(57)【要約】【課題】高品質処理・高処理能力・作業性・経済性・汎用性などを満足させることのできる処理対象物の処理方法と処理装置を提供する。【解決手段】上部に入口２２があって下部に出口２３とを有する縦型円筒状の処理容器内２１に、水平回転打撃用の回転打撃部材４１（４２〜４４）を備えた相対的に上位の打撃処理空間部と、回転運動抑制用の衝突部材７１を備えた相対的に下位の衝突処理空間部とを設定する。打撃処理空間部の回転打撃部材４１を水平回転させ、かつ、この状態のときに容器入口２２から処理容器２１内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口２３に至るまでの間、打撃処理空間部では処理対象物を回転打撃部材４１で打撃処理し、衝突処理空間部では処理対象物を衝突部材７１と衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制する。【選択図】図１
2007130534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器内に、水平回転打撃用の回転打撃部材を備えた相対的に上位の打撃処理空間部と、回転運動抑制用の衝突部材を備えた相対的に下位の衝突処理空間部とを設定すること、および、打撃処理空間部の回転打撃部材を水平回転させ、かつ、この状態のときに容器入口から処理容器内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口に至るまでの間、打撃処理空間部では処理対象物を回転打撃部材で打撃処理し、衝突処理空間部では処理対象物を衝突部材と衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制することを特徴とする処理対象物の処理方法。
【請求項２】
上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器内に、それぞれ水平回転打撃用の回転打撃部材を備えた打撃処理空間部を上下複数段で設定すること、および、処理容器内にあって各打撃処理空間部相互の上下隣接部間に介在する空間を一つ以上選択するとともに選択されたこの空間に衝突部材を介在させて当該空間を衝突処理空間部にすること、および、それぞれの打撃処理空間部にある回転打撃部材を水平回転させ、かつ、この状態のときに容器入口から処理容器内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口に至るまでの間、打撃処理空間部では処理対象物を回転打撃部材で打撃処理し、衝突処理空間部では処理対象物を衝突部材に衝突させて処理するととともに当該処理対象物の水平回転運動を抑制することを特徴とする処理対象物の処理方法。
【請求項３】
放射状に分布した衝突部材が採用されている請求項１または２に記載された処理対象物の処理方法。
【請求項４】
衝突部材として処理容器内に固定されたものが採用されている請求項１〜３のいずれかに記載された処理対象物の処理方法。
【請求項５】
各打撃処理空間部の上下隣接部間にある空間のすべてを選択し、その選択されたすべての空間に衝突部材を介させて該各空間を衝突処理空間部にする請求項２〜４のいずれかに記載された処理対象物の処理方法。
【請求項６】
衝突部材の衝突面に設けられた中寄せガイドで処理対象物を処理容器軸心部と処理容器内壁面との間に誘導する請求項１〜５のいずれかに記載された処理対象物の処理方法。
【請求項７】
衝突処理空間部と対応して処理容器内壁面に設けられた逆円錐状内周面を有する案内部材により、処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導する請求項１〜６のいずれかに記載された処理対象物の処理方法。
【請求項８】
衝突処理空間部と対応して処理容器軸心部の周りに設けられた円錐状外周面を有する案内部材により、処理対象物を処理容器の内壁面方向へ誘導する請求項１〜７のいずれかに記載された処理対象物の処理方法。
【請求項９】
上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置された垂直な回転軸と、回転軸の外周部に放射状に取り付けられた水平方向に長い回転打撃部材と、処理容器内における回転打撃部材の下位に介在された衝突部材と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とで構成されていることを特徴とする処理対象物の処理装置。
【請求項１０】
上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置された垂直な回転軸と、回転軸の外周部に複数段の放射状に取り付けられた水平方向に長い回転打撃部材と、複数ある回転打撃部材相互の上下隣接部間の一つ以上に介在された衝突部材と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とで構成されていることを特徴とする処理対象物の処理装置。
【請求項１１】
衝突部材が放射状に分布したものからなる請求項９または１０に記載された処理対象物の処理装置。
【請求項１２】
回転打撃部材相互の上下隣接部間のすべてに衝突部材が介在されている請求項１０に記載された処理対象物の処理装置。
【請求項１３】
回転打撃部材相互の上下隣接部間と対応する処理容器内壁面には、処理対象物を処理容器の軸心方向へ誘導するための逆円錐状内周面を有する案内部材が設けられている請求項９〜１２のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
【請求項１４】
回転打撃部材相互の上下隣接部間と対応する処理容器軸心部の周りには、処理対象物を処理容器の内壁面方向へ誘導するための円錐状外周面を有する案内部材が配置されている請求項９〜１３のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
【請求項１５】
衝突部材が内向きに傾斜した外側端部を有するものであり、衝突部材がその外側端部を介して処理容器内壁面側の案内部材に取り付けられている請求項１３に記載された処理対象物の処理装置。
【請求項１６】
衝突部材が外向きに傾斜した内側端部を有するものであり、円錐状外周面を有する案内部材が衝突部材の内側端部に固定されている請求項１４に記載された処理対象物の処理装置。
【請求項１７】
処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導するための中寄せガイドが衝突部材の衝突面に設けられている請求項９〜１６のいずれかに記載された処理対象物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設（土木・建築）・機械加工・化学処理・農業・水産・食品・薬品・水処理・廃棄物処理・その他各種の分野で利用できる加工処理技術に関する。より詳しくは、処理対象物について粉状処理・粒状処理・塊状処理・攪拌処理・混合処理などいずれかの単独処理をしたり、その二つ以上を併せた複合処理をしたりすることのできる方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土質材料は土構造物の構成材料である。土質材料としては玉石・砂利・砂・シルト・粘土やこれらの複合したものが広く知られている。土質材料の集合体である土構造物は、通常、多くの間隙がってここに水分・空気・その他を含んでいる。したがって土構造物は、固体・液体・気体の混合物であるといえる。
【０００３】
建設（土木・建築）分野における土構造物については圧縮性・圧密性・剪断抵抗・破壊強度などの力学的性質とか、粒度分布・含水量・比重などの物理的性質や透水性とかが工学的に最重要であり、これらが土質力学の基本をなしている。ちなみに工学的観点からみた土構造物は、固体・液体・気体の割合によって力学的性質が著しく変化し、ときに弾性を、ときに塑性を、ときに流動性を示すという複雑なものである。農林分野で取り扱う土構造物については、力学的性質よりも化学的性質や植物栄養上の特性で定まる肥沃度にウエイトがおかれる。魚介類の養殖を行う水産分野では、養殖場（水底）に敷き込んで形成する砂層や礫層について適切な材質のものを選定しなければならないし、水処理用の濾床なども、その材質が処理効果を左右するのでこれの選定が重要になる。また、土中をコロニーとする微生物の培養や小動物の飼育・養殖などでは、これら生存率を高めたり旺盛な繁殖性を示したりすることが土構造物に要求される。
【０００４】
土質材料やその原材料としては自然のものが豊富にある。しかし自然のままの土質材料や同原材料は、これらの材料特性によって用途限定されるとともに自然からの新たな採取が自然破壊に通じるという点で入手に大きな制約を受ける。一方、不良土・廃棄物・ヘドロ・風化岩・下水汚泥・甲殻類の残骸・火砕流堆積土・建設発生土などの処理（処分）については、周辺の環境破壊や処理コストの高騰が問題であるばかりか、処理場や投棄場を確保することの困難さが将来に向けての大きな障壁になっている。かかる現状において、処理の困難な上記廃棄物等を低処理コストで再資源化や有効利用できる場合にはこれらの問題が概ね解消することとなる。
【０００５】
廃棄物の再資源化・再利用は古くから行われており、処理難度（加工難度）の高いものについても再資源化や再利用が試みられている。これらの加工処理に際しては選別手段・機械加工手段・熱処理手段・化学処理手段・混合手段・その他が必要なだけ組み合わされて実施される。選別手段は材質・形状・大きさなどを基準にして廃棄物を選別するものである。機械加工手段には多くのものがあり粉砕加工や圧縮加工がよく用いられる。熱処理手段としては乾燥・焼却などを目的とするものがあげられる。化学処理手段では再資源化されたものを無害化したりこれに特異な性質を付与したりするほか、再資源化されたものが粉砕物である場合に、これを所定の形状に固形化したりする。これらの化学処理には添加材（添加剤）の用いられる例が多い。混合手段についていうと、これは互いに異質の再資源化物を混ぜ合わせたり、再資源化されたものと添加材とを混ぜ合わせたりするものである。
【０００６】
破壊に至るまでの変形能力が乏しい脆性物（硬脆性物も含む）なども、ゼロエミッション・リサイクル・リユースをはかるための研究などが盛んである。脆性物については周知のように、外力（または変形）が所定値まで達したときに急激に強度が低下して脆性破壊が起こるというものである。このような脆性物は多種多様でかなりの種類がある。脆性物のうちで廃棄処分に付されるものの多くは、上記と重複するものも含め、貝殻・甲殻類の殻・卵殻・魚骨・動物骨・乾物・不要ガラス・不要瀬戸物・不要半導体・劣化コンクリート・土塊・粘土塊・風化岩・泥質岩・不良鉱物結晶などである。かかる脆性物も、たとえば破砕処理で粉粒体に加工したりした場合は、土木・建築・機械・農業・水処理・食品・薬品・鉱物資源など各種の分野で活用できる有価物になる。これらのうちにはすでに実用に供されているものもある。
【０００７】
上述した処理対象物の処理手段については、回転体のエネルギを破砕エネルギとして利用するものが処理能力の点で有望である。それは回転体を連続回転させるだけで目的物の連続処理が行えるからである。回転式の処理手段には縦型と横型がある。縦型のものは縦型の円筒容器内において、カッタ・ハンマ・ブレード・ロータなどの水平回転体が垂直回転軸の周りに放射状かつ上下複数段に取り付けられたものである。横型のものは横型の容器内において、カッタ・ハンマ・ブレード・ロータなどの垂直回転体が水平回転軸の周りに放射状かつ左右複数列に取り付けられたものである。両タイプのうちで、自重で垂直落下する処理対象物を水平回転体でヒットする縦型のものは被打撃物に対する剪断作用が大きい。これに比べ、垂直落下する処理対象物を垂直回転体でヒットする横型のものは被打撃物への剪断作用が起こりがたい。したがって特別の事情がないかぎり、剪断作用の大きい縦型の回転式処理手段を用いるのがよいといえる。被打撃物を細かく破砕するときも回転式処理手段は高い破砕力を発揮する。
【０００８】
回転打撃式処理技術のうちの縦型の一例が特許文献１〜２に開示されている。これは縦型円筒容器の中心部に設けられた縦型回転軸に多数の打撃鎖が放射状かつ多段に取付けられたものである。特許文献１〜２の技術によるときは、回転軸に対して多数かつ多段に取り付けられた打撃鎖を高速回転させて水平浮揚回転状態にした後、円筒容器の上部からその内部に投入した固形の処理対象物を各打撃鎖で打撃破砕する。このような打撃鎖で処理対象物を破砕するときは、高度の破砕効率が期待できるかのようである。しかし当該文献技術のような上下多段の回転式打撃鎖で処理対象物を破砕するときは、打撃鎖による破砕効率が下段になるほど低下することがある。理由は、最上段の打撃鎖で打撃された処理対象物がその打撃方向へ飛行して打撃鎖と同じ方向へ回転するからである。すなわち上二段目以降では、打撃された被打撃物（処理対象物）が打撃部材（打撃鎖）の回転方向へ回転することとなり、その被打撃物の回転速度に反比例して打撃部材の打撃力（被打撃物への破砕力）が小さくなる。したがって上下多段の打撃鎖の場合、最上段以外のものは最上段打撃鎖のような高破砕機能を発揮することができない。一方で処理対象物も、処理１回あたりの破砕率（細粒化の度合い）が低くなるから、とくに粉状や粒状などの処理物を得るときは処理回数が多くなる傾向を示す。
【０００９】
特許文献１に開示された先行技術は、また、円筒容器の内壁面に誘導案内板を設けることで被打撃物（処理対象物）を旋回打撃ゾーンへ戻すようにしている。このようにしたときの被打撃物は、打撃部材（打撃鎖）による理論的回数の打撃作用を受けるかのごとくである。しかしこれにはつぎのような不都合がともなう。それは円筒容器の内壁面から突出した誘導案内板との衝突を回避するため、打撃鎖を短くしなければならないことである。これが原因で打撃鎖先端と円筒容器内壁面との間にかなり大きな無打撃空間（打撃鎖の打撃作用が及ばない空間）が生じるたりする。ちなみにいうと、この種の処理においては、打撃による回転で遠心力を得た被打撃物が無打撃空間へ飛散する傾向が多々ある。こうした場合は、被打撃物の多くが打撃鎖の打撃作用を受けないまま円筒容器の内壁面に沿って底部へと短絡的に落下してしまう。ゆえに破砕効率（処理効率）がその分だけ低下することになる。
【００１０】
縦型打撃鎖処理技術の他の一例として開示された特許文献３の破砕処理技術は、ケーシングの内部において、上部の供給口から下部の排出口にわたって破砕部が設けられた設けられたものである。この場合の破砕部は、供給口に近い粗引き回転刃やその下位に配列された水平放射状かつ多段のハンマー、さらには、垂直な縦通固定刃や水平な固定刃などを主体にして構成されている。したがってハンマーや刃物など異なる破砕器具を備えた当該文献技術の場合は、それぞれの破砕器具が所定どおりに機能するとき、細やかな破砕が行える。とはいえ当該文献技術の場合も、縦通固定刃をケーシングの内壁面に取り付けたことで各段のハンマーを短くしなければならず、そのために特許文献１と同様の無打撃空間が生じる。もちろん特許文献３には円筒容器の内壁面沿いに落下する被打撃物（処理対象物）の対策がみられないから、処理効率の低下が避けがたい。
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−２４６１７８号公報
【特許文献２】特開平１０−２６３４２４号公報
【特許文献３】特開２００３−２７５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はこのような技術課題に鑑み、高品質処理・高処理能力・作業性・経済性・汎用性などを満足させることのできる処理対象物の処理方法と処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る処理対象物の処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１に記載された処理対象物の処理方法は、上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器内に、水平回転打撃用の回転打撃部材を備えた相対的に上位の打撃処理空間部と、回転運動抑制用の衝突部材を備えた相対的に下位の衝突処理空間部とを設定すること、および、打撃処理空間部の回転打撃部材を水平回転させ、かつ、この状態のときに容器入口から処理容器内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口に至るまでの間、打撃処理空間部では処理対象物を回転打撃部材で打撃処理し、衝突処理空間部では処理対象物を衝突部材と衝突させて衝突処理するとともに当該処理対象物の回転運動を抑制することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２に係る処理対象物の処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項２に記載された処理対象物の処理方法は、上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器内に、それぞれ水平回転打撃用の回転打撃部材を備えた打撃処理空間部を上下複数段で設定すること、および、処理容器内にあって各打撃処理空間部相互の上下隣接部間に介在する空間を一つ以上選択するとともに選択されたこの空間に衝突部材を介在させて当該空間を衝突処理空間部にすること、および、それぞれの打撃処理空間部にある回転打撃部材を水平回転させ、かつ、この状態のときに容器入口から処理容器内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口に至るまでの間、打撃処理空間部では処理対象物を回転打撃部材で打撃処理し、衝突処理空間部では処理対象物を衝突部材に衝突させて処理するととともに当該処理対象物の水平回転運動を抑制することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３に係る処理対象物の処理方法は、請求項１または２に記載された方法において、放射状に分布した衝突部材が採用されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４に係る処理対象物の処理方法は、請求項１〜３のいずれかに記載された方法において、衝突部材として処理容器内に固定されたものが採用されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項５に係る処理対象物の処理方法は、請求項２〜４のいずれかに記載された方法において、各打撃処理空間部の上下隣接部間にある空間のすべてを選択し、その選択されたすべての空間に衝突部材を介させて該各空間を衝突処理空間部にすることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項６に係る処理対象物の処理方法は、請求項１〜５のいずれかに記載された方法において、衝突部材の衝突面に設けられた中寄せガイドで処理対象物を処理容器軸心部と処理容器内壁面との間に誘導することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項７に係る処理対象物の処理方法は、請求項１〜６のいずれかに記載された方法において、衝突処理空間部と対応して処理容器内壁面に設けられた逆円錐状内周面を有する案内部材により、処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導することを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項８に係る処理対象物の処理方法は、請求項１〜７のいずれかに記載された方法において、衝突処理空間部と対応して処理容器軸心部の周りに設けられた円錐状外周面を有する案内部材により、処理対象物を処理容器の内壁面方向へ誘導することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項９に係る処理対象物の処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項９に記載された処理対象物の処理装置は、上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置された垂直な回転軸と、回転軸の外周部に放射状に取り付けられた水平方向に長い回転打撃部材と、処理容器内における回転打撃部材の下位に介在された衝突部材と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とで構成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１０に係る処理対象物の処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１０に記載された処理対象物の処理装置は、上部に入口があって下部に出口を有する縦型円筒状の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置された垂直な回転軸と、回転軸の外周部に複数段の放射状に取り付けられた水平方向に長い回転打撃部材と、複数ある回転打撃部材相互の上下隣接部間の一つ以上に介在された衝突部材と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とで構成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１１に係る処理対象物の処理装置は、請求項９または１０に記載された装置において、衝突部材が放射状に分布したものからなることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１２に係る処理対象物の処理装置は、請求項１０に記載された装置において、回転打撃部材相互の上下隣接部間のすべてに衝突部材が介在されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１３に係る処理対象物の処理装置は、請求項９〜１２のいずれかに記載された装置において、回転打撃部材相互の上下隣接部間と対応する処理容器内壁面には、処理対象物を処理容器の軸心方向へ誘導するための逆円錐状内周面を有する案内部材が設けられていることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１４に係る処理対象物の処理装置は、請求項９〜１３のいずれかに記載された装置において、回転打撃部材相互の上下隣接部間と対応する処理容器軸心部の周りには、処理対象物を処理容器の内壁面方向へ誘導するための円錐状外周面を有する案内部材が配置されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項１５に係る処理対象物の処理装置は、請求項１３に記載された装置において、衝突部材が内向きに傾斜した外側端部を有するものであり、衝突部材がその外側端部を介して処理容器内壁面側の案内部材に取り付けられていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１６に係る処理対象物の処理装置は、請求項１４に記載された装置において、衝突部材が外向きに傾斜した内側端部を有するものであり、円錐状外周面を有する案内部材が衝突部材の内側端部に固定されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項１７に係る処理対象物の処理装置は、請求項９〜１６のいずれかに記載された装置において、処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導するための中寄せガイドが衝突部材の衝突面に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置は、処理容器内を重力落下する処理対象物について既述のように処理するものである。したがって当該処理方法と当該処理装置によるときは、つぎのような効果が得られる。
【００３１】
［重要課題１］重力落下している物処理対象物を高速回転中の回転打撃部材で打撃したとき、その処理対象物は破砕・攪拌・混合のうちの一つまたは二つ以上の作用を受ける。重力落下物を水平回転打撃エネルギでこのように打撃処理するときは処理速度が速い。しかも上下複数段のように、数次にわたる処理を連続実施するときは総合的な処理能力も高くなる。しかしながらこのようなことは見かけ上だけといえる。実際上はつぎのような理由でそうならないことが多い。すなわち、はじめの処理を終えた処理対象物（一次処理物）は、その初回の水平回転打撃で水平方向へと高速回転しつつ次段の回転打撃部材に至るのであるが、かかる水平回転状態の一次処理物は次段の回転打撃部材と回転方向が同じであるため共回り現象をきたす。回転打撃部材（打撃物）と一次処理物（被打撃物）との関係において両者が同じ方向に回転（共回り）するときは、被打撃物に対する打撃物のインパクトが小さくなる。とくに両者が同速同方向へ水平回転運動したりするときは、インパクトがないに等しくなる。したがって複数回（上下複数段）の処理にみあうほどの処理効果が得られない。
【００３２】
［効果１］本発明方法や本発明装置の場合は、容器入口から処理容器内に投入された処理対象物が重力落下して容器出口に至るまでの間、各打撃処理空間部において処理対象物を回転打撃部材により打撃処理するだけでなく、衝突処理空間部で処理対象物を衝突部材に衝突させて処理し、同時に当該処理対象物の水平回転運動を衝突部材で抑制する。このようにするときの処理対象物は、はじめの打撃エネルギを受けたときに一次処理物となって水平回転運動し、つぎの衝突エネルギを受けたときには二次処理物となって水平回転運動が抑制される。しかも当該二次処理物は、水平回転運動状態の一次処理物を衝突部材に衝突させるだけで得られるから、処理エネルギが不要でランニングコストがほとんど発生しない。二次処理物は、また、水平回転運動を抑制された処理物になる。したがってこの後も引き続いて処理するというときの二次処理物は、その後段の回転打撃部材による打撃エネルギを共回りのない状態で効率よく受け、処理効果の高い三次処理物になる。三次処理物が以降において上記と同じ打撃・衝突・運動抑制などの処理を受けるときは、このようにした場合の処理効果が上積みされていく。したがって処理対象物は、打撃や衝突など異種のエネルギを数次にわたって効率よく受け、高品質のものに仕上がる。ゆえに本発明方法や本発明装置によるときは、少ない処理エネルギで高能力を発揮しながら処理対象物を高速かつ高品質に仕上げることができる。
【００３３】
［効果２］上記において衝突部材が放射状に分布したものであるときは、衝突部材に対する一次処理物〜数次処理物などの衝突機会が多くなり、その衝突回数に比例して衝突処理効果や運動抑制効果が増す。
【００３４】
［効果４］上記において衝突部材が処理容器内で固定されているときは、一次処理物〜数次処理物などに対する衝突エネルギを大きくすることができ、当該処理物の水平回転方向の動きも確実に抑制することができる。これはすなわち、処理対象物を数次にわたって処理するときに、打撃エネルギや衝突エネルギの有効利用率を高めることができるということである。
【００３５】
［効果５］上記における処理容器内で、各打撃処理空間部の上下隣接部間にある各水平空間のすべてを選択し、その選択されたすべての水平空間に衝突部材を介させて該各水平空間を衝突処理空間部にするときは、すべての段の処理能力を高めることができる。
【００３６】
［効果６］上記において、衝突部材の衝突面に設けられた中寄せガイドで一次処理物〜数次処理物などを処理容器内壁面と処理容器軸心部との間に誘導するときは、はじめの段だけでなく、他の段においてもそれらを回転打撃部材で確実に打撃することができる。これは十分な打撃を受けることなく処理容器内壁面に沿って落下する「打撃不十分な処理物」がほとんど生じないということである。したがって、バラツキのない均質な処理物を効率よく得ることができる。
【００３７】
［重要課題２］一般に、処理容器内での処理対象物（一次処理物〜最終処理物を含む）は処理容器内で散乱するものである。とくに一次処理物などは処理容器の内壁面側にまで飛散することが多い。このような場合に、回転打撃部材先端と処理容器内壁面との間に隙間や空間があったりすると、そこに飛散した当該散乱物が処理容器の内壁面に沿って落下する。これは処理対象物が回転打撃部材で打撃されずに落下するのであるから、その処理対象物は未処理ないし処理不十分なものとなる。
【００３８】
［効果５］上記のような場合において、衝突処理空間部と対応する処理容器内壁面に設けられた逆円錐状内周面を有する案内部材で処理対象物を処理容器内の軸心方向へ誘導するときは、当該処理対象物が回転打撃部材で確実に打撃される。したがってこの場合も、バラツキのない均質な処理物が効率よく得られる。
【００３９】
［重要課題３］上記における回転打撃部材についていうと、周速は最先端部が最高で、基端部に向かうにしたがい漸減する。したがって回転打撃部材の最先端部に近づくほど、処理対象物はより大きな水平回転打撃エネルギを受けることになる。これを受けるようにするためには応分の技術配慮が要求される。
【００４０】
［効果６］このような場合に、衝突処理空間部と対応する処理容器軸心部の周りに設けられた円錐状外周面を有する案内部材で処理対象物を処理容器の内壁面方向へ誘導すると、処理対象物は回転打撃部材の最先端部側で打撃される確率が高くなり、それによって既述の高速処理・高能力処理・高品質処理をより確実なものにすることができる。
【００４１】
［効果７］上記一方の案内部材（逆円錐状内周面を有するもの）は、処理物を案内するものでありながら、衝突部材の取付具を兼ねたり処理容器の補強部材を兼ねたりするので、一部品としての有効利用率が高いものになる。しかも逆円錐状内周面を取付面として利用する場合には衝突部材先端部に対する取付面積が大きくなり、衝突部材を安定して取り付けることができる。さらに上記他方の案内部材（円錐状外周面を有するもの）も、処理物を案内するものでありながら、衝突部材基端部の集結具を兼ねて当該基端部を安定状態するするから、一部品としての有効利用率が高いものになる。
【００４２】
［効果８］本発明方法や本発明装置は、縦型円筒状の処理容器・垂直な回転軸・複数段の回転打撃部材・一つ以上の衝突部材・回転駆動系の機械など、これらを主体にして簡潔に構成したり簡易に実施したりすることができるから設備上の経済性や作業性に優れる。それに処理対象物などは、単一種または複数種の固体でもよいし固体とそれ以外のもの（液体および／または気体）とを併せたものでも構わないから種類や組み合わせを問わず、したがって各種の処理対象物の処理に適用可能な汎用性もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置について、これらの実施形態を添付図面に基づき説明する。その場合に、はじめに説明されるのは図１〜図５に例示されたものである。
【００４４】
図１〜図５に例示された本発明処理装置は支持台１１・電動機１５・伝動系１６・処理容器２１・回転軸３１・回転打撃部材４１〜４４・案内部材５１・６１・衝突部材７１・その他で構成されている。これに加え、処理対象物の搬入系８１・処理済み処理対象物の搬出系８２・添加物（添加材・添加剤）の供給系９１なども付帯している。本発明処理装置を構成するための部品や部材の材質は、とくに説明しないかぎり金属製である。この場合の金属としては耐衝撃性など機械的特性の優れた鋼がよく採用される。ただし材質が明らかな周知部品や周知部材については金属製でないこともある。
【００４５】
図１で明らかな支持台１１は台座１２とその上の架構物１３とからなる。この場合の架構物１３は、支柱・梁・桁・筋交いなどを建て込んだり組み付けたり組み立てたりすることで台座１２の上に構築され、立方体形または直方体形の骨格構造をしている。このような構造の架構物１３は後述の処理容器２１を組み付けて支持するのに適している。さらに架構物１３上の一側には後述の電動機（モータ）１５を取付支持するための台枠１４が設けられている。台座１２・架構物１３・台枠１４などは主に金属からなるが、木材・合成樹脂・複合材などの周知材料が併用されることもある。
【００４６】
上記図示例の処理容器２１は図１・図２を参照して明らかなように、縦型で円筒状のものである。この場合の「円筒状」はつぎのような筒状形態を含む上位概念語である。すなわち「円筒状」の語は、径の一定した単純円筒形のほか、径の異なる部分・円錐形を有する部分・逆円錐形を有する部分のうちのいずれか一つ以上を有するもの、全体が円錐形を有するもの、全体が逆円錐形を有するものなどを含むものである。図１〜図５の実施形態で処理容器２１は、胴部が径の一定した円筒形をしており、下部側の一部が逆円錐形をしている。処理容器２１の上部には落下導入案内用のシュート（周知）が取り付けられ、そこが処理容器２１の入口２２となっている。入口２２には、これを開閉するための板状の蓋体２３が取り外し自在に施されている。一方で処理容器２１は開口された下面を有し、その下面開口が処理容器２１の出口２４となっている。処理容器２１の内部には、回転軸３１・複数の回転打撃部材４１〜４４・逆円錐状の内周面を有する筒状の案内部材５１・円錐状の外周面を有する筒状の案内部材６１・衝突部材７１や、その他が後述するような態様で装備される。
【００４７】
図１を参照して、回転軸３１の支持用として処理容器２１に設けられた上下一対の軸受３２・３３は周知のものである。上側の軸受３２は、処理容器２１の上壁中央上面に配置されて固定されている。下側の軸受３３は処理容器２１内の軸心部下方に配置され、処理容器２１の胴壁を貫通した放射状のステー３４で固定支持されている。回転軸３１は充実型（軸状）または中空型（パイプ状）のものである。回転軸３１の外周面に設けられた複数段の各取付部３５は、上下一対の輪形板がこれらの間に差し込み可能なスペースを介在して回転軸３１の外周面に取り付けられたものである。この各段の取付部３５には、ロックピンなどのピンを挿入するための複数のピン孔が周方向に等間隔で形成されている。回転軸３１は図１のように、処理容器２１内の軸心部に配置されて両軸受３１・３２で回転自在に両端支持される。回転軸３１には、また、回転打撃部材４１〜４４のうちのいずれか一つ以上が装備されるが、その回転打撃部材４１〜４４の構成は図３を参照してつぎのようなものである。
【００４８】
図３（Ａ１）（Ｂ１）の回転打撃部材４１は、長い板状・長い角材状・ブレード状などのうちから選択された単一部材を打撃部材４１ａとするものである。一例として当該図示例では長い板状の打撃部材４１ａが採用されている。打撃部材４１ａとしてはほかに、板材の表面に多数の突起を有するもの・外周面のところどころに瘤状の隆起部を有する棒状のもの・先端にハンマヘッドを有する棒状のものなどがある。図３（Ａ１）（Ｂ１）の回転打撃部材４１には、また、上下一対の連結片４１ｄがピン４１ｅを介して基端部に回転自在に取り付けられている。その一対の連結片４１ｄにはこれらの間に介在された連結部材４１ｆがピン４１ｇで回転自在に取り付けられている。
【００４９】
図３（Ａ２）（Ｂ２）に例示された回転打撃部材４２は、第１打撃板４２ａ・第２打撃板４２ｂ・スペーサ４２ｃなどを主要部品とするものである。第１打撃板４２ａや第２打撃板４２ｂはいずれも断面四角形した長手のものであるが、長さや厚さに関しては第１打撃板４２ａのそれが第２打撃板４２ｂのそれを上回る。この場合は、第１打撃板４２ａの上下両面にスペーサ４２ｃを介在して第２打撃板４２ｂを取り付けることで、先端や幅などの揃った回転打撃部材４２が図示のように構成される。このときの部品結合手段としては主に金属溶接が採用されたりする。他は上記と同様、上下一対の連結片４２ｄが第１打撃板４２ａの基端部にピン４２ｅで回転自在に取り付けられ、一対の連結片４２ｄにも連結部材４２ｆがピン４２ｇで回転自在に取り付けられる。
【００５０】
図３（Ａ３）（Ｂ３）に例示された回転打撃部材４３の場合は、長短二種の第１打撃板４３ａおよび第２打撃板４３ｂと、長短二種のスペーサ４３ｃ・４３ｄとを主要部品とするものである。第１打撃板４３ａや第２打撃板４３ｂも断面四角形で長手のものである。これらについては、はじめ第１打撃板４３ａの上下両面にスペーサ４３ｃ・４３ｄを介して一層目の第２打撃板４３ｂが取り付けられる。つぎに表裏一層目の各第２打撃板に対しスペーサ４３ｃを介して二層目の第２打撃板４３ｂが取り付けられる。かくて先端や幅が整然と揃った図示の回転打撃部材４３が構成される。このときの部品結合手段も上記と同じである。第１打撃板４３ａとスペーサ４３ｄとで構成される回転打撃部材４３の基端部には、上記と同様にして、上下一対の連結片４３ｅがピン４３ｆで回転自在に取り付けられ、一対の連結片４３ｄにも、上記と同様にして連結部材４３ｆがピン４３ｇで回転自在に取り付けられる。
【００５１】
図３（Ａ４）（Ｂ４）に例示された回転打撃部材４４についていうと、これは基端部側の外周にストッパ４４ｂを有していたり、先端部側の外周に雄ネジ（図示せず）を有していたりするコアロッド４４ａと、三角形以上の任意多角形からなる打撃板４４ｃと、コアロッド４４ａの雄ネジに対応する雌ネジ４４ｄとを主要部品にしている。そのうちの一部では、コアロッド４４ａの基端部が扁平に形成されてそこにピン孔が設けられる。打撃板４４ｃの代表例は、中心孔を有する四角形の座金からなるものである。これらの部品を組み合わせるときは、１０〜２０゜ほど周方向の位相ずれが順次生じるような態様で多数枚の打撃板４４ｃがコアロッド４４ａの外周部に嵌め込まれ、この嵌め込み状態を保持するために、コアロッド４４ａの先端部に雌ネジ４４ｄが締め付けられる。かくて回転打撃部材４４が構成される。各打撃板４４ｃの回り止めを確実にするために、打撃板４４ｃ相互をあらかじめ溶接しておいてよい。この組み付けのあとで、コアロッド４４ａと各打撃板４４ｃや、ストッパ４４ｂと打撃板４４ｃとを溶接しても構わない。コアロッド４４ａの基端部にも、ピン４４ｆを介して上下一対の連結片４４ｅが回転自在に取り付けられ、一対の連結片４４ｄには連結部材４４ｆがピン４４ｇで回転自在に取り付けられる。
【００５２】
図１〜図５の実施形態における回転打撃部材４１〜４４には、上述した各種のものがある。これらのうちのいずれを選ぶかは自由である。したがって、以下に述べるようにして回転打撃部材４１〜４４のいずれかを回転軸３１に対して上下多段に取り付けるとき、回転打撃部材は同種のもので統一されてもよいし、異種のものが組み合わされてもよい。ちなみにいうと、回転打撃部材４１は処理対象物に対する切断作用に優れたもの、回転打撃部材４２は処理対象物に対する大割り作用（大きな片に砕く作用）に優れたもの、回転打撃部材４３は処理対象物に対する中割り作用（大割りと小割りとの中間片に砕く作用）に優れたもの、回転打撃部材４３は処理対象物に対する小割り作用（小さな片に砕く作用）に優れたものである。この場合において、同種の回転打撃部材で統一するときの一例では回転打撃部材４１〜４４のうちのいずれか一種が採用され、異種の回転打撃部材を組み合せるときの一例では、大割り用回転打撃部材４２が上段配置、中割り用回転打撃部材４３が中段配置、小割り用回転打撃部材４４が下段配置というように所望の処理具が組み合わせ採用される。
【００５３】
上記において回転打撃部材４１〜４４のいずれを採用した場合でも、その回転打撃部材は以下のような態様で回転軸３１に取り付けられる。したがって以下の説明では、代表して回転打撃部材４１の取付例を述べる。
【００５４】
図１〜図２における回転軸３１の取付部３５を参照して、最上段の取付部３５・上から二段目の取付部３５・最下段の取付部３５には、それぞれ回転打撃部材４１の基端部側にある連結部材４１ｇが介在される。こうした後の回転打撃部材４１は、取付部３５と連結部材４１ｇとにわたって差し込まれたロックピン３６を介してそれぞれの取付部３５に取り付けられる。このとき各段の取付部３５に取り付けられる複数の回転打撃部材４１は、一段あたり二放射以上であり、望ましくは三放射以上の放射状である。一例として図２には六放射状の回転打撃部材４２が示されている。回転軸３１の各取付部３５に対する回転打撃部材４２〜４４などの取り付けも上記に準ずる。すなわち回転打撃部材４２〜４４の連結部材４２ｇ〜４４ｇが各段の取付部３５に介在され、その介在状態がロックピン３６で固定される。このような回転打撃部材４１〜４４については、連結片４１ｄ〜４４ｄや連結部材４１ｇ〜４４ｇが省略された場合でも、これらの基端部を既述の取付部３５にピン止めすることができる。さらに「水平な回転打撃部材４１〜４４」とか「回転打撃部材４１〜４４が水平」とかいうときの「水平」は完全な水平状態のみを指すのでなく、たとえば回転打撃部材４１〜４４が一定角度の範囲内で上向きまたは下向きに傾斜している場合でも、それらを「水平」という。この場合の水平線に対する上向き傾斜角度あるいは下向き傾斜角度は１５度以下であり、望ましくは５度以下である。
【００５５】
図１・図４・図５を参照するところの処理容器２１内で、相対的上位に位置する回転打撃部材４１と相対的下位に位置する回転打撃部材４１との間、すなわち、上段回転打撃部材４１と中段回転打撃部材４１との間や、中段回転打撃部材４１と下段回転打撃部材４１との間に、衝突部材７１が配置される。これに関する図示の実施形態では、二つの案内部材５１・６１との組み合わせで衝突部材７１が処理容器２１内に装備される。したがって衝突部材７１については、両案内部材５１・６１など関連部材も含めて説明する。さらにいうと、処理容器２１内の各空間を先行説明してから衝突部材７１などを説明する。
【００５６】
図１の処理容器内において、上段の回転打撃部材４１は上段の打撃処理空間部にあり、中段の回転打撃部材４１は中段の打撃処理空間部にあり、下段の回転打撃部材４１は下段の打撃処理空間部にある。これに対する衝突部材７１は、上段の打撃処理空間部と中段の打撃処理空間部との間や、中段の打撃処理空間部と下段の打撃処理空間部との間にそれぞれ配置される。この衝突部材７１の配置される空間が衝突処理空間部となる。
【００５７】
図４・図５を参照して衝突部材７１は、両端部が傾斜した逆台形状のものであって二枚の立面平行した帯板７２と、両帯板７２の先端部側で当該両帯板７２を結合している端面板７３とからなる。これに対する案内部材６１は筒状の円錐形材を二分割以上に分割したものであり（図示例：四分割）、それぞれの分割片６２の両端部にフランジ６３が形成されている。案内部材６１で円錐状の外周面は、後述のような案内機能をはたす傾斜案内面６４となる。図５から理解できるように、複数の衝突部材７１と案内部材６１とは、フランジ６３を介して分割片６２をリング状に集合した後、突き合わせ状態にあるそれぞれのフランジ６３を各衝突部材７１の基端部（両帯板７２の先端部）内に差し込み、これらの重なり部分を周知の止具（ボルト・ナット）で締め付け固定することで組み立てられる。他方、図１・図４で明らかな案内部材５１は筒状の逆円錐面材からなり、その逆円錐形をした内周面が後述の案内機能をはたす傾斜案内面５２となっている。図１を参照して明らかなように、案内部材５１は処理容器２１内の前記衝突処理空間部に配置され、かつ、周方向に等間隔をなす複数の取付具２５を介して所定レベルの処理容器内壁面に取り付けられる。案内部材６１と合体された放射状の各衝突部材７１も、まず衝突処理空間部に配置され、つぎに各先端の端面板７３が案内部材５１の内周面にあてがわれ、それから各端面板７３と案内部材５１とにわたる固定手段たとえばボルト・ナットのような止具や溶接手段などを介して案内部材５１に取り付けられる。かくて放射状をした複数の衝突部材７１は、衝突処理空間部に固定装備される。
【００５８】
図示例の場合、回転打撃部材４１は上下三段、衝突部材７１は上下二段である。さらにいうと、それぞれの衝突部材７１は「上下に隣接する二つの回転打撃部材４１の間」すなわち「最上段にある回転打撃部材４１と中段にある回転打撃部材４１との間」や「中段にある回転打撃部材４１と最下段にある回転打撃部材４１との間」というように、すべての回転打撃部材４１の上下隣接部間に介在されている。これについて、回転打撃部材４１は少なくとも二段、衝突部材７１は少なくとも一段あればよい。したがって、回転打撃部材４１や衝突部材７１の段数については、図示例の場合に比して増加または減少することがある。
【００５９】
上述した処理容器２１は図１において架構物１３の上部側に組み付けられる。この場合に処理容器２１と台座１２との間には空間が介在している。一方で周知の電動機１５は台枠１４に組み付けられる。電動機１５と回転軸３１とにわたる伝動系１６は、周知の原動プーリ１７・従動プーリ１８・エンドレスベルト１９などである。したがって、この伝動系１６については、原動プーリ１７が電動機１５の出力軸に取り付けられたり従動プーリ１８が回転軸３１の上端部外周に取り付けられたりするとともに、ベルト１９が両プーリ１７・１８にわたって掛け回されたりする。このような構成での電動機１５や伝動系１６は、回転軸３１に対する回転駆動系の機械に該当する。さらに処理容器２１の入口２２に対応して処理対象物の搬入系８１が配置されているとともに処理容器２１の出口２３に対応して破砕対象物の搬出系８２が配置されている。これらの搬入系８１や搬出系８２は一例として周知のベルトコンベアからなるものである。処理容器２１には、このほか、添加物の供給系９１も装備されている。この供給系９１は流量制御器や開閉弁を有する配管を主体にして構成されたものであり、その配管の先端部が処理容器２１内の上部側に挿入され、その配管の基端部が図示しない供給源に接続されている。
【００６０】
本発明における処理対象物はつぎのようなものである。処理対象物は「固体」「固体と液体との混合物」「固体と気体との混合物」「固体と液体と気体との混合物」のいずれかであり、他の観点において、「無機物」「有機物」「無機物と有機物との混合物」のいずれかであったりする。この場合の固体・液体・気体は、天然（自然）のものであるか、人工（人造）のもであるかを問わない。処理対象物の具体的なものは、「泥」「土」「砂」「礫」「石」「岩」などのうちから選ばれた一以上のものであったり、また、泥を含む二種以上の混合物・土を含む二種以上の混合物・砂を含む二種以上の混合物・礫を含む二種以上の混合物・石を含む二種以上の混合物・岩を含む二種以上の混合物などのうちから選択された一以上のものであったりする。その他のものとしては、「ヘドロ」「泥土」「粘性土」「砂質土」「礫質土」「土塊」「粘性土塊（ロームや浚渫土）」「粘土塊」「泥質岩」「風化した珊瑚礫混じり土」「風化岩（泥岩・凝灰岩・花崗岩など）」「風化岩塊混じり土」「玉石（河川・湖沼・海岸などでみられるもの）」「砕石（市販品）」「下水汚泥スラッジ」「有機質土」「弱溶結堆積物（火砕流堆積物・降下火砕堆積物・それらの二次堆積物などであって軽石質ないし火山灰質の白色を帯びたものも含む）」「火砕流堆積土」「崖錐土」「建設発生土」「ピート」「貝殻」「甲殻類の殻」「卵殻」「魚骨」「動物骨」「乾物」不要ガラス」「不要瀬戸物」「不要半導体」「劣化コンクリートやその他のコンクリートおよびコンクリート塊」「不良鉱物結晶」「廃棄プラスチックを含む各種のプラスチック」「廃木材」「流木」「雑草」「藁」「チップ状生木」などや、これらのうちの二種以上が混じり合ったものをあげることができる。処理対象物が有害物質で汚染されていることもある。
【００６１】
本発明における添加物（添加材・添加剤）も、「固体」「固体と液体との混合物」「固体と気体との混合物」「固体と液体と気体との混合物」のいずれかである。このような添加物も、また、「無機物」「有機物」「無機物と有機物との混合物」のいずれかであったりする。添加物の具体的なものは、「生石灰（粉状・塊状など）」「消石灰（粉状・塊状など）」「セメント系固化材（粉状・塊状・液状など）」「石灰系固化材（粉状・塊状・液状など）」「高分子系安定剤（粉状・液状など）」「土質安定用ポリマ（粉状・液状など）」「増粘剤（粉状・液状など）」「農業用肥料（粉状・液状など）」「廃棄石炭灰（粉状・液状など）」「ベントナイトその他の止水材（粉状・液状など）」「短繊維（金属系のもの・炭素系のもの・石油材料系のものなど）」「一般廃棄物焼却灰スラグ」「土工用軽量発砲ビーズ」「土工用水砕スラグ」「分離防止剤（粉状・液状など）」「水」「海水」「空気」「酸素」「中和剤」「アルカリ性ガス」「酸性ガス」などである。
【００６２】
本発明において処理対象物に添加物を加えて以下のように処理するとき、処理対象物のいずれかを添加物として採用したり、逆に添加物（ただし気体単独のものや液体単独のものは除く）を処理対象物として採用したりすることもある。このような場合において、いずれを処理対象物として扱い、いずれを添加物として扱うかは、それほど重要でない。取り扱い上は、配合割合の多いものを処理対象物とし、配合割合の少ないものを添加物とすることで十分である。
【００６３】
本発明の図１〜図５に例示された実施形態では、処理対象物の処理時、電動機１５・搬入系８１・搬出系８４をオンにして運転状態にする。このような運転状態にすると、電動機１５の動力が伝動系１６を介して回転軸３１に伝わる。したがって回転軸３１は、回転打撃部材４１（４２〜４４）をともなって高速で水平回転する。ちなみにこのとき、回転打撃部材４１（４２〜４４）などはその先端部の周速が５０〜１０００ｋｍ／時となるようにする。具体的一例として、回転軸３１の回転数を１０００回転／分にしたりする。
【００６４】
上記のような運転状態にあるとき、図１の搬入系８１は処理対象物を搬送しながらこれを処理容器２１の入口２２から処理容器２１内に投入する。一方で供給系９１は、必要なときのみ所要の添加物を処理容器２１内に供給する。処理容器２１内に投入されて重力落下する「処理対象物」または「処理対象物＋添加物」（以下、処理対象物＋添加物の場合も単に処理対象物という）は、はじめ上段の打撃処理空間部にある回転打撃部材４１で打撃されて一次処理物になる。すなわち処理対象物は、回転打撃部材４１の水平回転打撃エネルギにより、破砕・攪拌・混合のうちのいずれか一つ以上の作用を受けて一次処理物になる。ここで「破砕」は処理対象物および／または添加物が小さく砕けること、「攪拌」は破砕物相互が掻き混ぜられたり破砕物と添加物とが掻き混ぜられたりすること、さらに「混合」は破砕物相互が均質に混じり合ったり破砕物と添加物とが均質に混じり合ったりすることである。一次処理物についてさらにいえば、先行の打撃エネルギを受けたことで水平回転運動している。水平回転運動状態の一次処理物は、その後の重力落下で上段の衝突処理空間部に至ったときに当該空間部の衝突部材７１と衝突する。より具体的には、両案内部材５１・６１の傾斜案内面５２・６４で確実な衝突方向へと案内されながら、水平運動状態の一次処理物が衝突部材７１と衝突する。ここで衝突エネルギを受けた一次処理物も破砕・攪拌・混合などの一つ以上を受けて二次処理物となり、これと同時に当該処理物の水平回転運動が抑制される。この衝突後の重力落下で中段の打撃処理空間部に至った二次処理物は、当該空間部の回転打撃部材４１により打撃されて三次処理物になる。すなわち上記と同様、破砕・攪拌・混合などの一つ以上を受けて三次処理物となる。水平回転運動を抑制された後の二次処理物については、これが中段の打撃処理空間部で再打撃を受けるまでは回転打撃部材４１と同方向に回転することがない。したがって二次処理物は、回転打撃部材４１との共回りがない状態において再打撃エネルギを効率よく受け、処理効果の高い三次処理物になる。三次処理物も二回目の打撃エネルギを受けたことで水平回転運動する。かかる再打撃後の重力落下で下段の衝突処理空間部に至った三次処理物は、両案内部材５１・６１の傾斜案内面５２・６４で確実な衝突方向へと案内されながら当該空間部の衝突部材７１と再衝突し、その際に破砕・攪拌・混合などの一つ以上を受けて処理効果の高い四次処理物となる。これと同時に当該処理物の水平回転運動が抑制される。水平回転運動を抑制された後の四次処理物は、その水平回転運動抑制状態において下段の打撃処理空間部に至り、ここで再三の打撃を受けて処理効果の高い五次処理物になる。この五次処理物の処理効果が高い理由は、共回りがない状態で打撃されるからである。かくて数次にわたる処理を終えた処理対象物すなわち五次処理物は、処理容器２１の出口２４から搬出系８２上に落下し、当該搬出系８２を介して所定の場所まで搬送される。
【００６５】
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置について、前記以外の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００６６】
図６・図７に例示されたものは衝突部材７１の一部の構成が前例のものと異なる。すなわち、この図示例のものでは、衝突部材７１の衝突面に中寄せガイド７４が設けられている。さらに詳しくいうと、中寄せガイド７４は、衝突部材７１の衝突面を構成している帯板７２の表面にあって、その基端部と先端部との間に立面状態で取り付けられている。帯板７２に対する中寄せガイド７４の取付手段は代表的一例として溶接である。中寄せガイド７４は、また、その先端部が案内部材５１の傾斜案内面５２と同勾配で傾斜しているものであり、この中寄せガイド７４の先端部が案内部材５１の傾斜案内面５２に単に当接していたり、または、溶接その他の固定手段を介して固定されていたりする。こうして衝突部材７１に取付られた中寄せガイド７４は、鈍角の範囲内、たとえば１１０゜〜１５０゜の範囲内で衝突部材７１の衝突面と交差している。図６・図７の実施形態で説明を省略した事項は図１〜図５で述べた内容と実質的に同じかそれに準ずる。
【００６７】
本発明の図６・図７に例示された実施形態でも、当該処理装置を既述の運転状態して処理対象物を処理するものである。かかる処理のときに、一次処理物〜数次処理物は中寄せガイド７４で処理容器２１の内壁面と軸心部との間の好ましい領域に誘導されるから、二段目以降においてもそれら処理物を回転打撃部材４１〜４４で確実に打撃することができる。したがってこの実施形態のものでは、打撃不十分な処理物が生じがたく、バラツキのない均質な処理物を効率よく得ることができる。図６・図７の実施形態において、説明を省略した打撃処理作用や衝突処理作用は図１〜図５で述べた内容と実質的に同じかそれに準ずる。
【００６８】
本発明の図６・図７に示された実施形態の変更例についていうと、各衝突部材７１の基端部を集結している案内部材６１が図８のストレートな筒状体からなることもある。図８の案内部材６１は、前記円錐形の筒状体と比べ、処理物を処理容器２１の内壁面側へ弾き飛ばす機能が乏しい。けれども回転軸３１との衝突を防止して処理物を衝突部材７２に衝突させる機能については、円錐形筒状体を採用した前例と同様、十分にある。
【００６９】
図８のものにおいては、また、各衝突部材７１の衝突面に取り付けられた中寄せガイド７４を省略する実施形態もある。
【００７０】
本発明の実施形態（図示せず）としてつぎの一例もある。それは処理容器２１内において、回転打撃部材４１（４２〜４４）を備えた相対的に上位の打撃処理空間部と、衝突部材７１を備えた相対的に下位の衝突処理空間部とが、それぞれ一段だけ設けられるものである。これにつき図１を参照していうと、上一段目の回転打撃部材４１（４２〜４４）のみが回転軸３１に備えられ、その下位に放射状の各衝突部材７１が一段のみ備えられるというものである。この実施形態の場合に案内部材５１が省略されることもあり、その場合の各衝突部材７１は、それぞれの先端部が直接処理容器２１の内面に取り付けられる。
【００７１】
本発明の実施形態（図示せず）としてつぎのような例もある。それはこれまでに述べたすべての実施形態において、処理容器２１内にある衝突部材７１を回転自在に支持するというものである。このようなケースでは、衝突部材７１の先端部は処理容器２１の内壁面に固定せず、衝突部材７１の基端部側にある案内部材６１と回転軸３１の外周面とにわたりベアリングを介在させて当該衝突部材７１を回転自在に支持することとなる。
【００７２】
上記のごとく衝突部材７１を回転自在に支持した実施形態のものにおいて、既述の内容に準じて処理対象物を処理するときは、一次処理物〜数次処理物の衝突力でそれぞれの段の衝突部材７１が回り動く。この場合は固定状態の衝突部材７１と比べ、処理物に対する衝突処理能力が小さく回転運動抑制能力も小さい。けれども衝突部材７１が動くことで衝撃を緩和し、回転運動抑制も穏やかに行うことができる。したがって処理物に対する大きな衝撃を回避するのが望ましい処理のときに、この実施形態のものは有効である。
【００７３】
本発明において、既述の手段で処理される処理対象物は、単一種からなるときの処理対象物の種類、複数種のもを混ぜてなるときの各処理対象物の種類および配合比、添加物の種類などを任意に選択したり設定したりすることで多種多様のものに仕上がる。こうした場合に得られる具体的処理物を以下に示す。
(1)風化岩塊を多く含むものでつくられた処理物は、ロックフィルダムの遮水材料・ゴミ最終処分場の遮水材料・防水シート層の保護材料など土木用や建築用のものになる。
(2)化学繊維（短繊維）を添加物として含むものでつくられた抗張力性の処理物も、河川堤・切土・盛土法面などが流水や雨水で侵食されるのを防止するために用いられるから土木用のものになる。
(3)チップ化された生木を添加物として含むものでつくられた処理物は、雑木処理や除根処理に適した植生土になるから農林用の一つであるといえる。
(4)軟弱な高含水比の粘性土塊とか石礫とかを含むものをものとし、これに生石灰やセメントのような安定材（添加物）が添加されてつくられた処理物は、安定した土構造物を築造する場合に有用なものとなる。
(5)ロームや浚渫土のような粘性土塊を処理対象物とし、これに生石灰やセメントのような安定材（添加物）や高分子系安定剤（添加物）が添加されてつくられた処理物は、土工用埋め戻し材以外に排水用のサンドマットとしても利用することができる。
(6)石炭灰を添加物として含むものでつくられた処理物は土工用の盛り土材になる。
(7)廃棄コンクリート塊を粉砕してなる処理物は再生砂として有効活用できる。
(8) 有機燐・有機質素化合物などを含んだ汚泥をものとしてつくられた処理物は、微生物培養に適するほかミミズなどの土中小動物の養殖にも適する。
(9)昆虫などの孵化に用いる処理物は適当な水分を含むようにつくられる。
(10)砂礫質土を主体にしてつくられた処理物は養殖場（水底）の敷材や水処理用の濾床材として用いられる。
(11)農業用の土質系の処理物は肥料（添加物）を含んでつくられる。
(12)貝殻類を含むものをであってこれらを粉砕混合してなる処理物は土工用の埋め戻し材になる。
(13)一種以上の貝殻を処理対象物として処理したものは地盤改良材・埋め立て材・敷き均し材・スリップ防止材などになり、また、水質濾過器の濾過材にもなる。
(14)ホタテ釉をつくるときの原料の一部になる貝殻粉も、貝殻を上記の手段で破砕処理することにより得られる。
(15)化学品の合成分野でホタテ貝殻を処理対象物にしてこれからリン酸カルシウムを合成するとき、既述の処理手段でホタテ貝殻を破砕処理することにより、粉状または粒状の当該原料が得られる。
(16)植物生育促進剤の合成分野で甲殻類の殻に含まれるキチン質を抽出するとき、しかもその前処理として甲殻類の殻を粉状または粒状にするとき、本発明の処理手段でホタテ貝殻を破砕処理すればよい。
(16)医薬品の分野で骨粗鬆症の予防や成人病の予防に有効なＣａや不飽和脂肪酸・ＤＨＡなどを魚骨から抽出する場合であって、その前処理として魚骨を粉状または粒状にするときも既述の破砕手段で魚骨を破砕処理すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る処理対象物の処理方法と処理装置は、重力落下中の処理対象物を二種以上のエネルギで破砕し、それによって高い生産能力・作業性・経済性・汎用性などを満足させ、かつ、高品質の処理物を得るというものである。したがって建設・機械加工・化学処理・農業・水産・食品・薬品・水処理・廃棄物処理など各種の分野に適用できる。とくに廃棄物処理の分野でゼロエミッション・リサイクル・リユースをはかるというときに当該方法や当該装置が有効かつ有用なものとなり、処理物も利用度が高く、有価物としての価値の高いものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明処理手段の一実施形態を略示した縦断面図
【図２】図１の処理手段における要部を略示した横断面図
【図３】図１の処理手段で用いられる各種回転打撃部材の正面図と側面図
【図４】図１の処理手段における他の要部を略示した横断面図
【図５】図１の処理手段で用いられる衝突部材の斜視図
【図６】本発明処理手段の他の一実施形態における要部を略示した横断面図
【図７】図６の処理手段で用いられる衝突部材の斜視図
【図８】本発明処理手段の別の一実施形態で用いられる衝突部材の斜視図
【符号の説明】
【００７６】
２１  処理容器
２２  入口
２３  出口
３１  回転軸
４１  回転打撃部材
４２  回転打撃部材
４３  回転打撃部材
４４  回転打撃部材
５１  案内部材
５２  傾斜案内面
６１  案内部材
６４  傾斜案内面
７１  衝突部材
７４  中寄せガイド
【図１】
2007130534.tif 000003
【図２】
2007130534.tif 000004
【図３】
2007130534.tif 000005
【図４】
2007130534.tif 000006
【図５】
2007130534.tif 000007
【図６】
2007130534.tif 000008
【図７】
2007130534.tif 000009
【図８】
2007130534.tif 000010