(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送物体を掻き出すブレードあるいはバケット等の多数の受け体をチェーン等の無端紐状体により所定の間隔で連結した可撓性の無端状搬送手段を、外側から加熱可能な円筒体内に循環移動するように設けて形成してなるパイプコンベヤを、直管路と曲管路でつづれ折りに蛇行した加熱円筒部を有する無端搬送路に形成し、該加熱円筒部を囲むように外套壁を形成すると共に該外套壁と加熱円筒体との間に仕切り壁を設けてジグザグ状の熱風通路を形成して加熱炉を形成し、該加熱炉の底部近傍に加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉を連設して、前記加熱円筒部を熱風により外側から加熱して含水有機性廃棄物を乾燥及び炭化処理する方法に於いて、前記加熱円筒部の最上段の一端に設けた供給口に余分な空気を取り入れないようにして供給装置から含水有機性の被処理物を投入して、前記パイプコンベヤにより被処理物を順次下段の加熱円筒体へ移送しつつ、上段の加熱円筒部内で乾燥処理をして、次いで下段の加熱円筒部内で炭化処理をして、前記加熱円筒部の最下段の一端に設けた排出口から排出装置へ炭化物を送り出して、外部から空気が吸入されないようにして排出装置から貯溜タンクへ排出することを特徴とする有機性廃棄物を加熱処理する方法。
【請求項２】
移送物体を掻き出すブレードあるいはバケット等の多数の受け体をチェーン等の無端紐状体により所定の間隔で連結した可撓性の無端状搬送手段を、外側から加熱可能な円筒体内に循環移動するように設けて形成してなるパイプコンベヤを、直管路と曲管路でつづれ折りに蛇行した加熱円筒部を有する無端搬送路に形成し、該加熱円筒部を囲むように外套壁を形成すると共に該外套壁と加熱円筒体との間に仕切り壁を設けてジグザグ状の熱風通路を形成して加熱炉を形成し、該加熱炉の底部近傍に加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉を連設して、前記加熱円筒部を熱風により外側から加熱して有機性廃棄物を処理する方法に於いて、前記加熱円筒部の最上段の一端に設けた供給口に供給装置から有機性物質を含む被処理物を投入して、前記パイプコンベヤにより被処理物を順次下段の加熱円筒体へ移送しながら加熱処理をして、有機性物質を分解除去することを特徴とする有機性廃棄物を加熱処理する方法。
【請求項３】
移送物体を掻き出すブレードあるいはバケット等の多数の受け体をチェーン等の無端紐状体により所定の間隔で連結した可撓性の無端状搬送手段を、外側から加熱可能な円筒体内に循環移動するように設けて形成してなるパイプコンベヤを、直管路と曲管路でつづれ折りに蛇行した加熱円筒部を有する無端搬送路に形成し、該加熱円筒部を囲むように外套壁を形成すると共に該外套壁と加熱円筒体との間に仕切り壁を設けてジグザグ状の熱風通路を形成して加熱炉を形成し、該加熱炉の底部近傍に加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉を連設して、前記加熱円筒部を熱風により外側から加熱して有機性廃棄物を処理する方法に於いて、前記加熱円筒部の最上段の一端に設けた供給口に供給装置から有機性物質を含む被処理物を投入して、前記パイプコンベヤにより被処理物を順次下段の加熱円筒体へ移送しながら加熱処理をすると共に、前記加熱円筒部で発生した乾溜、分解ガス等の気化ガスを、加熱円筒部の水平路先端開口部に連結した排気ダクトを通して燃焼空気の供給流によるベンチュリー効果により吸引、混合して熱風発生炉内で燃焼させることを特徴とする有機性廃棄物を加熱処理する方法。
【請求項４】
移送物体を掻き出すブレードあるいはバケット等の多数の受け体をチェーン等の無端紐状体により所定の間隔で連結した可撓性の無端状搬送手段を、外熱式に加熱可能な円筒体内に循環移動するように設けて形成してなるパイプコンベヤを、直管路と曲管路でつづれ折りに蛇行形成した加熱円筒部を有する無端搬送路に形成すると共に該無端搬送路に被処理物の供給部と排出部とを設けて、前記加熱円筒部を囲むように外套壁を形成すると共に該外套壁と加熱円筒体との間に仕切り壁を設けてジグザグ状の熱風通路を形成して加熱炉を形成し、該加熱炉の底部近傍に加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉を連設して、前記加熱円筒部を熱風により外熱式に加熱するようにしたことを特徴とする有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項５】
移送物体を掻き出すブレードあるいはバケット等の多数の受け体をチェーン等の無端紐状体により所定の間隔で連結した可撓性の無端状搬送手段を、外側から加熱可能な円筒体内に循環移動するように設けて形成してなるパイプコンベヤを、直管路と曲管路でつづれ折りに蛇行形成した加熱円筒部を有する無端搬送路に形成すると共に該無端搬送路に被処理物の供給部と排出部とを設けて、前記加熱円筒部を囲むように外套壁を形成すると共に該外套壁と加熱円筒体との間に仕切り壁を設けてジグザグ状の熱風通路を形成して加熱炉を形成し、該加熱炉の底部近傍に加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉を連設して、前記加熱円筒部を熱風により外側から加熱するように構成して、前記加熱円筒部の最上段の一端部に被処理物を供給する供給装置を、また、加熱円筒部の最下段の一端部に既処理物を排出する排出装置を設けて、前記パイプコンベヤにより被処理物を上段の加熱円筒部から下段の加熱円筒部へ移送しながら加熱処理するように形成してなることを特徴とする有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項６】
移送物体を掻き出すブレードあるいはバケット等の多数の受け体をチェーン等の無端紐状体により所定の間隔で連結した可撓性の無端状搬送手段を、外側から加熱可能な円筒体内に循環移動するように設けて形成してなるパイプコンベヤを、上下方向に螺旋状に蛇行形成した加熱円筒部を有する無端搬送路に形成すると共に該無端搬送路に被処理物の供給部と排出部とを設けて、前記加熱円筒部を囲むように外套壁を形成すると共に該外套壁と加熱円筒体との間に仕切り壁を設けてジグザグ状の熱風通路を形成して加熱炉を形成し、該加熱炉の底部近傍に加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉を連設して、前記加熱円筒部を熱風により外側から加熱するようにしたことを特徴とする有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項７】
加熱可能な円筒体内に無端状搬送手段を循環移動するように設けたパイプコンベヤをつづれ折りに蛇行形成した加熱円筒部の前記曲管路の部分を、加熱炉の外に突出せしめて無端搬送路を形成すると共に、該曲管路の部分に電気的加熱手段を設けてなることを特徴とする請求項４または５に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項８】
加熱可能な円筒体内に無端状搬送手段を循環移動するように設けたパイプコンベヤをつづれ折りに蛇行形成した加熱円筒部の前記直管路の先端部近くに、前記加熱円筒部で発生した乾溜、分解ガス等を排気するための開口を形成して、該開口を排気ダクトに連結すると共に該ダクトの先端開口部をを熱風発生炉の給気装置に連結して、前記分解ガス等を燃焼空気の供給流によるベンチュリー効果により吸引、混合して前記熱風発生炉内で燃焼させることを特徴とする請求項４ないし６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項９】
前記加熱円筒部は、熱膨張よる伸縮変形を吸収可能に直管路の下面で支持されていることを特徴とする請求項４乃至６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１０】
前記曲管路部分に設けた電気的加熱手段は、抵抗加熱、誘導加熱、または、マイクロ波加熱のいずれかの加熱手段、あるいは、これらの幾つかを組み合わせた加熱手段からなることを特徴とする請求項６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１１】
前記排気ダクトは、前記加熱円筒部で発生した分解ガス等が凝縮しないように加熱炉内に設けられてなることを特徴とする請求項７に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１２】
前記供給部及び排出部は、パイプコンベヤにより形成される無端搬送路が加熱炉の外側に導出された部分にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５に記載した機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１３】
前記供給部に設けられた供給装置は、自動開閉が可能な二重ダンパーを備えて外気の進入を遮断調整が可能なようになっていることを特徴とする請求項１２に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１４】
前記排出部に設けた排出装置は、排出物を冷却する冷却手段を設けると共に、自動開閉が可能な二重ダンパーを設けて外気の進入を遮断するよにうしたことを特徴とする請求項１２に記載した有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１５】
前記パイプコンベヤの搬送管路内に循環移動可能に設けた無端状搬送手段を構成する無端状紐体は、リンクチェーン等の多関節体または鎖体、ワイヤーロープのいずれからなることを特徴とする請求項４乃至６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１６】
前記無端状搬送手段のブレードからなる受け体は、乾溜ガス等の排気ガスが通過できるような透孔または開口が設けられていることを特徴とする請求項４乃至６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１７】
前記無端状搬送手段のブレードからなる受け体は、移送管路の断面積の６０〜８０％に形成されてなることを特徴とする請求項４乃至６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【請求項１８】
前記無端搬送路の加熱円筒部と排出部との間の管路には、既処理物を冷却するための冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項４乃至６に記載する有機性廃棄物を加熱処理する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、有機物を乾燥、炭化処理する方法と装置、中でも、多量の水分を含有する有機性廃棄物を乾燥及び炭化処理するのに適した処理方法と装置に関するもので、例えば、厩舎等の敷き藁、養鶏状の鶏糞、脱穀した籾殻、コーヒーや紅茶等の搾り滓、野菜屑その他の厨芥、ゴルフ場等の刈り芝、その他有機材料からなる産業廃棄物等々の有機性廃棄物を処理するのに適した乾燥及び炭化処理する方法とその処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
植物性の廃棄物の処理方法としては、野焼きを含めて自然乾燥させたものを焼却する方法が、従来から一般に広く採用されてきたが、近年の生活環境や社会環境の変化につれて単に焼却するだけの方法は採用できなくなり、特に、腐敗臭やその他の悪臭及び煙その他の排気ガスを伴うものは、その処理を適切に行わなければ許されなくなってきた。
【０００３】
その解決策の一つとして、特開昭５０−１３０８０３号公報に見るように、野菜や草木の屑等を乾留して焼却する処理方法が提案されているが、それは燃焼室と乾留室とを分離して設けた装置に於いて、燃焼室内に燃焼し易い木片等を投入して燃焼した熱で乾留室内に投入された野菜や草木の屑等を乾留するようにしたもので、燃焼効率が悪くて、また悪臭を発生する恐れがあるものである。
【０００４】
また、別の解決策として、特開昭５２−２１１６７号公報に見るように、厨芥や雑草等を粗砕及び異物分離した後で、ジューサー又はすりつぶし機により微細化してから一次乾燥したものを更に造粒化して、それを二次乾燥を行って、発生するガスを分離した後、有機質肥料または飼料に加工して、ガスは燃焼処理する方法があるが、これは処理に多くの手間を要し、また、刈り芝やコーヒー滓等の乾燥や炭化処理にはあまり適していない。
【０００５】
上記した従来技術を、牛舎や厩舎で使用した敷き藁や脱穀した後の籾殻、砂を含有する刈り芝、水分を含むコーヒーや豆腐の搾り滓等に適用して処理するには、含水率が多過ぎたり、難燃性であったりして、思うような処理ができず、また、天日乾燥してから処理しようとすれば、腐敗して悪臭を放って処置に困る原因になる。
特に、ゴルフ場の刈り取った芝には、雑草と相当量の砂が混ざっており、上記のような従来の焼却装置を用いたのでは、刈り取ってすぐの生芝そのままのもを、完全に燃焼させたり、また、炭化処理することは不可能であった。
【０００６】
そこで、刈り芝や籾殻等の多量の水分を含んだ有機物を炭化処理するものとして、特開平６−１２２８７９号公報に見るような装置があるが、それは、天井面にバーナを備えた熱輻射源を設けて、且つ、炉内を貧酸素状態に保った円筒状をしたトンネル式の乾燥炉内に、刈り芝等を撹拌しつつ移送する一対のパドルを配置して、ホッパから水分を含んだ刈り芝等を投入する投入口と、芝等から蒸発した水分を排出する排気口とを前記乾燥炉の前後端に設けると共に、先端部に設けたオーバフローシュートを介して乾燥炉よりも高い温度に保つ熱輻射源を天井面に設けた炭化炉の端部を接続して、前記乾燥炉で乾燥した芝等を炭化炉内に供給して、一対のパドルにより撹拌、移送しつつ炭化させた後、前記シュートとは反対側の端部に形成した排出口に設けた開閉弁から草炭を取り出すようにしたものである。
【０００７】
しかし、上記発明に於いては、乾燥炉及び炭化炉の天井面に熱輻射源であるバーナを設けた直熱式であるので、各炉内の温度や酸素量をそれぞれの最適な温度範囲に制御しなければならないという困難な操作が伴ったり、また、ゴルフ場の刈り芝は、延びた芝を刈り取った後で、芝生の凹凸等の傷んだ部分をなくすために、芝生の窪んだ部分に砂を入れて平らにならす作業を行なうので、多量の砂を含有しているから炭化物と砂とを分離して再利用することが望まれるが、これらの点についての考慮がなされていない。
【０００８】
そこで、これら従来技術を改良して、砂を含んだ刈り芝や多量の水分を含んだコーヒー滓等の処理に適した外熱式の炭化処理装置を、特開平８−１０４８８０号として出願人は提案している。
その発明は、内部にスクリューコンベヤを設けるか、又は、内面に螺旋状の溝を設けた円筒状の加熱内筒と該内筒を囲むように加熱路を設けて外套部を形成して、前記内筒部分を外部から加熱して間接的に乾燥、炭化するようにして外熱式の炭化処理炉を形成し、前記内部加熱筒の一方の端部に刈り取った砂混じりの芝を受入れるためのホッパーと該ホッパーの下部にスクリューフィーダを設けると共に、他方の端部には炭化処理炉で処理した芝の炭化生成物と砂とを冷却、分離する冷却分離塔を設け、炭化処理炉の外套部に熱風を供給する熱風発生炉を接続して炭化処理装置を構成したものである。
【０００９】
しかし、上記発明は、焼成炉を一基の加熱筒で構成しているので焼成処理量には制限があり、この形式で処理量を大きくしようとすれば、加熱筒部分を大径にするか、または、加熱筒を長尺のものにしたり、あるいは、ロータリーキルン式にすることが必要となる。
そのように装置が大型化すると、装置を設置するのに広い場所が必要となり、また、所定の温度に加熱するのに時間がかかると同時に、装置を気密に保つ構造が複雑になり、維持費が嵩むことが分かったので、上記発明を更に改良した先行技術として、出願人は特開平９−６７５８０号に記載するような発明を提案している。
【００１０】
上記発明は、図８に示すように、内部に設けた移送、攪拌部材５４の両端を軸支してなる外熱式の円筒体（加熱シリンダー）５２を加熱炉５１内に横置にして複数多段状に重ねて配置して、該円筒体の端部間に開閉装置を設けた連通路を介して連結して加熱円筒部を形成すると共に、該加熱円筒部を囲む加熱炉の外套壁５３と前記円筒体５２間に仕切り壁５３ｅを並列のジクザク状に設けて各円筒体外周面を加熱するための熱風通路５３ｄを連続状に形成して加熱処理部を形成して、該加熱処理部の底部近傍に熱風発生炉５５を連設して、熱風発生炉の熱風吹出し口５５ｃを前記熱風通路の最下端部の熱風供給口に連結して含水有機廃棄物の乾燥、炭化処理する装置本体を構成して、前記加熱処理部の最上段に位置する前記円筒体に被処理物投入口５２ｅを設けると共に、最下段に位置する前記円筒体に処理物排出口５２ｆを設けて、熱処理部前半のやや低温に保つ乾燥処理帯域５２ａと加熱処理部後半の高温で酸欠状態に保つ炭化処理帯域５２ｃとを形成して、含水有機性廃棄物を連続的に乾燥、炭化処理可能とし、且つ、前記各円筒体の一端部にそれぞれ排気口を設けて、切り換え装置を有するダクト５６により各排気口を連結すると共に排煙装置５８及び熱風発生炉５５に連結した含水有機性廃棄物を乾燥及び炭化処理するようにした装置である。
【００１１】
このような構成をした含水有機性廃棄物を乾燥及び炭化処理する装置は、従来の装置に比べて、有機性廃棄物を効率よく乾燥することができると共に、確実に炭化をすることがてきることが確認できた。
しかしながら、上記発明に於いては、移送、攪拌手段に通常のスクリューコンベヤーを用いているので、加熱円筒体を形成するシリンダーのライナー面とスクリューとの間に噛み込みが生じて移送が停止したり、加熱円筒体のライナー面やスクリューを傷めることがあったり、また、排気用のダクトを加熱炉の外側に保温手段を施した状態にして設けても、ダクト内に排気ガス中の成分が凝縮して腐食の原因になったり、ダクトを閉塞する原因になったりすることも分かった。
【００１２】
円筒体やその他の形状をした移送管路からなる移送装置に於いて、管路内に設ける移送手段としては、従来からスクリューコンベヤが一般的に用いられてきたが、スクリューコンベヤを用いた場合には、装置を小型にできて、簡単ではあるが、上記したような欠点もある。
そこで、このような移送装置に於いて、スクリューコンベヤに代わる移送手段を用いたものとして、特開平６−４８５４１号公報に見るように、特殊ブレードをチェーンにより多数連結した移送手段を用いたパイプコンベヤ、あるいは、特開平１０−３８２４１号公報に見るように、バケットをチェーンにより多数連結した移送手段を用いたバケットコンベヤ等があるが、これらの移送手段を用いた移送装置の場合には、従来のスクリューコンベヤ装置のように、移送手段と円筒体管路との間に噛み込みが生じて移送が停止したり、円筒体の内面や移送手段を傷めるようなことがないのが分かった。
【００１３】
そこで、このような移送手段を用いることにより、上記した発明のような構成をした乾燥、炭化装置に於いて、大量の砂が混ざった刈り芝や硬い不燃物が混ざった有機性廃棄物を、加熱円筒体内で攪拌、移送しながら乾燥処理や炭化処理を行っても、前記処理装置の加熱円筒体やスクリューを傷めることがないような構造をした処理装置となすと共に、該処理装置に於いて発生する乾溜ガスその他の気化ガスが排気ガスとして排出される際に、排気用のダクト内で排気ガス中の成分が凝縮してダクトを腐食したり、環境への悪影響をもたらしたりすることがない処理装置を開発することにした。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ゴルフ場等の刈り芝やコーヒーや紅茶等の搾り滓、工場から排出される有機性材料等の廃棄物を回収して乾燥及び炭化処理を行うために、環境を害せずに、また、衛生的に効率よく処理を行うことができてると共に、炭化処理された炭化物を砂その他の非炭化物と分離して再利用することができて、且つ、処理装置の加熱円筒体や移送手段を傷めることがなくて、そして、簡単に無理なく乾燥、炭化処理の操作が行えるようにした効率の良い乾燥、炭化処理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
刈り芝等の含水有機性廃棄物を乾燥、炭化処理するための加熱処理部を、外熱式の円筒体を複数個横置きにして多段状に重ねた状態に配置して、該円筒体の端部を連結してループ状に連続形成した加熱円筒体を加熱炉内に設けて、前記加熱円筒体の内部には有機性廃棄物の移送に適した特殊なブレードをチェーン等の連結手段により連続状に多数連結した移送手段を循環移動するように設けたパイプコンベヤにより構成して、乾燥、炭化処理装置の本体を形成する。
【００１６】
そして、前記パイプコンベヤの加熱円筒体の間に仕切り体を設けて、該円筒体を外側から加熱するための熱風通路をジクザク状に形成した多段階状の加熱処理部を形成して、前記加熱円筒体の前段部を乾燥処理部となすと共に後段部を炭化処理部となして、前記最上段の円筒体の一端部を加熱炉の外に導出して含水有機性廃棄物を供給する供給装置を連設すると共に、最下段の円筒体の一端部を加熱炉の外に導出して炭化処理部で処理した炭化生成物を冷却して排出する排出装置を設けて、前記加熱炉外に導出した円筒体を連結する部分に前記パイプコンベヤの移送手段を循環移動させる駆動装置を設けて、有機性廃棄物を攪拌、移動させながら乾燥、炭化処理可能とする。
【００１７】
また、前記加熱炉の下部または近傍には、加熱炉内に熱風を供給するための熱風発生炉を設けて、該熱風炉の噴き出し口と加熱炉の下部の熱風供給口とを連結すると共に、多段状に配置した前記加熱円筒体の各水平端部には乾溜ガス等を導出する排気管を連結して設けて、該排気管の一端を熱風発生炉に燃焼用空気を供給する給気装置のノズルに連結して、排気ガスを空気と混合して熱風発生炉で燃焼させるようにして、含水有機性廃棄物を乾燥、炭化処理するのに適した装置を構成する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
外側から加熱可能な複数個の円筒体を横置きにして多段状に重ねた状態に配置して、該円筒体の端部を連結してつづら折り状に形成せしめた加熱円筒体２を加熱炉１内に配置して、前記加熱円筒体２の内部には有機性廃棄物を移送するのに適した独特な構造をしたブレード４ａをチェーン等の連結手段４ｂにより連続状に多数連結して形成した移送手段４を外部から循環移動できるように設けてパイプコンベヤ５を形成すると共に、前記加熱円筒体２の最上段の一端部２ａを加熱炉１の外に導出して被処理物を供給する供給口６を設けると共に、最下段の一端部２ｂを加熱炉１の外に導出して既処理物を排出する排出口７を設けて、前記加熱炉１の外に導出した前記円筒体の両端部２ａ，２ｂを連結してループ状をした循環移送管路を形成すると共に、前記移送手段４を循環移動させるための駆動装置８を設けて、乾燥、炭化処理を行う加熱処理装置の本体を構成する。
【００１９】
そして、前記加熱円筒体２の間を仕切る仕切り体１ｂを加熱炉１の外套壁１ａで支持するように設けて、前記円筒体を外側から加熱するための熱風通路をジクザク状に形成した多段階状の加熱処理部を形成して、前記加熱円筒体２の前段部を乾燥処理部となすと共に後段部を炭化処理部となして、前記加熱炉１の底部に加熱処理部に熱風を送風するための熱風発生炉９を設けて、前記加熱円筒体２内を前記移送手段４により攪拌、移動させながら有機性廃棄物を乾燥、炭化処理するように構成する。
【００２０】
上記のように構成した加熱処理装置に於いて、刈り芝やコーヒー滓等の多量の水分を含んだ有機物やその他の有機性廃棄物、生産現場から排出する有機性原材料の屑等からなる被処理物を原料供給装置１０のホッパー１０ｂに投入し、スクリューフィーダー１０ａの作用により前方へ送り出しながら、余分な外気が入り込まないように二重ダンパー１０ｃを開閉して、加熱円筒体２の一端部に設けた供給口６からパイプコンベヤ３内に供給する。
パイプコンベヤ３の加熱円筒部に送り込まれた有機性廃棄物は、該コンベヤ内に設けられた移送手段４のブレード４ａにより加熱円筒体２内で撹拌されながら前方へ移送されて、該円筒体の外側からの加熱により乾燥処理される。
【００２１】
乾燥処理された有機性廃棄物は、乾燥処理部よりも高い温度で外部から加熱されている炭化処理部に移送されて、乾燥処理部と同様に加熱円筒体２内をパイプコンベヤ３の移送手段４により撹拌されながら移送されて、酸欠状態下で加熱されて炭化処理される。
炭化された被処理物は、加熱円筒体２の一端部に設けた排出口７から排出装置１１へ送られて冷却された後、供給時と同様に外気が進入しないように二重ダンパー１１ｃを開閉して、スクリュコンベヤー１１ａ等により排出されて炭化生成物として貯溜槽１２に回収される。
【００２２】
【実施例】
本願発明について、以下に示すようないくつかの最適な実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例１．
図１に示したものは、本願発明の含水有機性廃棄物を乾燥、炭化等の加熱処理する装置の一つの実施例を説明するために図示した縦断面図である。
本発明の有機性物質を加熱処理する装置には、パイプコンベヤ３を構成してなる加熱円筒体２の乾燥処理部の一部を加熱炉１の外に導出して形成した供給口６に、刈り芝やコーヒー滓、その他の有機物を含む廃棄物等の被処理物（原材料）を投入する漏斗状をしたホッパー１０ｂを設けると共に被処理物を送り込むスクリューフィーダー７１０ａを内蔵した供給装置１０を、加熱円筒体の炭化処理部の一部を加熱炉１の外に導出して形成した排出口７に、乾燥及び炭化処理した既処理物を冷却する冷却装置１１ｂを設けると共に既処理物を送りだすスクリュコンベヤー１１ａ等を内蔵した排出装置１１をそれぞれ備えている。
【００２３】
前記処理装置は、加熱炉１内に外部加熱式の直円筒体２ａを横置きに複数段重ねた状態で配置して、該円筒体の端部を図６に見るようなＵ字状をした管状継ぎ手２ｂにより連結してつづら折り状の循環移送路に形成して、該円筒体の内部にブレード等からなる受け体４ａをチェーンリンク４ｂ等により多数連結してなる可撓性の移送手段４を設けてパイプコンベヤ３を形成した加熱円筒体２と、該加熱円筒体を囲むように外套壁１ａを形成した加熱炉１と、該加熱炉に熱風を供給する熱風発生炉５とにより構成されている。
【００２４】
また、前記加熱炉１内に配置されたパイプコンベヤ３を形成する前記円筒体２の間には、仕切り壁１ｂが外套壁１ａで支持されるようにして設けられて、前記熱風発生炉５からの熱風により加熱円筒体２を加熱するための熱風路１ｃがジクザグ状に形成されて、熱風による外部加熱式の熱処理部が構成されると共に、前記パイプコンベヤ３内に設けた移送手段４は、炉外に設けたモーター等により駆動されるスプロケット等８ａを備えた駆動装置８により循環駆動が可能なように張設されて循環移送路を構成している。
【００２５】
このようにして駆動される移送手段４は、図５にパイプコンベヤ３を拡大して示したように、移送管路３ｂ内に循環駆動するように張設されていて、該移送手段のチェーンリンク４ｂ等は常に管路３ｂの下面に接するようにして駆動されるので、被処理物は図に見るようにブレード等の受け体４ａの板状部分により排出方向へ引き寄せられながら移送される。
このようにして移送される過程は、図４に部分的に示すように、パイプコンベヤ３の湾曲した部分ではチェーンリンク４ｂ等の移送部材が管路３ｂの内周面に接するようにして通過するが、湾曲部を過ぎるとチェーンリンク４ｂ等は再び管路の下面に接して駆動されるので、被処理物は管路内に停溜することはない。
【００２６】
そして、前記加熱炉１下部に設けた熱風路の熱風取入れ口１ｄには熱風発生炉５の熱風噴出し口５ｄが連結され、また、前記加熱炉１上部の排気口１ｆには煙突等の排煙装置１２が連結して設けられている。
このようにして、前記加熱円筒体２と移送手段４とで循環移送を形成してなるパイプコンベヤ３は、熱風発生炉５に近い下段部分が高温で酸欠状態に保たれる炭化処理帯域を形成して、排気口１ｆに近い上段部分がやや低温に保たれる乾燥処理帯域を形成して、本願発明の有機性廃棄物を加熱処理する装置本体部が構成されている。
【００２７】
即ち、前記パイプコンベヤ３を用いた加熱処理部は、熱風発生炉５の熱風噴き出し口５ｄを通して加熱炉下部の熱風路１ｄに供給される熱風により外側から間接的に加熱される構造になっているので、熱風は加熱円筒内の被処理物の移動方向とは向流状態に送られるから、下流の加熱処理部は高温の熱風により熱せられるが、上方の加熱処理部２ａは温度下がってやや低温になった熱風により熱せられるので、上方の加熱処理部は乾燥処理に適した温度帯域に保たれるが、下方の加熱処理部は炭化処理に適した温度帯域に保たれることになる。
【００２８】
また、前記供給装置１０の先端開口部１０ｃは、モーターＭ等により自動開閉する二重ダンパー１０ｄを備えた供給調整装置１０を介して、加熱炉１内の最上部のパイプコンベヤ３の加熱処理側へ被処理物を供給する投入口６に連結されており、また、前記加熱炉１内の最下部のパイプコンベヤ３の炭化処理部の一端に設けた排出口２ｆには、加熱処理した物質を排出するための冷却装置１１ｂを設けた排出装置１１が連結されて、外気の進入を防止するようにモーターＭなどにより開閉する二重ダンパー１１ｄが設けられていて、パイプコンベヤ３からなる加熱処理部に余分な空気が入らないように最適な状態に調節されるようになっている。
【００２９】
更に、前記パイプコンベヤ３の加熱円筒部２は、円筒体の熱膨張率を吸収できるように水平部で滑り受け２ｃにより伸縮可能に支持されると共に、該水平部の各先端には、乾燥処理帯域及び炭化処理帯域で発生したガスを熱風炉５に導く排気ダクト２ｅが設けられていて、該ダクトの排出端は熱風発生炉５へ燃焼空気を供給するために設けた給気装置５ｂのノズル部５ｃに連結されてベンチュリー効果を利用して吸引排気されるようになっている。
【００３０】
上記のような構成にした本発明の有機性廃棄物の加熱処理装置に於いて、刈り芝やコーヒー滓、その他有機材料を含む含水廃棄物等の被処理物は供給装置１０のホッパー１０ｂに投入されて、スクリューフィーダー１０ａの作用により前方へ送り出されて、モーターＭの作動により外気を取り込まないように供給調整装置１０ｅの二重ダンパー１０ｄを開閉して、パイプコンベヤ３の加熱処理部の一端部を炉外に導出した部分に設けた供給口６に供給される。
【００３１】
このようにしてパイプコンベヤ３に供給された含水有機性廃棄物は、パイプコンベヤ３の搬送手段４により円筒体２内を撹拌されながら前方へ移送されつつ、外部からの加熱される前記加熱円筒部の前段部分の乾燥処理部で加熱乾燥処理され、続いて乾燥された有機性廃棄物は、パイプコンベヤ３により撹拌しつつ前方へ順次送られて、前記加熱円筒部の後段部分の炭化処理部で更に高い温度で外側から加熱されて、酸欠状態の下で蒸し焼きにして炭化処理される。
【００３２】
このようにして炭化処理された既処理物は、パイプコンベヤ３の炭化処理部の一端部を炉外に導出した部分に設けた冷却装置１２で冷却するか、あるいはそのまま送って排出口７から排出装置１１へ送って冷却された後、モーターＭの作動により二重ダンパー１１ｄを開閉して、外気を取り込まないようにしてスクリュコンベヤー１１ａ等により排出されて、炭化物として貯溜槽に回収される。
また、上記したようにして乾燥処理や炭化処理を行う途中に於いて発生する被処理物に含まれていた気化成分や分解ガス、乾留ガス、その他の種々のガスは、加熱円筒部の水平端の開口部から排気ダクト２ｅを通じて燃焼用空気の供給装置５ｂのノズル部５ｃへ吸引されて、空気に混合されて燃焼用空気を温めてから熱風発生炉５内に送り込まれて燃焼されて、無臭、無色の無害な気体へ完全に分解されるので、排気ガスがダクトまたは管体２ｅ内で凝縮することもない。
【００３３】
実施例２．
図２に示したものは、本願発明の別のもう一つの実施例を説明するために図示した縦断面図である。
実施例１と同じように、含水有機性廃棄物等に乾燥や炭化処理等の加熱処理を行う加熱円筒部にパイプコンベヤを用いた加熱処理装置であって、外部加熱式の直円筒体２ａを横置きに複数段重ねた状態にして、該円筒体の端部をＵ字状の管状継ぎ手２ｂにより連結して、つづら折り状をした循環搬送路を形成して、該搬送路内にリンクチェーン４ｂによりブレード等の受け体４ａを連結して形成した可撓性の移送手段４を設けたパイプコンベヤ３により加熱円筒部２を形成して、前記管状継ぎ手２ｂにより連結した部分を炉壁外に露出した状態にして外套壁３で加熱円筒部２を囲んで加熱炉１を形成すると共に、該加熱炉の底部に熱風を供給する熱風発生炉５を連結して含水有機性廃棄物を加熱処理する装置の本体を構成する。
【００３４】
そして、前記加熱処理する装置は、実施例１と同様に、加熱炉１内に配置されたパイプコンベヤ３の一部を形成する前記円筒体２の間には、仕切り壁１ｂを炉壁１ａ面で支持するように設けて熱風により加熱するための熱風路１ｃを形成して、該熱風路の熱風取入れ口１ｄに前記熱風発生炉５の熱風噴出し口５ｄを連結すると共に、前記加熱炉１上部の排気口１ｆに煙突等の排煙装置を連結して、更に、前記パイプコンベヤ３の循環移送路内に設けた移送手段４を炉外に設置した駆動装置８のスプロケット等８ａにより循環移送が可能に張設して、熱風を用いた外部加熱式の熱処理部を形成してなる有機性廃棄物を乾燥、炭化する加熱処理装置を構成したものである。
【００３５】
このように構成したパイプコンベヤ３に於ける加熱処理部では、熱風発生炉５からの熱風がパイプコンベヤの循環移送路内を移動する被処理物の移動方向とは向流状態で送られて、下流の熱風発生炉５に近い加熱処理部では高温で酸欠状態に熱せられる炭化処理帯域となり、上流の排気口３ｆに近い加熱処理部ではやや低温となった熱風により熱せられる乾燥処理帯域となった含水有機性廃棄物を乾燥、炭化処理するのに適した加熱処理装置が形成される。
【００３６】
そして、上記のように構成した加熱処装置に於いては、パイプコンベヤ３を形成する加熱円筒体２の連結部であるＵ字状をした管状継ぎ手部分２ｂが、加熱炉１の外套壁１ａの外側で冷たい外気温に曝されているので、当該部分を通過する被処理物は冷やされて温度が低下する恐れがある。
そこで、本発明に於いては、図２に示すように、加熱炉外にある湾曲した部分２ｂが処理温度以下に低下しないようにするために、図７に示すようなエルボ部材２Ｅ，２Ｆを用いて連結した管状継ぎ手部分２ｂを囲繞するように抵抗加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱等の加熱手段３ａを設けて、管路内を通過する被処理物を外側から電気的に保温しつつ次の処理域へ移送するようにしてある。
【００３７】
また、加熱処理を行う途中で発生した分解ガスや乾留ガス等は、加熱円筒部２の炉内水平端部に設けた開口部２ｄに連結した排気ダクト２ｅを通じて燃焼用空気の供給装置５ｂのノズル部５ｃへ送られ、ベンチュリー効果を利用して燃焼用空気に混合されて熱風発生炉５内で燃焼分解される。
そして、上記した実施例に於いては、加熱炉内に配置した直円筒の端部を図７に示すようなエルボ部材２Ｅ，２Ｆを用いてフランジ結合により連結して、循環移送路となしたパイプコンベヤ３を形成したので、チェーンなどのによる磨耗が起こり易い湾曲部分やその他の部分に不具合等が発生した場合には、該エルボ部材のフランジ部分２ｅ，２ｆのボルトをはずことにより容易に補修することがてきるし、また、炉外に露出した部分に保温を施す場合にも、図に示した電気的な加熱手段３ａ以外の保温手段を容易に施すことができる。
【００３８】
実施例３．
図３に示したものは、本願発明の他の実施例について説明するために図示した縦断面図である。
実施例１と同じように、有機性廃棄物を乾燥、炭化等の加熱処理するための加熱円筒部にパイプコンベヤを用いた加熱処理装置に於いて、前記加熱円筒部２を、パイプコンベヤ３が上下方向に螺旋状に巻回せしめられた加熱循環管路により形成すると共に、該循環管路内に被加熱処理物を移送、加熱処理するのに適したチェーンその他の牽引索体４ｃによりブレード等４ｂを多数連結した可撓性の移送手段４を循環移動させるように設けて、前記螺旋状の加熱円筒部２を外套壁３で囲んで加熱炉１を形成すると共に、該加熱炉の底部に熱風を供給する熱風発生炉５を連結して有機性廃棄物を加熱処理する装置の本体を構成する。
【００３９】
上記のようにして、前記加熱炉１内にパイプコンベヤ３の一部を螺旋状に形成した加熱円筒部２の間には、実施例１の場合と同様に、仕切り壁１ｂが炉壁１ａ面で支持されて設けられているが、前記仕切り壁は加熱円筒部の構造に合わせてやや傾斜して設けられて、ジグザグ状の熱風路１ｃが形成されており、該熱風路の熱風取入れ口１ｄには前記熱風発生炉５の熱風噴出し口５ｄが連結され、また、前記加熱炉１上部の排気口１ｆに煙突等の排煙装置が連結されている。
【００４０】
そして、前記加熱炉１の外側には、実施例１と同様に、パイプコンベヤ３の移送手段４を循環駆動するためのスプロケット等を備えた駆動装置８と、被処理物を供給するための二重ダンパー等の開閉装置を備えた供給装置１０と、加熱処理した物質を排出するための冷却装置や二重ダンパー等を備えた排出装置１１とが設けられて、含水有機性廃棄物の乾燥、炭化処理する装置が構成されている。
【００４１】
更に、前記パイプコンベヤ３の一部を構成した加熱円筒部２は、加熱による膨張を吸収するように滑り受け体２ｃで支持されると共に、該加熱円筒部の一端には加熱処理中に発生したガスを吸引して、熱風炉発生５へ導く排気ダクト６が設けられていて、該ダクトの排出端は熱風炉へ燃焼空気を供給するために設けた給気装置５ｂのノズル部５ｃに連結されてベンチュリー効果を利用して燃焼されるようになっている。
【００４２】
そして、上記のような構成をした乾燥、炭化する各処理装置に於いて、刈り芝やコーヒー滓、その他の有機物を含む廃棄物が供給装置１０のホッパー１０ｂに投入されると、供給調整装置１０ｅの二重ダンパー１０ｄが外気を取り込まないように開閉して、供給口６からパイプコンベヤ３の加熱処理部に供給され、供給された有機性廃棄物は、移送手段４により加熱円筒２内を撹拌されながら上方から下方へと移送されて、外部から加熱される前記加熱円筒部の前段部分の乾燥処理部で加熱乾燥処理される。
【００４３】
このようにして乾燥された有機性廃棄物は、続けて移送手段４により前記加熱円筒部の後段部分の炭化処理部に送られて、更に高い温度に加熱されて酸欠状態の下で蒸し焼きにして炭化処理された後、炉外に設けられたパイプコンベヤ３の途中に設けた冷却装置１２により冷却するか、あるいはそのまま排出口７から排出装置１１へ送られて、外気を取り込まないように二重ダンパー８ｄを開閉して生成物として貯溜タンク等に回収される。
【００４４】
この実施例に於いては、パイプコンベヤ３を螺旋状に巻回せしめた循環管路を加熱炉内に配置して加熱処理部を形成したが、このようにパイプコンベヤを螺旋状に巻回した加熱循環路に形成すると、加熱領域を長くするのが容易ではあるが、パイプコンベヤを上下方向ないし斜め方向にしか配置することができない。
それに比べて、前記した実施例のようにパイプコンベヤを直線状の管とＵ字状のエルボ形をした管状継ぎ手とで形成したものは、上下方向のみならず、斜め方向、水平方向等の自由な方向にジクザグ状に重ねた状態に加熱循環路に形成することができる。
【００４５】
上記で述べたようにして乾燥及び炭化処理を行うようにした本願発明は、被処理物が加熱円筒部を形成するパイプコンベヤ内を攪拌、移送されると共に、その移送手段として独特のブレードやバケットをチェーン等により連結した可撓性を有する搬送体を用いたパイプコンベヤにより乾燥、炭化処理装置の本体を構成しているので、被処理物が多量に送り込まれたり、被処理物に硬い異物が混入していても、ブレードと円筒体との間に噛み込みを生じて停止することもない。
一般的には、ブレードの受け体部分の面積を移送管路の断面積の６０〜８０％にするのが好ましい条件であり、また、図６に示したような構造をしたブレード４ｃを用いて移送手段４を構成すると、被処理物の攪拌や発生したガスの吸引等の効率を良くすることができることも分かった。
【００４６】
更に、本願の発明は、被処理物の含水量や砂等の不純物の含有量に応じて各調整弁等を操作することにより、加熱円筒内の水蒸気や炭酸ガス等の量、その他を調節できて、加熱円筒内を目的に合った最適な条件に保つことができるので、炭化せずに乾燥処理装置のみとしても使用することが可能である。
例えば、上記装置に於いて、ブレードなどの搬送体の移動速度を上げて、被処理物の各加熱筒内に於ける滞留時間を短くすることにより、被処理物が炭化しないように制御すれば、本発明は乾燥装置として使用することができて、また、熱風発生炉の温度を調節して下方の炭化処理部の温度を炭化温度よりも低く保ことにより、効率のよい乾燥装置として使用することも可能である。
【００４７】
そして、本発明に於いては、パイプコンベヤを蛇行せしめて形成した循環搬送路の湾曲部分は、チェーン等の牽引索が摩擦接触して移送されるので、他の部分に比べて磨耗し易い部分となるので、耐磨耗材料を用いたＵ字状をした別部材で形成することにより、補修や保守点検が容易に行うことができる。
【００４８】
【発明の効果】
本願発明のパイプコンベヤを用いた有機性廃棄物を乾燥、炭化等の加熱処理する装置は、従来から用いられているスクリューコンベヤを用いた装置に比べて、移送量を大きく取れるので、比較的低速で多くの量の被処理物を安定して移送することができ、円筒体ケーシング内での残りがなくて、また、移送操作も静かに行うことができて、且つ、円筒体の磨耗を低く抑えることができる。
また、パイプコンベヤからなる循環搬送路は、気密性を確保するのが容易であるから炭化処理を安全に行うことができて、加熱処理する工程路を長くしたり、短くすることも容易に行うことができる。
更に、本願発明は、被処理物を加熱して乾燥、炭化処理する際に加熱筒内で発生したガスを、熱風発生炉へ送る燃焼用空気に混ぜることにより冷たい外気を温めることにより、熱風発生炉の温度を下げないようにしているので、エネルギーの消費量を低く抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】本願発明の別の実施例を示す縦断面図である。
【図３】本願発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図４】本願発明に於ける管路内の移送手段の状態を示す断面図である。
【図５】本願発明の管路内での移送状態を示す部分断面図である。
【図６】本願発明の他のブレードを用いた状態を示す断面図である。
【図７】本願発明の連結部用いた湾曲した管状継ぎ手を示す断面図である。
【図８】本願発明の先行例を示した断面図である。
【符号の説明】
１．    加熱炉
２．    加熱円筒部
３．    パイプコンベヤ
４．    移送手段
５．    熱風発生炉
６．    供給口
７．    排出口
８．    移送駆動装置
１０．  供給装置
１１．  排出装置
【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】
0003623898.tif 000006
【図６】
0003623898.tif 000007
【図７】
0003623898.tif 000008
【図８】
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