(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューフィーダより圧送ポンプのホッパ内に押し込まれた生ごみ等の原料を圧送ポンプで圧送するときに、先ず、スクリューフィーダにより原料が上記ホッパ内へ押し込まれるときの押込み圧力が予め定められた目標範囲内の値になってから圧送ポンプの運転を始めるようにし、上記圧送ポンプの運転開始後は、上記ホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲内に維持されるようスクリューフィーダの回転数を制御しながら圧送ポンプを運転して原料を圧送するようにし、原料の圧送を終了するときは、スクリューフィーダを先に停止させて、ホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下してから、上記圧送ポンプの運転を停止し圧送を停止させて残圧を除去させるようにすることを特徴とする生ごみ等の原料圧送方法。
【請求項２】
原料の圧送を終了するときに、スクリューフィーダ、圧送ポンプの順に運転を停止させるようにすることに代えて、スクリューフィーダと圧送ポンプの運転を同時に停止させた後、原料の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下するまでの間だけスクリューフィーダを逆転させて残圧を除去させるようにする請求項１記載の生ごみ等の原料圧送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ごみや下水汚泥等の含水率が低く流動性が悪い物体（圧送原料）を過度に圧密することなく圧送するようにする生ごみ等の原料圧送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ肥料化プラントでは、資源を再利用するという目的から、たとえば、生ごみに木材チップを加えて発酵させることにより肥料を作る等のことが行われている。
【０００３】
この場合、生ごみを所要の圧密性状として発酵槽へ圧送することが必要となるが、生ごみは含水率が低く流動性が悪いため、安定して圧送することが困難である。
【０００４】
このような含水率が低く流動性が悪い物体を圧送するための圧送装置としては、たとえば、特開平１０−２０５４３５号公報に記載されたものが提案されている。この圧送装置は、脱水汚泥を対象とし、汚泥容器に脱水汚泥を押込むスクリューコンベヤと、その汚泥容器内の脱水汚泥を吸引して運搬用配管に圧送するポンプとを備え、且つ汚泥容器内の脱水汚泥を上記スクリューフィーダに戻すバイパス配管を備えた構成とし、スクリューフィーダによる脱水汚泥の押し込み量を圧送ポンプによる脱水汚泥の圧送量よりも常時大きく設定して運転を行うようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記提案されている圧送装置の場合、圧送ポンプの駆動が停止している待機時でもスクリューコンベヤは駆動を継続し、汚泥容器内に余分に押込んだ脱水汚泥をバイパス配管を通してスクリューコンベヤに戻す構造となっているため、エネルギーの無駄が大きく、又、待機時でも脱水汚泥に押込み圧力が作用していることから、肥料化を目的とした生ごみの圧送に採用すると、生ごみの圧縮が過剰となって変質し、たとえば、発酵槽へ圧送された場合に、発酵しにくくなる問題があり、更に、圧送ポンプとスクリューコンベヤの駆動を停止させた運転終了直後には、汚泥容器内に上記押込み圧力による残圧が存在することから、洗浄等のために汚泥容器の底蓋を開放させると、汚泥が飛散することがある。
【０００６】
そこで、本発明は、余分な圧力を掛けることなく生ごみ等の圧送原料を圧送ポンプに供給して過度に圧密（圧縮）することなく圧送することができるようにし、且つ待機時や運転終了時等の圧送終了時の残圧の問題をもなくすことができるようにしようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、スクリューフィーダより圧送ポンプのホッパ内に押し込まれた生ごみ等の原料を圧送ポンプで圧送するときに、先ず、スクリューフィーダにより原料が上記ホッパ内へ押し込まれるときの押込み圧力が予め定められた目標範囲内の値になってから圧送ポンプの運転を始めるようにし、上記圧送ポンプの運転開始後は、上記ホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲内に維持されるようスクリューフィーダの回転数を制御しながら圧送ポンプを運転して原料を圧送するようにし、原料の圧送を終了するときは、スクリューフィーダを先に停止させて、ホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下してから、上記圧送ポンプの運転を停止し圧送を停止させて残圧を除去させるようにする生ごみ等の原料圧送方法とする。
【０００８】
運転開始時から定常運転時にかけて、スクリューフィーダによるホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲内に維持されることにより、原料の過剰な圧縮が防止され、更に、圧送終了時には、スクリューフィーダ、圧送ポンプの順に駆動を停止させるようにするので、残圧が除去されることになる。
【０００９】
又、原料の圧送を終了するときに、スクリューフィーダ、圧送ポンプの順に運転を停止させるようにすることに代えて、スクリューフィーダと圧送ポンプの運転を同時に停止させた後、原料の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下するまでの間だけスクリューフィーダを逆転させて残圧を除去させるようにすることにより、圧送量を、目標圧送量に正確に合わせることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１乃至図４は本発明の圧送方法の実施に用いる装置の一例を示すもので、生ごみの如き原料１を混合、圧縮しつつ下流へ搬送するスクリューフィーダ２と、該スクリューフィーダ２から排出されてホッパ３内に送り込まれた原料１を２本の圧送用シリンダ４，５で交互に吸入吐出させるようにしてある圧送ポンプ６と、上記ホッパ３内に送り込まれる原料１の供給圧力を基にスクリューフィーダ２の駆動を制御する制御装置７とからなる。
【００１２】
上記スクリューフィーダ２は、図１乃至図３に示す如く、圧送ポンプ６を跨ぐように設置した架台８上に、横方向に延びるケーシング９を設置し、該ケーシング９内に、平行に配した２本のスクリュー１０，１１を収納して、これら２本のスクリュー１０，１１の両軸端部を、ケーシング９外に設置した軸受１２にそれぞれ回転自在に支持させ、且つ各スクリュー１０，１１の一方の軸端部にスプロケット１３，１４を設け、又、上記ケーシング９の長手方向一端部の横に駆動装置としてのモータ１５を設置して、該モータ１５の出力軸に取り付けた駆動スプロケット１６と上記スプロケット１３，１４との間に、無端状のチェーン１７をガイドスプロケット１８を介して掛け回し、モータ１５の駆動によりチェーン１７、スプロケット１３，１４を介してスクリュー１０，１１を矢印Ｘ（図３）に示す如く互いに逆方向に回転させるようにしてあり、更に、上記ケーシング９の長手方向の一端部上に投入口１９を設けると共に、上記ケーシング９の長手方向の他端部下面側に排出口２０を設け、該排出口２０を、圧送ポンプ６のホッパ３にガイドシュート２１を介して連通させるようにしてある。
【００１３】
上記圧送ポンプ６は、往復動ピストン式としてあり、図１及び図４に示す如く、ホッパ３の前面下部に２つの吸入吐出口２２を横に並べて設け、ホッパ３の外部には、上記２つの吸入吐出口２２に各々連通する２本の圧送用シリンダ４と５を平行に設置し、該各圧送用シリンダ４，５内に収納した圧送用ピストン２３を、上記圧送用シリンダ４，５に洗浄室２４を介して接続した主油圧シリンダ２５，２６の主油圧ピストン２７に各１本のロッド２８を介して一体的に連結し、主油圧シリンダ２５，２６を交互に前進後退させることによって圧送用ピストン２７を交互に前進後退させるようにしてあり、又、ホッパ３内には、Ｓ字型に屈曲させた揺動管２９を位置させ、該揺動管２９の一端にはシールリング３０を取り付けて前記２つの吸入吐出口２２に交互に一致できるようにすると共に、上記揺動管２９の他端をホッパ３の背面を貫通させて圧送管３１に接続させ、且つ上記揺動管２９の途中に固定した連結軸３２をホッパ３の外部に設置した２本の揺動シリンダ３３，３４に操作レバー４１を介して連結し、操作レバー４１を左右へ傾動させることにより揺動管２９を連結軸３２を中心に左右方向に揺動できるようにしてある。
【００１４】
上記制御装置７は、図１に示す如く、ホッパ３の入口部側となるガイドシュート２１の内壁面部に設置した圧力検出器としての土圧計３５と、該土圧計３５で検出した原料１の押込み圧力検出信号ａと押込み圧力の目標範囲とを比較演算してスクリューフィーダ２用の駆動制御盤３６へ制御指令信号ｂを送るようにした演算制御器３７とを備え、制御指令信号ｂに基づく駆動指令信号ｃによってスクリューフィーダ２のモータ１５の回転（周波数）を制御して、スクリュー１０，１１の回転を制御することにより、原料１を適切な圧力でホッパ３内に供給できるようにしてある。
【００１５】
なお、図中、３８は圧送ポンプ設置架台、３９はガイドシュート２１の点検用窓、４０はスクリューフィーダ２のケーシング９の点検用窓を示す。
【００１６】
上記構成において、スクリューフィーダ２は、運転スイッチがＯＮにされると、モータ１５が駆動され、その駆動がチェーン１７を介してスプロケット１３，１４に伝えられることにより２本のスクリュー１０，１１が互いに逆向きに回転させられるようになっており、生ごみの如き原料１が投入口１９を通してケーシング９内に投入されると、原料１は両スクリュー１０，１１の回転で混合、圧縮されつつ排出口２０側へ搬送され、排出口２０から順次押し出されるように排出される。
【００１７】
一方、圧送ポンプ６は、揺動シリンダ３３，３４の作動で、揺動管２９が揺動させられて圧送用シリンダ４に対応する吸入吐出口２２に位置させられると、当該圧送用シリンダ４の圧送用ピストン２３が主油圧シリンダ２５により前進させられて圧送用シリンダ４内に吸入されている原料１が揺動管２９を通して圧送管３１内に吐出されて圧送されると同時に、別の圧送用シリンダ５では圧送用ピストン２３が後退させられてホッパ３内の原料１が吸入吐出口２２を通して吸入され、次に、揺動管２９が揺動して圧送用シリンダ５に対応する吸入吐出口２２側に位置させられると、圧送用シリンダ５に吸入された原料１が揺動管２９を通して圧送管３１内に連続的に吐出されて圧送されることになる。
【００１８】
上述した如き、原料１がスクリューフィーダ２に投入されて圧送ポンプ６により吐出される一連の作動過程において、原料１がスクリューフィーダ２の排出口２０から排出されて圧送ポンプ６のホッパ３内に供給されるときに、ガイドシュート２１の内壁面部に設置されている土圧計３５で原料１の押込み圧力が検出され、その押込み圧力検出信号ａと押込み圧力の目標範囲とが演算制御器３７で比較演算されることになる。演算制御器３７では、押込み圧力検出信号ａが押込み圧力の目標範囲の上限値を上回る場合、すなわち、原料１の押込み圧力が高過ぎる場合は、スクリュー１０，１１の回転数を下げるための制御指令信号ｂをスクリューフィーダ２用の駆動制御盤３６に出力し、一方、押込み圧力検出信号ａの値が押込み圧力の目標範囲の下限値を下回る場合、すなわち、原料１の押込み圧力が低過ぎる場合は、スクリュー１０，１１の回転数を上げるための制御指令信号ｂをスクリューフィーダ２用の駆動制御盤３６に出力する。更に、上記駆動制御盤３６では、制御指令信号ｂに基づく駆動指令信号ｃをモータ１５へ送り、該モータ１５の回転（周波数）を制御して、スクリュー１０，１１の回転数を増大又は減少させるように制御する。
【００１９】
図１乃至図４に示す装置を用いて本発明を実施する場合、スクリューフィーダ２より圧送ポンプ６のホッパ３内に押し込まれた生ごみ等の原料１を圧送ポンプ６で圧送するときに、先ず、スクリューフィーダ２により原料１が上記ホッパ３内へ押し込まれるときの押込み圧力が予め定められた目標範囲内の値になってから圧送ポンプ６の運転を始めるようにし、上記圧送ポンプ６の運転開始後は、上記ホッパ３内への原料１の押込み圧力が目標範囲内に維持されるようスクリューフィーダ２の回転数を制御しながら圧送ポンプ６を運転して原料１を圧送するようにし、原料１の圧送を終了するときは、スクリューフィーダ２を先に停止させて、ホッパ３内への原料１の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下してから、上記圧送ポンプ６の運転を停止して圧送を停止させるようにする。
【００２０】
運転開始時から定常運転に至るまでのフローを示す図５と、押込み圧力と周波数との関係を経時的に示す図６を参照して具体的に説明する。
【００２１】
先ず、圧送しようとする原料１の含水率や性状に応じ、スクリューフィーダ２のスクリュー１０，１１の回転数としてのモータ１５の該当周波数を予め決定する。この状態で運転スイッチをＯＮにしてスクリューフィーダ２を駆動し、スクリューフィーダ２が立ち上がると、上記決定しておいた周波数をボリュームにより読み込ませ、目標押込み圧力をセットする。この場合、押込み圧力としては、たとえば、Ｌ（：１０ｋＰａ）、Ｍ（：２０ｋＰａ）、Ｈ（：３０ｋＰａ）の３段階とし、許容範囲として、それぞれ上下５ｋＰａの余裕をもたせておくようにする。なお、図６では、該当周波数が５０Ｈｚ、目標押込み圧力がＭの場合を示す。これにより、原料１が圧送ポンプ６のホッパ３内に供給されることになって、そのときの押込み圧力が土圧計３５で検出されることになるが、この際、スクリューフィーダ２の駆動初期はホッパ３内の圧力が低いことがわかっているので、たとえば、所要時間Ｔ１が経過するまでは土圧計３５の圧力読込みは行わせず、且つ周波数制御も行わせないようにする。時間Ｔ１経過後、土圧計３５の圧力読込みを開始させ、押込み圧力が目標範囲Ａに入った時点で圧送ポンプ６を駆動させるようにし、以後、定常運転を行うようにする。
【００２２】
定常運転時、土圧計３５の検出値と押込み圧力の目標範囲Ａとを比較するが、このとき、土圧計３５の検出値が目標範囲Ａの上限値を超えたとしても、直ちにスクリュー１０，１１の回転数を減少させるようにはせず、所要時間Ｔ２だけ制御開始を遅らせるようにする。これは、たとえば、ごみ中の硬い塊等が土圧計３５に当ることがあって、押込み圧力が目標範囲内にあるにも拘ず一時的に圧力上昇することが考えられるからである。
【００２３】
したがって、時間Ｔ２が経過しても、土圧計３５の検出値が目標範囲の上限値を超えているときには、図６の（イ）部に示すように、周波数をマイナスさせてスクリュー１０，１１の回転数を減少させるよう制御し、この制御によっても土圧計３５の検出値が目標範囲Ａの上限値をなおも超えているときには、図６の（ロ）部に示すように、モータ１５の周波数を更にマイナスさせてスクリュー１０，１１の回転数をより減少させるようにする。又、逆に、土圧計３５の検出値が目標範囲Ａの下限値よりも低下した場合は、図６の（ハ）や（ニ）に示すように、モータ１５の周波数をプラスさせてスクリュー１０，１１の回転数を増大させるようにする。
【００２４】
このように、本発明では、スクリューフィーダ２を先に駆動して、原料１のホッパ３内への押込み圧力が目標範囲Ａに達した後に圧送ポンプ６を駆動するようにしてあるので、運転開始時に吸入吐出圧力が不足してしまうような事態の発生がなく、又、定常運転時は押込み圧力が目標範囲Ａ内に維持されるように制御するので、原料１の過剰な圧縮を防ぐことができる。更に、運転停止時には、スクリューフィーダ２が停止した後、土圧計３５の検出値が目標範囲の下限値よりも低下してから圧送ポンプ６の駆動を停止させるようにするので、残圧を容易に除去することができる。したがって、運転停止が待機であって、所要時間経過後に運転を再開するするような場合でも、残圧により原料１が過剰に圧縮されてしまうようなことがないと共に、待機時にはスクリューフィーダ２と圧送ポンプ６の駆動を停止させることから、エネルギーの無駄をなくすことができ、又、運転停止が運転終了であって、直後にホッパ３の底蓋を開放して洗浄するような場合でも、原料１が残圧により飛散してしまうような事態の発生を未然に防ぐことができる。
【００２５】
次に、本発明の実施の他の形態として、原料１の圧送終了時に、スクリューフィーダ２の駆動を停止させてから土圧計３５の検出値を基に圧送ポンプ６の駆動を停止させるようにすることに代えて、圧送を終了させるときには、圧送ポンプ６とスクリューフィーダ２を同時に停止させ、その直後に、スクリューフィーダ２を逆転駆動させるようにして、土圧計３５の検出値を基に、原料１の押込み圧力が目標範囲Ａの下限値よりも低下した時点でスクリューフィーダ２の逆転駆動を停止させるようにする。
【００２６】
上記実施の形態では、圧送終了時に、スクリューフィーダ２、圧送ポンプ６の順に駆動を停止させるようにしてあるので、スクリューフィーダ２が停止してからも圧送ポンプ６から原料１が吐出されることを想定して、吐出量としての圧送量が目標吐出量としての目標圧送量に達する少し前に運転停止スイッチを押す必要があるが、本実施の形態によれば、スクリューフィーダ２と圧送ポンプ６とを同時に停止させるので、圧送量が目標圧送量に達した時点で運転停止スイッチを押せばよいので有利であり、更に、スクリューフィーダ２と圧送ポンプ６が停止した直後にスクリューフィーダ２を逆転させるので、残圧の問題が発生することもない。
【００２７】
なお、土圧計３５は、図４において二点鎖線で示す如く、ホッパ３の内壁面部に直接設置するようにしてもよく、この場合、原料１の吸入位置に近い位置で供給圧力を検出できるようになるので、制御上より有利になること、又、実施の形態では、揺動弁型式の圧送ポンプ６を用いた場合を示したが、すべり弁型式のものを採用してもよいこと、更に、圧送する原料１としては生ごみに限らず、下水汚泥等であってもよいこと、その他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。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の生ごみ等の原料圧送方法によれば、スクリューフィーダより圧送ポンプのホッパ内に押し込まれた生ごみ等の原料を圧送ポンプで圧送するときに、先ず、スクリューフィーダにより原料が上記ホッパ内へ押し込まれるときの押込み圧力が予め定められた目標範囲内の値になってから圧送ポンプの運転を始めるようにし、上記圧送ポンプの運転開始後は、上記ホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲内に維持されるようスクリューフィーダの回転数を制御しながら圧送ポンプを運転して原料を圧送するようにし、原料の圧送を終了するときは、スクリューフィーダを先に停止させて、ホッパ内への原料の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下してから、上記圧送ポンプの運転を停止し圧送を停止させて残圧を除去させるようにするので、運転開始時に圧送ポンプによる吸入吐出圧力が不足してしまうようなこともなく、定常運転時には吸入吐出圧力を安定に且つ適切に保つことができ、且つ待機時のエネルギーの無駄をなくすことができると共に、原料の過剰圧縮を防止することができ、しかも、圧送ポンプによる圧送を停止させると、残圧を除去できることから、残圧により原料を過剰に圧縮してしまうことがないと共に、ホッパの底蓋を開放して洗浄作業等を行うような場合でも原料が内圧により飛散してしまうようなことを未然に防止でき、又、原料の圧送を終了するときに、スクリューフィーダ、圧送ポンプの順に運転を停止させるようにすることに代えて、スクリューフィーダと圧送ポンプの運転を同時に停止させた後、原料の押込み圧力が目標範囲の下限値より低下するまでの間だけスクリューフィーダを逆転させて残圧を除去させるようにすることにより、圧送ポンプの残圧を除去でき、且つ圧送量を目標圧送量に正確に合わせることができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ごみ等の原料圧送方法の実施に用いる装置の一例を示す概要図である。
【図２】図１の装置で用いるスクリューフィーダの平面図である。
【図３】図１の装置で用いるスクリューフィーダの左側面図である。
【図４】図１の装置で用いる圧送ポンプの詳細図である。
【図５】本発明の原料圧送方法の運転開始時から定常運転時までのフローである。
【図６】押込み圧力による回転数（周波数）制御の一例を経時的に示す図である。
【符号の説明】
１  原料
２  スクリューフィーダ
３  ホッパ
６  圧送ポンプ
Ａ  目標範囲
【図１】
0003988112.tif 000002
【図２】
0003988112.tif 000003
【図３】
0003988112.tif 000004
【図４】
0003988112.tif 000005
【図５】
0003988112.tif 000006
【図６】
0003988112.tif 000007