JP2006051483A - 有機廃棄物の複合加熱による乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生ゴミ等の有機廃棄物を乾燥処理して減量化することは資源の再利用の面で非常に有用な方法である。
従来の単一槽での有機廃棄物の乾燥処理方法は加熱及び発生する水蒸気処理のため高エネルギー発生用のヒーターと発生ガスの処理のための大きな付帯装置が必要であった。このため乾燥方式で効率的に水分を除去し、また同時に水分の除去を困難にしている動植物油等の油分も除去できる減容化乾燥装置が強く望まれている。
【解決手段】そこで本発明は乾燥処理を２段階に分け第１の処理槽でインダクションヒーター等による間接加熱と温風の送り込みまた攪拌装置による破砕、混合を行う事により第１ステップとしての水分の除去と大部分の油分の除去を行い、次に廃棄処理物を第２の処理槽に送り込み第２の処理槽でマグネトロンによるマイクロ波発生装置により有機廃棄物にマイクロ波を照射して直接加熱し、温風を送ることにより第２ステップでの水分の除去を行うようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は廃棄食品や生ゴミまたは汚泥等の有機廃棄物の乾燥処理及び油分の分離処理を行うための廃棄物の処理装置に関するものである。

廃棄食品や生ゴミまたは汚泥等の有機廃棄物の処理方法には焼却法、微生物による分解法、水分除去による乾燥減量法等がある。焼却法は最も簡易な方法であるが生ゴミ等は非常に大量の水分を含むため焼却にコストがかかり又高温ではダイオキシン等の生成が懸念される。また微生物による分解は処理に時間がかかり臭気の発生が避けられずまた分解後の残渣の処理の課題がある。

乾燥処理方法は処理が早く行えまた乾燥廃棄物を堆肥等に変化させる事ができるため農業への利用が可能で資源のリサイクルの面から最も望ましい方法である。

生ゴミ等の有機廃棄物を乾燥処理して減量化することは資源の再利用、リサイクルの面では非常に有用な方法である。しかし従来の乾燥処理装置においては生ゴミ等の有機廃棄物は多量の水分を含むため短時間で乾燥する際に大きなエネルギーを必要とし、また廃棄物中に動植物油等の油分が含まれると乾燥処理中の攪拌により高粘度のブロック状となったり、丸く固まったりして内部の水分の除去が非常に困難となる欠点があった。また動植物油は沸点が高いため単なる乾燥処理では除去が困難であった。

また従来の単一槽での有機廃棄物の乾燥処理方法は加熱及び発生する水蒸気処理のため高エネルギー発生用のヒーターと発生ガスの処理のための大きな付帯装置が必要であった。このため乾燥方式で効率的に水分を除去し、また同時に水分の除去を困難にしている動植物油等の油分も除去できる減容化乾燥装置が強く望まれている。

そこで本発明は乾燥処理を２段階に分け第１ステップとして第１の処理槽でインダクションヒーターによる間接加熱と温風の送り込み及び攪拌装置による破砕、混合を行う事によりの水分の除去と大部分の油分の除去を行い、次に廃棄処理物を第１の処理槽から第２の処理槽に送り込み第２ステップとして第２の処理槽でマグネトロンによるマイクロ波発生装置により有機廃棄物にマイクロ波を照射して直接加熱し、さらに温風を送ることにより水分の除去を行うようにしたものである。

本発明の処理装置による乾燥処理によれば生ゴミ等の有機廃棄物の重量はその含有する油分の量にかかわらず処理前の含水率の１５〜２５％とすることができる。このため有機廃棄物は著しく軽量化され農業等に再利用するための生成物として運搬が容易となりまた輸送コストが低減される効果がある。

乾燥装置による有機廃棄物の乾燥処理をを第１及び第２の槽を連結して行い、第１の槽では第１ステップとしてインダクションヒーター等により有機廃棄物を間接加熱し水分の一部と大部分の油分を取り除く。次に第二ステップとして第２の槽でマイクロ波による直接加熱をし乾燥処理を行う。

乾燥装置の第１の槽では温風と加熱された攪拌羽根により槽内を６０〜８５℃に保ち水分の除去と約８０％の油分の除去を行う。そして第２の槽においてはゆっくりと有機廃棄物を移動させながらマイクロ波を照射して乾燥を促進する。

図１は本発明装置の１実施例を説明するための側面図、第２図は正面図である。筐体３８の中に外径寸法が４０ｃｍ長さが４０ｃｍの水平軸に対して５〜１０度傾けた円筒型のプラスチック製の槽１を設け，槽の中には内径３８ｃｍで一部にスリットを形成したステンレス製の油分分離を行う槽（以下油分分離層と略称する）２を設けた二重構造とし、中心部はスパイラルフィーダー状の攪拌用羽根３を供えたステンレス製の攪拌シャフト１０をモーター１２により回転させる。

攪拌羽根３及び油分分離槽２は槽の外部に設けられたインダクションヒーター５により加熱される。油分分離槽２には温風を吹き込むため給気パイプ１１が取り付けられ温風発生装置３４により送り込まれた空気は廃棄物をインダクションヒーター５によって加熱された攪拌羽根とともに温め、有機の廃棄物を加熱混合し発生した水蒸気は排気口７よりダストフィルター４１を通り排気ブロアー３５によって排気される。

この際の排気の流れは空冷ファン２９によって冷却されたラジエター部２８、排気タンク３１を通過し更に上部に設けられた触媒脱臭装置３３を通過して脱臭され排気管３６より外部に排出される。除去された水分は排水タンク３１に貯水されオートドレイン３７により排出される。また第１槽の下部には油分除去ローラ４０が設けられ廃棄物中の油分は油分排出パイプ２４を通過し、さらに槽の下部に設けた油分回収用のドレイン３２に集められる。

有機廃棄物はインダクションヒーター５によって加熱された攪拌用の羽根３によって攪拌、粉砕されがら温度を６０〜８０℃に段階的に上昇させられる。この段階的な温度上昇の効果により有機廃棄物中の油分が分離される。同時に温風発生機３４によって加熱された空気は温風給気パイプ１１を通して油分分離槽２に送り込まれ有機廃棄物からの油分分離を促進させる。

投入口８から投入される有機廃棄物は通常構成成分及び比率が異なり、含水率は約５０〜９８％、又含有する油分は約３〜１５％の範囲でバラツキがあるので一度での最大投入量は油分分離槽２の内容積約５０リットルの１／５以下即ち１０リットル以下とする。また油分分離槽２内の温度は段階的に６０℃から８５℃に上昇させる。

有機廃棄物の含水率及び含油率にもよるが第１槽の処理時間は３０〜４５分とする。内部の湿度をセンサーにより検知し油分分離槽２での処理により初期投入時の５〜２０％の水分を除去する事ができる。
有機廃棄物中の油分は攪拌機の回転速度を約１０ｒｐｍとゆっくりと回転させまた廃棄物の温度が６０〜８０℃とされる事により分離が促進され回転羽根によりスリットから抜けて油吸着用のローラ４０によって油分排出パイプ２４に流出される。廃棄物中の油分の約８０％が除去される。
油分分離槽２の内部は温度センサー９により温度が測定されインダクションヒーター及び温風送風機の出力を制御する。

油分分離槽２で処理された有機廃棄物は次に羽根を逆回転させる事により第２槽に送りこまれるがこの時廃棄物取り出し口６の窓を開け排出する。油分分離槽２での処理により第２槽へ移送される有機廃棄物の含水率は６０〜７８％とされ固まった状態とはならず湿った泥土状となる。

第１の槽の下に設けられる第２の槽１３は径が３２ｃｍ、長さが３８ｃｍのステンレス製の外槽と、内径が２０ｃｍ長さが３０ｃｍのマイクロ波を通すプラスチックまたはセラミックス製の円筒状の槽（以下内筒と略称する）１８からなる。上部の第１槽で処理された一次処理物は接合パイプ２７内のスパイラルによって定量が第２槽に送入される。内筒はテフロン系の材料のほかＦＲＰ等の強化プラスチック材、セラミックス等の材料で製造することができる。

第２槽の外側面には槽の内部に向ってマイクロ波を照射するマグネトロン装置１５を取り付ける。マグネトロン装置は２４５０ＭＨｚのマイクロ波を発生する。マグネトロン装置１５及び照射用の窓１６は１個または複数個取り付け照射用の窓は透明なプラスチックまたはセラミックス製としマグネトロン装置の出力は２００〜６００Ｗの出力の装置を使用する。

第１槽と第２槽の接合パイプ２７内にはスパイラルの送入ラインを設け第１槽から一定量の有機廃棄物を２００から８００ＣＣ下降させ、乾燥処理槽１３に落とす。落とされた有機廃棄物は乾燥用内筒１８に設けたプラスチックまたはセラミックで作った螺旋型回転パネル１４によって少量ずつ底面より上昇する。
この時有機廃棄物を直接加熱させるためにマグネトロン装置よりマイクロ波を照射させる。螺旋型回転パネル１４によって有機の廃棄物を少しずつ上部に移送しマグネトロン装置より発生させたマイクロ波に十分さらされるようにして直接加熱し水分の除去が行われる。

蒸気となった水分は第２槽に設けられた温風導入口２５より送られた温風とともに排気口２２より排気パイプ２３、ラジェター２８を通過して水分が除去され脱臭器３３を通過して排気管３６から排気される。
第２槽により乾燥された廃棄物は脱水、微細化され開閉用モーター２０により排出口１９より最終的に保管用箱３０に排出される。

下部取り出し口３９より排出される有機廃棄物の含水量は約２５％以下とすることができる。
本実施例では比較的小型の乾燥処理装置の例を示したが更に大型の装置とすることも可能である。

本発明によれば有機の廃棄物を２槽からなる乾燥処理装置により処理することにより廃棄物中の水分及び油分を効率的に除去し減容化が図れ有機廃棄物の農業等への有効利用を促進できるため非常に有用である。

図１は本発明の１実施例を示す側面図。 図２は本発明の１実施例を示す正面図である。

符号の説明

１．第１槽の外槽。 ２．第１槽の内槽。 ３．攪拌破砕スパイラル
４、外槽の排出口。 ５．インダクションヒーター ６、内槽の排出口
７．排気口 ８．投入口 ９．温度センサー
１０．攪拌シャフト １１．温風給気用パイプ １２、モーター
１３．第２槽の外槽 １４、攪拌スパイラル １５．マグネトロン装置
１６．マイクロ波照射窓 １７．温度センサー １８．第２槽の内筒
１９．排出用シャッター ２０．開閉用モーター ２１．モーター
２２．排気口 ２３．排気パイプ ２４．油分排出パイプ
２５．温風給気口 ２６．排出用パイプ ２７．移送用パイプ
２８．ラジエター ２９．空冷ファン ３０．乾燥廃棄物保管箱
３１．排水タンク ３２．油分回収タンク ３３．脱臭器
３４．温風発生器 ３５．排気ブロアー ３６、排気管
３７．オートドレイン ３８．筐体 ３９．保管箱取りだし用扉
４０．油分除去ローラー ４１．ダストフィルター

Claims (4)

1. 有機の廃棄物の乾燥処理装置において第１の槽を外槽と内装の二重構造としインダクションヒーターにより内槽及び攪拌用のスパイラル状の羽根を加熱し、該羽根を備えた攪拌機により有機の廃棄物を攪拌、破砕しながら槽内に加熱空気を送り込み水分及び油分を減少させ、第２の槽においてマグネトロン装置によるマイクロ波の照射により有機の廃棄物中の水分を蒸発させて乾燥させることを特徴とする複合加熱方式による有機の廃棄物の乾燥処理装置。
2. 第１の槽を傾けて設置し，槽の内部の温度を有機の廃棄物に含まれる油分が分離するのに適した温度に保ち、分離した油分をローターにより回収するシステムを設けたことを特徴とする請求項１の乾燥処理装置
3. 第２の槽は円筒状の構造とし、槽の外部に１コ又は２コ以上のマイクロ波を発生させるマグネトロン装置を取り付け、第２の槽の外側面に形成したプラスチック製の窓から内部にマイクロ波を照射して有機廃棄物をマイクロ波により加熱して乾燥させることを特徴とする請求項１の乾燥処理装置
4. 第２の槽は円筒状の二重の構造とし、外槽はステンレス等の金属製とし上部は第１槽と連結され、内部にはプラスチックまたはセラミックスで製造した円筒状槽を設けその内部に設けられたスパイラル羽根により有機廃棄物が外槽の底部より筒の内部を上部に向って送られる事を特徴とする請求項３の乾燥処理装置

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