JP2024038772A - 成形乾燥システムおよび成形乾燥システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粉塵が発生しにくい成形乾燥物を得ることができる成形乾燥システムおよび成形乾燥システムの制御方法を提供する。【解決手段】本発明の成形乾燥システム１は、被処理物を供給する第１供給装置２と、第１供給装置２から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置３と、第１供給装置２から供給された被処理物と第２供給装置３から供給された被処理物とを加熱された一対のローラ６２の間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機６と、成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計７１と、粉塵計７１の計測結果に基づいて、第１供給装置２から成形乾燥機６に供給される被処理物の量と第２供給装置３から成形乾燥機６に供給される被処理物の量の比率および一対のローラ６２の回転数の少なくとも一方を制御する制御装置８とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は被処理物を成形および乾燥させる成形乾燥システムおよびその制御方法に関する。

下水汚泥、し尿汚泥、工場排水汚泥等の有機汚泥や無機汚泥は、乾燥した粒状に成形した後、燃料として用いたり土木資材として用いることで再資源化されている。また、生ごみ、食品加工残渣等の一般廃棄物も同様に再資源化されることがある。以下、汚泥や一般廃棄物を総称して被処理物と称する。

被処理物を成形するに際して被処理物の含水率が低い所謂粉体状の乾燥物は成形することが困難なため、一般的には被処理物の含水率が高い、例えば乾燥物に加水を行った状態で造粒装置を用いて成形した後、攪拌作用や粉砕作用が生じにくいバンド型通気乾燥機等で乾燥させている。造粒装置において成形の際に必要な被処理物の含水率としては、２０％Ｗ．Ｂ．以上といわれている。なお、「％Ｗ．Ｂ．」は、全体重量に対して水分がいくらかという湿量基準の含水率を示すための単位表記である。

このように被処理物の成形と乾燥を別々の装置で実行する成形乾燥システムでは、被処理物を処理するための装置数が多くなるため設備投資費用が高額化するとともに装置の設置面積が増えてしまうという問題がある。また、装置数が多いと、メンテナンス費用や維持管理費用が高額化してしまうという問題も生じる。

これに対し、本出願人は、成形と乾燥を同一の装置で実施できる成形乾燥機を提案している（例えば、特許文献１等参照）。この成形乾燥機では、外周に周方向の溝が形成され内部に加熱用の蒸気が供給された一対のローラの間に被処理物を通過させることで被処理物を成形しつつ乾燥させている。特許文献１に記載された成形乾燥機を用いることで、成形乾燥システムにおける装置数を削減することができる。

特開２００６－０３８３３９号公報

ところで、成形および乾燥させた被処理物である成形乾燥物をトラック等の輸送手段に荷積みするときや成形乾燥物をコンテナ等に入れるときに成形乾燥物から粉塵が発生してしまうことがあり、この粉塵を抑制することが望まれている。特許文献１に記載された成形乾燥機を用いることで、バンド型通気乾燥装置を用いる場合と比較すれば粉塵の発生を減らすことができる。しかしながら、被処理物である汚泥や一般廃棄物の性状は日々異なるため、成形乾燥機で処理する被処理物の性状によっては得られた成形乾燥物から粉塵が多く発生してしまう場合もある。なお、粉塵を生じないような緻密で硬度の高い成形乾燥物、あるいは壊れにくい長尺な成形乾燥物を得るシステムもあるが、設備投資費用は高額化しやすく、また、例えば成形乾燥物を焼却用の燃料として用いる場合などは緻密で硬度が高いと必ずしも燃焼させ易いとはいえず、また、長尺であれば成形乾燥物の搬送系に不具合を生じやすく、袋詰めにおいてはパッキング性が下がるために適正な長さに調整するための工程を設ける必要が発生してしまう。

本発明は上記事情に鑑み、粉塵が発生しにくい適正な性状の成形乾燥物を得ることができる成形乾燥システムおよび成形乾燥システムの制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の成形乾燥システムは、
被処理物を供給する第１供給装置と、
前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを加熱された一対のローラの間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
前記粉塵計の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率および前記一対のローラの回転数の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。

本発明の成形乾燥システムによれば、前記粉塵計の計測結果に基づいて前記制御装置が制御を行うことで、被処理物からの粉塵の発生量がコントロールされた適正な性状の成形乾燥物にすることができる。

ここで、前記一対のローラは、外周面に周方向の溝が形成されたものであってもよい。

本発明の成形乾燥システムにおいて、
前記成形乾燥物の含水率または温度を計測する計測装置を備え、
前記制御装置は、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率、前記一対のローラの回転数および該一対のローラの加熱量のうち、前記粉塵計の計測結果に基づいて制御されているもの以外の少なくとも１つを制御するものであってもよい。

こうすることで、被処理物を所望の含水率の成形乾燥物にすることができる。

ここで、前記制御装置は、前記一対のローラの加熱量を制御するに際して、該一対のローラに供給される加熱用の蒸気の圧力を制御するものであってもよい。

また、本発明の成形乾燥システムにおいて、
前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを混合して前記成形乾燥機に供給する混合機を備え、
前記制御装置は、前記粉塵計の計測結果および前記計測装置の計測結果に基づいて前記混合機における混合時間を制御するものであってもよい。

前記成形乾燥機に供給される被処理物の混合具合によっては被処理物の粘着性が高い状態になり該成形乾燥機内で被処理物が壁やスクレーパーに付着したり被処理物が詰まってしまう虞もある一方で成形が充分に成されずに壊れ易い性状となってしまう虞もある。混合機における混合時間を制御することで、成形乾燥物における含水率のバラツキを抑制しつつ、前記成形乾燥機内で被処理物が詰まってしまう虞を低減でき、成形乾燥物の形状の過剰な壊れを抑制できる。

ここで、前記制御装置は、前記粉塵計の計測結果および前記計測装置の計測結果に基づいて、前記混合機における前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物のうちの少なくとも一方の供給位置を変えることで混合時間を制御するものであってもよい。また、前記混合機は、前記少なくとも一方の供給位置を変えることで、前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とが混ざり合いながら移送される距離である混合距離が変化するものであってもよい。

さらに、本発明の成形乾燥システムにおいて、
前記成形乾燥機から落下した前記成形乾燥物を受け入れる受入部を備え、
前記粉塵計は、前記成形乾燥物が前記受入部に落下することで生じた粉塵を計測するものであってもよい。

この構成は、成形乾燥物をトラック等の輸送手段に荷積みするときやコンテナ等に入れるという状況を反映している構成ともいえるもので、成形乾燥物が落下することで成形乾燥物から生じた粉塵の濃度を粉塵計で計測することで、それらの状況において発生する粉塵の量がコントロールされた適正な性状である成形乾燥物を得ることができる。

また、上記課題を解決する本発明の成形乾燥システムは、
被処理物を供給する第１供給装置と、
前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを加熱された一対のローラの間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
前記成形乾燥物の含水率または温度を計測する計測装置と、
前記粉塵計の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率を制御し、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記一対のローラの回転数および該一対のローラの加熱量のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。

この成形乾燥システムによれば、被処理物を所望の含水率であって粉塵の発生量がコントロールされた適正な性状の成形乾燥物にすることができる。

また、上記課題を解決する本発明の成形乾燥システムは、
被処理物を供給する第１供給装置と、
前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを加熱された一対のローラの間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
前記成形乾燥物の含水率または温度を計測する計測装置と、
前記粉塵計の計測結果および前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率および前記一対のローラの回転数の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。

この成形乾燥システムによれば、被処理物を所望の含水率であって粉塵の発生量がコントロールされた適正な性状の成形乾燥物にすることができる。

また、上記課題を解決する本発明の成形乾燥システムの制御方法は、
被処理物を供給する第１供給装置と、該第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、該第１供給装置から供給された被処理物と該第２供給装置から供給された被処理物とを成形および乾燥させて成形乾燥物を得る成形乾燥機とを備えた成形乾燥システムの制御方法であって、
前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵濃度計測工程と、
前記粉塵濃度計測工程によって計測された粉塵の濃度に基づいて前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率を制御する比率制御工程とを備えたことを特徴とする。

この成形乾燥システムの制御方法によれば、被処理物を粉塵の発生量がコントロールされた適正な性状の成形乾燥物にすることができる。

本発明の成形乾燥システムおよび成形乾燥システムの制御方法によれば、粉塵の発生量がコントロールされた適正な性状の成形乾燥物を得ることができる。

本発明の一実施形態に相当する成形乾燥システムを示す系統図である。 図１に示す成形乾燥システムの制御に関するハードウェア構成を示すブロック図である。 図１に示す成形乾燥システムの制御動作を示すフローチャートである。 第１変形例の成形乾燥システムにおける第１供給装置と乾燥機と混合機を示す図１と同様の系統図である。 図４に示した成形乾燥システムにおける混合時間の制御を示す制御説明図である。 第２変形例の成形乾燥システムの制御動作を示すフローチャートである。 第３変形例の成形乾燥システムの制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の説明では、主に有機汚泥や無機汚泥などの汚泥を被処理物として成形および乾燥させて成形乾燥物を得る成形乾燥システムを例にして説明する。なお、本実施形態の成形乾燥システムは、泥状の一般廃棄物や、泥状の一般廃棄物と汚泥を混合したものも被処理物として成形乾燥物にすることができる。

図１は、本発明の一実施形態に相当する成形乾燥システムを示す系統図である。

図１に示すように、成形乾燥システム１は、第１供給装置２と、第２供給装置３と、混合機４と、成形乾燥機６と、クッションホッパ７と、これらを制御する制御装置８（図２参照）とを備えている。

第１供給装置２は、第１ホッパ２０で構成されている。第１ホッパ２０は、第１スクリューコンベア２１を有している。第１ホッパ２０は、脱水されて含水率が７０％Ｗ．Ｂ．程度になった脱水汚泥（被処理物）を受け入れ、受け入れた被処理物を第１スクリューコンベア２１によって移送して混合機４に供給するものである。第１スクリューコンベア２１は、第１インバータ２２によって回転数を変更可能な不図示の第１モータによって回転するスクリューコンベアである。第１インバータ２２の周波数を上げることで第１モータの回転数は増加し、第１インバータ２２の周波数を下げることで第１モータの回転数は減少する。第１モータの回転数を変更することで第１供給装置２から混合機４に供給する被処理物の供給量が増減する。第１供給装置２から混合機４に供給される被処理物は、受け入れた時と同様に含水率が７０％Ｗ．Ｂ．程度である。以下、第１供給装置２から供給される被処理物を高水分被処理物と称することがある。

第２供給装置３は、第２ホッパ３１と乾燥機３２で構成されている。第２ホッパ３１は、第２スクリューコンベア３１１を有している。第２ホッパ３１は、第１ホッパ２０と同様に含水率が７０％Ｗ．Ｂ．程度になった脱水汚泥（被処理物）を受け入れ、受け入れた被処理物を第２スクリューコンベア３１１によって移送して乾燥機３２に供給するものである。第２スクリューコンベア３１１は、一定回転数で回転する不図示の第２モータによって回転するスクリューコンベアである。ただし、その第２モータの回転数を変更可能に構成し、第２ホッパ３１から乾燥機３２に供給する被処理物の供給量を増減させる制御を行ってもよい。

乾燥機３２は、乾燥室３２０と、乾燥室３２０内に配置された多管式加熱管３２１を有する。この乾燥機３２は、被処理物を連続処理できる連続式伝導伝熱乾燥機である。第２ホッパ３１から乾燥機３２に供給された被処理物は、乾燥室３２０内で回転する多管式加熱管３２１に接触することで乾燥して１０％Ｗ．Ｂ．程度の含水率の低い被処理物になり、順次混合機４に供給される。なお、乾燥機３２によって被処理物を乾燥する程度は調整可能である。この乾燥機３２によって得られる被処理物の含水率は５％Ｗ．Ｂ．以上４０％以下が好ましく、５％Ｗ．Ｂ．以上２０％以下がより好ましく、１０％Ｗ．Ｂ．以上２０％以下がさらに好ましい。乾燥機３２で乾燥させることで、第２供給装置３から混合機４に供給する被処理物は、受け入れた時よりも含水率が低下している。以下、第２供給装置３から供給される被処理物を乾燥被処理物と称することがある。

混合機４は、第１供給装置２から供給された高水分被処理物と第２供給装置３から供給された乾燥被処理物とを受け入れて混合する。混合機４内には、回転することで高水分被処理物と乾燥被処理物を混合しながら移送するための断続的な螺旋状をした羽根が配置されている。なお、混合機４には、第１供給装置２から供給された高水分被処理物を受け入れる第１受入口と、第２供給装置３から供給された乾燥被処理物を受け入れる第２受入口とが設けられており、第１受入口は第２受入口よりも、被処理物の移送方向下流側に位置している。このため、第２受入口から第１受入口の間の移送経路では乾燥処理物のみが移送され、第１受入口から移送方向下流側の移送経路において高水分被処理物と乾燥被処理物が混合されつつ移送される。ただし、１つの受入口で高水分被処理物と乾燥被処理物を受け入れてもよい。

混合機４に供給された高水分被処理物と乾燥被処理物は、高水分被処理物の含水率と乾燥被処理物の含水率の中間の含水率の被処理物になり成形乾燥機６に供給される。ここで、高水分被処理物の量と乾燥被処理物の量の比率を変えることで、混合機４から成形乾燥機６に供給される被処理物の含水率を変更することができる。具体的には、乾燥被処理物の量に対して高水分被処理物の量を増加させれば含水率の高い被処理物が成形乾燥機６に供給される。逆に、乾燥被処理物の量に対して高水分被処理物の量を低減させれば含水率の低い被処理物が成形乾燥機６に供給される。混合機４から成形乾燥機６に供給される被処理物の含水率は、後述する粉塵計７１の計測結果に基づく制御によって概して２０％Ｗ．Ｂ．以上５０％Ｗ．Ｂ．以下の間で変化する。

成形乾燥機６は、ホッパ部６１と、一対のローラ６２と、一対のスクレーパ６４と、第２インバータ６６と、蒸気調圧弁６８とを有している。これらのうち、ホッパ部６１、一対のローラ６２および一対のスクレーパ６４は、特開２００６－０３８３３９号公報に開示されたものと同様の構成をしている。

ホッパ部６１は、一対のローラ６２の上方に配置されている。ホッパ部６１は上方と下方が開口している。混合機４によって混合された被処理物は、上方の開口を通してホッパ部６１に投入されてホッパ部６１内に貯留される。貯留された被処理物は、ホッパ部６１下側の開口から一対のローラ６２間の上部に供給される。

一対のローラ６２は、不図示のローラ用モータから駆動力が伝達される駆動ローラ６２Ａと、駆動ローラ６２Ａから駆動力を受けて回転する従動ローラ６２Ｂとから構成されている。図１には、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの回転方向が白抜きの矢印で示されている。駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂは、内径および外径がともに同一の中空円柱状をしている。駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂは、軸線が互いに平行になるように配置されている。また、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂは、各々の軸線を中心として回転可能に支持され、外周における周方向の１点が近接している。

駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂそれぞれの外周面には円周方向に沿った溝が複数形成されている。駆動ローラ６２Ａの溝と従動ローラ６２Ｂの溝とは軸線方向において互い違いに位置しており、駆動ローラ６２Ａと従動ローラ６２Ｂの近接部分では溝の開口部は他方のローラの外周面とによって四角形が形成される。この溝は、底面に向かうにつれて幅広になったありみぞ状に形成されている。駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの軸方向の両端部分には側板と側板の中央に回転支持軸が設けられている。駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂのそれぞれの回転支持軸はギヤが備えられ、ギヤが噛み合うことにより駆動ローラ６２Ａの回転が従動ローラ６２Ｂに伝わり、駆動ローラ６２Ａと従動ローラ６２Ｂはともに同一回転数かつ同一周速で回転する。

回転支持軸は中空軸であり、回転支持軸にはロータリージョイントに接続されている。一端側のロータリージョイントには蒸気が送り込まれる。この蒸気は飽和蒸気であるが、過熱蒸気であってもよい。この蒸気は、一端側の回転支持軸の中空部分を経由して駆動ローラ６２Ａ内および従動ローラ６２Ｂ内に供給されて駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂを内側から加熱する。駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂを加熱した後の蒸気はドレンとなって他端側の回転支持軸およびロータリジョイントを経由して成形乾燥機６の外部に排出される。

一対のスクレーパ６４は、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂに向かって付勢されている。各スクレーパ６４は、複数の爪が形成された櫛刃状をしている。それらの爪の数は、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの溝と同数であり、それぞれがその溝に入り込んでいる。

第２インバータ６６は、駆動ローラ６２Ａを回転させるローラ用モータの回転数を変更するためのものである。第２インバータ６６の周波数を上げることでローラ用モータの回転数は増加し、第２インバータ６６の周波数を下げることでローラ用モータの回転数は減少する。この第２インバータ６６によって、駆動ローラ６２Ａおよびその駆動ローラ６２Ａに従動する従動ローラ６２Ｂの回転数を任意の回転数に調整することができる。

蒸気調圧弁６８は、上述したロータリージョイントおよび回転支持軸を介して駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂに送り込まれる蒸気圧を調整するための自動弁である。なお、図１では、蒸気調圧弁６８よりも蒸気の流れにおける下流側の管が駆動ローラ６２Ａのみに接続されているように描かれているが、蒸気を供給する管は途中で分岐して従動ローラ６２Ｂにも接続されている。従って、蒸気調圧弁６８を通過した蒸気は、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの両方に供給される。蒸気調圧弁６８の開度を高めることで、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂに供給される蒸気圧が増加し、結果として駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの加熱量が高まる。

駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂが図１に示した白抜きの矢印の方向に回転することで、駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂのそれぞれの溝には、ホッパ部６１に貯留された被処理物が順次圧入されていく。そして、圧入された被処理物は、それらの溝によって成形されるとともに加熱された駆動ローラ６２Ａおよび加熱された従動ローラ６２Ｂによって乾燥して成形乾燥物になる。成形乾燥物は、下底が９ｍｍ程度、上底が７ｍｍ程度、高さが７ｍｍ程度の台形の断面形状している。なお、この断面形状は、溝の底面幅、溝の深さおよび溝の開口幅を変えることで任意の形状に変更できる。駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの回転に伴ってスクレーパ６４に達した成形乾燥物は、スクレーパ６４による掻き取り作用によりある程度の長さで折れて落下していく。被処理物が汚泥であれば長さは概ね１０ｍｍ前後となる。なお、成形乾燥物が折れたときに、あるいはスクレーパ６４が溝にある成形乾燥物に近接または接触することで粉塵が発生するが、その粉塵は、成形乾燥機６内の空気とともに吸い上げられて成形乾燥機６の外部に送り出され、後述するバグフィルタ７５によって収集される。

クッションホッパ７は、受入部７０と、粉塵計７１と、搬出部７３と、水分計７４と、バグフィルタ７５とを有している。受入部７０は、成形乾燥機６から落下してくる成形乾燥物を受け入れる。受入部７０の底面に落下した成形乾燥物からは落下の衝撃により粉塵が発生する。特に成形乾燥機６に含水率の低い部分があるとその部分から粉塵が発生しやすい。また、落下によって成形乾燥物が割れた際にも成形乾燥物から粉塵が発生しやすい。これらの粉塵は、受入部７０内の空気とともに吸い上げられて受入部７０の外部に送り出され、バグフィルタ７５によって収集される。

粉塵計７１は、成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する。以下、粉塵の濃度を略して粉塵濃度と称することがある。上述したように、成形乾燥物が落下した際に受入部７０内に粉塵が発生しやすい。粉塵計７１の検出部は、受入部７０内に配置されている。従って、粉塵計７１は、成形乾燥物が落下することで受入部７０内に生じた粉塵濃度を計測する。ただし、図１に二点鎖線で示すように、粉塵計７１の検出部を受入部７０からバグフィルタ７５に連なる排気経路に配置してもよい。排気経路には受入部７０内の空気と粉塵が吸い込まれて流通するので、排気経路に配置することでも成形乾燥物によって受入部７０内に生じた粉塵濃度を計測することができる。なお、その排気経路が成形乾燥機６から連なる排気経路に接続している場合は、成形乾燥機６で発生した粉塵と混ざり合わないように、その接続部分よりも受入部７０側に粉塵計７１の検出部を配置することが好ましい。

搬出部７３は、受入部７０内にある成形乾燥物を搬出する。搬出部７３内には成形乾燥物を搬出口まで移送する搬出経路が形成されている。

水分計７４は、成形乾燥物の含水率を計測する。水分計７４の検出部は、搬出部７３によって形成された搬出経路に配置されている。水分計７４の検出部を搬出経路に配置することで、常に成形乾燥物に近接した一定の位置で含水率を計測することができる。この水分計７４は、計測装置の一例に相当する。なお、水分計７４の代わりに温度を計測する温度計を設けてもよい。この場合、その温度計が計測装置の一例に相当する。ただし、成形乾燥物における温度と含水率とは相関関係が成り立つため、温度計を設けた場合も実質的に含水率を計測しているともいえる。

図２は、図１に示す成形乾燥システムの制御に関するハードウェア構成を示すブロック図である。

制御装置８は、ストレージなどの記憶手段と、ディスプレイなどの表示手段と、記憶手段にデータを記憶させたり記憶されたデータを書き換えるための入力手段とを備えたＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。記憶手段には、粉塵濃度の上限値および下限値や、成形乾燥物の含水率の上限値および下限値等の各種閾値や各種設定値が記憶されている。また、記憶手段には、各種の演算やＰＩＤ制御等を行うプログラムが記憶されている。

制御装置８は、記憶手段とプログラムによって形成される機能構成として混合比制御手段８１と成形乾燥機制御手段８２を有している。粉塵計７１の計測結果および水分計７４の計測結果は制御装置８に送信される。混合比制御手段８１は、粉塵計７１の計測結果に基づいて第１インバータ２２の周波数を制御する。また、成形乾燥機制御手段８２は、水分計７４の計測結果に基づいて第２インバータ６６の周波数および蒸気調圧弁６８の開度を制御する。

図３は、図１に示す成形乾燥システムの制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、制御装置８の記憶手段に記憶された、各種閾値、各種設定値及びプログラムを用いて成形乾燥システム１の各構成要素を制御装置８が制御することで実行される。

成形乾燥システム１を起動させると、初期動作として、蒸気調圧弁６８を開くとともに一対のローラ６２の回転を開始して一対のローラ６２を所定温度まで加熱する。一対のローラ６２が所定温度に達したら、混合機４、第２供給装置３、第１供給装置２の順に駆動を開始して被処理物を成形乾燥機６に供給開始する。尚、乾燥機３２から混合機４に供給される乾燥被処理物の量が充分でない場合は第２供給装置３を最初に起動させ、混合機４を駆動するタイミングで充分な乾燥被処理物が乾燥機３２から混合機４に供給されるようにする。起動時においての第１インバータ２２の周波数、第２インバータ６６の周波数あるいは蒸気調圧弁６８の開度などは設計上の設定値もしくは実運転で決定した設定値を起動時の設定値（以下、基準値と称することがある）としている。以上の初期動作が完了すると、成形乾燥物が成形乾燥機６から受入部７０に落下し始める。

初期動作が完了して所定時間が経過したら、図３に示す制御動作が開始される。この実施形態では所定時間は２分であるが、この所定時間は制御装置８の入力手段を用いて書き換えることで任意に設定できる。粉塵計７１と水分計７４は、成形乾燥システム１を起動と同時に計測を開始し、計測結果を制御装置８に常時送信している。この粉塵計７１が計測している工程が粉塵濃度計測工程の一例に相当する。また、水分計７４が計測している工程が含水率計測工程の一例に相当する。そして、制御装置８は、粉塵計７１の計測結果である成形乾燥物からの粉塵濃度と水分計７４の計測結果である成形乾燥物の含水率とを常時取得している。図３に示す制御動作は、上述の所定時間が経過後は常時実施されているが、例えば２分間隔など所定間隔で繰り返し実施してもよい。所定間隔で実施する場合、制御装置８の入力手段を用いて書き換えることでその間隔を任意に設定可能にしてもよい。

制御装置８は、過去２分間における粉塵濃度の平均値が、記憶手段に記憶された濃度上限値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１２）。以下、粉塵計７１が計測した過去２分間における粉塵濃度の平均値を濃度計測値と称する。濃度計測値が濃度上限値よりも高い場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、混合比制御手段８１は、第１インバータ２２の周波数を粉塵濃度の目標値と濃度計測値との偏差に応じて上昇させて、第１供給装置２から混合機４に供給する高水分被処理物の量を増加させる（ステップＳ１３）。粉塵濃度の目標値は、濃度上限値と後述する濃度下限値の例えば中央値として記憶手段に記憶されている。第２供給装置３から混合機４に供給する乾燥被処理物の量は一定量であるのに対し、ステップＳ１３により高水分被処理物の量は増加する。これにより、第１供給装置２から混合機４を介して成形乾燥機６に供給される高水分被処理物の量と第２供給装置３から混合機４を介して成形乾燥機６に供給される乾燥被処理物の量の比率は、前者が高まるように変化する。結果として、成形乾燥機６に供給される被処理物の含水率は高くなる。なお、制御装置８の記憶手段には、第１インバータ２２の周波数上限値も記憶されており、ステップＳ１３における制御動作ではその周波数上限値を超えて第１インバータ２２の周波数を上げることはない。

濃度上限値よりも高くない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、制御装置８は、濃度計測値が記憶手段に記憶された濃度下限値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１４）。濃度下限値よりも低い場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、混合比制御手段８１は、第１インバータ２２の周波数を粉塵濃度の目標値と濃度計測値との偏差に応じて減少させて、高水分被処理物の量を減少させる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５により、第１供給装置２から混合機４を介して成形乾燥機６に供給される高水分被処理物の量は減少する。これにより、第１供給装置２から混合機４を介して成形乾燥機６に供給される高水分被処理物の量と第２供給装置３から混合機４を介して成形乾燥機６に供給される乾燥被処理物の量の比率は、後者が高まるように変化する。結果として、成形乾燥機６に供給される被処理物の含水率は低くなる。なお、制御装置８の記憶手段には、第１インバータ２２の周波数下限値も記憶されており、ステップＳ１５における制御動作ではその周波数下限値未満に第１インバータ２２の周波数を下げることはない。濃度計測値が濃度下限値よりも低くない場合（ステップＳ１４でＮＯ）、第１供給装置２から混合機４に供給される高水分被処理物の量の変更は行われず、第１インバータ２２の周波数も変更されない。以上説明したステップＳ１２～Ｓ１５が、比率制御工程の一例に相当する。

なお、第１供給装置２からの高水分被処理物の量が増減することで、ホッパ部６１内に貯留されている被処理物の量も増減することになるが、ホッパ部６１内に貯留されている被処理物の量は不図示のレベル計により適正な貯留量となるように制御される。貯留量がレベル計の上限値を越える場合はホッパ部６１より上流側の装置を休止させる制御が行われる。貯留量がレベル計の下限値を下回る場合はホッパ部６１より上流側の装置から被処理物の供給量を増やすように、そのときの乾燥被処理物の量と高水分被処理物の量の比率を維持しながら乾燥機３２と第１供給装置２からの供給量を増加させる制御が制御装置８により行われる。

ステップＳ１２～Ｓ１５の制御動作と並行して行われる制御動作として、成形乾燥物の含水率の計測に基づく制御動作を次に説明する。制御装置８は、過去２分間における成形乾燥物の含水率の平均値が、記憶手段に記憶された含水率上限値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１７）。以下、水分計７４が計測した過去２分間における含水率の平均値を含水率計測値と称する。ここで用いられる含水率上限値は、例えば２０％Ｗ．Ｂ．である。含水率計測値が含水率上限値よりも高い場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、成形乾燥機制御手段８２は、含水率計測値と含水率目標値の偏差に応じて蒸気調圧弁６８の開度を高めて駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂに供給される蒸気圧を増加させる（ステップＳ１８）。すなわち、一対のローラ６２の加熱量を増加させる。含水率目標値は、含水率上限値と後述する含水率下限値の例えば中央値として記憶手段に記憶されている。また、含水率計測値が含水率上限値を大きく超えている場合、成形乾燥機制御手段８２は、蒸気調圧弁６８の開度を最大まで高めると同時に第２インバータ６６の周波数を含水率計測値と含水率目標値の偏差に応じて減少させて駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの回転数を減少させる（ステップＳ１８）。含水率上限値を大きく超えている場合とは、例えば３０％Ｗ．Ｂ．を超えている場合である。結果として、成形乾燥機６において被処理物に加えられる熱量が増加し、成形乾燥物における含水率を減少させることができる。すなわち、ステップＳ１８では、成形乾燥機６によって含水率上限値を越えない乾燥した成形乾燥物が得られるように制御している。なお、制御装置８の記憶手段には、第２インバータ６６の周波数下限値も記憶されており、ステップＳ１８における制御動作ではその周波数下限値未満に第２インバータ６６の周波数を下げることはない。

ステップＳ１８において、含水率計測値が含水率上限値を大きく超えていない場合、成形乾燥機制御手段８２は、蒸気調圧弁６８の開度を高めることに代えて、第２インバータ６６の周波数を含水率計測値と含水率目標値の偏差に応じて下げてもよい。また、含水率計測値が含水率上限値を大きく超えている場合、成形乾燥機制御手段８２は、第２インバータ６６の周波数を周波数下限値まで減少させると同時に、蒸気調圧弁６８の開度を含水率計測値と含水率目標値の偏差に応じて高めてもよい。ただし、第２インバータ６６の周波数を下げると成形乾燥機６における被処理物の処理量が減ってしまうため、ステップＳ１８では第２インバータ６６の周波数よりも蒸気調圧弁６８の制御を優先し、含水率上限値を大きく超えている場合にのみ第２インバータ６６の周波数を変更することが好ましい。

含水率計測値が含水率上限値よりも高くない場合（ステップＳ１７でＮＯ）、制御装置８は、含水率計測値が、記憶手段に記憶された含水率下限値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１９）。ここで用いられる含水率下限値は、例えば１０％Ｗ．Ｂ．である。

含水率計測値が含水率下限値よりも低い場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）、駆動ローラ６２Ａあるいは従動ローラ６２Ｂの回転数が基準値以上であるか、あるいは基準値未満であるかの判定が成形乾燥機制御手段８２で行われる（ステップＳ２０）。すなわちステップＳ２０では制御装置８の記憶手段に記憶されている第２インバータ６６の周波数の基準値に基づき判定が行われる。第２インバータ６６の周波数が基準値以上（すなわち駆動ローラ６２Ａあるいは従動ローラ６２Ｂの回転数が基準値以上）である場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）、成形乾燥機制御手段８２における蒸気調圧弁６８の開度の変更及び第２インバータ６６の周波数の変更は行われない。

第２インバータ６６の周波数が基準値未満である場合（ステップＳ２０でＮＯ）、成形乾燥機制御手段８２は、含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて蒸気調圧弁６８の開度を減少させ、同時に含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて第２インバータ６６の周波数を増加させる（ステップＳ２１）。

なお、ステップＳ２１において、成形乾燥機制御手段８２は、第２インバータ６６の周波数を含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて上げて駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの回転数を優先的に増加させてもよい。制御装置８の記憶手段には、第２インバータ６６の周波数上限値も記憶されている。含水率計測値が含水率下限値を大きく下回っている場合、成形乾燥機制御手段８２は、第２インバータ６６の周波数を周波数上限値まで上げると同時に蒸気調圧弁６８の開度を含水率に比例して減少させてもよい。含水率下限値を大きく下回っている場合とは、例えば５％Ｗ．Ｂ．よりも低い場合である。蒸気調圧弁６８の開度を減少させることで、一対のローラ６２の加熱量が減少する。

結果として、成形乾燥機６において被処理物に加えられる熱量が減少し、成形乾燥物における含水率を増加させることができる。換言すれば、ステップＳ２１では、成形乾燥機６において乾燥させる度合いを減らして含水率が増加した成形乾燥物が得られるように制御している。

また、ステップＳ２１において、含水率計測値が含水率下限値を大きく下回っていない場合、成形乾燥機制御手段８２は、蒸気調圧弁６８の開度を含水率に比例して優先的に減少させてもよい。また、含水率が含水率下限値を大きく下回っている場合、成形乾燥機制御手段８２は、蒸気調圧弁６８の開度を最小限または蒸気調圧弁６８を閉めると同時に第２インバータ６６の周波数を含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて上げてもよい。ただし、第２インバータ６６の周波数を上げることで成形乾燥機６における被処理物の処理量を増加させることができるため、ステップＳ２１では蒸気調圧弁６８よりも第２インバータ６６の周波数の制御を優先し、含水率下限値を大きく下回っている場合にのみ蒸気調圧弁６８の開度を変更することが好ましい。

含水率計測値が含水率下限値よりも低くない場合（ステップＳ１９でＮＯ）、蒸気調圧弁６８の開度と第２インバータ６６の周波数は変更されない。なお、上述したように、第２インバータ６６の周波数が基準値以上である場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）も、蒸気調圧弁６８の開度と第２インバータ６６の周波数は変更されない。

以上説明したステップＳ１７～Ｓ２１が、水分計７４の計測結果に基づいて一対のローラ６２の回転数および一対のローラ６２の加熱量のうち少なくとも一方を制御する工程である成形加熱制御工程の一例に相当する。また、ステップＳ１８およびステップＳ２１における蒸気調圧弁６８の開度調整制御によって、一対のローラ６２の加熱量が制御される。従って、この開度調整制御が一対のローラ６２の加熱量の制御の一例に相当する。

ステップＳ１８の制御動作が完了、ステップＳ１９でＮＯ、ステップＳ２０でＹＥＳまたはステップＳ２１の制御動作が完了したら、指定された量の被処理物を成形乾燥システム１が処理したか否か判定する（ステップＳ２２）。制御装置８において指定された量の被処理物を処理していたら（ステップＳ２２でＹＥＳ）、成形乾燥システム１の制御動作を終了し、蒸気調圧弁６８を閉じて図１に示した成形乾燥システム１の各構成要素を停止させる。指定された量の被処理物を処理していなかったら（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ１２およびステップＳ１７に戻って成形乾燥システム１の含水率計測値に基づく制御動作を継続する。先に述べた粉塵濃度測定値に基づく制御動作も同様であり、ステップＳ１３の制御動作が完了、ステップＳ１４でＮＯ、ステップＳ１５の制御動作が完了したら、ステップＳ２２の判定が行われ、ＮＯであれば粉塵濃度測定値に基づく制御動作を継続し、ＹＥＳであれば成形乾燥システム１を停止する。なお、図３に示したフローを所定間隔で繰り返す場合には、ステップＳ２２でＮＯであるときに前回の処理から所定間隔に相当する時間が経過したかが制御装置８により判定され、経過したとの判定によりステップＳ１２及びステップＳ１７の処理が再開される。

以上説明した成形乾燥システム１によれば、粉塵計７１の計測結果に基づいて制御装置８が第１供給装置２からの高水分被処理物の供給量を制御することで、成形乾燥機６に供給される高水分被処理物の量と乾燥被処理物の量の比率が調整されるので、成形乾燥機６において、粉塵の発生量がコントロールされた適性な性状の成形乾燥物を得ることができる。これは、成形乾燥機６に供給される高水分被処理物の量と乾燥被処理物の量の比率を粉塵濃度に応じて調整することで、成形乾燥機６で過度に乾き過ぎて壊れ易く粉塵の発生し易い成形乾燥物とならないように、一方で、スクレーパ６４による掻き取り時あるいは受入部７０の底面への落下時に割れることで適性な長さの成形乾燥機物として得られることとなる。こうすることで、被処理物の性状が変化しても、粉塵の発生量がコントロールされた適性な性状の成形乾燥物を得られる含水率に自動的に調整された被処理物を成形乾燥機６に供給することができる。

また、水分計７４の計測結果に基づいて一対のローラ６２の回転数または一対のローラ６２に供給する蒸気圧の少なくとも一方を制御しているので、被処理物を所望の含水率の成形乾燥物にすることができる。そして、これらの結果、成形乾燥システム１全体として、被処理物の処理量の確保、適正な長さの成形乾燥物の生成および所望の含水率の成形乾燥物の生成の全てについてバランスがとれた制御になっている。

さらに、粉塵計７１が主に成形乾燥物が受入部７０部に落下することで生じた粉塵を計測しているので、これは成形乾燥物をトラック等の輸送手段に荷積みするときやコンテナ等に入れるという状況を反映している構成ともいえる。このときの粉塵濃度を計測結果として用いることで、成形乾燥物の搬送現場などにおいて粉塵の発生量がコントロールされつつ、適正な性状である成形乾燥物を得ることができることになる。

以上説明した成形乾燥システム１からは、以下の発明概念も抽出できる。

被処理物を供給する第１供給装置と、
前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを成形および乾燥させて成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
前記粉塵計の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする成形乾燥システム。

続いて、本実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素の名称には、これまで用いた符号と同じ符号を付すことがあり、重複する説明は省略することがある。

図４は、第１変形例の成形乾燥システムにおける第１供給装置と乾燥機と混合機を示す図１と同様の系統図である。

この第１変形例の成形乾燥システム１は、第１供給装置２と混合機４の構成が先の実施形態と異なる。混合機４は、上端全体が開口しておりその開口している部分が被処理物を受け入れる受入口になっている。乾燥被処理物は、混合機４における被処理物移送方向の上流端近傍の特定の位置から混合機４に供給される。すなわち、混合機４への乾燥被処理物の供給位置は変化することのない特定の位置である。

第１供給装置２は、エアシリンダ２３とフレキシブルノズル２４とを有している。エアシリンダ２３は、混合機４における被処理物の移送方向に沿って伸縮するピストンロッドを有している。エアシリンダ２３の動作は制御装置８（図２参照）によって制御され、ピストンロッドの伸縮長さは、任意の長さにすることができる。ピストンロッドの先端はフレキシブルノズル２４に連結している。フレキシブルノズル２４は、根本部分が第１スクリューコンベア２１の排出口に取り付けられている。フレキシブルノズル２４の先端には高水分被処理物を混合機４へ供給する供給口２４ａが形成されている。エアシリンダ２３の動作により、フレキシブルノズル２４は変形して供給口２４ａが混合機４における移送方向に沿って移動する。このため供給口２４ａから混合機４に供給される高水分被処理物の供給位置はエアシリンダ２３のヒストンロッドの突出長に応じて混合機４における移送方向に変化する。

高水分被処理物を混合機４における移送方向の上流側に供給すると、高水分被処理物と乾燥被処理物が混合されつつ移送される距離が長くなり混合時間も長くなる。反対に高水分被処理物を被処理物移送方向の下流側に供給すると、混合機４における高水分被処理物と乾燥被処理物が混合されつつ移送される距離が短くなり混合時間も短くなる。

図５は、図４に示した成形乾燥システムにおける混合時間の制御を示す制御説明図である。

上述したように制御装置８は、水分計７４の計測結果である含水率を常時取得しているので、所定時間における含水率のバラツキを計算できる。ここの実施形態では所定時間は２分であるが、この所定時間は制御装置８の入力手段を用いて書き換えることで任意に設定できる。含水率のバラツキは、所定時間における含水率の最大値と最小値の差から求めているが、標準偏差や分散から求めてもよい。また、含水率の高低の閾値、含水率のバラツキの大小の閾値、粉塵濃度の高低の閾値は、制御装置８の記憶手段に記憶されているが、これらの閾値も制御装置８の入力手段を用いて書き換えることで任意に変更できる。また、図５においては成形乾燥物の含水率を「高い」「普通」「低い」と区別し、粉塵濃度を「高い」「普通」「低い」と区別し、これらの境界の値は制御装置８に設定値として設定されるものであるが、混合比制御手段８１における粉塵濃度の上限値と下限値、含水率の上限値と下限値の設定値と必ずしも同一の値を採用する必要はない。制御装置８は、成形乾燥物の含水率、そのバラツキおよび粉塵濃度に応じてエアシリンダ２３を制御することで混合機４における水分被処理物と乾燥被処理物の混合時間を制御する。この制御は、例えば２分間隔など所定間隔で行われる。

図５に示すように、制御装置８は、例えば成形乾燥物の含水率が高く含水率のバラツキが大きく粉塵濃度が高いか普通の場合、成形乾燥物の含水率が高く含水率のバラツキが普通で粉塵濃度が高い場合および成形乾燥物の含水率が普通で含水率のバラツキが大きいか普通で粉塵濃度が高い場合に、供給口２４ａを混合機４における移送方向の上流側に配置して混合時間を長くする。一方、成形乾燥物の含水率の高低や含水率のバラツキに関わらず、粉塵濃度が低い場合には混合時間を短くする。以上説明した制御とは別に、混合時間が長くなると、混合機４に設けられた羽根や、その羽根を回転させるモータの負荷が大きくなるため、制御装置８は、モータの負荷電流を監視し、設定値以上の負荷電流になったら強制的に混合時間を短くする制御を行う。

なお、エアシリンダ２３とフレキシブルノズル２４に代えて、高水分被処理物を受け入れる複数の第１受入口を混合機４における移送方向に並べて設置し、分岐管の根本部分を第１スクリューコンベア２１の排出口に取り付け、根本部分から分岐した各先端をそれらの第１受入口に接続して分岐した部分それぞれの経路に自動開閉弁を設けてもよい。図５の場合であれば、３種類の混合時間での変更が可能なので、根本部分から３つに分岐した分岐管が混合機４の移送方向に並び、それぞれに自動開閉弁が備えられた構成になる。この場合、制御装置８は、自動開閉弁を制御することで混合機４に供給する高水分被処理物の供給位置を変更して第１変形例と同様に混合時間を変更する制御を行う。

この第１変形例の成形乾燥システム１も先の実施形態と同様の効果を奏するものであるが、混合比制御手段８１や成形乾燥機制御手段８２とこの第１変形例における上述した混合時間の制御を併用することにより、被乾燥物がより適性な性状に収束された成形乾燥物を得る効果がある。また、成形乾燥機６に供給される被処理物の混合具合あるいは高水分被処理物の性状によっては被処理物の粘着性が高い状態になり成形乾燥機６内の壁やスクレーパに被処理物が付着したり成形乾燥機６内で被処理物が詰まってしまう虞もある。この第１変形例では、高水分被処理物と乾燥被処理物の混合時間を変えることでこれらの混合具合を調整し、粉塵の発生量がコントロールされた成形乾燥物を得るとともに被処理物の粘着性が高まることを抑制して成形乾燥機６内で被処理物が詰まってしまう虞を低下させることができる。

次に、第２変形例の成形乾燥システム１について説明する。

図６は、第２変形例の成形乾燥システムの制御動作を示すフローチャートである。

第２変形例の成形乾燥システム１は制御動作が先の実施形態と異なる。成形乾燥機制御手段８２は、水分計７４の計測結果に代えて粉塵計７１の計測結果に基づいて第２インバータ６６の周波数を制御する。この制御において成形乾燥機制御手段８２は、成形乾燥物から発生した粉塵濃度の濃度計測値が濃度上限値よりも高い場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）であり、且つ、第２インバータ６６の周波数の基準値以上（すなわち駆動ローラ６２Ａあるいは従動ローラ６２Ｂの回転数が基準値以上）でない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ１３の処理を実行した後に粉塵濃度の目標値と濃度計測値との偏差に応じて第２インバータ６６の周波数を増加させて駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂの回転数を増加させる（ステップＳ３２）。第２インバータ６６の周波数が基準値以上である場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、第２インバータ６６の周波数は変更されない。

濃度計測値が濃度下限値よりも低い場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、混合比制御手段８１は、第１インバータ２２の周波数を粉塵濃度の目標値と濃度計測値との偏差に応じて減少させて、高水分被処理物の量を減少させるのと同時に、第２インバータ６６の周波数を粉塵濃度の目標値と濃度計測値との偏差に応じて減少させる（ステップＳ１５）。粉塵濃度が濃度下限値よりも高い場合（ステップＳ１４でＮＯ）、第２インバータ６６の周波数は変更されない。

上述のステップＳ１２～Ｓ１５及びステップＳ３１、Ｓ３２の制御動作と並行して行われる含水率の計測に基づく制御動作を次に説明する。含水率計測値が含水率上限値よりも高い場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、成形乾燥機制御手段８２は、含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて蒸気調圧弁６８の開度を高めて駆動ローラ６２Ａおよび従動ローラ６２Ｂに供給される蒸気圧を増加させる（ステップＳ１８）。含水率計測値が含水率下限値よりも低い場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）、含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて蒸気調圧弁６８の開度を減少させて蒸気圧を減少させる（ステップＳ２１）。含水率計測値が含水率下限値よりも低くない場合（ステップＳ１９でＮＯ）、蒸気調圧弁６８の開度の変更は行われない。この第２変形例の成形乾燥システム１も、先の実施形態と同様の効果を奏する。

次いで、第３変形例の成形乾燥システム１について主に第２変形例との違いを説明する。

図７は、第３変形例の成形乾燥システムの制御動作を示すフローチャートである。

第３変形例の成形乾燥システム１は制御動作が第２変形例と異なる。混合比制御手段８１は、粉塵計７１の計測結果に代えて水分計７４の計測結果に基づいて第１インバータ２２の周波数を制御する。この制御において混合比制御手段８１は、含水率計測値が含水率上限値よりも高い場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて蒸気調圧弁６８の開度を高めるのと同時に、その偏差に応じて第１インバータ２２の周波数を下げて混合機４に供給する高水分被処理物の量を減少させる（ステップＳ１８）。ここで用いられる含水率上限値は、例えば２０％Ｗ．Ｂ．である。また、混合比制御手段８１は、含水率計測値が含水率下限値よりも低い場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）、含水率計測値と含水率目標値との偏差に応じて蒸気調圧弁６８の開度を減少させるのと同時に、その偏差に応じて第１インバータ２２の周波数を上げて混合機４に供給する高水分被処理物の量を増加させるに（ステップＳ２１）。ここで用いられる含水率下限値は、例えば１０％Ｗ．Ｂ．である。

上述のステップＳ１７～Ｓ２１の制御動作と並行して、制御装置８は、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ３１およびＳ３２を実行する。なお、第３変形例では、先の実施形態では実行されていたステップＳ１３は設けられていない。濃度計測値が、記憶手段に記憶された濃度下限値よりも低い場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、混合比制御手段８１は、第２インバータ６６の周波数を粉塵濃度の目標値と濃度計測値との偏差に応じて減少させる（ステップＳ１５）。この第３変形例の成形乾燥システム１も先の実施形態と同様の効果を奏する。先の実施形態と比較すれば、成形乾燥物の含水率に対する調整能力は高まる。

続いて、第４変形例の成形乾燥システム１について説明する。第４変形例の成形乾燥システム１も制御動作が先の実施形態と異なる。混合比制御手段８１は、粉塵計７１の計測結果に加えて水分計７４の計測結果も加味し、これらの計測結果に基づいて第１インバータ２２の周波数を制御する。制御装置８の記憶手段には、粉塵濃度に対応する第１インバータ２２の周波数である第１調整値と、含水率に対応する第１インバータ２２の周波数である第２調整値とが記憶されている。混合比制御手段８１は、粉塵計７１の計測結果に対応する第１調整値を記憶手段から取得し、水分計７４の計測結果に対応する第２調整値を記憶手段から取得する。そして、取得した第１調整値に第２調整値を加算（重畳）してその加算結果を用いて第１インバータ２２の周波数を制御する。なお、制御装置８の記憶手段に、粉塵濃度を変数とする関数と含水率を変数とする関数を記憶させておき、それらの関数によって上述の第１調整値と第２調整値を算出してもよい。また、第１調整値に第２調整値を加算することに代えて、制御装置８の記憶手段に、粉塵濃度と含水率の全組み合わせに対応する第１インバータ２２の周波数である第１総合調整値を記憶させておき、粉塵計７１の計測結果と水分計７４の計測結果から記憶手段に記憶された第１総合調整値を取得して第１インバータ２２の周波数を制御してもよい。この第４変形例の成形乾燥システム１も先の実施形態と同様の効果を奏する。

引き続き、第５変形例の成形乾燥システム１について説明する。第５変形例の成形乾燥システム１も制御動作が先の実施形態と異なる。成形乾燥機制御手段８２は、水分計７４の計測結果に加えて粉塵計７１の計測結果も加味し、これらの計測結果に基づいて第２インバータ６６の周波数を制御する。制御装置８の記憶手段には、粉塵濃度に対応する第２インバータ６６の周波数である第３調整値と、含水率に対応する第２インバータ６６の周波数である第４調整値とが記憶されている。そして、成形乾燥機制御手段８２は、粉塵計７１の計測結果に対応する第３調整値を取得し、水分計７４の計測結果に対応する第４調整値を取得する。そして、取得した第４調整値に第３調整値を加算（重畳）してその加算結果を用いて第２インバータ６６の周波数を制御する。なお、制御装置８の記憶手段に、粉塵濃度を変数とする関数と含水率を変数とする関数を記憶させておき、それらの関数によって上述の第３調整値と第４調整値を算出してもよい。また、第４調整値に第３調整値を加算することに代えて、制御装置８の記憶手段に、粉塵濃度と含水率の全組み合わせに対応する第２インバータ６６の周波数である第２総合調整値を記憶させておき、粉塵計７１の計測結果と水分計７４の計測結果とから記憶手段に記憶された第２総合調整値を取得して第２インバータ６６の周波数を制御してもよい。この第５変形例の成形乾燥システム１も先の実施形態と同様の効果を奏する。

本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、本実施形態では混合機４に供給する高水分被処理物の量と乾燥被処理物の量の比率を第１供給装置２から供給する高水分被処理物の量を増減させることで調整する例を示したが、第２供給装置３から混合機４に供給する乾燥被処理物の量を増減させることで調整してもよい。その場合、乾燥機３２と混合機４の間にクッションホッパを設けても良い。また、乾燥機３２として多管式加熱管を有する連続式伝導伝熱型乾燥機を用いる例を示したが、被処理物を乾燥できるものであれば他の方式の乾燥機であってもよい。さらに、混合機４を省略し、第１供給装置２と第２供給装置３から成形乾燥機６のホッパ部６１に直接被処理物を供給してもよい。その場合、ホッパ部６１に被処理物を攪拌する攪拌機能を追加してホッパ部６１内で高水分被処理物と乾燥被処理物を混合することが好ましい。

なお、以上説明した各変形例の記載にのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、他の変形例に適用してもよい。

１ 成形乾燥システム
２ 第１供給装置
３ 第２供給装置
６ 成形乾燥機
８ 制御装置
６２ 一対のローラ
７１ 粉塵計
７４ 水分計

Claims (7)

1. 被処理物を供給する第１供給装置と、
   前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
   前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを加熱された一対のローラの間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
   前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
   前記粉塵計の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率および前記一対のローラの回転数の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする成形乾燥システム。
2. 前記成形乾燥物の含水率または温度を計測する計測装置を備え、
   前記制御装置は、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率、前記一対のローラの回転数および該一対のローラの加熱量のうち、前記粉塵計の計測結果に基づいて制御されているもの以外の少なくとも１つを制御するものであることを特徴とする請求項１記載の成形乾燥システム。
3. 前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを混合して前記成形乾燥機に供給する混合機を備え、
   前記制御装置は、前記粉塵計の計測結果および前記計測装置の計測結果に基づいて前記混合機における混合時間を制御するものであることを特徴とする請求項２記載の成形乾燥システム。
4. 前記成形乾燥機から落下した前記成形乾燥物を受け入れる受入部を備え、
   前記粉塵計は、前記成形乾燥物が前記受入部に落下することで生じた粉塵を計測するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の成形乾燥システム。
5. 被処理物を供給する第１供給装置と、
   前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
   前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを加熱された一対のローラの間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
   前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
   前記成形乾燥物の含水率または温度を計測する計測装置と、
   前記粉塵計の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率を制御し、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記一対のローラの回転数および該一対のローラの加熱量のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする成形乾燥システム。
6. 被処理物を供給する第１供給装置と、
   前記第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、
   前記第１供給装置から供給された被処理物と前記第２供給装置から供給された被処理物とを加熱された一対のローラの間に通過させることで被処理物の成形および乾燥を行い成形乾燥物を得る成形乾燥機と、
   前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵計と、
   前記成形乾燥物の含水率または温度を計測する計測装置と、
   前記粉塵計の計測結果および前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率および前記一対のローラの回転数の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする成形乾燥システム。
7. 被処理物を供給する第１供給装置と、該第１供給装置から供給される被処理物よりも含水率の低い被処理物を供給する第２供給装置と、該第１供給装置から供給された被処理物と該第２供給装置から供給された被処理物とを成形および乾燥させて成形乾燥物を得る成形乾燥機とを備えた成形乾燥システムの制御方法であって、
   前記成形乾燥物から生じる粉塵の濃度を計測する粉塵濃度計測工程と、
   前記粉塵濃度計測工程によって計測された粉塵の濃度に基づいて前記第１供給装置から前記成形乾燥機に供給される被処理物の量と前記第２供給装置から該成形乾燥機に供給される被処理物の量の比率を制御する比率制御工程とを備えたことを特徴とする成形乾燥システムの制御方法。

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