(57)【要約】【課題】高含水廃棄物を乾燥処理すると共に、その乾燥の際に発生する悪臭成分を外部に排出させることなく処理することができる高含水廃棄物乾燥処理装置を提供するものである。【解決手段】乾燥室１２内に投入した高含水廃棄物１０を、加熱手段２０によって細菌を滅菌する温度で加熱する。乾燥室１２と気液混合器３６とを連絡し、その途中にベンチュリー部３４を備える。ベンチュリー部３４から気液混合器３６側に向けて水噴射ノズル４０によって水を噴射する。これによって、高含水廃棄物１０を加熱して発生した悪臭成分は気液混合器３６内で良好に水と接触して水に吸着する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高含水廃棄物を収容する乾燥室と、その乾燥室内に収容される高含水廃棄物に含まれる細菌を滅菌する温度で高含水廃棄物を加熱するための加熱手段と、前記乾燥室と連絡する気液混合器と、前記乾燥室と前記気液混合器との間に備えられるベンチュリー部と、ベンチュリー部またはそのベンチュリー部付近の上流に備えられるものであって水をベンチュリー部から前記気液混合器側に向けて噴射する水噴射ノズルとを有することを特徴とする高含水廃棄物乾燥処理装置。
【請求項２】
前記乾燥室内に前記高含水廃棄物を切断するための螺旋状の切断刃を回転自在に備え、その切断刃がその軸方向から見た３６０度の円周方向において一部の角度の外縁に切欠を設けたことを特徴とする請求項１記載の高含水廃棄物乾燥処理装置。
【請求項３】
前記螺旋状の切断刃の互いに隣り合う３６０度の円周方向において軸方向から見た前記切欠の位置を互いに異なる位置としたことを特徴とする請求項２記載の高含水廃棄物乾燥処理装置。
【請求項４】
前記乾燥室と前記気液混合器との間に圧力変動を減少させるためのバッファタンクを備えることを特徴とする請求項１記載の高含水廃棄物乾燥処理装置。
【請求項５】
前記気液混合器と連絡する水収容タンクを備え、その水収容タンクと前記水噴射ノズルとを水循環通路で連絡し、その水循環通路の途中にポンプを備え、前記ポンプの作動によって前記水収容タンク内の水を前記水循環通路を経て前記水噴射ノズルから噴射させることを特徴とする請求項１記載の高含水廃棄物乾燥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オムツや生ゴミ等の高含水廃棄物の処理と、その際に発生する悪臭の処理とを行うための高含水廃棄物乾燥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、廃棄物の処理装置は一般に、ダイオキシンを発生させないために８００℃以上の高温で廃棄物を燃焼している（特許文献１）。廃棄物の中にはオムツや生ゴミ等のような多量の水分を含む高含水廃棄物があるが、そのような高含水廃棄物に対しては８００℃以上の高温で処理する必要は無いため、それより低い温度で燃焼処理がされている。しかし、高含水廃棄物を燃焼した場合に、高含水廃棄物から水蒸気と悪臭成分が発生する。この悪臭成分を除去するために、悪臭成分を含んだガスを８００℃付近で燃焼（２次燃焼）している。
【０００３】
オムツや生ゴミ等の高含水廃棄物から発生する悪臭成分を消去する他の方法として、密閉容器内に高含水廃棄物を収容し、酸素を介在しないで燃焼処理する方法が知られている（特許文献２）。密閉容器内で無酸素で高含水廃棄物を熱分解することによって、悪臭成分の発生を防止することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５１７４９
【特許文献２】特開２０００−２９０６６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２次燃焼を行う場合には、２次燃焼の燃料費がかかるという欠点と、加熱によって水蒸気の体積が更に膨張するために、２次燃焼室の容積を大きくしなければならないという欠点があった。また、２次燃焼を行うと、廃棄物から生じる揮発成分を燃焼するためにダイオキシンが発生し、ダイオキシンを処理する装置を設置しなければならず、ダイオキシン処理装置の製造コストやランニングコストが高くなるという欠点があった。また、特許文献２の技術では、密閉容器内に高含水廃棄物を収容するために、高含水廃棄物を大量に処理することができないという欠点と、製造コストやランニングコストが高くなるという欠点があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、高含水廃棄物を乾燥処理すると共に、その乾燥の際に発生する悪臭成分を外部に排出させることなく処理することができる高含水廃棄物乾燥処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る高含水廃棄物乾燥処理装置は、高含水廃棄物を収容する乾燥室と、その乾燥室内に収容される高含水廃棄物に含まれる細菌を滅菌する温度で高含水廃棄物を加熱するための加熱手段と、前記乾燥室と連絡する気液混合器と、前記乾燥室と前記気液混合器との間に備えられるベンチュリー部と、ベンチュリー部またはそのベンチュリー部付近の上流に備えられるものであって水をベンチュリー部から前記気液混合器側に向けて噴射する水噴射ノズルとを有することを特徴とするものである。本発明は、前記乾燥室内に前記高含水廃棄物を切断するための螺旋状の切断刃を回転自在に備え、その切断刃がその軸方向から見た３６０度の円周方向において一部の角度の外縁に切欠を設けたことを特徴とするものである。本発明は、前記螺旋状の切断刃の互いに隣り合う３６０度の円周方向において軸方向から見た前記切欠の位置を互いに異なる位置としたことを特徴とするものである。本発明は、前記乾燥室と前記気液混合器との間に圧力変動を減少させるためのバッファタンクを備えることを特徴とするものである。本発明は、前記気液混合器と連絡する水収容タンクを備え、その水収容タンクと前記水噴射ノズルとを水循環通路で連絡し、その水循環通路の途中にポンプを備え、前記ポンプの作動によって前記水収容タンク内の水を前記水循環通路を経て前記水噴射ノズルから噴射させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、高含水廃棄物を加熱して発生するガス（水蒸気と悪臭成分）が存在する空間において、水噴射ノズルから噴射される水を断面積の小さいベンチュリー部に向けて噴射するものである。この水の噴射によって負圧が発生し、その負圧によって水蒸気と悪臭成分とが混じったガスを高速で気液混合器内に導入する。高速でガスと水とを気液混合器内に導入することで悪臭成分と水との接触割合を高め、悪臭成分を水に吸着させることができ、悪臭成分の除去ができる。
【０００９】
本発明は、高含水廃棄物をその中に含まれる細菌を滅菌する１８０℃程度で加熱するものであって、廃棄物を燃焼させるものではない。このため、本発明ではダイオキシンが発生することはない。よって、ダイオキシン対策が不用であることから、装置のコストを低く抑えることができる。
【００１０】
本発明では、切断刃の軸方向から見た３６０℃の角度の一部に切欠を設けることによって、高含水廃棄物に含まれるゴム紐等が切断刃に引っ掛かることが無くなり、ゴム紐等が切断刃に引っ掛かって駆動手段に大きなトルクが掛かるのを防止することができる。
【００１１】
本発明では、乾燥室からのガスを気液混合器に導入する前に気液混合器より断面積の大きいバッファタンクに一旦導入することで、高含水廃棄物の加熱により発生する水蒸気による圧力変動を、バッファタンクで吸着することができる。この結果、圧力変動を一定にして装置の制御を安定させることができる。また、本発明は、廃棄物を加熱させるだけのもの（約１８０℃で加熱）で、燃焼させるもの（約８００℃で燃焼）ではない。このことから、本発明では水蒸気の膨張率が燃焼させるものの膨張率と比べて小さくなり、バッファタンクの容積を小さくすることができ、装置の小型化が可能となる。
【００１２】
本発明では、気液混合器を通過した水のうち、きれいな水を水循環通路を経て水噴射ノズルから噴射することができ、水の有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る高含水廃棄物乾燥処理装置の概略構成図である。本発明の高含水廃棄物乾燥処理装置で処理される被処理物は、オムツや生ゴミ等のような水分を多く含む高含水廃棄物１０である。本発明の高含水廃棄物乾燥処理装置は、高含水廃棄物１０を収容するための乾燥室１２を形成した本体１４を有する。本体１４には、高含水廃棄物１０の投入口１６と、乾燥後の廃棄物の吐出口１８とが備えられている。その本体１４に隣接して、乾燥室１２内に投入された高含水廃棄物１０を加熱するための加熱手段２０が備えられている。加熱手段２０は乾燥室１２に収容される高含水廃棄物１０を加熱するためのものであり、高含水廃棄物１０を燃焼させるものではない。加熱手段２０による高含水廃棄物１０を加熱する温度は、高含水廃棄物１０に含まれる各種細菌を滅菌する温度（約１８０℃）を越える程度とする。加熱手段２０は、例えば約２００℃とすれば、乾燥室１２内の高含水廃棄物１０は、各種細菌が滅菌される温度となる。
【００１４】
乾燥室１２の内部には切断刃２２が回転自在に備えられている。切断刃２２は、乾燥室１２内に投入された高含水廃棄物１０を細かく切断するものである。切断刃２２は、例えば回転軸２４を中心とする螺旋状とするのが望ましい。切断刃２２を螺旋状とすることで、乾燥室１２内での高含水廃棄物１０の移動をスムースに行わせることができる。回転軸２４の一端は本体１４の外部に突出しており、その突出箇所に駆動手段としてのモータ２６が取付けられる。モータ２６の駆動によって螺旋状の切断刃２２が回転させられ、高含水廃棄物１０が切断されると共に移動させられる。
【００１５】
切断刃２２は、回転軸２４の軸方向から見て、３６０度の円周方向において、一部の角度（例えば６０度〜１５０度）の外縁に切欠２８を設けるように設定することが望ましい。切欠２８の箇所の半径方向の縁も円弧縁も刃を形成する。回転軸２４の軸方向における最初の３６０度の切断刃２２と、次の３６０度の切断刃２２と、その後の隣り合う３６０度毎の切断刃２２との円周方向において、軸方向から見た切欠２８の位置が互いに異なる位置に形成するように設定する。切断刃が、円周方向に均一間隔に形成されたギザギザな刃である場合には、ゴム紐等が刃に引っ掛かってモータ２６に大きなトルクが掛かる不具合があった。それに対して、切断刃２２の外縁の円周方向位置に切欠２８を設け、しかも軸方向から見て切欠２８の形成位置をずれた位置に設けることによって、高含水廃棄物１０が切断刃２２にからまることがなくなり、高含水廃棄物１０をスムースに切断でき、モータ２６に大きなトルクが掛かる不具合を解消することができる。
【００１６】
本体１４の近傍にバッファタンク３０を備え、そのバッファタンク３０と本体１４の乾燥室１２とを排気管３２で連結する。バッファタンク３０は、乾燥室１２から排気管３２を通って導入される排気を一旦収容するためのものである。バッファタンク３０の底部はベンチュリー部３４となっており、ベンチュリー部３４より下方には気液混合器３６が備えられ、気液混合器３６の下方に水収容タンク３８が備えられている。ベンチュリー部３４は、バッファタンク３０と気液混合器３６との間の通路に形成したものであっても良い。気液混合器３６はその内部で気体と液体とを効率良く混合するためのものである。バッファタンク３０内に水噴射ノズル４０が備えられ、水噴射ノズル４０からの水がベンチュリー部３４に噴射され、その水噴射ノズル４０からの水がベンチュリー部３４から気液混合器３６を経て水噴射ノズル４０に向けて移動させられる。水噴射ノズル４０からの水は、断面積の大きい位置から断面積の小さいベンチュリー部３４に向けて噴射するために、水噴射ノズル４０はベンチュリー部３４かそのベンチュリー部３４付近の上流位置に備える。
【００１７】
水収容タンク３８の下部と前記水噴射ノズル４０とは水循環通路４２で連結されている。水循環通路４２の途中にはポンプ４４が備えられ、ポンプ４４の作動によって水収容タンク３８内のきれいな水（悪臭成分を吸着していない水）が水循環通路４２を経て水噴射ノズル４０から水が噴射される。水収容タンク３８の上部には水供給通路４６が連結され、その水供給通路４６から必要に応じて新鮮な水が水収容タンク３８内に供給される。水収容タンク３８の側面のやや上方位置には排水通路４８が連結され、水収容タンク３８の内部の水で悪臭成分を吸着した水がオーバーフローによって外部に排出される。水収容タンク３８の上部には、水収容タンク３８の上部と外部の大気とを連絡する大気連絡通路５０とが連絡されている。空気連絡通路５０の途中に、水収容タンク３８内の空気圧が所定以上になった時にその圧力を放出するための圧力放出弁５２が備えられている。
【００１８】
次に、本発明の高含水廃棄物乾燥処理装置の働きについて説明する。高含水廃棄物１０を本体１４内の乾燥室１２に投入し、乾燥室１２内に収容した高含水廃棄物１０を加熱手段２０によって細菌を滅菌する温度で加熱する。即ち、本発明では、高含水廃棄物１０を燃焼させるのではない。加熱手段２０で加熱する際に、モータ２６を駆動して回転軸２４を回転させることで、螺旋状の切断刃２２で高含水廃棄物１０を細かく切断すると共に、乾燥室１２内で、切断した高含水廃棄物１０を移動させることができる。高含水廃棄物１０を細かく切断することと、切断した高含水廃棄物１０を移動させることで、切断した高含水廃棄物１０に加熱手段２０からの熱を効率良く伝えることができ、燃料コストを低減することができる。また、切断刃２２に切欠２８を設けることによって、高含水廃棄物１０に含まれるゴム紐等の引っ掛かりを防いで、モータ２６に高いトルクがかかるのを防止することができる。
【００１９】
乾燥室１２内で例えば２００℃に加熱された高含水廃棄物１０からは、水蒸気と悪臭成分が発生する。その水蒸気と悪臭成分は、乾燥室１２から排気管３２を経てバッファタンク３０内に導入される。乾燥室１２で発生するガス（水蒸気と悪臭成分）の量やガス圧は、高含水廃棄物１０に含まれる水分の量によって大幅に変わる。このため、断面積の広い乾燥室１２から断面積の狭い排気管３２に至ったガスの圧力が変動し、水噴射ノズルからの水の噴射量の制御が難しくなる。本発明では、大容積のバッファタンク３０に排気管３２を通るガスを一旦収容して、バッファタンク３０内でガスの圧力変動を無くすることで、水噴射ノズルからの水の噴射量の制御を安定させることができる。
【００２０】
ポンプ４４の作動によって、バッファタンク３０内に備えられる水噴射ノズル４０からは、ベンチュリー部３４に向けて水が噴射される。ベンチュリー部３４に向けての水の噴射によって、ベンチュリー部３４では負圧が発生し、その負圧によってバッファタンク３０内のガス（水蒸気と悪臭成分）と水噴射ノズル４０からの水とは、速い速度で気液混合器３６内に導入される。気液混合器３６内では、悪臭成分が水とが効率良く攪拌混合し、悪臭成分が水に吸着される。
【００２１】
気液混合器３６によって悪臭成分を吸着した水は、気液混合器３６の下位に位置する水収容タンク３８内に収容される。悪臭成分を吸着した水は水収容タンク３８内の上方に位置するが、悪臭成分を吸着しないきれいな水は水収容タンク３８内の下方に位置し、きれいな水はポンプ４４によって水循環通路４２を経由して水噴射ノズル４０から噴射される。水収容タンク３８内の上方に位置する悪臭成分を吸着した水は、オーバーフローにより排水通路４８から外部に排出される。必要に応じて、水収容タンク３８内には新鮮な水が水供給通路４６から導入される。水収容タンク３８内の気圧が所定以上の高さになった時には圧力放出弁５２を開いて、大気連絡通路５０から水収容タンク３８内の圧力を大気に放出する。
【００２２】
乾燥室１２内で細菌を滅菌する温度で加熱された高含水廃棄物１０は、滅菌された状態で乾燥させられた廃棄物として排出口１８から排出される。乾燥させられた廃棄物は無害なものとして捨てることが可能であり、かつ燃料や骨材として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る高含水廃棄物乾燥処理装置の概略構成図である。
【図２】図１の高含水廃棄物乾燥処理装置で使用する切断刃の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  高含水廃棄物
１２  乾燥室
２０  加熱手段
２２  切断刃
２６  モータ
２８  切欠
３０  バッファタンク
３４  ベンチュリー部
３６  気液混合器
３８  水収容タンク
４０  水噴射ノズル
４２  水循環通路
４４  ポンプ
【図１】
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【図２】
2007303749.tif 000004