JP2005262131A - 貝殻洗浄粉砕装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】貝殻の洗浄粉砕を同一装置で効率よく行うもので、洗浄水を濾過沈殿させて再利用することができる装置を提供する。
【解決手段】貝殻洗浄粉砕装置１００は、洗浄粉砕部１０と、濾過再生部３０から構成され、洗浄粉砕部１０の洗浄水タンク１１に貯留された洗浄汚水を排水ポンプ３８で汲み上げ、パイプ３８ａ、３８ｂを介して濾過再生部３０の撹拌槽３１に送り、濾過再生された洗浄水を濾過槽３２から高圧水ポンプ３７で汲み上げ、洗浄粉砕部１０の内部に向けて高圧配管３７ｂに取り付けられた高圧水噴射部１５から高圧で噴射して貝殻の洗浄を行い、洗浄された貝殻を内部に複数本設けられた回転ローラ１８、１８の間、又は、回転ローラ１８の円周に設けられた切欠き端面１８ａに挟んで破砕しながら、回転ローラ１８と目皿部１７に挟んだ貝殻５０を目皿部１７に設けられた貫通孔の大きさ以下に粉砕し、目皿部１７の下部に設けられた水分離流し１３に落下させ、水分離流し１３の傾斜に沿って洗浄水と共に粉砕貝殻出口１２に運ぶことにより貝殻を粉砕する。
【選択図】図１
【解決手段】貝殻洗浄粉砕装置１００は、洗浄粉砕部１０と、濾過再生部３０から構成され、洗浄粉砕部１０の洗浄水タンク１１に貯留された洗浄汚水を排水ポンプ３８で汲み上げ、パイプ３８ａ、３８ｂを介して濾過再生部３０の撹拌槽３１に送り、濾過再生された洗浄水を濾過槽３２から高圧水ポンプ３７で汲み上げ、洗浄粉砕部１０の内部に向けて高圧配管３７ｂに取り付けられた高圧水噴射部１５から高圧で噴射して貝殻の洗浄を行い、洗浄された貝殻を内部に複数本設けられた回転ローラ１８、１８の間、又は、回転ローラ１８の円周に設けられた切欠き端面１８ａに挟んで破砕しながら、回転ローラ１８と目皿部１７に挟んだ貝殻５０を目皿部１７に設けられた貫通孔の大きさ以下に粉砕し、目皿部１７の下部に設けられた水分離流し１３に落下させ、水分離流し１３の傾斜に沿って洗浄水と共に粉砕貝殻出口１２に運ぶことにより貝殻を粉砕する。
【選択図】図１
Description
本発明は、ホタテを含む貝殻付き海産物の貝殻の破砕装置に関し、詳しくは、貝殻の洗浄を同時に行い、その洗浄水を再利用して環境汚染を防止する装置に関する。
ホタテ貝、カキ貝などの海産物の養殖生産は、収穫した貝を剥き身として食用部分のみを出荷することが、大半である。そのため、産地においては、その貝殻が大量に発生していた。
これらの貝殻は、産業廃棄物となるが、カルシウム含有物として加工することにより、有用な産業上の利用価値が生まれることが知られていた。しかしながら、貝殻に付着している海洋動植物や、剥き身の破片などの洗浄と、貝殻の破砕を行うにはそれぞれ大掛かりな設備が必要であった。
また、海洋構築物のセメント混入材として利用する場合であっても、その利用目的に応じて粉砕寸法が異なるため、複数の粉砕機械設備を揃え、その都度設備を交換する必要があった。
さらに、貝殻の洗浄液は、汚水浄化が必要で、排水設備の完備した場所でなければ洗浄ができない問題があった。このため、貝殻混入コンクリート製品などの海洋改善資材などの、現場製造ができなかった。
特許文献１には、ホタテ貝殻の粉末加工についての技術が開示されているが、選別、乾燥殺菌、１次粉砕、微粉砕などの工程を経て、食用とすることができる微粉末を製造する技術であって、ハンマークラッシャーや、ローラミルなどの専用設備を必要とするものであった。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたもので、貝殻の洗浄粉砕を同一装置で効率よく行うもので、洗浄水をろ過沈殿させて再利用することができる装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため本発明の貝殻洗浄粉砕装置は、食用部分の身がはずされた貝殻、或いは粗く粉砕された貝殻を、産業上の利用目的に応じた寸法に洗浄粉砕する貝殻洗浄粉砕装置であって、
該貝殻洗浄粉砕装置は、最上部に粉砕対象の貝殻が投入される開口部を備え、下方に粉砕された貝殻の排出口と貝殻を洗浄した汚水を貯留する洗浄水タンクを備えた略直方体の洗浄粉砕部と、該洗浄粉砕部の洗浄水タンクと連結され、貝殻洗浄水を濾過して洗浄水を再生する濾過再生部とから構成され、
前記洗浄粉砕部は、投入された貝殻を洗浄する高圧水噴射部と、投入された貝殻を下部の目皿に転圧して粉砕させる回転ローラと、粉砕貝殻を前記排出口に導く水分離流しとを備え、
前記濾過再生部は、貝殻洗浄汚水に凝集剤を添加して攪拌を行い、汚水中の顕濁物を凝集させる攪拌槽と、濾過沈殿を促進させる整流膜を備えた濾過槽を備えていることを特徴とする。
該貝殻洗浄粉砕装置は、最上部に粉砕対象の貝殻が投入される開口部を備え、下方に粉砕された貝殻の排出口と貝殻を洗浄した汚水を貯留する洗浄水タンクを備えた略直方体の洗浄粉砕部と、該洗浄粉砕部の洗浄水タンクと連結され、貝殻洗浄水を濾過して洗浄水を再生する濾過再生部とから構成され、
前記洗浄粉砕部は、投入された貝殻を洗浄する高圧水噴射部と、投入された貝殻を下部の目皿に転圧して粉砕させる回転ローラと、粉砕貝殻を前記排出口に導く水分離流しとを備え、
前記濾過再生部は、貝殻洗浄汚水に凝集剤を添加して攪拌を行い、汚水中の顕濁物を凝集させる攪拌槽と、濾過沈殿を促進させる整流膜を備えた濾過槽を備えていることを特徴とする。
また、前記回転ローラは、前記洗浄粉砕部内に隣り合う円筒面が近接するように複数個設けられており、それぞれの回転ローラが油圧モータで回動され、回転の方向を正逆制御可能な油圧配管路を備えていることを特徴とする。
また、前記回転ローラは、半径が漸開する円筒面に中心から切欠き端面を設けた切欠きカム、円筒面に溝を設けた溝カム、円筒面に太鼓状ふくらみを設けた球面カムのいずれかを用いることを特徴とする。
また、前記攪拌槽は、前記洗浄水タンクからの汚水を受ける流入口と、その他の処理水を受け入れる処理水受け口を備えた円筒状水槽であって、処理水の流入量に応じた一定量の凝集剤を添加する凝集剤定量添加装置と、攪拌槽の液面近傍の処理水を槽底方向に攪拌する第１の回転羽と、槽底近傍の処理水を液面方向に攪拌する第２の回転羽とを備えた攪拌装置を備えていることを特徴とする。
また、前記凝集剤は、ホタテの貝殻を焼成加工した多孔質粒体であることを特徴とする。
本発明の貝殻洗浄粉砕装置によれば、貝殻の洗浄と破砕を同一の装置で容易に行うことができる。また、破砕・粉砕が回転ローラと目皿の転圧によるため、故障がなく、かみ合いによる詰まりが生じても、油圧モータの反転で容易に解消して運転を継続することができる。さらに、複数の回転ローラを備えるため、破砕・粉砕効率を高めることができる。
また、洗浄粉砕部の洗浄水タンクで回収された洗浄汚水は、併設する濾過再生部で、凝集固化沈殿されて、再利用することができるため、汚染水の排出をなくし、また、洗浄水の節水を達成することができる。
また、濾過再生部は、汚染水にホタテの貝殻を焼成加工した多孔質粒体からなる凝集剤を添加して、上下方向に効率よく攪拌する回転翼を備えた攪拌槽で固形物を凝集させることができる。さらに、沈殿槽に、固形凝集物を効率よく濾し取り沈殿させる整流膜を備えるため、洗浄水の再利用を行うことができる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の貝殻洗浄粉砕装置の一実施の形態の構成を示す断面図である。
貝殻洗浄粉砕装置１００は、洗浄粉砕部１０と、濾過再生部３０から構成され、洗浄粉砕部１０の洗浄水タンク１１に貯留された洗浄汚水を排水ポンプ３８で汲み上げ、パイプ３８ａ、３８ｂを介して濾過再生部３０の撹拌槽３１に送り、濾過再生された洗浄水を、再利用することができるように構成されている。
濾過された洗浄水は、濾過槽３２から高圧水ポンプ３７で汲み上げ、高圧パイプ３７ａ、３７ｂを介して、洗浄粉砕部１０の内部に向けて高圧パイプ３７ｂに取り付けられた高圧水噴射部１５から高圧で噴射して貝殻の洗浄を行う。高圧水噴射部１５は、図では一定間隔毎に設けられているが、さらに短い間隔で高密度に設けても良い。
洗浄粉砕部１０の上部の貝殻投入開口１２から投入された貝殻は、内部に複数本設けられた回転ローラ１８、１８の間、又は、回転ローラ１８の円周に設けられた切欠き端面１８ａ（図２参照）に挟まれて、破砕されながら、下部の目皿部１７に押し付けられる。
図３に示すように、回転ローラ１８と目皿部１７に挟まれた貝殻５０は、目皿部１７に設けられた貫通孔（目皿）の大きさ以下に粉砕されて、目皿部１７の下部に設けられた水分離流し１３に落下する。
水分離流し１３に落下した粉砕貝殻５０ａは、水分離流し１３の傾斜に沿って洗浄水と共に粉砕貝殻出口１２に運ばれる。洗浄水は、水分離流し１３の網目から洗浄水タンク１１に流下する。
ここで、回転ローラ１８を、図２（ａ）に示すように、円周の半径が、わずかに漸開する円周曲線となるローラとすることにより、貝殻の粉砕が、短い半径の円周面と、目皿の間隙での破砕と、長い半径の円周面と目皿の間隙、所謂少ない間隙で破砕されて目皿部１７に穿孔された貫通孔から破砕片を下部の水分離流し１３に押し出す動作が、繰り返されることになる。
図２（ａ）において、１８ａは、円筒ローラ１８の扇形断面を切欠き端面として、投入された貝殻をローラ間に挟み込ませる構造としたものである。この切欠き端面１８ａによれば、投入された貝殻が、ローラとローラの間で弾かれて、いつまでも破砕されなくなる問題を起こさない。図２（ｂ）は、図２（ａ）の平面図で、ローラ軸１８ｃが、漸開する円周の中心に設けられていることを示す。
再び、図１を参照して、回転ローラ１８の駆動機構について説明する。回転ローラ１８は油圧駆動モータ１６により回転駆動されている。油圧回路（図示せず）は、隣り合うローラが逆回転するように配管され、回転スピードのコントロールと、回転方向の転換（逆転）が可能に構成する。貝殻が大量に詰まるなど、の際は、回転ローラ１８を逆転することで、修復することができる。
なお、実施の形態では、回転ローラは、半径が漸開する円筒面に中心から切欠き端面を設けた円筒ローラ１８を示したが、円筒面に溝を設けた溝カムや、円筒面に太鼓状ふくらみを設けた球面カムなど、多種類のカムを交換して、破砕対象の貝殻の種類或いは、寸法に合わせて用いても良い。
さらに、回転ローラの支軸は、左右調整可能に取り付けることで、回転ローラ１８，１８の間隔を調整可能な構造としておく。
目皿部１７は、上下に微調整可能なアジャスター１７ａに載せられており、回転ローラ１８との間隙を調整することにより、貝殻の破砕寸法を調整することができる。
次に、濾過再生部３０の構成を説明する。濾過再生部３０は、撹拌槽３１と、濾過槽３２で構成されており、さらに濾過槽３２は、整流膜３３で複数の濾過槽に区切られている。この実施の形態では、濾過槽は３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの４つの濾過槽に区切られている。
まず、洗浄水タンク１１に貯留された洗浄汚水は、排水ポンプ３８で汲み上げられ、パイプ３８ａ、３８ｂを介して撹拌槽３１に送りこまれる。このコントロールは、洗浄水タンク１１の水位に応じて排水ポンプ３８が自動運転されるようにすればよい。
撹拌槽３１には、凝集剤添加装置３５が備えられており、洗浄汚水のフロックを凝集させる薬剤を、一定量づつ滴下する機構である。凝集剤としては、ホタテの貝殻を焼成加工した多孔体を用いることが望ましい。
添加された凝集剤と洗浄汚水を撹拌混合させるため、撹拌モータ３４に取り付けられた回転羽３６が撹拌槽３１内に設けられている。
本発明では、撹拌槽３１の水面近傍に設けられ、弱い下降水流を起こすように回転する回転羽３６ａと、撹拌槽３１の底面近傍に設けられ、強い上昇水流を起こすように回転する回転羽３６ｂとを備える。
これらの回転羽３６により、洗浄汚水は、凝集されたフロックとなり、撹拌槽３１の壁面を越えて、隣の濾過槽３２ａへ送られる。
濾過槽３２ａと、濾過槽３２ｂとの境は、濾過膜３３で区切られて、沈殿物を大きなものから順に沈殿させる。ここで、濾過膜３３として、中央部分が粗い網状の繊維で、周囲が目が細かく編まれた布状の「整流膜」を用いる。この整流膜を用いることにより、濾過のスピードを落とすことなく、汚水の浄化を行うことができる。
第１の濾過槽３２ａから、第４の濾過槽３２ｄまで、整流膜３３を通過した洗浄汚水は浄化され、洗浄水として再使用できる品質とすることができる。なお、図示しないが、蒸散などで、減少した洗浄水については、濾過槽３２ｄに補充する配管路を設けることが望ましい。
濾過された洗浄水は、濾過槽３２から高圧水ポンプ３７でパイプ３７ａを介して汲み上げ、高圧配管３７ｂを介して洗浄粉砕部１０の送り、洗浄粉砕部１０の内部に向けて高圧配管３７ｂに取り付けられた高圧水噴射部１５から高圧で噴射して貝殻の洗浄を行う。
１０ 洗浄粉砕部
１１ 洗浄水タンク
１２ 貝殻投入開口
１３ 水分離流し
１４ 粉砕貝殻出口
１５ 高圧水噴射部
１６ 油圧駆動モータ
１７ 目皿部
１８ 回転ローラ
１８ａ 切欠き端面
１８ｂ 漸開線円周
１８ｃ ローラ軸
３０ 濾過再生部
３１ 撹拌槽
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 濾過槽
３３ 濾過膜（整流膜）
３４ 撹拌モータ
３５ 凝集剤添加装置
３６ 回転羽
３６ａ 回転羽
３６ｂ 回転羽
５０ 貝殻
５０ａ 粉砕貝殻
１１ 洗浄水タンク
１２ 貝殻投入開口
１３ 水分離流し
１４ 粉砕貝殻出口
１５ 高圧水噴射部
１６ 油圧駆動モータ
１７ 目皿部
１８ 回転ローラ
１８ａ 切欠き端面
１８ｂ 漸開線円周
１８ｃ ローラ軸
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３１ 撹拌槽
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３５ 凝集剤添加装置
３６ 回転羽
３６ａ 回転羽
３６ｂ 回転羽
５０ 貝殻
５０ａ 粉砕貝殻
Claims (6)
- 食用部分の身がはずされた貝殻、或いは粗く粉砕された貝殻を、産業上の利用目的に応じた寸法に洗浄粉砕する貝殻洗浄粉砕装置であって、
該貝殻洗浄粉砕装置は、最上部に粉砕対象の貝殻が投入される開口部を備え、下方に粉砕された貝殻の排出口と貝殻を洗浄した汚水を貯留する洗浄水タンクを備えた略直方体の洗浄粉砕部と、該洗浄粉砕部の洗浄水タンクと連結され、貝殻洗浄水を濾過して洗浄水を再生する濾過再生部とから構成され、
前記洗浄粉砕部は、投入された貝殻を洗浄する高圧水噴射部と、投入された貝殻を下部の目皿に転圧して粉砕させる回転ローラと、粉砕貝殻を前記排出口に導く水分離流しとを備え、
前記濾過再生部は、貝殻洗浄汚水に凝集剤を添加して攪拌を行い、汚水中の顕濁物を凝集させる攪拌槽と、濾過沈殿を促進させる整流膜を備えた濾過槽を備えていることを特徴とする貝殻洗浄粉砕装置。 - 前記回転ローラは、前記洗浄粉砕部内に隣り合う円筒面が近接するように複数個設けられており、それぞれの回転ローラが油圧モータで回動され、回転の方向を正逆制御可能な油圧配管路を備えていることを特徴とする請求項１記載の貝殻洗浄粉砕装置。
- 前記目皿は、目的の粉砕貝殻の粒径寸法に合わせて異なる目のサイズの目皿を用いるため、交換自在に設けられ、前記回転ローラとの間隙を調整するためのアジャストボルトで洗浄粉砕部躯体に載置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の貝殻洗浄粉砕装置。
- 前記回転ローラは、半径が漸開する円筒面に中心から切欠き端面を設けた切欠きカム、円筒面に溝を設けた溝カム、円筒面に太鼓状ふくらみを設けた球面カムのいずれかを用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の貝殻洗浄粉砕装置。
- 前記攪拌槽は、前記洗浄水タンクからの汚水を受ける流入口と、その他の処理水を受け入れる処理水受け口を備えた円筒状水槽であって、処理水の流入量に応じた一定量の凝集剤を添加する凝集剤定量添加装置と、攪拌槽の液面近傍の処理水を槽底方向に攪拌する第１の回転羽と、槽底近傍の処理水を液面方向に攪拌する第２の回転羽とを備えた攪拌装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の貝殻洗浄粉砕装置。
- 前記凝集剤は、ホタテの貝殻を焼成加工した多孔質粒体であることを特徴とする請求項１又は５記載の貝殻洗浄粉砕装置。
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