(57)【要約】【課題】植物残滓や家畜等の排泄物などの水分を含む廃棄物を、水分を蒸発除去して効率的に乾燥処理することのできる処理装置を提供する。【解決手段】含水性廃棄物を収容する揺動又は回動自在の処理槽と、処理槽内の含水性廃棄物を攪拌する攪拌羽根と、蒸気と被処理水を噴射する噴射装置と、攪拌羽根と噴射装置が設置される回転軸であって内部が蒸気用の送管と被処理水用送管との二重管構造からなる回転軸と、処理槽底部にエアレーション装置とを備えた処理装置とする。【選択図】図１
2007225181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水性廃棄物を収容する揺動又は回動自在の処理槽と、処理槽内の含水性廃棄物を攪拌する攪拌羽根と、蒸気と被処理水を噴射する噴射装置と、攪拌羽根と噴射装置が設置される回転軸であって内部が蒸気用の送管と被処理水用送管との二重管構造からなる回転軸と、処理槽底部に付設されて蒸気を噴射するエアレーション装置とを備え、処理槽自体の揺動又は回転と攪拌羽根の回転によって廃棄物を解体し、被処理水の噴射により廃棄物の含水率を高めることで解体を促進し、蒸気の噴射により処理槽内を高温にして水分を蒸発させるとともに、蒸発しきれず処理槽底部に貯まった水は、エアレーション装置からの蒸気の噴射により水内に微細な気泡を発生させて蒸発を促進することで、処理槽内の水分を短時間で蒸発除去することを特徴とする含水性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみ等の植物残滓、家畜又は家禽等の排泄物、工場からの廃液等の含水性廃棄物を乾燥処理することのできる含水性廃棄物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭等から出される生ごみや家畜等の排泄物は、そのまましておくと悪臭の原因となり、その処理が問題となっているが、これらの廃棄物の処分としては、埋立てや、焼却処理、または微生物による分解の後その生成物を堆肥として使用するなどの方法がなされている。
【０００３】
しかしながら、これらの方法では、悪臭の発生を完全に抑えることができなかったり、埋立ての場合は土壌汚染、焼却処理の場合は大気汚染を招き、また微生物分解による方法では処理に時間がかかる等の問題があった。
【０００４】
そこで近年、処理槽内に収容した廃棄物に排ガス等を接触させて乾燥処理する装置が種々提案されている。このような装置は、真空圧のもと処理槽自体を高温にするか、高温の気体を処理槽内に送入することで、廃棄物の乾燥処理を行っている。
【０００５】
しかしながら、これらの装置は複雑な構成であるため、コストが高い、故障が生じやすい、また爆発の危険性がある等の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、含水性廃棄物の処理装置において、廃棄物に含まれる液の蒸散を急速かつ効率的に行うことのできる処理装置を、簡易な機構で安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、含水性廃棄物を収容する揺動又は回動自在の処理槽と、処理槽内の含水性廃棄物を攪拌する攪拌羽根と、蒸気と被処理水を噴射する噴射装置と、攪拌羽根と噴射装置が設置される回転軸であって内部が蒸気用の送管と被処理水用送管との二重管構造からなる回転軸と、処理槽底部に付設されて蒸気を噴射するエアレーション装置とを備え、処理槽自体の揺動又は回転と攪拌羽根の回転によって廃棄物を解体し、被処理水の噴射により廃棄物の含水率を高めることで解体を促進し、蒸気の噴射により処理槽内を高温にして水分を蒸発させるとともに、蒸発しきれず処理槽底部に貯まった水は、エアレーション装置からの蒸気の噴射により水内に微細な気泡を発生させて蒸発を促進することで、処理槽内の水分を短時間で蒸発除去し、水分を一切外部に排出しないことを特徴としている。
【０００８】
また、処理槽から排出がされる蒸気や空気は、脱臭装置や集塵装置により悪臭成分や有害物質を完全に除去して、無害な気体のみ大気に放出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の含水性廃棄物処理装置は、被処理物を攪拌羽根により攪拌するとともに、処理槽内部に流入される乾き蒸気により加熱乾燥がなされ、さらに蒸発しきれず処理槽底部に貯まった液を、処理槽底部からの蒸気の噴射により蒸発を促進させるため、外部に液を一切排出することがなく、被処理物の乾燥処理を急速することが可能である。
【００１０】
また、本発明の含水性廃棄物処理装置は、従来の複雑な装置とは異なり、簡易な機構で効率的な処理能力を有するから、設備費や維持費を著しく低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
含水性廃棄物を効率的に短時間で乾燥処理するという目的を、処理槽自体揺動と攪拌羽根の回転による廃棄物の解体及び攪拌と、乾き蒸気による加熱乾燥と、処理槽底部からの蒸気の噴射によるエアレーションとによって行うことで実現した。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１ないし図６は本発明の含水性廃棄物処理装置の一実施例を示す図である。図１は本発明の廃棄物処理装置による処理工程を示す概略工程図であり、図２及び図３は本発明の廃棄物処理装置の概略を示す概略側面断面図と概略正面平面図である。図４は図２の回転軸の駆動部及び両端の軸受部を示す部分平面図、図５及び図６は廃棄物処理装置の回転軸に付設される噴射装置を示す側面断面図と正面断面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、被処理物である廃棄物を収容する処理槽１１は、内部に攪拌羽根２１と噴射装置２２とを備えた回転軸１を有し、さらに底部にはエアレーション装置２３と、処理槽１１内に蒸気を供給する噴射装置２９を備えている。
【００１４】
処理槽１１は内部が中空の鋼板等からなる筒体であり、上部には投入口２４が、底部には排出口２７がそれぞれ開口されて形成されている。該投入口２４は蓋体２６によって開閉可能であり、該投入口２４から被処理物１０が処理槽１１内に投入される。蓋体２６には処理槽１１内部の目視が可能な点検窓２８が設けられるとともに、処理槽１１とを連通する排気口２５が設けられ、処理槽１１内で発生する排ガス等を外部に排出する。排気口２５は脱臭装置１９と排気筒によって接続されて、排気筒に付設された誘引ファン１８によって処理槽１１内の蒸気や空気を脱臭装置１９に送ることができる。脱臭装置１９において悪臭成分等が除去された蒸気又は空気は、排気筒から大気に放出される。尚、脱臭装置の他に集塵装置、減温装置、中和剤投入器等を接続すれば、脱臭装置では除去しきれない有害物質を除去することも可能である。処理槽１１の底部には開閉可能な排出口２７が形成され、水分が蒸発して乾燥処理された被処理物は該排出口２７から排出受５６に排出される。
【００１５】
処理槽１１は、その内壁と外壁の間に蒸気が流通する通路を有し、該通路に蒸気が供給されることで処理槽１１の壁面が加熱されて槽内を高温にし、被処理物の間接的な乾燥処理を行う。また、処理槽１１の外側全面には断熱効果を有するジャケット５７が装着され、処理槽１１内の温度を一定の保つようにしている。
【００１６】
図３に示すように、処理槽１１は支持枠５１内に設置されるが、該支持枠５１にはガイドローラー５２ないし５４が取り付けられており、該ガイドローラー５２ないし５４が支持して処理槽１１が支持枠体５１内に設置される。該ガイドローラー５２ないし５４と駆動装置３１の作動によって、処理槽１１は回転軸１を軸として１３０度の角度まで揺動可能である。
【００１７】
尚、本実施例においては処理槽１１自体の揺動は１３０度の角度まで可能としているが、３６０度の回転とすることも適宜可能である。
【００１８】
処理槽１１は、中央部に回転軸１を有し、該回転軸１の所定位置には処理物の攪拌手段である攪拌羽根２１が複数個付設されるとともに、各攪拌羽根２1の対向部には、蒸気及び被処理水を噴出する噴射装置２２が付設される。該回転軸１は、図２及び図４に示すように、軸受３３及び３４によって回転可能に支持され、駆動装置３２を動力として回転する。該回転軸１の駆動に伴って攪拌羽根２1が回転することで、被処理物１０の解体、破砕及び攪拌が行われる。
【００１９】
回転軸１の回転に伴い、噴射装置２２から噴射される蒸気及び被処理水は、処理槽１１内で放射状に噴射され、被処理物１０に平均的に接触することができる。
【００２０】
回転軸１の内部は、図５及び図６に示すように、被処理水用送管４４と蒸気用送管４５から構成される二重管構造となっており、各送管は噴射装置２２と内部で連通している。被処理水用送管４４内に送入される被処理水４４は噴出装置２２の噴射口４２から、蒸気用送管４５に送入された蒸気４７は噴射口４１からそれぞれ噴射される。
【００２１】
回転軸１の一端にはロータリージョイント３６とスイベルジョイント１４とが接続されるとともに、スイベルジョイント１４において、ボイラー１２に接続される送管と回転軸１が連通して接続される。送管によって連結されたボイラー１２とスイベルジョイント１４との間にはセパレータ１３が配置され、ボイラー１２で発生した蒸気を該セパレータ１３において加熱することで乾き蒸気を発生させ、この乾き蒸気が回転軸１内の蒸気用送管４５に供給される。また、該セパレータ１３は処理槽１１の底部に設置されたエアレーション装置２３とも送管によって接続されており、エアレーション装置２３にも乾き蒸気を供給する。
【００２２】
一方、回転軸１の他端にはロータリージョイント３７とスイベルジョイント１５が接続されるとともに、スイベルジョイント１５において被処理水槽１７に連結された送管と連通して接続される。被処理水槽１７には汚水等の液体状の被処理水３０が貯水されており、前記送管に配置された高圧ポンプ１６により連続的に回転軸１内の被処理水用送管４４に被処理水が供給される。
【００２３】
攪拌羽根２１としては、例えばT字型のスクレーパ等が考えられるが、被処理物の解体・攪拌が可能であればどのような種類、形状のものでも適宜使用可能である。また、噴射装置２２は、本実施の形態ではそれぞれ攪拌羽根２１に対応して設置されているが、必ずしもこれに限定されるわけではない。さらに、該攪拌羽根２１内に被処理水用送管４４及び蒸気用送管４５を連通する通路を設け、攪拌羽根２１から蒸気や被処理水を噴射するような、攪拌手段と蒸気等の噴射手段とを一体化した構成とすることも考えられる。
【００２４】
処理槽１１の底部には噴射装置２９が複数個設置される。該噴射装置２９は、各々送管２０によってセパレータ１３と接続されている。ボイラー１２で発生しセパレータ１３で加熱された乾き蒸気は、送管２０内をとおり噴射装置２９にも供給され、該噴射装置２９から処理槽１１内に噴射される。これによって処理槽底部に貯まった被処理物１０にも直接蒸気と接触されることができる。
【００２５】
また、送管２０は処理槽壁内口１７とも接続しており、セパレータ１３から供給される乾き蒸気を処理槽１１の外壁と内壁間に設けられる蒸気流通路に送ることで、処理槽１１の壁面を加熱することができる。この壁面の加熱により処理槽１１内は高温になり、被処理物の乾燥処理を促進することができる。
【００２６】
エアレーション装置２３は処理槽１１の底部の所定位置に複数個付設される。該エアレーション装置２３は、空気を断続的に噴射することで処理槽１１内の底部に貯まった水等の液体内に微細な気泡を連続的に発生させることができる。この微細な気泡は、水分の蒸発を促進するので、効率的な蒸発処理を行うことが可能である。
【００２７】
尚、駆動装置３１及び３２の作動や、蒸気及び被処理水の送入又は噴射、エアレーション装置の作動等は本装置に付設される制御部によって制御されるが、この制御は処理槽１１内に取り付けられた温度や水分を検知する各種のセンサによる検知情報に基づき制御を行うこととする。
【００２８】
次に、図１を参照し、本実施形態に係る含水性廃棄物の処理装置の作用について説明する。まず、生ごみ等の固形状の廃棄物は蓋２６を開けて投入口２４から処理槽１１内に投入される。廃棄物を投入した後、蓋２６を閉めて処理装置を作動させる。
【００２９】
処理装置の作動により、回転軸１が回転することで攪拌羽根２１が回転し、該攪拌羽根２１により投入された廃棄物１０の攪拌、解体がなされる。このとき、処理槽１１自体も揺動又は回転することで、廃棄物１０の攪拌、解体が促進される。
【００３０】
また、攪拌羽根２１や処理槽１１の回転とともに、ボイラー１２で発生された蒸気がセパレータ１３に送られて加温され、乾き蒸気となって回転軸１１内の蒸気用送管４５内に供給される。この乾き蒸気４７は、回転軸１１に付設された噴射装置２２において噴射口４１から処理槽１１内に噴射される。このとき、被処理水槽１７に貯水された汚水等の被処理水は、高圧ポンプ１６によって回転軸１１内の被処理水用送管４４内に供給される。この供給された被処理水４６も噴射装置２２において噴射口４２から処理槽１１内に噴射される。
【００３１】
噴射装置２２から噴射される蒸気及び被処理水は、回転軸１の回転に伴い放射状に噴射されるため、攪拌羽根２１の回転により攪拌されている被処理物１０に平均的に接触することが可能である。
【００３２】
噴射される被処理水は、攪拌されている固形状の廃棄物に接触することでその含水率を高めるため、攪拌羽根２１による解体、破砕、攪拌が容易に行えるようにする。
【００３３】
処理槽１１内に噴射される乾き蒸気は、処理槽１１内を高温にするとともに廃棄物に直接接触して加熱するため、処理槽１１内で解体、攪拌された廃棄物に含まれる水分の蒸発が効率的に行われる。
【００３４】
また、ボイラー１２で発生した蒸気は、セパレータ１３を介して処理槽１１の底部に設けられた噴射装置２９と処理槽壁内口１７に供給される。噴射装置２９は、乾き蒸気を処理槽１１内に噴射して、処理槽内を加熱するとともに、底部に貯まっている被処理物１０に直接乾き蒸気を接触させることで蒸発を促進させることができる。処理槽壁内口１７から処理槽１１の壁内に設けられた蒸気流通路に供給される蒸気は処理槽１１の壁面を加熱し、槽内を高温にして間接的な乾燥処理を行う。尚、処理槽１１は断熱性のジャケット５７を装着しているので、処理槽１１内の温度はほぼ一定に保たれる。
【００３５】
底部に設けられたエアレーション装置２３は、空気を噴射することで、蒸発しきれず処理槽１１底部に貯まった水等の液体内に微細な気泡を連続的に発生させてこの液の蒸発を行う。
【００３６】
処理槽１１内の悪臭等を含む蒸気や空気等の気体は、誘引ファン１８によって排気口２５から処理槽１１の外部に吸引排出され、脱臭装置１９や集塵装置等を通ることで悪臭成分や有害物質の除去がなされ、無害な排気として大気に放出される。
【００３７】
乾燥処理がなされて含まれていた水分が完全に除去された廃棄物は、排出口２７から排出される。この排出された廃棄物は、悪臭を発生させることもなく、保管や運搬等が容易であり、また肥料等として活用することも考えられる。
【００３８】
このように、本発明の含水性廃棄物の処理装置によれば、含水性廃棄物の解体並びに乾燥処理が効率的で、短時間での処理が可能であり、悪臭成分や有害な物質を含む排水及び気体を外部に一切排出することもない。例えば、牛糞のみ１００ｇを本発明の装置に投入した場合、処理後の廃棄物の重量は３０ｇであり、廃液は一切排出されなかった。また、廃液２０リットルを本発明の装置に投入した場合、処理時間３０分で廃液は全て蒸発処理された。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の含水性廃棄物の処理装置は、生ごみ等の植物残滓や家畜等の排泄物の他、工場から出る廃液や、病院やホテル等の種々の業種においてもそこから排出される廃棄物を処理することが可能である。また、食品加工においても食品を乾燥処理する場合に本発明の処理装置を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の廃棄物処理装置による処理工程を示す概略工程図である。
【図２】本発明の廃棄物処理装置の概略を示す概略側面断面図である。
【図３】図２の概略正面平面図である。
【図４】図２の回転軸の駆動部及び両端の軸受部を示す部分平面図である。
【図５】回転軸に付設される噴射装置を示す側面断面図である。
【図６】図５の正面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    回転軸
１１    処理槽
１２    ボイラー
２１    攪拌羽根
２２    噴射装置
２３    エアレーション装置
２５    排気口
２７    排出口
４４    被処理水用送管
４５    蒸気用送管
【図１】
2007225181.tif 000003
【図２】
2007225181.tif 000004
【図３】
2007225181.tif 000005
【図４】
2007225181.tif 000006
【図５】
2007225181.tif 000007
【図６】
2007225181.tif 000008