(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側がジャケットで覆われた横長の攪拌槽と、攪拌槽を支持する支持フレームと、攪拌槽内に設けた水平方向に回転軸を有する回転羽根と、回転羽根の駆動源とを有する有機質汚泥の熱分解処理装置において、
攪拌槽が複数の支持部によって支持フレームに支持され、
前記複数の支持部の中の一つは、回転軸近傍の攪拌槽の駆動源側側壁に設けられて支持フレームに固定されおり、
他の支持部は、回転軸とほぼ同じ高さで、しかも、攪拌槽が支持フレームに対して水平方向に移動可能なように支持フレームに支持されている有機質汚泥の熱分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、有機質汚泥を加熱攪拌することでコンポストを生成する有機質汚泥の熱分解処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、下水、し尿あるいは食品加工排水等を処理した残留物である有機質汚泥は、焼却、発酵あるいは炭化等による処理が行われている。
【０００３】
焼却処理は、有機質汚泥を可燃性ごみと混ぜて焼却するのが通常であるが、含水率が高い有機質汚泥の不完全燃焼が原因でダイオキシン類を発生することが問題視されている。
【０００４】
発酵処理は、有機質汚泥を発酵分解熟成するために、機械的処理で２０日程度、堆積方式で１８０日程度の長期間をかけて微生物分解させる方法である。この処理物は、熟成しても有効成分の含有量はバラツキが多く、有効成分の保証ができず付加価値の少ない特殊肥料としてしか取り扱われない。
【０００５】
そのため、最近では低温で熱分解することで有効成分の含有量を安定化させる炭化処理する方法が提案されている。例えば、特開平２０００−１５７９４９号公報では、破砕した生ごみを熱媒ジャケットを具備する攪拌槽内で攪拌しつつ１００℃以上、２５０℃以下に加熱し、低温炭化処理する方法が記載されている。この方法は、炭素比の高い難分解性の繊維質と高含水率の生ごみを多く含む被処理物を、１２〜２４時間という短時間で低温炭化処理するとともに、ダイオキシン類やその他の有害性物質が発生することがないとされている。
【０００６】
そして、有機質汚泥を熱分解するために適用可能な装置としては、効率、生成物の造粒のし易さや、さらには、設置場所などを考慮すると、特開平７−１７１５４６号公報に示されているような横長の攪拌槽を使用した処理装置がある。この処理装置は、外側がジャケット構造をした横長の攪拌槽内に、回転軸が水平になった攪拌羽根を有し、攪拌槽の外側に設けた回転軸を、攪拌槽を支持する架台に設けたモーターで駆動ベルトによって駆動する装置である。
【０００７】
しかしながら、この装置は、回転軸の荷重を攪拌槽の側壁で受けているため、装置を大型化する場合には、攪拌槽の強度が不足する。そのため、攪拌槽の壁の強度を上げようとすると、使用する鋼材も厚いものとなり、多大なコストがかかる問題がある。
【０００８】
そこで、容器の外部の架台に軸受けを設け、この軸受けで回転軸を保持する方式が考えられる。この場合には、軸受けで加重を受けるため、容器の壁の厚みを小さくすることができ、コスト面での問題は解決する。ところが、ジャケット内に２００℃前後の熱媒体を入れて加熱すると、攪拌槽のみが膨張する。そして、この攪拌槽の膨張によって変形や歪が発生し、回転軸との間に隙間が発生したり、回転羽根が攪拌槽の内面に接触して回転しなくなったりする可能性がある。とくに、含水率の高いし尿汚泥などを処理する場合には、回転軸との間の少しの隙間でも漏れやすく、少量もれただけでも、臭気や衛生面で問題が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、有機質汚泥の熱分解処理装置において、攪拌槽の温度が高くなっても、変形や歪の発生によって生じる様々な問題を抑制することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置は、外側がジャケットで覆われた横長の攪拌槽と、攪拌槽を支持する支持フレームと、攪拌槽内に設けた水平方向に回転軸を有する回転羽根と、回転羽根の駆動源とを有する有機質汚泥の熱分解処理装置において、攪拌槽が複数の支持部によって支持フレームに支持され、前記複数の支持部の中の一つは、回転軸近傍の攪拌槽の駆動源側側壁に設けられて支持フレームに固定されおり、他の支持部は、回転軸とほぼ同じ高さで、しかも、攪拌槽が支持フレームに対して水平方向に移動可能なように支持フレームに支持されていることを特徴とする。
【００１１】
攪拌槽の駆動源側の側壁のみを回転軸に近い位置で支持フレームに固定することで、攪拌槽が熱を受けて膨張する際には、この固定した箇所（固定点）が膨張の出発点となる。そして、回転軸と平行な方向の膨張は、攪拌槽が支持フレームに対して水平方向に移動可能なように支持フレームに支持されていることによって、固定点とは反対側へ自由に膨張することができるので、攪拌槽に歪が発生することを防止することができる。
【００１２】
また、回転軸に垂直方向の膨張は、固定点が回転軸近傍にあり、かつ支持部が回転軸とほぼ同じ高さにあるため、回転軸付近が膨張の中心となる。このため、攪拌槽は回転軸をほぼ中心に回転軸に対して垂直方向へ膨張することができるため、回転軸と攪拌槽間の隙間の発生や回転羽根と攪拌槽内面との接触を防止することができる。
さらには、駆動源側側壁が支持フレームに固定されてるため、回転軸をチェーンやベルト等を介して駆動源によって駆動する場合にも、チェーンやベルト等のズレがなくなる利点がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は正面図、図４は平面図、図５は支持部の詳細図で（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【００１５】
本発明の有機質汚泥の熱分解処置装置は、図１及び図２に示すように、攪拌槽１０と、攪拌槽を下部から支持する支持フレーム２０と、支持フレーム２０に保持され攪拌槽内に設けた攪拌羽根３０と、攪拌羽根３０を駆動するモーター４０とからなっている。
【００１６】
攪拌槽１０は、上部が長方形の箱型で下部が横に長い半円筒形をし、しかも両端面を閉じた容器で、上蓋１５を除く外側は熱媒体を循環できるようにジャケット１４を有している。攪拌槽の上蓋１５には、被処理物を投入するための投入孔１１があり、攪拌槽１０の下部には被処理物を排出するための排出孔１２を有する。攪拌槽１０の一方の短辺側側壁２５の外面には下側に熱媒体入り口１６と上側に熱媒体出口１７がある。また、攪拌槽１０の２つの短辺側側壁２５にはそれぞれ貫通孔１３を有し、回転軸３１が回転可能に貫通している。この貫通孔１３の回転軸３１との隙間にはグランドパッキン３２とオイルシール３３を組み合わせて回転をスムーズにするとともに被処理物の漏れを防止している。
【００１７】
さらに、攪拌槽１０において、駆動源側の短辺側側壁２５には、貫通孔１３のすぐ下側に固定板１９を有する。この固定板１９はフレーム側固定端２４にボルト２７で固定されている。この場合、ボルト２７の中心の延長線は、回転羽根３０の回転軸線と交わる位置にある。この駆動源側の短辺側側壁２５の支持部のみによって攪拌槽１０は回転軸３１近傍で支持フレーム２０に固定されている。
【００１８】
この固定板１９とフレーム側固定端２４との接触面は、できるだけ回転軸３１に近い方が好ましく、回転軸３１の下部に回転軸３１の中心から５００ｍｍ以内に設けると、攪拌槽１０と回転羽根３０との熱膨張によるズレを小さくすることができる。
【００１９】
図３及び図４に示すように、支持フレーム２０は、攪拌槽１０の側面を囲むように回転軸に近い高さに設けた水平フレーム２１とそれを支持する垂直フレーム２２と垂直フレーム２２が立脚する架台部２３とからなる。
【００２０】
また、攪拌槽１０には、図３に示すように、長辺側側壁２６の外面に横一列に間隔をおいて片側４箇所の突出部５０がある。それぞれの突出部５０は、支持フレーム２０に設けた槽受け部６０によって、お互いは面どうしで接触し水平方向に移動できるように支持されて支持部となっている。
【００２１】
この支持部の詳細な構造を図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す。槽受け部６０は、水平フレーム２１の上面２８に設けた固定板６１と、固定板６１に設けた下部摺動板６２と、固定板６１に着脱可能にボルトで固定されたＬ字型の上面押さえ６３とからなる。一方、突出部５０は攪拌槽１０の側面に取り付けられた突出端５１とその下面に設けた上部摺動板５２とからなる。
【００２２】
槽受け部６０と突出部５０は、下部摺動板６２と上部摺動板５２のみで水平方向に移動可能なように面接触している。また、攪拌槽１０の上下方向の移動は上面押さえ６３と上部摺動板５２との隙間で規制されている。
【００２３】
槽受け部６０と突出部５０との接触面は、回転羽根３０の回転軸線を含む水平面に十分近い位置に設ける必要がある。好ましくは、槽受け部６０と突出部５０との接触面が、回転軸を含む平面に対して上方向に２０ｍｍ、下方向に２０ｍｍの範囲である。これらの摺動板は、摺動可能なように表面精度が高く、しかも大きな加重下でも十分耐用できるように耐摩耗材を使っている。
図４に示すように、回転羽根３０の回転軸３１の両端面は、支持フレーム２０に固定された軸受け３４で回転可能に保持されている。また、回転軸３１の一端にはスプロケット４１有し、モーターのスプロケット４２と駆動チェーン４３で連結している。回転軸３１を回転するための駆動源としてのモーター４０は支持フレーム２０の架台部上２３で、回転軸３１の下部に取り付けられている。
【００２４】
次に、この装置の動きについて説明する。
【００２５】
攪拌槽１０のジャケット１４へ加熱したオイルを熱媒体入り口１６から導入することで、攪拌槽１０内は１００〜２５０℃に加熱される。被処理物である有機質汚泥は、攪拌槽の投入孔１１から投入され、回転羽根３０によって攪拌される。有機質汚泥は、所定時間加熱攪拌された後、排出孔１２から排出される。
【００２６】
この処理期間中に攪拌槽１０は熱によって膨張するが、駆動源側の短辺側側面２５の回転軸近傍のみが支持フレーム２０に固定されているため、この固定された支持部が膨張の出発点となる。
【００２７】
攪拌槽１０はこれ以外の支持部においては、図５に示すように水平方向に移動可能に支持されている。このため、攪拌槽１０は回転軸と平行方向にこの攪拌槽１０に設けた突出部５０の上部摺動板５２が下部摺動板６２上を膨張量分移動することで、拘束されることなく自由に膨張することができる。
【００２８】
また、回転軸芯を含む垂直面に対して直角方向の膨張（図５（ｂ）の矢印Ａで表示）については、下部摺動板６２に対して上部摺動板５２が移動することで膨張代を確保している。しかもこの膨張中心は回転軸に十分近いため、攪拌槽１０は回転軸に対して両側に均等に膨張するため、回転軸に対する軸心のズレが非常に少ない。このため攪拌槽１０と回転軸との間に隙間が発生したり攪拌羽は攪拌槽内面に接触することもない。
【００２９】
また、上下方向の膨張に対しては、この上部摺動板５２と下部摺動板６２の接触面が上下方向の膨張中心に近いため、この上部摺動板５２は回転軸に対してほとんど上下しない。このため攪拌槽１０と回転軸との間に隙間が発生したり回転羽根３０は攪拌槽１０内面に接触することもない。またこの支持部以外に上下方向の膨張を規制するものはないため、歪の発生も少ない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、攪拌槽の熱膨張による歪がなくなるため、攪拌槽と回転軸との間に隙間が発生したり、回転羽根が攪拌槽の内面に接触して回転しなくなったり、溶接部が外れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の正面図である。
【図４】本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の平面図である。
【図５】支持部の詳細図で（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【符号の説明】
１０  攪拌槽
１１  投入孔
１２  排出孔
１３  貫通孔
１４  ジャケット
１５  上蓋
１６  熱媒体入り口
１７  熱媒体出口
１９  固定板
２０  支持フレーム
２１  水平フレーム
２２  垂直フレーム
２３  架台部
２４  フレーム側固定端
２５  短辺側側壁
２６  長辺側側壁
２７  ボルト
３０  回転羽根
３１  回転軸
３２  グランドパッキン
３３  オイルシール
３４  軸受け３４
４０  モーター
４１  スプロケット
４２  モーターのスプロケット
４３  チェーン
５０  突出部
５１  突出端
５２  上部摺動板
６０  槽受け部
６１  固定板
６２  下部摺動板
６３  上面押さえ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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