(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
夾雑物が混入した原料甘蔗を補給水と共に水槽中に装入し、前記夾雑物を不要物として分離するに際し、前記水槽の水量を調整しながら、前記水槽の液面近傍に浮遊する稍頭部、蔗葉及び枯死茎等からなる第１の不要物を前記水槽の液面から掻き上げて搬出し、前記水槽の底部上に沈降した主茎部からなる目的物を前記水槽の傾斜した底部に沿って搬出し、前記水槽の底部に沈降した泥状物からなる第２の不要物を前記底部の後方側の最深位置から搬出する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する方法。
【請求項２】
不要物が混入した原料甘蔗を乾式法によって処理して予め大まかに不要物を分離した後、水槽に投入する、請求項１に記載した不要物分離方法。
【請求項３】
水槽から水を所定量取り出すと共に、これに対応する量の補給水を供給して前記水槽の水量を調整する、請求項１又は２に記載した不要物分離方法。
【請求項４】
不要物が混入した原料甘蔗を水槽中にこの長さ方向の一方の端部位置にて装入し、この端部位置の前方において第１の不要物を搬出し、前記長さ方向に沿って前方へ上昇した前記水槽の底部上から前記前方へ目的物を搬出し、前記底部下から前記端部位置の側へ第２の不要物を搬出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載した不要物分離方法。
【請求項５】
第１の不要物を水槽の長さ方向に沿って前記水槽の前方へ搬出する、請求項１〜４のいずれか１項に記載した不要物分離方法。
【請求項６】
第１の不要物を水槽の幅方向に沿って搬出する、請求項１〜４のいずれか１項に記載した不要物分離方法。
【請求項７】
水槽の長さ方向の前方側へ水の流れを生じさせるように、前記水槽の水をその前方側から抜き、その後方側の端部位置から前記水槽中にその前方側へ向けて還流する、請求項１〜６のいずれか１項に記載した不要物分離方法。
【請求項８】
水槽の長さ方向の前方側へ水の流れを生じさせるように、前記水槽の後方側の端部位置から液面にその前方側へ向けて気体を吹き付ける、請求項１〜７のいずれか１項に記載した不要物分離方法。
【請求項９】
第１の不要物を搬出する搬出手段の後方側の端部近傍の液面から気体を噴出させて、浮遊する第１の不要物を液面上に浮き上がらせる、請求項１〜８のいずれか１項に記載した不要物分離方法。
【請求項１０】
夾雑物が混入した原料甘蔗を補給水と共に水槽中に装入し、前記夾雑物を不要物として分離する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する装置であって、前記水槽の水量を調整する調整手段と、前記水槽の液面近傍に浮遊する稍頭部、蔗葉及び枯死茎等からなる第１の不要物を前記水槽の液面から掻き上げて搬出する第１の搬出手段と、前記水槽の底部上に沈降した主茎部からなる目的物を前記水槽の傾斜した底部に沿って搬出する第２の搬出手段と、前記水槽の底部に沈降した泥状物からなる第２の不要物を前記底部の後方側の最深位置から搬出する第３の搬出手段とを有する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する装置。
【請求項１１】
不要物を大まかに除去する乾式除去手段が水槽の前段に設けられている、請求項１０に記載した不要物分離装置。
【請求項１２】
水槽の水量の調整手段が、前記水槽から水を所定量取り出す取り出し手段と、この取り出し量に対応した量で補給水を供給する供給手段とからなっている、請求項１０又は１１に記載した不要物分離装置。
【請求項１３】
不要物が混入した原料甘蔗を水槽中にこの長さ方向の一方の端部位置にて装入する装入手段を更に有し、この端部位置の前方において第１の不要物が搬出され、前記長さ方向に沿って前方へ上昇した前記水槽の底部上から前記前方へ目的物が搬出され、前記底部下から前記端部位置の側へ第２の不要物が搬出される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項１４】
第１の不要物が水槽の長さ方向に沿って前記水槽の前方へ搬出される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項１５】
第１の不要物が水槽の幅方向に沿って搬出される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項１６】
第１又は第２の搬出手段が、第１の不要物又は目的物を掻き出すためのスクレーパを設けたエンドレスコンベヤによって形成されている、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項１７】
水槽の底壁上に所定間隔を置いて通過孔付きの仕切り板が設けられ、前記水槽内の第２の不要物が前記通過孔を通して前記仕切り板と前記底壁との間に集められるように構成されている、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項１８】
第３の搬出手段が、水槽の底部の最深位置に設けた排出孔と吸引ポンプとからなっている、請求項１０に記載した不要物分離装置。
【請求項１９】
第３の搬出手段が、水槽の底部に設けたスクリューコンベヤと、前記水槽の最深位置に設けた排出孔と、吸引ポンプとからなっている、請求項１０に記載した不要物分離装置。
【請求項２０】
水槽の長さ方向の前方側へ水の流れを生じさせるように、前記水槽の水をその前方側から抜き、その後方側の端部位置から前記水槽中にその前方側へ向けて還流する水還流手段を更に有する、請求項１０〜１９のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項２１】
水槽の長さ方向の前方側へ水の流れを生じさせるように、前記水槽の後方側の端部位置から液面にその前方側へ向けて気体を吹き付ける気体吹き付け手段を更に有する、請求項１０〜２０のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【請求項２２】
第１の不要物を搬出する搬出手段の後方側の端部近傍の液面から気体を噴出させて、浮遊する第１の不要物を液面上に浮き上がらせる不要物浮上手段を更に有する、請求項１０〜２１のいずれか１項に記載した不要物分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、甘蔗（さとうきび）の主茎部から稍頭部及び付着した汚泥等の不要物を分離する方法、及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
甘蔗の茎部は農場での刈り取り後に処理工場に運ばれ、砂糖の原料として圧搾機にかけられ、できるだけ多くの糖汁が搾り出される。こうした甘蔗の収穫に際しては、我が国では以前から、人手によって茎部を土壌面上の生え際から刈り取り、穂の出た先端部分（以下、稍頭部と称する。）を切り落とし、茎部（特に主茎部）のみを手作業で選り分けていた。
【０００３】
こうした収穫方法に代えて、労働力不足と省力化による収穫費の低減、工場稼動率の向上を図るために、収穫機の導入をはじめとする機械化の傾向が必至の情勢にある。
【０００４】
こうした機械による収穫は、既に一部の外国において行われているが、これは、広大な農場を有し、量産性が求められるからである。しかしながら、収穫機による刈り取りは一律に行われるために、茎部と共に稍頭部を含む大量の不要物（以下、トラッシュと称する。）が混じった夾雑物が生じ、これがそのまま処理工場へ送り込まれ易く、処理工程に種々のトラブルを引き起こすことがある。
【０００５】
即ち、不要なトラッシュが多量に圧搾機以降の工程に持ち込まれると、圧搾に使用するケーンナイフ、シュレッダーハンマー、ミルロール、ポンプ等の破損や摩耗をはじめ、機械的なトラブルが生じる。また、原料繊維分の増加、甘蔗糖度の低下、第一汁及び混合汁の純糖率の低下、圧搾処理量の低下、糖度搾出率の低下、バガス、ケーキ、糖蜜増量による糖分損失、粘度上昇による煎糖時間の増加、及び回収率の低下等、数多くのトラブルを回避することができない。
【０００６】
また、稍頭部の糖分は皆無に等しいばかりでなく、カルシウム、ゴム質、ペクチン等、多くの不純物を含んでいるが、この不純物は糖分の回収率を低下させる上に、砂糖としての結晶化を妨げる要素となる阻害物質を排出するものである。
【０００７】
従って、機械による収穫を行う外国では、刈り取り後に夾雑物を水槽中に一旦投入し、この水槽の水面に浮き上がったトラッシュを除去する方式（湿式法）が採用されている。
【０００８】
これに対し、我が国では、台風が頻繁に到来する等の地理的条件から、甘蔗の茎が直立せずに倒れかかったり、中には地面を這うようなものもあるため、収穫機による刈り取りを行う場合には、稍頭部や泥状物等の不要物の混入量が増え、また刈り取り部分のサイズや形状も種々雑多である。従って、そのまま上記した湿式法による水槽中へ投入したときには、トラッシュを十分に除去することができず、目的とする主茎部も稍頭部と一緒に除去されてしまうことがある。
【０００９】
しかも、湿式法による場合、主茎部及び稍頭部等を含む夾雑物を水槽中の水によって洗浄することになるので、この洗浄に伴う糖分の溶出や、洗浄水の汚染等が生じるので、この点では、水槽によるトラッシュの分離方法はあまり推奨されず、我が国ではこれ迄実質的に採用されてはいない。
【００１０】
しかしながら、収穫の機械化による迅速及び低コスト化、量産化に対応してトラッシュを効率よく分離するために、水槽を利用した湿式分離方法を採用する必要性が求められている。ところが、上記した問題点を解消し、トラッシュを十二分かつ効果的に分離する方法及びその装置は未だ提案されていないのが実情である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の如き実情に鑑み、特に甘蔗等の原料から不要物を十二分かつ効果的に分離する方法及びその装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、夾雑物が混入した原料甘蔗を補給水と共に水槽中に装入し、前記夾雑物を不要物として分離するに際し、前記水槽の水量を調整しながら、前記水槽の液面近傍に浮遊する稍頭部、蔗葉及び枯死茎等からなる第１の不要物を前記水槽の液面から掻き上げて搬出し、前記水槽の底部上に沈降した主茎部からなる目的物を前記水槽の傾斜した底部に沿って搬出し、前記水槽の底部に沈降した泥状物からなる第２の不要物を前記底部の後方側の最深位置から搬出する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する方法に係るものである。
【００１３】
本発明の方法によれば、不要物を目的物から分離するに際して、水槽（以下、液体槽と称する。）の液面近傍に存在する（従って、比重の小さい）第１の不要物を搬出し、液体槽の底部に存在する（従って、比重の大きい）第２の不要物を搬出すると共に、液体槽の底部側に存在する（従って、中間比重の）目的物を搬出しているので、分離されるべき第１及び第２の不要物を比重差を利用して目的物から分け、それぞれを実質的に混じり合うことなしに効果的にしかも十二分に分離、搬出することができる。このため、不要物の混入量を可能な限り少なくして目的物を取り出し、それ以降の処理工程へと送ることができ、既述した如き甘蔗の主茎部の圧搾等の処理をトラブルなしに行えることになる。
【００１４】
また、不要物の分離に際して、液体槽から水（以下、液体と称する。）を所定量取り出し、これに対応した量の補給水（以下、補給液と称する。）を供給すること等によって、この液体槽の液体量を調整すると、不要物の分離及び目的物の洗浄を十分に行えると同時に、液体槽中の処理時間を短くすることにより液体中への糖分等の必要物質の溶出を可能な限り抑制することができ、所望の成分量の目的物を常に得ることができる。
【００１５】
本発明の方法においては、不要物が混入した原料甘蔗を液体槽中にこの長さ方向の一方の端部位置にて装入し、この端部位置の前方において第１の不要物を搬出し、前記長さ方向に沿って前方へ上昇した液体槽の底部上から前記前方へ目的物を搬出し、前記底部下から前記端部位置の側へ第２の不要物を搬出することができる。
【００１６】
この場合、第１の不要物を液体槽の長さ方向に沿って前記液体槽の前方へ搬出することが望ましい。これは、各不要物及び目的物の搬出を共に液体槽の長さ方向に沿って行えることによって、分離装置の幅内にそれぞれの搬出手段を配設できるため、平面的にみてその占有エリアを小さくし、装置を小型化することができるからである。
【００１７】
勿論、第１の不要物を液体槽の幅方向に沿って搬出することもできる。
【００１８】
本発明の方法においてはまた、第１の不要物の分離、搬出を容易に行うために、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の液体をその前方側から抜き、その後方側の端部位置から液体槽中にその前方側へ向けて還流することが望ましい。
【００１９】
これと同様の目的で、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の後方側の端部位置から液面にその前方側へ向けて気体を吹き付けることが望ましい。
【００２０】
また、第１の不要物を搬出する搬出手段の後方側の端部近傍の液面から気体を噴出させて、浮遊する第１の不要物を液面上に浮き上がらせることも望ましい。
【００２２】
本発明は、上記した本発明の方法を実施する装置として、夾雑物が混入した原料甘蔗を補給水（補給液）と共に水槽（液体槽）中に装入し、前記夾雑物を不要物として分離する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する装置であって、前記水槽の水量を調整する調整手段と、前記水槽の液面近傍に浮遊する稍頭部、蔗葉及び枯死茎等からなる第１の不要物を前記水槽の液面から掻き上げて搬出する第１の搬出手段と、前記水槽の底部上に沈降した主茎部からなる目的物を前記水槽の傾斜した底部に沿って搬出する第２の搬出手段と、前記水槽の底部に沈降した泥状物からなる第２の不要物を前記底部の後方側の最深位置から搬出する第３の搬出手段とを有する、甘蔗の主茎部から不要物を分離する装置も提供するものである。
【００２３】
本発明の装置においては、液体槽の液体量の調整手段が、液体槽から液体を所定量取り出す取り出し手段と、この取り出し量に対応した量で補給液を供給する供給手段とからなっているのがよい。
【００２４】
また、不要物が混入した目的物を液体槽中にこの長さ方向の一方の端部位置にて装入する装入手段を更に有し、この端部位置の前方において第１の不要物が搬出され、前記長さ方向に沿って前方へ上昇した液体槽の底部上から前記前方へ目的物が搬出され、前記底部下から前記端部位置の側へ第２の不要物が搬出されることができる。
【００２５】
この場合、上記したと同様の理由から、第１の不要物が液体槽の長さ方向に沿って液体槽の前方へ搬出されることが望ましい。
【００２６】
或いは、第１の不要物が液体槽の幅方向に沿って搬出されることもできる。
【００２７】
本発明の装置においては、第１又は第２の搬出手段が、第１の不要物又は目的物を掻き出すためのスクレーパを設けたエンドレスコンベヤによって形成されることができる。
【００２８】
また、液体槽の底壁上に所定間隔を置いて通過孔付きの仕切り板が設けられ、液体槽内の第２の不要物が前記通過孔を通して前記仕切り板と前記底壁との間に集められるように構成されることができる。
【００２９】
また、第３の搬出手段が、液体槽の底部の最深位置に設けた排出孔と吸引ポンプとからなっていてよい。
【００３０】
或いは、第３の搬出手段が、液体槽の底部に設けたスクリューコンベヤと、前記液体槽の最深位置に設けた排出孔と、吸引ポンプとからなっていてもよい。
【００３１】
また、上記したと同様の理由から、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の液体をその前方側から抜き、その後方側の端部位置から液体槽中にその前方側へ向けて還流する液体還流手段を更に有することが望ましい。
【００３２】
これと同様の目的で、液体槽の長さ方向の前方側へ液体の流れを生じさせるように、液体槽の後方側の端部位置から液面にその前方側へ向けて気体を吹き付ける気体吹き付け手段を更に有することが望ましい。
【００３３】
また、第１の不要物を搬出する搬出手段の後方側の端部近傍の液面から気体を噴出させて、浮遊する第１の不要物を液面上に浮き上がらせる不要物浮上手段を更に有することも望ましい。
【００３５】
本発明の方法及び装置は、上記した液体槽（具体的には、水槽）において不要物を分離するいわば湿式法に基づくものである。トラッシュ等の不要物を除去する方法として、大別して乾式法と湿式法の２方法が考えられるが、多量の原料を短時間に効率よく処理することを条件とするならば、乾式法による大まかな不要物の除去と湿式法によるほぼ完全な分離、除去の両法を採用することが一層効果的であると思われる。
【００３６】
従って、本発明の方法及び装置に供する原料（不要物が混入した目的物）を予め乾式法によって処理して、大まかに不要物を除去しておくこと、このための乾式除去手段を水槽の前段に設けることが望ましい。例えば、収穫機により機械刈りされた甘蔗のトラッシュ量は搬入全原料に対して15〜20％であるとされているが、乾式法によって予め大きな石塊、瓦礫、土砂等を除去した後、全原料を本発明に基づく水槽に投入し、必要短時間だけズブ漬けして、蔗葉（枯葉）、葉鞘、蔗根、枯死茎、稍頭部等を浮かして分離、除去し、同時に蔗茎に付着した土砂を洗浄、沈降させて除去することにより、洗浄甘蔗（クリーンケーン）のみを取り出すことができる。
【００３７】
本発明は更に、上記した液体槽と、この液体槽中の液体を所定量取り出すポンプ手段と、この取り出された液体から不要物を除去する傾斜式スクリーン手段と、この傾斜式スクリーン手段から排出された液体を殺菌処理する殺菌手段と、この殺菌処理された液体を濾過する濾過手段と、この濾過手段から排出された液体を殺菌する殺菌手段とを有する洗浄液再生システムを具備するのがよい。
【００３８】
この再生システムでは、液体槽から取り出した液体を傾斜式スクリーン手段の上部から傾斜スクリーンに沿って洗浄水の供給下に流下させ、その下部から排出した液体を中間槽に溜めた後、この中間槽から所定の滞留時間の経過後に取り出して流水式紫外線殺菌装置に導入し、更に連続洗浄濾過装置に通してから照射式殺菌装置に導入し、これによって殺菌された再生洗浄液を得ることができる。
【００３９】
この再生システムによって、液体槽中の使用済みの洗浄用の液体を洗浄液として再生し、所要の用途に使用すること、例えば、再生された洗浄液を液体槽への補給水として使用することができる。
【００４０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００４１】
図１〜図８は、本発明を原料甘蔗の処理に適用した第１の実施例を示すものである。
【００４２】
まず、図７について、原料甘蔗の製糖における圧搾工程以前の工程の概要（これは、後述する他の実施例でも同様である。）を説明する。
【００４３】
農場で収穫機によって刈り取られ、処理工場へ搬入された原料甘蔗（チョップドケーン）を矢印ａ側からベルトコンベヤ（第一レベラー）Ａ上に載せ、このコンベヤＡに直交するベルトコンベヤ（チョップドケーン掻き上げ用のスクレーパ傾斜コンベヤ）Ｂ上にその長手方向に整列して移載する。
【００４４】
ベルトコンベヤＢにより搬送された原料をドラム式脱葉機Ｃに投入して葉を取り除いた後、この脱葉機Ｃに直交するベルトコンベヤＤに移載し、更に、本発明に基づくトラッシュ分離装置Ｅへ投入する。
【００４５】
この分離装置Ｅによりトラッシュを分離し、茎部を選別して取り出し、この選別された茎のみを分離装置Ｅの前方側端部に直交して接続されたベルトコンベヤ（クリーンケーン搬送ベルトコンベヤ）Ｆに載せ、その後は、傾斜ベルトコンベヤ（クリーンケーン搬送スクレーパコンベヤ）Ｇ及び水平ベルトコンベヤ（第二レベラー）Ｈを経由してベルトコンベヤ（ケーンキャリア）Ｉに移載し、圧搾工程へ搬送する。
【００４６】
なお、図７中、二点鎖線で囲まれた工程段階Ｊは既にこれ迄にも行われているものであり、これに分離装置Ｅを付加したことが特徴的である。
【００４７】
原料からトラッシュを分離する方法には、大別して乾式法と湿式法の２方法があるが、本実施例では、上記のレベラーＡ、ベルトコンベヤＢ及び脱葉機Ｃからなる乾式設備によってトラッシュを大まかに除去した後、上記の分離装置Ｅにおいて下記に述べるように水槽による湿式分離を十分に行うものである。従って、乾式による分離と湿式による完全な分離とを併用しているので、トラッシュをほぼ完全に除去し、目的とする甘蔗主茎部の選別を十二分に行うことができる。
【００４８】
即ち、収穫機によって機械刈りされた甘蔗のトラッシュ量は搬入全原料に対して15〜20％とされているが、まず乾式法で予め大きな石塊、瓦礫、土砂、葉を除去した後、全原料を分離装置Ｅの水槽に投入し、湿式法で必要短時間だけズブ漬けして、蔗葉（枯葉）、葉鞘、蔗根、枯死茎、稍頭部等を浮かして分離、除去し、同時に蔗茎に付着した土砂を洗浄、沈降させて除去することにより、清浄甘蔗（クリーンケーン）のみを取り出す。
【００４９】
次に、上記した湿式法による本実施例のトラッシュ分離方法及びその装置を説明する。図１はトラッシュ分離装置Ｅ1 の正面図、図２はその平面図、図３は図１の III−III 線矢視側面図である。
【００５０】
このトラッシュ分離装置Ｅ1 においては、架台１Ａに支えられ、前方側から原料甘蔗を投入する端部（後方）側へ直線的に傾斜した長方形状の底板17を有する水槽２Ａが設置されている。底板17の上には、底板17と一定の間隔を保って、多数の小孔を設けたパンチ孔スクリーン16が底部全面を覆うように設置されている。
【００５１】
そして、スクリーン16の上部には、目的物（主茎部）の搬出手段として、底板17に沿って傾斜式のチェーンコンベヤ11が設置され、このコンベヤの後端は水槽２Ａの最深底部に位置し、前端は水槽２Ａの上方へ露出している。
【００５２】
このコンベヤ11には、プーリ13ａとプーリ13ｂとに亘ってエンドレスのチェーン12が架け渡されている。このチェーン12の表面には、一定寸法で突出し、幾分幅広の板部15Ａと幅細の板部15Ｂからなるクリーンケーン（主茎部）掻き上げ用のスクレーパ15が一定間隔でコンベヤ幅方向に設けられ、コンベヤ長方向では一定のピッチ間隔で設けられている（但し、図３では一部のみ図示している）。この場合、幅細の板部15Ｂ間は泥状物や水が通過できるようになっている。また、スクレーパ15の先端が上記パンチ孔スクリーン16に接触しないように、パンチ孔スクリーン16とは一定の間隔を保ってコンベヤ11が設置されている。
【００５３】
このコンベヤ11は、その一方のプーリ13ａの軸が架台１Ａの上部に設けたモータ14によって駆動され、これによってチェーン12は矢印方向へ反時計回りに回転する。水槽２Ａでは、後述する補給水の供給と洗浄水の導出のバランスによって水面Ｗａのレベルを定量とした一定の水量36が保たれていて、上記のコンベヤ11はその下半部が常時水没した状態になっている。
【００５４】
架台１Ａの上部には、別の架台１Ｂが予め傾斜した状態で付設されている。そして、この架台１Ｂは、稍頭部等の第１の不要物の搬出手段としての傾斜式チェーンコンベヤ３を支えている。このコンベヤ３は、上記のベルトコンベヤ11と同方向に幾分急勾配で傾斜していて、４個のプーリ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに架け渡されたエンドレスのチェーン４で構成され、架台１Ｂ上に設けたモータ６によるプーリ５ａの駆動により反時計方向に回転する。
【００５５】
そして、このコンベヤ３においては、チェーン４に一定寸法で設けられたブラシ状のスクレーパ７がベルト幅方向に設けられ、ベルト長方向では一定のピッチ間隔で設けられている。
【００５６】
このコンベヤ３の下方には、その底面と平行に多数の小孔付きのパンチ孔スクリーン８が一定の間隔を置いて設けられ（但し、図３では一部のみ図示している。）、更にこのスクリーン８の下部には底板９が一定の間隔を置いて設けられている。
【００５７】
パンチ孔スクリーン８と底板９はほぼ同じ大きさであってベルトコンベヤ３の底面を覆うような状態に設置され、また、コンベヤ３とスクリーン８との間隔は上記したコンベヤ11と同様にチェーン４に突設したスクレーパ７の先端が接触しない程度になっている。そして、このコンベヤ３の下方（前方）の端部３Ａは、水槽２Ａの水面Ｗａの上方に若干の距離を保って位置している。
【００５８】
本実施例の搬出（又は搬送）用コンベヤ11及び３の位置関係は上記の通りであり、共に水槽２Ａの長さ方向に沿ってその幅領域内に設置されているので、装置の占有面積が小さくなっていて有利である。そして、上段のコンベヤ３によりトラッシュを搬出し、下段のコンベヤ11によって砂糖の原料となる主茎部（クリーンケーン）を搬出するものである。この両コンベヤについて、水槽２Ａの水面Ｗａ付近における作用状態は図４及び図５に示されている。
【００５９】
図４は、上段のコンベヤ３の下部付近の要部の拡大図であり、後述する投入された原料のうちのトラッシュ類を掻き上げる状況を示している。
【００６０】
図示の如く、投入された原料に混っているトラッシュＴは主に稍頭部、蔗葉、枯死茎等であり、比重が軽いために水面Ｗａ上に浮上する。水槽２Ａの水面Ｗａ付近の水36は、後述する水Ｗの循環及び空気Ａ1 の噴出によって、コンベヤ３の搬送開始点（下端）側を上流部として前方（下流側）への水の流れを生ぜしめている。
【００６１】
従って、浮遊するトラッシュＴは下流側へ押し流されるが、上記したコンベヤ３の下方に設置されているパンチ孔スクリーン８の下端部に設けた多孔板８Ａの更に後方に多数本のワイヤ８Ｂを水面下に浸漬してコンベヤ搬送方向に並設し、このワイヤ８Ｂ上にトラッシュＴを乗り上げさせて下端部８Ａ上に集結させる。
【００６２】
この場合、その下端部８Ａの上方では、コンベヤ３の下端部３Ａが水面Ｗａから離れて位置しており、しかも、下端部３Ａの水面近くの水中には空気Ａ2 の噴出ノズル32が設置されているので、この空気の噴出によって上記の下端部３Ａ下に集結したトラッシュＴは水面より盛り上げられる形になる。従って、稍頭部のサイズに長短があって水面下に沈むものがあっても、このようなものも空気Ａ2 によって水面上へ押しやることができるから、コンベヤ３のチェーン４に設けられたブラシ状のスクレーパ７が水面上に浮遊するトラッシュＴを容易に掻き取り、掻き取ったトラッシュＴをパンチ孔スクリーン８の上を滑らせながら搬送する。
【００６３】
パンチ孔スクリーン８には多数の小孔８ａが設けられている。掻き上げられたトラッシュＴにも汚泥類が付着しており、これらの比重の重い汚泥類は水に洗われて大部分はトラッシュＴから離脱する。このようにして離脱した汚泥類ｍは上記小孔８ａから流れ落ちて、再び水槽36の中へ戻る。水槽36の中へ流れ落ちた汚泥ｍは、投入された原料のうち比重の大きい茎部と共に更に沈降する。
【００６４】
また、ノズル32より下流の水面近傍には、水の吸入口24が設けられており、吸い込まれた水Ｗはパイプ25ａを介して上記した循環水Ｗとして水槽２Ａの上流側へ戻される。
【００６５】
図５は、中段のコンベヤ11の下端部付近の要部の拡大図である。投入された原料のうち、比重の大きい重い茎部ＣＮは水槽２Ａ中を沈降してコンベヤ11や水槽２Ａの最深部付近に集まる。そして、この沈降した茎部（更には泥状物）は、コンベヤ11のチェーン12に設けられたスクレーパ15によって引っ掛けられながら、チェーン12に沿って矢印方向へ搬送され、水槽２Ａの前方へと送られる。
【００６６】
水槽２Ａの底部の水中には沈降した汚泥ｍが混入濃度を増した状態になる。これらの汚泥は、コンベヤ11の下に設けられたパンチ孔スクリーン16面上にも沈澱する。この沈澱した汚泥ｍはコンベヤ11下においてスクリーン16に設けられている多数の小孔16ａから流れ落ちて底板17上に沈澱する。
【００６７】
そこで、水槽２Ａの最深部の底には、汚泥の吸い込み口20が設けられ、ここに連結されたパイプ21ａを通ってポンプ26によって強制的に吸引、排出される。
【００６８】
本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ1 によれば、図１に示したように、水槽２Ａの上流側に接続した原料搬入装置31のコンベヤ31ａによって原料甘蔗Ｒが運ばれ、ホッパー31ｂから水槽２Ａ中に投入された後、投入された原料はコンベヤ11や水の流れによって水36で洗浄されながらトラッシュＴ、茎部ＣＮ及び汚泥ｍにそれぞれ分離選別されてこの装置の外へ搬出される。
【００６９】
即ち、砂糖の原料となる主茎部は、下段の傾斜コンベヤ11の前方端近くに設けたノズル35により清水で洗浄されてからホッパー18に落とされて、その下方に直交するベルトコンベヤＦによって製糖工程ライン（圧搾工程等：図７参照）へ搬送される。
【００７０】
そして、トラッシュは、上段の傾斜コンベヤ３の前端に直交するベルトコンベヤ10によって搬出し、トラッシュホッパー（図示省略）に貯留する。また、汚泥は、汚泥分離槽（図示省略）へパイピング輸送の上、水と泥を沈降分離した後、水は上澄水を放流し、泥はトラッシュと共に再度農場へ戻す等のようにして処理される。
【００７１】
このような本実施例の各搬出機構を効率よく順調に機能させるために図６に明示するような各種の工夫がなされている。即ち、上記したように、水槽２Ａの水面部分にのみ水の流れを発生させてトラッシュを掻き上げ易くするため、図１に示すポンプ26をモータ27によって駆動させ、水面近くで取り入れた水Ｗをパイプ25ａを介してポンプ26に導き、更にパイプ25ｂによって水槽上流部の水面に設けた放水口28へ導き、後方へ放水している。また、その水槽上流部には、ブロワー34からパイプ30を通して空気を吹き出す空気吹き出しノズル29が設置され、水面に斜め上方から空気Ａ1 を吹き付け、上記の放水口28からの水の放水と共同して、水面部の水の流れを起こしている。
【００７２】
また、水槽２Ａの上流側壁には水の取り出し口33が設けられ、一定量だけ取り出した水ＣＷは後述する洗浄水再生システムにおいて再生されて再び水槽への注加水（補給水）等として使用される。
【００７３】
水槽２Ａの水量は、常時一定量を保ちながらトラッシュ等の分離選別処理を短時間で行う必要がある。このためには、図２に示すように、原料と共に補給水ＳＷを供給し、水槽２Ａの水量を常に一定に保持し、原料の滞留時間を調整することによってトラッシュの分離及び目的物の洗浄を有効に行える。
【００７４】
また、水槽中での原料の浸漬時間（滞留時間）は、あまり短いと分離、洗浄が不十分となり、また、あまり長いと糖分の溶出量が増えるので、この観点から１分以上、２分以内とするのが望ましい。
【００７５】
上記したトラッシュ分離装置Ｅ1 においては大量の水が使用されるが、使用済みの洗浄水には、原料から溶出した糖分や、原料表面に付着していた土砂も混入している。従って、使用済みの洗浄水には、土砂に含まれる生菌や原料表面から脱離した生菌が含まれており、これをそのまま廃棄することは河川等の汚染源となる。このため、使用した水は逐次殺菌又は除菌処理して清浄な水に再生し、これをトラッシュ分離装置Ｅ1 に戻す等、多用途に再使用することが糖分の回収、水資源の節約、コスト削減の点で望ましい。
【００７６】
そこで、以上に説明した本実施例によるトラッシュ分離方法及びその装置において、水槽２Ａで使用した水の一部ＣＷを抜き出し、これを図８に示す如きシステムで清浄な洗浄水に再生し、これを水槽２Ａに補給水として戻して糖分を回収したり、或いは他の用途に注加水として利用することが望ましい（これは、後述する他の実施例でも同様に適用してよい）。
【００７７】
即ち、洗浄用の水槽２Ａの水取り出し口33から所定量取り出した水ＣＷは、一部ＣＷ’を水槽２Ａへ必要に応じて戻しながら、傾斜式スクリーン65において清水ＰＷの注水下で濾過され、土砂類Ｓが取り除かれて中間槽66へ導かれる。この中間槽66においては更に、残留して混入する汚泥類を沈澱させ、上澄水を流水式紫外線殺菌装置67へ導き、一次殺菌又は除菌処理する。
【００７８】
この殺菌後の水は次に、連続洗浄濾過装置68へ送り、ここにおいて圧搾空気ＣＡの供給下で濾過し、ほぼ完全な清水に再生される。しかし、この清水は未だ完全には殺菌処理がされていないので、そのままでもこの水を使用できる用途へはこの段階でその用途に再使用できるが、それ以外の水は更に次の紫外線照射式殺菌装置69へ導入される。
【００７９】
そして、この段階で完全に殺菌処理がなされ、完全な清水に再生される。このようにして再生した水ＲＷは処理水槽70に貯えられ、この処理水槽70からポンプによって各用途へ所定量送られる。
【００８０】
図８において、再生水ＲＷのうち、水槽２Ａへの注加水（補給水）ＳＷとして使用する分は配管37を通って注水され（図２参照）、また、傾斜式スクリーン65へ給水する水ＰＷとして使用する分も自動洗浄機64を通してから供給されてよい。
【００８１】
図９〜図12は、本発明を原料甘蔗の処理に適用した第２の実施例を示すものである。
【００８２】
図９は、本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ2 の正面図、図10はその平面図である。本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ2 において、上述した第１の実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ1 と共通する部分には共通符号を付し、説明を省略することがある。
【００８３】
本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ2 も、架台１Ｂに支えられて水槽２Ｂが設置されているが、この水槽には上段、中段及び下段の搬出手段がそれぞれ、装置の長さ方向に沿ってその幅領域内に付設されている。
【００８４】
即ち、上段の搬出手段をなす傾斜式ベルトコンベヤ39（これはチェーンコンベヤでもよい。）が架台１Ｂによって支持され、２個のプーリ38ａと38ｂに架け渡されたエンドレスベルト40の下方の一端が水槽２Ｂの水面Ｗａ下に沈められている。そして、ほぼＶ字型のスクレーパ41がコンベヤ39に設けられ、時計方向へ回転する構造になっている。
【００８５】
このコンベヤ39の下方には、上述したと同様の主茎部搬出用のチェーンコンベヤ45がプーリ42ａ−42ｂ間に架け渡され、モータ14によって反時計方向に回転可能に配設されている。このコンベヤ45のエンドレスチェーン42にも、上述したと同様のスクレーパ44が設けられている。また、トラッシュガイド39Ａが下端部付近に設けられている。
【００８６】
更に、下段の汚状物搬出手段として、水槽２Ｂの底において、搬送スクリュー48ａを有するスクリューコンベヤ48が設けられている。
【００８７】
また、水槽２Ｂの原料投入側において、前方へ水流を形成するためのスクリュー70が設けられ、下流側でオーバーフローした水を抜くための水抜き口71から上流側の注水口72へと戻された水を水槽中に導入して前方への水流を形成している。こうして、コンベヤ39によるトラッシュの掻き上げを容易に行える。勿論、図１で述べたような水流形成手段を採用してもよい。
【００８８】
本実施例において、水槽の原料投入側（後方側）にある各搬出手段の端部の作用状態を図11及び図12にそれぞれ示す。
【００８９】
即ち、図11において、コンベヤ39の回転によって、スクレーパ41が水面に浮遊するトラッシュＴを掬い上げるようにして矢印方向へ搬出する。そして、トラッシュ掬い上げの効率をよくするために、スクレーパ41が中央部において回転後方側へ屈曲したＶ字形をなすように形成されている。
【００９０】
なお、この場合、コンベヤ39の下端部が水没されているので、上述の第１の実施例のようなパンチ孔スクリーン及び底板が不要となり、ここではこれらは設けられていない。
【００９１】
また、図12は、中段のコンベヤ45の下端部付近の要部を示すものであって、コンベヤ45及び下部の搬出手段であるスクリューコンベヤ48の作用を示している。中段のコンベア45は、上述した第１の実施例のコンベヤ11と同じ機能を有するものである。
【００９２】
本実施例では、底板46上に沈澱した汚泥ｍを螺旋状に形成されたスクリーンコンベヤ48の搬送スクリュー48ａによって圧送している。即ち、スクリュー48ａの軸はモータ49によって駆動され、溜まった汚泥ｍを強制的に排出管21ａへ圧送しているので、汚泥の排出を良好に行える。
【００９３】
図13〜図15は、本発明を原料甘蔗の処理に適用した第３の実施例を示すものである。
【００９４】
図13は、本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ3 の正面図、図14はその平面図、図15は図13のXV−XV線断面図である。本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ3 において、上述した第１の実施例及び第２の実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ1 、Ｅ2 と共通する部分には共通符号を付し、説明を省略することがある。
【００９５】
本実施例によるトラッシュ分離装置Ｅ3 も、架台１Ｃに支えられて水槽２Ｃが設置されているが、この水槽には中段及び下段の搬出手段45、48がそれぞれ、装置の長さ方向に沿ってその幅領域内に付設されているが、他方、上段の搬出手段53が装置の幅方向に横向きに２基設置され、この搬出手段によって搬出されるトラッシュＴが横方向へ搬出される。
【００９６】
即ち、水槽２Ｃの水面に浮遊するトラッシュＴを搬出する上段の２基のチェーンコンベヤ53はいずれも、図15に明示するように、駆動源のモータ57に連結されて駆動されるプーリ54ａとプーリ54ｂ及び54ｃにエンドレスチェーン55が架け渡され、矢印に沿って回転するようになっている。
【００９７】
そして、チェーン55には硬いブラシ56がスクレーパとしてコンベヤ長さ方向に一定間隔で、その幅方向に設けられている。また、プーリ54ａを頂点としてプーリ54ｂによって下方へ傾斜させると共に、プーリ54ｂと54ｃは水平に水面Ｗａと一定の間隔をもって配設されている。
【００９８】
上記のプーリ54ａと同54ｂによる傾斜線と平行して、このコンベヤ53の下方には、上述した第１の実施例と同様に多数の小孔を設けたパンチ孔スクリーン58がコンベヤ53の下面を覆うように設置されている。そして更に、その下には、コンベヤ枠の底板59が位置し、チェーン55とパンチ孔スクリーン58及び底板59（これらの下端部は水面下に没している。）の各間隔は、上述した第１の実施例におけると同様の位置関係をなしている。
【００９９】
従って、図15に示すように、チェーン55に設けられたブラシ56は、水面に浮遊するトラッシュＴをパンチ孔スクリーン58との間へ引きずり込み、そのままチェーン55の回転に伴ってトラッシュＴを搬送し、上端部側方の落とし口60へ運び、コンベヤ53と直交する別のベルトコンベヤ61に移載する。
【０１００】
本実施例では、上段の搬出手段53を横向きに配設しているが、装置の長さ方向に２基設けたことによってトラッシュの分離は十分に行えるものとなっている。
【０１０１】
以上、本発明の実施例を説明したが、上述の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能である。
【０１０２】
例えば、上述した各搬出手段の構造をはじめ、搬出方向等は種々変更してよいし、水槽に対する各搬出手段の配置関係も上述したものに限られることはない。また、具体的には、コンベヤとしてはチェーンコンベヤのみならず、ベルトコンベヤやその他の手段が勿論採用可能である。
【０１０４】
【発明の作用効果】
本発明は、上述した如く、不要物を目的物から分離するに際して、液体槽の液面近傍に存在する（従って、比重の小さい）第１の不要物を搬出し、液体槽の底部に存在する（従って、比重の大きい）第２の不要物を搬出すると共に、液体槽の底部側に存在する（従って、中間比重の）目的物を搬出しているので、分離されるべき第１及び第２の不要物を比重差を利用して目的物から分け、それぞれを実質的に混じり合うことなしに効果的にしかも十二分に分離、搬出することができる。このため、不要物の混入量を可能な限り少なくして目的物を取り出し、それ以降の処理工程へと送ることができ、甘蔗の主茎部の圧搾等の処理をトラブルなしに行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるトラッシュ分離装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の III−III 線矢視側面図である。
【図４】同トラッシュ分離装置の上段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大図である。
【図５】同トラッシュ分離装置の中段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大図である。
【図６】同トラッシュ分離装置の機構要部の概要を示した斜視図である。
【図７】同トラッシュ分離工程を含む、甘蔗圧搾工程以前の工程を示すレイアウト図である。
【図８】同トラッシュ分離装置での使用済みの水の再生処理システムを示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施例によるトラッシュ分離装置の正面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】同トラッシュ分離装置の上段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大斜視図である。
【図１２】同トラッシュ分離装置の中段のコンベヤの下端部付近の要部の拡大図である。
【図１３】本発明の第３の実施例によるトラッシュ分離装置の正面図である。
【図１４】図13の平面図である。
【図１５】図13及び図14におけるXV−XV線断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・架台
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ・・・水槽
３、39、53・・・上段コンベヤ
４、12、40、55・・・コンベヤチェーン又はベルト
７、15、41、44、56・・・スクレーパ
８、16、47・・・パンチ孔スクリーン
９、17、46、59・・・底板
10、61、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ・・・ベルトコンベヤ
11、45・・・中段コンベヤ
20・・・汚泥吸い込み口
24・・・循環水吸い込み口
28・・・循環水放水口
29、32・・・空気吹き出しノズル
31・・・原料搬入装置
33・・・再生用水取り出し口
35・・・洗浄ノズル
48・・・スクリューコンベヤ
64・・・自動洗浄機
65・・・傾斜式スクリーン
66・・・中間槽
67・・・流水式紫外線殺菌装置
68・・・連続洗浄濾過装置
69・・・照射式殺菌装置
70・・・処理水槽
Ａ1 、Ａ2 ・・・空気
Ｃ・・・ドラム式脱葉機
ＣＮ・・・茎部
ＣＷ・・・使用済みの水
Ｅ、Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 ・・・トラッシュ分離装置
ｍ・・・汚泥
ＲＷ・・・再生洗浄水
ＳＷ・・・補給水
Ｔ・・・トラッシュ
Ｗａ・・・水面
Ｗ・・・水
【図１】
0003665656.tif 000002
【図２】
0003665656.tif 000003
【図３】
0003665656.tif 000004
【図４】
0003665656.tif 000005
【図５】
0003665656.tif 000006
【図６】
0003665656.tif 000007
【図７】
0003665656.tif 000008
【図８】
0003665656.tif 000009
【図９】
0003665656.tif 000010
【図１０】
0003665656.tif 000011
【図１１】
0003665656.tif 000012
【図１２】
0003665656.tif 000013
【図１３】
0003665656.tif 000014
【図１４】
0003665656.tif 000015
【図１５】
0003665656.tif 000016