(57)【要約】【課題】混練物から粒状物を製造するための造粒方法或いは造粒機であって、造粒効率を高めることによって短時間に粒状物を製造することのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の造粒方法は、可撓性シートにより構成された底部１２を備えた造粒容器１０Ａと、該造粒容器の前記底部の中央部分を首振揺動させて前記可撓性シートを屈曲変形させる底部揺動手段１３，１４，１５とを有する造粒機１０を用いて、混練物Ｄを粒状物に加工する造粒方法において、前記底部の周囲部分の下方位置に突上部材２１を設け、該突上部材を前記底部に当接させて前記可撓性シートの一部を持ち上げることを特徴とする。【選択図】          図１
2004230206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性シートにより構成された底部を備えた造粒容器と、該造粒容器の前記底部の中央部分を首振揺動させて前記可撓性シートを屈曲変形させる底部揺動手段とを有する造粒機を用いて、混練物を粒状物に加工する造粒方法において、前記底部の周囲部分の下方位置に突上部材を設け、該突上部材を前記底部に当接させて前記可撓性シートの一部を持ち上げることを特徴とする造粒方法。
【請求項２】
可撓性シートにより構成された底部を有する造粒容器と、該造粒容器の前記底部の中央部分を首振揺動させて前記可撓性シートを屈曲変形させる底部揺動手段と、前記底部の周囲部分の下方位置に設けられ、前記底部に当接して前記可撓性シートの一部を持ち上げるように作用する突上部材とを有することを特徴とする造粒機。
【請求項３】
前記突上部材は軸線を水平に配置した円盤形状を有することを特徴とする請求項２に記載の造粒機。
【請求項４】
前記突上部材は軸線回りに回転自在に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の造粒機。
【請求項５】
前記突上部材は車両用タイヤであることを特徴とする請求項３又は４に記載の造粒機。
【請求項６】
前記底部揺動手段は、前記底部の中央部分を下方からやや持ち上げた状態で支持する支持体と、該支持体を揺動させる揺動機構とを有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の造粒機。
【請求項７】
前記揺動機構は、前記支持体に対して回転自在に接続された傾斜クランク機構と、該傾斜クランク機構を回転させる回転駆動手段とを有することを特徴とする請求項６に記載の造粒機。
【請求項８】
焼却灰に結着剤を混合して混練してスラリー状の混練物を形成し、この混練物を請求項１に記載の造粒方法により造粒加工して粒状物を形成し、その後、該粒状物を骨材として用いてブロックを製造することを特徴とする焼却灰によるブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は造粒方法、造粒機及び焼却灰によるブロックの製造方法に係り、特に、コンクリートの骨材を形成する場合に好適な造粒技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、焼却場などから排出される焼却灰は、セメントなどによって固化させた上で埋め立てられている。しかしながら、近年、環境への意識の高まりから地元住民の反対が多くなってきているため、埋立処分場の立地が困難になってきており、埋立処分場の不足が深刻な状態になっている。一方、焼却灰などの産業廃棄物は、コンクリートの骨材などとして利用できることが知られており、産業廃棄物のリサイクル方法として期待されている。
【０００３】
現在、焼却灰を処分する場合には、内部に含まれている重金属やダイオキシン類などが流出しないように焼却灰を固化させてから埋め立てることが要求されている。焼却灰を固化させる方法としては、セメントなどで固めてしまう方法や、酸化カルシウムを混合して固化させる方法などが知られている。このように焼却灰を固化する際には、コンクリートの混練に用いられている公知の揺動ミキサーを用いて混練を行うことが考えられる。この揺動ミキサーとしては、たとえば、機体に固定された容器の下部を有底のゴム筒とし、駆動装置により回転駆動される傾斜クランクを設けた傾斜回転盤にゴム筒の下端を取り付け、傾斜回転盤の首振揺動によりゴム筒を屈曲変形させることにより、容器内の材料を混合するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この揺動ミキサーは、混練効率が良好で、特にコンクリートの混練に用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１１８７６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の焼却灰を処分する方法においては、焼却灰をそのまま固化させると、搬送や保管などの取り扱いに支障をきたすため、固化させる前のスラリー（ペースト）状の混練物を小さな粒状物にすることが考えられる。粒状物を製造するには、従来から種々の造粒機が用いられているが、上記の揺動ミキサーを用いることもできる。ところが、上記の揺動ミキサーは、本来、容器内の材料を混合するために用いるものであるため、上記のようなスラリー状の混練物を粒状物にする際の造粒効率が低く、粒状物の製造に時間がかかるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、混練物から粒状物を製造するための造粒方法或いは造粒機であって、造粒効率を高めることによって短時間に粒状物を製造することのできる技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の造粒方法は、可撓性シートにより構成された底部を備えた造粒容器と、該造粒容器の前記底部の中央部分を首振揺動させて前記可撓性シートを屈曲変形させる底部揺動手段とを有する造粒機を用いて、混練物を粒状物に加工する造粒方法において、前記底部の周囲部分の下方位置に突上部材を設け、該突上部材を前記底部に当接させて前記可撓性シートの一部を持ち上げることを特徴とする。
【０００８】
本願発明者は、可撓性シートにより構成された底部を備えた造粒容器と、該造粒容器の前記底部の中央部分を首振揺動させて前記可撓性シートを屈曲変形させる底部揺動手段とを有する揺動ミキサーを用いて混練物を粒状物に加工する試みを繰り返した。揺動ミキサーは、本来、比重の異なる物質を混合するために用いるものであるが、本願発明者は、これを造粒機として用いることに着目し、種々試験を行った。ところが、上記方法で造粒を試みると、粒状物は形成されるものの、非常に時間がかかり、実用的でないことが見出された。そこで、試行錯誤を繰り返した結果、造粒容器における可撓性シートにより構成された底部の中央部分を首振揺動させて可撓性シートを屈曲変形させる際に、底部の周囲部分に対して下方から突上部材を当接させ、可撓性シートの一部を持ち上げることにより、造粒作用が大幅に改善され、きわめて短時間のうちに粒状物を製造することができることが判明した。これは、可撓性シート内に収容された混練物の一部（特に底部近傍にあるもの）が上方に突き上げられ、その後、周囲に流れるように移動することによって造粒作用が大幅に加速されたものと考えられる。
【０００９】
次に、本発明の造粒機は、可撓性シートにより構成された底部を有する造粒容器と、該造粒容器の前記底部の中央部分を首振揺動させて前記可撓性シートを屈曲変形させる底部揺動手段と、前記底部の周囲部分の下方位置に設けられ、前記底部に当接して前記可撓性シートの一部を持ち上げるように作用する突上部材とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記各発明において、前記突上部材は軸線を水平に配置した円盤形状を有することが好ましい。これによって、円盤形状の突上部材は底部の周囲部分における半径方向の一部を上方に突き上げると同時に、底部の周囲部分における周回方向の一部も円弧状に変形させるように突き上げるため、混練物を底部の周回方向にも移動させることができ、造粒効率をより向上させることが可能になる。
【００１１】
この場合に、前記突上部材は軸線回りに回転自在に設置されていることが好ましい。これによれば、底部の可撓性シートに突上部材が下方から当接してその一部を持ち上げるときに、円盤状の突上部材が回転自在に設置されていることによって、底部中央部分の首振揺動に伴う可撓性シートの変形に応じて突上部材が回転するので、突上部材との接触による可撓性シートの損傷を抑制することができ、耐久性を向上できる。さらに、前記突上部材は車両用タイヤであることが望ましい。これによって、可撓性シートの損耗をさらに低減できる。
【００１２】
また、前記底部揺動手段は、前記底部の中央部分を下方からやや持ち上げた状態で支持する支持体と、該支持体を揺動させる揺動機構とを有することが好ましい。さらに、前記揺動機構は、前記支持体に対して回転自在に接続された傾斜クランク機構と、該傾斜クランク機構を回転させる回転駆動手段とを有することが望ましい。
【００１３】
次に、本発明の焼却灰によるブロックの製造方法は、焼却灰に結着剤を混合して混練してスラリー状の混練物を形成し、この混練物を請求項１に記載の造粒方法により造粒加工して粒状物を形成し、その後、該粒状物を骨材として用いてブロックを製造することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る造粒方法、造粒機、及び、焼却灰によるブロックの製造方法の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る造粒機１０の構成を模式的に示す概略構成部分断面図であり、図２は、造粒機１０の概略平面図である。
【００１５】
造粒機１０は造粒容器１０Ａを有する。この造粒容器１０Ａは、上下端が開放された略円筒状の上部枠１１と、この上部枠１１の下部に取り付けられた可撓性シートで構成される底部１２とを有する。底部１２を構成する可撓性シートは合成ゴムシートなどで構成できる。底部１２の中央部分には支持体１３が固定され、この支持体１３に対して傾斜クランク機構１４の傾斜したクランク軸１４ａが軸受を介して回転自在に連結されている。傾斜クランク機構１４は、電動モータなどで構成される回転駆動手段（駆動源）１５によって垂直軸回りに回転駆動されるように構成されている。
【００１６】
回転駆動手段１５が傾斜クランク機構１４を垂直軸回りに回転させると、支持体１３は首振揺動し、これによって可撓性シートで構成される底部１２が屈曲変形するように構成されている。したがって、底部１２自体は回転しないが、底部１２には、図示の偏り形状が軸線（図示一点鎖線）回りに回転する屈曲変形動作が生ずる。
【００１７】
なお、上記造粒容器１０Ａの底部１２は全体として椀状に構成された可撓性シートで構成され、この可撓性シートに対して支持体１３が固定されているが、可撓性シートを円筒状に構成し、この円筒の下部開口を支持体１３の周縁に固着させることにより、可撓性シートと支持体１３とによって底部１２を構成してもよい。この場合、支持体１３は底部キャップとして機能する。
【００１８】
上記の造粒容器１０Ａ、傾斜クランク機構１４及び回転駆動手段１５は、転回フレーム１６に支持固定された状態となっており、この転回フレーム１６は支持フレーム１７に対して水平軸回りに回転可能に取り付けられている。また、転回フレーム１６は図示しない転回駆動手段（駆動源）によって回動される。これによって、上記の造粒容器１０Ａは、水平軸回りに回動し、その内容物を外部へ放出できるように構成される。
【００１９】
造粒容器１０Ａの下方位置には突上部材２１が設置されている。この突上部材２１は、より具体的には底部１２の周囲部分（中央の支持体１３の周囲にある部分）の下方位置に設けられている。また、この突上部材２１は軸支体２２によって回転自在に軸支されている。本実施形態では、一対の突上部材２１が底部１２の周囲部分の下方において相互に対向する位置に配置されている。より具体的には、傾斜クランク機構１４及び回転駆動手段１５を中心に左右両側に伸びる転回フレーム１６上の下部左右部分に、上記一対の突上部材２１が設置されている。
【００２０】
本実施形態の場合、上記の突上部材２１は水平軸線を有する円盤状のホイールである。突上部材２１としては、車両用のタイヤを用いることができる。本発明において突上部材２１は車両用のタイヤに限定されるものではないが、タイヤのように、全体として円盤形状であって、しかも、その外周面が軸線方向に見て滑らかな凸曲面状に構成されているものであることが望ましい。
【００２１】
図３は、上記の造粒機１０を用いたブロックの製造工程を模式的に示す概略工程図である。この製造工程においては、焼却場などから排出される焼却灰Ａに、水Ｂ及びセメント、酸化カルシウム、水酸化カルシウムなどの結着剤Ｃを混合してミキサー１において混練し、スラリー（ペースト）状の混練物Ｄを形成する。ここで、珪酸系のカルシウム化合物（高炉スラグ）や硫酸系のカルシウム化合物（石膏）などの微粉末を適量加えることにより、特定の有害物質（アルカリだけでは不溶化できない鉛やクロムなどの両性重金属類やダイオキシン等）の溶出を防ぐことができる。この混練物Ｄは、搬送手段２などによって搬送されて上記の造粒機１０に運ばれ、造粒容器１０Ａの内部に投入される。投入された混練物Ｄは、造粒容器１０Ａ内で攪拌されながら次第に粒状になり、最終的に粒状物Ｅとなる。この粒状物Ｅは、ミキサー３に投入され、骨材として水Ｆ及びセメントＧと混練されてコンクリートＨを形成する。そして、このコンクリートＨを型４にて成形することによってブロックＩが形成される。
【００２２】
上記の混練物Ｄを造粒機１０の造粒容器１０Ａに投入すると、混練物Ｄは、支持体１３の首振揺動によって攪拌される。このとき、図１に示すように、底部１２の周囲部分は、支持体１３の傾斜側では下方に垂れ下がり、支持体１３の傾斜側の反対側では上方に持ち上げられた状態になる。そして、支持体１３の傾斜側は垂直軸回りに回転するため、下方に垂れ下がる部位も垂直軸回りに回転する。そして、当該部位が突上部材２１の真上にくると、突上部材２１は底部１２に下から当接し、底部１２を下方から持ち上げる。すると、図示矢印に示すように、その内側に収容されていた混練物Ｄの一部は上方に持ち上げられるとともに、徐々に周囲に流れるように移動する。このような作用は、支持体１３の首振運動とともに逐次発生する。
【００２３】
本願発明者は、上記造粒機１０において、突上部材２１を取り外した場合と、突上部材２１を設置した場合とで比較実験を行った。混練物Ｄの量はどちらも３００ｋｇとし、直径が約５〜１０ｃｍの粒状物が得られる条件で造粒を行い、造粒完了までの時間を計測した。その結果、突上部材２１を用いない場合には１２〜１３分の造粒時間がかかっていたものが、突上部材２１を用いることで造粒時間が劇的に短縮され、約３分で造粒が完成した。
【００２４】
尚、本発明の造粒方法、造粒機、及び、焼却灰によるブロックの製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る造粒機の実施形態を模式的に示す概略構成部分断面図。
【図２】造粒機の概略平面図。
【図３】焼却灰によるブロックの製造工程を示す工程説明図。
【符号の説明】
１０…造流機、１０Ａ…造粒容器、１２…底部、１３…支持体、１４…傾斜クランク機構、１５…回転駆動手段、２１…突上部材（ホイール）、２２…軸支体
【図１】
2004230206.tif 000003
【図２】
2004230206.tif 000004
【図３】
2004230206.tif 000005