JP2010203675A - 被処理物の乾燥減容装置及び被処理物の乾燥減容方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトであり、しかも泥状の被処理物を効率的に乾燥し、減容することができるようにした被処理物の乾燥減容装置を提供する。
【解決手段】本被処理物の乾燥減容装置は、被処理物の投入口１６と乾燥ケーキの排出口１７とが設けられているハウジング１０内に、周方向に回転する駆動軸２０が水平方向に架設され、該駆動軸２０に加熱撹拌手段３０が固定されている。前記各加熱撹拌手段３０は、Ｖ字状ないしＬ字状の切欠部３１ａと前記駆動軸２０を貫通させる切欠穴３１ｂとを形成した一対のディスクプレート３１，３１と、前記切欠部同士３１ａ，３１ａを対向させた一対のディスクプレート３１，３１の周縁間に設けられた帯状のサイドプレート３２とを備え、一対のディスクプレート３１，３１と帯状のサイドプレート３２と駆動軸２０との間に、スチームＳが噴射され、かつ、ドレインが排出される閉鎖空間３４を設けたものとされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄された生ごみ、食品残渣、脱水汚泥、水分を含んだ紛体、ポリエチレン、シリカゲル、石炭、酸化鉄、医薬品原末、ＡＢＳその他の被処理物を乾燥させて減容するための被処理物の乾燥減容装置及び被処理物の乾燥減容方法に関し、詳しくは、被処理物を加熱しながら撹拌する加熱撹拌手段が備えられている被処理物の乾燥減容装置及び被処理物の乾燥減容方法に関する。

食品残渣や脱水汚泥など廃棄物を乾燥させて減容するための廃棄物の乾留減容装置が特許文献１に開示されている。この廃棄物の乾留減容装置は、熱風により廃棄物を予め過熱して乾燥処理する第１、第２乾燥器、廃棄物を予め破砕処理して粒状化する破砕機、そして過熱蒸気により廃棄物を過熱して乾留減容させる乾留減容器など備えている。

また、本出願人は、被処理物の乾燥減容装置に係る発明について特許出願し、この発明は特許文献２に記載されたように特許された。この被処理物の乾燥減容装置は、スチームが供給されるループ状のパイプの両側面を２枚一組のプレートによって挟んだ加熱撹拌手段をハウジング内に複数備えたものであり、この加熱撹拌手段には、被処理物を入れ込んだ状態として撹拌するための凹陥部が設けられている。凹陥部を設けるため、ループ状のパイプは、直線状のパイプと円弧状のパイプとの間にＶ字形のエルボを接続したものとされ、それぞれ周方向に熔接されている。そして、ループ状のパイプとプレートとも環状に熔接されている。

国際公開第ＷＯ０１／５１５８７Ａ１号パンフレット 特許第４１４１４８３号公報

特許文献１に開示された廃棄物の乾留減容装置は、第１、第２乾燥器など多数の装置が組み合わされるため、装置が大型化し、広い設置スペースが必要であるだけでなく、建設費も上昇する。さらに、この廃棄物の乾留減容装置は、廃棄物が複数の段階を経て乾燥されるため、生産性がよいとはいえない。

また、特許文献２に記載された被処理物の乾燥減容装置は、加熱撹拌手段がループ状のパイプとプレートとを周方向と環状とに熔接したものとされているため、十字状に、すなわち交差する状態に熔接される部位がある。しかし、溶接は交差しないほうがよい場合がある。また、加熱撹拌手段のループ状のパイプの外周は、被処理物に接触するが、ループ状のパイプが撓曲していることから、被処理物の材質によっては、腐食してしまい、クラックが生じ、ループ状のパイプ内のスチームが漏出することもある。

そこで、本発明は、コンパクトであり、しかも被処理物を効率的に乾燥し、減容することができるようにするとともに、十字に熔接される部位がなく、被処理物に接触しても腐食することがないようにした被処理物の乾燥減容装置及び被処理物の乾燥減容方法を提供することを課題とする。

本発明に係る被処理物の乾燥減容装置は、被処理物の投入口と乾燥ケーキの排出口とが設けられているハウジング内に、水平方向に架設されて周方向に回転する駆動軸と、該駆動軸の回転に連動する複数の加熱撹拌手段とを備えた被処理物の乾燥減容装置であって、前記各加熱撹拌手段は、Ｖ字状ないしＬ字状の切欠部と前記駆動軸を貫通させる切欠穴とを形成した一対のディスクプレートと、前記切欠部同士を対向させた一対のディスクプレートの周縁間に設けられた帯状のサイドプレートとを備え、一対のディスクプレートとサイドプレートと駆動軸との間に、スチームが噴射され、かつ、ドレインが排出される閉鎖空間を設けたものであることを特徴としている。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、投入口からハウジング内に投入された被処理物は、加熱撹拌手段によって加熱され、水分が蒸発することにより、乾燥し、減容した粉状の乾燥ケーキとなって排出口から排出される。加熱撹拌手段は、Ｖ字状ないしＬ字状の切欠部を形成した一対のディスクプレートと、この一対のディスクプレートの周縁間に設けられた帯状のサイドプレートと、駆動軸とによって囲まれた閉鎖空間を設けたものとされており、閉鎖空間内にスチームが供給されることにより、全体が高温に加熱される。したがって、高温に加熱された加熱撹拌手段によって、ハウジング内が高温雰囲気に昇温するとともに、ハウジング内に投入された被処理物が加熱される。

また、加熱撹拌手段は、一対のディスクプレートの切欠部間にサイドプレートが沿うように設けられることによって凹陥部が形成され、この凹陥部内に被処理物が入り込んで回転し、撹拌される。したがって、被処理物は、加熱撹拌手段に直接接触しつつ、高温雰囲気のハウジング内で効率的に加熱され、水分が蒸発し、減容した乾燥ケーキが生成される。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、前記駆動軸は、スチームを前記加熱撹拌手段の閉鎖空間内に供給し、かつ、該閉鎖空間内で生成されるドレインを回収する中空部を設けた筒状に形成され、前記加熱撹拌手段は、閉鎖空間と前記駆動軸の中空部とを連通する２本の流路を備えていることが好ましい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、スチームが駆動軸の中空部から一方の流路を介して加熱撹拌手段の閉鎖空間内に供給され、加熱撹拌手段が加熱される。そして、スチームは、被処理物を加熱することによって加熱撹拌手段の閉鎖空間内でドレインとなり、このドレインが他方の流路を介して駆動軸の中空部へ排出される。このようにすることにより、被処理物の乾燥減容装置の構成を簡素化することができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、前記駆動軸は、前記閉鎖空間内にスチームを供給するためのスチームヘッダを側面に併設し、該スチームヘッダに前記閉鎖空間と連通するスチーム供給穴が形成され、かつ、前記閉鎖空間内で生成されるドレインを回収する中空部を設けた筒状に形成され、中空部と前記閉鎖空間とを連通させるドレイン回収穴を形成したものであってもよい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、スチームがスチームヘッダから閉鎖空間内に供給され、閉鎖空間内で生成されたドレインが中空部内に回収されることにより、スチームとドレインとが分離され、スチームがドレインによって冷却されず、加熱撹拌手段を効率的に加熱することができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、前記凹陥部から径方向に突出する撹拌羽根が前記加熱撹拌手段に取り付けられていることが好ましい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、凹陥部に入り込んだ被処理物は、撹拌羽根によっても回転して撹拌される。すなわち、ハウジングの底部に溜まっている被処理物が上方へ掻き上げられ、特定の被処理物のみ加熱撹拌手段に接触することなく、乾燥させる効率を向上させることができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、前記撹拌羽根は、勾配が付けられていてもよい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、撹拌羽根に勾配が付けられていることにより、ハウジング内の被処理物を上流側から下流側へ搬送することができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、各ディスクプレートに付着した被処理物を掻き落とすスクレーパが前記加熱撹拌手段間に備えられていることが好ましい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、被処理物を掻き落とすスクレーパが備えられていることにより、各ディスクプレートに被処理物が付着することなく、したがって、各加熱撹拌手段間のディスクプレートに被処理物が付着して目詰まりしないようにすることができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、前記ハウジング内を高温にするためのジャケットがハウジングに付設されていることが好ましい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、ハウジングに付設されたジャケット内にスチームが供給され、ジャケット内が高温に加熱されることにより、ハウジング内が高温の雰囲気とされる。したがって、ハウジング内に投入された被処理物は、加熱されているプレートに加え、ジャケットによって高温雰囲気に置かれることになり、水分がさらに早く蒸発し、処理時間を短くすることができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、前記可熱撹拌手段を駆動軸の上流側に固定し、他方、スチームを流入し、ドレインを排出する螺旋状のパイプが前記駆動軸を取り巻き、複数の撹拌羽根が該螺旋状パイプから径方向に突出した第２の加熱撹拌手段を前記駆動軸の下流側に固定したものとしてもよい。

この被処理物の乾燥減容装置は、駆動軸の上流側に前記ディスクプレートなどを備えた加熱撹拌手段（以下、「第１の加熱撹拌手段」ともいう。）が固定され、下流側の駆動軸に第２の加熱撹拌手段が固定される。ハウジング内に投入された被処理物は、第１の加熱撹拌手段から第２の加熱撹拌手段の方へ搬送される。第２の加熱撹拌手段に搬送された被処理物は、第１の加熱撹拌手段によって、水分を蒸発する前処理が行われ、粘性が低下しているため、螺旋状のパイプに付着して共回りすることがない。したがって、第２の加熱撹拌手段は、前処理で水分が蒸発している被処理物の水分をさらに蒸発させ、減容した乾燥ケーキを生成することができる。この被処理物の乾燥減容装置は、第１の加熱撹拌手段と第２の加熱撹拌手段を備えることにより、全て第１の加熱撹拌手段で構成するよりもコストダウンを図ることができる。

また、前記本発明に係る被処理物の乾燥減容装置において、被処理物を乾燥及び／又は発酵処理させる菌を含んだ処理材をハウジング内に投入するための処理材の投入口がハウジングに設けられていてもよい。

この被処理物の乾燥減容装置によれば、処理材の投入口から被処理物を乾燥及び／又は発酵処理させる菌を含んだ処理材が投入されることにより、被処理物の水分が処理材によっても蒸発、及び／又は生成された乾燥ケーキが菌を含んだものとされ、乾燥時間を短縮し、及び／又は飼料や肥料、敷材その他のリサイクルできるものとして使用することができる。

また、本発明に係る被処理物の乾燥減容方法は、前記本発明に係るいずれか一つの被処理物の乾燥減容装置を使用する被処理物の乾燥減容方法であって、加熱撹拌手段によって高温の雰囲気とされたハウジング内に被処理物の投入口から被処理物を投入し、加熱撹拌手段が回転することによって被処理物を乾燥させつつ、又は被処理物を投入すると同時に、乾燥及び／又は発酵処理させる菌を含んだ処理材をハウジング内に投入し、さらに、被処理物が乾燥し始めると、水分増加材をハウジング内に投入し、菌を含んだ乾燥ケーキを製造することを特徴としている。

この被処理物の乾燥減容方法によれば、本発明に係る被処理物の乾燥減容装置を使用することにより、被処理物を減容した乾燥ケーキを生成することができるが、被処理物をハウジング内に投入した後、又は被処理物をハウジング内に投入すると同時に、菌を含んだ処理材が投入されることにより、被処理物が発酵し、被処理物中の水分を蒸発させる時間を短縮することができる。さらに、被処理物が乾燥し始めると、水分増加材をハウジング内に投入することにより、菌が増殖しやすい雰囲気を維持することができる。なお、水分増加材としては、排水、工業用水、泥水などを使用することができる。

本発明によれば、被処理物が投入されるハウジング内に周方向に回転する駆動軸が架設され、この駆動軸に固定される加熱撹拌手段が、Ｖ字状ないしＬ字状の切欠部を形成した一対のディスクプレートと、この一対のディスクプレートの周縁間に設けられた帯状のサイドプレートとによって閉鎖空間を設けたものとされ、この閉鎖空間内にスチームが噴射されることによって加熱撹拌手段が加熱される。そして、ハウジング内に投入された被処理物は、加熱されたディスクプレートと広い面で接触し、また、一対のディスクプレートの切欠部にサイドプレートが沿うことによって設けられた凹陥部に入り込むことにより、加熱撹拌手段と共回りすることなく回転するため、短時間に乾燥し、減容させることができる。この結果、本被処理物の乾燥減容装置は、被処理物を効率的に乾燥ケーキに生成することができる。

また、閉鎖空間は、一対のディスクプレートと、この一対のディスクプレートの周縁間に設けられた帯状のサイドプレートとによって設けられ、加熱撹拌手段は、ループ状に撓曲したパイプによって形成されてないため、被処理物の材質によって腐食することがなく、クラック生じないことから、閉鎖空間内のスチームが漏出しないようにすることができる。したがって、この被処理物の乾燥減容装置は、補修などの作業の負担を軽減することができる。

本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第１の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第１の実施形態であって、図１のＸ−Ｘ線概略断面図である。 本発明に係る被処理物の乾燥減容装置に備えられた第１の加熱撹拌手段の一実施形態であって、（ａ）は初期又は途中の状態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）と異なる途中の状態を示す側面図である。 本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第２の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第２の実施形態であって、図４のＹ−Ｙ線概略断面図である。 本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第３の実施形態を示す断面正面図である。

〔実施形態１〕
本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第１の実施形態について図１ないし図３を参照しながら説明する。この被処理物の乾燥減容装置は、図１に示すように、ハウジング１０を貫通するように架設された水平姿勢の駆動軸２０に複数個（図面では４個）の加熱撹拌手段３０を固定したものである。

ハウジング１０は、天板１１、２枚の側板１２，１２、底板１３及び２枚の端板１４，１４によってほぼ閉鎖された処理室１５を設けるもので、両側板１２，１２と底板１３とが一体成形され、底板１３が樋形状に形成されている。また、天板１１には被処理物の投入口１６が設けられ、底板１３には乾燥ケーキの排出口１７が設けられている。

さらに、天板１１の任意の箇所（図示した位置に限定しないし、複数箇所であってもよい。）には、第２の投入口１６ａ及び第３の投入口（図示せず）が設けられている。この第２の投入口１６ａから、処理物を乾燥及び／又は発酵処理させる菌を含んだ処理材（図示せず）をハウジング内に投入するための処理材が投入される。菌としては、内城菌、好気性発酵菌、有用微生物郡（ＥＭ菌）など、耐熱性と発酵性を有しているものであれば、限定しないが、この菌をコーヒー粕や鋸屑、籾殻などに含ませたものが処理材として使用される。また、第３の投入口からは、排水、工業用水、泥水その他の水分増加材が投入される。

そして、各側板１２の外側に駆動軸２０を支持する軸受４０，４０が設置されている。また、駆動軸２０の一端部には、スプロケット４１が取り付けられ、このスプロケット４１とモータ４２の回転軸とにチェーン４３が掛けられ、駆動軸２０が周方向に例えば毎分５〜１０回転するようにされている。

この駆動軸２０は、筒状に形成されており、一端側にスチーム導入孔２１が形成され、中間部に中空部２２が形成され、他端側にドレイン排出孔２３が形成されている。このドレイン排出孔２３から中空部２２の底部にドレインＤを排出するためのパイプ（図示せず）が備えられている。

このような駆動軸２０に固定される各加熱撹拌手段３０は、一対、すなわち２枚一組で対向したディスクプレート３１，３１と、この対向したディスクプレート３１，３１の周縁間に設けられたサイドプレート３２とを備えている。２枚のディスクプレート３１，３１とサイドプレート３２とは、熔接によって一体化されている。この加熱撹拌手段３０を成形するため、溶接が十字状に交差する部位は存在していない。また、２枚のディスクプレート３１，３１は、等間隔に環状に配置された多数の補強ピン３３，３３，…によって連結されている。

そして、ディスクプレート３１には、Ｖ字状ないしＬ字状の切欠部３１ａと前記駆動軸２０を貫通させる切欠穴３１ｂとが形成されている。各ディスクプレート３１の切欠穴３１ｂの部分と駆動軸２０とも熔接され、駆動軸２０が周方向に回転することにより、ディスクプレート３１，３１及びサイドプレート３２が回転するようにされている。

また、加熱撹拌手段３０には、２枚のディスクプレート３１，３１とサイドプレート３２と駆動軸２０とによって囲まれた閉鎖空間３４が設けられている。そして、サイドプレート３２は、２枚のディスクプレート３１，３１の切欠部３１ａ，３１ａに沿うように成形され、切欠部３１ａ，３１ａの部分に凹陥部３５が設けられている。なお、凹陥部３５は、図示したような１箇所だけでなく、複数箇所に設けてもよい。

そして、この凹陥部３５及び凹陥部３５と反対側のサイドプレート３２から撹拌羽根３６，３６が突出している。いずれの撹拌羽根３６もサイドプレート３２に固定されたアーム３６ａの先端部に取り付けられている。

そして、撹拌羽根３６も、駆動軸２０、ディスクプレート３１，３１及びサイドプレート３２が周方向に回転することによって周方向に回転する。したがって、撹拌羽根３６の外側縁は、ハウジング１０の両側板１２及び底板１３に近接する程度にサイドプレート３２から突出している。また、底板１３が樋形状に形成されていることにより、撹拌羽根３６の先端縁と両側板１２及び底板１３との間隔が一定に維持される。

なお、凹陥部３５から突出した撹拌羽根３６は、凹陥部３５の反対側のサイドプレート３２から突出した撹拌羽根３６よりも大きくされている。ただし、凹陥部３５の反対側のサイドプレート３２から撹拌羽根３６が突設せず、凹陥部３５からのみ撹拌羽根３６が突設するようにしてもよい。

そして、凹陥部３５付近に、閉鎖空間３４から駆動軸２０の中空部２２内に連通する２本の流路３７，３８が設けられている。この流路は、駆動軸２０に挿し込まれて中空部２２内に突出する第１と第２のパイプ３７，３８によって形成されている。第１のパイプ３７は、中空部２２から閉鎖空間３４内にスチームＳを供給するためのものであり、第２のパイプ３８は、閉鎖空間３４内で生成されたドレインＤを中空部２２内に戻すためのものである。

第１と第２のパイプ３７，３８が中空部２２内に突出することにより、中空部２２の底側に溜められたドレインＤ（図示せず）が閉鎖空間３４内に戻されない。すなわち、第１と第２のパイプ３７，３８は、駆動軸２０の回転に伴って、周方向に回転するが、下側に位置したときであっても、先端部が中空部２２に溜められたドレインＤの上側に突出し、ドレインＤが第１と第２のパイプ３７，３８内に流入しないようにされている。ただし、流路３７，３８は、パイプでなく、駆動軸２０に貫通穴を単に形成しただけとしてもよい。

加熱撹拌手段３０は、このように構成され、複数個（図面においては４個）が駆動軸２０に一定の間隔をあけて固定されている。そして、各加熱撹拌手段３０のディスクプレート３１，３１間及び両端板１４と対向している両外側のディスクプレート３１に近接してスクレーパ１８が配置されている。スクレーパ１８は、天板１１から吊り下げられた吊下げロッド１８ａに固定されている。

そして、ハウジング１０の底部ないし側部に処理室１５内を加熱するジャケット１９が付設されている。ジャケット１９内には、約０．１９ＭＰａの圧力のスチームＳが供給される。そして、ジャケット１９の底板には、ドレイン排出孔１９ａが設けられている。なお、ジャケット１９内に供給されるスチームＳは、駆動軸２０の中空部２２に供給されるスチームＳよりも低圧であるため、それぞれのスチームＳは独立したルートで供給される。ただし、スチームＳは、一つのルートを分岐して、減圧弁を介してジャケット１９に供給するようにしてもよい。

第１の実施形態における被処理物の乾燥減容装置は、以上のように構成され、次に、使用方法及び動作について説明する。予め、ジャケット１９内にスチームＳを供給し、ジャケット１９内を加熱することにより、処理室１５内を高温の雰囲気とする。ジャケット１９内で生成されるドレインＤは、ドレイン排出孔１９ａから排出される。

一方、図３（ａ）に示すように、駆動軸２０の一端側に設けられたスチーム導入孔２１から中空部２２を経由して第１のパイプ３７から加熱撹拌手段３０の閉鎖空間３４内にスチームＳを供給しながら駆動軸２０を回転する。すると、加熱撹拌手段３０の閉鎖空間３４内が高温の状態となり、各ディスクプレート３１が全面高温に加熱され、処理室１５内は例えば約７０℃となる。また、閉鎖空間３４内がスチームＳによって高圧になっても、２枚のディスクプレート３１，３１が多数の補強ピン３３，３３，…によって連結されているため、加熱撹拌手段３０が破損することはない。

そして、閉鎖空間３４内に噴射されたスチームＳは、ディスクプレート３１を加熱することによってドレインＤとなる。このドレインＤは、図３（ｂ）に示すように、第２のパイプ３８から駆動軸２０の中空部２２内に排出される。そして、中空部２２内が高圧であることから、ドレインＤはドレイン排出孔２３に備えられたパイプから排出される。なお、ドレインＤが中空部２２の底部に溜まっても、このドレインＤは、第１と第２のパイプ３７，３８の先端部が中空部２２内に突出していることから、閉鎖空間３４内に戻ることがない。

このような状況下で、ハウジング１０に設けられた投入口１６から処理室１５内に被処理物Ａを投入する。被処理物Ａは、隣り合っている加熱撹拌手段３０のディスクプレート３１とディスクプレート３１との間に入りながら処理室１５の底側に堆積される。ただし、投入される被処理物Ａは、駆動軸２０と接触しない量に制限される。

そして、駆動軸２０が回転することによって、加熱撹拌手段３０が回転する。すると、処理室１５の底側に堆積している被処理物Ａは、撹拌羽根３６によって処理室１５の上側に掻き上げられる。また、上側に掻き上げられた被処理物Ａは、スクレーパ１８によって隣り合っている加熱撹拌手段３０のディスクプレート３１とディスクプレート３１との間に詰まることなく、加熱撹拌手段３０の凹陥部３５内にも入り込み、上下に移動しながら撹拌される。

また、加熱撹拌手段３０は、一対のディスクプレート３１，３１とこの一対のディスクプレート３０，３０の周縁に設けられた帯状のサイドプレート３２によって設けられているため、被処理物Ａの材質によって腐食することなく、したがって、クラックが生じることがないようにされている。

このようにしてディスクプレート３１によって加熱され、凹陥部３５によっても撹拌される被処理物Ａは、ディスクプレート３１によって広い面で接触することにより、熱伝導よく加熱され、乾燥ケーキが効率的に生成される。さらに、被処理物Ａの水分が適度に蒸発した後、第２の投入口１６ａから菌を含んだ処理材が投入されることにより、処理物Ａはさらに乾燥し、乾燥ケーキが効率的に生成される。なお、水分をあまり含んでいない被処理物Ａにあっては、菌を含んだ処理材を投入口１６から被処理物Ａと一緒に投入してもよい。

そして、菌は、被処理物Ａが６０〜８０％程度の水分を含んでいると増殖しやすい。したがって、被処理物Ａが乾燥した状態となっても、さらに菌を増殖させたいときは、第２の投入口から水分増加材を投入する。

そして、乾燥ケーキは、被処理物Ａの３０％前後の重量となって排出口１７から排出される。この乾燥ケーキは、一括処理でも連続処理でも生成することができる。そして、処理材によっても乾燥された乾燥ケーキは、菌を含んでいることから、飼料や肥料、敷材その他のリサイクルできるものとして使用することができる。なお、この被処理物の乾燥減容装置は、さらに被処理物Ａの水分を蒸発させることができるが、水分が蒸発しすぎると、微粉が発生するため、取扱いが面倒になる。

〔実施形態２〕
次に本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第２の実施形態について図４及び図５を参照しながら説明する。ただし、第１の実施形態において説明した部分と同一に相当する部分は、同一符号を付して説明を省略する。

この被処理物の乾燥減容装置は、図４に示すように閉鎖空間３４内にスチームＳを供給するためのスチームヘッダ２５を駆動軸２０の側面に併設し、図５に示すようにこのスチームヘッダ２５に閉鎖空間３４と連通するスチーム供給穴２６を設けたことを特徴としている。したがって、駆動軸２０の一端側に形成されたスチーム導入孔２１は、図４に示すように、中空部２２に連通せず、スチームヘッダ２５に連通している。

また、駆動軸２０の中空部２２は、閉鎖空間３４内のドレインＤを回収するためにのみ使用され、中空部２２と閉鎖空間３４とを連通させるドレイン回収穴２７が形成されている。ドレイン回収穴２７には、中空部２２の底部に溜まったドレインＤが閉鎖空間３４内に戻らないようにするためのパイプ２８が内向きに突出するように取り付けられている。ただし、このパイプ２８は、必須でなく、省略してもよい。

第２の実施形態における被処理物の乾燥減容装置の他の構成は、第１の実施形態と同じであるため、ここで、第２の実施形態の使用方法及び動作について説明する。第２の実施形態における被処理物の乾燥減容装置も、ジャケット１９内にスチームＳを供給し、ジャケット１９内を加熱することにより、処理室１５内を高温の雰囲気とする。

一方、スチームＳを駆動軸２０のスチーム導入孔２１からスチームヘッダ２５内に供給する。このスチームＳは、スチーム供給穴２６から閉鎖空間３４内に流入し、加熱撹拌手段３０が加熱される。そして、ハウジング１０内に投入された被処理物Ａは、加熱撹拌手段３０の凹陥部３５によって撹拌されつつ、ディスクプレート３１によって加熱され、乾燥ケーキが効率的に生成される。

そして、閉鎖空間３４内に流入したスチームＳは、加熱撹拌手段３０を加熱することによってドレインＤとなるが、このドレインＤは、駆動軸２０のパイプ２８及びドレイン回収穴２７から中空部２２内に排出され、ドレイン排出孔２３から排出される。なお、ドレインＤが中空部２２の底部に溜められても、このドレインＤは、パイプ２８が内向きに突出していることにより、閉鎖空間３４内に戻ることがない。

そして、この第２の実施形態における被処理物の乾燥減容装置は、スチームＳがスチームヘッダ２５から閉鎖空間３４内に流入し、ドレインＤが中空部２２に回収されていることにより、スチームＳとドレインＤとが分離されるため、スチームＳがドレインＤによって冷却されず、加熱撹拌手段３０を効率的に加熱することができる。なお、詳しく説明しないが、第２の実施形態における被処理部の乾燥減容装置においても第２の投入口１６ａが設けられ、この第２の投入口１６ａから菌を含んだ処理材を投入し、必要に応じて、第３の投入口からハウジング内に水分増加材を投入してもよい。

〔実施形態３〕
次に、本発明に係る被処理物の乾燥減容装置の第３の実施形態について図６及び必要に応じて図１を参照しながら説明する。ただし、第１の実施形態において説明した部分と同一に相当する部分は、同一符号を付して説明する。

この被処理物の乾燥減容装置は、被処理物Ａを搬送しながら乾燥させるためのもので、ハウジング１０及び駆動軸２０が第１の実施形態のものよりも例えば５〜６倍の長さとされている。したがって、ハウジング１０の上流側（図面において左側）の天板１１に被処理物Ａの投入口１６が設けられ、下流側（図面において右側）の底板１３に乾燥ケーキの排出口１７が設けられている。また、必要に応じて、処理室１５内の微紛を排出するためのペーパー排出口（図示せず）が天板１１の中間に設けられている。

そして、駆動軸２０は、第１の実施形態と同じく、一端側にスチーム導入孔２１、中間部に中空部２２、他端側にドレイン排出孔２３がそれぞれ形成され（図１参照）、あるいは、第２の実施形態と同じく、スチームヘッダ２５を側面に併設したものとされている。いずれにしても、駆動軸２０の上流側に前記の第１の実施形態の加熱撹拌手段３０（以下、「第１の加熱撹拌手段３０」という。）が固定され、駆動軸２０の下流側に第２の加熱撹拌手段５０が固定される。

第２の加熱撹拌手段５０は、スチームＳが供給・回収される螺旋状のパイプ５１と、螺旋状のパイプ５１よりも外側に配置される撹拌羽根５２とを備えている。第２の加熱撹拌手段５０は、第１の加熱撹拌手段３０のようにディスクプレート３１やサイドプレート３２が備えられていない。第２の加熱撹拌手段５０に備えられた螺旋状のパイプ５１は、駆動軸２０を１〜２，３周取り巻く短いものが直列に配置され、それぞれ一端部と他端部が駆動軸２０内の中空部２２内に入り込み、あるいは、一端部がスチームヘッダ２５に接続され、他端部が中空部２２内に入り込んでいる。ただし、螺旋状のパイプ５１は、１本の長いものが駆動軸２０を取り巻くようにしてもよい。

いずれにしても、螺旋状のパイプ５１には、撹拌羽根５２が突出する状態に固定されている。この撹拌羽根５２も前記の第１の加熱撹拌手段３０に備えられた撹拌羽根３６も、被処理物Ａを上流側から下流側へ搬送するための勾配が付けられている。

そして、ハウジング１０の底部ないし側部には、処理室１５内を高温に加熱するためのジャケット（図示せず）が付設されている。なお、駆動軸２０を周方向に回転させるモータ４２は、図１において駆動軸２０の一端側（スチーム導入孔２１を形成した側）に配置し、図４において駆動軸２０の他端側（ドレイン排出孔２３を形成した側）に配置しているが、いずれの側に配置してもよい。

ここで、第３の実施形態における被処理物の乾燥減容装置の使用方法及び動作について説明する。予め、ジャケット内にスチームＳを供給し、処理室１５内を高温に加熱する。そして、駆動軸２０の一端側に設けられたスチーム導入孔２１から中空部２２又はスチームヘッダ２５内にスチームＳを供給しながら駆動軸２０を回転する。すると、スチームＳは、第１の加熱撹拌手段３０の閉鎖空間３４内に供給され、この閉鎖空間３４内が高温の状態となり、各ディスクプレート３１が全面、高温に加熱される。そして、閉鎖空間３４内で生成されたドレインＤは、駆動軸２０の中空部２２内に流入し、レイン排出孔２３から排出される。

一方、第２の加熱撹拌手段５０に備えられた螺旋状のパイプ５１内にもスチームＳが供給され、螺旋状のパイプ５１が高温に加熱される。螺旋状のパイプ５１内で生成されたドレインＤも駆動軸２０の中空部２２内に流入する。中空部２２内のドレインＤは、ドレイン排出孔２３から排出される。

そして、被処理物の投入口１６から処理室１５内に被処理物Ａが投入される。また、被処理物Ａの水分が適度に蒸発した後、あるいは、水分をあまり含んでいない被処理物Ａにあっては当初より、第２の投入口１６ａから菌を含んだ処理材が投入される。この被処理物Ａは、隣り合っている第１の加熱撹拌手段３０の凹陥部３５が連続していることにより、また、第１の加熱撹拌手段３０の勾配付きの撹拌羽根３６によって下流の方へ搬送される。そして、この被処理物Ａは、ディスクプレート３１で加熱されるため、効率的に水分が蒸発し、共回りすることなく、第２の加熱撹拌手段５０へ搬送される。

この被処理物Ａは、第１の加熱撹拌手段３０及び処理材によって前処理され、ある程度の水分が蒸発し、粘性が低下しているため、第２の加熱撹拌手段５０の螺旋状のパイプ５１に付着することがなく、換言すれば、共回りすることなく加熱される。なお、前処理の段階で処理材を投入するのではなく、第２の加熱手段５０によって加熱する段階で菌を含んだ処理材を投入するようにしてもよい。この場合には、必要に応じて、第３の投入口からハウジング内に水分増加材を投入する。

いずれにしても、被処理物Ａは、第２の加熱撹拌手段５０によって、さらに乾燥され、乾燥ケーキが生成される。この乾燥ケーキは、排出口１７から排出される。この乾燥ケーキが菌を含んだものであると、飼料や肥料、敷材その他のリサイクルできるものとして使用することができる。

なお、第１の加熱撹拌手段３０によって被処理物Ａを乾燥させることなく、第２の加熱撹拌手段５０によってのみ、被処理物Ａを乾燥させようとすると、被処理物Ａの粘性によって、被処理物Ａが螺旋状のパイプ５１に付着し、共回りすることもありえる。しかし、被処理物Ａは、第１の加熱撹拌手段３０によって予め乾燥され、粘性が低下しているため、第２の加熱撹拌手段５０の螺旋状のパイプ５１と共回りすることなく、乾燥され、減容した乾燥ケーキが生成される。

なお、本発明は、前記の実施形態に限定することなく、種々変更することができる。例えば、第２の実施形態で説明した長さのハウジング１０及び駆動軸２０の全長にわたって、第１の加熱撹拌手段３０を備えるようにしてもよい。この場合、第２の実施形態で説明した被処理物の乾燥減容装置よりもコストアップするが、乾燥効率をさらに高めることができる。

さらに、本被処理物の乾燥減容装置は、オプションによって撹拌羽根３６やスクレーパ１８、ジャケット１９、第２の投入口１６ａ、第３の投入口を備えないようにしてもよい。また、本被処理物の乾燥減容装置が第２の投入口１６ａを備えていたとしても、乾燥ケーキを飼料や肥料、敷材その他のリサイクルできるものとして使用しないときは、菌を含んだ処理材を投入しなくてもよい。

１０……ハウジング
１６……投入口
１６ａ…第２の投入口
１７……排出口
１８……スクレーパ
１９……ジャケット
２０……駆動軸
２２……中空部
２５……スチームヘッダ
２６……スチーム供給穴
２７……ドレイン回収穴
３０……加熱撹拌手段
３１……ディスクプレート
３１ａ…切欠部
３１ｂ…切欠穴
３２……サイドプレート
３３……補強ピン
３４……閉鎖空間
３５……凹陥部
３６……撹拌羽根
５０……加熱撹拌手段
５２……撹拌羽根
Ａ………被処理物
Ｄ………ドレイン
Ｓ………スチーム

Claims (10)

1. 被処理物の投入口と乾燥ケーキの排出口とが設けられているハウジング内に、水平方向に架設されて周方向に回転する駆動軸と、該駆動軸の回転に連動する複数の加熱撹拌手段とを備えた被処理物の乾燥減容装置であって、
   前記各加熱撹拌手段は、Ｖ字状ないしＬ字状の切欠部と前記駆動軸を貫通させる切欠穴とを形成した一対のディスクプレートと、前記切欠部同士を対向させた一対のディスクプレートの周縁間に設けられた帯状のサイドプレートとを備え、一対のディスクプレートとサイドプレートと駆動軸との間に、スチームが噴射され、かつ、ドレインが排出される閉鎖空間を設けたものであることを特徴とする被処理物の乾燥減容装置。
2. 前記駆動軸は、スチームを前記加熱撹拌手段の閉鎖空間内に供給し、かつ、該閉鎖空間内で生成されるドレインを回収する中空部を設けた筒状に形成され、
   前記加熱撹拌手段は、閉鎖空間と前記駆動軸の中空部とを連通する２本の流路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の被処理物の乾燥減容装置。
3. 前記駆動軸は、前記閉鎖空間内にスチームを供給するためのスチームヘッダを側面に併設し、該スチームヘッダに前記閉鎖空間と連通するスチーム供給穴が形成され、かつ、前記閉鎖空間内で生成されるドレインを回収する中空部を設けた筒状に形成され、中空部と前記閉鎖空間とを連通させるドレイン回収穴を形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の被処理物の乾燥減容装置。
4. 前記凹陥部から径方向に突出する撹拌羽根が前記加熱撹拌手段に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の被処理物の乾燥減容装置。
5. 前記撹拌羽根は、勾配が付けられていることを特徴とする請求項４に記載の被処理物の乾燥減容装置。
6. 各ディスクプレートに付着した被処理物を掻き落とすスクレーパが前記加熱撹拌手段間に備えられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の被処理物の乾燥減容装置。
7. 前記ハウジング内を高温にするためのジャケットがハウジングに付設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の被処理物の乾燥減容装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか一つに記載の可熱撹拌手段を駆動軸の上流側に固定し、
   他方、スチームを流入し、ドレインを排出する螺旋状のパイプが前記駆動軸を取り巻いている第２の加熱撹拌手段を前記駆動軸の下流側に固定したことを特徴とする被処理物の乾燥減容装置。
9. 被処理物を乾燥及び／又は発酵処理させる菌を含んだ処理材をハウジング内に投入するための投入口がハウジングに設けられていることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一つに記載の被処理物の乾燥減容装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか一つに記載の被処理物の乾燥減容装置を使用する被処理物の乾燥減容方法であって、
    加熱撹拌手段によって高温の雰囲気とされたハウジング内に被処理物の投入口から被処理物を投入し、加熱撹拌手段が回転することによって被処理物を乾燥させつつ、又は被処理物を投入すると同時に、乾燥及び／又は発酵処理させる菌を含んだ処理材をハウジング内に投入し、さらに、被処理物が乾燥し始めると、水分増加材をハウジング内に投入し、菌を含んだ乾燥ケーキを製造することを特徴とする被処理物の乾燥減容方法。

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