(57)【要約】【課題】貯留した焼却灰や土壌などの被解砕物を効率的に解砕および攪拌する解砕攪拌機を提供する。【解決手段】焼却灰や土壌などの被解砕物を貯留するホッパ１と、ホッパ１の内底面に沿って進退してホッパ１内の被解砕物をホッパ１に連なる攪拌室２へ押し出すプッシャ３と、軸方向に間隔をあけて回転軸１１の外周に羽根１２を複数有し、プッシャ３の進退方向に対して直角かつ水平な軸心を中心として攪拌室２内で回転する羽根車４Ａ…４Ｄと、羽根車４Ａ…４Ｄの羽根１２間に配置して攪拌室２の内底面に固定する下刃５とを設け、プッシャ３で攪拌室２に押し出す被解砕物を下刃５とその下刃５同士の間を通過する羽根１２とで解砕および攪拌する解砕攪拌機とした。【選択図】図１
2006116474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰や土壌などの被解砕物を貯留するホッパと、そのホッパの内底面に沿って進退してホッパ内の被解砕物をホッパに連なる攪拌室へ押し出すプッシャと、軸方向に間隔をあけて回転軸の外周に羽根を複数有し、前記プッシャの進退方向に対して直角かつ水平な軸心を中心として前記攪拌室内で回転する羽根車と、前記羽根車の羽根間に配置して前記攪拌室の内底面に固定する下刃とを設け、前記プッシャで前記攪拌室に押し出す被解砕物を前記下刃とその下刃同士の間を通過する前記羽根とで解砕および攪拌する解砕攪拌機。
【請求項２】
前記羽根車を、前記プッシャの進退方向に並べて複数配置した請求項１に記載の解砕攪拌機。
【請求項３】
前記攪拌室の内底面を、前記プッシャの前進方向前側が下る斜面とした請求項１または２に記載の解砕攪拌機。
【請求項４】
前記攪拌室内の被解砕物に水や薬品や分解菌等の被供給物を供給する供給口を設け、その供給口から前記被供給物を供給した被解砕物を前記羽根車と前記下刃とで解砕および攪拌する請求項１から３のいずれかに記載の解砕攪拌機。
【請求項５】
前記プッシャの進退方向に対して直角かつ水平な軸心を中心として回転する案内羽根車を前記ホッパ内に設け、その案内羽根車で前記ホッパ内の被解砕物を前記プッシャの前方へ案内する請求項１から４のいずれかに記載の解砕攪拌機。
【請求項６】
前記羽根車の羽根が、前記被解砕物をすくい上げるすくい面を有する請求項１から５のいずれかに記載の解砕攪拌機。
【請求項７】
前記すくい面が、前記回転軸の長手方向の中央側を向いている請求項６に記載の解砕攪拌機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、塊を含む焼却灰や土壌などの被解砕物を解砕および攪拌する解砕攪拌機に関する。
【背景技術】
【０００２】
トリクロロエチレン等の汚染物質を含む土壌の浄化装置として、汚染土壌を収容してその土壌を分解菌と反応させる分解反応槽と、その分解反応槽の中に配置した攪拌装置とを有し、分解反応槽内の汚染土壌を攪拌装置で攪拌して汚染物質の分解を促進する装置が提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
しかし、汚染土壌が土塊を多く含んでいる場合、分解反応槽内の中に配置した攪拌装置で槽内の土壌を攪拌するのが難しい。すなわち、この攪拌装置は、分解反応槽内の土壌全体を分解反応槽の中に配置した攪拌装置で一度に攪拌して汚染物質の分解を促進するので、汚染土壌に土塊が多く含まれる場合、攪拌装置に過大な負荷がかかり、十分な攪拌を行なうことができない。そのため汚染土壌内の土塊が解砕されずに残りやすく、解砕されずに残った土塊中の汚染物質が分解されずに残留し、汚染土壌を十分に浄化できない。したがって、分解反応槽に収容する前に汚染土壌内を解砕および攪拌する装置が望まれ、そのような装置があると円滑に汚染土壌を浄化することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５４６３４号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、貯留した焼却灰や土壌などの被解砕物を効率的に解砕および攪拌する解砕攪拌機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、焼却灰や土壌などの被解砕物を貯留するホッパと、そのホッパの内底面に沿って進退してホッパ内の被解砕物をホッパに連なる攪拌室へ押し出すプッシャと、軸方向に間隔をあけて回転軸の外周に羽根を複数有し、前記プッシャの進退方向に対して直角かつ水平な軸心を中心として前記攪拌室内で回転する羽根車と、前記羽根車の羽根間に配置して前記攪拌室の内底面に固定する下刃とを設け、前記プッシャで前記攪拌室に押し出す被解砕物を前記下刃とその下刃同士の間を通過する前記羽根とで解砕および攪拌する解砕攪拌機を提供する。
【０００７】
この解砕攪拌機は、以下の構成を加えるとより好ましいものとなる。
１）前記羽根車を、前記プッシャの進退方向に並べて複数配置する。
２）前記攪拌室の内底面を、前記プッシャの前進方向前側が下る斜面とする。
３）前記攪拌室内の被解砕物に水や薬品や分解菌等の被供給物を供給する供給口を設け、その供給口から前記被供給物を供給した被解砕物を前記羽根車と前記下刃とで解砕および攪拌する。
４）前記プッシャの進退方向に対して直角かつ水平な軸心を中心として回転する案内羽根車を前記ホッパ内に設け、その案内羽根車で前記ホッパ内の被解砕物を前記プッシャの前方へ案内するようにする。
５）前記羽根車の羽根が、前記被解砕物をすくい上げるすくい面を形成する。
【０００８】
前記すくい面は、前記回転軸の長手方向の中央側を向いていると好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
ホッパ内の被解砕物をプッシャで攪拌室に押し出し、押し出された被解砕物を順に攪拌室内の羽根車と下刃とで解砕および攪拌するので、この動作を繰り返して、小さい負荷で被解砕物全体を解砕および攪拌することができる。その他の作用効果は、次の欄で詳しく述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に、この発明の解砕攪拌機の実施形態を示す。この解砕攪拌機は焼却灰や汚染土壌（以下、「被解砕物」という）の解砕および攪拌を行なう装置である。
【００１１】
この解砕攪拌機は、被解砕物を貯留するホッパ１と、ホッパ１に連なる攪拌室２と、ホッパ１内の被解砕物を攪拌室２に押し出すプッシャ３と、攪拌室２に押し出された被解砕物を解砕および攪拌する羽根車４Ａ…４Ｄおよび下刃５と、水や薬品や分解菌（以下「被供給物」という）を攪拌室２内の被解砕物に供給する供給口６とを有する。
【００１２】
プッシャ３は、油圧シリンダ７で駆動されてホッパ１の内底面に沿って進退し、前進するプッシャ３の前面でホッパ１内の被解砕物を攪拌室２に押し出すようになっている。
【００１３】
プッシャ３の上方には、駆動装置（図示せず）で駆動して回転する案内羽根車８が設けられており、この案内羽根車８でプッシャ３の上方の被解砕物をプッシャ３の前方へ案内することができる。案内羽根車８は、案内羽根９を回転軸１０の外周に有し、プッシャ３の進退方向と直角かつ水平な軸心を中心として回転する。
【００１４】
攪拌室２内には、駆動装置（図示せず）で駆動して回転する羽根車４Ａ…４Ｄが設けられ、また攪拌室２の内底面には、各々の羽根車４Ａ…４Ｄに対応して下刃５が固定されており、この羽根車４Ａ…４Ｄと下刃５とで攪拌室２内の被解砕物を解砕および攪拌する。羽根車４Ａは、図２に示すように、回転軸１１と、回転軸１１の外周に設けた羽根１２とからなり、プッシャ３の進退方向（図の２点鎖線）に対して直角かつ水平な軸心を中心として回転するように配置している。他の羽根車４Ｂ…４Ｄについても同様である。
【００１５】
羽根１２は、板状物を長手途中で折曲線１３に沿って折り曲げて形成し、図３に示すように折曲線１３よりも径方向内側の部分１２ａが回転軸１１の軸心と直角となるように回転軸１１の外周に取り付けている。そのため羽根１２は、回転方向の力に対して高い強度を有するとともに、回転方向前側の縁１２ｃが小さい負荷で回転方向前方の被解砕物を解砕する。またこの羽根１２は、径方向外側部分１２ｂの軸方向内端から軸方向外端までの幅で、プッシャ３の前進方向に移動する被解砕物を分断するので、長手途中で折り曲げないものに比べて広範囲の被解砕物を解砕する。
【００１６】
折曲線１３は、図２に示すように、回転方向後側が回転軸１１の軸心に近づいているので、この折曲線１３に沿って折り曲げて形成した羽根１２の径方向外側部分１２ｂは、回転方向前方の被解砕物をすくい上げるすくい面を形成する。そのため羽根１２は、被解砕物を効率よく攪拌し、また、回転方向前方の被解砕物を次の羽根車へ円滑に送り出す。
【００１７】
また、羽根１２は、回転方向前側の縁１２ｃを半径方向外方に向かって回転方向後方に湾曲させているので、被解砕物中の針金などの異物が引っ掛かりにくく、かつ被解砕物の塊を解砕する際の抵抗および衝撃が小さい。
【００１８】
このように構成される羽根１２は、図３に示すように、回転軸１１に軸方向の間隔をあけて軸方向全幅にわたり複数取り付けられており、軸方向全幅にわたって被解砕物を解砕および攪拌するようになっている。また羽根１２は、径方向外側部分１２ｂが回転軸１１の長手方向の中央側を向いているので、径方向外側部分１２ｂがすくった被解砕物は、攪拌室の中央側へ移動する。そのため、攪拌室２の側壁付近に被解砕物が堆積しにくい。
【００１９】
この羽根１２は、図４に示すように、軸方向に隣り合う羽根１２−１、１２−２の周方向の位置を互いに異ならせて配置しているので、軸方向の羽根間隙間が広くなっており、羽根１２に引っ掛かった針金などの異物の除去作業や羽根１２の交換作業が容易である。
【００２０】
また、隣り合う羽根車４Ａと４Ｂは、図５に示すように、各々の羽根車の羽根１２の軸方向の位置を互いに異ならせて配置しているので、羽根車４Ａで解砕できずに残った被解砕物の塊が次の羽根車４Ｂで効率よく解砕される。隣り合う羽根車４Ｂと４Ｃ、４Ｃと４Ｄについても同様である。
【００２１】
また、プッシャ３から遠い羽根車４Ｃ、４Ｄは、図１に示すように、プッシャ３に近い羽根車４Ａ、４Ｂよりも回転軸１１に設けた羽根１２の数が多く、羽根車４Ａ、４Ｂで解砕できずに残った塊をより確実に解砕できるようになっている。
【００２２】
下刃５は、図３に示すように、羽根車４Ａ…４Ｄの各々の羽根１２の間に位置するように攪拌室２の内底面に固定しているので、攪拌室２内でプッシャ３の前進方向に移動する塊を下刃５が受け止めて、その塊を下刃５同士の間を通過する羽根１２が解砕する。
【００２３】
下刃５は、板状物を折り曲げて形成しているので、折り曲げていないものと比べて移動する塊を受け止めやすい。また、この下刃５は、折り曲げ位置よりも下側の部分が回転軸１１の軸心と直角となるように攪拌室２の内底面に固定しているので、プッシャ３の前進方向の力に対して高い強度を有するとともに、下刃５の縁がプッシャ３の前進方向に移動する被解砕物の塊を小さい負荷で解砕する。
【００２４】
また、下刃５は、図３に示すように、羽根１２の径方向外側部分１２ｂと上下に並ぶ方向に折り曲げているので、その羽根１２との間隔を大きくすることができ、被解砕物に含まれる石が下刃５と羽根１２との間を通過しやすい。
【００２５】
さらに、下刃５は、図２に示すようにプッシャ３の前進方向後側の縁５ａを上方に向かってプッシャ３の前進方向に傾斜させているので、プッシャ３の前進方向に移動する被解砕物に含まれる針金などの異物が下刃５の縁５ａに引っ掛かりにくく、かつ移動する被解砕物の塊を下刃５の縁５ａで解砕する際の抵抗および衝撃が小さい。
【００２６】
なお、汎用のロータリー耕耘機の耕耘爪を羽根１２および下刃５として用いることも可能であり、このようにすればランニングコストが抑えられ、経済性に優れる。
【００２７】
攪拌室２の内底面は、図１に示すようにプッシャ３の前進方向前側が下る斜面としているので、攪拌室２内の被解砕物がプッシャ３の前進方向に円滑に移動する。
【００２８】
また、被供給物を供給する供給口６を攪拌室２内の羽根車４Ａと４Ｂの間の位置に設けており、この供給口６から攪拌室２内の被解砕物に被供給物を供給することができる。この供給口６は、攪拌室２の内天面に軸方向の間隔をあけて軸方向全幅にわたり複数取り付けられており、回転軸１１の軸方向全幅にわたって被供給物を供給するようになっている。羽根車４Ｂと４Ｃの間、４Ｃと４Ｄの間にも同様の供給口６が設けられている。
【００２９】
この解砕攪拌機の使用例を説明する。
【００３０】
プッシャ３は、油圧シリンダ７で前進させ、そのプッシャ３の前面でホッパ１内の被解砕物を攪拌室２に押し出し、その後プッシャ３を高速で後退させて初期位置に戻す。この動作を繰り返してホッパ１内の被解砕物を一部分ずつ攪拌室に押し出す。
【００３１】
案内羽根車８は、一定速度で連続回転させ、その案内羽根車８でプッシャ３の上方の被解砕物をプッシャ３の前方へ案内する。そのため、ホッパ１内の被解砕物が円滑にプッシャ３の前方へ導かれて、被解砕物がホッパ１の攪拌室２側の側壁１ａに摺接しにくくなり、ホッパ１の側壁１ａが摩耗しにくい。
【００３２】
羽根車４Ａ…４Ｄは、被解砕物の性状に応じた速度で連続回転させ、その羽根車４Ａ…４Ｄと下刃５とで攪拌室２内の被解砕物を解砕および攪拌する。このとき、プッシャ３に近い羽根車よりも遠い羽根車の回転速度を大きくすると、プッシャ３に近い羽根車で粗く解砕した被解砕物を次の羽根車が細かく解砕するので、より効率よく被解砕物を解砕できる。
【００３３】
供給口６は、攪拌室２内の被解砕物に被供給物を供給する。被解砕物は攪拌室２内を移動しているので、供給口６の位置を通過する被解砕物全体に被供給物が供給される。被供給物が供給された被解砕物は、その後の羽根車で更に解砕および攪拌されるので、被解砕物内の被供給物の分布が一様となる。
【００３４】
したがって、この解砕攪拌機を用いると、焼却灰に薬品を添加混合して焼却灰に含まれる重金属の溶出を防止する処理や、汚染土壌に分解菌を添加混合して汚染物質を浄化する処理を円滑に行なうことができる。
【００３５】
また、この解砕攪拌機は、ホッパ１内の被解砕物をプッシャ３で攪拌室２に押し出し、押し出された被解砕物を順に羽根車４Ａ…４Ｄと下刃５とで解砕および攪拌するので、この動作を繰り返して、小さい負荷で被解砕物全体を解砕および攪拌し、さらに被解砕物全体に一様に被供給物を供給することができる。しかも、被解砕物に含まれる石は羽根１２の間または下刃５の間をそのまま通過するので、羽根車４Ａ…４Ｄおよび下刃５の受ける負荷が小さい。
【００３６】
羽根車４Ａ…４Ｄは、隣り合う羽根車の回転半径が重なり合うように配置してもよく、このようにすれば攪拌室２内の被解砕物をより円滑に前進させることができる。この場合、隣り合う羽根車の羽根１２の回転軌跡が互いに干渉しないように羽根１２を配置するか、隣り合う羽根車の羽根１２が干渉しないように各羽根車の回転位相を制御すればよい。
【００３７】
この解砕攪拌機は、図６に示すように、攪拌室２の内底面を水平部２ａと垂直部２ｂとを交互に形成してなる階段状となし、水平部２ａと垂直部２ｂとの稜の位置に羽根車４Ａ…４Ｄと下刃５とを設け、水平部２ａに沿って進退して水平部２ａ上の被解砕物を次の羽根車に押し出す補助プッシャ１４を垂直壁２ｂの内部に取り付けてもよい。このようにすれば、攪拌室２内の被解砕物をより円滑に前進させて解砕および攪拌することができる。さらに、水平部２ａを、プッシャ３の前進方向前側が下る方向に傾斜させると、さらに円滑に被解砕物を前進させることができる。
【００３８】
羽根車は、複数設けると被解砕物をより確実に解砕および攪拌することができて好ましいが、１台だけでもよい。
【００３９】
この解砕攪拌機で解砕および攪拌する被解砕物は、たとえば廃棄物でもよく、解砕可能な塊を含むものであればよい。また、供給口６から被解砕物に供給する被供給物としては、たとえば水分調整用の水、土壌改良剤や栄養剤等の薬品、分解菌等の微生物を挙げることができる。
【００４０】
また、水分調整用の水、薬液、分解菌を含んだ水などの液体を被供給物として供給するときは、供給口６として液体散布ノズルを用いることができる。このようにすれば被供給物を被解砕物に対して、より一様に供給することができる。
【００４１】
この解砕攪拌機は、水分を多く含む焼却灰を熔融炉に定量的に供給する装置として利用することもできる。すなわち、水分を多く含む焼却灰は塊になりやすいので、熔融炉への定量的な供給が難しいが、この解砕攪拌機を用いれば、水分を含む焼却灰をホッパ１に貯留し、その焼却灰をプッシャ３で一部分ずつ押し出し、押し出された焼却灰を羽根車４Ａ…４Ｄと下刃５とで解砕した後に熔融炉に落下させることにより、熔融炉への定量的な供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施形態の解砕攪拌機の側面図
【図２】同上の解砕攪拌機の羽根車および下刃を示す側面図
【図３】同上の解砕攪拌機の羽根車と下刃の軸方向の配置を示す正面図
【図４】同上の解砕攪拌機の羽根車の羽根の周方向の配置を示す側面図
【図５】同上の解砕攪拌機の隣り合う羽根車の羽根の軸方向の配置を示す平面図
【図６】同上の解砕攪拌機の変形例を示す図
【符号の説明】
【００４３】
１    ホッパ
２    攪拌室
３    プッシャ
４Ａ…４Ｄ    羽根車
５    下刃
６    供給口
８    案内羽根車
１１    回転軸
１２    羽根
【図１】
2006116474.tif 000003
【図２】
2006116474.tif 000004
【図３】
2006116474.tif 000005
【図４】
2006116474.tif 000006
【図５】
2006116474.tif 000007
【図６】
2006116474.tif 000008