JP2005169270A - 貯留排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被貯留物の貯留中に生ずる圧密が軽減され嵩比重の増大が少なくなるようにした貯留排出装置を提供する。
【解決手段】被貯留物を投入する投入口１２を上部に設け、排出する排出口１４を底板１０ｃに設けた貯留槽１０の内部を、仕切板１６，１８により上下多段に分割して３つの貯留室２０，２２，２４を形成する。仕切板１６，１８に上下を連通する開口部２６，２８を設ける。投入口１２と開口部２６，２８と排出口１４を、上下方向でずらして重ならないよう配設する。貯留槽１０の中心で上下方向に仕切板１６，１８と底板１０ｃを貫通して回転自在に配設した回転軸３４に、貯留室２０，２２，２４毎に掻き寄せ羽根４４，４６，４８を突設し、回転軸３４の回転駆動により掻き寄せ羽根４４，４６，４８が仕切板１６，１８または底板１０ｃの上面側に沿って移動するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯留中に圧密（それ自体の重さにより圧せられて密度が高くなること）が生じて嵩比重（一定容積当たりの重さ）が増大し易い、例えば海草、魚介、雑草などの水分と繊維質が多量に含まれていて固着が生じ易い廃棄物などの被貯留物の貯留に好適な貯留排出装置に関するものである。

下水汚泥や海草、魚介、雑草などの廃棄物を、近年、省資源化やリサイクルの観点から、堆肥などとして再利用する技術が著しく発展している。そして、大規模な再処理プラントにより、大量かつ効率的に堆肥化処理などがなされる。この大規模な再処理プラントにあっては、原料の安定した供給をするために、一般的に下水汚泥を脱水処理した脱水汚泥や、海草、魚介、雑草などの廃棄物の貯留排出装置を備えている。

かかる脱水汚泥の貯留排出装置の一例が、特開平１１−５９９１２号公報（以下、特許文献１と称する）に示されている。この特許文献１に示された技術は、底が広い円錐台形状の貯留槽の上部に投入口が設けられ、底部に排出口が設けられ、底部の中心に突設された回転軸に回転羽根が固設されて、回転軸の駆動により回転羽根が底部に沿って回転するようになされ、さらに排出口の直下にスクリューコンベアが設けられている。
特開平１１−５９９１２号公報

この従来の脱水汚泥の貯留排出装置にあっては、ブリッジ現象を生じ易い特性を有する脱水汚泥を、ブリッジ現象の発生を回避して連続的に定量切り出しするために、回転軸に固設された回転羽根を貯留槽底部で回転させることにより脱水汚泥を掻き寄せて排出口まで移動させ、この排出口から落下した脱水汚泥がさらにスクリューコンベアで排出される。なお、脱水汚泥を貯留槽内部でブリッジ現象を生じさせることなく貯留槽外に排出させる技術は、特開平１１−１９７６９３号公報や特開平１１−１１６８２号公報などにも示されている。
特開平１１−１９７６９３号公報 特開平１１−１１６８２号公報

ところで、大量の被貯留物が貯留される貯留排出装置にあっては、貯留中に被貯留物の自重により下部側にある被貯留物に圧密が生じて嵩比重が増大し易い。特に、水分や繊維質を多く含む海草、魚介、雑草などの被貯留物では、圧密と嵩比重の増加が著しい。そのため、被貯留物に圧密が生じて嵩比重が増大した状態で回転羽根を回転させると、回転羽根に大きな負荷がかかり、回転羽根が損傷したり回転不能になるなどの虞があった。さらに、海草、魚介、雑草などの被貯留物は、脱水汚泥とは異なり、ブリッジ現象は生じにくいが回転羽根に被貯留物が固着する固着現象が生じ易い。そのため、回転羽根の下縁部に固着した被貯留物により回転羽根の下端と貯留槽の底板の隙間が所定の値から変化し、狭くなった隙間に被貯留物が挟まって回転羽根に大きな負荷がかかる虞があった。

本発明は、上述のごとき従来技術の被貯留物が圧密されて嵩比重が増大するという不具合と、被貯留物が回転羽根に固着するという不具合を改善すべくなされたもので、貯留中に生ずる圧密が軽減され嵩比重の増大が少なくなるとともに、固着を抑制するようにした貯留排出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の貯留排出装置は、被貯留物を投入する投入口を上部に設けるとともに前記被貯留物を排出する排出口を底板に設けた貯留槽の内部を、仕切板により上下多段に分割して複数の貯留室を形成し、前記仕切板にそれぞれ上下の前記貯留室を連通する開口部を設け、前記貯留槽の中心で上下方向に前記仕切板を貫通して回転自在に回転軸を配設し、前記回転軸に前記貯留室毎に掻き寄せ羽根を突設し、前記回転軸の回転駆動により前記掻き寄せ羽根が前記仕切板または前記底板の上面側に沿って移動するように構成されている。

そして、前記投入口と前記開口部および前記排出口を、前記貯留室毎に上下方向の投影面上で重ならないように互いに位置をずらして設けて構成しても良い。

また、前記掻き寄せ羽根の掻き寄せ面の下端側に、上面側が移動方向に対して鋭角の傾斜面を有する突部を設けて構成することもできる。

さらに、前記排出口に開閉機構を設け、または前記排出口を開閉弁に連通して構成することも可能である。

請求項１記載の貯留排出装置にあっては、貯留槽が上下方向に複数に分割されて、多段の貯留室が形成されているので、各貯留室に貯留される被貯留物の下部に作用する自重は、貯留槽が１つの貯留室であった従来例のものと比較して、大きく軽減される。もって、圧密が生じにくい。

請求項２記載の貯留排出装置にあっては、投入口と仕切板の開口部および排出口が、貯留室毎に上下方向の投影面上で重ならないようにしたので、上の貯留室に貯留された被貯留物は、掻き寄せ羽根の駆動回転で下の貯留室に順次に移動されるので、直下の貯留室を素通りして下段の貯留室に落下せず、落下の衝撃が軽減されて圧密されにくい。衝撃による被貯留物の締め固めがなされにくい。しかも、下の貯留室に落下する際などに、被貯留物は塊状から解かれ易い。

請求項３記載の貯留排出装置にあっては、掻き寄せ羽根の掻き寄せ面の下端側に突部を設けたので、この突部の先端で切り分けられた被貯留物が突部の傾斜面に沿って移動され、そして掻き寄せ面に沿って上方に移行され、さらに掻き寄せ面から剥離される。もって、掻き寄せ羽根の下縁部に被貯留物の固着物が生ずるようなことがない。

請求項４記載の貯留排出装置にあっては、排出口が開閉機構または開閉弁により閉塞できるので、被貯留物を排出させない間にも掻き寄せ羽根を適宜に回転させることができる。

以下、本発明の第１実施例を図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明の貯留排出装置の第１実施例の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面矢視図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面矢視拡大図である。

図１ないし図３において、貯留槽１０は、円筒形の側壁１０ａに天板１０ｂと底板１０ｃが設けられている。そして、天板１０ｂには投入口１２が設けられ、底板１０ｃには排出口１４が設けられている。さらに、貯留槽１０の内部は、上下方向に仕切る仕切板１６，１８により上下方向に３つに分割されて３つの貯留室２０，２２，２４が形成されている。これらの仕切板１６，１８には、上下の貯留室２０と２２または２２と２４を連通する開口部２６，２８が設けられる。しかも、貯留槽１０の天板１０ｂに設けられた投入口１２に対して、上の仕切板１６に設けた開口部２６は、平面から見た上下方向の投影面上で重ならないように１８０°ずれた位置に配設される。また、上の仕切板１６の開口部２６に対して、下の仕切板１８の開口部２８が上下方向の投影面上で重ならないように配設される。さらに下の仕切板１８の開口部２８に対して、貯留槽１０の底板１０ｃに設けられた排出口１４が上下方向の投影面上で重ならないように配設される。

そして、貯留槽１０の円筒形の中心で上下方向に、天板１０ｂと仕切板１６，１８および底板１０ｃを貫通して、天板１０ｂと底板１０ｃに設けた軸受３０，３２により回転軸３４が回転自在に軸支され、この回転軸３４がモータ３６により適宜に回転駆動される。さらに、貯留室２０，２２，２４内で、回転軸３４に取り付けボス３８，４０，４２により掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…が略放射状に突設される。これらの掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…は、帯状の板材がその幅方向を回転軸３４の軸心方向とし、掻き寄せ面が軸心方向と平行となるようにし、しかもその下側端縁が仕切板１６，１８および底板１０ｃの上面側に所定の寸法だけ隙間を設けて沿って移動されるように設けられる。さらに、排出口１４に、開閉弁５０が連通され、この開閉弁５０の直下にはダクト５２が設けられ、その下にベルトコンベア５４が配設される。

かかる構成の本発明の貯留排出装置において、投入口１２より被貯留物を投入すると、まず最上部の１番目の貯留室２０に落下堆積され、回転軸３４の回転により掻き寄せ羽根４４，４４…によって仕切板１６上で移動され、開口部２６に至ると、被貯留物はこの開口部２６から２番目の貯留室２２に再び落下堆積される。そして、２番目の貯留室２２にある被貯留物は、掻き寄せ羽根４６，４６…によって、仕切板１８上を移動され、開口部２８に至ると最下部の３番目の貯留室２４に落下堆積される。そこで、開閉弁５０を閉じておけば、貯留室２０，２２，２４には下から上に順次に被貯留物が貯留される。そして、排出する際には開閉弁５０を開くとともにベルトコンベアー５４を駆動した状態で、モータ３６を駆動して回転軸３４を回転させると、掻き寄せ羽根４８の回転にともなって被貯留物がベルトコンベア５４上に排出される。

上記本発明の第１実施例にあっては、貯留槽１０の内部が上下方向に３つの貯留室２０，２２，２４に分割されているので各貯留室２０，２２，２４に堆積貯留された被貯留物の下側部分が受ける自重は、従来例のごとき一室のものに比較して軽減され（第１実施例では１／３に軽減され得る）、圧密される程度が軽減される。もって、嵩比重の増大も抑制される。また、開口部２６，２８から下の貯留室２２，２４へそれぞれに落下される際に、被貯留物が未だ強く塊状となっていなければ、落下にともない被貯留物が解かされる機会に恵まれる。したがって、掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…には大きな負荷が作用せず、破損されることがない。また、貯留槽１０が満杯となるように被貯留物を貯留する場合には、回転軸３４を回転駆動させることで、貯留室２０，２２，２４は下から順次に一杯となるが、各貯留室２０，２２，２４に貯留された被貯留物の下側部分がいつも掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…で撹拌されることとなり、圧密されることがない。

次に、本発明の第２実施例を図４ないし図８を参照して説明する。図４は、本発明の貯留排出装置の第２実施例の縦断面図である。図５は、図４のＣ−Ｃ断面矢視拡大図である。図６は、図４のＤ−Ｄ断面矢視拡大図である。図７は、図１ないし図３に示す第１実施例で生ずる虞のある不具合を示す図である。図８は、第２実施例では図７に示す不具合が生じにくいことを示す図である。図４ないし図８において、図１ないし図３と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

第２実施例において、第１実施例と相違するところは、以下の構造にある。まず、掻き寄せ羽根５６，５８，６０の断面形状が図６に明示されるごとく、掻き寄せ面の下端側に、移動方向の前方に向けて突出した突部６２が設けられる。この突部６２の先端は、掻き寄せ面の下端と同じまたは仕切板１６，１８若しくは底板１０ｃの上面に近い、高さ方向の位置にあって、上面側が移動方向に対して鋭角（角度θ）の傾斜面６２ａで形成される。なお、掻き寄せ羽根５６，５８，６０の突部６２より上側部分は、第１実施例と同様な板状である。また、排出口１４の直下にダクト５２を介してモータ６４で駆動されるスクリューコンベア６６が連結される。

かかる構成の第２実施例にあっては、第１実施例と作用が以下のごとく相違する。まず、第１実施例のごとく、掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…の断面が矩形（特に下側縁部）であると、海草、魚介、雑草などの水分と繊維質を多量に含む廃棄物である場合に、図７に示すごとく、掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…の掻き寄せ面の下縁に、被貯留物が圧密されて塊状となり固着部６８が形成され易い。掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…の下端と仕切板１６，１８および底板１０ｃの隙間ｇは、被貯留物の大きさ（投入口１２に投入される前に適宜に破砕処理がなされる。）に適した寸法とされている。そこで、固着物６８が生じ、実質的な隙間ｇ’が狭くなると、開口部２６，２８および排出口１４にある被貯留物７０が隙間ｇ’に狭まり易くなる。このため、繊維質が多い被貯留物では、剪断されにくく、掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…が過負荷となる虞がある。

そこで、第２実施例では、掻き寄せ羽根５６，５６…、５８，５８…，６０，６０…の掻き寄せ面の下端側に鋭角の突部６２を設けることで、図８に示すごとく、被貯留物７０は、突部６２の傾斜面６２ａに沿って斜め上方に移動し、そして掻き寄せ面に沿って上方に押し上げられ、さらに掻き寄せ羽根５６，５６…、５８，５８…、６０，６０…から剥離される。もって、突部６２には被貯留物７０が付着固定されず、掻き寄せ羽根５６，５６…、５８，５８…、６０，６０…と仕切板１６，１８および底板１０ｃとの間の隙間ｇは、所定の値に維持され、隙間に被貯留物７０が挟まるようなことがない。よって、鋭角の突部６２を設けることにより、装置の負荷を低減することができる。発明者らは、突部６２の移動方向に対する上面側の傾斜面６２ａの角度θを１５°、３０°、４５°、６０°、７５°にそれぞれ設定して実験観察した。角度θが３０°、４５°、６０°にあっては、突部６２および掻き寄せ面のいずれにも固着物は生じないことが観察された。被貯留物が突部６２の傾斜面６２ａと掻き寄せ面を順次に沿って円滑に移動できるためと考えられる。角度θが１５°および７５°にあっては、突部６２に少量の固着物は生じたものの運転に問題となるような過大な負荷は発生しなかった。そこで、突部６２の角度θを、１５°〜７５°の範囲で適宜に設定すれば良い。特に、突部６２の角度θを、３０°〜６０°の範囲に設定することがより好ましい。

また、排出口１４に連結されたスクリューコンベア６６にあっては、駆動させない状態では、排出口１４からスクリューコンベア６６に落下堆積された被貯留物により排出口１４が塞がれ、排出口１４が閉成されたのと同じ作用が得られる。すなわち、スクリューコンベア６６が開閉機構として作用する。そこで、被貯留物を排出する際に、スクリューコンベア６６をモータ６４により適宜に駆動することで、第１実施例の開閉弁５０を省くことができる。

図９は、本発明の貯留排出装置の第２実施例の変形例であって、掻き寄せ羽根の断面を示す図である。図９で、図１ないし図８と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

図９に示す第２実施例の変形例にあっては、掻き寄せ羽根６４の断面形状が下端が前方に突出するように下側部分は曲面に形成され、それに続く上側部分の掻き寄せ面は垂直よりやや後方に傾いて設けられる。なお、掻き寄せ羽根６４の補強のため必要により羽根の裏側にリブ６６が設けられる。

かかる構成の変形例にあっては、上面側が移動方向に対して鋭角の傾斜面を有する突部が形成されていることで、掻き寄せ羽根６４の回転により下端の先端で被貯留物が切り分けられ、切り分けられた上側の被貯留物が、掻き寄せ羽根６４の下側部分の曲面に沿って上方に移動し、さらにやや傾斜された掻き寄せ面を上方に移動しつつ、掻き寄せ羽根６４の回転に伴い、前方に移動される。よって、掻き寄せ羽根６４には、被貯留物が固着することがない。

なお、上記実施例では、いずれも掻き寄せ羽根が回転軸３４に対して平面から見て放射状に突設されているが、図１０（ａ）に示すごとく、掻き寄せ羽根６８，６８…を回転軸３４の放射状方向から適宜な角度αをもって突設しても良い。また、図１０（ｂ）に示すごとく、掻き寄せ羽根７０，７０を平面から見てやや湾曲させて設けても良い。そして、１つの貯留室での掻き寄せ羽根の枚数は、上記実施例に限られず、１枚以上設けられていれば良い。また、投入口１２、開口部２６，２８、排出口１４の平面形状は扇形に限られず、いかなるものであっても良く、しかもその配設位置は平面から見て上下方向で順次に１８０°ずれた位置でなくても良い。図１０（ｂ）に示すものは、開口部２６，２８が２７０°ずれているものを示している。さらに、投入口１２、開口部２６，２８、排出口１４の上下方向の投影面上で一部もしくは全部が重なったものであっても良い。被貯留物の投入に対して下から貯留室２４，２２，２０が順次に一杯となり、投入口１２、開口部２６，２８、排出口１４の上下方向で重なる部分の被貯留物の下部に加わる自重は大となるが、貯留室２０，２２，２４の他の部分に堆積した被貯留物の下部に加わる自重は小さくなり、全体として従来技術よりも圧密が軽減される。そしてまた、貯留槽１０は、実施例のごとく円筒形の側壁１０ａを有するものに限られず、底側が広い円錐台状であっても良い。そして、仕切板１６，１８で上下方向に区分されて形成される貯留室２０，２２，２４は、上下方向に３つ設けるものに限られず、２つ以上の多段に貯留室が設けられれば良い。そしてさらに、上記実施例では、各貯留室２０，２２，２４の掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…は、一体的に駆動回転されるが、各貯留室２０，２２，２４毎に別々に駆動回転させるように構成しても良い。掻き寄せ羽根４４，４４…、４６，４６…、４８，４８…を各貯留室２０，２２，２４で別々に駆動回転させ得るならば、各貯留室２０，２２，２４に貯留される被貯留物の量を各貯留室毎に調整することも可能である。

本発明の貯留排出装置の第１実施例の縦断面図である。 図１のＡ−Ａ断面矢視図である。 図１のＢ−Ｂ断面矢視拡大図である。 本発明の貯留排出装置の第２実施例の縦断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面矢視拡大図である。 図４のＤ−Ｄ断面矢視拡大図である。 図１ないし図３に示す第１実施例で生ずる虞のある不具合を示す図である。 第２実施例では図７に示す不具合が生じにくいことを示す図である。 本発明の貯留排出装置の第２実施例の変形例であって、掻き寄せ羽根の断面を示す図である。 第１実施例の掻き寄せ羽根の別の変形例を示し（ａ）は掻き寄せ羽根を回転軸の放射状方向から角度をもって突設させた例の図であり、（ｂ）は掻き寄せ羽根を湾曲させた例の図である。

符号の説明

１０ 貯留槽
１０ｂ 天板
１０ｃ 底板
１２ 投入口
１４ 排出口
１６，１８ 仕切板
２０，２２，２４ 貯留室
２６，２８ 開口部
３４ 回転軸
４４，４６，４８，５６，５８，６０，６４，６８，７０ 掻き寄せ羽根
５０ 開閉弁
６２ 突部
６２ａ 傾斜面

Claims (4)

1. 被貯留物を投入する投入口を上部に設けるとともに前記被貯留物を排出する排出口を底板に設けた貯留槽の内部を、仕切板により上下多段に分割して複数の貯留室を形成し、前記仕切板にそれぞれ上下の前記貯留室を連通する開口部を設け、前記貯留槽の中心で上下方向に前記仕切板を貫通して回転自在に回転軸を配設し、前記回転軸に前記貯留室毎に掻き寄せ羽根を突設し、前記回転軸の回転駆動により前記掻き寄せ羽根が前記仕切板または前記底板の上面側に沿って移動するように構成したことを特徴とする貯留排出装置。
2. 請求項１記載の貯留排出装置において、前記投入口と前記開口部および前記排出口を、前記貯留室毎に上下方向の投影面上で重ならないように互いに位置をずらして設けたことを特徴とする貯留排出装置。
3. 請求項１または２記載の貯留排出装置において、前記掻き寄せ羽根の掻き寄せ面の下端側に、上面側が移動方向に対して鋭角の傾斜面を有する突部を設けて構成したことを特徴とする貯留排出装置。
4. 請求項１ないし３記載のいずれかの貯留排出装置において、前記排出口に開閉機構を設け、または前記排出口を開閉弁に連通して構成したこを特徴とする貯留排出装置。