(57)【要約】【課題】有機産業廃棄物において水分が多くて、また粘性も高いものでは、廃棄の処理に多大な費用を要している。とくに家畜排泄物系で牛糞の処理で熱風を発生して乾燥処理に使用して、燃料、肥料に利用できる方法としてのプロセスと装置で、家畜排泄物の廃棄物を燃料、肥料、敷材、熱源として、熱風発生装置と熱交換装置と乾燥装置を提供することに関する。【解決手段】家畜排泄物である牛糞などの含水有機性廃棄物と木屑の破砕物を燃料として、燃焼、乾燥処理による肥料、燃料、敷材、熱源を相互に製造できる装置において、燃料混合供給する顆粒、混合装置と熱風発生燃焼装置と熱交換装置と攪拌式乾燥装置とからなる総合的な家畜排泄物の処理システムとその装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造において、水分含有率３５重量％以下に乾燥された家畜糞と木屑の破砕物を均一に混合して、顆粒状態にする混合・顆粒工程と、当該の混合・顆粒物を使用した燃料によって、８００℃以上の熱風を発生させる熱風発生燃焼工程と、前記の熱風を２００℃〜５００℃の熱風にする熱交換工程と、その熱風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる撹拌式乾燥工程とからなり、燃料と敷料と肥料を製造して、燃料の一部を循環して使用することを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システム
【請求項２】
請求項１において、家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムにおける乾燥工程で、燃料の家畜糞は含水率２５重量％〜３５重量％にして、肥料の家畜糞は含水率５０重量％〜６０重量％であって、燃料の家畜糞の乾燥操作の比率は肥料の家畜糞の乾燥操作に対して０．１〜１の割合で操作することを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システム
【請求項３】
請求項１において、家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムにおける乾燥工程で、燃料又は敷料の家畜糞と肥料家畜糞の製造割合を１〜５：１〜５であって、燃料、又は敷料の家畜糞の乾燥滞留時間を肥料の家畜糞に対して１．５〜３倍にすることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システム
【請求項４】
請求項３において、家畜糞からの肥料への製造における乾燥工程で、肥料の家畜糞の製造に当り、家畜糞に対して燐酸分とカリウム分を含有している燃焼工程と熱交換工程で排出されるアッシュ成分を重量比０．００１〜０．０１で添加して、十分に均一撹拌することを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システム
【請求項５】
請求項１において、ホッパー付スクリュー式フィーダーの上段の撹拌付ホッパーに家畜糞と木屑の破砕物を投入して十分に混合して、順次下段に移載しながら二段式スクリューフィーダーに進行させる混合・顆粒部と、前記燃料を円筒状の燃焼部の中段位から投入し、空気吹き込み口を複数個に設けて、燃焼部内の空気流を内壁に沿ってラセン状に上昇するようにして、燃焼の促進箇所にさらに空気吹き込み口を設けて、燃焼を完成させる熱風発生の燃焼部と、前記の燃焼ガスをサイクロン内で集塵処理する熱交換部と、前記熱交換器で得られた熱風を乾燥機に送って、家畜糞を間接・直接に乾燥する乾燥部とからなっていることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システム
【請求項６】
請求項１において、燃料は３５重量％以下の含水率の家畜糞と木屑の破砕物との混合物であって、水分を２５重量％〜３５重量％含有する家畜糞と廃材、間伐材の０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの木屑である混合物での前記家畜糞の混合比率を５０〜２００容積％であることを特徴とする家畜糞からの燃料敷料と肥料への製造システム
【請求項７】
部分的に乾燥された家畜糞と木屑の破砕物を均一混合と顆粒にする顆粒・混合装置と、その混合顆粒物を燃料にすることによる熱風発生燃焼装置と、２００℃〜５００℃の熱風を発生できる熱交換装置と、その熱風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる乾燥装置とからなることを特徴とする家畜糞からの燃料敷料と肥料への製造装置
【請求項８】
請求項７において、均一混合と顆粒にする顆粒・混合装置は、家畜糞と破砕された木屑とを、それぞれホッパーに投入して、当該ホッパーの下部に設置された回転羽付横型撹拌機によって十分に混合して、二段式スクリューフィーダーの上段に移載して、順次下段に移載しながら顆粒の混合物を二段のスクリューフィーダーで進行させて、燃焼部に調節しながら適量で供給できるようになっていることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置
【請求項９】
請求項７、又は８において、混合顆粒物を燃料にすることによる熱風発生燃焼装置は、円筒状で内寸５００ｍｍ〜１５００ｍｍ、外寸９００ｍｍ〜２０００ｍｍで、高さ１５００ｍｍ〜３０００ｍｍであり、燃焼効率を高めるために、燃料を空気流とともに内壁に沿ってラセン状に上昇させるために、円筒状燃焼部の縦方向に４〜１０箇所の空気吹き込み口を設置して、燃料の投入口の下位での各高さ位には４〜８箇所に空気吹き込みノズルを取り付けて、その空気風速を５０ｍ３／分〜１００ｍ３／分で、ノズルの方向を中心点に対して１５〜３５°の角度にして、さらに燃料投入口の直下には燃料の空気による攪拌のために空気吹き込みノズルを２〜３箇所取り付けており、燃料投入口の上位での各高さ位にも４〜８箇所に空気吹き込みノズルを取り付けて、ノズルの方向を中心点に直角にしていることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置
【請求項１０】
請求項７、８、９のうちいずれかにおいて、混合顆粒物を燃料にすることによる熱風発生燃焼装置は、装置の底部に高温溶融物に対応できる耐火物を敷いて、アッシュとして粉末、塊状物で取り出すようにしていることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置
【請求項１１】
請求項７、又は８において、熱交換装置は、８００℃以上の熱風を熱交換部とサイクロン部の熱交換機によって熱交換されて、２００℃〜６００℃熱風になるようにしていることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置
【請求項１２】
請求項７、又は８において、熱風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる混合式乾燥装置は、家畜糞の７０重量％以上の高含水畜産糞廃棄物をホッパーに投入して、当該ホッパーの下部に設置された回転羽付横型撹拌機によって十分に混合して、熱交換機から排出された熱風気体をジャケット付き容器内通過して、高含水畜産糞を、攪拌しながら間接的、直接的に２００℃~５００℃熱風を供給して、５０重量％以下の水分率の家畜糞に乾燥させることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置
【請求項１３】
請求項７、８、９のいずれか一つにおいて、８００℃以上の熱風を熱交換部とサイクロン部の熱交換機によって熱交換された、２０0℃〜４００℃熱風を取り出して、熱源として使用できるようにしていることを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置
【請求項１４】
請求項７、８、９、１０のいずれか一つにおいて、燃焼を完成させる熱風発生の燃焼部と、前記の燃焼ガスをサイクロン内で集塵処理する熱交換部と、前記熱交換器で得られた熱風を乾燥機からなって、当該乾燥機は、ロータリーキルン型、又はジャケット付き攪拌式乾燥機であって、家畜糞を間接・直接に乾燥することを特徴とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家畜糞などの含水有機廃棄物と廃材、間伐材の木屑の破砕物を燃料として、前記燃料を使用して乾燥−燃焼処理できる熱風発生装置で、燃料混合供給部と燃焼部と送風機付熱交換部と排気ガス処理部と熱風発生部を含んでいる木屑と家畜糞を燃料とする家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムとその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、家畜糞などその他の含水有機廃棄処理物を乾燥処理する外熱式の乾燥炉や焼却炉が知られている。また、乾燥炉と焼却炉を組み合わせて、焼却炉の燃焼排ガスを乾燥炭化炉の熱源として利用する提案もあった。（例えば、特許文献１、２、３を参照。）
【０００３】
水分の多い家畜糞は、外熱式のロータリーキルンによって、乾燥処理の最終工程で水蒸気を除去して炭化物にするとしている。（特許文献３参照）
牛糞などの水分の多い家畜糞を乾燥して、燃料、肥料にしている提案が多数あるが（特許文献４〜７参照）、水分除去した後、燃料と敷料として熱風を発生させる装置の提案は少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６４３１４号公報
【特許文献２】特開平６−１５９６３５号公報
【特許文献３】特開２００２−３５６３１９号公報
【特許文献４】特開２００７−３２１１２１号公報
【特許文献５】特開２００７−１７０７０１号公報
【特許文献６】特開２００７−６９０７９号公報
【特許文献７】特開２００６−２５０４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
家畜糞などその他の含水有機廃棄処理物を乾燥処理する先願装置における熱利用と用途利用の形態には改善の余地がある。とくに牛糞の処理については数量的、臭い除去、水分量から有効処理方法と装置に問題を残している。
【０００６】
また、従来装置は、水分が多くて、また粘性も高いので、処理に多大な化石燃料の費用を要している。家畜糞などその他の含水有機廃棄処理物を乾燥して、燃料、敷料と肥料に利用を検討されているが、十分な方法、装置は提供されていない。
【０００７】
こうしたなかで本発明者は、より一層の省資源化と無公害化（環境保全）に寄与するために、系内で乾燥して、燃料としての熱源を循環させながら牛糞の家畜糞など含水有機廃棄処理物を燃料、敷料と肥料に生成するためのシステム開発をおこなってきた。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、上記課題を解消し、水分含有率３０％以下に乾燥された家畜糞と木屑の破砕物を均一に混合して、顆粒状態にする混合・顆粒工程と、当該の混合・顆粒物を使用した燃料によって５００℃以上の熱風を発生させる燃焼工程と、前記の熱風を５０℃〜１００℃の温風にする送風・熱交換工程と、その温風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる撹拌式乾燥工程とからなる家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するために本発明は、家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造において、水分含有率３５重量％以下に乾燥された家畜糞と木屑の破砕物を均一に混合して、顆粒状態にする混合・顆粒工程と、当該の混合・顆粒物を使用した燃料によって８００℃以上の熱風を発生させる燃焼工程と、前記の熱風を２００℃〜５００℃の熱風にする熱交換工程と、その熱風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる撹拌式乾燥工程とからなり、燃料と敷料と肥料を製造して、燃料の一部を循環して使用する家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムである。
【００１０】
家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムにおける乾燥工程で、燃料の家畜糞は含水率２５重量％〜３５重量％にして、肥料の家畜糞は含水率５０重量％〜６０重量％であって、燃料の家畜糞の乾燥操作比率は肥料の家畜糞の乾燥操作に対して０．１〜１の割合で操作する。
家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムにおける乾燥工程で、燃料の家畜糞と肥料の家畜糞の製造割合を１：２〜５であって、燃料の家畜糞の乾燥滞留時間を肥料の家畜糞に対して１．５〜３倍にする。
【００１１】
家畜糞からの肥料への製造における乾燥工程で、肥料の家畜糞の製造に当り、家畜糞に対して燐酸分とカリウム分を含有している燃焼工程で排出されるアッシュ成分を重量比０．００１〜０．０１で添加して、十分に均一撹拌する。
ホッパー付スクリュー式フィーダーの上段の撹拌付ホッパーに家畜糞と木屑の破砕物を投入して十分に混合して、順次下段に移載しながら二段式スクリューフィーダーに進行させる混合・顆粒部と、前記燃料を円筒状の燃焼部の中段位から投入し、空気吹き込み口を複数個に設けて、燃焼部内の空気流を内壁に沿ってラセン状に上昇するようにして、燃焼の促進箇所にさらに空気吹き込み口を設けて、燃焼を完成させる熱風発生の燃焼部と、前記の燃焼ガスをサイクロン内で集塵処理する熱交換部と、前記熱交換器で得られた熱風をジャケット付き攪拌式乾燥機に送って、家畜糞を間接・直接に乾燥する乾燥部とからなっている家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムである。
【００１２】
燃料は３０重量含水率の家畜糞と木屑の破砕物との混合物であって、水分を２５〜３５％含有する家畜糞と廃材、間伐材の０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの木屑である混合物での前記家畜糞の混合比率を５０〜２００容積％である。
部分的に乾燥された家畜糞と木屑の破砕物を均一混合と顆粒にする顆粒・混合装置と、その混合顆粒物を燃料にすることによる熱風発生燃焼装置と、２００℃〜５００℃の熱風を発生できる熱交換装置と、その熱風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる攪拌式乾燥装置とからなる家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置である。
【００１３】
均一混合と顆粒にする顆粒・混合装置は、家畜糞と木屑の破砕物との燃料それぞれをホッパーに投入して、当該ホッパーの下部に設置された回転羽付横型撹拌機によって十分に混合して、二段式スクリューフィーダーの上段に移載して、順次下段に移載しながら二段のスクリューフーダーで進行させて燃焼部に適量調節的に供給できるようになっている。
【００１４】
混合顆粒物を燃料にすることによる熱風発生燃焼装置は、円筒状で内寸５００ｍｍ〜１５００ｍｍ、外寸９００ｍｍ〜２０００ｍｍで、高さ１５００ｍｍ〜３０００ｍｍであり、燃焼効率を高めるために、燃料を空気流とともに内壁に沿ってラセン状に上昇させるために、円筒状燃焼部の縦方向に4〜10箇所の空気吹き込み口を設置して、燃料の投入口の下位での各高さ位には4〜8箇所に空気吹き込みノズルを取り付けて、その空気風速を50ｍ３／分〜100ｍ３／分で、ノズルの方向を中心点に対して１５〜３０°の角度にして、さらに燃料投入口の直下には燃料の空気による攪拌のために空気吹き込みノズルを２〜３箇所取り付けている。
【００１５】
燃料投入口の上位での各高さ位にも4〜8箇所に空気吹き込みノズルを取り付けて、ノズルの方向を中心点に直角にしている。
混合顆粒物を燃料にすることによる熱風発生燃焼装置は、装置の底部に高温溶融物に対応できる耐火物を敷いて、アッシュとして粉末、塊状物で取り出すようにしている。
【００１６】
２００℃〜５００℃の温風を発生できる送風・熱交換装置は、サイクロンと配管によって熱交換を行なって２００℃〜５００℃熱風を発生させる家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置である。
【００１７】
燃焼を完成させる熱風発生の燃焼部と、前記の燃焼ガスをサイクロン内で集塵処理する熱交換部と、前記熱交換器で得られた熱風を乾燥機に送り、乾燥機は、ロータリーキルン型、又はジャケット付き攪拌式乾燥機であって、家畜糞を間接・直接に乾燥する家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムである。
【００１８】
熱風によって含水率の高い家畜糞を乾燥できる混合式乾燥装置は、家畜糞の７０重量％以上の高含水畜産廃棄物をホッパーに投入して、当該ホッパーの下部に設置された回転羽付横型撹拌機によって十分に混合して、熱交換機から排出された熱風ガスをジャケット付き容器に間接、直接に供給しながら  家畜糞を攪拌を十分に行って、５０重量％以下の家畜糞の水分率に乾燥させる家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は以上の構成よりなるものであり、牛糞の家畜糞などの含水有機廃棄物と木屑の破砕物を燃料として、これによれば熱源循環機構と排熱回収機構とを有しているので、より一層の省資源化と無公害化の推進が図れる。しかも、二次利用可能な含水有機廃棄物、とくに牛糞を同時的に燃料と敷料と肥料として資源回収できるので産業上の利用価値が大きい。発生する熱源は、乾燥機や、ビニールハウスなどの温室に熱源として使用できるものである。また有効な敷料と肥料としても生産できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】フロー図
【図２】システム配置図
【図３】システム配置の断面図
【図４】顆粒、混合装置と熱風発生燃焼装置の断面図
【図５】顆粒、混合装置と熱風発生燃焼装置の平面図
【図６】熱交換装置  (a)平面図  (b)正面図  (ｃ)側面図
【図７】マルチサイクロン装置  (a)平面図  (b)正面図
【図８】攪拌式乾燥機装置の側面図
【図９】攪拌式乾燥機装置の平面図
【図１０】攪拌式乾燥機装置の断面図
【図１１】キルン式乾燥機装置の側面図
【図１２】キルン式乾燥機装置の平面図
【図１３】キルン式乾燥機装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について図面を参照して以下説明する。
図１に家畜排泄物からの肥料、燃料、敷材、熱源を効率的に製造するフローを示す。また図２と図３に本発明における装置の配置図を示した。図４、図５に顆粒、混合装置と熱風発生燃焼装置、図６に熱交換装置、図７にマルチサイクロン装置、図８、図９、図１０に攪拌式乾燥装置を示した。
【００２２】
まず乾燥家畜排泄物と木屑の破砕物を図３に示すようなホッパー付スクリュー式フィーダーの上段の撹拌付ホッパーに投入して十分に混合して、燃料としての有機廃棄物と木屑の混合物を順次下段に移載しながら、二段式スクリューフィーダーに進行させる燃料供給する。
【００２３】
前記供給された燃料を図３  に示すように円筒状の燃焼部の中段位から投入し、空気吹き込み口を複数個に設けて、燃焼部内の空気流を内壁に沿ってラセン状に上昇するようにして、燃焼の促進箇所にさらに空気吹き込み口を設けて、燃焼を完成させる。
【００２４】
前記の燃焼ガスを図４に示すように熱交換器に送り、空気ブロワーから空気を送風して、燃焼ガスの熱交換を行なって高温の熱風を発生させる。一方前記熱交換された排気ガスは、熱交換機付マルチサイクロン式集塵器内で塵を処理して煙突にて排出する。前記熱交換器で得られた熱風を有効利用するための送風機能付の熱風発生部とからなっている。
【実施例１】
【００２５】
燃料、肥料製造の操作手順を以下に示す。
水分３０％程度の乾燥された牛糞２４０ｋｇと製材所から排出された０．１〜７ｍｍ程度に粉砕された木屑２４０ｋｇと1対１の重量比で２ｍ２のサイロ（ホッパー）に一回分として投入された。
【００２６】
ホッパー付スクリュー式フィーダー（直径７５０ｍｍで、長さ１６７０ｍｍ）の上段の撹拌機付ホッパーに投入して十分に混合顆粒にして、さらに混合を十分に行なうために二段目の下段のスクリューフィーダー（直径１２０ｍｍで、長さ２３９５ｍｍ）に落下させて燃焼室に供給される。この（２mmから２０ｍｍ）顆粒物を直径１２０ｍｍで、長さ２３９５ｍｍの下段スクリューフィーダーによって燃焼室に定量的に供給される。
【００２７】
牛糞と木屑の混合顆粒物の供給量は約０．８ｋｇ／分であり、燃焼機の燃焼室内として円筒状であって下部から５００ｍｍのところに燃料投入口される。燃焼機は高さ２１００ｍｍ、半径５００ｍｍの円筒状で、燃焼室内は内径６００ｍｍで。高さ２０００ｍｍで、内部に燃料を空気流とともに内壁に沿ってラセン状に上昇させるために、円筒状燃焼部の縦方向に８箇所の空気吹き込み口を設置して、燃料の投入口の下位での各高さ位には6箇所に空気吹き込みノズルを取り付ける。
【００２８】
空気供給ファンによって、全体の空気風速を５０ｍ３／秒で送風して、下部の空気供給のノズルは内径１０ｍｍのパイプであって、下部の各ノズルの方向を燃焼室の中心点に対して３０°の角度にして、さらに燃料投入口の直下には空気吹き込みノズルを3箇所取り付けており、燃料投入口の上位での各高さ位にも3箇所に同様な形状の空気吹き込みノズルを取り付けて、ノズルの角度、方向を中心点に直角にしている。
【００２９】
図４の２０に示すようにこの出口の燃焼室出口温度は８８０℃〜１０００℃であった。この燃焼ガスを幅６００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、高さ１３０６ｍｍの熱交換機に送られた。この熱交換機は熱交換面積を１１．３ｍ２であって、ブロワーで送風する空気が熱交換するとき、流風が蛇行するようにして熱交換の効率を高めた。そのために交換器の内部に仕切り板を入れた。交換機の内部には空気ブロワーから空気を３５ｍ３/分の流速で送風して、熱交換を行なって図４の２１に示すように３５０℃〜４００℃の高温の熱風を発生させた。
【００３０】
このように３５０℃付近の熱風を３５ｍ３／分で連続して取り出すことが出来た。この熱風は部分的に乾燥に使用するための熱源として利用することができた。
【００３１】
燃焼室からの８８０℃〜１０００℃熱風を熱交換させて、３５０℃〜４００℃の熱風にして、攪拌式乾燥装置に供給した。攪拌式乾燥装置内の原料投入扉（図３の１７）制御装置、図２の１３の投入扉ボタンを押し扉開け、攪拌羽は左右あり内回り、外回りと５分間隔で作動できる。乾燥させる原料として水分７０重量％〜８０重量％の家畜排泄物を原料投入口から８ｍ３程投入させた。容積１０ｍ３の（横６２００mｍ幅２３００mｍ高さ２１５０ｍｍ）攪拌式乾燥装置であって、バッチ式で行った。
【００３２】
当該乾燥装置では約５時間の稼働で、家畜排泄物の水分率が５０重量％程度低下された。攪拌を止め図２の１８の排出扉を開け、左右の攪拌を逆の右周のみにして、内容積物を外部へ約６ｍ３程度排出させた。
【００３３】
この５０重量％水分含有物は、肥料とするために発酵させることが必要である。そのためにこの５０％程度の水分含有の牛糞に、菌体を混ぜて、別装置の発酵装置に入れる。乾燥装置で加熱されているために、従来の発酵方法より早く発酵しやすく、牛糞の温度が８０℃(任意で設定可能)で加熱されているために、雑菌や外来種子などが死滅する利点もある。発酵が終わったものは有効な肥料となる。また、燃焼装置から排出されるアッシュはリン酸分、カリ分を含むので、その一部を混合させると出た灰を混ぜて、付加価値を付けた肥料となった。
【実施例２】
【００３４】
実施例１で製造した水分５０重量％の乾燥牛糞を用いて燃料用，あるいは家畜の敷材とした水分３０重量％の乾燥牛糞を製造した、前記の水分含有率５０重量％家畜排泄物を（図３の１７）を押し扉開け、攪拌羽は左右あり内回り、外回りと５分間隔で作動できる攪拌乾燥機へ投入して、さらに４時間程度乾燥操作を行う。その結果で水分３０％から３５％の乾燥牛糞ができた。このものは燃料として、また家畜の敷材として利用できるものであった。
【００３５】
熱風発生させる燃焼装置は、燃料の供給を高めて運転すると、９００℃以上の温度になると自動的に低速運転に切り替わり、それ以上の温度上昇を防ぐようにしている。また温度が７００℃以下の温度に下がった場合には燃料の供給を高めて、燃焼温度を高温になるように切り替わるようにしている。
【００３６】
乾燥装置についても、内容積物の牛糞の乾燥温度が８０℃（任意で設定可能）以上になると、熱風を外気にバイパスさせ、構内の温度上昇を防いた。乾燥物の牛糞の燃焼、爆発、火災が起こらないように、温度コントロールを施している。
【００３７】
さらに熱交換された燃焼排ガス、および攪拌式乾燥機から排出されるガスは熱交換面積を２．５３ｍ２である熱交換機付マルチサイクロンの集塵機に送って、ごみ、塵などを回収して排出した。集塵機の排出時の温度は１１０℃程度であった。白煙も臭いもない排気ガスであった。
【実施例３】
【００３８】
実施例１と燃料の比率の違いを示したもので、燃料、敷材を主として製造である。
水分30％程度の乾燥された牛糞３００ｋｇと製材所から排出された０．１〜７ｍｍ程度に粉砕された木屑２００ｋｇと１．５対１の重量比で２ｍ３のサイロ（ホッパー）に一回分として投入された。
【００３９】
ホッパー付スクリュー式フィーダー（直径７５０ｍｍで、長さ１６７０ｍｍ）の上段の撹拌機付ホッパーに投入して十分に混合顆粒にして、さらに混合を十分に行なうために二段目の下段のスクリューフーダー（直径１２０ｍｍで、長さ２３９５ｍｍ）に落下させて燃焼室に供給される。この顆粒物を直径１２０ｍｍで、長さ２３９５ｍｍの下段スクリューフィーダーによって燃焼室に定量的に供給される。
【００４０】
牛糞と木屑の混合物の供給量は約０．７ｋｇ／分であり、燃焼機の燃焼室内として円筒状であって下部から５００ｍｍのところに燃料投入口される。燃焼機は高さ２１００ｍｍ、半径５００ｍｍの円筒状で、燃焼室内は内径６００ｍｍで。高さ２０００ｍｍで、内部に燃料を空気流とともに内壁に沿ってラセン状に上昇させるために、円筒状燃焼部の縦方向に８箇所の空気吹き込み口を設置して、燃料の投入口の下位での各高さ位には６箇所に空気吹き込みノズルを取り付けた。
【００４１】
空気供給ファンによって、全体の空気風速を５０ｍ３／分で送風して、下部の空気供給のノズルは内径１０ｍｍのパイプであって、下部の各ノズルの方向を燃焼室の中心点に対して３０°の角度にして、さらに燃料投入口の直下には空気吹き込みノズルを3箇所取り付けており、燃料投入口の上位での各高さ位にも3箇所に同様な形状の空気吹き込みノズルを取り付けて、ノズルの角度、方向を中心点に直角にしている。
【００４２】
図１の14に示すようにこの出口の燃焼室出口温度は８００℃〜９５０℃であった。この燃焼ガスを幅６００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、高さ１３０６ｍｍの熱交換機に送られた。この熱交換機は熱交換面積を１１．３ｍ２であって、ブロワーで送風する空気が熱交換するとき、流風が蛇行するようにして熱交換の効率を高めた。
【００４３】
そのために交換器の内部に仕切り板を8枚入れた。また空気との熱交換するために、７６ｍｍ径の金属パイプを32本並列にして、パイプを空間容積で２０％縦型に取り付けて、交換機の内部には空気ブロワーから空気を３５ｍ３/秒の流速で送風して、熱交換を行なって３００℃〜３５０℃の高温の熱風を発生させた。
【００４４】
このように350℃付近の熱風を３５ｍ３／分で連続して取り出すことが出来た。この熱風は部分的に温室とか他の暖房、乾燥に使用するための熱源として利用することができた。
燃焼室からの８００℃〜９５０℃熱風を熱交換させて、３００℃〜３５０℃の熱風にして、攪拌式乾燥装置に供給した。攪拌式乾燥装置内の原料投入扉を押し扉開け、攪拌羽は左右あり内回り、外回りと５分間隔で作動できる。乾燥させる原料として水分７０重量％〜８０重量％の家畜排泄物を原料投入口から８ｍ３程投入させた。操作は容積１０ｍ３の攪拌式乾燥装置であって、バッチ式で行った。
【００４５】
当該乾燥装置では約６時間の稼働で、家畜排泄物の水分率が５０％程度低下された。攪拌を止め、左右の攪拌を逆の右周のみにして、内容積物を外部へ６ｍ３程度排出させた。この５５％水分含有物は、肥料とするために発酵させることが必要である。
【００４６】
そのためにこの５５％程度の水分含有の牛糞に、菌体を混ぜて、別装置の発酵装置に入れる。乾燥装置で加熱されているために、従来の発酵方法より早く発酵しやすく、牛糞の温度が８０℃(任意で設定可能)で加熱されているために、雑菌や外来種子などが死滅する利点もある。発酵が終わったものは有効な肥料となる。また、燃焼装置から排出されるアッシュはリン酸分、カリ分を含むので、その一部を混合させると出た灰を混ぜて、付加価値を付けた肥料となった。
【００４７】
熱風発生させる燃焼装置は、燃料の供給を高めて運転すると、９００℃以上の温度になると自動的に低速運転に切り替わり、それ以上の温度上昇を防ぐようにしている。また温度が７００℃以下の温度に下がった場合には燃料の供給を高めて、燃焼温度を高温になるように切り替わるようにしている。
【００４８】
乾燥装置についても、内容積物の牛糞の乾燥温度が８０℃（任意で設定可能）以上になると、熱風を外気にバイパスさせ、構内の温度上昇を防いた。乾燥物の牛糞の燃焼、爆発、火災が起こらないように、温度コントロールを施している。
【００４９】
さらに熱交換された燃焼排ガス、および攪拌式乾燥機から排出されるガスは熱交換面積を２．５３ｍ２である熱交換機付マルチサイクロンの集塵機に送って、ごみ、塵などを回収して排出した。集塵機の排出時の温度は１１０℃程度であった。白煙も臭いもない排気ガスであった。
【実施例４】
【００５０】
実施例１の燃焼装置と熱交換装置と乾燥装置の構造を部分的に変えて、肥料と熱源としての熱風を取り出すものである。
水分３０％程度の乾燥された牛糞２４０ｋｇと製材所から排出された０．１〜７ｍｍ程度に粉砕された木屑２４０ｋｇと1対１の重量比で２ｍ２のサイロ（ホッパー）に一回分として投入された。
【００５１】
ホッパー付スクリュー式フィーダー（直径７５０ｍｍで、長さ１６７０ｍｍ）の上段の撹拌機付ホッパーに投入して十分に混合顆粒にして、さらに混合を十分に行なうために二段目の下段のスクリューフーダー（直径１２０ｍｍで、長さ２３９５ｍｍ）に落下させて燃焼室に供給される。この顆粒物を直径１２０ｍｍで、長さ２３９５ｍｍの下段スクリューフィーダーによって燃焼室に定量的に供給される。
【００５２】
牛糞と木屑の混合物の供給量は約1ｋｇ／分であり、燃焼機の燃焼室内として円筒状であって下部から５００ｍｍのところに燃料投入口される。燃焼機は高さ２１００ｍｍ、半径５００ｍｍの円筒状で、燃焼室内は内径６００ｍｍで。高さ２０００ｍｍで、内部に燃料を空気流とともに内壁に沿ってラセン状に上昇させるために、円筒状燃焼部の縦方向に8箇所の空気吹き込み口を設置して、燃料の投入口の下位での各高さ位には6箇所に空気吹き込みノズルを取り付けた。
【００５３】
空気供給ファンによって、全体の空気風速を５０ｍ３／秒で送風して、下部の空気供給のノズルは内径１０ｍｍのパイプであって、下部の各ノズルの方向を燃焼室の中心点に対して３０°の角度にして、さらに燃料投入口の直下には空気吹き込みノズルを3箇所取り付けており、燃料投入口の上位での各高さ位にも３箇所に同様な形状の空気吹き込みノズルを取り付けて、ノズルの角度、方向を中心点に直角にしている。
【００５４】
図４の２０に示すようにこの出口の燃焼室出口温度は８８０℃〜１０００℃であった。この燃焼ガスを幅６００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、高さ１３０６ｍｍの熱交換機に送られた。
【００５５】
この熱交換機は熱交換面積を１１．３ｍ２であって、ブロワーで送風する空気が熱交換するとき、流風が蛇行するようにして熱交換の効率を高めた。そのために交換器の内部に仕切り板を8枚入れた。また空気との熱交換するために、７６ｍｍ径の金属パイプを32本並列にして、パイプを空間容積で20％縦型に取り付けて、交換機の内部には空気ブロワーから空気を３５ｍ３/分の流速で送風して、熱交換を行なって350℃〜４００℃の高温の熱風を発生させた。
【００５６】
このように３５０℃付近の熱風を３５ｍ３／分で連続して取り出すことが出来た。この熱風は部分的に温室とか他の暖房、乾燥に使用するための熱源として利用することができた。
燃焼室からの７００℃〜８００℃熱風を熱交換させて、３５０℃〜４００℃の熱風にして、攪拌式乾燥装置に供給した。攪拌式乾燥装置内の原料投入扉を押し扉開け、攪拌羽は左右あり内回り、外回りと５分間隔で作動できる。乾燥させる原料として水分７０％〜８０％の家畜排泄物を原料投入口から４ｍ３程投入させた。容積５ｍ３（横４０００mｍ幅２０００mｍ高さ２０００ｍｍ）の攪拌式乾燥装置であって、バッチ式で行った。
【００５７】
熱風発生装置から熱交換のサイクロンを通り、３００℃から４００℃熱風にして、攪拌式乾燥装置にして送風された。当該乾燥装置では約４時間の稼働で、家畜排泄物の水分率が５０％程度低下された。攪拌を止め、左右の攪拌を逆の右周のみにして、内容積物を外部へ６ｍ３程度排出させた。
【００５８】
この５０重量％水分含有物は、肥料とするために発酵させることが必要である。そのためにこの５０％程度の水分含有の牛糞に、菌体を混ぜて、別装置の発酵装置に入れる。乾燥装置で加熱されているために、従来の発酵方法より早く発酵しやすく、牛糞の温度が８０℃(任意で設定可能)で加熱されているために、雑菌や外来種子などが死滅する利点もある。発酵が終わったものは有効な肥料となる。また、燃焼装置から排出されるアッシュはリン酸分、カリ分を含むので、その一部を混合させると出た灰を混ぜて、付加価値を付けた肥料となった。
【実施例５】
【００５９】
実施例１の燃焼装置と熱交換装置の構造を同じくして、を攪拌式から図１２〜１３に示すようなロータリーキルン式に乾燥装置を変えて、燃料、敷材、肥料としての熱風を取り出すものである。
実施例１と同様に燃料、敷料を得た結果となった。
「比較例１」  
【００６０】
実施例１と同じような装置と操作によって、牛糞のそのままを使用したが、原料供給部で顆粒がうまく行かず、燃焼装置では温度も上がらず、自燃しなかった。
「比較例２」    
【００６１】
比較例１で、燃焼温度を十分に取れないために、製材所から排出された０．１〜７ｍｍ程度に粉砕された木屑５６０ｋｇのみを２ｍ２のサイロ（ホッパー）に一回分として投入した。
【００６２】
図４の２０  に示すようにこの出口の燃焼温度は１０００℃〜１１００℃であった。この燃焼ガスを幅６００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、高さ１３１６ｍｍの熱交換機に送られた。この熱交換機は熱交換面積を１１．３ｍ２であって、ブロワーで送風する空気が熱交換するとき、流風が蛇行するようにして熱交換の効率を高めた。
【００６３】
そのために交換器の内部に仕切り板を8枚入れた。また空気との熱交換するために、７６ｍｍ径の金属パイプ付交換器を３２本並列にして、パイプを空間容積で20％縦型に取り付けて、交換機の内部には空気ブロワーから空気を３５ｍ３/秒の流速で送風して、熱交換を行なって３５０℃高温の熱風を発生させる。さらに熱交換された燃焼排ガスは熱交換面積を２．５３ｍ２である熱交換機付マルチサイクロンの集塵機に送って、ごみ、塵などを回収して排出した。
【００６４】
集塵機の排出時の温度は１１０℃程度であった。白煙も臭いもない排気ガスであった。このように３５０℃付近の熱風を３５ｍ３／分で取り出すことが出来た。この温度を連続して取り出すことができた。しかし燃料としての牛糞の使用が困難であった。
「比較例３」
【００６５】
実施例１で発生した交換機後の熱風が図４の２０に示す温度が２００℃以下の熱風では乾燥の時間がかかった。
【符号の説明】
【００６６】
１    ホッパー（顆粒、混合装置）
２    攪拌,１次スクリューモーター
３    ２次スクリューモーター
４    詰まりセンサー
５    排気ファン
６    燃焼室
７    点検口
８    熱交換
９    マルチサイクロン
１０  灰出し扉
１１  熱交換灰出し扉
１２  覗き窓
１３  制御盤
１４  乾燥機排気
１５  乾燥機投入扉モーターシリンダー
１６  乾燥機排出扉モーターシリンダー
１７  乾燥機投入扉
１８  乾燥機排出扉
１９  熱風配管
２０  燃焼室温度計
２１  熱交換出口温度計
２２  乾燥機攪拌羽
２３  乾燥機攪拌モーター
２４  定量器攪拌軸
２５  １次スクリュウーフィーダー
２６  ２次スクリュウーフィーダー
２７  オイルバーナー
２８  給気ファン
２９  熱交換パイプ
３０  熱交換ファン
３１  オイルタンク
３２  耐火キャスター
３３  熱交換用空気口
３４  熱風発生装置排気通り口
３５  間仕切り板
３６  マルチサイクロン用灰出し口
３７  マルチサイクロン用パイプ
３８  熱風発生装置排気出口
３９  排熱取り出し口
４０  熱交換用空気入り口
４１  上部エアーノズル
４２  下部エアーノズル
４３  空気供給室
４４  ダンパー
４５  キルン
４６  ガイド
４７  駆動用モーター
４８  定量機
４９  搬送コンベア
５０  投入ホッパー
５１  搬出口
５２  メインローラー
５３  駆動用スプロケット
５４  3位置制御バーナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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