JPS63130131A - 造粒機の操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一次脱水した脱水ケーキを造粒する装置に係り
、特に造粒操作のコントロールに関する。

〔従来の技術〕

従来の造粒機は、第５図に示すものが開示され多用され
ている。それは、ドラム２内の上方部にスクリュー羽根
１０を有するスクリューコンベヤ５を設け、該スクリュ
ーコンベヤ５への乾燥粉投入口６をドラム２の排出口側
に設ける。また前記スクリューコンベヤ５の下部のシュ
ート３側には乾燥粉供給ロアを設ける。さらにこの乾燥
粉供給ロアと乾燥粉投入口６との間に、乾燥粉の供給量
を自在に調整することができる乾燥粉供給口８を設け、
その開口内に供給量の調整をするための調整装置９を設
ける。

さらにまたドラム２内には回転自在な直軸１１をドラム
２とほぼ平行に設け、該直軸１１のシュート３の出口の
下方近傍にリボンスクリュー１２を固着すると共に、乾
燥粉供給ロア、８間の下方近傍に解砕羽根１３を放射状
に設ける。なお１４はスクリュー羽根１０を回転させる
駆動装置、１５は直軸１１を回転させる駆動装置である
。この構成のものは、持分６１−５７６９にて開示され
ている。そして、この作用はシュート３から回転するド
ラム２の一端に脱水ケーキを投入すると、この脱水ケー
キはドラム２の回転によって転動しながらドラム２の他
端に向って移送されると同時に、リボンスクリュー１２
によって強制的に解砕羽根１３付近に押し進められる。

この解砕羽根１３は転動しつつ押し進められて来た脱水
したケーキの固まりをさらに小さく粉砕する。一方、ス
クリューコンベヤ５のスクリュー羽根１０は、乾燥粉投
入口６から投入された乾燥粉を乾燥粉供給ロアを介して
回転ドラム２内に供給し、乾燥粉を回転中の解砕羽根１
３上に振り掛けて、解砕羽根１３と粉砕したケーキとの
付着を阻止する。

また他方の乾燥粉供給口８からは、ドラム２内を転動し
て細裂状化したケーキに乾燥粉を再度振り掛けて、ケー
キ粒の表面に乾燥した表層を形成する。

ケーキ粒の表面に乾燥表層を形成すると、解砕羽根１３
に氷表面張力による他のケーキ粒が付着するのを阻止す
ることができると共に、脱水性の良いケーキ粒となり、
また所望の粒径となる。なお乾燥粉供給口８から振り掛
ける量は調整装置９により適宜調整する。

前述したような造粒機と類似のものとして、特訓５７−
２１４６０４．２１４６０５．２１４６０６があり、特
殊な難脱水性汚泥ケーキ用として、即ち遠心脱水機で脱
水した一次脱水ケーキとか、通常の汚泥の中にスカムや
他の泥状物が混入した汚泥などの造粒機としては、特訓
６１−１１５７９．１１５８０が特殊なものとしである
。

この脱水機については詳説しないが、造粒すべき時に汚
泥の揺動変化を起していると、例えば持分５９−４８１
６０に開示したような方法では満足しないので、前記の
ような特殊な造粒機が必要となる。

−次脱水したケーキを本発明では“脱水ケーキ”と称す
るが、脱水ケーキ小片化しての造粒するものと、ノズル
から吐出してベレット化するものや、切ったり叩いたり
して破断する方法もある。

しかし、持分５９−４８１６０とかＵＳ第４，５８７．
０２２号に示すような汚泥の脱水方法では、造粒する製
法が問題であって、造粒した脱水ケーキであればどれで
もが脱水可能とはいえない。

持分６０−１４６４０では、被覆材によって被覆された
汚泥粒の製造方法及びその装置があるが、これは装置と
して一般的なものであって、本発明による造粒操作とコ
ントロールとは相違する。

また、圧搾脱水用汚泥粒としては特開５８−１８０３０
０があるが、これは本発明などによって造られた脱水ケ
ーキの造粒物のことであって、本発明のものはこの造粒
物を如何に造るか、そしてアウトプ・ノドされた造粒物
を如何に早く検知して脱水ケーキと乾燥粉との混合比と
か、造粒作用のコントロールをするかを旨としているの
で直接的には関連がないが、参考となることは確かであ
る。

成る装置において、アウトプットの性状・形状とか装置
に発生する力学的な張力を検知して発信制御し、その装
置を自己コントロールするものは多く開示され公用され
ているが、これらを用いた本発明のように用途の異るカ
テゴリーにおいてはなく、汚泥の脱水ケーキの造粒機に
はない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

持分６１−５７６９にて公知のものは、確かに造粒作用
は満足するし用いられているが、決して理想の構成と作
用ではない。そ゛れは次に示す欠点があるからであり、
本発明ではこのことを改良したのでここに捷供する。

■ニドラムの傾斜角が一定。■：解砕ブレードとかドラ
ムの回転、及び灰の供給量などの調整が出来難い。そし
て更には■ニドラム内部の状態の検知ができないために
、造粒機から排出された後に造粒物自体を観察するか測
定して後に、これら■〜■項の運転調整をしていた。即
ち、時間差が発生し連続運転に耐えなかった。

脱水ケーキの質は、含水率と含存物質の種類とその分布
及び経時・振動・練りなどによって変質する揺動変化や
環境温度の変化によることなどが挙げられ複合している
ので一様なものでない。これらに対応するには造粒され
てアウトプットされた造粒物の形状と形態を主な根拠と
して運転管理すべきであるが、従来の造粒機にはこのこ
とを満足する方法がなかった。

本発明ではこの０〜０項を解決するのである。

〔問題点を解決するための手段〕

伸縮するユニットで揺動するフレームに回転するドラム
とダンパーを設けた灰コンベヤとドラム内にて回転する
解砕ブレードを設けた脱水ケーキの造粒機において、造
粒機に供給する脱水ケーキの含水率と硬度を測定し、灰
コンベヤへ供給される灰などの乾燥わ）の見掛比重を測
定し、これらの測定値と前記脱水ケーキとは別途の脱水
ケーキサンプルとの同等測定値を制′４Ｂ？Ａにインプ
ットし、造粒機から排出される造粒物の粒度と分布と硬
度を比較演算させて、前記したドラム・灰コンヘヤ・ダ
ンパー・解砕ブレード・ユニットの内の１つ若しくは複
数をコントロールする。造粒機を運転するための制御盤
には造粒機のドラム回転数、灰コンベヤのＡスクリュー
回転数、解砕ブレードの軸回転数、ユニ１．７）の位置
及びダンパー開度の検知信号を人力し、排出された造粒
物の粒度と分布と硬度からの換算設定値に対して、プラ
スマイナスの発生信号によって、前記したドラム他の操
作を自動的に成す。造粒機の振動と騒音を検知して制御
盤へ発信し、造粒機から排出された造粒物の粒度と分布
と硬度に対して比較演算するのである。

そして、供給される脱水ケーキの含水率はシリンダー内
の容積と風袋重量を測定し、脱水ケーキの硬度は直動し
て脱水ケーキに差し込む押付力を充当する。

これらの構成において、造粒機にインプットすべき種々
の脱水ケーキや乾燥粉の含水率、揺変性と見掛比重をデ
ータとして測定したものを前辺てとっておき、造粒機に
供給している脱水ケーキと乾燥粉、及び造粒され排出さ
れた造粒物の形状・形態とを比較演算して、前記したド
ラムと灰コンベヤと軸の回転数を制御し、前記した調整
器及びフレームの揺動を自動的に制御するのである。

〔実施例〕

第１〜３図に基づいて説明する。そして、第４図にコン
トロールのフローを示し、運転操作について述べること
とする。

ベース３５の一方にサポート３６を強固に設はビン３８
を介してフレーム３７に設けたピン座４０に連結する。

他の一方では、ベース３５の他端とフレーム３７の他端
とを伸縮するユニット３９で連結し、このユニット３９
の伸縮によってフレーム３７が揺動するようにする。ベ
ース３５は床４１または他のベースなどに固着して設け
、ユニット３９は油空圧のシリンダー・ネジ式のターン
バックル・ピニオンギヤ式とか種々の内の伸縮器を用い
るとよい。

ドラム２１は、ドラム用モータ２６の回転力をスプロケ
ット２７．２８を介してローラ４２によって回転する。

ドラム２１の片側にフラットな平リング４３を設け、他
端近くにはフランジ４５付の溝リング４４を設けてロー
ラ４２のフリクションでドラム２１は回転し、溝リング
のフランジ４５にてスラストを受ける。

フレーム３７にはスタンド４６．４７を各々設け、出口
フード２５とシュート４８を設ける。

スタンド４６．４７の間にはドラム２１と出口フード２
５を設け、ケーキシュート２４の内角には丸味５０をも
たせフレーム３７に固定して設けドラム２１内に脱水ケ
ーキが供給されるようにする。

ドラム２１と出口フード２５を貫通して灰コンベヤ２３
をスタンド４６．４７の上面に設け、フレーム３７に固
定して設けた天川モータ３２にてスプロケット３３．３
４を介して灰コンベヤ２３のＡスクリュー５６とＢスク
リュー５７を回転する。

第１図中の紙上では左端部にドラム用モータ２６と解砕
用モータ２９を設け、右端部に前記した天川モータ３２
を設けると同時に、灰コンベヤ２３の上面には灰シュー
ト４９を設ける。

灰シュート４９、灰コンベヤ２３は単なる名称上のこと
であり乾燥粉の多くをこの構成にて充当するものとする
。この乾燥粉は造粒のときに役立ち、脱水するときの助
剤ともなるので、焼却灰としては下水処理汚泥法、尿尿
処理汚泥灰、産業廃水処理汚泥法、都市ゴミ焼却灰、産
業廃棄物焼却灰のいずれかまたはそれらの混合物を用い
るし、消石灰、炭酸カルシウム、焼却灰、微粉炭、土壌
、骨粉、ソーダスト、乾燥バルブのうち１種かまたは混
合して用いることもある。本発明では称呼上“灰”とし
て乾燥粉とか脱水助剤などを総称して用いるものとする
。

灰コンベヤ２３のトラフ５５の下方でケーキシュート２
４近くにはＡ出口５１を設け、ドラム２１のほぼ中央近
くにはＢ出口５２とダンパー５３を設ける。このダンパ
ー５３は灰シユート４９近くに設けた調整器５４にて開
閉動作をさせる。

一方、第１図に示すようにＡ出口５１より左方のＡスク
リュー５６と右方のＢスクリュー５７とは、捩れ方向を
逆とする。仮に余剰の灰があってもＡスクリュー５６で
人出口５１から完全に排出するためである。

脱水ケーキを解砕する解砕ブレード２２はドラム２１内
の下方に設け、軸５８はドラム２１の軸芯方向に貫通し
て設ける。この軸５８はフレーム３７に設けた枠５９に
対して揺動自在になるように揺動床６０へ軸受を介して
設ける。揺動床６０はクランプユニット６１にて設定位
置へ固定し、軸５８は解砕用モータ２９にてスブロケソ
）３０゜３１を介して回転させる。

解砕ブレード２２はリボンスクリュ一式とし、Ａ出口５
１の下方域にて軸５８に固着して設け、Ｂ出口５２の下
方域には軸５８にアームを設けたブレード６２とする。

このブレード６２は軸５８芯に対して可変となる角度と
長さをもたせ、先端に小片の板６４を可変位置方向とな
るように設ける。

出口フード２５近くには解砕ブレード２２と同等のブレ
ード６３を設け、脱水ケーキをケーキシュート２４から
供給すると、解砕ブレード２２とブレード６２とブレー
ド６３にて解砕と灰混合と搬送がなされるように設ける
。但し、ブレード６２の小片の板６４は解砕された脱水
ケーキが戻されるように、即ち、解砕ブレード２２側へ
この小片の板６４によって逆送りできるようにする。

尚、モータ２６，２９．３２は可変のものとし、ドラム
２１と軸５８とＡ−Ｂスクリュー５６．５７の回転数操
作をし、ドラム２１の傾斜はユニ７）３９の伸縮によっ
て設定する。更には灰の量を調整器５４によってダンパ
ー５３の開閉操作し、ブレード６２の個数とか小片の板
６４の向き・個数・配置などによっても造粒操作が最適
に成されるようにするのである。

以上に述べた本発明の構成においては、ケーキシュート
２４から脱水ケーキをドラム２１内に供給し、灰シュー
ト４９と灰コンベヤ２３を介して、Ａ−Ｂ出口５１．５
２から灰をドラム２１内に供給する。

脱水ケーキは解砕ブレード２２にて解砕と同時に脱水さ
れたケーキの従来の表面と新たな解砕面に灰が付着し、
順々に大きさが小さくなるし、次のブレード６２で更に
小さく整粒する作用を受ける。

ドラム２１の傾斜はシュート４８側に低くなるようにユ
ニット３９で調整し、ブレード６２でこの傾斜とドラム
２１の回転方向に逆って脱水ケーキをほぐすようにする
と灰付着の造粒物となる。

特にこの整粒域であるブレード６２との接触手段の如何
によって、脱水しゃすい造粒物となるかどうかが決まる
。ブレード６２に設けた小片の板６４の個数と配置と傾
斜角度は任意にネジなどで調整するし、各々のモータ２
６，２９．３２は可変速とし、ダンパー５３は調整器に
よって開閉をし、ドラム２１の傾斜角度はユニット３９
によって可変とする。

このような作用の下に造粒された脱水ケーキはブレード
６３にて出口フード２５とシュート４８を介して機外へ
排出される。特開５８−１８０３００には粒径１０鶴以
下でドライケーキ換算３０〜１００％の乾燥粉を付着さ
せた圧搾脱水用汚泥粒の開示があるし、持分５９−４８
１６０にも１〜１０龍径の粒度帯に重量比で７０％以上
の粒子分布なることの開示がある。

脱水ケーキの乾燥重量に対して１０〜１００％量の乾燥
粉（本発明では“灰”と略称している）を供給すること
、１〜１０鶴径のものが７０％以上の分布なることなど
の方法については従来から明らかである。

本発明は有機物である脱水ケーキを供給し、灰を代表と
する無機物の乾燥粉やソーダスト・乾燥パルプなどの有
機物粉を脱水ケーキの表面に如何に付着させ、整粒して
その分布を最適にするかにある。第１〜３図は手動操作
ですることもできるが、自動操作とすることもできる。

第４図に基づいて、その具体的手段を述べる。

脱水ケーキはコンベヤなどの搬送手段を用い、造粒機に
供給する前に容積・重量と硬度を検知する。搬送されて
くる途中で脱水ケーキをサンプリングし、シリンダーな
どの中に挿入してその容積と風袋重量を計量する。別途
のサンプルの容積・重量と含水率のデータをもっておく
。この造粒機に供給している脱水ケーキの容積・重量・
含水率を入力数値とする。そして、脱水ケーキを押圧し
て硬度を計る。この硬度は、直動して脱水ケーキに差し
込む押付力をデータとし、別途のサンプルの含水率・揺
変性及び繊維質を測定したデータからの換算硬度を得て
おいて、この換算硬度と前記押付力とを比較すると、造
粒機に供給される脱水ケーキの含水率・揺変性及び繊維
質性をデータ■として得られる。

灰については造粒機に供給される重量を各々の物性に従
ったものとして、見掛比重としての重量対容積比を設定
しておいて、これについても換算してデータ■を得る。

データ■と■は制御盤にて設定値として記憶させておく
。

造粒機のドラム回転数・Ａスクリュー回転数・軸回転数
・ユニット位置及びダンパー開度についても、各々の脱
水ケーキ、例えばＡ地のもの、Ｂ地のものや、環境温度
（夏・冬の温度差）によっての特性値をデータ■として
制御盤にて設定値として入力しておく。造粒機の振動と
騒音についても、検知信号を制御盤に入力する。

造粒機から排出する造粒物は、スクリーンなどで外形に
直触して仕分けをしてその重量分布を重量比かまたは容
積比で検知する。造粒物の外径と分布はモニター上での
設定画像と比較してもよく、比較した個数によっての率
を以て分布換算してもよい。

造粒物は直接・間接的にしろ、粒径のその分布及びｌＯ
寵径径程度ものの中から無作為抽出の成る１個の造粒物
の硬度を測定し、データ■とする。

この硬度は押圧力によって測定するが、その手段は前記
したように造粒機へ供給するときのものと同等のものと
する。

以上に述べたように、種々の脱水ケーキの含水率と硬度
を測定しておいて、この硬度については更に揺変度の換
算値による特性を把握しておく。

灰などの乾燥粉は見掛比重を把握し、造粒機を運転する
上での振動と騒音から得られる造粒物の形状と揺変度も
把握する。

これら、個々の基礎データを基にして、造粒機から排出
される造粒物の粒径とその分布及び硬度を比較するので
ある。この比較は制御盤内に記憶させたインプットデー
タと造粒物から得られたデータ（アウトプットデータ）
とで成す。そして、造粒機の運転操作としてのドラム回
転数〜ダンバ−開度による造粒物の粒度・分布と硬度を
各々についての影響度、即ちドラムの回転数などによっ
ての粒度特性、分布特性及びその硬度特性をデータとし
てもっておくのである。このデータもまた、種々の脱水
ケーキのデータとして各々を測定した・ものをもってお
くと、まず脱水ケーキとしての性状（含水率と揺変度）
が制御盤に設定され、類似の脱水ケーキか異質の脱水ケ
ーキかをまず比較して制御盤にて判定する。すると、こ
の制御盤内にて記憶させているインプットデータとアウ
トプットデータとを比較して、操作指令とするのである
。

操作指令は、ドラム回転数〜ダンパー開度の５種類であ
って、各々の成る設定値に対して各々の操作指令がプラ
ス・マイナス方向になるようにする。例えばドラム回転
数についてアップするかダウンをするし、ユニット位置
は原点に対してプラス・マイナスの昇降をするようにす
る。ダンパーの開度も成る原点から開度・閉度とする。

回転数はｒｐｍでも角速度でもよく、昇降とか開閉度は
ストロークの長さ寸法をデジタル表示するとよりビジプ
ルである。

〔発明の効果〕

前記した構成と作用により、１〜ＩＱ＋＋ｎの粒度帯に
重量比で７０％以上の粒子分布となる。特に揺変を起す
因子である脱水ケーキの放置時間、振動とか練りの少な
いようにし、灰や他の乾燥粉で一様に表面が被覆された
造粒物となるので、本発明の造粒機の後のプロセスでの
脱水が容易で、低含水化することが出来、顕著な効果を
見出したのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の正面図、第２図は第１図の矢視Ａ−Ａ
、第３図は第１図の矢視Ｂ−Ｂ、第４図は本発明の造粒
機を操作するデータ処理と制御を説明する参考図、第５
図は従来の造粒機。 ２１ニドラム、２２：解砕ブレード、２３：灰コンベヤ
、２４：ケーキシュート、２６：ドラム用モータ、２９
：解砕用モータ、３２：天川モータ、３７：フレーム、
５３：ダンパー、５４：調整器、５８二軸、４８：シュ
ート、６１：クランプユニット、６２．６３ニブレード
、６４：板。 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書（昼）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）伸縮するユニットで揺動するフレームに回転するド
   ラムとダンパーを設けた灰コンベヤとドラム内にて回転
   する解砕ブレードを設けた脱水ケーキの造粒機において
   、造粒機に供給する脱水ケーキの含水率と硬度を測定し
   、灰コンベヤへ供給される灰などの乾燥粉の見掛比重を
   測定し、これらの測定値と前記脱水ケーキとは別途の脱
   水ケーキサンプルとの同等測定値を制御盤にインプット
   し、造粒機から排出される造粒物の粒度と分布と硬度を
   比較演算させて、前記したドラム・灰コンベヤ・ダンパ
   ー・解砕ブレード・ユニットの内の１つ若しくは複数を
   コントロールする造粒機の操作方法。 ２）特許請求の範囲第１項において、制御盤には造粒機
   のドラム回転数、灰コンベヤのＡスクリュー回転数、解
   砕ブレードの軸回転数、ユニットの位置及びダンパー開
   度の検知信号を入力し、排出された造粒物の粒度と分布
   と硬度からの換算設定値に対して、プラスマイナスの発
   信信号によって、前記したドラム他の操作を自動的に成
   すことを特徴とする造粒機の操作方法。 ３）特許請求の範囲第２項において、造粒機の振動と騒
   音を検知して制御盤へ発信し、造粒機から排出された造
   粒物の粒度と分布と硬度に対して比較演算することを特
   徴とする造粒機の操作方法。 ４）脱水ケーキの含水率はシリンダー内の容積と風袋重
   量を測定し、脱水ケーキの硬度は直動して脱水ケーキに
   差し込む押付力を充当することを特徴とする造粒機の操
   作方法。