(57)【要約】【課    題】生物系有機廃棄物を処理するための加熱方法とそのための装置を提供すること。【解決手段】被処理物に含まれる動，植物の種類や性状などによって、加熱温度を２５℃以上、１３０℃以下に制御する酸化分解処理する加熱方法と、加熱温度を２５℃以上、２５０℃以下に制御する酸化分解処理と低温熱分解処理を併用した加熱方法とを、設定温度を切換えて前記被処理物に対して選択的に適用すること。【選択図】    図４
2004344710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を熱媒ジャケットで覆った横型処理槽の内部に水平姿勢で設けられ駆動モーターによって駆動される回転軸に取付けた攪拌羽根を具備した処理槽において生物系有機廃棄物を加熱処理するとき、前記ジャケット内部と少なくとも回転軸の内部に、油などの熱媒を循環対流させながら被処理物を加熱することを特徴とする生物系有機廃棄物を処理するたの加熱方法。
【請求項２】
横型処理槽は、熱媒ジャケットと回転軸に循環対流させる熱媒を加熱するヒーター又は熱媒ボイラーと、前記熱媒の温度制御装置と、処理槽内に処理中に発生する気化物を吸引する吸引装置と、気化物の温度を下げる熱交換器と、脱臭装置とを具備している請求項１に記載の加熱方法。
【請求項３】
横型処理槽は、少なくとも下半部が半円筒状をなすと共に外周を略Ｕ型断面の熱媒ジャケットで覆っていることにより、投入された被処理物を間接加熱し、攪拌羽根は、その回転軸と支腕の中に制御された熱媒を循環させて前記被処理物を間接加熱する請求項１又は２に記載の加熱方法。
【請求項４】
被処理物は、加熱処理後の含水率を１０％以下にする請求項１〜３のいずれかに記載の加熱方法。
【請求項５】
被処理物の種類や形状などに応じて攪拌羽根の角度を任意に調整する請求項１〜４のいずれかに記載した加熱方法。
【請求項６】
被処理物に含まれる動，植物の種類や性状などによって加熱温度を制御する酸化分解処理する加熱方法と、被処理物に含まれる動，植物の種類や性状などによって加熱温度を制御する酸化分解処理と低温熱分解処理を併用した加熱方法とを、設定温度を切換えて前記被処理物に対して選択的に適用することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加熱方法。
【請求項７】
被処理物に含まれる動植物の種類や混合率或はそれらの形状などによって、被処理物が新鮮な場合には飼料化し、新鮮でない場合には堆肥化する酸化分解処理又は低温熱分解処理のために、加熱温度を設定して制御する請求項６に記載の加熱方法。
【請求項８】
汚泥類など有機成分を豊富に含有した被処理物は、酸化分解処理のための加熱と、含有成分の種類やその含有量によっては前記酸化分解処理の加熱温度をそのまま継続して、酸化分解と低温熱分解のための加熱を併用する請求項６に記載の加熱方法。
【請求項９】
横型処理槽と、該処理槽の周囲をジャケットで覆うと共にそのジャケット上部に設けた熱媒膨張タンクと、駆動モーターによって回転される前記処理槽内に設けた回転軸と、その回転軸に取付けられている支腕とこの支腕の先端に設けられて被処理物を攪拌する羽根と、前記回転軸と支腕と羽根の内部に前記熱媒を循環させるパイプと、前記熱媒を加熱するヒーターまたは熱媒ボイラーと、その温度を制御する温度制御装置と、加熱時に発生する気化物を吸引する吸引装置と、それを熱交換する熱交換器と、前記処理槽内に生じる臭気を除去する脱臭装置を具備したことを特徴とする生物系有機廃棄物を処理するための加熱装置。
【請求項１０】
回転軸とジャケットで覆ったケーシング内部は、熱媒を循環させて流通させる構造を具備した請求項９に記載の生物系有機廃棄物を処理するための加熱装置。
【請求項１１】
熱媒ジャケットを有する少なくとも二つの処理槽を平行に並べた形態に合体して合体タイプの横型処理槽を形成すると共に、この合体タイプ横型処理槽に、羽根を取付けた複数の支腕を有する少なくとも２本の回転軸を平行に配設し、前記ジャケットと少なくとも前記回転軸の内部に熱媒を循環して流通させることにより、被処理物に対する伝熱面積を大きく形成した請求項９又は１０に記載の生物系有機廃棄物を処理するための加熱装置。
【請求項１２】
循環する熱媒は、回転軸と支腕の内部、又は、回転軸と支腕と羽根の内部に流通させる請求項１１の生物系有機廃棄物を処理するための加熱装置。
【請求項１３】
生物系有機廃棄物の処理は、加熱による酸化分解処理、又は、酸化分解処理と低温熱分解処理を併用した処理である請求項９〜１２の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物系有機廃棄物の加熱処理方法とそのための装置に関し、特に、含水率が高く多量の悪臭を発散するなど、従来から処理に苦慮している汚泥類や畜糞などを始めとする生物系有機廃棄物を被処理物として、新鮮な被処理物は飼料化し、鮮度の低いものは堆肥化する、或は、肥料成分を豊富に含むものは肥料化するなど、被処理物の内容などによって処理形態を自由に選択できるようにするため、処理槽内の伝熱面積を拡大して熱損失を少なくすると共に熱効率を高め、短時間で安定した再生品を形成できる生物系有機廃棄物の間接加熱処理方法とそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物系有機廃棄物の処理方法としては、従来から種々の方法が知られている。そのうちの一つに醗酵方法や乾燥加熱方法があり、主として熱風やヒーターなどにより被処理物を直接加熱方式が採られている。しかし、生ごみなど生物系有機廃棄物を微生物醗酵や乾燥処理する公知の方式では、被処理物に熱源が直接接触する部分と接触しない部分が生じて不均一加熱になり易い。また、徐々に含水率が低減されるべき被処理物を直接加熱すると、蛋白質など成分が変性または焦げたりして品質が不安定なコンポスト製品となり易い。更に、直接加熱方式は、被処理物を乾式で乾燥させる方式であるため、微生物醗酵には不向きであり、そのため一旦乾燥させた処理物を時間をおいて別途再醗酵させる処理を必要とする。
【０００３】
一方、本願の発明者が発明した特許第３２９４２７号、特許第３３１０２５８号などの発明に用いられている間接加熱方式は、処理槽の外周面を覆ったジャケットの中を加熱制御された熱媒油が循環対流して被処理物を加熱する間接加熱方式を採用している。この加熱方式は、処理槽の周囲に設けた熱媒ジャケットの熱伝熱面積が処理槽の約半分程度であるため、攪拌されて処理槽の上方に持上げられた被処理物が、回転軸や攪拌羽根（支腕含む）に付着して長時問に亘り熱と接触ができない状態になって、当該被処理物の含水率が不均一となり易く、コンポスト製品も品質的に不安定なものとなる。これは、処理槽内空間で被処理物が接触する攪拌羽根や回転軸の伝熱効率が低いからであり、この点を改善するため処理槽の伝熱面積を大きくしようとすると、装置そのものが大きくなるという問題を孕んでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、処理槽内部の大きさを変更せず伝熱面積を大きくするため、既存の熱媒ジャケットの作用による被処理物の加熱に加え、処理槽内の少なくとも回転軸の内部、或は、該回転軸と支腕と支腕の先端に設けた攪拌羽根を、それらの内部に熱媒を流通させることができるように形成した伝熱羽根として槽内に設けることにより、前記熱媒ジャケットによる処理槽内面の伝熱面に加え、上記回転軸，支腕，羽根の内部にも熱媒を循環流通させる形式の伝熱羽根の外面による伝熱面によって、従来処理装置に比べ少なくとも２〜３倍以上の伝熱面積を持つ改善された処理のための加熱装置を構成しようとするものである。この構成によって、処理槽内の温度分布の均一化を図って熱損を減少させると共に、被処理物の含水率の低減に寄与する一方、被処理物を短時問で処理することが可能になり、また、このような態様で加熱されて処理された再生品は悪臭がな＜、一般的な公知手法により製造された市販コンポスト製品に優るとも劣らない品質的に安定したコンポストを得ることが可能になる。本発明は上記のような生物系有機廃棄物を処理するための加熱方法とそのための装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明加熱方法の構成は、被処理物に含まれる動，植物の種類や性状などによって、加熱温度を２５℃以上、１３０℃以下に制御する酸化分解処理する加熱方法と、加熱温度を２５℃以上、２５０℃以下に制御する酸化分解処理と低温熱分解処理を併用した加熱方法とを、設定温度を切換えて前記被処理物に対して選択的に適用することを特徴とするものである。
【０００６】
また、上記加熱方法を実施するための本発明装置の構成は、横型処理槽と、該処理槽の周囲をジャケットで覆うと共にそのジャケット上部に設けた熱媒膨張タンクと、駆動モーターによって回転される前記処理槽内に設けた回転軸と、その回転軸に取付けられている支腕とこの支腕の先端に設けられて被処理物を攪拌する羽根と、前記回転軸と支腕と羽根の内部に前記熱媒を循環させるパイプと、前記熱媒を加熱するヒーターまたは熱媒ボイラーと、その温度を制御する温度制御装置と、加熱時に発生する気化物を吸引する吸引装置と、それを熱交換する熱交換器と、前記処理槽内に生じる臭気を除去する脱臭装置を具備したことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、前記回転軸の内部とジャケットで覆ったケーシング内部は、熱媒を循環させて流通させる構造を具備したものに形成にする。また、本発明では、加熱処理装置を、熱媒ジャケットを有する二つの処理槽を平行に並べた形態で合体した合体タイプの横型処理槽に形成すると共に、この合体タイプ横型処理槽に、羽根を取付けた複数の支腕を有する２本の回転軸を平行に配設し、少なくとも前記回転軸と支腕の内部に熱媒を循環流通させる構成にすることにより、被処理物に対する伝熱面積を大きく形成できて大量の被処理物を効率よく短時間で処理することが可能になる。
【０００８】
高含水率の生物系有機廃棄物の水分を効率良く、しかも品質を安定に保ちながら脱水するには、間接加熱方式により被処理物を焦がすことなく、処理槽内全体の加熱温度を均一化することが必要である。因みに、従来の処理槽を覆った熱媒ジャケットのみによる伝熱面積では、被処理物を攪拌したとき回転軸や支腕を含む攪拌羽根に高含水率の被処理物が長時間付着し、攪拌羽根とに付着した被処理物は、結果的に長時間に亘り加熱しなければ乾燥されないため熱損失が大きくなり、処理槽の内部全体の加熱温度も不均一になるため、均質な加熱処理を短時間で行うことは困難であった。
【０００９】
しかるに本発明では、外周に熱媒ジャケットを具備した処理槽全体をそのままの大きさで、伝熱面積を大きくするため、回転軸から支腕の内部、或は、攪拌羽根の内部にまで熱媒を循環させる構造を付与して制御された熱媒を循環させることにより、回転軸と支腕含む伝熱羽根の中を循環する熱媒と、熱媒ジャケットを循環する熱媒によって処理槽の内部を広い伝熱面積で間接加熱する機能を持たせ、処理槽全体の被処理物に対する加熱温度を均一化できると共に、処理槽全体の伝熱面積を２〜３倍以上に上昇させ、熱損を大幅に減少した加熱処理が可能になった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しつつ本発明方法を実施するため好適な処理装置の一例について具体的に説明する。図１は本発明方法を適用する単一槽タイプの加熱処理装置の一実施例の概略を示す説明図、図２は図１の単一処理槽のＡ−Ａ矢視図、図３は二槽合体形式の処理槽の一例側断面図、図４は図３の二槽合体形式と同じ形式の処理槽に図３とは異なる伝熱羽根を設置した例の平断面図、図５は直接加熱と間接加熱における加熱温度，被処理物の含水率，槽内湿度を比較するための線図である。
【００１１】
図１において、１は内部の下半部が半円筒状をなす一槽タイプの横型処理槽で、この処理槽１の外周に取付けられた熱媒ジャケット１１と、この槽１の内部に設けた攪拌羽根１２と、該羽根１２を先端に取付けた支腕１２ａと、支腕１２ａを放射状に取付けた回転軸１３と、槽内の蒸気吸引管１４とを具備している。
【００１２】
２は前記熱媒ジャケット１１に加熱した熱媒油を循環供給する熱媒供給装置で、熱媒ボイラー２１と、循環ポンプ２２，２３と、熱媒流通管２４，２５とを具備している。３は吸引用ブロワー、４は槽内気体の冷却吸収槽で、冷却スプレー４１と、貯水槽４２と、仕切り板４３と、排水管４４と、冷却水循環ポンプ４５と、冷却水供給管４６と、冷却水補給管４７とを具備している。
【００１３】
５は燃焼脱臭装置で、例えば冷気等の冷媒を流通させる冷却用ジャケット５１と、バーナー５２とを具備している。６は冷却用ジャケット５１を通過した加熱された空気を前記処理槽１へ導く予熱空気供給管であるが、本発明装置において、上記脱臭装置５と予熱空気供給管６は図の例に限られるものではなく任意の構造，形態で設けることができる。
【００１４】
上記の横型処理槽１は、その周囲が熱媒ジャケット１１で覆われ、投入口（図示せず）からこの槽内に投入された生ゴミ等による生物系有機廃棄物の被処理物を、槽内に設けた攪拌羽根１２で緩慢に攪拌するようになっている。処理槽１の内部は、熱媒ジャケット１１と後述する回転軸１３と支腕１２ａの内部に循環的に供給される加熱された熱媒油の伝導熱と、燃焼脱臭装置５の空冷用ジャケット５１を通過した予熱空気供給管６を通じて槽内に送りこまれる熱風によって間接加熱される。
【００１５】
横型処理槽１の内部の適宜個所には、温度センサー（図示せず）が取付けられ、その出力データに基づき、図示していない制御装置が熱媒供給装置２の循環ポンプ２２，２３等を制御し、熱媒ジャケット１１並びに後述する回転軸１３、又は、該軸１３と支腕１２ａの内部に供給される熱媒油の量や温度を自動的に調整して、熱媒油の温度を１００℃以上２５０℃以下に保ち、槽内の設定温度を、一例として８０℃乃至それ以下に保つようにしている。以上において、回転軸１３と支腕１２ａの内部に熱媒油を循環させる構成を除いた加熱装置の構成は、本発明の発明者が特許第３２９４２０７号などにより先に提案している加熱処理装置と基本的に同じ構成である。
【００１６】
上記の攪拌羽根１２は夫々に支腕１２ａの先端に取付けられて、回転軸１３に放射状に取付けられ、槽外に設けたモーター等の回転駆動装置により横型処理槽１の内部でゆっくりと回転させられるが、本発明では、前記回転軸１３の内部、又は、その軸１３と支腕１２ａの内部、或は、前記軸１３，支腕１２ａ，羽根１２の内部に形成した熱媒通路に、熱媒供給装置２の熱媒を循環供給するように構成することにより、前記回転軸１３，支腕１２ａ，羽根１２の少なくとも一つ以上が伝熱面を有する伝熱攪拌羽根（伝熱羽根ともいう）に形成されている。従って、本発明の加熱処理法では、熱媒ジャケット１１を通る熱媒油は、熱媒流通管２４，２５に通じた熱媒流通管２６，２７を通って伝熱攪拌羽根（回転軸１３，支腕１２ａ，羽根１２の少なくとも一つ以上）の内部を循環させられるように形成されている。
【００１７】
上記伝熱面を有する処理槽１の内部での加熱によって処理槽１内部に収容された生物系有機廃棄物から発生する高温の蒸気は、冷却吸収槽４の排出口４８に設けたブロワー３の作用で、処理槽１から蒸気吸収管１４を経て冷却吸収槽４へ強制的に導かれる。これによって処理槽１の内部は減圧状態に保たれる。このように、処理槽１の内部がブロアー３の吸引作用で減圧状態に保たれることにより、予熱空気供給管６からの熱風が処理槽１の内部へ円滑に導入されると共に、被処理物の槽内で酸化分解処理および低温熱分解処理を併用した処理が順調に進行する。
【００１８】
図１に示した単槽式の加熱装置の例においては、ブロワー３は、処理槽１の内部温度に加熱されている蒸気を強制的に吸引して槽外に導く蒸気吸引装置としての役割と、冷却吸収槽４の内部空気を強制的に吸引して槽外に導く排気装置としての役割を兼用している。なお、ブロワー３は、図１に示したように冷却吸収槽４の排出口４８に設けることに代え、蒸気吸引管１４の側へ設けたり、両方の側に設けるようにしてもよい。
【００１９】
また、上記処理槽１と冷却吸収槽４との間に、処理槽１から導き出された高温の蒸気中に含まれる塵埃を除去するサイクロンもしくは集塵装置を設けることも推奨される。
【００２０】
冷却吸収槽４には、ブロアー３の作用で処理槽１から導出された高温蒸気が導入され、当該高温蒸気に、冷却スプレー４１から冷却水を撒布して高温蒸気中に含まれる塵埃やガスを水に吸収させる。冷却吸収槽４の内部は、仕切り板４３によって仕切られると共に、底部には貯水槽４２が設けられ、当該貯水槽内に貯留される塵埃やガスを含む汚水をエアレーションによって浄化処理する装置（図では省略）が設けられる。
【００２１】
図１の処理装置では、冷却水循環ポンプ４５によって、貯水槽４２内の水の一部を取り出し、冷却水供給管４６を通じて冷却吸収槽４へ冷却スプレー４１から撒布する構成としている。ここで、貯水槽４２の水温上昇によって冷却効果が低下することを防止するため、冷却水補給管４７を通じて新たな冷却水を補充することが望ましい。また、冷却吸収槽４の底部に形成している貯水槽４２内の汚染濃度の高い汚水は、排水管４４を通じて当該貯水槽４２から汚水槽（図示せず）へ排出するように構成している。
【００２２】
冷却吸収槽４の内部の空気は、排気ブロアー３により強制的に槽外に吸引されるが、このとき燃焼脱臭装置５に送り込み、バーナー５２によってその臭気成分が燃焼，脱臭する。なお、燃焼脱臭装置５の主体を形成するチャンバの外周には、冷却用ジャケット５１を設け、当該冷却用ジャケット内で加熱された空気を予熱空気供給管６を通じて前記処理槽１内へ供給するように構成している。
【００２３】
上述したように、横型処理槽１の内部に投入されて攪拌されつつ熱媒ジャケット１１及び伝熱攪拌羽根によって間接加熱される被処理物から発生した高温蒸気は、蒸気吸収管１４を通じて吸引，排出されると共に、予熱空気供給管６から乾燥した予熱空気が処理槽１の内部へ導入されることと相俟って、被処理物は短時間で乾燥し、粒状化されるとともに酸化分解および低温熱分解されることになる。
【００２４】
この結果、上記の横型処理槽１では、２５℃以上１３０℃以下の酸化分解処理法、或は、被処理物に含まれる動物，植物類の比率や形状などによっては、２５℃以上、１３０℃以下の温度による処理と、１３０℃以上、２５０℃以下の温度による処理とを併用する、酸化分解と低温熱分解を併用した２段切換えの加熱処理法とを実行することができる。また、上記処理では、被処理物が新鮮な場合は飼料化し、そうでない場合には堆肥化することを、加熱温度の設定とその制御によって選択的に行うことができる。更に、汚泥類など有機成分を豊富に含有した被処理物は、酸化分解処理のための加熱と、含有成分の種類やその含有量によっては前記酸化分解処理の加熱温度をそのまま継続して、酸化分解と低温熱分解のための加熱を併用した形態の処理をすることができる。
【００２５】
本発明の発明者が提案した特許第３２９４２０７号、特許第３３１０２５８号の発明では、処理槽１の外周を覆うジャケット１１による間接加熱のみであったから、その伝熱面積は、表１に例示したように、処理槽１の全容積が７０００（Ｌ）の装置では伝熱面積が１０．１０ｍ２であったが、本発明を適用した本発明機種では処理槽１の周囲を覆ったジャケット１１と、伝熱羽根（回転軸１３，支腕１２ａ，羽根１２の少なくとも一つの内部に熱媒を循環させて通す構造）を併用した構成を採ることにより、表１に示すように従来機種の伝熱面積（１０．１０ｍ２）の２〜３倍、具体的には２０，１０ｍ２〜３０，３０ｍ２程度の伝熱面積を、装置の基本構造を変えることなく、熱効率の高い伝熱面を有する大小様々な加熱処理装置の提供が可能になる。
【００２６】
【表１】
2004344710.tif 000003
【００２７】
特に、本発明を適用した機種では大型装置に好適なように、横型処理槽１を合理的形態でスケールアップすると共に、伝熱攪拌羽根を一軸から二軸に増加した処理装置を構成できるので、この点について図３，図４を参照して説明する。
【００２８】
図３，図４は、図１，図２に示した単一槽の横型処理槽１を平行にして二槽並べた形態の合体式の横型処理槽１０１に形成し、この合体タイプの横型処理槽１０１に、２本の平行な中空の回転軸１３，１３を設けた本発明加熱処理装置の別例の要部を側断面視と平断面視によって模式的に示したものである。なお、図３，図４において、図１，図２と同一符号は同一部材，同一部位を示すものとする。また、図３は伝熱羽根１２を回転軸１３の周囲に４５度ピッチで設けた攪拌羽根であるが、図４の攪拌羽根は各羽根１２を回転軸１３に９０度ピッチで設けている。軸１３の回りに設ける各羽根１２のピッチは、このほか１２０度ピッチもあり、本発明においてどのようなピッチ角で回転軸１３に各羽根１２を設けるかは、全く任意である。
【００２９】
上記の合体タイプの横型処理槽１０１は、少なくとも側面と底面を熱媒ジャケット１１で覆い、上面に蓋１０４を有する被処理物の投入口１０２を、また底面に蓋１０５を有する処理物の取出口１０３を設けている。また、この槽１０１の内部には、熱媒を通すため内部を中空にした２本の平行な回転軸１３，１３と、各軸１３，１３にそれぞれ放射状に取付けて軸の中空部に連通した内部が中空の支腕１２ａの先端に夫々に設けた中空の羽根１２により形成された二組の伝熱攪拌羽根が配設されている。
【００３０】
ここで、各回転軸１３における夫々の支腕１２ａと羽根１２は、それらが取付けられている２本の軸１３，１３が同時に回転するときに干渉することがないように、２本の軸１３，１３に対する夫々の支腕１２ａの取付け位置には、各回転軸１３，１３の長さ方向において位相差を持たせている。位相差を付けたことにより、両回転軸１３，１３の各羽根１２，１２の回転軌跡が重複しても、互に干渉することはない。また、各羽根１２の回転軌跡が干渉することなく重複していることにより、互に相手方の支腕１２ａや羽根１２に付着している被処理物を掻き落すことができるという固有の効果が得られる。
【００３１】
上記の２本の回転軸１３，１３は、いずれか一方の軸１３にモータ等の回転駆動力１３ａを導入し、他方の軸１３は一方の軸１３とベルトやチェーン、或は、歯車列などの伝動媒体１３ｂによって伝動連結され、同期的に回転させられるように構成する。なお、個々の軸１３に夫々に駆動力を入れるようにしてもよい。また、２本の回転軸１３，１３の回転方向は互に逆方向、或は、同方向のいずれであってもよい。
【００３２】
上記のように、図１，図２の単一の横型処理槽１を２本並列した形態の図３，図４に例示した合体式の横型処理槽で、しかも、伝熱羽根２列の構成であるから、伝熱面積は、先の実施例で説明した単一槽式の処理槽１の場合に比べてほぼ２倍とななり、大型の加熱処理装置を比較的コンパクトな形態に形成できる。また、被処理物の量が同じであれば、単一槽式の処理装置の約半分の時間で加熱処理を完了することが可能になる。
【００３３】
最後に、生ゴミ等の被処理物を公知の直接加熱と本発明の間接加熱により加熱処理した場合の、被処理物の加熱温度や含水率、及び、槽内湿度について、図５の線図を参照しつつ説明する。
【００３４】
間接加熱では、熱媒の昇温設定温度を１３０℃に設定する。この設定温度であっても、被処理物の含水率は８５％と高いこと、並びに、熱媒ジャケットと伝熱羽根による併行間接加熱により槽内が均一加熱されるため、槽内の被処理物が８０℃以上に昇温することはない。これに対し、直接加熱では直接ゆえに設定温度を８０℃程度の低めに設定しても、被処理物自体が直に加熱されるため、槽内が不均一に加熱されて乾式では被処理物の表面含水率が低下して中心部まで脱水できず、被処理物の含水率が低下すると被処理物自体の温度が上がってしまい、その被処理物を焦がすに至る。
【００３５】
間接加熱では、被処理物の表面から中心まで徐々に脱水され、槽内温度が低めであっても含水率は徐々に低減されるから、被処理物全体が平均に脱水される。このようにして脱水が進んで被処理物の体積が減じ、相対的に槽内の伝熱面積が増えると、徐々に被処理物の接触温度は９０℃前後となり、９０℃以上には上昇しない。これに対し、直接加熱では、被処理物の表面水分が先に脱水され、表面湿度が少ない乾燥状態になるため微生物が不活性になり、また、蛋白質の表面に焦げが生じる。
【００３６】
間接加熱では、上記のように被処理物が適度な含水率なって槽内湿度が適切にセルフコントロールされることにより、槽内は微生物が活性に活動いやすい温度、湿度環境に整えられるから、理想的な酸化分解処理が可能となる。この点、直接加熱では、被処理物の表面水分が直接脱水されるから、槽内湿度が不足がちになり、しかも、被処理物自体の温度も直接加熱ゆえに高くなるので、微生物の活動には不向きな温度、湿度環境しか実現できず、従って、単なる乾燥装置として利用されることが多い。
【００３７】
次に、本発明の加熱方法により実際に被処理物を処理した例について説明する。
「麺類の酸化分解処理」の実施例
ここでは表２に示した含水率６８．５％の麺類約７０ｋｇを６時間２５分で処理したところ、図６の線図に示すように含水率４％まで低減することができた。この例では、１２０℃に加熱温度を設定して加熱したが、被処理物の接触温度は常温〜７３℃範囲であった（表３参照）。
【００３８】
【表２】
2004344710.tif 000004
【００３９】
【表３】
2004344710.tif 000005
【００４０】
「刈り芝を酸化分解と低温熱分解を併用した処理」の実施例
ここでは表４に示した含水率６３．７％の刈り芝約３７ｋｇを４時間で処理したところ、図７の線図に示すように含水率１．１％まで低減することができた。この例では、１８０℃に加熱温度を設定して加熱したが、被処理物の接触温度は常温〜１３５℃範囲であった（表４参照）。
【００４１】
【表４】
2004344710.tif 000006
【００４２】
本発明加熱方法に使用する横型処理槽は叙上の実施の形態例のものに限定されるものではない。例えば、横型処理槽は伝熱羽根を２列設けたり、合体槽を２槽タイプにしたものに限定されず、伝熱羽根が３列以上、合体槽が２槽以上のタイプであってもよい。さらに、攪拌羽根の回転数は被処理物の種類や形状などに応じて適宜に設定すれば足りる。本発明は、その目的の範囲内で自由に設計変更し得るものであり、従って、上記の説明から当業者が容易に想到し得る総ての変更実施例を包摂するものである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、横型処理槽の周囲の熱媒ジャケットによる間接加熱に加え、被処理物を攪拌する羽根を、その回転軸，支腕とともに内部に熱媒を循環させる伝熱攪拌羽根として加熱面を併用する間接加熱方式の加熱にすることにより、既存の処理槽をスケールアップせずに伝熱面積を少なくとも２倍以上に増大して熱効率を高めた、生物系有機廃棄物の加熱処理を行うことが可能になる。
【００４４】
因みに、従来の横型処理槽の外周を覆った間接加熱ジャケットのみによる加熱では、伝熱面積が槽全体の内側面積３０〜４０％しかなく、また、被処理物に接触してそれを攪拌する羽根や回転軸には熱媒による伝熱面はなく攪拌されて持上げられ被処理物の上に落下するだけであったが、本発明では羽根に攪拌されて槽内の上方へ持上げられる被処理物は、その羽根や支腕，回転軸によっても間接加熱されるので、処理槽の内部全体での伝熱加熱が実現される。この結果、従来方式では槽内で上方に持上げられて殆んど加熱されずに落下していた被処理物も効率良く均一に加熱することが可能になるので、熱損が低減され、全体の熱効率が６０〜７０％向上する。これによって本発明方法では、処理時間が短縮され、しかも均一加熱と含水率の低減により品質を安定化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生物系有機廃棄物の加熱処理方法を適用するために推奨される単一槽タイプの処理装置の一実施例の概略を示す説明図。
【図２】図１の単一処理槽のＡ−Ａ矢視図。
【図３】二槽合体形式の処理槽の一例側断面図。
【図４】図３の二槽合体形式と同じ形式の処理槽の平断面図。
【図５】直接加熱と間接加熱における加熱温度，被処理物の含水率，槽内湿度を比較するための線図。
【図６】麺類を本発明方法により処理した実施例における加熱温度，含水率などを示す線図。
【図７】刈り芝を本発明方法により処理した実施例における加熱温度，含水率などを示す線図。
【符号の説明】
１        処理槽
１１        熱媒ジャケット
１２        攪拌羽根
１２ａ        支腕
１３        回転軸
２        熱媒供給装置
２１        熱媒ボイラー
２２，２３    循環ポンプ
３        吸引用ブロアー
４        冷却吸収槽
４１        冷却スプレー
４２        貯水槽
４３        仕切り板
４４        排水管
４５        冷却水循環ポンプ
４６        冷却水供給管
４７        冷却水補給管
５        燃焼脱臭装置
５１        冷却用ジャケット
５２        バーナー
６        予熱空気供給管
【図１】
2004344710.tif 000007
【図２】
2004344710.tif 000008
【図３】
2004344710.tif 000009
【図４】
2004344710.tif 000010
【図５】
2004344710.tif 000011
【図６】
2004344710.tif 000012
【図７】
2004344710.tif 000013