JP3984192B2 - 有機廃棄物処理用回転ドラム - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は牛糞等の畜糞や下水汚泥等の有機廃棄物から有機肥料を製造するための有機廃棄物処理用回転ドラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来中空のドラム内に畜糞や下水汚泥等の水分を含んだ有機廃棄物からなる処理物を投入し、上記ドラムを回転させ、有機廃棄物を撹拌混合して内部に空気を含ませ、一部又は全部を団粒化させる等によって処理する装置が下記特許文献1等より公知である。
この装置はドラム内に反転落下する処理物を接衝させながら下方に落下させることにより、処理物内の空気の含有量を増大させ、さらに団粒化させることにより、次の発酵処理を促進することに特徴がある。
【0003】
【特許文献】
特許第3035290号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来の処理装置においては、ドラムの軸心が水平になるように装置を設置した場合、処理物がドラム回転中にドラム内で排出口側へ順次移動し、排出口近傍に集中する現象が発生し、処理物の撹拌や団粒化等が不均一になるほか、乾燥わら等の水分調整材を投入する場合は処理物と調整材とが横方向に層を形成して各別に撹拌される結果、両者の混合が十分に行われないという欠点がある。特に原処理物と水分調整材等のように比重の異なる場合は両者の撹拌混合が実現できない。
【0005】
また上記ドラム回転による処理物の撹拌は緩速回転(例えば2rpm)で、排出時の回転は6rpm程度の急速回転をさせているが、この回転速度の変換にはインバータや変速機等の装置を必要とするという欠点がある。
【0006】
そして上記排出時には、排出口に排出方向に傾斜させて設けた複数の排出羽根によっても十分に排出されず、処理能力限度の処理量に対して約1/3程度の残量があり、次回の投入量も能力の2/3程度に限られるという問題がある。
【0007】
さらに処理物や水分調整材には、地域や家畜の種類等の条件により例えばおが屑,籾殻,わら,干し草,麦わら等のように多種類のものが含まれ又は使用されるが、特にわらや麦わら等の長尺のものが混入したり投入されたりする場合は、排出口のらせん羽根にこれらがからみ付いて処理物の排出自体が妨げられる等の問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためのこの発明のドラムは、第1に水分を含む有機廃棄物を投入側より投入して回転させ、排出側に排出する中空のドラム2を正逆回転可能に横方向に支持し、ドラム2の内部にはドラム2の回転に伴って内部で反転落下する処理物を接衝させ、さらに下方に通過させ落下させて処理するすのこ状、格子状又は網状に形成された調整部14を設けた装置において、上記処理物を処理するドラム正転時に処理物を投入側に押し戻し、排出する逆転時に排出側に送り出すようにドラム軸心に対してらせん方向に傾斜させた板状部材からなる案内部17を、前記ドラム2の両端部間の内周側に設けたことを特徴としている。
【0009】
に、調整部14をドラム内周面より内向きに突出させて設け、案内部17を調整部14の突出高さより低い高さで突出させてなることを特徴としている。
【0010】
に、ドラム2の正転時に調整部14を通過した処理物が案内部17上に落下するように、案内部17の一部又は全部を当該調整部14の回転方向後方位置の内周面側に設けてなることを特徴としている。
【0011】
に、複数の調整部14をドラム内周に等角度間隔毎に設け、案内部17を所定長さの羽根状に形成し、案内部17の正転時の終端と、次に位置する調整部14との間に、案内部17を設けない無案内スペース18を設けてなることを特徴としている。
【0012】
に、案内部17を所定長さの羽根状に形成し、ドラム内周面の同一位相位置に適宜な間隔を介して平行ならせん方向に複数本の案内部17を設けてなることを特徴としている。
【0013】
に、ドラム2の排出側端部内周に、案内部17と同方向に傾斜した複数の排出羽根19を突設し、処理物排出時に上記案内部17の先端と排出羽根19の基端部側とが処理物の受け取りを連系させるように近接させ又は回転軌跡上で重なり合う構成としたことを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下図示する本発明の実施形態を説明する。図1〜図3はこの発明の実施形態を示す処理装置の全体側面図、ドラムの排出側端面図、ドラム内部の一部展開図である。
【0015】
処理装置は、平面視で略長方形の枠体をなすフレーム1上には円筒形のドラム2(例えばD=1980,L=3570)が長手方向略水平に設置され、その外周には所定の前後間隔を介して複数の転動用のリング3が装着され、各リング3はフレーム1上に軸支された左右の回転用ローラ4に回転自在に支持されている。
【0016】
上記回転用ローラ4の少なくとも左右いずれかの列のものは、駆動軸6で同軸上に連結されて同速度で回転駆動され、その軸端にはモータ等の原動機(図示しない)側に伝動接続されるチェンホイル7等の入力部が設けられており、ローラ4を回動駆動させることにより、ドラム2が正逆切換可能に緩速回転(例えば2rpm)させられる。
【0017】
ドラム2の前後端には処理投入用のホッパー8を取り付ける投入フレーム9と、排出口11を取り付ける排出フレーム12とがそれぞれドラムの前後端に被さるように立設されており、排出口11の開口部下方には排出された処理物を次工程に搬送するコンベア13が設置されている。
【0018】
図示するようにドラム2の内周面には、120°間隔毎に内向きの所定高さのスクリーン14が略中心方向に向けられて立設されている。16はスクリーン14を周壁に取り付けるための取付座である。このスクリーン14は図示するように例えば棒状材を用いて突出高さ500mm,格子間隔200×115(mm),周面との間隙145mm程度の格子目状を形成し、前記特許文献1に示す場合と同様にドラム回転に伴って反転落下する処理物を受け止めて衝突させることによって処理物内に空気を含ませながら下方に落下させるものであり、その構造はパンチングメタル等による網目状でも、打抜板であってもよい。
【0019】
またスクリーン14の下端とドラム内周面との間に隙間が設けられているのは、ドラム回転時に周面に落下した処理物が接触転動して少なくともその一部が空気を含みながら例えば10〜50mm程度に団粒化し、その後の発酵を促進する条件を与えるためである。またスクリーン14は各共に一体形成されたものでもよいが、取付の便宜上及び処理物の撹拌効率の面で図のように分割(3分割)して形成され、各別に取り付けられている。
【0020】
上記各スクリーン列間の、正転状態でのスクリーン後方の近接位置であって、反転落下する処理物の落下位置には、例えば150mm高さの板材からなるらせん方向の案内羽根17(案内部)が装着されている。該案内羽根17は長さ方向に複数枚(3枚)の板材を接合して溶着し又はボルト締着等によって取付固定されている。
【0021】
この案内羽根17は、ドラム正転時に上方から落下し又はスクリーンを通過した処理物を下部周面で受けた瞬間から後方に送る方向に傾斜しており、各スクリーン列間の内周面の約1/2程度の幅内に間欠的に複数枚(この例では3枚)整列状態で平行に設けられている。そしてスクリーン列間の残りの部分は円弧状方向に一定幅の(案内羽根17のない)無案内スペース18が形成され、この部分では処理物が回転するドラム内周面に沿って自由に転動する構造となっている。
【0022】
したがってドラム2の正回転時には、下部内周面に落下した処理物は案内羽根17によって後方に案内され(少なくとも排出方向には送られないで)転動又は撹拌され、その後端より転出した後は無案内スペース18に転接、転動しながら撹拌、団粒化される。その結果処理物は案内羽根17によって撹拌と団粒化が促進され、少なくとも処理物全体が排出口11方向に集積されることによる撹拌不良等のトラブルが防止できる。
【0023】
さらに上記案内羽根17は、その高さをスクリーン14下部の間隙より低くしてその間隙内に一端を挿入し、スクリーン14とクロスさせて設置させることもでき、この場合は回転中にスクリーン14の両側に沿って落下する処理物を早期に前方又は後方に移動できる利点がある。その他案内羽根17の外周端とドラム内周面との間に例えば30〜100mm程度の隙間を設けることができ、この隙間を設けた場合、正転中の処理物は案内羽根によって撹拌され、排出側への移動を阻止されながら、一部は直接ドラム周面上に落下したまま、上記隙間を通過しながら転動し、団粒化される。
【0024】
またドラム2内の排出側端部にはスクリーン14と略同程度の高さで長さ約970mm程度の板部材からなる複数枚(6枚)の排出羽根19が、等間隔毎(60°毎)に且つ正転時には処理物を投入端側へ押し戻し逆転時には排出させる案内羽根17と略同角度・同方向のらせん状の傾斜角を形成して装着されている。
【0025】
しかもこの排出羽根19の内3枚は、ドラム逆転時に案内羽根17とスムースに連系して処理物を排出するように、その後端を対応する案内羽根17の先端に近接し、又は逆転時の後方位置に重なるように構成することが望ましく、また各排出羽根19の隣接間隙が小さ過ぎると、排出作動時の掻き出し不良を招くので、図2,図3に示すように前後、左右の間隙を一定以上設けることが望ましい。
【0026】
上記のように構成されるドラムにより処理物を処理する場合、正転時には処理物を排出側に自然移動により片寄らせないように略全体に均一に分布させながら回転処理し、処理終了後の排出時には略同速の逆転緩速回転にもかかわらず案内羽根17と排出羽根19の作用により急速に、しかもドラム内への排出残のない状態で排出させることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の回転ドラムによれば、次のような効果を奏する。
(1)投入された処理物がドラムの正回転時に案内羽根の作用によって排出側に片寄ることなく、ドラムの略全長にわたって均一に分布して撹拌され、原処理物と水分調整材との撹拌、処理物中に多量の空気を含ませるためのほぐし等の処理が十分に行われる。
(2)スクリーンから落下する処理物が案内羽根によって後方に案内されながら転動するとともに、案内羽根間のドラム内周スペースによっても転動するので、発酵を促進するための団粒化が促進される。
(3)ドラム逆転時に案内羽根の処理物排出作用により、排出がより確実に且つ迅速に行われるので、処理物排出時にも処理中の正回転と同速の緩速回転でも短時間で十分な排出が可能となる。
【0028】
その結果排出回転(逆転)時の特別な増速が必ずしも必要ないため、増速のためのインバータや変速機等が不要となる。
(4)逆転時の案内羽根の送り作用により、処理物内への混入物の長さの大小等にかかわらず、排出性能が向上しわらや麦わら等の長尺物でも確実に排出するとともに、排出口近傍での排出残が発生しないために、次工程の処理物投入量が残留処理物に影響されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の有機廃棄物処理装置の全体側面図である。
【図2】 回転ドラムの排出側端面を示す背面図である。
【図3】 回転ドラム内の撹拌具の取付配置構成を示す展開図である。
【符号の説明】
2 ドラム
14 調整部(スクリーン)
17 案内部(案内羽根)
18 無案内スペース
19 排出羽根

Claims (6)

  1. 水分を含む有機廃棄物を投入側より投入して回転させ、排出側に排出する中空のドラム(2)を正逆回転可能に横方向に支持し、ドラム(2)の内部にはドラム(2)の回転に伴って内部で反転落下する処理物を接衝させ、さらに下方に通過させ落下させて処理するすのこ状、格子状又は網状に形成された調整部(14)を設けた装置において、上記処理物を処理するドラム正転時に処理物を投入側に押し戻し、排出する逆転時に排出側に送り出すようにドラム軸心に対してらせん方向に傾斜させた板状部材からなる案内部(17)を、前記ドラム(2)の両端部間の内周側に設けた有機廃棄物処理用回転ドラム。
  2. 調整部(14)をドラム内周面より内向きに突出させて設け、案内部(17)を調整部(14)の突出高さより低い高さで突出させてなる請求項1の有機廃棄物処理用回転ドラム。
  3. ドラム(2)の正転時に調整部(14)を通過した処理物が案内部(17)上に落下するように、案内部(17)の一部又は全部を当該調整部(14)の回転方向後方位置の内周面側に設けてなる請求項1又は2の有機廃棄物処理用回転ドラム。
  4. 複数の調整部(14)をドラム内周に等角度間隔毎に設け、案内部(17)を所定長さの羽根状に形成し、案内部(17)の正転時の終端と、次に位置する調整部(14)との間に、案内部(17)を設けない無案内スペース(18)を設けてなる請求項1,2又は3の有機廃棄物処理用回転ドラム。
  5. 案内部(17)を所定長さの羽根状に形成し、ドラム内周面の同一位相位置に適宜な間隔を介して平行ならせん方向に複数本の案内部(17)を設けてなる請求項1,2,3又は4の有機廃棄物処理用回転ドラム。
  6. ドラム(2)の排出側端部内周に、案内部(17)と同方向に傾斜した複数の排出羽根(19)を突設し、処理物排出時に上記案内部(17)の先端と排出羽根(19)の基端部側とが処理物の受け取りを連系させるように近接させ又は回転軌跡上で重なり合う構成とした請求項1,2,3,4又は5の有機廃棄物処理用回転ドラム。
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