JP2005195186A - 加熱処理機及び加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭い設置スペースでも設置することができると共に、製造コストを可及的に廉価にすることができる加熱処理機及び加熱処理装置を提供する。
【解決手段】筐体１０の底部であって背面側の隅部は、鉄製の仕切り部材４１で仕切ることによってトンネル状の燃焼ガス導入室４０が形成してある。燃焼ガス導入室４０の上方には、筐体１０の横寸法より少し短い長さ寸法になした複数の鉄製の円筒状の加熱管２０，２０，…が、縦方向へ所定の距離を隔てて配設してある。筐体１０の他側面に配置した接続筒２１，２１，…の内端には、加熱管２０，２０，…の外径と同じ内径の支持リング２４，２４，…が、接続筒２１，２１，…の中心軸と同軸上に連結固定してあり、該支持リング２４，２４，…内に前記加熱管２０，２０，…の他端部がそれぞれ遊嵌してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、家畜糞尿、飲食店で生じる廃棄物、及び飲食品製造工程で生じる廃棄物等、水分含量が高い有機廃棄物を加熱して処理する加熱処理機、及び該加熱処理機を備える加熱処理装置に関する。

家畜糞尿、食物屑、食品製造工程で生じる廃棄物等、水分含量が高い有機廃棄物は、そのままでは廃棄することが困難であるため、当該有機廃棄物を適宜の水分含量になるまで乾燥させた後に発酵させ、肥料として処理するか、又は前記有機廃棄物を予備乾燥させた後に焼却し、炭化物（灰）として処理していた。

このような高含水有機廃棄物（以後、被処理物ともいう）を加熱して乾燥する加熱処理機として、後述する特許文献１には、次のようなものが開示されている。即ち、被処理物が投入される横長直方体状の乾燥室に２本の中空軸が、乾燥室の幅方向へ距離を隔てて回転可能に配設してあり、両中空軸の両端は乾燥室を貫通させて外へ突出させてある。両中空軸の乾燥室内の部分の外周面にはそれぞれ、螺旋状のスクリューブレードが固着してあり、中空軸と共にスクリューブレードが回転することによって、乾燥室の一側近傍上から乾燥室内に投入された被処理物を撹拌すると共に乾燥室の他端側へ移送するようになっている。両中空軸のスクリューブレードが固着してある部分の近傍には、複数の孔が開設してあり、両中空軸の一端から供給された高温の燃焼ガスが前記各孔から吐出される。そして、被処理物は、スクリューブレードによって撹拌・移送される間に、中空軸との接触によって、及び前記各孔から吐出される燃焼ガスによって乾燥され、乾燥室の他側近傍下から排出される。

また、高含水有機廃棄物を加熱して炭化する加熱処理機として、後述する特許文献２には、次のようなものが開示されている。即ち、加熱処理機は予備乾燥器を備えており、該予備乾燥器内へベルトコンベアによって被処理物を投入する一方、バーナから予備乾燥器内へ燃焼ガスを供給して前記被処理物を予備乾燥させる。予備乾燥された被処理物はベルトコンベアによって燃焼器へ搬送され、該ベルトコンベアから燃焼器内へ投入される。燃焼器には補助バーナが設けてあり、該補助バーナによって燃焼ガス導入室内に投入された被処理物に点火自燃させ、被処理物を灰化させる。また、燃焼器の頂部には脱臭バーナが設けてあり、予備乾燥器と燃焼器との間には排気管が架設してある。そして、排気管によって燃焼ガス導入室内へ導入された臭気ガス及び被処理物の燃焼によって生じた臭気ガスは脱臭バーナに導かれ、そこで燃焼・脱臭される。

特開２００３−２８７３７１号公報 特開平５−１６４３１４号公報

しかしながら、このような従来の加熱処理機の内の前者のものにあっては、中空軸内に高温の燃焼ガスを供給するため、耐熱性が高い材料で中空軸を構成しなければならず、そのような耐熱性を有する材料は高価であるので、加熱処理機の製造コストが高騰する。また、後者の加熱処理機にあっては、予備乾燥器及び燃焼器を備えるため、設備規模が大きく、加熱処理機の製造コストが高いのに加え、広い設置スペースを要するという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、狭い設置スペースでも設置することができると共に、製造コストを可及的に廉価にすることができる加熱処理機、及び該加熱処理機を備える加熱処理装置を提供する。

請求項１記載の本発明は、筐体と、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管と、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベアと、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段と、燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段とを備える加熱処理機において、前記筐体内を仕切り部材で仕切ってなり、前記熱供給手段から燃焼ガスが導入される燃焼ガス導入室が設けてあり、この燃焼ガス導入室には、その内部に導入された燃焼ガスを筐体内へ排出する排出口が設けてあることを特徴とする。

請求項２記載の本発明は、前記仕切り部材は、交換可能に筐体内に設けてあることを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、前記加熱管の一端側は前記筐体に固定してあり、前記加熱管の他端側は筐体に固定した支持部材によって遊動状態に支持してあることを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、前記加熱管に、被処理物の加熱によって生じるガスを還流させる還流管の一端が連結してあり、この還流管の他端は前記燃焼ガス導入室に連結してあることを特徴とする。

請求項５記載の本発明は、前記燃焼ガス導入室の還流管連結位置より排出口側に、燃焼ガス導入室に導入された燃焼ガスによって加熱され、前記還流管によって還流された前記ガスを燃焼させる燃焼用部材が挿嵌してあることを特徴とする。

請求項６記載の本発明は、前記還流管の中途部分は筐体外に配してあり、この中途部分に還流管に伝導した熱を放出させる放熱部材が取り付けてあり、還流管の放熱部材の取り付け位置より燃焼ガス導入室側に、還流管内に生じたドレインを排出するためのバルブが設けてあることを特徴とする。

請求項７記載の本発明は、前記スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードの、スクリューコンベアの中心軸と平行をなす適宜寸法の線分と交差する部分に、当該部分を貫通する貫通孔が開設してあることを特徴とする。

請求項８記載の本発明は、前記線分はスクリューコンベアの軸長方向の寸法と略同じであり、前記中心軸周りの複数の線分に応じてそれぞれ複数の開設孔を開設することによって複数の貫通孔列が形成してあり、一の貫通孔列が加熱管内の被処理物の内部に位置する場合、他の貫通孔列が前記被処理物の外部に位置するようにしてあることを特徴とする。

請求項９記載の本発明は、前記スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードに、スクリューコンベアの回転によって加熱管内の被処理物を細粒化する羽根部が、スクリューコンベアの中心軸に対して直交する軸と交わるように架設してあることを特徴とする。

請求項１０記載の本発明は、複数の加熱管が縦方向へ適宜の距離を隔てて配置してあり、相隣る加熱管の間は被処理物を受け渡すべく連通路で連通させてあり、前記燃焼ガス導入室は各加熱管の下方に配設してあり、前記筐体内に、燃焼ガス導入室の排出口から排出された燃焼ガスの縦方向への移動を邪魔する邪魔部材が配設してあることを特徴とする。

請求項１１記載の本発明は、筐体、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベア、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段、及び、燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段を具備する加熱処理機と、この加熱処理機へ被処理物を移送する第１移送手段と、前記加熱処理機によって処理された処理物を加熱処理機から移送する第２移送手段とを備える加熱処理装置において、請求項１から１０のいずれかに記載の加熱処理機と、投入物を混合する混合機とを備え、前記第１移送手段は、前記混合機によって混合された混合物を被処理物として前記加熱処理機へ移送するようにしてあり、前記第２移送手段は、前記加熱処理機によって加熱処理された処理物を前記混合機へ移送するようにしてあることを特徴とする。

請求項１記載の本発明では、筐体と、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管と、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベアと、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段と、燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段とを備える加熱処理機において、前記筐体内を仕切り部材で仕切ってなり、前記熱供給手段から燃焼ガスが導入される燃焼ガス導入室が設けてあり、この燃焼ガス導入室には、その内部に導入された燃焼ガスを筐体内へ排出する排出口が設けてあるため、燃焼ガスの１０００℃を超える高温部分が筐体内部の燃焼ガス導入室以外の領域に拡散することが防止される。これによって、加熱管の材料として、耐熱性が比較的低い廉価な材料を使用することができ、加熱処理機の製造コストを低減することができる。

請求項２記載の本発明では、仕切り部材は、交換可能に筐体内に設けてあるため、仕切り部材の材料として、耐熱性が比較的低い廉価な材料を使用することができ、加熱処理機の製造コストを更に低減することができる。なお、そのような材料を用いた仕切り部材を用いた場合、仕切り部材が廉価であるため、仕切り部材の交換による加熱処理機の維持費の上昇を可及的に抑制することができる。

請求項３記載の本発明では、加熱管の一端側は筐体に固定してあり、加熱管の他端側は筐体に固定した支持部材によって遊動状態に支持してあるため、加熱管の熱膨張を加熱管の他端側で吸収することができる。従って、加熱管の材料として耐熱性が比較的低い廉価な材料を使用した場合であっても、加熱管の膨張による破損等が回避され、安全性が高い。

請求項４記載の本発明では、加熱管に、被処理物の加熱によって生じるガスを還流させる還流管の一端が連結してあり、この還流管の他端は燃焼ガス導入室に連結してあるため、還流されたガスに含まれる悪臭成分は燃焼ガス導入室内で燃焼分解され無臭化される。

請求項５記載の本発明では、燃焼ガス導入室の還流管連結位置より排出口側に、燃焼ガス導入室に導入された燃焼ガスによって加熱され、還流管によって還流されたガスを燃焼させる燃焼用部材が挿嵌してあるため、燃焼用部材は燃焼ガス導入室の他の雰囲気温度を超える温度まで昇温され、これによって、燃焼ガス導入室に還流されたガスに含まれる悪臭成分は可及的に燃焼分解される。

請求項６記載の本発明では、還流管の中途部分は筐体外に配してあり、この中途部分に還流管に伝導した熱を放出させる放熱部材が取り付けてあり、還流管の放熱部材の取り付け位置より燃焼ガス導入室側に、還流管内に生じたドレインを排出するためのバルブが設けてあるため、被処理物から多量の水蒸気を含むガスが生じた場合であっても、外気で風冷された還流管との接触、及び放熱部材によって放熱された還流管との接触によって前記水蒸気はドレインとして分離除去される。これによって、高温の燃焼ガス導入室内へ水蒸気が流入されることが防止され、燃焼ガス導入室の劣化が抑制されるのに加え、安全性が向上する。

請求項７記載の本発明では、スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードの、スクリューコンベアの中心軸と平行をなす適宜寸法の線分と交差する部分に、当該部分を貫通する貫通孔が開設してあるため、かかる貫通孔が加熱管の被処理物の内にあるとき、貫通孔を介して、嵩高が高い部分から嵩高が低い部分へ被処理物が移動し、嵩高の均一化を図ることができる。

請求項８記載の本発明では、前述した線分はスクリューコンベアの軸長方向の寸法と略同じであり、前記中心軸周りの複数の線分に応じてそれぞれ複数の開設孔を開設することによって複数の貫通孔列が形成してあり、一の貫通孔列が加熱管内の被処理物の内部に位置する場合、他の貫通孔列が前記被処理物の外部に位置するようにしてあるため、被処理物の加熱によって生じたガスは、スクリューコンベアと加熱管の内面との間隙に加えて、被処理物の外部に位置する貫通孔列を通じて還流管内へ流入することができ、水蒸気を含む前記ガスを加熱管から効率的に排除することができる。

請求項９記載の本発明では、スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードに、スクリューコンベアの回転によって加熱管内の被処理物を細粒化する羽根部が、スクリューコンベアの中心軸に対して直交する軸と交わるように架設してあるため、該羽根部によって被処理物が細粒化され、水分含量が多い被処理物であっても、団子状態の処理物が形成されることが防止され、所要状態の処理物を得ることができる。

請求項１０記載の本発明は、複数の加熱管が縦方向へ適宜の距離を隔てて配置してあり、相隣る加熱管の間は被処理物を受け渡すべく連通路で連通させてあり、前記燃焼ガス導入室は各加熱管の下方に配設してあり、前記筐体内に、燃焼ガス導入室の排出口から排出された燃焼ガスの縦方向への移動を邪魔する邪魔部材が配設してあるため、被処理物の加熱経路の距離が長くても、設置スペースを狭くすることができると共に、水分含量が多い被処理物であっても、所要水分含量の処理物に加熱処理することができるのに加え、燃焼ガス導入室から排出された燃焼ガスの熱利用率が高く、被処理物の加熱処理に要するコストを低減することができる。

請求項１１記載の本発明は、筐体、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベア、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段、及び、燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段を具備する加熱処理機と、この加熱処理機へ被処理物を移送する第１移送手段と、前記加熱処理機によって処理された処理物を加熱処理機から移送する第２移送手段とを備える加熱処理装置において、請求項１から１０のいずれかに記載の加熱処理機と、投入物を混合する混合機とを備え、前記第１移送手段は、前記混合機によって混合された混合物を被処理物として前記加熱処理機へ移送するようにしてあり、前記第２移送手段は、前記加熱処理機によって加熱処理された処理物を前記混合機へ移送するようにしてあるため、混合機で、加熱処理機から得られる処理物と、水分含量が非常に高い被処理物とを混合させ、適宜の水分含量に調整した混合物を被処理物として加熱処理機に投入することができる。これによって、焼酎滓のように水分含量が非常に高いものでも効率的に加熱処理することができる。

本発明に係る加熱処理機は、筐体と、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管と、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベアと、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段と、バーナといった燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段とを備え、筐体内を仕切り部材で仕切ってなり、前記熱供給手段から燃焼ガスが導入される燃焼ガス導入室が設けてあり、この燃焼ガス導入室には、その内部に導入された燃焼ガスを筐体内へ排出する排出口が設けてある。そして、燃焼ガス導入室内に燃焼ガスを導入し、適宜温度の燃焼ガスを燃焼ガス導入室の排出口から筐体内へ排出する。この燃焼ガス導入室は、例えばトンネル形にすることができ、燃焼ガス導入室の構築に要するコストを可及的に低減することができる。

前述した仕切り部材は、交換可能に筐体内に設けてある。

一方、加熱管の一端側は前記筐体に固定してあり、加熱管の他端側は筐体に固定した支持部材によって遊動状態に支持してあり、これによって、熱による加熱管の膨張を吸収する。

また、加熱管に、被処理物の加熱によって生じるガスを還流させる還流管の一端が連結してあり、この還流管の他端は前記燃焼ガス導入室に連結してあり、還流されたガスを燃焼ガス導入室内で燃焼分解する。

更に、燃焼ガス導入室の還流管連結位置より排出口側に、燃焼ガス導入室に導入された燃焼ガスによって加熱され、前記還流管によって還流された前記ガスを燃焼させる燃焼用部材が挿嵌してあり、該燃焼用部材によって、還流されたガスを更に燃焼分解する。

ところで、還流管の中途部分は筐体外に配してあり、この中途部分に還流管に伝導した熱を放出させる放熱部材が取り付けてあり、還流管の放熱部材の取り付け位置より燃焼ガス導入室側に、還流管内に生じたドレインを排出するためのバルブが設けてある。

一方、スクリューコンベアに具備された螺旋羽根たるスクリューブレードの、スクリューコンベアの中心軸と平行をなす適宜寸法の線分と交差する部分に、当該部分を貫通する貫通孔が開設してあり、これによって加熱管内の被処理物の嵩高を均一化させる。

また、この線分はスクリューコンベアの軸長方向の寸法と略同じであり、スクリューコンベアの中心軸周りの複数の線分に応じてそれぞれ複数の開設孔を開設することによって複数の貫通孔列が形成してあり、一の貫通孔列が加熱管に投入された被処理物の内部に位置する場合、他の貫通孔列が前記被処理物の外部に位置するようにしてある。このように被処理物の外部に位置する貫通孔列を通じて、被処理物から発生したガスが排除される。

また、スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードに、スクリューコンベアの回転によって加熱管内の被処理物を微細化する羽根部が、スクリューコンベアの中心軸に対して直交する軸と交わるように架設してある。

一方、複数の加熱管が縦方向へ適宜の距離を隔てて配置してあり、相隣る加熱管の間は被処理物を受け渡すべく連通路で連通させてあり、燃焼ガス導入室は各加熱管の下方に配設してあり、筐体内に、燃焼ガス導入室の排出口から排出された燃焼ガスの縦方向への移動を邪魔する邪魔部材が配設してある。

一方、本発明に係る加熱処理装置は、上述したいずれかの加熱処理機と、この加熱処理機へ被処理物を移送する第１移送手段と、前記加熱処理機によって処理された処理物を加熱処理機から移送する第２移送手段と、投入物を混合する混合機とを備え、前記第１移送手段は、前記混合機によって混合された混合物を被処理物として前記加熱処理機へ移送するようにしてあり、前記第２移送手段は、前記加熱処理機によって加熱処理された処理物を前記混合機へ移送するようにしてある。なお、加熱処理機には、第２移送手段とは別に、処理物を排出ための移送手段を設けておくとよい。これによって、加熱処理装置から処理物を容易に搬出することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明に係る加熱処理機を示す正断面図、図２は、図１に示した加熱処理機の側断面図であり、両図中、１０は鉄板を用いて横長直方体殻形に形成した筐体である。図１及び図２に示した如く、筐体１０の内底面には、耐熱セメントを適宜の厚さで塗布してなる耐熱層１０ａが形成してあり、筐体１０の内底面以外の他の内面には、セラミックウール等の耐熱材を固着してなる耐熱層１０ｂ，１０ｂ，…がそれぞれ形成してある。耐熱層１０ａ及び耐熱層１０ｂ，１０ｂ，…によって、筐体１０の耐熱強度を向上させることができると共に、筐体１０の保温性が向上して加熱処理機のランニングコストを低減することができる。

筐体１０の底部であって背面側の隅部は、鉄製の仕切り部材４１で仕切ることによって、筐体１０の背面及び底面、並びに仕切り部材４１で囲まれてなるトンネル状の燃焼ガス導入室４０が、筐体１０の一側から他側近傍にわたって形成してある。前述した仕切り部材４１は、山型形であればよいが、図２に示した如く、側断面視が山型形の角部を面取りした多角形状にすることによって、仕切り部材４１の製造コストを低減することができる。

一方、トンネル状の仕切り部材を設けることによって燃焼ガス導入室４０を形成するようにしてもよい。

筐体１０の一側面の外側には、バーナ５０が前記燃焼ガス導入室４０に対向配置してあり、該バーナ５０の噴出口は、筐体１０の一側面を貫通して前記燃焼ガス導入室４０に連通する貫通孔に内嵌した導入管５１の外端に連結してある。このバーナ５０の噴出口から噴出された燃焼ガスは、導入管５１から燃焼ガス導入室４０内へ導入される。

このようにバーナ５０から燃焼ガスが筐体１０の燃焼ガス導入室４０内へ導入されるため、燃焼ガスの１０００℃以上といった高温部分が筐体１０内部の燃焼ガス導入室４０外の領域に拡散することが防止される。これによって、後述する筐体１０内の他の構造物の材料として、耐熱性が比較的低い廉価な材料を使用することができ、加熱処理機の製造コストを低減することができる。

一方、前述した仕切り部材４１は筐体１０内に着脱可能に固定してある。仕切り部材１０は、導入された燃焼ガスによって経時的に劣化するため、適宜の使用期間が経過する都度、仕切り部材４１を交換する。この場合であっても、仕切り部材４１は廉価な材料で形成することができるため、仕切り部材４１を複数回交換した場合であっても、筐体１０内の他の構造物を、耐熱性が高い高価な材料で構成した場合に比べて、総コストは低い。

燃焼ガス導入室４０内の出側近傍の部分には、例えば鉄線を燃焼ガス導入室４０の側断面の形状と同じ形状の網状に編んでなる燃焼触媒（燃焼用部材）４３が挿嵌してあり、燃焼ガス導入室４０の燃焼触媒４３より少し入側の位置には、後述する如く悪臭成分及び水蒸気を含有する排気を流入させる流入口４２，４２が開設してある。燃焼触媒４３は燃焼ガス導入室４０内に導入された高温の燃焼ガスによって加熱されるが、燃焼触媒４３は燃焼ガス導入室４０内に挿嵌してあるため、燃焼ガス導入室４０内の雰囲気温度を超える温度まで昇温する。そして、流入口４２，４２から燃焼ガス導入室４０内へ流入された排気中の悪臭成分は、燃焼ガス導入室４０内の雰囲気で燃焼分解されて脱臭された後、更に、燃焼触媒４３内を通過する間に、燃焼ガス導入室４０内の雰囲気温度を超える温度で略完全に燃焼分解されて脱臭される。

なお、燃焼触媒４３は、図１に示した形態以外に、１又は複数の薄い網状部材を燃焼ガス導入室４０に内嵌させてもよく、複数の通気孔を開設してなるセラミックス製の部材であってもよい。

燃焼ガス導入室４０の上方には、筐体１０の横寸法より少し短い長さ寸法になした複数（本実施例の場合は３本）の鉄製の円筒状の加熱管２０，２０，…が、縦方向へ所定の距離を隔てて配設してある。筐体１０の両側面であって各加熱管２０，２０，…に対向する部分には、各側面を貫通する孔がそれぞれ開設してあり、各孔には、加熱管２０，２０，…と同じ直径で短寸の接続筒２１，２１，…がそれぞれ内嵌してある。これら各接続筒２１，２１，…の外端には、有底円筒状の蓋部材２２，２２，…が溶接等によりそれぞれ連結固定してあり、また、筐体１０のバーナ５０が配置してある一側面に配置した接続筒２２，２２，…の内端には、前記加熱管２０，２０，…の一端が溶接等によりそれぞれ連結固定してある。

一方、筐体１０の他側面に配置した接続筒２１，２１，…の内端には、加熱管２０，２０，…の外径と同じ内径の支持リング２４，２４，…が、接続筒２１，２１，…の中心軸と同軸上に連結固定してあり、該支持リング２４，２４，…内に前記加熱管２０，２０，…の他端部がそれぞれ遊嵌してある。これによって、加熱管２０，２０，…を熱膨張が比較的大きい廉価な材料で構成した場合であっても、加熱管２０，２０，…はその他端部を支持リング２４，２４，…によって遊嵌状態に支持されているため、加熱管２０，２０，…の熱膨張を吸収することができる。従って、加熱管２０，２０，…に要する部品コストを可及的に低減することができる。

一方、各加熱管２０，２０，…は、全て同じ側が接続筒２１，２１，…に連結固定してあり、熱膨張による寸法変動は全て加熱管２０，２０，…の他端側で吸収するようにしてあるため、加熱管２０，２０，…の据付精度は維持される。

各加熱管２０，２０，…内には、回転軸３１，３１，…の外周面にそれぞれ螺旋状のスクリューブレード３２，３２，…を固着してなるスクリューコンベア３０，３０，…が、回転軸３１，３１，…を加熱管２０，２０，…の中心軸上に配置させ、回転軸３１，３１，…の両端部を蓋部材２２，２２，…から突出させる様態で配設してあり、回転軸３１，３１，…は各蓋部材２２，２２，…の外面に設けた軸受によって回転自在に支持されている。各回転軸３１，３１，…の筐体１０の一側面がわの端部にはスプロケット６１，６１，…がそれぞれ外嵌してあり、各スプロケット６１，６１，…には駆動モータ６０から回転駆動力が与えられるようになっている。

図１に示した加熱処理機では、筐体１０の一側面がわであって、上段の加熱管２０に連通する蓋部材２２の天井部には、高含水有機廃棄物たる被処理物Ｈを投入する投入口１１が設けてあり、筐体１０の他側面がわであって、下段の加熱管２０に連通する蓋部材２２の底部には、加熱処理された処理物Ｓを排出する排出口１２が設けてある。また、筐体１０の他側面がわであって、上段の加熱管２０に連通する蓋部材２２と、その下方にあり、中段の加熱管２０に連通する蓋部材２２との間は、連通路２３によって連通させてあり、筐体１０の一側面がわであって、中段の加熱管２０に連通する蓋部材２２と、その下方にあり、下段の加熱管２０に連通する蓋部材２２との間も、連通路２３によって連通させてある。

また、筐体１０の他側面がわであって、上段の加熱管２０に連通する蓋部材２２の天井部に開設した孔の周囲、及び、筐体１０の一側面がわであって、中段の加熱管２０に連通する蓋部材２２の天井部に開設した孔の周囲にはそれぞれ、被処理物Ｈの加熱によって生じ、悪臭成分及び水蒸気を含有する排気を還流させる還流管２７，２７の一端が連結してあり、両還流管２７，２７の他端は、前述した燃焼ガス導入室４０の流入口４２，４２の周囲に連結してある。また、両還流管２７，２７の中途部分は、筐体１０の外に延出してあり、この中途部分には放熱板２８（２８）がそれぞれ取り付けてある。また、還流管２７，２７の放熱板２８（２８）より下流側の位置には、ドレインを排出するためのドレイン用バルブ２９（２９）がそれぞれ取り付けてある。

ところで、前述したスクリューブレード３２には、それを貫通する複数の貫通孔３３，３３，…が、回転軸３１周りに互いに１８０度位置を異ならせて開設してある。かかる貫通孔３３，３３，…は上段がわのスクリューコンベア３０，３０，…に設けるが、図１に示した例では、上段及び中段のスクリューコンベア３０，３０のスクリューブレード３２，３２に貫通孔３３，３３，…を、回転軸３１，３１の軸周りに３６０度回動した領域を１ピッチとする全てのピッチでそれぞれ設けてある。なお、本発明はこれに限らず、上段から下段の適宜のスクリューコンベアに設けることができる。なお、相隣る貫通孔３３，３３の回転軸３１周りの角度は１８０度に限らず、１ピッチ内でいずれかの貫通孔が、加熱管２０に投入された被処理物Ｈの外に位置する角度であればよい。

被処理物Ｈは水分含量が高いため、被処理物Ｈの加熱処理中に発生する水蒸気を効率良く除去することが重要である。本発明に係る加熱処理機にあっては、前述したように、各ピッチ内でそれぞれいずれかの貫通孔３３，３３，…の列が、加熱管２０に投入された被処理物Ｈの外に位置するようにしてあるため、スクリューコンベア３０の長手方向の全領域で、水蒸気を含有する排気を通流させる通流路が、スクリューブレード３２を貫通する様態で形成され、該通流路内を通流した排気は、前述した還流管２７内へ流入する。これによって、スクリューブレード３２と加熱管２０の内周面との間隙を通流する通流路に加えて、列状の貫通孔３３，３３，…内を通流する通流路が形成されるため、被処理物Ｈから生じた水蒸気を効率良く除去することができる。

一方、かかる貫通孔３３，３３，…が被処理物Ｈ中に位置する場合、スクリューコンベア３０によって加熱管２０中を移送される被処理物Ｈが、貫通孔３３，３３，…を介して移送方向の前後へ移動することができるため、加熱管２０の長手方向における被処理物Ｈの嵩高を均一化することができる。

図１に示した加熱処理機にあっては、上段のスクリューコンベア３０及び中段のスクリューコンベア３０に設けた列状の貫通孔３３，３３，…、３３，３３，…は、排気を通流させる通流路を構成すると共に、被処理物Ｈの嵩高を均一にする作用を備える。一方、図１に示した如く、下段のスクリューコンベア３０にも、その長手方向の略中央位置まで貫通孔３３，３３，…が設けてあるが、該貫通孔３３，３３，…は、主に、被処理物Ｈの嵩高を均一にする作用を奏する。

一方、下段のスクリューコンベア３０のスクリューブレード３２には適宜のピッチを隔てて、加熱管２０の底部を移送される熱処理中の被処理物Ｈを加熱管２０の上へ撥ね上げて細粒化する短冊形の羽根部３４，３４，…が、スクリューブレード３２の相隣る山間に、羽根部３４，３４，…の短辺方向の軸が回転軸３１と直交する姿勢で架設してある。熱処理中の被処理物Ｈは、スクリューコンベア３０によって移送される間に団子状態になる場合があるが、かかる団子状態の被処理物Ｈは、羽根部３４，３４，…によって撥ね上げられて落下する間に細粒状に砕かれる。団子状態の被処理物Ｈは、中心部の熱処理が不十分になる場合、または、石状の硬塊になる場合があるが、本発明に係る熱処理機にあっては、羽根部３４，３４，…によって団子状態の被処理物Ｈを細粒化するため、かかる問題は回避される。

なお、本実施例では、下段のスクリューコンベア３０に羽根部３４，３４，…を架設した場合を示してあるが、本発明はこれに限らず、中段及び／又は上段のスクリューコンベア３０，３０に架設してもよい。また、スクリューブレード３２に羽根部３４，３４，…を架設する間隔、枚数、及び羽根部３４，３４，…の形状、姿勢等も適宜定めることができる。例えば、羽根部３４を、その短辺方向の軸が回転軸３１と直交する方向から適宜角度傾斜させてもよい。これによって、羽根部３４と加熱管２０の内周面との間で団子状態の被処理物Ｈをすり潰して細粒化する効果を得ることができる。

ところで、各加熱管２０，２０，…の両側には、燃焼ガス導入室４０の出側から吐出された燃焼ガスを徐々に上方へ導くべく、該燃焼ガスの上昇を邪魔する複数の長方形状の邪魔板４５，４５，…が、筐体１０の底面と略平行に、各加熱管２０，２０，…との間に適宜の間隙を隔てて筐体１０の前面又は背面に固定してあり、筐体１０の天井には、この邪魔板４５，４５，…によって導かれた燃焼ガスを外へ排出する排気管１５が設けてある。本実施例に係る熱処理機にあっては、下段の加熱管２０の両側に配設した邪魔板４５，４５は、筐体１０の他側内面から一側近傍まで延設してあり、中断の加熱管２０の両側に配設した邪魔板４５，４５は、筐体１０の一側内面から他側近傍まで延設してあり、上段の加熱管２０の両側に配設した邪魔板４５，４５は、筐体１０の他側内面から一側近傍まで延設してある。これによって、燃焼ガス導入室４０の出側から吐出された燃焼ガスは、筐体１０の底部側から天井側へ蛇行状に導かれるため、熱効率が高く、熱処理に要する燃料の消費量を低減することができる。

このような加熱処理機にあっては、燃焼ガス導入室内に設けた温度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、燃焼ガス導入室４０内の温度が設定温度を超えないようにバーナ５０の出力を制御すると共に、駆動モータ６０の回転駆動力及び各スプロケット６１，６１，…のギヤ比によって、各スクリューコンベア３０，３０，…の回転軸３１，３１，…を適宜の速度で回転させ、上段の蓋部材２２に設けた投入口１１から上段の加熱管２０内へ被処理物Ｈを順次投入する。この被処理物Ｈは当該加熱管２０内を、上段のスクリューコンベア３０によって、筐体１０の一側面がわから他側面がわへ移送されながら、加熱管２０との接触及び加熱管２０からの輻射によって徐々に加熱される。

加熱初期の被処理物Ｈは水分含量が多いため水蒸気の発生量も多いが、多量の水蒸気を含む排気は、加熱管２０の内面とスクリューブレード３２と間の間隙に加え、スクリューブレード３２に開設した列状の貫通孔３３，３３，…を介して還流管２７内へ流入し、放熱板２８による放熱によって生じたドレインはドレイン用バルブ２９から外へ排出され、悪臭成分を含む排気は、流入口４２から燃焼ガス導入室４０内へ還流され、そこで燃焼分解される。これによって、多量の水蒸気を加熱管２０から高効率で排除することができると共に、可及的に水分を除去した排気を還流させて、燃焼効率が低下することを防止することができる。また、貫通孔３３，３３，…によって、上段のスクリューコンベア３０の軸長方向における被処理物Ｈの嵩高が均一化される。

上段のスクリューコンベア３０によって、筐体１０の他側面がわへ移送された被処理物Ｈは、連通路２３を経て中段の蓋部材２２内に落下し、中段のスクリューコンベア３０によって中段の加熱管２０内を、筐体１０の他側面がわから一側面がわへ移送されながら更に加熱される。中段のスクリューコンベア３０のスクリューブレード３２にも、列状の貫通孔３３，３３，…が開設してあるため、前同様、水蒸気を含む排気を高効率で還流管２７内へ流入させることができると共に、中段のスクリューコンベア３０の軸長方向における被処理物Ｈの嵩高が均一化される。また、悪臭成分を含む排気は、流入口４２から燃焼ガス導入室４０内へ還流され、そこで燃焼分解される。

このように、悪臭成分を含む排気は、上段及び中段の加熱管２０，２０から還流管２７，２７を介して流入口４２，４２から燃焼ガス導入室４０内へ還流され、そこで燃焼分解されて無臭化されるが、前述した如く、燃焼ガス導入室４０内に燃焼触媒４３が挿嵌してあるため、該燃焼触媒４３を排気が通過する間に、それに含まれる悪臭成分は略完全に燃焼分解される。

中段のスクリューコンベア３０によって、筐体１０の一側面がわへ移送された被処理物Ｈは、連通路２３を経て下段の蓋部材２２内に落下し、下段のスクリューコンベア３０によって下段の加熱管２０内を、筐体１０の一側面がわから他側面がわへ移送されながら更に加熱され、処理物Ｓとして排出口１２から排出される。この下段のスクリューコンベア３０のスクリューブレード３２には、前述した如く、筐体１０の一側がわからスクリューコンベア３０の中途位置の部分に、前同様の列状の貫通孔３３，３３，…が開設してあり、これによって、熱処理中の被処理物Ｈの嵩高は下段のスクリューコンベア３０の軸長方向で均一化される。また、下段の加熱管２０内の熱処理中の被処理物Ｈは、前述した如く、下段のスクリューコンベア３０のスクリューブレード３２に架設した羽根部３４，３４，…によって、撥ね上げられて落下する間に細粒状に砕かれる。

このような加熱処理機では、駆動モータ６０を制御してスクリューコンベア３０，３０，…による被処理物Ｈの移送速度を調整し、及び／又はバーナ５０による燃焼ガス導入室４０の昇温温度を調整することによって、所要の乾燥度の処理物Ｓを得ることもでき、また、炭化させた処理物Ｓを得ることもできる。これによって、窒素（Ｎ）、燐酸（Ｐ）及びカリウム（Ｋ）を多く含む被処理物Ｈを加熱処理して、それらの成分をほとんど含まない処理物Ｓを得ることができる。このように窒素（Ｎ）、燐酸（Ｐ）及びカリウム（Ｋ）をほとんど含まない処理物Ｓにあっては、田畑を富栄養化させないため、田畑等に略無制限量で混入させることができる。

図３は、実施例２に係る加熱処理装置を示す側面図であり、図中、１は、図１及び図２に示した加熱処理機であり、２は、混合機である。なお、図中、図１及び図２に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。

図３に示した如く、混合機２は倒立三角屋根形状の本体２０１を備えており、本体２０１内の底部近傍には、回転軸の周面に複数の撹拌羽根を設けてなる２本の撹拌軸２０３，２０３が、本体２０１の長手方向へ互いに平行に配設してある。本体２０１の底部には、排出口２０２が設けてあり、本体２０１内の底部には、両撹拌軸２０３，２０３によって撹拌された撹拌物を前記排出口２０２へ移送するスクリューコンベア２０４が配設してある。

混合機２の排出口２０２の下方には、該排出口２０２から排出された混合物を加熱処理機１へ移送する第１移送コンベア３の一端部が配置してあり、該第１移送コンベア３の他端部は、加熱処理機１の投入口１１上に配置してある。第１移送コンベア３にはスクリューコンベア等の移送手段が配設してあり、第１移送コンベア３は、混合機２の排出口２０２から排出された混合物を移送手段によって加熱処理機１の投入口１１まで移送し、該投入口１１内へ投入するようになっている。

一方、前述した加熱処理機１の排出口１２の下方には、該排出口１２から排出された処理物を混合機２へ移送する第２移送コンベア４の一端が配置してあり、該第２移送コンベア４の他端は、混合機２の本体２０１上に配置してある。第２移送コンベア４にはスクリューコンベア等の移送手段が配設してあり、第２移送コンベア４は、加熱処理機１の排出口１２から排出された処理物を移送手段によって混合機２の本体２０１上まで移送し、該本体２０１内へ投入するようになっている。

なお、加熱処理機１には、第２移送コンベア４とは別に、処理物を排出するための他の移送コンベア（図示せず）を設けておくとよい。これによって、加熱処理装置から処理物を容易に搬出することができる。

このような加熱処理装置にあっては、加熱処理機１から得られる処理物と、水分含量が非常に高い被処理物とを混合機２で混合させ、適宜の水分含量に調整した混合物を被処理物として加熱処理機１に投入する。これによって、焼酎滓のように水分含量が非常に高いものでも効率的に加熱処理することができる。

本発明に係る加熱処理機を示す正断面図である。 図１に示した加熱処理機の側断面図である。 図３は、実施例２に係る加熱処理装置を示す側面図である。

符号の説明

１ 加熱処理機
２ 混合機
３ 第１移送コンベア
４ 第２移送コンベア
１０ 筐体
２０ 加熱管
２１ 接続筒
２４ 支持リング
２７ 還流管
３０ スクリューコンベア
４０ 燃焼ガス導入室
４１ 仕切り部材
４５ 邪魔板（邪魔部材）
５０ バーナ
Ｈ 被処理物
Ｓ 処理物

Claims (11)

1. 筐体と、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管と、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベアと、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段と、燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段とを備える加熱処理機において、
   前記筐体内を仕切り部材で仕切ってなり、前記熱供給手段から燃焼ガスが導入される燃焼ガス導入室が設けてあり、この燃焼ガス導入室には、その内部に導入された燃焼ガスを筐体内へ排出する排出口が設けてあることを特徴とする加熱処理機。
2. 前記仕切り部材は、交換可能に筐体内に設けてある請求項１記載の加熱処理機。
3. 前記加熱管の一端側は前記筐体に固定してあり、前記加熱管の他端側は筐体に固定した支持部材によって遊動状態に支持してある請求項１又は２記載の加熱処理機。
4. 前記加熱管に、被処理物の加熱によって生じるガスを還流させる還流管の一端が連結してあり、この還流管の他端は前記燃焼ガス導入室に連結してある請求項１から３のいずれかに記載の加熱処理機。
5. 前記燃焼ガス導入室の還流管連結位置より排出口側に、燃焼ガス導入室に導入された燃焼ガスによって加熱され、前記還流管によって還流された前記ガスを燃焼させる燃焼用部材が挿嵌してある請求項４記載の加熱処理機。
6. 前記還流管の中途部分は筐体外に配してあり、この中途部分に還流管に伝導した熱を放出させる放熱部材が取り付けてあり、還流管の放熱部材の取り付け位置より燃焼ガス導入室側に、還流管内に生じたドレインを排出するためのバルブが設けてある請求項５記載の加熱処理機。
7. 前記スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードの、スクリューコンベアの中心軸と平行をなす適宜寸法の線分と交差する部分に、当該部分を貫通する貫通孔が開設してある請求項１から６のいずれかに記載の加熱処理機。
8. 前記線分はスクリューコンベアの軸長方向の寸法と略同じであり、前記中心軸周りの複数の線分に応じてそれぞれ複数の開設孔を開設することによって複数の貫通孔列が形成してあり、一の貫通孔列が加熱管内の被処理物の内部に位置する場合、他の貫通孔列が前記被処理物の外部に位置するようにしてある請求項７記載の加熱処理機。
9. 前記スクリューコンベアに具備されたスクリューブレードに、スクリューコンベアの回転によって加熱管内の被処理物を細粒化する羽根部が、スクリューコンベアの中心軸に対して直交する軸と交わるように架設してある請求項１から８のいずれかに記載の加熱処理機。
10. 複数の加熱管が縦方向へ適宜の距離を隔てて配置してあり、相隣る加熱管の間は被処理物を受け渡すべく連通路で連通させてあり、前記燃焼ガス導入室は各加熱管の下方に配設してあり、前記筐体内に、燃焼ガス導入室の排出口から排出された燃焼ガスの縦方向への移動を邪魔する邪魔部材が配設してある請求項１から９のいずれかに記載の加熱処理機。
11. 筐体、この筐体内に横設してあり、投入された被処理物を加熱する加熱管、加熱管内に挿入してあり前記被処理物を加熱管の一端側から他端側へ移送するスクリューコンベア、スクリューコンベアを回転駆動する回転駆動手段、及び、燃焼ガスを噴射して前記加熱管に熱を供給する熱供給手段を具備する加熱処理機と、この加熱処理機へ被処理物を移送する第１移送手段と、前記加熱処理機によって処理された処理物を加熱処理機から移送する第２移送手段とを備える加熱処理装置において、
    請求項１から１０のいずれかに記載の加熱処理機と、投入物を混合する混合機とを備え、前記第１移送手段は、前記混合機によって混合された混合物を被処理物として前記加熱処理機へ移送するようにしてあり、前記第２移送手段は、前記加熱処理機によって加熱処理された処理物を前記混合機へ移送するようにしてあることを特徴とする加熱処理装置。

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