特許 6015524 粘性物質成形用ノズル装置及び該装置を備えたバンド式乾燥装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6015524

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】粘性物質成形用ノズル装置及び該装置を備えたバンド式乾燥装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/00 20060101AFI20161013BHJP

   F26B 17/00 20060101ALI20161013BHJP

   C02F 11/12 20060101ALI20161013BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20161013BHJP

   B09B 5/00 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   C02F11/00 AZAB

   F26B17/00 Z

   C02F11/12 B

   B09B3/00 303Z

   B09B3/00 303M

   B09B5/00 E

   B09B5/00 Z

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-71761(P2013-71761)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-195755(P2014-195755A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2015年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100127845

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 壽彦

(72)【発明者】

【氏名】山口 真人

(72)【発明者】

【氏名】礒部 佳人

(72)【発明者】

【氏名】後藤 信義

(72)【発明者】

【氏名】山本 誠

(72)【発明者】

【氏名】松井 威喜

【審査官】 岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０２４６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０００７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００５９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−０９２７６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０６６３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２４４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１８６４２６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１８２９５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １１／００

Ｂ０９Ｂ ３／００

Ｂ０９Ｂ ５／００

Ｃ０２Ｆ １１／１２

Ｆ２６Ｂ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粘性物質が装入される装入口と装入された前記粘性物質が通流する成形流路と該成形流路の最下端に連続して幅方向に広がるテーパ部と前記成形流路を通過した前記粘性物質が排出される排出口とを有する筒状の本体部と、
該本体部の前記排出口側に設けられて成形流路を通過した前記粘性物質を切断する切断ピンとを有し、
前記装入口は前記本体部の上面に設けられると共に前記排出口は前記本体部の下面に設けられており、
前記切断ピンは、前記成形流路の交差方向に所定間隔を離して複数設けられ、かつ前記テーパ部と成形流路の境界部に設けられていることを特徴とする粘性物質成形用ノズル装置。

【請求項2】

乾燥装置本体の内部に被乾燥物である粘性物質を搬送するバンドを備え、バンドによって搬送される粘性物質を温風で乾燥するバンド式乾燥装置であって、
粘性物質が装入される装入口に請求項１に記載の粘性物質成形用ノズル装置を備えてなることを特徴とするバンド式乾燥装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚泥（特に下水汚泥）、畜糞、食品残渣、食品、化成品、肥料等の粘性物質を成形するために用いる粘性物質成形用ノズル装置及び該装置を備えたバンド式乾燥装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

汚泥の有効利用を図る目的で、汚泥を成形して乾燥する多段バンド式汚泥乾燥装置が例えば特許文献１に提案されている。
特許文献１に提案された多段バンド式汚泥乾燥装置においては、汚泥貯留槽から汚泥輸送ポンプによって脱水汚泥を成形ノズルに供給して棒状に成形し、成形された成形汚泥を乾燥するようにしている。

【0003】

特許文献１においては成形ノズルとして、「矩形の断面を有する汚泥成形用筒型ノズルにおいて、前記矩形の断面を矩形の長辺方向に複数に仕切るピンが配置されているとともに、前記ピンを前記ノズルに抜き差しするピン抜き差し手段が設けられていることを特徴とする汚泥成形用ノズル。」（特許文献１の請求項１参照）が提案されている。

【0004】

上記の汚泥成形用ノズルにおいては、筒状部に汚泥が供給されて押し出されるときに矩形断面を長手方向に仕切るピンによって汚泥が切断されて棒状に成形されるというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２４６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載のものにおいては、汚泥成形用筒型ノズルにおける筒部とピンとの配置関係については特に規定されていない。
汚泥を並列された複数の切断ピンで切断する場合、汚泥が切断ピンによって切断される際に切断ピンによって圧密され、切断ピンを通過後に膨張する。そのため、切断した汚泥が切断ピンを通過後に隣どうしで再度付着する可能性がある。

【0007】

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、汚泥等の粘性物質がピンを通過後に付着せずに成形できる粘性物質成形用ノズル装置及び該装置を備えたバンド式乾燥装置を得ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明に係る粘性物質成形用ノズル装置は、粘性物質が装入される装入口と装入された前記粘性物質が通流する成形流路と該成形流路の最下端に連続して幅方向に広がるテーパ部と前記成形流路を通過した前記粘性物質が排出される排出口とを有する筒状の本体部と、
該本体部の前記排出口側に設けられて成形流路を通過した前記粘性物質を切断する切断ピンとを有し、
前記装入口は前記本体部の上面に設けられると共に前記排出口は前記本体部の下面に設けられており、
前記切断ピンは、前記成形流路の交差方向に所定間隔を離して複数設けられ、かつ前記テーパ部と成形流路の境界部に設けられていることを特徴とするものである。

【0010】

（２）また、本発明に係るバンド式乾燥装置は、乾燥装置本体の内部に被乾燥物である粘性物質を搬送するバンドを備え、バンドによって搬送される粘性物質を温風で乾燥するバンド式乾燥装置であって、
粘性物質が装入される装入口に上記（１）に記載の粘性物質成形用ノズル装置を備えてなることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明においては、切断ピンを成形流路の最先端部に配置したことにより、切断ピンを通過後に隣接する粘性物質が付着せずに成形できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１に係る粘性物質成形用ノズル装置の要部の説明図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る粘性物質成形用ノズル装置の全体構成を説明する斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係る粘性物質成形用ノズル装置の全体構成を説明する側面図である。

【図4】本発明の実施の形態１の効果を説明するための比較例の説明図である。

【図5】本発明の実施の形態１に係る粘性物質成形用ノズル装置の他の態様の要部の説明図である。

【図6】本発明の実施の形態２に係るバンド式乾燥装置の全体構成を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る粘性物質成形用ノズル装置１は、図１〜図３に示すように、粘性物質としての脱水汚泥３が装入される装入口５ａと装入された脱水汚泥３が通流する成形流路５ｂと成形流路５ｂを通過した脱水汚泥３が排出される排出口５ｃとを有する筒状の本体部５と、本体部５の排出口５ｃ側に設けられて成形流路５ｂを通過した脱水汚泥３を切断する切断ピン７とを有し、切断ピン７は、成形流路５ｂの交差方向に所定間隔を離して複数設けられ、かつ成形流路５ｂの最先端部に配置されている。
以下、各構成を詳細に説明する。

【0014】

＜本体部＞
本体部５は、図２に示すように長方形断面を有する筒状からなり、筒穴が成形流路５ｂであり、本体部５の上面に開口する装入口５ａが設けられている。排出口５ｃは、本体部５の下面に設けられた矩形状の凹陥部からなる。
本体部５は、成形流路５ｂの最先端（最下端）に連続して幅方向（短辺方向）に広がるテーパ部５ｄを有している（図１参照）。
テーパ部５ｄを設けることで、本体部５に切断ピン７の挿入スペースを確保でき、別途切断ピン７を抜き差し自在に保持する保持部を設ける必要がない。

【0015】

＜切断ピン＞
切断ピン７は、図２に示すように、本体部５のテーパ部５ｄと成形流路５ｂの境界部に、成形流路５ｂの幅方向に複数設けられており、成形流路５ｂを通流する脱水汚泥３を切断する。
切断ピン７は、複数本（本例では８本）が一枚の連結板１３に接続され、連結板１３には連結板１３を成形流路５ｂに対して直交方向に往復動させるアクチュエータ１１（油圧シリンダ等）が接続されている。複数本の切断ピン７、連結板１３及びアクチュエータ１１で１つのユニットを構成しており、各アクチュエータ１１を作動させればユニット単位で、切断ピン７の成形流路５ｂに対する抜き差しが可能になっている。

【0016】

切断ピン７は、通常は、図１および図２に示すように、成形流路５ｂに差し込んだ状態になっており、成形流路５ｂの中を板状になって流れる脱水汚泥３が切断ピン７によって棒状に切断・成形される。なお、図１（ａ）は、切断ピン７近傍の切断ピン７の中央を通る粘性物質成形用ノズル装置１の縦断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である

【0017】

脱水汚泥３中の毛髪などの異物が切断ピン７を跨ぐように絡まった場合は、アクチュエータ１１を作動させて、切断ピン７を成形流路５ｂからいったん抜き出す。これにより、切断ピン７に絡まっていた異物は切断ピン７からはずれ、脱水汚泥３とともに押し出される。その後、アクチュエータ１１を作動させて、切断ピン７を再び成形流路５ｂに差し込んだ状態に復帰させる。

【0018】

以上のように構成された本実施の形態に係る粘性物質成形用ノズル装置１を用いて、脱水汚泥３を成形する方法の一例を説明する。
脱水汚泥３は粘性物質成形用ノズル装置１の装入口５ａから装入されると、成形流路５ｂを通過することによって板状に成形された後、切断ピン７によって棒状に切断され、成形汚泥３３になる。
成形汚泥３３は、切断時に切断ピン７によって幅方向に圧密されるため、切断後においては幅方向に膨張しようとする。

【0019】

しかし、本実施の形態では切断ピン７を成形流路５ｂの最先端部に配置しているので、図１（ａ）に示すように、切断後の成形汚泥３３は、成形流路５ｂの壁面等に接触することなくフリーな状態でぶら下がる。このため、成形汚泥３３は、自重によって下方に引張られて、伸びるため径が細くなる。このため、切断後の成形汚泥３３が幅方向に膨張しようとする作用が、径が細くなる作用によって打ち消され、成形汚泥３３が幅方向に膨張せず、隣接する成形汚泥３３同士が付着することがない。

【0020】

これに対して、仮に、図４（ａ）に示すように切断ピン７が成形流路５ｂの途中に配置されている場合、成形汚泥３３は、成形流路５ｂの壁面との摩擦によって、自重による引き伸ばしが十分に行われずに切断ピン７を通過後に膨張して隣どうし付着する可能性がある（図４（ｂ）中の丸で囲んだ部分を参照）。
なお、図４は図１と同様に、図４（ａ）が切断ピン７近傍の切断ピン７の中央を通る縦断面図であり、図４（ｂ）が図４（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【0021】

なお、上記の説明では、本体部５は、成形流路５ｂの最先端に連続して幅方向に広がるテーパ部５ｄ設けて、テーパ部５ｄと成形流路５ｂの境界部に切断ピン７を配置したものを例に挙げて説明したが、図５に示すように、テーパ部５ｄを設けずに、切断ピン７を成形流路５ｂの最先端部に配置するようにしてもよい。この場合、成形流路５ｂの最先端が排出口になる。なお、この場合には、切断ピン７を抜き差し自在に保持する保持部を別途設けるようにする。

【0022】

以上のように、本実施の形態においては、切断ピン７を成形流路５ｂの最先端部に配置したことにより、切断ピン７を通過後に成形汚泥３３が隣どうし付着せずに成形できる。

【0023】

［実施の形態２］
本実施の形態は、実施の形態１で用いた粘性物質成形用ノズル装置１を備えたバンド式乾燥装置２１に関するものである。
バンド式乾燥装置２１は、図６に示すように、乾燥装置本体２２内に装入された粘性物質（汚泥）を搬送する複数段のバンド（本例では、１段目バンド２３と２段目バンド２５）を備えている。
そして、汚泥貯留槽２７から汚泥輸送ポンプ２９によって汚泥輸送配管３１から供給される脱水汚泥３を粘性物質成形用ノズル装置１によって成形汚泥３３に成形して、乾燥装置本体２２内に装入するようにしている。

【0024】

乾燥装置本体２２には、温風発生熱交換器３５で未利用排熱などと熱交換された温風が送風され、１段目バンド２３および２段目バンド２５で搬送されている成形汚泥３３を乾燥するようになっている。その際、成形汚泥３３からの臭気をできるだけ抑制しながら乾燥するためには、温風の温度を１７０〜２４０℃に設定し、成形汚泥３３の表面に固化膜を形成させるようにするのが好ましい。
なお、温風の大半は循環ファン３７によって温風発生熱交換器３５と乾燥装置本体２２内を循環し、一部は空気導入ファン３９によって大気から導入され、一部は図示しない排気処理装置によって排気される。

【0025】

本実施の形態においては、粘性物質成形用ノズル装置１を介して成形汚泥３３を乾燥装置本体２２に供給するようにしたので、供給される成形汚泥３３が切断ピン７を通過後に隣どうし付着せずに成形されるため、効率的な乾燥ができる。

【0026】

なお、本実施形態では、複数段のバンドを備えているが、本発明は、１段のみのバンドの場合にも同様に実施することができる。

【符号の説明】

【0027】

１ 粘性物質成形用ノズル装置
３ 脱水汚泥
５ 本体部
５ａ 装入口
５ｂ 成形流路
５ｃ 排出口
５ｄ テーパ部
７ 切断ピン
１１ アクチュエータ
１３ 連結板
２１ バンド式乾燥装置
２２ 乾燥装置本体
２３ １段目バンド
２５ ２段目バンド
２７ 汚泥貯留槽
２９ 汚泥輸送ポンプ
３１ 汚泥輸送配管
３３ 成形汚泥
３５ 温風発生熱交換器
３７ 循環ファン
３９ 空気導入ファン

【図2】

【図6】

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】