JP3665656B2 - Method and apparatus for separating unwanted materials from the main stem of sweet potato - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、甘蔗(さとうきび)の主茎部から稍頭部及び付着した汚泥等の不要物を分離する方法、及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
甘蔗の茎部は農場での刈り取り後に処理工場に運ばれ、砂糖の原料として圧搾機にかけられ、できるだけ多くの糖汁が搾り出される。こうした甘蔗の収穫に際しては、我が国では以前から、人手によって茎部を土壌面上の生え際から刈り取り、穂の出た先端部分(以下、稍頭部と称する。)を切り落とし、茎部(特に主茎部)のみを手作業で選り分けていた。
【0003】
こうした収穫方法に代えて、労働力不足と省力化による収穫費の低減、工場稼動率の向上を図るために、収穫機の導入をはじめとする機械化の傾向が必至の情勢にある。
【0004】
こうした機械による収穫は、既に一部の外国において行われているが、これは、広大な農場を有し、量産性が求められるからである。しかしながら、収穫機による刈り取りは一律に行われるために、茎部と共に稍頭部を含む大量の不要物(以下、トラッシュと称する。)が混じった夾雑物が生じ、これがそのまま処理工場へ送り込まれ易く、処理工程に種々のトラブルを引き起こすことがある。
【0005】
即ち、不要なトラッシュが多量に圧搾機以降の工程に持ち込まれると、圧搾に使用するケーンナイフ、シュレッダーハンマー、ミルロール、ポンプ等の破損や摩耗をはじめ、機械的なトラブルが生じる。また、原料繊維分の増加、甘蔗糖度の低下、第一汁及び混合汁の純糖率の低下、圧搾処理量の低下、糖度搾出率の低下、バガス、ケーキ、糖蜜増量による糖分損失、粘度上昇による煎糖時間の増加、及び回収率の低下等、数多くのトラブルを回避することができない。
【0006】
また、稍頭部の糖分は皆無に等しいばかりでなく、カルシウム、ゴム質、ペクチン等、多くの不純物を含んでいるが、この不純物は糖分の回収率を低下させる上に、砂糖としての結晶化を妨げる要素となる阻害物質を排出するものである。
【0007】
従って、機械による収穫を行う外国では、刈り取り後に夾雑物を水槽中に一旦投入し、この水槽の水面に浮き上がったトラッシュを除去する方式(湿式法)が採用されている。
【0008】
これに対し、我が国では、台風が頻繁に到来する等の地理的条件から、甘蔗の茎が直立せずに倒れかかったり、中には地面を這うようなものもあるため、収穫機による刈り取りを行う場合には、稍頭部や泥状物等の不要物の混入量が増え、また刈り取り部分のサイズや形状も種々雑多である。従って、そのまま上記した湿式法による水槽中へ投入したときには、トラッシュを十分に除去することができず、目的とする主茎部も稍頭部と一緒に除去されてしまうことがある。
【0009】
しかも、湿式法による場合、主茎部及び稍頭部等を含む夾雑物を水槽中の水によって洗浄することになるので、この洗浄に伴う糖分の溶出や、洗浄水の汚染等が生じるので、この点では、水槽によるトラッシュの分離方法はあまり推奨されず、我が国ではこれ迄実質的に採用されてはいない。
【0010】
しかしながら、収穫の機械化による迅速及び低コスト化、量産化に対応してトラッシュを効率よく分離するために、水槽を利用した湿式分離方法を採用する必要性が求められている。ところが、上記した問題点を解消し、トラッシュを十二分かつ効果的に分離する方法及びその装置は未だ提案されていないのが実情である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の如き実情に鑑み、特に甘蔗等の原料から不要物を十二分かつ効果的に分離する方法及びその装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、夾雑物が混入した原料甘蔗を補給水と共に水槽中に装入し、前記夾雑物を不要物として分離するに際し、前記水槽の水量を調整しながら、前記水槽の液面近傍に浮遊する稍頭部、蔗葉及び枯死茎等からなる第1の不要物を前記水槽の液面から掻き上げて搬出し、前記水槽の底部上に沈降した主茎部からなる目的物を前記水槽の傾斜した底部に沿って搬出し、前記水槽の底部に沈降した泥状物からなる第2の不要物を前記底部の後方側の最深位置から搬出する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する方法に係るものである。
【0013】
本発明の方法によれば、不要物を目的物から分離するに際して、水槽(以下、液体槽と称する。)の液面近傍に存在する(従って、比重の小さい)第1の不要物を搬出し、液体槽の底部に存在する(従って、比重の大きい)第2の不要物を搬出すると共に、液体槽の底部側に存在する(従って、中間比重の)目的物を搬出しているので、分離されるべき第1及び第2の不要物を比重差を利用して目的物から分け、それぞれを実質的に混じり合うことなしに効果的にしかも十二分に分離、搬出することができる。このため、不要物の混入量を可能な限り少なくして目的物を取り出し、それ以降の処理工程へと送ることができ、既述した如き甘蔗の主茎部の圧搾等の処理をトラブルなしに行えることになる。
【0014】
また、不要物の分離に際して、液体槽から水(以下、液体と称する。)を所定量取り出し、これに対応した量の補給水(以下、補給液と称する。)を供給すること等によって、この液体槽の液体量を調整すると、不要物の分離及び目的物の洗浄を十分に行えると同時に、液体槽中の処理時間を短くすることにより液体中への糖分等の必要物質の溶出を可能な限り抑制することができ、所望の成分量の目的物を常に得ることができる。
【0015】
本発明の方法においては、不要物が混入した原料甘蔗を液体槽中にこの長さ方向の一方の端部位置にて装入し、この端部位置の前方において第1の不要物を搬出し、前記長さ方向に沿って前方へ上昇した液体槽の底部上から前記前方へ目的物を搬出し、前記底部下から前記端部位置の側へ第2の不要物を搬出することができる。
【0016】
この場合、第1の不要物を液体槽の長さ方向に沿って前記液体槽の前方へ搬出することが望ましい。これは、各不要物及び目的物の搬出を共に液体槽の長さ方向に沿って行えることによって、分離装置の幅内にそれぞれの搬出手段を配設できるため、平面的にみてその占有エリアを小さくし、装置を小型化することができるからである。
【0017】
勿論、第1の不要物を液体槽の幅方向に沿って搬出することもできる。
【0018】
本発明の方法においてはまた、第1の不要物の分離、搬出を容易に行うために、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の液体をその前方側から抜き、その後方側の端部位置から液体槽中にその前方側へ向けて還流することが望ましい。
【0019】
これと同様の目的で、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の後方側の端部位置から液面にその前方側へ向けて気体を吹き付けることが望ましい。
【0020】
また、第1の不要物を搬出する搬出手段の後方側の端部近傍の液面から気体を噴出させて、浮遊する第1の不要物を液面上に浮き上がらせることも望ましい。
【0022】
本発明は、上記した本発明の方法を実施する装置として、夾雑物が混入した原料甘蔗を補給水(補給液)と共に水槽(液体槽)中に装入し、前記夾雑物を不要物として分離する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する装置であって、前記水槽の水量を調整する調整手段と、前記水槽の液面近傍に浮遊する稍頭部、蔗葉及び枯死茎等からなる第1の不要物を前記水槽の液面から掻き上げて搬出する第1の搬出手段と、前記水槽の底部上に沈降した主茎部からなる目的物を前記水槽の傾斜した底部に沿って搬出する第2の搬出手段と、前記水槽の底部に沈降した泥状物からなる第2の不要物を前記底部の後方側の最深位置から搬出する第3の搬出手段とを有する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する装置も提供するものである。
【0023】
本発明の装置においては、液体槽の液体量の調整手段が、液体槽から液体を所定量取り出す取り出し手段と、この取り出し量に対応した量で補給液を供給する供給手段とからなっているのがよい。
【0024】
また、不要物が混入した目的物を液体槽中にこの長さ方向の一方の端部位置にて装入する装入手段を更に有し、この端部位置の前方において第1の不要物が搬出され、前記長さ方向に沿って前方へ上昇した液体槽の底部上から前記前方へ目的物が搬出され、前記底部下から前記端部位置の側へ第2の不要物が搬出されることができる。
【0025】
この場合、上記したと同様の理由から、第1の不要物が液体槽の長さ方向に沿って液体槽の前方へ搬出されることが望ましい。
【0026】
或いは、第1の不要物が液体槽の幅方向に沿って搬出されることもできる。
【0027】
本発明の装置においては、第1又は第2の搬出手段が、第1の不要物又は目的物を掻き出すためのスクレーパを設けたエンドレスコンベヤによって形成されることができる。
【0028】
また、液体槽の底壁上に所定間隔を置いて通過孔付きの仕切り板が設けられ、液体槽内の第2の不要物が前記通過孔を通して前記仕切り板と前記底壁との間に集められるように構成されることができる。
【0029】
また、第3の搬出手段が、液体槽の底部の最深位置に設けた排出孔と吸引ポンプとからなっていてよい。
【0030】
或いは、第3の搬出手段が、液体槽の底部に設けたスクリューコンベヤと、前記液体槽の最深位置に設けた排出孔と、吸引ポンプとからなっていてもよい。
【0031】
また、上記したと同様の理由から、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の液体をその前方側から抜き、その後方側の端部位置から液体槽中にその前方側へ向けて還流する液体還流手段を更に有することが望ましい。
【0032】
これと同様の目的で、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の後方側の端部位置から液面にその前方側へ向けて気体を吹き付ける気体吹き付け手段を更に有することが望ましい。
【0033】
また、第1の不要物を搬出する搬出手段の後方側の端部近傍の液面から気体を噴出させて、浮遊する第1の不要物を液面上に浮き上がらせる不要物浮上手段を更に有することも望ましい。
【0035】
本発明の方法及び装置は、上記した液体槽(具体的には、水槽)において不要物を分離するいわば湿式法に基づくものである。トラッシュ等の不要物を除去する方法として、大別して乾式法と湿式法の2方法が考えられるが、多量の原料を短時間に効率よく処理することを条件とするならば、乾式法による大まかな不要物の除去と湿式法によるほぼ完全な分離、除去の両法を採用することが一層効果的であると思われる。
【0036】
従って、本発明の方法及び装置に供する原料(不要物が混入した目的物)を予め乾式法によって処理して、大まかに不要物を除去しておくこと、このための乾式除去手段を水槽の前段に設けることが望ましい。例えば、収穫機により機械刈りされた甘蔗のトラッシュ量は搬入全原料に対して15〜20%であるとされているが、乾式法によって予め大きな石塊、瓦礫、土砂等を除去した後、全原料を本発明に基づく水槽に投入し、必要短時間だけズブ漬けして、蔗葉(枯葉)、葉鞘、蔗根、枯死茎、稍頭部等を浮かして分離、除去し、同時に蔗茎に付着した土砂を洗浄、沈降させて除去することにより、洗浄甘蔗(クリーンケーン)のみを取り出すことができる。
【0037】
本発明は更に、上記した液体槽と、この液体槽中の液体を所定量取り出すポンプ手段と、この取り出された液体から不要物を除去する傾斜式スクリーン手段と、この傾斜式スクリーン手段から排出された液体を殺菌処理する殺菌手段と、この殺菌処理された液体を濾過する濾過手段と、この濾過手段から排出された液体を殺菌する殺菌手段とを有する洗浄液再生システムを具備するのがよい。
【0038】
この再生システムでは、液体槽から取り出した液体を傾斜式スクリーン手段の上部から傾斜スクリーンに沿って洗浄水の供給下に流下させ、その下部から排出した液体を中間槽に溜めた後、この中間槽から所定の滞留時間の経過後に取り出して流水式紫外線殺菌装置に導入し、更に連続洗浄濾過装置に通してから照射式殺菌装置に導入し、これによって殺菌された再生洗浄液を得ることができる。
【0039】
この再生システムによって、液体槽中の使用済みの洗浄用の液体を洗浄液として再生し、所要の用途に使用すること、例えば、再生された洗浄液を液体槽への補給水として使用することができる。
【0040】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【0041】
図1〜図8は、本発明を原料甘蔗の処理に適用した第1の実施例を示すものである。
【0042】
まず、図7について、原料甘蔗の製糖における圧搾工程以前の工程の概要(これは、後述する他の実施例でも同様である。)を説明する。
【0043】
農場で収穫機によって刈り取られ、処理工場へ搬入された原料甘蔗(チョップドケーン)を矢印a側からベルトコンベヤ(第一レベラー)A上に載せ、このコンベヤAに直交するベルトコンベヤ(チョップドケーン掻き上げ用のスクレーパ傾斜コンベヤ)B上にその長手方向に整列して移載する。
【0044】
ベルトコンベヤBにより搬送された原料をドラム式脱葉機Cに投入して葉を取り除いた後、この脱葉機Cに直交するベルトコンベヤDに移載し、更に、本発明に基づくトラッシュ分離装置Eへ投入する。
【0045】
この分離装置Eによりトラッシュを分離し、茎部を選別して取り出し、この選別された茎のみを分離装置Eの前方側端部に直交して接続されたベルトコンベヤ(クリーンケーン搬送ベルトコンベヤ)Fに載せ、その後は、傾斜ベルトコンベヤ(クリーンケーン搬送スクレーパコンベヤ)G及び水平ベルトコンベヤ(第二レベラー)Hを経由してベルトコンベヤ(ケーンキャリア)Iに移載し、圧搾工程へ搬送する。
【0046】
なお、図7中、二点鎖線で囲まれた工程段階Jは既にこれ迄にも行われているものであり、これに分離装置Eを付加したことが特徴的である。
【0047】
原料からトラッシュを分離する方法には、大別して乾式法と湿式法の2方法があるが、本実施例では、上記のレベラーA、ベルトコンベヤB及び脱葉機Cからなる乾式設備によってトラッシュを大まかに除去した後、上記の分離装置Eにおいて下記に述べるように水槽による湿式分離を十分に行うものである。従って、乾式による分離と湿式による完全な分離とを併用しているので、トラッシュをほぼ完全に除去し、目的とする甘蔗主茎部の選別を十二分に行うことができる。
【0048】
即ち、収穫機によって機械刈りされた甘蔗のトラッシュ量は搬入全原料に対して15〜20%とされているが、まず乾式法で予め大きな石塊、瓦礫、土砂、葉を除去した後、全原料を分離装置Eの水槽に投入し、湿式法で必要短時間だけズブ漬けして、蔗葉(枯葉)、葉鞘、蔗根、枯死茎、稍頭部等を浮かして分離、除去し、同時に蔗茎に付着した土砂を洗浄、沈降させて除去することにより、清浄甘蔗(クリーンケーン)のみを取り出す。
【0049】
次に、上記した湿式法による本実施例のトラッシュ分離方法及びその装置を説明する。図1はトラッシュ分離装置E1 の正面図、図2はその平面図、図3は図1の III−III 線矢視側面図である。
【0050】
このトラッシュ分離装置E1 においては、架台1Aに支えられ、前方側から原料甘蔗を投入する端部(後方)側へ直線的に傾斜した長方形状の底板17を有する水槽2Aが設置されている。底板17の上には、底板17と一定の間隔を保って、多数の小孔を設けたパンチ孔スクリーン16が底部全面を覆うように設置されている。
【0051】
そして、スクリーン16の上部には、目的物(主茎部)の搬出手段として、底板17に沿って傾斜式のチェーンコンベヤ11が設置され、このコンベヤの後端は水槽2Aの最深底部に位置し、前端は水槽2Aの上方へ露出している。
【0052】
このコンベヤ11には、プーリ13aとプーリ13bとに亘ってエンドレスのチェーン12が架け渡されている。このチェーン12の表面には、一定寸法で突出し、幾分幅広の板部15Aと幅細の板部15Bからなるクリーンケーン(主茎部)掻き上げ用のスクレーパ15が一定間隔でコンベヤ幅方向に設けられ、コンベヤ長方向では一定のピッチ間隔で設けられている(但し、図3では一部のみ図示している)。この場合、幅細の板部15B間は泥状物や水が通過できるようになっている。また、スクレーパ15の先端が上記パンチ孔スクリーン16に接触しないように、パンチ孔スクリーン16とは一定の間隔を保ってコンベヤ11が設置されている。
【0053】
このコンベヤ11は、その一方のプーリ13aの軸が架台1Aの上部に設けたモータ14によって駆動され、これによってチェーン12は矢印方向へ反時計回りに回転する。水槽2Aでは、後述する補給水の供給と洗浄水の導出のバランスによって水面Waのレベルを定量とした一定の水量36が保たれていて、上記のコンベヤ11はその下半部が常時水没した状態になっている。
【0054】
架台1Aの上部には、別の架台1Bが予め傾斜した状態で付設されている。そして、この架台1Bは、稍頭部等の第1の不要物の搬出手段としての傾斜式チェーンコンベヤ3を支えている。このコンベヤ3は、上記のベルトコンベヤ11と同方向に幾分急勾配で傾斜していて、4個のプーリ5a、5b、5c、5dに架け渡されたエンドレスのチェーン4で構成され、架台1B上に設けたモータ6によるプーリ5aの駆動により反時計方向に回転する。
【0055】
そして、このコンベヤ3においては、チェーン4に一定寸法で設けられたブラシ状のスクレーパ7がベルト幅方向に設けられ、ベルト長方向では一定のピッチ間隔で設けられている。
【0056】
このコンベヤ3の下方には、その底面と平行に多数の小孔付きのパンチ孔スクリーン8が一定の間隔を置いて設けられ(但し、図3では一部のみ図示している。)、更にこのスクリーン8の下部には底板9が一定の間隔を置いて設けられている。
【0057】
パンチ孔スクリーン8と底板9はほぼ同じ大きさであってベルトコンベヤ3の底面を覆うような状態に設置され、また、コンベヤ3とスクリーン8との間隔は上記したコンベヤ11と同様にチェーン4に突設したスクレーパ7の先端が接触しない程度になっている。そして、このコンベヤ3の下方(前方)の端部3Aは、水槽2Aの水面Waの上方に若干の距離を保って位置している。
【0058】
本実施例の搬出(又は搬送)用コンベヤ11及び3の位置関係は上記の通りであり、共に水槽2Aの長さ方向に沿ってその幅領域内に設置されているので、装置の占有面積が小さくなっていて有利である。そして、上段のコンベヤ3によりトラッシュを搬出し、下段のコンベヤ11によって砂糖の原料となる主茎部(クリーンケーン)を搬出するものである。この両コンベヤについて、水槽2Aの水面Wa付近における作用状態は図4及び図5に示されている。
【0059】
図4は、上段のコンベヤ3の下部付近の要部の拡大図であり、後述する投入された原料のうちのトラッシュ類を掻き上げる状況を示している。
【0060】
図示の如く、投入された原料に混っているトラッシュTは主に稍頭部、蔗葉、枯死茎等であり、比重が軽いために水面Wa上に浮上する。水槽2Aの水面Wa付近の水36は、後述する水Wの循環及び空気A1 の噴出によって、コンベヤ3の搬送開始点(下端)側を上流部として前方(下流側)への水の流れを生ぜしめている。
【0061】
従って、浮遊するトラッシュTは下流側へ押し流されるが、上記したコンベヤ3の下方に設置されているパンチ孔スクリーン8の下端部に設けた多孔板8Aの更に後方に多数本のワイヤ8Bを水面下に浸漬してコンベヤ搬送方向に並設し、このワイヤ8B上にトラッシュTを乗り上げさせて下端部8A上に集結させる。
【0062】
この場合、その下端部8Aの上方では、コンベヤ3の下端部3Aが水面Waから離れて位置しており、しかも、下端部3Aの水面近くの水中には空気A2 の噴出ノズル32が設置されているので、この空気の噴出によって上記の下端部3A下に集結したトラッシュTは水面より盛り上げられる形になる。従って、稍頭部のサイズに長短があって水面下に沈むものがあっても、このようなものも空気A2 によって水面上へ押しやることができるから、コンベヤ3のチェーン4に設けられたブラシ状のスクレーパ7が水面上に浮遊するトラッシュTを容易に掻き取り、掻き取ったトラッシュTをパンチ孔スクリーン8の上を滑らせながら搬送する。
【0063】
パンチ孔スクリーン8には多数の小孔8aが設けられている。掻き上げられたトラッシュTにも汚泥類が付着しており、これらの比重の重い汚泥類は水に洗われて大部分はトラッシュTから離脱する。このようにして離脱した汚泥類mは上記小孔8aから流れ落ちて、再び水槽36の中へ戻る。水槽36の中へ流れ落ちた汚泥mは、投入された原料のうち比重の大きい茎部と共に更に沈降する。
【0064】
また、ノズル32より下流の水面近傍には、水の吸入口24が設けられており、吸い込まれた水Wはパイプ25aを介して上記した循環水Wとして水槽2Aの上流側へ戻される。
【0065】
図5は、中段のコンベヤ11の下端部付近の要部の拡大図である。投入された原料のうち、比重の大きい重い茎部CNは水槽2A中を沈降してコンベヤ11や水槽2Aの最深部付近に集まる。そして、この沈降した茎部(更には泥状物)は、コンベヤ11のチェーン12に設けられたスクレーパ15によって引っ掛けられながら、チェーン12に沿って矢印方向へ搬送され、水槽2Aの前方へと送られる。
【0066】
水槽2Aの底部の水中には沈降した汚泥mが混入濃度を増した状態になる。これらの汚泥は、コンベヤ11の下に設けられたパンチ孔スクリーン16面上にも沈澱する。この沈澱した汚泥mはコンベヤ11下においてスクリーン16に設けられている多数の小孔16aから流れ落ちて底板17上に沈澱する。
【0067】
そこで、水槽2Aの最深部の底には、汚泥の吸い込み口20が設けられ、ここに連結されたパイプ21aを通ってポンプ26によって強制的に吸引、排出される。
【0068】
本実施例によるトラッシュ分離装置E1 によれば、図1に示したように、水槽2Aの上流側に接続した原料搬入装置31のコンベヤ31aによって原料甘蔗Rが運ばれ、ホッパー31bから水槽2A中に投入された後、投入された原料はコンベヤ11や水の流れによって水36で洗浄されながらトラッシュT、茎部CN及び汚泥mにそれぞれ分離選別されてこの装置の外へ搬出される。
【0069】
即ち、砂糖の原料となる主茎部は、下段の傾斜コンベヤ11の前方端近くに設けたノズル35により清水で洗浄されてからホッパー18に落とされて、その下方に直交するベルトコンベヤFによって製糖工程ライン(圧搾工程等:図7参照)へ搬送される。
【0070】
そして、トラッシュは、上段の傾斜コンベヤ3の前端に直交するベルトコンベヤ10によって搬出し、トラッシュホッパー(図示省略)に貯留する。また、汚泥は、汚泥分離槽(図示省略)へパイピング輸送の上、水と泥を沈降分離した後、水は上澄水を放流し、泥はトラッシュと共に再度農場へ戻す等のようにして処理される。
【0071】
このような本実施例の各搬出機構を効率よく順調に機能させるために図6に明示するような各種の工夫がなされている。即ち、上記したように、水槽2Aの水面部分にのみ水の流れを発生させてトラッシュを掻き上げ易くするため、図1に示すポンプ26をモータ27によって駆動させ、水面近くで取り入れた水Wをパイプ25aを介してポンプ26に導き、更にパイプ25bによって水槽上流部の水面に設けた放水口28へ導き、後方へ放水している。また、その水槽上流部には、ブロワー34からパイプ30を通して空気を吹き出す空気吹き出しノズル29が設置され、水面に斜め上方から空気A1 を吹き付け、上記の放水口28からの水の放水と共同して、水面部の水の流れを起こしている。
【0072】
また、水槽2Aの上流側壁には水の取り出し口33が設けられ、一定量だけ取り出した水CWは後述する洗浄水再生システムにおいて再生されて再び水槽への注加水(補給水)等として使用される。
【0073】
水槽2Aの水量は、常時一定量を保ちながらトラッシュ等の分離選別処理を短時間で行う必要がある。このためには、図2に示すように、原料と共に補給水SWを供給し、水槽2Aの水量を常に一定に保持し、原料の滞留時間を調整することによってトラッシュの分離及び目的物の洗浄を有効に行える。
【0074】
また、水槽中での原料の浸漬時間(滞留時間)は、あまり短いと分離、洗浄が不十分となり、また、あまり長いと糖分の溶出量が増えるので、この観点から1分以上、2分以内とするのが望ましい。
【0075】
上記したトラッシュ分離装置E1 においては大量の水が使用されるが、使用済みの洗浄水には、原料から溶出した糖分や、原料表面に付着していた土砂も混入している。従って、使用済みの洗浄水には、土砂に含まれる生菌や原料表面から脱離した生菌が含まれており、これをそのまま廃棄することは河川等の汚染源となる。このため、使用した水は逐次殺菌又は除菌処理して清浄な水に再生し、これをトラッシュ分離装置E1 に戻す等、多用途に再使用することが糖分の回収、水資源の節約、コスト削減の点で望ましい。
【0076】
そこで、以上に説明した本実施例によるトラッシュ分離方法及びその装置において、水槽2Aで使用した水の一部CWを抜き出し、これを図8に示す如きシステムで清浄な洗浄水に再生し、これを水槽2Aに補給水として戻して糖分を回収したり、或いは他の用途に注加水として利用することが望ましい(これは、後述する他の実施例でも同様に適用してよい)。
【0077】
即ち、洗浄用の水槽2Aの水取り出し口33から所定量取り出した水CWは、一部CW’を水槽2Aへ必要に応じて戻しながら、傾斜式スクリーン65において清水PWの注水下で濾過され、土砂類Sが取り除かれて中間槽66へ導かれる。この中間槽66においては更に、残留して混入する汚泥類を沈澱させ、上澄水を流水式紫外線殺菌装置67へ導き、一次殺菌又は除菌処理する。
【0078】
この殺菌後の水は次に、連続洗浄濾過装置68へ送り、ここにおいて圧搾空気CAの供給下で濾過し、ほぼ完全な清水に再生される。しかし、この清水は未だ完全には殺菌処理がされていないので、そのままでもこの水を使用できる用途へはこの段階でその用途に再使用できるが、それ以外の水は更に次の紫外線照射式殺菌装置69へ導入される。
【0079】
そして、この段階で完全に殺菌処理がなされ、完全な清水に再生される。このようにして再生した水RWは処理水槽70に貯えられ、この処理水槽70からポンプによって各用途へ所定量送られる。
【0080】
図8において、再生水RWのうち、水槽2Aへの注加水(補給水)SWとして使用する分は配管37を通って注水され(図2参照)、また、傾斜式スクリーン65へ給水する水PWとして使用する分も自動洗浄機64を通してから供給されてよい。
【0081】
図9〜図12は、本発明を原料甘蔗の処理に適用した第2の実施例を示すものである。
【0082】
図9は、本実施例によるトラッシュ分離装置E2 の正面図、図10はその平面図である。本実施例によるトラッシュ分離装置E2 において、上述した第1の実施例によるトラッシュ分離装置E1 と共通する部分には共通符号を付し、説明を省略することがある。
【0083】
本実施例によるトラッシュ分離装置E2 も、架台1Bに支えられて水槽2Bが設置されているが、この水槽には上段、中段及び下段の搬出手段がそれぞれ、装置の長さ方向に沿ってその幅領域内に付設されている。
【0084】
即ち、上段の搬出手段をなす傾斜式ベルトコンベヤ39(これはチェーンコンベヤでもよい。)が架台1Bによって支持され、2個のプーリ38aと38bに架け渡されたエンドレスベルト40の下方の一端が水槽2Bの水面Wa下に沈められている。そして、ほぼV字型のスクレーパ41がコンベヤ39に設けられ、時計方向へ回転する構造になっている。
【0085】
このコンベヤ39の下方には、上述したと同様の主茎部搬出用のチェーンコンベヤ45がプーリ42a−42b間に架け渡され、モータ14によって反時計方向に回転可能に配設されている。このコンベヤ45のエンドレスチェーン42にも、上述したと同様のスクレーパ44が設けられている。また、トラッシュガイド39Aが下端部付近に設けられている。
【0086】
更に、下段の汚状物搬出手段として、水槽2Bの底において、搬送スクリュー48aを有するスクリューコンベヤ48が設けられている。
【0087】
また、水槽2Bの原料投入側において、前方へ水流を形成するためのスクリュー70が設けられ、下流側でオーバーフローした水を抜くための水抜き口71から上流側の注水口72へと戻された水を水槽中に導入して前方への水流を形成している。こうして、コンベヤ39によるトラッシュの掻き上げを容易に行える。勿論、図1で述べたような水流形成手段を採用してもよい。
【0088】
本実施例において、水槽の原料投入側(後方側)にある各搬出手段の端部の作用状態を図11及び図12にそれぞれ示す。
【0089】
即ち、図11において、コンベヤ39の回転によって、スクレーパ41が水面に浮遊するトラッシュTを掬い上げるようにして矢印方向へ搬出する。そして、トラッシュ掬い上げの効率をよくするために、スクレーパ41が中央部において回転後方側へ屈曲したV字形をなすように形成されている。
【0090】
なお、この場合、コンベヤ39の下端部が水没されているので、上述の第1の実施例のようなパンチ孔スクリーン及び底板が不要となり、ここではこれらは設けられていない。
【0091】
また、図12は、中段のコンベヤ45の下端部付近の要部を示すものであって、コンベヤ45及び下部の搬出手段であるスクリューコンベヤ48の作用を示している。中段のコンベア45は、上述した第1の実施例のコンベヤ11と同じ機能を有するものである。
【0092】
本実施例では、底板46上に沈澱した汚泥mを螺旋状に形成されたスクリーンコンベヤ48の搬送スクリュー48aによって圧送している。即ち、スクリュー48aの軸はモータ49によって駆動され、溜まった汚泥mを強制的に排出管21aへ圧送しているので、汚泥の排出を良好に行える。
【0093】
図13〜図15は、本発明を原料甘蔗の処理に適用した第3の実施例を示すものである。
【0094】
図13は、本実施例によるトラッシュ分離装置E3 の正面図、図14はその平面図、図15は図13のXV−XV線断面図である。本実施例によるトラッシュ分離装置E3 において、上述した第1の実施例及び第2の実施例によるトラッシュ分離装置E1 、E2 と共通する部分には共通符号を付し、説明を省略することがある。
【0095】
本実施例によるトラッシュ分離装置E3 も、架台1Cに支えられて水槽2Cが設置されているが、この水槽には中段及び下段の搬出手段45、48がそれぞれ、装置の長さ方向に沿ってその幅領域内に付設されているが、他方、上段の搬出手段53が装置の幅方向に横向きに2基設置され、この搬出手段によって搬出されるトラッシュTが横方向へ搬出される。
【0096】
即ち、水槽2Cの水面に浮遊するトラッシュTを搬出する上段の2基のチェーンコンベヤ53はいずれも、図15に明示するように、駆動源のモータ57に連結されて駆動されるプーリ54aとプーリ54b及び54cにエンドレスチェーン55が架け渡され、矢印に沿って回転するようになっている。
【0097】
そして、チェーン55には硬いブラシ56がスクレーパとしてコンベヤ長さ方向に一定間隔で、その幅方向に設けられている。また、プーリ54aを頂点としてプーリ54bによって下方へ傾斜させると共に、プーリ54bと54cは水平に水面Waと一定の間隔をもって配設されている。
【0098】
上記のプーリ54aと同54bによる傾斜線と平行して、このコンベヤ53の下方には、上述した第1の実施例と同様に多数の小孔を設けたパンチ孔スクリーン58がコンベヤ53の下面を覆うように設置されている。そして更に、その下には、コンベヤ枠の底板59が位置し、チェーン55とパンチ孔スクリーン58及び底板59(これらの下端部は水面下に没している。)の各間隔は、上述した第1の実施例におけると同様の位置関係をなしている。
【0099】
従って、図15に示すように、チェーン55に設けられたブラシ56は、水面に浮遊するトラッシュTをパンチ孔スクリーン58との間へ引きずり込み、そのままチェーン55の回転に伴ってトラッシュTを搬送し、上端部側方の落とし口60へ運び、コンベヤ53と直交する別のベルトコンベヤ61に移載する。
【0100】
本実施例では、上段の搬出手段53を横向きに配設しているが、装置の長さ方向に2基設けたことによってトラッシュの分離は十分に行えるものとなっている。
【0101】
以上、本発明の実施例を説明したが、上述の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能である。
【0102】
例えば、上述した各搬出手段の構造をはじめ、搬出方向等は種々変更してよいし、水槽に対する各搬出手段の配置関係も上述したものに限られることはない。また、具体的には、コンベヤとしてはチェーンコンベヤのみならず、ベルトコンベヤやその他の手段が勿論採用可能である。
【0104】
【発明の作用効果】
本発明は、上述した如く、不要物を目的物から分離するに際して、液体槽の液面近傍に存在する(従って、比重の小さい)第1の不要物を搬出し、液体槽の底部に存在する(従って、比重の大きい)第2の不要物を搬出すると共に、液体槽の底部側に存在する(従って、中間比重の)目的物を搬出しているので、分離されるべき第1及び第2の不要物を比重差を利用して目的物から分け、それぞれを実質的に混じり合うことなしに効果的にしかも十二分に分離、搬出することができる。このため、不要物の混入量を可能な限り少なくして目的物を取り出し、それ以降の処理工程へと送ることができ、甘蔗の主茎部の圧搾等の処理をトラブルなしに行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例によるトラッシュ分離装置の正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の III−III 線矢視側面図である。
【図4】同トラッシュ分離装置の上段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大図である。
【図5】同トラッシュ分離装置の中段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大図である。
【図6】同トラッシュ分離装置の機構要部の概要を示した斜視図である。
【図7】同トラッシュ分離工程を含む、甘蔗圧搾工程以前の工程を示すレイアウト図である。
【図8】同トラッシュ分離装置での使用済みの水の再生処理システムを示すブロック図である。
【図9】本発明の第2の実施例によるトラッシュ分離装置の正面図である。
【図10】図9の平面図である。
【図11】同トラッシュ分離装置の上段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大斜視図である。
【図12】同トラッシュ分離装置の中段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大図である。
【図13】本発明の第3の実施例によるトラッシュ分離装置の正面図である。
【図14】図13の平面図である。
【図15】図13及び図14におけるXV−XV線断面図である。
【符号の説明】
1A、1B、1C・・・架台
2A、2B、2C・・・水槽
3、39、53・・・上段コンベヤ
4、12、40、55・・・コンベヤチェーン又はベルト
7、15、41、44、56・・・スクレーパ
8、16、47・・・パンチ孔スクリーン
9、17、46、59・・・底板
10、61、A、B、D、F、G、H、I・・・ベルトコンベヤ
11、45・・・中段コンベヤ
20・・・汚泥吸い込み口
24・・・循環水吸い込み口
28・・・循環水放水口
29、32・・・空気吹き出しノズル
31・・・原料搬入装置
33・・・再生用水取り出し口
35・・・洗浄ノズル
48・・・スクリューコンベヤ
64・・・自動洗浄機
65・・・傾斜式スクリーン
66・・・中間槽
67・・・流水式紫外線殺菌装置
68・・・連続洗浄濾過装置
69・・・照射式殺菌装置
70・・・処理水槽
A1 、A2 ・・・空気
C・・・ドラム式脱葉機
CN・・・茎部
CW・・・使用済みの水
E、E1 、E2 、E3 ・・・トラッシュ分離装置
m・・・汚泥
RW・・・再生洗浄水
SW・・・補給水
T・・・トラッシュ
Wa・・・水面
W・・・水[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is a method for separating unnecessary parts, such as cocoon head and attached sludge, from the main stem of sugarcane, And its It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
The stalks of sweet potatoes are taken to a processing plant after cutting on the farm, and are put into a pressing machine as a raw material for sugar to extract as much sugar juice as possible. When harvesting such sweet potatoes, the stalks have been cut manually from the hairline on the soil surface by hand in Japan, and the tip portion (hereinafter referred to as the cocoon head) where the ears are cut off is cut off and the stalks (especially the main stalks) are cut off. Only) was selected manually.
[0003]
Instead of these harvesting methods, there is an inevitable situation in mechanization, including the introduction of harvesting machines, in order to reduce harvest costs and improve the factory operating rate by labor shortage and labor saving.
[0004]
Such machine harvesting has already been carried out in some foreign countries because it has a large farm and requires mass productivity. However, since the harvesting by the harvesting machine is performed uniformly, a large amount of undesired matter including the stalk and the culm head is generated, which is easily sent to the processing plant as it is. Various troubles may be caused in the processing process.
[0005]
That is, when a large amount of unnecessary trash is brought into the process after the press, mechanical troubles such as breakage and wear of the cane knife, shredder hammer, mill roll, pump, etc. used for pressing occur. In addition, increase in raw fiber content, decrease in sugarcane sugar content, decrease in pure sugar ratio of primary juice and mixed juice, decrease in processing amount of compression, decrease in sugar content extraction rate, sugar content loss due to increased bagasse, cake and molasses, viscosity Many troubles such as an increase in sucrose time due to the rise and a decrease in the recovery rate cannot be avoided.
[0006]
In addition, the sugar content of the head of the cocoon is not only zero, but also contains many impurities such as calcium, gums, pectin, etc. This impurity reduces the recovery rate of the sugar, and also crystallizes as sugar. It discharges an inhibitory substance that becomes an element that prevents
[0007]
Therefore, in a foreign country where harvesting is performed by a machine, a method (wet method) is adopted in which impurities are temporarily thrown into the water tank after cutting and the trash floating on the water surface of the water tank is removed.
[0008]
On the other hand, in Japan, because of the geographical conditions such as frequent typhoons, the stems of sweet potatoes fall over without standing upright, and some of them crawl the ground. In the case of carrying out, the amount of undesired objects such as the heel head and mud is increased, and the size and shape of the cut portion are various. Therefore, when it is put into the water tank by the above-described wet method as it is, the trash cannot be sufficiently removed, and the target main stem portion may be removed together with the heel head.
[0009]
Moreover, in the case of the wet method, since contaminants including the main stem portion and the heel head are washed with water in the water tank, elution of sugar accompanying this washing, contamination of washing water, etc. occur. In this regard, the method of separating trash by a water tank is not recommended and has not been practically used in Japan so far.
[0010]
However, there is a need to adopt a wet separation method using a water tank in order to efficiently separate trash in response to rapid, low cost and mass production by mechanization of harvesting. However, in reality, a method and apparatus for solving the above-described problems and separating trash more effectively and effectively have not been proposed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for separating unnecessary materials more effectively from raw materials such as sweet potato.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention Miscellaneous matter Mixed Raw material sweet potato Replenish water With water Charged into the tank, Impurities Unnecessary As When separating water Tank water While adjusting the amount, water Near the liquid level in the tank Floating Do Consists of culm head, cocoon leaf and dead stem The first unnecessary thing Scoop up from the liquid level in the tank Carry out, said water The bottom of the tank From the main stem that sinks above The target Along the inclined bottom of the aquarium Carry out, said water At the bottom of the tank Made of sedimented mud Second unnecessary thing From the deepest position on the rear side of the bottom Carry out From the main stem of sweet potato Unnecessary The Separation Do It concerns the method.
[0013]
According to the method of the present invention, when separating an unnecessary object from an object, water Tank ( Hereinafter, it is referred to as a liquid tank. ) The first unnecessary material existing in the vicinity of the liquid surface (and thus having a low specific gravity) is unloaded, and the second unnecessary material existing at the bottom of the liquid tank (and thus having a high specific gravity) is discharged, and the liquid tank Since the target object existing on the bottom side (and therefore having an intermediate specific gravity) is carried out, the first and second unnecessary objects to be separated are separated from the target object using the specific gravity difference, It can be effectively separated and transported without being mixed. For this reason, it is possible to take out the target object by reducing the amount of undesired materials as much as possible, and send it to the subsequent processing steps, without any trouble in the processing such as squeezing of the main stem of sweet potato as described above. You can do it.
[0014]
Also, when separating unwanted materials from the liquid tank Water (hereinafter referred to as liquid) Take out a predetermined amount and supply the corresponding amount Water (hereinafter referred to as replenisher) When the amount of liquid in this liquid tank is adjusted by supplying the liquid, etc., it is possible to sufficiently separate unnecessary substances and wash the target object, and at the same time shorten the processing time in the liquid tank to reduce the sugar content in the liquid, etc. Elution of the necessary substances can be suppressed as much as possible, and the desired product of the desired component amount can always be obtained.
[0015]
In the method of the present invention, unwanted materials are mixed. Raw material sweet potato Is inserted into the liquid tank at one end position in the length direction, the first unnecessary material is carried out in front of the end position, and the liquid tank is moved forward along the length direction. It is possible to carry out the object from the bottom to the front, and carry the second unnecessary object from the bottom to the end position side.
[0016]
In this case, it is desirable to carry out the 1st unnecessary thing to the front of the said liquid tank along the length direction of a liquid tank. This is because each unneeded object and object can be carried out along the length of the liquid tank, so that each carrying means can be arranged within the width of the separation device. This is because the size can be reduced and the apparatus can be downsized.
[0017]
Of course, the 1st unnecessary thing can also be carried out along the width direction of a liquid tank.
[0018]
Further, in the method of the present invention, in order to easily separate and carry out the first unnecessary object, the liquid in the liquid tank is moved forward of the liquid tank so that the liquid flows toward the front side in the length direction of the liquid tank. It is desirable to pull out from the side and return to the front side into the liquid tank from the rear end position.
[0019]
For the same purpose, it is possible to blow gas from the end position on the rear side of the liquid tank toward the front side of the liquid tank so that the liquid flows to the front side in the length direction of the liquid tank. desirable.
[0020]
In addition, it is also preferable that gas is ejected from the liquid surface in the vicinity of the end portion on the rear side of the unloading means for unloading the first unnecessary material, so that the floating first unnecessary material is floated on the liquid surface.
[0022]
The present invention is an apparatus for carrying out the above-described method of the present invention. Miscellaneous matter Mixed Raw material sweet potato Replenish Water (replenisher) With water Tank (Liquid tank) The inside and said Impurities Unnecessary As To separate From the main stem of sweet potato Unnecessary The Separation Do apparatus Because The above water Tank water Adjusting means for adjusting the amount; water Near the liquid level in the tank Floating Do Consists of culm head, cocoon leaf and dead stem The first unnecessary thing Scoop up from the liquid level in the tank First unloading means for unloading; water The bottom of the tank From the main stem that sinks above The target Along the inclined bottom of the aquarium A second unloading means for unloading; water At the bottom of the tank From sedimented mud 2nd unnecessary thing From the deepest position on the rear side of the bottom A third unloading means for unloading From the main stem of sweet potato Unnecessary The Separation Do An apparatus is also provided.
[0023]
In the apparatus of the present invention, the means for adjusting the amount of liquid in the liquid tank comprises a take-out means for taking out a predetermined amount of liquid from the liquid tank and a supply means for supplying the replenisher liquid in an amount corresponding to the take-out amount. Is good.
[0024]
Further, the apparatus further includes charging means for charging the target object mixed with the unnecessary material into the liquid tank at one end position in the length direction, and the first unnecessary object is located in front of the end position. The object is unloaded from the bottom of the liquid tank that has been unloaded and raised forward along the length direction, and the second unnecessary object is unloaded from the bottom to the end position side. Can do.
[0025]
In this case, for the same reason as described above, it is desirable that the first unnecessary object is carried out forward of the liquid tank along the length direction of the liquid tank.
[0026]
Or a 1st unnecessary thing can also be carried out along the width direction of a liquid tank.
[0027]
In the apparatus of the present invention, the first or second unloading means can be formed by an endless conveyor provided with a scraper for scraping out the first unnecessary object or object.
[0028]
In addition, a partition plate with a passage hole is provided on the bottom wall of the liquid tank at a predetermined interval, and second unnecessary substances in the liquid tank are collected between the partition plate and the bottom wall through the passage hole. Can be configured.
[0029]
Moreover, the 3rd carrying-out means may consist of the discharge hole provided in the deepest position of the bottom part of the liquid tank, and the suction pump.
[0030]
Or the 3rd carrying-out means may consist of the screw conveyor provided in the bottom part of the liquid tank, the discharge hole provided in the deepest position of the said liquid tank, and the suction pump.
[0031]
In addition, for the same reason as described above, the liquid in the liquid tank is extracted from the front side so as to cause a liquid flow to the front side in the length direction of the liquid tank, and the liquid tank from the rear end position. It is desirable to further have a liquid reflux means for refluxing toward the front side.
[0032]
For the same purpose, a gas spray that blows gas from the end position on the rear side of the liquid tank toward the front side of the liquid tank so that the liquid flows to the front side in the length direction of the liquid tank. It is desirable to further have means.
[0033]
Further, the apparatus further includes an unnecessary object floating means for ejecting gas from the liquid surface near the rear end portion of the unloading means for unloading the first unnecessary object and causing the floating first unnecessary object to float on the liquid surface. It is also desirable.
[0035]
The method and apparatus of the present invention is based on a so-called wet method for separating unnecessary substances in the liquid tank (specifically, a water tank). As a method for removing unnecessary substances such as trash, there are roughly two methods, a dry method and a wet method. If a large amount of raw material is processed efficiently in a short time, a rough method by a dry method can be considered. It seems to be more effective to adopt both methods of removing unnecessary substances and almost complete separation and removal by a wet method.
[0036]
Therefore, raw materials (objects in which unnecessary substances are mixed) used in the method and apparatus of the present invention are processed in advance by a dry method to roughly remove unnecessary substances, and a dry removal means for this purpose is provided at the front stage of the water tank. It is desirable to provide in. For example, the trash amount of sweet potato machine-cut by a harvesting machine is said to be 15-20% with respect to all the raw materials carried in, but after removing large stone blocks, rubble, earth and sand etc. in advance by dry method, The raw material is put into the aquarium based on the present invention, soaked for a short period of time, and the leaves (dead leaves), leaf sheaths, roots, dead stems, shoot heads, etc. are floated to separate and remove, and simultaneously into the stems. By washing and sedimenting the adhering earth and sand, only the washed cane can be taken out.
[0037]
The present invention further includes the above-described liquid tank, pump means for taking out a predetermined amount of liquid in the liquid tank, inclined screen means for removing unnecessary substances from the taken-out liquid, and the inclined screen means. Cleaning liquid regeneration system having sterilizing means for sterilizing the liquid, filtering means for filtering the sterilized liquid, and sterilizing means for sterilizing the liquid discharged from the filtering means It is good to have .
[0038]
In this regeneration system, the liquid taken out from the liquid tank is allowed to flow down from the upper part of the inclined screen means along the inclined screen under the supply of washing water, and the liquid discharged from the lower part is stored in the intermediate tank, and then the intermediate tank Then, after a predetermined residence time elapses, it is taken out and introduced into a flowing water type ultraviolet sterilizer, and further passed through a continuous washing and filtering device and then introduced into an irradiation type sterilizer, whereby a sterilized regenerated washing liquid can be obtained.
[0039]
With this regeneration system, the used cleaning liquid in the liquid tank can be regenerated as a cleaning liquid and used for a required application, for example, the regenerated cleaning liquid can be used as makeup water for the liquid tank.
[0040]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0041]
FIGS. 1-8 shows the 1st Example which applied this invention to the process of raw material sweet potato.
[0042]
First, about FIG. 7, the outline | summary (this is the same also in the other Example mentioned later) of the process before the pressing process in sugar production of raw material sweet potato is demonstrated.
[0043]
Raw material sweet potato (chopped cane) cut by a harvesting machine at the farm and loaded into the processing plant is placed on the belt conveyor (first leveler) A from the arrow a side, and the belt conveyor (chopped cane scraped up) perpendicular to the conveyor A (Scraper inclined conveyor) B is aligned and transferred in the longitudinal direction.
[0044]
After the raw material conveyed by the belt conveyor B is put into the drum type leaf removing machine C to remove the leaves, it is transferred to the belt conveyor D orthogonal to the leaf removing machine C, and the trash separation device according to the present invention is further provided. To E.
[0045]
The separation device E separates the trash, sorts and removes the stem portion, and a belt conveyor (clean cane conveyor belt conveyor) F in which only the selected stem is connected orthogonally to the front side end of the separation device E. After that, it is transferred to the belt conveyor (cane carrier) I via the inclined belt conveyor (clean cane conveying scraper conveyor) G and the horizontal belt conveyor (second leveler) H, and conveyed to the pressing process.
[0046]
In FIG. 7, the process stage J surrounded by the two-dot chain line has already been performed so far, and it is characteristic that a separation device E is added thereto.
[0047]
There are roughly two methods for separating trash from the raw material, a dry method and a wet method. In this embodiment, the trash is roughly divided by the dry equipment comprising the leveler A, the belt conveyor B and the leaf remover C. Then, in the separation apparatus E, wet separation with a water tank is sufficiently performed as described below. Accordingly, since dry separation and wet complete separation are used in combination, the trash can be almost completely removed, and the target sweet potato main stem portion can be sufficiently selected.
[0048]
That is, the trash amount of sweet potato machine-cut by the harvesting machine is 15-20% of the total raw materials carried in, but after removing large stone blocks, rubble, earth and sand and leaves beforehand by dry method, The raw material is put into the water tank of the separator E, and it is soaked for a short time by the wet method, and the leaves (dead leaves), leaf sheaths, roots, dead stems, bud heads, etc. are floated, separated and removed at the same time. Only the clean cane is taken out by washing, sedimenting and removing the soil adhering to the stem.
[0049]
Next, the trash separation method and apparatus of the present embodiment by the wet method described above will be described. 1 shows a trash separator E 1 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a side view taken along the line III-III in FIG.
[0050]
This trash separator E 1 Is provided with a
[0051]
At the top of the
[0052]
On the
[0053]
The
[0054]
On the top of the gantry 1A, another gantry 1B is attached in an inclined state in advance. The gantry 1B supports an
[0055]
In this
[0056]
Below this
[0057]
The
[0058]
The positional relationship between the carry-out (or transfer)
[0059]
FIG. 4 is an enlarged view of a main part near the lower part of the
[0060]
As shown in the figure, the trash T mixed with the charged raw material is mainly the culm head, the cocoon leaf, the dead stalk, etc., and floats on the water surface Wa because of its low specific gravity. The
[0061]
Therefore, the floating trash T is pushed downstream, but a large number of
[0062]
In this case, above the lower end portion 8A, the
[0063]
The
[0064]
Further, a
[0065]
FIG. 5 is an enlarged view of a main part in the vicinity of the lower end of the
[0066]
In the water at the bottom of the
[0067]
Therefore, a
[0068]
Trash separator E according to this embodiment 1 As shown in FIG. 1, the raw material sweet potato R is transported by the
[0069]
That is, the main stalk, which is the raw material for sugar, is washed with fresh water by the
[0070]
Then, the trash is carried out by a
[0071]
In order to make each carry-out mechanism of the present embodiment function efficiently and smoothly, various ideas as shown in FIG. 6 are made. That is, as described above, in order to generate water flow only on the water surface portion of the
[0072]
Further, a
[0073]
The amount of water in the
[0074]
Also, if the soaking time (residence time) of the raw material in the water tank is too short, separation and washing will be insufficient, and if it is too long, the amount of sugar elution will increase. Is desirable.
[0075]
Trash separator E described above 1 A large amount of water is used in Japan, but the used wash water also contains sugar eluted from the raw material and earth and sand adhering to the surface of the raw material. Therefore, the used washing water contains live bacteria contained in the earth and sand and live bacteria detached from the surface of the raw material, and discarding them as it is becomes a pollution source for rivers and the like. For this reason, the used water is successively sterilized or sterilized to regenerate clean water, which is then converted into trash separation device E. 1 It is desirable to reuse it for many purposes, such as returning to, in terms of recovering sugar, saving water resources, and reducing costs.
[0076]
Therefore, in the trash separation method and apparatus according to the present embodiment described above, a part of the water CW used in the
[0077]
That is, a predetermined amount of water CW taken out from the
[0078]
This sterilized water is then sent to a continuous washing and
[0079]
And at this stage, it is completely sterilized and regenerated into complete fresh water. The water RW regenerated in this manner is stored in the treated
[0080]
In FIG. 8, a portion of the reclaimed water RW that is used as water addition (replenishment water) SW to the
[0081]
FIGS. 9-12 shows the 2nd Example which applied this invention to the process of raw material sweet potato.
[0082]
FIG. 9 shows a trash separator E according to this embodiment. 2 FIG. 10 is a plan view thereof. Trash separator E according to this embodiment 2 In the trash separator E according to the first embodiment described above 1 Common parts are denoted by common reference numerals and description thereof may be omitted.
[0083]
Trash separator E according to this embodiment 2 Although the water tank 2B is supported by the gantry 1B, the upper, middle and lower carrying-out means are respectively attached to the water tank in the width region along the length direction of the apparatus.
[0084]
That is, an inclined belt conveyor 39 (which may be a chain conveyor) serving as an upper carrying-out means is supported by a gantry 1B, and one end below the
[0085]
Below the
[0086]
Furthermore, a
[0087]
In addition, a
[0088]
In this embodiment, the operation states of the end portions of the carry-out means on the raw material input side (rear side) of the water tank are shown in FIGS. 11 and 12, respectively.
[0089]
That is, in FIG. 11, by the rotation of the
[0090]
In this case, since the lower end portion of the
[0091]
FIG. 12 shows the main part near the lower end of the
[0092]
In this embodiment, the sludge m precipitated on the
[0093]
FIGS. 13 to 15 show a third embodiment in which the present invention is applied to the processing of raw material sweet potato.
[0094]
FIG. 13 shows a trash separator E according to this embodiment. Three FIG. 14 is a plan view thereof, and FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. Trash separator E according to this embodiment Three In the trash separator E according to the first embodiment and the second embodiment described above 1 , E 2 Common parts are denoted by common reference numerals and description thereof may be omitted.
[0095]
Trash separator E according to this embodiment Three In addition, a water tank 2C is installed supported by the gantry 1C. In this water tank, middle and lower carrying-out means 45 and 48 are respectively attached in the width region along the length direction of the apparatus. On the other hand, two upper carrying means 53 are installed laterally in the width direction of the apparatus, and the trash T carried out by the carrying means is carried out in the lateral direction.
[0096]
That is, as shown in FIG. 15, the upper two
[0097]
The
[0098]
A
[0099]
Therefore, as shown in FIG. 15, the
[0100]
In this embodiment, the upper carry-out means 53 is disposed sideways, but by providing two in the length direction of the apparatus, the trash can be sufficiently separated.
[0101]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments can be further modified based on the technical idea of the present invention.
[0102]
For example, the structure of each carry-out means described above, the carry-out direction and the like may be variously changed, and the arrangement relationship of each carry-out means with respect to the water tank is not limited to that described above. More specifically, as a conveyor, not only a chain conveyor but also a belt conveyor and other means can be adopted.
[0104]
[Effects of the invention]
In the present invention, as described above, when separating an unnecessary object from a target object, the first unnecessary object existing in the vicinity of the liquid surface of the liquid tank (and thus having a low specific gravity) is carried out and is present at the bottom of the liquid tank. Since the second unnecessary material (thus having a large specific gravity) is carried out, and the target object (hence the intermediate specific gravity) present on the bottom side of the liquid tank is carried out, the first and second to be separated. The unnecessary material can be separated from the target material using the difference in specific gravity, and can be effectively separated and transported without substantial mixing. For this reason, it is possible to take out the target object by reducing the amount of unwanted substances mixed as much as possible and send it to the subsequent processing steps, and to perform processing such as squeezing of the main stem of sweet potato without any trouble. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a trash separation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a side view taken along line III-III in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged view of a main part near the lower end of the upper conveyor of the trash separator.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part in the vicinity of the lower end of the middle conveyor of the trash separator.
FIG. 6 is a perspective view showing an outline of a main part of the mechanism of the trash separation device.
FIG. 7 is a layout diagram showing a process before the sweet potato pressing process including the trash separation process.
FIG. 8 is a block diagram showing a used water regeneration treatment system in the trash separator.
FIG. 9 is a front view of a trash separation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of FIG. 9;
FIG. 11 is an enlarged perspective view of a main part near the lower end of the upper conveyor of the trash separator.
FIG. 12 is an enlarged view of the main part near the lower end of the middle conveyor of the trash separator.
FIG. 13 is a front view of a trash separation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
14 is a plan view of FIG.
15 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV in FIGS. 13 and 14. FIG.
[Explanation of symbols]
1A, 1B, 1C ... mount
2A, 2B, 2C ... Water tank
3, 39, 53 ... Upper conveyor
4, 12, 40, 55 ... conveyor chain or belt
7, 15, 41, 44, 56 ... scraper
8, 16, 47 ... punch hole screen
9, 17, 46, 59 ... bottom plate
10, 61, A, B, D, F, G, H, I ... Belt conveyor
11, 45 ... Middle conveyor
20 ... Sludge inlet
24 ・ ・ ・ Circulating water inlet
28 ... Circulating water outlet
29, 32 ・ ・ ・ Air blowing nozzle
31 ... Raw material loading device
33 ... Regeneration water outlet
35 ... Cleaning nozzle
48 ・ ・ ・ Screw conveyor
64 ... Automatic washing machine
65 ・ ・ ・ Inclined screen
66 ・ ・ ・ Intermediate tank
67 ・ ・ ・ Flowing UV sterilizer
68 ・ ・ ・ Continuous cleaning filter
69 ・ ・ ・ Irradiation type sterilizer
70 ... treated water tank
A 1 , A 2 ···air
C ... Drum type leaf removal machine
CN ... stem
CW ... used water
E, E 1 , E 2 , E Three ... Trash separator
m ... sludge
RW ... Regenerated washing water
SW ... makeup water
T ... Trash
Wa ... water surface
W ... water
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