JP2005177689A - Rotary drum structure of rotary treatment machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、横向きの回転ドラム内で被処理物を処理する回転式処理機、例えば、生ごみ等の被処理物を回転ドラムの回転により攪拌しながら発酵処理する回転式発酵機に用いる回転ドラムの構造に関する。 The present invention relates to a rotary processing machine for processing an object to be processed in a horizontal rotating drum, for example, a rotating drum used for a rotary fermenter for fermenting while processing an object to be processed such as garbage by rotating the rotating drum. Related to the structure.
従来、家庭から排出される生活ゴミや、飲食店や食品工場から排出される魚介類や野菜くず等の生ごみ、あるいは、養鶏場から排出される鶏糞等の廃棄物を分解処理するために、これらの廃棄物をバクテリア等の微生物を含む分解処理剤とともに回転ドラム内に投入して回転ドラムを回転させて攪拌しながら、発酵・分解させるゴミ処理装置が開発されている。 Conventionally, in order to decompose household waste, household waste such as seafood and vegetable waste discharged from restaurants and food factories, or waste such as chicken manure discharged from poultry farms, A waste treatment apparatus has been developed that ferments and decomposes these wastes together with a decomposition treatment agent containing microorganisms such as bacteria into a rotating drum and rotates and rotates the rotating drum.
例えば、特許文献1に記載されている生活ゴミ処理装置では、多角形断面の回転ドラムの各頂点位置から半径方向内側に向けてじゃま板を突設し、これらのじゃま板によって回転ドラムの回転で回転ドラム内に収容された生活ゴミを攪拌するようにしている。
しかしながら、前述した特許文献1に記載されているような従来技術においては、回転ドラム内に設けられている生活ゴミ等の被処理物を攪拌するじゃま板が多角形断面の回転ドラムの各頂点位置から半径方向内側に向けて突設されている構造のため、じゃま板によって掻き上げられた被処理物がじゃま板が回転ドラムの回転中心の高さを超えて上昇すると、その先端が下方に向いてしまうため、掻き上げた被処理物がすぐに滑り落ちて十分な攪拌・混合効果が得られない問題があった。 However, in the prior art as described in Patent Document 1 described above, each apex position of the rotary drum having a polygonal cross section is a baffle plate that stirs an object to be processed such as domestic waste provided in the rotary drum. Since the workpiece that has been scraped up by the baffle plate rises beyond the height of the rotation center of the rotating drum, the tip of the workpiece is directed downward. Therefore, there has been a problem that the workpiece to be scraped up immediately slides down and a sufficient stirring / mixing effect cannot be obtained.
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決し、被処理物を効率的に攪拌・混合することのできる回転式処理機の回転ドラム構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a rotating drum structure of a rotary processing machine capable of efficiently stirring and mixing an object to be processed.
前記目的を達成するため、本発明の回転式処理機の回転ドラム構造においては、中心軸線回りに回転対称な多角形横断面を有する中空筒状のドラム本体と、前記ドラム本体内壁面の前記多角形の各辺を構成する平坦部分からドラム本体内側へ向けて垂直に突設された複数の攪拌板とを有し、それぞれの攪拌板は、ドラム本体の横断面において、前記各辺の中央からドラム本体を回転させる方向の前方に偏倚して設けられている。 In order to achieve the above object, in the rotary drum structure of the rotary processing machine of the present invention, a hollow cylindrical drum body having a polygonal cross section that is rotationally symmetric about a central axis, and the multiple inner wall surfaces of the drum body. A plurality of stirrer plates vertically projecting from the flat part constituting each side of the square toward the inside of the drum body, each stirrer plate from the center of each side in the cross section of the drum body It is biased forward in the direction of rotating the drum body.
また、本発明の回転式処理機の回転ドラム構造においては、攪拌板はドラム本体長手方向に細長く形成されて、その始端側が終端側より、ドラム本体を回転させる方向に先行するように、ドラム本体の中心軸線に対して長手方向に傾斜して設けられていることが望ましい。 In the rotary drum structure of the rotary processing machine of the present invention, the drum body is formed so that the stirring plate is elongated in the longitudinal direction of the drum body, and its start end precedes the direction of rotating the drum body from the end side. It is desirable to be inclined in the longitudinal direction with respect to the central axis line.
請求項1記載の回転式処理機の回転ドラム構造によれば、攪拌板は、回転ドラムが横向きで回転する際に、その中心軸線より上位まで移動した位置で、その横断面が水平向きになるため、回転ドラム内の被処理物を上方まで掻き上げてから落下させることができ、攪拌効果を高めることができ、その結果、生ごみ等の被処理物をバクテリア等の微生物を含む分解処理剤とともに効果的に空気と混合することができるので、被処理物の発酵・分解が促進され、被処理物を短時間で処理することができる。 According to the rotating drum structure of the rotary processing machine according to claim 1, when the rotating drum rotates in the horizontal direction, the cross section thereof becomes horizontal in a position where the stirring plate has moved to a position higher than its central axis. Therefore, the processing object in the rotary drum can be scraped up and dropped, and the stirring effect can be enhanced. As a result, the processing object such as garbage is decomposed into microorganisms such as bacteria. Moreover, since it can be effectively mixed with air, fermentation and decomposition of the object to be processed are promoted, and the object to be processed can be processed in a short time.
また、請求項2記載の回転式処理機の回転ドラム構造によれば、被処理物を攪拌しながら、回転ドラム内を長手方向に徐々に移動させることができるため、未処理の被処理物を回転ドラムの一方の端部から連続的に回転ドラム内に投入しながら、他方の端部から処理済みの被処理物を取り出すことができ、多量の被処理物を連続的に効率良く処理することができる。
Further, according to the rotating drum structure of the rotary processing machine according to
図1は、本発明の回転ドラム構造の1実施形態を示す回転式発酵機の全体構造を示す斜視図、図2はその平面図であって、これらの図に示すように、回転式発酵機1は筒状ケーシング2を有しており、その内部に水平軸線回りに一方向に回転駆動される2つの回転ドラム3が内蔵されている。
FIG. 1 is a perspective view showing the entire structure of a rotary fermenter showing an embodiment of the rotary drum structure of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. As shown in these drawings, the rotary fermenter is shown in FIG. Reference numeral 1 has a
この回転式発酵機1は、被処理物としての生ごみを、微生物を含む分解処理剤とともに前側の回転ドラム3内に投入して2つの回転ドラム3内で攪拌し、微生物の作用により発酵・分解させることで、顆粒状ないし粉末状の肥料を生成するためのものである。なお、ここで、図1において、左側を回転式発酵機1の前側、右側を後側として説明する。
In this rotary fermenter 1, raw garbage as an object to be treated is put into a front
回転式発酵機1には、筒状ケーシング2の長手方向の前側端部に接近して、生ごみを投入するためのホッパ4が設けられている。このホッパ4は上端が解放されており、その筒状ケーシング2側の傾斜壁の内側に沿って、ホッパ4内に投入された生ごみを回転ドラム3内に供給するためのスクリューコンベヤ5が取り付けられている。
The rotary fermenter 1 is provided with a
スクリューコンベヤ5には、モータ5Aによって回転駆動される搬送スクリュー5Bが内蔵されていて、この搬送スクリュー5Bの回転によって、ホッパ4内に投入された被処理物Mである生ごみが上方に送られて、筒状ケーシング2の前端面の開口部2Aと、これに対向する前側の回転ドラム3の前端面中心付近に形成された開口部Hを介して回転ドラム3内に投入されるようになっている。
The screw conveyor 5 incorporates a conveying
図3は、回転式発酵機1の横断面図であり、この図に示すように、回転ドラム3は、中心軸線回りに回転対称な正六角形横断面を有する中空筒状のドラム本体3Aと、その内壁面の正六角形の各辺を構成する平坦部分からドラム本体内側へ向かって垂直に突設された攪拌板3Bとを有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary fermenter 1, and as shown in this figure, the
攪拌板3Bは、ドラム本体3Aをその中心軸線回りに同図矢印方向に回転させて、回転中心Oより上位まで移動させた状態で、ドラム本体3Aの半径方向内側に向けて横断面が水平向きになるように、 ドラム本体3Aの横断面において、前記各辺の中央からドラム本体3Aを回転させる方向の前方に偏倚して設けられている。
The
図1に示すように、筒状ケーシング2の中にその長手方向前後に2つ並べて収容されているそれぞれのドラム本体3Aの両端部近傍の外周には、図3に示すように、支持リング3Cがリブ3Dによって、回転中心Oに対してドラム本体3Aと同心状に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, on the outer periphery in the vicinity of both end portions of each
これらの支持リング3Cは、その外周面下部を2箇所で、基枠6に回転自在に取り付けられた駆動支持ローラ7、8上に載置保持されている。前記基枠6は床面F上に設置され、筒状ケーシング2を固定支持している。
These
これらの駆動支持ローラ7、8は、互いにチェーン伝動機構9を介して連動して同期回転するように構成されており、図1に示す基枠6に設けられている回転ドラムモータ10によって、片側の駆動支持ローラ7が取り付けられている駆動シャフト11が回転駆動されると、これに固定された駆動支持ローラ7が回転するとともに、反対側の駆動支持ローラ8も同方向に連動回転し、支持リング3Cを介して回転ドラム3全体が図3の矢印で示す向きに回転するようになっている。
These
図1に示すように回転式発酵機1の後方側の回転ドラム3においては、そのドラム本体3Aの後端面の2箇所に排出ドラムハッチ12が開閉自在に設けられている。
As shown in FIG. 1, in the
これらの排出ドラムハッチ12の開閉操作は、これらに対向している筒状ケーシング2の端面に設けられた開閉自在な排出ハッチ13(図1、図4参照)を開いて外部から手動で行えるようになっている。
These
ドラム本体3A内で処理された被処理物Mは、排出ドラムハッチ12を開いた状態で回転ドラム3を回転させると、ここから筒状ケーシング下方に形成された排出口14を通して、床面F上に配置されたベルトコンベヤ15上に落下し、このベルトコンベヤ15によって、所望の場所へ搬出されるようになっている。
When the rotating
また、後側の回転ドラム3は、ドラム本体3A後端面の中心部分に、筒状ケーシング2側に固定されている吸引パイプ16を貫通させる円形の開口部hが設けられている。前記吸引パイプ16はドラム本体3A内の空気を吸入ブロワ17によって吸引するためのもので、この吸引パイプ16は冷却除湿路18を介して吸入ブロワ17の吸気側と連結されている。
Further, the
前記吸入ブロワ17の排気側は、図2に示すように配管19を介してバーナ20の空気取入口に連通している。バーナ20では、配管19から導入された空気に燃料を混入させて燃焼させ、ここで生じた高温の燃焼ガスを熱交換器21に送り込むようにしている。
The exhaust side of the
図5は、回転ドラム3内の被処理物Mを加熱空気で加熱するための加熱システム構成図であって、同図に示すように、外気が送気ブロワ22によってこの熱交換器21内に送り込まれ、バーナ20から排出される燃焼ガスと熱交換して加熱された後、回転ドラム3の内部に導入されるようになっている。
FIG. 5 is a configuration diagram of a heating system for heating the workpiece M in the
また、熱交換器21を通過した燃焼ガスは、筒状ケーシング2と回転ドラム3との隙間を通過して回転ドラム3を外側から温めた後に活性炭を収容した脱臭槽23を通過して臭気を除去された後に大気中に放出される。
The combustion gas that has passed through the
ここで、前述したように構成されている回転式発酵機1の動作について説明する。
図1において、回転式発酵機1を稼働させると、ホッパ4に微生物を含む分解処理剤とともに投入された被処理物M(ここでは生ごみ)は、スクリューコンベア5により回転ドラム3のドラム本体3A内部に送り込まれる。
Here, operation | movement of the rotary fermenter 1 comprised as mentioned above is demonstrated.
In FIG. 1, when the rotary fermenter 1 is operated, an object to be treated M (here, garbage) charged into the
この時、相互に連結されている前後の回転ドラム3は、回転ドラムモータ10によって一体に回転し、スクリューコンベヤ5から前側の回転ドラム3内に投入された被処理物Mは、そのドラム本体3Aとともに回転する攪拌板3Bによって掬い上げられていく。
At this time, the front and rear
図3に示すように、攪拌板3Bは、回転ドラム3が回転する際にその中心軸線より上位まで移動した位置でその横断面方向に水平向きになるため、回転ドラム3内の被処理物Mを上方の高い位置まで掻き上げてから落下させる。
As shown in FIG. 3, the
こうして、回転ドラム3の回転とともに、6枚の攪拌板3Bが次々と被処理物Mを掻き上げて高所から落下させる動作を繰り返すために、被処理物Mは攪拌され、前述したように、熱交換器21を通して送り込まれた加熱された空気と十分に混合され、分解処理剤中の微生物の働きにより、短時間の間に発酵して分解されるとともに水分が除去される。
In this way, as the
本実施形態においては、加熱空気は、前側回転ドラム3のドラム本体3Aの前端面に開口部Hから、ノズルNを通してドラム本体3A内に送り込まれるとともに、隣接する前後の回転ドラム3間の連結部分からも送り込まれる構造になっている。
In the present embodiment, the heated air is fed into the
図6は、前後2つの回転ドラム3間の連結部分の構造を示す一部切欠断面を含む斜視図、図7は、これらの回転ドラム3間の連結部分の構造を示す部分断面図であって、これらの図に示すように、前側のドラム本体3Aの後端部外周面は、内側に向けて傾斜しており、後側のドラム本体3A前端部の内側に一部侵入している。また、前側のドラム本体3Aの後端縁で形成される正六角形の各辺には、それぞれの辺に沿って細長く形成された開閉フラップ24が連結軸25によって揺動自在に取り付けられている。
6 is a perspective view including a partially cutaway cross section showing the structure of the connecting portion between the two front and rear rotating
図7に示すように、これら6枚の開閉フラップ24はそれぞれ、後方のドラム本体3Aの前端部近傍内壁面の複数箇所に取り付けられている支持ブラケット26と前記内壁面との間で揺動範囲を規制されており、開閉フラップ24の先端が前記内壁面に当接している位置では、前段のドラム本体3A外周面と後段のドラム本体3A内周面との間に形成されている隙間Sを塞いでいる。
As shown in FIG. 7, each of the six open /
一方、開閉フラップ24の先端が支持ブラケット26に当接して保持されている状態では、前記隙間Sを通して、これらの回転ドラム3内部と外部との間で空気の流通が可能になっている。
これらの開閉フラップ24は、回転ドラム3の回転に伴って下方に移動したとき隙間Sを閉じ、上方に移動してきたときに隙間Sを開くように、その自重によって自動的に開閉動作が行われる。
On the other hand, in a state where the front end of the opening /
These opening / closing flaps 24 are automatically opened and closed by their own weights so as to close the gap S when moved downward with the rotation of the
前述したような、前後に隣接する2つの回転ドラム3間の連結部分の構造によって、加熱空気によって回転ドラム3が加熱された際に、熱膨張によるこれらの長手方向の寸法変化を連結部分で吸収できるとともに、内部の被処理物Mが連結部分から外側に漏れ出すことを防止することができる。
Due to the structure of the connecting portion between the two adjacent front and rear
また、後側のドラム本体3Aの前端縁には、前方に向けて円錐状に拡開する外側送風ガイド27が設けられ、前側のドラム本体3Aの後端部近傍の外周面には、前記外側送風ガイド27の内側に略同心状に位置するように、前方に向けて円錐状に拡開する内側送風ガイド28が設けられている。
Further, an outer
外側送風ガイド27と、内側送風ガイド28の間に形成されている環状の隙間S’は、前記隙間S連通していて、これらの隙間S、S’は、基枠6側に固定支持されている環状ダクト29の周面に形成された多数のノズル孔30に対向している。
An annular gap S ′ formed between the outer blowing
環状ダクト29は、図5に示す熱交換器21に連通していて、送風ブロワ22により外部より熱交換器21に送り込まれてここで加熱された空気が、これらのノズル孔30から噴出して隙間S、S’を通過し、開閉フラップ24が開いている位置からドラム3A内部に導入されるようになっている。
The
また、本実施形態においては、それぞれの攪拌板3Bは、ドラム本体3A長手方向に細長く形成されていて、その始端側(前側)が終端側(後側)より、ドラム本体3Aの回転方向に先行するように中心軸線に対して捩れた位置関係で取り付けられている。
Further, in the present embodiment, each stirring
すなわち、攪拌板3Bはその始端側(前端側)が被処理物Mを掻き上げて、その横断面が略水平向きになったときには、終端側(後端側)はまだ水平向きに至っておらず、また、終端側に向けて僅かに傾斜しているため、攪拌板3Bに載っている被処理物Mはドラム本体3Aの回転とともに、始端側から落下し始めて、その落下開始位置が終端側に向かって徐々に移動していく。このような動作によって、回転ドラム3が回転するにつれ、ドラム本体3A内の被処理物Mは、僅かずつその終端側に向けて送られていく。
That is, when the stirring
このような構造によって、回転ドラム3内の被処理物M内の移動は、回転ドラム3の回転に対して極めて緩慢に行われるので、ドラム本体3A内周面に螺旋羽根等を設けて回転ドラム3の回転で、内部の被処理物Mを移動させる場合と比べて、被処理物Mの単位移動量当たりの回転ドラム3の回転数を多くすることができる。その結果、連続した2つの回転ドラム3の前端側から後端側まで被処理物Mが移動する間に、十分に被処理物Mを攪拌・混合することができる。
With such a structure, the movement of the workpiece M in the
一方、回転ドラム3内に導入された加熱空気は、被処理物Mを加熱して乾燥させた後、被処理物Mの移動方向下流側のドラム本体3Aの終端側に差し込まれている吸引パイプ16から吸入ブロワ17で吸引されて冷却除湿路18を通過し、ここで冷却されて含まれている湿気が取り除かれる。
On the other hand, the heated air introduced into the
この空気は、図5に示すように、バーナ20で燃料と混合されて燃焼ガスとなる。この時、被処理物Mから発生した臭気を発生する物質は、燃焼によりほぼ分解される。この燃焼ガスは、前述したように、熱交換器21で回転ドラム3内部に送り込まれる外気を加熱した後、回転ドラム3と筒状ケーシング2の間を通過して脱臭槽23から大気中に排出される。なお、ドラム本体3A内から吸引パイプ16を介して取り出された空気は、バーナ20における燃焼によってその臭気がほとんど除去されるが、脱臭槽23によってより完全に脱臭される。
As shown in FIG. 5, this air is mixed with fuel by a
被処理物Mが回転ドラム3の回転に伴って、ドラム本体3A内を攪拌されながら移動するにつれて、次第に発酵・分解して密度の高い顆粒状ないし粉体状の肥料に変化していく。そして、後側の回転ドラム3内をその終端部まで移動してきたときに、一旦、回転ドラム3の回転を停止させ、筒状ケーシング2後端部に設けられている排出ハッチ13を開き、ここから後方のドラム本体3の後端面外周寄りに設けられている 排出ドラムハッチ12を開放操作する。
As the workpiece M moves while being stirred in the drum
こうして、排出ドラムハッチ12が開放された状態で、回転ドラム3を再び回転駆動すると、処理されて肥料となっている被処理物Mは、排出ドラムハッチ12から少しずつドラム本体2の外に排出されて筒状ケーシング2の後端下面に形成された開口部からベルトコンベヤ15上に落下し、このベルトコンベヤ15によって所望の場所へ搬送される。
In this way, when the
なお、2つの回転ドラム3内部を被処理物Mがこれらの前端から後端まで移動する間の時間が十分とれる場合には、排出ドラムハッチ12を回転式発酵機1の運転開始時から開放しておくことにより、被処理物Mを連続的に処理することができる。
In addition, when there is enough time for the workpiece M to move from the front end to the rear end in the two
また、前述した実施形態のものにおいては、回転ドラム3は、前後2つ直列に接続して用いているが、より多量の被処理物Mを連続的に処理する場合には、前後2つの間に図8に示す回転ドラム3’を1つ以上直列に連結して用いてもよい。回転ドラム3’は、その前端部が図1における後側の回転ドラム3の前端部と同じ構造になっており、また、後端部が前側の回転ドラム3の後端部の構造と同じ構造になっている。
Moreover, in the thing of embodiment mentioned above, although the
前後の回転ドラム3の間に1つ以上の回転ドラム3’が配置される構成とする場合には、回転ドラム間の連結部分毎に、先に述べた環状ダクト29を配置し、ここからドラム本体3A内部に加熱空気が導入されるようにする。
In the case where one or more
また、回転ドラム3’に設けられている各支持リング3Cと対向する部分には、それぞれ図3に示されている駆動支持ローラ7、8を配置し、回転ドラム3’を前後の回転ドラム3と同期して回転駆動できる構造とする。
Further, driving
なお、前述した実施形態においては、回転ドラム3、或いは、回転ドラム3’のドラム本体3Aが、中心軸線回りに回転対称な正六角形横断面を有する中空筒状であるが、ドラム本体の横断面形状は、これ以外の回転対称な多角形断面、例えば、正4角形や正8角形等の断面形状であってもよい。
In the above-described embodiment, the
本発明の回転式処理機の回転ドラム構造は、回転ドラム内で被処理物を攪拌・発酵させて肥料を製造する回転式発酵機に特に好適に利用することができる。また、同様な構造で被処理物を攪拌・混合したり、攪拌しながら被処理物に化学反応を起こさせる回転式処理機にも利用することができる。 The rotating drum structure of the rotary processing machine of the present invention can be particularly suitably used for a rotary fermenter that manufactures fertilizer by stirring and fermenting an object to be processed in the rotary drum. Further, the present invention can also be used for a rotary processing machine that stirs and mixes a workpiece with a similar structure or causes a chemical reaction to the workpiece while stirring.
1 回転式発酵機(回転式処理機)
2 筒状ケーシング
2A 開口部
3 回転ドラム
3A ドラム本体
3B 攪拌板
3C 支持リング
3D リブ
3 開口部
4 ホッパ
5 スクリューコンベヤ
5A モータ
5B 搬送スクリュー
6 基枠
7、8 駆動支持ローラ
9 チェーン伝動機構
10 回転ドラムモータ
11 駆動シャフト
12 排出ドラムハッチ
13 排出ハッチ
14 排出口
15 ベルトコンベヤ
16 吸引パイプ
17 吸入ブロワ
18 冷却除湿路
19 配管
20 バーナ
21 熱交換器
22 送気ブロワ
23 脱臭槽
24 開閉フラップ
25 連結軸
26 支持ブラケット
27 外側送風ガイド
28 内側送風ガイド
29 環状ダクト
30 ノズル孔
1 Rotary fermenter (rotary processing machine)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ドラム本体内壁面の前記多角形の各辺を構成する平坦部分からドラム本体内側へ向けて垂直に突設された複数の攪拌板とを有し、
それぞれの攪拌板は、ドラム本体の横断面において、前記各辺の中央からドラム本体を回転させる方向の前方に偏倚して設けられていることを特徴とする回転式処理機の回転ドラム構造。 A hollow cylindrical drum body having a polygonal cross section rotationally symmetric about a central axis;
A plurality of stirring plates projecting vertically from the flat portion constituting each side of the polygon of the inner wall surface of the drum body toward the inside of the drum body;
Each of the stirring plates is provided in the transverse section of the drum body so as to be biased forward from the center of each side in the direction in which the drum body is rotated.
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