JP2996917B2

JP2996917B2 - 廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP2996917B2
Application number: JP8151828A
Authority: JP
Inventors: 賀一庄田
Original assignee: 賀一庄田
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2016-05-24
Also published as: JPH09184683A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水分を含んだ難燃
性の生ゴミをも、周囲に煙や悪臭を放つことなく、最終
的には炭の状態になるまで処理する廃棄物処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物の種類には、魚や家畜の内蔵や
骨，残飯，売れ残り食料品や返品食料品等のように水分
を含んだ難燃性の生ゴミ（以下、「含水廃棄物」と言
う）がある。このような含水廃棄物は、木や紙や布等の
一般廃棄物とは異なり、簡単に焼却処理することは出来
ないし、放置しておけば腐敗して悪臭を放ち、極めて処
理が面倒である。

【０００３】一方では、環境汚染に対する規制が年々厳
しくなり、地域によっては（例、国立公園内など）廃棄
物を捨てること自体禁止されたり、周囲の環境を汚染し
ない形態に処理してからでないと捨てることが出来なく
なって来ている。そのため、廃棄物処理業者に引き取っ
てもらおうとしても、引き取ってもらえなかったたり、
引き取ってもらえたとしても引取料が高くなるなど、処
理コストが著しく上昇して来ている。

【０００４】そこで、含水廃棄物を多量に出す市場，ホ
テル，レストラン，料亭，食品販売業者等々では、含水
廃棄物とその他の廃棄物とに分別し、処理しにくい含水
廃棄物は特別の廃棄物処理装置で処理するようにしてい
る所もある。そのような廃棄物処理装置としては、例え
ば、含水廃棄物を容器に入れ、下からバーナーで加熱し
て乾燥させるという装置とか、あるいは含水廃棄物に菌
体（バクテリア）を混ぜて分解処理（いわゆるバイオ処
理）する装置とかがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
廃棄物処理装置には、次のような問題点があった。第１
の問題点は、従来の廃棄物処理装置では処理する過程に
おいて周囲に悪臭を放つと言う点である。第２の問題点
は、従来の廃棄物処理装置は単一の処理しかしないの
で、或る装置で処理した物を、更に別の形態に処理して
取り扱いを便にしようとする場合（例えば、乾燥処理し
た物を炭化しようとする場合）、その処理専用の別の処
理装置に入れ換えて処理しなければならず、処理操作が
面倒で人件費がかかるという点である。

【０００６】従って、含水廃棄物を出す業界において
は、含水廃棄物を周囲に悪臭を放つことなく取り扱いに
便利な形態にまで処理することができ、しかも処理操作
が簡単な廃棄物処理装置が要望されていた。本発明は、
そのような要望に応える廃棄物処理装置を提供すること
を課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の廃棄物処理装置では、投入される含水廃棄
物を攪拌する手段を有する処理容器と、投入された含水
廃棄物を加熱する加熱手段と、外気取入口近くに第１の
送風手段，該処理容器の近くに第１の開閉手段を具え、
該処理容器への外気の導入を実行または停止する外気導
入経路と、該処理容器の空気を第２の送風手段および脱
臭部を経て排気口より外部へ排出する処理容器内空気排
出経路と、前記加熱手段，前記第１の開閉手段および前
記第１，第２の送風手段を制御することにより、先ず外
気の導入および処理容器内空気の排出を行いつつ加熱す
る乾燥処理をし、次に外気の導入は停止して処理容器内
空気の排出を行いつつ加熱する炭化処理をする制御手段
とを具えることとした。

【０００８】前記処理容器の底部の構造は、内側より内
壁，発熱部，中空室，断熱部の順に構成される多層構造
とし、該発熱部が前記加熱手段を形成し、該中空室が前
記外気導入経路の一部を形成する構成とすることが出来
る。

【０００９】また、前記外気導入経路の前記第１の開閉
手段より外気取入口側にある部分と処理容器内空気排出
経路とを、熱交換器で結合した構成とすることが出来
る。熱交換器を結合した場合、前記外気導入経路の部分
であって前記熱交換器と前記第１の開閉手段との間の部
分より分岐して、前記処理容器内空気排出経路の前記第
２の送風手段より処理容器側の部分とを連結する処理容
器バイパス経路を設け、該処理容器バイパス経路中に前
記炭化処理時に開かれて開度を制御される第２の開閉手
段を設ける構成とすることが出来る。

【００１０】熱交換器を結合した場合、更に、前記処理
容器内空気排出経路の前記熱交換器より処理容器側に排
出空気を加熱する熱風器を設け、前記脱臭部を高温で脱
臭作用を発揮する第１次脱臭部と低温で脱臭作用を発揮
する第２次脱臭部とで構成し、第１次脱臭部は前記熱風
器と熱交換器との間に設け、第２次脱臭部は前記熱交換
器より排気口側に設ける構成とすることも出来る。

【００１１】また、以上のような廃棄物処理装置には、
炭化処理を終えた後に作動を開始させられ、前記処理容
器を強制的に冷却する強制冷却手段を付設することが出
来る。その場合、該強制冷却手段は、前記中空室に外気
を通流させる構成のものとすることが出来る。

【００１２】（解決する動作の概要）廃棄物処理装置に
含水廃棄物を入れたまま、加熱等の処理条件を変更する
ことにより、乾燥処理に引き続いて炭化処理をし、最終
的には炭の状態にする。乾燥処理は次のようにする。処
理容器に含水廃棄物を投入し、攪拌しつつ加熱する。処
理容器には外気導入経路を経て外気を導入すると共に、
処理容器内空気排出経路を経て空気を排出する。含水廃
棄物は加熱により水蒸気およびガスを発生するが、それ
らは処理容器内空気排出経路を経て外部へ排出される。
処理容器内空気排出経路の途中には、脱臭部が設けられ
ているので、周囲に悪臭を放つことはない。

【００１３】炭化処理は次のようにする。処理容器への
外気の導入は停止するが、加熱，攪拌および空気の排出
は続行する。処理容器内は、新しい空気（酸素）の供給
がストップされ且つ空気の排出で気圧が低下するので、
乾燥した廃棄物でも発火することなく、炭化される。排
出される空気は脱臭部を通過するので、やはり悪臭を放
つことはない。炭化処理を終了した後、処理容器を自然
冷却あるいは強制冷却し、炭の状態となっている廃棄物
を取り出す。

【００１４】なお、乾燥処理の代わりに、バイオ処理と
することも出来る。バイオ処理とする場合は、含水廃棄
物に菌体を混ぜる点，加熱温度を菌体の増殖に適した温
度（４０℃前後）にする点が、上記乾燥処理と異なる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の１例を
図面に基づいて詳細に説明する。最初に廃棄物処理装置
の構成について説明し、次に、その動作について説明す
る。（１）廃棄物処理装置の構成図１は、本発明にかかわる廃棄物処理装置を示す図であ
る。図１において、１は処理容器、２は主室、３は投入
口、４は投入口蓋、５は断熱部、６は中空室、７は発熱
部、８は排出口、９は回転軸、１０は攪拌羽根、１１は
チェーンスプロケット、１２はチェーン、１３は内壁、
１４，１６は温度センサ、１５は仕切壁、１７は湿度セ
ンサ、１８はフィルタ、１９は後室、２０は前室、２１
は駆動モータ、３０はパイプ、３１は電動ダンパー、３
２はパイプ、３３，３４は電動ダンパー、３５はブロア
ー用モータ、３６はブロアー、３７，３７−１，３７−
２，３８，３９はパイプ、４０は手動ダンパー、４１は
電動ダンパー、４２はブロアー、４３はブロアー用モー
タ、４４はパイプ、４５は熱風器、４６は第１次脱臭
部、４７は熱交換器、４８はモータファン、４９はフィ
ルタ、５０は第２次脱臭部、５１はコントローラ、５２
は操作パネル、５３は排気口、５４は排気口カバーであ
る。

【００１６】処理容器１は、処理したい生ゴミ等の廃棄
物を投入する容器であり、その内部は、大きく分けて主
室２と前室２０と後室１９とから成っている。前室２０
は、主室２に空気が流入される時、主室２に入って来る
空気が通る室である。後室１９は、主室２から空気が流
出させられる時、主室２から出て行く空気が通る室であ
る。主室２は、主として内壁１３で囲まれた室である
が、前室２０，後室１９とは空気を通過させるための開
口部を除いて、仕切壁１５で仕切られている。主室２か
ら後室１９へ空気が通過する開口部には、フィルタ１８
が設けられている。このフィルタ１８は、主室２で空中
に舞い上がった塵埃等が、後室１９を通って最終的には
大気中へ放出されるのを防ぐためのものである。他方、
前室２０から主室２へ空気が通過する開口部には、その
ようなフィルタは設けられておらず、開口部のままであ
る。その理由は、流入して来る空気にはもともと問題に
する程の量の塵埃は含まれていないし、仮に含まれてい
たとしても主室２の動作には支障ないからである。

【００１７】主室２の上部には、生ゴミ等を投入する投
入口３が設けられ、それには密封可能な投入口蓋４が付
設されている。主室２の中心よりやや下方には、投入さ
れた生ゴミ等を攪拌するため、回転軸９を中心として回
転する攪拌羽根１０が設けられている。回転軸９の一端
は処理容器１の外に取り出され、公知の動力伝達手段を
介して、処理容器１外に設置してある駆動モータ２１と
連結される。例えば、回転軸９の一端にチェーンスプロ
ケット１１が取り付けられ、チェーン１２を介して駆動
モータ２１と連結される。動力伝達手段としては、ギヤ
機構等を用いることも出来る。

【００１８】攪拌羽根１０が回転して生ゴミ等を攪拌す
る関係上、内壁１３の底部は、攪拌羽根１０の回転半径
よりやや大きい半径の円弧状としておくのが望ましい。
排出口８は、処理済になったものを排出するための排出
口であり、主室２の下部に設けられる。処理中は密閉さ
れている。攪拌羽根１０の形状は、回転により生ゴミ等
が回転軸９の軸方向に少しづつ送られて行くような形状
にされており、排出口８の位置は、その送られて行く先
の位置付近に選定される。

【００１９】主室２の中央部より下方の壁の構造は、内
側より順に、内壁１３，発熱部７，中空室６，断熱部５
という層から成る多層構造となっている。発熱部７は、
電気ヒーターを埋め込んで構成することが出来る。ある
いは、軽油を燃料とするバーナー等、他の熱源で構成す
ることも出来る。発熱部７の発する熱は、主室２内の生
ゴミ等を加熱すると共に、中空室６を通流する空気をも
温める。図１では電気ヒーターを用いた場合を示してお
り、そのオン，オフは図示しないスイッチによって行わ
れ、そのスイッチ動作はコントローラ５１によって制御
される。

【００２０】中空室６は、空気が通流し得るようにされ
ている室である。中空室６の一端は外気を流入させるパ
イプ３２と連結され、他端は中空室６の空気を吸引する
ブロアー３６へのパイプに連結される。発熱部７が発熱
している場合は、通流している空気は発熱部７によって
温められる。逆に、発熱部７が発熱していない場合に
は、通流している空気は、発熱部７および主室２内の生
ゴミ等を冷却する。断熱部５は、断熱材によって構成さ
れている層であり、発熱部７による発熱が外部に放散さ
れて、熱効率が悪くなるのを防止するために設けられ
る。

【００２１】主室２の上方には、主室２の温度を検出す
るための温度センサ１６，主室２の湿度を検出するため
の湿度センサ１７が設けられる。また、中空室６を通流
する空気の出口付近には、その付近の温度を検出するた
めの温度センサ１４が設けられる。これらのセンサから
の検出信号（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、コントローラ５１に入力
される。

【００２２】本発明の廃棄物処理装置における処理容器
１以外の構成は、処理容器１に空気を導入したり（外気
導入経路）、処理容器１から空気を吸引して排出したり
する（処理容器内空気排出経路）ための構成である。排
出の途中で、空気は必要に応じて脱臭処理，熱回収処理
される。熱交換器４７の外気取入口方向には、モータフ
ァン４８とフィルタ４９が取り付けられている。モータ
ファン４８の作動は、コントローラ５１からの制御信号
Ｋにより制御され、作動された時には外気を取り入れ
る。フィルタ４９は外気取入口に設置され、外気中に含
まれている塵埃が熱交換器４７内に取り入れられるのを
阻止する。熱交換器４７内には、モータファン４８によ
って取り入れた外気を通流させる第１通流路が設けられ
ている。第１通流路は、パイプ３８に連結される。

【００２３】また、熱交換器４７には、第１次脱臭部４
６あるいはパイプ３７−２から流入される高温空気を通
流させる第２通流路が設けられている（なお、パイプ３
７−２は、後述するように、パイプ３７を経てブロアー
３６の空気送出口に連結されている）。第２通流路は、
第２次脱臭部５０へのパイプに連結されている。熱交換
器４７としては、公知の構造のものを使用することが出
来る。即ち、第１通流路と第２通流路は、それぞれ多数
の細い流路で構成され、熱伝導性の良い壁を隔てて隣接
配置されている。第１通流路へ流入して来る外気と第２
通流路へ流入して来る高温空気との間で熱交換が行わ
れ、高温空気は冷却され、外気は加熱される。

【００２４】パイプ３８は、パイプ３２とパイプ３９と
に分岐される。パイプ３２は中空室６の一端に接続され
るが、その途中には電動ダンパー３１が設けられる。一
般にダンパーは、パイプ内に開閉弁を有し、電動ダンパ
ーではその開閉が電動で行われ、手動ダンパーでは手動
で行われる。電動ダンパー３１の開閉は、コントローラ
５１からの制御信号Ｄによって制御される。パイプ３９
は、処理容器１とブロアー４２とを結ぶパイプ３０の途
中に接続される。従って、パイプ３９は、処理容器１を
バイパスして外気を流す、処理容器バイパス経路とな
る。パイプ３９の途中には、手動ダンパー４０と電動ダ
ンパー４１とが設けられる。電動ダンパー４１の開閉
は、コントローラ５１からの制御信号Ｇによって制御さ
れる。

【００２５】ブロアー用モータ４３が作動されると、ブ
ロアー４２はパイプ３０の空気を吸入し（従って、処理
容器１の空気を吸引し）、パイプ４４に送出する。ブロ
アー用モータ４３の作動は、コントローラ５１からの制
御信号Ｌによって制御される。パイプ４４は熱風器４５
に接続され、熱風器４５は第１次脱臭部４６と接続され
る。熱風器４５には、例えば、セラミックヒーターが組
み込まれ、図示しないスイッチによってオン，オフされ
る。そのスイッチの動作は、コントローラ５１からの制
御信号によって制御される。熱風器４５は、流入されて
来た空気を、次段の第１次脱臭部４６での化学反応が活
発に行われる温度になるよう、適宜加熱するために設け
られたものである。

【００２６】第１次脱臭部４６は、処理容器１から出て
来る空気を脱臭するためのものであるが、これに組み込
む脱臭材（以下、「第１次脱臭材」と言う）としては、
比較的高温で脱臭作用を行う材料（例えば、白金触媒）
が用いられる。その理由は、生ゴミ等の廃棄物を処理し
ている最中に処理容器１から出て来る空気は、後で説明
するように比較的高温であるが、その温度状態をあまり
変えなくとも脱臭作用が出来るようにするためである。

【００２７】第２次脱臭部５０は、熱交換器４７を通過
して来た空気から、更に脱臭するためのものである。こ
れに組み込む脱臭材（以下、「第２次脱臭材」と言う）
としては、低温（と言っても外気の温度より多少高い程
度の温度であるが）で脱臭作用を行う材料（例えば、活
性炭）が用いられる。第２次脱臭部５０に流入される空
気は、熱交換器４７で熱を放出し、低温となっているか
らである。第２次脱臭部５０を出た空気は、排気口５３
から外部へと排出される。排気口カバー５４は、排気口
５３から雨や異物が入らないようにするためのカバーで
ある。

【００２８】さて、中空室６の他端は、ブロアー３６の
吸入口に連結される。ブロアー３６の送出口は、パイプ
３７，３７−１を経て前室２０に連結されると共に、パ
イプ３７，３７−２を経て熱交換器４７の第２通流路に
連結される。パイプ３７−１の途中には電動ダンパー３
３が設けられ、パイプ３７−２の途中には電動ダンパー
３４が設けられる。電動ダンパー３３，３４の作動は、
それぞれコントローラ５１からの制御信号Ｅ，Ｆによっ
て制御される。ブロアー３６は、ブロアー用モータ３５
が作動された時に、中空室６から空気を吸入する。ブロ
アー用モータ３５の作動は、コントローラ５１からの制
御信号Ｈによって制御される。

【００２９】外気導入経路は、主としてモータファン４
８（第１の送風手段），電動ダンパー３１（第１の開閉
手段）およびパイプ３２で構成される。処理容器内空気
排出経路は、主としてパイプ３０，ブロアー４２（第２
の送風手段）および脱臭部（４６，５０）で構成され
る。

【００３０】操作パネル５２は、作業員が廃棄物処理装
置に所定の処理動作を指令する信号を発する装置であ
る。処理動作の種類としては、後で説明するように乾燥
処理とか炭化処理とかがあるが、それらに対応させて、
例えば乾燥処理ボタン，炭化処理ボタン等を設ける。強
制冷却処理を追加した場合は、強制冷却処理ボタンを設
ける。あるいは、乾燥処理に引き続いて炭化処理を自動
的に行わせる処理に対応させて、乾燥炭化処理ボタンを
設けたり、更にそれに引き続いて強制冷却処理をも自動
的に行わせる処理に対応させて、乾燥炭化強制冷却処理
ボタンを設けたりしておく。例えば、乾燥処理ボタンを
押した場合、コントローラ５１に対して乾燥処理動作の
開始が指令される。

【００３１】コントローラ５１は、操作パネル５２から
の指令信号や前記した各センサからの検出信号に基づ
き、所要の処理動作が行われるよう発熱部７，熱風器４
５，各電動ダンパー，各ブロアー用モータ，駆動モータ
２１等に制御信号を発する。コントローラ５１は、ＣＰ
Ｕ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等から成る小型コンピュータを中心
として構成される。

【００３２】（２）廃棄物処理装置の動作本発明の廃棄物処理装置は、廃棄物を乾燥，炭化させ、
最終的には炭となるように使うことも出来るし（乾燥炭
化処理）、廃棄物に菌体を混ぜて分解処理し、最終的に
は土壌改良材（肥料）となるように使うことも出来る
（バイオ処理）。そこで、乾燥炭化処理時の動作とバイ
オ処理時の動作とに分けて説明する。

【００３３】（２Ａ）乾燥炭化処理時の動作この動作は、乾燥処理工程および炭化処理工程から成
る。そして、必要に応じて強制冷却処理工程を追加する
ことが出来る。各工程は、自動的に連続して行わせるこ
とも出来るし、個別に指令して行わせることも出来る。
各工程を行う時間は、コントローラ５１によって制御さ
れる。その時間は、予め実験等によって定めた適切な時
間をコントローラ５１内に組み込んでおいてもよいし、
投入した廃棄物の量等を見て作業員がその都度セットす
るようにしてもよい。いずれにせよ、コントローラ５１
内のタイマー機構によって行われる。ここでは、各工程
を自動的に連続して行わせる場合を例にとって説明す
る。

【００３４】（２Ａ−１）乾燥処理工程投入口蓋４を開き、投入口３より生ゴミ等の廃棄物を主
室２に入れる。排出口８は勿論閉じておく。操作パネル
５２の乾燥炭化処理ボタンを押すと、コントローラ５１
から乾燥処理をするための制御信号が各部に発せられ、
各部は次のような作動状態とされる。駆動モータ２１…作動ブロアー用モータ３５，４３…作動モータファン４８…作動発熱部７のスイッチ…オン電動ダンパー３１，３３…開熱風器４５のスイッチ…オン電動ダンパー３４，４１…閉手動ダンパー４０…開，閉どららでもよい

【００３５】上記のような作動状態とされることによ
り、以下のごとき動作が行われる。駆動モータ２１の回
転力はチェーン１２，チェーンスプロケット１１を介し
て回転軸９に伝えられ、攪拌羽根１０が回転し、投入さ
れた廃棄物は攪拌される。モータファン４８により強制
的に取り込まれる外気は、ブロアー３６の送風作用の助
けを得て、次のような経路を通って主室２に導入され
る。即ち、図１の例における外気導入経路は、次の通り
である。［外気導入経路］フィルタ４９→モータファン４８→熱
交換器４７（第２通流路）→パイプ３８→パイプ３２
（電動ダンパー４１が閉じているのでパイプ３９の方へ
は行かない）→電動ダンパー３１→中空室６→ブロアー
３６→パイプ３７，３７−１→電動ダンパー３３→前室
２０→主室２。

【００３６】また、主室２内の空気は、ブロアー４２の
送風作用により、次のような経路を通って外部へと排出
される。即ち、図１の例における処理容器内空気排出経
路は、次の通りである。［処理容器内空気排出経路］主室２→フィルタ１８→後
室１９→パイプ３０→ブロアー４２→パイプ４４→熱風
器４５→第１次脱臭部４６→熱交換器４７（第１通流
路）→第２次脱臭部５０→排気口５３→外部。

【００３７】（外気導入経路に関連する動作および作
用）発熱部７はオンされて発熱しているが、その熱の一
部は内壁１３を介して主室２内の廃棄物に与えられ、廃
棄物を乾燥させるのに使われる。別の一部は中空室６を
通流する空気に与えられる。中空室６で温められた空気
は主室２に送り込まれ、廃棄物に熱を与えるから、結局
この熱も廃棄物を乾燥するのに使われる。乾燥が進行す
るにつれ、蒸発する水分の量が多くなるが、本発明の廃
棄物処理装置では、蒸発した水分が処理容器内空気排出
経路で運び出されるので、主室２に溜まることがない。
処理容器内空気排出経路の空気の流速は、主としてブロ
アー４２の送風作用に依存しているので、湿度センサ１
７により主室２内の湿度を検出し、湿度が所定値より大
となるようであれば、ブロアー４２の送風力を増して湿
度を低下させる。

【００３８】なお、ブロアー３６の送風力は、外気導入
経路における空気の通流を補助しているが、ブロアー３
６の送風力を大にすると中空室６での空気の加熱が十分
に行われないし、送風力を小にすると発熱部７の熱の大
部分が内壁１３側に向けられ、廃棄物を過熱することに
なる。いまだ水分が十分に蒸発していない状態で廃棄物
を過熱すると、廃棄物が焦げついて内壁１３にこびりつ
く原因となる。こびりつくと、発熱部７からの熱伝導が
悪くなると共に、廃棄物の攪拌を妨げる。そこで、廃棄
物を過熱させることなく、しかも乾燥用の加熱空気が生
成されるように、発熱部７の発熱量および中空室６内の
流速を制御する。例えば、中空室６内の流速は一定にし
ておいて、発熱部７の発熱量を制御する。中空室６の出
口付近に設置されている温度センサ１４は、中空室６で
加熱されて出て来る空気の温度を検出し、その検出信号
はこの制御をするのに利用される。いずれにせよ、中空
室６を流れる空気は、発熱部７の熱の一部を奪い、内壁
１３を介して伝えられる熱が廃棄物を過熱しないように
作用すると同時に、自らの温度を高めて主室２内での乾
燥作用を助ける。

【００３９】（処理容器内空気排出経路に関連する動作
および作用）フィルタ１８は、攪拌羽根１０により攪拌
されて舞い上がっている主室２内の塵埃が、後室１９を
経て外部へ出て行くのを阻止しているが、フィルタ１８
を通って出て行く空気には、水蒸気の他に悪臭を放つ成
分が含まれている。水蒸気は大気中に放出しても害には
ならないが、悪臭を放つ成分は害になる。そこで、大気
中に放出するまでの経路中に、第１次脱臭部４６，第２
次脱臭部５０を挿入し、そこで脱臭する。

【００４０】第１次脱臭部４６は、前記したように比較
的高温で作用する脱臭材（例、白金触媒）が用いられて
いるので、そこへ流入して来る空気の温度は適切な高温
（約３００℃）となるようにしてやることが好ましい。
そこで、主室２の空気の温度を温度センサ１６で検出
し、その温度から第１次脱臭部４６に流入する空気の温
度を判断して、更に加熱してやる必要があれば、熱風器
４５で加熱する。加熱する必要がなければ、熱風器４５
のスイッチをオフにする。その制御は、コントローラ５
１によって行う（第１次脱臭部４６へ流入する空気の温
度を正確に知りたい場合には、その入口側に専用の温度
センサを設けてもよい）。なお、第１次脱臭部４６は、
外気によって冷却されにくいようにするため、周囲を断
熱材で覆うことが好ましい。

【００４１】第１次脱臭部４６を通過した高温の空気
は、熱交換器４７の第１通流路に導入され、熱交換を行
う。即ち、高温空気は、モータファン４８により第２通
流路に強制的に送り込まれる外気に持っていた熱を奪わ
れ、低温の空気となる。他方、外気は熱を奪い、少し温
められて中空室６に向かうことになるから、ここで予熱
された形となる。即ち、外部へ放出される筈の熱が熱交
換器４７で回収され、再び廃棄物の乾燥のために利用さ
れることになるから、熱の利用効率が高い。

【００４２】熱交換器４７を出た低温（と言っても、大
気温度よりやや高い程度の温度）の空気は第２次脱臭部
５０に送られるが、ここには、そのような低温で脱臭作
用を発揮する脱臭材（例、活性炭）が用いられているか
ら、効率よく脱臭が行われる。第２次脱臭部５０で２度
目の脱臭が行われた空気には、殆ど悪臭は残っておら
ず、温度も更に低下している（エアコンから屋外へ吹き
出す空気は温かすぎて、それに曝される通行人に不快感
を与えるが、それよりも遙に低い温度に低下してい
る。）。排気口５３から放出される空気はそのような空
気であるから、放出されても周辺に悪影響を及ぼすこと
はない。

【００４３】（２Ａ−２）炭化処理工程乾燥処理工程を終えると、コントローラ５１の指令によ
り自動的に炭化処理工程に移行する。この工程に入る時
には、コントローラ５１から炭化処理をするための制御
信号が各部に発せられ、各部は次のような作動状態とさ
れる。駆動モータ２１…作動ブロアー用モータ３５…停止モータファン４８…作動ブロアー用モータ４３…作動電動ダンパー３１，３３，３４…閉発熱部７のスイッチ…オン電動ダンパー４１…開熱風器４５のスイッチ…オフ手動ダンパー４０…開

【００４４】上記のような作動状態とされることによ
り、以下のごとき動作が行われる。電動ダンパー３１，
３３が閉じられるから、主室２に流入していた空気は遮
断される。ブロアー４２は作動し続けるから、主室２の
空気は処理容器内空気排出経路を通って引き出され、主
室２の気圧は低下させられる。一方、電動ダンパー４１
および手動ダンパー４０が開かれ、モータファン４８，
ブロアー４２が作動していることにより、パイプ３９
（処理容器バイパス経路）を通って空気が流れる。パイ
プ３９を流れる気流の経路を、説明の便宜上、「バイパ
ス気流経路」と呼ぶことにする。

【００４５】［バイパス気流経路］フィルタ４９→モー
タファン４８→熱交換器４７（第２通流路）→パイプ３
８→パイプ３９（電動ダンパー３１が閉じているのでパ
イプ３２の方へは行かない）→手動ダンパー４０→電動
ダンパー４１→パイプ３０。パイプ３０に入り処理容器内空気排出経路の空気と合流
した後は、処理容器内空気排出経路に従って流れ、外部
へ放出される。

【００４６】仮に、ブロアー４２の送風力を一定に保っ
た状態で、バイパス気流経路から空気を大量に供給する
と、主室２から引き出される空気の量は少なくなる。逆
にバイパス気流経路からの空気の量を少なくすると、主
室２から引き出される空気の量は多くなる。従って、バ
イパス気流経路の空気の量を制御することにより、主室
２の気圧を制御することが出来る。空気の量の制御は、
具体的には手動ダンパー４０あるいは電動ダンパー４１
の開度を制御（例、一方を全開としておき、他方の開度
を制御）することによって行われる。

【００４７】さて、処理容器１の状態は、発熱部７の発
熱は継続され、攪拌羽根１０も回転して攪拌を続けてお
り、主室２内の気圧は少し低下させられているという状
態となる。中空室６の空気は流れていないから、発熱部
７の発熱の一部を奪い去ることがない。そのため、発熱
部７の発熱の大部分は、内壁１３を介して主室２内に伝
えられることになり、強力な加熱が行われる。

【００４８】主室２内の廃棄物は、乾燥処理により水分
が殆どない状態とされているが、それが更に加熱される
から、炭化されはじめる。気圧の低い状態下で加熱され
ると、水分やガスが出やすくなるが、それらはブロアー
４２の作用で引き出され、主室２内に残留することがな
い。外気（酸素）は供給されることなく、発生したガス
等は運び去られる一方なので、強力な加熱を続けても発
火することがない。従って煙も出ない。炭化処理の段階
に入った廃棄物は、水分が殆どなくなっているから、加
熱されても焦げついて内壁１３にこびりつくことはな
い。従って、内壁１３の表面は汚れの付着していない、
綺麗な状態を保っている。また、攪拌羽根１０で攪拌さ
れながら炭化されるので、炭化処理物は粉々にされる。
廃棄物は、水分やガスの蒸発により体積が減じられると
共に、攪拌により破砕されるから、体積は驚くほど減少
する（２０分の１〜８０分の１に）。

【００４９】ブロアー４２の送風作用で引き出された空
気は、処理容器内空気排出経路を通って外部へ放出され
るので、乾燥処理の場合と同様、第１次脱臭部４６，第
２次脱臭部５０で脱臭され、熱交換器４７で熱交換を行
う。なお、第１次脱臭部４６の位置が処理容器１から離
れている等の関係から、もし第１次脱臭部４６に流入す
る空気が、所要の温度より低い場合には、熱風器４５の
スイッチをオンして加熱する。ただし、通常は、主室２
内が乾燥処理工程の場合より高温とされているので、そ
の必要はない。炭化処理工程の時間も、やはりコントロ
ーラ５１によって制御される。

【００５０】（２Ａ−３）強制冷却処理工程炭化処理工程を終えると、コントローラ５１の指令によ
り自動的に強制冷却処理工程に移行する。この工程に入
る時には、コントローラ５１から冷却処理をするための
制御信号が各部に発せられ、各部は次のような作動状態
とされる。駆動モータ２１…作動ブロアー用モータ３５…作動モータファン４８…作動ブロアー用モータ４３…停止電動ダンパー３１，３４…開発熱部７のスイッチ…オフ電動ダンパー３３，４１…閉熱風器４５のスイッチ…オフ手動ダンパー４０…開，閉どちらでもよい

【００５１】この工程は、高温となっている主室２を出
来るだけ早く冷却するための工程である。放置しておい
ても自然放熱により徐々に冷却はされるが（自然冷
却）、それでは炭化した廃棄物を取り出せる温度（約６
０℃程度）にまで冷却されるには、相当長時間（例、２
時間）かかる。その間は、次の廃棄物を処理することが
出来ない。もっとも、使用用途によっては冷却に長時間
かかっても構わないという用途もあるかも知れないが、
そのような用途に使用する場合には、自然冷却にまかせ
ればよく、強制冷却のために格別の処理を施す必要はな
い。従って、強制冷却処理のための構成は、既に述べた
ように、本発明に必須の構成ではない。

【００５２】しかし、通常は、廃棄物処理装置の運転効
率を高めるために、出来るだけ早く冷却してやることが
望まれる。自然冷却では１日に１回しか運転できない
が、強制冷却することにより２回運転できるとすれば、
２倍の廃棄物が処理できることになるからである。装置
を強制冷却する方法としては、一般に空冷，水冷等の方
法があり、空冷よりも水冷の方が強力である。従って、
本発明の廃棄物処理装置に対しても水冷による冷却も考
えられる。しかし、ここでは、製造コストを出来るだけ
節約するため、乾燥炭化処理工程で使用する構成を利用
して空冷する例が示されている。

【００５３】図１の実施形態での冷却は、中空室６に外
気を通流させて行う。攪拌羽根１０を回転させるのは、
炭化した廃棄物を満遍なく冷却するためと、廃棄物を排
出口８の方に徐々に送ってゆくためである。モータファ
ン４８とブロアー３６の作用により、次のような経路で
空気が流れる。説明の便宜上、この経路を「強制冷却気
流経路」と呼ぶことにする。［強制冷却気流経路］フィルタ４９→モータファン４８
→熱交換器４７（第２通流路）→パイプ３８→パイプ３
２→電動ダンパー３１→中空室６→ブロアー３６→パイ
プ３７→電動ダンパー３４→パイプ３７−２→熱交換器
４７（第１通流路）→第２次脱臭部５０→排気口５３。

【００５４】モータファン４８により取り入れられた空
気は、中空室６を通流する際に主室２から熱を奪い、ブ
ロアー３６に吸引され、パイプ３７，３７−２を経て外
部へ出てゆく。冷却に要する時間は、自然冷却による場
合に比し大幅に短縮される（例、３０分で済む）。冷却
当初は、パイプ３７−２を経て熱交換器４７に入って来
る空気もまだ高温であるが、熱交換器４７での熱交換に
より低温となるので、第２次脱臭部５０での脱臭作用は
効果的に行われる。もっとも、この時の空気は主室２内
を通過して来るわけではないので、悪臭を放つ成分はあ
まり含まれていない。

【００５５】強制冷却気流経路での空冷は、乾燥処理や
炭化処理にも使った構成を利用しての空冷であり、空冷
専用の装置を設けるわけではないので、冷却のための製
造コストは殆どかからない。なお、空冷により主室２内
の炭化した廃棄物を冷却する方法には、主室２に直接外
気を送り込んで冷却する方法も考えられるが、これは高
温となっている炭化物に酸素を供給することになり、発
火する恐れがある。それを防止するため、主室２には外
気を送り込まず、中空室６に外気を流すという方法を取
っている。主室２内の温度は温度センサ１６で検出され
るが、その温度が所定温度（例、６０℃）まで下がって
来た時、コントローラ５１は強制冷却処理を終了する制
御信号を発する（即ち、モータファン４８やブロアー用
モータ３５を停止したりする）。

【００５６】強制冷却工程の終了と同時に、ブザーを鳴
らしたりランプを点灯したりして、全工程が終了したこ
とを報知させるようにすることも出来る。排出口８を開
けて、炭化した廃棄物を外部へ取り出す。これは、粉々
になった炭であり、投入した時の廃棄物の体積より遙に
少なくなっている。勿論、悪臭はしないし、取り扱いが
容易である。炭であるから、土中に埋めたとしても環境
を汚染することはない。

【００５７】以上では、乾燥→炭化→強制冷却と３つの
工程を連続して行う例を説明したが、強制冷却工程は処
理容器１の中から処理物（炭）を排出する場合に必要と
なるものであるから、まだ処理容器１内は満杯になって
おらず排出する必要がなければ、実行する必要はない。
炭化処理工程を終えた段階で放置しておき、次の廃棄物
が持って来られたら、それを投入し、再び乾燥→炭化を
行い、中が満杯になるまでそれを繰り返す。そして、次
回は排出するという段階になった時に、強制冷却をすれ
ばよい。処理物である炭が残っているところに新しい廃
棄物を投入しても、処理動作に支障を及ぼす恐れはな
い。それどころか、新しい廃棄物に炭の粉がまぶれつ
き、熱や悪臭の吸収に寄与するなど、却って好ましい作
用をしてくれる。

【００５８】（２Ｂ）バイオ処理時の動作本発明の廃棄物処理装置は、乾燥炭化処理をするのが主
目的の装置であるが、投入した廃棄物に菌体（バクテリ
ア）を混ぜ、菌体により分解処理させる用法で使うこと
も出来る。菌体は４０℃前後で活発に増殖するので、主
室２内の温度をその温度に保ってやる必要がある。ま
た、菌体の活動には酸素を必要とするので、絶えず酸素
（空気）を供給してやる必要がある。

【００５９】操作パネル５２のバイオ処理ボタンを押す
と、コントローラ５１からバイオ処理をするための制御
信号が各部に発せられ、各部は次のような作動状態とさ
れる。駆動モータ２１…作動ブロアー用モータ３５，４３…作動モータファン４８…作動発熱部７のスイッチ…オフ電動ダンパー３１，３３…開熱風器４５のスイッチ…オン電動ダンパー３４，４１…閉手動ダンパー４０…開，閉どちらでもよい

【００６０】この結果、乾燥処理工程の時と同様の、外
気導入経路と処理容器内空気排出経路とが形成される。
再掲すると、次の通りである。［外気導入経路］フィルタ４９→モータファン４８→熱
交換器４７（第２通流路）→パイプ３８→パイプ３２
（電動ダンパー４１が閉じているのでパイプ３９の方へ
は行かない）→電動ダンパー３１→中空室６→ブロアー
３６→パイプ３７，３７−１→電動ダンパー３３→前室
２０→主室２。［処理容器内空気排出経路］主室２→フィルタ１８→後
室１９→パイプ３０→ブロアー４２→パイプ４４→熱風
器４５→第１次脱臭部４６→熱交換器４７（第１通流
路）→第２次脱臭部５０→排気口５３→外部。

【００６１】主室２には外気導入経路で絶えず外気が供
給され、廃棄物は攪拌羽根１０により攪拌されているか
ら、菌体の分解処理に必要な酸素は満遍なく供給され
る。分解処理の結果、主室２で発生したガス（これは悪
臭を放つ成分を含んでいる）は、処理容器内空気排出経
路で外部へ運び出されるが、第１次脱臭部４６，第２次
脱臭部５０を通過する際に脱臭される。ただし、バイオ
処理での脱臭は、主として第２次脱臭部５０で行われ
る。その理由は、第１次脱臭部４６を通過する際の空気
の温度は高温ではなく、４０℃前後よりやや高い程度の
いわば低温であるため、高温でないと脱臭作用を発揮し
ない第１次脱臭部４６では、あまり脱臭されないからで
ある。

【００６２】主室２内の温度を４０℃前後に保つのは、
外気導入経路で流入する空気を温めておくことにより行
う。外気導入経路の空気を温める方法には、次の２つの
方法がある。発熱部７を発熱させて中空室６で温める熱風器４５を発熱させて熱交換器４７で温めるここでは、の方法で温める例を示す。

【００６３】温度センサ１４で主室２に流入する直前の
空気の温度を検出し、それが所定温度（４０℃前後の）
より低ければ熱風器４５を発熱させ、高ければ発熱を停
止させる（それにより、例えば熱風器４５で約５０℃程
度の温風にする）。熱風器４５を出た空気は、熱交換器
４７で外気を温め、その外気が主室２に送り込まれて主
室２を所定温度に保つ。なお、廃棄物をバイオ処理した
後、乾燥炭化処理をするようにすることも勿論可能であ
る。

【００６４】図１に示したのは本発明の１つの実施形態
であり、本発明の主目的である含水廃棄物の乾燥炭化処
理をするには必須でない構成も含まれている。例えば、
熱交換器４７は熱の再利用を行うために設けた構成であ
り、再利用を考慮しない場合は設けなくともよい。第１
次，第２次脱臭部と脱臭材の異なる２種類の脱臭部を設
けているが、脱臭能力が優れていたり、廃棄物の種類が
決まっていて発生する悪臭もひどくなければ、１種類で
済ますことも出来る。熱風器４５は、第１次脱臭部４６
の設置に伴って設けたものであるから、これも必須の構
成ではない。また、処理容器１の底部構造を、外気導入
経路の一部（中空室６）や加熱手段（発熱部７）を組み
込んだ多層構造としているが、それらを処理容器１に組
み込むことも、必須ではない。

【００６５】なお、本発明の廃棄物処理装置では、一般
廃棄物も同様に乾燥炭化処理することが出来るので、廃
棄物を予め分別する必要がない（従って、人件費がかか
らない）。例えば、野菜や魚といった生ゴミと共に、ダ
ンボールゴミ等を投入して一緒に処理することが出来
る。ダンボールに付いている留め金具も、事前にいちい
ち除去する必要はない。炭の状態になった段階で、金属
は容易に分離することが出来るからである。

【００６６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の廃棄物処理装
置によれば、次のような効果を奏する。なお、請求項２
以降の発明も、請求項１の発明が奏する効果を奏する
が、煩雑さを避けるため、それらの記載は省略する。（請求項１の発明の効果）含水廃棄物を乾燥処理に引き続いて炭化処理をし、
最終的には環境を汚染することのない炭の状態にするこ
とが出来る。前記の乾燥，炭化処理は、廃棄物処理装置に含水廃
棄物を入れたまま、単に処理条件を変更することにより
行えるので、操作が極めて簡単である。廃棄物処理装置より放出される空気は、全て脱臭部
を通過させてから外気に放出するので、周囲に悪臭を放
つことがない。含水廃棄物を、投入時の体積より大幅に（２０分の
１〜８０分の１に）減少させる（このことは、処理物
（炭）を廃棄処理業者に引き取ってもらう場合の料金
を、大幅に少なくすることにつながる）。

【００６７】（請求項２の発明の効果）発熱部が発生する熱のうち処理容器の内壁側に向けら
れる熱を、乾燥処理時にはやや少なく炭化処理時には多
くして、含水廃棄物が内壁に焦げつくことなく乾燥，炭
化させることが出来る。発熱部の熱を外部へ逃がすことなく、有効に利用出来
る。（請求項３の発明の効果）外部に排出される空気が持つ熱を回収して、再度利用
するので、熱効率が良くなる。

【００６８】（請求項４の発明の効果）炭化処理時の処理容器内の気圧を、制御することが出
来る。（請求項５の発明の効果）排出される空気の温度変化状態を考慮し、２重に脱臭
部を設けたので、脱臭をより一層良好に行うことが出来
る。（請求項６の発明の効果）廃棄物処理装置の運転効率を高めることが出来る。（請求項７の発明の効果）乾燥処理のために設けられている構成（中空室）を利
用して空冷を行うので、製造コストをかけることなく空
冷を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる廃棄物処理装置を示す図

【符号の説明】

１…処理容器、２…主室、３…投入口、４…投入口蓋、
５…断熱部、６…中空室、７…発熱部、８…排出口、９
…回転軸、１０…攪拌羽根、１１…チェーンスプロケッ
ト、１２…チェーン、１３…内壁、１４，１６…温度セ
ンサ、１５…仕切壁、１７…湿度センサ、１８…フィル
タ、１９…後室、２０…前室、２１…駆動モータ、３０
…パイプ、３１…電動ダンパー、３２…パイプ、３３，
３４…電動ダンパー、３５…ブロアー用モータ、３６…
ブロアー、３７，３７−１，３７−２，３８，３９…パ
イプ、４０…手動ダンパー、４１…電動ダンパー、４２
…ブロアー、４３…ブロアー用モータ、４４…パイプ、
４５…熱風器、４６…第１次脱臭部、４７…熱交換器、
４８…モータファン、４９…フィルタ、５０…第２次脱
臭部、５１…コントローラ、５２…操作パネル、５３…
排気口、５４…排気口カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F26B 9/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】投入される含水廃棄物を攪拌する手段を
有する処理容器と、投入された含水廃棄物を加熱する加
熱手段と、外気取入口近くに第１の送風手段，該処理容
器の近くに第１の開閉手段を具え、該処理容器への外気
の導入を実行または停止する外気導入経路と、該処理容
器の空気を第２の送風手段および脱臭部を経て排気口よ
り外部へ排出する処理容器内空気排出経路と、前記加熱
手段，前記第１の開閉手段および前記第１，第２の送風
手段を制御することにより、先ず外気の導入および処理
容器内空気の排出を行いつつ加熱する乾燥処理をし、次
に外気の導入は停止して処理容器内空気の排出を行いつ
つ加熱する炭化処理をする制御手段とを具えたことを特
徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】前記処理容器の底部の構造を、内側より
内壁，発熱部，中空室，断熱部の順に構成される多層構
造とし、該発熱部が前記加熱手段を形成し、該中空室が
前記外気導入経路の一部を形成していることを特徴とす
る請求項１記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】前記外気導入経路の前記第１の開閉手段
より外気取入口側にある部分と処理容器内空気排出経路
とを、熱交換器で結合したことを特徴とする請求項１記
載の廃棄物処理装置。
【請求項４】前記外気導入経路の部分であって前記熱
交換器と前記第１の開閉手段との間の部分より分岐し
て、前記処理容器内空気排出経路の前記第２の送風手段
より処理容器側の部分とを連結する処理容器バイパス経
路を設け、該処理容器バイパス経路中に前記炭化処理時
に開かれて開度を制御される第２の開閉手段を設けたこ
とを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】前記処理容器内空気排出経路の前記熱交
換器より処理容器側に排出空気を加熱する熱風器を設
け、前記脱臭部を高温で脱臭作用を発揮する第１次脱臭
部と低温で脱臭作用を発揮する第２次脱臭部とで構成
し、第１次脱臭部は前記熱風器と熱交換器との間に設
け、第２次脱臭部は前記熱交換器より排気口側に設けた
ことを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】炭化処理を終えた後に作動を開始させら
れ、前記処理容器を強制的に冷却する強制冷却手段を具
えたことを特徴とする請求項１ないし５記載の廃棄物処
理装置。
【請求項７】前記強制冷却手段が、前記中空室に外気
を通流させるものであることを特徴とする請求項６記載
の廃棄物処理装置。