JP2005021783A - 環境汚染防止用薬剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動植物性残渣を有効に再利用することが出来、農地、河川、海の汚染に対処することが出来て、家畜の糞尿処理にも有効な環境汚染防止用薬剤及びその製造方法の提供。
【解決手段】高温加熱乾燥炉（１０３）により動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ）を高温加熱して炭化する工程と、該炭化する工程により生成された炭化物（２００Ｃ）とアクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）とを混合する工程と、該混合する工程で生じた混合物を破砕して粉体（２００）とせしめる破砕工程、とを有している
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境汚染対策に有効な汚染防止用薬剤及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現時点において、環境リサイクル（再生利用）は、ごく一部の分野に限られて行われている。人間が食する物から排出される残渣物（動植物性残渣：いわゆる「生ゴミ」）においては、環境リサイクル（再生利用）は殆ど行われていないのが現状である。
【０００３】
動植物性残渣は、人間が生きていく為に必ず発生するもので、しかも、多量に発生する。
我々の食物由来であるため、動植物性残渣の安全性は保証されてはいるが、動植物性残渣をそのまま放置しておけば、時間の経過とともに腐敗して、雑菌等が大量に繁殖し、我々の生活環境を脅かす恐れを生じる。
係る事態を防止するには、動植物性残渣を焼却処分して、効率良く炭化滅菌をすることが好適である。
【０００４】
しかし、動植物性残渣を焼却処分した場合に、焼却処分後の残存物をどの様に処分するかが問題となる。
従来は、そのように焼却処分後の残存物を土中に埋めて処分をしていたが（埋め立て処分）、国土面積の狭い我国では埋め立て処分用地の供給に限界がある。また、埋め立て処分を行った場合には、動植物性残渣が再生利用可能であれば、再生利用可能な貴重な資源を無駄に廃棄したこととなってしまう、という問題が存在する。
【０００５】
動植物性残渣を焼却処分するための乾燥炉は、従来から提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかし従来の乾燥炉は、焼却処分後の処理という問題を解決するものではない。
【０００６】
また、農地等についても、重大な環境問題が存在する。
物質循環の末端になるのは「土」であり、揮発性物質を除けば大半の物質は最終的には「土に戻る」と言われている。
ところが、近年において、我国の農地の一部は、カドミウム等重金属やダイオキシンに汚染されている、との指摘が為されている。長年に亘って日本の農地に撒かれていた除草剤ＣＮＰの中にダイオキシン類が含まれていたため、我国の農地にダイオキシン類等が蓄積されている。
それらの有害物質は農地に蓄積されているだけではなく、河川等に流出し、海へと流れ出てしまい、魚介類等にも少なからず影響を与えている可能性がある。
【０００７】
農地や河川、海等の汚染は、各種病気を引き起こす原因になっており、我国において、胆のうガンによる死亡率が、男性が第二位、女性が第五位と世界的にかなり上位である理由の一つに考えられている。
また、我国内での胆のうガンによる死亡率は、男女共に新潟県が一位で、次に山形県、秋田県、青森県といったいわゆる「米どころ」が上位を占めている事実も、農地に含有する有害物質による悪影響の傍証と考えられている。
しかし、現時点において、この様な農地や河川、海における有害物質の汚染について、決定的な対応手段は確立されていない。
【０００８】
さらに、酪農農家等で飼育されている家畜の糞尿についても、環境上、大きな問題が存在する。
家畜の糞尿には、窒素やカリウムやリン酸等の多くの肥料成分が含まれているため、家畜の糞尿を発酵させ、良質な肥料とすることが、古くから行われている。
しかし、これらの糞尿は、発酵方法を誤ると貯蔵箇所から流出してしまい、土壌汚染や地下水汚染、河川等の環境汚染を惹起してしまう。
【０００９】
その様な環境汚染を防止するため、糞尿等の排出事業者である生産者（酪農農家等）の責任で、廃水処理設備の設置、その他の措置を講じることが望ましい。
しかしながら、酪農農家等で糞尿による汚染防止措置を講じることは、酪農農家等の負担増を意味しており、零細事業者が多い現状を考えると、非常に困難である。
【００１０】
糞尿等の流出を防ぐ手段の一つとして、固液分離による排出処理がある。固液分離による処理は、装置化や自動化ができるため、他の処理方法に比べて人件費の負担が少なくてすむ。
しかし、その一方で、装置のランニングコストが負担になってしまう、という問題が存在する。
【００１１】
この様に、動植物性残渣の再利用、農地や河川等の汚染、家畜の糞尿処理は環境上の大きな課題であり、早急に解決するべき課題であるが、現時点において、有効な解決策が存在しない。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２７３３９０２号公報
【特許文献２】
特許第２９２８８５１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、動植物性残渣を有効に再利用することが出来、農地、河川、海の汚染に対処することが出来て、家畜の糞尿処理にも有効な環境汚染防止用薬剤及びその製造方法の提供を目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）は、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ）を高温加熱して生成した炭化物（２００Ｃ）と、アクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）との混合物であり、粉体状に構成されていることを特徴としている（請求項１）。
【００１５】
本発明において、前記アクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）は、イオン性水溶性モノマーの重合体であるか、或いは、イオン性水溶性モノマーと非イオン性水溶性モノマーの共重体であるのが好ましい（請求項２）。
【００１６】
ここで、前記アクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）が、イオン性水溶性モノマーと非イオン性水溶性モノマーの共重体である場合には、３〜１００モル％のイオン性水溶性モノマーと０〜９７モル％の非イオン性水溶性との共重合体であるのが、特に好ましい。
【００１７】
そして、イオン性水溶性モノマーとしては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの塩及び、またはその四級化物、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの塩及びまたはその四級化物等のアクリル系カチオンモノマー、並びに（メタ）アクリル酸またはその塩あるいは２−アクリルアミドアルキルスルホン酸塩などのアクリル系アニオンモノマー等が好ましい。ここで、これ等のイオン性水溶性モノマーは、２種以上を併用してアクリルアミドと共重合しても良い。
一方、非イオン性水溶性モノマーとして、（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ−ビニルピロリドン等を選択することが出来る。特に、アクリルアミドが好ましい。
【００１８】
さらに、２０質量％以下の凝集に悪影響をおよぼさない範囲であれば、アクリロニトルのような疎水性モノマーを共重合することも可能である。
【００１９】
上述した有機系高分子凝集剤の分子量は１００万以上が好ましく、凝集効果の点からは３００万以上が特に好ましい。
【００２０】
本発明においてアクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）の添加量は、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ）を高温加熱して生成した炭化物（２００Ｃ）の１％〜５０％であるのが好ましい（請求項３）。
【００２１】
本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）の製造方法は、高温加熱乾燥炉（１０３）により動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」：１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を高温加熱して炭化する工程と、該炭化する工程により生成された炭化物（２００Ｃ）とアクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）とを混合する工程と、該混合する工程で生じた混合物を破砕して粉体（２００）とせしめる破砕工程、とを有している（請求項４）。
【００２２】
或いは、本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）の製造方法は、高温加熱乾燥炉（１０３）により動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を高温加熱して炭化する工程と、該炭化する工程により生成された炭化物（２００Ｃ）を破砕して粉体とせしめる破砕工程と、粉体状の炭化物と粉体状のアクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）とを混合する混合工程、とを有している（請求項５）。
【００２３】
ここで、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を高温加熱して炭化する工程に先立って、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を脱水処理することが好ましい。
【００２４】
上述した様な構成を有する本発明によれば、凝集沈殿剤（２００Ａ）及び／又は土壌改良剤（２００Ｂ）としての作用を奏する環境汚染防止用薬剤（２００）を提供することが出来る。
動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５、１２５）を高温加熱処理して炭化した後、係る炭化物（２００Ｃ）を埋め立て処理等すること無く、環境汚染防止用薬剤（２００）の原料として積極的に活用することにより、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）における循環型の再生利用を実現することが可能となる。
【００２５】
そして、凝集沈殿剤（２００Ａ）としての作用を奏することにより、本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）を食品工場（例えば食肉センター１２０）や食品加工場（例えば魚介類等加工事業所１２１）等からの排水全般（例えば廃水処理槽１２０ｗ、１２１ｗ）に対して投入すれば、当該排水を容易に浄化処理することが出来る。
また、本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）を汚染物質が流出した河川や海等に投入すれば、有害物質を沈殿させて、水質を浄化させることが出来る。
【００２６】
さらに、土壌改良剤（２００Ｂ）としての作用を奏する本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）を汚染された農地（１２４）等へ混入することにより、農地汚染による被害を食い止めることが可能となる。
すなわち、過去に農地に撒いた除草剤の中に含まれていたダイオキシン類等の汚染物質を完全に除去することは不可能であっても、土壌改良剤（２００Ｂ）により有害物質を封じ込めることが出来るので、汚染物質が農作物内部に滞留する事や、飛散することによる汚染の連鎖を止める事ができる。
【００２７】
具体的には、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」：１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を高温加熱処理した後の炭化物（２００Ｃ）は、体積に比べてその表面積が大きく、極めて良好な吸着作用を奏する。そのため、汚染物質を吸着することにより、汚染物質を封じ込めることが可能である。
ここで、炭化物（２００Ｃ）の原料である動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」、１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）は、無尽蔵に供給されるので、多量の炭化物（２００Ｃ）の需要にも十分に応えることが出来て、しかも、生ゴミであるため購入コストは殆ど必要としない。
さらに、化学化合物とは異なり、炭化物（２００Ｃ）であれば農地の安全を損なうこともない。
【００２８】
これに加えて、有害物質を吸着する作用を奏するため、有害物質の溶出を制御すると共に、土壌を団粒化する作用を奏する。土壌が団粒化することにより、当該土壌における保水性、通気性、良質な土壌菌の繁殖性が向上する。
【００２９】
これに加えて、動植物性残渣（１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を高温で加熱滅菌し炭化するため、生成した炭化物（２００Ｃ）が時間の経過と共に腐敗をすることはなく、雑菌等を大量に繁殖させてしまうことも無いため、我々の生活環境を脅かす事も無い。
汚染された農地の改良等におけるランニングコストの軽減が図られる。
【００３０】
さらに本発明において、前記炭化物（２００Ｃ）を微細粉末とすることが可能であり、そのように構成すれば、体積に対する炭化物の質量が大きくなり、凝集沈殿剤として用いた場合に、沈降速度を早くすることが出来る。
さらに、微細粉末とすることにより、単位体積当たりの表面積が増大し、吸着性が向上するので、大腸菌や重金属等の有害物質の吸着性も向上する。
【００３１】
これに加えて、本発明で提供される環境汚染防止用薬剤（２００）は土壌安定剤として利用することが出来る。そして、土壌安定材として使用すれば、軟弱地盤を団粒化して、軟弱地盤中の自由水を保持し、法面緑化の保水力を向上せしめることが出来る。それと共に、通気性を向上させて、微生物繁殖による膜質効果を得ることが出来る。
【００３２】
それに加えて、本発明で提供される環境汚染防止用薬剤（２００）は、動植物性残渣（１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を主原料の一つとしている。従って、食品加工場（１２１）や酪農農家（１２２）においては、従来の動植物性残渣廃棄費用で本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）を製造して、排水処理施設（１２１ｗ、１２２ｗ）等に使用すれば良い。
その結果、食品加工場（１２１）や酪農農家（１２２）におけるランニングコストの軽減を図ることが出来る。さらに、余剰の環境汚染防止用薬剤（２００）を販売して収益を上げれば、本発明の環境汚染防止用薬剤（２００）を製造のコストを更に軽減することが出来る。
【００３３】
本発明の実施に際して、動植物性残渣（１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５）を高温加熱して炭化するための高温加熱乾燥炉（１０３）は、軸方向に延在する多数のロッド（３７）を円周方向へ等間隔に配置して処理筒（或いは灰落し用火格子：Ｊ）を構成し、当該ロッド（３７）は（廃棄物送り用の）スクリュー羽根（３２）を貫通し以って当該スクリュー羽根（３２）により支持されており、当該スクリュー羽根（３２）には乾燥用熱風が通過するための開口部（３２ａ）が形成されており、当該開口部以外の部分（３２ｂ）におけるスクリュー羽根（３２）の断面形状は乾燥用熱風が供給される側に向かって突出した形状（例えば、頂角が乾燥用熱風供給側を向いている三角形状３２ｃ）であるのが好ましい。
【００３４】
また、前記高温加熱乾燥炉（１０３）は、軸方向に延在する多数のロッド（３７）を円周方向へ等間隔に配置して成る前記処理筒（Ｊ）は軸方向にテーパを有する様に構成され、投入口（５）側の断面積よりも、排出口（６）側の断面積の方が広くなる様に構成されているのが好ましい。
【００３５】
そして、排出口（７）近傍に配置された（比較的大きな）スクリュー羽根（３２）に複数（例えば６本）の円柱突起（３２ｅ）を設け、該円柱突起は、スクリュー羽根が回転する際に乾燥した対象物の（比較的大径の）塊と当接し、当該塊を前記処理筒（Ｊ）の上方に持ち上げ、前記処理筒の頂部近傍から処理筒の底部まで落下せしめる様に構成されていることが好ましい。
【００３６】
また、前記円柱突起（３２ｅ）を設けたスクリュー羽根（３２）と、排出口（第１の排出口６）との間の領域に配置されているスクリュー羽根（３２）には、前記円柱突起（３２ｅ）により処理筒（Ｊ）頂部近傍まで持ち上げられた前記（乾燥した対象物の比較的大径の）塊を排出口（第１の排出口６）へ誘導するガイド（３４ａ、３４ａ）が設けられているのが好ましい。
【００３７】
さらに、投入口（５）近傍の領域では小径のスクリュー羽根（３５）が設けられ、前記ロッド（３７）は大径のスクリュー羽根（３２）のみを貫通しており、大径のスクリュー羽根の投入口（５）側にはロッド（３７）を介して大径のスクリュー羽根に接続している環状部材（３３）が設けられ、該環状部材（３３）の内部空間には小径のスクリュー羽根（３５）の排出口端部が配置されていると共に、該環状部材（３３）の外周部には掻き取り部材（３３ａ）が設けられているのが好ましい。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００３９】
図１及び図２を参照して第１実施形態を説明する。
図１及び図２において、食肉センタ１２０で排出される残渣物１２０ｃ、家畜酪農事業所１２２で発生する糞尿等の残渣物１２２ｃ、剪定木等１２５及び家庭ごみの内の残渣物、所謂「生ごみ」１２３は図示しない専用の回収車両によって動植物性残渣の処理を専門に行う処理場に運び込まれて一旦、貯蔵・定量供給ホッパ１０１に投じられる。
【００４０】
前記貯蔵・定量供給ホッパ１０１からは定期的に一定量の残渣が脱水機能を有する投入装置１０２に投入され、その投入装置１０２からドラムスクリーン型の高温加熱滅菌装置（以降、「ドラムスクリーン型の高温加熱滅菌装置」を「高温加熱乾燥炉」という）１０３へ投入される。
【００４１】
高温加熱乾燥炉１０３内に投入された残渣物は高温加熱滅菌されて炭化物２００Ｃに生成される。そして生成された炭化物２００Ｃは、炭化物定量供給機１０４に投入され、定量分だけ粉砕機１０６Ａを備えたミキサ１０６に投入される。
一方、高分子系ポリマ定量供給機１０５で軽量された一定量の高分子系ポリマもミキサ１０６に投入され、その投入された高分子系ポリマと、前記ミキサ１０６に投入され比較的大きな塊を含む炭化物がミキサ１０６内で混合される。
尚、前記比較的大きな塊の炭化物は、ミキサに備えられた前記粉砕機１０６Ａによって所定の大きさまで粉砕された後、ミキサ１０６から環境汚染防止薬剤２００として排出されて袋詰めされる。
【００４２】
前記高温加熱乾燥炉１０３からは排煙が排出されるが、その排煙は熱交換器１０７で排熱利用のために熱交換され、高温の熱エネルギが取り出されると共にブロワ１０７Ａから送られる新気によって一定温度まで下げられた排熱が更に熱交換集塵装置１０８に投入される。
【００４３】
熱交換集塵装置１０８に投入されたダストを含む排煙のダスト分の多くは熱交換集塵装置１０８の底部に落下し除去される。残った微細なダストを含む排煙は更に熱交換煙道１０９に導かれここにおいても熱交換が成される。そして熱交換されさらに降温した排煙は排気洗浄装置１１０に送られる。
【００４４】
排気洗浄装置１１０内では循環槽から汲み上げ、排気洗浄装置１１０内に散布される洗浄兼冷却水によって排気中に含まれる微細なダストが完全に除去され、冷却された排煙が再び熱交換集塵装置１０８のジャケット部１０８Ａに排気ブロワ１１２によって送り込まれる。
【００４５】
排煙は、前記排気洗浄装置１１０において既に冷却されている。排気洗浄装置１１０において脱臭は行われているものの、そのままでは大気に放出した際に万一匂いが周囲に残ってもいけないので排出した排気が大気の上方に逃げやすいように排気の温度を上げたい。そこで前記熱交換集塵機１０８では最終的に大気に排出される排気が該装置１０８を通過する中高温の排気によって熱をもらって昇温されるように構成されている。尚、図１において符号１１３は当該処理場のシステム全体を制御する制御盤を示す。
【００４６】
ここで、前述の動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）１２０ｃ、１２２ｃ、１２３を高温加熱して生成した炭化物に対するアクリル系水溶性高分子材料は３％〜５０％である。
アクリル系水溶性高分子材料の含有率が低過ぎると凝集作用が弱くなり、一方、アクリル系水溶性高分子材料の含有率が高すぎると、相対的に炭化物の含有量が減少して、吸着作用が弱くなるからである。
下表１に、「炭化物に含有するアクリル系水溶性高分子材料の含有率が汚染物質を吸着する、その吸着効果」を測定した実験結果を示す。

【００４７】
実験結果によれば、高温加熱して生成した炭化物に対するアクリル系水溶性高分子材料が３％〜５０％の含有率の領域において吸収性が良好であることが認められる。
【００４８】
また、図１における高温加熱乾燥炉１０３については、以下に説明するものが好適である。
すなわち、
図３において、全体を符号１０３で示す高温加熱乾燥炉は、図示の左側が投入側で、右側が排出側となっており、外側カバー１と、内側カバー２と、前記外側カバー１の軸方向の投入側端部を覆う投入側カバー３と、外側カバー１の軸方向の排出側カバー４、とで箱型に構成されている。
【００４９】
前記外側カバー１は通常の薄板鋼板で作られ、外側下部カバー１１と、外側上部投入側カバー１２と、外側上部排出側カバー１３、とで構成されている。
【００５０】
その外側下部カバー１１及び／又は外側上部投入側カバー１２には、乾燥処理されるべき廃棄物を投入するための投入口５が、図４に示すように、左方側面（図４では下方）に設けられている。
また、外側下部カバー１１の排出側カバー４近傍には、下流側、すなわち排出側カバー４から近い順に第１の排出口６と、第２の排出口７が形成されている。
【００５１】
一方、前記外側上部排出側カバー１３の長手方向の中央近傍には、乾燥用熱風の排出口となる排気口８が形成されている。
なお、図示しない乾燥用熱風の供給源は排出側カバー４の外部にあり、図示では明確に示していない排出側カバー４に設けた送風口から炉内に導入される。
【００５２】
前記外側下部カバー１１及び外側上部投入側カバー１２と、前記投入側カバー３は、中央が図示の左側中央に円形の孔Ｗａが設けられた第１の隔壁Ｗ１によって隔離されている。
【００５３】
第１の隔壁Ｗ１の中央で図示（図３及び図４）の左方の面には、前記円形の孔Ｗａを塞ぐように図示の左方に凸の、すなわち炉外に突出するような部分球状体の投入側鏡板１０が取付けられている。その投入側鏡板１０には、後述のスクリューシャフト３０の端部を挿通させるための挿通孔１０ａが形成されている。
一方、第１の隔壁Ｗ１の中央で図示の右方の面には、前記投入口５と連通し、後述の乾燥炉本体Ｆに連通する筒状体９の一端が支持されている。その筒状体９は筒状体９の途中で第２の隔壁Ｗ２を介して外側下部カバー１１及び外側上部投入側カバー１２に支持されている。
【００５４】
前記外側下部カバー１１及び外側上部排出側カバー１３と、前記排出側カバー４は、中央に大口径の円形の孔Ｗｂを設けた第３の隔壁Ｗ３によって隔離されている。
【００５５】
第３の隔壁Ｗ３の図３の右方の面には、前記円形の孔Ｗｂを塞ぐように図示の右方に凸の、すなわち炉外に突出するような部分球状体の排出側鏡板１５が取り付けられている。その投入側鏡板１５には、後述のスクリューシャフト３０の端部を挿通させるための挿通孔１５ａが形成されている。
【００５６】
ここで、前記内側カバー２は、耐熱を考慮してステンレス鋼板で作られ、内側下部投入側カバー２１と、内側下部排出側カバー２２と、内側上部投入側カバー２３と、内側上部排出側カバー２４、とで構成されている。
【００５７】
そして、前記第３の隔壁Ｗ３の中央の図示の左方の面には、内側下部排出側カバー２２及び内側上部排出側カバー２４の夫々の一端を同時に支持している。
また、内側下部排出側カバー２２及び内側上部排出側カバー２４の夫々の他端は第４の隔壁Ｗ４を介して外側下部カバー１１及び外側上部排出側カバー１３に支持されている。
【００５８】
同様に、内側下部投入側カバー２１及び内側上部投入側カバー２３の夫々の一端（排出側の端部）は前記第４の隔壁に隣接して設けられた第５の隔壁Ｗ５を介して外側下部カバー１１及び外側上部排出側カバー１３に支持され、内側下部排出側カバー２１及び内側上部排出側カバー２３の夫々の他端（投入側の端部）は前記第２の隔壁Ｗ２に隣接して設けられた第６の隔壁Ｗ６を介して外側下部カバー１１及び外側上部投入側カバー１２に支持されている。
【００５９】
また、前記第４の隔壁と第５の隔壁の間には隙間（δ）が設けてあり、内カバーの排出側（２１、２３）と投入側（２２、２４）の熱膨張を吸収するように構成されている。
【００６０】
図３及び図４において、符号Ｍは、図示しないギヤトレイン、又は図示しないプーリとベルトによって後述のスクリューシャフト３０を回転させるためのギヤードモータを示し、符号Ｂｉ、Ｂｏは夫々スクリューシャフト３０の投入側及び排出側の端部を軸支する軸受を示す。
【００６１】
次に図５〜図１０を参照して、投入口５から投入され乾燥処理されるべき廃棄物を回転しつつ撹拌しながら搬送するスクリューシャフト３０に関して説明する。
【００６２】
図５〜図７に示すように、当該のスクリューシャフト３０は、薄肉で中空のシャフト本体３１と、薄板で投入側が口径の小さな円形で、排出側が口径の大きな円形のテーパ状スクリュー羽根３２と、そのスクリュー羽根３２の投入側に隣接して設けられた投入側スクリュー３５と、スクリュー羽根３２の排出側に隣接して設けられた排出側スクリュー３６、とを有している。
【００６３】
スクリュー羽根３２と投入側スクリュー３５との境界部には投入側ガイド環状体３３が、スクリュー羽根３２と排出側スクリュー３６との境界部には排出側ガイド環状体３４が共にスクリュー羽根３２に系止されている。
【００６４】
スクリュー羽根３２の各螺旋の外周近傍には、周方向に同一のピッチ（例えば投入側の最も狭いピッチでは１２ｍｍ；隣り合うロッド間の隙間は２ｍｍ）で螺旋の各ピッチを貫通するように配置された多数の、例えば直径が１０ｍｍのロッド３７によって円錐柱の「籠」状に構成されている。（以下、本明細書では、多数のロッド３７で形成された「籠」状の部材は、「籠」と表記する。）
したがって、排出側の隣り合うロッド３７、３７間の隙間は、例えば４ｍｍ以上となっている。
そして、この円柱状の「籠」及びスクリュー羽根３２、シャフト本体３１、及び内側カバー２によって乾燥炉本体Ｆが形成されている。
【００６５】
ここで、乾燥炉本体Ｆで乾燥される有機物等は、３ｍｍ程度の径に造粒される。
３ｍｍ程度の径に造粒された被乾燥物は、隣り合うロッド３７、３７間の隙間が２ｍｍピッチでは、多数のロッドで形成される「籠」（請求項１〜４において処理筒、以降、処理筒を「籠」と略記する）Ｊから下方には脱落しない。
【００６６】
上述したように、本実施形態では、「籠」Ｊにテーパがついており、投入口（５）側の断面積よりも、排出孔（６）側の断面積の方が広くなっている。
ロッド３７間のピッチは、投入口（５）側の２ｍｍから徐々に拡大され、例えば、排出口（６）側は４ｍｍとなる。そのため、粒状有機物の粒径に比例して落下地点が軸方向に均一に分布する。
【００６７】
多数のロッド３７で構成される「籠」Ｊ下方に落下した粒状有機物は、多数のロッド３７で構成される「籠」Ｊよりも半径方向外方の領域に突出したスクリュー羽根３２の外周部分により、軸方向に掻き出されるように移動し、前記第２の排出口７から排出される。
【００６８】
薄肉で中空のシャフト本体３１の両端には、前述の軸受Ｂｉ、Ｂｏによって軸支される軸端部部材３１ｉ（投入側）、３１ｏ（排出側）が取り付けられ、その軸端部部材３１ｉ、３１ｏの中心には、シャフト本体３１を冷却するための冷却流体（冷却空気、又は冷却水）の流入・排出孔３１ａ、３１ｂが中空のシャフト本体３１に連通するように穿孔されている。
そして、冷却流体が図示のように冷却空気の場合には、シャフト本体３１に数箇所のエア噴出口３１ｃが設けてある。
【００６９】
スクリューシャフト３０の排出側端部３１ｏの軸受Ｂｏは、回転のみを支持して、スクリューシャフト３０の軸方向については移動自在に構成すると共に、熱膨張によるシャフトの軸方向の伸びを吸収する様に構成してある。
一方、スクリューシャフト３０の投入側端部３１ｉの軸受Ｂｉは、回転及び軸方向の双方を支持する様に構成してある。
スクリューシャフト３０の投入側端部３１ｉについても、軸方向へ移動自在に構成すると、シャフトが熱膨張で伸びると何れかの部材と干渉してしまう恐れがある。
従って、他の部材と干渉の恐れが無い排出側３１ｏについてのみ、熱膨張による伸びを許容しているのが好ましいのである。
【００７０】
図８は、図６のＺ矢印方向（軸方向）にスクリュー羽根３２の１ピッチ分を切り出して視た図であり、便宜上スクリュー羽根３２を平面に変位して示した変位図示である。
ここで、図６は斜め手前が排出側で、反対側が投入側であり、乾燥炉を稼動させる場合、即ちスクリューシャフト３０が回転する場合は、スクリューシャフト３０の回転方向はＲ矢印方向である。
したがって、乾燥処理される廃棄物の流れは、図６のＶ矢印方向（斜め手前側に向かって来る）で、乾燥のための熱風の流れはＶと反対のＺ矢印方向である。
【００７１】
図７は、図６同様スクリューシャフト３０の斜視図であるが、図７と反対に、斜め手前が投入側で、反対側が排出側として示している。したがって、廃棄物の流れＶ、熱風の流れＺ及び回転方向Ｒは共に図７とは反対向きとなっている。
【００７２】
図８をも参照して、スクリュー羽根３２の螺旋１ピッチ分には、図示の例では通風のために４箇所の開口部３２ａが形成されている。
【００７３】
本発明では、スクリュー羽根３２に設けた開口部３２ａにより、オイルバーナからの熱風の一部が投入口５方向へ直進し、残った熱風はスクリュー羽根３２に沿って旋回しつつ、乾燥炉の排出孔６、７側（バーナ側）から投入口５側まで、均一に加熱する。
すなわち、オイルバーナからの熱風の全てが湾曲して排気口８へ直接向かうことはなく、乾燥炉内が均一に加熱される。
【００７４】
スクリュー羽根３２において、上記開口部３２ａ以外でシャフト本体３１と外周部３２ｆを接続する４本のサポートアーム、所謂「スポーク」３２ｂには、図７に断面を示す整流部材３２ｃが溶接等の公知の手段で固着されている。
整流部材３２ｃの断面形状は、頂角が乾燥用熱風を供給する側を向いた三角形状である。
スポーク３２ｂと整流部材３２ｃとを別体としたのは、スクリュー羽根３２が捩れを伴う螺旋形状であり、スポーク３２ｂと整流部材３２ｃとを一体成形することが困難であるためである。しかし、部分的な簡易型を用いて別工程で簡易プレスを施すことにより、一体とすることも可能である。
【００７５】
そのようにスポーク３２ｂには、頂角が乾燥用熱風を供給する側を向いた三角形状の断面を有する清流板３２ｃが取り付けてあるために、スクリュー羽根の外周部３２ｆを十分な強度で支持することが出来る。
また、スポーク３２ｂが平坦であると、図示しないオイルバーナからの熱風がそのまま反射してオイルバーナ側に戻ってしまい、乾燥炉内の投入口５側に到達しない可能性がある。
これに対して、スポーク３２ｂの乾燥用熱風を供給する側の断面を３角形状に構成すれば、オイルバーナからの熱風が分流されて、スクリュー羽根３２の前記開口部３２ａに効率的に熱風が誘導される。
【００７６】
また、スクリュー羽根３２の外周近傍には、図８及び図１０に示すように、円柱突起３２ｅが６箇所、軸芯に平行に突設されている。
円柱突起３２ｅを設けないと、前記排出側のスクリュー（逆スクリュー）３６が排出口６よりも投入口５側の領域まで到達しているため、大きな塊は排出側のスクリュー（逆スクリュー）３６に押圧されて逆走して、排出口６まで到達出来ない。
したがって、上述したようにスクリュー羽根３２の外周近傍に、円柱突起３２ｅを設けることにより、大きな塊となった乾燥対象物（有機物等）が、スクリュー羽根３２の回転に伴い、乾燥炉Ｆの（多数のロッド３７で構成される「籠」Ｊ内の空間の）上方に持ち上げられて、下方に落下する。
大きな塊は落下の際の衝撃で破砕され、細かい粒となって、ロッド３７間から「籠」Ｊの下方へ脱落して、排出口６から排出される。
【００７７】
投入側スクリュー３５は、スクリュー羽根３２に対して同じ向きのスクリューとなっており、投入口５から投入された乾燥対象物（有機物等）を円滑にスクリュー羽根３２へ送り込む役を果たす。
投入側スクリュー３５には、投入口５側の端部（投入側鏡板８の内面）まで、バーナからの熱風が良好に循環するように、スクリュー羽根を多数の小孔「３５ａ」を有するパンチングメタルで構成することが好ましい（図７参照）。
【００７８】
また、前記投入側ガイド環状体３３の外周面には、軸方向に対して傾斜して配置されたガイド部材３３ａが形成されている。
ガイド部材３３ａを設けることにより、投入側ガイド環状体３３と内側下部投入側カバー２１とによって囲まれた円環状の空間Ｇに滞溜した粒状乾燥物を、第２の排出口７側に押出してやることが出来る。
換言すれば、比較的細かい粒状の乾燥対象物が円環状の空間Ｇに滞溜すると、乾燥炉Ｆの回転にブレーキがかかってしまうので、そうした事態を防止するために、ガイド部材３３ａが設けられているのである。
【００７９】
さらに、前記排出側ガイド環状体３４のテーパ状の内周面には、軸方向に捩れて傾斜するように配置されたガイド部材３４ａが形成されている。
このガイド部材３４ａは、第１の排出口６に向けて、大きな塊を誘導するためのガイド部材である。
大きな塊が、前述の円柱突起３２ｅにより持ち上げられて落下する際に、図３において、符号「Ｅ」で示す領域に来た場合には、ガイド部材３４ａにより第１の排出口６へ案内される。
【００８０】
再び図２において、上述したように、図示の実施形態では、動植物性残渣、いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５を高温加熱処理して炭化した後、係る炭化物２００Ｃを埋め立て処理等すること無く、凝集沈殿剤２００Ａ及び／又は土壌改良剤２００Ｂとして作用する環境汚染防止用薬剤２００を製造する。
換言すれば、動植物性残渣、いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５を、環境汚染防止用薬剤２００の原料として積極的に活用することにより、「生ゴミ」の循環型の再生利用を実現している。
【００８１】
そして、環境汚染防止用薬剤２００は凝集沈殿剤２００Ａとして作用するので、食品工場（例えば食肉センター１２０）や食品加工場（例えば魚介類等加工事業所１２１）等からの排水全般に対して投入すれば、具体的には、廃水処理槽１２０ｗ、１２１ｗに投入することにより、当該排水を浄化処理するのである。
また、図２では示されていないが、汚染物質が流出した河川や海等に環境汚染防止用薬剤２００を投入して、有害物質を沈殿させて、水質を浄化させることも出来る。
炭化物２００Ｃを微細粉末して、体積に対する炭化物の質量が大きくせしめ、凝集沈殿剤２００Ａを用いた場合における沈降速度を高速化したためである。さらに、微細粉末とすることにより、凝集沈殿剤２００Ａの単位体積当たりの表面積が増大し、吸着性が向上するので、大腸菌や重金属等の有害物質の吸着性も向上する。
【００８２】
また、環境汚染防止用薬剤２００は土壌改良剤としての作用を奏するので、環境汚染防止用薬剤２００を土壌改良剤２００Ｂとして、土壌汚染された農地１２４等へ混入して、係る土壌汚染による被害を解消している。
すなわち、土壌改良剤２００Ｂにより、有害物質（例えば過去に農地に撒いた除草剤の中に含まれていたダイオキシン類等の汚染物質）を封じ込めて、農作物内部に対する汚染物質の滞留や、飛散を防止し、以って、汚染の連鎖を食い止めているのである。
【００８３】
ここで、いわゆる「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃを高温加熱処理した後の炭化物２００Ｃは、体積に比べてその表面積が大きく、極めて良好な吸着作用を有するため、ダイオキシン等の汚染物質を吸着して、封じ込めるのである。
そして、土壌改良剤２００Ｂの原料である「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ）は無尽蔵に供給されるので、土壌改良剤２００Ｂの需要にも十分に応えることが出来て、しかも、（生ゴミであるため）購入コストは殆ど掛からない。
さらに、土壌改良剤２００Ｂの原料は、化学化合物ではなく炭化物２００Ｃであるため、農地の安全を損なわない。
【００８４】
これに加えて、土壌改良剤２００Ｂを構成する炭化物２００Ｃは有害物質を吸着する作用を奏するため、有害物質の溶出を制御すると共に、土壌を団粒化する作用を奏する。土壌が団粒化することにより、当該土壌における保水性、通気性、良質な土壌菌の繁殖性が向上する。
【００８５】
しかも、「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃを高温で加熱滅菌し炭化するため、生成した炭化物２００Ｃが時間の経過と共に腐敗をすることはなく、雑菌等を大量に繁殖させてしまうことも無いため、我々の生活環境を脅かす事も無い。
汚染された農地の改良等におけるランニングコストの軽減が図られる。
【００８６】
環境汚染防止用薬剤２００は、「生ゴミ」１２０ｃ、１２２ｃ、１２３、１２４ｃ、１２５（動植物性残渣）を主原料としている。従って、食品加工場１２１や酪農農家１２２においては、従来の動植物性残渣廃棄コストよりも低額なコストにて、環境汚染防止用薬剤２００を製造して、排水処理施設１２１ｗ、１２２ｗ等に使用することが出来る。その結果、食品加工場１２１や酪農農家１２２におけるランニングコストを減少することが可能となる。さらに、余剰の環境汚染防止用薬剤２００を販売して収益を上げれば、各種コストを更に軽減することが出来る。
【００８７】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１） 凝集沈殿剤及び／又は土壌改良剤としての作用を奏する環境汚染防止用薬剤を提供することが出来る。
（２） 動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）を高温加熱処理して炭化した後、係る炭化物を埋め立て処理等すること無く、環境汚染防止用薬剤の原料として積極的に活用することにより、動植物性残渣における循環型の再生利用を実現することが可能となる。
（３） 凝集沈殿剤としての作用を奏することにより、本発明の環境汚染防止用薬剤を食品工場（例えば食肉センター）や食品加工場（例えば魚介類等加工事業所）等からの排水全般（例えば廃水処理槽）に対して投入すれば、当該排水を容易に浄化処理することが出来る。
また、本発明の環境汚染防止用薬剤を汚染物質が流出した河川や海等に投入すれば、有害物質を沈殿させて、水質を浄化させることが出来る。
（４） さらに、土壌改良剤としての作用を奏する本発明の環境汚染防止用薬剤を汚染された農地等へ混入することにより、農地汚染による被害を食い止めることが可能となる。これに加えて、有害物質を吸着する作用を奏するため、有害物質の溶出を制御すると共に、土壌を団粒化する作用を奏する。土壌が団粒化することにより、当該土壌における保水性、通気性、良質な土壌菌の繁殖性が向上する。
（５） 土壌改良剤としての作用を奏する本発明の環境汚染防止用薬剤を汚染された農地等へ混入することにより、係る土壌改良剤は動植物性残渣を高温で加熱滅菌し炭化するため、生成した炭化物が時間の経過と共に腐敗をすることはなく、雑菌等を大量に繁殖させてしまうことも無いため、我々の生活環境を脅かす事も無く、汚染された農地の改良等におけるランニングコストの軽減が図られる。
（６） 前記炭化物を微細粉末とすることが可能であり、そのように構成すれば、体積に対する炭化物の質量が大きくなり、凝集沈殿剤として用いた場合に、沈降速度を早くすることが出来る。さらに、微細粉末とすることにより、単位体積当たりの表面積が増大し、吸着性が向上するので、大腸菌や重金属等の有害物質の吸着性も向上する。
（７） 本発明で提供される環境汚染防止用薬剤は土壌安定剤として利用することが出来る。そして、土壌安定材として使用すれば、軟弱地盤を団粒化して、軟弱地盤中の自由水を保持し、法面緑化の保水力を向上せしめることが出来る。それと共に、通気性を向上させて、微生物繁殖による膜質効果を得ることが出来る。
（８） 本発明で提供される環境汚染防止用薬剤は、動植物性残渣を主原料の一つとしてため、食品加工場や酪農農家においては、従来の動植物性残渣廃棄費用で本発明の環境汚染防止用薬剤を製造して、排水処理施設等に使用すれば良い。その結果、食品加工場や酪農農家におけるランニングコストの軽減を図ることが出来、余剰の環境汚染防止用薬剤を販売して収益を上げれば、本発明の環境汚染防止用薬剤を製造のコストを更に軽減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る環境汚染防止用薬剤の製造プラントの概要を示す製造フロー図。
【図２】本発明の実施形態に係る環境汚染防止用薬剤を用いた場合におけるリサイクルの概念を示す図。
【図３】ドラムスクリーン方降温加熱滅菌装置（乾燥炉）の全体を示す断面図。
【図４】図３に対する平面図。
【図５】本発明の実施形態におけるスクリューシャフトの側面図。
【図６】本発明の実施形態におけるスクリューシャフトの斜視図で排出側を手前側として表した図。
【図７】本発明の実施形態におけるスクリューシャフトの斜視図で投入側を手前側として表した図。
【図８】図７のＺ矢印方向（軸方向）にスクリュー羽根３２の１ピッチ分を切り出して視た図。
【図９】図８のＸ−Ｘ断面図。
【図１０】図８のＹ−Ｙ断面図。
【符号の説明】
１０１・・・貯蔵・定量供給ホッパ
１０２・・・投入装置
１０３・・・高温加熱滅菌装置／高温加熱乾燥炉
１０４・・・炭化物定量供給機
１０５・・・高分子系ポリマ定量供給機
１０６・・・混合機
１０６Ａ・・・粉砕機
１０７・・・熱交換器
１０８・・・熱交換集塵装置
１０９・・・熱交換煙道
１１０・・・排気洗浄装置
１１１・・・循環槽
１１２・・・排気ブロワ

Claims (5)

1. 動植物性残渣を高温加熱して生成した炭化物と、アクリル系水溶性高分子材料との混合物であり、粉体状に構成されていることを特徴とする環境汚染防止用薬剤。
2. 前記アクリル系水溶性高分子材料は、イオン性水溶性モノマーの重合体であるか、或いは、イオン性水溶性モノマーと非イオン性水溶性モノマーの共重体である請求項１の環境汚染防止用薬剤。
3. アクリル系水溶性高分子材料の添加量は、動植物性残渣を高温加熱して生成した炭化物の１％〜５０％である請求項１、２の何れかの環境汚染防止用薬剤。
4. 請求項１〜３の何れかの環境汚染防止用薬剤を製造する方法において、高温加熱乾燥炉により動植物性残渣を高温加熱して炭化する工程と、該炭化する工程により生成された炭化物とアクリル系水溶性高分子材料とを混合する工程と、該混合する工程で生じた混合物を破砕して粉体とせしめる破砕工程、とを有していることを特徴とする環境汚染防止用薬剤の製造方法。
5. 請求項１〜３の何れかの環境汚染防止用薬剤を製造する方法において、高温加熱乾燥炉により動植物性残渣を高温加熱して炭化する工程と、該炭化する工程により生成された炭化物を破砕して粉体とせしめる破砕工程と、粉体状の炭化物と粉体状のアクリル系水溶性高分子材料とを混合する混合工程、とを有していることを特徴とする環境汚染防止用薬剤の製造方法。

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