(57)【要約】【課題】有機性汚泥に対して電磁波を均一に照射し、より多くのバイオガスを効率的に得る。【解決手段】実施形態による有機性汚泥の改質装置は、照射部と、作動部と、駆動部と、を備える。照射部は、処理対象の有機性汚泥に対して電磁波を照射する。作動部は、有機性汚泥に対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する。駆動部は、作動部を駆動する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の有機性汚泥に対して電磁波を照射する照射部と、
前記有機性汚泥に対する前記電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部と、
前記作動部を駆動する駆動部と、
を備える、有機性汚泥の改質装置。
【請求項２】
前記有機性汚泥を一時的に貯蔵可能な処理槽をさらに備え、
前記作動部は、前記処理漕内で前記電磁波を散乱させるように作動する散乱子を含む、
請求項１に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項３】
前記作動部は、前記処理槽内で前記有機性汚泥を撹拌するように作動する撹拌子をさらに含む、
請求項２に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項４】
前記散乱子は、前記駆動部に接続された回転軸の第１位置に設けられた第１回転子を含み、
前記撹拌子は、前記回転軸の前記第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２回転子を含む、
請求項３に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項５】
前記散乱子および前記撹拌子は、前記駆動部に接続された回転軸に設けられた同一の回転子によって構成されている、
請求項３に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項６】
前記有機性汚泥を一時的に貯蔵可能な処理槽をさらに備え、
前記作動部は、前記処理槽内で前記有機性汚泥を載置可能に構成され、前記駆動部によって回転駆動される回転板を含む、
請求項１に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項７】
前記回転板には、前記有機性汚泥が載置される側に突出する突起部が設けられている、
請求項６に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項８】
前記処理槽は、前記有機性汚泥のうちの液体成分を前記処理槽内から排出する排出部を含む、
請求項６または７に記載の有機性汚泥の改質装置。
【請求項９】
前記作動部は、前記有機性汚泥を載置可能に構成され、載置された前記有機性汚泥が前記照射部による前記電磁波の照射位置を通過するように前記有機性汚泥を搬送する搬送部を含む、
請求項１に記載の有機性汚泥の改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、有機性汚泥の改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水汚泥や食品廃棄物などといった有機性汚泥からエネルギーを回収する技術が検討されている。このような技術の一つとして、微生物を用いて有機性汚泥を消化することでエネルギーを回収する技術が提案されている。
【０００３】
しかしながら、有機性汚泥としての下水汚泥や食品廃棄物は、そのまま消化槽（微生物による分解プロセスを行う槽）に投入しても、あまり高い分解率は得られない。このため、従来では、下水汚泥や食品廃棄物を消化槽に投入する前に、破砕装置などを用いた破砕処理や、ミルやスリコギなどを用いた機械的破砕、超音波照射、キャビテーション付加、衝撃波照射、加熱処理、凍結融解処理、薬品処理、電気分解、マイクロバブル照射などといった様々な前処理を行うことが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９５４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来技術では、有機性汚泥に対して電磁波を照射して有機性汚泥を改質する改質処理が前処理として実行される場合がある。この場合、有機性汚泥に対して電磁波を均一に照射し、より多くのバイオガスを効率的に得ることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態による有機性汚泥の改質装置は、照射部と、作動部と、駆動部と、を備える。照射部は、処理対象の有機性汚泥に対して電磁波を照射する。作動部は、有機性汚泥に対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する。駆動部は、作動部を駆動する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態における有機性汚泥の分解プロセスを示した例示的な図である。
【図２】図２は、第１実施形態における改質処理を含んだ有機性汚泥の処理の流れを示した概略的なフローチャートである。
【図３】図３は、第１実施形態における有機性汚泥の改質過程を示した例示的な帯グラフである。
【図４】図４は、第１実施形態における電磁波の照射の効果を説明するための例示的なグラフである。
【図５】図５は、第１実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図６】図６は、第２実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図７】図７は、第３実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図８】図８は、第４実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図９】図９は、第５実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図１０】図１０は、第６実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図１１】図１１は、第７実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【図１２】図１２は、第８実施形態による改質装置の構成を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、いくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載するいくつかの実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。
【０００９】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態が適用される技術分野の概略について説明する。この第１実施形態（後述する他の実施形態も同様）は、下水汚泥や食品廃棄物などといった有機性汚泥をメタン菌などの微生物によって分解することでバイオガスを生成し、エネルギーを回収する技術に適用される。
【００１０】
図１は、第１実施形態における有機性汚泥の分解プロセスを示した例示的な図である。図１に示されるように、一般に、有機性汚泥は、タンパク質や炭水化物、脂質などといった有機物と、無機物などの非分解物と、に分解されうる。
【００１１】
また、タンパク質や炭水化物、脂質などといった有機物は、アミノ酸や、糖類、脂肪酸などに分解（低分子化）されうる。そして、これらの低分子化された有機物は、有機酸や酢酸などの有機物にさらに分解（低分子化）されうる。
【００１２】
このような分解プロセスは、上記したメタン菌などの微生物の働きによって実現される。微生物は、分解プロセスを実現する際に、メタン（ＣＨ４）や、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）などといったバイオガスを生成する。
【００１３】
ところで、有機性汚泥としての下水汚泥や食品廃棄物は、高分子の有機物であり、微生物による分解スピードが比較的遅いため、そのまま消化槽（微生物による分解プロセスを行う槽）に投入しても、あまり高い分解率は得られない。このため、従来では、下水汚泥や食品廃棄物を消化槽に投入する前に、破砕装置などを用いた破砕処理や、ミルやスリコギなどを用いた機械的破砕、超音波照射、キャビテーション付加、衝撃波照射、加熱処理、凍結融解処理、薬品処理、電気分解、マイクロバブル照射などといった様々な前処理を行うことが検討されている。
【００１４】
そこで、第１実施形態では、より高い分解率を得るために、有機性汚泥に対して電磁波を照射して有機性汚泥を改質する改質処理を前処理として実行することにした。
【００１５】
図２は、第１実施形態における改質処理を含んだ有機性汚泥に対する処理の流れを示した概略的なフローチャートである。図２に示されるように、有機性汚泥に対する処理においては、まず、微生物を用いた消化処理が実行される（Ｓ１）。そして、消化処理後に、脱水処理が実行される（Ｓ２）。そして、脱水処理の後に、乾燥処理が実行される（Ｓ３）。なお、乾燥処理後の有機性汚泥は、廃棄される。
【００１６】
第１実施形態による改質処理は、消化処理の後か、または脱水処理の後に実行される。そして、これら改質処理が実行された後は、消化処理に処理が戻る。これにより、消化処理をより効果的に実行することが可能になる。
【００１７】
すなわち、第１実施形態では、消化処理の後に改質処理が実行されて再び消化処理に戻る場合もあれば（Ｓ４）、脱水処理の後に改質処理が実行されて再び消化処理に戻る場合もある（Ｓ５）。なお、Ｓ４およびＳ５の改質処理は、両方が実行されてもよいし、一方のみが実行されてもよい。
【００１８】
ここで、以下に説明するように、電磁波の照射による有機性汚泥の改質は、有機性汚泥中における水溶性有機物の割合の増加につながる。水溶性有機物は、分解率が比較的高く、かつ分解スピードも比較的早いため、水溶性有機物の割合の増加は、より多くのバイオガスをより効率的に得ることにつながる。
【００１９】
図３は、第１実施形態における有機性汚泥の改質過程を示した例示的な帯グラフである。より具体的に、図３は、電磁波の照射前（改質前）と、電磁波の照射後（改質後）と、微生物による分解後と、の３つの状態における、有機性汚泥の成分構成を示した帯グラフである。この図３によれば、電磁波の照射による有機性汚泥の改質が、有機性汚泥中の水溶性有機物の割合の増加につながっているということが分かる。
【００２０】
図４は、第１実施形態における電磁波の照射の効果を説明するための例示的なグラフである。図４に示されるように、電磁波を照射した場合（改質後：Ｌ１参照）は、電磁波を照射していない場合（未改質：Ｌ２参照）よりも、バイオガスの発生量が明らかに多くなる。より具体的に、電磁波を照射した場合は、電磁波を照射していない場合と異なり、比較的早い段階で、より多くのバイオガスが発生している（領域Ａ参照）。これは、電磁波を照射した場合が、電磁波を照射していない場合に比べて、分解率が高い水溶性有機物をより多く含んでいることが理由である。なお、水溶性有機物がある程度分解された後は、電磁波を照射した場合でも電磁波を照射していない場合でも同様に、非水溶性有機物の分解が主として行われる。このため、ある程度時間が経った後は、電磁波を照射した場合も、電磁波を照射していない場合も、略同様のスピードでバイオガスが発生する（領域ＢおよびＣ参照）。
【００２１】
このように、有機性汚泥に対する電磁波の照射は、有機性汚泥中の水溶性有機物の割合を増加させ、より多くのバイオガスをより効率的に得ることにつながる。したがって、有機性汚泥に対する電磁波の照射度合を均一化すれば、バイオガスをさらに効率的に得ることが可能になると見込まれる。
【００２２】
そこで、第１実施形態では、以下のように構成された装置を用いて有機性汚泥に電磁波を照射することで、有機性汚泥に対する電磁波の照射度合を均一化することにした。なお、以下では、有機性汚泥の一例としての下水汚泥に第１実施形態の技術を適用する場合について説明するが、第１実施形態の技術は、食品廃棄物や、脱水ケーキ、バイオマスなどの他の有機性資源にも適用可能である。
【００２３】
図５は、第１実施形態による改質装置５００の構成を示した概略図である。この改質装置５００は、含水率が比較的高い（たとえば７０％以上の）下水汚泥Ｘを処理対象とする場合に有効である。
【００２４】
図５に示されるように、改質装置５００は、処理対象の下水汚泥Ｘを一時的に貯蔵可能な処理槽５０１と、処理槽５０１内の下水汚泥Ｘに対して電磁波を照射する照射部５０２と、処理槽５０１内で電磁波を散乱させるように作動する散乱子５０３と、当該散乱子５０３を駆動する駆動部であるモータ５０４と、を備える。モータ５０４には、回転軸５０４ａが接続されている。なお、ここで用いられる電磁波の周波数は、たとえば８００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚの範囲に設定される。
【００２５】
図５の例では、処理槽５０１は、中空の箱形構造を有している。また、照射部５０２は、電磁波の発生源である電源装置５０２ａと、電源装置５０２ａから発生した電磁波のチューニングを行うチューナ５０２ｂと、チューニング後の電磁波を処理槽５０１内に出力（照射）するアンテナ５０２ｃと、を備えている。
【００２６】
散乱子５０３は、モータ５０４の回転軸５０４ａの先端部に設けられた回転子５０３ａによって構成されている。なお、図５の例では、回転軸５０４ａが、処理槽５０１の上面部から下側に延びるように設けられている。そして、回転子５０３ａは、下水汚泥Ｘと接触しないように、すなわち下水汚泥Ｘの上面より上側に設けられている。
【００２７】
上記の構成により、第１実施形態では、モータ５０４の動力によって回転軸５０４ａが回転し、散乱子５０３の回転子５０３ａが回転軸５０４ａとともに回転する。その結果、アンテナ５０２ｃから出力される電磁波は、散乱子５０３の回転子５０３ａに当たって様々な方向に拡散する。なお、図５において、処理槽５０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００２８】
以上説明したように、第１実施形態では、散乱子５０３が、処理槽５０１内の下水汚泥Ｘに対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部として機能する。これにより、下水汚泥Ｘの全体を均一に改質することができるので、下水汚泥Ｘ中の水溶性有機物の割合をより効率よく増やし、より多くのバイオガスを効率的に得ることができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、下水汚泥Ｘに対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部として、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する構成が設けられる。
【００３０】
図６は、第２実施形態による改質装置６００の構成を示した概略図である。この第２実施形態による改質装置６００も、第１実施形態と同様に、含水率が比較的高い（たとえば７０％以上の）下水汚泥Ｘを処理対象とする場合に有効である。
【００３１】
図６に示されるように、第２実施形態による改質装置６００は、第１実施形態による改質装置５００と同様に、処理対象の下水汚泥Ｘを一時的に貯蔵可能な処理槽５０１と、処理槽５０１内の下水汚泥Ｘに対して電磁波を照射する照射部５０２と、処理槽５０１内で電磁波を散乱させるように作動する散乱子５０３と、当該散乱子５０３を駆動する駆動部であるモータ５０４と、を備える。
【００３２】
ここで、第２実施形態では、改質装置６００が、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子６０１と、当該撹拌子６０１を駆動する駆動部（散乱子５０３を駆動するモータ５０４とは別個の駆動部）であるモータ６０２と、をさらに備えている。モータ６０２には、モータ５０４の回転軸５０４ａとは異なる回転軸６０２ａが接続されている。
【００３３】
撹拌子６０１は、モータ６０２の回転軸６０２ａの先端部に設けられた回転子６０１ａによって構成されている。なお、図６の例では、回転軸６０２ａが、処理槽５０１の下面部から上側に延びるように設けられている。そして、回転子６０１ａは、下水汚泥Ｘの内部に接触するように、すなわち下水汚泥Ｘの上面より下側に設けられている。
【００３４】
上記の構成により、第２実施形態では、モータ６０２の動力によって回転軸６０２ａが回転し、撹拌子６０１の回転子６０１ａが回転軸６０２ａとともに回転する。その結果、下水汚泥Ｘは、撹拌子６０１の回転子６０１ａによって撹拌され、下水汚泥Ｘの全体に電磁波が照射されるようになる。なお、図６において、処理槽５０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００３５】
以上説明したように、第２実施形態では、下水汚泥Ｘに対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部として、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子６０１が設けられている。これにより、撹拌子６０１によって下水汚泥Ｘを撹拌することで、より容易に、下水汚泥Ｘの全体を均一に改質することができる。
【００３６】
なお、上記の説明では、第２実施形態として、散乱子５０３および撹拌子６０１の両方が設けられた構成を例示した。しかしながら、第２実施形態は、撹拌子６０１のみが設けられた構成であってもよい。
【００３７】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する構成と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する構成と、が設けられる点において、第２実施形態と同様である。しかしながら、第３実施形態は、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する構成と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する構成と、が同一の動力源によって駆動される点において、第２実施形態と異なる。
【００３８】
図７は、第３実施形態による改質装置７００の構成を示した概略図である。この第３実施形態による改質装置７００も、第２実施形態と同様に、含水率が比較的高い（たとえば７０％以上の）下水汚泥Ｘを処理対象とする場合に有効である。
【００３９】
図７に示されるように、第３実施形態による改質装置７００は、第２実施形態による改質装置６００と同様に、処理対象の下水汚泥Ｘを一時的に貯蔵可能な処理槽５０１と、処理槽５０１内の下水汚泥Ｘに対して電磁波を照射する照射部５０２と、を備える。
【００４０】
また、改質装置７００は、処理槽５０１内で電磁波を散乱させるように作動する散乱子７０１と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子７０２と、を備える。
【００４１】
ここで、第３実施形態では、散乱子７０１と、撹拌子７０２とが、同一の駆動源によって駆動される。すなわち、第３実施形態では、散乱子７０１と、撹拌子７０２とが、単一のモータ７０３によって駆動される。モータ７０３には、回転軸７０３ａが接続されている。
【００４２】
散乱子７０１は、モータ７０３の回転軸７０３ａの先端部に設けられた第１回転子７０１ａによって構成され、撹拌子７０２は、モータ７０３の回転軸７０３ａの中間部に設けられた第２回転子７０２ａによって構成されている。なお、図７の例では、回転軸７０３ａが、処理槽５０１の下面部から上側に延びるように設けられている。そして、第１回転子７０１ａは、下水汚泥Ｘと接触しないように、すなわち下水汚泥Ｘの上面より上側に設けられ、第２回転子７０２ａは、下水汚泥Ｘの内部、すなわち下水汚泥Ｘの上面より下側に設けられている。
【００４３】
上記の構成により、第３実施形態では、モータ７０３の動力によって回転軸７０３ａが回転し、散乱子７０１の第１回転子７０１ａと、撹拌子７０２の第２回転子７０２ａとが、回転軸７０３ａとともに同時に回転する。その結果、アンテナ５０２ｃから出力される電磁波は、散乱子７０１の第１回転子７０１ａに当たって様々な方向に拡散する。また、下水汚泥Ｘは、撹拌子７０２の第２回転子７０２ａによって撹拌され、下水汚泥Ｘの全体に電磁波が照射されるようになる。なお、図７において、処理槽５０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００４４】
以上説明したように、第３実施形態では、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する散乱子７０１と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子７０２とが、同一のモータ７０３によって駆動される。これにより、装置構成を簡素化することができる。
【００４５】
なお、第３実施形態のその他の構成および効果は、第２実施形態と同様である。
【００４６】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。この第４実施形態は、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する構成と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する構成と、第２実施形態と同様である。しかしながら、第４実施形態は、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する構成と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する構成と、が別々に設けられるのではなく共通化される点において、第２実施形態と異なる。
【００４７】
図８は、第４実施形態による改質処理に用いられる改質装置８００の構成を示した概略図である。この第４実施形態による改質装置８００も、第２実施形態と同様に、含水率が比較的高い（たとえば７０％以上の）下水汚泥Ｘを処理対象とする場合に有効である。
【００４８】
図８に示されるように、第４実施形態による改質装置８００は、第２実施形態による改質装置６００と同様に、処理対象の下水汚泥Ｘを一時的に貯蔵可能な処理槽５０１と、処理槽５０１内の下水汚泥Ｘに対して電磁波を照射する照射部５０２と、を備える。
【００４９】
また、改質装置８００は、回転軸８０１ａが接続されたモータ８０１を備える。回転軸８０１ａは、処理槽５０１の下面部から上側に延びるように設けられている。
【００５０】
ここで、第４実施形態では、モータ８０１の回転軸８０１ａの先端部に回転子８０２が設けられており、当該回転子８０２が、処理槽５０１内で電磁波を散乱させるように作動する散乱子と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子と、の両方の機能を実現する。なお、図８の例では、回転子８０２が、下水汚泥Ｘの内部で、かつ下水汚泥Ｘの上面の近傍に設けられている。
【００５１】
上記の構成により、第４実施形態では、モータ８０１の動力によって回転軸８０１ａが回転し、下水汚泥Ｘの内部でかつ下水汚泥Ｘの上面の近傍に設けられた回転子８０２が回転軸８０１ａとともに回転する。その結果、アンテナ５０２ｃから出力される電磁波は、回転子８０２に当たって様々な方向に拡散し、下水汚泥Ｘは、回転子８０２によって撹拌され、下水汚泥Ｘの全体に電磁波が照射されるようになる。したがって、第４実施形態では、回転子８０２が、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する散乱子としても、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子としても機能する。なお、図８において、処理槽５０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００５２】
以上説明したように、第４実施形態では、処理層５０１内で電磁波を拡散させるように作動する散乱子と、処理槽５０１内で下水汚泥Ｘを撹拌するように作動する撹拌子とが、同一の回転子８０２によって構成されている。これにより、装置構成をさらに簡素化することができる。
【００５３】
なお、第４実施形態のその他の構成および効果は、第２実施形態と同様である。
【００５４】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。この第５実施形態は、第１〜第４実施形態における下水汚泥Ｘよりも流動性が低い（粘度が高い）下水汚泥Ｙ、たとえば固形の有機物Ｙ１を下水汚泥Ｘよりも多く含んだ下水汚泥Ｙを処理対象とする場合に有効である。
【００５５】
図９は、第５実施形態による改質装置９００の構成を示した概略図である。図９に示されるように、第５実施形態による改質装置９００は、第１〜第４実施形態と同様に、処理対象の下水汚泥Ｙを一時的に貯蔵可能な処理槽５０１と、処理槽５０１内の下水汚泥Ｙに対して電磁波を照射する照射部５０２と、を備える。なお、図９において、処理槽５０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００５６】
また、改質装置９００は、回転軸９０１ａが接続されたモータ９０１を備える。回転軸９０１ａは、処理槽５０１の下面部から上側に延びるように設けられている。
【００５７】
ここで、第５実施形態では、モータ９０１の回転軸９０１ａの先端部に、処理槽５０１内で下水汚泥Ｙを載置可能な回転板９０２が設けられている。回転板９０２上に載置された下水汚泥Ｙは、回転板９０２の縁に設けられた壁部９０２ａによって囲まれている。
【００５８】
上記の構成により、第５実施形態では、モータ９０１の動力によって回転軸９０１ａが回転し、下水汚泥Ｙが載置された回転板９０２が回転軸９０１ａとともに回転する。その結果、遠心分離の原理により、下水汚泥Ｙが固形の有機物Ｙ１と液状の有機物Ｙ２とに分離され、当該固形の有機物Ｙ１および液状の有機物Ｙ２の各々に均一に電磁波が照射されるようになる。したがって、第５実施形態では、回転板９０２が、下水汚泥Ｙに対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部として機能する。
【００５９】
以上説明したように、第５実施形態では、下水汚泥Ｙに対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部として、処理槽５０１内で下水汚泥Ｙを載置可能に構成され、モータ９０１によって回転駆動される回転板９０２が設けられている。これにより、下水汚泥Ｙを固形の有機物Ｙ１と液状の有機物Ｙ２とに分離することで、容易に、下水汚泥Ｙの全体に均一に電磁波を照射することができる。
【００６０】
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について説明する。この第６実施形態は、下水汚泥Ｙに対する電磁波の照射度合を均一化するように作動する作動部として回転板９０２が設けられているという点において、第５実施形態と同様である。しかしながら、第６実施形態は、回転板９０２に載置された下水汚泥Ｙを撹拌するための構成がさらに設けられているという点において、第５実施形態と異なる。
【００６１】
図１０は、第６実施形態による改質装置１０００の構成を示した概略図である。図１０に示されるように、第６実施形態による改質装置１０００は、第５実施形態と同様に、処理対象の下水汚泥Ｙを一時的に貯蔵可能な処理槽５０１と、処理槽５０１内の下水汚泥Ｙに対して電磁波を照射する照射部５０２と、を備える。なお、図１０において、処理槽５０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００６２】
また、改質装置１０００は、回転軸９０１ａが接続されたモータ９０１と、縁に壁部９０２ａが設けられた回転板９０２と、を備える。
【００６３】
ここで、第６実施形態では、回転板９０２に、下水汚泥Ｙが載置される側（図１０では上側）に突出する突出部１００１が設けられている。この突出部１００１は、モータ９０１によって回転板９０２が回転駆動された場合に、回転板９０２上に載置された下水汚泥Ｙを撹拌する機能を有する。これにより、下水汚泥Ｙを撹拌しながら電磁波を照射することが可能になる。
【００６４】
以上説明したように、第６実施形態では、モータ９０１によって回転板９０２が回転駆動された場合に当該回転板９０２上に載置された下水汚泥Ｙを撹拌する機能を有した突出部１００１が設けられている。これにより、より容易に、下水汚泥Ｙ全体に電磁波を均一に照射することができる。
【００６５】
なお、第６実施形態のその他の構成および効果は、第５実施形態と同様である。
【００６６】
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態について説明する。この第７実施形態は、遠心分離によって下水汚泥Ｙを固形の有機物Ｙ１と液状の有機物Ｙ２とに分離する構成が設けられているという点において、第６実施形態と同様である。しかしながら、第７実施形態は、分離された下水汚泥Ｙから液状の有機物Ｙ２のみを別途抽出する構成が設けられているという点において、第６実施形態と異なる。
【００６７】
図１１は、第７実施形態による改質装置１１００の構成を示した概略図である。図１１に示されるように、第７実施形態による改質装置１１００は、処理対象の下水汚泥Ｙを一時的に貯蔵する処理槽１１０１と、処理漕１１０１内の下水汚泥Ｙに電磁波を照射する照射部５０２と、を備える。なお、図１１において、処理槽１１０１の内側に描かれた複数の矢印は、電磁波の進む方向を概念的に表している。
【００６８】
また、改質装置１１００は、回転軸９０１ａが接続されたモータ９０１と、当該モータ９０１によって回転駆動される回転板１１０２と、を備える。回転板１１０２の縁には、回転板１１０２上に載置された下水汚泥Ｙを囲む壁部１１０２ａが設けられている。また、回転板１１０２の上面には、第６実施形態と同様の突出部１００１が設けられている。
【００６９】
ここで、第７実施形態では、回転板１１０２および壁部１１０２ａが、分離された下水汚泥Ｙ（固形の有機物Ｙ１および液状の有機物Ｙ２）のうち液状の有機物Ｙ２のみを通過させることが可能に構成されている。そして、第７実施形態では、処理槽１１０１の下面部に、下水汚泥Ｙのうちの液体成分、すなわち回転板１１０２および壁部１１０２ａを通過した液状の有機物Ｙ２を排出する排出部１１０３が設けられている。排出部１１０３は、排出孔１１０３ａと、当該排出孔１１０３ａを開閉するバルブ１１０３ｂと、を有している。これにより、回転板１１０２を回転駆動して下水汚泥Ｙを固形の有機物Ｙ１と液状の有機物Ｙ２とに分離し、排出部１１０３を介して液状の有機物Ｙ２を回収することが可能になる。
【００７０】
以上説明したように、第７実施形態では、下水汚泥Ｙから液状の有機物Ｙ２を回収する排出部１１０３が設けられている。これにより、下水汚泥Ｙから、分解率が比較的高く、かつ分解スピードも比較的早い水溶性有機物を容易に抽出することができる。
【００７１】
なお、第７実施形態のその他の構成および効果は、第６実施形態と同様である。
【００７２】
また、上記の説明では、第７実施形態として、回転板９０２上に突出部１００１が設けられた構成を例示した。しかしながら、第７実施形態は、回転板９０２上に突出部１００１が存在しない構成であってもよい。
【００７３】
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態について説明する。この第８実施形態は、第５〜第７実施形態における下水汚泥Ｙよりも流動性がさらに低い（粘度がさらに高い）下水汚泥Ｚを処理対象とする場合に有効である。
【００７４】
図１２は、第８実施形態による改質装置１２００の構成を示した概略図である。図１２に示されるように、第８実施形態による改質装置１２００は、投入部１２０１と、搬送部１２０２と、照射部１２０３と、モータ１２０４と、を備える。
【００７５】
投入部１２０１は、実質的に固形の有機物のみで構成された下水汚泥Ｚを投入可能に構成されている。また、搬送部１２０２は、投入部１２０１に投入された下水汚泥Ｚを載置可能に構成され、載置された下水汚泥Ｚを次の処理工程（図２の例ではＳ１）に向けて所定方向（矢印Ｄ参照）に搬送する搬送機構として構成されている。また、照射部１２０３は、搬送部１２０２上の所定位置（符号Ｐ参照）に電磁波を照射するように構成されている。なお、モータ１２０４は、搬送部１２０２を駆動する駆動部として機能する。
【００７６】
以上説明したように、第８実施形態では、下水汚泥Ｚを載置可能に構成され、載置された下水汚泥Ｚが照射部１２０３による電磁波の照射位置（符号Ｐ参照）を通過するように下水汚泥Ｚを搬送する搬送部１２０２が設けられている。これにより、搬送部１２０２に載置された下水汚泥Ｚの全てが搬送途中で照射部１２０３による電磁波の照射位置を通過するので、下水汚泥Ｚが実質的に固形の有機物のみで構成されている場合において、容易に、下水汚泥Ｚの全体に均一に電磁波を照射することができる。
【００７７】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態およびその変形は、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】
【００７８】
５００  改質装置
５０１  処理槽
５０２  照射部
５０３  散乱子（作動部）
５０４  モータ（駆動部）
６００  改質装置
６０１  撹拌子（作動部）
６０２  モータ（駆動部）
７００  改質装置
７０１  散乱子（作動部）
７０１ａ  第１回転子
７０２  撹拌子（作動部）
７０２ａ  第２回転子
７０３  モータ（駆動部）
８００  改質装置
８０１  モータ（駆動部）
８０２  回転子（散乱子、撹拌子、作動部）
９００  改質装置
９０１  モータ（駆動部）
９０２  回転板（作動部）
１０００  改質装置
１００１  突出部
１１００  改質装置
１１０１  処理槽
１１０２  回転板（作動部）
１１０３  排出部
１２００  改質装置
１２０２  搬送部（作動部）
１２０３  照射部
１２０４  モータ（駆動部）
Ｘ，Ｙ，Ｚ  下水汚泥（有機性汚泥）
【図１】
2018086616.tif 000003
【図２】
2018086616.tif 000004
【図３】
2018086616.tif 000005
【図４】
2018086616.tif 000006
【図５】
2018086616.tif 000007
【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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