JP2009220012A

JP2009220012A - 汚泥破砕装置

Info

Publication number: JP2009220012A
Application number: JP2008066896A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Tezuka; 雄介手塚
Original assignee: Amukon KK
Current assignee: Amukon KK
Priority date: 2008-03-15
Filing date: 2008-03-15
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】固液分離装置によって脱水された汚泥を細かく破砕して、その汚泥を乾燥するときの効率を高める。
【解決手段】外周面に切断刃１３Ａの形成された刃付き円板１１Ａと、これに対向して位置する相手円板１２を互いに逆方向に回転駆動し、その刃付き円板１１Ａと相手円板１２の間にケーキ状の汚泥Ｓ１を落し込み、両円板１１Ａ，１２によって薄い汚泥Ｓ２を成形すると共に切断刃１３Ａによってその汚泥を切断してペレット化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケーキ状の汚泥を破砕する汚泥破砕装置に関するものである。

例えば、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物、養豚場などから排出された廃水、野菜屑、果実の皮、食品残渣、おから、固形物を含む廃油などの有機系又は無機系の汚泥を固液分離装置によって固液分離することは従来より周知である（例えば特許文献１参照）。かかる固液分離装置から排出された含液率の低下した汚泥は、そのまま廃棄されるか、又は乾燥装置によって乾燥処理されてから廃棄され、あるいは乾燥後の汚泥が、堆肥化装置によって堆肥化されることもある。

固液分離装置から排出された含液率の低下した汚泥は、一般に比較的大きなケーキ状の塊となっているので、これをそのまま廃棄すると、これが嵩張ってしまい、その運搬効率が低下する。また、ケーキ状の汚泥を乾燥させる場合も、その乾燥効率が低下し、さらに乾燥後の汚泥を堆肥化するときも、その発酵効率が低下する。

特開平５−２２８６９５号公報

そこで、固液分離装置又は乾燥装置から排出された含液率の低下したケーキ状の汚泥を細かく破砕すれば、上述した欠点を回避することができる。ところが、従来はケーキ状の汚泥を破砕する装置が無かったため、上述した欠点を免れることはできなかった。

本発明は、上述した認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、ケーキ状の汚泥を効率よくペレット状に切断することのできる汚泥破砕装置を提供することにある。

本発明は、外周部に少なくとも１つの切断刃が突設された複数の刃付き円板と、各刃付き円板に対向して配置された相手円板と、各刃付き円板及びその各刃付き円板に対向して位置する相手円板をそれぞれ反対の方向に回転駆動する駆動装置と、前記相手円板に近接して配置されたスクレーパとを具備し、回転する刃付き円板と、その各刃付き円板に対向して位置すると共に、その刃付き円板と反対方向に回転する相手円板との間にケーキ状の汚泥を落し込み、前記切断刃によって該汚泥をペレット状に切断すると共に、刃付き円板とこれに対向する相手円板の間を通った汚泥が該相手円板の外周面に付着したとき、その汚泥を前記スクレーパにより掻き落すことを特徴とする汚泥破砕装置を提案する。

その際、前記駆動装置は、前記刃付き円板と、相手円板をそれぞれ相対回転不能に支持する第１及び第２の支持軸と、該第１及び第２の支持軸を回転駆動するモータとを有し、第１及び第２の支持軸は、互いにほぼ平行に配置され、刃付き円板と相手円板は第１及び第２の支持軸の軸方向に交互に配列されていて、第１の支持軸に支持された刃付き円板と第２の支持軸に支持された相手円板とが互いに対向し、かつ第２の支持軸に支持された刃付き円板と第１の支持軸に支持された相手円板とが互いに対向し、刃付き円板の外径と、相手円板の外径は異なっていると有利である。

本発明によれば、ケーキ状の汚泥を効率よくペレット状に破砕することができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１は、本例の汚泥破砕装置の概略平面図であり、図２は図１のII−II線に沿って切断した拡大断面図である。ここに示した汚泥破砕装置は、フレーム１と、そのフレーム１の上部を覆ったカバー２とを有している。図３はカバー２を除去して示した汚泥破砕装置の平面図であり、図４は図２のIV−IV線断面図である。

図１及び図２に示すように、カバー２の中央部には汚泥投入口３が形成され、後述するように、この汚泥投入口３からケーキ状の汚泥が投入される。また、図２及び図３から判るように、フレーム１は、その上部と下部が開口していて、一体に固定された４つの側壁４，５，６，７から構成されている。カバー２は、その４つの側壁４乃至７の上端面に載置され、ボルトによってフレーム１に着脱可能に固定されている。

図２乃至図４に示すように、フレーム１の内部には、ほぼ平行に延びる第１及び第２の２本の支持軸８，８Ａが配置され、これらの支持軸８，８Ａの長手方向各端部領域の横断面は円形に形成され、かかる長手方向各端部が軸受を介してフレーム１の互いに対向した各側壁４，５にそれぞれ回転自在に支持されている。

また、図３に示すように、側壁４にはモータ９が固定支持され、そのモータ９の出力軸に上述の第１の支持軸８が連結されている。また、第１及び第２の支持軸８，８Ａの端部領域には、互いに噛み合った第１及び第２のギア１０，１０Ａがそれぞれ固定されている。

図２乃至図４に示すように、第１及び第２の支持軸８，８Ａには、多数の刃付き円板１１，１１Ａと、その各刃付き円板１１，１１Ａに対向して位置する相手円板１２，１２Ａがそれぞれ支持されている。刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａは、その外周面を突き合わせた状態で対向配置されている。これらの刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａが嵌合した第１及び第２の支持軸８，８Ａの部分の横断面形状は、図２に示すように六角形となっていて、かかる支持軸８，８Ａに、刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａの六角形に形成された中心孔が嵌合している。これによって、各刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａは、第１及び第２の支持軸８，８Ａに対して相対回転することはない。また、図３に示すように、複数の刃付き円板１１と相手円板１２の外側の第１の支持軸８の部分には、係止リング２３，２４が係止され、これによって刃付き円板１１と相手円板１２が、第１の支持軸１２Ａから離脱することが阻止されている。同様に、第２の支持軸８Ａにも、係止リング２３Ａ，２４Ａが係止され、これによって複数の刃付き円板１１Ａと相手円板１２Ａが、第２の支持軸８Ａから外れることが阻止されている。

図４から判るように、刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａは、第１及び第２の支持軸８，８Ａの軸方向に交互に配列されていて、第１の支持軸８に支持された刃付き円板１１と、第２の支持軸８Ａに支持された相手円板１２Ａとが互いに対向し、かつ第２の支持軸８Ａに支持された刃付き円板１１Ａと第１の支持軸８に支持された相手円板１２とが互いに対向している。

図２及び図４に示すように、各刃付き円板１１，１１Ａの外周部には切断刃１３，１３Ａがそれぞれ突設されている。図示した例では、各刃付き円板１１，１１Ａが４つずつの切断刃１３，１３Ａを有しているが、その数は１以上の適宜な数に設定することができる。これに対し、各刃付き円板１１，１１Ａに対向した各相手円板１２，１２Ａには刃は設けられていない。刃付き円板１１，１１Ａの刃１３，１３Ａが図２に示したように相手円板１２，１２Ａに対向したときも、その刃１３，１３Ａと相手円板１２，１２Ａの外周面は接触せず、これらは、ごく微小なギャップをあけて対置する。

上述のように、本例の汚泥破砕装置は、外周部に少なくとも１つの切断刃１３，１３Ａが突設された複数の刃付き円板１１，１１Ａと、その各刃付き円板１１，１１Ａに対向して配置された相手円板１２，１２Ａとを有しており、前述のカバー２は、これらの刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａの上方に位置し、その中央部に汚泥投入口３が形成されている。

また、図２から明らかなように、刃付き円板１１，１１Ａの外径Ｄ１と相手円板１２，１２Ａの外径Ｄ２は互いに異なっている。図示した例では、刃付き円板１１，１１Ａの外径Ｄ１の方が相手円板１２，１２Ａの外径Ｄ２よりも大きくなっていて、第１の支持軸８に支持された刃付き円板１１と、第２の支持軸８Ａに支持された刃付き円板１１Ａは、これらを支持軸８，８Ａの軸方向に見たとき、その刃付き円板１１，１１Ａの一部が重なった状態で位置している。図示した例とは逆に、相手円板１２，１２Ａの外径Ｄ２を刃付き円板１１，１１Ａの外径Ｄ１よりも大きく設定することもできる。

図３に示したモータ９が作動すると、第１の支持軸８がその中心軸線のまわりに回転し、その回転が第１及び第２のギア１０，１０Ａを介して第２の支持軸８Ａに伝えられ、第２の支持軸８Ａがその中心軸線のまわりに回転する。これによって、第１の支持軸８に支持された刃付き円板１１と相手円板１２は、図２に矢印Ａで示すように反時計方向に回転し、第２の支持軸８Ａに支持された刃付き円板１１Ａと相手円板１２Ａは図２に矢印Ｂで示すように時計方向に回転する。対向して位置する刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａは、互いに反対の方向に回転し、これらの最も接近した対向部が共に下方に移動する向きに回転するのである。

上述のように、汚泥破砕装置は、各刃付き円板１１，１１Ａ及びその各刃付き円板１１，１１Ａに対向して位置する相手円板１２，１２Ａをそれぞれ反対の方向に回転駆動する駆動装置を具備しており、本例の駆動装置は、刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａをそれぞれ相対回転不能に支持する第１及び第２の支持軸８，８Ａと、その各支持軸８，８Ａに固定された第１及び第２のギア１０，１０Ａと、第１及び第２の支持軸８，８Ａを回転駆動するモータ９とを有している。かかる第１及び第２の支持軸８，８Ａが、互いにほぼ平行に配置されているのである。

さらに、図２乃至図４に示すように、各相手円板１２，１２Ａに近接してスクレーパ１４，１４Ａが配置されている。第１の支持軸８に支持された各相手円板１２に近接して配置されたスクレーパ１４は、上下に配置された２つずつのリング状のスペーサ１５を介して、互いに間隔をあけて配置され、その各スペーサ１５の中心孔と各スクレーパ１４に形成された貫通孔には、ステーボルト１６がそれぞれ挿通されている。その各ステーボルト１６は、図３に示すように、フレーム１の各側壁４，５を貫通し、その各ステーボルト１６の長手方向各端部に形成された雄ねじに螺着されて締め付けられたナット２１，２２によって、フレーム１に固定されている。また、複数のスクレーパ１４と、隣り合うスペーサ１４の間に配置されたスペーサ１５は、ステーボルト１６の各端部に形成された雄ねじにそれぞれ螺着されて締め付けられたナット１７，１８によってステーボルト１６に固定されている。

第２の支持軸８Ａに支持された各相手円板１２Ａに近接して配置されたスクレーパ１４Ａも、上述したところと全く同様にして、上下に配置された２つずつのリング状のスペーサ１５Ａを介して、互いに間隔をあけて配置され、その各スペーサ１５の中心孔と各スクレーパ１４Ａに形成された貫通孔に挿通されたステーボルト１６Ａが、ステーボルト１６Ａに形成された雄ねじに螺着されて締め付けられたナット２１Ａ，２２Ａによって、フレーム１の各側壁４，５に固定され、複数のスクレーパ１４Ａとスペーサ１５Ａは、ステーボルト１６Ａの雄ねじに螺着されて締め付けられたナット１７Ａ，１８Ａによってステーボルト１６Ａに固定されている。

図２に示すように、図示していない固液分離装置又は乾燥装置から排出されて落下するケーキ状の汚泥Ｓ１は、カバー２の汚泥投入口３を通して、フレーム１の内部に投入される。このケーキ状の汚泥の含液率（汚泥が水を含むときは含水率）は、例えば８５乃至１０重量％程度である。かかるケーキ状の汚泥Ｓ１が、前述のようにモータ９によって図２に矢印Ａ方向に回転駆動された刃付き円板１１と、これに対向して位置し、矢印Ｂ方向に回転駆動された相手円板１２Ａの間と、同じく矢印Ｂ方向に回転駆動された刃付き円板１１Ａと、これに対向し、かつ矢印Ａ方向に回転駆動された相手円板１２との間に落し込まれる。このように、回転する刃付き円板１１，１１Ａと、その各刃付き円板１１，１１Ａに対向して位置すると共に、その刃付き円板１１，１１Ａと反対方向に回転する相手円板１２，１２Ａとの間にケーキ状の汚泥Ｓ１を落し込むと、その汚泥が刃付き円板１１，１１Ａの切断刃１３，１３Ａ以外の外周面と相手円板１２，１２Ａの外周面との間を通るとき、図２に符号Ｓ２で示したように、汚泥が細長の平坦な形態に成形される。次いで、図２に示したように、刃付き円板１１，１１Ａの切断刃１３，１３Ａが相手円板１２，１２Ａの外周面に最も近づいたとき、細長の平坦な形態に成形された汚泥Ｓ２は、その切断刃１３，１３Ａによって切断され、ペレット状となる。このように、回転する刃付き円板１１，１１Ａと、これに対向して回転する相手円板１２，１２Ａの間に落し込まれた汚泥を、切断刃１３，１３Ａによってペレット状に切断するのである。

また、図２に示したように、刃付き円板１１，１１Ａと、これに対向する相手円板１２，１２Ａの間を通った汚泥Ｓ２がその相手円板１２，１２Ａの外周面に付着したとき、その汚泥Ｓ２をスクレーパ１４，１４Ａのエッジ部２０，２０Ａによって掻き落すことができる。このように、スクレーパ１４，１４Ａは、刃付き円板１１，１１Ａと、これに対向する相手円板１２，１２Ａの間を通った汚泥がその相手円板１２，１２Ａの外周面に付着したとき、その汚泥Ｓ２を掻き落すことができる位置に配置されているのである。図２に示したように、ペレット状となった汚泥Ｓ３は下方に落下する。

また、前述のように、刃付き円板１１，１１Ａの外径Ｄ１と、これに対向して位置する相手円板１２，１２Ａの外径Ｄ２が互いに異なっているので、各刃付き円板１１，１１Ａと相手円板１２，１２Ａの厚さにほぼ等しい幅のペレット状の汚泥を得ることができる。また、刃付き円板１１，１１Ａに形成された切断刃１３，１３Ａの数や、隣り合う切断刃１３，１３Ａの間の間隔を適宜選択することによって、得られたペレット状の汚泥の長さを変えることもできる。例えば、幅３ｍｍ、長さ３０ｍｍ程のペレットの汚泥を得ることができるのである。

また、図４に示したように、刃付き円板１１，１１Ａの厚さＴ１と、相手円板１２，１２Ａの厚さＴ２と、スクレーパ１４，１４Ａの厚さＴ３と、スペーサ１５，１５Ａの厚さＴ４は、適宜な大きさに設定でき、例えば、Ｔ１＝３．０ｍｍ、Ｔ２＝３．５ｍｍ、Ｔ３＝２．０ｍｍ、Ｔ４＝４．５ｍｍに設定することができる。

上述のように、ケーキ状の汚泥を小さなペレット状の汚泥に破砕することができるので、その汚泥を廃棄処分するとき、これを効率よく運搬でき、或いはそのペレット状の汚泥を乾燥し、或いは堆肥化するときも、その乾燥効率と、発酵効率を高めることができる。

汚泥破砕装置の概略平面図である。図１のII−II線拡大断面図である。カバーを外して示した汚泥破砕装置の概略平面図である。図２のIV−IV線断面図である。

符号の説明

８第１の支持軸
８Ａ第２の支持軸
９モータ
１１，１１Ａ刃付き円板
１２，１２Ａ相手円板
１３，１３Ａ切断刃
１４，１４Ａスクレーパ
Ｄ１，Ｄ２外径
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３汚泥

Claims

外周部に少なくとも１つの切断刃が突設された複数の刃付き円板と、各刃付き円板に対向して配置された相手円板と、各刃付き円板及びその各刃付き円板に対向して位置する相手円板をそれぞれ反対の方向に回転駆動する駆動装置と、前記相手円板に近接して配置されたスクレーパとを具備し、回転する刃付き円板と、その各刃付き円板に対向して位置すると共に、その刃付き円板と反対方向に回転する相手円板との間にケーキ状の汚泥を落し込み、前記切断刃によって該汚泥をペレット状に切断すると共に、刃付き円板とこれに対向する相手円板の間を通った汚泥が該相手円板の外周面に付着したとき、その汚泥を前記スクレーパにより掻き落すことを特徴とする汚泥破砕装置。
前記駆動装置は、前記刃付き円板と、相手円板をそれぞれ相対回転不能に支持する第１及び第２の支持軸と、該第１及び第２の支持軸を回転駆動するモータとを有し、第１及び第２の支持軸は、互いにほぼ平行に配置され、刃付き円板と相手円板は第１及び第２の支持軸の軸方向に交互に配列されていて、第１の支持軸に支持された刃付き円板と第２の支持軸に支持された相手円板とが互いに対向し、かつ第２の支持軸に支持された刃付き円板と第１の支持軸に支持された相手円板とが互いに対向し、刃付き円板の外径と、相手円板の外径は異なっている請求項１に記載の汚泥破砕装置。