JP4512360B2 - 気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置 - Google Patents

Description

本発明は、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置に関し、詳しくは厨芥等の生ごみ、食品製造加工残滓等の有機性廃棄物である、固形物又は液状物を破砕、微粒化し、微生物を介して生化学的分解を行う廃棄物処理工程における、静止型の混砕微粒化装置に関する。

例えば図５は、スタティックミキサーの一例で、管状のハウジングＡの両端部にフランジＢ、Ｂを備え、かつハウジングＡ内に長方形の板を１８０度捻った右エレメントＣ及び左エレメントＣ’を交互に９０度づつ交差させながら連続状態で配置した構成となっている。
特開平７−１６３９９８

本発明は、上記従来技術の欠点を解決するために鋭意研究されたものであり、その目的とするところは、微生物による固形物又は液状体による生分解を効率よく行うために固形物、液状体等が管内部に詰まったり滞留することなく、管内を急速な流動により固形物等を気液と共に破砕、微粒化する気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置を提供することにある。

本発明に係る、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置の請求項１は、産業廃棄物である、固形物又は液状有機物の処理工程における、静止型の混砕微粒化装置であって、気体、固形物及び液状物等の混合物流入管と、前記混合物流入管下流側に装設され、空気及び酸素均一分配室と空気及び酸素供給口を穿設した空気及び酸素供給管と、前記空気及び酸素供給管下流側に連設され、管内に複数の相対する破砕板をＸ字状に溶着した混砕管と、よりなり、前記混合物流入管、空気及び酸素供給管及び混砕管が、各々溶着されたフランジを介して一体的に連接、固定されたことを特徴とするものである。

請求項２は、請求項１に記載の気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置において、前記混合物流入管に流入される有機固形物は、少なくとも混合物流入管内径の約１／３以下に粗破砕されていることを特徴とするものである。

請求項３は、請求項１ないし請求項２記載の、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置において、前記空気及び醗素供給管の内径は、混合物流入管の下流側ほぼ二分の一の部位における混合物流入管の外径より僅かに大とし好適には、その微少間隙０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとしたことを特徴とするものである。

請求項４は、請求項１ないし請求項３記載の、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置において、前記空気及び酸素供給管上流側の混合物流入管の上流側ほぼ二分の一の部位における内径は、下流側の内径より大とした環状の空気及び酸素均一分配室を設けると共に、空気及び酸素供給管の外周壁から内周壁に対向する複数の空気及び酸素供給口を穿設したことを特徴とするものである。

請求項５は請求項１ないし請求項４記載の気体、同形物及び液状物の混砕微粒化装置において、前記破砕板は、扁平な鋼板又はステンレス板よりなり、一辺が円弧面状をなし、その対辺と他の一辺を鋸歯状に形成したことを特徴とするものである。

請求項６は、請求項１ないし請求項５記載の、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置において、気体、固形物及び液状物の混合物は、循環ポンプ又は破砕ポンプにより前記混合物流入管、空気及び酸素供給管及び混砕管を環流させ、その粒径を少なくとも０．４〜０．４５ミクロン以下とされることを特徴とするものである。

本発明は、上記構成になるから以下の効果を奏する。即ち、混砕管内を急速な流動により、固形物等を気液と共に内壁面に固定された複数の破砕板に衝突させるので、固形物等の糸状繊維質や肉塊等に含まれる筋等は剪断、断裂され、混砕管内が目詰まりすることがなく、固形物等の微細化が進行される。また固形物、液状体及び気体が同時に微細化され、接触界面が大きくなり極小微生物にとって好適な環境つくりがなされ、生分解速度のスピードアップ化ができる。さらに固形物等を循環ポンプ又は破砕ポンプ、気体供給管等により、瞬時に混砕管内を流動、通過させるので、メンテナンスフリーで、耐久性が大である。さらには静止型の混砕微粒化装置であるため、ランニングコストが不要である。

以下、図面に基づき本発明に係る、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置について詳述する。図１は本発明に係る、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置の一部切欠正面図、図２は混合物流入管の拡大断面図、図３は図１における３−３線拡大断面図、図４は破砕板の拡大斜視図、図５はスタティックミキサーの一例を示す縦断面図である。

図１において、１は混合物流入管（以下、流入管という）で、２はその下流側に装設された空気及び酸素供給管（以下、気体供給管という）で、図２に示すように流入管１は、その上端外周縁をフランジ１ａの内周縁に溶着されている。

気体供給管２の内径Ｄは、流入管１の外径ｄ’より大とされ、流入管１の下流側ほぼ二分の一の部位において、その微少間隙２ｆを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとしており、また流入管１の上流側ほぼ二分の一の部位における内径Ｄ’は、下流側の内径Ｄより大とした環状の空気及び酸素均一分配室２ａを設けると共に、気体供給管２の外周壁２ｂから内周壁２ｃに対向する複数の空気及び酸素供給口２ｄを穿設している。また気体供給管２の下端部外周縁は、フランジ２ｅの内周縁に溶着されている。

気体供給管２の下流には混砕管３が連接され、混砕管３の上端部外周縁はフランジ３ａに溶着され、混砕管３の内周壁３ｂには、複数の破砕板４、５、６、．．．１９が溶着されている。破砕板４、５、６、．．．１９は、図４に示すように、扁平な鋼板又はステンレス板よりなり一辺を円弧状面ａとし、その対辺ｂと他の一辺ｃは鋸歯状に形成され、図１及び図３に示すように例えば、相対する破砕板６と７又は、８と９等のように正面又は側面視Ｘ字状にかつ、破砕板４、５、６、．．．１９それぞれの先端部ｄは、上流に向けた状態にして円弧状面ａが混砕管３の内周壁３ｂに溶着されている。

２０は混砕管３の下流に連接された排出管で、混砕管３のフランジ３ｄと排出管２０のフランジ２０ａがボルト２１等により固定され、排出管２０は分解槽に連結され、その分解槽に循環ポンプ又は破砕ポンプ２２が連結されている。２３はエアコンプレッサーで、２４は酸素発生装置である。

次に本発明に係る、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置の作用を添付の図１〜図４を参照にして説明する。まず生ごみ等の有機性固形廃棄物（以下、固形物という）をディスポーザや粉砕機等により少なくとも、流入管１内径ｄの約１／３以下に粗破砕し、これを供給管２５より流入管１に流入させると共に、酸素発生装置２４で発生させた純度約９０〜９３％の酸素を、気体供給管２に設けられた複数の供給口２ｄから空気及び酸素均一分配室２ａに送入し、分配室２ａで均一化された気体（空気又は酸素）は、流入管１の外周面と気体供給管２の内周面の微少間隙２ｆを下流に向かって流下する。

粗砕された固形物と気体は混合、一体化され、混砕管３内を瞬時に下流に落下し、混砕管３の内壁面３ｂに溶着、固定された破砕板４、５の先端部ｄ、対辺ｂと他の一辺ｃに形成された鋸歯面に衝突し、その衝撃によって生じる剪断で衝撃波と超音波による固形物の微細化が進行されると共に、各破砕板４、５、６、．．．１９の表裏で発生する負圧により気泡の破裂、断裂が生じる。

固形物と気液は、下流の破砕板６、．．．１９でも順次、衝突衝撃を繰り返し固形物、気液の微細化がますます進められ、排出管２０を経て分解槽に送入され、分解槽内の好気性極小微生物により生分解が促進される。

分解槽内で生分解され、液状化した固形物等は、さらに微細化するために循環ポンプ又は破砕ポンプ２２によって供給管２５と流入管１に環流され、混砕管３内の破砕板４、５、６、．．．１９の衝突、衝撃による剪断と環流を行い、最終的にはその粒径を少なくとも０．４〜０．４５ミクロン以下になるまで繰り返し行われる。

純度の約９０〜９３％の酸素を流入管１に送入するのは、分解槽内の嫌気性微生物を好気性微生物に変換し生分解を効率良くすることと、生分解中、槽内の防臭を主な目的としている。

本発明に係る、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置は、厨芥等の生ごみ、食品製造加工残滓等の有機性廃棄物である、固形物又は液状体を破砕、微粒化し、微生物を介して生化学的分解を行う廃棄物処理工程に組み込むことにより、混砕管３内を急速な流動により、固形物等を気液と共に内壁面３ｂに固定された複数の破砕板４、５、６、．．．１９に衝突させるので、固形物等の糸状繊維質や肉塊等に含まれる筋等は剪断、断裂され、混砕管３内が目詰まりすることがなく、固形物等の微細化が進行されまた、固形物、液状体及び気体が同時に微細化され、接触界面が大きくなり極小微生物にとって好適な環境つくりがなされ、生分解速度のスピードアップ化ができさらに、固形物等を循環ポンプ又は破砕ポンプ２２、気体供給管２等により、瞬時に混砕管３内を流動、通過させるので、メンテナンスフリーで、耐久性が大であるとともに静止型の混砕微粒化装置であるため、ランニングコストが不要である等の多大な効果を有するので、有機性廃棄物又は廃汚水等の処理を目的とした各種の分解槽、沈殿槽、曝気槽、汚泥分離槽等における処理工程に好適とされる。

本発明に係る、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置の一部切欠正面図である。 同混合物流入管の拡大断面図である。 同図１における３−３線拡大断面図である。 同破砕板の拡大斜視図である。 スタティックミキサーの一例を示す縦断面図である。

１ 流入管
２ 気体供給管
３ 混砕管
４、５、６、．．．１９ 破砕板
２２ 循環ポンプ又は破砕ポンプ
２３ エアコンプレッサー
２４ 酸素発生装置

Claims (6)

1. 産業廃棄物である、固形物又は液状有機物の処理工程における、静止型の混砕微粒化装置であって、
   気体、固形物及び液状物等の混合物流入管と、
   前記混合物流入管下流側に装設され、空気及び酸素均一分配室と空気及び酸素供給口を穿設した空気及び酸素供給管と、
   前記空気及び酸素供給管下流側に連設され、管内に複数の相対する破砕板をＸ字状に溶着した混砕管と、
   よりなり、前記混合物流入管、空気及び酸素供給管及び混砕管が、各々溶着されたフランジを介して一体的に連接、固定されたことを特徴とする、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置。
2. 前記混合物流入管に流入される有機固形物は、少なくとも混合物流入管内径の約１／３以下に粗破砕されていることを特徴とする、請求項１記載の気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置。
3. 前記空気及び酸素供給管の内径は、混合物流入管の下流側ほぼ二分の一の部位における混合物流入管の外径より僅かに大とし好適には、その微少間隙を０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとしたことを特徴とする、請求項１ないし請求項２記載の、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置。
4. 前記空気及び酸素供給管上流側の混合物流入管の上流側ほぼ二分の一の部位における内径は、下流側の内径より大とした環状の空気及び酸素均一分配室を設けると共に、空気及び酸素供給管の外周壁から内周壁に対向する複数の空気及び酸素供給口を穿設したことを特徴とする、請求項１ないし請求項３記載の気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置。
5. 前記破砕板は、扁平な鋼板又はステンレス板よりなり、一辺が円弧状面をなし、その対辺と他の一辺を鋸歯状に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置。
6. 気体、固形物及び液状物の混合物は、循環ポンプ又は破砕ポンプにより前記混合物流入管、空気及び酸素供給管及び混砕管を環流させ、その粒径を少なくとも０．４〜０．４５ミクロン以下とされることを特徴とする、請求項１ないし請求項５記載の、気体、固形物及び液状物の混砕微粒化装置。

Images