JP2000274941A

JP2000274941A - 含水性被処理物の熱処理装置

Info

Publication number: JP2000274941A
Application number: JP11076395A
Authority: JP
Inventors: Takayasu Inui; 孝保乾; Koki Uchida; 幸喜内田
Original assignee: Morita Econos Corp
Current assignee: Morita Econos Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】生ゴミや廃材等の含水性被処理物を熱処理す
る真空乾燥処理槽や炭化処理槽等の処理槽の多機能化、
稼働率改善。【解決手段】１つの処理槽１に真空ポンプ式真空乾燥
系Ａ、バイオ発酵処理系Ｂ、バーナ式炭化処理系Ｃを一
部重複させて接続し、処理槽１に投入される被処理物の
種類、処理目的に応じて真空乾燥系Ａ、バイオ発酵処理
系Ｂ、炭化処理系Ｃのいずれかを管理制御系Ｄで選択し
て駆動させる多機能化された熱処理装置である。処理槽
１に投入された被処理物の重量変動を検出する重量計９
０の重量信号で各種処理を制御する機能や、処理槽１で
炭化処理された直後の被処理物を大気開放させることな
く冷却槽４１で強制冷却する機能を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品製造工場や生
ゴミ処理工場等で使用される含水性被処理物の真空乾燥
や炭化処理等の熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品製造工場等から廃棄される有機性で
高含水率の廃棄物や、建築資材製造工場等の廃材類の被
処理物を有効利用する熱処理設備として、廃棄物等の被
処理物を炭化処理する炭化処理設備が各種工場で使用さ
れている。高含水率の被処理物を炭化処理する設備とし
ては、高含水率の被処理物を攪拌しながら強制乾燥させ
る真空乾燥方式の乾燥処理槽と、強制乾燥された被処理
物を真空密閉空間でバーナの熱風により炭焼き的に加熱
して炭化させる炭化処理槽と、炭化処理槽内で炭化した
高温の被処理物（炭化物）を、大気に触れると自然発火
するため大気に触れないように真空密閉空間で強制冷却
する冷却槽を備えたものがある。炭化処理設備で炭化処
理された被処理物は、通常の燃料炭や水浄化用活性炭等
として有効利用される。

【０００３】上記の真空乾燥方式の乾燥処理槽は、被処
理物を収容した槽内を真空引きして被処理物の水分の沸
点を下げた状態で、被処理物を攪拌しながら加熱して水
分を蒸発させて乾燥させるもので、含水性被処理物を変
質させることなく短時間で乾燥させることから、調理食
品等の乾燥にも適用されている。また、炭化処理設備に
おける炭化処理槽は、高温で被処理物を炭化処理してダ
イオキシン類の有害物質を分解し、有害物質の発生を抑
制することから、一般廃棄物や産業廃棄物等の被処理物
を無公害処理する用途にも使用される。

【０００４】また、一般家庭等から大量に出る生ゴミや
屎尿汚泥等を特定の菌（細菌、微生物）を使って堆肥化
させるバイオ発酵処理設備においては、大量の生ゴミを
真空乾燥法で乾燥させて最適水分調整をしてから、菌を
添加してバイオ発酵処理するようにしている。このバイ
オ発酵処理設備は、生ゴミ類を上記真空乾燥方式で乾燥
させる乾燥処理槽と、真空乾燥された生ゴミ類に菌を加
えてバイオ発酵させる発酵処理槽が使用される。

【０００５】尚、バイオ処理設備においては、菌で発酵
処理される生ゴミ類の含水率が９０％前後であると、こ
れをそのまま菌で発酵処理するのは効率が悪いことか
ら、９０％前後の高含水率の生ゴミ類をいったん乾燥処
理槽に入れて、菌が最も活性化するとされている６０％
前後の含水率になるまで真空乾燥させている。乾燥処理
槽内で生ゴミ類が含水率６０％前後になるまで乾燥され
ると、真空乾燥動作が停止して乾燥済み生ゴミ類が乾燥
処理槽から取り出され、乾燥処理槽の近くに設置されて
いる発酵処理槽に移される。発酵処理槽内に真空乾燥済
みの生ゴミ類が投入されると、生ゴミ類に菌が添加され
て生ゴミ類が攪拌手段で攪拌され、生ゴミ類の菌による
バイオ発酵処理が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】炭化処理設備において
は、工場の床上に乾燥処理槽と炭化処理槽の２つの処理
槽を併設し、２つの処理槽の各々に被処理物の加熱手段
や攪拌手段等の炭化処理に必要な装備を設置しているた
めに、炭化処理だけの機能の割には設備全体が機器類の
多い複雑で設置床面積の大きなものとなっている。ま
た、バイオ発酵処理設備においても、工場の床上に乾燥
処理槽とバイオ発酵処理槽の２つの処理槽を併設してい
るために、バイオ発酵処理だけの機能の割には設備全体
が複雑で設置床面積の大きなものとなっている。

【０００７】また、炭化処理設備は、炭化処理に適する
廃棄物等の被処理物が所定量以上あり、この被処理物を
炭化処理するのに適切な作業環境、時間帯のときに乾燥
処理槽や炭化処理槽を順に稼働させているが、このよう
な稼働は一日の内の数時間と短いのが現状であって、炭
化処理設備全体の稼働率を改善することが難しい問題が
あった。また、通常においては、乾燥処理槽が稼働して
いる間は炭化処理槽が非稼働な状態に置かれ、逆に炭化
処理槽が稼働している間は乾燥処理槽が非稼働な状態に
あって、尚更に乾燥処理槽と炭化処理槽の稼働率が悪
く、その改善が難しい。

【０００８】また、バイオ発酵処理設備の場合も乾燥処
理槽とバイオ発酵処理槽の一日の稼働時間が短いのが現
状であり、各処理槽の稼働率を上げることが難しい。特
に、バイオ発酵処理設備においては乾燥処理槽から乾燥
済みの含水率６０％前後の被処理物をバイオ発酵処理槽
に移すための手間と時間が必要であり、この移し替え時
に被処理物の含水率が変動してバイオ発酵処理槽での発
酵効率が悪くなることもあって、設備全体の管理運営が
面倒である。

【０００９】本発明の目的は、一般廃棄物等の真空乾燥
や廃材等の炭化処理、更には生ゴミ等のバイオ発酵処理
も可能な多機能な、多機能ゆえに高稼働率化が容易な含
水性被処理物の熱処理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、投入された含水性被処理物を攪拌する攪拌手段を内
蔵した処理槽と、処理槽内を真空ポンプで真空引きする
真空系、及び、処理槽を加熱する加熱系を作動させて処
理槽内の含水性被処理物を真空乾燥させる真空乾燥系
と、処理槽内外に設置された配管による循環経路にバー
ナの熱風を循環させて処理槽内の被処理物を炭化させる
炭化処理系と、真空乾燥系と炭化処理系の各々の駆動と
駆動の切換えを制御する管理制御系を有することを特徴
とする。

【００１１】ここで、処理槽は真空乾燥方式の乾燥処理
槽と炭化処理槽を１槽に統合させたもので、この１つの
処理槽に真空乾燥系と炭化処理系が装備されて、処理槽
に真空乾燥させる被処理物が投入されると真空乾燥系が
駆動して炭化処理系は停止状態に置かれ、処理槽に炭化
処理する被処理物が投入されると炭化処理系が駆動して
真空乾燥系が停止状態に置かれ、先に真空乾燥系が駆動
して被処理物を真空乾燥した後で炭化処理系が駆動して
真空乾燥した被処理物が炭化処理される。このように１
つの処理槽に真空乾燥と炭化処理の両機能を持たせるこ
とで、設備の小型化が可能となり、処理槽の用途が広が
って稼働率が向上する。

【００１２】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明にバイオ発酵処理の機能を付加したもので、投入され
た含水性被処理物を攪拌する攪拌手段を内蔵した処理槽
と、処理槽内を真空引きする真空系、及び、処理槽を加
熱する加熱系を作動させて処理槽内の含水性被処理物を
真空乾燥させる真空乾燥系と、処理槽内を大気開放して
真空乾燥された被処理物を菌で発酵処理するバイオ発酵
処理系と、処理槽内外に設置された配管による循環経路
にバーナの熱風を循環させて処理槽内の被処理物を炭化
させる炭化処理系と、真空乾燥系、バイオ発酵処理系及
び炭化処理系の各々の駆動と駆動の切換えを制御する管
理制御系を有することを特徴とする。

【００１３】ここでの処理槽は、真空乾燥方式の乾燥処
理槽、バイオ発酵処理槽及び炭化処理槽の３槽を統合し
たもので、１つの処理槽で被処理物の真空乾燥、真空乾
燥後のバイオ発酵処理、単独の炭化処理、或いは、真空
乾燥後の炭化処理が選択的に行われる。このように１つ
の処理槽に真空乾燥、バイオ発酵処理及び炭化処理の３
機能を持たせることで、設備の小型化、稼働率改善が可
能となる。

【００１４】本発明の請求項３の発明は、処理槽内を真
空引きする真空引き配管の内の処理槽側の排気配管と、
処理槽内外にバーナからの熱風を循環させる循環配管の
内の処理槽側の排気配管を共通化させた共通配管の先端
部に、この共通配管と真空ポンプに連通する分岐配管
と、共通配管とバーナに連通する分岐配管とを２方向切
換弁を介して連結したことを特徴とする。つまり、処理
槽に連結される真空乾燥系の配管と炭化処理系の配管の
一部を共通化させることで、処理槽に装備される配管の
数を減らす。

【００１５】本発明の請求項４の発明は、処理槽の下部
に設けた被処理物用排出口に、処理槽内で熱処理されて
排出口から排出される被処理物を真空密閉空間で一時収
容して強制冷却する冷却槽を直結したことを特徴とす
る。ここでの冷却槽は、処理槽を炭化処理槽として使用
したときの被処理物の排出時に有効使用される。

【００１６】本発明の請求項５の発明は、処理槽で含水
性被処理物を真空乾燥系で真空乾燥させてから炭化処理
系で炭化処理して、炭化した被処理物を処理槽から冷却
槽に移送して常温に冷却することを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項６の発明は、処理槽内の被
処理物の重量変動を検出する重量計を設置し、この重量
計からの重量信号に基づいて管理制御系で処理槽内での
被処理物の真空乾燥と炭化処理の各制御を行うことを特
徴とする。

【００１８】更に、請求項７の発明は、処理槽内の被処
理物の重量変動を検出する重量計を設置し、この重量計
からの重量信号に基づいて管理制御系で処理槽内での被
処理物の真空乾燥、バイオ処理及び炭化処理の各制御を
行うことを特徴とする。

【００１９】この請求項６，７の発明における重量計
は、処理槽全体の重量変動から処理槽内の被処理物の重
量変動を検出するもの、或いは、処理槽内の被処理物か
ら蒸発する水分等の重量変動から処理槽内の被処理物の
重量変動を検出するもので、この重量計の重量信号から
処理槽内での被処理物の真空乾燥等の各種処理状況が検
知できて、各種処理が正確にできるようになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図７を参照して説明する。

【００２１】図１は処理槽１を主体とし、図２は配管経
路を主体とする熱処理装置全体の概要を示すフローチャ
ートである。図１には処理槽１と冷却槽４１の断面と、
真空乾燥系Ａとバイオ発酵処理系Ｂと炭化処理系Ｃの概
要と、設備全体の駆動を制御する管理制御系Ｄの回路が
示される。バイオ発酵処理系Ｂは真空乾燥系Ａに必要に
応じて付随される。

【００２２】処理槽１は高耐熱、高耐圧の密閉容器で、
例えば横長の円筒容器の両端開口を蓋板２，３で密閉し
た横型槽であり、その具体例が図３に示される。図３の
処理槽１は、軸方向水平にして支柱４等で定位置に設置
される。処理槽１の外周は円筒状の加熱用蒸気ジャケッ
ト５で構成され、処理槽１の中心線に沿って筒状の回転
シャフト６が設置される。回転シャフト６の複数箇所
に、図示しない被処理物の攪拌と槽内移送を兼ねる攪拌
手段２０が固定される。処理槽１の片端側の頂部に投入
口７が開口され、投入口７上に投入バルブ８，破砕機
９，貯留ホッパ１０が段積み的に連結される。回転シャ
フト６の両端部が処理槽１の両端の蓋板２，３に軸受１
１，１２で回転可能に支持される。回転シャフト６の軸
受１１から突出した端部がモータ１３の回転軸とチェー
ン１４で連結される。モータ１３は処理槽１の外に支持
されて、回転軸を往復回転させることで回転シャフト６
を往復回転させる。

【００２３】回転シャフト６の攪拌手段２０は、例えば
円板状の回転ディスク２１の外周の複数箇所に三角板形
状の羽根板２２を固定したものである。回転シャフト６
の等間隔の複数箇所に回転ディスク２１が同軸に固定さ
れ、回転シャフト６で回転ディスク２１を往復回転させ
ると、その往路回転時に羽根板２２が処理槽１の内周面
に沿って回転して処理槽１の下部に投入された被処理物
を下から上に持ち上げては落下させて攪拌し、また、回
転ディスク２１が逆の復路方向に回転すると羽根板２２
が処理槽１の下部にある被処理物を図３の右方向へと移
送する。更に、羽根板２２は処理槽１内で往復回転する
ことで、処理槽１の内周面にこびり付いた被処理物を掻
き取って攪拌し、移送する。

【００２４】尚、処理槽１は横型構造に限らず、円筒容
器を縦置きした縦型構造のものであってもよい。縦型処
理槽においては、その内部に設置される攪拌手段は、下
から上に螺旋状に延在する螺旋羽根が適当である。

【００２５】横型処理槽１の投入口７と反対側の端部の
蓋板３に被処理物を排出するための取出室３１と移送コ
ンベア３３が連結され、移送コンベア３３に冷却槽４１
が連結される。取出室３１は密閉容器で、蓋板３に設け
た排出口３０を開閉する栓部材３２を有する。取出室３
１の底に連通させて移送コンベア３３が設置される。移
送コンベア３３は、水平な密閉通路３４に移送スクリュ
ー３５を収容した構造で、移送スクリュー３５を定方向
に回転させると、取出室３１の被処理物が密閉通路３４
を通って冷却槽４１へと移送される。

【００２６】冷却槽４１は、処理槽１で被処理物を炭化
処理したときに必要とされる。冷却槽４１の構造例を図
４に示すと、これは処理槽１を小型化した構造で、横型
円筒容器の冷却槽４１の外周は冷却用ジャケット４２で
構成され、槽内に回転シャフト４３と攪拌手段４４が設
置される。回転シャフト４３が槽外のモータ４５，チェ
ーン４６で往復回転制御される。ジャケット４２は、図
２に示すクーリングタワー４７と２本の配管４８，４９
で接続され、クーリングタワー４７で冷却された冷却水
が配管４８を通ってジャケット４２に送られて冷却槽４
１内の被処理物を冷却し、ジャケット４２で昇温した水
は配管４９を通ってクーリングタワー４７へと循環す
る。また、冷却槽４１の先端側に開閉式の排出室５０が
連結され、排出室５０から冷却槽４１で冷却処理等の全
ての処理が終了した被処理物が外部に排出される。

【００２７】図１及び図２に示す処理槽１に配設される
真空乾燥系Ａは、処理槽１内で生ゴミ等の含水性被処理
物を真空乾燥させ、脱水させるときに駆動するもので、
処理槽１内を真空引きする真空系Ａ１と、処理槽１自体
を加熱して処理槽内の被処理物を加熱する加熱系Ａ２を
備える。真空系Ａ１は、処理槽１の頂部中央に設置され
た排気ダクト６０から処理槽１内を真空引きする真空ポ
ンプ６１を有する。加熱系Ａ２は、処理槽１の蒸気ジャ
ケット５と回転シャフト６内に蒸気を送って加熱するボ
イラ６２を有する。

【００２８】処理槽１と真空ポンプ６１の間に、図５に
示すようなサイクロン６３と除湿用コンデンサ６４が配
置される。真空ポンプ６１の駆動で処理槽１の排気ダク
ト６０から排気された水蒸気類を含む空気が、後述する
２方向切換弁８０を介してサイクロン６３と除湿用コン
デンサ６４に送られる。サイクロン６３で処理槽１から
送られてきた空気中の粉塵類が捕捉され、水蒸気の一部
が捕水タンク６５から排水される。サイクロン６３を通
過した空気が除湿用コンデンサ６４を通過する間に冷却
凝縮されて除湿され、空気中の水分が捕水タンク６６に
捕水されて排水される。除湿用コンデンサ６４は、クー
リングタワー４７に配管４８，４９で接続されて冷却さ
れる。

【００２９】処理槽１を蒸気加熱するボイラ６２に、図
２に示すように軟水装置６７と薬注装置６８が設置され
る。水道水等の水を軟水装置６７で軟水にし、この軟水
に薬注装置６８で薬注入してボイラ６２に給水し、ボイ
ラ６２から７０〜８０℃の蒸気を処理槽１の蒸気ジャケ
ット５と回転シャフト６に送って、処理槽１内で真空乾
燥される被処理物を加熱し、或いは、処理槽１内で被処
理物を炭化処理する場合は回転シャフト６を蒸気加熱す
ることで炭化加熱時の高温から回転シャフト６側を保護
する。

【００３０】図１に示されるバイオ発酵処理系Ｂは、処
理槽１内で真空乾燥させられた生ゴミ等の被処理物に菌
を加えてバイオ発酵させるときに駆動するもので、図示
しない菌の投入手段や真空乾燥系Ａの配管を利用して処
理槽１内にバイオ発酵に必要な空気を供給するエアーブ
ロー等を装備する。

【００３１】図１及び図２に示される炭化処理系Ｃは、
処理槽１内で被処理物を炭焼き的に加熱して炭化させる
ときに駆動するもので、処理槽１の内外にバーナ熱風を
循環させる配管による循環経路にバーナ７０と熱交換用
コンデンサ７１，循環ファン７２、切換弁８０が配置さ
れる。熱風の循環経路は配管１０１，１０２，１０３，
１０４，１０５で形成される。処理槽１の排気ダクト６
０に連結された配管１０１は真空乾燥系Ａの真空引き配
管兼用の共通配管で、この共通配管１０１の先端に２方
向切換弁８０を介して２本の分岐配管１０２，１０６が
連結される。一方の分岐配管１０６は、真空乾燥系Ａの
ものでサイクロン６３へと延びる。他方の分岐配管１０
２が熱風循環用で、これの先端に循環ファン７２と配管
１０３、熱交換用コンデンサ７１が接続される。図６に
示すような熱交換用コンデンサ７１の出口が配管１０４
でバーナ７０に連結され、バーナ７０と処理槽１が配管
１０５で連結される。また、処理槽１の後方部に配管１
０７が連結され、この配管１０７の先端に循環ファン７
３と配管１０８が連結され、配管１０８の先端が熱交換
用コンデンサ７１に連結されて、処理槽１とバーナ７０
の間に別の槽内脱臭等の用途の循環経路が形成される。

【００３２】以上の真空乾燥系Ａ、バイオ発酵処理系
Ｂ、炭化処理系Ｃの駆動を制御する管理制御系Ｄは、例
えば図１に示すような重量計９０，温度センサ９１，圧
力センサ９２等の各種センサ類を装備する。重量計９０
は、処理槽１内の被処理物の重量変動を検出するもの
で、例えば処理槽１の全体の重量を検出して、処理槽１
内の被処理物の重量変動を検出する。この場合、処理槽
１から延びる各種配管の一部をフレキシブル管にして、
配管による処理槽１に掛かる荷重を小さくしておくこと
が、被処理物の重量変動検出を高精度で行う上で望まし
い。

【００３３】次に、処理槽１による被処理物の真空乾
燥、バイオ発酵処理、炭化処理の各熱処理動作を説明す
る。

【００３４】処理槽１に投入される被処理物が例えば高
含水性の廃棄物類で、これを真空乾燥させて脱水処理す
る場合、まず、廃棄物類の高含水性被処理物を貯留ホッ
パ１０に定量或いは任意量投入し、必要に応じて破砕機
９で細かく破砕して投入バルブ８から処理槽１の中に投
入する。このときの処理槽１は密閉容器の状態に維持さ
れ、切換弁８０が共通配管１０１を真空系の分岐配管１
０６に連通する方向に切り換えられている。

【００３５】処理槽１に高含水性の被処理物が投入され
ると、回転シャフト５と攪拌手段２０を回転させて被処
理物を処理槽１内に平均的に分布させ、攪拌する。これ
と前後して真空乾燥系Ａを駆動させ、真空ポンプ６１で
処理槽１内を所望の真空度まで脱気し、ボイラ６２で処
理槽１を蒸気加熱する。処理槽１内の真空度が上がるほ
ど、被加熱物の水分の沸点が下がって蒸発し易くなっ
て、真空乾燥が促進される。また、処理槽１内で被処理
物を加熱することで、更に水分が蒸発し易くなって真空
乾燥が促進される。また、処理槽１内の真空度が上がる
ほど、処理槽１からの輻射熱で被処理物を加熱すること
が難しくなるが、被処理物を攪拌手段２０で攪拌するこ
とで被処理物と処理槽側との接触面積が増え、接触によ
る伝導熱で被処理物が効率よく加熱される。

【００３６】処理槽１内で被処理物の真空乾燥が進行す
ると、水分が蒸発して被処理物の含水率が低下する。そ
こで、真空乾燥動作は、被処理物の含水率の変動（低
下）に応じて槽内真空度、槽内温度、攪拌速度を相互に
可変制御して行うことが望ましい。この制御は管理制御
系Ｄが槽内真空度、槽内温度、攪拌速度を監視して、真
空乾燥設備全体の消費電力等のランニングコストを低く
抑制するように行う。例えば、真空乾燥の初期段階にお
いては被処理物の含水率が高くて槽内温度を高くしなく
ても、また、攪拌速度を遅くしても全体が処理槽１から
の熱で均一に加熱され易く、更には、処理槽１内の真空
度を高くしなくても被処理物から水分が蒸発し易いの
で、低い適度な槽内温度と真空度、遅い攪拌速度で真空
乾燥を行うようにしてランニングコストを抑える。

【００３７】また、真空乾燥時の被処理物の含水率変動
は、重量計９０からの重量信号で検出すればよい。すな
わち、処理槽１内で被処理物の真空乾燥が進行するほ
ど、被処理物からの水分の蒸発量が多くなり、蒸発した
水分の量だけ処理槽内での被処理物の重量が減り、含水
率が低下する。この被処理物の重量変動を重量計９０で
検出すれば、含水率の変動が検出できて、上記の真空乾
燥制御が高信頼度で行える。

【００３８】処理槽１内で被処理物が予め設定された含
水率まで真空乾燥されると、真空乾燥の上記動作が停止
する。この動作停止は、重量計９０からの重量信号に基
づいて自動的に行えばよい。真空乾燥が終了した被処理
物をそのまま処理槽１から取り出す場合は、冷却槽４１
を駆動させることなく取出室３１から移送コンベア３
３、冷却槽４１を通して行われる。また、処理槽１で真
空乾燥された被処理物を常温に戻して、或いは、常温以
下に冷却して取り出す場合は、冷却槽４１を駆動させて
被処理物を冷却槽４１で冷却して行われる。

【００３９】処理槽１で廃材等の被処理物を炭化処理す
る場合を説明する。被処理物が低含水率で強制乾燥させ
る必要がない場合、この被処理物を破砕等して処理槽１
内に投入する。このときの処理槽１は密閉容器の状態に
維持され、切換弁８０が共通配管１０１を炭化処理系Ｃ
の分岐配管１０２に連通する方向に切り換えられてい
る。

【００４０】処理槽１に被処理物が投入されると、回転
シャフト５と攪拌手段２０を回転させて被処理物を処理
槽１内に平均的に分布させ、攪拌する。この状態でバー
ナ７０を着火し、循環ファン７２、７３を回転させ、バ
ーナの熱気を処理槽１に送って被処理物を蒸し焼き的に
加熱する。処理槽１内で被処理物の燃焼で発生する可燃
ガス、煙り、水蒸気等が熱風となって排気ダクト６０か
ら共通配管１０１、分岐配管１０２、循環ファン７２，
配管１０３を経て熱交換用コンデンサ７１に送られ、こ
こで脱煙、脱水、脱臭等が行われ、さらにバーナ７０で
焼かれて処理槽１へと循環する。この熱風循環で処理槽
１内で被処理物が無酸素供給状態で炭化処理されて、高
温の炭となる。かかる炭化処理時は、ボイラ６２で処理
槽１側を蒸気加熱しておいて、処理槽１側を炭化処理時
の高熱から保護する。

【００４１】処理槽１内での被処理物の炭化処理が進行
するにつれて槽内での被処理物の重量が低下する。この
重量変動を重量計９０で検出して、槽内の被処理物重量
が予め設定された重量値になると、炭化処理系Ｃの駆動
を停止させる。この直後、処理槽１内を大気開放すると
高温状態にある被処理物（炭）が自然発火することがあ
るので、真空密閉状態にある処理槽１から取出室３１，
移送コンベア３３，冷却槽４１へと移動させ、冷却槽４
１を駆動させて冷却槽４１に移された炭化処理済み被処
理物を常温まで強制冷却してから外部に取り出すように
する。

【００４２】尚、処理槽１内で被処理物を炭化処理した
後、処理槽１内で自然冷却させて外部に取り出すように
することも可能であるが、このような被処理物の冷却に
は長時間を要して、結果的に処理槽１の稼働率が悪くな
る。処理槽１で炭化処理された被処理物を冷却槽４１に
移して強制冷却するようにすれば、この強制冷却時に処
理槽１に別の被処理物を投入して炭化処理することなど
ができて、処理槽１の稼働率が良くなる。

【００４３】以上は低含水率の被処理物の炭化処理であ
るが、生ゴミ類の高含水率の被処理物を炭化処理する場
合は、一旦強制乾燥させて水分調整してから炭化処理す
ることが効率的である場合がある。このような場合は、
処理槽１に被処理物を投入して真空乾燥系Ａで真空乾燥
させた後、炭化処理系Ｃに駆動を切り換えて炭化処理す
ればよい。このようにすれば処理槽１が真空乾燥から炭
化処理へと連続稼働して、更に稼働率が良くなる。

【００４４】また、処理槽１で生ゴミ等の被処理物をバ
イオ発酵処理する場合は、次のように行われる。

【００４５】処理槽１内に生ゴミ類を破砕等して投入
し、攪拌手段２０で攪拌しながら真空乾燥系Ａを駆動さ
せて生ゴミ等の被処理物を含水率６０％前後の定値にな
るまで強制的に真空乾燥させる。この後、バイオ発酵処
理系Ｂの駆動に切り換えて処理槽１内にバイオ発酵に必
要な空気や菌を供給する。このバイオ発酵時は処理槽１
内が大気開放され、槽内温度がバイオ発酵に適切な温度
に保たれる。また、菌の供給は投入口７等から自動、或
いは、手動で行われる。尚、１つの処理槽で被処理物の
真空乾燥とバイオ発酵処理を行うようにすると、バイオ
発酵処理後に処理槽内に残った菌が次の真空乾燥時に低
温乾燥のために生き残って、次のバイオ発酵に利用でき
ることから、菌投入の手段は簡単なものでよい。

【００４６】処理槽１内でバイオ発酵処理された被処理
物は、処理槽１から冷却槽４１を経て外部に取り出され
る。処理槽１で被処理物の定量ずつを連続的にバイオ発
酵処理する場合、前回のバイオ発酵処理時の菌が処理槽
内に生き残って次回のバイオ発酵処理に有効菌として使
用されるので、槽内への新しい菌の供給は補充的に行え
ばよくなり、このようにすることでバイオ発酵処理時の
ランニングコストの低減化が可能となる。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、１つの処理槽
が真空乾燥槽と炭化処理槽の両機能を備えるので、被処
理物を乾燥させて炭化処理する炭化処理設備に適用した
場合には設備の縮小化、設備費の低減化が可能となり、
また、１つの処理槽が被処理物の種類に応じて真空乾燥
と炭化処理のいずれかに選択使用できて、処理槽の汎用
性が良くなり、稼働率が向上する。

【００４８】請求項２の発明によれば、１つの処理槽が
真空乾燥槽と炭化処理槽の両機能に加えてバイオ発酵処
理槽の機能も備えるので、１つの処理槽が被処理物の種
類に応じて真空乾燥、炭化処理及びバイオ発酵処理のい
ずれかに選択使用できて、尚更に多機能化されて処理槽
の汎用性が良くなり、稼働率が向上する請求項３の発明
によれば、処理槽に接続される真空乾燥系と炭化処理系
の配管の共通化ができて、処理槽周辺の配管の簡略化、
設計が容易になる。

【００４９】請求項４と５の発明によれば、処理槽から
炭化処理された被処理物を冷却槽に移して冷却してから
取り出すようにすることで、炭化処理直後の被処理物の
自然発火が防止され、また、処理槽を冷却することなく
次の被処理物の炭化処理が可能となって処理槽の連続稼
働、稼働率改善が可能となる。

【００５０】請求項６と７の発明によれば、処理槽内の
被処理物の重量変動を検出する重量計の重量信号で処理
槽内で真空乾燥や炭化処理等の熱処理される被処理物の
含水率等の処理状況が分かり、この重量信号に基づいて
真空乾燥や炭化処理の進行を制御することで、各種熱処
理が正確、容易に制御されて、信頼性の良い熱処理装置
が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施形態の概要を示す全体の配置
正面図。

【図２】図１装置の具体的な配置正面図。

【図３】図２装置における処理槽の拡大正面図。

【図４】図２装置における冷却槽の拡大正面図。

【図５】図２装置における真空乾燥系の一部であるサイ
クロンと除湿用コンデンサの拡大正面図。

【図６】図２装置における炭化処理系の一部であるバー
ナと熱交換用コンデンサの拡大正面図。

【符号の説明】

１処理槽２０攪拌手段４１冷却槽Ａ真空乾燥系Ａ１真空系Ａ２加熱系６１真空ポンプＢバイオ発酵処理系Ｃ炭化処理系Ｄ管理制御系７０バーナ８０２方向切換弁９０重量計１０１共通配管１０２分岐配管１０６分岐配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２６Ｂ 9/06 Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｄ 11/14 ＺＡＢ３０３ＭＦターム(参考） 3L113 AA06 AB03 AC04 AC21 AC24 AC40 AC51 AC58 AC59 AC68 AC90 BA01 CA03 CB03 CB16 CB29 DA04 DA06 DA13 DA14 4D004 AA03 AA04 AA31 AB01 BA03 BA06 CA04 CA15 CA19 CA26 CA32 CA42 CA50 CB04 CB28 CB31 CB34 CB36 CB45 DA01 DA02 DA11 4H012 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入された含水性被処理物を攪拌する攪
拌手段を内蔵した処理槽と、処理槽内を真空ポンプで真
空引きする真空系、及び、処理槽を加熱する加熱系を作
動させて処理槽内の含水性被処理物を真空乾燥させる真
空乾燥系と、処理槽内外に設置された配管による循環経路にバーナの
熱風を循環させて処理槽内の被処理物を炭化させる炭化
処理系と、真空乾燥系と炭化処理系の各々の駆動と各駆動の切換え
を制御する管理制御系を有することを特徴とする含水性
被処理物の熱処理装置。
【請求項２】投入された含水性被処理物を攪拌する攪
拌手段を内蔵した処理槽と、処理槽内を真空引きする真
空系、及び、処理槽を加熱する加熱系を作動させて処理
槽内の含水性被処理物を真空乾燥させる真空乾燥系と、処理槽内を大気開放して真空乾燥された被処理物を菌で
発酵処理するバイオ発酵処理系と、処理槽内外に設置された配管による循環経路にバーナの
熱風を循環させて処理槽内の被処理物を炭化させる炭化
処理系と、真空乾燥系とバイオ発酵処理系と炭化処理系の各々の駆
動と各駆動の切換えを制御する管理制御系を有すること
を特徴とする含水性被処理物の熱処理装置。
【請求項３】処理槽内を真空引きする真空引き配管の
内の処理槽側の排気配管と、処理槽内外にバーナからの
熱風を循環させる循環配管の内の処理槽側の排気配管を
共通化させた共通配管の先端部に、この共通配管と真空
ポンプに連通する分岐配管と、共通配管とバーナに連通
する分岐配管とを２方向切換弁を介して連結したことを
特徴とする請求項１又は２記載の含水性被処理物の熱処
理装置。
【請求項４】処理槽の下部に設けた被処理物用排出口
に、処理槽内で熱処理されて排出口から排出される被処
理物を真空密閉空間で一時収容して強制冷却する冷却槽
を直結したことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載
の含水性被処理物の熱処理装置。
【請求項５】処理槽で含水性被処理物を真空乾燥系で
真空乾燥させてから炭化処理系で炭化処理して、炭化し
た被処理物を処理槽から冷却槽に移送して常温に冷却す
ることを特徴とする請求項４記載の含水性被処理物の熱
処理装置。
【請求項６】処理槽内の被処理物の重量変動を検出す
る重量計を設置し、この重量計からの重量信号に基づい
て管理制御系で処理槽内での被処理物の真空乾燥と炭化
処理の各制御を行うことを特徴とする請求項１記載の含
水性被処理物の熱処理装置。
【請求項７】処理槽内の被処理物の重量変動を検出す
る重量計を設置し、この重量計からの重量信号に基づい
て管理制御系で処理槽内での被処理物の真空乾燥、バイ
オ処理及び炭化処理の各制御を行うことを特徴とする請
求項２記載の含水性被処理物の熱処理装置。