(57)【要約】【課題】生ゴミの水分を効率よく消失させることが可能な乾燥炭化装置及びその方法を提供すること。【解決手段】一例の乾燥炭化装置は、一方の端部に投入口が設けられ他方の端部に排出口が設けられ、上または下の端部と交互に連通されて一本に形成され、往路と復路が上下で交互になるように垂直方向に配設された、スクリューコンベアを内部に有する複数の筒体と、これら複数の筒体の長さ方向に適当な間隔でしかも上半部分でこれら複数の筒体の両側で接続された一対の横引き管と、この一対の横引き管の先に各々接続され垂直な方向に設けられた縦引き管と、上段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管に共通に接続される上段共通排出箱と、前記上段の筒体よりも下に設けられた下段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管はその下の段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管と共通に接続される下段共通排出箱と、を乾燥室内に設けてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部に投入口が設けられ他方の端部に排出口が設けられ、上または下の端部と交互に連通されて一本に形成され、往路と復路が上下で交互になるように垂直方向に配設された、スクリューコンベアを内部に有する複数の筒体と、
これら複数の筒体の長さ方向に適当な間隔でしかも上半部分でこれら複数の筒体の両側で接続された一対の横引き管と、
この一対の横引き管の先に各々接続され垂直な方向に設けられた縦引き管と、
上段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管に共通に接続される上段共通排出箱と、
前記上段の筒体よりも下に設けられた下段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管はその下の段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管と共通に接続される下段共通排出箱と、
を乾燥室内に設けてなることを特徴とする乾燥炭化装置。
【請求項２】
前記横引き管の前記筒体に接続される箇所は上段の筒体では下段の筒体よりも多いことを特徴とする請求項１記載の乾燥炭化装置。
【請求項３】
前記上段の筒体の直径は前記下段の直径よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の乾燥炭化装置。
【請求項４】
前記筒体に接続される前記横引き管はこの横引き管の断面が前記筒体の長さ方向に長方形の形状となっており、前記上段共通排出箱は前記縦引き管と接続される入口が複数列になっていることを特徴とする請求項３記載の乾燥炭化装置。
【請求項５】
前記複数の筒体のうち上の筒体と下の筒体の一端に設けられた連結箱と、
前記上の筒体により移送されてきた生ゴミを前記下の筒体により逆方向に移送するように、前記スクリューコンベアの軸を回転させるモータと、
を更に有することを特徴とする請求項４記載の乾燥炭化装置。
【請求項６】
前記乾燥室内に、更にバーナを有することを特徴とする請求項５記載の乾燥炭化装置。
【請求項７】
一方の端部に投入口が設けられ他方の端部に排出口が設けられ、上または下の端部と交互に連通されて一本に形成され、往路と復路が上下で交互になるように垂直方向に配設された、スクリューコンベアを内部に有する複数の筒体の長さ方向に適当な間隔でしかも上半部分でこれら複数の筒体の両側で接続された一対の横引き管により前記筒体内に発生するガスを引き出し、
この引き出された一対の横引き管の先に各々接続された縦引き管を介して、上段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管に共通に接続される上段共通排出箱にまとめ、
前記上段の筒体よりも下に設けられた下段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管はその下の段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管と共通に接続される下段共通排出箱においてまとめて乾燥室の外部に前記ガスを引き出す乾燥炭化方法。
【請求項８】
前記横引き管の前記筒体に接続される箇所は、上段の筒体では下段の筒体よりも多いことを特徴とする請求項７記載の乾燥炭化方法。
【請求項９】
前記上段の筒体の直径は前記下段の直径よりも大きいことを特徴とする請求項８記載の乾燥炭化装置。
【請求項１０】
前記筒体に接続される前記横引き管は、この横引き管の断面が前記筒体の長さ方向に長方形の形状となっており、前記上段共通排出箱は前記縦引き管と接続される入口が複数列になっていることを特徴とする請求項９記載の乾燥炭化方法。
【請求項１１】
前記複数の筒体のうち上の筒体と下の筒体の一端に設けられた連結箱により生ゴミを筒体間で生ごみを運び、
前記スクリューコンベアの軸を回転させるモータにより、前記上の筒体により移送されてきた生ゴミを前記下の筒体により逆方向に移送する、
請求項１０記載の乾燥炭化方法。
【請求項１２】
前記乾燥室内をバーナにより加熱することを特徴とする請求項１１記載の乾燥炭化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水分の多い、生ゴミ、汚水処理場の汚泥、鶏糞、おから等のような食品廃棄物等の被乾燥物（総称して生ゴミという）を効果的に加熱し効率よく乾燥及び炭化させることができ、しかも燃料として使用できるガスを取り出すことができる乾燥炭化装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生ゴミの乾燥機は、乾燥室内に生ゴミを収容し、攪拌して乾燥させるかあるいは乾燥室内を通過させて生ゴミを乾燥させていた。
【０００３】
ところが、生ゴミは多量の水分を含有するので、生ゴミを固形燃料等として利用する場合には十分に乾燥させなければならない。しかし、従来の方法で生ゴミを長時間乾燥させるためには大きな乾燥室を必要とし、そのための設置スペースが大きくなり、また燃料の消費量も多くなるという問題点がある。また、燃焼ガス中に含まれる有害物質が大気中に放出されることによる公害の発生という環境問題に関しても課題を有する。
【０００４】
一方、生ゴミ以外のもので、汚水処理場の汚泥、鶏糞、おから等のような食品廃棄物では、乾燥機を使用しない場合には、例えば天日に干したり風乾燥させたりすることも行われているが、きわめて効率が悪い。
【０００５】
特許文献１は、生ゴミ分別機で分別されると共に破砕された生ゴミを乾燥するための生ゴミ乾燥機である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−８７９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、生ゴミの水分を効率よく消失させることが可能な乾燥炭化装置及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、一例では、一方の端部に投入口が設けられ他方の端部に排出口が設けられ、上または下の端部と交互に連通されて一本に形成され、往路と復路が上下で交互になるように垂直方向に配設された、スクリューコンベアを内部に有する複数の筒体と、これら複数の筒体の長さ方向に適当な間隔でしかも上半部分でこれら複数の筒体の両側で接続された一対の横引き管と、この一対の横引き管の先に各々接続され垂直な方向に設けられた縦引き管と、上段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管に共通に接続される上段共通排出箱と、前記上段の筒体よりも下に設けられた下段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管はその下の段の筒体に接続される横引き管に接続される縦引き管と共通に接続される下段共通排出箱と、を乾燥室内に設けてなることを特徴とする乾燥炭化装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の概略構造を示す図である。
【図２】図１に示す一実施形態の装置をＡ方向から見た概略図である。
【図３】一実施形態の装置の下３段の構成を説明するための図である。
【図４】図１に示す一実施形態の装置の最上段の筒体を上方向から見た概略図である。
【図５】図４に示す筒体と横引き管の接続関係等を示す図である。
【図６】図１に示す一実施形態の装置の最下段の筒体を上方向から見た概略図である。
【図７】一実施形態における上段３段の筒体に対応する共通排出箱の入口構造を示す平面図である。
【図８】一実施形態における下段３段の筒体に対応する共通排出箱の入口構造を示す平面図である。
【図９】一実施形態の制御部の構成例を示す図である。
【図１０】一実施形態において筒体の中を生ゴミが移送される状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明の実施形態について図面を用いて説明する。一実施形態の全体の構造の概略を図１に、また一部の概略構成を図２に示す。この乾燥炭化装置１０は、大きくは乾燥する被乾燥物を横方向に搬送する垂直方向に配設された、例えば６本の筒体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆと、これらの筒体の各々に対して、その上部の複数個所で対称的に設けられた横引き管１２ａ，１２ｂと、これら横引き管１２の他端から垂直方向下方に設けられた縦引き管１３ａ，１３ｂと、最上段の筒体１１ａの一端に設けられた生ゴミ投入箱１４ａと、最上段筒体の他端、第２段以下の各筒体の一端、他端を接続し被乾燥物を次段の筒体の入口に入れる連結箱１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆと最下段の筒体１１ｆの他端に設けられた被乾燥物排出箱１４ｇとを有する。
【００１１】
なお、図示していないが、投入箱１４ａの上方には乾燥室外に通じる投入口が設けられ、その上方に投入口より投入された生ゴミを筒体１４ａに押し込むための押圧シリンダが設けられる。また、排出箱１１ｇの下面には排出口が設けられ、その下方に被乾燥物を搬送するためのベルトコンベアが設置される。
【００１２】
各筒体に設けられる横引き管は、図２に示すように基本的にＭ字形状を有する。各筒体は円筒形状をしており、最上段の筒体１１ａ、第２段目の筒体１１ｂ、第３段目の筒体１１ｃの内径は、第４段目の筒体１１ｄ、第５段目の筒体１１ｅ、及び最下段の筒体１１ｆの直径（内径）よりも少し大きい。
【００１３】
横引き管の一端は、筒体周囲の上半分より上の部分において左右２箇所で接続される。たとえば、最上段の筒体１１ａ、第２段目の筒体１１ｂ及び第３段目の筒体１１ｃの横引き管１２ａ，１２ｂはその筒体の長さ方向に沿って８箇所で接続される。これらの筒体に接続される横引き管１２ａ，１２ｂは各々縦引き管１３ａ，１３ｂに接続され、その縦引き管の他端は下方にて対応する上段共通排出箱１５に接続されている。上段共通排出箱１５に来たガスなどは導管１６により乾燥室の外に導き出される。
【００１４】
一方、これら筒体１１ａ，１１ｂ，１１ｃの下方に設置される筒体１１ｄ，１１ｅ，１１ｆには、横引き管は例えば各々６箇所、４箇所、３箇所で接続される。最下段の筒体１１ｆに３箇所で横引き管１２ａ，１２ｂが接続されている様子を図３に示した。いずれの横引き管１２ａ，１２ｂも各筒体の上半部分の位置に接続される。横引き管が筒体の上半部分で接続されているのは、生ゴミが横引き管に吸引されることを防止するためである。
【００１５】
対応する縦引き管の一端は対応する横引き管に接続されているが、他端は筒体方向に延びる共通の下段共通排出箱１７に接続される。この下段共通排出箱１７で集められたガスなどは導管１８により乾燥室の外に導かれる。この乾燥炭化装置１０下部の筒体１１ｆの下にはバーナ１９が設けられており、乾燥室全体の温度を上昇させて、乾燥及び炭化を促進する。
【００１６】
図示していないが第４段目の筒体１１ｄ及び第５段目の筒体１１ｅも横引き管の接続箇所の数が異なるだけで、同様に下段共通排出箱１７に接続されており、集められたガスなどは乾燥室（乾燥炭化装置）の外に導かれる。
【００１７】
最上段の筒体と横引き管の関係を示す上面図を図４に示す。図４に示すように、筒体１１ａには８箇所で横引き管１２ａ，１２ｂが接続されている。
【００１８】
各筒体は、スクリュー軸２１ａを中心として螺旋状のスクリュー羽根２１ｂを回転することが可能なスクリューコンベア２１構造を有している。移送される生ゴミはこのスクリュー羽根２１ｂにより攪拌され、水分蒸発の効果が大きくなる。
【００１９】
筒体１１ａに接続される生ゴミ投入箱１４ａは、上記スクリューコンベアのスクリュー羽根を回転させるモータＭと、上方から押し入れられる生ゴミ（被乾燥物）を受け入れる入口１４ｋとを有する。各筒体に接続される連結箱１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆも、入口が上段の出口に接続しており、出口がその下段の筒体の入口に対応している以外は同じである。筒体１１ｆの出口端に設けられる被乾燥物排出箱１４ｇも同様な構造しているがその排出された被乾燥物が乾燥室の外部に排出される。
【００２０】
筒体１１ａに横引き管１２ａ，１２ｂが接続されている様子を図５に示す。図５に示すように、横引き管１２ａ，１２ｂの断面は、筒体の長さ方向に扁平な長方形をしている。横引き管１２ａ，１２ｂは、筒体の上半部分にほぼ対称に接続される。横引き管の筒体との接続部が筒体の長さ方向に扁平な長方形状をしていると接続が容易であり、しかも効率的にガス、空気などを吸引することができる効果がある。
【００２１】
最下段の筒体１１ｆと横引き管１２ａ，１２ｂの接続関係の様子を上から見た図を図６に示す。筒体１１ｆにはその長さ方向に３箇所で横引き管１２ａ，１２ｂが接続される。その上の第５段目の筒体１１ｅに接続された横引き管及び縦引き管と更にその上の第４段目の筒体１１ｄに接続された横引き管及び縦引き管は、上記筒体１１ｆに接続された横引き管に接続された縦引き管と同じ共通排出箱１７に接続される（図３参照）。
【００２２】
ここで、縦引き管に接続される共通排出箱の入口の構造について説明する。縦引き管１３ａ，１３ｂに接続される上段共通排出箱１５の入口の構造を図７に示す。また、縦引き管１３ａ，１３ｂに接続される下段共通排出箱１７の入口の構造を、図８に示す。
【００２３】
上３段の筒体１１ａ，１１ｂ，１１ｃに接続される横引き管は片方で８本、８本、８本と多く、したがってこれらの接続される縦引き管も多い。そこで、図７に示すように、上段共通排出箱１５には、各筒体１１ａ，１１ｂ，１１ｃに応じて、３列の入口１５ａ，１５ｂ，１５ｃが設けられ、一方の側の縦引き管に接続される。
【００２４】
一方、下３段の筒体１１ｄ，１１ｅ，１１ｆに接続される横引き管は、各々片方で６，４，３本となり、上３段に比して少ない。そこで３段の筒体に対応して、入口１７ｄ，１７ｅ，１７ｆは１列で片方の側の縦引き管１３ｂに下段共通排出箱１７に接続される。
【００２５】
この乾燥室の制御を行う制御部の構成例を図９に示す。制御部３１は、バーナ１９の温度を制御するバーナ制御部３２と、各モータＭの回転数（生ゴミの移相速度）を制御するモータ制御部３３と、ブロワの吸引の強さを制御するブロワ制御部３４を有し、コントロールパネルにより、乾燥室（図２の点線内）外でこれらの制御がなされる。
【００２６】
縦引き管１３ｂの他端には、上段共通排出箱１５が水平方向に設けられ、上段共通排出箱１５には導管１６が接続される。この導管１６の先から吸引することにより、筒体１１ａ内の空気、ガスなどは横引き管１２ｂ、縦引き管１３ｂ及び上段共通排出箱１５を通ってブロワ（図示せず）により乾燥室の外部に導かれる。この筒体１１ａに接続される縦引き管等及び他の筒体１１ｂ，１１ｃに接続される縦引き管等も同様に、上段共通排出箱１５を通ってブロワによりガス等は乾燥室の外部に導かれる。横引き管や縦引き管、共通排出箱等は、例えばステンレスにより製造される。
【００２７】
このように最上段から垂直に並置された３本の筒体１１ａ，１１ｂ，１１ｃに関しては、接続される横引き管とこれに接続される縦引き管に対して、３列の入口を有する上段共通排出箱１５が接続されている。
【００２８】
一方、下３段の筒体１１ｄ，１１ｅ，１１ｆに対応する縦引き管１３ａ，１３ｂは、下段共通排出箱１７に一列に接続され、その先にブロワに接続される導体１８が設けられる。
【００２９】
したがって、下３段よりも、上３段の筒体に対する横引き管によるガスなどの吸引力は非常に大きくなる。生ゴミは、最上段の筒体に接続される生ゴミ投入箱に投入され、下段に行くほど水分は除去される。したがって上段においてガス、蒸気などの吸引力が大きいと、生ゴミは上段で急速に乾燥することになって乾燥炭化装置として効率が良くなる利点がある。
【００３０】
次にこの実施形態の乾燥炭化装置１０に生ゴミが入れられてから、被乾燥物排出箱１４ｇに排出されるまでの動作を説明する。図１０に、生ゴミがこの乾燥炭化装置１０に入れられてから、被乾燥物として取り出されるまでの経路を示す。
【００３１】
乾燥炭化装置１０の動作開始に先立って、図９に示す制御部３１のバーナ制御部３２によりバーナ１９により乾燥室内の温度を調整し、モータ制御部３３により各筒体のスクリューコンベアによる生ゴミ移動速度を考慮してモータの回転速度を調整する。更にブロワ制御部３４により、各横引き管及び各縦引き管を介してガス、空気を吸引する強さを適切にするために、ブロワを制御する。
【００３２】
その後、まず生ゴミ投入箱１４ａの入口から生ゴミを投入する。投入された生ゴミは筒体１１ａ内のスクリューコンベア機構によって左方（矢印方向）に運ばれる。このとき図５に示すように筒体１１ａに８箇所で接続されている横引き管１２ａ，１２ｂからガス、蒸気などが吸い取られる。バーナ１９で乾燥室内が加熱されており生ゴミが移送されるときには、例えば６５０℃程度にもなる。各筒体の周囲を耐熱性材料のガラスまたはセラミックス等の細粒体で覆っておけば、筒体の熱による変形が防止されると共に保温性を有して燃料を節約することが可能となる。
【００３３】
筒体１１ａ内を運ばれた生ゴミは、連結箱１４ｂに運ばれその下段にある筒体１１ｂの入口に落下する。連結箱１４ｂ内に設けられているモータの回転により筒体１１ｂ内に入った生ゴミは右方に運ばれる。この途中において、この筒体１１ｂの８箇所に設けられている横引き管１２ａ，１２ｂによりガス、空気（蒸気）などが吸引される。
【００３４】
筒体１１ｂの出口に来た生ゴミは同様にして、連結箱１４ｃから筒体１１ｃの入口に落下する。落下した生ゴミは、連結箱１４ｃ内に設けられているモータにより、筒体１１ｃ内を左方に移動する。このとき筒体１１ｃの８箇所に設けられている横引き管によりガス、空気などが吸引される。筒体１１ａ，１１ｂ，１１ｃに接続された横引き管で吸引されたガスなどは、縦引き管を介して上段共通排出箱１５に送られ導管を介してブロワにより乾燥室の外部に排出される。
【００３５】
一方、連結箱１４ｄに運ばれた生ゴミは、この内部に設けられているモータにより、筒体１１ｄ内を右方に移送される。筒体１１ｄには４箇所に横引き管が接続され、生ゴミが移送される過程で、ガス、空気などが吸引される。以下同様にして、生ゴミは筒体１１ｅ，１１ｆ内をスクリューコンベア機構により移送され、途中でガス、空気が吸引されることになる。したがって、最初、水分が多い生ゴミであったものの水分が徐々になくなり、被乾燥物として、被乾燥物排出箱１４ｇから落下することになる。バーナによる乾燥室内の温度調整により、生ゴミを乾燥させるだけでなく炭化させることも可能である。
【００３６】
上記実施形態では、共通排出箱が導管に接続されブロアにより外部から吸引されるように記載した。しかし、この導出部分に中間ファンを設けて、吸引機で吸引されたガスを分けて利用することができる。
【００３７】
上記実施形態では、スクリュー羽根は筒体ごとに設けていたが、各筒体のスクリュー羽根をベルトなどに連結して、１つのモータによりこれらを駆動するようにしてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では筒体は６本設けていたがこれに限られない。また、筒体に対する横引き管の接続箇所は、８，６，４，３に限られず、一般的には接続箇所は上段で多く下段で少なければよい。筒体の直径は上段で大きく下段でそれよりも小さければよい。
【００３９】
以上述べたように、上記実施形態によれば生ゴミの水分を消失させ乾燥して被乾燥物にすると共に、その際、排出されるガスを得ることができる。
【００４０】
このように筒体に接続される排出箱を、上段と下段に分けて共通排出箱に接続した点が本発明の特徴の１つである。したがって、筒体中のガス、蒸気などを外部から強く吸引することができしたがって、生ゴミの乾燥等の効果が大きい。
【００４１】
また、上記実施形態によれば、上段の筒体に接続された横引き管と縦引き管には共通に入口が３列の共通排出箱が設けられ、ガス等は外部から吸引されている。生ゴミは上段から筒体に入れられてくるので、水分の多い状態で吸引力が強く働くことになり、早期に水分の吸引が行われやすい。したがって、乾燥炭化装置全体として生ごみの乾燥炭化の効果は大きい。
【００４２】
上記実施形態では、上段共通排出箱は、３列の入口を有して、上３段の筒体に対応する縦引き管に接続されており、下段共通排出箱は１列の入口を有して、下３段の筒体に対応する縦引き管に接続されていた。しかし、これらの数は上１段下４段等、任意であり上段共通排出箱と下段共通排出箱は、相対的に上段、下段の筒体に接続されていればよい。また入口の列数も任意である。
【００４３】
本発明の一実施形態について説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。発明の要旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１０・・・・乾燥炭化装置
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｄ・・・・筒体
１２ａ，１２ｂ・・・・横引き管
１３ａ，１３ｂ・・・・縦引き管
１４ａ・・・・生ゴミ投入箱
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ・・・・連結箱
１４ｇ・・・・被乾燥物排出箱
１２ａ，１２ｂ・・・・横引き管
１３ａ，１３ｂ・・・・縦引き管
１５・・・・上段共通排出箱
１７・・・・下段共通排出箱
１９・・・・バーナ
２１・・・・スクリューコンベア
２１ａ・・・・スクリュー軸
２１ｂ・・・・スクリュー羽根
３１・・・・制御部
３２・・・・バーナ制御部
３３・・・・モータ制御部
３４・・・・ブロワ制御部
【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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