JP2000171018A - 積層型加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多量の有機系被処理物に各種の加熱処理を行
うことが可能でありながら、設置面積が小さくて済む加
熱処理装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の積層型加熱処理装置は、燃焼手
段を内部に有している燃焼室７０内に上下方向に配置さ
れた複数の加熱室１０〜５０が形成されており、有機系
被処理物 Pは、回転する攪拌板８３、８４によって掻き
寄せられ、通路管１３〜５３を通って落下し、順に上層
の加熱室５０から下層の加熱室１０まで移送される。こ
の間に、燃焼室７０から高温の雰囲気が導入される加熱
処理床３〜５によって有機系被処理物 Pは加熱され、乾
燥および乾留される。加熱室１０〜５０が上下方向に積
層されているので、設置面積が小さくて済む効果があ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機廃棄物等の有
機系被処理物を加熱昇温し、乾燥、乾留または炭化する
加熱処理装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来技術】従来、有機系被処理物（食品滓、生活塵
芥、家畜糞尿、汚泥等の有機廃棄物）を加熱処理し、乾
燥、乾留または炭化する装置は、たとえば、特開平７−
８９３６号公報（前者）や、特開平７−３９８５７号公
報（後者）に開示されている。前者の装置では、有機系
被処理物としての有機廃棄物に乾材を添加して攪拌混合
する混合装置、混合物を造粒する造粒装置、造粒された
有機廃棄物の粒を乾燥する乾燥装置、さらに乾留して炭
化する乾留装置、炭化物を冷却する冷却装置、および乾
留ガスを燃焼させる燃焼装置が、土台の上の水平面上に
ほぼ一直線状に配置されている。

【０００３】一方、後者の装置では、有機系被処理物と
しての被炭化材を砕く破砕機と、破砕された被炭化材を
乾燥させる乾燥機と、乾燥した被炭化材を粒にする造粒
機と、被炭化材の粒を連続的に炭化処理する連続炭化装
置とが配置され、各機械装置の配置については明記され
ていないが、各機械装置がベルトコンベアで互いに結ば
れて連続処理できるようになっていることから考えて、
おおむね水平面上に展開して各機械装置が配設されざる
を得ないとするのが妥当である。

【０００４】すなわち、前述の両公報のうちいずれの装
置においても、乾燥装置や乾留装置または炭化装置など
の各構成要素が、地面の上などにおおむね水平方向に展
開されて配置されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の各公
報の装置では、各構成要素が水平方向に展開されて設置
されているので、広い設置面積が必要になるという不都
合を抱えていた。そこで本発明は、前述のような有機系
被処理物に各種の加熱処理を行うことが可能でありなが
ら、設置面積が小さくて済み、多量の有機系被処理物を
処理できる加熱処理装置を提供することを解決すべき課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の積層型加熱処理
装置は、燃焼手段を有し内部が燃焼室となる外筒と、該
燃焼室内に上下方向に配置された複数の加熱室をもつ処
理本体と、最上段の加熱室に有機系被処理物を供給する
供給手段と、各加熱室を区画する加熱処理床より高い位
置に導入口をもち導入口が開口する加熱室の下方にある
加熱室に導出口が開口する被処理物の移送通路と、各加
熱室内に配置され加熱処理床上の被処理物を攪拌して移
送通路の導入口に導く移送手段と、最下層の加熱室より
処理済の処理物を受け取る収容手段とを有する。

【０００７】本発明の積層型加熱処理装置では、上下方
向に複数の加熱室が積層されており、先ず供給手段から
最上段の加熱室に有機系被処理物が供給される。各加熱
室に供給された有機系被処理物は、燃焼室から伝熱され
た加熱室の内周壁および加熱処理床から加熱されて昇温
する。そして、各加熱室で段階的に加熱処理された有機
系被処理物は、移送手段により各加熱室を区画する加熱
処理床より高い位置の導入口へ導かれ、導入口から現加
熱室の下方にある加熱室の導出口につながる移送通路を
通って、次の加熱室へ投下される。こうして被処理物
は、各加熱室で段階的に加熱処理されながら、次々に一
段下層の加熱室へと投下され、最上層の加熱室の床から
最下層の加熱室へ達する。最後に、加熱処理が完了した
有機系被処理物は、最下層の加熱室の移送通路から収容
手段へ投下され、収容手段に収容されて、本発明の積層
型加熱処理装置から送り出される。

【０００８】本発明の積層型加熱処理装置では、上下方
向に複数の加熱室が積層されているので設置面積が小さ
く、各加熱室を区画する加熱処理室より高い位置に導入
口が設置されているので有機系被処理物を多量に加熱処
理床上にためて加熱処理することができ、処理効率が高
くなる。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明では、例えば以下の形態での
積層型加熱処理装置の実施が可能である。外筒は、内部
の処理本体との間に形成される高温の燃焼室と、外部の
常温の外気とを遮断する機能を有するので、気密性と断
熱性とに優れていることが望ましい。同様に、処理本体
には、内部の加熱室と外部の燃焼室との間を気密に区画
する機能があるので、気密性に優れていることが望まし
い。その反面で、処理本体には、高温の燃焼室から熱伝
導により加熱室内を加熱する機能をも有するので、処理
本体の熱伝導性は高い方が好ましい。

【００１０】外筒が有する燃焼手段は、燃焼室を燃焼す
るために、燃焼室の内部に高温の燃焼ガスを供給するバ
ーナーなどの手段である構成が可能である。また燃焼ガ
スが導入された燃焼室は、高温の燃焼ガスを導いて旋回
流を形成する螺旋状の流路を形成する螺旋仕切板を有す
る構成も可能である。これらの構成では、高温の燃焼ガ
スが、燃焼室に導入された後、処理本体と外筒との間に
形成されている中空円筒状の内部空間である燃焼室を鉛
直に上昇して直ぐに廃棄されてしまうことがない。逆
に、高温の燃焼ガスは、螺旋仕切板に沿って燃焼室内を
螺旋状に旋回流を形成して上昇するので、燃焼ガスは時
間をかけて被処理物を加熱し、被処理物と十分に熱交換
を行ってから排気される。それゆえ本構成によれば、加
熱室に供給され被処理物を加熱する燃焼ガスの熱効率が
上昇する。

【００１１】加熱処理床には、その上面で有機系被処理
物を保持する機能があるので、加熱処理床は、有機系被
処理物が堆積しても撓まない程度の剛性を有しているこ
とが望ましい。また、加熱処理床には、燃焼室からの熱
により有機系被処理物を加熱する機能もあるので、燃焼
室からの熱伝導性に優れていることが望ましく、加熱室
から熱を導入する手段を備えていればなお良い。なお、
加熱処理床の平面形状は、円形に限られることはなく、
移送手段または攪拌手段の種類によっては、正方形を含
む矩形や三角形、楕円形であっても構わない。さらに、
加熱処理床の上面は必ずしも水平面にある必要はなく、
移送手段または攪拌手段との関係で斜面や曲面であって
も構わない。

【００１２】供給手段は、最上段の加熱処理床に有機系
被処理物を供給する機能を有する手段であれば、ベルト
コンベアーでもホッパーでも何らかの投下手段でも良
く、極論すれば手動のスコップでも構わない。一方、収
容手段には、バケット、ベルトコンベア、ダンプトラッ
クの荷台などが採用可能で、加熱処理済みの有機系被処
理物を収容場所または輸送手段に移送したりする機能が
十分にあれば良い。

【００１３】移送通路は、加熱室を区画する加熱処理床
より高い位置に導入口を配置し、導入口が開口する加熱
室の下方にある加熱室に導出口が開口している。ここで
導入口は、加熱室を区画する加熱処理床から突き出した
位置に配置されたり、加熱室を区画する側壁に配置され
ることも可能である。導入口が加熱処理床より高い位置
にあると、加熱室内の有機系被処理物が導入口の高さま
で堆積し、さらに堆積すると導入口に滑り落ちる。この
導入口は加熱室を区画する側壁に配置することもでき
る。導入口が加熱処理床より高い位置に配置されれば、
各加熱室に有機系被処理物を多量に堆積させて熱処理す
ることが可能となり、各層あたりの有機系被処理物の熱
処理時間を延ばすことが可能となる。

【００１４】移送手段は、加熱処理床の上面に落下して
堆積した有機系被処理物を、加熱処理が十分に行われる
ようにしながら、移送通路に有機系被処理物を導く手段
である。移送手段の作用に、有機系被処理物を攪拌する
作用も加わっていれば、有機系被処理物の加熱処理がよ
り均一に行われるようになるのでなお望ましい。移送手
段としては、有機系被処理物をかき混ぜながら移送通路
まで移送するために能動的に動く攪拌板や、翼列状の攪
拌手段や、ブラシ状ないし櫛状の攪拌手段など、多様な
手段を用いることができる。

【００１５】移送通路は、加熱室を区画する側壁に導入
口を有している構成が可能である。攪拌された有機系被
処理物が、攪拌手段によって加熱室を区画する側壁に掻
き寄せられ導入口内に滑り落ちやすくなる効果がある。
移送通路は、加熱室を区画する側壁に導出口を有する構
成が可能である。加熱室内に堆積している有機系被処理
物によって導出口が塞がれることを回避できる効果があ
る。

【００１６】移送通路は加熱処理床を貫通する通路管で
形成され、通路管上端開口が導入口となり通路管の下端
開口が導出口となる構成が可能である。加熱室は、上下
方向を加熱処理天井と加熱処理床で区画され、上下方向
に隣接する上方の加熱室の加熱処理床と下方の加熱室の
加熱室天井とは燃焼室の一部となる中間燃焼室を隔てて
対向している構成が可能である。これによって加熱室を
区画する側壁から加熱されるだけでなく、加熱室を区画
する天井や床からも加熱され、各層あたりの有機系被処
理物を加熱する際の熱効率が向上する。

【００１７】また、移送手段は、処理本体の各加熱室及
び各加熱室処理床を貫通して回転駆動される回転軸と、
回転軸に駆動されて加熱処理床上で有機系被処理物を攪
拌する攪拌手段とを有していてもよい。回転軸に攪拌手
段が駆動される構成であれば、全ての加熱室に攪拌手段
を設けて一本の回転軸によって攪拌手段が駆動されるの
で、構成が簡潔である。構成が簡潔でありながら、全て
の処理室にある有機系被処理物を攪拌しつつ、各加熱室
の導入口へ有機系被処理物を移送できるので、有機系被
処理物がより一様に加熱処理されやすい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の積層型加熱処理装置の実施例
を図面を参照して示し、具体的に説明する。 実施例１ （実施例１の構成）本発明の実施例１の積層型加熱処理
装置は、図１に示すように、外筒７１および処理本体７
９と、複数の加熱処理床３〜５と、供給手段としてのベ
ルトコンベア９１と、収容手段としてのバケット９２
と、移送手段としての回転軸８５、攪拌腕８１、８２お
よび攪拌板８３、８４と、加熱手段としての燃焼ガスパ
イプ７５とを有する。

【００１９】外筒７１は、所定の高さの直立した円筒面
状の筒部材であって、強度部材であると同時に断熱部材
でもある。外筒７１の構造は、内周側から外周側へ向か
って、溶接により組み立てられたステンレス綱板と、耐
熱性の断熱部材としてのガラスウールと、溶接により組
み立てられた軟鋼板とからなるサンドイッチ型の三相構
造である。

【００２０】処理本体７９は、外筒７１の内部に直立し
て外筒７１と同心に配設されているステンレス綱板製の
強度部材であり、良好な熱伝導性を有する。処理本体７
９の外周面と外筒７１の内周面との間の中空円筒状の空
間には、燃焼室７０および冷却室７２が形成されてい
る。燃焼室７０は、上記空間の最下層部を占めていて、
燃焼室７０と冷却室７２とは互いに連続した空間であ
る。

【００２１】加熱処理床３〜５は、土台または基礎（図
略）に固定されている最下層の基礎床１とその一層上の
冷却床２との上に三層にわたって配設されており、加熱
処理床３〜５のさらに上には、天井６が、処理本体７９
の内部に鉛直方向に互いに所定間隔を空けて配設されて
おり、加熱室１０〜５０を形成している。加熱室１０〜
５０は、外筒７１より大気と遮断されているばかりでな
く、処理本体７９によって燃焼室７０および冷却室７２
の中を流れる燃焼ガスおよび二次空気とも遮断されてい
る。

【００２２】なお、基礎床１は、外筒７１の内周面にま
で達しており、外筒７１および処理本体７９を基礎（図
略）に対して固定する作用をもつ構造部材でもある。一
方、天井６は、処理本体７９の内部空間を上端部で封止
する部材であり、気密性であるだけではなく断熱性をも
有している。また、加熱室１０〜５０を区画する側壁に
導入口１１〜５１と導出口１２〜４２をもち、基礎床１
と冷却床２と加熱処理床３〜５を貫通し、導入口１１〜
５１と導出口１２〜４２をそれぞれ上端開口と下端開口
とする通路管１３〜５３が形成されている。

【００２３】供給手段としてのベルトコンベア９１は、
最上段の加熱処理床５の上に、外部から有機系被処理物
Pを供給する。すなわち、有機物を多量に含む廃棄物等
である有機系被処理物 Pは、ベルトコンベア９１によっ
て外部から搬入され、天井６の漏斗を付けられている貫
通孔６１から最上段の加熱室５０へと導入され、その加
熱処理床５上に供給される。

【００２４】一方、収容手段としてのバケット９２は、
最下段の加熱室１０から、冷却床２および基礎床１を介
して排出される処理済みの有機系被処理物 Pを、受け取
って一時的に収容しておく移送可能な容器である。バケ
ットは、その中に所定の量の処理済みの有機系被処理物
Pが溜まると、次のバケットに自動的に交換される。移
送手段としての回転軸８５、攪拌腕８１、８２、および
攪拌板８３、８４は、基礎床１、冷却床２および各加熱
処理床３〜５上の有機系被処理物 Pを導入口１１〜５１
に導く手段である。すなわち、上記移送手段は、回転軸
８５と、攪拌手段としての攪拌腕８１、８２および攪拌
板８３、８４等とを有する。回転軸８５は、基礎床１、
冷却床２および加熱処理床３〜５の中央部を貫通して処
理本体７９と同心に軸支され、鉛直に配設されている。
回転軸８５にかかる重量は、回転軸８５の下端を回転可
能に支持するスラスト軸受け８６に支持されている。一
方、回転軸８５は上端に固定されたギア８７を有し、天
井６の上に断熱部材を介して固定されているモータ８８
により、ワームギヤ（図略）を介して回転駆動される。

【００２５】攪拌手段である攪拌腕８１、８２および攪
拌板８３、８４は、回転軸８５に回転駆動され、基礎床
１、冷却床２および各加熱処理床３〜５上で回転しなが
ら、有機系被処理物 Pを攪拌しつつ導入口１１〜５１に
導く。攪拌腕８１、８２は、それぞれの攪拌板８３、８
４を回転軸８５に対して固定し、各床１〜５からわずか
の隙間を空けて所定の高さに支持する強度部材である。

【００２６】ここで、導入口１１〜５１は、各加熱室１
０〜５０を区画する側壁に配置されているので、攪拌板
８３、８４は、有機系被処理物 Pを導入口に導く作用を
有する。また、導入口は、各加熱室１０〜５０を区画す
る各床１〜５より高い位置に配置されているので、その
高さまで有機系被処理物 Pが堆積する。各加熱室１０〜
５０をより詳しく説明するために、図２で加熱室２０の
水平断面図を示す。加熱室２０内で攪拌腕８１、８２と
攪拌板８３、８４は、図２の様に上下二段に配置され
る。上段の攪拌腕８１と攪拌板８３は、二枚組で回転方
向Rに対して後退角を持って回転軸８５の外周面に溶接
されている。ここで後退角とは、中心から外側の攪拌腕
８１の先端に向かうに従って、回転方向に対し攪拌腕８
１が後退していることをもって後退角を持つというもの
とする。また、下段の攪拌腕８２と攪拌板８４は、二枚
組で回転方向 Rに対して前進角を持って回転軸の外周面
に溶接されている。ここで前進角とは、中心から外側の
攪拌腕８２の先端に向かうに従って、回転方向に対し攪
拌腕８２が前進していることを持って前進角を持つとい
うものとする。それゆえ攪拌板８３は、回転するにつれ
て床面上の有機系被処理物 Pを集めながら外周側に移送
し、側壁の内周面に沿って有機系被処理物 Pを導入口１
１に導く。また、攪拌板８４は、回転するにつれて床面
上の有機系被処理物 Pを集めながら内周側に移送し、有
機系被処理物 Pを攪拌する。導出口２１は、加熱室２０
を区画する側壁で上段の攪拌板８３の高さの位置に配置
されている。よって加熱室２０内では、導出口２１の高
さまで堆積した多量の有機系被処理物が、下段の攪拌板
によって攪拌され、導出口２１の高さ以上に堆積した多
量の有機系被処理物が、上段の攪拌板８３によって攪拌
されながら導出口２１に導がれる。

【００２７】移送通路としての通路管１３〜５３は、再
び図１に示すように、燃焼室７０の中を通り前述の導入
口１１〜５１を上端開口として各加熱処理床１〜５を貫
通して、下方に隣接する各加熱室１０〜４０を区画する
側壁の導出口１２〜４２を下端開口として構成される。
それゆえ前述の導入口１１〜５１に導かれた有機系被処
理物 Pは、燃焼室７０内の熱によって熱効率を下げるこ
となく導出口１２〜４２に導かれて下方に隣接する各加
熱室１０〜４０に移送される。

【００２８】加熱手段としての燃焼ガスパイプ７５は、
図１に示すように、冷却床２よりもやや上程度の高さで
外筒７１に接続されている耐熱パイプ部材であり、図示
しない外部のバーナからの燃焼ガスを、燃焼室７０の下
端部に導入する。すなわち燃焼ガスパイプ７４は、燃焼
室７０内に高温の燃焼ガスを供給することにより、燃焼
室７０内の雰囲気を加熱して昇温する作用を有する。

【００２９】また、有機系被処理物 Pから発生した可燃
性ガスを、処理本体７９の内部から導入して燃焼させ、
燃焼室７０を加熱昇温する自然手段としての乾留ガスパ
イプが、外筒７１のすぐ外側に配設されている。乾留ガ
スパイプ７６は、燃焼ガスパイプ７５の直上に鉛直に接
続されており、乾留ガスパイプ７６の下端は、燃焼ガス
パイプ７５に接続されており、乾留ガスパイプ７６の中
間部および上端部からは、三本の分枝が加熱室７０を水
平に横切って処理本体７９に接続されており、加熱室２
０〜４０に連通している。加熱室内２０〜４０で発生し
た可燃性のガスは、上記各分枝から乾留ガスパイプ７６
に導入され、燃焼ガスパイプ７５を介して燃焼室７０に
放出される。

【００３０】ここで、乾留ガスパイプ７６は周囲を断熱
材（図略）で囲まれて保温されており、可燃性ガスが乾
留ガスパイプ７６の内部で冷えて液化ないし固化して乾
留ガスパイプ７６が詰まるような不具合は、未然に防止
されている。なお、乾留ガスパイプ７６を外筒７１の外
周面に接して配設し、外筒７１からの加熱を受けるよう
にしたうえで外部と断熱材で断熱して保温してもよい。

【００３１】さらに、外筒７１の下端部には二次空気パ
イプが接続されており、二次空気パイプ７４は、外部の
ブロワから送り込まれる空気流を、燃焼室７０の下の冷
却室７２の最下部に導入する。すなわち、二次空気パイ
プは、冷却室７２の内部に常温の二次空気を供給するこ
とにより、冷却室７２の雰囲気を常温に保つとともに、
燃焼室７０に酸素を含んだ二次空気を供給する。

【００３２】すると、前述のように乾留ガスパイプ７６
および燃焼ガスパイプ７５を順に介して燃焼室７０内で
燃焼する。それゆえ、乾留ガスパイプ７６および燃焼ガ
スパイプ７５と二次空気パイプ７４とにより、有機系被
処理物 Pから出る可燃性ガスを燃焼させて有機系被処理
物 Pを加熱する自然手段が構成されている。ここで、排
気パイプ７３の下流部にも排気用のブロワ（図略）が配
設されており、燃焼室７０内の圧力は外気よりもやや低
く保たれているので、可燃性ガスが貫通孔６０、貫通孔
６１から外部に逆流することは防止されている。

【００３３】燃焼室７０および冷却室７２の内部には、
前述の燃焼ガスを導いて旋回流 W（図２参照）を形成す
るように、燃焼室７０および冷却室７２を上下に仕切っ
て螺旋状の流路を形成する螺旋仕切板７７が配置されて
いる。螺旋仕切板７７は、燃焼室７０の上端部から冷却
室７２の下端部にかけて螺旋状に配設されているステン
レス綱板製の帯板部材であって、内周縁で処理本体７９
の外周面に溶接されている。

【００３４】ここで、燃焼ガスパイプ７５および二次空
気パイプ７４は、再び図２に示すように、中心線が処理
本体７９の接線になる程度の角度をもって、外筒７１に
対して水平面内で斜めに接続されている。それゆえ、二
次空気パイプ７４から冷却室７２内に吹き込まれた二次
空気は、コアンダ効果で処理本体７９の外周面に沿って
流れる旋回流 Wを形成する。同様に、燃焼ガスパイプ７
５から燃焼室７０内に吹き込まれた燃焼ガスまたは可燃
性ガスは、コアンダ効果で処理本体７９の外周面に沿っ
て流れる旋回流 Wを形成する。旋回流 Wは、前述のよう
な螺旋状の流路が形成されている冷却室７２および燃焼
室７０の内部を、旋回しながら除々に下部から上部にま
で達する。

【００３５】旋回流 Wは、再び図１に示すように、燃焼
室７０の上端にまで達した後、燃焼室の上端を封止する
封止板７８に接続されている排気パイプ７３から外部に
排出される。なお、必要があれば排気パイプ７３に排気
浄化装置（図略）を付設させても良い。三つの加熱処理
床３〜５はいずれも同じ構成を取っており、加熱処理床
３〜５には、図３に示すように、燃焼室７０から高温の
雰囲気を導入する中間燃焼室４８が形成されている。加
熱処理床４を取り上げて図説すると、加熱処理床４の構
造は、加熱室３０を区画する加熱処理天井５４と、直上
の加熱室の加熱処理床６４と、両者の中間に水平に配設
されている仕切り板によって、燃焼室７０の一部となる
中間燃焼室４８からなる構造である。ただし、図の煩雑
さをさけるために、前述の図１にはこの構造図は図示さ
れていない。

【００３６】ここで、仕切り板４４は、リング状のステ
ンレス綱板部材であり、仕切り板４４の外周縁は、外筒
７１の内周面に当接しており、仕切り板４４は燃焼室７
０を上下に仕切っている。一方、仕切り板４４の内周縁
は、加熱処理天井５４および加熱処理床６４に固定され
て回転軸８５を軸枝するセラミック製の平軸受けに対
し、所定の間隔をあけて形成されている。それゆえ、仕
切り板４４の内周縁と平軸受け４７との間には、上下に
連通した中間燃焼室４８が形成されている。なお、中間
燃焼室４８を介して上下の燃焼室７０が連通するよう
に、処理本体７９の加熱処理天井５４と加熱処理床６４
との間の部分には、多数の円孔４６が形成されている。
すなわち仕切り板４４は、組立途上では、処理本体７９
の内周面に溶接された内部のリング状部材と、処理本体
７９の外周面に溶接されたリング状部材との二部材から
構成されている。両リング状部材との二部材から構成さ
れている。両リング状部材が処理本体７９の内外に固定
された後、円孔４６の部分には両リング状部材の間隙を
塞ぐ封止部材が溶接されて、同間隙は封止される。それ
ゆえ、仕切り板４４は、円孔４６の部分でのみ処理本体
７９の外部と内部とが封止部材により連続しており、円
孔４６以外の部分では処理本体７９により内外が分裂さ
れている。

【００３７】また、中間燃焼室４８の中には、加熱処理
天井５４、加熱処理床６４、仕切り板４４および平軸受
け４７に接合している複数のベーン４５が配設されてい
る。各ベーン４５は、半径方向に沿って放射状に配置さ
れており、加熱処理床６４の構造強度を増している。そ
ればかりではなく、複数のベーン４５は、中間燃焼室４
８に沿って吸熱板の役割を果たし、中間燃焼室４８に流
れ込んだ高温の雰囲気から熱を吸収して加熱処理天井５
４および加熱処理床６４に伝導する。

【００３８】ここで加熱処理天井５４と加熱処理床５４
を別のものとし、中間燃焼室４８の中は、加熱処理天井
５４と加熱処理床６４のみが配設され、加熱処理天井５
４と加熱処理床６４の間に燃焼ガスが流入し、加熱室３
０と加熱室４０が独立している構成でもよいものとす
る。したがって、燃焼室７０を螺旋状に上がってきた高
温の旋回流 Wは、高温の雰囲気となって仕切り板４４に
より円孔４６の下半部を介して中間燃焼室４８に導入さ
れ、求心方向に流れながら加熱処理天井５４を介して直
上の加熱室７０を加熱する。そして上記高温の雰囲気
は、中間燃焼室４８の内周側で上方におれた後、向きを
変えて遠心方向に流れながら、加熱処理床６４を介して
直上の加熱室４０を加熱する。こうして、加熱室３０、
４０にある有機系被処理物 Pは、燃焼室７０から中間燃
焼室４８に導入された高温の雰囲気によって効率よく加
熱される。

【００３９】同様に冷却床２には、冷却室７２から常温
の二次空気を導入する中間冷却室が形成されている。中
間冷却室を構成する構成要素は、前述の加熱処理床６４
の構成要素と同一である。それゆえ、冷却室７２から常
温の雰囲気が中間冷却室に流れ込んで、内部に中間冷却
室を形成している冷却床２を直接冷却するので、冷却床
２の上で攪拌されている加熱処理済みの有機系被処理物
Pは、効率よく冷却される。また、冷却床２の直下の加
熱室の雰囲気も、冷却床２の中間冷却室に流れ込んだ常
温の二次空気によって冷却されるので、加熱室１０に堆
積している処理済みの有機系被処理物 Pも、穏やかに冷
却される。

【００４０】また図４で示すように、各加熱室１０〜５
０の攪拌手段の構成は、回転軸８１、攪拌腕８１、８
２、攪拌板８３、８４に加えて、加熱処理床６４の床板
に先端が摺接するワイヤブラシ８９を有する。すなわ
ち、攪拌板８４には多数のステンレス綱からなるワイヤ
が溶接されており、攪拌板８４の下端部からワイヤブラ
シが加熱処理床６４に対向して突出している。ワイヤブ
ラシ８９は、先端が加熱処理床６４に達するだけの長さ
に設定されており、加熱処理床６４上をまんべんなく攪
拌することができる。

【００４１】なお、加熱室１０〜５０の段数をさらに増
やしたり、逆に減らしたりすることは、加熱処理の必要
性に応じて自由に設計することができる。 （実施例１の作用効果）本実施例の積層型加熱処理装置
は、以上のように構成されているので、以下のような作
用効果を発揮する。

【００４２】本実施例の積層型加熱処理装置では、図１
に示すように、鉛直方向に複数の加熱室１０〜５０が積
層されており、先ず供給手段であるベルトコンベア９１
から最上段の加熱室５０に有機系被処理物 Pが供給され
る。ここで、有機系被処理物Pとしては、食品滓、生活
塵芥、家畜糞尿、汚泥等の有機成分を多量に含む廃棄物
が代表的であるが、本実施例の積層型加熱処理装置によ
れば、その他の被処理物であっても乾燥ないし乾留する
ことができる。

【００４３】先ず、有機系被処理物 Pは、ベルトコンベ
アから、予備加熱を目的とする加熱室に投入され、加熱
処理床５上の内周側に堆積し、攪拌手段の攪拌板８３、
８４によって攪拌された加熱処理床５上に拡げられなが
ら、除々に外周側に移送される。この間に、有機系被処
理物 Pは、加熱処理床５から直接加熱され、百数十℃程
度までに昇温する。未処理の有機系被処理物 Pは、多量
に水分を含んでいるので水蒸気を多量に発生するが、発
生した水蒸気 Sは、加熱室５０を区画する側壁に形成さ
れている貫通孔から燃焼室７０の最上部に排気される。
この最、加熱室を区画する側壁は燃焼室７０から加熱さ
れており、天井６も過熱水蒸気により過熱されて昇温し
ているので、運転の初期以外では加熱室５０の内部で結
露が生じることはない。

【００４４】次に、加熱室５０において乾燥処理された
有機系被処理物 Pは、移送手段でもある上下二段の攪拌
板８３、８４によって、加熱室５０を区画する側壁まで
掻き寄せられて、加熱処理床５より高い位置で上段の攪
拌板８３の高さにある導入口５１の高さまで多量に堆積
される。さらに堆積されると導入口５１につながる通路
管５３を通り導出口４２から直下の加熱室４０の加熱処
理床４上に落下する。この際、有機系被処理物 Pが通路
管５３を通るとき、通路管５３は燃焼室７０から加熱さ
れており、有機系被処理物 Pに絶えず熱伝達を行ってい
る。

【００４５】加熱室３０、４０では、有機系被処理物 P
は、加熱室３０、４０を区画している側壁、加熱処理天
井５４、加熱処理床６４から加熱されて、数百℃にまで
昇温され、乾留炭化される。この際、有機系被処理物 P
が有機物を多量に含んでいれば、多量の可燃性ガスが発
生するが、同可燃性ガスは、図１において、乾留ガスパ
イプ７６および燃焼ガスパイプ７５を介して燃焼室７０
に送り込まれ、二次空気に含まれている酸素と反応して
燃焼する。

【００４６】以上で加熱処理は終了し、炭化された有機
系被処理物 Pは、冷却床２を持つ加熱２０室に投下され
て、冷却床２から冷却されて百℃程度まで温度が下が
る。冷却された処理済みの有機系被処理物 Pは、さらに
直下の加熱室１０に落下し、加熱室１０を区画する側壁
および基礎床１から徐冷されて、さらに数十℃程度の温
度にまで冷却された後、収容手段であるバケット９２に
落下して収容される。すでに炭化している有機系被処理
物 Pは、ここで初めて外気に触れるが、数十℃程度の温
度にまで冷却されているので自然発火する恐れはない。

【００４７】したがって、本発明の積層型加熱処理装置
では、上下方向に複数の加熱室１０〜５０が積層されて
いるので設置面積が小さく、各加熱室１０〜５０を区画
する基礎床１と冷却床２と加熱処理床３〜５より高い位
置に導入口１１〜５１が設置されているので有機系被処
理物を多量に加熱処理できる効果がある。 実施例２ （実施例２の構成）本発明の実施例２としての積層型加
熱処理装置は、図６に示すように、通路管１３〜５３の
構成と攪拌手段の構成が異なるだけで、その他の部分の
構成は実施例１の積層型加熱処理装置と同様である。そ
れゆえ、本実施例の積層型加熱処理装置に関しては、通
路管１３〜５３と攪拌手段の構成とについてのみ説明す
る。

【００４８】すなわち、基礎床１、冷却床２、加熱処理
床３〜５を貫通するように各通路管１３〜５３は形成さ
れる。各通路管１３〜５３は、基礎床１、冷却床２、加
熱処理床３〜５より高い位置に各導入口１１〜５１をも
つ。各通路管は一本の鉛直線上には配設されておらず、
基礎床１、冷却床２、加熱処理床３〜５の内周側と外周
側とに交互に配置されて形成されている。

【００４９】攪拌手段である攪拌腕８１、８２および攪
拌板８０は、回転軸８５に回転駆動され、基礎床１、冷
却床２および各加熱処理床３〜５上で回転しながら、各
導入口１１〜５１の高さまで堆積した多量の有機系被処
理物 Pを攪拌し、さらに堆積さた有機系被処理物 Pを各
導入口１１〜５１に導く。各攪拌腕８１、８２はそれぞ
れの攪拌板８０、を回転軸に対して固定し、攪拌板が回
転するときに通路管に当たらないように凹形にして、各
床からわずかの間隙をあけて所定の高さに支持する強度
部材である。

【００５０】ここで前述のように各通路管１３〜５３
は、基礎床１，冷却床２および各加熱処理床３〜５の内
周側と外周側とに交互に配置されているので、攪拌板８
０が有機系被処理物 Pを攪拌しつつ導く方向は、各層で
交互に異なっている。攪拌板８０は、通路管１３、３
３、５３が加熱室１０、３０、５０の外周側で、基礎床
１および加熱処理床３、５を貫通して配設されていると
きに有機系被処理物 Pを外周側に掻き寄せる作用を有す
る。また、攪拌板８０は、通路管２３、４３が加熱室２
０、４０の内周側で、冷却床２および加熱処理床４を貫
通して配設されているときに有機系被処理物 Pを内周側
に掻き寄せる作用を有する。

【００５１】より詳しく説明すると、図６に水平断面図
で示すように、一方の攪拌板８０は、二枚組で回転方向
Rに対して後退角を持って回転軸の外周面に溶接されて
いる。ここで後退角とは、中心から外側の攪拌腕８１の
先端に向かうに従って、回転方向に対し攪拌腕８１が後
退していることをもって後退角を持つというものとす
る。それゆえ攪拌板８０は、回転するにつれて床面上の
有機系被処理物 Pを集めながら外周側に移送し、処理本
体７９の内周面に沿って有機系被処理物 Pを導入口１１
に導く。

【００５２】逆に図７に水平断面図で示すように、他方
の攪拌板８０は、同様に二枚組ではあるが、回転方向 R
に対して前進角を持っており、回転軸に接合部材を介し
て接合されている。ここで前進角とは、中心から外側の
攪拌腕８２の先端に向かうに従って、回転方向に対し攪
拌腕８２が前進していることを持って前進角を持つとい
うものとする。それゆえ攪拌板８０は、回転するにつれ
て床面上の有機系被処理物 Pを内周側に移送しつつ、攪
拌板８０と接合部材とが形成する隅部に有機系被処理物
Pを集めて導入口２１に導く。

【００５３】加熱処理床６４には、図８に示すように、
燃焼室７０から高温の雰囲気を導入する中間加熱室４８
が形成されている。加熱処理床４を取り上げて図説する
と、加熱処理床４の構造は、加熱室を区画する加熱処理
天井５４と、直上の加熱室の加熱処理床６４と、両者の
中間に水平に配設されている仕切り板４４によって、燃
焼室７２の一部となる中間燃焼室４８からなる構造であ
る。また、加熱処理天井５４と加熱処理床６４と仕切り
板４４を貫通するようにただし、図の煩雑さをさけるた
めに、前述の図１にはこの構造図は図示されていない。

【００５４】各加熱室１０〜５０を示す図９に示す攪拌
手段は、実施例１の攪拌手段を構成する回転軸８５、攪
拌腕８１、８２、に加えて、攪拌板８０のように貫通管
に当たらないように凹形にして、攪拌板８０の下端部か
らワイヤブラシ８９が加熱処理床６４と通路管６３に対
向して突出している。ワイヤブラシ８９は、先端が加熱
処理床６４と通路管６３の上端部に達するだけの長さに
設定されており、加熱処理床６４の表面をまんべんなく
攪拌し、かつ通路管６３の上端部に導くことができる。

【００５５】（実施例２の作用効果）本実施例の積層型
加熱処理装置は、以上のように構成されているので、以
下のような作用効果を発揮する。本実施例の積層型加熱
処理装置では、図５に示すように、実施例１同様に有機
系被処理物 Pが、加熱室５０に投入される。

【００５６】次に、加熱室内において乾燥処理された有
機系被処理物 Pは、加熱室５０を区画する加熱処理床５
よりも高い位置にある導入口５１の高さまで堆積し、移
送手段でもある攪拌板８０によって掻き寄せられて、加
熱処理床５の外周部に形成されている通路管５３から、
直下の加熱処理床４上に落下する。さらに加熱室４０の
加熱処理床４上で加熱処理された有機系被処理物 Pは、
攪拌板８０により攪拌されながら内周部に掻き寄せら
れ、加熱処理床４よりも高い位置にある導入口４１の高
さまで堆積し、さらに堆積すると、加熱処理床４の内周
部に形成されている通路管４３から直下の加熱室３０の
加熱処理床３上に落下する。

【００５７】以上のように、有機系被処理物 Pの移送手
段は各加熱室１０〜５０で同様に行われ、加熱処理は実
施例１と同様に行われる。したがって、本発明の積層型
加熱処理装置では、上下方向に複数の加熱室１０〜５０
が積層されているので設置面積が小さく、各加熱室１０
〜５０を区画する基礎床１と冷却床２と加熱処理床３〜
５より高い位置に導入口１１〜５１が設置されているの
で有機系被処理物 Pを多量に加熱処理できる効果があ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
多量の有機系被処理物に各種の加熱処理を行うことが可
能でありながら、設置面積が小さくて済む加熱処理装置
を提供することができるという効果がある。また、熱効
率が高く、多量の有機系被処理物を処理できるとの効果
もある。さらに、加熱処理の目的に合わせて、加熱室の
積層階数を変える設計変更が容易であるとの効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の積層型加熱処理装置の構成を示す
縦断面図

【図２】 図１のII-II矢視の水平断面図

【図３】 実施例１の中間燃焼室の構成の一例を示す縦
断面図

【図４】 実施例１の加熱室の構成の一例を示す縦断面
図

【図５】 実施例２の積層型加熱処理装置の構成を示す
縦断面図

【図６】 図５のII-II矢視の水平断面図

【図７】 図５のIII-III矢視の水平断面図

【図８】 実施例２の中間燃焼室の構成の一例を示す縦
断面図

【図９】 実施例２の加熱室の構成の一例を示す縦断面
図

【符号の説明】

１：基礎床 ２：冷却床 ３〜５：加熱処理床 ６：天
井 １０〜５０：加熱室 １１〜５１：導入口 １２〜４２：導出口 １３〜６３：通路管 ６０、６１：貫通孔 ５４：加熱処理天井 ６４：加熱処理床 ４４：仕切り板 ４５：ベーン ４６：円孔 ４７：平軸受け（セラミック製）４８：中
間燃焼室 ７０：燃焼室 ７１：外筒 ７２：冷却室 ７９：処理本体 ７７：螺旋仕切板 ７５：燃焼ガスパイプ ７４：二次空気パイプ ７６：乾留ガスパイプ ７３：排気パイプ ７８：封止板 ８５：回転軸 ８１、８２：攪拌腕 ８３、８４、８０：攪拌板 ８４：接合部材 ８７：ギヤ ８８：モータ ８６：スラスト軸受け ８９：ワイヤブラシ ９１：ベルトコンベア（供給手段） ９２：バケット
（収容手段） Ｇ：可燃性ガス Ｐ：有機系被処理物 Ｓ：水蒸気
Ｗ：旋回流

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼手段を有し内部が燃焼室となる外筒
   と、 該燃焼室内に上下方向に配置された複数の加熱室をもつ
   処理本体と、 最上段の該加熱室に有機系被処理物を供給する供給手段
   と、 各該加熱室を区画する加熱処理床より高い位置に導入口
   をもち該導入口が開口する該加熱室の下方にある該加熱
   室に導出口が開口する該被処理物の移送通路と、 各該加熱室内に配置され該加熱処理床上の該被処理物を
   攪拌して該移送通路の該導入口に導く移送手段と、 最下層の該加熱室より処理済の処理物を受け取る収容手
   段と、 を有することを特徴とする積層型加熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記移送通路は前記加熱室を区画する側
   壁に前記導入口をもつ請求項１記載の積層型加熱処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記移送通路は前記加熱室を区画する側
   壁に前記導出口をもつ請求項２記載の積層型加熱処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記移送通路は前記加熱処理床を貫通す
   る通路管で形成され、該通路管上端開口が前記導入口と
   なり該通路管の下端開口が前記導出口となる請求項１記
   載の積層型加熱処理装置。
5. 【請求項５】 前記加熱室は上下方向を加熱処理天井と
   前記加熱処理床で区画され、上下方向に隣接する上方の
   該加熱室の該加熱処理床と下方の該加熱室の該加熱処理
   天井とは前記燃焼室の一部となる中間燃焼室を隔てて対
   向している請求項１記載の積層型加熱処理装置。
6. 【請求項６】 前記移送手段は、前記処理本体の各前記
   加熱室及び各前記加熱処理床を貫通して回転駆動される
   回転軸と、該回転軸に駆動されて該加熱処理床上で前記
   有機系被処理物を攪拌する攪拌手段と、を有する請求項
   １記載の積層型加熱処理装置。