JP3691471B2

JP3691471B2 - Compression molding method of cut grass

Info

Publication number: JP3691471B2
Application number: JP2002253040A
Authority: JP
Inventors: 正紀紺谷; 孝文岸本; 巨樹中林; 信昌津村; 健一郎柳瀬; 弘道松岡; 勝橋本; 淳藤井
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2003181691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、河川堤防等の除草作業で生じる刈草を圧縮成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ等に含まれる可燃性廃棄物から棒状の圧縮成形物を製造する圧縮成形機として、例えば、特開平１１−３４２４９７号公報に記載されたようなスクリュ型のものが知られている。このスクリュ型の圧縮成形機は、回転軸が互いに平行な一対のスクリュを筒状のケーシング内に配設し、ケーシングの一端側に設けられた供給口から供給される可燃性廃棄物を、スクリュで他端側へ搬送しながら圧縮し、ケーシングの他端側に設けられた排出ノズルから圧縮成形された棒状の圧縮成形物を排出するものである。
【０００３】
近年、このようなスクリュ型の圧縮成形機を用いて、河川堤防等の除草作業で生じる大量の刈草を圧縮成形し、上記可燃性廃棄物と同様に棒状の圧縮成形物とする技術が実用化されつつある。この棒状の圧縮成形物は、固形燃料用等として廃物利用される。
【０００４】
刈草は除草直後の水分が８０％程度であり、この水分の多さが一般の可燃性廃棄物と大きく異なる。除草直後の刈草をそのまま上記圧縮成形機で処理しようとすると、ケーシング内で刈草から多量の水分が流出し、この流出した水分が、処理される刈草の流動性と、ケーシングや排出ノズルの内壁との潤滑性を過剰に高めるので、ケーシングの排出ノズル側での内部圧力が十分に上昇しない。このため、排出ノズルから排出される刈草が、圧縮成形物として成形されない。
【０００５】
このため、従来は、除草した刈草を天日乾燥し、その水分を少なく調整してから圧縮成形機で処理している。天日乾燥される刈草の水分は、晴天が１〜３日程度続けば、１５％程度に低下し、上記圧縮成形機により強固で良好な棒状の圧縮成形物を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した天日乾燥による刈草の水分調整は、季節や天候や乾燥日数により大きく左右され、かつ、天日乾燥時に山積みされた刈草の山積み位置によっても、刈草の水分が異なる。刈草が過剰に乾燥されて水分が１０％以下になると、上記圧縮成形機の排出ノズルから排出される排出物が粉末状となり、棒状の圧縮成形物とならないか、またはすぐに崩壊する圧縮成形物となる問題がある。
【０００７】
このように排出物が粉末状となるのは、刈草の水分が少ないとケーシングとの摩擦抵抗が大きくなってスクリュによる搬送速度が低下し、スクリュの回転による切断作用を受ける機会が増えるためと考えられる。また、圧縮成形物が崩壊しやすいのは、圧縮成形物の結合剤としてある程度の水分が必要なためである。供給される刈草の水分が少ないほど、刈草とスクリュやケーシング内壁との摩擦による発熱が大きくなるので、このケーシング内での摩擦発熱によって少ない水分が蒸発し、さらに結合剤としての水分が不足するようになる。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、刈草の水分が少なくても、良好な棒状の圧縮成形物が得られるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、一端側に供給口が、他端側に排出ノズルが設けられたケーシング内に、回転軸が互いに平行な一対のスクリュを前記一端側から他端側に向けて配設した圧縮成形機を用い、前記供給口から供給される天日乾燥後の刈草を圧縮成形して、前記排出ノズルから排出する刈草の圧縮成形方法において、前記供給口に供給される天日乾燥後の刈草に水を散布する加湿手段を設け、前記刈草が過剰に乾燥されて、前記排出ノズルから粉末状の排出物が排出される場合に、前記加湿手段により前記供給口に供給される刈草を加湿する方法を採用した。
【００１０】
すなわち、天日乾燥後の刈草が過剰に乾燥されて、排出ノズルから粉末状の排出物として排出される場合に、供給される天日乾燥後の刈草に水を散布して加湿することにより、スクリュやケーシング内壁と刈草との摩擦抵抗を少なくして、刈草がスクリュで粉末状に破砕されるのを防止するとともに、水分で十分に結合された良好な圧縮成形物が得られるようにした。
【００１１】
前記排出ノズル近傍のケーシング内温度を調節する手段を設けることにより、刈草の水分が多いときに刈草から流出する過剰な水分を排出ノズル近傍で蒸発させ、刈草と排出ノズル内壁との摩擦抵抗を大きくして、刈草を十分に圧縮させることで、強固な圧縮成形物を得ることができる。
【００１２】
前記排出ノズル近傍のケーシング内温度は、９０℃〜１１０℃の範囲に調節することが望ましい。９０℃未満では過剰な水分を十分に蒸発させることができず、１１０℃を越えると、水分が蒸発し過ぎて、排出ノズルからの排出物が粉末状となる恐れがあるからである。
【００１３】
前記圧縮成形機の供給口に定量供給機を接続し、前記加湿手段をこの定量供給機に設けることにより、刈草の付着水分量を定量供給機で移送する際に均一化し、刈草の成形をより安定化させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態で用いた圧縮成形機を示す。図１に示すように、この圧縮成形機１ａは、横型のケーシング２内に回転軸３ａが互いに平行な一対のスクリュ３が配設されており、ケーシング２の一端側上部には供給口４が設けられ、ケーシング２の他端側端面を形成する排出板５に複数の排出ノズル６が設けられている。
【００１５】
前記供給口４は、定量供給機２１の排出口２２に接続されており、定量供給機２１は、ホッパ２３からケーシング２４内に投入される刈草を、ケーシング２４内に配設されたスクリュ２５により、排出口２２へ定量供給する。ホッパ２３の入口には、ホッパ２３内の刈草を加湿する水を散布するスプレ２６が設けられている。
【００１６】
図２および図３に示すように、圧縮成形機１ａのケーシング２は、上下に２分割されており、その内面に耐摩耗性を有する分割形ライナ７で内張りされている。そして、この分割形ライナ７の内面は、２つの円筒がラップした筒状に形成され、平行な一対のスクリュ３は各円筒に沿って配設されている。この一対のスクリュ３は、図３に示すように、それぞれのスクリュ羽根３ｂの回転軌跡が互いにラップする噛み合い式のものである。
【００１７】
前記供給口４から供給される刈草は、一対のスクリュ３の回転に伴って排出板５側へ搬送されながら徐々に圧縮され、排出板５の手前側で圧縮圧力が最大となって、各排出ノズル６から棒状に成形されて排出される。各排出ノズル６から排出される棒状の圧縮成形物は、排出ノズル６の出口に近接して設けられたカッタ８により定尺に切断される。
【００１８】
図４に示すように、前記排出板５に設けられた排出ノズル６は、各スクリュ３の回転軸３ａの中心に合致する位置と、回転軸３ａの外周に沿う位置に配置されている。排出板５には、各排出ノズル６の配置場所の間を縫って、複数の棒状電気ヒータ９が埋め込まれるとともに、１本の熱電対温度計１０が取り付けられている。各電気ヒータ９の出力は、温度計１０で検出される排出ノズル６近傍の温度が所定の温度（９０℃〜１１０℃）となるように調節される。
【００１９】
図５および図６は、第２の実施形態で用いた圧縮成形機を示す。この圧縮成形機１ｂは、基本的な構成は第１の実施形態で用いたものと同じであり、平行な一対のスクリュ３が、それぞれのスクリュ羽根３ｂの回転軌跡がラップしない非噛み合い式である点と、各スクリュ３の回転軸３ａに、スクリュ３の先端と排出板５間の隙間を調節するためのリングスペーサ１１が外嵌されている点が異なる。その他の部分は第１の実施形態で用いたものと同じであるので、同じ符号で表示した。
【００２０】
このスクリュ３が非噛み合い式の圧縮成形機１ｂは、上述した噛み合い式の圧縮成形機１ａよりも、刈草の搬送能力と混練能力が劣り、刈草の種類や水分の影響をより受けやすいが、スクリュ３の駆動力を低減できるので、軽量化やコンパクト化が要求される車載式のものに適している。車載式の圧縮成形機は、刈草を運搬することなく、河川堤防等の現地で処理できる利点がある。
【００２１】
なお、上述した実施形態では、圧縮成形機への刈草の供給に定量供給機を用い、この定量供給機のホッパ内で刈草を加湿するようにしたが、定量供給機の替わりにベルトコンベア等の他の供給手段を用いるか、刈草を直接圧縮成形機の供給口に供給してもよく、刈草はベルトコンベア上や圧縮成形機の供給口で加湿してもよい。また、圧縮成形機に供給する前に、事前に加湿してもよい。
【００２２】
【実施例】
上述したスクリュ３が噛み合い式と非噛み合い式の各圧縮成形機１ａ、１ｂを用いて、刈草の圧縮成形物の成形試験を行った。供給する刈草試料は、７日間天日乾燥して水分を約１０％とし、これを約２０ｍｍに切断して、それぞれの定量供給機２１のホッパ２３に投入し、これをスプレ２６により水分が２０％となるように加湿した。比較例として、スプレ２６による加湿を行わない成形試験も行った。
【００２３】
なお、いずれの成形試験においても電気ヒータ９は切としたが、ケーシング２内での摩擦発熱による温度上昇の度合いを調査するため、温度計１０で排出ノズル６近傍の温度を計測した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１に各試験結果を示す。いずれの圧縮成形機１ａ、１ｂを用いた場合も、実施例では強固で良好な圧縮成形物が得られた。これに対して、加湿を行わない比較例では、いずれも排出ノズル６からの排出物の大半が粉末状となり、圧縮成形物とならないか、圧縮成形物となってもすぐに崩壊するものであった。
【００２６】
表１には、計測した排出ノズル６近傍の温度θも示す。各実施例では温度θが９０℃〜１１０℃の範囲であったのに対し、比較例では摩擦発熱による温度上昇が非常に大きく、いずれも温度θが１１５℃以上となった。したがって、比較例の場合の排出ノズル６近傍では、殆どの水分が蒸発していたものと思われる。
【００２７】
上述したように、圧縮成形機１ａ、１ｂでは、刈草とケーシング２内壁やスクリュ３との摩擦発熱により温度が上昇し、刈草を加湿した水分がケーシング２内で蒸発する。したがって、この蒸気で刈草の主成分であるセルロースやヘミセルロースが蒸されて、その加水分解が促進され、粘着性の分解物が水分とともに圧縮成形物の結合剤の役割をすることが期待される。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の刈草の圧縮成形方法は、天日乾燥後の刈草が過剰に乾燥されて、排出ノズルから粉末状の排出物として排出される場合に、供給される天日乾燥後の刈草に水を散布して加湿するようにしたので、刈草がスクリュで粉末状に破砕されるのを防止し、水分で十分に結合された良好な圧縮成形物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の刈草の圧縮成形方法に用いた装置を示す概略正面図
【図２】図１の圧縮成形機を示す切欠き平面図
【図３】図２の側面断面図
【図４】図２の側面図
【図５】第２の実施形態の刈草の圧縮成形方法に用いた圧縮成形機を示す切欠き平面図
【図６】図５の側面断面図
【符号の説明】
１ａ、１ｂ圧縮成形機
２ケーシング
３スクリュ
３ａ回転軸
３ｂスクリュ羽根
４供給口
５排出板
６排出ノズル
７ライナ
８カッタ
９電気ヒータ
１０温度計
１１スペーサ
２１定量供給機
２２排出口
２３ホッパ
２４ケーシング
２５スクリュ
２６スプレ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for compression-molding cut grass generated by weeding work such as a river bank.
[0002]
[Prior art]
As a compression molding machine for producing a rod-shaped compression molded product from combustible waste contained in municipal waste or the like, for example, a screw type as described in JP-A-11-342497 is known. This screw-type compression molding machine has a pair of screws whose rotation axes are parallel to each other in a cylindrical casing, and combustible waste supplied from a supply port provided at one end of the casing. The rod-shaped compression molded product is compressed while being conveyed to the other end side, and is compressed from a discharge nozzle provided on the other end side of the casing.
[0003]
In recent years, using such a screw-type compression molding machine, a technology has been put into practical use that compresses a large amount of cut grass generated by weeding work such as river embankments and makes it a rod-like compression molded product similar to the above combustible waste. It is being done. This rod-shaped compression-molded product is used as a waste material for solid fuel.
[0004]
Mowing has about 80% of moisture immediately after weeding, and the amount of moisture is greatly different from general combustible waste. When processing the cut grass immediately after weeding with the compression molding machine as it is, a large amount of water flows out from the cut grass in the casing, and this outflowed water is caused by the fluidity of the processed grass and the inner walls of the casing and the discharge nozzle. As a result, the internal pressure on the discharge nozzle side of the casing does not rise sufficiently. For this reason, the cut grass discharged from the discharge nozzle is not molded as a compression molded product.
[0005]
For this reason, conventionally, the mowing grass that has been weeded is dried in the sun, adjusted to a low water content, and then processed by a compression molding machine. The moisture of the grass that is dried in the sun is reduced to about 15% if the fine weather continues for about 1 to 3 days, and a strong and good rod-like compression molded product can be obtained by the compression molding machine.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the moisture adjustment of the mowing grass by the above-mentioned sun drying greatly depends on the season, the weather, and the number of drying days, and the moisture of the mowing grass varies depending on the pile position of the mowing grass piled up during the sun drying. If the mowing grass is excessively dried and the water content becomes 10% or less, the discharge discharged from the discharge nozzle of the compression molding machine becomes powdery and does not become a rod-shaped compression molded product, or a compression molded product that collapses immediately. There is a problem.
[0007]
In this way, the discharge becomes powdery because if the moisture in the mowing grass is low, the frictional resistance with the casing increases, the conveying speed by the screw decreases, and the opportunity for cutting by the rotation of the screw increases. It is done. The reason why the compression-molded product easily collapses is that a certain amount of moisture is required as a binder for the compression-molded product. The smaller the amount of moist grass supplied, the greater the heat generated by friction between the mowing grass and the screw or casing inner wall, so that less water evaporates due to frictional heat generation in the casing, and the moisture as a binder is insufficient. become.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain a good rod-shaped compression molded product even if the moisture of the mowing grass is small.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a casing in which a supply port is provided on one end side and a discharge nozzle is provided on the other end side. In a compression molding method for cutting grass that has been sun-dried and supplied from the supply port and then discharged from the discharge nozzle, the compression molding machine disposed toward the side is supplied to the supply port. Provided with a humidifying means for spraying water on the dried grass that is dried by the sun, and when the cut grass is excessively dried and powdered discharge is discharged from the discharge nozzle, the humidifying means discharges the supply port. A method of humidifying the grass to be fed to the plant was adopted.
[0010]
That, grass clippings after sun drying is excessively dry, when discharged from the discharge nozzle as a powdery emissions by humidified by spraying water grass clippings after sun drying is supplied, The frictional resistance between the screw or the inner wall of the casing and the cut grass was reduced to prevent the cut grass from being crushed into powder by the screw and to obtain a good compression molded product sufficiently bonded with moisture.
[0011]
By providing a means for adjusting the temperature in the casing near the discharge nozzle, excess water flowing out of the grass is evaporated near the discharge nozzle when the moisture of the cut grass is high, increasing the frictional resistance between the grass and the discharge nozzle inner wall. And a firm compression molding can be obtained by fully compressing a mowing grass.
[0012]
The casing internal temperature in the vicinity of the discharge nozzle is desirably adjusted to a range of 90 ° C to 110 ° C. If the temperature is lower than 90 ° C., excess water cannot be sufficiently evaporated. If the temperature exceeds 110 ° C., the water is excessively evaporated, and the discharge from the discharge nozzle may be powdered.
[0013]
By connecting a quantitative feeder to the supply port of the compression molding machine and providing the humidifying means in this quantitative feeder, the amount of moisture adhering to the mowing grass is made uniform when transferred by the quantitative feeder, and the molding of the mowing grass is further performed. Can be stabilized.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. 1 to 4 show the compression molding machine used in the first embodiment. As shown in FIG. 1, the compression molding machine 1 a includes a horizontal casing 2 in which a pair of screws 3 having rotating shafts 3 a that are parallel to each other are disposed. A plurality of discharge nozzles 6 are provided on the discharge plate 5 that is provided and forms the end surface on the other end side of the casing 2.
[0015]
The supply port 4 is connected to the discharge port 22 of the fixed amount supply device 21, and the fixed amount supply device 21 uses a screw 25 disposed in the casing 24 to feed the cut grass fed from the hopper 23 into the casing 24. Quantitative supply to the discharge port 22. A spray 26 is provided at the entrance of the hopper 23 to spray water for humidifying the grass cut in the hopper 23.
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, the casing 2 of the compression molding machine 1a is vertically divided into two parts, and the inner surface thereof is lined with a divided liner 7 having wear resistance. And the inner surface of this division type liner 7 is formed in the cylinder shape which two cylinders wrapped, and a parallel pair of screw 3 is arrange | positioned along each cylinder. As shown in FIG. 3, the pair of screws 3 is a meshing type in which the rotation trajectories of the screw blades 3 b wrap around each other.
[0017]
The mowed grass supplied from the supply port 4 is gradually compressed while being conveyed toward the discharge plate 5 as the pair of screws 3 rotate, and the compression pressure is maximized on the front side of the discharge plate 5 so that each discharge is discharged. The nozzle 6 is formed into a rod shape and discharged. The rod-like compression molded product discharged from each discharge nozzle 6 is cut into a fixed length by a cutter 8 provided in the vicinity of the outlet of the discharge nozzle 6.
[0018]
As shown in FIG. 4, the discharge nozzle 6 provided on the discharge plate 5 is disposed at a position that matches the center of the rotary shaft 3a of each screw 3 and at a position along the outer periphery of the rotary shaft 3a. A plurality of rod-shaped electric heaters 9 are embedded in the discharge plate 5 between the locations where the discharge nozzles 6 are arranged, and one thermocouple thermometer 10 is attached. The output of each electric heater 9 is adjusted so that the temperature in the vicinity of the discharge nozzle 6 detected by the thermometer 10 becomes a predetermined temperature (90 ° C. to 110 ° C.).
[0019]
5 and 6 show the compression molding machine used in the second embodiment. The compression molding machine 1b has the same basic configuration as that used in the first embodiment, and a pair of parallel screws 3 is a non-meshing type in which the rotation trajectory of each screw blade 3b does not wrap. The difference is that a ring spacer 11 for adjusting the gap between the tip of the screw 3 and the discharge plate 5 is fitted on the rotating shaft 3 a of each screw 3. The other parts are the same as those used in the first embodiment, and thus are indicated by the same reference numerals.
[0020]
The compression molding machine 1b in which the screw 3 is not meshed is inferior to the above-described meshing compression molding machine 1a in terms of the ability to convey and knead the cut grass, and is more susceptible to the type of mowing grass and moisture. Since the driving force 3 can be reduced, it is suitable for a vehicle-mounted type that is required to be light and compact. The on-board compression molding machine has the advantage that it can be processed on the river levee etc. without transporting cut grass.
[0021]
In the above-described embodiment, the fixed quantity feeder is used to supply the mowing grass to the compression molding machine, and the mowing grass is humidified in the hopper of the constant quantity feeder, but instead of the constant quantity feeder, a belt conveyor or the like is used. Other supply means may be used, or the cut grass may be directly supplied to the supply port of the compression molding machine, and the cut grass may be humidified on the belt conveyor or the supply port of the compression molding machine. Moreover, you may humidify before supplying to a compression molding machine.
[0022]
【Example】
Using the

compression molding machines

1a and 1b in which the above-described screw 3 is engaged and non-engaged, a molding test of a compression molding product of hay grass was performed. The cut grass sample to be supplied is sun-dried for 7 days to make the moisture about 10%, cut into about 20 mm, and put into the hoppers 23 of the respective quantitative feeders 21. It was humidified so that it might become%. As a comparative example, a molding test in which the spray 26 was not humidified was also performed.
[0023]
In each molding test, the electric heater 9 was turned off, but the temperature in the vicinity of the discharge nozzle 6 was measured with a thermometer 10 in order to investigate the degree of temperature rise due to frictional heat generation in the casing 2.
[0024]
[Table 1]

[0025]
Table 1 shows the results of each test. When any of the

compression molding machines

1a and 1b was used, a strong and good compression molded product was obtained in the examples. On the other hand, in the comparative examples in which no humidification is performed, most of the discharge from the discharge nozzle 6 is in the form of powder and does not become a compression molded product, or even if it becomes a compression molded product, it collapses immediately. It was.
[0026]
Table 1 also shows the measured temperature θ in the vicinity of the discharge nozzle 6. In each example, the temperature θ ranged from 90 ° C. to 110 ° C., whereas in the comparative example, the temperature increase due to frictional heat generation was very large, and in all cases, the temperature θ became 115 ° C. or higher. Therefore, it is considered that most of the water was evaporated in the vicinity of the discharge nozzle 6 in the comparative example.
[0027]
As described above, in the

compression molding machines

1 a and 1 b, the temperature rises due to frictional heat generation between the cut grass and the inner wall of the casing 2 and the screw 3, and the moisture moistening the cut grass evaporates in the casing 2. Therefore, it is expected that cellulose and hemicellulose, which are the main components of mowing grass, are steamed by this steam, the hydrolysis thereof is promoted, and the sticky decomposition product together with moisture functions as a binder for the compression molded product.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the compression molding method for cut grass according to the present invention is that the cut grass after drying in the sun is excessively dried and is discharged as a powdered discharge from the discharge nozzle after the sun drying is supplied. Since the moist grass was sprayed with water and humidified, the mowing grass was prevented from being crushed into a powder by a screw, and a good compression molded product sufficiently bonded with moisture could be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing an apparatus used in a compression molding method for cut grass according to a first embodiment. FIG. 2 is a cutaway plan view showing a compression molding machine shown in FIG. FIG. 4 is a side view of FIG. 2. FIG. 5 is a cutaway plan view showing a compression molding machine used in the compression molding method for mowing grass of the second embodiment. FIG. 6 is a side sectional view of FIG. ]
DESCRIPTION OF

SYMBOLS

1a, 1b Compression molding machine 2 Casing 3 Screw 3a Rotating shaft 3b Screw blade 4 Supply port 5 Discharge plate 6 Discharge nozzle 7 Liner 8 Cutter 9 Electric heater 10 Thermometer 11 Spacer 21 Fixed quantity feeder 22 Discharge port 23 Hopper 24 Casing 25 Screw 26 Spray

Claims

In a casing provided with a supply port on one end side and a discharge nozzle on the other end side, a compression molding machine in which a pair of screws whose rotation axes are parallel to each other is arranged from the one end side toward the other end side, compression molded grass clippings after sun drying supplied from the supply port, the compression molding method grass clippings discharged from the discharge nozzle to spray water on the cut grass after sun drying supplied to the supply port Humidification means is provided, and when the grass is excessively dried and powdered discharge is discharged from the discharge nozzle, the humidification means humidifies the grass that is supplied to the supply port. A method for compression molding of mowing grass.

2. The method for compression molding grass cutting according to claim 1, further comprising means for adjusting a temperature in the casing in the vicinity of the discharge nozzle.

The method of compression molding of mowing grass according to claim 1 or 2, wherein a fixed quantity feeder is connected to a supply port of the compression molding machine, and the humidifying means is provided in the quantitative feeder.