JP2011183372A - 生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】生ゴミに包装用紙、プラスチックフィルム類等の混入があっても問題なく処理を行うことができる生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システムを提供することにある。
【解決手段】生ゴミ投入部１０と、生ゴミ投入部１０に連結し、生ゴミを加熱しながら圧送する予備乾燥部２０と、予備乾燥部２０に連結し、予備乾燥部２０から圧送された生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置４０によってそれぞれ噴射される高温の水蒸気によって熱分解する連続熱分解部３０とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】生ゴミ投入部１０と、生ゴミ投入部１０に連結し、生ゴミを加熱しながら圧送する予備乾燥部２０と、予備乾燥部２０に連結し、予備乾燥部２０から圧送された生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置４０によってそれぞれ噴射される高温の水蒸気によって熱分解する連続熱分解部３０とを備える。
【選択図】 図１
Description
本発明は、例えば、家庭や食品製造行程から出る生ゴミを、有害排出物を最小限にしつつ効率的に処理する生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システムに関する。
生ゴミ処理は、今や分別処理が進んでいるが、例えば、特許文献１に記載のように、包装用紙類、プラスチックフィルム類等の混入は避けられない。
そこで、例えば、(1) 燃焼処理する、(2) 醗酵により堆肥にする、(3) 醗酵してガスを回収する、等の処理が行なわれている。
そこで、例えば、(1) 燃焼処理する、(2) 醗酵により堆肥にする、(3) 醗酵してガスを回収する、等の処理が行なわれている。
然るに、これらの処理には、それぞれ困難な問題がある。
(1) 燃焼処理は、省エネ対策とＣＯ2 ガスの排出による環境破壊の問題がある。
(2) 堆肥化は、生ゴミに混入しているプラスチックフィルム等の混入物の分別を要し、処理時間が掛り、広大な敷地や設備等が必要である。また、肥料としての用途が限定されるため、経済的にも需要の点でも合理的な扱いが困難である。
(3) 醗酵方式によるガス回収は、堆肥化と同様に処理時間が掛かり、広大な敷地と大型の設備等が必要となり、ガス回収後の残渣の処理が困難である。
(1) 燃焼処理は、省エネ対策とＣＯ2 ガスの排出による環境破壊の問題がある。
(2) 堆肥化は、生ゴミに混入しているプラスチックフィルム等の混入物の分別を要し、処理時間が掛り、広大な敷地や設備等が必要である。また、肥料としての用途が限定されるため、経済的にも需要の点でも合理的な扱いが困難である。
(3) 醗酵方式によるガス回収は、堆肥化と同様に処理時間が掛かり、広大な敷地と大型の設備等が必要となり、ガス回収後の残渣の処理が困難である。
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、生ゴミに包装用紙、プラスチックフィルム類等の混入があっても問題なく処理を行うことができる生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システムを提供することにある。
請求項１に係る発明は、生ゴミを投入する生ゴミ投入部と、前記生ゴミ投入部に連結し、投入された前記生ゴミを加熱しながら圧送する予備乾燥部と、前記予備乾燥部に連結し、前記予備乾燥部から圧送された前記生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置によってそれぞれ噴射される高温の水蒸気によって熱分解する連続熱分解部とを備えることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、生ゴミを投入する生ゴミ投入部と、前記生ゴミ投入部に連結し、投入された前記生ゴミを加熱しながら圧送する前部予備乾燥部と、前記前部予備乾燥部の終端部に位置し、予備乾燥された前記生ゴミに含まれる異物を取り除く異物除去部と、前記異物除去部に連結し、前記異物が除去された前記生ゴミを加熱しながら圧送する後部予備乾燥部と、前記後部予備乾燥部に連結し、前記後部予備乾燥部から圧送された前記生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置によってそれぞれ噴射される高温の水蒸気によって熱分解する連続熱分解部とを備えることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の生ゴミ処理装置において、前記予備乾燥部は、スクリューフィーダと、前記スクリューフィーダを回転駆動させるモータと、前記スクリューフィーダの外周に設けた加熱ヒータと、前記スクリューフィーダの外周に設けた水蒸気抜き用の部屋とを備え、前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記スクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡していることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項２記載の生ゴミ処理装置において、前記前部予備乾燥部は、スクリューフィーダと、前記スクリューフィーダを回転駆動させるモータと、前記スクリューフィーダの外周に設けた加熱ヒータと、前記スクリューフィーダの外周に設けた水蒸気抜き用の部屋とを備え、前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記スクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡していることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項２記載の生ゴミ処理装置において、前記前部予備乾燥部は、スクリューフィーダと、前記スクリューフィーダを回転駆動させるモータと、前記スクリューフィーダの外周に設けた加熱ヒータと、前記スクリューフィーダの外周に設けた水蒸気抜き用の部屋とを備え、前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記スクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡していることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項３記載の生ゴミ処理装置において、前記予備乾燥部は、前記生ゴミ投入部との連結部に位置する前記スクリューフィーダの外周に水抜き用の開口部を備えていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項４記載の生ゴミ処理装置において、前記前部予備乾燥部は、前記生ゴミ投入部との連結部に位置する前記スクリューフィーダの外周に水抜き用の開口部を備えていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項４記載の生ゴミ処理装置において、前記前部予備乾燥部は、前記生ゴミ投入部との連結部に位置する前記スクリューフィーダの外周に水抜き用の開口部を備えていることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１、請求項３又は請求項５の何れか記載の生ゴミ処理装置において、前記連続熱分解部は、２軸のスクリューフィーダと、前記２軸のスクリューフィーダを回転駆動させるモータと、前記予備乾燥部と前記２軸のスクリューフィーダとの連結部の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋と、前記水蒸気抜き用の部屋より下流側の前記２軸のスクリューフィーダの外周に間隔を置いて設けた過熱蒸気発生装置とを備え、前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記２軸のスクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡し、前記過熱蒸気発生装置は、前記２軸のスクリューフィーダの外周との間にそれぞれ部屋を備え、前記部屋は、真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収する機構にそれぞれ連絡し、最後の前記過熱蒸気発生装置の下流側には、熱分解物排出部を備えていることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項２、請求項４又は請求項６の何れか記載の生ゴミ処理装置において、前記連続熱分解部は、２軸のスクリューフィーダと、前記２軸のスクリューフィーダを回転駆動させるモータと、前記後部予備乾燥部と前記２軸のスクリューフィーダとの連結部の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋と、前記水蒸気抜き用の部屋より下流側の前記２軸のスクリューフィーダの外周に間隔を置いて設けた過熱蒸気発生装置とを備え、前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記２軸のスクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡し、前記過熱蒸気発生装置は、前記２軸のスクリューフィーダの外周との間にそれぞれ部屋を備え、前記部屋は、真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収する機構にそれぞれ連絡し、最後の前記過熱蒸気発生装置の下流側には、熱分解物排出部を備えていることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項７又は請求項８記載の生ゴミ処理装置において、前記熱分解物排出部は、前記２軸のスクリューフィーダの排出口に設けた排出バルブを備え、前記排出バルブは、前記２軸のスクリューフィーダの排出口に向かって圧送される熱分解物の圧力によって開閉されることを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９の何れか記載の生ゴミ処理装置において、前記連続熱分解部は、内部が大気圧より低い圧力雰囲気で密閉されていることを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９の何れか記載の生ゴミ処理装置において、前記連続熱分解部は、内部が大気圧より低い圧力雰囲気で密閉されていることを特徴とする。
請求項１１に係る発明は、請求項２、請求項４、請求項６、請求項８、請求項９又は請求項１０の何れか記載の生ゴミ処理装置において、前記異物除去部は、前記前部予備乾燥部の終端部に位置し、予備乾燥された前記生ゴミを移送する第一の移送部と、前記第一の移送部で移送される予備乾燥された前記生ゴミを移送する第二の移送部と、前記第二の移送部に設けられる金属探知機と、前記第二の移送部を設置する作業用のステージとを備えることを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、請求項１、請求項３、請求項５、請求項７、請求項９又は請求項１０の何れか記載の生ゴミ処理装置と、前記予備乾燥部に連結し、前記予備乾燥部で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、前記予備乾燥部と前記連続熱分解部との連結部に連結し、最上流部の前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、前記最上流部の過熱蒸気発生装置以降の各前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気又は可燃性ガスを真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収するガス水蒸気分離回収装置と、前記ガス水蒸気分離回収装置に連絡するガス改質装置と、前記ガス改質装置に連絡する発電機と、前記連続熱分解部の最下流部に連絡する熱分解物回収コンベヤとを備えることを特徴とする。
請求項１３に係る発明は、請求項２、請求項４、請求項６、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項１１の何れか記載の生ゴミ処理装置と、前記前部予備乾燥部及び前記後部予備乾燥部又は前記前部予備乾燥部に連結し、前記前部予備乾燥部及び前記後部予備乾燥部又は前記前部予備乾燥部で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、前記後部予備乾燥部と前記連続熱分解部との連結部に連結し、最上流部の前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、前記最上流部の過熱蒸気発生装置以降の各前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気又は可燃性ガスを真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収するガス水蒸気分離回収装置と、前記ガス水蒸気分離回収装置に連絡するガス改質装置と、前記ガス改質装置に連絡する発電機と、前記連続熱分解部の最下流部に連絡する熱分解物回収コンベヤとを備えることを特徴とする。
本発明は、生ゴミを処理装置に投入してから、その後の行程を連続して処理を行い、行程で発生する可燃ガスや水、僅かな熱分解による炭化物残渣を回収し、可燃性ガスは電力にしてリサイクルし、水分は蒸留水としてリサイクル活用し、微小な熱分解による炭化物残渣は、土の改良用、又は燃料となり装置の補助エネルギーとして利用することができる。
しかも、生ゴミに往々にして入る包装用紙、プラスチックフィルム類等の混入があっても問題なく処理を行うことができ、行程及び処理後においても環境に影響を与えない効率の良い連続処理方式の生ゴミ処理を提供することができる。
しかも、生ゴミに往々にして入る包装用紙、プラスチックフィルム類等の混入があっても問題なく処理を行うことができ、行程及び処理後においても環境に影響を与えない効率の良い連続処理方式の生ゴミ処理を提供することができる。
また、生ゴミ投入から処理残渣が排出するまでを連続して処理し、水とカーボン化した残渣のみを排出するので、その熱分解により炭化した残渣は緑化土地改良材、又は、ボイラーの補助燃料などに利用できる。
また、本発明は、生ゴミを予備乾燥した後に生ゴミに含まれる異物を除去した後、生ゴミを熱分解するので、残渣は緑化土地改良材、又は、ボイラーの補助燃料などに利用できる。
また、本発明は、生ゴミを予備乾燥した後に生ゴミに含まれる異物を除去した後、生ゴミを熱分解するので、残渣は緑化土地改良材、又は、ボイラーの補助燃料などに利用できる。
本発明の生ゴミ処理システムによれば、高温蒸気発生装置を装備した熱分解路で熱分解することにより、熱分解された生ゴミから発生する可燃ガスを回収して、発電エネルギーとして利用し、水分は蒸気で回収し水に還元することができる。
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１及びこの生ゴミ処理装置１を用いる生ゴミ処理システム３を示す。
本実施形態に係る生ゴミ処理装置１は、生ゴミ投入部１０と、この生ゴミ投入部１０に連結し、生ゴミを加熱しながら圧送する予備乾燥部２０と、この予備乾燥部２０に連結し、予備乾燥部２０によって圧送された生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置４０においてそれぞれ噴射される高温の水蒸気で熱分解する連続熱分解部３０とを備えている。
図１は、本発明の第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１及びこの生ゴミ処理装置１を用いる生ゴミ処理システム３を示す。
本実施形態に係る生ゴミ処理装置１は、生ゴミ投入部１０と、この生ゴミ投入部１０に連結し、生ゴミを加熱しながら圧送する予備乾燥部２０と、この予備乾燥部２０に連結し、予備乾燥部２０によって圧送された生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置４０においてそれぞれ噴射される高温の水蒸気で熱分解する連続熱分解部３０とを備えている。
生ゴミ投入部１０は、図１乃至図３に示すように、ホッパ１１と、このホッパ１１に生ゴミを投入する投入機１２とを備えている。投入機１２は、例えば、生ゴミ投入口１４を有するシリンダ１３内にスクリュー（図示せず）を回転自在に設置している。
ホッパ１１は、予備乾燥部２０の供給口２１に連結されている。
予備乾燥部２０は、図１乃至図３に示すように、シリンダ２３内にスクリュー２４を回転自在に配置したスクリューフィーダ２２と、スクリュー２４に変速機２６を介して連絡しスクリュー２４を回転駆動させるモータ２５と、シリンダ２３の外周に設けた加熱ヒータ２７と、シリンダ２３の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋２８とを備えている。
ホッパ１１は、予備乾燥部２０の供給口２１に連結されている。
予備乾燥部２０は、図１乃至図３に示すように、シリンダ２３内にスクリュー２４を回転自在に配置したスクリューフィーダ２２と、スクリュー２４に変速機２６を介して連絡しスクリュー２４を回転駆動させるモータ２５と、シリンダ２３の外周に設けた加熱ヒータ２７と、シリンダ２３の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋２８とを備えている。
本実施形態では、２つのスクリューフィーダ２２を直交させる構造としてある。そのため、下流側のスクリューフィーダ２２には、スクリュー２４を変速機２６を介して連絡しスクリュー１４を回転駆動させるモータ２５が設けてある。
なお、２つのスクリューフィーダ２２を１つのスクリューフィーダ２２としても良い。この場合には、モータ２５及び変速機２６は１つとする。
ホッパ１１と連結する供給口２１は、スクリュー２４を被うシリンダ２３に水が抜ける隙間を形成するとともに、その部位に水抜き機構２１ａを備え、分散して出た水は汚水処理装置（図示しない）に排水される。ここで、水抜き機構２１ａとしては、例えば、シリンダ２３の一部に金網や穴あきパイプを設置する等の処理を施すことによって水抜きが容易に行えるように構成されている。
なお、２つのスクリューフィーダ２２を１つのスクリューフィーダ２２としても良い。この場合には、モータ２５及び変速機２６は１つとする。
ホッパ１１と連結する供給口２１は、スクリュー２４を被うシリンダ２３に水が抜ける隙間を形成するとともに、その部位に水抜き機構２１ａを備え、分散して出た水は汚水処理装置（図示しない）に排水される。ここで、水抜き機構２１ａとしては、例えば、シリンダ２３の一部に金網や穴あきパイプを設置する等の処理を施すことによって水抜きが容易に行えるように構成されている。
加熱ヒータ２７は、シリンダ２３内をスクリュー２４によって圧送される生ゴミから絞り出される水を水蒸気に変換するために用いられる。例えば、電熱ヒータ、蒸気ジャケット等によって構成されている。本実施形態では、加熱ヒータ２７は、シリンダ２３のほぼ全長に亘って外周を所定の間隔で設けられている。
水蒸気抜き用の部屋２８は、加熱ヒータ２７の加熱で発生した水蒸気を抜く脱気口２９を備えている。脱気口２９は、圧力計、調整弁を備えた管路２９ａに連結されている。管路２９ａは、水蒸気脱気回収装置に連結され、真空ポンプによって水蒸気を脱気口２９から吸引し、水を分離する機能を備えている。
水蒸気抜き用の部屋２８は、加熱ヒータ２７の加熱で発生した水蒸気を抜く脱気口２９を備えている。脱気口２９は、圧力計、調整弁を備えた管路２９ａに連結されている。管路２９ａは、水蒸気脱気回収装置に連結され、真空ポンプによって水蒸気を脱気口２９から吸引し、水を分離する機能を備えている。
予備乾燥部２０の下流側のスクリューフィーダ２２は連続熱分解部３０の供給口３１に連結されている。
連続熱分解部３０は、図１、図４、図５、図６に示すように、シリンダ３３内に２つスクリュー３４を回転自在に配置した２軸のスクリューフィーダ３２と、２つスクリュー３４を変速機３６を介して連絡し２つのスクリュー３４を回転駆動させるモータ３５と、予備乾燥部２０の下流側のスクリューフィーダ２２と２軸のスクリューフィーダ３２との連結部（供給口３１）の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋３７と、この水蒸気抜き用の部屋３７より下流側の２軸のスクリューフィーダ３２の外周に間隔を置いて設けた５つの過熱蒸気発生装置４０と、最後の過熱蒸気発生装置４０の下流側に設けた熱分解物排出部６７とを備えている。
連続熱分解部３０は、図１、図４、図５、図６に示すように、シリンダ３３内に２つスクリュー３４を回転自在に配置した２軸のスクリューフィーダ３２と、２つスクリュー３４を変速機３６を介して連絡し２つのスクリュー３４を回転駆動させるモータ３５と、予備乾燥部２０の下流側のスクリューフィーダ２２と２軸のスクリューフィーダ３２との連結部（供給口３１）の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋３７と、この水蒸気抜き用の部屋３７より下流側の２軸のスクリューフィーダ３２の外周に間隔を置いて設けた５つの過熱蒸気発生装置４０と、最後の過熱蒸気発生装置４０の下流側に設けた熱分解物排出部６７とを備えている。
水蒸気抜き用の部屋３７は、図４に示すように、予備乾燥部２０の水蒸気抜き用の部屋２８と同様に、加熱ヒータ２７の加熱で発生した水蒸気を抜く脱気口３８を備えている。脱気口３８は、圧力計、調整弁を備えた管路２９ａに連結されている。
過熱蒸気発生装置４０は、例えば、特許第３７９０５０３号公報に記載の蒸気発生システムに用いられる流体加熱装置４１を使用している。
過熱蒸気発生装置４０は、例えば、特許第３７９０５０３号公報に記載の蒸気発生システムに用いられる流体加熱装置４１を使用している。
流体加熱装置４１には、蒸気を発生させるために霧状の水を噴射するスプレー６４と、電磁誘導加熱し、スプレー６４から噴射された水を高温の蒸気にするために導電性管状コイル５４に通電を行わせるＩＨ（Induction Heating:電磁誘導加熱）電源６２と、２軸のスクリューフィーダ３２によって圧送される生ゴミに過熱蒸気発生装置４０から噴出される高温の蒸気を吹き付ける熱分解室６５と、熱分解室６５の外周に設けられ水蒸気を抜き出す脱気口６６とを備えている。脱気口６６は、圧力計、調整弁を備えた管路６５ａに連結されている。管路６５ａは、ガス水蒸気分離回収装置８１に連結され、真空ポンプによって可燃性ガスと水蒸気とを脱気口６６から吸引し、可燃性ガスと水とに分離し、可燃性ガスをガス改質装置８２を経て発電機８３の駆動用の燃料とする。
各熱分解室６５は、２軸のスクリューフィーダ３２のシリンダ３３から立ち上がり、各過熱蒸気発生装置４０によって生ゴミを満遍なく焼成するための仕切りを形成している。
なお、スプレー６４に供給する水は、圧力計、調整弁を備えた管路６４ａに連結されている。管路６４ａは、例えば、温水タンク（図示せず）などの水供給源に連絡している。また、管路６５ａを介して回収された水は、特許第３７９０５０３号公報に記載のように、温水タンクへ流入し、さらに流体加熱装置へ流入する。また、温水タンクと流体加熱装置との間には、吸水口が設けられている。なお、流体加熱装置において滴状になった水分はスプレーを介して温水タンクに回収される。
なお、スプレー６４に供給する水は、圧力計、調整弁を備えた管路６４ａに連結されている。管路６４ａは、例えば、温水タンク（図示せず）などの水供給源に連絡している。また、管路６５ａを介して回収された水は、特許第３７９０５０３号公報に記載のように、温水タンクへ流入し、さらに流体加熱装置へ流入する。また、温水タンクと流体加熱装置との間には、吸水口が設けられている。なお、流体加熱装置において滴状になった水分はスプレーを介して温水タンクに回収される。
次に、図５、図６を用いて流体加熱装置４１の詳細について説明する。
導電性を有するステンレス製の筒状部材４２には、蒸気発生部である貫通穴４３が形成されている。この貫通穴４３は、軸長方向に貫通する円形形状を有している。貫通穴４３の表面は、切削加工を行った後、ホーミング加工等の研磨加工により、鏡面状に精度良く仕上げられ、管摩擦抵抗が小さくされている。筒状部材４２の一端側の外縁部には、円環状のフランジ部４４が一体形成されている。
このフランジ部４４の側面には、貫通穴４３と同心円上に複数の雌螺子孔が形成されている。また、貫通穴４３の両端部には、円形状のスリーブ挿入穴４５が拡径形成されている。このスリーブ挿入穴４５には、ステンレス製の円筒状のスリーブ４６が挿入されている。
導電性を有するステンレス製の筒状部材４２には、蒸気発生部である貫通穴４３が形成されている。この貫通穴４３は、軸長方向に貫通する円形形状を有している。貫通穴４３の表面は、切削加工を行った後、ホーミング加工等の研磨加工により、鏡面状に精度良く仕上げられ、管摩擦抵抗が小さくされている。筒状部材４２の一端側の外縁部には、円環状のフランジ部４４が一体形成されている。
このフランジ部４４の側面には、貫通穴４３と同心円上に複数の雌螺子孔が形成されている。また、貫通穴４３の両端部には、円形状のスリーブ挿入穴４５が拡径形成されている。このスリーブ挿入穴４５には、ステンレス製の円筒状のスリーブ４６が挿入されている。
このスリーブ４６には、テーパ状の支持部材当接部が形成されている。また、筒状部材４２の一端側には金属製の円環状のポート部材４７が配置されており、他端側には金属製の円環状のポート部材４８が配置されている。
ポート部材４７の側面には、フランジ部４４の雌螺子孔の位置と対応する位置にボルト挿通孔が貫通して形成されている。このボルト挿通孔の筒状部材４２と反対側には、座ぐり孔が拡径形成されている。また、ポート部材４７の中心には、スリーブ４６の内径寸法よりも小さな内径寸法の流入側開口部が形成されている。この流入側開口部の貫通穴４３側は、筒状部材４２側に向けて広がるテーパ状に形成されており、この端部の径寸法は、スリーブ４６の内径寸法と同一に形成されている。
ポート部材４７の側面には、フランジ部４４の雌螺子孔の位置と対応する位置にボルト挿通孔が貫通して形成されている。このボルト挿通孔の筒状部材４２と反対側には、座ぐり孔が拡径形成されている。また、ポート部材４７の中心には、スリーブ４６の内径寸法よりも小さな内径寸法の流入側開口部が形成されている。この流入側開口部の貫通穴４３側は、筒状部材４２側に向けて広がるテーパ状に形成されており、この端部の径寸法は、スリーブ４６の内径寸法と同一に形成されている。
また、ポート部材４７の筒状部材４２側の側面には、側方に突出する円環状の凸部が一体形成されている。この凸部の外形寸法は、スリーブ挿入穴４５の内径寸法に対応する寸法とされている。そして、ポート部材４７は、凸部をスリーブ挿入穴４５に嵌合し、ボルトを雌螺子孔に螺合することにより筒状部材４２のフランジ部４４に固定されている。
さらに、ポート部材４７の筒状部材４２側と反対側には、導電性管状コイル５４に連結される配管５９と連結された連結部４９が形成されている。
また、ポート部材４８の側面には、ボルト挿通孔が貫通して形成されている。このボルト挿通孔の筒状部材４２と反対側には、座ぐり孔が拡径形成されている。また、ポート部材４８の中心には、スリーブ４６の内径寸法よりも小さな内径寸法の流出側開口部５０が形成されている。この流出用開口部５０の貫通穴４３側は、筒状部材４２側に向けて広がるテーパ状に形成されており、この端部の径寸法は、スリーブ４６の内径寸法と同一に形成されている。
さらに、ポート部材４７の筒状部材４２側と反対側には、導電性管状コイル５４に連結される配管５９と連結された連結部４９が形成されている。
また、ポート部材４８の側面には、ボルト挿通孔が貫通して形成されている。このボルト挿通孔の筒状部材４２と反対側には、座ぐり孔が拡径形成されている。また、ポート部材４８の中心には、スリーブ４６の内径寸法よりも小さな内径寸法の流出側開口部５０が形成されている。この流出用開口部５０の貫通穴４３側は、筒状部材４２側に向けて広がるテーパ状に形成されており、この端部の径寸法は、スリーブ４６の内径寸法と同一に形成されている。
さらに、ポート部材４８の筒状部材４２側の側面には、側方に突出する円環状の凸部が一体形成されている。この凸部の外形寸法は、スリーブ挿入穴４５の内径寸法に対応する寸法とされている。そして、ポート部材４８は、凸部をスリーブ挿入穴４５に嵌合し、ボルトを雌螺子孔に螺合することにより筒状部材４２のフランジ部４４に固定されている。
また、筒状部材４２には、貫通穴４３の中心軸Ｚ上に金属製のコア部材５１が６個配置されている。このコア部材５１の中心軸Ｚ方向両側には、金属製のコア支持部材５２がコア部材５１を挟持して配置されている。このコア支持部材５２は、貫通穴４３の中心軸Ｚを中心にして回転可能とされている。なお、この実施形態では、コア部材５１の側部にそれぞれ４個のコア支持部材５２が配置されている。
また、筒状部材４２には、貫通穴４３の中心軸Ｚ上に金属製のコア部材５１が６個配置されている。このコア部材５１の中心軸Ｚ方向両側には、金属製のコア支持部材５２がコア部材５１を挟持して配置されている。このコア支持部材５２は、貫通穴４３の中心軸Ｚを中心にして回転可能とされている。なお、この実施形態では、コア部材５１の側部にそれぞれ４個のコア支持部材５２が配置されている。
また、筒状部材４２の外周面には、軸長方向に沿って円筒状に断熱層である断熱材５３が巻回されている。この断熱材５３の外周には、導電性管状コイル５４が筒状部材４２の他端側から挿入されている。そして、この導電性管状コイル５４内に水が流通され、導電性管状コイル５４が冷却される。そのため、導電性管状コイル５４には銅等の耐食性の良い材料が用いられる。
また、筒状部材４２を覆うようにステンレス製のカバー部材５６が筒状部材４２の他端側から挿入されている。このカバー部材５６は、螺子によりポート部材４８に、不図示の螺子によりポート部材４７に固定されている。また、カバー部材５６には、導電性管状コイル５４と干渉せずに挿通するためにスリットが形成されている。そして、このカバー部材５６と筒状部材４２とポート部材４８とにより、導電性管状コイル５４を収容する収容部が形成され、この収容部も断熱層としての役割を果たしている。
また、筒状部材４２を覆うようにステンレス製のカバー部材５６が筒状部材４２の他端側から挿入されている。このカバー部材５６は、螺子によりポート部材４８に、不図示の螺子によりポート部材４７に固定されている。また、カバー部材５６には、導電性管状コイル５４と干渉せずに挿通するためにスリットが形成されている。そして、このカバー部材５６と筒状部材４２とポート部材４８とにより、導電性管状コイル５４を収容する収容部が形成され、この収容部も断熱層としての役割を果たしている。
導電性管状コイル５４一端にはパイプジョイント５７が外嵌され、さらに、このパイプジョイント５７にはホース５５の一端が連結されている。ホース５５の他端はパイプジョイント５８に連結され、このパイプジョイント５８には配管５９が内嵌されている。また、導電性管状コイル５４の他端にも、パイプジョイント５７が外嵌され、さらに、このパイプジョイント５７にはホース５５の一端が連結されている。ホース５５の他端はパイプジョイント５８に連結され、このパイプジョイント５８には配管５９が内嵌されている。また、導電性管状コイル５４の両端側に設けられたターミナル６０にはそれぞれハーネス６１が半田付けされ、このハーネス６１はＩＨ電源６２の両極に接続される。
次に、流体加熱装置４１の昇温方法について説明する。
導電性管状コイル５４に電流を流すとその周囲に磁力線が発生し、筒状部材４２にうず電流が発生し、筒状部材４２に抵抗熱が発生する。この抵抗熱により、筒状部材４２の貫通穴４３を通過する水が気化され、蒸気となる。ここで、導電性管状コイル５４に流す電流に関しては、２０ＫＨｚ以上の高周波電流が好ましい。
また、導電性管状コイル５４には、電流が通電されるため、導電性管状コイル５４自身も発熱する。この発熱した導電性管状コイル５４の冷却は、その管内を流れる水により行われる。この水は、温水タンクまたは吸水口等から供給される。また、導電性管状コイル５４により昇温された水は、蒸気となって配管５９より流出し、連結部４９より貫通穴４３内へ流入する。
導電性管状コイル５４に電流を流すとその周囲に磁力線が発生し、筒状部材４２にうず電流が発生し、筒状部材４２に抵抗熱が発生する。この抵抗熱により、筒状部材４２の貫通穴４３を通過する水が気化され、蒸気となる。ここで、導電性管状コイル５４に流す電流に関しては、２０ＫＨｚ以上の高周波電流が好ましい。
また、導電性管状コイル５４には、電流が通電されるため、導電性管状コイル５４自身も発熱する。この発熱した導電性管状コイル５４の冷却は、その管内を流れる水により行われる。この水は、温水タンクまたは吸水口等から供給される。また、導電性管状コイル５４により昇温された水は、蒸気となって配管５９より流出し、連結部４９より貫通穴４３内へ流入する。
そして、蒸気は、ポート部材４７の流入側開口部から貫通穴４３内に流入し、流入側のコア支持部材５２の外側の隙間と内側の隙間とを通過して分散され、筒状部材４２の貫通穴４３の中心軸Ｚ上に支持される球形状のコア部材５１の先端から外周面に沿って貫通穴４３の内壁側に拡散され、貫通穴４３の内周面とコア部材５１の外周面とにより圧縮された後、再び拡散され、流出側のコア支持部材５２の外側の隙間と内側の隙間とを通過して分散され、そして、ポート部材４８の流出側開口部５０において一体化されて、混合された状態で流出される。
この際に、蒸気の流れによりコア支持部材５２が貫通穴４３の中心軸Ｚを中心にして回転し、蒸気を分散する流路が不規則に変化する。すなわち、蒸気は、流路の横断面積が変化することにより、分散・拡散・圧縮・拡散・分散が繰り返され、流体流動により攪拌され、さらに、蒸気を分散する流路の不規則な変化により、さらに攪拌流動が発生して均一に混合される。
この際に、蒸気の流れによりコア支持部材５２が貫通穴４３の中心軸Ｚを中心にして回転し、蒸気を分散する流路が不規則に変化する。すなわち、蒸気は、流路の横断面積が変化することにより、分散・拡散・圧縮・拡散・分散が繰り返され、流体流動により攪拌され、さらに、蒸気を分散する流路の不規則な変化により、さらに攪拌流動が発生して均一に混合される。
最後の過熱蒸気発生装置４０の下流側に設けた熱分解物排出部６７は、図１、図４、図５に示すように、２軸のスクリューフィーダ３２の後端部側に位置し、２軸のスクリューフィーダ３２によって搬出される熱分解して炭化した生ゴミを排出するために、２軸のスクリューフィーダ３２に対して直交して配置されている。
熱分解物排出部６７は、水冷シリンダ６９内に水冷スクリュー７０を回転自在に配置したスクリューフィーダ６８と、水冷スクリュー７０に変速機７２を介して連絡し水冷スクリュー７０を回転駆動させるモータ７１と、水冷シリンダ６９の外周に設けた熱分解物受入口７３と、スクリューフィーダ６８の後端部に設けた排出口バッフル７４と、排出口バッフル７４から排出される熱分解した炭化物を搬送するコンベヤ７５とを備えている。
熱分解物排出部６７は、水冷シリンダ６９内に水冷スクリュー７０を回転自在に配置したスクリューフィーダ６８と、水冷スクリュー７０に変速機７２を介して連絡し水冷スクリュー７０を回転駆動させるモータ７１と、水冷シリンダ６９の外周に設けた熱分解物受入口７３と、スクリューフィーダ６８の後端部に設けた排出口バッフル７４と、排出口バッフル７４から排出される熱分解した炭化物を搬送するコンベヤ７５とを備えている。
水冷シリンダ６９には、冷却用の水をシリンダ内に供給排水する管路７６が連絡している。水冷スクリュー７０には、冷却用の水をスクリュー内に供給排水する管路７７が回転ジョイント７８を介して連絡している。
排出口バッフル７４は、コイルばねを介して開閉するバルブで構成され、水冷スクリュー７０の先端に樹脂が集まることで圧力が上昇し負荷が高まることで、自動的に開閉するように、コイルばねの強度が設定されている。残渣排出に開閉することにより全体装置の運転・停止時に水冷スクリュー７０とそれを覆っている水冷シリンダ６９との空隙から外部大気の流入を防ぎ、連続熱分解部３０の機密を維持する。
排出口バッフル７４は、コイルばねを介して開閉するバルブで構成され、水冷スクリュー７０の先端に樹脂が集まることで圧力が上昇し負荷が高まることで、自動的に開閉するように、コイルばねの強度が設定されている。残渣排出に開閉することにより全体装置の運転・停止時に水冷スクリュー７０とそれを覆っている水冷シリンダ６９との空隙から外部大気の流入を防ぎ、連続熱分解部３０の機密を維持する。
次に、本実施形態に係る生ゴミ処理装置１及びこの生ゴミ処理装置１を用いる生ゴミ処理システム３の作用を説明する。
先ず、搬送された生ゴミを投入機１２によってホッパ１１から生ゴミ投入部１０に連続的に投入する。
生ゴミ投入部１０に投入された生ゴミは、モータ２５によって回転駆動されるスクリューフィーダ２２に供給口２１から送り込まれる。そして、供給口２１の部位に設けられた水抜き機構２１ａによって分散して出た水は汚水処理装置（図示しない）に排水される。
先ず、搬送された生ゴミを投入機１２によってホッパ１１から生ゴミ投入部１０に連続的に投入する。
生ゴミ投入部１０に投入された生ゴミは、モータ２５によって回転駆動されるスクリューフィーダ２２に供給口２１から送り込まれる。そして、供給口２１の部位に設けられた水抜き機構２１ａによって分散して出た水は汚水処理装置（図示しない）に排水される。
次に、生ゴミは、スクリューフィーダ２２による押し込み力によって圧密されながら水切りされながら搬送される。同時に、生ゴミは、加熱ヒータ２７によって加温され、絞り出された水が水蒸気に変換される。この水蒸気は、スクリューフィーダ２２のシリンダ２３の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋２８の脱気口２９から管路２９ａを介して真空ポンプによって水蒸気脱気回収装置に吸引される。
このため、生ゴミは、加熱ヒータ２７によって加熱されるスクリューフィーダ２２内で混練移送されながら圧密されて脱水されつつ発生する水蒸気が数カ所の脱気口２９から強制的に吸引され、生ゴミに含まれている水を分離する予備乾燥処理を受けることとなる。
このため、生ゴミは、加熱ヒータ２７によって加熱されるスクリューフィーダ２２内で混練移送されながら圧密されて脱水されつつ発生する水蒸気が数カ所の脱気口２９から強制的に吸引され、生ゴミに含まれている水を分離する予備乾燥処理を受けることとなる。
次に、スクリュー押出圧力により脱気され半乾燥状態にされた生ゴミは、予備乾燥部２０の下流側のスクリューフィーダ２２から連続熱分解部３０の供給口３１に送り込まれる。連続熱分解部３０は、外気を遮断し密閉された槽内部を可燃性ガス及び水蒸気を回収をするために真空ポンプにより大気圧より低圧（例えば、４００ｍｍｈｇ〜５００ｍｍｈｇ）にしてある。
次に、連続熱分解部３０に移送された予備乾燥された生ゴミは、最初に予備乾燥部２０と同様に水蒸気抜き用の部屋３７の脱気口３８から管路２９ａを介して真空ポンプによって水蒸気脱気回収装置に吸引される。
次に、連続熱分解部３０に移送された予備乾燥された生ゴミは、最初に予備乾燥部２０と同様に水蒸気抜き用の部屋３７の脱気口３８から管路２９ａを介して真空ポンプによって水蒸気脱気回収装置に吸引される。
次に、予備乾燥された生ゴミは、シリンダ３３内を撹拌微移動する２つのスクリュー３４による押圧力で混練りされながら第一の高温蒸気発生装置４０へ移送され、熱分解室６５において流体加熱装置４１から噴出される高温の水蒸気（例えば、４００℃〜５００℃）に晒され、熱分解される。ここで発生したガスは水蒸気を含んでいるだけの可燃ガスである。この熱分解によって発生する可燃性ガス及び水蒸気は、脱気口６６から管路６５ａを介して真空ポンプによって強制的に吸引され、ガス水蒸気分離回収装置８１において、可燃性ガスと水とに分離され、可燃性ガスをガス改質装置８２を経て発電機８３の駆動用の燃料とされる。
次に、第一の高温蒸気発生装置４０による熱分解処理を施された生ゴミは、以下順次第二の高温蒸気発生装置４０から第五の高温蒸気発生装置４０による熱分解処理が施される。
この５段階の熱分解処理によって、生ゴミは、熱分解される。
次に、熱分解された生ゴミは、第五の高温蒸気発生装置４０の残渣排出口において、第五の過熱蒸気発生装置４０の下流側に設けた熱分解物排出部６７の熱分解物受入口７３からスクリューフィーダ６８に落下し、スクリューフィーダ６８によって搬出される。
次に、スクリューフィーダ６８の先端部まで搬送されると、熱分解した生ゴミが集まることでスクリューフィーダ６８内の圧力が上昇し負荷が高まり、排出口バッフル７４が自動的に開閉する。
この５段階の熱分解処理によって、生ゴミは、熱分解される。
次に、熱分解された生ゴミは、第五の高温蒸気発生装置４０の残渣排出口において、第五の過熱蒸気発生装置４０の下流側に設けた熱分解物排出部６７の熱分解物受入口７３からスクリューフィーダ６８に落下し、スクリューフィーダ６８によって搬出される。
次に、スクリューフィーダ６８の先端部まで搬送されると、熱分解した生ゴミが集まることでスクリューフィーダ６８内の圧力が上昇し負荷が高まり、排出口バッフル７４が自動的に開閉する。
次に、排出口バッフル７４から排出された熱分解物は、コンベヤ７５上に落下し、例えば、燃料として利用される。
本実施形態では、上述の操作を繰り返すことによって、生ゴミに包装用紙、プラスチックフィルム類等の混入があっても連続的に処理することができる。
また、各工程中に発生する水蒸気は、水として回収し、冷却水として再利用される。蒸留水となっているため環境に影響しない。
また、熱分解処理により処理後に残る残渣は熱分解物となって排出され、土地改良材として利用できる。また、装置の補助熱源の燃料として利用できる。
本実施形態では、上述の操作を繰り返すことによって、生ゴミに包装用紙、プラスチックフィルム類等の混入があっても連続的に処理することができる。
また、各工程中に発生する水蒸気は、水として回収し、冷却水として再利用される。蒸留水となっているため環境に影響しない。
また、熱分解処理により処理後に残る残渣は熱分解物となって排出され、土地改良材として利用できる。また、装置の補助熱源の燃料として利用できる。
処理工程から排出される残渣は全て再利用可能なため、発生する有害物はほぼ皆無である。
熱分解は密閉容器内において撹拌と微速移動しながら高温蒸気により行うため、外気と遮断されている。
熱分解工程で発生するガスを回収し発電する。それにより装置の電力の一部を賄い、また売電することによりランニングコストを下げることになる。排出ガスが出ないため環境に影響しない。
熱分解は密閉容器内において撹拌と微速移動しながら高温蒸気により行うため、外気と遮断されている。
熱分解工程で発生するガスを回収し発電する。それにより装置の電力の一部を賄い、また売電することによりランニングコストを下げることになる。排出ガスが出ないため環境に影響しない。
また、上述した実施形態の流体加熱装置４１では、ステンレス製の筒状部材４２は導電性を有するので、筒状部材４２の外周面上を周回する導電性管状コイル５４が通電されると、筒状部材４２には渦電流が流れ、筒状部材４２は発熱され、筒状部材４２の貫通穴４３を流れる水を手軽かつ容易に高温の蒸気にすることができる。
また、導電性管状コイル５４への通電量を増加させて水の昇温効果を向上させるために、導電性管状コイル５４内に水が流通されるので、筒状部材４２をより高温にすることができ、より高温の蒸気を発生させることができる。
さらに、筒状部材４２の外周面上は、筒状の断熱材５３により覆われるので、筒状部材４２の外周面からの熱の逃げを少なくすることができる。
また、導電性管状コイル５４への通電量を増加させて水の昇温効果を向上させるために、導電性管状コイル５４内に水が流通されるので、筒状部材４２をより高温にすることができ、より高温の蒸気を発生させることができる。
さらに、筒状部材４２の外周面上は、筒状の断熱材５３により覆われるので、筒状部材４２の外周面からの熱の逃げを少なくすることができる。
また、筒状部材４２の一端側に設けられるポート部材４７の流入側開口部から流入した水が、流入側のコア支持部材５２の隙間を通過して分散され、筒状部材４２の貫通穴４３の中心軸Ｚ上に支持されるコア部材５１の外周に沿って貫通穴４３の内壁側に拡散された後、流出側のコア支持部材５２の隙間を通過して分散される。そして、ポート部材４８の流出側開口部５０により一体化されて、混合された状態で流出される。加えて、コア支持部材５２を筒状部材４２の貫通穴４３の中心軸Ｚを中心にして回転可能に配置したので、水の流れに応じたコア支持部材５２の回転により、水の流路が不規則に変化して、水の撹拌効率が向上し、水が確実に混合され確実に蒸気に変換することができる。
なお、上記実施形態では、連続熱分解部３０に水蒸気抜き用の部屋２８を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、連続熱分解部３０を水蒸気抜き用の部屋２８を設けずに複数の高温蒸気発生装置４０を配置した構成としても良い。
また、上記実施形態では、連続熱分解部３０に５つの高温蒸気加熱装置４０を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、高温蒸気加熱装置４０は、処理能力に応じた数にすれば良い。
また、上記実施形態では、連続熱分解部３０に５つの高温蒸気加熱装置４０を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、高温蒸気加熱装置４０は、処理能力に応じた数にすれば良い。
図７乃至図９は、本発明の第二実施形態に係る生ゴミ処理装置１Ａ及びこの生ゴミ処理装置１Ａを用いる生ゴミ処理システム３Ａを示す。
本実施形態に係る生ゴミ処理装置１Ａは、第一実施形態における予備乾燥部２０を、前部予備乾燥部２０Ａと後部予備乾燥部２０Ｂとに分け、前部予備乾燥部２０Ａと後部予備乾燥部２０Ｂとの間に異物除去部９０を備えた点で、第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１とは相違する。その他の構成は、第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１と同様であるからこれらの説明は省略する。
本実施形態に係る生ゴミ処理装置１Ａは、第一実施形態における予備乾燥部２０を、前部予備乾燥部２０Ａと後部予備乾燥部２０Ｂとに分け、前部予備乾燥部２０Ａと後部予備乾燥部２０Ｂとの間に異物除去部９０を備えた点で、第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１とは相違する。その他の構成は、第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１と同様であるからこれらの説明は省略する。
先ず、前部予備乾燥部２０Ａは、第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１における生ゴミ投入口１４を有する前段のスクリューフィーダ２２と同様に構成されており、終端部に乾燥材料排出口２０１を備えている。
従って、この前部予備乾燥部２０Ａには、図１と同様に、生ゴミ投入部１０を備えている。
従って、この前部予備乾燥部２０Ａには、図１と同様に、生ゴミ投入部１０を備えている。
次に、異物除去部９０は、前部予備乾燥部２０Ａの乾燥材料排出口２０１から排出される予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を搬送する傾斜コンベヤ９１と、この傾斜コンベヤ９１にて搬送される予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を搬送するコンベヤ９２と、このコンベヤ９２に設けられる金属探知機９３と、コンベヤ９２を設置する作業用のステージ９４とを備えている。
傾斜コンベヤ９１は、前部予備乾燥部２０Ａの乾燥材料排出口２０１から排出される予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を受け取る平坦部９１ａと、この平坦部９１ａに連なり作業用のステージ９４上に設けられたコンベヤ９２へ予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を搬送する傾斜部９１ｂと、コンベヤ９２へ予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を排出するための平坦部９１ｃとを備えている。平坦部９１ａ、傾斜部９１ｂ及び平坦部９１ｃは、無端状の搬送ベルトが掛け渡してあり、図示しないモータによって搬送ベルトを回動させるように構成されている。
作業用のステージ９４上に設けられたコンベヤ９２は、傾斜コンベヤ９１の平坦部９１ｃから排出される予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を受け取るホッパ９２ａを備えている。
コンベヤ９２は、予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）に含まれる金属、ガラス、陶器、磁器、砂、砂利、石などの無機物を作業者によって取り除くための選別コンベヤとして機能するために設けられている。
コンベヤ９２は、予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）に含まれる金属、ガラス、陶器、磁器、砂、砂利、石などの無機物を作業者によって取り除くための選別コンベヤとして機能するために設けられている。
そのため、上流側に金属探知機９３を設けて予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）の中に金属が含まれていることを機械的に検知し、その後に手作業でその金属を取り除くことができるようにしてある。
また、コンベヤ９２には、回収物を排出するためのシュート９５が併設されてある。
作業用のステージ９４は、作業者の人員に応じて大きくすることは可能である。又、作業用のステージ９４には、両側部に昇降階段９４ａが設けられている。
また、コンベヤ９２には、回収物を排出するためのシュート９５が併設されてある。
作業用のステージ９４は、作業者の人員に応じて大きくすることは可能である。又、作業用のステージ９４には、両側部に昇降階段９４ａが設けられている。
次に、後部予備乾燥部２０Ｂは、第一実施形態に係る生ゴミ処理装置１における連続熱分解部３０に連なる後段のスクリューフィーダ２２と同様に構成されており、異物除去部９０のコンベヤ９２から排出される異物が除かれた予備乾燥された生ゴミ（乾燥材料）を受け取るためのホッパ２０ｂを備えている。
なお、本実施形態では、水蒸気抜き用の部屋及び脱気口を省略してあるが、第一実施形態と同様に備えても良い。
なお、本実施形態では、水蒸気抜き用の部屋及び脱気口を省略してあるが、第一実施形態と同様に備えても良い。
次に、本実施形態に係る係る生ゴミ処理装置１Ａ及びこの生ゴミ処理装置１Ａを用いる生ゴミ処理システム３Ａの作用を説明する。
先ず、搬送された生ゴミを投入機１２によってホッパ１１から生ゴミ投入部１０に連続的に投入する。
生ゴミ投入部１０に投入された生ゴミは、モータ２５によって回転駆動されるスクリューフィーダ２２に供給口２１から送り込まれる。そして、供給口２１の部位に設けられた水抜き機構２１ａによって分散して出た水は汚水処理装置（図示しない）に排水される。
先ず、搬送された生ゴミを投入機１２によってホッパ１１から生ゴミ投入部１０に連続的に投入する。
生ゴミ投入部１０に投入された生ゴミは、モータ２５によって回転駆動されるスクリューフィーダ２２に供給口２１から送り込まれる。そして、供給口２１の部位に設けられた水抜き機構２１ａによって分散して出た水は汚水処理装置（図示しない）に排水される。
次に、生ゴミは、スクリューフィーダ２２による押し込み力によって圧密されながら水切りされながら搬送される。同時に、生ゴミは、加熱ヒータ２７によって加温され、絞り出された水が水蒸気に変換される。この水蒸気は、スクリューフィーダ２２のシリンダ２３の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋２８の脱気口２９から管路２９ａを介して真空ポンプによって水蒸気脱気回収装置に吸引される。
このため、生ゴミは、加熱ヒータ２７によって加熱されるスクリューフィーダ２２内で混練移送されながら圧密されて脱水されつつ発生する水蒸気が数カ所の脱気口２９から強制的に吸引され、生ゴミに含まれている水を分離する予備乾燥処理を受けることとなる。
このため、生ゴミは、加熱ヒータ２７によって加熱されるスクリューフィーダ２２内で混練移送されながら圧密されて脱水されつつ発生する水蒸気が数カ所の脱気口２９から強制的に吸引され、生ゴミに含まれている水を分離する予備乾燥処理を受けることとなる。
次に、スクリュー押出圧力により脱気され半乾燥状態にされた生ゴミは、乾燥材料排出口２０１から傾斜コンベヤ９１の平坦部９１ａ上に落下し、傾斜コンベヤ９１にて搬送され、傾斜コンベヤ９１の平坦部９１ｃからコンベヤ９２のホッパ９２ａに落下する。
次に、半乾燥状態にされた生ゴミは、コンベヤ９２によって搬送され、金属探知機９３によって半乾燥状態にされた生ゴミに含まれる金属が検出されると、作業用のステージ９４上の作業者がその指示に従って取り除く。また、作業者がコンベヤ９２上を搬送される半乾燥状態にされた生ゴミを目視しながら、その他の異物が含まれているか否かを確認し、異物を排除する作業を行う。
次に、半乾燥状態にされた生ゴミは、コンベヤ９２によって搬送され、金属探知機９３によって半乾燥状態にされた生ゴミに含まれる金属が検出されると、作業用のステージ９４上の作業者がその指示に従って取り除く。また、作業者がコンベヤ９２上を搬送される半乾燥状態にされた生ゴミを目視しながら、その他の異物が含まれているか否かを確認し、異物を排除する作業を行う。
次に、異物回収作業後の半乾燥状態にされた生ゴミは、コンベヤ９２から後部予備乾燥部２０Ｂのホッパ２０ｂから後部予備乾燥部２０Ｂ内に送り込まれる。
次に、後部予備乾燥部２０Ｂにてさらに予備乾燥された生ゴミは、連続熱分解部３０の供給口３１に送り込まれる。
以下、予備乾燥された生ゴミは、連続熱分解部３０において、第一実施形態と同様に処理される。
次に、後部予備乾燥部２０Ｂにてさらに予備乾燥された生ゴミは、連続熱分解部３０の供給口３１に送り込まれる。
以下、予備乾燥された生ゴミは、連続熱分解部３０において、第一実施形態と同様に処理される。
以上のように、本実施形態では、前部予備乾燥部２０Ａで処理された生ゴミに含まれる異物を、異物除去部９０において除去するため、後段の連続熱分解部３０における連続熱分解効率が向上し、生ゴミをより純度の高い熱分解物に置き換えることが可能となる。
また、異物が効果的に除去されるため、連続熱分解部３０の耐久性が向上する。
なお、本実施形態では、前部予備乾燥部２０Ａと異物除去部９０とを傾斜コンベヤ９１によって連絡する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、昇降装置やスクリューフィーダなどを用いても良い。
また、異物が効果的に除去されるため、連続熱分解部３０の耐久性が向上する。
なお、本実施形態では、前部予備乾燥部２０Ａと異物除去部９０とを傾斜コンベヤ９１によって連絡する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、昇降装置やスクリューフィーダなどを用いても良い。
１、１Ａ 生ゴミ処理装置
３、３Ａ 生ゴミ処理システム
１０ 生ゴミ投入部
１１ ホッパ
１２ 投入機
１３、２３、３３ シリンダ
１４ 生ゴミ投入口
２０ 予備乾燥部
２０Ａ 前部予備乾燥部
２０Ｂ 後部予備乾燥部
２１、３１ 供給口
２１ａ 水抜き機構
２２ スクリューフィーダ
２４、３４ スクリュー
２５、３５、７１ モータ
２６、３６、７２ 変速機
２７ 加熱ヒータ
２８、３７ 水蒸気抜き用の部屋
２９、３８、６６ 脱気口
２９ａ、６４ａ、６５ａ、７６、７７ 管路
３０ 連続熱分解部
３２ ２軸のスクリューフィーダ
４０ 過熱蒸気発生装置
４１ 流体加熱装置
５４ 導電性管状コイル
６２ ＩＨ（Induction Heating:電磁誘導加熱）電源
６４ スプレー
６５ 熱分解室
６７ 熱分解物排出部
６８ スクリューフィーダ
６９ 水冷シリンダ
７０ 水冷スクリュー
７３ 熱分解物受入口
７４ 排出口バッフル
７５ コンベヤ
７８ 回転ジョイント
８１ ガス水蒸気分離回収装置
８２ ガス改質装置
８３ 発電機
９０ 異物除去部
９１ 傾斜コンベヤ
９２ コンベヤ
９３ 金属探知機
９４ 作業用のステージ
３、３Ａ 生ゴミ処理システム
１０ 生ゴミ投入部
１１ ホッパ
１２ 投入機
１３、２３、３３ シリンダ
１４ 生ゴミ投入口
２０ 予備乾燥部
２０Ａ 前部予備乾燥部
２０Ｂ 後部予備乾燥部
２１、３１ 供給口
２１ａ 水抜き機構
２２ スクリューフィーダ
２４、３４ スクリュー
２５、３５、７１ モータ
２６、３６、７２ 変速機
２７ 加熱ヒータ
２８、３７ 水蒸気抜き用の部屋
２９、３８、６６ 脱気口
２９ａ、６４ａ、６５ａ、７６、７７ 管路
３０ 連続熱分解部
３２ ２軸のスクリューフィーダ
４０ 過熱蒸気発生装置
４１ 流体加熱装置
５４ 導電性管状コイル
６２ ＩＨ（Induction Heating:電磁誘導加熱）電源
６４ スプレー
６５ 熱分解室
６７ 熱分解物排出部
６８ スクリューフィーダ
６９ 水冷シリンダ
７０ 水冷スクリュー
７３ 熱分解物受入口
７４ 排出口バッフル
７５ コンベヤ
７８ 回転ジョイント
８１ ガス水蒸気分離回収装置
８２ ガス改質装置
８３ 発電機
９０ 異物除去部
９１ 傾斜コンベヤ
９２ コンベヤ
９３ 金属探知機
９４ 作業用のステージ
Claims (13)
- 生ゴミを投入する生ゴミ投入部と、
前記生ゴミ投入部に連結し、投入された前記生ゴミを加熱しながら圧送する予備乾燥部と、
前記予備乾燥部に連結し、前記予備乾燥部から圧送された前記生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置によってそれぞれ噴射される高温の水蒸気によって熱分解する連続熱分解部と
を備えることを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 生ゴミを投入する生ゴミ投入部と、
前記生ゴミ投入部に連結し、投入された前記生ゴミを加熱しながら圧送する前部予備乾燥部と、
前記前部予備乾燥部の終端部に位置し、予備乾燥された前記生ゴミに含まれる異物を取り除く異物除去部と、
前記異物除去部に連結し、前記異物が除去された前記生ゴミを加熱しながら圧送する後部予備乾燥部と、
前記後部予備乾燥部に連結し、前記後部予備乾燥部から圧送された前記生ゴミを密閉状態で圧送しながら複数の過熱蒸気発生装置によってそれぞれ噴射される高温の水蒸気によって熱分解する連続熱分解部と
を備えることを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項１記載の生ゴミ処理装置において、
前記予備乾燥部は、
スクリューフィーダと、
前記スクリューフィーダを回転駆動させるモータと、
前記スクリューフィーダの外周に設けた加熱ヒータと、
前記スクリューフィーダの外周に設けた水蒸気抜き用の部屋と
を備え、
前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記スクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡している
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項２記載の生ゴミ処理装置において、
前記前部予備乾燥部は、
スクリューフィーダと、
前記スクリューフィーダを回転駆動させるモータと、
前記スクリューフィーダの外周に設けた加熱ヒータと、
前記スクリューフィーダの外周に設けた水蒸気抜き用の部屋と
を備え、
前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記スクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡している
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項３記載の生ゴミ処理装置において、
前記予備乾燥部は、前記生ゴミ投入部との連結部に位置する前記スクリューフィーダの外周に水抜き用の開口部を備えている
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項４記載の生ゴミ処理装置において、
前記前部予備乾燥部は、前記生ゴミ投入部との連結部に位置する前記スクリューフィーダの外周に水抜き用の開口部を備えている
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項１、請求項３又は請求項５の何れか記載の生ゴミ処理装置において、
前記連続熱分解部は、
２軸のスクリューフィーダと、
前記２軸のスクリューフィーダを回転駆動させるモータと、
前記予備乾燥部と前記２軸のスクリューフィーダとの連結部の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋と、
前記水蒸気抜き用の部屋より下流側の前記２軸のスクリューフィーダの外周に間隔を置いて設けた過熱蒸気発生装置と
を備え、
前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記２軸のスクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡し、
前記過熱蒸気発生装置は、前記２軸のスクリューフィーダの外周との間にそれぞれ部屋を備え、前記部屋は、真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収する機構にそれぞれ連絡し、
最後の前記過熱蒸気発生装置の下流側には、熱分解物排出部を備えている
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項２、請求項４又は請求項６の何れか記載の生ゴミ処理装置において、
前記連続熱分解部は、
２軸のスクリューフィーダと、
前記２軸のスクリューフィーダを回転駆動させるモータと、
前記後部予備乾燥部と前記２軸のスクリューフィーダとの連結部の外周に設けた水蒸気抜き用の部屋と、
前記水蒸気抜き用の部屋より下流側の前記２軸のスクリューフィーダの外周に間隔を置いて設けた過熱蒸気発生装置と
を備え、
前記水蒸気抜き用の部屋は、真空ポンプによって前記２軸のスクリューフィーダ内の水蒸気を脱気回収する機構に連絡し、
前記過熱蒸気発生装置は、前記２軸のスクリューフィーダの外周との間にそれぞれ部屋を備え、前記部屋は、真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収する機構にそれぞれ連絡し、
最後の前記過熱蒸気発生装置の下流側には、熱分解物排出部を備えている
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項７又は請求項８記載の生ゴミ処理装置において、
前記熱分解物排出部は、前記２軸のスクリューフィーダの排出口に設けた排出バルブを備え、前記排出バルブは、前記２軸のスクリューフィーダの排出口に向かって圧送される熱分解物の圧力によって開閉される
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項１乃至請求項９の何れか記載の生ゴミ処理装置において、
前記連続熱分解部は、内部が大気圧より低い圧力雰囲気で密閉されている
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項２、請求項４、請求項６、請求項８、請求項９又は請求項１０の何れか記載の生ゴミ処理装置において、
前記異物除去部は、
前記前部予備乾燥部の終端部に位置し、予備乾燥された前記生ゴミを移送する第一の移送部と、
前記第一の移送部で移送される予備乾燥された前記生ゴミを移送する第二の移送部と、
前記第二の移送部に設けられる金属探知機と、
前記第二の移送部を設置する作業用のステージと
を備える
を備えることを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 請求項１、請求項３、請求項５、請求項７、請求項９又は請求項１０の何れか記載の生ゴミ処理装置と、
前記予備乾燥部に連結し、前記予備乾燥部で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、
前記予備乾燥部と前記連続熱分解部との連結部に連結し、最上流部の前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、
前記最上流部の過熱蒸気発生装置以降の各前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気又は可燃性ガスを真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収するガス水蒸気分離回収装置と、
前記ガス水蒸気分離回収装置に連絡するガス改質装置と、
前記ガス改質装置に連絡する発電機と、
前記連続熱分解部の最下流部に連絡する熱分解物回収コンベヤと
を備えることを特徴とする生ゴミ処理システム。 - 請求項２、請求項４、請求項６、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項１１の何れか記載の生ゴミ処理装置と、
前記前部予備乾燥部及び前記後部予備乾燥部又は前記前部予備乾燥部に連結し、前記前部予備乾燥部及び前記後部予備乾燥部又は前記前部予備乾燥部で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、
前記後部予備乾燥部と前記連続熱分解部との連結部に連結し、最上流部の前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気を脱気回収する水蒸気脱気回収装置と、
前記最上流部の過熱蒸気発生装置以降の各前記過熱蒸気発生装置で発生する水蒸気又は可燃性ガスを真空ポンプによって吸引し可燃性ガスと水蒸気とを分離回収するガス水蒸気分離回収装置と、
前記ガス水蒸気分離回収装置に連絡するガス改質装置と、
前記ガス改質装置に連絡する発電機と、
前記連続熱分解部の最下流部に連絡する熱分解物回収コンベヤと
を備えることを特徴とする生ゴミ処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010104893A JP2011183372A (ja) | 2010-02-10 | 2010-04-30 | 生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010027757 | 2010-02-10 | ||
| JP2010027757 | 2010-02-10 | ||
| JP2010104893A JP2011183372A (ja) | 2010-02-10 | 2010-04-30 | 生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011183372A true JP2011183372A (ja) | 2011-09-22 |
Family
ID=44790292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010104893A Withdrawn JP2011183372A (ja) | 2010-02-10 | 2010-04-30 | 生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011183372A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103447285A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-18 | 紫兆环保产业开发有限责任公司 | 有机质垃圾处理系统 |
| JP2016510690A (ja) * | 2013-03-08 | 2016-04-11 | ザイレコ，インコーポレイテッド | 材料の加工 |
| CN107057725A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-18 | 唐财安 | 垃圾生物质高温低压热解气化系统 |
| WO2018074189A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | ジェイアンドジー テクノロジーズ，エルエルシー | 炭化燃料製造装置及び炭化燃料製造方法 |
| CN109530408A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-29 | 白根云 | 有机废料热分解处理系统 |
| KR20210055216A (ko) * | 2019-11-07 | 2021-05-17 | 한국에너지기술연구원 | 고형 폐기물 연료(srf)의 열분해 가스화 및 알루미늄 재활용 장치 |
| CN114656987A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-24 | 深圳国华科源数字科技有限公司 | 一种垃圾处理用低压高温蒸汽热裂解炭化系统 |
-
2010
- 2010-04-30 JP JP2010104893A patent/JP2011183372A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10066339B2 (en) | 2013-03-08 | 2018-09-04 | Xyleco, Inc. | Processing materials |
| JP2016510690A (ja) * | 2013-03-08 | 2016-04-11 | ザイレコ，インコーポレイテッド | 材料の加工 |
| US10518220B2 (en) | 2013-03-08 | 2019-12-31 | Xyleco, Inc. | Processing materials |
| JP2018118247A (ja) * | 2013-03-08 | 2018-08-02 | ザイレコ，インコーポレイテッド | 材料の加工 |
| CN103447285A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-18 | 紫兆环保产业开发有限责任公司 | 有机质垃圾处理系统 |
| KR20190034666A (ko) * | 2016-10-17 | 2019-04-02 | 에코 리서치 인스티튜트 엘티디. | 탄화 연료 제조 장치 및 탄화 연료 제조 방법 |
| TWI641680B (zh) * | 2016-10-17 | 2018-11-21 | 日商環境經營總合研究所股份有限公司 | 碳化燃料製造裝置及碳化燃料製造方法 |
| WO2018074189A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | ジェイアンドジー テクノロジーズ，エルエルシー | 炭化燃料製造装置及び炭化燃料製造方法 |
| JPWO2018074189A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2019-10-24 | 株式会社環境経営総合研究所 | 炭化燃料製造装置及び炭化燃料製造方法 |
| KR102201024B1 (ko) | 2016-10-17 | 2021-01-08 | 에코 리서치 인스티튜트 엘티디. | 탄화 연료 제조 장치 및 탄화 연료 제조 방법 |
| CN107057725A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-08-18 | 唐财安 | 垃圾生物质高温低压热解气化系统 |
| CN109530408A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-29 | 白根云 | 有机废料热分解处理系统 |
| KR20210055216A (ko) * | 2019-11-07 | 2021-05-17 | 한국에너지기술연구원 | 고형 폐기물 연료(srf)의 열분해 가스화 및 알루미늄 재활용 장치 |
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| CN114656987A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-24 | 深圳国华科源数字科技有限公司 | 一种垃圾处理用低压高温蒸汽热裂解炭化系统 |
| CN114656987B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-07-25 | 深圳国华科源数字科技有限公司 | 一种垃圾处理用低压高温蒸汽热裂解炭化系统 |
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