JPH1190206A - 造粒方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混練，造粒，整粒の各機能を備え、装置全体
の小型化及び多機能性化，造粒物の品質向上等を図った
造粒装置を提供すること。 【解決手段】 ケーシング本体１１と、ケーシング延設
部１１Ｍとを有し、ケーシング本体１内に設けられた混
練・造粒機構部１と、ここで形成された一次造粒物を順
次取り込んで二次造粒物を形成し且つ整粒し下流端側に
移送するケーシング延設部１１Ｍ内の造粒・整粒機構部
２とを有する。そして、駆動主軸１２を一方の方向に回
転駆動して混練・造粒機構部１を作動させた後、駆動主
軸１２を他方の方向に回転駆動して造粒・整粒機構部２
を作動させ、これによって造粒対象物に対する混練，造
粒，整粒を連続的に行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、造粒装置に係り、
特に生成物の飛散等による環境汚染の防止及び当該生成
物の可搬性の改善等を図った造粒装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】造粒装置は、可搬性および環境汚染の防
止等の観点から、例えば農薬，肥料，又は窯業等の各製
造分野で従来より多用されている。

【０００３】この場合、多くは、粉体（微粉塵）或いは
脱水ケーキを穎粒状又は粒状にして可搬性を改善し、若
しくは長期保存に際しての耐久性強化および環境汚染を
有効に防止することを意図したものとなっている。

【０００４】特に、近時にあっては、例えば特公平７−
９８２００号公報，特開平６−１６６０２６号公報にみ
られるように、汚泥状物質の処理に関しては、その粒状
化に関する技術の開発例が多い。

【０００５】この場合、例えば下水汚泥（含水率９６〜
９８％程度）の肥料化に際しては、６５〜８５％程度に
脱水した脱水ケーキ（カレーライスのカレーの固体部分
を除いた程度から、もう少し粘度の高い感じ）に石灰を
投入して水分と反応させ、熱と化合物の生成により水分
を少なくさせて粒状化させ、これを肥料に供することが
従来より行われている。

【０００６】また、脱水ケーキの撹拌・造粒に際して
は、当該脱水ケーキの所定量をケーシング本体内に投入
したのち水和反応用の所定量の石灰を投入するが、この
場合、横型ケーシング本体を採用した例として特開平６
−２１８２６５号公報，特開平３−８３８８０号公報等
がある。

【０００７】この内、特開平６−２１８２６５号公報の
ものは、不完全固形化粒体をセメント等を用いて大ダマ
の完全固形化粒体を形成することを意図したものとなっ
ている。また、特開平３−８８３８０号公報のものは、
汚泥物質の再利用工法に関するもので、汚泥物質と生石
灰とを混合撹拌し、この場合に生じる水分と生石灰との
水和反応を利用にて水分の除去および汚泥物質の固形化
をいとしたものとなっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、横型ケ
ーシング本体の上記各従来例にあっては、撹拌・造粒は
比較的良好に実行されるが、整粒については実際上は大
ダマのものが多く、再利用に際しては可搬性および収納
性に不都合が生じ、例えば肥料として製品化し再利用す
るに際しては必ずしも良好なものとはなっていない。

【０００９】即ち、例えば大量に処理した汚泥の肥料化
にあって、粒が不揃いであると梱包に際しても容積と重
量とが必ずしも比例せず、詰め込み作業の能率が悪いと
いう不都合があり、また、商品価値も悪くなり、長期保
存に際しては特に小粒のものが湿度や温度の影響を受け
て変質し易いという不都合が常に存在していた。

【００１０】また、従来技術にあっては、混練のみ、混
練と造粒、造粒のみ、造粒と整拉、又は整粒のみ、いう
単機能化された装置が多い。そして、特に整粒装置にあ
っては、其れ自体が大がかりなものが多い。例えば、上
述した特開平３−８８３８０号公報のものは、その構成
上の大部分を整粒装置として機能せしめる構造となって
いる。

【００１１】このため、混練機能および造粒機能と整粒
機能とを一体化したシステムを構築すると、装置全体的
が大型化して占有面積が多くなり、又高価となるばかり
でなく可搬性が悪いという不都合があった。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに混練，造粒，整粒の各機能を備え、し
かも装置全体の小型化及び多機能性化，更には造粒加工
されて得られる造粒物の品質向上等を図った造粒装置を
提供することを、その目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、基台上に横置きに装備さ
れた円筒状のケーシング本体と、このケーシング本体内
の一方の側に装備され造粒対象物を混練しつつ一次造粒
物を形成する混練・造粒機構部と、この混練・造粒機構
部で形成された一次造粒物を順次連続して取り込むと共
に適当に砕かれて粒が揃いつつある二次造粒物に加工し
且つ整粒しつつ下流端側に移送する他方の側に装備され
た造粒・整粒機構部とを備えている。又、混練・造粒機
構部と造粒・整粒機構部とを稼働状態に設定する駆動主
軸を、前述したケーシング本体内の中心軸上に装備して
いる。

【００１４】そして、前述した駆動主軸を一方の方向に
所定時間回転駆動して混練・造粒機構部を作動させた
後、当該駆動主軸を他方の方向に所定時間回転駆動して
前述した造粒・整粒機構部を作動させ、これによって造
粒対象物に対する混練，造粒，整粒を連続的に行うよう
にする、という構成を採っている。

【００１５】このため、この請求項１記載の発明では、
まず、駆動主軸を前述した一方の方向に回転することに
より、混練・造粒機構部を作動させて脱水ケーキ等の造
粒対象物を混練すると共に造粒し、軟質で大小不規則に
造粒された一次造粒物Ｐ₁ を形成する。

【００１６】続いて、その後、駆動主軸の回転方向を反
転させて逆方向（他方の方向）に回転させると、一次造
粒物Ｐ₁ は造粒・整粒機構部側に押し出される。そし
て、この造粒・整粒機構部によって一次造粒物Ｐ₁ を造
粒・整粒工程に移行させ、これによって比較的粒の揃っ
た二次造粒物Ｐ₂ への造粒・整粒加工が進められる。

【００１７】請求項２記載の発明では、基台上に横置き
に装備された円筒状のケーシング本体と、このケーシン
グ本体内の一方の側に装備され当該一方の側から他方の
側に向けて造粒対象物を混練しつつ一次造粒物を形成す
る混練・造粒機構部と、この混練・造粒機構部で形成さ
れた一次造粒物を順次連続して取り込むと共に更にこれ
を造粒加工して二次造粒物を形成し且つその後整粒しつ
つ下流端に向けて移送する他方の側に装備された造粒・
整粒機構部とを備え、混練・造粒機構部と造粒・整粒機
構部とを稼働せしめる駆動主軸を、ケーシング本体内の
中心軸上に装備している。また、前述した混練・造粒機
構部を、ケーシング本体の一方の側に形成された造粒対
象物等を搬入する搬入部と、駆動主軸に装備された複数
の混練ブレードと、ケーシング本体の前述した造粒・整
粒機構部側に装備され所定の造粒物送出穴を有する仕切
壁とを備えた構成とする。

【００１８】そして、前述した複数の混練ブレードの内
の少なくとも下流側に位置する混練ブレードを、前述し
た駆動主軸が一方の側に回転する場合は造粒対象物を仕
切壁から離れる方向に押し出す機能を備え且つ駆動主軸
が他方の側に回転する場合は造粒対象物を仕切壁に向け
て押し出す機能を備えた構造とする、という構成を採っ
ている。

【００１９】このため、この請求項２記載の発明では、
前述した請求項１記載の発明と同等に機能するほか、更
に、具体的に且つ確実に、混練，造粒，整粒が実行され
る。

【００２０】即ち、駆動主軸を一方の方向（前述した造
粒物送出穴の方向とは逆の方向）に回転することによ
り、混練ブレードによって脱水ケーキを造粒物送出穴の
方向とは逆の方向に撹拌しつつ常時押し上げる状態とな
り（その後順次落下しても又同じ工程が繰り返され
る）、このため、造粒物送出穴の方向に脱水ケーキや粉
体等を押し出すことなく、その混練が円滑に繰り返さ
れ、その過程で大まかに造粒された一次造粒物Ｐ₁ が形
成される。

【００２１】その後、続いて、駆動主軸の回転方向を反
転させて逆方向（他方の方向）に回転させると、下流側
に位置する混練ブレード及びその他の混練ブレードとの
相互作用によって、一次造粒物Ｐ₁ は前述した造粒物送
出穴の方に押し上げられ、これによって一次造粒物Ｐ₁
は造粒物送出穴から順次，造粒・整粒機構部側に押し出
される。そして、その後は、この造粒・整粒機構部によ
って一次造粒物Ｐ₁ の更なる造粒化，即ち二次造粒物Ｐ
₂ への造粒加工が進められ、同時に整粒された造粒物Ｑ
が造粒物排出部から外部に送出される。

【００２２】請求項３記載の発明では、前述した請求項
２記載の造粒装置において、仕切壁の造粒物送出穴を、
当該仕切壁の前述したケーシング本体の円筒部分に近接
して且つ当該ケーシング本体の円筒部分に沿って所定の
長穴状に形成すると共に、この造粒物送出穴を、当該造
粒物送出穴の下端部側の端縁が前述したケーシング本体
の円筒部分の底部領域よりも上方に位置し且つ当該駆動
主軸の一方への回転方向とは逆の方向に偏った位置に設
ける、という構成を採っている。

【００２３】このため、この請求項３記載の発明では、
前述した請求項２記載の発明と同等に機能するほか、更
に、造粒物送出穴を駆動主軸の一方への回転方向とは逆
の方向に偏った位置に設けたので、混練・造粒機構部が
稼働している際には造粒対象物が下流側の造粒・整粒機
構部に移行するのを有効に阻止することができる。

【００２４】請求項４記載の発明では、前述した請求項
２又は３記載の造粒装置において、造粒・整粒機構部
を、前述した駆動主軸と同軸で当該駆動主軸にその回転
中心軸部分が連結され且つ仕切壁の造粒物送出穴を介し
て送り込まれる一次造粒物Ｐ₁を内径側に取り込む円筒
状の回転ドラムと、この回転ドラムの内径側に形成され
且つ当該造粒対象物を当該回転ドラムの他方の方向への
回転と共に下流側の造粒物排出側に向けて転動せしめる
螺旋状のスクリューガイド部と、このスクリューガイド
部に沿って転動する過程で形成される二次造粒物Ｐ₂ を
適当の大きさに押し潰す構造の整粒部とを備えた構成と
する、という手法を採っている。

【００２５】このため、この請求項４記載の発明では、
前述した請求項２又は３記載の発明と同等の機能を有す
るほか、混練・造粒機構部から送り込まれる一次造粒物
Ｐ₁を螺旋状のスクリューガイド部に沿って順次効率良
く転動させながら造粒加工し、続いて整粒部で整粒し、
これによって均一化された造粒物Ｑを造粒物排出部側に
送出するようになっている。

【００２６】請求項５記載の発明では、前述した請求項
４記載の造粒装置において、回転ドラムの内径側の所定
位置に、前述したスクリューガイド部を清掃する内側ブ
ラシを装備する、という構成を採っている。

【００２７】このため、この請求項５記載の発明では、
前述した請求項４記載の発明と同等の機能を有するほ
か、回転ドラムの内径側のスクリューガイド部は常に清
掃された状態を維持することができ、このため、造粒物
Ｑの転動が経時的にも円滑に行われ、かかる点において
造粒物Ｑの均一化を経時的に維持することができる。

【００２８】請求項６記載の発明では、前述した請求項
４記載の造粒装置において、回転ドラムの造粒物排出部
側の端部周囲に、一定の大きさ以下の小片造粒物を落下
させる複数の貫通孔を設けると共に、この回転ドラムの
外径側に、当該回転ドラムの内径側のスクリューガイド
部とは螺旋の向きが逆方向に形成された逆送用スクリュ
ーガイド部を装備する。又、この逆送用スクリューガイ
ド部を含む回転ドラム全体を取り囲むようにして、前述
した円筒状のケーシング本体を延設する。

【００２９】更に、この外側ケース内に落下すると同時
に前述した逆送用スクリューガイド部によって逆送され
る小片造粒物を取り込むための逆送造粒物取り込み穴
を、前述したケーシング本体に設ける、という構成を採
っている。

【００３０】このため、この請求項６記載の発明では、
前述した請求項４記載の発明と同等の機能を有するほ
か、一定の大きさ以下の小片造粒物ｑの再造粒化の自動
化が可能となり、脱水ケーキの全てを均一に粒状化され
た造粒物Ｑを形成することが可能となる。

【００３１】請求項７記載の発明では、前述した請求項
６記載の造粒装置において、前述した逆送用スクリュー
ガイド部を、所定間隔を隔てて螺旋状に配列され固定装
備された複数の板状ガイド部材によって構成する、とい
う手法を採っている。

【００３２】このため、この請求項７記載の発明でも、
前述した請求項６記載の発明とほぼ同等の機能を有する
ほか、逆送用スクリューガイド部の軽量化（即ち、回転
ドラム全体の軽量化）を図ることができる。

【００３３】請求項８記載の発明では、前述した請求項
６又は７記載の造粒装置において、回転ドラムの外径側
の所定位置に、前述した逆送スクリューガイド部を清掃
する外側ブラシを装備する、という構成を採っている。

【００３４】このため、この請求項８記載の発明では、
前述した請求項６又は７記載の各発明と同等の機能を有
するほか、逆送スクリューガイド部における小片造粒物
ｑの付着を有効に排除し、当該微小片造粒物ｑを円滑に
前述した混練・造粒機構部に送り戻すことができる。

【００３５】請求項９記載の発明では、前述した請求項
４，５，６，７又は８記載の造粒装置において、前述し
た整粒部を、少なくとも上流側に蓋部材が装備され下流
側がケーシング本体の下流側に固定装備された中空円筒
状のドラム状部材により構成する、という手法を採って
いる。

【００３６】このため、この請求項９記載の発明では、
前述した請求項４，５，６，７又は８記載の各発明と同
等の機能を有するほか、中空としたことから整粒部の軽
量化及び耐久性増大を図ることができる。

【００３７】請求項１０記載の発明では、前述した請求
項４，５，６，７又は８記載の造粒装置において、前述
した整粒部を、エンドレスベルト，このエンドレスベル
トの回動走行を案内する複数のローラと，エンドレスベ
ルトの外側に配設された当該エンドレスベルト用の清掃
片とにより構成する、という手法を採っている。

【００３８】このため、この請求項１０記載の発明で
は、前述した請求項４，５，６，７又は８記載の各発明
と同等の機能を有するほか、整粒部のエンドレスベルト
に付着する造粒対象物の小片を必要に応じて有効に排除
することができ、かかる点において、造粒対象物の造粒
化を円滑に促進することができる。

【００３９】請求項１１記載の発明では、前述した請求
項２記載の造粒装置において、基台上に、前述した駆動
主軸を回転駆動する主軸駆動手段を装備すると共に、こ
の主軸駆動手段を介して前述した駆動主軸を所定速度で
駆動制御するコントローラを装備する。

【００４０】そして、このコントローラが、ケーシング
本体の上流側に位置する混練・造粒機構部の作動に際し
ては駆動主軸を順方向に回転駆動（正回転駆動）すると
共に、混練・造粒機構部が作動して所定時間経過後に，
当該駆動主軸を逆方向に回転駆動（逆回転駆動）して造
粒・整粒機構部を作動状態に設定する回転可逆制御機能
を備えている、という構成を採っている。

【００４１】このため、この請求項１１記載の発明で
は、前述した請求項１記載の発明と同等の機能を有する
ほか、混練，造粒，整粒等を連続して全自動で行うこと
が可能となり、汚泥物質を迅速に処理することができ
る。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、添
付図面に基づいて説明する。

【００４３】〔第１の実施の形態〕図１乃至図１７にこ
れを示す。この内、図１は、本実施形態における装置本
体の概略断面図を示す。この図１において、装置本体
は、横型のものであって、脱水ケーキや粉体を混練し大
まかで軟質の一次造粒物Ｐ₁ を形成する混練・造粒機構
部１と、この混練・造粒機構部１から送り込まれる一次
造粒物Ｐ₁ を順次連続して更に造粒加工しつつ二次造粒
物Ｐ₁ を形成すると共に整粒しつつ下流側に移送する造
粒・整粒機構部２と、この造粒・整粒機構部２で整粒さ
れた造粒物Ｑを連続的に排出する造粒物排出部３とを備
えている。そして、これら各部が、図１の左側から右側
に向けて同軸上に順次連続して横方向に配設されてい
る。

【００４４】〔混練・造粒機構部について〕混練・造粒
機構部１は、中心軸が横方向に配置され基台１００上に
固定装備された円筒状のケーシング本体１１と、このケ
ーシング本体１１の中心軸部分に配置された駆動主軸１
２と、この駆動主軸１２に装備された複数の混練ブレー
ド１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，
１３ｇおよびすくい取りブレード１３ｈと、ケーシング
本体１１の前述した造粒・整粒機構部２側に装備され所
定の造粒物送出穴としての造粒物送出穴２０Ａを備えた
仕切壁２０とを有する。ここで、符号１２Ｍは、駆動主
軸１２を正逆いずれの方向へも回転駆動可能に構成され
た駆動モータを示す。

【００４５】上記横向きに倒置された円筒状のケーシン
グ本体１１には、図１の左端部が蓋部材１１Ａによって
堅牢に密封され、その図１における中央部が前述した仕
切壁２０によって堅牢に仕切られている。そして、前述
した駆動主軸１２は、蓋部材１１Ａと仕切壁２０とによ
って回転自在に保持されている。

【００４６】更に、ケーシング本体１１の図１乃至図２
の左端部上方の壁部分には脱水ケーキや粉体等の材料
（造粒対象物）を投入する投入口１０１ａが設けられ、
この投入口１０１ａに、仕切り弁（図示せず）付きの脱
水ケーキフィーダ１１Ｂが装備されている。符号１０２
は材料投入用のホッパを示す。

【００４７】また、この脱水ケーキフィーダ１１Ｂに隣
接して、図２に示す石灰を投入するための石灰投入フィ
ーダ１１Ｃが設けられている。更に、ケーシング本体１
１には、投入される石灰と汚泥状物質（造粒対象物）と
の水和反応熱によって生じる水蒸気等を脱臭器１１Ｄａ
を介して外部に放出する排気機構１１Ｄと、後述するよ
うに必要に応じて熱風を送り込む熱風送気手段１１Ｆ
（図１６参照）および必要に応じて（水分不足で造粒化
が進まない場合等に際しては）水蒸気を送り込む水蒸気
送気手段（図示せず）とが併設装備されている。

【００４８】この場合、前述した脱水ケーキフィーダ１
１Ｂ，石灰投入フィーダ１１Ｃ，排気機構１１Ｄ，熱風
送気手段１１Ｆ又は水蒸気送気手段（図示せず）等は、
何れも蛇腹部材１１Ｇ（図１〜図２参照）を介して個別
に前述したケーシング本体１１に連結装備されている。
同時に、これら各部１１Ｂ〜１１Ｆは保持枠１１Ｈによ
って保持され、これによって、ケーシング本体１１に併
設された脱水ケーキフィーダ１１Ｂや排気機構１１Ｄ等
の他の併設手段の重量が、当該ケーシング本体１１に印
加されないようになっている。また、記号ＬＣはケーシ
ング本体１１の重量変化（造粒対象物等の量の変化）を
常時計測し後述するコントローラ５０（図１６参照）へ
送り込むロードセルを示す。

【００４９】前述した仕切壁２０の造粒物送出穴２０Ａ
は、本実施形態にあっては、例えば図３に示すように、
当該仕切壁２０の前述したケーシング本体１１の円筒部
分に沿って円弧状で所定幅の長穴状に形成され、同時に
その長穴上端部が曲率半径の比較的大きい大穴部を成し
ている。ここで、この造粒物送出穴２０Ａについては、
必ずしも長穴状に限定するものではなく、円形状又は三
角形状のものであってもよい。

【００５０】更に、この造粒物送出穴２０Ａは、当該造
粒物送出穴２０Ａの下端部側の端縁がケーシング本体１
１の円筒部分の底部領域よりも上方に位置するように、
一方の側（停止時の中心位置からみて逆回転時の回転方
向Ｂ側）に偏った位置に形成されている（図３参照）。

【００５１】このため、駆動主軸１２が正方向（図３内
の矢印Ａ方向）に回転した場合（この場合は、混練・造
粒モード）には、汚泥状物質等の造粒対象物（造粒材
料）は混練ブレード１３ａ〜１３ｇ及びすくい取りブレ
ード１３ｈによって造粒物送出穴２０Ａとは反対側の方
向に常時押しやられている。このため、仕切壁２０に造
粒物送出穴２０Ａが設けられていても、汚泥状物質等の
造粒対象物が造粒・整粒機構部２側へ入り込みが有効に
阻止される。

【００５２】一方、汚泥状物質の粒状化が更に進行する
と、所定のタイミングで後述するコントローラ５０が作
動し、駆動主軸１２の回転を逆方向（図３内の矢印Ｂ方
向）の回転に切り換える（この場合は、造粒・整粒モー
ド）。そして、この場合、混練ブレード１３ａ〜１３ｇ
及びすくい取りブレード１３ｈの回転方向が逆方向とな
り、これによって、造粒対象物（造粒材料）は、仕切壁
２０の造粒物送出穴２０Ａの側に押しやられ該造粒物送
出穴２０Ａを介して造粒・整粒機構部２側へ送り込まれ
る。

【００５３】〔混練・造粒ブレードについて〕ここで、
混練・造粒ブレードについて詳述する。図３に、前述し
た混練ブレード１３ａ〜１３ｇ及びすくい取りブレード
１３ｈの配置例を示す。この図３は仕切壁２０を複数の
混練ブレード１３ｅ〜１３ｈを含めて図１の左方からみ
た混練ブレードの配置例を示す説明図である。

【００５４】これらの各混練ブレード１３ａ〜１３ｇ及
びすくい取りブレード１３ｈは、アーム部材１３Ａを介
して駆動主軸１２に固定支持されている。そして、符号
１３ａ，１３ｃ，１３ｅ，１３ｇの各混練ブレードが、
純粋の撹拌混練機能を備えている。この内、混練ブレー
ド１３ｃ，１３ｅ，１３ｇは、図４に示すように先端部
に装備された混練部が回転方向に対して前後対称形の舟
型を成し、又、混練ブレード１３ａはその混練部が前後
対称形の舟型を中心線上で二分割して半割りの形状をな
している。

【００５５】また、、符号１３ｂ，１３ｄ，１３ｆの混
練ブレードは、図１の回転方向によって左方又は右方
へ、造粒対象物（造粒材料）を撹拌混練しつつ駆動主軸
１２に沿って押圧移送する混練移送機能を備えている。
この混練ブレード１３ｂ，１３ｄ，１３ｆは、図４にお
いて前後の各先端部側が右ネジの回転方向（駆動主軸１
２側からみて）幾分捩じられた形状をなし、これによっ
て回転方向によっては造粒対象物（造粒材料）を軸方向
に沿って左方又は右方へ移送し得るようになっている。

【００５６】ここで、図４では、形状比較のために各混
練ブレード１３ａ〜１３ｇを仮に同一直線上によせたも
のであり、実際上は図３に示すように、バランス良く等
分されて駆動主軸１２から放射状に配設されている。そ
して、今仮に、図４の紙面上で上方向に回転（正回転）
すると、汚泥状物質等の造粒対象物は、混練移送機能を
備えた混練ブレード１３ｂ，１３ｄ，１３ｆの作用によ
って図の左方へ押しやられながら混練される（この場合
は混練モード）。

【００５７】一方、図４の紙面上で各混練造粒ブレード
１３ａ〜１３ｇを下方向に回転（逆回転）すると、汚泥
状物質等の造粒対象物（造粒材料）は、混練移送機能を
備えた混練ブレード１３ｂ，１３ｄ，１３ｆの作用によ
って図の右方へ押しやられつつ混練される（この場合は
造粒モード）。

【００５８】また、前述した図３において、符号１３ｈ
はすくい取りブレードを示す。このすくい取りブレード
１３ｈは、混練ブレード１３ｇの図１における右側に装
備され、造粒対象物（具体的には大まかに造粒された一
次造粒物Ｐ₁ ）をすくい上げて、前述した仕切壁２０の
造粒物送出穴２０Ａに向けて移送せしめるように機能す
る。

【００５９】図５〜図６は、すくい取りブレード１３ｈ
の動作例（すくい取り動作）を示す。ここで、図５は、
図３を簡略化したもので、すくい取りブレード１３ｈと
他の混練ブレード１３ｅ，１３ｆ，１３ｇとの位置関係
を示す。又、図６はすくい取りブレード１３ｈと仕切壁
２０の造粒物送出穴２０Ａとの位置関係を示す。そし
て、いずれも、駆動主軸１２および各混練ブレード１３
ａ〜１３ｈは矢印Ｂ方向（逆方向）に回転した場合を示
す。

【００６０】上記図６から明らかのように、駆動主軸１
２の逆方向回転時には、大まかに造粒された一次造粒物
Ｐ₁ は、すくい取りブレード１３ｈによって造粒物送出
穴２０Ａに向けて繰り返し確実に送りこまれるようにな
っている。

【００６１】ここで、前述した混練ブレード１３ａは、
スクレバーとして機能する。即ち、混練ブレード１３ａ
は、前述したように舟型を中心線上で二分割して半割り
の形状をなしていることがら、ケーシング本体１１内の
図１における左端部に留まりつつある汚泥状物質等の造
粒対象物（造粒材料）をすくい上げて同図の右方向に押
し出させる働きを成す。これによって、造粒対象物がケ
ーシング本体１１内の図１における左端部の内周面にこ
びりつくという弊害が除去される。更に、比較的硬質の
線材からなるワイヤ式スクレーバ１３ｐを混練ブレード
１３ａに（ケーシング本体１１の蓋部材１１Ａの内面に
当接するようにして）装備することにより、当該ワイヤ
式スクレーバ１３ｐが蓋部材１１Ａに付着する造粒対象
物（造粒材料）を剥離するように作用することから、ケ
ーシング本体１１内は常にその内部の全体領域で、汚泥
状物質等の造粒対象物の混練を有効に成し得るようにな
っている。

【００６２】〔造粒・整粒機構部について〕造粒・整粒
機構部２は、図１に示すように、前述した駆動主軸１２
と同軸で且つ該駆動主軸１２にその回転中心軸部分が図
１の左端部の蓋部材（図７におけるスポーク板２１Ａ）
を介して連結された円筒状の回転ドラム２１と、この回
転ドラム２１の内径側に形成され且つ取り込まれた造粒
対象物（一次造粒物Ｐ₁ ）を回転ドラム２１の逆方向回
転と共に造粒物排出部３側に向けて移送する螺旋状のス
クリューガイド部２２と、このスクリューガイド部２２
に沿って移送される過程で形成される固形化され粒状化
が進んだ二次造粒物Ｐ₂ を適当の大きさに押し潰す構造
の整粒部としての整粒ドラム２３とを備えた構成となっ
ている。

【００６３】ここで、スクリューガイド部２２は、本実
施形態では二条の螺旋状ガイドによって形成され、図１
および図１４，図１５に示すように、造粒領域Ｚ（から
整粒領域Ｓに向かうに従って、その高さ（螺旋状ガイド
の仕切りの高さ）がａからｂ（但し、ａ＞ｂ）に向けて
徐々に低くなるように形成され、これによって、造粒対
象物（二次造粒物Ｐ₂ ）がケーシング本体１１の造粒領
域Ｚから回転ドラム２１内に送り込まれた造粒物が整粒
領域Ｓに入り込み易いようになっている。矢印Ｐはこの
場合における造粒対象物（二次造粒物Ｐ₂ ）の流入状況
を示す。更に、整粒ドラム２３と回転ドラム２１との間
の間隔は、図１１の上部分に位置する間隔をｇ₃ ，下部
分に位置する間隔をｇ₂ ，又その両者の中間部分に位置
する間隔をｇ₁ とすると、前述した螺旋状のスクリュー
ガイド部２２の高さ如何にかかわらず、ｇ₃ ＞ｇ₂ ＞ｇ
₁ の関係が維持されるように構成されている。

【００６４】又、前述したように回転ドラム２１の内径
側に配設装備された整粒ドラム（整粒部）２３は、図１
の右側から同軸で且つ回転ドラム２１内の内側に、前述
したスクリューガイド部２２に当接することなく挿入さ
れた状態となっている。この場合、整粒ドラム２３は、
前述した造粒領域Ｚ側の周囲にテーパー部２３ａが設け
られ、かかる点においても、造粒対象物（二次造粒物Ｐ
₂ ）が整粒領域Ｓに入り込みやすい状態となっている。
この場合、テーパー部２３ａは、例えば整粒ドラム２３
の左端部を筒状に形成すると共に当該左端部から絞り込
むようにして板状部材を突出させることによって形成し
てもよい。

【００６５】また、この整粒ドラム２３は、ケーシング
本体１１の図１における右端に装備されたケーシング延
設部用右蓋部材１１Ｚに固着装備されている。更に、こ
の整粒ドラム２３には、後述する微小片排除領域Ｈに対
応して切除部２３Ｈが、回転ドラム２１に沿って形成さ
れている。このため、この切除部２３Ｈ部分では、前述
した整粒領域Ｓを通過した造粒物に対する押圧部材等が
なくなって転動し易くなり、これにより、造粒された粒
状物の外表面が仕上げられると共に、造粒物排出部３側
に円滑に送りだすことができるようになっている。

【００６６】更に、前述した回転ドラム２１は、図１に
示すように、その左端部の周囲が前述した混練・造粒ブ
レード１側の仕切壁２０部分に近接して配設されてい
る。同時に、この回転ドラム２１の左端部に装備された
スポーク板２１Ａは、例えば六個の放射状大穴２１Ａａ
が放射状に周囲等間隔に形成され、その中央部が前述し
た駆動主軸１２に連結され一体的に保持されている。図
７乃至図８に、上述した回転ドラム２１の具体例を示
す。ここで、符号２４は、後述する逆送用スクリューガ
イド部を示す。また、回転ドラム２１は、図１に示すよ
うに、その右端部が、その周囲の装備された４個の支持
ローラ２７，２７……によって回転自在に保持されてい
る。

【００６７】ここで、前述したケーシング本体１１側の
仕切壁２０の造粒物送出穴２０Ａは、その図１における
右端面が回転ドラム２１のスポーク板２１Ａに対して近
接装備されている。このため、該仕切壁２０の造粒物送
出穴２０Ａから送り出される一次造粒物Ｐ₁ を、回転ド
ラム２１側では、スポーク板２１Ａの複数の放射状大穴
２１Ａａを介して順次搬入する（受け入れる）。

【００６８】ここで、スポーク板２１Ａの複数の放射状
大穴２１Ａａは、本実施形態にあっては図８に示すよう
に六個形成した場合を示したが、この放射状大穴２１Ａ
ａについては一次造粒物Ｐ₁ が円滑に受け入れることが
できるものであれば、数および大きさは何ら限定するも
のではない。

【００６９】更に、上記実施形態にあっては、図１に示
すように、回転ドラム２１の内側の左端部側（図１中、
全体の約１／３程度の領域）に造粒領域Ｚが設けられ、
中央部（図１中、全体の約１／３程度の領域）に整粒領
域Ｓが設けられ、右端部側（図１中、全体の約１／３程
度の領域）に微小片排除領域Ｈが設けられている。尚、
図１において、符号Ｋは混練領域を示す。

【００７０】そして、回転ドラム２１の逆方向への回転
と共に回転ドラム２１内に送り込まれた一次造粒物Ｐ₁
は、造粒領域Ｚでは、回転ドラム２１の逆方向回転（他
方の方向への回転）と共に前述したスクリューガイド部
２２に沿って転動し或いは押し上げられた後に落下しつ
つ徐々に図１の右方向へ移送されつつ粒状化が進んだ状
態の一次造粒物Ｐ₂ に造粒される。

【００７１】又、前述した整粒ドラム２３は、図１乃至
図２における右端部が、前述したケーシング用右蓋部材
１１Ｚに固定装備されている。この整粒ドラム２３は、
図１乃至図２の左端部が、前述した駆動主軸１２に（ベ
アリングを介して）回転自在に保持されている。このた
め、駆動主軸１２が正逆のいずれの方向に回転しても、
ケーシング用右蓋部材１１Ｚに常時固定され、所定位置
に保持されている。

【００７２】更に、この整粒ドラム２３は、本実施形態
にあっては、その外周囲が前述したスクリューガイド部
２２の内径よりも小さく形成されている。これにより、
スクリューガイド部２２に沿って転動し造粒化が進んだ
状態の二次造粒物Ｐ₂ は、この整粒ドラム２３によって
適度の大きさに押し潰され、その大きさが均一化され
る。

【００７３】この整粒ドラム２３の前述した造粒領域Ｚ
側には、テーパ部２３ａが設けられ、これによって二次
造粒物Ｐ₂ が整粒ドラム２３側に入り込み易い状態とな
っている。このため、二次造粒物Ｐ₂ はスクリューガイ
ド部２２に沿って造粒領域Ｚから整粒領域Ｓへ円滑に転
動し易いようになっている。

【００７４】前述した回転ドラム２１の造粒物排出側の
周囲には、図８，図９に示すように、一定の大きさ以下
の微小片造粒物ｑを落下させる複数の貫通穴２１ａが設
けられ、これによって、図１に示すように微小片排除領
域Ｋが形成されている。更に、この回転ドラム２１の外
周には、当該回転ドラム２１の内周に形成されたスクリ
ューガイド部２２とは螺旋の向きが逆向きに形成された
逆送用スクリューガイド部２４が装備されている。図７
乃至図９にこれを示す。ここで、逆送用スクリューガイ
ド部２４は実際の場合よりは幾分大きく描かれている。
又、この逆送用スクリューガイド部２４は、図７乃至図
９では二条螺旋構造のものが装備されている。

【００７５】この逆送用スクリューガイド部２４を含む
回転ドラム２１の全体を取り囲むようにして、前述した
ケーシング本体１１が延設されてなるケーシング延設部
１１Ｗが設けられている。この場合、本実施形態にあっ
ては、逆送用スクリューガイド部２４を内側に配したケ
ーシング延設部１１Ｗは、前述したケーシング本体１１
よりも直径が大きく設定されている。

【００７６】そして、前述した複数の貫通穴２１ａを介
してケーシング延設部１１Ｗ内に落下した微小片造粒物
ｑは、同時に、逆送用スクリューガイド部２４によって
逆送され、ケーシング本体１１に形成された逆送造粒物
取り込み穴１Ｈから当該ケーシング本体１の混練領域Ｋ
に取り込まれ、再び造粒対象物（造粒材料）として再利
用されるようになっている。

【００７７】ここで、前述した逆送用スクリューガイド
部２４については、これに代わって図１０示すように、
く字状に形成された複数の板状部材２８ａ，２８ａ，…
…を回転ドラム２１の外周に所定間隔を隔てて順次螺旋
状に配置して固着装備し、これによって逆送用スクリュ
ーガイド部２８を形成し使用してもよい。

【００７８】又、回転ドラム２１は、その図１における
左端部が、前述したように円板状のスポーク板２１Ａを
介して前述した駆動主軸１２に一体的に連結されてい
る。更に、当該回転ドラム２１の図１における右端部
は、前述したように周囲に設けられた４個の支持ローラ
２７を介して前述した基台１００側に回転自在に保持さ
れている。ここで、上記４個の支持ローラ２７は、図１
におけるケーシング本体１１の右端部に回転自在に保持
されている。

【００７９】〔スクリューガイド部清掃機構について〕
次に、前述した回転ドラム２１の内径側及び外径側を清
掃するためのスクリューガイド部清掃機構３０について
説明する。このスクリューガイド部清掃機構３０は、図
１１〜図１２に示すように、回転ドラム２１の内外に設
けられたスクリューガイド部２２および逆送用スクリュ
ーガイド部２４をそれぞれ個別に清掃するためのもの
で、ブラシの外径が全体的に円筒状の内側ブラシ３１と
外側ブラシ３２とを備えている。

【００８０】このスクリューガイド部清掃機構３０は、
図１１に示すように、同図の右上部分に配置されてい
る。この場合、図１１において右上方向に断面半円筒状
に膨出して形成された膨出部１１Ｗに、前述した外側ブ
ラシ３２が配設されている。また、回転ドラム２１の内
径側では、前述した整粒ドラム２３の図１１における右
上部分が大きく切除されて平板２３Ｃが装着されてい
る。そして、この整粒ドラム２３が切除され平板２３Ｃ
が装着された部分に、前述した内側ブラシ３１が装備さ
れている。

【００８１】この内側ブラシ３１の外周と前述した整粒
ドラム２３の平板２３Ｃとの間の隙間Ｅは、前述した二
次造粒物Ｐ₂ が通過可能な大きさに設定されている。ま
た、この場合、平板２３Ｃの傾斜角度は、図１１におい
て左右方向に対し約６０°に設定されている。

【００８２】上記スクリューガイド部清掃機構３０を更
に詳述すると、このスクリューガイド部清掃機構３０の
要部を成す前述した内側ブラシ３１と外側ブラシ３２と
は、それぞれ筒状に整えられたものが使用されている。
この内、内側ブラシ３１の回転軸３１Ａは、その図１２
における左端部が保持部材３０Ｂを介して整粒ドラム２
３に回転自在に保持されている。この回転軸３１Ａの右
端部は、前述したケーシング本体用右蓋部材１１Ｚに回
転自在に保持されている。

【００８３】また、この図１２において、符号３２Ａは
外側ブラシ３２の回転軸を示す。この回転軸３２Ａは、
前述した膨出部１１Ｗの上流側および下流側の側壁部に
回転自在に保持されている。

【００８４】更に、この外側ブラシ３２は、本実施形態
にあっては、その図１２における右端部分の外径が、前
述した４個の支持ローラ２７に保持される環状部材２１
Ｋの外周面を同時に清掃し得るように、幾分小さく設定
されている。

【００８５】符号３３は前述したスクリューガイド部清
掃機構３０を正逆何れの方向へも回転駆動し得る清掃機
構駆動部を示す。ここで、清掃機構駆動部３３は、清掃
機構駆動モータ３３Ａと、清掃機構駆動モータ３３Ａの
回転力を前述した各ブラシ３１，３２に伝達する歯車列
３３Ｂとのより構成されている。

【００８６】歯車列３３Ｂについては、原動歯車３３Ｂ
ａと、これに噛合する外側ブラシ３２駆動用の平歯車３
３Ｂｂと、この平歯車３３Ｂｂに噛合する内側ブラシ３
１駆動用の平歯車３３Ｂｃとにより構成されている。ま
た、清掃機構駆動モータ３３Ａについては、その稼働に
際しては後述するコントローラ５０によってその回転方
向および回転速度が適宜可変制御されるように成ってい
る。

【００８７】このため、回転ドラム２１の内外に設けら
れたスクリューガイド部２２および逆送用スクリューガ
イド部２４は、その造粒対象物に対する造粒機能および
造粒物Ｑもしくは微小片造粒物ｑ微小片の移送機能を終
始同一条件で円滑に作動せしめることが出来るようにな
っている。

【００８８】ここで、スクリューガイド部清掃機構３０
については、特に清掃機構駆動部３２を併設することな
く、前述した回転ドラム２１の回転に内側ブラシ３１と
外側ブラシ３２とが、それぞれ従動するように構成して
もよい。

【００８９】又、上記スクリューガイド部清掃機構３０
については、内側ブラシ３１と外側ブラシ３２の両方を
含む場合について説明したが、内側ブラシ３１又は外側
ブラシ３２の何れか一方について装備したものであって
もよい。

【００９０】〔整粒部の他の例〕図１３に、前述した整
粒ドラム（整粒部）２３の他の例（整粒部３４）を示
す。この図１３に示す他の整粒部３４は、比較的幅の広
いエンドレスベルト３４Ａと、このエンドレスベルト３
４Ａの回動走行を案内する複数のローラ３４Ｂと、前述
したエンドレスベルト３４Ａの外側に配設された該エン
ドレスベルト３４Ａ用の清掃片（スクレーパー）３４Ｃ
とを備えた構成となっている。ここで、複数のローラ３
４Ｂは、前述した図１１乃至図１２に示すように、整粒
ドラム２３の外周囲とほぼ同一の形状を構成ように配置
されている。

【００９１】又、複数の各ローラ３５の内、図１３の最
上位に位置するローラ３５には、図示しない外部手動機
構が連結され、これによってエンドレスベルト３４Ａを
矢印Ｂの方向に任意量，若しくは連続して回転移動させ
ることができるようになっている。そして、このエンド
レスベルト３４Ａと前述したスクリューガイド部２２と
によって、前述した二次造粒物Ｐ₂ に対する整粒作用が
機能し、例えば大粒の二次造粒物Ｐ₂ はエンドレスベル
ト３４Ａに押しつぶされて適度の大きさに粉砕される。

【００９２】同時に、エンドレスベルト３４Ａを矢印Ｂ
の方向に任意量，若しくは連続して回転移動させること
によって、当該エンドレスベルト３４Ａに付着した造粒
材料の一部等を、清掃片（スクレーパー）３４Ｃによっ
て容易に剥離し除去し得るようになっている。

【００９３】〔造粒物排出部について〕前述した造粒物
排出部３は、図１，図２に示すように、上端部側を回動
支点として且つ図示しない駆動機構に付勢されて開閉動
作する排出カバー３Ａと、この排出カバー３Ａが開放状
態に設定されて造粒物が排出された場合にこれらが所定
の方向に落下するのを案内する造粒物ガイド部３Ｂとを
備えた構成となっている。この造粒物ガイド部３Ｂは、
図１では、前述した排出カバー３Ａの全体を覆った構造
となっている。ここで、符号３Ｂａは造粒物ガイド部３
Ｂの造粒物排出口を示す。

【００９４】そして、この造粒物質排出部３から排出さ
れる造粒物質は、例えば図２に示すように、下方に施設
されたコンベアベルト２０１によって搬送され、所定の
収納袋に順次収納され梱包されるようになっている。

【００９５】また、前述したケーシング本体１１には、
必要に応じてケーシング本体１１全体を蒸気によって加
熱するケーシング本体加熱機構，或いは電熱によってケ
ーシング本体１１の下端部全体を必要に応じて保温する
ように構成してもよい。或いは又、前述した脱臭器１１
Ｄａ及び空気送出手段１１Ｄでは、汚泥状物質中に石灰
を投入した場合の反応熱によって汚泥状物質中の水分が
蒸気化した場合に、これらを適宜外部に放出するように
機能せしめるようにしてもよい。

【００９６】〔駆動・制御系について〕前述したよう
に、駆動主軸１２は、図１６に示すようにコントローラ
５０によってその速度および回転方向が駆動制御される
ようになっている。

【００９７】これを更に詳述すると、このコントローラ
５０は、前述した混練・造粒機構部１の稼働時にあって
は、前述した駆動主軸１２を、まず混練・造粒モードの
正方向（一方の方向）に回転駆動し、所定時間経過した
後に当該駆動主軸１２を逆方向（他方の方向）に回転駆
動する回転可逆制御機能を備えている。

【００９８】即ち、このコントローラ５０は、ケーシン
グ本体１１内の脱水ケーキに所定量の石灰が加えられて
水和反応が開始された後の所定時間経過後に、前述した
駆動主軸１２を正方向から逆方向へ反転制御する。ま
た、このコントローラ５０は、前述した駆動主軸１２の
反転制御の作動状態設定後に、排出口アクチュエータ３
Ａａを介して前述した造粒物排出部３の排出カバー３Ａ
を開放制御する排出カバー開放制御機能を備えている。

【００９９】更に、前述したケーシング本体１１には、
当該ケーシング本体１１内の温度を常時測定する槽内温
度センサ３０Ａ，ケーシング本体１１内の湿度を常時測
定する槽内湿度センサ３０Ｂ，ケーシング本体１を所定
時間の間，所定温度に維持するヒータ２８が装備されて
いる（図１６参照）。

【０１００】この内、槽内温度センサ３０Ａおよび槽内
湿度センサ３０Ｂの出力情報は、コントローラ５０内に
常時送り込まれるようになっている。また、これらの情
報に基づいてヒータ２８の設定温度が所定の基準に従っ
て算定されるようになっている。更に、符号５０Ａは、
コントローラ５０で演算される脱水ケーキの含水率を表
示する含水率表示部を示す。

【０１０１】〔全体的作用等〕次に、上記実施形態の全
体的な動作等について説明する。ここで、上述した汚泥
状物質等の造粒対象物については、説明の便宜上、下水
汚泥を脱水した脱水ケーキについて説明する。まず、ケ
ーシング本体１１内に搬入した下水汚泥を脱水した脱水
ケーキに対しては、直ちに生石灰を加えて装置全体を稼
働状態に設定する。この場合、装置全体は、駆動主軸１
２が正回転して混練・造粒モードに入る。そして、水和
反応「Ｃａ０＋Ｈ₂ Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）₂ ＋１５．２〔ｋ
ｃａｌ〕」の発熱による水分蒸発と化合物生成によっ
て、汚泥状物質の脱水ケーキは、経時的に急速に脱水す
る。

【０１０２】脱水ケーキが造粒適時期にいたると、駆動
主軸１２を逆転させて造粒・整粒モードに切り換える。
この場合、混練・造粒機構部１内では、造粒対象物に対
する造粒工程に入っており、大まかな状態の一次造粒物
Ｐ₁ が形成されている（図１４参照）。

【０１０３】次に、駆動主軸１２が逆転動作すると、混
練・造粒機構部１内で形成された一次造粒物Ｐ₁ は、混
練ブレード１３ａ〜１３ｇ及びすくい取りブレード１３
ｈの作用によって、造粒・整粒機構部２へ送り込まれ
る。この場合、混練・造粒機構部１と造粒・整粒機構部
２との間には、図１に示すように仕切壁２０が設けられ
ており、又この仕切壁２０には、図５乃至図６に示すよ
うに他方の方向に偏った造粒物送出穴２０Ａが設けられ
ている。

【０１０４】このため、駆動主軸１２が逆転動作と共
に、混練ブレード１３ａ〜１３ｇ及びすくい取りブレー
ド１３ｈによって一次造粒物Ｐ₁ は造粒物送出穴２０Ａ
方向に押し上げられる。これにより一次造粒物Ｐ₁ は、
造粒・整粒機構部２へ送り込まれ、確実に粒状化され且
つ整粒される。この様子を、図１４に示す。ここで、図
１４では説明の便宜上，造粒物送出穴２０Ａを下方に描
いてある。

【０１０５】このように、上記実施形態にあっては、上
述したように、混練ブレード１３ａ〜１３ｇ及びすくい
取りブレード１３ｈと、回転ドラム２１と、それに所定
寸法より大きな大粒造粒物の破砕手段（整粒ドラム２
３）と、微小粒片の除去手段とを組合せて一体としたこ
とが特徴である。また、所定寸法範囲に納まる造粒物を
所定の造粒適時期に自動的に取り出し得る点に特徴があ
り、更に造粒適時期を検出し、その期間を極力長く維持
し得る点に特徴を有する。

【０１０６】更に、本実施形態にあっては、脱水後の含
水率が８０％〜８５％程度になるように意図して生石灰
の投入が行われる。尚、脱水ケーキに対する石灰の投入
量は、脱水ケーキの含水率および市販生石灰中のＣａＯ
量等によって変化するので、注意を要する。

【０１０７】ここで、上記造粒対象物のスラッジ状材料
と石灰とは、投入口から事前に又は回転しながらバッチ
的に投入される。又、上記実施形態にあっては、混練／
造粒，造粒，および整粒の三種類の機能が図１に示すよ
うに１軸上に一体的に配置されている。この場合、混練
・造粒時期と造粒・整粒時期とでは、前述したように駆
動主軸１２の回転向きが逆になるように設定されてい
る。

【０１０８】このため、混練・造粒機構部１と造粒・整
粒機構部２とは、その各領域が、駆動主軸１２の回転向
きの関係から、図１に示すように仕切壁２０で仕切られ
ている。即ち、仕切壁２０に形成されている造粒物送出
穴２０Ａは、前述したように低部分より上位に形成され
ている。

【０１０９】そして、前述したように、駆動主軸１２及
び混練ブレード１３ａ〜１３ｇ及びすくい取りブレード
１３ｈの一方向への回転（正回転）により、造粒対象物
（脱水ケーキ）が一方向へ寄せられるが、混練時（混練
・造粒モード時）は造粒物送出穴２０Ａの開いていない
方に材料が寄せられ、又、造粒整粒時（造粒・整粒モー
ド時）には造粒物送出穴２０Ａの開いている方に造粒対
象物（脱水ケーキ）が寄せられる。

【０１１０】又、造粒整粒時（造粒・整粒モード時）に
あっては、駆動主軸１２及び混練ブレード１３ａ〜１３
ｈの逆転動作（他方向への回転）によって、一次造粒物
Ｐ₁は造粒物送出穴２０Ａの方に寄せられ、すくい取り
ブレード１３ｈにより造粒領域Ｚに送られて造粒化が更
に進められ、これによって形成される一次造粒物Ｐ₂が
整粒領域Ｓに送り込まれ、大粒は砕かれ又微小片は複数
の貫通穴２１ａから落下する。落下した微小片は、図１
に示すように、回転ドラム３の外周囲の逆送用スクリュ
ーガイド部２４によって再び混練・造粒部１に戻され、
再度造粒工程に搬入される。

【０１１１】整粒された造粒物Ｑは、更に前述したよう
に右送りのスクリュ一ガイド部２２によって造粒物排出
部３へ送り出される。そして、この造粒物排出部３から
排出された造粒物Ｑは、乾燥工程等を経て袋詰めなどの
後、最終製品となる。

【０１１２】又、造粒・整粒機構部２の回転ドラム２１
の内周囲および外周囲には、図７に示すスクリューガイ
ド部清掃機構３０が装備され、これによって、回転ドラ
ム２１の複数の貫通穴２１ａの穴詰まり、或いは内外周
のスクリューガイド部２２，逆送用スクリューガイド部
２４の清掃が行われる。

【０１１３】駆動主軸１２の回転動作を正方向（一方の
方向）から逆方向（他方の方向）に反転制御するに必要
な造粒時期の到来を判断するためには、前述したよう
に、装置全体の重量を計測するロードセルＬＣのよって
水分蒸発量を監視しつつ所定重量減にて行う。また、こ
の場合、反応熱を監視し、上昇温度の推移から水分蒸発
量を判断してもよい（必要水分蒸発量は発熱量に比例す
るため）。更に、単純に石灰投入からの経過時間のみで
水分蒸発量を判断しても良い。

【０１１４】所定の造粒適時期は、撹拌槽（ケーシング
本体１１）で発生蒸気を空中に放出させた場合に，８０
％程度の含水率の脱水ケーキと生石灰を反応させると、
図１６に示すように、反応槽（ケーシング本体１１）の
温度推移などから実験によって求めることができる。ま
た、造粒を確実に行わせるためには、以上のことから、
造粒対象物（造粒材料）の含水率と当該造粒対象物に造
粒作用を促す構造，および適切な混練速度やブレードの
形状等のパラメーターの選定をしっかり行うことが重要
となる。

【０１１５】造粒対象物の含水率は処理槽（ケーシング
本体１１）の構造により大きな変化がある。即ち、積極
的に蒸気を凝縮する構造か否かにより左右されるので、
その構造を踏まえ、脱水ケーキに適切な石灰量を加え、
水和反応開始後所定の時間経過後、造粒に適した含水率
になるよう配慮することが必要である。

【０１１６】ここで、脱水ケーキの含水率にバラツキが
大きい場合は、石灰量を少な目に入れて、水和反応以外
に水分を減じる対策を取ることが重要となる。含水率小
の材料に合わせた石灰を投入し、含水率大の材料に対し
ては水分減対策を直接ヒーティングするか熱風送気によ
って行い、ＬＣ（ロードセル）を用いて含水率を計測す
ることができる。即ち、コントローラ５０（図１６参
照）には、ケーシング本体１１内に投入される石灰の量
と，汚泥状物質等の量および当該汚泥状物質等の当初の
含水率等の情報を予め入手しておく。そして、図１に示
すロードセルＬＤ（ケーシング本体１１およびケーシン
グ延設部１１Ｗ全体の重量情報を常時出力する）からの
重量情報に基づいて、前述したコントローラは、所定の
演算を行いリアルタイムで現実の含水率情報を演算して
出力することができる。この結果については、含水率表
示部５０Ａに表示されるようになっている。

【０１１７】このように、脱水ケーキの質量及び石灰の
質量計測は、同じロードセルＬＤにより行えるので、コ
ストダウンになる。この場合、反応槽（ケーシング本体
１１）の外部にバンドヒータ２８（図１６参照）を設け
て含水率調整に使用することもできるし、含水率調整に
構内に向けて水蒸気を送ったり、水を噴霧するようにし
てもよい。かかる場合、その動作のタイミングは、例え
ば、水和反応開始後の所定時間経過後（この時間は、
実験的に予め決定する）、混練・造粒モータの電流値
（負荷電流値）の変化を測定し、減少傾向が始まった後
より所定時間経過後、混練・造粒工程にあって投入材
料と主軸駆動モータ１２Ｍの負荷電流とによって予め把
握される水不足又は水過多の状態発生後、ということに
なる。

【０１１８】ここで、造粒排出段のロードセルＬＣの測
定結果により、ある程度の原料減を検出し、次のバッチ
に進むこともできる。

【０１１９】槽内湿度計３０Ｂは、槽内が乾燥し過ぎる
と造粒材の含水率が低下することを予測したり、高温水
蒸気の送り込みを促したりすることに用いることが出来
る。更に、図１にて、混練・造粒モード時（駆動主軸１
２の正方向回転時）は、回転ドラム２１の左側を下にし
て、又造粒整粒時には（駆動主軸１２の逆方向回転時）
は回転ドラム２１の右側を下にして、動作させるように
構成してもよい。

【０１２０】〔第２の実施の形態〕次に、第２の実施の
形態を図１８乃至図２０に示す。この内、図１８は、本
第２の実施形態における装置本体の概略断面図を示す。

【０１２１】この図１８において、装置本体は、前述し
た図１の第１実施形態の場合と同様に、横型のものであ
って且つ脱水ケーキや粉体を混練し大まかで軟質の一次
造粒物Ｐ₁ を形成する混練・造粒機構部１と、この混練
・造粒機構部１から送り込まれる一次造粒物Ｐ₁ を順次
連続して更に造粒加工しつつ二次造粒物Ｐ₂ を形成する
と共に整粒しつつ下流側に移送する造粒・整粒機構部２
と、この造粒・整粒機構部２で整粒された造粒物Ｑを連
続的に排出する造粒物排出部３とを備え、そして、これ
ら各部が、前述した図１の場合と同様に、図１８の左側
から右側に向けて同軸上に順次連続して横方向に配設さ
れている。

【０１２２】ここで、この第２の実施の形態は、前述し
た第１の実施形態とことなり、駆動主軸４２がケーシン
グ本体１１とケーシング延設部１１Ｍとを貫通して装備
され、その結果、前述した第１の実施形態における仕切
壁２０（図１参照）を排除した点に特徴を備えている。

【０１２３】又、上記図１８において、符号４１Ａは回
転ドラム４１の図１８における左端部の仕切蓋を示す。
そして、この仕切蓋４１には、図１７に示すように、前
述した１次造粒物Ｐ₁ を導入するための造粒物導入穴４
１ａが設けられている。また、この造粒物導入穴４１ａ
に一方の側（正回転時における上流側）には、前述した
造粒物導入穴４１ａを覆うようにして斜め方向に突出し
てガイドプレート４１ｂが設けられている。

【０１２４】このため、駆動主軸４２がＡ方向（正回転
時）に回転する混練・造粒時にあっては、ガイドプレー
ト４１ｂは、造粒物（汚泥状物質）を造粒物導入穴４１
ａ内に入り込まないように外側（ケーシング本体１１側
で造粒物の移動状態からみると駆動主軸４２に沿って上
流側）へ押し出すように機能する。ここで、１３ｈは前
述した図１におけるすくい取りブレードを示す。このた
め、このすくい取りブレード１３ｈとガイドプレート４
１ｂとによって、駆動主軸４２のＡ方向（正回転時）に
おいては、一次造粒物Ｐ₁ は造粒物導入穴４１ａから効
果的に外側に押しやられる。

【０１２５】一方、駆動主軸４２のＢ方向（逆回転時）
においては、前述したすくい取りブレード１３ｈとガイ
ドプレート４１ｂとの相互作用によって、一次造粒物Ｐ
₁ をは造粒物導入穴４１ａ内に積極的にとりこまれるこ
ととなる。この場合、造粒物導入穴４１ａは複数箇所に
設けてもよい。その他の構成は前述した第１の実施形態
と同一となっている。

【０１２６】このようにしても、前述した第１の実施形
態（図１乃至図１７）の場合と同様に、駆動主軸４２が
Ａ方向（正回転時）に回転する混練・造粒モード時にあ
っては、混練ブレード１３ａ〜１３ｇおよびすくい取り
ブレード１３ｈの作用によって脱水ケーキの多くは図２
０内の線分Ｓに示す位置（図の左方）に押しやられつつ
混練・造粒される。

【０１２７】また、駆動主軸４２がＢ方向（逆回転時）
に回転する造粒・整粒モード時にあっては、前述した混
練ブレード１３ａ〜１３ｇおよびすくい取りブレード１
３ｈの作用によって脱水ケーキの多くは図２０内の線分
Ｔに示す位置（図の右方）に押しやられつつ造粒され、
これによって一次造粒物Ｐ₁ が造粒物導入穴４１ａを介
してケーシング延設部１１Ｍ内の造粒・整粒機構部２側
へ円滑に送り出されるようになっている。

【０１２８】このため、この第２の実施形態にあって
は、前述した第１の実施形態と同様の作用効果と有する
ほか、仕切壁２０（図１参照）が不要となる分、混練・
造粒機構部１から二次造粒物Ｐ₂ への一次造粒物Ｐ₁ の
送り出し動作をより円滑になし得るという利点がある。

【０１２９】

【発明の効果】以上のように本発明によると、駆動主軸
を一方の方向（正回転方向）に回転する場合には脱水ケ
ーキの混練工程とし且つ駆動主軸を他方の方向（逆回転
方向）に回転する場合には脱水ケーキの造粒整粒モード
とすることができるので、当該駆動主軸の方向を所定の
タイミングで変化させることにより脱水ケーキの混練，
造粒および整粒を連続して行うことができ、しかも、同
一軸上に混練領域，造粒領域，および整粒領域を一方向
に設定するようにしたので、連続的に汚泥状物質等の粒
状化が可能となるばかりでなくその均一化が可能とな
り、装置全体の小型化及び多機能性化が可能となり、更
には粒状化された汚泥状物質等の造粒物の大きさを一様
にすることができるので、当該造粒物の品質および可搬
性の向上を図ることができるという従来にない優れた造
粒装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である造粒装置の一部
省略した概略断面図である。

【図２】図１の実施形態における一部省略した外観構成
図である。

【図３】図１の実施形態におけるケーシング本体内に装
備された各混練ブレードの上流側からみた配置例を示す
説明図である。

【図４】図１の実施形態におけるケーシング本体内の各
混練ブレードの混練部の形状を示す説明図（仮に一箇所
に集めて図示した比較説明図）である。

【図５】図１の実施形態におけるケーシング本体内の各
混練ブレードと造粒物送出穴との位置関係を示す説明図
である。

【図６】図５に開示した混練ブレードの内のすくい取り
ブレードの動作を示す説明図である。

【図７】図１の実施形態における造粒・整粒機構部の回
転ドラム部分を示す概略左側面図である。

【図８】図７におけるＡーＡ線に沿った断面図である。

【図９】図７に開示した回転ドラムを示す正面図であ
る。

【図１０】図７に開示した回転ドラムの他の例を示す説
明図である。

【図１１】図１の実施形態における造粒・整粒機構部に
併設されたスクリューガイド部清掃機構と整粒部（整粒
ドラム）との位置関係を示す説明図である。

【図１２】図１１のＢーＢ線に沿った一部省略した断面
図である。

【図１３】図７に開示した整粒部の他の例を示す説明図
である。

【図１４】図１に開示した造粒・整粒機構部等の動作を
示す説明図である。

【図１５】図１に開示したスクリュウガイド部の高さに
変化とその動作状況を示す説明図である。

【図１６】図１に開示した実施形態に装備されている各
種センサ及びそれらとコントローラ等を含む制御系の例
を示すブロック図である。

【図１７】脱水ケーキ（脱水汚泥）中に所定量の石灰を
投入した場合の脱水ケーキの温度変化を示す線図（測定
値）である。

【図１８】本発明の第２の実施形態である造粒装置の一
部省略した概略断面図である。

【図１９】図１８内における回転ドラムの仕切蓋部分を
示す図で、図１９（ａ）は仕切蓋に設けられた造粒物導
入穴の例を示す説明図、図１９（ｂ）は造粒物導入穴部
分に装備されたガイドプレートを示す説明図である。

【図２０】図１８の動作の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 混練・造粒機構部 １Ｈ 逆送造粒物取り込み穴 ２ 造粒・整粒機構部 ３ 造粒物排出部 １１ ケーシング本体 １１Ｍ ケーシング延設部 １１Ｚ ケーシング延設部用右蓋部材 １２，４２ 駆動主軸 １２Ａ 主軸駆動手段 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１
３ｇ 混練ブレード １３ｈ すくい取りブレード ２０ 仕切壁 ２０Ａ 造粒物送出穴 ２１，４１ 回転ドラム ２１ａ 貫通穴 ２２ スクリューガイド部 ２３ 整粒部としての整粒ドラム ２３Ａ 蓋部材 ２４ 逆送用スクリューガイド部 ２８ａ 板状部材 ３０ スクリューガイド部清掃機構 ３３Ａ エンドレスベルト ３３Ｂ ローラ ３３Ｃ 清掃片 ５０ コントローラ １００ 基台 １０１ａ 投入口（搬入口） Ｐ₁ 一次造粒物 Ｐ₂ 二次造粒物 Ｑ 造粒物 ｑ 微小片造粒物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 慎也 栃木県宇都宮市氷室町1031番201号 (72)発明者 阿部 保雄 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 阿部 喜夫 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 高山 茂男 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 稲垣 作樹 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 高橋 睦 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上に横置きに装備された円筒状のケ
   ーシング本体と、このケーシング本体内の一方の側に装
   備され造粒対象物を混練しつつ一次造粒物を形成する混
   練・造粒機構部と、この混練・造粒機構部で形成された
   一次造粒物を順次連続して取り込むと共にこれを更に造
   粒加工して二次造粒物を形成し且つ整粒しつつ下流端側
   に移送する他方の側に装備された造粒・整粒機構部とを
   設け、 前記混練・造粒機構部と造粒・整粒機構部とを稼働せし
   める駆動主軸を、前記ケーシング本体内の中心軸上に装
   備し、 この駆動主軸を一方の方向に回転駆動して前記混練・造
   粒機構部を作動させた後、前記駆動主軸を他方の方向に
   回転駆動して前記造粒・整粒機構部を作動させ、これに
   よって造粒対象物に対する混練，造粒，整粒を連続的に
   行うようにしたことを特徴とする造粒方法。
2. 【請求項２】 基台上に横置きに装備され且つ一方の側
   に造粒対象物等を搬入する搬入部を備えた円筒状のケー
   シング本体と、このケーシング本体の他方の側で且つ当
   該ケーシング本体と同軸に装備されたケーシング延設部
   とを有し、 前記ケーシング本体内に、当該ケーシング本体の一方の
   側から他方の側に向けて造粒対象物を混練しつつ一次造
   粒物を形成する混練・造粒機構部を設けると共に、前記
   ケーシング延設部内に、前記混練・造粒機構部で形成さ
   れた一次造粒物を順次取り込むと共に更に造粒加工し且
   つ整粒しつつ下流端に向けて移送する造粒・整粒機構部
   を設け、 前記混練・造粒機構部と造粒・整粒機構部とを稼働状態
   に設定する駆動主軸を、前記ケーシング本体内の中心軸
   上に装備し、 前記ケーシング本体内の混練・造粒機構部を、前記駆動
   主軸に固定装備された複数の混練ブレードと、前記造粒
   ・整粒機構部側に配設され所定の造粒物送出穴を有する
   仕切壁とを備えた構造とし、 前記複数の混練ブレードの内の少なくとも下流側に位置
   する混練ブレードを、前記駆動主軸が一方の側に回転す
   る場合は造粒対象物を前記仕切壁から離れる方向に押し
   出す機能を備え且つ前記駆動主軸が他方の側に回転する
   場合は造粒対象物を前記仕切壁に向けて押し出す機能を
   備えた構造としたことを特徴とする造粒装置。
3. 【請求項３】 前記仕切壁の造粒物送出穴を、前記ケー
   シング本体の円筒部分に近接し且つ当該ケーシング本体
   の円筒部分に沿って所定の長穴状に形成すると共に、こ
   の造粒物送出穴の下端部側の端縁が前記ケーシング本体
   の円筒部分の下部領域よりも上方に位置し且つ前記駆動
   主軸の一方の回転方向とは逆の方向に偏った位置に配設
   したことを特徴とする請求項２記載の造粒装置。
4. 【請求項４】 前記ケーシング延設部内の造粒・整粒機
   構部を、前記駆動主軸と同軸で該駆動主軸にその回転中
   心軸部分が連結され且つ前記仕切壁の造粒物送出穴を介
   して送り込まれる一次造粒物を内径側に取り込む円筒状
   の回転ドラムと、この回転ドラムの内径側に形成され且
   つ前記一次造粒物をを当該回転ドラムの他方の方向への
   回転と共に下流側の前記造粒物排出側に向けて転動せし
   める螺旋状のスクリューガイド部と、このスクリューガ
   イド部に沿って転動する過程で形成される二次造粒物を
   適当の大きさに押し潰す構造の整粒部とを備えた構成と
   したことを特徴とする請求項２又は３記載の造粒装置。
5. 【請求項５】 前記回転ドラムの内径側の所定位置に、
   前記内径側のスクリューガイド部を清掃する内径ブラシ
   を装備したことを特徴とする請求項４記載の造粒装置。
6. 【請求項６】 前記請求項４又は５記載の造粒装置にお
   いて、 前記回転ドラムの下流側に位置する造粒物排出部の端部
   周囲に、一定の大きさ以下の微小片造粒物を落下させる
   複数の貫通孔を設けると共に、この回転ドラムの外径側
   に、当該回転ドラムの内径側のスクリューガイド部とは
   螺旋の向きが逆方向に形成された逆送用スクリューガイ
   ド部を設け、 この逆送用スクリューガイド部を含む前記回転ドラム全
   体を取り囲むように前記ケーシング延設部を設けると共
   に、 この外周囲のケーシング延設部内に落下し前記逆送用ス
   クリューガイド部によって逆送される微小片造粒物を取
   り込むための逆送造粒物取り込み穴を、前記ケーシング
   延設部の前記ケーシング本体側に設けたことを特徴とす
   る造粒装置。
7. 【請求項７】 前記逆送用スクリューガイド部を、所定
   間隔を隔てて順次螺旋状に配列され固定装備された複数
   の粒状物ガイド部材によって構成したことを特徴とする
   請求項６記載の造粒装置。
8. 【請求項８】 前記回転ドラムの外径側の所定位置に、
   前記逆送スクリューガイド部を清掃する外径ブラシを装
   備したことを特徴とする請求項６又は７記載の造粒装
   置。
9. 【請求項９】 前記ケーシング延設部内の整粒部を、少
   なくとも上流側の端部に蓋部材が装備され且つ下流側が
   前記ケーシング延設部の下流側に固定装備された中空円
   筒状のドラム状部材により構成したことを特徴とする請
   求項４，５，６，７又は８記載の造粒装置。
10. 【請求項１０】 前記ケーシング延設部内の整粒部を、
    エンドレスベルト，このエンドレスベルトの回動走行を
    案内する複数のローラと，前記エンドレスベルトの外側
    に配設された当該エンドレスベルト用の清掃片とにより
    構成したことを特徴とする請求項４，５，６，７又は８
    記載の造粒装置。
11. 【請求項１１】 前記請求項２記載の造粒装置におい
    て、 前記基台上に、前記駆動主軸を回転駆動する主軸駆動手
    段を装備すると共に、この主軸駆動手段を介して前記駆
    動主軸を所定速度で駆動制御するコントローラを装備
    し、 このコントローラが、前記ケーシング本体の混練・造粒
    機構部の作動時に際しては、前記駆動主軸を順方向に回
    転駆動すると共に、当該混練・造粒機構部の作動が開始
    して所定時間経過後に、当該駆動主軸を逆方向に回転駆
    動して造粒・整粒機構部を作動状態に設定する回転可逆
    制御機能を備えていることを特徴とした造粒装置。