番目の撹拌ブレ−ドはブレ−ド角10°、7番目と8番目の撹拌ブレ−ドはブレ−ド角5°となっている。これらの関係は回転軸中心より右側の撹拌ブレ−ド群においても中心に向って同様の関係になっている。なおこのブレ−ド角はこれらに限定するものではなく、端部から漸減するものであればよい。

0023

再び図1図2戻り、23は半円筒形胴部20aの下部に設けた排出シュ−ト開閉シリンダで、これにより排出シュ−ト口24を開けて、撹拌混合物をベルトコンベヤ25上に排出する。26は上部室20bの側壁に設けた点検扉、27は覗き窓である。28は駆動用モ−タで、変速機29で減速して、回転軸21を回す。30はメインテナンスフランジで、これを着脱することにより、撹拌ブレ−ド22の保守作業が行われる。

0024

(作動)
1.図1で有機汚泥及び石灰は、別個に設けられた或いは一体型計量器で所定量が計量された後、まず、汚泥が撹拌胴部20へ投入され、複数の撹拌ブレ−ド22の撹拌作用により、撹拌胴部20の半円筒形胴部20a内で細密な流動状態となる。図5で説明したように、個々の撹拌ブレ−ドには4枚のブレ−ド部が固定され、これらが回転軸21のまわりに回転する。又回転軸21の水平軸方向と円周両方向で異なった角度で、即ち円周方向にはブレ−ド部が22.5°宛順次ずれて配列されている上に、水平軸方向(軸方向)にブレ−ド角が順次20°,15°,10°,5°と漸減して変化しているので、撹拌ブレ−ド22は図7に示す如く、回転軸21の中心位置を境にして左右それぞれ逆向きの4つの螺旋面を画いて作用する(図7太線は各ブレ−ドの先端の軌跡を示す)。しかも2枚宛ブレ−ド角の漸減するブレ−ドによる前記螺旋面を画いての作用により、汚泥は図8に示す如き放物線が無数に重った撹拌状態となる。さらに、回転軸21の中心O′と半円筒形胴部20aの中心Oとが偏心δしているので、撹拌ブレ−ドの先端と半円筒形胴部内面との間隔も一定でなく、これも撹拌作用に寄与し、極めて複雑な撹拌作用が行われる。
2.汚泥が撹拌ブレ−ドによる螺旋撹拌作用により、半円筒形胴部内で細密な連続螺旋による混合と、ブレ−ドによって跳ね飛ばされた放物線の合成によるネット状飛散流となった時、前記所定計量(必要量の7/10)の石灰が投入され、前記螺旋ネット状飛散流化した汚泥と、短時間にスム−ズに1次混合が成される。
3.第2回目の石灰投入(3/10量)は、第1回目の約1〜2分後に行なわれ、その後約2〜3分間(合計3〜5分間)の撹拌により、充分な混合反応が完了する。
4.反応処理完了物は、半円筒形胴部20aの下部に設けられ、胴部の円周方向へ、油圧シリンダ−等により開閉される排出シュ−ト口24より、外部へ排出される。

0025

(撹拌装置を利用した有機汚泥の燃料化方法)以上の説明では、撹拌装置を利用した有機汚泥等の撹拌装置を利用した有機汚泥の肥料化方法について説明した。有機汚泥は又燃料としても利用でき、以下この燃料化方法について説明する。

0026

(その1)有機汚泥を前記撹拌装置における撹拌胴部20に投入する。次に必要量の7割相当の石灰を投入して前記撹拌ブレ−ドによってネット状飛散流化した有機汚泥と短時間で1次混合する。次いで1〜2分後に残る3割相当の石灰を投入して約2〜3分間撹拌し、しかるのち粉体状の木材又はプラスチック廃粉体を混入し撹拌して有機汚泥を燃料化することができる。

0027

(その2)有機汚泥を前記撹拌装置における撹拌胴部20に投入して、有機汚泥を半円筒形胴部内で撹拌ブレ−ド22による細密な連続螺旋の合成によるネット状飛散流とする。次いで前記撹拌ブレ−ドによってネット状飛散流化した有機汚泥中に必要量の石灰を投入して撹拌する。次に有機汚泥と石灰との混合体の中に必要量の粉体状の木材と同じく必要量のプラスチック廃粉体とを投入し、混合撹拌したのち粉粒体することによって有機汚泥を燃料化する。

0028

(燃料化及び肥料化方法)有機汚泥を撹拌装置における撹拌胴部20に投入する。そして有機汚泥を前記撹拌ブレ−ド22によって撹拌する。前記撹拌ブレ−ドによってネット状飛散流化した有機汚泥中に必要量の石灰を投入して前記撹拌ブレ−ドでネット状飛散流化した有機汚泥と混合する。次いで該混合体を乾燥し粉粒体化することにより有機汚泥を燃料化又は肥料化することができる。

0029

回転軸21の水平軸方向と円周両方向とで異なった角度でブレ−ド部がずれて配列されている上に、水平軸方向にはブレ−ド角が20°,15°,10°,5°と軸の中央部に向って漸減するよう配列しているので、個々の撹拌ブレ−ド22が回転軸21のまわりに回転すると、円周方向に各撹拌ブレ−ドの4本のブレ−ド部で撹拌されると共に、回転軸の軸線方向には回転軸21の中心部を境にして左右それぞれ逆向きの4つの螺旋が回転する如く作用する。しかも隣接する撹拌ブレ−ドのブレ−ド角は異るので、これら複数のブレ−ドの周りで微妙なせん断作用と、ブレ−ドによる跳ね飛ばしを与えての円周方向と軸心方向の撹拌作用により、汚泥はスム−ズにかつ完全な撹拌状態となる。

0030

又回転軸21の中心O′と半円筒形胴部20aの中心Oとが偏心δしており、撹拌ブレ−ド22の先端と半円筒形胴部内面との間隔も一定でないので、これも撹拌作業に寄与し、極めて複雑な撹拌作業が速やかに行われる。

0031

回転軸21、半円筒形胴部20aの円弧中心Oより下方にδ偏心し、さらに上部室20bが内向きのテ−パαを以て構成されているので、ブレ−ド部の先端から放物線を画いて飛散する汚泥は上部室20bの内壁まで飛散し撹拌効率を向上させる。この場合同一円周方向に4枚のブレ−ドが存在するので、比較的緩やかな回転でも、被処理物は大きな回転エネルギ−を与えられ、ブレ−ドによって上部室に向う飛散流が確実に発生する。

0032

汚泥が撹拌ブレ−ドにより軸方向に構成される螺旋作用により、半円筒形胴部内での細密な撹拌作用に加え、連続螺旋の合成による上部室内でのネット状飛散流となった時、前記所定計量(必要量の7/10)の石灰が投入され、前記ネット状飛散流化した汚泥と、短時間にスム−ズに1次混合が成される。次いで第2回目の石灰投入(3/10量)を、第1回目の約1〜2分後に行なうようにし、その後約2〜3分間(合計3〜5分間)の撹拌により、充分な混合反応を行うことができる。

0033

又上記撹拌装置により石灰を2段階に分けて混入し、よく撹拌混合そして乾燥することにより、肥料化することができ、有機汚泥のリイサクル処理を効果的に行うことが可能となった。

0034

又有機汚泥に石灰を混ぜ、次に粉体状の木材を混合し、上記撹拌装置で撹拌し、粉粒体化することによって、有機汚泥及び廃木材を有効利用できその効用は大である。

0035

さらに請求項4〜6に示す如く、有機汚泥に石灰を混合してネット状飛散流となし、これに粉体状の木材やプラスチック廃粉体等を混合撹拌し、これを粉粒体化することによって、輸送し易い形にして燃料化の道を開くことが可能となった。因みに従来セメント製造に於ける燃料として廃白土を使用していたが、これは水分を多く単み、品質のばらつきが多く、自動製造ラインにのせることができなかった。本発明による燃料化方法により、一定の形状のよく乾燥した粉粒体化した燃料により、製造はもとより、運搬も容易となり、有機汚泥のリサイクル化にこれ又大いに貢献するものである。

図面の簡単な説明

0036

図1有機汚泥のリサイクル化に使用する撹拌装置を示し、(a)は正面図、(b)は左側面図。
図2撹拌ブレ−ドの詳細図。
図3回転軸の詳細図。
図4ブレ−ド取付基部の詳細図。
図5回転軸とブレ−ドの配置図。
図6図5のA−A′矢視図。
図7撹拌ブレ−ドの作動態様の説明図。
図8図7のA−A′矢視図。
図9有機汚泥リサイクル方法特に燃料化方法概念図。
図10有機汚泥リサイクル方法特に肥料化方法概念図。
図11公知撹拌装置の側面図。
図12公知撹拌装置の正面図。
図13本発明の燃料化方法の諸例を示すブロック図。

--

0037

A撹拌装置1有機汚泥投入ホッパ− 2スクリュ−コンベヤ
3 投入ホッパ− 4ベルトコンベヤ
5制御盤6石灰ホッパ
7 スクリュ−コンベヤ 8添加液タンク
9配送管10 ベルトコンベヤ
11 ホッパ− 12 スクリュ−コンベヤ
13石灰サイロ14 スクリュ−コンベヤ
15計量機16 スクリュ−コンベヤ
17 制御盤 18 吸・排気ブロア
19乾燥機20撹拌胴部
20a半円筒形胴部 20b 上部室
21回転軸21a軸受部
21bブレ−ド取付部 21c左ねじ
21d右ねじ部 22撹拌ブレ−ド
22a ブレ−ド部 22b ブレ−ド基部
22c挿入穴22d差込口
22eソケット23 排出シュ−ト開閉シリンダ
24 排出シュ−ト口 25 ベルトコンベヤ
26点検扉27覗き窓
28駆動用モ−タ 29変速機
30メインテナンスフランジ

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