JP2685714B2 - 粉砕乾燥装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土砂および汚泥等の泥
土類を原料としてその泥土類を粉砕と同時に乾燥し粉粒
化することにより改良土を製造する粉砕乾燥装置に関す
る。なお泥土類には、例えば建設工事から発生する土
砂、浄水施設において水から分離された沈殿汚泥の脱水
ケーキ等、その他これに類するものを含む。

【０００２】

【従来の技術】土砂および汚泥等の泥土類、例えば浄水
施設から出る沈殿汚泥の脱水ケーキは、従来、乾燥機に
よって乾燥したのち、ロッドミル、ボールミル等の粉砕
機によって粉砕し粉粒化することによって、グランド用
散布土、埋立土、各種園芸用土等の改良土にリサイクル
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は乾燥と粉砕が別工程で行われるので、その処理装置が
大型であり、またその処理能力も低く、処理コストが高
くついている。

【０００４】そこで本発明は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的は装置のコンパ
クト化、処理能力の向上および処理コストの低減を図る
ことのできる粉砕乾燥装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ふるい筒内に格子状の格子枠が
設けられ、土砂および汚泥等の泥土類を格子枠でふるい
分け更にふるい筒でふるい分けるトロンメルと、そのト
ロンメルを回転させる回転駆動源と、前記泥土類の乾燥
用熱源とを備えるとともに、前記トロンメルの格子枠内
にはそのトロンメルの回転に伴い格子枠内を不規則に移
動する解砕部材が投入されている粉砕粉砕乾燥装置であ
る。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によると、回転駆動源によって
回転するトロンメルの格子枠内に供給された泥土類は、
トロンメルの回転による粉砕効果と乾燥用熱源による乾
燥効果との相乗効果によって、格子枠内で粉粒化された
粉砕土が格子枠からふるい分けられてふるい筒内に抜け
出た後、ふるい筒内で更に粉粒化された粉砕土がふるい
筒からふるい分けられてトロンメル外へ抜け出ることに
よって、細かい粉砕土となる。また、トロンメルの格子
枠内を不規則に移動する解砕部材による補助的な粉砕効
果とその解砕部材自体が前記乾燥用熱源により加熱され
ることによる補助的な乾燥効果とによって、格子枠内に
おける泥土類の粉粒化が一層促進される。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例１，２について順に説明す
る。 〔実施例１〕実施例１の粉砕乾燥装置の断面図が図１に
示され、その図１のＸ−Ｘ線断面図が図２に示されてい
る。図１および図２において、ほぼ箱状をした乾燥室１
を形成する鋼板製の装置本体２は図示されない装置機枠
を介して支持されている。

【０００８】この装置本体２内に組み込まれるトロンメ
ル３は、円筒形状をした金網製ふるい筒４内に格子状の
格子枠５を備えている。詳しくは、ふるい筒４はその前
端面（図１において左側端面）に円板形状の端板６が取
り付けられ、またその後端面にリング形状の端板７が取
り付けられている。前側の端板６の軸心部には回転軸８
が挿着されている。また後側の端板７の外端面内周部に
はリング形状の回転リング９が取り付けられている。回
転軸８の後端部（図１において右端部）には、円板形状
の取付板１０が取り付けられている。この取付板１０と
前記回転リング９との間に、金属製棒材からなるロッド
１１を円周上に所定間隔で架設することにより、円筒形
状の格子枠５がふるい筒４内に二重筒状をなすように設
けられている。

【０００９】図１に示されるように、前記回転軸８の前
端部は装置本体２の前側板１２の挿通孔（符号省略）に
遊挿されている。この回転軸８は、装置機枠に設置した
ピロブロック１４によって回転可能に支持されている。
また回転リング９は、装置本体２の後側板１５の円形開
口孔（符号省略）に遊挿されている。この回転リング９
は、図１に二点鎖線で示される一対の受けローラー１７
によって回転可能に支持されている。各受けローラー１
７は、図３に説明図で示されるように、装置機枠上に設
置された軸受台１８に軸１９を介して回転可能に支持さ
れている。この受けローラー１７上に回転リング９が接
触回転可能に載せられている。また前側の端板６には、
図４に示されるように適数個（図は４個を示す）のオー
バーフロー用開口孔２１が形成されている。

【００１０】図１において、前記トロンメル３の回転軸
８の前端には、従動側チェンホイル２２が取り付けられ
ている。一方、従動側チェンホイル２２に隣接する装置
機枠上にはギヤモーターからなる駆動モーター２３が設
置されている。この駆動モーター２３は、本発明でいう
回転駆動源に相当するもので、その出力軸（符号省略）
には駆動側チェンホイル２５が取り付けられている。両
チェンホイル２２，２５には動力伝達をなす伝動チェン
２６が掛装されている。

【００１１】前記装置本体２の後方における装置機枠に
は、乾燥用熱源としてのガスバーナ２７が設置されてい
る。ガスバーナ２７のノズル２８は、装置本体２の後側
板１５の挿通孔（符号省略）を通して乾燥室１内のトロ
ンメル３の下方位置に挿入されている。

【００１２】図１および図２に示されるように、前記装
置本体２の後方の装置機枠には投入ホッパー２９が設置
されており、その下端の供給口３０は前記トロンメル３
の回転リング９の開口を通して格子枠５内に指向されて
いる。

【００１３】前記装置本体２の下部には、前上がり後下
がり状に傾斜するスクリューコンベアー３２が組み込ま
れている。スクリューコンベアー３２は、装置本体２の
底部に相当する樋状部３３と、その樋状部３３内で回転
するスクリュー３４とからなる。スクリュー３４はスク
リュー軸３５にらせん羽根３６を有しており、そのスク
リュー軸３５の両端が装置本体２の当該側板（符号省
略）に対し軸受３７を介して回転可能に支持されてい
る。

【００１４】図１に示されるように、装置本体２の前方
へ突出したスクリュー軸３５の前端には、従動側チェン
ホイル３８が取り付けられている。一方、従動側チェン
ホイル３８に隣接する装置機枠上にはギヤモーターから
なるコンベアー用駆動モーター（コンベアー用モーター
ともいう）３９が設置されている。このコンベアー用モ
ーター３９の出力軸（符号省略）には駆動側チェンホイ
ル４１が取り付けられている。両チェンホイル３８，４
１には動力伝達をなす伝動チェン４２が掛装されてい
る。なおスクリューコンベアー３２のスクリュー３４
は、コンベアー用モーター３９の駆動をもって粉砕土を
前方（図１の左方）へ搬送する方向へ回転する。また装
置本体２の樋状部３３の前端部には排出口４３が開口さ
れている。前記粉砕乾燥装置は、トロンメル３の回転軸
８を水平軸に対し僅かに前下がり後上がり状（図１にお
いて左下がり右上がり状）に傾斜した状態に設置され
る。また前記トロンメル３の格子枠５内には、金属製丸
棒等からなる適数本の解砕ロッド４４が投入されてい
る。この解砕ロッド４４は、格子枠５を抜け出ない太さ
となっている。

【００１５】前記粉砕乾燥装置において、駆動モーター
２３の駆動によって伝動チェン２６を主体とするチェン
伝動機構を介してトロンメル３が回転する。一方、ガス
バーナ２７のノズル２８からは乾燥室１内に向けて燃焼
ガスが噴射される。また、コンベアー用モータ３９の駆
動によって伝動チェン４２を主体とするチェン伝動機構
を介してスクリュー３４が回転する。この状態におい
て、投入ホッパー２９に例えば含水率６０％程度の泥土
類（符号４５を付す、図１の二点鎖線参照）を投入す
る。

【００１６】前記泥土類４５は、投入ホッパー２９に供
給口３０からトロンメル３の格子枠５内に供給される。
すると、ガスバーナ２７の燃焼ガスによって泥土類４５
が乾燥される一方、トロンメル３の回転によって泥土類
４５が解きほぐすように粉砕される。このときトロンメ
ル３の回転にともない、格子枠５内でガスバーナ２７の
燃焼ガスによって熱くなった解砕ロッド４４が不規則に
回転し、泥土類４５を押しつぶすようにして効果的に粉
砕するとともに乾燥する。このようにして泥土類４５が
粗粒の粉砕土（符号４６を付す、図１の二点鎖線参照）
となると、格子枠５からふるい筒４内に抜け出る。さら
に、ふるい筒４内で乾燥と粉砕が同時に行われることに
より、前記粉砕土４６が細粒の粉砕土（符号４７を付
す、図１の二点鎖線参照）になってふるい筒４からふる
い分けられる。

【００１７】前記トロンメル３にてふるい分けられた細
粒の粉砕土４７は装置本体２の底部へ落下する。この落
下した粉砕土４７は、スクリューコンベアー３２の作動
によって装置本体２の樋状部３２を前方へ搬送され、排
出口４３から落下排出される。

【００１８】前記粉砕乾燥装置によると、駆動モーター
２３の駆動によって回転するトロンメル３の格子枠５内
に供給された泥土類４５は、トロンメル３の回転による
粉砕効果とガスバーナ２７の燃焼ガスによる乾燥効果と
の相乗効果によって、格子枠５内で粉粒化された粉砕土
が格子枠５からふるい筒４内に抜け出た後、ふるい筒４
内で更に粉粒化された粉砕土がふるい筒４からふるい分
けられてトロンメル３外へ抜け出ることによって、細か
い粉砕土となる。また、トロンメル３の格子枠５内を不
規則に移動する解砕ロッド４４による補助的な粉砕効果
とその解砕部材自体が前記ガスバーナ２７の燃焼ガスに
より加熱されることによる補助的な乾燥効果とによっ
て、格子枠５内における泥土類４５の粉粒化が一層促進
される。

【００１９】また前記ガスバーナ２７だけでは乾燥熱量
が不足する場合、例えば含水率が大きい泥土類４５の場
合には、例えば図５に示されるように投入ホッパー２９
の近くにて装置機枠を介してガスバーナ（補助バーナと
いう）４８を設置することが考えられる。この補助バー
ナ４８のノズル４９は、投入ホッパー２９の供給口３０
の挿通孔（符号省略）を通してトロンメル３の格子枠５
内に挿入する。この補助バーナ４８によると、ノズル４
９から噴射される熱風がトロンメル３の格子枠５内に供
給されることによって、泥土類４５がその熱風に直接さ
らさられながら乾燥される。

【００２０】〔実施例２〕実施例２の粉砕乾燥装置の断
面図が図６に示され、その図６のＡ−Ａ線断面図が図
７、同Ｂ−Ｂ線断面図が図８、同Ｃ−Ｃ線断面図が図９
にそれぞれ示されている。本例の粉砕乾燥装置の大要
は、トロンメル５０をスクリューコンベアー５１のスク
リュー筒５２に内装したものである。図６および図９に
おいて、トロンメル５０は、円筒形状をした金網製ふる
い筒５３内に格子状の格子枠５４を備えている。詳しく
は、ふるい筒５３はその前後の両端面にリング形状の端
板５５，５６が取り付けられている。前後の５５，５６
内には、円筒形状をした前後の軸筒５７，５８が挿着さ
れている。各軸筒５７，５８の外周面には、リング形状
の回転リング５９がそれぞれ取り付けられている。

【００２１】前記両軸筒５７，５８の相互間に、金属製
棒材からなるロッド６０を円周上に所定間隔で架設する
ことにより、円筒形状の格子枠５４がふるい筒５３内に
二重筒状をなすように設けられている。また後側の軸筒
５８の開口端面には、内周に折曲されたフランジ６１を
備えている。

【００２２】図６および図８に示されるように、前側の
軸筒５７内には、リング形状をした一対の支持板６２，
６３を介して円筒形状の熱風ガイド筒６４が支持されて
いる。また前側の端板５５には、適数個（図は４個を示
す）のオーバーフロー用開口孔６５が形成されている。

【００２３】前記トロンメル５０の前後の回転リング５
９は、図６および図７にそれぞれ二点鎖線で示される一
対の受けローラー６６によってそれぞれ回転可能に支持
されている。各受けローラー６６は、図１０に説明図で
示されるように、装置機枠（図示されない）上に設置さ
れた軸受台６７に軸６８を介して回転可能に支持されて
いる。この受けローラー６６上に回転リング５９が接触
回転可能に載せられている。

【００２４】図６に示されるように、前記トロンメル５
０の前側の軸筒５７の前端外周面には、従動側チェンホ
イル７０が取り付けられている。一方、図７に示される
ように、従動側チェンホイル７０に隣接する装置機枠上
にはギヤモーターからなる駆動モーター７１が設置され
ている。この駆動モーター７１は、本発明でいう回転駆
動源に相当するもので、その出力軸（符号省略）には駆
動側チェンホイル７３が取り付けられている。両チェン
ホイル７０，７３には動力伝達をなす伝動チェン７４が
掛装されている。

【００２５】前記トロンメル５０は、その回転軸線が水
平軸に対し僅かに前下がり後上がり状（図６において左
下がり右上がり状）に傾斜するように設置されている。
このため前記従動側チェンホイル７０の前側面には、図
６に示すように装置機枠上に設置した滑り止めローラー
７５が接触回転可能に当接されており、トロンメル５０
の前方への移動が防止されている。なお滑り止めローラ
ー７５は、装置機枠上に立設した支軸７６に回転可能に
支持されている。

【００２６】前記装置本体２の前方における装置機枠に
は、乾燥用熱源としてのガスバーナ７７が設置されてい
る。ガスバーナ７７のノズル７８は、前記トロンメル５
０の熱風ガイド筒６４内に遊挿されている。このためガ
スバーナ７７のノズル７８から噴射される熱風が熱風ガ
イド筒６４を介してトロンメル５０の格子枠５４内に供
給される。

【００２７】図６および図９に示されるように、前記装
置本体２の後方の装置機枠には投入ホッパー８０が設置
されており、その下端の供給口８１は前記トロンメル５
０の後側の軸筒５８の端面開口を通して格子枠５４内に
指向されている。

【００２８】前記トロンメル５０からの粉砕土を搬送す
るスクリューコンベアー５１について述べる。スクリュ
ーコンベアー５１は、前記トロンメル５０を遊挿状に内
装するスクリュー筒５２の内周にらせん羽根８２を有し
ている。なお、らせん羽根８２の形状はスクリュー筒５
２の断面図を示した図１１によく表されている。スクリ
ュー筒５２の外周面には、リング形状をした前後一対の
回転リング８３が取り付けられているとともに、両回転
リング８３の相互間において補強枠８４が取り付けられ
ている。

【００２９】スクリュー筒５２の前後の回転リング８３
は、図６に二点鎖線で示される一対の受けローラー８５
によってそれぞれ回転可能に支持されている。前側の受
けローラー８５は、図８に説明図で示されるように装置
機枠（図示されない）上に設置された軸受台８６に軸８
７を介して回転可能に支持されている。この受けローラ
ー８５上に前側の回転リング８５が接触回転可能に載せ
られている。これと同様に、後側の回転リング８５が後
側の一対の受けローラー８５上に接触回転可能に載せら
れている。このようにしてスクリュー筒５２が前記トロ
ンメル５０に対しほぼ同一軸線上に位置するように設け
られている。

【００３０】前後に位置する受けローラー８５の軸８７
は、図１２に斜視図で示されるように１本の軸材からな
る。この軸８７に受けローラー８５が固定されており、
その軸８７が軸受台８６に回転可能に支持されている。
なお他方の前後に位置する受けローラー８５の軸８７に
ついては、１本の軸材であっても個々の軸材であっても
よく、受けローラー８５を軸受台８６に回転可能に支持
するものであればよく、その支持構造は特定されない。

【００３１】図１２に示されるように、受けローラー８
５の１本の軸材からなる軸８７の一端には、従動側チェ
ンホイル８９が取り付けられている。一方、従動側チェ
ンホイル８９に隣接する装置機枠上にはギヤモーターか
らなるコンベアー用駆動モーター（コンベアー用モータ
ーともいう）９０が設置されている。このコンベアー用
モーター９０の出力軸（符号省略）には、駆動側チェン
ホイル９２が取り付けられている。両チェンホイル８
９，９２には動力伝達をなす伝動チェン９３が掛装され
ている。なおスクリューコンベアー５１のスクリュー筒
５２は、コンベアー用モーター９０の駆動をもって粉砕
土を前方（図６の左方）へ搬送する方向へ回転する。

【００３２】前記粉砕乾燥装置において、駆動モーター
７１の駆動によって伝動チェン７４を主体とするチェン
伝動機構を介してトロンメル５０が回転する。一方、ガ
スバーナ７７のノズル７８からはトロンメル５０の格子
枠５４内に向けて燃焼ガスが噴射される。また、コンベ
アー用モーター９０の駆動によって伝動チェン９３を主
体とするチェン伝動機構を介して受けローラー８５が回
転し、これに追従してスクリュー筒５２が回転する。ま
たトロンメル５０の格子枠５４内には、実施例１と同様
に適数本の解砕ロッド（実施例１と同一符号４４を付
す）が投入される。この状態において、投入ホッパー８
０に例えば含水率６０％程度の泥土類（実施例１と同一
符号４５を付す、図６の二点鎖線参照）を投入する。

【００３３】前記泥土類４５は、投入ホッパー８０に供
給口８１からトロンメル５０の格子枠５４内に供給され
る。すると、ガスバーナ７７の燃焼ガスによって泥土類
４５が乾燥される一方、トロンメル５０の回転によって
泥土類４５が解きほぐすように粉砕される。このときト
ロンメル５０の回転にともない、格子枠５４内でガスバ
ーナ７７の燃焼ガスによって熱くなった解砕ロッド４４
が不規則に回転し、泥土類４５を押しつぶすようにして
効果的に粉砕するとともに乾燥する。このようにして泥
土類４５が粗粒の粉砕土（実施例１と同一符号４６を付
す、図６の二点鎖線参照）となると、格子枠５４からふ
るい筒５３内に抜け出る。さらに、ふるい筒５３内で乾
燥と粉砕が同時に行われることにより、前記粉砕土４６
が細粒の粉砕土（実施例１と同一符号４７を付す、図６
の二点鎖線参照）になってふるい筒５３からふるい分け
られる。

【００３４】前記トロンメル５０にてふるい分けられた
細粒の粉砕土４７はスクリュー筒５２の底部へ落下す
る。この落下した粉砕土４７は、スクリューコンベアー
５１の作動によってスクリュー筒５２を前方へ搬送さ
れ、その前端から排出される。なお排出した粉砕土４７
は、図示されないホッパーあるいは受け箱等に落下され
る。

【００３５】本例の粉砕乾燥装置によっても、実施例１
と同等の作用効果が得られる。さらに、ガスバーナ７７
のノズル７８から噴射される熱風がトロンメル５０の格
子枠５４内に供給されることによって、泥土類４５がそ
の熱風に直接さらさられながら乾燥され、その乾燥の大
部分が格子枠５４内で行われるので、トロンメル５０の
外部において熱風を供給する場合（実施例１のガスバー
ナ２７参照）に比べ高い乾燥効率が得られる。

【００３６】また、図１３（ａ）に正面図で、同（ｂ）
に断面図で示されるように、前記スクリュー筒５２にメ
ンテナンス用開口穴９５を形成すると、スクリュー筒５
２内のメンテナンスに便利である。なお開口穴９５は、
通常、開閉蓋９６によって閉じておけばよい。開閉蓋９
６は、例えばその蓋枠９７をスクリュー筒５２の外周に
取り付けた固定枠９８にボルトナット９９で締着するこ
とによって、スクリュー筒５２に取り外し可能に固定さ
れる。

【００３７】なお実施例１および実施例２において、ト
ロンメル５０のふるい筒５３を出れない粗粒の粉砕土４
６は、前側の端板６，５５のオーバーフロー用開口孔２
１，６５からオーバーフローするため、粉砕土４６がふ
るい筒５３内に溜まり過ぎることがなく、円滑な粉砕乾
燥処理が行える。

【００３８】また、各実施例におけるトロンメル３，５
０の回転数は泥土類４５の乾燥具合を考慮して調節され
る。また乾燥用熱源としては、ガスバーナ２７，４８，
７７の他、オイルバーナ、電熱ヒータ、焼却炉の廃熱等
を用いることができる。またスクリューコンベアー３
２，５１は排除することも可能である。またトロンメル
３，５０のふるい筒４，５３は、円筒形状の他、円すい
形状、多角形筒形状等でもよい。またトロンメル３，５
０を一方向の連続回転の他、間欠回転あるいは往復回転
させることも考えられる。また解砕ロッド４４は本発明
でいう解砕部材に相当するもので、金属球、塊等からな
る固形物を解砕ロッド４４の代用とすることもできる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、トロンメルの
回転による粉砕効果と乾燥用熱源による乾燥効果との相
乗効果によって泥土類が格子枠内で粉粒化され更にふる
い筒内で粉粒化されるのに加え、トロンメルの格子枠内
を不規則に移動する解砕部材による補助的な粉砕効果と
その解砕部材自体が前記乾燥用熱源により加熱されるこ
とによる補助的な乾燥効果とによって格子枠内の泥土類
の粉粒化が一層促進されることから、装置のコンパクト
化、処理能力の向上及び処理コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す断面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】回転リングの支持構造を示す説明図である。

【図４】ふるい筒の端板を示す端面図である。

【図５】補助バーナの設置例を示す説明図である。

【図６】実施例２を示す断面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図９】図６のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１０】回転リングの支持構造を示す説明図である。

【図１１】スクリュー筒の断面図である。

【図１２】スクリュー筒の駆動機構を示す斜視図であ
る。

【図１３】開閉蓋を示す説明図である。

【符号の説明】

３ トロンメル ４ ふるい筒 ５ 格子枠 ２３ 駆動モーター（回転駆動源） ２７ ガスバーナ（乾燥用熱源）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ふるい筒内に格子状の格子枠が設けら
   れ、土砂および汚泥等の泥土類を格子枠でふるい分け更
   にふるい筒でふるい分けるトロンメルと、そのトロンメ
   ルを回転させる回転駆動源と、前記泥土類の乾燥用熱源
   とを備えるとともに、前記トロンメルの格子枠内にはそ
   のトロンメルの回転に伴い格子枠内を不規則に移動する
   解砕部材が投入されている粉砕粉砕乾燥装置。