JP2013154892A - サイロおよびサイロの運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亘る貯留時に貯留槽の内壁への貯留物の固着やブリッジの発生を回避するとともに、貯留物の性状の変動を抑制可能なサイロを提供する。
【解決手段】貯留槽１１と、貯留槽１１に貯留物Ａを投入する投入機構１３と、貯留槽１１から貯留物を排出する排出機構２０とを備えているサイロ１０であって、貯留槽１１から貯留物Ａを排出して再度貯留槽１１に投入する循環機構２４を備え、循環機構２４は、投入機構１３と排出機構２０と排出機構２０から排出された貯留物Ａを投入機構１３に搬送する循環搬送経路２５とを備えるとともに、排出機構２０に、貯留槽１１から排出する貯留物Ａを系外への排出経路２２に搬送するか、循環搬送経路２５に搬送するかを切り替える経路切替機構２３を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯留槽と、前記貯留槽に貯留物を投入する投入機構と、前記貯留槽から貯留物を排出する排出機構とを備えているサイロ及びサイロの運転方法に関する。

特許文献１には、汚泥等の粉粒体を貯留対象物としたサイロが開示されている。
図３に示すように、当該サイロは、最上部に投入口１１が設けられ、底面に排出口１２が形成された円筒状の貯留槽１を備えている。

貯留物２となる汚泥は、ポンプｐによって圧送されて投入口１１から貯留槽１に投入される。貯留後に排出口１２から落出した貯留物２は、排出口１２に連続するシュート１２ａ及びスクリュー式排出装置４を経由して外部に排出される。

そして、貯留槽１の底面上には、貯留物２を掻き寄せて排出口１２に送り込む回転可能な羽根部３１を有する掻き寄せ装置３が配置されている。

上述したサイロでは、円筒状の貯留槽１の平坦な底部に排出口１２が形成されているが、筒状の貯留槽の下端部が先窄まりに形成され、その先端に排出口が形成されたサイロ等、貯留槽１の形状は区々である。

特許文献２に開示されているように、多くの貯留槽やホッパでは、その側面にバイブレータ等の振動装置やエアノッカー等の打撃装置が付設され、貯留槽に振動を与えることによって、貯留物に形成されるブリッジを破壊し、或いは壁面等へ固着した貯留物の除去といった不都合な事態の発生が回避されていた。

特許第３８７４３４９号公報 特開２００２‐３０８４４５号公報

しかし、上述した振動装置やエアノッカー等の打撃装置では、数十日や数ヶ月の長期に亘り貯留槽に粉粒体を貯留するような場合に、貯留物に形成されるブリッジの破壊や壁面等に固着した貯留物の除去が適正に行なえないという問題があった。さらには、貯留物の性状に変動を来たし、適正な状態で貯留することができなくなる虞もあった。

例えば、貯留槽の下層部の粉粒体は長時間に亘って圧密化される結果、互いに強固に結合して打撃装置で容易に破壊できない事態が発生したり、貯留槽の上層部と下層部で温度等が異なる結果、含水率に変動を来たし或いは貯留物からガスが発生したり等、打撃装置では対処できない事態が発生する虞があった。

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、長期に亘る貯留時に貯留槽の内壁への貯留物の固着やブリッジの発生を回避するとともに、貯留物の性状の変動を抑制可能なサイロ及びサイロの運転方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明によるサイロの第一特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、貯留槽と、前記貯留槽に貯留物を投入する投入機構と、前記貯留槽から貯留物を排出する排出機構とを備えているサイロであって、前記貯留槽から貯留物を排出して再度前記貯留槽に投入する循環機構と、前記貯留槽内の貯留物の性状の変動をモニタする監視機構を備え、前記循環機構は前記監視機構でモニタされた貯留物の性状に基づいて作動するように構成されている点にある。

貯留物を長期間貯留する場合であっても、循環機構によって貯留物を貯留槽から排出して再度貯留槽に投入するように循環することで、貯留槽の内部で貯留物を流動させることができるようになる。その結果、貯留物の流動性を保持しつつ、その性状変動を抑制して均質に維持することができるようになり、さらに打撃装置を設けなくとも貯留槽の内壁への貯留物の固着やブリッジの発生を回避することができるようになる。

温度、湿度、季節、貯留期間等、様々な条件によって貯留物の性状の変動の程度にばらつきがある。一方で常時貯留物を循環させると却って性状の変動を促進する虞もある。そこで、監視機構で貯留物の性状をモニタし、その結果に基づいて循環機構を作動させる時期を判定すれば、適切に貯留物の性状の変動を抑制することができ、循環のために要するエネルギーコストも低減させることができる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記循環機構は、前記排出機構から排出された貯留物を前記投入機構を介して前記貯留槽に搬送する搬送機構を備えた循環搬送経路を備えるとともに、前記排出機構から排出された貯留物を系外への排出経路に搬送するか、前記循環搬送経路に搬送するかを切り替える経路切替機構を備えている点にある。

前記排出機構から排出された貯留物を前記投入機構を介して前記貯留槽に搬送するように構成されるので、貯留槽に別途の循環用の排出機構や投入機構を設ける必要がなく、設備費を抑制することができる。また、排出機構から経路切替機構に到る経路を循環搬送経路の一部として共用できるため、同様に設備費を抑制することができる。さらに、排出機構を介して圧密化され易い貯留槽の底部から貯留物を排出し、投入機構を介して再度貯留槽に投入できるようになるので、貯留物の投入経路から排出経路にいたる経路での貯留物の固着等の不都合な事態の発生が効果的に回避できるようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、前記循環搬送経路への貯留物の単位時間当たりの排出量を、前記排出経路への貯留物の単位時間当たりの排出量よりも少なくする排出量調整機構を備える点にある。

貯留槽から貯留物を系外に排出するときに排出機構は、系外に設置された処理設備の処理能力等に応じた単位時間当たりの排出量を確保できるように構成される必要がある。しかし、循環機構によって貯留物を循環させるときに、貯留物の系外への排出時よりも単位時間当たりの排出量を少なくできれば、循環機構を介して貯留物を循環搬送するために要するエネルギーコストを軽減できるばかりでなく、循環機構を大型化する必要がなくなり設備コストも低減できる。しかも、単位時間当たりの循環搬送量が少なくなれば、貯留槽内の貯留物が擬似的に静的な状態で循環させることができ、貯留物の急激な性状変動を招くこともない。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記貯留槽が複数並設され、前記循環搬送経路が各排出機構から排出された貯留物を循環搬送するように共用されるとともに、前記循環搬送経路から各貯留槽の投入機構へ貯留物を搬送する水平搬送経路が連接され、前記水平搬送経路の終端に貯留物を落下させるシュートが形成されている点にある。

貯留槽が複数並設される場合には、各排出機構から排出された貯留物を循環搬送するように循環搬送経路を共用することができるので、設備費を抑制することができるようになる。そして、水平搬送経路に沿って各貯留槽の投入機構へ貯留物を搬送する場合に、水平搬送経路の終端に貯留物が残留固化して経路が閉塞する虞があるが、当該経路の終端に貯留物を落下させるシュートが形成されているので、経路の終端に貯留物が滞留することがなく、経路が閉塞するようなことがない。

本発明によるサイロの運転方法の第一特徴構成は、同請求項５に記載した通り、貯留槽と、前記貯留槽に貯留物を投入する投入機構と、前記貯留槽から貯留物を排出する排出機構と、前記貯留槽から貯留物を排出して再度前記貯留槽に投入する循環機構とを備えているサイロの運転方法であって、前記投入機構から前記貯留槽に貯留物が投入された後に、前記排出機構を作動させて貯留物を系外に排出する排出ステップと、前記貯留槽に投入された貯留物の性状を検出する性状検出ステップと、前記性状検出ステップで検出された貯留物の性状の変動状態に基づいて前記循環機構を作動させて貯留物を循環させる循環ステップと、を実行する点にある。

貯留槽に貯留物が充填された後、排出ステップが実行される前に性状検出ステップが実行される。性状検出ステップで検出された貯留物の性状の変動状態に基づいて、例えば、水分分布や温度分布にばらつきが発生したり、局所的に高温部位が検出されたり、ガスが発生するといったような貯留物の性状の変動が見られると循環ステップが実行される。その結果、貯留物の性状が均質に安定した状態で継続的に貯留することができ、排出ステップでの貯留物の流動性も良好に保持されるようになる。さらに別途の打撃装置を設けなくとも貯留槽の内壁への貯留物の固着やブリッジの発生を回避することも可能になる。例えば一定のインタバルで性状検出ステップを実行することができる。循環ステップでは、貯留された貯留物を連続的または間歇的に循環させることができる。また、循環ステップでは、貯留槽に充填された貯留物の全量が循環されることが好ましいが、一部が循環されるものであってもよい。

同第二の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述した第一特徴構成に加えて、前記循環ステップの実行時の前記排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量が、前記排出ステップの実行時の前記排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量よりも少ない点にある。

貯留槽から貯留物を系外に排出するときに排出機構は、系外に設置された処理設備の処理能力等に応じた単位時間当たりの排出量を確保できるように構成される必要がある。しかし、循環機構によって貯留物を循環させるときに、貯留物の系外への排出時よりも単位時間当たりの排出量を少なくできれば、循環機構を介して貯留物を循環搬送するために要するエネルギーコストを軽減できるばかりでなく、循環機構を大型化する必要がなくなり設備コストも低減できる。しかも、単位時間当たりの循環搬送量が少なくなれば、貯留槽内の貯留物が擬似的に静的な状態で循環させることができ、貯留物の急激な性状変動を招くこともない。

同第三の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述した第一または第二特徴構成に加えて、前記貯留槽の底部に堆積した貯留物を前記排出口に掻き寄せる掻寄機構を備えて前記サイロが構成され、少なくとも前記循環ステップの実行時に、前記掻寄機構を作動させる点にある。

循環ステップの実行時に掻寄機構を作動させると、仮に貯留槽内で一部の貯留物が塊状に固まるようなことがあっても、排出口から貯留物を円滑に自然落出させることができる。

同四の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述した第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、循環ステップは、前記性状検出ステップで検出された貯留物の性状が所定の閾値を超えて変動したときに実行される点にある。

貯留物の性状が所定の閾値を超えて変動したときに循環して均質化することにより、貯留槽に充填された貯留物の品質が許容される範囲に維持できるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、サイロ内部での固着発生による排出量の低減、さらには貯留に伴う性状変動等を防止できることにより、貯留物の長期安定した貯留が可能なサイロ及びサイロの運転方法を提供することができるようになった。

処理設備の説明図 制御部の説明図 従来のサイロの説明図

以下、本発明によるサイロ及びサイロの運転方法を説明する。

図１に示すように、汚泥の処理設備１には、貯留物Ａを一時的に貯留するためのサイロ１０（１０Ａ，１０Ｂ）が２台備えられている。

本実施形態では、貯留物Ａが、下水処理場で発生し脱水処理された汚泥であって、加熱された廃油等で乾燥され含水率が数％となった高カロリーの粒状の汚泥である場合について説明する。

このような汚泥は燃料として再利用するために、一旦貯留槽１１に貯留され、その間に成分分析が行なわれる。その結果、成分が一定の許容範囲に入っていれば燃料として利用するべく、貯留槽１１から排出されて需要先に搬出される。

分析結果が出るまでに１ヶ月程度の期間を要するため、この期間、貯留物Ａがサイロ１０に一時的に貯留される。つまり、汚泥の品質は、サイロ１０毎にロット管理されている。

サイロ１０（１０Ａ，１０Ｂ）は、一対の貯留槽１１（１１Ａ，１１Ｂ）と、各貯留槽１１（１１Ａ，１１Ｂ）に貯留物Ａである汚泥を投入する投入機構１３（１３Ａ，１３Ｂ）と、貯留槽１１（１１Ａ，１１Ｂ）から貯留物Ａを排出する排出機構２０とを備えている。尚、図では、サイロ１０Ａの排出機構にのみ符号を付しているが、サイロ１０Ｂの排出機構も同じ構成である。

処理設備１にトラック２で搬入された汚泥は、受入ホッパ３に受け入れられ、受入ホッパ３内の汚泥はスクリュー式搬送機構４で一定量ずつ投入経路５へ搬送され、さらにその後段に備えた水平搬送経路６に搬送される。

尚、投入経路５及び水平搬送経路６には、モータＭで駆動されるチェーン機構で連結された複数枚の板状体によって経路内で粉粒体である汚泥を搬送するケースコンベア等でなる搬送機構を備えている。

水平搬送経路６に搬送された汚泥は、投入機構１３Ａ，１３Ｂを介して各貯留槽１１Ａ，１１Ｂに投入されて貯留される。以下の説明では、サイロ１０Ａとサイロ１０Ｂを区別して説明する必要の無い箇所については、単にサイロ１０と記載し、サイロ１０の各部の構成も同様である。

各投入機構１３Ａ，１３Ｂには夫々電動ダンパが設けられ、当該電動ダンパの開閉制御によって、水平搬送経路６を搬送された汚泥が貯留槽１１Ａ，貯留槽１１Ｂに選択的に投入される。

投入機構１３（１３Ａ，１３Ｂ）に汚泥を搬送する水平搬送経路６を共用して設備費を抑制している。また、水平搬送経路６の終端にシュート７が形成され、貯留槽１１Ａ，１１Ｂの何れの投入機構１３Ａ,１３Ｂからも投入されなかった汚泥が当該シュート７から下方の搬送経路２１へ落下するように構成されている。搬送された汚泥が水平搬送経路６の終端で残留固化することによる経路の閉塞を回避するためである。

排出機構２０には、排出口１４と、掻寄機構１５と、スクリュー式の排出搬送機構１６（以下、単に「スクリュー式搬送機構１６」と記す。）と、排出ゲート１８と、搬送経路２１を備えている。排出口１４、スクリュー式搬送機構１６、及び排出ゲート１８はそれぞれ一対設けられている。

排出口１４は貯留槽１１の底面１１ａに形成され、貯留槽１１の底面１１ａに堆積した貯留物Ａが掻寄機構１５によって排出口１４に掻き寄せられる。掻寄機構１５は、油圧モータまたは電動モータで駆動されるロータ１５ａと、ロータ１５ａの回転軸心周りに径方向に延出配置された一対の掻寄羽根１５ｂを備えている。尚、掻寄羽根１５ｂは、２枚である構成に限らず１枚であってもよく、３枚以上の複数枚で構成されてもよい。

後述する制御部３０が、ロータ１５ａを駆動制御すると、一対の掻寄羽根１５ｂが排出口１４を横切るように貯留槽１１の底面１１ａに沿って回転軸心Ｐ周りに回転し、貯留槽１１の底部に堆積した貯留物Ａは排出口１４に掻き寄せられ排出口１４から自然落出する。

貯留物の排出時に、貯留槽１１内の貯留物Ａは自重で排出口１４から自然落出する。このときに掻寄機構１５を作動させて貯留槽１１の底部に堆積した貯留物Ａを排出口１４に掻き寄せるようにすれば、仮に貯留物１１にブリッジが発生しても容易に破壊でき、貯留槽１１内に貯留物１４が滞留して局所的に固化する等の不都合な事態が発生するようなことも未然に回避できるようになる。

尚、排出口１４は必ずしも貯留槽１１の底面１１ａに形成されていなくてもよく、例えば、サイロを構成する側壁下端部等、貯留物Ａがその自重で自然落出するようにサイロの底部側に形成されていればよい。また、貯留槽１１内の貯留物Ａの排出を終了するまでの間、掻寄機構１５を連続的に駆動すれば、貯留槽１１内で架橋が発生してもそれを崩して貯留物Ａを掻き寄せることができる。掻寄機構１５を間歇的に駆動すれば消費電力を低減しつつ貯留物Ａを掻き寄せることができる。

排出口１４から自然落出した貯留物Ａは、スクリュー式搬送機構１６によって定量搬送され、スクリュー式搬送機構１６から搬送経路２１への経路中に設置された排出ゲート１８を介して搬送経路２１に落下する。

排出ゲート１８には電動ダンパが設けられ、制御部によって当該電動ダンパを開閉制御することで貯留槽１１からの貯留物Ａの排出、停止を切り替えるように構成されている。

各サイロ１０Ａ，１０Ｂで共用される搬送経路２１にも、モータＭで駆動されるチェーン機構で連結された複数枚の板状体によって経路内で粉粒体である汚泥を搬送するケースコンベア等でなる搬送機構を備えている。

搬送経路２１には、各排出機構２０から排出された貯留物Ａまたはシュート７から落下した汚泥を、系外への排出経路２２へ搬送する経路切替機構２３を備えている。経路切替機構２３については後に詳述する。

貯留槽１１と投入機構１３とが可撓性の継ぎ手で接続され、排出ゲート１８と排出経路１７とが同じく可撓性の継ぎ手で接続されている。また、排出シュート１４ａを介して貯留槽１１とスクリュー式搬送機構１６とが接続され、スクリュー式搬送機構１６の終端が排出ゲート１８に接続されている。

貯留槽１１の底部には、重量計１９が設置されている。当該重量計１９によって、貯留槽１１、掻寄機構１５、排出シュート１４ａ、スクリュー式搬送機構１６、排出ゲート１８、これらに貯留されている貯留物Ａの総重量が計測される。

重量計１９で計測された総重量から既知の貯留槽１１、掻寄機構１５、排出シュート１４ａ、スクリュー式搬送機構１６、及び排出ゲート１８の各重量を減算することにより、貯留槽１１に貯留されている貯留物Ａの重量が算出できる。

制御部は、貯留槽１１に貯留されている貯留物Ａの貯留量を把握しつつ、投入機構１３や排出機構２０或いは掻寄機構１５の制御を適切に行なう。

数十日や数ヶ月の長期に亘り貯留槽１１に貯留物Ａを貯留するような場合に、貯留槽１１内部で貯留物Ａが固化してブリッジが形成されたり、貯留物Ａが壁面等に固着したり、さらには含水率の分布や温度分布が変化したり、化学変化に伴うガスの発生等、貯留物Ａの性状に様々な変動を来たし、適正な状態で貯留することが困難になる虞がある。

そこで、このような問題の発生を回避するために、処理設備１には、さらに、貯留槽１１（１１Ａ，１１Ｂ）から貯留物を排出して再度貯留槽１１（１１Ａ，１１Ｂ）に投入する循環機構２４を備えている。

循環機構２４は、排出機構２０から排出された貯留物を投入機構１３を介して貯留槽１１に搬送する搬送機構を備えた循環搬送経路２５を備えるとともに、排出機構２０から排出された貯留物Ａを系外への排出経路２２に搬送するか、循環搬送経路２５に搬送するかを切り替える経路切替機構２３を備えている。

経路切替機構２３は、電動ダンパで構成されている。制御部によって当該電動ダンパ２３が開制御されると搬送経路２１上の貯留物Ａは排出経路２２から排出され、電動ダンパ２３が閉制御されると搬送経路２１上の貯留物Ａは循環搬送経路２５に搬送される。

つまり、循環搬送経路２５は、既述した搬送経路２１、投入経路５、水平搬送経路６によって構成され、それぞれに上述したケースコンベア等でなる搬送機構、つまり循環搬送機構が設けられている。

このような循環機構２４によれば、排出機構２０から排出された貯留物を投入機構１３を介して記貯留槽１１に搬送するように構成されているので、貯留槽１１に別途の循環用の排出機構や投入機構を設ける必要がなく、設備費を抑制することができる。また、経路切替機構２３に到る搬送経路２１を循環搬送経路２５として共用できるため、同様に設備費を抑制することができる。

本実施形態では、貯留物Ａが粉粒体であり、その自重で排出口１４から円滑に自然落出するように排出口１４を形成してあるため、貯留物Ａを排出するために別途の吸引ポンプ等を備える必要もない。

さらに、排出機構２０を介して貯留槽１１の底部で圧密化された貯留物Ａが排出され、投入機構１３を介して再度貯留槽１１に投入されるので、貯留物Ａの投入経路から排出経路に到る各経路で貯留物Ａが解されて固着等の不都合な事態の発生が効果的に回避できるようになる。

経路切替機構２３は、電動ダンパで構成されている。制御部３０が、当該電動ダンパを開制御すると搬送経路２１上の貯留物Ａは排出経路２２から排出され、前記電動ダンパを閉制御すると搬送経路２１上の貯留物Ａは循環搬送経路２５に搬送される。

貯留槽１１Ａ，１１Ｂは並設され、各排出機構２０から排出された貯留物Ａを循環搬送するように搬送経路２１、循環搬送経路２５を共用することができるので、設備費を抑制することができるようになる。

さらに、サイロ１０には、貯留槽１１内の貯留物Ａの性状の変動をモニタする監視機構２６が設けられている。

貯留物Ａの組成や貯留量、温度、湿度、季節、貯留期間等、様々な条件によって貯留物Ａの性状は変動する。また、温度、湿度、季節、貯留期間等、様々な条件によって貯留物の性状の変動の程度にばらつきがある。特に貯留槽１１の底部に貯留されている汚泥は圧密化されているため、貯留槽１１の上部の汚泥との間で湿度差や温度差が大きくなると局部的に性状が変動しやすい傾向もある。一方で常時貯留物を循環させると却って性状の変動が促進される虞もある。

そこで、監視機構２６は、貯留槽１１の槽内またはその近傍に配置した複数の温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ等の出力に基づいて、貯留槽１１に貯留された貯留物Ａの性状の変動をモニタするように構成されている。

例えば、貯留物Ａの温度が、予め設定した閾値以上に上昇すると貯留物Ａ内で何らかの発熱反応が発生していると判断でき、メタンや一酸化炭素等のガス濃度が予め設定した閾値以上になると有機物の消化反応が発生していると判断できる。さらに、湿度分布のばらつきが検出されると、架橋が発生し易い状態であると判断できる。このように監視機構２６によって貯留物Ａの性状の変動の兆候が検出される。

監視機構２６で貯留物Ａの性状をモニタし、貯留物Ａの性状が大きく変動する虞が強いと推測される時期等に、上述した循環機構２４を介して貯留槽１１内の貯留物Ａを槽外に排出して再度槽内に投入することで、貯留物Ａの性状の均質化を図り、性状の大きな変動を回避するとともに流動性を保持することができる。さらに打撃装置を設けなくとも貯留槽１１の内壁への貯留物の固着やブリッジの発生を回避することができるようにもなる。また、貯留物の流動性が保持できることで、掻寄機構を使用しないでも貯留槽から貯留物が落出することが維持でき、例えば貯留物の排出時に掻寄機構を使用する頻度が減り省エネにもなる。

図２に基づいて、上述の処理設備１の各部を制御する制御部を説明する。
制御部３０は、マイクロコンピュータやマイクロコンピュータで実行されるプログラム等を記憶したメモリ等を備えて構成され、投入制御部３１と排出制御部３２と入力部３３と時間を計測する計時部３４等の機能ブロックを備えている。

投入制御部３１は、受入ホッパ３に汚泥が投入されたことを検知すると、スクリュー式搬送機構４を駆動するとともに、投入経路５及び水平搬送経路６の各搬送機構を駆動して、空の貯留槽１１に対応する投入機構１３の電動ダンパを開いて、貯留槽１１への貯留物Ａの投入制御を実行する。重量計の計測値に基づいて汚泥の充填が完了したと判断すると、投入機構１３の電動ダンパを閉じるとともに各搬送機構を停止する。尚、初期に一対の貯留槽１１の何れもが空である場合には、一方の貯留槽１１への汚泥の充填が終了すると、他方の貯留槽１１への充填を行なう。

排出制御部３２は、図示していない排出起動スイッチが操作されたことを検知すると、スクリュー式搬送機構１６を駆動し、排出ゲート１８の電動ダンパを開放し、さらに搬送経路２１の搬送機構を駆動するとともに、排出経路２２から貯留物が排出されるように経路切替機構２３の電動ダンパを切り替える。重量計の計測値に基づいて貯留物が全て排出されたと判断すると、排出ゲート１８の電動ダンパを閉じて各搬送機構を停止する。

入力部３３には、重量計１９の計測値や、監視機構２６からのモニタ信号が入力されるとともに、入力部３３は入力された各信号値に基づいて、投入制御部３１及び排出制御部３２に制御信号を出力する。

貯留槽１１に汚泥が充填された後に、監視機構２６が作動して貯留槽１１内の貯留物Ａの性状の変動がモニタされる。投入制御部３１及び排出制御部３２は、監視機構２６でモニタされた貯留物Ａの性状に基づいて、貯留物の性状が所定の閾値を超えて変動したと判断すると、循環機構２４を作動させて、貯留物を循環させる。

具体的に、排出機構２０を制御して、貯留槽から貯留物Ａを搬送経路２１に排出し、搬送経路２１の搬送機構を駆動するとともに、搬送経路２１を搬送される貯留物Ａが循環搬送経路２５へと搬送されるように経路切替機構２３を切り替えて、さらに投入経路５及び水平搬送経路６を駆動して、投入機構１３を開放する。

このような貯留物の循環制御は、各貯留槽毎に行なわれ、貯留槽１１に充填された貯留物を全量循環するのに要する時間だけ、連続または間歇的に実行される。

つまり、貯留槽と、前記貯留槽に貯留物を投入する投入機構と、前記貯留槽から貯留物を排出する排出機構と、前記貯留槽から貯留物を排出して再度前記貯留槽に投入する循環機構とを備えているサイロの運転方法であって、投入機構から貯留槽に貯留物が充填された後に、排出機構を作動させて貯留物を系外に排出する排出ステップと、貯留槽に充填された貯留物の性状を検出する性状検出ステップと、排出ステップを実行するまでの間に、性状検出ステップで検出された貯留物の性状の変動状態に基づいて循環機構を作動させて貯留物を循環させる循環ステップと、を実行するサイロの運転方法が実現されている。

また、当該サイロの運転方法は、排出ステップでは、排出機構及び前記経路切替機構を作動させて貯留物を系外への排出経路に排出し、循環ステップでは、排出機構及び経路切替機構を作動させて、貯留物を前記循環搬送経路に搬送して循環させるように構成されている。

循環機構２４を作動させて貯留物Ａを循環させる時の排出機構２０による貯留物Ａの単位時間当たりの排出量は、貯留槽Ａから系外へ排出するときよりも少ない値に、例えば半分に設定される。

例えば、貯留槽１１が５０ｔ程度の貯留容量である場合に、排出機構２０が９０分で貯留物Ａの全量を排出できるように設定されているとすると、循環機構２４は、１８０分かけて貯留物Ａの全量を循環されるように設定される。

循環時は、貯留物Ａをゆっくり排出、再投入したほうが、貯留物Ａの性状の変動を抑制できる点で好ましい。さらに、排出機構２０のスクリュー式搬送機構１６を駆動するために要するエネルギーコストも低減させることができる。

排出制御部３２は、スクリュー式搬送機構１６の駆動モータをインバータ制御して、回転数を低下させて搬送量を半分にしたり、二つのスクリュー式搬送機構１６を交互に駆動したりして単位時間当たりに貯留槽１１から排出される貯留物Ａの排出量を調整する。つまり、排出制御部３２とスクリュー式搬送機構１６により、循環搬送経路２５への貯留物Ａの単位時間当たりの排出量を、排出経路２２への貯留物Ａの単位時間当たりの排出量よりも少なくする排出量調整機構が構成される。

即ち、当該サイロの運転方法は、循環ステップの実行時の排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量が、排出ステップの実行時の排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量よりも少ない値に設定されている。

尚、上述したように経路切替機構２３を備え、排出機構２０を循環機構の一部に用いる場合のみならず、排出機構２０以外に循環用の専用の排出機構を備える場合であっても、同様に循環ステップの実行時の循環用の専用の排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量が、排出ステップの実行時の排出機構２０による貯留物の単位時間当たりの排出量よりも少ない値に設定されることが好ましい。

また、少なくとも循環ステップの実行時に、掻寄機構を作動させるように構成されていることが好ましい。

上述した実施形態では、監視機構２６からのモニタ信号に基づいて、貯留物の性状が所定の閾値を超えて変動したと判断されたときに循環ステップが実行される例を説明したが、当該所定の閾値の具体的な値は、貯留物の成分や種々の環境条件に基づいて適宜設定される値であり特に制限される値ではない。また、監視機構２６が制御部３０と一体に構成されていてもよい。

監視機構２６を備えていない場合、運転管理者が貯留槽等に設置された各種のセンサの値を目視計測して、その結果に基づいて循環ステップを実行するか否かを判定する性状検出ステップを実行するものであってもよい。この場合、手動で循環ステップを起動させるための操作スイッチを制御盤に備えていればよい。操作スイッチの状態は制御部３０に入力されることは言うまでもない。

貯留槽等にセンサが設置されていない場合には、貯留槽１１に貯留物Ａが充填された後、排出機構２０から貯留物Ａが排出されるまでの間の所定時期に、循環機構２４を作動させて貯留物Ａを循環ステップが実行されるように構成すればよい。

例えば、制御部３０に備えた計時部３４で貯留物の充填後の経過時間を計測し、一定のインタバル、例えば、数日おきに貯留物の全量が一回循環するように連続的または間歇的に循環させてもよい。循環ステップの実行インタバルは貯留物の組成や環境条件等によって、性状が大きく変動しない時間内で適宜設定すればよい。

上述した実施形態では、下水処理場で発生した脱水汚泥であって、乾燥され燃料として再利用可能な汚泥を貯留物Ａとする例を説明したが、本発明によるサイロの貯留物Ａはこのような汚泥に限定されるものではなく、下水処理場で発生した脱水汚泥であって、焼却炉や溶融炉で減容化される前に一時的に貯留される湿潤な汚泥を貯留物Ａとしてもよい。

焼却炉で焼却する前の湿潤な汚泥、例えば含水率が８０％程度の脱水汚泥を貯留槽に貯留すると、貯留槽内で汚泥と水分が分離して、貯留槽内の下部と上部とで含水率に偏りが生じ、水分が貯留槽の下部に集まってしまう。このように、汚泥と水分が分離した状態の貯留物は、含水率に偏りが生じて均質ではないため排出量が安定せず、また、このような貯留物を焼却炉に搬送しても、安定した焼却が行えず処理効率が低下する。

そこで、貯留槽から排出された貯留物を、焼却炉に供給する供給ポンプの吐出側の配管に、貯留物の性状としての含水率の変動をモニタする監視機構としての水分計を設置し、該供給ポンプから吐出される汚泥の含水率が所定値より高い場合は、循環機構によって貯留物を貯留槽から排出して再度貯留槽に投入するように循環する。これにより、貯留槽の内部で貯留物を流動させることができ、貯留物の性状変動を抑制して均質に維持することができるようになる。

尚、貯留槽の上部と下部に水分計を備えて、その差分から貯留槽内の脱水汚泥の含水率の偏りを検出し、それに基づいて循環機構を作動して貯留物を循環させるように構成してもよい。

また、下水処理場で発生した脱水汚泥に限るものでもなく、し尿処理場で発生し、脱水処理された汚泥等を貯留物Ａとする場合であってもよい。

さらに、古紙及びプラスチックのような資源再生用の廃材を破砕機で破砕し、燃料等に再利用可能な粉粒体を貯留物Ａとする場合であってもよい。このような貯留物Ａは、サイロから切り出されてスクリュー式搬送機構でペレットミルに定量搬送され、加圧処理して塊状の固形燃料であるＲＰＦ（Refuse Paper and Plastic Fuel）に加工され、ボイラ等の燃焼機に化石燃料の代替燃料として用いられる。

上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成や制御態様は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１：処理設備
２：トラック
３：受入ホッパ
４：スクリュー式搬送機構
５：投入経路
６：水平搬送経路
７：シュート
１０（１０Ａ,１０Ｂ）：サイロ
１１（１１Ａ,１１Ｂ）：貯留槽
１１ａ：底面
１３（１３Ａ,１３Ｂ）：投入機構
１４：排出口
１４ａ：排出シュート
１５：掻寄機構
１５ａ：ロータ
１５ｂ：掻寄羽根
１６：スクリュー式搬送機構
１７：排出経路
１８：排出ゲート
１９：重量計
２０：排出機構
２１：搬送経路
２２：排出経路
２３：経路切替機構
２４：循環機構
２５：循環搬送経路
２６：監視機構
２６ａ：温度計
２６ｂ：ガス検知計
３０：制御部
３１：投入制御部
３２：排出制御部
３３：入力部
３４：計時部
Ａ：貯留物

Claims (8)

1. 貯留槽と、前記貯留槽に貯留物を投入する投入機構と、前記貯留槽から貯留物を排出する排出機構とを備えているサイロであって、
   前記貯留槽から貯留物を排出して再度前記貯留槽に投入する循環機構と、前記貯留槽内の貯留物の性状の変動をモニタする監視機構を備え、前記循環機構は前記監視機構でモニタされた貯留物の性状に基づいて作動するように構成されているサイロ。
2. 前記循環機構は、前記排出機構から排出された貯留物を前記投入機構を介して前記貯留槽に搬送する搬送機構を備えた循環搬送経路を備えるとともに、
   前記排出機構から排出された貯留物を系外への排出経路に搬送するか、前記循環搬送経路に搬送するかを切り替える経路切替機構を備えている請求項１記載のサイロ。
3. 前記循環搬送経路への貯留物の単位時間当たりの排出量を、前記排出経路への貯留物の単位時間当たりの排出量よりも少なくする排出量調整機構を備える請求項２記載のサイロ。
4. 前記貯留槽が複数並設され、前記循環搬送経路が各排出機構から排出された貯留物を循環搬送するように共用されるとともに、前記循環搬送経路から各貯留槽の投入機構へ貯留物を搬送する水平搬送経路が連接され、前記水平搬送経路の終端に貯留物を落下させるシュートが形成されている請求項２または３記載のサイロ。
5. 貯留槽と、前記貯留槽に貯留物を投入する投入機構と、前記貯留槽から貯留物を排出する排出機構と、前記貯留槽から貯留物を排出して再度前記貯留槽に投入する循環機構とを備えているサイロの運転方法であって、
   前記投入機構から前記貯留槽に貯留物が投入された後に、前記排出機構を作動させて貯留物を系外に排出する排出ステップと、
   前記貯留槽に投入された貯留物の性状を検出する性状検出ステップと、
   前記性状検出ステップで検出された貯留物の性状の変動状態に基づいて前記循環機構を作動させて貯留物を循環させる循環ステップと、
   を実行するサイロの運転方法。
6. 前記循環ステップの実行時の前記排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量が、前記排出ステップの実行時の前記排出機構による貯留物の単位時間当たりの排出量よりも少ない請求項５記載のサイロの運転方法。
7. 前記貯留槽の底部に堆積した貯留物を前記排出口に掻き寄せる掻寄機構を備えて前記サイロが構成され、
   少なくとも前記循環ステップの実行時に、前記掻寄機構を作動させる請求項５または６記載のサイロの運転方法。
8. 循環ステップは、前記性状検出ステップで検出された貯留物の性状が所定の閾値を超えて変動したときに実行される請求項５から７の何れかに記載のサイロの運転方法。

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