CN114173947A - 废弃物处理装置 - Google Patents

Abstract

对废弃物进行处理的废弃物处理装置具备：处理容器；蒸气供给构件，其向处理容器供给用于使处理容器的内部的温度上升的蒸气；以及减压构件，其使处理容器的内部的压力降低，在处理容器内进行利用蒸气进行的废弃物的水解、以及通过减压构件使处理容器的内部的压力降低而进行的废弃物的干燥。

Description

废弃物处理装置

技术领域

本发明涉及废弃物处理装置。

背景技术

在专利文献1中公开了如下内容：对将污水污泥水解后的处理污泥进行固液分离，并对通过该固液分离而分离出的脱液污泥进行干燥。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-100218号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，根据投入的废弃物的不同，有时在使废弃物干燥后进行水解能够降低废弃物处理所花费的成本。然而，在专利文献1所记载的技术中，对污水污泥进行水解的水解装置配置在上游侧，对脱液污泥进行干燥的干燥装置配置在下游侧。因此，难以在使废弃物干燥后进行水解。

另外，本发明人等着眼于水解装置具有能够充分耐受真空状态的耐压性的情况，发现其能够兼用作通过真空干燥使废弃物干燥的真空干燥装置。

本发明是鉴于上述的问题点以及着眼点而完成的，其目的在于，提供一种能够实现废弃物处理所需的装置数量的削减、并且能够削减对应于所投入废弃物所需要的成本(处理时间、燃耗)的废弃物处理装置。另外，通过真空干燥使废弃物成为固态物，从而使金属、塑料的区分变得容易。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，本发明的废弃物处理装置是对废弃物进行处理的废弃物处理装置，其中，所述废弃物处理装置具备：处理容器；蒸气供给构件，其向所述处理容器供给用于使所述处理容器的内部的温度上升的蒸气；以及减压构件，其使所述处理容器的内部的压力降低，在所述处理容器内进行利用所述蒸气进行的所述废弃物的水解、以及通过所述减压构件使所述处理容器的内部的压力降低而进行的所述废弃物的干燥。

发明效果

根据本发明的废弃物处理装置，通过具备蒸气供给构件和减压构件，能够在同一处理容器内进行水解和干燥，因此能够实现废弃物处理所需的装置数量的削减，并且能够削减对应于所投入的废弃物所需要的成本(处理时间、燃耗)。

附图说明

图1是概要性地示出本发明的第一实施方式的废弃物处理装置的结构的概要结构图。

图2是本发明的第一实施方式的废弃物处理装置的第一变形例，且是示出在处理容器内进行的处理流程的图。

图3是概要性地示出本发明的第二实施方式的废弃物处理装置的结构的概要结构图。

图4是概要性地示出本发明的第三实施方式的废弃物处理装置的结构的概要结构图。

图5是概要性地示出本发明的第四实施方式的废弃物处理装置的结构的概要结构图。

图6是本发明的第四实施方式的废弃物处理装置的第一变形例，且是概要性地示出处理容器的结构的概要结构图。

图7是本发明的第四实施方式的废弃物处理装置的第二变形例，且是概要性地示出处理容器的结构的概要结构图。

图8是概要性地示出本发明的第五实施方式的筐构件的概要结构图。

图9是概要性地示出本发明的第六实施方式的废弃物处理装置的结构的概要结构图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式的废弃物处理装置进行说明。该实施方式示出本发明的一方案，并不对本发明进行限定，能够在本发明的技术思想的范围内任意地进行变更。

<第一实施方式>

(结构)

参照图1对本发明的第一实施方式的废弃物处理装置1的结构进行说明。废弃物处理装置1是分批式地处理废弃物W的装置，具备处理容器2、蒸气供给构件4、以及减压构件6。废弃物W可以包括例如棕榈残渣等那样的包含纤维素作为成分之一的植物性废弃物、例如家畜粪尿、肉、鱼等食品废弃物那样的包含蛋白作为成分之一的动物性废弃物。另外，废弃物W也可以包括废纸、食品残渣等那样的城市垃圾。

在废弃物处理装置1可以设置有接受料斗12和投入设备14。接受料斗12从收集了废弃物W的车辆或设备等接受废弃物W。投入设备14将接受料斗12与处理容器2连接，并将接受料斗12所接受的废弃物W搬运至处理容器2。这样的投入设备14例如是带式输送机。

处理容器2构成为具有能够充分耐受高温、高压状态(例如，300度、30个大气压)以及低压状态(例如，真空状态)的耐压性。另外，处理容器2构成为沿着与上下方向垂直的水平方向延伸得较长。另外，在处理容器2形成有投入口16、蒸气排出口17以及废弃物排出口18。投入口16与投入设备14连接，供由投入设备14搬运的废弃物W朝向处理容器2内通过。蒸气排出口17供处理容器2内的蒸气(以下，记为排出蒸气W1)向处理容器2外排出。废弃物排出口18供处理容器2内的固态状的内容物向处理容器2外排出。固态状的内容物例如是在处理容器2内对废弃物W进行水解、真空干燥那样的规定的废弃物处理后生成的固态废弃物W2。另外，投入口16、蒸气排出口17以及废弃物排出口18成为设置有密封构件(未图示)的密闭结构，以使得在处理容器2内进行废弃物处理时能够耐受处理容器2的内部的温度、压力。需要说明的是，在本发明中，“真空干燥”不一定意味着仅在真空状态(0个大气压)下的干燥，也包括在1个大气压以下的状态下的干燥。

另外，在处理容器2内也可以设置有对处理容器2内的内容物(废弃物W)进行搅拌的搅拌机19，且在处理容器2的外部设置有驱动搅拌机19的马达M。

在废弃物处理装置1也可以设置有废气管线22，该废气管线22与蒸气排出口17连接，供从处理容器2排出的废气(即排出蒸气W1)流通。废气管线22将冷凝器那样的废气处理装置23与蒸气排出口17连接。在废气管线22中流通的排出蒸气W1由废气处理装置23进行凝结、冷却液化等规定的处理。然后，通过该规定的处理而生成的生成物W3被送至进行甲烷发酵、堆肥化发酵的发酵装置、或进行水解的水解装置等(生成物W3向废弃物处理装置1外排出)。

蒸气供给构件4对处理容器2供给用于使处理容器2的内部的温度上升的蒸气。具体而言，蒸气供给构件4成为具有处理容器2的外壁和内壁的双重壁结构，向在外壁与内壁之间形成的空间供给高热的水蒸气S。这样的蒸气供给构件4例如可以是夹套(jacket)。需要说明的是，蒸气供给构件4并不限定于该结构。例如，蒸气供给构件4也可以具备供高热的水蒸气S流通的管，且该管贯穿处理容器2。或者，蒸气供给构件4也可以构成为通过形成于处理容器2的水蒸气供给口而向处理容器2的内部直接供给高热的水蒸气S。

另外，在废弃物处理装置1可以还设置有热源构件31，该热源构件31在真空干燥时对处理容器2供给用于使处理容器2的内部的温度上升的热源H。热源构件31例如具备贯穿处理容器2的管，并使冷却发动机的发动机冷却水、从冷凝器排出的温水在该管内流通。发动机冷却水、温水这样的热源H的温度与蒸气供给构件4对处理容器2供给的高热的水蒸气S的温度相比较低。需要说明的是，对热源构件31与蒸气供给构件4分开设置的情况进行了说明，但蒸气供给构件4例如也可以构成为通过降低高热的水蒸气S的温度、或减少对处理容器2的供给量而兼用作热源构件31。

减压构件6使处理容器2的内部的压力降低。具体而言，减压构件6具备上述的废气管线22，该废气管线22分支为低温管线24和高温管线26。从蒸气排出口17排出的排出蒸气W1在排出蒸气W1的温度较高时在高温管线26中流通，在排出蒸气W1的温度较低时在低温管线24中流通。也就是说，高温管线26供比在低温管线24中流通的排出蒸气W1(废气)高温的排出蒸气W1(废气)流通。

在高温管线26设置有对排出蒸气W1进行冷却液化的冷凝器32(23)。在低温管线24设置有减压泵30。该减压泵30例如是真空泵，以使处理容器2的内部的压力成为1个大气压以下的方式吸引排出蒸气W1，从而对处理容器2内的内容物(废弃物W)进行真空干燥。通过排出蒸气W1的吸引而产生的生成物W4被进行河流排放等而向废弃物处理装置1外排出。需要说明的是，减压构件6并不限定于该结构。例如，减压构件6也可以具备抽吸器。

切换装置28构成为能够根据排出蒸气W1(废气)的温度而将排出蒸气W1(废气)的流通目的地在高温管线26与低温管线24之间切换，该切换装置28例如是电磁式的三通阀。切换装置28设置于废气管线22中的分支为低温管线24和高温管线26的部分。

废弃物处理装置1可以还具备温度取得构件8。温度取得构件8取得处理容器2的内部的温度，该温度取得构件8例如是测量处理容器2的内部的水蒸气的温度的温度传感器。需要说明的是，温度取得构件8也可以是温度传感器以外的传感器。在该情况下，可以构成为基于传感器所取得的信息来推定处理容器2的内部的温度。

废弃物处理装置1可以还具备水分含有率取得构件10。水分含有率取得构件10取得处理容器2内的内容物的水分含有率，该水分含有率取得构件10例如是测定处理容器2的重量的测力传感器。在该情况下，预先取得在一次分批处理中投入到处理容器2内的废弃物W所含的水分的重量即处理前水分量。该处理前水分量例如也可以根据废弃物W的种类而预先决定，还可以在废弃物W被投入处理容器2之前进行测定或推定。

(动作)

对本发明的第一实施方式的废弃物处理装置1的动作进行说明。首先，对按水解和真空干燥的顺序处理废弃物W的情况进行说明，然后，对按真空干燥和水解的顺序处理废弃物W的情况进行说明。按水解和真空干燥的顺序处理废弃物W、或按真空干燥和水解的顺序处理废弃物W例如可以由操作者手动决定，也可以根据废弃物W的种类自动决定。

如图1所示，接受料斗12所接受的废弃物W在接受料斗12内被朝向下方引导而向投入设备14落下。然后，废弃物W被投入设备14搬运至处理容器2，通过投入口16被投入处理容器2内。

在废弃物W被投入处理容器2内后，投入口16封闭，蒸气供给构件4对处理容器2供给高热的水蒸气S。此时，蒸气排出口17以及废弃物排出口18这两方也封闭，从而处理容器2内成为密闭状态。处理容器2的内部的温度由于高热的水蒸气S而上升，利用处理容器2内所含的水分或废弃物W所含的水分进行废弃物W的水解。需要说明的是，通过蒸气供给构件4供给到处理容器2的高热的水蒸气S在与处理容器2的内部进行了热交换后，向处理容器2外排出。

在废弃物W的水解结束后，处理容器2的内部成为高温、高压状态，因此将蒸气排出口17开放以将排出蒸气W1向处理容器2外排出。此时，处理容器2的内部的温度超过100度，通过例如操作员的操作对切换装置28进行切换，以使得排出蒸气W1的流通目的地成为高温管线26。排出蒸气W1在高温管线26中流通，通过冷凝器32被冷却液化并向废弃物处理装置1外排出。随着排出蒸气W1从处理容器2排出，处理容器2的内部的温度降低，例如，当通过温度取得构件8取得的处理容器2的内部的温度降低至100度以下的预先决定的温度(例如，95度)时，通过操作员的操作对切换装置28进行切换，以使得排出蒸气W1的流通目的地从高温管线26成为低温管线24。

由于在低温管线24设置有减压泵30，因此由于减压泵30的驱动，处理容器2的内部的压力降低至1个大气压以下。也就是说，对水解后的废弃物W进行真空干燥。需要说明的是，减压泵30可以在排出蒸气W1的流通目的地切换为低温管线24的同时进行驱动，也可以在排出蒸气W1的流通目的地切换为低温管线24并经过了规定的时间后进行驱动。

也可以在进行真空干燥的期间通过热源构件31对处理容器2供给的热源H使处理容器2的内部的温度上升。另外，也可以在进行真空干燥的期间驱动搅拌机19，使废弃物W变得细碎，由此扩大水解后的废弃物W整体的表面积。根据这些动作，能够促进水解后的废弃物W的真空干燥。

在真空干燥结束后，开放废弃物排出口18，在处理容器2内按水解以及真空干燥的顺序被处理而生成的固态废弃物W2通过废弃物排出口18向处理容器2外排出。

接下来，对按真空干燥以及水解的顺序处理废弃物W的情况进行说明。需要说明的是，在废弃物W所含的水分量较多的情况下，例如在废弃物W所含的水分量为废弃物W整体的重量的90％以上的情况下，按真空干燥以及水解的顺序处理废弃物W。

以与上述的动作相同的动作由接受料斗12所接受的废弃物W通过投入设备14被投入处理容器2内。在废弃物W被投入处理容器2内后，投入口16封闭，在对废弃物W进行真空干燥前，通过水分含有率取得构件10对处理容器2的重量进行测定。此时，废弃物排出口18封闭，但蒸气排出口17可以开放。投入废弃物W前的处理容器2的重量是已知的，通过从投入废弃物W后的处理容器2的重量减去投入废弃物W前的处理容器2的重量，取得真空干燥前的废弃物W的重量。在取得真空干燥前的废弃物W的重量后，通过减压泵30的驱动而处理容器2的内部的压力开始降低，对处理容器2内的废弃物W进行真空干燥。通过真空干燥而从废弃物W蒸发的水分在低温管线24中流通，并作为生成物W4向废弃物处理装置1外排出。

在进行废弃物W的真空干燥的期间，也持续进行由水分含有率取得构件10进行的处理容器2的重量的测定。因此，取得由于真空干燥而变轻了的真空干燥后的废弃物W的重量与真空干燥前的废弃物W的重量之差、即由于真空干燥而从废弃物W蒸发的水分的减少量。然后，通过从上述的处理前水分量减去减少量，取得真空干燥后的废弃物W所含的水分的重量即处理后水分量。然后，根据真空干燥后的废弃物W的重量和处理后水分量来取得真空干燥后的废弃物W的水分含有率。

若通过上述的方法取得的真空干燥后的废弃物W的水分含有率成为包含在60％以上且75％以下的范围中的预先决定的水分含有率、例如70％以下，则通过操作员的操作使由减压构件6进行的真空干燥结束，并进行由蒸气供给构件4进行的水解。在真空干燥了的废弃物W的水解结束后，开放蒸气排出口17，排出蒸气W1通过蒸气排出口17向处理容器2外排出。另外，在真空干燥了的废弃物W的水解结束后，开放废弃物排出口18，在处理容器2内按真空干燥以及水解的顺序被处理而生成的固态废弃物W2通过废弃物排出口18向处理容器2外排出。

(作用、效果)

对本发明的第一实施方式的废弃物处理装置1的作用、效果进行说明。废弃物W若在真空干燥前被水解，则特别是来自动植物的物质的细胞质被破坏，该细胞质内所含的水分被释放，从而废弃物W的水分保持力降低而脱水性提高。因此，能够削减对废弃物W进行真空干燥所需的处理时间、燃耗。另一方面，废弃物W若在水解前被真空干燥，则能够减少废弃物W所含的含有水分量，因此能够减少对废弃物W进行水解所需的能量。另外，通过预先对废弃物W进行真空干燥，废弃物W中所含的有机酸浓度上升，因此能够促进废弃物W的水解。因此，能够削减对废弃物W进行水解所需的处理时间、燃耗。

根据第一实施方式，处理容器2具有能够充分耐受高温、高压状态以及低压状态的耐压性，因此蒸气供给构件4能够利用高热的水蒸气S对处理容器2内的内容物进行水解，且减压构件6能够对处理容器2内的内容物进行真空干燥。因此，能够在一个处理容器2内进行废弃物W的水解和真空干燥这双方，由此能够实现废弃物处理所需的装置数量的削减。另外，能够根据投入处理容器2内的废弃物W来选择是在废弃物W的水解后进行真空干燥还是在废弃物W的真空干燥后进行水解，从而能够削减废弃物W的处理所需的成本(处理时间、燃耗)。

在排出蒸气W1的温度超过100度的情况下，排出蒸气W1中大多含有成为大气污染、水质污浊的原因的化学物质(挥发性物质)，需要对排出蒸气W1进行甲烷发酵、堆肥化发酵、水解、废弃物处理设施内的循环等废水处理。另一方面，当排出蒸气W1的温度为100度以下时，排出蒸气W1中所含的化学物质的量减少，当成为规定的温度以下时，在排出蒸气W1中几乎仅含有纯水，因此能够进行河流排放等，从而不需要废水处理。

根据第一实施方式，废气管线22包括低温管线24和高温管线26，在处理容器2的内部的温度(排出蒸气W1的温度)超过100度的期间，排出蒸气W1的流通目的地被切换为高温管线26，当处理容器2的内部的温度降低至100度以下的预先决定的温度时，排出蒸气W1的流通目的地被切换为低温管线24。因此，通过使需要废水处理的高温的排出蒸气W1向高温管线26流通、且使不需要废水处理的低温的排出蒸气W1向低温管线24流通，能够削减废水处理所花费的成本。

需要说明的是，在第一实施方式中，从水解向真空干燥的切换以及从真空干燥向水解的切换通过操作员的操作来进行，但废弃物处理装置1也可以构成为基于排出蒸气W1的温度、处理容器2内的内容物的水分含有率而自动进行这些切换。

(第一变形例)

参照图2对本发明的第一实施方式的废弃物处理装置1的第一变形例进行说明。在第一实施方式中，对按水解以及真空干燥的顺序处理废弃物W、或按真空干燥以及水解的顺序处理废弃物W的情况进行了说明，但本发明并不限定于第一实施方式。在第一变形例中，对与第一实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。

第一变形例具备与在第一实施方式中说明过的结构相同的结构，但进行与在第一实施方式中说明过的动作不同的动作。也就是说，如图2所示，在第一变形例中，在处理容器2内按真空干燥、水解以及真空干燥的顺序处理废弃物W。按真空干燥以及水解的顺序处理废弃物W的动作与在第一实施方式中说明过的动作相同，因此省略说明。第二次真空干燥与第一次真空干燥动作相同，因此省略说明。

根据这样的废弃物处理装置1的动作，在进行废弃物W的水解前进行真空干燥，在进行第二次真空干燥前进行水解，因此由于上述的理由，能够促进废弃物W的水解以及废弃物W的第二次真空干燥。另外，由于在一个处理容器2内进行废弃物W的真空干燥、水解、第二次真空干燥，因此能够实现废弃物处理所需的装置数量的削减。需要说明的是，废弃物处理装置1也可以按水解、真空干燥以及水解的顺序处理废弃物W，也可以将废弃物W水解三次以上，也可以将废弃物W真空干燥三次以上。

<第二实施方式>

参照图3对本发明的第二实施方式的废弃物处理装置1进行说明。第二实施方式在还设置有第二处理容器102这一点上与第一实施方式不同，但除此以外的结构与在第一实施方式中说明过的结构相同。在第二实施方式中，对与第一实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。

对第二实施方式的结构进行说明。如图3所示，在第二实施方式中，废弃物处理装置1可以还具备在接受料斗12与处理容器2之间配置的第二处理容器102。第二处理容器102构成为能够充分耐受高温、高压状态(水解)以及低压状态(真空干燥)中的至少一方的耐压性，除了该结构以外，与在第一实施方式中说明过的处理容器2的结构相同。在第二实施方式中，对第二处理容器102在水解以及真空干燥这两方面具有耐压性的情况进行说明。

投入设备14包括：第一连接部14a(14)，其将接受料斗12与第二处理容器102的投入口16连接；以及第二连接部14b(14)，其将第二处理容器102的废弃物排出口18与投入口16连接。

废弃物处理装置1可以还具备第二蒸气供给构件104以及第二减压构件106。第二蒸气供给构件104在供给蒸气的对象为第二处理容器102这一点上与蒸气供给构件4不同，除此以外为与蒸气供给构件4相同的结构。第二减压构件106在使压力降低的对象为第二处理容器102的内部这一点上与减压构件6不同，除此以外为与减压构件6相同的结构。

对第二实施方式的动作进行说明。如图3所示，接受料斗12所接受的废弃物W在接受料斗12内被朝向下方引导而向第一连接部14a落下。然后，废弃物W被第一连接部14a搬运至第二处理容器102，并通过第二处理容器102的投入口16被投入第二处理容器102内。

在废弃物W被投入第二处理容器102内后，由于第二减压构件106的减压泵30的驱动而第二处理容器102的内部的压力开始降低，从而对第二处理容器102内的废弃物W进行真空干燥。在真空干燥结束后，利用第二蒸气供给构件104供给的高热的水蒸气S进行废弃物W的水解。第二蒸气供给构件104供给的高热的水蒸气S的温度比蒸气供给构件4供给的高热的水蒸气S的温度低。

在水解结束后，第二处理容器102内的蒸气即排出蒸气W1通过第二处理容器102的蒸气排出口17向第二处理容器102外排出。另外，在第二处理容器102内按真空干燥以及水解的顺序被处理了的废弃物W通过废弃物排出口18向第二连接部14b排出。被排出至第二连接部14b的废弃物W被第二连接部14b搬运至处理容器2，通过投入口16被投入处理容器2内。

对第二实施方式的作用、效果进行说明。废弃物W所含的物质中的肉、鱼等能够在比较低的温度下水解。因此，在废弃物W中含有肉、鱼等的情况下，在低温下将废弃物W水解而从废弃物W中去除了肉、鱼等后，在高温下进行水解，由此能够削减在高温下进行水解时的成本。根据第二实施方式，将废弃物W在第二处理容器102内在低温下进行水解，之后在处理容器2内在高温下进行水解，由此能够削减废弃物处理所需的成本。

需要说明的是，在第二实施方式中，在第二处理容器102内按真空干燥以及水解的顺序对废弃物W进行了处理，但也可以按水解以及真空干燥的顺序进行处理。另外，也可以在第二处理容器102内不进行废弃物W的真空干燥而仅进行水解。在该情况下，第二处理容器102至少具有针对水解的耐压性即可，且不需要第二减压构件106。另外，也可以在第二处理容器102内不进行废弃物W的水解而仅进行真空干燥。在该情况下，第二处理容器102至少具有针对真空干燥的耐压性即可，且不需要第二蒸气供给构件104。

<第三实施方式>

参照图4对本发明的第三实施方式的废弃物处理装置1进行说明。第三实施方式通过对在第一实施方式中说明过的处理容器2的结构进行限定而成，但除此以外的结构与在第一实施方式中说明过的结构相同。在第三实施方式中，对与第一实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。需要说明的是，第三实施方式也可以通过对在第二实施方式中说明过的处理容器2、第二处理容器102的结构进行限定而成。

对第三实施方式的结构进行说明。在第一实施方式中说明过的处理容器2是在水平方向上具有长边方向的结构，但在第三变形例中，如图4所示，处理容器2也可以沿着上下方向延伸得较长。

另外，投入口16以及蒸气排出口17也可以以位于比废弃物排出口18靠上方的位置的方式形成于处理容器2，投入口16以及蒸气排出口17向上方开口，废弃物排出口18向下方开口。搅拌机19构成为在马达M驱动时以沿着上下方向延伸的轴为中心旋转。

需要说明的是，蒸气供给构件4(夹套(jacket))也可以包括形成于处理容器2的外周壁的入口48、以及在比入口48靠下方处形成于处理容器2的外周壁的出口50。高热的水蒸气S通过入口48而流入处理容器2内，通过与处理容器2的内部的热交换而被冷却，并通过出口50向处理容器2外排出。

对第三实施方式的动作进行说明。在第三实施方式中，对按水解以及真空干燥的顺序处理废弃物W的情况进行说明。由投入设备14搬运来的废弃物W通过投入口16而向处理容器2内落下。处理容器2的内部的温度由于高热的水蒸气S而上升，利用处理容器2内所含的水分、废弃物W所含的水分进行落下至处理容器2内的废弃物W的水解。在水解结束后，与在第一实施方式中说明过的动作同样地，使排出蒸气W1的温度降低，当排出蒸气W1的温度充分降低时，通过减压泵30的驱动进行水解后的废弃物W的真空干燥。

若对废弃物W进行真空干燥，则在处理容器2内的下端积存有固态废弃物W2(干燥浆料)。积存的固态废弃物W2由于固态废弃物W2本身的自重而通过废弃物排出口18向处理容器2外落下。需要说明的是，为了将固态废弃物W2顺畅地向处理容器2外排出，例如，处理容器2也可以还具备使处理容器2的内部的压力上升的压力上升构件。

<第四实施方式>

参照图5对本发明的第四实施方式的废弃物处理装置1进行说明。第四实施方式通过对在第一实施方式中说明过的处理容器2的结构进行限定而成，但除此以外的结构与在第一实施方式中说明过的结构相同。在第四实施方式中，对与第一实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。需要说明的是，第四实施方式也可以通过对在第二实施方式中说明过的处理容器2、第二处理容器102的结构进行限定而成。

对第四实施方式的结构进行说明。如图5所示，处理容器2以相对于水平方向倾斜的方式配置。需要说明的是，为了说明，处理容器2的水平方向一侧的一端部40位于比水平方向另一侧的另一端部42靠上方的位置。

搅拌机19可以是用于使处理容器2的内容物固液分离的螺杆33(19)。另外，废弃物排出口18可以包括粉体排出口18A(18)和固体排出口18B(18)。粉体排出口18A位于另一端部42侧，固体排出口18B位于一端部40侧。

对第四实施方式的动作进行说明。在第四实施方式中，对于按水解、固液分离以及真空干燥的顺序处理废弃物W的情况进行说明。由投入设备14搬运来的废弃物W通过投入口16向处理容器2内落下。然后，处理容器2的内部的温度由于高热的水蒸气S而上升，利用处理容器2内所含的水分、废弃物W所含的水分进行落下至处理容器2内的废弃物W的水解。

在水解结束后，使螺杆33旋转，对水解后的浆料形态的废弃物W进行压榨以进行固液分离。处理容器2内的液相35被螺杆33搅拌，但通过调整螺杆33的转速，能够使液相35成为分离为热水和固相37这两相的状态。沉淀于液相35的固相37的一部分通过螺杆33的旋转而在处理容器2内被朝向固体排出口18B搬运。液相35的深度朝向固体排出口18B而变浅，因此通过螺杆33的旋转而搬运的固相37从液相35出来并向气相39内移动，从而进行固液分离。

在固液分离结束后，通过减压泵30的驱动来进行液相35以及固相37的真空干燥。若对液相35进行真空干燥，则液相35所含的盐类成为粉体(固态废弃物W2)，并积存在处理容器2内的另一端部42侧的下端。在真空干燥结束后，积存在处理容器2内的下方的粉体通过粉体排出口18A向处理容器2外排出。需要说明的是，朝向固体排出口18B搬运的固相37(固态废弃物W2)通过固体排出口18B向处理容器2外排出。

根据第四实施方式，通过对水解了的废弃物W进行固液分离，将其在处理容器2内分离为液相35和固相37。并且，通过在固液分离后进行真空干燥，从而液相35所含的盐类成为粉体。并且，该粉体通过粉体排出口18A向处理容器2外排出，因此能够将液相35所含的盐类作为粉体进行收集。另外，根据第四实施方式，能够在一个处理容器2内进行废弃物W的水解、真空干燥以及固液分离，由此能够实现废弃物处理所需的装置数量的削减。

<第四实施方式>

(第一变形例)

参照图6对本发明的第四实施方式的第一变形例的废弃物处理装置1进行说明。第一变形例通过对在第四实施方式中说明过的处理容器2的结构进一步进行限定而成，但除此以外的结构与在第四实施方式中说明过的结构相同。在第一变形例中，对与第四实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。

对第一变形例的结构进行说明。如图6所示，处理容器2可以还具备缩径部41。缩径部41设置于处理容器2的一端部40。另外，在沿每个长边方向对处理容器2的内部的截面进行观察时，缩径部41的内部的截面与缩径部41以外的内部的截面相比缩径。缩径部41构成为随着朝向水平方向一侧而缩径，且缩径部41的上表面与下表面相互接近。这样的处理容器2整体具有仓(bin)型形状。并且，在缩径部41的水平方向一侧的一端形成有固体排出口18B。

对第一变形例的动作以及作用、效果进行说明。第一变形例的动作与在第四实施方式中说明过的动作相同，但由于固体排出口18B形成于缩径部41的水平方向一侧的一端，因此堆积于缩径部41的固相37的上部向处理容器2外排出。根据这样的第一变形例，与第四实施方式相比，能够可靠地仅收集固相37，因此能够从固体排出口18B收集盐类含量较少的优质的固体(固态废弃物W2)。

<第四实施方式>

(第二变形例)

参照图7对本发明的第四实施方式的第二变形例的废弃物处理装置1进行说明。第二变形例通过对在第一变形例中说明过的处理容器2的结构进一步进行限定而成，但除此以外的结构与在第一变形例中说明过的结构相同。在第二变形例中，对与第一变形例的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。

对第二变形例的结构进行说明。如图7所示，可以还设置有对缩径部41内进行搅拌的缩径部搅拌机43。缩径部搅拌机43与螺杆33的旋转轴同轴地设置。也就是说，缩径部搅拌机43通过马达M而旋转。

对第二变形例的动作以及作用、效果进行说明。第二变形例的动作与在第一变形例中说明过的动作相同，但使用缩径部搅拌机43对缩径部41内的固相37进行搅拌。螺杆33对浆料形态的废弃物W进行压榨，因此多数情况下固相37变硬。根据第二变形例，在固相37(固态废弃物W2)通过固体排出口18B向处理容器2外排出之前，通过缩径部搅拌机43对固相37进行搅拌，因此能够降低固相37的硬度，从而能够使固相37容易向处理容器2外排出。

<第五实施方式>

参照图8对本发明的第五实施方式的废弃物处理装置1进行说明。第五实施方式在处理容器2内设置有筐构件45这一点上与第一实施方式不同，但除此以外的结构与在第一实施方式中说明过的结构相同。在第五实施方式中，对与第一实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。需要说明的是，第五实施方式也可以通过在第二实施方式～第四实施方式中说明的处理容器2、第二处理容器102内设置筐构件45而成。

对第五实施方式的结构进行说明。在处理容器2内，可以代替搅拌机19而设置有形成为筐状的容器即筐构件45。筐构件45能够通过吊机那样的未图示的悬挂装置而悬挂在处理容器2内。需要说明的是，将筐构件45配置于处理容器2内的结构并不限定于该结构，也可以从下方对筐构件45进行支承，或从侧方对筐构件45进行支承。另外，筐构件45也可以与搅拌机19一起设置于处理容器2内。

如图8所示，筐构件45的周围被侧板47以及底板49包围，且该筐构件45能够在内部收容投入至处理容器2内的废弃物W。另外，在侧板47以及底板49上呈格子状、冲孔金属等那样地形成有多个孔51。该孔51形成为不会使废弃物W以及水解后的固态状的废弃物W等脱落的程度的大小。

由于第五实施方式的动作与第一实施方式的动作相同，因此省略说明，对第五实施方式的作用、效果进行说明。根据第五实施方式，若在筐构件45中收容有废弃物W的状态下对废弃物W进行水解，则能够固液分离为收容在筐构件45内的固态状的废弃物W、以及向筐构件45的下方落下而积存在处理容器2内的液状的废弃物W。因此，通过在将水解后的废弃物W固液分离为液状的废弃物W和固态状的废弃物W后进行真空干燥，能够将液状的废弃物W所含的盐类作为粉体进行收集，并且能够从固态状的废弃物W制造盐类、水分较少的优质燃料。

<第六实施方式>

参照图9对本发明的第六实施方式的废弃物处理装置1进行说明。第六实施方式在还设置有燃料制造装置53以及气化炉55这一点上与第一实施方式不同，但除此以外的结构与在第一实施方式中说明过的结构相同。在第六实施方式中，对与第一实施方式的构成要件相同的的构成要件标注相同的附图标记，并省略其详细说明。需要说明的是，第六实施方式也可以通过在第二实施方式～第五实施方式中说明的废弃物处理装置1中进一步设置燃料制造装置53以及气化炉55而成。

对第六实施方式的结构进行说明。如图9所示，废弃物处理装置1可以还具备燃料制造装置53和气化炉55。

燃料制造装置53从固态废弃物W2制造固态的燃料F。在燃料制造装置53可以设置有料斗57、干燥装置59以及送料器61、63。料斗57与废弃物排出口18连接，接受从处理容器2排出的固态废弃物W2。送料器61配设在料斗57与干燥装置59之间，从料斗57向干燥装置59定量供给固态废弃物W2。干燥装置59使从送料器61定量供给的固态废弃物W2干燥。送料器63配设在干燥装置59与气化炉55之间，向气化炉55定量供给由干燥装置59干燥后的固态废弃物W2即燃料F。需要说明的是，送料器61、63例如为旋转送料器。

燃料制造装置53并不限定于上述结构，除了料斗57、干燥装置59以及送料器61、63以外，可以还包括对被干燥装置59干燥了的固态废弃物W2按照相同程度的大小进行挑选的分级装置、将由分级装置挑选出的固态废弃物W2以成为等量程度的方式混合成形的成形装置等。

气化炉55由含有砂等的流化床56构成，使由燃料制造装置53制造的固态的燃料F气化，生成含有氢、一氧化碳等的燃料气体G。需要说明的是，废弃物处理装置1在气化炉55的下游还具备使燃料气体G改性的改性炉65、以及通过冷却水将由改性炉65改性后的燃料气体G冷却的气体冷却塔67。

对第六实施方式的动作进行说明。对按水解以及真空干燥的顺序处理废弃物W的情况进行说明。对于按水解以及真空干燥的顺序被处理了的固态废弃物W2通过废弃物排出口18向处理容器2外排出为止的动作，与在第一实施方式中说明过的动作相同，因此省略说明。

如图9所示，料斗57所接受的固态废弃物W2通过送料器61向干燥装置59定量供给。定量供给的固态废弃物W2被干燥装置59干燥，从而生成固态的燃料F。燃料F通过送料器63而向气化炉55定量供给，并在气化炉55内燃烧从而生成燃料气体G。燃料气体G通过改性炉65以及气体冷却塔67，从而作为改性气体G1向废弃物处理装置1外排出。

对第六实施方式的作用、效果进行说明。根据第六实施方式，按水解以及真空干燥的顺序处理后的固态废弃物W2的水分含量非常小，因此在通过气化炉55使燃料F气化(燃烧)时，能够抑制燃料F局部燃烧的情况，从而实现氢以及一氧化碳的浓度较浓的燃料气体的生成。

另外，固态废弃物W2在向燃料制造装置53供给前被进行水解，因此能够去除例如金属等，从而能够抑制在气化炉55中不燃烧的不燃物积存在流化床56的底部的情况。需要说明的是，存在在流化床56的底部形成有向气化炉55内供给氧、蒸气的供给口的情况，但能够抑制该供给口被不燃物堵塞的情况。

另外，使固态废弃物W2干燥而能够制造容易燃烧的固态的燃料F(粉末状的干燥物)，因此能够向气化炉55稳定地供给均匀的燃料F，从而能够实现燃料气体的性状的恒定化。在该情况下，固态废弃物W2也可以按真空干燥以及水解的顺序进行处理。

此外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地将上述的实施方式中的构成要素置换为公知的构成要素，另外，也可以将上述的各实施方式适当组合。例如，蒸气供给构件4以及第二蒸气供给构件104通过向在外壁与内壁之间形成的空间供给高热的水蒸气S而使处理容器2的内部的温度上升(间接加热)，但也可以向处理容器2的内部供给高热的水蒸气S来使处理容器2的内部的温度上升(直接加热)。

上述各实施方式所记载的内容例如如以下那样进行掌握。

(1)本发明的废弃物处理装置(1)是对废弃物(W)进行处理的废弃物处理装置，其中，该废弃物处理装置(1)具备：处理容器(2)；蒸气供给构件(4)，其向所述处理容器供给用于使所述处理容器的内部的温度上升的蒸气(S)；以及减压构件(6)，其使所述处理容器的内部的压力降低，在所述处理容器内进行利用所述蒸气进行的所述废弃物的水解、以及通过所述减压构件使所述处理容器的内部的压力降低而进行的所述废弃物的干燥。

根据上述(1)记载的结构，通过蒸气供给构件使处理容器的内部的温度上升，由此能够对处理容器内的废弃物进行水解。另外，通过减压构件使处理容器的内部的压力降低，由此能够对处理容器内的废弃物进行干燥。像这样，能够在一个处理容器内进行废弃物的水解和干燥这双方，因此能够实现废弃物处理所需的装置数量的削减。

另外，根据上述(1)的结构，能够选择使在废弃物的水解后进行干燥还是在废弃物的干燥后进行水解，因此能够根据处理容器内的废弃物选择适当的处理顺序，从而能够削减废弃物处理所需的成本(处理时间、燃耗)。

(2)在几个实施方式中，在上述(1)所记载的结构的基础上，所述废弃物处理装置还具备取得所述处理容器的内部的温度的温度取得构件(8)，在所述废弃物在所述处理容器内被进行水解后，在由所述温度取得构件取得的所述处理容器的内部的温度降低至100度以下的预先决定的温度时，进行所述废弃物的干燥。

在进行废弃物的水解后，废弃物内的细胞质被破坏，该细胞质内所含的水分被释放，从而废弃物的水分保持力降低而脱水性提高。根据上述(2)的结构，废弃物在水解后被干燥，因此与事先不进行水解而被干燥的情况相比，能够迅速地使废弃物干燥，从而削减对废弃物进行干燥所需的成本。

(3)在几个实施方式中，在上述(1)或(2)所记载的结构的基础上，所述减压构件具备供从所述处理容器排出的废气(W1)流通的废气管线(22)，所述废气管线包括：低温管线(24)，其设置有使所述处理容器的内部的压力降低的减压泵(30)；高温管线(26)，其供比在所述低温管线中流通的所述废气高温的所述废气流通；以及切换装置(28)，其构成为能够根据所述废气的温度将所述废气的流通目的地在所述低温管线与所述高温管线之间切换。

在向处理容器供给蒸气后，处理容器的内部成为高温、高压的状态。因此，在进行下一工序前，通常进行处理容器的内部的减温、减压处理(蒸气排出)。在该减温、减压处理中从处理容器内排出的蒸气的温度较高的期间，蒸气中大多含有成为大气污染、水质污浊的原因的化学物质(挥发性物质)，需要对蒸气进行废水处理。另一方面，通过由减压泵进行的处理容器的内部的减压而产生的蒸气所含的化学物质的量较少，在成为规定的温度以下时，在蒸气中几乎仅含有水，因此不需要废水处理。

根据上述(3)的结构，废气管线包括高温管线和低温管线，根据废气的温度而将废气的流通目的地切换为低温管线或高温管线。因此，通过使需要废水处理的高温的蒸气向高温管线流通、且使不需要废水处理的低温的蒸气向低温管线流通，能够削减废水处理所花费的成本。

(4)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)中任一项所记载的结构的基础上，所述废弃物处理装置还具备取得所述处理容器内的内容物的水分含有率的水分含有率取得构件(10)，在所述处理容器内的所述废弃物的干燥后，在由所述水分含有率取得构件取得的所述废弃物的水分含有率成为60％以上且75％以下时，进行所述废弃物的水解。

在对废弃物进行干燥后，能够减少废弃物所含的含有水分量，因此能够减少对废弃物进行水解所需的能量。另外，在对废弃物进行干燥后，废弃物中所含的有机酸浓度上升，因此能够促进废弃物的水解。根据上述(4)的结构，在对废弃物进行干燥后进行水解，因此与不对废弃物进行干燥而进行水解的情况相比，能够迅速地将废弃物分解。

附图标记说明

1...废弃物处理装置；

2...处理容器；

4...蒸气供给构件；

6...减压构件；

8...温度取得构件；

10...水分含有率取得构件；

12...接受料斗；

14...投入设备；

14a...第一连接部；

14b...第二连接部；

16...投入口；

17...蒸气排出口；

18...废弃物排出口；

18A...粉体排出口；

18B...固体排出口；

19...搅拌机；

22...废气管线；

23...废气处理装置；

24...低温管线；

26...高温管线；

28...切换装置；

30...减压泵；

31...热源构件；

32...冷凝器；

33...螺杆；

35...液相；

37...固相；

40...一端部；

41...缩径部；

42...另一端部；

43...缩径部搅拌机；

45...筐构件；

47...侧板；

48...入口；

49...底板；

50...出口；

51...孔；

53...燃料制造装置；

55...气化炉；

56...流化床；

57...料斗；

59...干燥装置；

61...送料器；

63...送料器；

65...改性炉；

67...气体冷却塔；

102...第二处理容器；

104...第二蒸气供给构件；

106...第二减压构件；

F...燃料；

G...燃料气体；

G1...改性气体；

H...热源；

M...马达；

S...水蒸气；

W...废弃物；

W1...排出蒸气；

W2...固态废弃物；

W3...生成物(高温管线)；

W4...生成物(低温管线)。

Claims (4)

1.一种废弃物处理装置，其对废弃物进行处理，其中，

所述废弃物处理装置具备：

处理容器；

蒸气供给构件，其向所述处理容器供给用于使所述处理容器的内部的温度上升的蒸气；以及

减压构件，其使所述处理容器的内部的压力降低，

在所述处理容器内进行利用所述蒸气进行的所述废弃物的水解、以及通过所述减压构件使所述处理容器的内部的压力降低而进行的所述废弃物的干燥。

2.根据权利要求1所述的废弃物处理装置，其中，

所述废弃物处理装置还具备取得所述处理容器的内部的温度的温度取得构件，

在所述废弃物在所述处理容器内被进行水解后，在由所述温度取得构件取得的所述处理容器的内部的温度降低至100度以下的预先决定的温度时，进行所述废弃物的干燥。

3.根据权利要求1或2所述的废弃物处理装置，其中，

所述减压构件具备供从所述处理容器排出的废气流通的废气管线，

所述废气管线包括：

低温管线，其设置有使所述处理容器的内部的压力降低的减压泵；

高温管线，其供比在所述低温管线中流通的所述废气高温的所述废气流通；以及

切换装置，其构成为能够根据所述废气的温度而将所述废气的流通目的地在所述低温管线与所述高温管线之间切换。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的废弃物处理装置，其中，

所述废弃物处理装置还具备取得所述处理容器内的内容物的水分含有率的水分含有率取得构件，

在所述处理容器内的所述废弃物的干燥后，在由所述水分含有率取得构件取得的所述废弃物的水分含有率成为60％以上且75％以下时，进行所述废弃物的水解。

Images