JP4975302B2 - 処理対象物の処理方法と処理装置 - Google Patents

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本発明は、建設(土木・建築)・機械加工・化学処理・農業・水産・食品・薬品・水処理・廃棄物処理・その他各種の分野で利用できる加工処理技術に関する。より詳しくは、処理対象物について粉状処理・粒状処理・塊状処理・攪拌処理・混合処理などいずれかの単独処理をしたり、その二つ以上を併せた複合処理をしたりすることのできる方法と装置に関する。
土質材料は土構造物の構成材料である。土質材料としては玉石・砂利・砂・シルト・粘土やこれらの複合したものが広く知られている。土質材料の集合体である土構造物は、通常、多くの間隙がってここに水分・空気・その他を含んでいる。したがって土構造物は、固体・液体・気体の混合物であるといえる。
建設(土木・建築)分野における土構造物については圧縮性・圧密性・剪断抵抗・破壊強度などの力学的性質とか、粒度分布・含水量・比重などの物理的性質や透水性とかが工学的に最重要であり、これらが土質力学の基本をなしている。ちなみに工学的観点からみた土構造物は、固体・液体・気体の割合によって力学的性質が著しく変化し、ときに弾性を、ときに塑性を、ときに流動性を示すという複雑なものである。農林分野で取り扱う土構造物については、力学的性質よりも化学的性質や植物栄養上の特性で定まる肥沃度にウエイトがおかれる。魚介類の養殖を行う水産分野では、養殖場(水底)に敷き込んで形成する砂層や礫層について適切な材質のものを選定しなければならないし、水処理用の濾床なども、その材質が処理効果を左右するのでこれの選定が重要になる。また、土中をコロニーとする微生物の培養や小動物の飼育・養殖などでは、これら生存率を高めたり旺盛な繁殖性を示したりすることが土構造物に要求される。
土質材料やその原材料としては自然のものが豊富にある。しかし自然のままの土質材料や同原材料は、これらの材料特性によって用途限定されるとともに自然からの新たな採取が自然破壊に通じるという点で入手に大きな制約を受ける。一方、不良土・廃棄物・ヘドロ・風化岩・下水汚泥・甲殻類の残骸・火砕流堆積土・建設発生土などの処理(処分)については、周辺の環境破壊や処理コストの高騰が問題であるばかりか、処理場や投棄場を確保することの困難さが将来に向けての大きな障壁になっている。かかる現状において、処理の困難な上記廃棄物等を低処理コストで再資源化や有効利用できる場合にはこれらの問題が概ね解消することとなる。
廃棄物の再資源化・再利用は古くから行われており、処理難度(加工難度)の高いものについても再資源化や再利用が試みられている。これらの加工処理に際しては選別手段・機械加工手段・熱処理手段・化学処理手段・混合手段・その他が必要なだけ組み合わされて実施される。選別手段は材質・形状・大きさなどを基準にして廃棄物を選別するものである。機械加工手段には多くのものがあり粉砕加工や圧縮加工がよく用いられる。熱処理手段としては乾燥・焼却などを目的とするものがあげられる。化学処理手段では再資源化されたものを無害化したりこれに特異な性質を付与したりするほか、再資源化されたものが粉砕物である場合に、これを所定の形状に固形化したりする。これらの化学処理には添加材(添加剤)の用いられる例が多い。混合手段についていうと、これは互いに異質の再資源化物を混ぜ合わせたり、再資源化されたものと添加材とを混ぜ合わせたりするものである。
破壊に至るまでの変形能力が乏しい脆性物(硬脆性物も含む)なども、ゼロエミッション・リサイクル・リユースをはかるための研究などが盛んである。脆性物については周知のように、外力(または変形)が所定値まで達したときに急激に強度が低下して脆性破壊が起こるというものである。このような脆性物は多種多様でかなりの種類がある。脆性物のうちで廃棄処分に付されるものの多くは、上記と重複するものも含め、貝殻・甲殻類の殻・卵殻・魚骨・動物骨・乾物・不要ガラス・不要瀬戸物・不要半導体・劣化コンクリート・土塊・粘土塊・風化岩・泥質岩・不良鉱物結晶などである。かかる脆性物も、たとえば破砕処理で粉粒体に加工したりした場合は、土木・建築・機械・農業・水処理・食品・薬品・鉱物資源など各種の分野で活用できる有価物になる。これらのうちにはすでに実用に供されているものもある。
上述した処理対象物の処理手段については、回転体のエネルギを破砕エネルギとして利用するものが処理能力の点で有望である。それは回転体を連続回転させるだけで目的物の連続処理が行えるからである。回転式の処理手段には縦型と横型がある。縦型のものは縦型の円筒容器内において、カッタ・ハンマ・ブレード・ロータなどの水平回転体が垂直回転軸の周りに放射状かつ上下複数段に取り付けられたものである。横型のものは横型の容器内において、カッタ・ハンマ・ブレード・ロータなどの垂直回転体が水平回転軸の周りに放射状かつ左右複数列に取り付けられたものである。両タイプのうちで、自重で垂直落下する処理対象物を水平回転体でヒットする縦型のものは被打撃物に対する剪断作用が大きい。これに比べ、垂直落下する処理対象物を垂直回転体でヒットする横型のものは被打撃物への剪断作用が起こりがたい。したがって特別の事情がないかぎり、剪断作用の大きい縦型の回転式処理手段を用いるのがよいといえる。被打撃物を細かく破砕するときも回転式処理手段は高い破砕力を発揮する。
回転打撃式処理技術のうちの縦型の一例が特許文献1〜2に開示されている。これは縦型円筒容器の中心部に設けられた縦型回転軸に多数の打撃鎖が放射状かつ多段に取付けられたものである。特許文献1〜2の技術によるときは、回転軸に対して多数かつ多段に取り付けられた打撃鎖を高速回転させて水平浮揚回転状態にした後、円筒容器の上部からその内部に投入した固形の処理対象物を各打撃鎖で打撃破砕する。このような打撃鎖で処理対象物を破砕するときは、高度の破砕効率が期待できるかのようである。しかし当該文献技術のような上下多段の回転式打撃鎖で処理対象物を破砕するときは、打撃鎖による破砕効率が下段になるほど低下することがある。理由は、最上段の打撃鎖で打撃された処理対象物がその打撃方向へ飛行して打撃鎖と同じ方向へ回転するからである。すなわち上二段目以降では、打撃された被打撃物(処理対象物)が打撃部材(打撃鎖)の回転方向へ回転することとなり、その被打撃物の回転速度に反比例して打撃部材の打撃力(被打撃物への破砕力)が小さくなる。したがって上下多段の打撃鎖の場合、最上段以外のものは最上段打撃鎖のような高破砕機能を発揮することができない。一方で処理対象物も、処理1回あたりの破砕率(細粒化の度合い)が低くなるから、とくに粉状や粒状などの処理物を得るときは処理回数が多くなる傾向を示す。
特許文献1に開示された先行技術は、また、円筒容器の内壁面に誘導案内板を設けることで被打撃物(処理対象物)を旋回打撃ゾーンへ戻すようにしている。このようにしたときの被打撃物は、打撃部材(打撃鎖)による理論的回数の打撃作用を受けるかのごとくである。しかしこれにはつぎのような不都合がともなう。それは円筒容器の内壁面から突出した誘導案内板との衝突を回避するため、打撃鎖を短くしなければならないことである。これが原因で打撃鎖先端と円筒容器内壁面との間にかなり大きな無打撃空間(打撃鎖の打撃作用が及ばない空間)が生じるたりする。ちなみにいうと、この種の処理においては、打撃による回転で遠心力を得た被打撃物が無打撃空間へ飛散する傾向が多々ある。こうした場合は、被打撃物の多くが打撃鎖の打撃作用を受けないまま円筒容器の内壁面に沿って底部へと短絡的に落下してしまう。ゆえに破砕効率(処理効率)がその分だけ低下することになる。
縦型打撃鎖処理技術の他の一例として開示された特許文献3の破砕処理技術は、ケーシングの内部において、上部の供給口から下部の排出口にわたって破砕部が設けられた設けられたものである。この場合の破砕部は、供給口に近い粗引き回転刃やその下位に配列された水平放射状かつ多段のハンマー、さらには、垂直な縦通固定刃や水平な固定刃などを主体にして構成されている。したがってハンマーや刃物など異なる破砕器具を備えた当該文献技術の場合は、それぞれの破砕器具が所定どおりに機能するとき、細やかな破砕が行える。とはいえ当該文献技術の場合も、縦通固定刃をケーシングの内壁面に取り付けたことで各段のハンマーを短くしなければならず、そのために特許文献1と同様の無打撃空間が生じる。もちろん特許文献3には円筒容器の内壁面沿いに落下する被打撃物(処理対象物)の対策がみられないから、処理効率の低下が避けがたい。
特開平06−246178号公報 特開平10−263424号公報 特開2003−275607号公報
本発明はこのような技術課題に鑑み、高品質処理・高処理能力・作業性・経済性・汎用性などを満足させることのできる処理対象物の処理方法と処理装置を提供しようとするものである。
本発明に係る処理対象物の処理装置と本発明に係る処理対象物の処理方法所期の目的を達成するために下記<01>〜<07>に提示する課題解決手段を特徴とするものである。
<01> 上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器内に、相対的に上位の打撃処理空間部と相対的に下位の衝突処理空間部とが設定されていること、および、
処理容器内の中心領域に垂直な回転軸が配置されていること、および、
回転軸の外周部に放射状に取り付けられた水平方向に長い水平回転打撃用の回転打撃部材が、相対的に上位の打撃処理空間部に介在していること、および、
処理容器の内壁面と処理容器軸心部の周りとにわたり配置されて放射状に分布する回転運動抑制用の衝突部材が、相対的に下位の衝突処理空間部に介在しているとともに、その衝突部材が放射状分布する水平面内には処理対象物の自重落下可能な空間が残存していること、および、
回転軸回転駆動系の機械が連結されていること
を特徴とする処理対象物の処理装置。
<02> 縦型円筒状の処理容器内に上下複数段の打撃処理空間部が設定されてそれぞれの打撃処理空間部に水平回転打撃用の回転打撃部材が介在しており、
処理容器内にあって各打撃処理空間部相互の上下隣接部間に介在する空間の一つが以上衝突処理空間部として設定されているとともに、その衝突処理空間部には、処理容器の内壁面と処理容器軸心部の周りとにわたり配置されて放射状に分布する回転運動抑制用の衝突部材が介在している
上記<01>に記載された処理対象物の処理装置。
<03> 処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導するための中寄せガイドが衝突部材の衝突面に設けられている請求項1〜2のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
<04> 衝突処理空間部には、逆円錐状内周面を有するものであって処理容器の内壁面に設けられた案内部材と、円錐状外周面を有するものであって処理容器の軸心部周りに設けられた案内部材とが介在しており、
放射状に分布する回転運動抑制用の衝突部材が、処理容器内壁面側にある案内部材の内周面と処理容器軸心部側にある案内部材の外周面とにわたり取り付けられている
上記<01>〜<03>のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
<05> 上記<01>〜<02>のいずれかに記載された処理対象物の処理装置を用意するとともに当該装置を用いて処理対象物を処理するための方法において、
打撃処理空間部の回転打撃部材を回転駆動系の機械によって水平回転させること、および、
回転打撃部材が水平回転状態にあるときには、処理対象物を容器入口から処理容器内に投入して当該処理対象物を重力落下させること、および、
処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に打撃処理空間部内を通るときには、当該処理対象物を水平回転状態の回転打撃部材で打撃処理すること、および、
処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に衝突処理空間部内を通るときには、放射状衝突部材の衝突面に当該処理対象物を衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制すること
を特徴とする処理対象物の処理方法。
<06> 上記<03>に記載された処理対象物の処理装置を用意するとともに当該装置を用いて処理対象物を処理するための方法において、
打撃処理空間部の回転打撃部材を回転駆動系の機械によって水平回転させること、および、
回転打撃部材が水平回転状態にあるときには、処理対象物を容器入口から処理容器内に投入して当該処理対象物を重力落下させること、および、
処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に打撃処理空間部内を通るときには、当該処理対象物を水平回転状態の回転打撃部材で打撃処理すること、および、
処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に衝突処理空間部内を通るときには、放射状衝突部材の衝突面に当該処理対象物を衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制し、かつ、衝突部材衝突面に設けられた中寄せガイドにより当該処理対象物を処理容器軸心部と処理容器内壁面との間に誘導すること
を特徴とする処理対象物の処理方法。
<07> 上記<04>に記載された処理対象物の処理装置を用意するとともに当該装置を用いて処理対象物を処理するための方法において、
打撃処理空間部の回転打撃部材を回転駆動系の機械によって水平回転させること、および、
回転打撃部材が水平回転状態にあるときには、処理対象物を容器入口から処理容器内に投入して当該処理対象物を重力落下させること、および、
処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に打撃処理空間部内を通るときには、当該処理対象物を水平回転状態の回転打撃部材で打撃処理すること、および、
処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に衝突処理空間部内を通るときには、処理容器内壁面側案内部材の逆円錐状内周面による処理容器内軸心方向への処理対象物誘導と、処理容器軸心部側案内部材の円錐状外周面による処理容器内壁面方向への処理対象物誘導とを行いつつ、両案内部材の内外周面間にわたる放射状衝突部材の衝突面に当該処理対象物を衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制すること
を特徴とする処理対象物の処理方法。
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置は、処理容器内を重力落下する処理対象物について既述のように処理するものである。したがって当該処理方法と当該処理装置によるときは、つぎのような効果が得られる。
[重要課題1]重力落下している物処理対象物を高速回転中の回転打撃部材で打撃したとき、その処理対象物は破砕・攪拌・混合のうちの一つまたは二つ以上の作用を受ける。重力落下物を水平回転打撃エネルギでこのように打撃処理するときは処理速度が速い。しかも上下複数段のように、数次にわたる処理を連続実施するときは総合的な処理能力も高くなる。しかしながらこのようなことは見かけ上だけといえる。実際上はつぎのような理由でそうならないことが多い。すなわち、はじめの処理を終えた処理対象物(一次処理物)は、その初回の水平回転打撃で水平方向へと高速回転しつつ次段の回転打撃部材に至るのであるが、かかる水平回転状態の一次処理物は次段の回転打撃部材と回転方向が同じであるため共回り現象をきたす。回転打撃部材(打撃物)と一次処理物(被打撃物)との関係において両者が同じ方向に回転(共回り)するときは、被打撃物に対する打撃物のインパクトが小さくなる。とくに両者が同速同方向へ水平回転運動したりするときは、インパクトがないに等しくなる。したがって複数回(上下複数段)の処理にみあうほどの処理効果が得られない。
[効果1]本発明方法や本発明装置の場合は、容器入口から処理容器内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口に至るまでの間、各打撃処理空間部において処理対象物を回転打撃部材により打撃処理するだけでなく、衝突処理空間部で処理対象物を衝突部材に衝突させて処理し、同時に当該処理対象物の水平回転運動を衝突部材で抑制する。このようにするときの処理対象物は、はじめの打撃エネルギを受けたときに一次処理物となって水平回転運動し、つぎの衝突エネルギを受けたときには二次処理物となって水平回転運動が抑制される。しかも当該二次処理物は、水平回転運動状態の一次処理物を衝突部材に衝突させるだけで得られるから、処理エネルギが不要でランニングコストがほとんど発生しない。二次処理物は、また、水平回転運動を抑制された処理物になる。したがってこの後も引き続いて処理するというときの二次処理物は、その後段の回転打撃部材による打撃エネルギを共回りのない状態で効率よく受け、処理効果の高い三次処理物になる。三次処理物が以降において上記と同じ打撃・衝突・運動抑制などの処理を受けるときは、このようにした場合の処理効果が上積みされていく。したがって処理対象物は、打撃や衝突など異種のエネルギを数次にわたって効率よく受け、高品質のものに仕上がる。ゆえに本発明方法や本発明装置によるときは、少ない処理エネルギで高能力を発揮しながら処理対象物を高速かつ高品質に仕上げることができる。
[効果2]上記において衝突部材が放射状に分布したものであるときは、衝突部材に対する一次処理物〜数次処理物などの衝突機会が多くなり、その衝突回数に比例して衝突処理効果や運動抑制効果が増す。
[効果4]上記において衝突部材が処理容器内で固定されているときは、一次処理物〜数次処理物などに対する衝突エネルギを大きくすることができ、当該処理物の水平回転方向の動きも確実に抑制することができる。これはすなわち、処理対象物を数次にわたって処理するときに、打撃エネルギや衝突エネルギの有効利用率を高めることができるということである。
[効果5]上記における処理容器内で、各打撃処理空間部の上下隣接部間にある各水平空間のすべてを選択し、その選択されたすべての水平空間に衝突部材を介させて該各水平空間を衝突処理空間部にするときは、すべての段の処理能力を高めることができる。
[効果6]上記において、衝突部材の衝突面に設けられた中寄せガイドで一次処理物〜数次処理物などを処理容器内壁面と処理容器軸心部との間に誘導するときは、はじめの段だけでなく、他の段においてもそれらを回転打撃部材で確実に打撃することができる。これは十分な打撃を受けることなく処理容器内壁面に沿って落下する「打撃不十分な処理物」がほとんど生じないということである。したがって、バラツキのない均質な処理物を効率よく得ることができる。
[重要課題2]一般に、処理容器内での処理対象物(一次処理物〜最終処理物を含む)は処理容器内で散乱するものである。とくに一次処理物などは処理容器の内壁面側にまで飛散することが多い。このような場合に、回転打撃部材先端と処理容器内壁面との間に隙間や空間があったりすると、そこに飛散した当該散乱物が処理容器の内壁面に沿って落下する。これは処理対象物が回転打撃部材で打撃されずに落下するのであるから、その処理対象物は未処理ないし処理不十分なものとなる。
[効果5]上記のような場合において、衝突処理空間部と対応する処理容器内壁面に設けられた逆円錐状内周面を有する案内部材で処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導するときは、当該処理対象物が回転打撃部材で確実に打撃される。したがってこの場合も、バラツキのない均質な処理物が効率よく得られる。
[重要課題3]上記における回転打撃部材についていうと、周速は最先端部が最高で、基端部に向かうにしたがい漸減する。したがって回転打撃部材の最先端部に近づくほど、処理対象物はより大きな水平回転打撃エネルギを受けることになる。これを受けるようにするためには応分の技術配慮が要求される。
[効果6]このような場合に、衝突処理空間部と対応する処理容器軸心部の周りに設けられた円錐状外周面を有する案内部材で処理対象物を処理容器の内壁面方向へ誘導すると、処理対象物は回転打撃部材の最先端部側で打撃される確率が高くなり、それによって既述の高速処理・高能力処理・高品質処理をより確実なものにすることができる。
[効果7]上記一方の案内部材(逆円錐状内周面を有するもの)は、処理物を案内するものでありながら、衝突部材の取付具を兼ねたり処理容器の補強部材を兼ねたりするので、一部品としての有効利用率が高いものになる。しかも逆円錐状内周面を取付面として利用する場合には衝突部材先端部に対する取付面積が大きくなり、衝突部材を安定して取り付けることができる。さらに上記他方の案内部材(円錐状外周面を有するもの)も、処理物を案内するものでありながら、衝突部材基端部の集結具を兼ねて当該基端部を安定状態するするから、一部品としての有効利用率が高いものになる。
[効果8]本発明方法や本発明装置は、縦型円筒状の処理容器・垂直な回転軸・複数段の回転打撃部材・一つ以上の衝突部材・回転駆動系の機械など、これらを主体にして簡潔に構成したり簡易に実施したりすることができるから設備上の経済性や作業性に優れる。それに処理対象物などは、単一種または複数種の固体でもよいし固体とそれ以外のもの(液体および/または気体)とを併せたものでも構わないから種類や組み合わせを問わず、したがって各種の処理対象物の処理に適用可能な汎用性もある。
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置について、これらの実施形態を添付図面に基づき説明する。その場合に、はじめに説明されるのは図1〜図5に例示されたものである。
図1〜図5に例示された本発明処理装置は支持台11・電動機15・伝動系16・処理容器21・回転軸31・回転打撃部材41〜44・案内部材51・61・衝突部材71・その他で構成されている。これに加え、処理対象物の搬入系81・処理済み処理対象物の搬出系82・添加物(添加材・添加剤)の供給系91なども付帯している。本発明処理装置を構成するための部品や部材の材質は、とくに説明しないかぎり金属製である。この場合の金属としては耐衝撃性など機械的特性の優れた鋼がよく採用される。ただし材質が明らかな周知部品や周知部材については金属製でないこともある。
図1で明らかな支持台11は台座12とその上の架構物13とからなる。この場合の架構物13は、支柱・梁・桁・筋交いなどを建て込んだり組み付けたり組み立てたりすることで台座12の上に構築され、立方体形または直方体形の骨格構造をしている。このような構造の架構物13は後述の処理容器21を組み付けて支持するのに適している。さらに架構物13上の一側には後述の電動機(モータ)15を取付支持するための台枠14が設けられている。台座12・架構物13・台枠14などは主に金属からなるが、木材・合成樹脂・複合材などの周知材料が併用されることもある。
上記図示例の処理容器21は図1・図2を参照して明らかなように、縦型で円筒状のものである。この場合の「円筒状」はつぎのような筒状形態を含む上位概念語である。すなわち「円筒状」の語は、径の一定した単純円筒形のほか、径の異なる部分・円錐形を有する部分・逆円錐形を有する部分のうちのいずれか一つ以上を有するもの、全体が円錐形を有するもの、全体が逆円錐形を有するものなどを含むものである。図1〜図5の実施形態で処理容器21は、胴部が径の一定した円筒形をしており、下部側の一部が逆円錐形をしている。処理容器21の上部には落下導入案内用のシュート(周知)が取り付けられ、そこが処理容器21の入口22となっている。入口22には、これを開閉するための板状の蓋体23が取り外し自在に施されている。一方で処理容器21は開口された下面を有し、その下面開口が処理容器21の出口24となっている。処理容器21の内部には、回転軸31・複数の回転打撃部材41〜44・逆円錐状の内周面を有する筒状の案内部材51・円錐状の外周面を有する筒状の案内部材61・衝突部材71や、その他が後述するような態様で装備される。
図1を参照して、回転軸31の支持用として処理容器21に設けられた上下一対の軸受32・33は周知のものである。上側の軸受32は、処理容器21の上壁中央上面に配置されて固定されている。下側の軸受33は処理容器21内の軸心部下方に配置され、処理容器21の胴壁を貫通した放射状のステー34で固定支持されている。回転軸31は充実型(軸状)または中空型(パイプ状)のものである。回転軸31の外周面に設けられた複数段の各取付部35は、上下一対の輪形板がこれらの間に差し込み可能なスペースを介在して回転軸31の外周面に取り付けられたものである。この各段の取付部35には、ロックピンなどのピンを挿入するための複数のピン孔が周方向に等間隔で形成されている。回転軸31は図1のように、処理容器21内の軸心部に配置されて両軸受31・32で回転自在に両端支持される。回転軸31には、また、回転打撃部材41〜44のうちのいずれか一つ以上が装備されるが、その回転打撃部材41〜44の構成は図3を参照してつぎのようなものである。
図3(A1)(B1)の回転打撃部材41は、長い板状・長い角材状・ブレード状などのうちから選択された単一部材を打撃部材41aとするものである。一例として当該図示例では長い板状の打撃部材41aが採用されている。打撃部材41aとしてはほかに、板材の表面に多数の突起を有するもの・外周面のところどころに瘤状の隆起部を有する棒状のもの・先端にハンマヘッドを有する棒状のものなどがある。図3(A1)(B1)の回転打撃部材41には、また、上下一対の連結片41dがピン41eを介して基端部に回転自在に取り付けられている。その一対の連結片41dにはこれらの間に介在された連結部材41fがピン41gで回転自在に取り付けられている。
図3(A2)(B2)に例示された回転打撃部材42は、第1打撃板42a・第2打撃板42b・スペーサ42cなどを主要部品とするものである。第1打撃板42aや第2打撃板42bはいずれも断面四角形した長手のものであるが、長さや厚さに関しては第1打撃板42aのそれが第2打撃板42bのそれを上回る。この場合は、第1打撃板42aの上下両面にスペーサ42cを介在して第2打撃板42bを取り付けることで、先端や幅などの揃った回転打撃部材42が図示のように構成される。このときの部品結合手段としては主に金属溶接が採用されたりする。他は上記と同様、上下一対の連結片42dが第1打撃板42aの基端部にピン42eで回転自在に取り付けられ、一対の連結片42dにも連結部材42fがピン42gで回転自在に取り付けられる。
図3(A3)(B3)に例示された回転打撃部材43の場合は、長短二種の第1打撃板43aおよび第2打撃板43bと、長短二種のスペーサ43c・43dとを主要部品とするものである。第1打撃板43aや第2打撃板43bも断面四角形で長手のものである。これらについては、はじめ第1打撃板43aの上下両面にスペーサ43c・43dを介して一層目の第2打撃板43bが取り付けられる。つぎに表裏一層目の各第2打撃板に対しスペーサ43cを介して二層目の第2打撃板43bが取り付けられる。かくて先端や幅が整然と揃った図示の回転打撃部材43が構成される。このときの部品結合手段も上記と同じである。第1打撃板43aとスペーサ43dとで構成される回転打撃部材43の基端部には、上記と同様にして、上下一対の連結片43eがピン43fで回転自在に取り付けられ、一対の連結片43dにも、上記と同様にして連結部材43fがピン43gで回転自在に取り付けられる。
図3(A4)(B4)に例示された回転打撃部材44についていうと、これは基端部側の外周にストッパ44bを有していたり、先端部側の外周に雄ネジ(図示せず)を有していたりするコアロッド44aと、三角形以上の任意多角形からなる打撃板44cと、コアロッド44aの雄ネジに対応する雌ネジ44dとを主要部品にしている。そのうちの一部では、コアロッド44aの基端部が扁平に形成されてそこにピン孔が設けられる。打撃板44cの代表例は、中心孔を有する四角形の座金からなるものである。これらの部品を組み合わせるときは、10〜20゜ほど周方向の位相ずれが順次生じるような態様で多数枚の打撃板44cがコアロッド44aの外周部に嵌め込まれ、この嵌め込み状態を保持するために、コアロッド44aの先端部に雌ネジ44dが締め付けられる。かくて回転打撃部材44が構成される。各打撃板44cの回り止めを確実にするために、打撃板44c相互をあらかじめ溶接しておいてよい。この組み付けのあとで、コアロッド44aと各打撃板44cや、ストッパ44bと打撃板44cとを溶接しても構わない。コアロッド44aの基端部にも、ピン44fを介して上下一対の連結片44eが回転自在に取り付けられ、一対の連結片44dには連結部材44fがピン44gで回転自在に取り付けられる。
図1〜図5の実施形態における回転打撃部材41〜44には、上述した各種のものがある。これらのうちのいずれを選ぶかは自由である。したがって、以下に述べるようにして回転打撃部材41〜44のいずれかを回転軸31に対して上下多段に取り付けるとき、回転打撃部材は同種のもので統一されてもよいし、異種のものが組み合わされてもよい。ちなみにいうと、回転打撃部材41は処理対象物に対する切断作用に優れたもの、回転打撃部材42は処理対象物に対する大割り作用(大きな片に砕く作用)に優れたもの、回転打撃部材43は処理対象物に対する中割り作用(大割りと小割りとの中間片に砕く作用)に優れたもの、回転打撃部材43は処理対象物に対する小割り作用(小さな片に砕く作用)に優れたものである。この場合において、同種の回転打撃部材で統一するときの一例では回転打撃部材41〜44のうちのいずれか一種が採用され、異種の回転打撃部材を組み合せるときの一例では、大割り用回転打撃部材42が上段配置、中割り用回転打撃部材43が中段配置、小割り用回転打撃部材44が下段配置というように所望の処理具が組み合わせ採用される。
上記において回転打撃部材41〜44のいずれを採用した場合でも、その回転打撃部材は以下のような態様で回転軸31に取り付けられる。したがって以下の説明では、代表して回転打撃部材41の取付例を述べる。
図1〜図2における回転軸31の取付部35を参照して、最上段の取付部35・上から二段目の取付部35・最下段の取付部35には、それぞれ回転打撃部材41の基端部側にある連結部材41gが介在される。こうした後の回転打撃部材41は、取付部35と連結部材41gとにわたって差し込まれたロックピン36を介してそれぞれの取付部35に取り付けられる。このとき各段の取付部35に取り付けられる複数の回転打撃部材41は、一段あたり二放射以上であり、望ましくは三放射以上の放射状である。一例として図2には六放射状の回転打撃部材42が示されている。回転軸31の各取付部35に対する回転打撃部材42〜44などの取り付けも上記に準ずる。すなわち回転打撃部材42〜44の連結部材42g〜44gが各段の取付部35に介在され、その介在状態がロックピン36で固定される。このような回転打撃部材41〜44については、連結片41d〜44dや連結部材41g〜44gが省略された場合でも、これらの基端部を既述の取付部35にピン止めすることができる。さらに「水平な回転打撃部材41〜44」とか「回転打撃部材41〜44が水平」とかいうときの「水平」は完全な水平状態のみを指すのでなく、たとえば回転打撃部材41〜44が一定角度の範囲内で上向きまたは下向きに傾斜している場合でも、それらを「水平」という。この場合の水平線に対する上向き傾斜角度あるいは下向き傾斜角度は15度以下であり、望ましくは5度以下である。
図1・図4・図5を参照するところの処理容器21内で、相対的上位に位置する回転打撃部材41と相対的下位に位置する回転打撃部材41との間、すなわち、上段回転打撃部材41と中段回転打撃部材41との間や、中段回転打撃部材41と下段回転打撃部材41との間に、衝突部材71が配置される。これに関する図示の実施形態では、二つの案内部材51・61との組み合わせで衝突部材71が処理容器21内に装備される。したがって衝突部材71については、両案内部材51・61など関連部材も含めて説明する。さらにいうと、処理容器21内の各空間を先行説明してから衝突部材71などを説明する。
図1の処理容器内において、上段の回転打撃部材41は上段の打撃処理空間部にあり、中段の回転打撃部材41は中段の打撃処理空間部にあり、下段の回転打撃部材41は下段の打撃処理空間部にある。これに対する衝突部材71は、上段の打撃処理空間部と中段の打撃処理空間部との間や、中段の打撃処理空間部と下段の打撃処理空間部との間にそれぞれ配置される。この衝突部材71の配置される空間が衝突処理空間部となる。
図4・図5を参照して衝突部材71は、両端部が傾斜した逆台形状のものであって二枚の立面平行した帯板72と、両帯板72の先端部側で当該両帯板72を結合している端面板73とからなる。これに対する案内部材61は筒状の円錐形材を二分割以上に分割したものであり(図示例:四分割)、それぞれの分割片62の両端部にフランジ63が形成されている。案内部材61で円錐状の外周面は、後述のような案内機能をはたす傾斜案内面64となる。図5から理解できるように、複数の衝突部材71と案内部材61とは、フランジ63を介して分割片62をリング状に集合した後、突き合わせ状態にあるそれぞれのフランジ63を各衝突部材71の基端部(両帯板72の先端部)内に差し込み、これらの重なり部分を周知の止具(ボルト・ナット)で締め付け固定することで組み立てられる。他方、図1・図4で明らかな案内部材51は筒状の逆円錐面材からなり、その逆円錐形をした内周面が後述の案内機能をはたす傾斜案内面52となっている。図1を参照して明らかなように、案内部材51は処理容器21内の前記衝突処理空間部に配置され、かつ、周方向に等間隔をなす複数の取付具25を介して所定レベルの処理容器内壁面に取り付けられる。案内部材61と合体された放射状の各衝突部材71も、まず衝突処理空間部に配置され、つぎに各先端の端面板73が案内部材51の内周面にあてがわれ、それから各端面板73と案内部材51とにわたる固定手段たとえばボルト・ナットのような止具や溶接手段などを介して案内部材51に取り付けられる。かくて放射状をした複数の衝突部材71は、衝突処理空間部に固定装備される。
図示例の場合、回転打撃部材41は上下三段、衝突部材71は上下二段である。さらにいうと、それぞれの衝突部材71は「上下に隣接する二つの回転打撃部材41の間」すなわち「最上段にある回転打撃部材41と中段にある回転打撃部材41との間」や「中段にある回転打撃部材41と最下段にある回転打撃部材41との間」というように、すべての回転打撃部材41の上下隣接部間に介在されている。これについて、回転打撃部材41は少なくとも二段、衝突部材71は少なくとも一段あればよい。したがって、回転打撃部材41や衝突部材71の段数については、図示例の場合に比して増加または減少することがある。
上述した処理容器21は図1において架構物13の上部側に組み付けられる。この場合に処理容器21と台座12との間には空間が介在している。一方で周知の電動機15は台枠14に組み付けられる。電動機15と回転軸31とにわたる伝動系16は、周知の原動プーリ17・従動プーリ18・エンドレスベルト19などである。したがって、この伝動系16については、原動プーリ17が電動機15の出力軸に取り付けられたり従動プーリ18が回転軸31の上端部外周に取り付けられたりするとともに、ベルト19が両プーリ17・18にわたって掛け回されたりする。このような構成での電動機15や伝動系16は、回転軸31に対する回転駆動系の機械に該当する。さらに処理容器21の入口22に対応して処理対象物の搬入系81が配置されているとともに処理容器21の出口23に対応して破砕対象物の搬出系82が配置されている。これらの搬入系81や搬出系82は一例として周知のベルトコンベアからなるものである。処理容器21には、このほか、添加物の供給系91も装備されている。この供給系91は流量制御器や開閉弁を有する配管を主体にして構成されたものであり、その配管の先端部が処理容器21内の上部側に挿入され、その配管の基端部が図示しない供給源に接続されている。
本発明における処理対象物はつぎのようなものである。処理対象物は「固体」「固体と液体との混合物」「固体と気体との混合物」「固体と液体と気体との混合物」のいずれかであり、他の観点において、「無機物」「有機物」「無機物と有機物との混合物」のいずれかであったりする。この場合の固体・液体・気体は、天然(自然)のものであるか、人工(人造)のもであるかを問わない。処理対象物の具体的なものは、「泥」「土」「砂」「礫」「石」「岩」などのうちから選ばれた一以上のものであったり、また、泥を含む二種以上の混合物・土を含む二種以上の混合物・砂を含む二種以上の混合物・礫を含む二種以上の混合物・石を含む二種以上の混合物・岩を含む二種以上の混合物などのうちから選択された一以上のものであったりする。その他のものとしては、「ヘドロ」「泥土」「粘性土」「砂質土」「礫質土」「土塊」「粘性土塊(ロームや浚渫土)」「粘土塊」「泥質岩」「風化した珊瑚礫混じり土」「風化岩(泥岩・凝灰岩・花崗岩など)」「風化岩塊混じり土」「玉石(河川・湖沼・海岸などでみられるもの)」「砕石(市販品)」「下水汚泥スラッジ」「有機質土」「弱溶結堆積物(火砕流堆積物・降下火砕堆積物・それらの二次堆積物などであって軽石質ないし火山灰質の白色を帯びたものも含む)」「火砕流堆積土」「崖錐土」「建設発生土」「ピート」「貝殻」「甲殻類の殻」「卵殻」「魚骨」「動物骨」「乾物」不要ガラス」「不要瀬戸物」「不要半導体」「劣化コンクリートやその他のコンクリートおよびコンクリート塊」「不良鉱物結晶」「廃棄プラスチックを含む各種のプラスチック」「廃木材」「流木」「雑草」「藁」「チップ状生木」などや、これらのうちの二種以上が混じり合ったものをあげることができる。処理対象物が有害物質で汚染されていることもある。
本発明における添加物(添加材・添加剤)も、「固体」「固体と液体との混合物」「固体と気体との混合物」「固体と液体と気体との混合物」のいずれかである。このような添加物も、また、「無機物」「有機物」「無機物と有機物との混合物」のいずれかであったりする。添加物の具体的なものは、「生石灰(粉状・塊状など)」「消石灰(粉状・塊状など)」「セメント系固化材(粉状・塊状・液状など)」「石灰系固化材(粉状・塊状・液状など)」「高分子系安定剤(粉状・液状など)」「土質安定用ポリマ(粉状・液状など)」「増粘剤(粉状・液状など)」「農業用肥料(粉状・液状など)」「廃棄石炭灰(粉状・液状など)」「ベントナイトその他の止水材(粉状・液状など)」「短繊維(金属系のもの・炭素系のもの・石油材料系のものなど)」「一般廃棄物焼却灰スラグ」「土工用軽量発砲ビーズ」「土工用水砕スラグ」「分離防止剤(粉状・液状など)」「水」「海水」「空気」「酸素」「中和剤」「アルカリ性ガス」「酸性ガス」などである。
本発明において処理対象物に添加物を加えて以下のように処理するとき、処理対象物のいずれかを添加物として採用したり、逆に添加物(ただし気体単独のものや液体単独のものは除く)を処理対象物として採用したりすることもある。このような場合において、いずれを処理対象物として扱い、いずれを添加物として扱うかは、それほど重要でない。取り扱い上は、配合割合の多いものを処理対象物とし、配合割合の少ないものを添加物とすることで十分である。
本発明の図1〜図5に例示された実施形態では、処理対象物の処理時、電動機15・搬入系81・搬出系84をオンにして運転状態にする。このような運転状態にすると、電動機15の動力が伝動系16を介して回転軸31に伝わる。したがって回転軸31は、回転打撃部材41(42〜44)をともなって高速で水平回転する。ちなみにこのとき、回転打撃部材41(42〜44)などはその先端部の周速が50〜1000km/時となるようにする。具体的一例として、回転軸31の回転数を1000回転/分にしたりする。
上記のような運転状態にあるとき、図1の搬入系81は処理対象物を搬送しながらこれを処理容器21の入口22から処理容器21内に投入する。一方で供給系91は、必要なときのみ所要の添加物を処理容器21内に供給する。処理容器21内に投入されて重力落下する「処理対象物」または「処理対象物+添加物」(以下、処理対象物+添加物の場合も単に処理対象物という)は、はじめ上段の打撃処理空間部にある回転打撃部材41で打撃されて一次処理物になる。すなわち処理対象物は、回転打撃部材41の水平回転打撃エネルギにより、破砕・攪拌・混合のうちのいずれか一つ以上の作用を受けて一次処理物になる。ここで「破砕」は処理対象物および/または添加物が小さく砕けること、「攪拌」は破砕物相互が掻き混ぜられたり破砕物と添加物とが掻き混ぜられたりすること、さらに「混合」は破砕物相互が均質に混じり合ったり破砕物と添加物とが均質に混じり合ったりすることである。一次処理物についてさらにいえば、先行の打撃エネルギを受けたことで水平回転運動している。水平回転運動状態の一次処理物は、その後の重力落下で上段の衝突処理空間部に至ったときに当該空間部の衝突部材71と衝突する。より具体的には、両案内部材51・61の傾斜案内面52・64で確実な衝突方向へと案内されながら、水平運動状態の一次処理物が衝突部材71と衝突する。ここで衝突エネルギを受けた一次処理物も破砕・攪拌・混合などの一つ以上を受けて二次処理物となり、これと同時に当該処理物の水平回転運動が抑制される。この衝突後の重力落下で中段の打撃処理空間部に至った二次処理物は、当該空間部の回転打撃部材41により打撃されて三次処理物になる。すなわち上記と同様、破砕・攪拌・混合などの一つ以上を受けて三次処理物となる。水平回転運動を抑制された後の二次処理物については、これが中段の打撃処理空間部で再打撃を受けるまでは回転打撃部材41と同方向に回転することがない。したがって二次処理物は、回転打撃部材41との共回りがない状態において再打撃エネルギを効率よく受け、処理効果の高い三次処理物になる。三次処理物も二回目の打撃エネルギを受けたことで水平回転運動する。かかる再打撃後の重力落下で下段の衝突処理空間部に至った三次処理物は、両案内部材51・61の傾斜案内面52・64で確実な衝突方向へと案内されながら当該空間部の衝突部材71と再衝突し、その際に破砕・攪拌・混合などの一つ以上を受けて処理効果の高い四次処理物となる。これと同時に当該処理物の水平回転運動が抑制される。水平回転運動を抑制された後の四次処理物は、その水平回転運動抑制状態において下段の打撃処理空間部に至り、ここで再三の打撃を受けて処理効果の高い五次処理物になる。この五次処理物の処理効果が高い理由は、共回りがない状態で打撃されるからである。かくて数次にわたる処理を終えた処理対象物すなわち五次処理物は、処理容器21の出口24から搬出系82上に落下し、当該搬出系82を介して所定の場所まで搬送される。
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置について、前記以外の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図6・図7に例示されたものは衝突部材71の一部の構成が前例のものと異なる。すなわち、この図示例のものでは、衝突部材71の衝突面に中寄せガイド74が設けられている。さらに詳しくいうと、中寄せガイド74は、衝突部材71の衝突面を構成している帯板72の表面にあって、その基端部と先端部との間に立面状態で取り付けられている。帯板72に対する中寄せガイド74の取付手段は代表的一例として溶接である。中寄せガイド74は、また、その先端部が案内部材51の傾斜案内面52と同勾配で傾斜しているものであり、この中寄せガイド74の先端部が案内部材51の傾斜案内面52に単に当接していたり、または、溶接その他の固定手段を介して固定されていたりする。こうして衝突部材71に取付られた中寄せガイド74は、鈍角の範囲内、たとえば110゜〜150゜の範囲内で衝突部材71の衝突面と交差している。図6・図7の実施形態で説明を省略した事項は図1〜図5で述べた内容と実質的に同じかそれに準ずる。
本発明の図6・図7に例示された実施形態でも、当該処理装置を既述の運転状態して処理対象物を処理するものである。かかる処理のときに、一次処理物〜数次処理物は中寄せガイド74で処理容器21の内壁面と軸心部との間の好ましい領域に誘導されるから、二段目以降においてもそれら処理物を回転打撃部材41〜44で確実に打撃することができる。したがってこの実施形態のものでは、打撃不十分な処理物が生じがたく、バラツキのない均質な処理物を効率よく得ることができる。図6・図7の実施形態において、説明を省略した打撃処理作用や衝突処理作用は図1〜図5で述べた内容と実質的に同じかそれに準ずる。
本発明の図6・図7に示された実施形態の変更例についていうと、各衝突部材71の基端部を集結している案内部材61が図8のストレートな筒状体からなることもある。図8の案内部材61は、前記円錐形の筒状体と比べ、処理物を処理容器21の内壁面側へ弾き飛ばす機能が乏しい。けれども回転軸31との衝突を防止して処理物を衝突部材72に衝突させる機能については、円錐形筒状体を採用した前例と同様、十分にある。
図8のものにおいては、また、各衝突部材71の衝突面に取り付けられた中寄せガイド74を省略する実施形態もある。
本発明の実施形態(図示せず)としてつぎの一例もある。それは処理容器21内において、回転打撃部材41(42〜44)を備えた相対的に上位の打撃処理空間部と、衝突部材71を備えた相対的に下位の衝突処理空間部とが、それぞれ一段だけ設けられるものである。これにつき図1を参照していうと、上一段目の回転打撃部材41(42〜44)のみが回転軸31に備えられ、その下位に放射状の各衝突部材71が一段のみ備えられるというものである。この実施形態の場合に案内部材51が省略されることもあり、その場合の各衝突部材71は、それぞれの先端部が直接処理容器21の内面に取り付けられる。
本発明の実施形態(図示せず)としてつぎのような例もある。それはこれまでに述べたすべての実施形態において、処理容器21内にある衝突部材71を回転自在に支持するというものである。このようなケースでは、衝突部材71の先端部は処理容器21の内壁面に固定せず、衝突部材71の基端部側にある案内部材61と回転軸31の外周面とにわたりベアリングを介在させて当該衝突部材71を回転自在に支持することとなる。
上記のごとく衝突部材71を回転自在に支持した実施形態のものにおいて、既述の内容に準じて処理対象物を処理するときは、一次処理物〜数次処理物の衝突力でそれぞれの段の衝突部材71が回り動く。この場合は固定状態の衝突部材71と比べ、処理物に対する衝突処理能力が小さく回転運動抑制能力も小さい。けれども衝突部材71が動くことで衝撃を緩和し、回転運動抑制も穏やかに行うことができる。したがって処理物に対する大きな衝撃を回避するのが望ましい処理のときに、この実施形態のものは有効である。
本発明において、既述の手段で処理される処理対象物は、単一種からなるときの処理対象物の種類、複数種のもを混ぜてなるときの各処理対象物の種類および配合比、添加物の種類などを任意に選択したり設定したりすることで多種多様のものに仕上がる。こうした場合に得られる具体的処理物を以下に示す。
(1)風化岩塊を多く含むものでつくられた処理物は、ロックフィルダムの遮水材料・ゴミ最終処分場の遮水材料・防水シート層の保護材料など土木用や建築用のものになる。
(2)化学繊維(短繊維)を添加物として含むものでつくられた抗張力性の処理物も、河川堤・切土・盛土法面などが流水や雨水で侵食されるのを防止するために用いられるから土木用のものになる。
(3)チップ化された生木を添加物として含むものでつくられた処理物は、雑木処理や除根処理に適した植生土になるから農林用の一つであるといえる。
(4)軟弱な高含水比の粘性土塊とか石礫とかを含むものをものとし、これに生石灰やセメントのような安定材(添加物)が添加されてつくられた処理物は、安定した土構造物を築造する場合に有用なものとなる。
(5)ロームや浚渫土のような粘性土塊を処理対象物とし、これに生石灰やセメントのような安定材(添加物)や高分子系安定剤(添加物)が添加されてつくられた処理物は、土工用埋め戻し材以外に排水用のサンドマットとしても利用することができる。
(6)石炭灰を添加物として含むものでつくられた処理物は土工用の盛り土材になる。
(7)廃棄コンクリート塊を粉砕してなる処理物は再生砂として有効活用できる。
(8) 有機燐・有機質素化合物などを含んだ汚泥をものとしてつくられた処理物は、微生物培養に適するほかミミズなどの土中小動物の養殖にも適する。
(9)昆虫などの孵化に用いる処理物は適当な水分を含むようにつくられる。
(10)砂礫質土を主体にしてつくられた処理物は養殖場(水底)の敷材や水処理用の濾床材として用いられる。
(11)農業用の土質系の処理物は肥料(添加物)を含んでつくられる。
(12)貝殻類を含むものをであってこれらを粉砕混合してなる処理物は土工用の埋め戻し材になる。
(13)一種以上の貝殻を処理対象物として処理したものは地盤改良材・埋め立て材・敷き均し材・スリップ防止材などになり、また、水質濾過器の濾過材にもなる。
(14)ホタテ釉をつくるときの原料の一部になる貝殻粉も、貝殻を上記の手段で破砕処理することにより得られる。
(15)化学品の合成分野でホタテ貝殻を処理対象物にしてこれからリン酸カルシウムを合成するとき、既述の処理手段でホタテ貝殻を破砕処理することにより、粉状または粒状の当該原料が得られる。
(16)植物生育促進剤の合成分野で甲殻類の殻に含まれるキチン質を抽出するとき、しかもその前処理として甲殻類の殻を粉状または粒状にするとき、本発明の処理手段でホタテ貝殻を破砕処理すればよい。
(16)医薬品の分野で骨粗鬆症の予防や成人病の予防に有効なCaや不飽和脂肪酸・DHAなどを魚骨から抽出する場合であって、その前処理として魚骨を粉状または粒状にするときも既述の破砕手段で魚骨を破砕処理すればよい。
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置は、重力落下中の処理対象物を二種以上のエネルギで破砕し、それによって高い生産能力・作業性・経済性・汎用性などを満足させ、かつ、高品質の処理物を得るというものである。したがって建設・機械加工・化学処理・農業・水産・食品・薬品・水処理・廃棄物処理など各種の分野に適用できる。とくに廃棄物処理の分野でゼロエミッション・リサイクル・リユースをはかるというときに当該方法や当該装置が有効かつ有用なものとなり、処理物も利用度が高く、有価物としての価値の高いものが得られる。
本発明処理手段の一実施形態を略示した縦断面図 図1の処理手段における要部を略示した横断面図 図1の処理手段で用いられる各種回転打撃部材の正面図と側面図 図1の処理手段における他の要部を略示した横断面図 図1の処理手段で用いられる衝突部材の斜視図 本発明処理手段の他の一実施形態における要部を略示した横断面図 図6の処理手段で用いられる衝突部材の斜視図 本発明処理手段の別の一実施形態で用いられる衝突部材の斜視図
21 処理容器
22 入口
23 出口
31 回転軸
41 回転打撃部材
42 回転打撃部材
43 回転打撃部材
44 回転打撃部材
51 案内部材
52 傾斜案内面
61 案内部材
64 傾斜案内面
71 衝突部材
74 中寄せガイド

Claims (7)

  1. 上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器内に、相対的に上位の打撃処理空間部と相対的に下位の衝突処理空間部とが設定されていること、および、
    処理容器内の中心領域に垂直な回転軸が配置されていること、および、
    回転軸の外周部に放射状に取り付けられた水平方向に長い水平回転打撃用の回転打撃部材が、相対的に上位の打撃処理空間部に介在していること、および、
    処理容器の内壁面と処理容器軸心部の周りとにわたり配置されて放射状に分布する回転運動抑制用の衝突部材が、相対的に下位の衝突処理空間部に介在しているとともに、その衝突部材が放射状分布する水平面内には処理対象物の自重落下可能な空間が残存していること、および、
    回転軸回転駆動系の機械が連結されていること
    を特徴とする処理対象物の処理装置。
  2. 縦型円筒状の処理容器内に上下複数段の打撃処理空間部が設定されてそれぞれの打撃処理空間部に水平回転打撃用の回転打撃部材が介在しており、
    処理容器内にあって各打撃処理空間部相互の上下隣接部間に介在する空間の一つが以上衝突処理空間部として設定されているとともに、その衝突処理空間部には、処理容器の内壁面と処理容器軸心部の周りとにわたり配置されて放射状に分布する回転運動抑制用の衝突部材が介在している
    請求項1記載された処理対象物の処理装置。
  3. 処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導するための中寄せガイドが衝突部材の衝突面に設けられている請求項1〜2のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
  4. 衝突処理空間部には、逆円錐状内周面を有するものであって処理容器の内壁面に設けられた案内部材と、円錐状外周面を有するものであって処理容器の軸心部周りに設けられた案内部材とが介在しており、
    放射状に分布する回転運動抑制用の衝突部材が、処理容器内壁面側にある案内部材の内周面と処理容器軸心部側にある案内部材の外周面とにわたり取り付けられている
    請求項1〜3のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
  5. 請求項1〜2のいずれかに記載された処理対象物の処理装置を用意するとともに当該装置を用いて処理対象物を処理するための方法において、
    打撃処理空間部の回転打撃部材を回転駆動系の機械によって水平回転させること、および、
    回転打撃部材が水平回転状態にあるときには、処理対象物を容器入口から処理容器内に投入して当該処理対象物を重力落下させること、および、
    処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に打撃処理空間部内を通るときには、当該処理対象物を水平回転状態の回転打撃部材で打撃処理すること、および、
    処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に衝突処理空間部内を通るときには、放射状衝突部材の衝突面に当該処理対象物を衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制すること
    を特徴とする処理対象物の処理方法。
  6. 請求項3に記載された処理対象物の処理装置を用意するとともに当該装置を用いて処理対象物を処理するための方法において、
    打撃処理空間部の回転打撃部材を回転駆動系の機械によって水平回転させること、および、
    回転打撃部材が水平回転状態にあるときには、処理対象物を容器入口から処理容器内に投入して当該処理対象物を重力落下させること、および、
    処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に打撃処理空間部内を通るときには、当該処理対象物を水平回転状態の回転打撃部材で打撃処理すること、および、
    処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に衝突処理空間部内を通るときには、放射状衝突部材の衝突面に当該処理対象物を衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制し、かつ、衝突部材衝突面に設けられた中寄せガイドにより当該処理対象物を処理容器軸心部と処理容器内壁面との間に誘導すること
    を特徴とする処理対象物の処理方法。
  7. 請求項4に記載された処理対象物の処理装置を用意するとともに当該装置を用いて処理対象物を処理するための方法において、
    打撃処理空間部の回転打撃部材を回転駆動系の機械によって水平回転させること、および、
    回転打撃部材が水平回転状態にあるときには、処理対象物を容器入口から処理容器内に投入して当該処理対象物を重力落下させること、および、
    処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に打撃処理空間部内を通るときには、当該処理対象物を水平回転状態の回転打撃部材で打撃処理すること、および、
    処理容器内を重力落下する処理対象物が容器出口に至るまでの間に衝突処理空間部内を通るときには、処理容器内壁面側案内部材の逆円錐状内周面による処理容器内軸心方向への処理対象物誘導と、処理容器軸心部側案内部材の円錐状外周面による処理容器内壁面方向への処理対象物誘導とを行いつつ、両案内部材の内外周面間にわたる放射状衝突部材の衝突面に当該処理対象物を衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制すること
    を特徴とする処理対象物の処理方法。
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