JP2533458B2 - 撹拌粉砕装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機固形物等を撹拌粉
砕する撹拌粉砕装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉砕装置としては、被処理物の種
類に応じて、ロールミル、円錐クラッシャ、往復式又は
回転式のカッターを有するもの、ウォームと有孔円盤の
組合せ、スクリュー式回転ドラム型、等種々のタイプの
ものが知られている。また、撹拌装置として回転形式や
振動形式のもの等種々のものがあり、これらの粉砕及び
撹拌手段を組合せた撹拌粉砕装置も知られている。これ
ら、従来の撹拌又は粉砕装置は、一般に強い力によって
強制的に圧窄、切断、押出し、又は剛球等の粉砕媒体と
一緒にドラム内で回転させるものであり、それだけ装置
を頑丈に作らなければならず、簡易な構造にすることが
できず設備コストが高い問題点がある。

【０００３】また、従来の装置は、被処理物に応じて撹
拌又は粉砕の専用装置であり、例えば厨芥等水分の多い
有機処理物の粉砕には、一般に回転刃を有するものが使
用されているが、単に回転刃により適宜大きさに切断し
て粉砕するのみである。したがって、例えば厨芥を発酵
処理する場合、微生物による最適な発酵処理条件を得る
ために、粉砕と同時に水分調整や、酸素濃度の調節等、
及び十分な撹拌をすることができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の撹拌
粉砕装置の上記問題点を解決しようとするものであり、
装置が簡単であり、設備コストが格段に低減でき、また
撹拌と粉砕の調節が容易にでき、しかも水分を多く含む
厨芥等であっても撹拌粉砕が確実にでき、且つ撹拌粉砕
と同時に水分や酸素濃度の調節等もできる撹拌粉砕装置
を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の撹拌粉砕装置は、被処理物を収容する処理槽と、該
処理槽内部に少なくとも下端部が該処理槽内に収容され
る被処理物内に埋没し、上半部以上が前記被処理物の堆
積面よりも上方に位置するように固定して設けられ、上
端及び下端が開口しその周囲に粉砕用孔が形成された円
筒状の撹拌筒と、前記処理槽底壁に回転駆動可能に設け
られ上部が前記撹拌筒内に嵌合している撹拌スクリュー
とからなり、該撹拌スクリューが回転駆動することによ
り前記発酵処理槽の下部に堆積している被処理物を撹拌
して前記撹拌筒内を上昇させ前記粉砕用孔及び撹拌筒上
端から分散落下させる繰り返しにより、被処理物を撹拌
粉砕することを特徴とする構成を有している。

【０００６】前記撹拌筒の円筒壁下端を鋸刃状に構成す
ることにより、被処理物をより確実に粉砕することがで
き、粉砕効率をさらに高めることができる。また、前記
撹拌スクリューを、前記撹拌筒に嵌合できる外径を有す
るスクリューコンベヤ部と、該スクリューコンベヤ部の
下端に該スクリューコンベヤ部よりも径大な撹拌羽根部
とを有するように、構成することによってより撹拌効果
を高めることができる。

【０００７】

【作用】処理槽に被処理物を収納し、所定時間撹拌用ス
クリューを回転させることにより、処理槽下部に堆積し
た被処理物はその底部から撹拌羽根部によって全体が撹
拌されながら、その中央部でスクリューコンベヤ部によ
って上昇させて撹拌筒内に圧送される。その際、被処理
物は撹拌筒の下端に形成された鋸刃によって破砕されな
がら撹拌筒内に圧送される。被処理物は、撹拌筒の内周
壁を摺動しながら送られることによって一部が円筒壁に
形成された粉砕用孔から押し出されることによって粉砕
され、また撹拌筒の上部開口部に達したものが上部開口
部周縁から押し出されて、分散状態で自然落下する。

【０００８】本発明の撹拌粉砕装置は、被処理物は処理
槽下部から撹拌筒内を上昇させてそこから処理槽内の空
気中を自然落下させて再び処理槽下部に戻す循環を繰り
返しながら、その間に撹拌及び粉砕が行われるので、被
処理物に無理な力を加えることなく、非常にソフトな形
で撹拌粉砕ができる。しかも、撹拌羽根部及びスクリュ
ーコンベヤ部を有する撹拌用スクリューと分散状態での
自然落下の相互作用により、撹拌効果が非常に高く均一
な状態で撹拌される。そして、粉砕度も撹拌筒の粉砕用
孔の大きさ適度に選定し、撹拌スクリューの作動時間を
調節することによって任意に調節することができる。そ
して、撹拌筒からの空気中への落下によって、空気中に
さらされて水分の蒸散が促進され、被処理物の水分調節
ができ、また処理物内に酸素等処理内の雰囲気ガスが送
り込まれる。

【０００９】従って、本発明の撹拌粉砕装置は、形状や
粒度の違う１種又は２種以上被処理物の混合物の撹拌粉
砕に最適であり、例えば堆肥製造や飼料製造のための厨
芥や植物等の有機固形物の処理装置、菓子やその他の食
品原料の撹拌粉砕や混練装置として、工業用原料の撹拌
粉砕装置として種々の用途に適用できる。さらに、活性
汚泥処理の曝気装置に適用することによって、効果的に
曝気ができ、汚水処理に有効である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１に本発明の実施例に係る撹拌粉砕装置の
主要部の作動説明図を示し、図２〜図４にその具体的構
成を示している。そして、図５に該撹拌粉砕装置を備え
た処理装置が示されている。図中、１は円筒状の処理槽
であり、該処理槽の中央部に撹拌スクリュー３が回転自
在に立設され、そのスクリュー軸６の上端は前記処理槽
の上端に適宜懸架された取付片７（図２）に設けられた
軸受８に回転自在に軸受され、下端は処理槽の底壁２か
ら下部に延び図示しない駆動装置に連動され、回転駆動
されるようになっている。該撹拌スクリュー３は、処理
槽内に投入された被処理物を撹拌する役目と後述する撹
拌筒内に圧送する役目を果たすものであり、適宜外径の
スクリューコンベヤ部４と、該スクリューコンベヤ部の
下端に図１〜図３に明示すように先端が処理槽の内周面
に近接する位置まで水平に延びる撹拌羽根部５とからな
る。

【００１１】１０は、その内径が前記撹拌用スクリュー
の直径よりも僅かに大きく形成され且つ上下が開口して
いる円筒状の撹拌筒であり、前記撹拌スクリューの上半
部に外嵌合するように、処理槽１に適宜の取付ブラケッ
ト１１（図３）により固定されている。該撹拌筒の下端
部は、処理槽内に堆積された被処理物を効率的に粉砕す
るように鋸刃１２となっている。また、撹拌筒１０は、
図１及び図４に示すようにその下端及び上端から一定範
囲を除いて周面に粉砕用孔１３が形成され、撹拌スクリ
ュー３で圧縮されて送られる被処理物の一部が該粉砕用
孔を通過することによって粉砕されるようになってい
る。前記粉砕用孔１３の大きさによって、被処理物の粉
砕粒径を制御することができるから、異なる大きさの粉
砕用孔を有する複数の撹拌筒を用意し、被処理物に応じ
てそれを適宜選定して、交換使用できるようにする。

【００１２】本実施例の撹拌粉砕装置は、以上のように
構成され、図１に示すように、撹拌筒１０の下端よりも
高く且つその粉砕用孔１３よりも下部位置になるよう
に、処理槽内に被処理物１５を入れ、撹拌スクリュー３
を回転させると、処理槽内の被処理物がその底部から撹
拌羽根部５によって全体が撹拌されながら、その中央部
でスクリューコンベヤ部４によって撹拌筒１０内に圧送
される。その際、被処理物は撹拌スクリューの撹拌羽根
部５とスクリューコンベヤ部４の相互作用により撹拌し
ながら矢印に示す如く移動することによって、撹拌筒の
下端に形成された鋸刃１２によって破砕されながら、撹
拌筒内に圧送される。

【００１３】撹拌筒１０内を圧送中に一部の被処理物
は、撹拌筒１０の円筒壁に形成された粉砕用孔１３から
押し出されることによってさらに粉砕され、円筒壁外周
から細片となって再び被処理物堆積部に落下する。ま
た、撹拌筒内の上部開口部１４に達した被処理物は、撹
拌スクリューによって押し出され、同様に被処理物堆積
部に落下する。粉砕用孔１３及び上部開口部１４から押
し出された被処理物は、撹拌筒の全周部から分散状態に
なって自然落下するが、湿った処理物である場合はその
過程で水分が蒸散する。撹拌スクリュー３を所定時間駆
動することによって、処理槽内に堆積した被処理物が何
度も上昇落下を繰り返すことにより、被処理物は十分な
撹拌と粉砕及び水分や匂い又はガスの蒸散や飛散が行わ
れ、水分、酸素濃度、及び大きさが適度に調整される。

【００１４】従って、本装置で例えば水分が多く種々の
大きさの厨芥が混在している被処理物を処理すると、被
処理物は十分な撹拌と粉砕及び水分や匂い又はガスの蒸
散や飛散が行われ、水分、酸素濃度、及び粒度を適度に
調整することによって、微生物による最適な発酵処理条
件が得られ、効率良く発酵処理が行われて、厨芥を処理
槽内で堆肥化することができる。

【００１５】図５は、上記撹拌処理装置を内蔵した処理
装置であり、内部の撹拌処理装置は図示されていない。
本処理装置では、処理槽内で被処理物を処理する際に発
生するガスや水分を外部に排出するに際してその中に含
まれる悪臭や微細粉塵等を除去するようになっている。
図中、２０は処理槽本体であり、その上部に逆ロート状
の屋根２１が設けられ、その頂部に排気ダクト２２が設
けられている。該排気ダクトの基部には軸流ファン２３
が設けられ、他端部は垂直ダクト２４に接続されてい
る。垂直ダクト２４は、その基部が開口して水槽２５内
に収納されて、その上端部は閉塞されその下部の周壁に
換気口２７が開口され、大気に開放されている。該垂直
ダクト２４の下端内部に水中ポンプ２６が設けられ、該
水中ポンプから垂直ダクト内を立ち上がって噴水パイプ
２８を配管し、その頂部に位置する噴水口２９から、垂
直ダクト頂部に向けて噴水させることによって、垂直ダ
クト内に水フィルターを形成させるようになっている。
なお、３０は屋根２１に設けられた処理物の投入口であ
り、３１は処理槽本体の下方に設けられた被処理物の搬
出口である。

【００１６】それにより、処理槽内のガスが軸流ファン
２３により強制排気されるが、排気ダクト２２から垂直
ダクト２４に達した排ガスは垂直ダクト内の水フィルタ
ーを通過することにより、排ガス中に含まれる微粉塵や
悪臭等が効果的に除去される。したがって、悪臭や粉塵
又はその他の有害物質を放出する処理物であっても、こ
の処理装置によれば環境を汚染することなく処理するこ
とができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成からなり、
次のような格別な効果を奏する。本発明の撹拌粉砕装置
は、被処理物は処理槽下部から撹拌筒内を上昇させてそ
こから自然落下させて再び処理槽下部に戻す循環を繰り
返しながら撹拌及び粉砕が行われるので、被処理物に無
理な力を加えることなく、非常にソフトな形で撹拌粉砕
ができる。しかも、撹拌スクリューと分散状態での自然
落下の相互作用により、撹拌効果が非常に高く均一な状
態で撹拌される。また、粉砕度も撹拌筒の粉砕用孔の大
きさを適度に選定し、撹拌スクリューの作動時間を調節
することによって任意に調節することができる。また、
処理中に水分の蒸散が促進され、被処理物の水分や酸素
濃度等の調節が容易にできるので、厨芥等の有機固形物
の堆肥化処理等に優れた効果を奏する。さらに、撹拌ス
クリューにより、接線方向の力を付与されながら間接的
に粉砕用孔から押し出されるので効果的に粉砕すること
ができ、且つ無理な力が作用することがないので、簡易
な構造にすることができ、従来のものと比べて設備コス
トを格段に低減することができる。さらに、請求項２の
構成によれば、粉砕効果が一段と向上し、且つ請求項３
の構成によれば撹拌効果がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる撹拌粉砕装置の作動説
明図である。

【図２】本発明の実施例にかかる撹拌粉砕装置の処理槽
本体部の平面図である。

【図３】その処理槽本体部の断面概略図である。

【図４】撹拌筒の正面図である。

【図５】本発明の実施例にかかる撹拌粉砕装置を適用し
た処理装置の正面図である。

【符号の説明】 １ 処理槽 ２ 底壁 ３ 撹拌スクリュー ４ スクリュー
コンベヤ部 ５ 撹拌羽根部 １０ 撹拌筒 １２ 鋸刃 １３ 粉砕用孔 １５ 被処理物

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を収容する処理槽と、該処理槽
   内部に少なくとも下端部が該処理槽内に収容される被処
   理物内に埋没し、上半部以上が前記被処理物の堆積面よ
   りも上方に位置するように固定して設けられ、上端及び
   下端が開口しその周囲に粉砕用孔が形成された円筒状の
   撹拌筒と、前記処理槽底壁に回転駆動可能に設けられ上
   部が前記撹拌筒内に嵌合している撹拌スクリューとから
   なり、該撹拌スクリューが回転駆動することにより前記
   発酵処理槽の下部に堆積している被処理物を撹拌して前
   記撹拌筒内を上昇させ前記粉砕用孔及び撹拌筒上端から
   分散落下させる繰り返しにより、被処理物を撹拌粉砕す
   ることを特徴とする撹拌粉砕装置。
2. 【請求項２】 前記撹拌筒は、その円筒壁下端が鋸刃に
   なっている請求項１の撹拌粉砕装置。
3. 【請求項３】 前記撹拌スクリューは、前記撹拌筒に嵌
   合できる外径を有するスクリューコンベヤ部と、該スク
   リューコンベヤ部の下端に該スクリューコンベヤ部より
   も径大な撹拌羽根部とを有する請求項１又は２記載の撹
   拌粉砕装置。