JPH11304358A - 脱水乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラリーから固形物を分離し乾燥する装置に
関するものであり、機械的な装置を低減させ、スクリー
ンの目詰まりを防止することができる脱水乾燥装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 小孔が開孔され投入されたスラリーを遠
心脱水する遠心分離ドラム２と、遠心分離ドラム２を回
転させる駆動部３と、スラリーに含まれる水分を蒸発さ
せる加熱部５と、駆動部３と加熱部５を制御する制御部
９とを備え、遠心分離ドラム２は剥離性の良い材料もし
くは剥離性の良い塗料を塗布された材料で形成されてお
り、制御部９はスラリーに含まれる固形物が遠心力によ
りドラムスクリーン側壁に略均一の付着層４を形成でき
る所定の回転数以上の回転数で駆動部を回転させるとと
もに、付着層４が形成されたら付着層４が乾燥収縮して
遠心分離ドラム２から離脱するように加熱部５を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スラリーから固形
物を分離し乾燥する脱水乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の脱水乾燥装置は特開平６
−２８１３２５号公報に記載されているようなものが知
られている。図５は従来の脱水乾燥装置の全体構成図で
あって、同公報に示されるものである。図５において、
単一の囲い２０と、その囲いに収納された遠心分離用ド
ラム２１と、乾燥した固形物を掻き取る掻き取り装置２
２と、掻き取られた乾燥物を撹拌するミキシング用具２
３と、遠心分離用ドラムの底部を加熱する加熱装置２４
とから構成されている。

【０００３】そして、乾燥すべき粒粉体を含むスラリー
がドラムスクリーンとしての遠心分離用ドラム２１内に
流入し、遠心分離ドラム２１が回転させられスラリーは
遠心分離用ドラム２１の内壁面にほぼ円筒形に流動させ
られる。そこで、液体はスクリーンの小さな孔より遠心
分離用ドラム２１外に流出する。次に回転数を最大にし
液体の流出が無視できる程度になると、遠心分離用ドラ
ム２１の回転数を低速に落とし掻き取り装置２２が作動
される。掻き取り装置２２はある程度乾燥した固形物に
侵入して、固形物を遠心分離用ドラム２１の内壁から除
去し遠心分離用ドラムの底板上に落とすように作動して
第一乾燥段階を完了する。ここで、掻き取り装置２２
と、遠心分離用ドラム２１底板と遠心分離用ドラム２１
壁の下部の中の１つ以上を加熱する設備が設けられてい
る。この部分の加熱は幾つかの異なる方法で行うことが
できる。

【０００４】第二の乾燥段階として、遠心分離用ドラム
２１は回転させられ或いは逆転させられるが、掻き取り
装置２２とミキシング用具２３は連続的にまたは断続的
に往復回転し遠心分離用ドラム２１の底板を掃く。遠心
分離用ドラム２１の回転方向を変えることと掻き取り装
置２２及びミキシング用具２３の動きとは、遠心分離用
ドラム２１内の固形物の層を撹拌するように調整され、
全ての固形物を反復して加熱部分と接触させ、残存液体
を速やかに蒸発させる。また、充分に乾燥された固形物
はの取出し方法として吸引による空気作用、または機械
的コンベヤー等他の既知の手段により遠心分離用ドラム
２１から搬出されるようになっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の脱水乾燥装置では、遠心脱水後、固形物を乾燥させる
ために加熱部に掻き落とす必要があるため、機械的な掻
き取り装置が必要となる。また、遠心分離ドラム底板に
掻き落とされ、集積した固形物を加熱部分に接触させる
ために機械的な撹拌機構も必要となり、コストアップに
なるという課題があった。

【０００６】また、遠心分離するために高速で遠心分離
ドラムを回転させるため、スクリーン部に微細な固形物
が目詰まりしてしまう。掻き取り装置で目詰まりを解消
することは難しく、メンテナンスは不可欠のものとな
り、また、メンテナンス無くして目詰まりを解消するた
めにはコストアップになるという課題があった。さら
に、乾燥物は不均一な粒状で生成されているため、吸引
または機械的な装置で取出さなくてはならず、コストア
ップになるという課題があった。

【０００７】本発明は、このような脱水乾燥装置におい
て、掻き取り装置及び撹拌装置等を付加せず、メンテナ
ンスも必要でなく、また乾燥物も均一に乾燥され搬出が
容易な脱水乾燥装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の脱水乾燥装置
は、小孔が開孔され投入されたスラリーを遠心脱水する
ドラムスクリーンと、ドラムスクリーンを回転させる駆
動部と、スラリーに含まれる水分を蒸発させる加熱部
と、駆動部と加熱部を制御する制御部とを備え、ドラム
スクリーンは剥離性の良い材料、もしくは剥離性の良い
塗料を塗布された材料で形成されており、制御部はスラ
リーに含まれる固形物が遠心力によりドラムスクリーン
側壁に略均一の付着層を形成できる所定の回転数以上の
回転数で駆動部を回転させるとともに、付着層が形成さ
れたら、付着層が乾燥収縮してドラムスクリーンから離
脱するように加熱部を制御することを特徴としたもので
ある。

【０００９】この発明によれば、掻き取り装置及び撹拌
装置等を付加せず、メンテナンスも必要でなく、また乾
燥物も均一に乾燥され搬出が容易な脱水乾燥装置を実現
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、孔が開
孔され投入されたスラリーを遠心脱水するドラムスクリ
ーンと、ドラムスクリーンを回転させる駆動部と、スラ
リーに含まれる水分を蒸発させる加熱部と、前記駆動部
と前記加熱部を制御する制御部とを備え、前記ドラムス
クリーンは剥離性の良い材料、もしくは剥離性の良い塗
料を塗布された材料で形成されており、前記制御部は前
記スラリーに含まれる固形物が遠心力により前記ドラム
スクリーン側壁に略均一の付着層を形成できる所定の回
転数以上の回転数で前記駆動部を回転させるとともに、
前記付着層が形成されたら、前記付着層が乾燥収縮して
前記ドラムスクリーンから離脱するように前記加熱部を
制御することを特徴としたものである。

【００１１】この構成によれば、機械的な掻き取り装
置、及び撹拌装置等必要としないため、低コストな装置
を提供でき、また、均一で、安全な乾燥物を得ることが
できるとともにスクリーンへの目詰まりを防ぐことがで
きる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、前記スラリーに
含まれる固形物が、前記ドラムスクリーン側壁に略均一
の付着層を形成したことを検知する脱水検知手段を備え
たことを特徴としたものである。

【００１３】この構成によれば、固形物が略均一に付着
層を形成したことを検知することができ、また、付着層
の含む水分が所定の含水率に到達したことを検知するこ
とができる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、前記制御部は、
前記付着層を加熱収縮させる際に、前記駆動部を動作さ
せることを特徴とするものである。

【００１５】この構成によれば、固形物の部分的な未乾
燥を防ぐことができるため、均一で安全な乾燥物を得る
ことができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、前記制御部は、
前記付着層が形成され、前記加熱部により加熱収縮させ
る際に、前記駆動部を前記スラリーに含まれる固形物が
遠心力により前記ドラムスクリーン側壁に略均一の付着
層を形成できる所定の回転数以下の低速な回転数で回転
させることを特徴とするものである。

【００１７】この構成によれば、消費電力を低減するこ
とができるとともに、固形物の遠心分離ドラム内壁から
の離脱を行いやすくできるため、スクリーンへの目詰ま
りを防止することができる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、前記ドラムスク
リーンは投入口が設けられており、前記投入口の上方に
前記ドラムスクリーンの高さ以上の乾燥物取出し部が設
けられていることを特徴とするものである。

【００１９】この構成によれば、乾燥した固形物を容易
に遠心分離ドラム外に排出することができる。

【００２０】請求項６に記載の発明は、投入量調節手段
が設けられたスラリー導入部と、投入されたスラリーが
所定の量に達したのを検知する満杯検知手段とを備え、
前記満杯検知手段からの信号により前記制御部が前記調
節手段を制御することを特徴とするものである。

【００２１】この構成によれば、遠心分離ドラム内に流
入するスラリーを所定流量以下に制限することができる
ため、未乾燥部分の発生を防ぎ確実に固形物を乾燥させ
ることができる。

【００２２】請求項７に記載の発明は、前記加熱部から
の熱を前記ドラムスクリーン側面へ送風する送風手段を
備えたことを特徴とするものである。

【００２３】この構成によれば、付着層の遠心分離ドラ
ム内壁からの離脱を促進するため、確実にスクリーンの
目詰まりを防ぐことができる。

【００２４】請求項８に記載の発明は、前記加熱部から
の熱を前記ドラムスクリーン上方向から前記付着層内側
へ送風する送風手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００２５】この構成によれば、付着層の乾燥時間を短
縮することができるため、ランニングコストを低減する
ことができる。

【００２６】請求項９記載の発明は、前記ドラムスクリ
ーンは少なくとも内面が水の接触角が７０度以上である
材料で形成されていることを特徴とするものである。

【００２７】この構成によれば、付着層の遠心分離ドラ
ム内壁からの離脱を容易にすることができるため、確実
に目詰まりを防止することができる。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照し説明する。図１は本発明の一実施の形態におけ
る脱水乾燥装置の全体構成図、図２は同厨芥粉砕物の粒
度分布図、図３は同接触角の説明図、図４は同乾燥後の
乾燥物の状態図である。

【００２９】図１おいて、１は脱水乾燥装置本体であ
り、２は小孔が開孔されたドラムスクリーンとしての遠
心分離ドラムであって円筒形に形成されており、投入さ
れたスラリーを遠心分離するものである。ここで、小孔
の大きさ、例えば図２に示すように厨芥粉砕物の場合
は、小孔の直径が１ｍｍ程度であれば厨芥粉砕物の約８
０％以上は捕獲可能となる。また、遠心分離ドラム２の
内面は、水との接触角が大きな材料で形成されているも
のが好ましく、フッ素コーティングのような接触角が１
００度以上のものが好ましい。一般に固体が水をはじく
性質すなわち「撥水性」は、接触角で評価される。図３
に示すように、接触角は水平な固体上に液滴を置いて静
止したときに、液滴と固体平面がなす角度のことであ
る。

【００３０】図１において、３は遠心分離ドラム２を回
転駆動させる駆動部である。４はスラリーに含まれる固
形物を遠心分離した後の固形物が形成する付着層であり
遠心分離により略均一に遠心分離ドラム２に付着してい
る。１００は脱水検知手段であり、付着層４が形成され
たことを検知するものである。脱水時に遠心力により排
出された水は水路１０２を通って装置外の水槽１０３に
排出される。そこで水路１０２に設けられた脱水検知手
段１００により脱水が終了したことを検知する。この脱
水検知手段１００は流量センサーであるが、これ以外に
も駆動部３の電流値変化により検知するものでもよく、
センサー等により付着層４の厚みを検知するものでも良
く、制御部９にタイマーを設け時間的に検知するもので
も良い。

【００３１】５は付着層４を乾燥させるための熱源とし
ての加熱部であり、加熱手段としてはバーナー、ニクロ
ム線によるヒータ、または高周波を発生させるマグネト
ロン、または、電気的に誘起された渦電流を用いて遠心
分離ドラム２を加熱するようなもの等が使用できる。６
は送風手段であり加熱部５で発生した熱を遠心分離ドラ
ム２及び付着層４に供給するためのものである。７は付
着層４が乾燥した後の乾燥物の取出しに必要な空間を有
する取出し部であり、遠心分離ドラム２の高さ以上の空
間を有している。８はスラリーを遠心分離ドラム２内に
導入する導入部であり、遠心分離ドラム２の上方からス
ラリーを導入するようになっている。

【００３２】９は駆動部３及び調節手段１０の制御を行
う制御部である。ここで、調節手段１０はスラリーの流
入を調節するものであり、調節手段１０としてはチュー
ブポンプ、モノポンプ等の固形物を含有するスラリーを
送ることが可能なものが使用でき、また、電磁弁やソレ
ノイド等のスラリーの流入を停止できるものでもよい。
１０１はスラリーの流入量を検知する満杯検知手段であ
り、流入量が所定量であることを検知し、制御部９に信
号を送るものである。検知手段としては、センサー等を
使用し、付着層４の厚み、高さ等を検知するものでもよ
く、スラリー流入量による駆動部３の電流値変化により
検知するもの、調節手段１０の運転時間を検知するもの
等考えられる。

【００３３】次にこの脱水乾燥装置の一連の動作の説明
をする。スラリーが導入部８を経由し、遠心分離ドラム
２内に流入する。ここで、流入するスラリーの量は一定
量以下が好ましい。そこで、スラリーの流入量を満杯検
知手段１０１で検知し、その信号を制御部９に送ること
とで制御部９は調節手段１０を制御することが可能とな
り、スラリーの量を一定量以下にすることができるもの
である。また、この場合のスラリーとは、固体を含む液
状物であり、例えばディスポーザ等の粉砕機により粉砕
された厨芥のようなものである。

【００３４】以下、厨芥粉砕物を例として説明を行う。
駆動部３が駆動し、流入したスラリーは遠心分離ドラム
２が回転することで発生する遠心力を受け、遠心分離ド
ラム２内壁面にほぼ円筒形をなすように流動する。この
遠心力の影響によりスラリーに含まれる液体は遠心分離
ドラム２に開孔された小孔より遠心分離ドラム２外に排
出される。ここで、遠心分離ドラム２の回転数は、スラ
リーに含まれる固形物が遠心分離ドラム２内壁に略均一
な付着層４を形成することができ、所定の回転数で回転
させるものであり、所定の回転数Ｎ（ｒｐｍ）というの
は、その半径をｒ（ｍ）とするとｒの関数になるもので
あって、（数１）を満たすような範囲のものである。

【００３５】

【数１】

【００３６】Ｎがこの範囲以下だと付着層４がうまくで
きなし、Ｎがこの範囲以上だと排水に混入する固体成分
の量が増加してしまう。

【００３７】遠心分離ドラム２の小孔から排出される液
体の流量が無視できる程度になるまで、回転させるもの
である。この時、付着層４は、ほぼ脱水されており、回
転を停止させても遠心分離ドラム２内壁に厚み及び高さ
が略均一な円筒形を形成している。ここで、制御部９
は、調節手段１０により調節されたスラリーの量より、
遠心分離ドラム２を回転させる時間を演算し、固形物が
脱水され、略均一な付着層４を形成したことを検知する
ことができる。脱水が検知されると、制御部９は、遠心
分離ドラム２の回転数を低速にし、加熱部５、及び送風
手段６を動作させる。加熱部５は所定の温度まで上昇
し、その温度を維持するものであり、送風手段６は加熱
部５の熱を遠心分離ドラム２、及び付着層４に供給し、
付着層４を乾燥させるものである。

【００３８】乾燥開始後、付着層４に含まれる水分は蒸
発を始めるとともに、収縮し始める。ここで、遠心分離
ドラム２の内面は水との接触角が大きな材料で形成され
ているため、付着層４は遠心分離ドラム２の内面より容
易に離脱することができるものである。付着層４に含ま
れる水分量が所定量以下になる所定時間経過すると、加
熱部５、及び送風手段６は動作を停止させられる。ここ
で、厨芥粉砕物の場合は安全上、付着層４の含水率を１
０％以下にすることが望ましい。所定時間経過後、付着
層４は図４に示すような形状の乾燥物となり、取出し部
７の方向に容易に取出すことができるものである。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明の脱水乾燥装置は、
小孔が開孔され投入されたスラリーを遠心脱水するドラ
ムスクリーンと、ドラムスクリーンを回転させる駆動部
と、スラリーに含まれる水分を蒸発させる加熱部と、駆
動部と前記加熱部を制御する制御部とを備え、ドラムス
クリーンは剥離性の良い材料、もしくは剥離性の良い塗
料を塗布された材料で形成されており、制御部はスラリ
ーに含まれる固形物が遠心力によりドラムスクリーン側
壁に略均一の付着層を形成できる所定の回転数以上の回
転数で駆動部を回転させるとともに、付着層が形成され
たら、付着層が乾燥収縮してドラムスクリーンから離脱
するように加熱部を制御するようにしているので、低コ
ストで、また、均一な乾燥物を得ることができるととも
にスクリーンへの目詰まりを防ぐことができる。

【００４０】また、ドラムスクリーンは投入口が設けら
れており、投入口の上方にドラムスクリーンの高さ以上
の乾燥物取出し部が設けられているので、乾燥した固形
物を簡易にドラムスクリーン外に排出することができ
る。

【００４１】また、投入量調節手段が設けられたスラリ
ー導入部と、投入されたスラリーが所定の量に達したの
を検知する満杯検知手段とを備え、満杯検知手段からの
信号により制御部が調節手段を制御するようにしている
ので、所定量以下の乾燥物を毎回得ることができるた
め、未乾燥物の生成を防ぐことができる。

【００４２】また、ドラムスクリーンは少なくとも内面
が水の接触角が７０度以上である材料で形成されている
ので、乾燥物を簡易に遠心分離ドラム内壁から離脱させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における脱水乾燥装置の
全体構成図

【図２】本発明の一実施の形態における厨芥粉砕物の粒
度分布図

【図３】本発明の一実施の形態における接触角の説明図

【図４】本発明の一実施の形態における乾燥後の乾燥物
の状態図

【図５】従来の脱水乾燥装置の全体構成図

【符号の説明】

１ 脱水乾燥装置本体 ２ 遠心分離ドラム ３ 駆動部 ４ 付着層 ５ 加熱部 ６ 送風手段 ７ 取出し部 ８ 導入部 ９ 制御部 １０ 調節手段 １００ 脱水検知手段 １０１ 満杯検知手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】小孔が開孔され投入されたスラリーを遠心
   脱水するドラムスクリーンと、ドラムスクリーンを回転
   させる駆動部と、スラリーに含まれる水分を蒸発させる
   加熱部と、前記駆動部と前記加熱部を制御する制御部と
   を備え、前記ドラムスクリーンは剥離性の良い材料、も
   しくは剥離性の良い塗料を塗布された材料で形成されて
   おり、前記制御部は、スラリーに含まれる固形物が遠心
   力により前記ドラムスクリーン側壁に略均一の付着層を
   形成できる所定の回転数以上の回転数で前記駆動部を回
   転させるとともに、前記付着層が形成されたら、前記付
   着層が乾燥収縮して前記ドラムスクリーンから離脱する
   ように加熱部を制御することを特徴とする脱水乾燥装
   置。
2. 【請求項２】前記スラリーに含まれる固形物が、前記ド
   ラムスクリーン側壁に略均一の付着層を形成したことを
   検知する脱水検知手段を備えたことを特徴とする請求項
   １記載の脱水乾燥装置。
3. 【請求項３】前記制御部は、前記付着層を加熱収縮させ
   る際に、前記駆動部を動作させることを特徴とする請求
   項１または２記載の脱水乾燥装置。
4. 【請求項４】前記制御部は、前記付着層が形成され、前
   記加熱部により加熱収縮させる際に、前記駆動部を前記
   スラリーに含まれる固形物が遠心力により前記ドラムス
   クリーン側壁に略均一の付着層を形成できる所定の回転
   数以下の低速な回転数で回転させることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれかに記載の脱水乾燥装置。
5. 【請求項５】前記ドラムスクリーンは投入口が設けられ
   ており、前記投入口の上方に前記ドラムスクリーンの高
   さ以上の乾燥物取出し部が設けられていることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかに記載の脱水乾燥装置。
6. 【請求項６】投入量調節手段が設けられたスラリー導入
   部と、投入されたスラリーが所定の量に達したのを検知
   する満杯検知手段とを備え、前記満杯検知手段からの信
   号により前記制御部が前記調節手段を制御することを特
   徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の脱水乾燥装
   置。
7. 【請求項７】前記加熱部からの熱を前記ドラムスクリー
   ン側面へ送風する送風手段を備えたことを特徴とする請
   求項１〜６のいずれかに記載の脱水乾燥装置。
8. 【請求項８】前記加熱部からの熱を前記ドラムスクリー
   ン上方向から前記付着層内側へ送風する送風手段を備え
   たことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の脱
   水乾燥装置。
9. 【請求項９】前記ドラムスクリーンは少なくとも内面が
   水の接触角が７０度以上である材料で形成されているこ
   とを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の脱水乾
   燥装置。