(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りに螺旋状羽根を有する搬送スパイラルが、外周に加熱手段を備えた縦向きの筒状ハウジング内の軸線方向に回転駆動可能に軸受けされ、下部に供給した泥状の被乾燥物を上方へ搬送しながら加熱処理して上部の出口より乾燥物として排出する装置であって、前記搬送スパイラルは回転軸の周りに第１、第２の螺旋状羽根を有し、各螺旋状羽根は被乾燥物を上方へ搬送する搬送羽根部と搬送した被乾燥物を破砕して下方の搬送羽根部に落下させる破砕羽根部との組合せよりなり、かつ搬送羽根部が破砕羽根部より搬送ピッチ量を大きくした構造にされてなる縦型乾燥機。
【請求項２】
前記被乾燥物は第１、第２の螺旋状羽根のうちの一方の螺旋状羽根の搬送羽根部にて上方に搬送され、前記一方の螺旋状羽根の破砕羽根部において破砕され、破砕物が下方の他の螺旋状羽根の搬送羽根部上に落下する羽根構造にされている請求項１に記載の縦型乾燥機。
【請求項３】
請求項１に記載の縦型乾燥機の乾燥物の出口に、この出口の乾燥物を横方向に搬送しながら乾燥してさらなる乾燥物とする横型乾燥機を横向きに接続して、被乾燥物が前記両乾燥機により乾燥処理されて横型乾燥機の出口より排出される構造とした乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚泥などの泥状の被乾燥物（被処理物）を効率良く乾燥させることのできる縦型乾燥機と、それを主体とした乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場排水より生ずる汚泥は廃棄物処分場に投棄あるいは埋設していたが、近年は廃棄物処分場の確保が困難となり、汚泥は脱水処理した後、乾燥装置で乾燥させ、焼却炉で焼却した灰を耐火物やセメントなどの原料にしている。
【０００３】
一方、本発明者は先に、汚泥等の泥状の被加熱物を効率良く乾燥することのできる縦型乾燥機を発明した（特許第３００１８０８号、なお、同公報においては縦型乾燥機は縦型乾燥装置として記載されている）。
この縦型乾燥機は側面を加熱した縦長の筒状本体内に滞留板により上下に区画した各加熱室を形成し、加熱室に配置されかつ回転される攪拌羽根にて汚泥の被乾燥物（被処理物）を加熱した筒状本体内の側面に接触させ、かつ上段の加熱室より下段の加熱室へ落下させながら被乾燥物を乾燥処理する装置である。
加熱室の攪拌羽根は各羽根が上向きの傾斜面を有し、被処理物を跳ね上げる方向に回転される構造とされている。滞留板は板面に被乾燥物の落下部を有しかつ攪拌羽根にて当接した被乾燥物を分散させる当接片を滞留板外周部に設けてなる。
すなわち、この縦型乾燥機は被乾燥物を上から下へ落下させ、被乾燥物を効率良く乾燥することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した縦型乾燥機は乾燥効率は良好であるが、被乾燥物を上から下へ落下させながら乾燥する方式であることより、乾燥物の出口が下部となり、乾燥プラントとして組付ける場合には、不具合となる場合があり、本発明者はさらなる研究の結果、下方に供給した被処理物を上方へ搬送させながら乾燥し乾燥物を上部の出口より排出し得る縦型乾燥機を案出した。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、上述した先発明の縦型乾燥機の不具合を解消せんとしたもので、下部に供給した被乾燥物を上昇させながら加熱処理して上部の出口より乾燥物として排出する縦型構造を有し、効率よく連続乾燥ができ、かつ乾燥物の容器詰めに都合のよい、縦型乾燥機と、この縦型乾燥機を主体とし乾燥物の容器詰めに都合のよい、乾燥装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するための請求項１の発明は、回転軸の周りに螺旋状羽根を有する搬送スパイラルが、外周に加熱手段を備えた縦向きの筒状ハウジング内の軸線方向に回転駆動可能に軸受けされ、下部に供給した泥状の被乾燥物を上方へ搬送しながら加熱処理して上部の出口より乾燥物として排出する装置であって、前記搬送スパイラルは回転軸の周りに第１、第２の螺旋状羽根を有し、各螺旋状羽根は被乾燥物を上方へ搬送する搬送羽根部と搬送した被乾燥物を破砕して下方の搬送羽根部に落下させる破砕羽根部との組合せよりなり、かつ搬送羽根部が破砕羽根部より搬送ピッチ量を大きくした構造にされてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の縦型乾燥機において、下部に供給された泥状の被乾燥物は搬送スパイラルにより上方に搬送され、その過程で加熱処理を受け、上部の出口より加熱後の乾燥物として排出される。
すなわち、外周が加熱された筒状ハウジング内において、被乾燥物は第１、第２の螺旋状の羽根により、上方へ搬送されるが、被乾燥物は破砕羽根部で破砕される。砕かれた被加熱物は下方の搬送羽根部に落下し、再び上方へ搬送される作用が繰返され、最終的には加熱処理を終え、乾燥物として上部の出口より排出される。下部で供給された被乾燥物は搬送スパイラルにより上方へ搬送されながら加熱処理を受けて出口より連続して排出される。乾燥物は上部の出口より排出されることより、落下させて容器に収容することができる。
【０００８】
前記課題を解決するための請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記被乾燥物は第１、第２の螺旋状羽根のうちの一方の螺旋状羽根の搬送羽根部にて上方に搬送され、前記一方の螺旋状羽根の破砕羽根部において破砕され、破砕物が下方の他の螺旋状羽根の搬送羽根部上に落下する羽根構造にされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の縦型乾燥機においては、一方の螺旋状羽根の搬送羽根部にて所定ピッチ搬送された被加熱物は前記一方の螺旋状羽根の破砕羽根部にて破砕物とされ加熱内側面に当接されかつ下方の他の螺旋状羽根の搬送羽根部上に落下され、前記他の螺旋状羽根の搬送羽根部にて所定ピッチ上方に搬送され前記他の螺旋状羽根の破砕羽根部にて破砕されて、前記一方の螺旋状羽根の搬送羽根部上に落下する。被乾燥物はこの作用が繰返されて上方の出口より乾燥物として排出される。
すなわち、前記した請求項１と同様の作用効果が得られる。
【００１０】
また、前記課題を解決するための請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の縦型乾燥機の乾燥物の出口に、この出口の乾燥物を横方向に搬送しながら乾燥してさらなる乾燥物とする横型乾燥機を横向きに接続して、被乾燥物が前記両乾燥機により乾燥処理されて横型乾燥機の出口より排出される構造としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の乾燥装置においては、縦型乾燥機により加熱処理された乾燥物は、上部の出口より横型乾燥機内に導入され、さらなる加熱処理を受け、横型乾燥機の出口より、さらに乾燥された乾燥物として排出される。乾燥物は横型乾燥機の出口より落下されるので、容器に収容し易い。被乾燥物は両乾燥機により加熱処理され、連続的に横型乾燥機の出口より排出させ得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は乾燥装置１の全体構造を示している。この乾燥装置１は縦型乾燥機１０の上端部に横型乾燥機３０を組付けた構造よりなり、縦型乾燥機１０の下部のホッパ口２８より供給された被乾燥物ＨＡが縦型乾燥機１０と横型乾燥機３０により乾燥処理され、横型乾燥機３０の出口３１Ｂより乾燥物Ｈ２が排出落下されるように形成されている。
【００１３】
図１に示すように縦型乾燥機１０は縦長で長尺の筒状ハウジング１１内に長尺の搬送スパイラル１２が挿入されてなる。
【００１４】
筒状ハウジング１１は断面円形で、上下の両端部を除いた外周面が外部に突出し、かつ両端部が閉じられた二重管よりなる加熱室１９とされ、加熱室１９内には蒸気が導入され、筒状ハウジング１１が加熱可能にされている。図２において１９Ａは蒸気導入管、１９Ｂはドレン排出管である。筒状ハウジング１１の下部の加熱室１９のない個所には被乾燥物ＨＡの導入口１１Ａが形成されている。
【００１５】
前記搬送スパイラル１２は、図２に示すように、回転軸１３の周りに、第１、第２の螺旋状羽根１４，１６を有する。筒状ハウジング１１の下端部及び上端部は、回転軸１３の下端部及び上端部を突出させた状態でシール板２０，２１により塞がれている。回転軸１３の下端はシール板２０に接続した固定部材２０Ａを介して軸受け２２され、また回転軸１３の上端はシール板２１上方の固定部材に固定した軸受け２３に支持されている。
【００１６】
図３に示すように、各螺旋状羽根１４，１６は、被乾燥物ＨＡを上方へ搬送する搬送羽根部１５Ａ，１７Ａと搬送した被乾燥物ＨＡを破砕して下方の搬送羽根部１７Ａ，１５Ａ上に落下させる破砕羽根部１５Ｂ，１７Ｂとの組合せよりなる（なお、図３において螺旋状羽根１６は螺旋状羽根１４と区別のため図面表現上は仮想線にて示した。）。各螺旋状羽根１４，１６において、搬送羽根部１５Ａ，１７Ａは１．５ピッチ（回転）とされ、破砕羽根部１５Ｂ，１７Ｂは０．５ピッチ（回転）とされている。２つの螺旋状羽根１４，１６は回転軸１３に対して１８０度位相にされていて、第１の（あるいは第２の）螺旋状羽根１４（又は１６）の破砕羽根部１５Ｂの下方に第２の（あるいは第１の）螺旋状羽根１６（又は１４）の搬送羽根部１７Ａ（又は１５Ａ）が位置する配置関係にされている。
【００１７】
前記搬送羽根部１５Ａ，１７Ａは図２、図３に示すように、上傾した円孤状の板面よりなり、破砕羽根部１５Ｂ，１７Ｂは図２、図３、図５に示すように、半径方向に配置した複数の破砕棒１５０，１７０を主体とされている。本例の破砕棒１５０，１７０は取付け板１５０Ａ，１７０Ａの上下に放射状に取付けられている。なお、破砕棒１５０，１７０は回転軸１３周りに上下の高低差を付けて直接に取付けてもよい。
【００１８】
筒状ハウジング１１の上側部の所定位置（前記導入口１１Ａの反対側の上側面）は乾燥物Ｈ１（図示せず。）の出口１１Ｂとされている。この出口１１Ｂは後述の横向きハウジング３１の導入口となる。搬送スパイラル１２の第１、第２の螺旋羽根１４，１６は回転軸１３に対して前記出口１１Ｂの下端位置まで形成され、出口１１Ｂ部分の回転軸１３は羽根のない部分とされている。出口１１Ｂより上部の回転軸１３部分には第１、第２の螺旋状羽根１４，１６と逆回転の押出し羽根（逆羽根）１８が取付けられている（図２参照）。
【００１９】
搬送スパイラル１２の回転軸１３の上方には、支持部材に支持したモータＭ１が配置され、回転軸１３の上端はカップリング２５を介して前記モータＭ１のモータ軸Ｍ１Ａに接続されている。
【００２０】
筒状ハウジング１１の導入口１１Ａには、被乾燥物ＨＡを筒状ハウジング１１に供給するためのホッパ構造２６が取付けられている（図１参照）。
【００２１】
ホッパ構造２６は、前記筒状ハウジング１１の下部に横向きに接続した横筒２７の一端部に、ホッパ口２８を上向きにして形成されている。横筒２７内には被加熱物ＨＡを筒状ハウジング１１に送る送りスクリュ２９が軸受けされ、外部に設置したモータＭ２により回転可能にされている。
【００２２】
一方、図１に示すように、筒状ハウジング１１の出口１１Ｂには、筒状ハウジング１１より排出される乾燥物Ｈ１（図示せず。）を出口１１Ｂより導入し、横方向に搬送しながらさらに乾燥するための横型乾燥機３０が図示しない支持部材に支えられて横向きに取付けられている。
【００２３】
前記横型乾燥機３０は筒状の横向きハウジング３１内の長手方向に横向き搬送スパイラル３３が挿入されている。横向きハウジング３１は両端部を除く外周が、加熱室３２となる二重管とされている。横向きハウジング３１の外端側には乾燥物Ｈ２の出口３１Ｂ及びガス抜き口３１Ｃが形成されている。
【００２４】
横向き搬送スパイラル３３は回転軸３４の周りに螺旋状羽根３５を取付けた構造よりなり、横向きハウジング３１の両端のシール板３６，３７外側の軸受け３８，３９で支持されている。なお、横向きハウジング３１及び横向き搬送スパイラル３３は縦型乾燥機１０の回転軸１３及び螺旋状羽根１４，１６と干渉しない構造とされている。縦型乾燥機１０側に横出した回転軸３４の近傍にはモータＭ３が固定されていて、横向き搬送スパイラル３３の回転軸３４がモータ軸Ｍ３Ａに接続され回転可能にされている。
【００２５】
横型乾燥機３０の下方には乾燥物Ｈ２を入れる受け容器４５の搬送路４６が支持部材（図示しない。）に支持されて横向きに形成されている。搬送路４６には受け容器４５が配置される。
【００２６】
次に、被乾燥物ＨＡとして水分７０〜８５％の汚泥（スラッジ）を乾燥する場合について説明する。
いま、縦型乾燥機１０のモータＭ１、ホッパ構造２６のモータＭ２、横型乾燥機３０のモータＭ３は駆動状態にあり、筒状ハウジング１１、横向きハウジング３１の出口３１Ｂ下方の搬送路４６には受け容器４５が配置された状態にある。
【００２７】
ホッパ口２８に供給された被乾燥物ＨＡは送りスクリュー２９により縦型乾燥機１０の導入口１１Ａより搬送スパイラル１２の下部に供給され、筒状ハウジング１１で加熱されながら、搬送スパイラル１２の各螺旋状羽根１４，１６により筒状ハウジング１１内を上方へ搬送される。
【００２８】
第１の螺旋状羽根１４の搬送羽根部１５Ａにて上方に搬送された被乾燥物ＨＡは破砕羽根部１５Ｂにおいて破砕され加熱された内側面に当接され、下方の第２の螺旋状羽根１６の搬送羽根部１７Ａ上に落下する。この作用が繰返される。第２の螺旋状羽根１６の搬送羽根部１７Ａ及び破砕羽根部１７Ｂにおいても同様の作用が繰返される。
【００２９】
すなわち、被乾燥物ＨＡは第１（又は第２）の螺旋状羽根１４（又は１６）の搬送羽根部１５Ａ（又は１７Ａ）により１．５ピッチ搬送後、破砕羽根部１５Ｂ（又は１７Ｂ）の破砕棒１５０（又は１７０）にて破砕されるとともに加熱内側面に接触し、第２（又は第１）の螺旋状羽根１６（又は１４）の搬送羽根部１７Ａ（又は１５Ａ）上に落下し、１．５ピッチ搬送後、破砕羽根部１７Ｂ（又は１５Ｂ）にて破砕され、加熱内壁面に接触し、第１（又は第２）の螺旋状羽根１４（又は１６）の搬送羽根部１５Ａ（又は１７Ａ）上に落下し、１．５ピッチ搬送後、破砕羽根部１５Ｂ（又は１７Ｂ）の破砕棒１５０（又は１７０）にて破砕される。以後、同様の作用が繰返されて被乾燥物ＨＡは搬送スパイラル１２を上昇し、上昇課程で加熱作用を受けて乾燥物（たとえばスラッジ水分５５％）Ｈ１となり、筒状ハウジング１１の出口１１Ｂ（横型乾燥機３０の導入口）を介して横型乾燥機３０内に供給される。
【００３０】
なお、搬送スパイラル１２の回転軸１３の上部は押出し羽根１８とされているので、乾燥物Ｈ１を出口１１Ｂ（導入口）より排出させ易い。
【００３１】
横型乾燥機３０において乾燥物Ｈ１は横向き搬送スパイラル３３にて搬送されながらさらなる乾燥処理される。しかる後、乾燥物Ｈ１は所定の乾燥物Ｈ２（たとえばスラッジ水分１０％）として出口３１Ｂより排出され、下方の受け容器４５に収納される。乾燥物Ｈ２が所定量となった受け容器４５は搬送路４６を移動され所定部所に運ばれる。
【００３２】
本実施形態の乾燥装置１は縦型乾燥機１０を主体とし、上方の出口１１Ｂに横型乾燥機３０を横方向に組合せた構造であることより、設置面積が少くて済み、図１の仮想線部Ａに示すように横型乾燥機３０（搬送路４６）の下方の空間部が有効利用ができる。
【００３３】
前記した縦型乾燥機１０における搬送スパイラル１２は、一方の螺旋状羽根の破砕羽根部にて破砕されて落下する破砕物（被乾燥物ＨＡ）が、他方の螺旋状羽根の搬送羽根部上に落下する構造としたが、破砕羽根部より落下する破砕物は破砕羽根部と同じ螺旋状羽根の搬送羽根部上に落下するように、各螺旋状羽根を形成してもよい。また、破砕羽根部と搬送羽根部との搬送ピッチ量は破砕物が搬送羽根部にて上方に搬送され、最終的に出口１１Ｂより破砕された乾燥物Ｈ１が排出されるように定め得る。また、螺旋状羽根は第１、第２の２枚に限定しない。
【００３４】
本実施の形態において、被乾燥物ＨＡが縦型乾燥機１０の乾燥のみで乾燥が十分な場合は、横型乾燥機３０を省略することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の縦型乾燥機によれば、下部に供給した被乾燥物を上部出口より効率良く乾燥物として連続して排出することができ、容器詰めに都合がよい。
【００３６】
また、本発明の乾燥装置によれば、充分な乾燥ができ、容器詰めに都合の良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の乾燥装置の全体を示す略体図。
【図２】縦型乾燥機における搬送スパイラルを主体とした正面図。
【図３】搬送スパイラルの拡大斜視図。
【図４】図２のIII−III線における形状図。
【図５】図２のIV−IV線における形状図。
【符号の説明】
１  乾燥装置
１０  縦型乾燥機
１１  筒状ハウジング
１１Ａ  導入口
１１Ｂ  出口
１２  搬送スパイラル
１３，３４  回転軸
１４，１６，３５  螺旋状羽根
１５Ａ，１７Ａ  搬送羽根部
１５Ｂ，１７Ｂ  破砕羽根部
１９，３２  加熱室
３０  横型乾燥機
３１  横向きハウジング
３１Ｂ  出口
３３  横向き搬送スパイラル
ＨＡ  被乾燥物
Ｈ１，Ｈ２  乾燥物
Ｍ１，Ｍ３  モータ
【図１】
0003808315.tif 000002
【図２】
0003808315.tif 000003
【図３】
0003808315.tif 000004
【図４】
0003808315.tif 000005
【図５】
0003808315.tif 000006