JP3115182B2 - 灰固化処理用混練押出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉から排出さ
れる焼却灰をセメント固化処理して無害化を図る灰固化
処理用混練押出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】平成５年４月以降に設置される焼却量が
５ｔ／日以上のごみ焼却設備から排出される焼却灰（飛
灰）は、無害化処理方法により無害化処理することが定
められている。

【０００３】この無害化処理方法には、たとえば焼却灰
にセメントを混入して固化処理するセメント固化処理法
があり、このセメント固化処理法に使用される混練押出
装置としては、たとえば図７に示すものがある。この混
練押出装置は、駆動モーター（駆動装置）１に回転駆動
される左右一対の回転軸２が繭形断面のケーシング３内
に回転自在に支持されており、このケーシング３の一端
側に、焼却灰およびセメントを投入する原料投入口４が
形成されるとともに、この原料投入口４に対応して押込
用スクリュー５が回転軸２にそれぞれ設けられている。
そして、押込用スクリュー５の他端側に混練用パドル６
が回転軸２に取り付けられるとともに、ケーシング３に
加湿水および薬剤を供給する加湿水供給孔７が形成され
ている。さらにケーシング３内の他端側には、回転軸２
に外嵌固定されたスクリュー軸８ａと、スクリュー軸８
ａの外周部に同一方向の螺旋状にそれぞれ固定されたス
クリュー羽根８ｂからなる押出用スクリュー８が互いに
噛み合って配置され、ケーシング３の他端面には押出孔
９が形成されたダイス面板１０が取り付けられている。

【０００４】上記混練用パドル６のパドル板６ａは、図
８に示すように、木の葉形に形成されて、両回転軸２に
互いに９０°変位して付けられ、駆動モーター１により
回転軸２が矢印Ｃ，Ｄで示す同一方向に回転されて混練
用パドル６が干渉なく回転するように構成されている。

【０００５】上記構成において、焼却灰とセメントとが
所定の割合で原料投入口４からケーシング３内に投入さ
れ、駆動モーター１により回転軸２を介して回転される
押込用スクリュー５により、焼却灰とセメントとが混練
用パドル６側に送り出される。そして加湿水供給孔７か
ら加湿水と薬液とが供給されて、混練用パドル６により
焼却灰とセメントが混練され、押出用スクリュー８側に
送り出される。さらに、混練物が押出用スクリュー８に
よりダイス面板１０側に移送されて押出孔９から押し出
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の混
練用パドル６は、木の葉形パドル板６ａが同一方向に回
転されて矢印ｃで示すように、セメント、焼却灰、水等
の原料をケーシング３の内周面に沿って循環移動させる
ので、原料を混練する作用が小さく攪拌効率が低いとい
う問題があった。

【０００７】なお、この木の葉状の混練用パドル６を同
一方向に回転させた場合には、噛み合い部において原料
を互いに反対方向に押し出すため、パドル板６ａの外周
面に付着した原料が削り取られてセルフクリーニングす
ることができるが、木の葉状の混練用パドル６を相対方
向に回転させた場合には、噛み合い部において原料を同
一方向に押し出すことになるため、パドル板６ａの外周
面に付着した原料が除去されず、セルフクリーニング効
果がない。

【０００８】また、混練用パドル６と原料との接触面積
が少ないため、必要な混練効果を上げるには、混練用パ
ドル６の組数（段数）を増加させることが必要になり、
そうすると装置が大型になって、設備コストや設置スペ
ースを増大させるという問題が生じる。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決して、混練攪
拌効果が高い灰固化処理用混練押出装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の灰固化処理用混練押出装置は、一端側に原
料投入口が形成されるとともに他端側に押出孔が形成さ
れたケーシング内に、互いに平行な２本の回転軸を回転
自在に配置し、これら回転軸の一端側から他端側に混練
用パドルと押出用スクリューとを設けた灰固化処理用混
練押出装置において、前記混練用パドルは、回転軸から
外周側に広がる２枚の板体を回転軸に対称位置に取り付
けてパドル板が形成され、このパドル板の先端面をケー
シングの内面に沿う凸状円弧形に形成するとともに両側
面を凹状円弧形に形成し、これら複数組のパドル板を両
回転軸にそれぞれ９０°位相をずらして取り付けること
により、一方の回転軸のパドル板の先端部と他方の回転
軸のパドル板の側面がわずかの隙間をあけるか摺接して
互いに噛み合うように構成され、前記両回転軸をそれぞ
れ相対方向に回転する駆動装置を設け、前記パドル板の
押出孔側の前面に、回転方向前方の後面側から回転方向
後方の前面側に傾斜する送り傾斜面を形成したものであ
る。

【００１１】また請求項２記載の発明は、一端側に原料
投入口が形成されるとともに他端側に押出孔が形成され
たケーシング内に、互いに平行な２本の回転軸を回転自
在に配置し、これら回転軸の一端側から他端側に混練用
パドルと押出用スクリューとを設けた灰固化処理用混練
押出装置において、前記混練用パドルは、回転軸から外
周側に狭くなる３枚の板体を１２０°ごとに回転軸に取
り付けてパドル板を形成し、このパドル板の先端面をケ
ーシングの内面に沿う凸状円弧形に形成するとともに両
側面を凹状円弧形に形成し、これら複数組のパドル板を
両回転軸にそれ ぞれ６０°位相をずらして取り付けるこ
とにより、パドル板の先端部と側面が隙間をあけて互い
に噛み合うように構成され、前記両回転軸をそれぞれ相
対方向に回転する駆動装置を設け、前記パドル板の押出
孔側の前面に、回転方向前方の後面側から回転方向後方
の前面側に傾斜する送り傾斜面を形成したものである。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、回転軸を相
対方向にそれぞれ回転させて、パドル板を互いに噛み合
わせて回転させると、原料投入口から投入された原料
は、ケーシング内周面に沿って相対方向に旋回移動し、
噛み合い部分で合流混合される。これにより、原料を効
果的に混練して攪拌することができるとともに、この噛
み合い部で、一方のパドル板の先端面が、他方のパドル
板側面間に接近または摺接して異なる速度で移動するの
で、付着した原料を除去することができ、セルフクリー
ニングを行なうことができる。また押出用スクリューの
作用だけでなく、パドル板でも送り傾斜面により、原料
を原料投入口から押出孔側に順次送り出すことができ、
送り傾斜面の傾斜角を任意に設定することにより、原料
の滞留攪拌時間を設定することができて、適正な混練攪
拌を行うことができ、原料のパドル板への付着を防止す
ることができる。

【００１３】また請求項２記載の構成によれば、パドル
板の板体を増加した分、原料との接触面が増大し、攪拌
混練をより効果的に行うことができる。またパドル板で
も送り傾斜面により、原料を原料投入口から押出孔側に
順次送り出すことができ、送り傾斜面の傾斜角を任意に
設定することにより、原料の滞留攪拌時間を設定するこ
とができて、適正な混練攪拌を行うことができ、原料の
パドル板への付着を防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る灰固化処理用混練押出装
置の第１実施例を図１〜図４に基づいて説明する。な
お、従来と同一の部材は同一符号を付し、説明は省略す
る。

【００１５】駆動モーター１に矢印Ａ，Ｂで示す相対方
向にそれぞれ駆動される回転軸２には、２枚の花弁状の
パドル板１１が噛み合い可能な９０°（または所定角
度）変位した対称位置で両回転軸２にそれぞれ固定され
るとともに、軸心方向に沿って複数組のパドル板１１が
９０°位相をずらして配設され、混練用パドル１２が形
成されている。また押込用スクリュー５のスクリュー羽
根５ａおよび押出用スクリュー８のスクリュー羽根８ｂ
は同一ピッチで互いに逆方向の螺旋状に形成されてい
る。

【００１６】前記パドル板１１は、正面視が回転軸２か
ら外周側に広がる花弁状の板体が回転軸２に対称位置に
取り付けて形成され、その先端面１１ａがケーシング３
の内周面に沿う凸状円弧形に形成されるとともに、その
両側面１１ｂが噛み合い部で先端面１１ａの移動軌跡に
僅かの隙間をあける（図示した状態）か、または摺接す
る凹状円弧形に形成されている。

【００１７】上記構成において、焼却灰とセメントとが
所定の割合で原料投入口４からケーシング３内に投入さ
れ、駆動モーター１により回転軸２を介して回転される
押込用スクリュー５により、焼却灰とセメントとが混練
用パドル６側に送り出される。そして加湿水供給孔７か
ら加湿水と薬液とが供給されて、混練用パドル１２によ
り焼却灰とセメントからなる原料が混練される。

【００１８】この時、９０°変位されたパドル板１１の
回転により、原料が矢印ａで示すように、上部内側から
外側に向かって旋回移動されるとともに、下部外側から
内側に向かって旋回移動され、噛み合い部の破線で示す
混合部ｂで衝突混合されて攪拌され、効果的に混練され
る。また、この噛み合い部で、一方のパドル板１１の先
端面１１ａが他方のパドル板１１の側面１１ｂに極めて
接近した状態で、または摺接状態で異なる方向および異
なる速度で移動するため、パドル板１１に付着した原料
が掻き落とされてセルフクリーニングされる。

【００１９】また各パドル板１１には、原料を送り出す
為の送り傾斜面１１ｃがそれぞれ形 成されている。すな
わち、これらパドル板１１の押出孔９側の前面１１ｄで
回転方向ＡまたはＢの前半部に、回転方向ＡまたはＢの
前方後面１１ｅ側から回転方向後方で前面１１ｄ側に傾
斜角θで傾斜する送り傾斜面１１ｃが切り欠かれて形成
されている。これにより、原料の送り作用を、押込用ス
クリュー５および押出用スクリュー８に受け持たせるだ
けでなく、パドル板１１にも送り機能を持たせて、送り
傾斜面１１ｃの作用で、原料を原料投入口４側から押出
孔９側に送り出すことができる。

【００２０】したがって、パドル板１１の送り作用によ
り、適正な時間内で混練された原料を安定して押出孔９
から送り出すことができて、安定した長時間の連続運転
が可能となる。また、送り傾斜面１１ｃの傾斜角θを適
宜設定することにより、原料の質や性状に応じた混練滞
留時間を適正に設定することができ、長時間の攪拌混練
による原料のパドル板１１への付着などを未然に防止す
ることができる。

【００２１】図５，図６は第２実施例を示し、駆動モー
ター１に矢印Ａ，Ｂで示す相対方向にそれぞれ駆動され
る回転軸２には、３枚の花弁状のパドル板２１が１２０
°ごとに取り付けられて、６０°変位した位置で両回転
軸２にそれぞれ固定されるとともに、軸心方向に沿って
複数組のパドル板２１が６０°位相をずらして配設され
混練用パドル２２が形成されている。

【００２２】前記パドル板２１は、正面視が回転軸２か
ら外周側に狭くなる花弁状の３枚の板体が回転軸２１に
１２０°ごとに取り付けられて形成され、先端面２１ａ
がケーシング３の内周面に沿う凸状円弧形に形成される
とともに、その側面２１ｂが噛み合い部で先端面２１ａ
の移動軌跡に隙間をあけて沿う凹状円弧形に形成されて
いる。

【００２３】上記構成によれば、パドル板２１の枚数が
増加した分、原料との接触面積が増大し、攪拌混練をよ
り効果的に行なうことができる。また上記混練用パドル
板２１には、送り傾斜面２１ｃが形成されている。すな
わち、各パドル板２１の押出孔９側の前面２１ｄで回転
方向ＡまたはＢの前半部に、回転方向ＡまたはＢの前方
後面側から回転方向後方で前面２１ｄ側に傾斜する送り
傾斜面２１ｃが切り欠かれて形成されている。これによ
り、原料の送り作用を、押込用スクリュー５および押出
用スクリュー８だけに受け持たせるだけでなく、パドル
板４１にも送り機能を持たせて、送り傾斜面２１ｃの作
用で、原料を原料投入口４側から押出孔９側に送り出す
ことができる。

【００２４】したがって、パドル板４１の送り作用によ
り、適正な時間内で混練された原料を安定して押出孔９
から送り出すことができて、安定した長時間の連続運転
が可能となる。また、送り傾斜面４１ｃの傾斜角を適宜
設定することにより、原料の質や性状に応じた混練滞留
時間を適正に設定することができ、長時間の攪拌混練に
よる原料のパドル板３１への付着などを未然に防止する
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明に係る請求項
１記載の灰固化処理用混練押出装置によれば、混練パド
ルを複数枚の花弁状パドル板により噛み合い可能に構成
したので、回転軸を相対方向に回転させることにより、
ケーシングの内周面に沿って移動させた原料を、パドル
板の噛み合い部で合流させて混合攪拌することができ、
効率よく混練することができる。また、この噛み合い部
では、一方のパドル板の先端面と他方のパドル板の側面
とが極めて接近して異なる速度で移動することにより、
セルフクリーニングが行なわれてパドル板の周囲に付着
した原料が剥離離脱されるので、その能力が低下するこ
ともない。また、複数のパドル板により、原料との接触
面積を大幅に増大することができ、より効果的な攪拌を
行なうことができる。したがって、混練用パドルの組数
（段数）を増加させることもなく、設備コストや設置ス
ペースを増大させることもない。

【００２６】また、押出用スクリューの作用だけでな
く、パドル板でも送り傾斜面の作用により、原料を原料
投入口から押出孔側に順次送り出すことができるので、
長時間の滞留や原料のパトル板への付着を未然に防止す
ることができる。また送り傾斜面の傾斜角を任意に設定
することにより、原料の滞留攪拌時間を原料の質や性状
に応じて適正に設定することができ、良好な混練攪拌を
行うことができる。

【００２７】また請求項２記載の発明によれば、パドル
板の板体を増加した分、原料との接触面が増大し、攪拌
混練をより効果的に行うことができる。またパドル板で
も送り傾斜面により、原料を原料投入口から押出孔側に
順次送り出すことができ、送り傾斜面の傾斜角を任意に
設定することにより、原料の滞留攪拌時間を設定するこ
とができて、適正な混練攪拌を行うことができ、原料の
パドル板への付着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る灰固化処理用混練押出装置の第１
実施例を示す概略横断面図である。

【図２】同灰固化処理用混練押出装置のパドル板の斜視
図である。

【図３】同灰固化処理用混練押出装置のパドル板を示す
横断面図である。

【図４】同灰固化処理用混練押出装置を示す縦断面図で
ある。

【図５】本発明に係る灰固化処理用混練押出装置の第２
実施例を示す概略横断面図である。

【図６】同灰固化処理用混練押出装置のパドル板を示す
横断面図である。

【図７】従来の灰固化処理用混練押出装置を示す縦断面
図である。

【図８】図７に示すＩ−Ｉ断面図である。

【符号の説明】

１ 駆動モーター ２ 回転軸 ３ ケーシング ４ 原料投入口 ５ 押込用スクリュー ６ 混練用パドル ７ 加湿水供給孔 ８ 押出用スクリュー ９ 押出孔 10 ダイス面板 11 パドル板 11ａ 先端面 11ｂ 側面 11ｃ 送り傾斜面 11ｄ 前面 11ｅ 後面 12 混練用パドル 21 パドル板 21ａ 先端面 21ｂ 側面 21ｃ 送り傾斜面 21ｄ 前面 22 混練用パドル

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−103528（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−86223（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−83028（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−33198（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 B01F 7/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端側に原料投入口が形成されるとともに
   他端側に押出孔が形成されたケーシング内に、互いに平
   行な２本の回転軸を回転自在に配置し、これら回転軸の
   一端側から他端側に混練用パドルと押出用スクリューと
   を設けた灰固化処理用混練押出装置において、前記混練用パドルは、 回転軸から外周側に広がる２枚の板体を回転軸に対称位
   置に取り付けてパドル板が形成され、このパドル板の先
   端面をケーシングの内面に沿う凸状円弧形に形成すると
   ともに両側面を凹状円弧形に形成し、これら複数組のパ
   ドル板を両回転軸にそれぞれ９０°位相をずらして取り
   付けることにより、一方の回転軸のパドル板の先端部と
   他方の回転軸のパドル板の側面がわずかの隙間をあける
   か摺接して互いに噛み合うように構成され、 前記両回転軸をそれぞれ相対方向に回転する駆動装置を
   設け、前記パドル板の押出孔側の前面に、回転方向前方の後面
   側から回転方向後方の前面側に傾斜する送り傾斜面を形
   成した ことを特徴とする灰固化処理用混練押出装置。
2. 【請求項２】一端側に原料投入口が形成されるとともに
   他端側に押出孔が形成されたケーシング内に、互いに平
   行な２本の回転軸を回転自在に配置し、これら回転軸の
   一端側から他端側に混練用パドルと押出用スクリューと
   を設けた灰固化処理用混練押出装置において、 前記混練用パドルは、 回転軸から外周側に狭くなる３枚の板体を１２０°ごと
   に回転軸に取り付けてパドル板を形成し、このパドル板
   の先端面をケーシングの内面に沿う凸状円弧形に形成す
   るとともに両側面を凹状円弧形に形成し、これら複数組
   のパドル板を両回転軸にそれぞれ６０°位相をずらして
   取り付けることにより、パドル板の先端 部と側面が隙間
   をあけて互いに噛み合うように構成され、 前記両回転軸をそれぞれ相対方向に回転する駆動装置を
   設け、 前記パドル板の押出孔側の前面に、回転方向前方の後面
   側から回転方向後方の前面側に傾斜する送り傾斜面を形
   成した ことを特徴とする灰固化処理用混練押出装置。