JP3075310U - 有機廃棄物の乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 従来の有機廃棄物の乾燥処理装置におい
て、液化手段の熱交換率が不十分な点を改善した有機廃
棄物の乾燥処理装置を提供すること。 【解決手段】 有機廃棄物を微生物と共に投入して攪拌
する横置き円筒状の処理槽１と、この槽１内に処理槽１
の長さ方向に沿って配設した回転式の攪拌手段５と、前
記処理槽１内を加温する加温手段２と、当該処理槽１内
を減圧する減圧手段３と、減圧手段３により吸引される
槽内気体に含まれる水蒸気を液化する液化手段４とを具
備した有機廃棄物の乾燥処理装置において、前記処理槽
１内に生じる水蒸気を、横置きの処理槽１に対して縦向
きに配設した縦長筒体4bの内部に設けた多数の細管4aに
その上部から導入すると共に、この筒体4bの下部から上
部へ向けて冷却液を導入し、この冷却液によって前記細
管4a中の水蒸気を凝縮して排出するようにしたこと。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、米，麦，そば，大豆，ゴマ，野菜などの有機材料から加工食品や加 工飲料を製造するために加工した加工滓を始めとする種々の有機廃棄物を、密閉 処理槽内で微生物を加えて水分を除去しつつ発酵処理することにより、粉末状等 をなす堆肥や飼料を形成するための乾燥処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から微生物を利用した有機廃棄物の処理装置としては、種々の装置が提案 されており、その装置の基本的構造は公知である。

【０００３】 即ち、攪拌翼を具備した密閉処理槽に、処理すべき有機廃棄物を微生物を加え て投入するか、或は、前記廃棄物を投入して微生物を加え、前記有機廃棄物に含 まれる水分を除去しつつ攪拌することにより、前有機廃棄物を、混入した微生物 によって発酵処理させるようにしたもので、本願の考案者らも先に特願平９−２ ８４６６０号として、この種の処理装置の提案をしている。

【０００４】 先に提案している処理装置の基本的構造は、槽内に投入した有機廃棄物を微生 物と共に攪拌する横置き円筒状の処理槽と、この槽内に処理槽の長さ方向に沿っ て配設した攪拌手段と、前記処理槽内を加温する加温手段と、同じく処理槽内を 減圧する減圧手段と、減圧手段により吸引される槽内気体に含まれる水蒸気を液 化する液化手段とを具備して形成されている。

【０００５】 上記処理装置は、有機廃棄物が微生物の作用で処理槽内で発酵するとき、処理 槽内を減圧して槽内温度を大略６０℃前後に保持できるようにしたこと、特に、 攪拌装置を、その回転軸が一方向へ回転するとき有機廃棄物を攪拌されつつ攪拌 槽の取出口側へ移動させる一方、回転軸が他方向へ回転するときには有機廃棄物 を前記槽の取出口側へ移動することなく槽内で攪拌されるように形成したことに より、攪拌装置の回転方向によって有機廃棄物の動きを制御するようにしたこと により、従来技術では発酵熱により槽内が数１００℃にも達することがあって槽 内の微生物が死滅し、所期の処理効果が得られないことがあった微生物利用の有 機廃棄物処理における問題点を解決した画期的なものであったが、未だ改善すべ き点のあることが判明した。

【０００６】 その改善すべき点とは、（イ）液化手段の熱交換率が不十分な点、（ロ）処理 槽は内部が減圧されるため高い密閉度が要請されるが、有機廃棄物の投入口は開 閉自在の構造であるため、密閉度が不十分に成り易い点、（ハ）処理槽に観察窓 を設けても、処理中は処理槽が減圧封止されるため、前記窓が処理中に生じる水 蒸気により曇ってしまい、処理中の槽内部が観察できない点、（ニ）攪拌軸は、 槽内の密封度を保持するためシールされているが、この軸シールの交換が行い難 い点、などである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記（イ）〜（ニ）の問題点のうち（イ）の問題点を解決できる構 造を具備した有機廃棄物の乾燥処理装置を提供することを課題とするものである 。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決することを目的としてなされた本考案処理装置の構成は、有機 廃棄物を微生物と共に投入して攪拌する横置き円筒状の処理槽と、この槽内に処 理槽の長さ方向に沿って配設した回転式の攪拌手段と、前記処理槽内を加温する 加温手段と、当該処理槽内を減圧する減圧手段と、減圧手段により吸引される槽 内気体に含まれる水蒸気を液化する液化手段とを具備した有機廃棄物の乾燥処理 装置において、前記処理槽内に生じる水蒸気を、横置きの処理槽に対して縦向き に配設した縦長筒体の内部に設けた多数の細管にその上部から導入すると共に、 この筒体の下部から上部へ向けて冷却液を導入し、この冷却液によって前記細管 中の水蒸気を凝縮して排出するようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】 上記の本考案処理装置では、処理槽の前後壁体に支持される攪拌軸の軸シール 部を、前記軸に設けたスリーブに当接する少なくとも３本のリング状の摺動パッ キンと、そのパッキンを内面に嵌合して保持するため少なくとも３本の溝を互に 離隔して周設したパッキンホルダと、該ホルダをその外面から保持する筒状のホ ルダ受とにより形成すると共に、前記パッキンホルダとホルダ受を処理槽の壁体 の外面からフランジ部材により押えて取付けることにより、前記パッキンホルダ をこの軸シール部において着脱自在にした構成とすることができる。

【００１０】 更に、上記の本考案処理装置では、前記処理槽や処理槽と排気筒などに設けた 点検窓の内面側に、該窓の曇り取り用の液体を噴射するノズルを設けた構成とす ることができる。

【００１１】 また、本考案処理装置では、前記処理槽の上面側に設けた有機廃棄物の投入口 に、該口に合致する投入穴とこの穴の上に設けたロート状をなす部材による投入 ガイドと、該投入口に隣接して当該投入口を密閉するために設けたシールの蓋材 とを具備した板状のシャッタ部材を、前記投入ガイドとシール蓋材とが並んだ方 向にエアシリンダ等の駆動力によってスライド可能に設けると共に、この板状シ ャッタ部材を、それがスライドして前記シール蓋材が投入口の真上に位置したと き、当該シャッタ部材を前記投入口に押付けるスライドガイドに支持させた構成 とすることができる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

次に本考案の実施の形態例について、図に拠り説明する。図１は本考案を適用 する有機廃棄物乾燥処理装置の全体を例示した正面図、図２は図１の装置の平面 図、図３は図１の装置の右側面図、図４は図１〜図３の装置を処理槽を中心に表 わした正断面図、図５は図１〜図４の装置において、凝縮器による液化手段の要 部を一部省略して示した側断面図、図６は図５の凝縮器の平面図、図７は攪拌軸 のシール部を拡大した断面図、図８は従来のシール部の拡大断面図、図９は点検 窓の要部の拡大断面図、図10は本考案装置における処理材投入口に設けたシャッ タ部材の一例の平面図、図11は図10のシャッタ部材のＣ−Ｃ矢視図、図12は図10 のＡ−Ａ矢視図、図13は図10のＢ−Ｂ矢視図である。

【００１３】 図１〜図３において、本考案処理装置Ｍは、鋼型で形成した架台Baの上に載架 固定した横置き円筒体による処理槽１と、この槽１の外面に配設した加温手段２ と、真空ポンプ3aを主体に形成した減圧手段３と、槽内の水蒸気を凝縮して排出 するための凝縮器による液化手段４を、槽１の内部に攪拌手段５を具備している 。

【００１４】 処理槽１は、図４に略示するようにその外周面を蒸気通路2aで螺旋状に覆い加 温手段２を形成している。2b，2cは、前記通路2aの始，終端に形成された蒸気導 入部と蒸気排出部、2dは前記通路2aにおいて、槽１の底部側に形成したドレンで ある。

【００１５】 処理槽１の上部には、この槽１の内部に通じる３本の導管６，７，８が、前記 蒸気通路2aを貫通して立設されており、導管６には後述する被処理材料の投入口 の開閉装置が、導管７には液化手段４に通じる排気筒10が、それぞれ接続して設 けられる。なお、導管８は予備の接続管で、その開口部には後述する点検窓11が 形成されている。

【００１６】 処理槽１の前後端には、円板状の蓋部材1a，1bが施着されており、この蓋部材 1a，1bには、攪拌手段５の軸受51，52が設けられているので、図４を参照しつつ 攪拌手段５について説明する。

【００１７】 図４に例示する攪拌手段５は、前記の軸受51，52に回転自在に支持された内部 に気体の通路51bを有する中空軸5aと、この中空軸5aの長さ方向において、略等 ピッチで90度位相をずらして立設し、かつ、前記通路5aに通じた中空支杆5bと、 各支杆5bの先端部に内部を通して設けた２種類の中空翼体5c，5dとから形成され ている。

【００１８】 ここで、２種類の翼体5cと5dは、平断面形状が頂角を鋭角に形成した横向きの 二等辺三角形状をなす翼体5cと、この翼体5cにおける三角形の一方の斜面と同じ 向きの傾斜角を付与した平断面形状が平行四辺形状の翼体5dから成る。

【００１９】 このように平断面形状が二等辺三角形状の翼体と平行四辺形状の翼体5dが、同 一の軸５の長さ方向における外周上に略等ピッチで、かつ、原則として、交互に 配置されるように、前記の各中空支杆5bの先端に設けられている。これにより軸 5aが逆回転すると、２種類の翼体5cと5d双方の翼体の斜面により、槽１の右方向 に向う推進力が生じるが、軸5aを正回転すると、翼体5cの斜面による前記推進力 と翼体5dの斜面による逆推進力とが生じるので、この槽１の内部に投入された被 処理材は、軸5aの正回転によって槽内で攪拌混合され、軸5aの逆回転によって槽 １内を一方向に送られて外部に排出されることになる。

【００２０】 図４において、5eは軸5aの一端に設けた回転力入力用のスプロケット、5f，5g は、軸5aの両端に形成した蒸気の導入口を排出口で、軸5aの内部に蒸気導入口5f から蒸気が導入されることにより、各支杆5bを通して各翼体5c，5dまで蒸気が供 給されるので、各翼体5c，5dに接触する処理槽１の内部の含水した被処理材が加 熱されるその水分の蒸発が促進されることになる。5hは入力スプロケット5eの回 転力の駆動源となる減速機構付のモータである。

【００２１】 次に、図１〜図３、並びに、図５，図６を参照しつつ、本考案乾燥処理装置の 処理槽１の内部に生じる水蒸気の液化手段４について説明する。

【００２２】 液化手段４は、処理槽１の内部に通じて設けた導管７に接続された排気筒10に 接続されている。ここで、排気筒10は、上部に向ってテーパ状に拡大した内径の テーパ筒体10aと、この筒体10aの上部に接続され、上面にメンテナンス用の開閉 可能な蓋体10cを施着した上部筒体10bとにより形成されており、テーパ筒体10a と上部筒体10bの接続部には、金属製メッシュ材によるフィルタ10dが設けられて いる。なお、前記フィルタ10dに対しては、その上方にフィルタ洗浄用のノズル1 0eが設けられている（図３参照）。

【００２３】 上記排気筒10には、接続管10fを介して、図５，図６に略示した凝縮器による 液化手段４が接続されているので、次にこの点について説明する。処理槽１の内 部で攪拌されつつ処理される有機廃棄物（被処理材）は、処理材として混入され ている菌体により発酵して発熱すると共に、この槽１の加温手段２、攪拌手段５ による加熱により、被処理材中の水分が蒸発するので、この水分を排気筒10に導 入してから液化手段４に導き、ここで液化して系外に排出する。

【００２４】 このため、本考案装置では、接続管10fを、液化手段４において多数の細管に より形成した凝縮管4aに接続すると共に、この凝縮管4aを、冷却水を流通させる 冷却筒4bの内部に配置することにより、排気筒10に来る槽内の水蒸気を液化して 排出するようにした。

【００２５】 ここで、本考案における液化手段４は、多数の細管による凝縮管4aを、縦向き に配して冷却筒4bの上，下部において支持フランジ4c，4dに支持させる一方、こ の冷却筒4bの下部導入口4eから冷却水を導入してこの水を前記凝縮管4aに接触さ せて凝縮管内部の水蒸気と熱交換させることにより、水蒸気を液化して重力の作 用で流下させ、上部排出口4fから冷却水を排出させることにより、冷却水を冷却 筒4bの下方と上方の間で循環させるようにしている。

【００２６】 なお、4gは冷却筒4bの上部において排気筒10の接続管10fと接続されるキャッ プ状接続部、4hは冷却筒4bの下部に施着した低部蓋体で、凝縮管4aの支持フラン ジ4c，4dは、前記接続部4gと低部蓋体4hが冷却筒4bに接続される部分に取付けら れる。

【００２７】 次に、図７，図８により、攪拌手段５における軸シールの構造について説明す る。図８により例示した従来の中空攪拌軸5aの、処理槽１における蓋体1a，1bに 対する軸シールは、蓋体1a，1bに明けた貫通穴1cと軸5aの間に、パッキンホルダ ーPHを介して複数個のグランドパッキンGPを噛ませ、このパッキンGPを蓋体の外 側からパッキン押えPfにより押えて保持する構造であった。なお、Pbは前記ホル ダーPHに立てたボルト、Pmは押えナットである。しかし、この構成であると、パ ッキンGPの摩耗に対して、パッキン押えPfを定期的に調整する必要があり、しか も、パッキンGPの補充交換や全取換えなどのメンテナンスを比較的短期間のうち に実施する必要があった。

【００２８】 そこで本考案では、図７に示すように、軸5aにスリーブ12を装着すると共に、 蓋体1b（1a）の穴1cにホルダ受13を設けておき、このホルダ受13に、内面にここ では３本のシールパッキン15a，15b，15cを嵌合保持するため、互いに離隔した ３本の溝を周設したパッキンホルダ14を挿装し、このホルダ14と前記ホルダ受13 とを、押え部材16により押えた構成とすることにより、定期的調整が不要で、し かも気密性が大幅に向上した軸シールを実現できるのである。なお、16aは押え ボルトである。本考案では軸シールに上記の構造をとることにより、パッキン15 a〜15cの交換は、パッキンホルダ14の単位で行うことができ、また、このホルダ 14の溝は互に離隔して設けられているので、次のホルダ14は溝の位相を違えたも のを用いることにより、軸側のブッシュ12との当接位置を変更できるので、シー ル性を新たに保持できるという利点がある。

【００２９】 次に、図１，図２、並びに図９により、本考案乾燥処理装置における点検窓11 の構成について説明する。従来より、この種の装置に点検窓が設けられること自 体は公知であるが、従来公知の点検窓は内部が見えるように、穴を透明板で塞い だだけの構成であった。

【００３０】 しかし、本考案装置のように、内部に水蒸気が発生するような装置の場合には 、装置の運転時に、前記点検窓は水蒸気やそれに付着する塵埃などによって窓（ 透明板）が曇ってしまい、内部の観察は困難であった。

【００３１】 そこで本考案装置では、点検窓11を構成する透明板11aの内面に対し、洗浄液 、具体的には水を噴射するノズル11bを処理槽１の内部において配設し、該ノズ ル11bを処理槽１の外部に設けたバルブ11cにより操作するようにした。この構成 によって、点検窓11の透明板11aは、バルブ11cを操作してノズル11bからの洗浄 水を噴射させることにより、その内面側がいつでも清浄に保持できるので、処理 槽１の内部の状態を、良好な観察条件の下で観察することができることとなる。 本考案において、上記構成の点検窓11は、処理槽１の上のほか、排気筒10の上、 冷却筒4bの上など、所望の位置に設けることができる。図９においてNzは処理槽 １の内部洗浄用のノズルで、装置の休止時にこのノズルNzから槽内を洗浄する様 子を、点検窓11から観察することができる。

【００３２】 次に、本考案装置における被処理材の投入口の開閉装置９の構成について、図 11，図12、並びに、図１，図２を参照しつつ説明する。 処理槽１の接続管６には、平面から見て略長方形状をなす矩形のフレーム9aが 水平姿勢で取付けられ、このフレーム9aの上に、前記接続管６の開口径に合致す る開口部を有するロート状の投入ガイド9cと前記接続管６の開口を塞ぐシール蓋 材9dとを、前記フレーム9aの長さ方向で並べて設けたシャッタ部材9bが、駆動シ リンダ9eによってスライド可能に設けられている。

【００３３】 上記シャッタ部材9bは、駆動シリンダ9eの作用によりフレーム9a上でスライド 動作させられるとき、その投入ガイド9cの底部開口が接続管６に接続されるか、 或は、シール蓋材9dが接続管６の開口を密閉するため、フレーム9aの内面に設け たスライドガイド9fにシャッタ部材9bのローラ9gが案内されるように形成されて いる。そして、このスライドガイド9fは、シャッタ部材9bのスライド終端におい てシール蓋材9dを接続管６の開口端に密着させ、処理槽１の内部にここから外気 が吸引されないようにするため、前記ガイド9fの終端を一段低くした段部91fに 形成している。

【００３４】 一段低いこの段部91fが設けられていることにより、シャッタ部材9bはスライ ド終端においてシール蓋体9dが接続管６の開口端の真上に位置したとき、シリン ダ9eの力が下向きの力に変換されて、シール蓋材9dを接続管６の開口端に押付け ることになるので、この接続管６の開口部は完全に封止されることになる。

【００３５】 以上に説明した構成を具備した本考案装置Ｍの作用の概略について説明する。 処理槽１の内部に、投入ガイド9cから有機廃棄物が適量投入され、その有機廃 棄物に土着微生物等の処理剤が適量接種される。なお、処理剤に、畑等の土壌に 棲息するものを培養した自家製の菌体が使用すれば、入手に費用がかからない。 次に、蒸気発生手段（図示せず）から供給される蒸気は、処理槽１の外面に形成 されたが通気路2a内に導入され、槽１の内部が、前記蒸気によって加温される。

【００３６】 排出管2cから排出される蒸気は接続管（図示せず）を経由して、中空の攪拌軸 5aの導入部5fに導入され、この軸5a内に入った蒸気は、中空支杆5bを通って各攪 拌翼5c，5dの内部にも行きわたり、この槽１の内部に投入された前記廃棄物（被 処理材）を加温する。

【００３７】 一方、駆動モータ5hの作動により軸5aは回転し、攪拌翼5c，5dにより被処理材 は攪拌される。これによって処理槽１の内部の有機廃棄物と土着微生物などの処 理剤は混合され、土着微生物の活動によって被処理材である有機廃棄物の発酵が 始まる。処理槽１の内部は、真空ポンプ３によって、槽１内にある水の沸点が６ ０℃程度になるように、減圧される。（実際上はほぼ真空に近い状態まで減圧さ れる）。なお、真空ポンプ３により減圧のために吸引される槽内空気は、図示し ないが、液化装置４を通して水分を凝縮して除去し、系外に排出される。一方、 槽内空気には、後述する発酵熱により発生する蒸気が含まれているので、この蒸 気は排気筒10を通って液化装置４に導入され、そこで水分を凝縮液化して気液分 離を行う。分離された凝縮水は、図示しないが、気体と共に真空ポンプ３により 吸引されて系外に排出される。

【００３８】 処理槽１の内部で有機廃棄物の発酵が進み、その発酵熱によって温度が上昇し 、沸点である６０℃に達すると沸騰し、蒸発を始める。また、発酵熱は、沸点に おいて順次気化熱に変わり、攪拌槽１内に水があるうちはほとんど蓄積されない ので、攪拌槽１内部の温度は沸点である６０℃以上には上昇しない。従って、処 理槽１内の温度は処理剤の土着微生物が活動可能な温度で維持される。 このように、発酵中の有機廃棄物に含まれる水分が真空ポンプ３によって処理 槽１の外部へ排出されることにより、発酵が促進され、短時間で乾燥処理が進行 する。なお、真空ポンプ３から排出される水（槽内空気に含まれる蒸気が液化し たもの）を回収し、クーリングタワー等の蒸発散装置を通して気化させ、残さを 処理槽１の内部に戻して処理をするようにもできる。

【００３９】

【考案の効果】

本考案は、処理槽内に生じる水蒸気を、横置きの処理槽に対して縦向きに配設 した縦長筒体の内部に設けた多数の細管にその上部から導入すると共に、この筒 体の上部から下部へ向けて冷却液を導入し、この冷却液によって前記細管中の水 蒸気を凝縮して排出するようにしたので、細管内を通る水蒸気が凝縮すると重力 の作用で自然流下するから、凝縮効率を高めることができると共に、細管内に粉 塵などが詰まりにくくなり、また、細管内の清浄作業も容易になるという利点が 得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用する有機廃棄物乾燥処理装置の全
体を例示した正面図。

【図２】図１の装置の平面図。

【図３】図１の装置の右側面図。

【図４】図１〜図３の装置を処理槽を中心に表わした正
断面図。

【図５】図１〜図４の装置において、凝縮器による液化
手段の要部を一部省略して示した側断面図。

【図６】図５の凝縮器の平面図。

【図７】攪拌軸のシール部を拡大した断面図。

【図８】従来のシール部の拡大断面図。

【図９】点検窓の要部の拡大断面図。

【図10】本考案装置における処理材投入口に設けたシャ
ッタ部材の一例の平面図。

【図11】図10のシャッタ部材のＣ−Ｃ矢視図。

【図12】図10のＡ−Ａ矢視図。

【図13】図10のＢ−Ｂ矢視図。

【符号の説明】

１ 処理槽 1a，2b 蓋部材 ２ 加温手段 2a 蒸気通路 2b，2c 蒸気排出部 2d ドレン ３ 減圧手段 3a 真空ポンプ ４ 液化手段 ５ 攪拌手段 51，52 軸受 5a 中空軸 5b 中空支杆 5c，5d 中空翼体 5e スプロケット 5f，5g 蒸気の導入口と排出口 ６，７，８ 導管 ９ 投入口の開閉装置 10 排気筒 10a テーパ筒体 10b 上部筒体 10c 蓋体 10d フィルタ 11 点検窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松尾 吉人 佐賀県鳥栖市藤木町2053 (72)考案者 古賀 恒司 福岡県朝倉郡夜須町大字東小田3560−６ (72)考案者 江崎 和子 福岡県久留米市中央町13−22 ネオハイツ 久留米604

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機廃棄物を微生物と共に投入して攪拌
   する横置き円筒状の処理槽と、この槽内に処理槽の長さ
   方向に沿って配設した回転式の攪拌手段と、前記処理槽
   内を加温する加温手段と、当該処理槽内を減圧する減圧
   手段と、減圧手段により吸引される槽内気体に含まれる
   水蒸気を液化する液化手段とを具備した有機廃棄物の乾
   燥処理装置において、前記処理槽内に生じる水蒸気を、
   横置きの処理槽に対して縦向きに配設した縦長筒体の内
   部に設けた多数の細管にその上部から導入すると共に、
   この筒体の下部から上部へ向けて冷却液を導入し、この
   冷却液によって前記細管中の水蒸気を凝縮して排出する
   ようにしたことを特徴とする有機廃棄物の乾燥処理装
   置。