(57)【要約】【課題】            水分調整材を不要化又は減量化でき、団粒化を促進する加熱型の有機廃棄物処理装置を提供する。【解決手段】        この発明の処理方法は、内部に処理物２を撹拌粉砕する調整部８を設けた回転ドラム１内に、水分を含む有機廃棄物よりなる処理物２を収容し、上記処理物２を粉砕撹拌して水分調整する装置において、上記ドラム１内で撹拌される処理物に熱風を吹き付けるものである。  加熱時は、ドラム回転によりドラム１内の所定位置に処理物２が集中して流動的な動態形状を形成する集中動態部２ａに熱風を吹き付け、その時、ドラム１の熱風導入側において、熱風を集中動態部２ａに吹き付けるように熱風の吹き付け方向を制御する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に処理物（２）を撹拌粉砕する調整部（８）を設けた回転ドラム（１）内に、水分を含む有機廃棄物よりなる処理物（２）を収容し、上記処理物（２）を粉砕撹拌して水分調整する装置において、上記ドラム（１）内で撹拌される処理物に熱風を吹き付ける有機廃棄物の加熱処理方法。
【請求項２】
ドラム回転によりドラム（１）内の所定位置に処理物（２）が集中して流動的な動態形状を形成する集中動態部（２ａ）に熱風を吹き付ける請求項１の有機廃棄物の加熱処理方法。
【請求項３】
ドラム（１）の熱風導入側において、熱風を集中動態部（２ａ）に吹き付けるように熱風の吹き付け方向を制御する請求項２の有機廃棄物の加熱処理方法。
【請求項４】
水分を含む有機廃棄物よりなる処理物（２）を収容して回転させる横方向に支持されるドラム（１）内に、処理物（２）を撹拌粉砕する調整部（８）を設けた装置において、ドラム（１）の一端に撹拌粉砕中の処理物（２）に対して熱風を吹き付ける熱風供給部（１１）を設けてなる有機廃棄物の加熱処理装置。
【請求項５】
ドラム回転によりドラム（１）内の所定位置に処理物（２）が集中して流動的な動態形状を形成する集中動態部（２ａ）に熱風を集中して吹き付けるように熱風の吹き出し方向を調節する風向調節部（１９）をドラムの熱風供給側に設けた請求項４の有機廃棄物の加熱処理装置。
【請求項６】
調整部（８）の基端部をドラム（１）の周壁内面側に取り付け、他端をドラム中心側に突出させた構造とし、その一部をすのこ状、格子状又は網目状に形成したスクリーン部（８ａ）とし、他の部分をプレート状部材（８ｂ）で形成した請求項４又は５の有機廃棄物の加熱処理装置。
【請求項７】
プレート状部材（８ｂ）を調整部（８）の基端部側又は先端部側に設け、他方の端部側にスクリーン部（８ａ）を設けてなる請求項４又は５又は６の有機廃棄物の加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は畜糞や下水処理汚泥等のように多量の水分を含む有機廃棄物の加熱処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来中空のドラム内に畜糞や下水汚泥等の水分を含んだ有機廃棄物からなる処理物を投入し、上記ドラムを回転させ、有機廃棄物を撹拌混合して内部に空気を含ませ、一部又は全部を団粒化させる等によって処理する装置が下記特許文献１等より公知である。
この装置はドラム内において反転落下する処理物とおがくず等の調整材を接衝させながら下方に落下させることにより、処理物内の空気の含有量を増大させ、さらに団粒化させることにより、次の発酵処理（特許第３２９２７１７号公報参照）を促進することに特徴がある。
【特許文献１】特許第３０３５２９０号公報（図３，図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上記装置は処理物に水分調整材を混入するので、処理物が持つ粘着力を低下させるため、目標とする団粒化が妨げられ、後の発酵促進にも不利になるという問題がある。また発酵に際しては水分調整材自体を発酵させる必要があるため、発酵所要時間が長くなる。
【０００４】
これに対し、有機廃棄物の処理に際してはドラム内に例えば５０℃〜６０℃程度の温風等を供給して加温することにより、次工程での発酵の促進を行う方法が周知であるが、これはドラム内の雰囲気全体を加温することになるため、加熱効率も悪く、少なくとも短時間での処理物の団粒化自体には殆ど影響を与えるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解消又は改善するための本発明の方法は第１に、内部に処理物２を撹拌粉砕する調整部８を設けた回転ドラム１内に、水分を含む有機廃棄物よりなる処理物２を収容し、上記処理物２を粉砕撹拌して水分調整する装置において、上記ドラム１内で撹拌される処理物に熱風を吹き付けることを特徴としている。
【０００６】
第２に、ドラム回転によりドラム１内の所定位置に処理物２が集中して流動的な動態形状を形成する集中動態部２ａに熱風を吹き付けることを特徴としている。
【０００７】
第３に、ドラム１の熱風導入側において、熱風を集中動態部２ａに吹き付けるように熱風の吹き付け方向を制御することを特徴としている。
【０００８】
また本発明の装置は第１に、水分を含む有機廃棄物よりなる処理物２を収容して回転させる横方向に支持されるドラム１内に、処理物２を撹拌粉砕する調整部８を設けた装置において、ドラム１の一端に撹拌粉砕中の処理物２に対して熱風を吹き付ける熱風供給部１１を設けてなることを特徴としている。
【０００９】
第２に、ドラム回転によりドラム１内の所定位置に処理物２が集中して流動的な動態形状を形成する集中動態部２ａに熱風を集中して吹き付けるように熱風の吹き出し方向を調節する風向調節部１９をドラムの熱風供給側に設けたことを特徴としている。
【００１０】
第３に、調整部８の基端部をドラム１の周壁内面側に取り付け、他端をドラム中心側に突出させた構造とし、その一部をすのこ状、格子状又は網目状に形成したスクリーン部８ａとし、他の部分をプレート状部材８ｂで形成したことを特徴としている。
【００１１】
第４に、プレート状部材８ｂを調整部８の基端部側又は先端部側に設け、他方の端部側にスクリーン部８ａを設けてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように構成される本発明の方法及び装置によれば、畜糞等多量の水分を含む処理物の発酵処理に際して、ドラム内で流動する処理物に高温の熱風を吹き付けるので、処理物に含まれる液状成分の粘着性が短時間に向上し、早期の団粒化と団粒形状の保持力の向上が実現できるとともに、全体の団粒化率も高くなる。その結果次工程の発酵に要する期間も大幅に短縮される。
【００１３】
さらに発酵の前処理工程である水分調整材の混入が不要となり、少なくとも減量することが可能となるので、発酵期間の短縮化と共におがくずその他の水分調整材の調達コストが不要化又は低減される等の利点もある。
【００１４】
またタンク断面空間内に形成される処理物の流動的な動態形状である集中動態部において熱風を吹き付けるために、処理物の加熱及び水分蒸散と団粒化が共に短時間に行われる。そしてこのような熱風の吹き付けが、風向調節部によって実現できる。
【００１５】
上記短時間の高熱加温により、処理物内部まで加熱（予熱）されるので、温暖季には次工程での発酵のための加熱が不要となり、寒冷地では発酵時の加熱エネルギーの低減ができるほか、寒冷地の冬季等では処理物が凍結状態なので、従来団粒化が不可能であったものが熱風加熱により解凍が行われ、十分な団粒化も実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図示する本発明の実施形態につき詳述する。図１は特許文献１に示す有機廃棄物処理装置と同一原理に基づく処理装置の概要を示すもので、水分調整を行う例えば直径１９８０mm，長さ３５７０mm程度の回転ドラム１の前後両端には、畜糞等の処理物２を投入するホッパー（投入口）３と処理済の処理物を排出する排出口４とが取付端板６，７を介してそれぞれ固定的に設置されている。ドラム１はその下部前後端を回転ロール（図示しない）で例えば２rpm程度の緩速回転駆動が可能に支持されている。
【００１７】
上記回転ドラム１内の周壁内面には、ホッパー３側から複数枚に分割された長方形の調整部８が、３等分又は６等分された位置に内向きに突設されて設置され、全体がドラムの軸心方向に沿って配置されている。ドラム１の排出端側にはドラム回転に伴って処理物を外部に排出させる複数の排出板９が等間隔毎に設けられている。調整部８はドラム回転に伴って処理物を撹拌し、粉砕することにより内部に空気を含ませる作用をする。調整部８とドラム周壁には一定の隙間が設けられ、回転により団粒化が行われる。
【００１８】
ドラム１の排出端側には熱風供給部１１が設置され、この熱風供給部１１は、筒状の熱風ダクト１２とその端部の細径の接続ダクト１３により取付端板７に取り付けられ、ドラム１内に開口接続されている。熱風ダクト１２の基端部側中心にはバーナー１４が内向きに設置され、該バーナー１４の熱風ダクト内中心には燃焼筒１６が設置され、バーナー１４からの火炎１７による熱風１８は接続ダクト１３を介してドラム１の排出側に噴射され、ホッパー３側より排出される。
【００１９】
ドラム１の排出側端部には、接続ダクト１３内に可変ダンパーからなる風向調節部１９が揺動自在に設置され、ドラム１内に放出する熱風１８の吹き付け方向を制御できる構造になっている。
【００２０】
図示する風向調節部１９は、平板状のダンパーであるが、例えば円弧状断面、チャンネル状断面又は漏斗状等に形成し、さらに回動又は揺動を上下、左右方向に可能な構造とし、風向きを任意な方向に調節できる機構（図示しない）とすることができる。またこの調節は外部からの任意に且つ随時行う機構、処理物の状態等に応じて予め調節セットする機構、固定的に設置する機構等いずれの方法でもよい。
【００２１】
図１に示す例では熱風１８は、同図（Ｂ）に示すようにドラム内斜め下方に流動的な動態形状を形成している処理物の集中動態部２ａ部分に向かって噴射されている。図２においては上記集中動態部２ａが同図（Ｂ）に示すように左下半部のやや上方にあるため、この部分に向かって熱風が噴射される。
【００２２】
このようなドラム内における処理物の動態（挙動）は、処理物の種類、水分含有量、藁等の固形の有無及び量、ドラム回転速度等によって変わるが、次に述べるように調整部８の構造や取付枚数等によっても変化する。
【００２３】
図３〜４はこの発明における調整部８の構造例と、それぞれの調整部８に応じたドラム回転時の処理物の動態変化を示す模式図で、図３における調整部８は全体が格子状又はすのこ状に形成されたスクリーンからなり、１２０°毎の等間隔に取り付けられている。この場合はスクリーンによる掻き上げ時に処理物の通過性が良いため、処理物２は全体的に左下半部に大きな塊状に流動しながら動態形状を形成している。
【００２４】
図４の場合は、調整部８は基端部側をスクリーン部８ａとし、先端（ドラム１の中心）側に軸心方向のプレート状部材８ａを取り付けているため、先端部側の掻き上げ性能が高く、処理物２は左図から右図のように変化し、全体が中空の円形（ドーナツ状）に形成され、その中心付近に熱風１８を吹き付けることによって加熱効率を上げることができる。
【００２５】
図５に示す場合は、逆に調整部８の先端部側をスクリーン部８ａとし、基端部側にプレート状部材８ｂを取り付けている。この例では、周壁内面側の掻き上げ性能が高いため、同図右端図のように山形の流動形態を形成し、その頂上下部付近を加熱することが効果的である。
【００２６】
なお、図４，図５の場合は、図３に示すスクリーン型の調整部８を３枚等間隔に設置した隣接間隔内中心に、プレート状部材８ｂ付の調整部８を取り付けたものの処理物の挙動を示すものである。
【００２７】
上記のように加熱することにより、処理物は最も良い加熱効率の下で加熱され、早期に且つ高い確率で団粒化が図られ、内部にまで至る予熱効果により次の工程での発酵時の温風供給が節減でき且つ発酵も早く行われる。
【００２８】
上記装置を用いた実験は、平成１４年１１月１８日〜平成１５年３月３日に行われ、加熱におけるバーナーは灯油バーナーを用い、接続ダクト１３内の熱風温度は概ね１００℃〜４００℃であり、一定の加熱効率を保ち且つ熱風による処理物への着火を避ける温度範囲を選択したが、１５０℃〜３４０℃程度の範囲がコスト的にも加熱効率的にも望ましい範囲である。
試験中の室内温度は５℃〜７℃であった。
【００２９】
次に本発明の方法及び装置による堆肥化実験成績を示す。
１．実験方法
堆肥化原料に牛の生ふん尿を用い、２つの異なる方法で水分調整しながら団粒化加工  を行った（表１）。団粒化加工後は堆積切返し方式で堆肥化し、団粒構造の維持や堆肥  化速度を観察した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
２．結果
加熱乾燥しながら団粒化加工した物は、加熱乾燥しない物に比べて堆肥化期間が６割  に短縮した。また、生産堆肥は約１／３に減量し、団粒の残存は２倍近かった（表２）  。堆肥化後の含有成分に大きな違いは認められず、一般堆肥成分の範囲内だった（表３  ）。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明の方法及び装置は、畜糞等のほか下水道汚泥処理産業等に利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明の方法に使用される装置の正面と端面側の使用形態及び説明図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は本発明の方法に使用される装置の正面と端面側の他の使用形態の説明図である。
【図３】本発明装置で従来の調整部（スクリーン）を使用した場合の処理物の挙動変化を示す説明図である。
【図４】本発明装置で一番目の改良形の調整部を使用した場合の処理物の挙動変化を示す説明図である。
【図５】本発明装置で二番目の改良形の調整部を使用した場合の処理物の挙動変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ドラム
２    処理物
２ａ  集中動態部
８    調整部
８ａ  スクリーン部
８ｂ  プレート状部
１１  熱風供給部
１９  風向調節部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005288339.tif 000009
【図５】
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