JPH1190207A - 造粒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚泥状物質，粉体状物質を対象とし、混練，
造粒，整粒の各機能を備え、且つ装置全体の小型化，多
機能性化を可能とした造粒装置を提供すること。 【解決手段】 ケーシング１の内壁に沿って回転する螺
旋状のトルネードフィン３と、ケーシング１の中心軸部
でトルネードフィン３を保持し且つ回転駆動する主軸４
と、この主軸４に固定保持された複数の混練ブレード
５，６，７と、ケーシング１内の上端部に装備され造粒
対象物を掃き落とす固定バッフルプレート９と、ケーシ
ング１の側面に設けられた造粒物質排出部１１と、主軸
駆動用の主軸駆動手段１３を装備して成る造粒装置であ
って、前述したトルネードフィン３の螺旋面上の所定箇
所に、造粒された汚泥状物質が当該螺旋面の上方向に転
動するのを阻止し若しくは許容する転動規制手段３５，
３７を装備したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱水ケーキ化され
た汚泥状物質もしくは粉状物質等に対する造粒装置に係
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】汚泥状物質に石灰を加えて水分割合を減
じ、これによって当該汚泥状物質を造粒化する技術は、
すでに特公昭５４ー１２１３３０号公報および特公平７
−９８２００号公報等に開示されている。

【０００３】この場合、多くは、脱水された汚泥状物質
（以下「ケーキ」という）を顆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
よび飛散による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】例えば、下水汚泥（含水率９６〜９８％程
度）を８０％程度に脱水したケーキ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。

【０００５】図２３に、汚泥状物質乾燥・造粒装置の一
つであるトルネードフィン型の従来例を示す。この図２
３に示すトルネードフィン型の乾燥・造粒装置は、汚泥
を貯蔵するケーシング１０１の周囲にヒータ１０２を装
備し、その内部には、中心部に配置された主軸１０３
と，これに一体化された螺旋状のトルネードフィン１０
４とを装備し、下方には一端部にケーキを送り込む汚泥
搬入部１０５を備え、他端部に乾燥汚泥を送出する搬出
コンベア１０６を備えたものとなっている。

【０００６】この場合、ケーシング１０１内の汚泥は、
ケーシング１０１内の底板部分に沿って配置された短冊
状のレーキ部材（主軸１０３とトルネードフィン１０４
に連結一体化されている）によってトルネードフィン１
０４の底部分に導かれ、続いて、当該トルネードフィン
１０４が矢印Ａ方向に回転することにより、当該汚泥に
加えられる遠心力と相まって当該汚泥はトルネードフィ
ン１０４の螺旋面に沿って順次上方に搬送される。そし
て、この上方への搬送過程においてヒータ１０２によっ
て加熱される。

【０００７】上方に到達した粒状汚泥は、バッフルプレ
ート１１０によって中央側に掃き落とされる。以下、こ
れを繰り返すことによって、汚泥が乾燥，造粒される。
ここで、符号１１２は蒸発水分放出部を示す。また、符
号１１６はトルネードフィン１０４を回転駆動させるた
めの駆動装置を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例にあっては、造粒対象物に対する混練・造粒は比
較的良好に実行されるが、整粒については必ずしも良好
には成し得ないものとなっている。このため、例えば大
量に処理した汚泥の肥料化にあって、粒径が極端に大き
いと肥料として使用する際に機械蒔きができず、同時に
肥料としての効果がきいてくるのが遅くなるという不都
合があった。又、粒径が小さすぎると、風で飛散し易
く、これがため商品価値が大幅に低下するという不都合
があった。

【０００９】更に、従来例にあっては、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。このため、混練
機能および造粒機能と整粒機能とを順次直列に継ぐシス
テムを構築すると、装置全体的が大型化して占有面積が
大きくなり、又高価となるという不都合があった。

【００１０】

【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、特に汚泥状物質若しくは粉体状物質等を対象
とし、混練，造粒，整粒の各機能を備え、且つ装置全体
の小型化及び多機能性化を可能とした造粒装置を提供す
ることを、その目的とする。

【００１１】

【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、請求項１記載の発明で
は、脱水ケーキ化された汚泥状物質等の所定量を搬入す
る物質搬入部を備えた円筒状のケーシングと、このケー
シングの内壁に沿って回転自在に配設された螺旋状のト
ルネードフィンと、ケーシングの中心軸部分に配置され
トルネードフィンを保持し且つ該トルネードフィンを回
転駆動する主軸と、この主軸に固定保持された複数の混
練ブレードと、ケーシング内の上端部に装備され前述し
たトルネードフィンの螺旋面に沿って上昇してくる粒状
物質を掃き落とす固定バッフルプレートと、ケーシング
の側面の所定箇所に設けられ造粒された汚泥状物質を排
出する造粒物質排出部と、ケーシング内の排ガスを放出
する排ガス放出部と、ケーシング内に装備され前述した
主軸を回転駆動する主軸駆動手段とを備えている。

【００１２】そして、トルネードフィンの螺旋面上の所
定箇所に、混練され一部造粒された汚泥状物質（造粒対
象物）が当該螺旋面の上方向に転動するのを阻止すると
共に造粒段階では上方向に転動するのを許容する転動規
制手段を装備する、という構成を採っている。

【００１３】このため、この請求項１記載の発明では、
まず、脱水ケーキに適切な石灰量を加えて水和反応が開
始されるが、その後、所定時間が経過して造粒に適した
含水率になると、回転動作中のトルネードフィンの螺旋
面は転動規制手段がはずれて転動面となって造粒が促進
される。

【００１４】この場合、例えば、汚泥状物質の含水率が
高い場合には転動規制手段を稼働させてトルネードフィ
ンの螺旋面の長さを実質的に短くして上方への転動を阻
止し、これによって、混練を促進させ、同時に、造粒段
階から転動規制手段の稼働を停止させてトルネードフィ
ンの螺旋面の長さを長い状態にし、これによって造粒お
よび整粒機能を促進させる等、脱水ケーキの含水率に応
じた種々の動作をとり行うことができる。又、この場
合、所定の径（例えば６〔ｍｍ〕程度）に徐々に整えら
れトルネードフィンの回転と共に転動しながら上昇し、
粒状化された造粒物質として排出部から排出される。

【００１５】請求項２記載の発明では、前述した請求項
１記載の造粒装置において、転動規制手段を、前述した
トルネードフィンの一部を起伏回動自在に形成して成る
フラッパ機構により構成する、という手法を採ってい
る。

【００１６】このため、トルネードフィンの一部を切除
してこれを起伏回動自在に形成したことから、トルネー
ドフィンを実質的に短くして混練動作の実効を高め、又
は長くして造粒・整粒動作を実効あるものとする等、過
程に応じた使用方法を選択設定することができる。

【００１７】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、フラッパ機構を、トルネー
ドフィンの一部を構成する橋渡しプレートと、この橋渡
しプレートを保持すると共に当該橋渡しプレートに前述
したトルネードフィンの面に沿った方向への起伏回動を
付勢する駆動支軸と、この駆動支軸に所定の動作を付勢
する支軸駆動部とにより構成する、という手法を採って
いる。このため、フラッパ機構の稼働停止を外部から容
易に選択設定することができる点で汎用性をより一層高
めることができる。

【００１８】請求項４記載の発明では、前述した請求項
１記載の造粒装置において、転動規制手段を、前述した
トルネードフィンの螺旋面上の所定箇所に退避可能に配
設された可動バッフルプレートを備えた可変バッフルプ
レート機構とする、という構成を採っている。

【００１９】このため、トルネードフィンの螺旋面上を
短く使用する場合には、螺旋面上を横切るようにして可
動バッフルプレートを配置し、又トルネードフィンの螺
旋面上を長く使用する場合には、可動バッフルプレート
を回転させて螺旋面上から引き離す操作をすることによ
り、トルネードフィンを再加工することなく前述した請
求項２記載の発明と同等の作用効果を得ることができ、
生産性および保守性が良好となる。

【００２０】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、可変バッフルプレート機構
を、トルネードフィンの螺旋面上の所定箇所に配設され
た可動バッフルプレートと、この可動バッフルプレート
を前述したトルネードフィンの内側で回動自在に保持す
ると共に一端部が主軸に固定された固定アームと、この
固定アームにほぼ平行に配設され中心軸に沿った往復移
動によって前述したトルネードフィンに回動力を付勢す
る駆動アームと、この駆動アームにを駆動力を付勢する
カム機構とにより構成すると共に、このカム機構を前述
した主軸内に装備する、という構成を採っている。

【００２１】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記載の発明と同等に機能するほか、外
部からの操作にてトルネードフィンの螺旋面上の所定位
置に可動バッフルプレートを配設することができ、かか
る点において可動バッフルプレートを常に最適位置に配
置することができる点で都合がよい。

【００２２】請求項６記載の発明では、前述した請求項
１，２，３，４又は５記載の発明において、複数の混練
ブレードの内、少なくとも一つは、整粒機能を備えた孔
明きブレードとする、という構成を採っている。

【００２３】このため、この請求項６記載の発明では、
前述した請求項１，２，３，４又は５記載の発明と同等
に機能するほか、更に、汚泥状物質の造粒過程において
整粒動作を同時に実行することができ、かかる点で粒揃
いの造粒物の生成が可能となる。

【００２４】請求項７記載の発明では、前述した請求項
１，２，３，４又は５記載の発明において、前述した複
数の混練ブレードの内、少なくとも一つは、主軸の下部
側面に装備され当該主軸側からトルネードフィン側に向
けて造粒対象物を押し出す機能を備えた押出型混練ブレ
ードとする、という構成を採っている。

【００２５】このため、この請求項７記載の発明では、
前述した請求項１，２，３，４又は５記載の発明と同等
に機能するほか、回転中心部に留まりやすい造粒対象物
を、常にトルネードフィン側に向けて押し出すことがで
き、かかる点において混練機能をより一層高めることが
できる。

【００２６】請求項８記載の発明では、前述した請求項
１，２，３，４又は５記載の造粒装置において、前述し
た複数の混練ブレードの内、少なくとも一つは、上下に
分割して装備された向きの異なる二枚の混練板とこれを
一体的に固定し保持するアームバーからなり、そして、
上側混練板が造粒対象物をトルネードフィン側に向けて
押し出す機能を備え、下側混練板が造粒対象物を主軸側
に向けて押し出す機能を備えた構造のものとする、とい
う構成を採っている。

【００２７】このため、この請求項８記載の発明では、
前述した請求項１，２，３，４又は５記載の発明と同等
に機能するほか、更に、造粒対象物をケーシングの内底
部からトルネードフィン側に向けて押し出すと共に、ト
ルネードフィンの上方から落下する造粒対象物を上側混
練板によって主軸側に押し込むことができ、同時に、主
軸側に押し込まれた造粒された造粒対象物は、遠心力等
によって、再びトルネードフィン側に押し出される。即
ち、かかる動作の過程において、造粒対象物はそ混練と
造粒化とが一気に進行するようになっている。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１乃至図２３に基づいて説明する。

【００２９】〔第１の実施形態〕 （全体的な構成）まず、図１乃至図２において、符号１
は円筒状のケーシングを示す。このケーシング１には、
脱水ケーキ化された汚泥状物質を搬入（投入）するため
のフィーダ（物質搬入部）２が、上端部に設けられてい
る。

【００３０】ここで、この図１にあってはフィーダ２を
石灰投入口としても使用するようになっているが、図２
に示すようにフィーダ２とは別に石灰投入口（石灰フィ
ーダ）２Ａを設けてもよい。また、フィーダ２および石
灰フィーダ２Ａの各々には、図２に示すように電磁駆動
の仕切り弁２Ｓを装備し、必要に応じて迅速に開閉動作
し得るようにしてもよい。

【００３１】上記ケーシング１内には、前述した従来例
の場合とほぼ同一構造の螺旋状のトルネードフィン３
が、当該ケーシング１の内壁に沿って回転自在に配設さ
れている。また、ケーシング１の中心軸部分には、前述
したトルネードフィン３を保持し且つ当該トルネードフ
ィン３と一体的に回転駆動する主軸４が回転自在に装備
されている。

【００３２】符号３Ａは、トルネードフィン３をその下
端部で保持すると共に当該トルネードフィン３を主軸４
に固定するためのフィンアームを示す。このフィンアー
ム３Ａは、その下面が、ケーシング１の内底面に平行に
配設され、その隙間ｇ₁ は例えば１〔ｍｍ〕程度の大き
さに設定されている。

【００３３】そして、所定量の脱水ケーキに対して所定
量の生石灰を投入しケーシング内で混練させると、脱水
ケーキ中の水分と生石灰との反応が進んで、汚泥状物質
の粒状化が開始され、同時にトルネードフィン３を回転
させると、粒状化されつつある脱水ケーキは当該トルネ
ードフィン３の螺旋面に沿って上方に向けて転動し、粒
状化が行われる。

【００３４】ケーシング１の内壁側上端部には、図１，
図９に示すように、前述したトルネードフィン３の螺旋
面の再上端面に対応してバッフルプレート９が装備され
ている。このバッフルプレート９は、トルネードフィン
３の螺旋面に沿って上昇してくる粒状化された汚泥状物
質を掃き落とす機能を備えている。ここで、図１ではバ
ッフルプレート９を１個装備した場合を例示したが、図
９では１８０°隔てて二箇所にバッフルプレート９を装
備した場合の例を示す。

【００３５】更に、ケーシング１の上端部側には、図
１，図９に示すように、造粒化された汚泥状物質を排出
する排出カバー１１Ａを備えた造粒物質排出部１１が設
けられている（図９参照）。また、ケーシング１の上端
部には、ケーシング１内の排ガスを放出する排ガス放出
部１２が設けられている（図１参照）。

【００３６】又、図１において、符号１３はケーシング
１内の主軸４を駆動する主軸駆動手段を示す。この主軸
駆動手段１３は、前述したケーシング１の底面の外部に
固定装備され、後述するコントローラ５０に制御されて
所定速度で主軸４を回転駆動する。又符号符号１３Ａ
は、主軸４を回転自在に保持する主軸保持部を示す。

【００３７】前述したトルネードフィン３は、その螺旋
面裏側で内径側および外径側の面の各角部が連続的に切
除されている。これによって、汚泥状物質がトルネード
フィン３の裏側角部に付着するのが有効に回避されてい
る。

【００３８】（混練ブレードについて）主軸４には、図
３乃至図６に示すように、ケーシング１の底面に沿って
配置された第１乃至第３の混練ブレード５，６，７が、
その回転中心部側で固定保持されている。

【００３９】この内、第１の混練ブレード５は、図３〜
図４に示すように、主軸４部分から前述したフィンアー
ム３Ａ上に固定された状態で当該フィンアーム３Ａと一
体的に半径方向に突設されている。この第１の混練ブレ
ード５は、主軸４部分に留まる汚泥状物質を第２の混練
ブレード６側に押し出す機能を有する。このため、この
第１の混練ブレード５は、回転半径が小さく設定され且
つ高さが比較的高く形成され、これによって、主軸４の
回転と共に一体的に回転し、当該主軸４側に位置する汚
泥状物質を外側のトルネードフィン３側に押しやる押出
型混練ブレードとしての機能を備えたものとなってい
る。

【００４０】又、第２の混練ブレード６は、図３，図５
に示すように、前述した混練ブレード５の回転方向で約
１５０°程度隔てた下流側に配置されている。ここで、
図５は図３において矢印ロの方向から見た第２の混練ブ
レード６の形状を示す。この第２の混練ブレード６は、
その底面が回転方向側に尖端部を有する二等辺三角形状
に形成され、後端面が直立した二等辺三角形状を成し、
この後端面の直立した上尖端と前述した底面の尖端とを
直線状に結んで稜線とし、これによって振り分け面６
ａ，６ｂが形成されている。

【００４１】この第２の混練ブレード６は、Ｌ字状に形
成された保持プレート６Ａによってその底面側で保持さ
れている。このＬ字状の保持プレート６Ａは、回動方向
の先端側領域が一様に大きく傾斜面が形成されている。
これによって、この第２の混練ブレード６は、ケーシン
グ１の底面側に位置する汚泥状物質をすくい上げた後
に、左右に（回転中心部側と回転外周側に）振り分ける
ように機能する。

【００４２】このため、稼働時にあっては、主軸４が所
定の速度で回転し、同時に、上記第１乃至第２の混練ブ
レード５，６，フィンアーム３Ａ，及び保持プレート６
Ａ，更にはトルネードフィン３等が、一体的な回転動作
に移行する。この場合、同時に固形化促進用の石灰が投
入されると、これによって、汚泥状物質に対する混練
が、主軸４の回転動作の開始と共に円滑に実行される。

【００４３】石灰等の投入によって熱の発生と共に汚泥
状物質の固形化が進むが、その過程で、後述するように
所定のタイミングで汚泥状物質の粒状化が開始される。
ここで、汚泥状物質の混練，および固形化，粒状化に際
しては、本実施形態の場合、第３の混練ブレード７も、
所定の機能を発揮する。

【００４４】この第３の混練ブレード７は、図３及び図
６に示すように、一端部が前述した主軸４に固定され、
他端部が回転半径方向に延設され、且つ回転端部側が前
述した中心部側よりも幅広に設定された板部材によって
形成されている。ここで、図６は、図３の矢印ハの方向
から見た第３の混練ブレード７を示す。

【００４５】この第３の混練ブレード７は、その回転方
向先端部側が幾分立ち上がった状態に設定され、その回
動端部が下方に向けて曲折されている。符号７Ａはその
曲折部を示す。更に、この第３の混練ブレード７は、そ
の全面に比較的大きい複数の貫通孔７ａが設けられ、こ
の複数の貫通孔７ａを通して汚泥状物質の逃げが可能と
なり、これにより、汚泥状物質に対する混練が円滑に成
されるようになっている。

【００４６】更に、この第３の混練ブレード７には、前
述した曲折部７Ａの下端縁および回転方向後端縁が同一
高さｇ₃ （ケーシング１の底面に対して）に設定され、
且つ当該曲折部７Ａの下端縁および回転方向後端縁には
凹凸（ノコギリ刃状のぎざぎざ）が形成されている。こ
れによって、汚泥状物質の固形化が進行する過程で、当
該汚泥状物質を適度に細分化（整粒化）し得る孔明きブ
レードとして機能し得るようになっている。

【００４７】この場合、曲折部７Ａの下端縁および回転
方向後端縁の高さｇ₃ は、意図する粒径に合わせて、例
えば６〔ｍｍ〕に設定されるが、５〔ｍｍ〕でも或いは
２０〔ｍｍ〕であっても、又その中間の大きさに設定し
たものであってもよい。

【００４８】（大粒刻み手段について）トルネードフィ
ン３の上端部側には、当該トルネードフィン３の螺旋面
に沿って転動しながら上昇してくる造粒物質を所定の大
きさに刻みこむ大粒刻み手段１５が装備されている。

【００４９】この大粒刻み手段１５は、図１，図７乃至
図８に示すように、前述したトルネードフィン３の螺旋
面に沿って配設され、該トルネードフィン３に相互に所
定間隔を隔てて固定装備された複数（図７では４個）の
カッタ部材（先端部が尖った状態のニードル）Ｃ₁ ，Ｃ
₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₄ によって構成されている。このカッタ部
材Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₄ は、前述したトルネードフィ
ン３と共に一体的に回転する。

【００５０】このニードル状のカッタ部材Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，
Ｃ₃ ，Ｃ₄ は、必要と思われるトルネードフィン３の何
れの箇所に装備してもよいが、実際上はできるだけ上の
方が都合がよい。例えば、後述する転動規制手段（図１
９〜図２０におけるフラッパ機構３５）を装備したもの
にあっては、当該転動規制手段の上方位に装備するのが
好ましい。そして、この各カッタ部材Ｃ₁ 〜Ｃ₄ と前述
したケーシング１の側壁との間の間隔は、上方に行くに
従い徐々に小さく設定されている。図７，図８にこれを
示す。

【００５１】即ち、最初に大粒に造粒された汚泥状物質
は、まず、カッタ部材Ｃ₁ によって幾分削られる（図７
参照）。続いて、上方へ転動するに従ってカッタ部材Ｃ
₂ ，Ｃ₃ によって少しづつ削られ、最後にカッタ部材Ｃ
₄ によって最終的な大きさに設定される。

【００５２】（小径粒落下排除機構について）大粒刻み
手段１５が装備された領域又はその上方側に位置するケ
ーシング１の側壁部分には、図１，図９に示すように、
所定のタイミングで作動する小径粒落下排除機構１８が
装備されている。この小径粒落下排除機構１８は、例え
ば、後述する転動規制手段（図１９〜図２０におけるフ
ラッパ機構３５）を装備したものにあっては、当該転動
規制手段の上方位に装備される。

【００５３】この小径粒落下排除機構１８は、図９に示
すように、前述したケーシング１の側壁の一部を切除し
てなる切除穴１８Ａと、この切除穴１８Ａに嵌合するよ
うにして配置され当該切除穴１８Ａと同一形状で同一大
きさの側壁部材１８Ｂと、この側壁部材１８Ｂを前述し
たケーシング１の半径方向の外側に向けて移動させ若し
くは元位置に復帰せしめる側壁部材駆動機構１８Ｃと、
側壁部材１８Ｂの移動を許容すると共に当該側壁部材１
８Ｂ及び前述した切除穴１８Ａの周囲全体を覆う構造の
カバーケース部１８Ｄとを備えた構造となっている。

【００５４】そして、この小径粒落下排除機構１８が作
動すると、その側壁部材１８Ｂ部分が側壁部材駆動機構
１８Ｃに付勢されて前述したケーシング１の半径方向に
沿って外側に移行し（図１参照）、これによって前述し
たトルネードフィン３の外周囲とケーシング１の内壁面
との隙間Ｓが広げられる。

【００５５】このため、この広げられた隙間Ｓから、粒
状物の内の小径のものが落下する。この場合、対象とな
る小径粒は、例えば、最終的に意図した粒状物の直径の
１／４以下のものを対象とする、等の構成が採られてい
る。即ち、この場合、隙間Ｓは、最終的に意図した粒状
物の直径をＤとすると、Ｓ＝Ｄ／４に設定される。

【００５６】上述した小径粒落下排除機構１８が作動し
て小径粒の造粒物が落下排除されると、続いて、前述し
たケーシング１の上部側面に設けられた造粒物質排出部
１１が作動する。

【００５７】（造粒物質排出部について）前述した造粒
物質排出部１１は、図１，図９に示すように、図１の上
端部側を回動支点として且つ図示しない駆動手段に付勢
されて開閉動作する排出カバー１１Ａと、この排出カバ
ー１１Ａ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１１Ｂとを備えた構成となっている。この造粒
物ガイド部１１Ｂは、図１では、前述した排出カバー１
１Ａの全体を覆った構造となっている。

【００５８】ここで、符号１１Ｂａは造粒物ガイド部１
１Ｂの造粒物排出口を示し、符号１１Ｃは、この造粒物
排出口１１Ｂａを開閉する蓋部材を示す（図１参照）。

【００５９】そして、この造粒物質排出部１１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２１によって搬送され、必要な
乾燥部，計量部を経て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。

【００６０】（ケーシングの外装部材等について）ま
た、前述したケーシング１は、保持枠体２２によって保
持されている。この保持枠体２２は、四隅に設けられた
各脚部２２Ａが、ロードセルＬＣを介して床面に装備さ
れている。この場合、ロードセルＬＣは、保持枠体２２
及び当該保持枠体２２のケーシング１等の重量全体に対
応した信号を常に後述するコントローラに向けて出力す
る機能を備えている。

【００６１】更に、前述したケーシング１の上端部に
は、図２に示すように、所定の空気をケーシング１内に
送り込む圧送ポンプ（例えば容量式の）２４と、ケーシ
ング１内の空気を脱臭手段２５を介して外部に送出する
空気送出手段２６とを備えている。

【００６２】ここで、圧送ポンプ２４は、石灰等の投入
によって発生した水蒸気を主にケーシング１内から排出
するのに用いられる。この場合、圧送ポンプ２４は、熱
気をケーシング１内に送り込むようにしてもよい。ま
た、前述したケーシング１には、必要に応じて、ケーシ
ング１を蒸気又は電熱によって加熱するように構成して
もよい。

【００６３】或いは又、前述した脱臭手段２５及び空気
送出手段２６では、これを圧送ポンプ２４を作動させる
ことなく、反応熱によって汚泥状物質中の水分が蒸気化
した場合に生じる蒸気圧で外部に放出するように構成し
てもよい。

【００６４】また、図２において、符号２７は支持枠を
示す。この支持枠２７は、前述した脱水ケーキフィーダ
２，石灰投入口（石灰フィーダ）２Ａ，脱臭手段２５を
含む空気送出手段２６，および圧送ポンプ２４、の全体
を保持するように構成されている。

【００６５】ここで、前述した脱水ケーキフィーダ２，
石灰投入口（石灰フィーダ）２Ａ，脱臭手段２５を含む
空気送出手段２６および圧送ポンプ２４等の各々とケー
シング１との間には、図２に示すようにそれぞれゴム製
の蛇腹部材１０が介装されている。この蛇腹部材１０
は、その内部が周囲から密封されている。

【００６６】これにより、重量情報を常時出力するロー
ドセルＬＣには、余計な重量が印加されるのを有効に回
避し、ケーシング１内部の重量変化が直ちにロードセル
ＬＣによって高精度に検知され得るようになっている。

【００６７】また、図１において、符号２９ａは、水等
の液体結合材を噴射するスプレーノズルを示す。このス
プレーノズル２９ａには配管２９Ａを介して所定の水等
の液体結合材を供給する結合材供給手段２９（図１０参
照）が連結装備されている。そして、必要に応じてコン
トローラ５０が作動してスプレーノズル２９ａを開閉駆
動し、これによって、汚泥状物質等の造粒対象物中の含
水率を調整し得るようになっている。

【００６８】（駆動・制御系について）図１０におい
て、符号５０はコントローラを示す。このコントローラ
５０は、前述した主軸駆動手段１３を介して主軸４を所
定速度で駆動制御する。また、このコントローラ５０
は、ケーシング１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
述した小径粒落下排除機構１８を作動状態に設定する小
径粒排除タイミング設定機能を有する。また、このコン
トローラ５０は、前述した小径粒落下排除機構１８の作
動状態設定後に、図示しない駆動手段を介して前述した
造粒物質排出部１１（図９参照）の排出カバー１１Ａを
開放制御する排除カバー開放制御機能を備えている。

【００６９】更に、前述したケーシング１には、当該ケ
ーシング１内の温度を常時測定する槽内温度センサ３０
Ａ，ケーシング１内の湿度を常時測定する槽内湿度セン
サ３０Ｂ，ケーシング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。この内、槽内温
度センサ３０Ａ，槽内湿度センサ３０Ｂおよび槽内圧力
計３０Ｃの出力情報は、コントローラ３０内に常時送り
込まれるようになっている。そして、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。この場合、混練及び造粒だけを意図した場合
には、上述した小径粒落下排除機構１８は特に設けなく
てもよい。

【００７０】（全体的作用等）次に、上記実施形態の全
体的な作用・効果等について説明する。ここで、上述し
た汚泥状物質については、説明の便宜上、下水汚泥を脱
水した脱水ケーキに限定して説明する。

【００７１】まず、下水汚泥を脱水した脱水ケーキに対
して生石灰を加え、水和反応「Ｃａ０＋Ｈ₂ Ｏ＝Ｃａ
（ＯＨ）₂ ＋１５．２〔ｋｃａｌ〕」の発熱による水分
蒸発と化合物生成によって脱水する。この脱水の課程
で、通常は造粒および整粒がなされるが、本実施形態で
は、トルネードフィン３を用い、それに所定寸法より大
きな大粒刻み手段と、小さすぎる小粒用のの落下除去手
段とを有する点に特徴を備えている。また、所定寸法範
囲に納まる粒を所定の造粒適時期に取り出す点について
も特徴を有する。

【００７２】又、上記実施形態にあっては、脱水後の含
水率が７５〜８５％程度に対応しようとしている。脱水
ケーキに対する石灰投入量は、当該脱水ケーキの含水率
および市販生石灰の中のＣａＯの量等によって変化す
る。

【００７３】混練，整粒等の処理を可能とする処理槽
（ケーシング１）内には、前述したようにトルネ一ドフ
ィン３を回転させる主軸４が設けられ、当該処理槽（ケ
ーシング１）の下部に描かれる主軸駆動手段１３により
回転力が与えられる。造粒材料であるスラッジ状材料と
石灰は、投入口（脱水ケーキフィーダ２Ａ）から事前又
は回転しながらバッチ的に投入される。ここで、コント
ローラ５０は、まずロードセルＬＣからの情報により、
ケーシング１内の造粒対象物を量を算定する（図１１，
ステップＳ１）。

【００７４】トルネードフィン３では、当初は造粒材料
（造粒対象物）をトルネ一ドフィン３により上方へ移動
させて上部にあるバッフルプレート９又は転動規制手段
（例えば、図１９〜２０におけるフラッパ機構３５）に
より主軸４側（中央部）に戻されて落下し、この状態を
操り返すことによって混練を実行する（図１１，ステッ
プＳ２）。ここで、造粒対象物が粉体の場合は、直ちに
結合材供給手段２９を作動させてスプレーノズル２９ａ
から水等の結合材を供給し、適当に加水したのち、混練
動作に入る。

【００７５】そして、造粒材料の含水率が適切な状態に
なると、混練動作から造粒動作に移行し、トルネードフ
ィン３の螺旋面は転動面となって造粒が促進される（図
１１，ステップＳ３）。この場合、転動規制手段（例え
ば、図１９〜２０におけるフラッパ機構３５）は造粒対
象物が上方に転動するのを橋渡しするように機能する。

【００７６】この造粒段階になると、コントローラ５０
は、小径粒落下排除機構１８を作動させる。これによ
り、所定径より小さいもの（造粒物質）を落下させ、粒
の結合により適切な粒径になるようにする。又、トルネ
ードフィン３の途中にはカッタＣ₁ 〜Ｃ₄ が設けられ、
大きな粒径のものは所定の径（例えば６〔ｍｍ〕程度）
に徐々に整えられて上昇していく（図１１，ステップＳ
４）。

【００７７】それらは小径粒落下排除機構１８を通過
し、整粒されて落下する事なく外部へ排出される。ここ
で、造粒物質排出部１１は、その排出カバー１１Ａの開
閉動作のタイミングがコントローラ５０によって制御さ
れ、造粒工程に入った後に開放される（図１１，ステッ
プＳ５）。２排出後は、乾燥工程等を経て袋詰めなどの
後、最終製品となる。これら一連の動作工程を図１１に
示す。

【００７８】造粒物質が排出されると、再び前述したよ
うにロードセルＬＣからの情報によって、コントローラ
５０はケーシング１内の造粒対象物の重量を演算し、次
に備えて残存する造粒対象物の量を把握する（図１１，
ステップＳ６）。

【００７９】この方式は、フィンアーム３Ａ及びトルネ
ードフィン３により、又処理槽（ケーシング１）内の自
浄作用により、長期間のバッチ処理に耐えられるのが特
徴となっている。又、混練ブレード７では、トルネード
フィン３を上昇できない程度の大きなダマを砕く機能
（回転中、下端縁の凹凸部にて切り裂くか又は押しつぶ
す）を有する事も重要な要素となっている。

【００８０】造粒時期については、装置全体の重量を計
測するロードセルＬＣからの重量情報に基づいた判断が
コントローラ５０でなされる。即ち、水分蒸発量を監視
し、所定重量減にてその判断を行うことが出来る。また
反応熱を監視し、上昇温度の推移から判断することもで
きる（必要水分蒸発量は発熱量に比例するため）。又単
純に石灰投入からの経過時間のみで良い可能性も十分あ
る。

【００８１】更に、この造粒適時期については、例え
ば、８０％程度の含水率の脱水ケ一キと生石灰を反応さ
せて撹拌槽（ケーシング１）内の発生蒸気を外部に放出
させた場合に得られる図１２に示す情報、即ち反応槽
（ケーシング１）の温度推移等から予め実験により求め
ることができる。そして、これらのデータは図示しない
メモリに記憶され、コントローラ５０によって小径粒落
下排除機構１８の動作開始のタイミング設定，或いは造
粒物質排出部１１の排出動作開始のタイミング設定情報
として使用される。

【００８２】造粒を確実に行わせるためには、上述した
手法において、造粒材料（造粒対象物）の含水率と材料
に造粒作用を促す構造、および適切な混練速度、トルネ
ードフィン長さなどのパラメータの選定が重要となる。
造粒材料の含水率については、処理槽（ケーシング１）
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
始後の所定時間経過後に、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。

【００８３】脱水ケーキの含水率にバラツキが大きい場
合は、石灰量を少なめに入れ、水和反応以外に水分を減
じる対策を取ることが重要である。含水率小の材料に合
わせた石灰を投入し、合水率大の材料に対しては、水分
を減少させる対策を直接ヒーティングするか熱風送気に
より行い、同時に前述したロードセルＬＣを用いて含水
率を計測し、これに基づいて適切な処置を採ることもで
きる。

【００８４】又、上述した実施形態にあっては、圧送ポ
ンプにより所定の含水率になるまで内部空気（水蒸気）
の吸引排出を行い、或いは外部からは熱風又は水蒸気を
圧送し、そして、造粒部材が適切な含水率に到達した場
合は圧送または吸引を止めることになる。

【００８５】ここで、適正含水率に到達したことはどの
様に判断できるかを説明する。前述したように、図２に
処理槽（ケーシング１）と外部ユニットとの接続例を示
す。ゴム製蛇腹１０はその上にあるユニットがロードセ
ルＬＣの負荷にならないよう重力遮断のためにある。脱
水ケーキ送り込み量ＤＷ〔ｋｇ〕をロードセルＬＣで計
測し、それに見合う石灰量ＳＷ〔ｋｇ〕を加えて、粒排
出口１１Ｂａを閉じる。

【００８６】一例を述べると、反応熱により生じた蒸気
は圧力上昇を起こし脱臭部１２を経て排出され、発生し
た蒸気の一部は処理槽（ケーシング１）内に結露し造粒
すべき材料の含水率を上げる。発生蒸気がこのような状
態になると、ロードセルＬＣから得られる重量データの
変化より、処理槽内の含水率の算定がコントローラ５０
で実行される。そして、適正含水率に到達すると、前述
したように小径粒落下排除機構１８の動作開始のタイミ
ング設定，或いは造粒物質排出部１１の排出動作開始の
タイミング設定情報として使用される。

【００８７】また、上記実施形態にあっては、造粒物質
（造粒材料）がケーキ状の場合と粒状の場合とでは主軸
駆動モータにかかる負荷トルクが著しく変化するため、
例えば石灰との反応開始２０分後に，尚造粒材料がケー
キ状の場合は、僅かな所定量の石灰を投入し、更に２０
分程，様子をみて、その後に初めてヒータをオン（Ｏ
Ｎ）するようにしてもよい。

【００８８】また、上記実施形態にあっては、被造粒物
質として汚泥物質を対象とした場合を例示したが、例え
ば粉体に適当な水性結合材等を加えてケーキ状としたも
のなど、脱水ケーキ状の物質であれば、汚泥物質以外の
他の物質に対しても、そっくりそのまま適用することが
できるものである。

【００８９】このように、上記実施形態にあっては、混
練ブレードおよびトルネードフィン３で混練による造粒
効果を倍加し、また、そのトルネードフィン３の転動面
を粒が転動し上昇中に大粒の破砕等を行うよう構成した
ので、槽内での処理量が多くても脱水ケーキ化された汚
泥状物質（造粒対象物）の混練，およびその造粒・整粒
を効率よく行うことができる。

【００９０】また、トルネードフィンに整粒用の大粒刻
み手段１５を装備したので、装置全体の大きさを変える
ことなく造粒・整粒が可能となり、かかる点において整
粒装置を併設すると据え付け場所を多く必要とした従来
例に比較して、装置全体の小型化および多機能化が可能
となる。

【００９１】このため、農薬，肥料，窯業等にあって粉
体（微粉塵）又は脱水ケーキを穎粒若しくは粒状にし、
これによて、飛散防止（飛散のロスを少なくし作業環境
を汚さない）や、カサ密度の増加（貯蔵，供給，包装，
輸送などで取扱を容易化），凝集，変質や付着の防止，
外観改善，流動性改善（ホッパでの造粒対象物のブリッ
ジ現象が発生しない）等が可能となるという利点があ
る。

【００９２】〔第２の実施形態〕次に、第２の実施形態
を図１３乃至図１５に基づいて説明する。この第２の実
施形態は、前述した混練ブレード（図３乃至図６参照）
の他の例を示すものである。

【００９３】まず、図１３において、符号３１Ａは押出
型混練ブレードを示す。また、記号Ｋは主軸４の回転方
向を示す。ここで、前述した押出型混練ブレード３１Ａ
は、フィンアーム３Ａ上で且つ主軸４の下部に連結保持
され主軸４の接線方向に沿って且つ当該主軸４の回転方
向の下流側に向けて延設されている。これにより、主軸
４の下部側面に留まりがちな造粒対象物を、当該主軸４
側からトルネードフィン３側に向けて押し出すように機
能する。そして、この場合、押出型混練ブレード３１Ａ
の高さは、搬入される造粒対象物（例えばケーキ状の汚
泥状物質）の搬入高さよりも幾分高い状態に設定されて
いる。

【００９４】更に、上記主軸４の下部には、前述した押
出型混練ブレード３１Ａの先端からα度（ほぼ１３０
°）隔てた回転方向の下流側に、傾斜面型混練ブレード
３２Ｂが装備されている（図１４参照）。この傾斜面型
混練ブレード３２Ｂは、主軸の下部からトルネードフィ
ン３に向けて突設された保持板３２Ｂｃと、この保持板
３２Ｂｃ上の回転方向の全面に立設された混練部材３２
Ｂａ，３２Ｂｂとを備えている。

【００９５】ここで、混練部材３２Ｂａ，３２Ｂｂの
内、一方の混練部材３２Ｂａは、前述した主軸４側に傾
斜面をもって装備されている。他の一つは、回転方向の
先端部の外側が前述した保持板３２Ｂｃの先端部に対し
て回転方向Ｋの下流側に向けて約６０°（＝θ）の方向
に曲折された状態で立設された立設面３２Ｂｂを構成し
ている。この押出型混練ブレード３１Ａおよび傾斜面型
混練ブレード３２Ｂを除くその他の構成は、前述した図
３の場合と同一となっている。

【００９６】このため、この第２の実施形態における混
練ブレード３１Ａ，３２Ｂは、主軸４のＫ方向への回転
と共に、押出型混練ブレード３１Ａが主軸４側の造粒対
象物を当該主軸４側からトルネードフィン３側に向けて
押し出す。

【００９７】続いて、造粒対象物は、混練時にあって
は、その一部が傾斜面型混練ブレード３２Ｂの傾斜面３
２Ｂａに沿って上方に押し上げた後，再び主軸４側に滑
り落ちるように撹拌される。同時に立設面３２Ｂｂによ
って、造粒対象物の一部がトルネードフィン３側に向け
て押し出される。その他の構成およびその作用について
は前述した第１の実施形態と同一となっている。

【００９８】このため、この第２の実施形態（図１３乃
至図１５）においても、前述した第１実施形態の場合と
同様の作用効果を有するほか、特に傾斜面型混練ブレー
ド３２Ｂの傾斜面３２Ｂａの作用によって造粒対象物を
上下動させながら混練することができ、かかる点におい
て造粒対象物を回転半径方向に沿って移動させつつ混練
をより迅速に且つ効果的に行うことができるという利点
がある。

【００９９】〔第３の実施形態〕次に、第３の実施形態
を図１６乃至図１８に基づいて説明する。この第３の実
施形態は、前述した第１の実施形態における混練ブレー
ド（図３乃至図６参照）の、更に他の例を示すものであ
る。

【０１００】まず、図１６において、符号３３Ａは前述
した第２の実施形態における押出型混練ブレード３１Ａ
と同様の押出型混練ブレードを示す。また、記号Ｋは主
軸４の回転方向を示す。

【０１０１】この第３の実施形態にあっては、前述した
押出型混練ブレード３３Ａの先端からα度（ほぼ１３０
°）隔てた下流側に、二枚の混練ブレードを備えた二方
向混練ブレード３４が装備されている。この二方向混練
ブレード３４は、上下に分割して装備された同一幅の二
枚の混練板３４Ａ，３４Ｂと、これを一体的に固定し保
持するＬ字状の保持アーム３４Ｃとから成る。ここで、
上側混練板３４Ａは下側混練板３４Ｂに対して、その高
さ寸法がほぼ同一に設定されているが、異なった寸法で
あってもよい。また、幅についても何れか一方を他方よ
りも長く設定してもよい。

【０１０２】ここで、二方向混練ブレード３４を構成す
る上側混練板３４Ａは、その面がやや主軸４に向けて前
述したＬ字状の保持アーム３４Ｃに固定装備されてい
る。これにより、主軸４がＫ方向に回転した場合、上側
混練板３４Ａは、造粒対象物を強制的に前述した主軸４
側に向けて押し出すように機能する。即ち、稼働時に
は、上側混練板３４Ａが造粒対象物を主軸４側に向けて
押し出す機能を備えている。

【０１０３】また、二方向混練ブレード３４を構成する
下側混練板３４Ｂは、その面がやや外側のトルネードフ
ィン３側に向けて前述したＬ字状の保持アーム３４Ｃに
固定装備されている。これにより、主軸４がＫ方向に回
転した場合、下側混練板３４Ｂは、造粒対象物を強制的
に前述したトルネードフィン３側に向けて押し出すよう
に機能する。即ち、稼働時には、下側混練板３４Ｂが造
粒対象物をトルネードフィン３側に向けて押し出す機能
を備えている。

【０１０４】このため、本実施形態にあっては、押出型
混練ブレード３３Ａと二方向混練ブレード３４とが同時
に機能して、造粒対象物は有効に混練されると共に造粒
も開始され、トルネードフィン３上の螺旋面上における
上方向への転動および可変バッフルプレート機構３７
（図２１参照）の可動バッフルプレート３７Ａの案内に
よる下方への落下によって、当該混練と造粒の工程が効
果的に進行する。図１８に示す矢印Ｒは、この場合の造
粒対象物の移動経路を示す。その他の構成およびその作
用については前述した第１の実施形態（図１乃至図１
２）と同一となっている。

【０１０５】このため、この第３の実施形態（図１６乃
至図１８）においても、前述した第１実施形態の場合と
同様の作用効果を有するほか、特に二方向混練ブレード
３４の作用により主軸４側とトルネードフィン３との間
の空間全体を利用して造粒対象物を循環移動させること
が可能となり、かかる点において造粒対象物の混練およ
び造粒を、より迅速に且つ効果的に行うことができると
いう利点がある。

【０１０６】〔第４の実施形態〕次に、第４の実施形態
を図１９乃至図２０に基づいて説明する。この第４の実
施形態は、前述した第１の実施形態におけるトルネード
フィン３の螺旋面上の所定箇所に装備され、連続した螺
旋面に沿って下方から転動してくる造粒物質が途中で落
下するように工夫した転動規制手段としてのフラッパ機
構３５を示すものであり、当該トルネードフィン３の螺
旋面の一部に装備されている点に特徴を備えている。

【０１０７】この図１９乃至図２０に示すフラッパ機構
（転動規制手段）３５は、前述したトルネードフィン３
の一部を構成する橋渡しプレート（フラップフィン）３
５ａと、この橋渡しプレート３５ａを保持すると共に当
該橋渡しプレート３５ａにトルネードフィン３の面に沿
った方向への起伏回動を付勢する駆動支軸３５Ａと、こ
の駆動支軸３５Ａに所定の動作を付勢する支軸駆動部３
６とにより構成されている。

【０１０８】符号３Ｋは、トルネードフィン３の螺旋面
に形成された粒状物落下用の切除部を示す。そして、こ
の切除部３Ｋ部分を覆って前述した橋渡しプレート３５
ａが配置されている。

【０１０９】これを更に詳述すると、駆動支軸３５Ａ
は、その一端部で前述した橋渡しプレート３５ａの一端
部を（その下面側で）保持し、他端部が前述した管状に
形成された主軸４０の側面を貫通して当該主軸４０に回
転自在に保持されている。

【０１１０】又、前述した支軸駆動部３６は、主軸４０
内の駆動支軸３５Ａに装備された幅の広いピニオン歯車
３６Ａと、このピニオン歯車３６Ａに噛合する丸ラック
３６Ｂとにより構成されている。この内、丸ラック３６
Ｂは、主軸４０内での上下動が可能に装備され、その移
動距離を外部操作によって任意に変化させ且つ固定させ
る事が可能となっている。

【０１１１】図２０は橋渡しプレート（フラップフィ
ン）３５ａの動作を示すもので、支軸駆動部３６を作動
させて橋渡しプレート３５ａを立ち上がらせた場合の状
態を示す。この場合は、トルネードフィン３は、その螺
旋面の長さが短くなり、造粒対象物が転動して上昇した
後の螺旋面からの落下が早くなり、これがため混練ブレ
ードの作用を効果的に受けることとなる。このため、造
粒対象物の混練，造粒化が比較的短時間に行われ、トル
ネードフィン３の螺旋面が実質的に短く設定し得ること
からこれを駆動する動力源の負荷が軽減されることとな
り、従って、多量の材料（造粒対象物）の処理が可能と
なる。

【０１１２】又、この実施形態におけるフラッパ機構３
５は、トルネードフィン３の一部を切除してこれを起伏
回動自在に形成したことから、トルネードフィン３を実
質的に短くし又は長くしたり、造粒の過程に応じた使用
方法を選択設定することができる。更に、フラッパ機構
３５の稼働停止を外部から容易に選択設定することがで
きる点で汎用性をより一層高めることができる。

【０１１３】即ち、フラッパ機構３５では、必要に応じ
て前述したコントローラ５０に制御されその橋渡しプレ
ート３５ａ部分が起伏回動するものである。そして、回
動端側が立ち上がった場合には、当該橋渡しプレート３
５ａによって造粒物質がトルネードフィン３の螺旋面に
沿って上方向へのすくい上げ（転動）が阻止され、切除
部３Ａからケーシング１に落下するようになっている。

【０１１４】このため、混練・造粒過程における途中の
撹拌時期には、橋渡しプレート３５ａを上にあげて造粒
時期からパスをつなぐようにし（即ち、フラッパ機構３
５を作動させない状態）で混練・造粒速度を最適な低速
度にし、一方、フラッパ機構３５を作動させてトルネー
ドフィン３の螺旋面の長さを短くして（回転負荷を軽減
して）当該トルネードフィン３の回転速度を早め、これ
によって混練・造粒・整粒速度の高速化および装置全体
の小型化を可能とすることができる。その他の構成及び
作用効果は前述した第１の実施形態と同一となってい
る。

【０１１５】〔第５の実施形態〕次に、第５の実施形態
を図２１乃至図２２に基づいて説明する。この第５の実
施形態は、前述した第１の実施形態におけるトルネード
フィン３の螺旋面上の所定箇所に、造粒された汚泥状物
質が当該螺旋面の上方向に転動するのを阻止し若しくは
許容する転動規制手段としての可変バッフルプレート機
構３７を装備した点に特徴を備えている。符号４１はト
ルネードフィン３を回転駆動する管状の主軸を示す。

【０１１６】この図２１乃至図２２に示す可変バッフル
プレート機構（転動規制手段）３７は、前述したトルネ
ードフィン３の螺旋面上から主軸４１側の所定箇所に退
避可能に配設された可動バッフルプレート３７Ａと、一
端部が主軸４１に固定され他端部がトルネードフィン３
の内側に配設され且つ当該他端部で可動バッフルプレー
ト３７Ａを回動自在に保持する固定アーム３７Ｂと、こ
の固定アーム３７Ｂにほぼ平行に配設されその長さに沿
った方向への往復移動によってトルネードフィン３に回
動力を付勢する駆動アーム３７Ｃと、この駆動アーム３
７Ｃを駆動するカム機構３８とにより構成されている。
そして、このカム機構３８は、主軸４１内に配設装備さ
れている。

【０１１７】これを更に詳述すると、可動バッフルプレ
ート３７Ａは、トルネードフィン３の螺旋面上に近接し
て且つ当該に螺旋面上に立ち上がった状態で配設され、
その後端部（主軸４１側）がトルネードフィン３から幾
分離れて主軸４１の方向に配置されている。固定アーム
３７Ｂは、その先端部に前述した主軸４１のに平行な回
転支軸３７Ｂａを備えている。そして、この回転支軸３
７Ｂａを回転中心軸として、可動バッフルプレート３７
Ａが回動可能に保持されている。

【０１１８】又、駆動アーム３７Ｃは、一端部が主軸４
１に保持され且つ当該一端部が前述した主軸４１のカム
機構３８に係合されている。この駆動アーム３７Ｃの他
端部は、可動バッフルプレート３７Ａの前述した後端部
よりも幾分先端部よりに延設され、前述した回転支軸３
７Ｂａに平行に装備されたピン３７Ｃａを介して前述し
た可動バッフルプレート３７Ａの上端面部分に回動自在
に連結されている。

【０１１９】このため、駆動アーム３７Ｃがその軸心に
沿って主軸４１側へ移動すると、例えば図２１に示すよ
うに、可動バッフルプレート３７Ａはその実線部分から
二点鎖線で示す位置に移動し、これによって、可動バッ
フルプレート３７Ａはトルネードフィン３の螺旋面上か
ら退避した状態となる。

【０１２０】前述したカム機構３８は、駆動アーム３７
Ｃに対して、その軸心に沿っての移動を付勢する。この
カム機構３８は、図２２に示すように、厚板状のカムプ
レート３８Ａと、このカムプレート３８Ａを主軸４１内
で垂下保持すると共に当該カムプレート３８Ａに対して
上下動の動作を付勢する駆動支軸３８Ｂとを備えてい
る。

【０１２１】更に、カムプレート３８Ａには、図２２に
示すように、中央部から下側が駆動アーム３７Ｃから離
れる方向に斜め下側に切除されて成る逆く字状のガイド
用貫通長穴３８Ａａが形成されている。そして、このガ
イド用貫通長穴３８Ａａに、前述した駆動アーム３７Ｃ
の一端部に固着されたガイドピン３７Ｃａが配設されて
いる。これにより、カムプレート３８Ａが上下動した場
合はガイド用貫通孔３８Ａａに案内されてガイドピン３
７Ｃａが移動し、前述した駆動アーム３７Ｃがその軸心
に沿った方向への往復移動が付勢されるようになってい
る。符号３７Ｃｆは、ガイドピン３７Ｃａを組み込むた
めの作業用貫通穴を示す。

【０１２２】このため、この第５の実施形態にあって
は、外部からの操作にてトルネードフィン３の螺旋面上
の所定位置に可動バッフルプレート３７Ａを自在に配設
することができ、かかる点において可動バッフルプレー
ト３７Ａを常に最適位置に配置することができる点で都
合がよい。

【０１２３】更に、この第５の実施形態にあっては、前
述した図１９〜図２０の場合と同様に、トルネードフィ
ン３の螺旋面の長さを実質的に短くして使用することが
でき、これがため、混練を最適な低速度に、そして造粒
・整粒速度を高速にすることも可能にしている。その他
の構成及び作用効果は、前述した第１実施形態と同一と
なっている。

【０１２４】尚、上記各実施形態において、反応槽（ケ
ーシング１）の外壁部側面周囲にバンドヒータを装備
し、含水率調整に使用するようにしてもよい。又、含水
率調整用として、槽内に向けて水蒸気を送ったり、水を
噴霧したり、熱風又は外部空気を送り込むようにしても
よい。

【０１２５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、脱水ケーキ化された汚泥状物質等
の造粒対象物を、混練ブレードおよびトルネードフィン
により転動による造粒効果を倍加することができ、そし
て、例えば汚泥状の物質で含水率が高い物については転
動規制手段を稼働させてトルネードフィンの螺旋面の長
さを実質的に短くして上方への転動を阻止し、これによ
って当該トルネードフィンの回転数を遅くして混練を促
進させ、同時に、途中から転動規制手段を稼働を停止さ
せてトルネードフィンの螺旋面の長さを長い状態にし、
これによって混練及び造粒の機能を促進させる等、脱水
ケーキの含水率に応じた種々の動作をとり行うことがで
き、従って汎用性をより一層高めることができ、かかる
点において装置全体の大きさを変えることなく混練，造
粒および整粒が可能となり、整粒装置を併設することに
よって据え付け場所を多く必要とした従来例に比較し
て、装置全体の小型化および多機能化が可能となり、こ
のため、農薬，肥料，窯業等にあって粉体（微粉塵）又
は脱水ケーキを穎粒若しくは粒状にし、これによて、飛
散防止（飛散のロスを少なくし作業環境を汚さない）
や、カサ密度の増加（貯蔵，供給，包装，輸送などで取
扱を容易化），凝集，変質や付着の防止，外観改善，流
動性改善（ホッパでのフリッジ現象が発生しない）等が
可能とな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の実施形態を示す一部省略した概
略縦断面図である。

【図２】図１の第１の実施形態におけるケーシングの外
装例を示す説明図である。

【図３】図１の第１の実施形態におけるケーシング内底
部に装備した各混練ブレードを示す説明図である。

【図４】図３における第１の混練ブレードの形状および
主軸との位置関係を示す説明図である。

【図５】図３における第２の混練ブレードの形状および
主軸との位置関係を示す説明図である。

【図６】図３における第３の混練ブレードの形状および
主軸との位置関係を示す説明図である。

【図７】図１の実施形態におけるケーシング内に装備し
た大粒刻み手段の一例を示す説明図である。

【図８】図７に開示した大粒刻み手段の矢印ＢーＢ線の
沿ったカッタの動作を示す説明図である。

【図９】図１における第１の実施形態のケーシング内に
装備した小径粒落下排除機構の構造およびケーシングと
の位置関係を示す説明図である。

【図１０】図１における第１の実施形態に装備される各
種センサの例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１１】図１の動作手順を示す説明図（フローチャー
ト）である。

【図１２】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１３】第２の実施形態における混練ブレード部分の
例を示す一部断面した正面図である。

【図１４】図１３の一部省略した平面図である。

【図１５】図１４の右方向から見た混練ブレード部分を
示す概略説明図である。

【図１６】第３の実施形態における混練ブレード部分の
他の例を示す一部断面した正面図である。

【図１７】図１６の一部省略した平面図である。

【図１８】図１６に開示した混練ブレード部分の動作を
示す説明図である。

【図１９】第４の実施形態におけるフラッパ機構部分を
示す一部断面した平面図である。

【図２０】図１９におけるフラッパ機構の動作を示す説
明図である。

【図２１】第５の実施形態における可変バッフルプレー
ト機構部分を示す説明図である。

【図２２】図２１に開示した可変バッフルプレート機構
を示す一部切り欠いた正面図である。

【図２３】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 物質搬入部 ３ トルネードフィン ３Ａ フィンアーム ４，４０，４１ 主軸 ５ 押出型混練ブレードとしての第１の混練ブレード ６ 第２の混練ブレード ７ 孔明きブレードとしての第３の混練ブレード ９，４４ バッフルプレート １１ 造粒物質排出部 １１Ａ 排出カバー １２ 排ガス放出部 １３ 主軸駆動手段 ３１Ａ，３３Ａ 押出型混練ブレード ３２Ｂ，３４ 混練ブレード ３４Ａ 上側混練板 ３４Ｂ 下側混練板 ３４Ｃ アームバー ３５ 転動規制手段としてのフラッパ機構 ３５ａ 橋渡しプレート ３５Ａ 駆動支軸 ３６ 支軸駆動部 ３７ 転動規制手段としての可変バッフルプレート駆動
機構 ３７Ａ 可動バッフルプレート ３７Ｂ 固定アーム ３７Ｃ 駆動アーム ３８ カム機構 ５０ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 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 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 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱水ケーキ化された汚泥状物質等の所定
   量を搬入する物質搬入部を備えた円筒状のケーシング
   と、このケーシングの内壁に沿って回転自在に配設され
   た螺旋状のトルネードフィンと、前記ケーシングの中心
   軸部分に配置され前記トルネードフィンを保持し且つ当
   該トルネードフィンを回転駆動する主軸と、この主軸に
   固定保持された複数の混練ブレードと、前記ケーシング
   内の上端部に装備され前記トルネードフィンの螺旋面に
   沿って上昇してくる粒状物質を掃き落とす固定バッフル
   プレートと、前記ケーシングの側面の所定箇所に設けら
   れ造粒された汚泥状物質を排出する造粒物質排出部と、
   前記ケーシング内の排ガスを放出する排ガス放出部とを
   備え、 前記ケーシングに、前記主軸を回転駆動する主軸駆動手
   段を装備して成る造粒装置において、 前記トルネードフィンの螺旋面上の所定箇所に、前記造
   粒された汚泥状物質が当該螺旋面の上方向に転動するの
   を阻止し若しくは許容する転動規制手段を装備したこと
   を特徴とする造粒装置。
2. 【請求項２】 前記転動規制手段を、前記トルネードフ
   ィンの一部を起伏回動自在に形成して成るフラッパ機構
   により構成したことを特徴とする請求項１記載の造粒装
   置。
3. 【請求項３】 前記フラッパ機構を、前記トルネードフ
   ィンの一部を構成する橋渡しプレートと、この橋渡しプ
   レートを保持すると共に当該橋渡しプレートに前記トル
   ネードフィンの面に沿った方向への起伏回動を付勢する
   駆動支軸と、この駆動支軸に所定の動作を付勢する支軸
   駆動部とにより構成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】 前記転動規制手段が、前記トルネードフ
   ィンの螺旋面上の所定箇所に退避可能に配設されたバッ
   フルプレートを有する可変バッフルプレート機構である
   ことを特徴とした請求項１記載の造粒装置。
5. 【請求項５】 前記可変バッフルプレート機構を、前記
   トルネードフィンの面上の所定箇所に配設された可動バ
   ッフルプレートと、この可動バッフルプレートを前記ト
   ルネードフィンの内側で回動自在に保持すると共に一端
   部が前記主軸に固定された固定アームと、この固定アー
   ムにほぼ平行に配設され中心軸に沿った往復移動によっ
   て前記トルネードフィンに回動力を付勢する駆動アーム
   と、この駆動アームに駆動力を付勢するカム機構とによ
   り構成すると共に、このカム機構を前記主軸内に装備し
   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】 前記複数の混練ブレードの内、少なくと
   も一つは、整粒機能を備えた孔明きブレードであること
   を特徴とした請求項１，２，３，４又は５記載の造粒装
   置。
7. 【請求項７】 前記複数の混練ブレードの内、少なくと
   も一つは、前記主軸の下部側面に装備され当該主軸側か
   ら前記トルネードフィン側に向けて造粒対象物を押し出
   す機能を備えた押出型混練ブレードであることを特徴と
   した請求項１，２，３，４又は５記載の造粒装置。
8. 【請求項８】 前記複数の混練ブレードの内、少なくと
   も一つは、上下若しくは斜めに分割して装備された二枚
   の混練板とこれを一体的に固定し保持するアームバーか
   らなり、上側に位置する上側混練板が造粒対象物を前記
   トルネードフィン側に向けて押し出す機能を備え、下側
   に位置する下側混練板が造粒対象物を前記主軸側に向け
   て押し出す機能を備えた構造のものであることを特徴と
   した請求項１，２，３，４又は５記載の造粒装置。