(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水発生土のブロック状ケーキ（Ｋ）を破砕機で破砕する方法であって、
その破砕機（Ａ）は、固定刃（１０、１０ａ）と回転刃（３）を有し、前記固定刃（１０、１０ａ）は、前記回転刃（３）の回転方向において前後にそれぞれ設けられて、前記回転刃（３）は、前側固定刃（１０ａ）とクリアランスを零として回転するとともに、後側固定刃（１０）とはクリアランス（ｔ）をもって回転し、その回転刃（３）は、前記回転軸（２）の周りにその軸方向に複数の刃片（３ａ）を並べて構成され、その並設された刃片（３ａ）の刃先からなる回転刃（３）の刃先は、軸方向の一端から他端に向かって回転方向徐々に後退したものであり、
上記回転刃（３）の回転に伴って、前記ブロック状ケーキ（Ｋ）を回転刃（３）との衝突でもって破砕するとともに、その衝突によって上昇・回転するケーキ（Ｋ）が前記後側固定刃（１０）との衝突によって再破砕し、前記後側固定刃（１０）と回転刃（３）の間を通り抜けた破砕ケーキ（Ｋ）を前記後側固定刃（１０）と前側固定刃（１０ａ）との間の下方の所要孔径のスクリーン（８）を通過させるものとし、
前記破砕機（Ａ）の固定刃（１０、１０ａ）と回転刃（３）の間に前記ブロック状ケーキ（Ｋ）を投入し、前記回転刃（３）の回転数及び前記回転刃（３）と後側固定刃（１０）のクリアランス（ｔ）を制御して、所要粒度のケーキ破砕粒（ｋ）を得るようにしたことを特徴とするブロック状ケーキの破砕方法。
【請求項２】
上記ブロック状ケーキ（Ｋ）の含水率を２０〜６０％としたことを特徴とする請求項１に記載のブロック状ケーキの破砕方法。
【請求項３】
上記投入されるブロック状ケーキ（Ｋ）が、含水率が異なる２種類からなり、その一方の含水率のブロック状ケーキ（Ｋ）に対し他方の含水率のブロック状ケーキ（Ｋ）のその含水率が２倍以上である混合ケーキであって、両者のブロック状ケーキ（Ｋ）の重量比が１：１であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブロック状ケーキの破砕方法。
【請求項４】
上記ブロック状ケーキ（Ｋ）が天日ケーキであって、その天日ケーキ（Ｋ）が、天日乾燥池（Ｐ）に、まず、浄水発生土汚泥を打ち込み、ある程度乾燥してから、つぎに、浄水発生土汚泥を順次打ち込んで乾燥させた複数層からなるケーキ（Ｋ）であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のブロック状ケーキの破砕方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載のブロック状ケーキの破砕方法に使用する上記破砕機（Ａ）であって、上部にブロック状ケーキ（Ｋ）の投入口（２０）、下部に所要粒度のケーキ破砕粒（ｋ）を通過させるスクリーン（８）を有するケーシング（１）内に、回転軸（２）を設けてその回転軸（２）の周りに回転刃（３）を取付けるとともに、前記ケーシング（１）の前記回転刃（３）の回転方向において前記スクリーン（８）上方前後に前側固定刃（１０ａ）と後側固定刃（１０）をそれぞれ取付け、その後側固定刃（１０）は前記回転刃（３）の回転領域に向かって進退可能になっており、前記回転軸（２）は前記回転刃（３）の回転数が制御可能な駆動手段でもって回転させ、前記回転刃（３）と後側固定刃（１０）のクリアランス（ｔ）をその後側固定刃（１０）の進退でもって調整可能とするとともに、所要の進退位置で固定可能とし、前側固定刃（１０ａ）と前記回転刃（３）とのクリアランス（ｔ）は零とし、
回転刃（３）は上記回転軸（２）の周りにその軸方向に複数の刃片（３ａ）を並べて構成されており、かつ、その並設された刃片（３ａ）の刃先からなる回転刃（３）の刃先は、軸方向の一端から他端に向かって回転方向徐々に後退していることを特徴とするブロック状ケーキの破砕機。
【請求項６】
上記後側固定刃（１０）をその上記ケーシング（１）に固定の支持ブロック（１１）によって進退可能に設け、その固定刃（１０）は、前記支持ブロック（１１）の摺動溝（１２）に移動自在に嵌って、その嵌合側面は外開きの斜面（１２ａ）となっており、かつ、固定刃（１０）の幅方向中央に前記支持ブロック（１１）にねじ込まれた前記進退方向に長い調整ボルト（１６）が回転自在に係止されていることを特徴とする請求項５に記載のブロック状ケーキの破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、浄水発生土からなるブロック状ケーキの破砕方法及びその破砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浄水場における表流水の浄水処理は、一般的には、河川から取水された原水（表流水）を着水井に導いて塩素等を注入して殺菌・酸化を行うとともにアルカリ剤を注入してｐＨ調整を行った後、混和池に流水され、混和池では、凝集剤が注入され撹拌されて原水中のシルトや病原虫等の濁質は凝集し、微細なフロックとなって沈殿池に流水する。この沈殿池でそれらのフロックを沈殿させた後、濾過池に流水し、濾過池では沈殿池では除去できなかった微粒子を除去し配水池に送られる。この配水池から各需要家に配水される（特許文献１第２図参照）。
【０００３】
この浄水処理の上記沈殿池と濾過池から発生したフロックは汚泥となって濃縮槽で濃縮された後、固液分離されて水とケーキとされる。その固液分離の方法として、主に、天日乾燥方式と機械加圧脱水方式があり（特許文献２段落００１１参照）、後者には、さらに、短時間加圧脱水方式と長時間加圧脱水方式がある。
天日乾燥方式は、乾燥池に上記汚泥を投入して太陽熱によって乾燥させるものであって、乾燥後、人力又は機械力によるシャベルでもって掻き出される。このため、小さくても、１０ｃｍ程度のブロックケーキとなる。
短時間加圧脱水方式は、脱水機の圧搾室内において、汚泥圧入→圧搾→脱水ケーキ剥離の工程を１バッチとして、そのバッチプロセスを繰り返して行い、ケーキの形状は厚さ：５ｍｍの板状の細切れとして生産される。
長時間加圧脱水方式は、圧搾室内への汚泥圧入→同圧搾→同脱水剥離の工程において多量の汚泥を圧入し、時間をかけて圧搾する（圧搾室の厚みを薄くする）ことで、厚さ３ｃｍ以上の板状のケーキが生産される。このケーキは、厚いことから、１０ｃｍ以上のブロックケーキとなる。
【０００４】
一方、この浄水発生土は、河川の水に含まれる肥沃な成分を含む土で自然の恵みが豊富であるとともに、透水性や通気性に優れて軽いものである。例えば、鹿沼土に類するものである。
このため、主に、植物育成培地等の有価物として、農業、園芸、緑化等の分野での利用が高まっている（特許文献２〜６参照）。
【０００５】
この植物育成培地等の有価物として使用する場合、浄水発生土からなるケーキ粒の大きさは、４〜９ｍｍ程度を要求され、上記短時間加圧脱水方式による浄水発生土ケーキ粒は５ｍｍ程度の大きさであることから、そのまま使用し得るため、その多くが有価物とされている。
これに対し、天日乾燥方式や長時間加圧脱水方式による浄水発生土ケーキ（以下、「ブロックケーキ」と言う。）は、１０ｃｍ程度以上のブロック状であるため、植物育成培地等の有価物としては大きく、現状では、主に、処分場等に廃棄（埋め立て処分）されている。
しかし、今日、処分場の確保が困難となり、ブロックケーキも浄水発生土に変わりがないため、その有効利用が叫ばれている。このため、そのブロックケーキを植物育成培地とすべく、そのケーキを粉砕機により所要の粒径にすることが試みられている（特許文献２段落００１３、特許文献７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−３４４１１号公報
【特許文献２】特開２００７−３２０８２５号公報
【特許文献３】特開２００２−３０５９６５号公報
【特許文献４】特開２００５−２２５６９９号公報
【特許文献５】特開２００６−５７３５８号公報
【特許文献６】特開２００７−７０８１８号公報
【特許文献７】特開２０００−２２５３５３号公報
【特許文献８】特開２００４−６６０４１号公報
【特許文献９】特開２０００−８４４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、その破砕をロール破砕機（特許文献８参照）で行っている設備がある。しかし、このロール破砕機は、粉塵が発生して作業環境が悪い上に、粉が多く、粒としての回収率が低い問題がある。例えば、植物育成培地等としての製品率はせいぜい２０％程度である。
【０００８】
因みに、機械加圧脱水方式は、フィルタープレス等の脱水機を使用し、その動力源である電力を多く使用するため、ランニングコストの問題がある。
これに対し、天日ケーキは、天日（太陽熱）によって脱水するため、大きな施設スペースを必要とするが、大都市以外の浄水場にはかなりのスペースがあるため、そのスペースの確保を度外視すれば、電力を不要とすることから、ランニングコストも安く、また、処理施設の耐久年数も長い利点がある。
【０００９】
この発明は、以上の状況下、ブロック状ケーキ、特に、天日ケーキの有効利用（有価物性）を高めるべく、その破砕方法と破砕機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、まず、一般的な土は、固い岩石等が風化して粒状化・粉状化したものであるのに対し、浄水発生土は、主にシルト（粒径が小さい土）が固まったものであり、両者はその生成過程が異なる。この生成過程が相違することから、浄水発生土は密度が低く（軽く）、結合度が低いという性質がある。
つぎに、その性状の浄水発生土の破砕は衝撃によって容易に行われ、その衝撃力が大きければ、破砕粉も多くなって舞い上がることとなる（粉塵が多くなる）。
【００１１】
このような浄水発生土の破壊環境の下、この発明は、まず、回転刃によりその回転力（衝撃力）でもってブロック状ケーキを破砕し、つぎに、その破砕によって上昇・回転するケーキ粒を回転刃と固定刃の協働等でもってせん断等により再破砕することとしたのである。
このブロックケーキの破砕方法は、ロール破砕機のような衝撃せん断作用による破砕ではなく、回転力による衝撃破砕とその破砕後の固定刃との衝撃及び両刃によるせん断による再破砕という２段階的な破砕であるため、ロール破砕機に比べて粉状化が抑制される。このとき、特に、天日ケーキは、含水量が高いため、衝撃による粉状化も抑制される。
また、破砕用の衝撃力が小さいことは、騒音も少なく、粉塵も少ないこととなり、ロール破砕機に比べれば、作業環境も良いものとなる。
【００１２】
この発明の具体的構成としては、浄水発生土のブロック状ケーキを破砕機で破砕する方法であって、その破砕機を、固定刃と回転刃を有し、その回転刃が固定刃とクリアランスをもって回転し、前記ブロック状ケーキを回転刃との衝突でもって破砕するとともに、その衝突によって上昇・回転するケーキが固定刃との衝突によって再破砕し、固定刃と回転刃の間を通り抜けた破砕ケーキを所要孔径のスクリーンを通過させるものとし、その固定刃と回転刃の間に前記ブロック状ケーキを投入し、回転刃の回転数及び前記回転刃と固定刃のクリアランスを制御して、所要粒度のケーキ破砕粒を得るようにした構成を採用することができる。
【００１３】
この回転数とクリアランスの制御によれば、後記の実験例から、スクリーンによる粒径調整の影響を抑えることができるため、孔径の異なるスクリーンを用意する必要が無くなる。
また、この構成では、固定刃のみの調整によって、両者のクリアランス調整が極めて容易であるのに対し、ロール破砕機のような対の回転刃の場合には、回転刃への回転伝達手段の調整が必要等とそのクリアランス調整は容易ではない。
【００１４】
上記ブロック状ケーキの含水率としては、２０〜７０％とする。より好ましくは、６０％以下とする。
また、その破砕機に投入されるブロック状ケーキを、一方に対し他方の含水率が２倍以上あって、両者の重量比が１：１であると、含水率の低いケーキ粒の表面に含水率の高いケーキがコーティングされて、球状に近いケーキ粒となる。
その高低含水率の各ケーキは、天日ケーキにあっては、その乾燥日数の調整で行うことができ、加圧式脱水ケーキにあってはその加圧力を調整したり、加圧室に投入する汚泥量等によって調整したりする。
また、天日ケーキにあっては、天日乾燥池に、まず、浄水発生土汚泥を打ち込み、ある程度乾燥してから、つぎに、浄水発生土汚泥を順次打ち込んで乾燥させた複数層からなるケーキとすれば、含水率の異なるケーキ層を容易に得ることができる。
【００１５】
このブロック状ケーキを破砕する破砕機は、例えば、ケーシング内に回転軸を設けてその回転軸の周りに回転刃を取付けるとともに、前記ケーシングに前記回転刃の回転領域に向かって進退可能な固定刃を取付け、前記回転軸は前記回転刃の回転数が制御可能な駆動手段でもって回転させ、前記回転刃と固定刃のクリアランスをその固定刃の進退でもって調整可能とするとともに、所要の進退位置で固定可能とした構成のものを採用することができる。
【００１６】
この構成において、上記回転刃は上記回転軸の周りにその軸方向に複数の刃片を並べて構成されており、かつ、その並設された刃片の刃先からなる回転刃の刃先は、軸方向の一端から他端に向かって回転方向徐々に後退している構成とすることができる。
このようにすれば、回転刃と固定刃によるせん断作用が引き切りとなってさらに粉状化が抑制される。
また、固定刃の進退構造としては、例えば、その固定刃を支持ブロックによって進退可能に設け、その固定刃は、前記支持ブロックの摺動溝に移動自在に嵌って、その嵌合側面は外開きの斜面となっており、かつ、固定刃の幅方向中央に前記支持ブロックにねじ込まれた前記進退方向に長い調整ボルトが回転自在に係止されている構成を採用する。
通常、一本のボルトによる移動であると、その移動が円滑になされない恐れがあるが、この構成であると、固定刃と支持ブロックの嵌合側面が外開きの斜面となって摺動面が広く取られているため、固定刃の移動時の振れが抑えられ、固定刃の幅方向中央でのボルトによる進退でも円滑な進退が担保されている。また、前記嵌合側面が外開きの斜面となっていることにより、ブロックに対し、固定刃は上方に持ち上げることによって取外すことができる。このため、この構成は、固定刃にとって振れがない進退を担保しつつ取換えが容易であると言う利点を有する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は以上のように構成したので、ブロック状ケーキを破砕粉が極力舞い上がることなく、所要の粒径に能率良く破砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の破砕機の一実施形態の正面図
【図２】同実施形態の斜視図
【図３】同実施形態の要部拡大切断正面図
【図４】同実施形態の要部拡大内部斜視図
【図５】同実施形態の固定刃部の斜視図
【図６】同分解斜視図
【図７】同実施形態の作用説明図
【図８】（ａ）、（ｂ）は、浄水発生土の天日乾燥説明図
【図９】同実施形態の破砕機による回転刃の回転数と粒度別構成比の一関係図
【図１０】同他の関係図
【図１１】同他の関係図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明に係る破砕機の一実施形態を図１〜図７に示し、この破砕機Ａは、特許文献９に記載の破砕機を改良したものであって、その内部でブロックケーキＫの破砕が行なわれる本体１は、両端が閉じられた概ね円筒状の容器（ケーシング）で、その筒軸を水平にして基台Ｂの上に一体化されている。その本体上面にその内にブロックケーキＫを投入するためのホッパ２０が設けられ、そのホッパ２０の前面には投入前のブロックケーキＫを一時集積しておくための集積台２１が突出して設けられている。
【００２０】
上記本体１の内部には、図１〜図４に示すように、その筒軸に平行に回転軸２が配設されており、この回転軸２にその軸心を軸として対称の刃を有する回転刃３が固着されている。この回転刃３は、回転軸２の軸方向に並列固定された刃片３ａからなり、この刃片３ａからなる回転刃３の刃先は、軸方向の一端から他端に向かって回転方向徐々に後退している（図４参照）。この後退度合は、破砕度合等を考慮して適宜に決定する。
なお、その回転刃３の刃先は、平面視、上記のように徐々に後退する形状であったり、ノコギリ刃状であったり、正弦波状であったり、軸方向と平行であったり、と破砕効率等を考慮して適宜に決定することができる。この破砕機Ａにおける回転刃３の回転外径はφ２１０ｍｍ、同軸方向長さ（１２枚の刃片３ａの幅）は２６０ｍｍとした。
【００２１】
上記回転軸２は、本体１両側壁の軸受４によって支持され、本体１外側への突出部にプーリ５が固着されている。このプーリ５と基台Ｂ上のモータ６のプーリ６ａの間にベルト７が巻き掛けられており、このモータ６の駆動により、ベルト７、プーリ５、６ａを介して回転刃３（回転軸２）が回転する。モータ６は誘導電動機であって、インバータ制御によってその回転数が可変である。
【００２２】
上記本体１内部の回転刃３の回転方向における前後には、固定刃１０、１０ａが設けられており、その前側の固定刃１０ａは本体１に固定され、後側の固定刃１０は回転刃３に向かって進退可能に固定されている。前側固定刃１０ａも同様に進退可能とすることができる。前側固定刃１０ａの刃先と回転刃３の刃先のクリアランスｔは、回転刃３の回転に支障がない限りにおいて「０ｍｍ」である。各固定刃１０、１０ａはその刃部がハイス鋼によって構成されており、このハイス鋼は、摩耗すれば研磨によって再利用して刃先を蘇らせ、寿命となれば、交換して刃先を蘇らせることが容易となっている。
【００２３】
後側固定刃１０は、上下に３個設けられており、それぞれ個別に進退可能となっている。この固定刃１０の数は任意である。その進退構造は、各固定刃１０１、１０２、１０３は同じであるため、その構成を、固定刃１０として図５、図６に 基づいて説明する。
固定刃１０は、本体１の一部をなすステーブロック１１の摺動溝１２に移動自在に嵌っている。その嵌合側面は外開きの斜面１２ａとなって、摺動面が広く取られて固定刃１０とステーブロック１１の摺動溝１２（斜面１２ａ）との隙間（ガタ）が吸収されるため、固定刃１０の進退時の左右（幅方向）の振れが抑制される。また、その嵌合側面が外開きの斜面１２ａとなっていることにより、ステーブロック１１に対し、固定刃１０は上方に持ち上げることによって容易に取外すことができる。このため、この構成は、固定刃１０にとって振れることない真っ直ぐな進退を担保しつつ取換えが容易であると言う利点を有する。
【００２４】
固定刃１０の進退方向後側縁中央部にはＴ字状の切り欠き１３が形成されて、その中央に円筒状抜け止めリング１４が嵌められている。また、ステーブロック１１の後面中央上縁に支持片１５がボルト止めされ、その支持片１５に調整ボルト１６がねじ通されてその前端に前記抜け止めリング１４が溶接されている。この抜け止めリング１４は、六角ナットをねじ込んでその外周面を切削する等によって製作し（図６参照）、例えば、調整ボルト１６を支持片１５にねじ通して前記ナットをその調整ボルト１６の前端にねじ込んで溶接し、その外周面を切削した後、支持片１５をステーブロック１１にボルト止めする（図５参照）。
この支持片１５のステーブロック１１へのボルト止めと同時に、ステーブロック１１に設けた固定刃１０のＴ字状切り欠き１３に抜け止めリング１４を嵌めたり、ステーブロック１１に設けた調整ボルト１６の抜け止めリング１４に固定刃１０を下降させてその切り欠き１３に嵌めたりして、調整ボルト１６と固定刃１０を係止する。このとき、切り欠き１３の狭まった首部に調整ボルト１６先端部の括れ部が嵌ってその調整ボルト１６の切り欠き１３からの抜け止めもなされる（図５参照）。
【００２５】
この調整ボルト１６と固定刃１０を係止した状態で、調整ボルト１６を回転すると、調整ボルト１６が抜け止めリング１４とともに回転して支持片１５に対しその軸方向に進退し、この進退に伴って抜け止めリング１４を介して固定刃１０も進退する。その進退量はブロック１１に固定のデブスゲージ１７によってデジタル表示される。すなわち、調整ボルト１６によって固定刃１０が進退されてその進退量がデジタル表示される。このとき、抜け止めリング１４はその外周面が円状であるため、切り欠き１３内で円滑に回転する。また、この固定刃１０の幅方向中央での調整ボルト１６による進退は、上記嵌合側面が斜面１２ａとなっていることによって、固定刃１０の幅方向に振れることなく真っ直ぐな（固定刃１０の刃先が回転刃１３の刃先に平行な状態での）進退が担保される。
【００２６】
調整ボルト１６の両側に固定刃１０を貫通する固定ボルト１８が長孔１９を介してステーブロック１１にねじ込まれており、進退位置が調整された固定刃１０は、この固定ボルト１８をねじ込んでその刃先が回転刃１３の刃先に平行な状態で固定される。このボルト１８によって固定刃１０をステーブロック１１に固定した状態において、調整ボルト１６によって固定刃１０を進退調整すれば、その進退（前後動）だけで固定刃１０のセットは完了する。この完了後、ボルト１８は再締付けすることが好ましい。
各調整ボルト１６は、歯車などによって連動するようにして、一つのボルト１６を調整することによって全ての固定刃１０１、１０２、１０３の進退位置調整を行うようにし得る。調整ボルト１６の回転は、ハンドルを取付けて行ったり、モータによる駆動としたりし得る。モータの場合、回転数によって進退位置を求めることができるため、デブスゲージ１７は不要となる。
固定刃１０の固定は、固定刃１０に対して固定片を昇降自在に設け、この固定片を、ねじやカムによって押付・解除する手段を採用することもできる。
【００２７】
本体１の回転刃３の下方には、その回転刃３の刃先の回転時の軌跡に沿う（後側固定刃１０と前側固定刃１０ａの間の下方に位置する）断面円弧のスクリーン８が回転軸２の一端から他端に至る範囲にわたって設けられている。スクリーン８は網目の鋼板（多孔板）で形成されており、その上方で破砕されてスクリーン８上に落下してくる破砕片ｋが、その網目（孔８ａ）を通過しようとする際に、その網目によって、一定の大きさに揃えられてスクリーン８の下に落下する。このスクリーン８の網目（孔８ａ）の大きさを変えることによって、回収する破砕片の大きさを変えることができる。スクリーン８の下方には、図１〜図３に示すように、本体１の下部に固定されたシュータ９が設けられている。
【００２８】
この破砕機Ａによるブロック状ケーキＫの破砕作用を、図７を参照して説明すると、例えば、φ２０ｍｍ以上の粒径のケーキＫは、ホッパ２０からケーシング１内に投入されると、回転刃３に掬われて固定刃１０に到達する。固定刃１０１の地点では、遠心力が上方に働き、遠心力により固定刃１０１に衝突する作用は小さい。その最初の固定刃１０１に到達するときには、遠心力は固定刃１０１に衝突する方向で作用し、ケーキＫが遠心力により固定刃１０１に衝突して飛散する（破砕される）。次にケーキＫがつぎの固定刃１０２の時点で遠心力により固定刃１０２の方向に飛び出し、衝突して飛散する。この作用が固定刃１０３においても行われ、固定刃１０３を通過する。このようにして、飛散したケーキＫは回転刃３に掬われながら固定刃１０との衝突を繰り返し、衝突破壊やせん断破壊を受けながらスクリーン８まで到達し、重力によりスクリーン８を通って落下する。
【００２９】
このとき、固定刃１０１、１０２、１０３と回転刃のクリアランスｔを狭くすれば、飛散する破砕粒ｋがクリアランスｔを通り抜けることができず遠心力による各固定刃１０への衝突回数が増え、破砕粒径分布が小粒径分布となる。一方、クリアランスｔを広くすれば、クリアランスｔ以下の破砕粒は、クリアランスｔを通過することにより固定刃１０への衝突回数が減ると考えられる。
また、前側固定刃１０ａと回転刃３にクリアランスがあれば、上方へ掬い上げられる破砕粒が少なくなり、固定刃１０のクリアランス調整による粒径分布制御の効果が小さくなると推測される。
以上の考察結果は、下記の実験結果と整合している。
【００３０】
その考察を実証するため、この破砕機Ａによって、天日ケーキＫの破砕を行った。その天日ケーキＫは、図８（ａ）に示すように、約１０００ｍ３の乾燥池（乾燥場）Ｐに、浄水処理場からの濃度３％の濃縮汚泥Ｑを１０ｃｍ厚となるように投入し、２週間程の天日干しによって３０％含水量の天日ケーキＫを得た。また、その天日干し期間を短縮することによって、６０％含水量の天日ケーキＫを得た。含水率は、一般的な含水率測定器ではなく、乾燥池Ｐから掻き上げたケーキＫの重量を測定後、そのケーキＫを１５０℃で設定時間乾燥させた後の重量を測定し、その両者の重量を比較する方法による測定器でもって測定した。
【００３１】
その含水量：３０％と６０％のものを使用し、回転刃３の回転数とクリアランスｔを変化させた実験例(テストＮＯ．１−１、１−２・・・）及びその結果を表１に示す。
表２、３には、表１に基づく、「前側固定刃１０ａの有無による粒度分布」を示し、その回転刃３の回転数と粒度別構成比の関係を図９、図１０に示す。
表４には、表１に基づく、「含水率の影響」を示し、その回転刃３の回転数と粒度別構成比の関係を図１１に示す。なお、表２〜４中の「試料」は表１の「試料含水率」を示す。
【００３２】
【表１】
0004824835.tif 000002
【００３３】
【表２】
0004824835.tif 000003
【００３４】
【表３】
0004824835.tif 000004
【００３５】
【表４】
0004824835.tif 000005
【００３６】
この表２、図９から、後側固定刃１０のクリアランスｔが大きいときは、前側固定刃１０ａの有無（０ｍｍと−）が破砕粒径分布の制御に与える影響が大きいことが理解でき、表３、図１０から、前側固定刃１０ａがないときには、後側固定刃１０のクリアランスｔの変化（可変）が破砕粒径分布の制御に影響を殆ど与えないことが理解できる。
また、表４、図１１から、表３、図１０との対比において、回転数とクリアランスｔの変化に規則性（関連性）が認められないことが窺え、このことは、高含水率の天日ケーキＫにおいては、破砕粒径分布の制御が困難であることが理解できる。すなわち、天日ケーキＫにおいては、含水率はできるだけ低いことが好ましいこととなる。
【００３７】
すなわち、この実験において、ブロック状ケーキＫが低含水率では、回転数が低くなると、粒度分布が大きい側に移行し（粒径が大きくなり）、一方、高含水率では、回転数が低くなると、粒度分布が小さい側に移行する。また、同低含水率では、クリアランスｔが大きくなれば、粒度分布が大きい方に移行する。しかし、回転数はクリアランスｔに比べて粒径に対する影響が大きい。
また、回転数が低い方が含水率に対応可能であるとともに、含水率が低いと、４〜９ｍｍ粒の回収率も高くなる。
以上から、回転数とクリアランスが破砕粒形状に大きく影響し、含水率が低い条件では、回転数が大きくなる方向とクリアランスｔが狭くなる方向で、粒径が小さくなる。含水率が高いと逆の傾向を示すことが理解できる。このことから、含水率も粒径に大きく影響することが分かる。なお、表１には記載していないが、含水率７０％を超えると、粘土化して破砕が不可能となった。
【００３８】
スクリーン８は、通常、所要の径の破砕粒ｋを得ようとする場合、その径の孔８ａを有するものとするが、この破砕機Ａの場合、そのスクリーン８の孔８ａの径をその所要の粒径とすると、得られるケーキ粒ｋの径は小さい径分布が多くなった。このため、この破砕機Ａにより浄水発生土ケーキＫから、４〜９ｍｍ粒の土（ケーキ粒ｋ）を得ようとする場合、スクリーン８の孔径をφ２０ｍｍとすると、その４〜９ｍｍ粒の分布が一番多いものを得ることができた。
このことから、この破砕機Ａにおいては、回転刃３の回転数と両刃３、１０のクリアランスｔの調整によって、ケーキ粒の粒度分布を調整できるため、多くの孔径の異なるスクリーン８を用意する必要がないことが理解できる。
因みに、スクリーン（篩い）８はその孔８ａがφ１２ｍｍの場合、０〜４ｍｍ粒の分布が多くなった。
【００３９】
さらに、表１の「品質最適化試験の欄」で示すように、含水率：３０％と同６０％の天日ケーキＫを、重量比１：１、同２：１等でこの破砕機に投入したところ、特に、重量比１：１において、破砕時の粉塵発生が抑制されるとともに、破砕ケーキ（破砕粒）ｋは、３０％ケーキ破砕粒に６０％ケーキがコーティングされた丸みを帯びた形状となった。この丸みを帯びた形状は、園芸土製造業者のニーズにあった品質向上と言える。
また、図８（ｂ）に示すように、上記と同様に、約１０００ｍ３の乾燥池Ｐに２０〜３０ｃｍ厚となるように濃度３％の濃縮汚泥Ｑを投入し、一ヶ月程度の天日干しを行い、さらに、同様な作用によって、３層（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）からなる乾燥厚さ３０ｃｍ程度の天日ケーキＫを得た。このケーキＫは、各層Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３にＶ字状のひび割れが多数発生し、その各ひび割れ周辺部は水分が蒸発又は降下して含水率が低下しているが、ひび割れから離れた部分は含水率が高く、ケーキＫ層全体としては３０〜６０％程の含水量が混在するものとなった。
このケーキＫを、上記破砕機Ａによって、同様に破砕したところ、上記含水率：３０％と同６０％の天日ケーキＫによる含水率の低いケーキ粒に同高いケーキがコーティングされたケーキ粒を得た。このとき、回転数を低下すれば、処理能力が向上した。
因みに、図８（ａ）で示す、３％濃縮汚泥Ｑを１回のみの投入では、天日干しの結果、形成される天日ケーキＫは、ひび割れ間隔が少ないブロックとなって、含水率も均一性が高いものであった。
【００４０】
上記実験例は、天日ケーキＫの場合であったが、長時間加圧脱水機によって得たブロック状ケーキＫにおいても、同様な実験結果を得ることができた。
【符号の説明】
【００４１】
１  破砕機本体
２  回転軸
３  回転刃
３ａ  回転刃を構成する刃片
８  スクリーン
１０、１０ａ、１０１、１０２、１０３  固定刃
１１  固定刃支持ブロック（ステーブロック）
１２  固定刃摺動溝
１６  固定刃進退用調整ボルト
１７  固定刃進退量測定用デブスゲージ
Ａ  破砕機
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ１  天日ケーキ
【要約】
【課題】  ブロック状浄水発生土ケーキを粉塵や騒音を抑制して円滑に所要粒度に破砕する。
【解決手段】回転刃３が固定刃１０とクリアランスｔをもって回転し、ローラ式破砕機のような衝撃せん断作用による破砕ではなく、回転力による衝撃破砕とその破砕後の固定刃との衝撃による再破砕という２段階的な破砕であるため、ローラ式破砕機に比べて粉状化が抑制される。また、破砕用の衝撃力が小さいことは、騒音も少なく、粉塵も少ないこととなり、ローラ式破砕機に比べれば、作業環境も良いものとなる。固定刃と回転刃の間を通り抜けた破砕ケーキｋは所要孔径のスクリーン８を通過する。このとき、回転刃の回転数と前記クリアランスを制御して、所要粒度のケーキ破砕粒を得る。
【選択図】図７【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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