JP2003021460A

JP2003021460A - 有機物乾燥装置

Info

Publication number: JP2003021460A
Application number: JP2002129750A
Authority: JP
Inventors: Toru Mizushima; 徹水島; Masayoshi Ikeda; 正良池田
Original assignee: ECOFARM KK
Current assignee: ECOFARM KK
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱室を製造するために必要な大量の耐熱性
の高い材料を必要とせず装置自体の製造コストを安価に
しつつ、省スペース、且つ、安全に処理対象物を滅菌、
乾燥、炭化する有機物乾燥装置を提供する。【解決手段】処理対象物がコンベア２に載置されて移
動し、コンベア２の移動経路に対応して設けられた複数
加熱室３１からマイクロ波を照射されるので、加熱室３
１を通過する度に徐々に処理対象物に含まれる液性物質
がマイクロ波を照射されることで高温となって蒸発し、
処理対象物を乾燥・炭化させることできると共に、処理
対象物の中にまで熱が浸透して滅菌することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理対象物にマイ
クロ波を照射し、当該処理対象物を加熱して殺菌、乾
燥、炭化する有機物乾燥装置に関しする。

【０００２】

【従来の技術】処理対象物となる有機物は、例えば、
鳥、牛、馬、豚などの家畜から排泄される糞尿であり、
この処理対象物である糞尿は肥料に再利用することがで
き、畜産業を営む人々が肥料として利用するために糞尿
を野済み等して何の処理も施さず保管していた。しか
し、何の処理も施されていない糞尿は悪臭を放ち、環境
へ与える観点からも、糞尿に対して何らかの処理を施し
て加工する必要性が生じてきた。さらに、糞尿は肥料と
して再利用して消費される量よりも、家畜が排出して供
給する量の方が多いという事実があり、加工済み処理対
象物が容易に保管、移送できるようにコンパクトである
必要もある。そこで、処理対象物に対して加熱室で熱風
を吹きつけて水分を蒸発させ、処理対象物を殺菌、乾
燥、炭化する方法が採られてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱風に
よる乾燥方法では、長時間熱風を発生させるために、大
規模な装置が必要であると共に、大量の燃料を燃焼させ
る必要があり、装置を導入するための初期コスト、装置
を載置するための設置スペース、大量の燃料のための運
用コストの面で大きな課題を有していた。また、熱風に
よる熱を処理対象物の内部まで作用させないといけない
ため、熱風の温度も相当の高さが必要となり、安全を確
保するための管理面での課題も有していた。

【０００４】本発明は前記課題を解決するためになさ
れ、加熱室を製造するために必要な大量の耐熱性の高い
材料を必要とせず装置自体の製造コストを安価にしつ
つ、省スペース、且つ、安全に処理対象物を滅菌、乾
燥、炭化する有機物乾燥装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る有機物乾燥
装置は、有機物からなる処理対象物を載置して移動する
コンベアと、前記コンベアの移動経路に、コンベアに載
置された処理対象物に対してマイクロ波を照射して加工
処理する加熱室を複数併設した加熱部とを備えるもので
ある。このように本発明においては、処理対象物がコン
ベアに載置されて移動し、コンベアの移動経路に対応し
て設けられた複数加熱室からマイクロ波を照射されるの
で、加熱室を通過する度に徐々に処理対象物に含まれる
液性物質がマイクロ波を照射されることで高温となって
蒸発し、処理対象物を乾燥・炭化させることできると共
に、処理対象物の中にまで熱が浸透して滅菌することが
できる。また、処理対象物が糞尿では、マイクロ波を糞
尿に照射して糞尿の水分がこのマイクロ波に反応し、チ
ッ素が加熱されてアンモニアガスに変化し、リン酸・カ
リ成分を残存させた炭化した肥料を得ることができる。

【０００６】また、本発明に係る有機物乾燥装置は必要
に応じて、前記加熱部が、コンベアの真上以外の領域に
マイクロ波を発生するマグネトロンを配置するものであ
る。このように本発明においては、前記マグネトロンを
コンベアの真上以外に配置しているので、マイクロ波を
発生するマグネトロンがマイクロ波により高温となった
処理対象物からの高熱の影響を直接受けず、長時間安定
に動作することができる。

【０００７】また、本発明に係る有機物乾燥装置は必要
に応じて、前記加熱室が、マイクロ波を反射するリフレ
クタをコンベア上方に配設し、当該リフレクタを介して
前記処理対象物にマイクロ波を照射するものである。こ
のように本発明においては、前記マグネトロンをコンベ
アの真上に配設せずリフレクタを介して照射しているの
で、マグネトロンがマイクロ波により高温となった処理
対象物からの高熱の影響を直接受けず、長時間安定に動
作することができると共に、コンベアと水平直交方向の
マイクロ波を処理対象物に満遍なく照射することができ
る。

【０００８】また、本発明に係る有機物乾燥装置は必要
に応じて、前記マグネトロンが、コンベアの移動経路方
向の両側に配設されるものである。このように本発明に
おいては、前記マグネトロンをコンベアの移動経路方向
の両側に配設しているので、より広い範囲にマイクロ波
を照射することができ、処理能力を向上させることがで
きる。

【０００９】また、本発明に係る有機物乾燥装置は必要
に応じて、前記加熱室毎に、前記マイクロ波の照射角度
及び／又はリフレクタの配設角度を異ならせるものであ
る。このように本発明においては、前記マイクロ波の照
射角度及び／又はリフレクタの配設角度が前記加熱部の
加熱室毎に異なるので、加熱室毎にマイクロ波の照射先
が異なり、一の加熱室で照射されにくかった処理対象物
の部位を他の加熱室で照射することができ、処理対象物
をむらなく乾燥、炭化、滅菌することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】（本発明の第１の実施形態）本発
明の第１の実施形態に係る有機物乾燥装置を、図１また
は図２に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る有
機物乾燥装置の側面図、図２は図１のα矢視断面図であ
る。

【００１１】前記各図において、本実施形態に係る有機
物乾燥装置は、排泄物を投入する投入部１と、この投入
部１から投入された所定量の処理対象物を載置するバケ
ット２１を複数有し、このバケット２１をチェーン２２
と接合してこのチェーン２２の可動により移動するバケ
ット式チェーンコンベア２と、移動するバケット２１に
載置された処理対象物に対してマイクロ波を前記バケッ
ト式チェーンコンベア２の移動経路の一定区間に対応し
て照射して加工処理する加熱室３１を一定区間毎に併設
した加熱部３と、加熱された処理対象物を搬出する搬出
部４とを備える構成である。

【００１２】前記投入部１は、上部に蓋１１ａを有する
じょうご型の入口および下方にはき出し口を有する貯蔵
槽であるホッパー１１と、定量の処理対象物をホッパー
１１から送出する送給部１２と、ホッパー１１に接続
し、処理対象物を供給するバキュームパイプ１３とから
なる。前記バケット式チェーンコンベア２のバケット２
１は、加熱室３１からのマイクロ波を照射されて高温と
なった処理対象物から直接熱を受けるため、所定温度以
下の熱により変形しにくい耐熱性の高いものより成形さ
れている。

【００１３】前記加熱部３の各加熱室３１は、バケット
式チェーンコンベア２の移動方向に対して水平直交方向
に対向してマイクロ波を照射する２つのマグネトロン３
２と、２つのマグネトロン３２の中央部で且つバケット
式チェーンコンベア２の鉛直上方向に配設され、このマ
グネトロン３２から直接照射されるマイクロ波を反射さ
せるリフレクタ３３と、マグネトロン３２を空冷により
冷却する冷却ファン（図示しない）と、マグネトロン３
２を動作させ、高圧トランス（図示しない）からなる高
圧電源部（図示しない）とからなる。各加熱室３１は、
マイクロ波が隣接する加熱室３１から照射されるマイク
ロ波と干渉しないために、仕切り板（図示しない）によ
り仕切られている。また、前記加熱室３１の上部には、
排気口５および排気ファン（図示しない）が設けられ、
マイクロ波により高温となった処理対象物から生じる蒸
気、熱風を排気ファンの回転より排気口５から排気す
る。また、バケット式チェーンコンベア２および加熱部
３は、外装ケース６に収められており、この外装ケース
６がステンレスから成形され加熱部３を覆い、ホッパー
１１の蓋１１ａが閉じられることで、加熱部３から生じ
るマイクロ波を装置外に放出することがない。

【００１４】次に、本実施形態に係る有機物乾燥装置の
動作について説明する。予め、処理対象物を吸い上げて
バキュームパイプ１３を介してホッパー１１の上部のじ
ょうご型の入口から投入部１に投入しておく。まず、投
入部１に貯蔵された処理対象物を送給部１２により定量
分バケット式チェーンコンベア２のバケット２１に正確
にはき出し口１２から送出する。ここで、投入部１には
蓋１１ａの開閉を検出するスイッチが設けてあり、蓋１
１ａが開かれている場合に本装置は動作しない。バキュ
ームパイプ１３を介して吸い上げたのは、処理対象物が
固体・液体の割合、粘度などが一定ではないため、図示
を省略する貯蔵部でかく拌されて一定の割合及び粘度と
した処理対象物をバキュームの強力な吸引力で一旦吸い
上げることで、どのような処理対象物でも即座に投入部
１に投入することができるからである。また、蓋１１ａ
が開かれている場合、マイクロ波の逃げ道となってしま
い、生産効率を下げるだけでなく、安全性の観点から好
ましくないため、本装置は動作しない。

【００１５】バケット式チェーンコンベア２の動作して
いるバケット２１に送出された処理対象物は、バケット
２１の移動と共に加熱部３に移動する。加熱部３にバケ
ット２１が到達すると、各加熱室３１のマグネトロン３
２がマイクロ波を照射しているため、処理対象物は照射
されたマイクロ波を受けながらバケット２１と共に移動
する。ここで、各加熱室３１のマグネトロン３２がマイ
クロ波を照射しているが、このマイクロ波の一部は直接
処理対象物に照射されるが、ほとんどマイクロ波は直接
リフレクタ３３に照射される。リフレクタ３３に照射さ
れたマイクロ波は、僅かな量を除いて、ほとんど全ての
マイクロ波が反射される。この反射したマイクロ波は、
バケット２１内の処理対象物に満遍なく照射される。な
お、リフレクタ３３を設けず直接マイクロ波を処理対象
物に照射することもできるが、リフレクタ３３を設けず
本装置を動作させると、一方のマグネトロン３２が他方
のマグネトロン３２と互いに干渉し合って、適切なマイ
クロ波を照射することができなくなり、十分な効果を得
ることができない。同様に、リフレクタ３３を設けず、
一のマグネトロンをバケット式チェーンコンベア２の鉛
直上方向に設けて直接マイクロ波を照射することもでき
るが、マイクロ波を照射して高温となった処理対象物か
ら生じる蒸気の多くが、冷却ファンにより幾分か取り除
くことができるものの、依然マグネトロンにも衝突し、
マグネトロン自体が高温となり故障率が高くなり、マグ
ネトロンの交換頻度が著しく増す。

【００１６】各加熱室３１を通過する毎に、処理対象物
はマグネトロン３２のマイクロ波により高温となって徐
々に水分がなくなり固化して乾燥していく。処理対象物
を載置されたバケット２１が、全ての加熱室３１を移動
して加熱部３を通過し終えるときには、処理対象物のほ
ぼ水分がなくなった状態になっている。バケット２１
は、加熱部３を通過してバケット式チェーンコンベアの
端に到達すると、チェーン２２の可動方向に合わせて、
バケット２１の開口方向を鉛直上方向から鉛直下方向に
変え、それに応じて、バケット２１内に載置されたほぼ
水分のない炭化した処理対象物が、搬出部４へこぼれ落
ちていく。

【００１７】本実施形態に係る有機物乾燥装置によれ
ば、ホッパー１１に投入された水分の多い処理対処物を
はき出し口からバケット式チェーンコンベア２のバケッ
ト２１に送出し、送出された処理対象物がバケット２１
の移動と共に移動しながら、各加熱室３１においてマグ
ネトロン３２からマイクロ波をリフレクタ３３を介して
照射され、マイクロ波を照射された処理対象物の水の表
面に分極が生じ、＋と−の電荷を発生させてマイクロ波
の周波数に応じてきわめて速い速度で反転して高温とな
り、水が水蒸気となって排気ファンより排気され、全て
の加熱室３１を移動して加熱部３を通過するまでには、
処理対象物のほぼ全ての水分が取り除かれているので、
処理対象物が乾燥されると共に、高温となって内部に潜
む菌にまで熱が作用し滅菌され、取り回しのよい滅菌処
理された処理対象物に加工することができる。

【００１８】また、処理対象物が糞尿では、マグネトロ
ン３２からマイクロ波を糞尿に照射し、糞尿の水分がこ
のマイクロ波に反応すると共に、チッ素が加熱されてア
ンモニアガスに変化し、リン酸・カリ成分を残存させた
炭化した処理対象物を肥料として得ることができる。さ
らにまた、炭化した処理対象物は、家畜の敷きわらの代
用品として用いた場合には、無菌処理と同等の処理がな
されているため、安全性の高い代用品として用いること
ができる。

【００１９】（その他の実施形態）なお、前記第１の実
施形態に係る有機物乾燥装置においては、前記バケット
式チェーンコンベア２を僅かに移動方向を下として傾斜
させた状態で設け、各バケット２１の移動方向側に孔を
空けることもでき、処理対象物から流れ出す余剰液性物
質および処理対象物から発生する蒸気によるバケット２
１に対する結露を孔から排出することもでき、より迅速
に処理対象物を乾燥させることができる。

【００２０】また、前記第１の実施形態に係る有機物乾
燥装置においては、前記加熱室３１毎に他の加熱室３１
と比べ、マグネトロン３２又はリフレクタ３３の配設角
度を異ならせることもでき、加熱室３１毎に偏ったマイ
クロ波の照射がなされ、処理対象物のバケット２１内の
形状に拘らず、全加熱室３１を移動することにより処理
対象物が均一なマイクロ波の照射を受けることができ、
確実に処理対象物を乾燥させることができる。マグネト
ロン３２の配設角度を加熱室３１毎に異ならせると、例
えば、有機物乾燥装置の側面図を示す図３、図３のＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ矢視断面図を示す図４に現されるよ
うに、投入部１側に近ければ近い程加熱室３１に配設さ
れるマグネトロン３１が鉛直上方向向きに配設され、搬
出部側４に近ければ近い程加熱室３１に配設されるマグ
ネトロン３１が水平方向向きに配設される。この構成で
本装置を動作させると、投入部１から処理対象物がバケ
ット２１に送出され、バケット式チェーンコンベア２の
動きに合わせて、バケット２１が移動して加熱部３に到
達後、それぞれの加熱室３でマイクロ波が処理対象物に
対して照射されるが、投入部に一番近い図４（Ａ）に示
される加熱室３ではバケット２１内の外側に対して集中
的に照射され、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）、
図４（Ｅ）、図４（Ｆ）と搬出部４に近くなるほど徐々
にバケット２１の内側に集中的に照射され、たとえ、処
理対象物の凸凹していても全加熱室３１を通過すること
で全ての処理対象物の面にマイクロ波が照射され、確実
に処理対象物を乾燥することができる。

【００２１】また、前記第１の実施形態に係る有機物乾
燥装置においては、リフレクタ３３を介してマイクロ波
を処理対象物に照射していたが、図５が示すように、加
熱室３１にリフレクタ３３を配設することなしにマグネ
トロンの配設方向を処理対象物に向け、リフレクタ３３
を介することなしにマイクロ波を直接処理対象物に照射
させることもできる。また、前記第１の実施形態に係る
有機物乾燥装置においては、チェーンコンベア２の水平
直交方向に２つのマグネトロン３２を対向して配設して
いるが、図６に示すように、チェーンコンベア２の水平
直交方向に１つのみマグネトロン３２を配設し、リフレ
クタ３３のチェーンコンベア２２との対向面を斜面とす
ることもできる。また、前記第１の実施形態に係る有機
物乾燥装置においては、リフレクタ３３の断面を三角形
としているが、図７に示すように、リフレクタ３３の断
面のコンベア対向面を円状とすることもでき、処理対象
物に十分なマイクロ波が照射できれば、形状に囚われず
どのような形状であってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明においては、処理対
象物がコンベアに載置されて移動し、コンベアの移動経
路に対応して設けられた複数加熱室からマイクロ波を照
射されるので、加熱室を通過する度に徐々に処理対象物
に含まれる液性物質がマイクロ波を照射されることで高
温となって蒸発し、処理対象物を乾燥・炭化させること
できると共に、処理対象物の中にまで熱が浸透して滅菌
することができるという効果を奏する。また、処理対象
物が糞尿では、マイクロ波を糞尿に照射して糞尿の水分
がこのマイクロ波に反応し、チッ素が加熱されてアンモ
ニアガスに変化し、リン酸・カリ成分を残存させた炭化
した肥料を得ることができるという効果を奏する。

【００２３】また、本発明においては、前記マグネトロ
ンをコンベアの真上以外に配置しているので、マイクロ
波を発生するマグネトロンがマイクロ波により高温とな
った処理対象物からの高熱の影響を直接受けず、長時間
安定に動作することができるという効果を有する。ま
た、本発明においては、前記マグネトロンをコンベアの
真上に配設せずリフレクタを介して照射しているので、
マグネトロンがマイクロ波により高温となった処理対象
物からの高熱の影響を直接受けず、長時間安定に動作す
ることができると共に、コンベアと水平直交方向のマイ
クロ波を処理対象物に満遍なく照射することができると
いう効果を有する。

【００２４】また、本発明においては、前記マグネトロ
ンをコンベアの移動経路方向の両側に配設しているの
で、より広い範囲にマイクロ波を照射することができ、
処理能力を向上させることができるという効果を有す
る。また、本発明においては、前記マイクロ波の照射角
度及び／又はリフレクタの配設角度が前記加熱部の加熱
室毎に異なるので、加熱室毎にマイクロ波の照射先が異
なり、一の加熱室で照射されにくかった処理対象物の部
位を他の加熱室で照射することができ、処理対象物をむ
らなく乾燥、炭化、滅菌することができるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機物乾燥装置
の側面図である。

【図２】図１のα矢視断面図である。

【図３】本発明のその他の実施形態に係る有機物乾燥装
置の側面図である。

【図４】図４のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ矢視断面図であ
る。

【図５】本発明のその他の実施形態に係る有機物乾燥装
置の断面図である。

【図６】本発明のその他の実施形態に係る有機物乾燥装
置の断面図である。

【図７】本発明のその他の実施形態に係る有機物乾燥装
置の断面図である。

【符号の説明】

１投入部２バケット式チェーンコンベア３加熱部４搬出部５排気口６外装ケース１１ホッパー１１ａ蓋１２送給部１３バキュームパイプ２１バケット２２チェーン３１加熱室３２マグネトロン３３リフレクタ

フロントページの続きＦターム(参考） 3L113 AB07 AC12 AC85 AC87 BA38 DA06 DA07 DA17 4D059 AA01 BB03 BB17 BB18 BD12 BD18 BD21 CC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機物からなる処理対象物を載置して移
動するコンベアと、前記コンベアの移動経路に、コンベアに載置された処理
対象物に対してマイクロ波を照射して加工処理する加熱
室を複数併設した加熱部とを備えることを特徴とする有
機物乾燥装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の有機物乾燥装置に
おいて、前記加熱部が、コンベアの真上以外の領域にマイクロ波
を発生するマグネトロンを配置することを特徴とする有
機物乾燥装置。
【請求項３】前記請求項２に記載の有機物乾燥装置に
おいて、前記加熱室が、マイクロ波を反射するリフレクタをコン
ベア上方に配設し、当該リフレクタを介して前記処理対
象物にマイクロ波を照射することを特徴とする有機物乾
燥装置。
【請求項４】前記請求項３に記載の有機物乾燥装置に
おいて、前記マグネトロンが、コンベアの移動経路方向の両側に
配設されることを特徴とする有機物乾燥装置。
【請求項５】前記請求項３または４に記載の有機物乾
燥装置において、前記加熱室毎に、前記マイクロ波の照射角度及び／又は
リフレクタの配設角度を異ならせることを特徴とする有
機物乾燥装置。