JP2000018820A

JP2000018820A - 脱水乾燥装置

Info

Publication number: JP2000018820A
Application number: JP19003898A
Authority: JP
Inventors: 剛 ▲吉▼田; Takeshi Yoshida; Yasushi Niwatsukino; 恭庭月野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】スラリーの乾燥物の取り扱い性が向上する脱
水乾燥装置を得ることを目的とする。【解決手段】側面に小孔２ａが形成されるとともに底
部に回収口１０が設けられ、駆動部３に回転駆動されて
投入されたスラリーを遠心力で側面の内壁面に付着さ
せ、スラリーを遠心脱水してこのスラリーから固形物を
抽出するドラムスクリーン２と、スラリーから抽出され
た固形物に含まれる水分を蒸発させて乾燥物を生成する
加熱部５と、ドラムスクリーン２の下方に設置され、乾
燥収縮して回収口１０から落下した乾燥物を粉砕する粉
砕部１２とを有する構成の脱水乾燥装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スラリーから固形
物を分離してこれを乾燥する脱水乾燥装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】スラリーから固形物を抽出する脱水乾燥
装置としては、特開平６−２８１３２５号公報に記載さ
れているようなものが知られている。当該公報に開示さ
れた脱水乾燥装置は、周囲を覆う囲いと、その囲いに収
納された遠心分離ドラムと、乾燥した固形物を掻き取る
掻き取り装置と、掻き取られた乾燥物を撹拌するミキシ
ング用具と、遠心分離ドラムの底部を加熱する加熱部と
から構成されているものである。

【０００３】このような脱水乾燥装置によれば、遠心分
離ドラム内に乾燥すべき粒粉体を含むスラリーが投入さ
れると、遠心分離ドラムの回転が開始され、スラリーは
遠心分離ドラムの内壁面上を遠心力でほぼ円筒状に流動
し、リング状の付着層が形成される。そして、スラリー
に含まれた液体はスクリーンから遠心分離ドラムの外に
流出する。

【０００４】遠心分離ドラムの回転数を最大に上昇さ
せ、遠心分離による液体の流出が無視できる程度にまで
減少してきたら、回転数を落として掻き取り装置を作動
させる。すなわち、掻き取り装置を半乾きの固形物に挿
入し、固形物を遠心分離ドラムの内壁から掻き取ってこ
の遠心分離ドラムの底板上に落とす。このようにして、
第１の乾燥段階を完了する。

【０００５】続いて第２の乾燥段階は、遠心分離ドラム
を交互に正転および逆転させ、掻き取り装置とミキシン
グ用具を連続的にまたは断続的に往復回転させて遠心分
離ドラムの底板を掃くことで行われる。このような遠心
分離ドラムの反転や掻き取り装置およびミキシング用具
の動作は、いずれもが協働して遠心分離ドラム内の固形
物の層を十分撹拌するように調整される。

【０００６】ここで、遠心分離ドラムの底部には加熱部
が設けられているので、上述のような攪拌のための各動
作が実行されると、すべての固形物が転動して加熱部と
接触され、残存する液体が速やかに蒸発される。

【０００７】このようにして十分に乾燥された固形物
は、吸引による空気輸送やコンベヤーによる機械的輸送
により遠心分離ドラムから搬出される。

【０００８】しかしながら、上記従来の脱水乾燥装置で
は、遠心脱水後、固形物を乾燥させるために遠心分離ド
ラムの内壁から加熱部に掻き落とす必要があるので、機
械的な掻き取り装置が必要となる。

【０００９】また、遠心分離ドラムの底板に掻き落とさ
れて山積み状態になった固形物を満遍なく加熱部に接触
させるために機械的なミキシング用具などの撹拌機構が
必要となり、コストアップになる。

【００１０】さらに、遠心分離するために高速で遠心分
離ドラムを回転させるため、スクリーン部に微細な固形
物が目詰まりし易い。そして、掻き取り装置だけで目詰
まりを解消することは難しいので、目詰まりを防止する
ためのメンテナンスが不可欠である。なお、このような
メンテナンスを行うことなく目詰まりを解消しようとす
ると、新たに目詰まり防止機構が必要となってコストア
ップになる。

【００１１】そして、乾燥した固形物は不均一な粒状に
生成されるため、前述のように吸引やコンベヤーなどの
輸送手段で取り出す必要があり、コストアップになる。

【００１２】そこで、このような問題点を改善したもの
として、本発明者らは本発明に先立って次のような脱水
乾燥装置を提案した。

【００１３】以下、この脱水乾燥装置を用いた厨芥処理
装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図７は従来の脱水乾燥装置の全体構成を示
す説明図である。図７に示すように、脱水乾燥装置１
は、側面に小孔２ａが形成され、底部に回収口１０が形
成されたドラムスクリーン（遠心分離ドラム）２を有し
ている。このドラムスクリーン２は円筒形に形成されて
おり、駆動部３により回転駆動されて、投入されたスラ
リーを遠心脱水する。

【００１５】ドラムスクリーン２の底部に形成された回
収口１０は、収縮した乾燥物が落下可能なように乾燥物
の外径よりも大きな径の内径を有し、且つドラムスクリ
ーン２の内壁面の内径よりは小さな径になるように形成
されている。

【００１６】ここで、図示する場合においては、ドラム
スクリーン２の内壁には、スラリーを遠心脱水した後の
半乾きの固形物からなる付着層４が形成されている。そ
して、この付着層４は、ドラムスクリーン２の遠心力に
より略均一の厚さでドラムスクリーン２の内壁面に付着
している。

【００１７】ドラムスクリーン２には、給気ダクト２２
と排出ダクト１１が取り付けられている。

【００１８】給気ダクト２２には、熱源である加熱部５
およびこの加熱部５で発生した熱をドラムスクリーン２
内に送るファンなどの送風手段６が設置されている。こ
れにより、加熱部５の熱が付着層４に供給され、この付
着層４が乾燥される。

【００１９】また、排出ダクト１１は、スラリーを遠心
脱水する際の水分と加熱部５からの熱で付着層４が乾燥
したときのドラムスクリーン２内の水蒸気を排出する。
排出ダクト１１には脱水検知手段１００が取り付けられ
ており、この脱水検知手段１００により検出される水分
量により遠心脱水が進んで付着層４が形成されたことが
検知される。

【００２０】このような脱水乾燥装置には、導入口７ａ
がドラムスクリーン２内壁面に向けて設置され、スラリ
ーをドラムスクリーン２内に導入する導入部７が設けら
れている。また、この導入部７には、ドラムスクリーン
２へのスラリーの流入量を調節する調節手段９が取り付
けられている。さらに、スラリーの流入量を検知するた
めの流入量検知手段１０１が設置されている。

【００２１】そして、スラリーがドラムスクリーン２内
に所定量になると、これを検知した流入量検知手段１０
１が制御部８に信号を送り、これによって駆動部３およ
び調節手段９の動作が制御されるようになっている。

【００２２】次に、このような構成を有する従来の脱水
乾燥装置の一連の動作について説明する。

【００２３】先ず、制御部８により駆動部３が駆動を開
始し、これによりドラムスクリーン２が回転を始める。
そして、スラリーが導入部７を介してドラムスクリーン
２内に導かれると、このスラリーは回転するドラムスク
リーン２により遠心力を受けるので、回収口１０から直
接下方（鉛直方向）には落下せず、ドラムスクリーン２
の内壁上で流動して円筒状の付着層４を形成する。ここ
で、スラリーの流入量は流入量検知手段１０１によって
検知され、その検出信号が制御部８に送られている。そ
して、検出信号に応じて、制御部８は調節手段９を制御
してスラリーのドラムスクリーン２への流入量をコント
ロールしている。これは、流入したスラリーが所定量以
下でないと、ドラムスクリーン２内に適当な厚さの付着
層４がされないからである。

【００２４】遠心力の影響により、スラリーに含まれる
液体はドラムスクリーン２の側面部に多数形成された小
孔２ａから排出ダクト１１に至り、この排出ダクト１１
を経由して脱水乾燥装置１の外に排出される。

【００２５】ところで、ドラムスクリーン２の回転数
は、スラリーに含まれる固形物がドラムスクリーン２の
内壁面に略均一な付着層４を形成することができる所定
の回転数以上の回転数でなければならない。但し、回転
数が高すぎると逆に遠心力が強くなりすぎて付着層４が
外部に放出されるようになるため、上限となる所定の回
転数以下の回転数でなければならない。このように、ド
ラムスクリーン２の回転数には上限と下限とが存在す
る。

【００２６】ドラムスクリーン２は、このような上限と
下限の間の所定の回転数で、多数の小孔２ａから排出さ
れる液体が無視できる程度の流量になるまで回転され
る。そして、このような状態にまでなったことが脱水検
知手段１００により検知されたならば、ドラムスクリー
ン２の内壁面に厚さと高さが略均一な円筒状の付着層４
が形成されたことになる。

【００２７】脱水検知手段１００によって脱水が終了し
たことが検知されると、制御部８はドラムスクリーン２
の回転数を落とし、加熱部５と送風手段６を動作させ
る。ここで、加熱部５は所定の温度にまでドラムスクリ
ーン２や付着層４の温度を上昇させ、その状態の温度を
維持するものであり、送風手段６は加熱部５の熱をドラ
ムスクリーン２と付着層４を乾燥させるものである。

【００２８】ところで、このような加熱による乾燥が開
始されると、付着層４に含まれる水分は蒸発を始めてこ
の付着層４が収縮する。具体的にはスラリーの種類にも
よるが、概ね１％から１０％程度その径が収縮する。そ
して、ドラムスクリーン２の内壁面は水との接触角が大
きな材料で形成されているため、乾燥して収縮した付着
層４はドラムスクリーン２の内壁面より容易に離脱す
る。ここで、スラリーが厨芥粉砕物の場合は、マージン
を考慮して付着層４の含水率を１０％以下にすることが
望ましい。

【００２９】所定時間経過後、付着層４は収縮してドラ
ムスクリーンの内壁から剥離した円筒状の乾燥物となり
（図５参照）、回収口１０から落下してドラムスクリー
ン２から容易に排出される。そして、排出された乾燥物
は、一旦集積タンク（図示せず）に溜めた後に廃棄処分
される。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな脱水乾燥装置では、乾燥物が径の収縮した円筒状の
乾燥物として生成されるため、当該乾燥物を一旦集積タ
ンクに溜めたり他の場所へ搬送することはできるもの
の、容積的に大きく取り扱い性が悪いという問題があっ
た。

【００３１】そこで、本発明は、スラリーの乾燥物の取
り扱い性を向上させることのできる脱水乾燥装置を提供
することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の脱水乾燥装置は、側面に小孔が形成される
とともに底部に回収口が設けられ、駆動部に回転駆動さ
れて投入されたスラリーを遠心力で側面の内壁面に付着
させ、スラリーを遠心脱水してこのスラリーから固形物
を抽出する遠心分離ドラムと、スラリーから抽出された
固形物に含まれる水分を蒸発させて乾燥物を生成する加
熱部と、遠心分離ドラムの下方に設置され、乾燥収縮し
て回収口から落下した乾燥物を粉砕する粉砕部とを有す
る構成としたものである。

【００３３】これにより、スラリーの乾燥物が粉砕部に
より粉砕されるので、乾燥物がコンパクトになってその
取り扱い性を向上させることが可能になる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、側面に小孔が形成されるとともに底部に回収口が設
けられ、駆動部に回転駆動されて投入されたスラリーを
遠心力で側面の内壁面に付着させ、スラリーを遠心脱水
してこのスラリーから固形物を抽出する遠心分離ドラム
と、スラリーから抽出された固形物に含まれる水分を蒸
発させて乾燥物を生成する加熱部と、遠心分離ドラムの
下方に設置され、乾燥収縮して回収口から落下した乾燥
物を粉砕する粉砕部とを有する脱水乾燥装置であり、ス
ラリーの乾燥物が粉砕部により粉砕されるので、乾燥物
がコンパクトになってその取り扱い性を向上させること
が可能になるという作用を有する。

【００３５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、粉砕部には、乾燥物が落下した
ことを検知する落下検知手段が設置されている脱水乾燥
装置であり、乾燥物が粉砕部に落下したことが落下検知
手段により逐次検出されるので、乾燥物の粉砕処理を連
続的に行うことが可能になるという作用を有する。

【００３６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、粉砕部の下方には、粉
砕されてこの粉砕部のハウジングに形成された複数個の
小孔から排出された乾燥物が貯蔵される貯蔵部が設けら
れている脱水乾燥装置であり、乾燥物をまとめて廃棄す
ることが可能になるという作用を有する。

【００３７】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１、２または３記載の発明において、遠心分離ドラムと
粉砕部と貯蔵部の少なくとも一部の内壁面は、水との接
触角が７０度以上の材料で構成されている脱水乾燥装置
であり、乾燥物が内壁面に固着することがないので、清
掃などのメンテナンスが不要になるとともに装置を衛生
的な状態に保持することができるという作用を有する。

【００３８】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４の何れか一項に記載の発明において、貯蔵部に
は、粉砕部から落下した乾燥物を収納する収納袋が脱着
可能に取り付けられている脱水乾燥装置であり、収納袋
を取り出せば乾燥物が装置から取り出されるので、乾燥
物の廃棄を簡単に行うことが可能になるという作用を有
する。

【００３９】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１〜５の何れか一項に記載の発明において、収納袋は、
生分解性樹脂で形成されている脱水乾燥装置であり、乾
燥物を堆肥として利用する場合には、粉砕された乾燥物
を収納袋から取り出すことなく使用することが可能にな
るという作用を有する。

【００４０】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１〜６の何れか一項に記載の発明において、加熱部から
の熱は、遠心分離ドラムから粉砕部を通って貯蔵部に導
入される脱水乾燥装置であり、粉砕部では粉砕された乾
燥物が小孔から排出されやすくなり、貯蔵部では貯蔵さ
れている乾燥物を乾燥した状態に保持することができる
という作用を有する。

【００４１】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、粉砕部の下方には、粉
砕されてこの粉砕部のハウジングに形成された複数個の
小孔から排出された乾燥物を外部へと搬送する搬送部が
設けられている脱水乾燥装置であり、粉砕された乾燥物
を搬送部により自動的に系外へ排出することが可能にな
るという作用を有する。

【００４２】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００４３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における脱水乾燥装置の全体構成を示す説明図、図
２は図１の脱水乾燥装置に処理された厨芥粉砕物の粒度
分布を示すグラフ、図３は液体の固体に対する接触角を
示す説明図、図４は図１の脱水乾燥装置における乾燥前
後の固形物の状態を示す説明図、図５は図１の脱水乾燥
装置における粉砕部の径と乾燥物の容積との関係を示す
グラフである。

【００４４】図１に示すように、本実施の形態の脱水乾
燥装置１は、側面に小孔２ａが形成され、底部に回収口
１０が形成されたドラムスクリーン（遠心分離ドラム）
２を有している。ドラムスクリーン２は円筒形に形成さ
れており、モータなどの駆動部３により回転駆動され
て、投入されたスラリーを遠心脱水して固形物を抽出す
る。

【００４５】なお、この脱水乾燥装置に導入されて乾燥
処理が効果的に行われる適当なスラリーとしては、たと
えば厨芥処理装置に設けられたディスポーザーなどの粉
砕機で粉砕した厨芥の粉砕物などがある。但し、スラリ
ーは厨芥粉砕物に限られるものではなく、固形物を含む
液状物であれば足りる。

【００４６】ドラムスクリーン２は軸受けにより装置本
体に回転可能に取り付けられており、前述した駆動部３
によりベルト駆動される。但し、ドラムスクリーン２
は、ベルト駆動ではなく、たとえばチェーンやギアなど
で駆動されるようになっていてもよい。さらに、ドラム
スクリーン２に回転子を取り付け、外部のステータに通
電して駆動するようにしてもよい。

【００４７】ところで、小孔２ａの大きさはスラリーの
成分により適当な大きさが設定されるが、スラリーに含
まれる固形物がほとんど通過しない程度の大きさであれ
ばよく、たとえばスラリーが厨芥粉砕物の場合は、図２
に示すように、小孔２ａの直径が１ｍｍ程度であれば厨
芥粉砕物の約８０％以上を捕獲することが可能になる。
なお、図２において、乾燥重量百分率とは乾燥重量で約
２０％の厨芥粉砕物が通過する割合を示すものである。

【００４８】また、ドラムスクリーン２の内壁面の少な
くとも一部は水との接触角が大きな材料で形成もしくは
コーティングされているものが望ましく、特にフッ素コ
ーティングのように接触角が７０度以上であることが、
できれば１００度以上のものが好ましい。このような接
触角とすることにより、乾燥物がドラムスクリーン２の
内壁面から容易に剥離して固着することがないので、清
掃などのメンテナンスが不要になるとともに装置を衛生
的な状態に保持することができる。ここで、接触角と
は、図３に示すように、水平な固体上に液滴を置いてこ
れを静止させたときに液滴と固体平面とがなす角度のこ
とである。一般に固体が水をはじく性質すなわち「撥水
性」はこの接触角θの大きさで評価されることから、撥
水性の高い材料を用いればよい。

【００４９】ドラムスクリーン２の底部に形成された回
収口１０は、収縮した乾燥物が落下可能なように、乾燥
物の外径よりも大きな径の内径を有し、且つドラムスク
リーン２の内壁面の内径よりは小さな径になるように形
成されている。なお、この回収口１０は口径を可変にす
ることもできる。ここで、回収口１０の口径は脱水乾燥
装置で乾燥しようとするスラリーの種類によって適当な
大きさに設定することが可能である。

【００５０】図示する場合においては、ドラムスクリー
ン２の内壁には、スラリーを遠心脱水した後の半乾きの
固形物からなる付着層４が形成されている。そして、こ
の付着層４は、ドラムスクリーン２の遠心力により略均
一の厚さでドラムスクリーン２の内壁面に付着して円筒
状になっている。

【００５１】ドラムスクリーン２には、給気ダクト２２
と排出ダクト１１が取り付けられている。

【００５２】給気ダクト２２には、熱源である加熱部５
およびこの加熱部５で発生した熱をドラムスクリーン２
内の付着層４に送るファンなどの送風手段６が設置され
ている。これにより、加熱部５の熱が付着層４に供給さ
れ、この付着層４が乾燥される。なお、加熱部５には、
バーナ、ニクロム線などのヒータ、高周波を発生させる
マグネトロン、電気的に誘起された渦電流を用いてドラ
ムスクリーン２を加熱する装置など種々のものを適用す
ることができる。

【００５３】また、排出ダクト１１は、スラリーを遠心
脱水する際の水分と加熱部５からの熱で付着層４が乾燥
したときのドラムスクリーン２内の水蒸気を排出する。
排出ダクト１１には脱水検知手段１００が取り付けられ
ており、この脱水検知手段１００により検出される水分
量により遠心脱水が進んで付着層４が形成されたことが
検知される。

【００５４】脱水検知手段１００には、測距センサや超
音波センサのような排出ダクト１１内の距離と形成され
る液膜間の距離をそれぞれ測定し、水分の有無を検知す
るもの、または脱水した状態に対応した駆動部３の電流
値変化によって検知するものなどを用いることができ
る。

【００５５】このような脱水乾燥装置には、導入口７ａ
がドラムスクリーン２内壁面に向けて設置され、スラリ
ーをドラムスクリーン２内に導入する導入部７が設けら
れている。また、この導入部７には、ドラムスクリーン
２へのスラリーの流入量を調節する調節手段９が取り付
けられている。さらに、スラリーの流入量を検知するた
めの流入量検知手段１０１が設置されている。

【００５６】ここで、調節手段９には、チューブポンプ
やモノポンプなどのように固形物を含有したスラリーを
送るのに適したポンプの動作により調節するもの、ある
いは電磁弁やソレノイドなどのものでスラリーの流入を
停止させるものを用いることができる。また、流入量検
知手段１０１には、超音波センサによりスラリーの付着
層の厚みを検知するもの、スラリーの流入量によって負
荷が変動する駆動部３の電流値の変化を検知するもの、
あるいは調節手段９として使用されるポンプの運転時間
を検知するものなどを用いることができる。

【００５７】そして、スラリーがドラムスクリーン２内
に所定量になると、これを検知した流入量検知手段１０
１が制御部８に信号を送り、これによって駆動部３およ
び調節手段９の動作が制御されるようになっている。

【００５８】ドラムスクリーン２の下方には、このドラ
ムスクリーン２により脱水乾燥されて回収口１０から落
下してきた乾燥物を粉砕してその粒径を小さくする粉砕
部１２が設置されている。そして、粉砕部１２の構成す
るハウジング２３の側面および底面には小孔２３ａが形
成されている。

【００５９】粉砕部１２には、モータなどの駆動部１４
により回転駆動され、落下してきた乾燥物を粉砕するカ
ッター（粉砕手段）１３がハウジング２３の底面に取り
付けられている。

【００６０】ここで、カッター１３は、刃の肉厚が薄く
乾燥収縮物をカッティングするようなものでも、あるい
は肉厚が厚く乾燥収縮物を押しつぶすように粉砕するハ
ンマーなどのものでもよい。また、駆動部１４は前述し
た駆動部３と共用することもできる。そして、その場合
は、駆動部３を両軸のモータとし、ドラムスクリーン２
を駆動させる軸とは別の軸に、ベルトもしくはチェーン
を介してカッター１３を回転させるようにすることがで
きる。また、このとき、ドラムスクリーン２とカッター
１３の回転方向を相互に逆に設定し、各々が単独で回転
駆動できるようなクラッチを設けてもよい。

【００６１】カッター１３には、粉砕部１２に落下した
乾燥物をその重量で検知する落下検知手段１０２が取り
付けられている。但し、落下検知手段１０２はこのよう
に乾燥物の重量を検知して落下を確認する重量検知セン
サ以外にも、たとえばフォトセンサなどにより乾燥物が
粉砕部１２に収納されたことを確認するセンサでもよ
い。

【００６２】このような落下検知手段１０２により乾燥
物が粉砕部１２に落下したことが検知されると、駆動手
段１４によりカッター１３が回転駆動されて乾燥物が粉
砕される。そして、粉砕された乾燥物は前述したハウジ
ング２３の小孔２３ａから排出される。ここで、小孔２
３ａの大きさにより乾燥物の容積が変化するが、たとえ
ば図２に示すように小孔２３ａの大きさを１ｍｍ程度と
すると、容積的には粉砕前と比較して１／２０程度減少
させることができる。

【００６３】なお、落下検知手段１０２は必ずしも取り
付けられていなくてもよいが、取り付けられていれば、
上述のように乾燥物が粉砕部１２に落下したことが逐次
検出されるので、乾燥物の粉砕処理を連続的に行うこと
が可能になる。

【００６４】粉砕部１２の周囲から下方にかけて、この
ようにして粉砕されて小孔２３ａから排出された乾燥物
が貯蔵されて行く貯蔵部１５が設けられている。そし
て、このように乾燥物を貯蔵部１５に貯蔵しておくこと
により、乾燥物をまとめて廃棄することができる。

【００６５】図示するように、貯蔵部１５は、粉砕部１
２の周囲に位置してハウジング２３の側面に形成された
小孔２３ａから排出された乾燥物が飛散することを防止
するためのケーシング１５ａと、このケーシング１５ａ
から下方に連続するように設けられ、収納袋１６が着脱
可能に取り付けられたケーシング１５ｂとから構成され
ている。そして、ハウジング２３の底面に形成された小
孔２３ａから排出された乾燥物およびケーシング１５ａ
によって飛散が阻止された乾燥物は、収納袋１６内に貯
蔵される。したがって、この収納袋１６を取り出せば乾
燥物が装置から取り出されるので、乾燥物の廃棄を簡単
に行うことができる。

【００６６】また、貯蔵部１５には、送風手段６により
ドラムスクリーン２から粉砕部１２を通って貯蔵部１５
に流れてきた加熱部５の熱を脱水乾燥装置１の系外に排
出する排気口１７が取り付けられている。加熱部５から
の熱を送風手段６によってこのような経路を通すことに
より、粉砕部１２では粉砕された乾燥物が小孔２３ａか
ら排出されやすくなり、貯蔵部１５では貯蔵されている
乾燥物を乾燥した状態に保持することができる。

【００６７】ここで、収納袋１６は生分解性樹脂で形成
されているものが好ましい。なお、生分解性樹脂には、
大きく分けて微生物系、化学合成系、天然物系の３種類
がある。通常の樹脂は廃棄されても分解されないが、生
分解性樹脂は、自然中の微生物による分解性を持たせて
生成されているために、廃棄しても自然に分解されるの
で環境破壊を招く恐れがない。したがって、乾燥物を堆
肥として利用する場合には、粉砕された乾燥物を収納袋
１６から取り出すことなく用いることが可能である。

【００６８】なお、前述のように、本実施の形態におい
てはドラムスクリーン２の少なくとも一部の内壁面にお
ける水との接触角が７０度以上とされているが、粉砕部
１２や貯蔵部１５の少なくとも一部の内壁面におけも、
水との接触角を７０度以上、望ましくは１００度以上と
することができる。

【００６９】次に、このような構成を有する本実施の形
態の脱水乾燥装置の一連の動作について説明する。

【００７０】先ず、制御部８により駆動部３が駆動を開
始し、これによりドラムスクリーン２が回転を始める。
そして、スラリーが導入部７を介してドラムスクリーン
２内に導かれると、このスラリーは回転するドラムスク
リーン２により遠心力を受けるので、回収口１０から直
接下方（鉛直方向）には落下せず、ドラムスクリーン２
の内壁上で流動して円筒状の付着層４となる。

【００７１】ここで、ドラムスクリーン２へのスラリー
の流入量は所定レベル以下にコントロールするのが好ま
しい。これは、スラリーの流入量が多すぎると、回転す
るドラムスクリーン２上からスラリーが外部に放出され
るようなことが起こるからである。そこで、スラリーの
流入量が所定レベルに達したかが流入量検知手段１０１
により検知され、所定レベルに達したならば、その検知
信号が制御部８に送られる。そして、検知信号を受けた
制御部８により調節手段９が制御され、これによりスラ
リーの流入量がコントロールされる。

【００７２】駆動部３により回転駆動されるドラムスク
リーン２に発生する遠心力の影響により、スラリーに含
まれる液体はドラムスクリーン２の側面部に多数形成さ
れた小孔２ａから排出ダクト１１に案内され、この排出
ダクト１１を経由して脱水乾燥装置１の外に排出され
る。

【００７３】ところで、ドラムスクリーン２の回転数Ｎ
（ｒｐｍ）は、スラリーに含まれる固形物がドラムスク
リーン２の内壁面に略均一な付着層４を形成することが
可能な所定の回転数以上の回転数でなければならない。
しかし、回転数が高すぎると遠心力が強くなりすぎて付
着層４の一部がドラムスクリーン２の外部に放出される
ようになるため、このような回転数以下の回転数でなけ
ればならない。したがって、ドラムスクリーン２の回転
数Ｎには上限と下限が存在する。

【００７４】ここで、回転数Ｎは、ドラムスクリーン２
の半径をｒ（ｍ）としたとき、ｒの平方根の関数になる
ものであって、２００／ｒ^1/2＜Ｎ＜１２００／ｒ^1/2を
満たすような範囲の回転数である。すなわち、回転数が
２００／ｒ^1/2以下では付着層４がうまくできないし、
１２００／ｒ^1/2以上になると、排水に混入して小孔２
ａを通過する固形物が増加するようになるので適当でな
い。

【００７５】ドラムスクリーン２は、このような上限と
下限の間の所定の回転数で、多数の小孔２ａから排出さ
れる液体が無視できる程度の流量になるまで回転され
る。そして、脱水検知手段１００が付着層４の脱水がほ
ぼ終了したことを検知すると、ドラムスクリーン２の内
壁面には、厚さと高さが略均一な円筒状の付着層４が形
成される。

【００７６】ところで、脱水検知手段１００としては、
この付着層４が形成されたことを超音波センサなどの手
段で厚さや高さを測定して脱水状態となったことを検知
する機構であることが好ましいが、このような実測によ
るのではなく、前述のように、調節手段９により調節さ
れたスラリーの流入量に対応したドラムスクリーン２の
回転時間を制御部８によって演算し（あるいは、予めメ
モリしておいた回転時間テーブルから１つの回転時間を
選び出し）、タイマでこの時間を計る機構とすることも
できる。

【００７７】脱水検知手段１００によって脱水が終了し
たことが検知されると、制御部８はドラムスクリーン２
の回転数を落とし、加熱部５と送風手段６を動作させ
る。ここで、加熱部５は付着層４やドラムスクリーン２
を所定の温度まで上昇させ、その温度を維持するもので
あり、送風手段６は加熱部５の熱をドラムスクリーン２
や付着層４に供給して、この付着層４を乾燥させるもの
である。

【００７８】加熱部５による加熱で乾燥が開始される
と、付着層４に含まれる水分は蒸発を始め、付着層４の
径が収縮し始める。ここで、ドラムスクリーン２の内壁
面は水との接触角が大きな材料で形成あるいはコーティ
ングされているため、付着層４はドラムスクリーン２の
内面より容易に離脱することができる。所定の時間が経
過して付着層４に含まれた水分量が減少して所定量以下
になると、加熱部５および送風手段６は動作を停止させ
られる。ここで、スラリーが厨芥粉砕物の場合は、マー
ジンを考慮して付着層４の含水率を１０％以下にするこ
とが望ましい。

【００７９】所定の時間が経過したならば、付着層４
は、図４に示すように、径が縮小してドラムスクリーン
２から剥離した円筒状の乾燥物となり、回収口１０から
落下してドラムスクリーン２から容易に排出される。

【００８０】このようにしてドラムスクリーン２から排
出された乾燥物は下方（鉛直方向）に落下し、粉砕部１
２に収納される。

【００８１】そして、落下検知手段１０２により乾燥物
が粉砕部１２に収納されたことが検知されると、駆動部
１４によりカッター１３が回転駆動され、乾燥物が粉砕
される。粉砕された乾燥物は粒径が小さくなり、略均一
な粒状物となってハウジング２３に形成された多数の小
孔２３ａより排出される。ここで、乾燥物が完全に排出
されたことを検知する手段としては、たとえば、粉砕開
始から所定時間が経過した時点で駆動部１４を停止さ
せ、落下検知手段１０２により計測される乾燥物の重量
から求めるものがある。なお、乾燥物の重量が落下検知
手段１０２により計測されたならば、乾燥物が完全には
排出されていないことになる。したがって、このような
場合には、駆動部１４を再度駆動させてカッター１３に
よる粉砕を再開する。

【００８２】ハウジング２３の小孔２３ａより排出され
た乾燥物は下方（鉛直方向）に設けられた貯蔵部１５に
設置してある収納袋１６内に収納され、所定期間にわた
って貯蔵された後に取り出される。取り出しに際して
は、ケーシング１５ａとケーシング１５ｂとを分離する
ことによってケーシング１５ａを乾燥装置１から離脱さ
せ、これにより貯蔵部１５内の収納袋１６が容易に取り
出される。ここで、ケーシング１５ａとケーシング１５
ｂとは必ずしも分離可能に接続されている必要はなく、
粉砕部１２および貯蔵部１５を覆う一体のケーシングと
して脱水乾燥装置１から離脱可能にしておき、当該ケー
シングを装置から離脱して収納袋１６を取り出すように
してもよい。

【００８３】なお、加熱部５で加熱された加熱空気はド
ラムスクリーン２から粉砕部１２および貯蔵部１５を経
由して排気口１７より脱水乾燥装置１の外に排出され
る。ここで、排気口１７と送風手段６を連通することに
より、排気される加熱空気を再度スラリーの乾燥のため
に取り込んでこれを利用することも可能である。

【００８４】このように、本実施の形態によれば、スラ
リーの乾燥物を粉砕部により粉砕することとしているの
で、乾燥物がコンパクトになってその取り扱い性を向上
させることが可能になる。そして、これにより、乾燥物
を長期間にわたって保管することが可能になる。

【００８５】（実施の形態２）図６は本発明の実施の形
態２における脱水乾燥装置の全体構成を示す説明図であ
る。

【００８６】図６において、粉砕部１２の下方には搬送
部１８が設置されている。この搬送部１８は、プーリ２
０ともう一方のプーリ（図示せず）に掛け渡され、プー
リ２０を介して駆動部２１に駆動されて周回動するベル
ト１９を備えている。そして、ハウジング２３の小孔２
３ａから排出された乾燥物は、このベルト１９上に落下
する。

【００８７】駆動部２１は、粉砕部１２の駆動部１４が
駆動すると同時にまたは駆動後に駆動を開始し、プーリ
２０を介してベルト１９を動作させる。

【００８８】そして、粉砕部１２で粉砕された乾燥物が
ベルト１９上に落下すると、この乾燥物はベルト１９に
よって脱水乾燥装置１の系外へと排出され、貯蔵タンク
（図示せず）などに保管される。

【００８９】このように搬送部１８を設置することによ
り、粉砕された乾燥物を自動的に系外へ排出することが
可能になる。

【００９０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スラリ
ーの乾燥物を粉砕部により粉砕することとしているの
で、乾燥物がコンパクトになってその取り扱い性を向上
させることが可能になるという有効な効果が得られる。

【００９１】また、本発明によれば、乾燥物を長期間に
わたって保管することが可能になるという有効な効果が
得られる。

【００９２】粉砕部に落下検知手段を設置することによ
り、乾燥物が粉砕部に落下したことが逐次検出されるの
で、乾燥物の粉砕処理を連続的に行うことが可能になる
という有効な効果が得られる。

【００９３】粉砕部の下方に貯蔵部を設けることによ
り、乾燥物をまとめて廃棄することが可能になるという
有効な効果が得られる。

【００９４】遠心分離ドラムや粉砕部や貯蔵部の内壁面
における水との接触角を７０度以上とすることにより、
乾燥物が内壁面に固着することがないので、清掃などの
メンテナンスが不要になるとともに装置を衛生的な状態
に保持することができるという有効な効果が得られる。

【００９５】貯蔵部に収納袋を取り付けることにより、
収納袋を取り出せば乾燥物が装置から取り出されるの
で、乾燥物の廃棄を簡単に行うことができるという有効
な効果が得られる。

【００９６】収納袋を生分解性樹脂で形成することによ
り、乾燥物を堆肥として利用する場合には、粉砕された
乾燥物を収納袋から取り出すことなく使用することが可
能になるという有効な効果が得られる。

【００９７】加熱部からの熱を、遠心分離ドラムから粉
砕部を通って貯蔵部に導入することにより、粉砕部では
粉砕された乾燥物が小孔から排出されやすくなり、貯蔵
部では貯蔵されている乾燥物を乾燥した状態に保持する
ことができるという有効な効果が得られる。

【００９８】粉砕部の下方に搬送部を設置することによ
り、粉砕された乾燥物を自動的に系外へ排出することが
可能になるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における脱水乾燥装置の
全体構成を示す説明図

【図２】図１の脱水乾燥装置に処理された厨芥粉砕物の
粒度分布を示すグラフ

【図３】液体の固体に対する接触角を示す説明図

【図４】図１の脱水乾燥装置における乾燥前後の固形物
の状態を示す説明図

【図５】図１の脱水乾燥装置における粉砕部の径と乾燥
物の容積との関係を示すグラフ

【図６】本発明の実施の形態２における脱水乾燥装置の
全体構成を示す説明図

【図７】従来の脱水乾燥装置の全体構成を示す説明図

【符号の説明】

２ドラムスクリーン（遠心分離ドラム）２ａ小孔３駆動部５加熱部１０回収口１２粉砕部１５貯蔵部１６収納袋１８搬送部２３ａ小孔１０２落下検知手段

フロントページの続きＦターム(参考） 3L113 AA04 AB08 AC04 AC08 AC45 AC46 AC50 AC52 AC54 AC59 AC63 AC68 AC74 AC78 AC79 AC86 AC90 BA01 BA36 CA02 CA03 CA06 CA08 CA15 DA05 DA06 DA07 DA22 DA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側面に小孔が形成されるとともに底部に回
収口が設けられ、駆動部に回転駆動されて投入されたス
ラリーを遠心力で前記側面の内壁面に付着させ、前記ス
ラリーを遠心脱水してこのスラリーから固形物を抽出す
る遠心分離ドラムと、前記スラリーから抽出された前記固形物に含まれる水分
を蒸発させて乾燥物を生成する加熱部と、前記遠心分離ドラムの下方に設置され、乾燥収縮して前
記回収口から落下した前記乾燥物を粉砕する粉砕部とを
有することを特徴とする脱水乾燥装置。
【請求項２】前記粉砕部には、前記乾燥物が落下したこ
とを検知する落下検知手段が設置されていることを特徴
とする請求項１記載の脱水乾燥装置。
【請求項３】前記粉砕部の下方には、粉砕されてこの粉
砕部のハウジングに形成された複数個の小孔から排出さ
れた前記乾燥物が貯蔵される貯蔵部が設けられているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の脱水乾燥装置。
【請求項４】前記遠心分離ドラムと粉砕部と貯蔵部の少
なくとも一部の内壁面は、水との接触角が７０度以上の
材料で構成されていることを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の脱水乾燥装置。
【請求項５】前記貯蔵部には、前記粉砕部から落下した
乾燥物を収納する収納袋が脱着可能に取り付けられてい
ることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の
脱水乾燥装置。
【請求項６】前記収納袋は、生分解性樹脂で形成されて
いることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載
の脱水乾燥装置。
【請求項７】前記加熱部からの熱は、前記遠心分離ドラ
ムから前記粉砕部を通って前記貯蔵部に導入されること
を特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の脱水乾
燥装置。
【請求項８】前記粉砕部の下方には、粉砕されてこの粉
砕部のハウジングに形成された複数個の小孔から排出さ
れた前記乾燥物を外部へと搬送する搬送部が設けられて
いることを特徴とする請求項１または２記載の脱水乾燥
装置。