(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水された有機質含有汚泥を成形する被乾燥汚泥成形機において、前記汚泥が供給される入口部、および入口部より幅広に形成され端部に複数の仕切部材を設けた出口部を有し、前記汚泥を平板状にならすトラフと、トラフを振動させ、前記汚泥をトラフの入口部から出口部に移動させる振動装置とを備えたことを特徴とする被乾燥汚泥成形機。
【請求項２】
前記トラフが入口部から出口部に向かい上り傾斜になっていることを特徴とする請求項１に記載の被乾燥汚泥成形機。
【請求項３】
トラフ出口部に回転カッターを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の被乾燥汚泥成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小規模下水処理場や農業集落排水施設等の小規模施設を対象とした脱水汚泥処理装置に関し、具体的には脱水ケーキを乾燥処理するための前処理として用いられる脱水ケーキの成形装置に関する。本発明の場合、被乾燥汚泥とは脱水ケーキをいう。
【０００２】
【従来の技術】
汚泥処理用の乾燥装置の前処理として、図６および図７に示すようなロール溝型成形機が用いられていた。なお、図６はホッパーと成形装置の側面図であり、図７は成形ロールの正面図である。
この形式の成形機は、粘着性の脱水ケーキを処理する場合、ホッパー６１より成形ロール６２、６３に入った脱水ケーキが成形ロール溝６６、６７で成形され、成形された脱水ケーキがロール溝６６、６７に付着して離れず、スクレーパー７０〜７４による除去を行っているが完全な除去が困難であった。特に、下水汚泥は有機質が多く、ロール溝６６、６７に付着し易いのでその除去は容易でなかった。また、脱水ケーキ中に含まれている金属、石などの噛み込みにより、スクレーパー７０〜７４が破損することがたびたびあった。そのため、成形装置の運転が円滑になされないという弊害があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の弊害を解決するために、成形ロールによる脱水ケーキの成形でなく、全く異質の方法による成形機が期待されていた。
本発明は、脱水ケーキの成形を成形ロールを使用せず、そのため脱水ケーキのロール溝への付着や、スクレーパーの破損の問題がなく、脱水ケーキ量およびケーキ厚みの調節、ケーキ幅の切断が容易で円滑な脱水ケーキの成形が可能な被乾燥汚泥成形機の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係わる被乾燥汚泥成形機は、脱水ケーキ乾燥装置の前処理として使用される脱水ケーキ成形機であって、トラフと振動機からなる。すなわち、前記汚泥を受け取って平板状にならすトラフと、該トラフに対し前後方向の振動成分を与えて、前記汚泥を該トラフ上で順次移動させる振動装置を有し、該トラフの一端に複数の仕切部材を設けて、仕切部材と仕切部材の間を通して該トラフの一端より前記汚泥が帯状になって出るようする。
【０００５】
具体的には、トラフの形状はトラフの底面が脱水ケーキの移動方向に沿って、水平面に対して上り傾斜を形成する。また、トラフ底面の幅は脱水ケーキの移動方向に従い広くなっている。このトラフの底面の上り傾斜とトラフ底面の幅を脱水ケーキの移動方向に従い広くすることにより、トラフの脱水ケーキ出口付近における脱水ケーキの厚みが薄くなる。さらに、脱水ケーキのトラフ出口部分に脱水ケーキを成形する仕切り溝を設け、脱水ケーキの幅が仕切り溝幅に成形される。
【０００６】
一方、振動機により、トラフはその振動方向がトラフの底面の上り傾斜角θより角ψだけ大きな傾斜角の面に沿って振動する。その振動と脱水ケーキの重力により脱水ケーキをトラフ出口方向に段階的に移動させる。脱水ケーキのトラフ振動による移動軌跡は図３の太線のごとくなる。このいわゆる波形の脱水ケーキの移動軌跡により、脱水ケーキはトラフ出口部分より角棒状に成形されて移動し、脱水ケーキの重力による落下工程で切断されて、乾燥機に移送される。
【０００７】
さらに、トラフの脱水ケーキ出口部分に設けた脱水ケーキを成形する仕切り溝の上方に脱水ケーキを成形する回転カッターを設けることもできる。この回転カッターは、ケーキ厚みが厚い高含水率汚泥の場合等に補助として設ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１〜図５に基づいて説明する。図１〜図５の同一の発明特定事項は同一の番号を付した。図１は本発明に係わる被乾燥汚泥成形機の概略縦断面図である。図２は本発明に係わる被乾燥汚泥成形機の概略平面図である。なお、図２の脱水ケーキのトラフ出口部分に設けた脱水ケーキを成形する仕切り溝をＣ−Ｃ矢視部分に示し、この部分の図は回転カッターを取付けない場合を示す。
【０００９】
本発明に係わる被乾燥汚泥成形機は、トラフ１と振動機２からなる。また、脱水ケーキ３の性質により回転カッター５を取付ける。
図１に示すように、トラフ１の底面１ａは脱水ケーキの移動方向に沿って、水平面に対して傾斜角θの上り傾斜を形成する。また、トラフ底面の幅は脱水ケーキが入口から出口へ行くに従い広くなっている。このトラフの底面の上り傾斜とトラフ底面の幅を脱水ケーキが入口から出口へ行くに従い広くすることにより、トラフの脱水ケーキ出口付近における脱水ケーキの厚みが薄くなる。
【００１０】
この脱水ケーキの厚みが薄くなったトラフの脱水ケーキ出口部分に脱水ケーキを成形する仕切り部分４からなる仕切り溝を設ける。この仕切り溝の詳細図が図４および図５にある。図４は図１のＡ部分の詳細図である。図５は図４の正面図である。仕切り溝の仕切り板の高さは、ｈである。また、仕切り溝の幅はｂである。脱水ケーキの幅が仕切り溝幅ｂに高さがｔに成形される。
【００１１】
また、図４および図５は、回転カッター５を取り付けた状態を示す。回転カッター５は回転軸５ａ、スリーブ５ｂおよび回転カッター板５Ｃからなる。回転カッター５は図１に示す電動機６を駆動機として回転する。回転カッター板５ｃの取付け間隔は仕切り溝幅ｂと同一とする。
【００１２】
振動機２は図１に示すようにトラフ底面１ａの下面であって、脱水ケーキ３の入口付近に取り付ける。その種類は電磁振動を利用した電磁フィーダ、リニアフィーダと、アンバランスウエイトの回転による振動を利用したゴムスプリングフィーダなどがある。
電磁フィーダは振動源の電磁石および板バネからなる。トラフの振動方向は矢視Ｅ−Ｅの方向で、水平面に対してθ＋ψの傾斜角面の方向である。図３に示すように、傾斜角ψは、２５°〜３０°が適切である。
【００１３】
次に、以上説明した本発明に係わる被乾燥汚泥成形機を使用した脱水ケーキの成形方法に就いて説明する。
図１の脱水ケーキ供給配管７より脱水ケーキ３がトラフ１に供給される。一定量の脱水ケーキがトラフ１に供給されると、振動機２を作動させる。制御器からの脈流電流によって電磁石が励磁されるとトラフ１は急激に後下方に引き付けられる。図３のＧ点がＦ点に移動する。そのトラフ１の下降速度が速いため、脱水ケーキは宙に浮き、図３のＭの位置になり、重力によってトラフ１上の前方に落下しＮの位置になる。次に、板バネ２ａの力によってトラフ１は前方に押し返され、Ｆ点からＨ点に移動する。このときトラフ１上の脱水ケーキは前方に移動する。脱水ケーキの移動軌跡は図３の太線で示される。この場合、トラフ１の振動振幅はＫ−Ｋ矢視の幅である。この作用は毎分３０００〜３６００回の高速度で繰り返される。トラフ１上の脱水ケーキは滑らかに移動し、トラフ１の出口の仕切り溝部分に入る。脱水ケーキは仕切溝部分で角棒状に成形される。角棒の断面は高さｔ、幅ｂである。角棒状に成形され脱水ケーキはトラフ１の先端より、脱水ケーキの落下工程において、乾燥コンベヤ８へ供給される。
【００１４】
脱水ケーキ厚みが厚い高含水率汚泥の場合、トラフ１の脱水ケーキ出口部分に設けた脱水ケーキを成形する仕切り溝４の上方に脱水ケーキを成形する回転カッター５を設け、仕切り溝幅ｂを確保して厚みの厚い角棒状脱水ケーキとして乾燥コンベヤ８に供給する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１６】
（１）脱水ケーキの付着を除去するスクレーパー等の器具がないため、それらの破損による作業中止による障害がない。
（２）下水汚泥のような有機質が多く、仕切り溝に付着しやすい場合であっても、脱水ケーキの振動と重力による移動のため、仕切り溝に付着せず、破損器具もない。
（３）脱水ケーキの乾燥面積を大きく成形できるので、ヒートポンプ式通風乾燥機などの脱水ケーキ乾燥速度を増すことができる。
（４）計量器、流量計、温度計および電動機の負荷等と組合わせその変動を検出することにより、供給量の自動制御が簡単にできる。
（５）共振現象を利用しているため消費電力が少なく経済的である。
（６）構造が簡単なため、保守、点検の手間がかからない。
（７）振動を利用しているため、トラフ表面と脱水ケーキの間に摩耗が少なく、長時間使用してもトラフの摩耗は少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  被乾燥汚泥成形機の概略縦断面図である。
【図２】  被乾燥汚泥成形機の概略平面図である。
【図３】  トラフ振動による脱水ケーキの移動軌跡図である。
【図４】  図１のＡ部分詳細断面図である。
【図５】  図１のＡ部分詳細正面図である。
【図６】  ホッパーとロール溝型成形装置の一部断面側面図である。
【図７】  溝型成形ロールの正面図である。
【符号の説明】
１      トラフ
２      振動機
３      脱水ケーキ
４      脱水ケーキ仕切板
５      回転カッター
６      電動機
７      脱水ケーキ供給配管
８      乾燥コンベヤ
６１      ホッパー
６２、６３      溝型成形ロール
【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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