JP6249451B2 - 乾燥処理装置および乾燥処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、乾燥処理装置および乾燥処理方法に関するものである。更に詳しくは、例えば飼育途中において伝染病で殺処分された豚などを高温および高圧下で処理して滅菌し、粉化することができる乾燥処理装置において、外部に放出する排気に臭気が混じることがないようにして、装置近隣の環境負荷を軽減できるようにすると共に、太く強い骨格を有している豚などでも、粒が細かくやわらかい粉体状となるように乾燥処理することができ、出来上がりの処理物が飼料や肥料としても好適に利用できるものに関する。

豚や牛などの鯨偶蹄目（蹄が偶数に分かれている動物）の飼育を行う畜産においては、特に口蹄疫などの伝染病の発生の予防および発生したときの迅速で綿密な対応が重要である。仮に、ある豚舎の豚が口蹄疫に感染した患畜と確認されると、その豚舎のすべての豚はもちろん、その豚舎近隣の法律で定められた一定の範囲内の豚舎や牛舎の家畜のすべてが殺処分され、決められた用地に埋められる。

しかし、口蹄疫ウィルスの特に豚に対する感染力は極めて強く、感染の広がりを止めるのは容易ではない。つまり、前記のような殺処分を行うためには、どうしても多くの人間や自動車、作業車の移動が伴うこともあって、移動途中で消毒を施したとしても、感染を確実に止めることは事実上困難であり、対応は後手、後手となりやすい。

また、口蹄疫は、例えば鳥やネズミなどによる伝播や空気による伝播も当然考えられるが、口蹄疫の感染の広がりを止めるには、各豚舎や牛舎間の人間や自動車、作業車の移動を極力行わないようにして、患畜が発生した豚舎や牛舎毎に独自に殺処分を行い、更にそれを用地への埋却または専用の装置による焼却などの手段で処分し、口蹄疫の感染の経路を断ち切るのが最も現実的で効果的な手段といえる。

ところで、上記のように飼育途中で死んだ家畜を処分する装置は、特許文献１において本発明者がすでに提案している。この従来の乾燥処理装置は、投入部と排出部を有する処理室、処理室内に設けられた撹拌体、処理室を加熱する加熱室、加熱室に加熱空気を送り処理室を加熱すると共に処理室の処理ガスを導入し燃焼させて消臭する燃焼室とを有している。

また、撹拌体は正逆回転方向に駆動される回転軸、被処理物を撹拌しながら処理室内の一方側へ送る送り撹拌部、被処理物が逆方向へ戻りにくいようにする戻り止め部とを有しており、戻り止め部の外周部には被処理物を切断または破砕する刃部が形成されている。これにより、乾燥処理装置は、破砕能力が高く、斃死鶏だけでなく、太く強い骨格を有する豚などでも、鶏と同様に細かく均一な粉化処理を行うことができ、例えば口蹄疫などの伝染病に感染して殺処分された豚のその後の処理を、当該患畜が発生した豚舎毎に独自に行うことが可能になる。

特開２０１２−１０２９３０

上記した従来の乾燥処理装置は、鶏や豚などの斃死家畜を粉化する乾燥処理を高効率で行うことができるので、比較的規模が大きい養鶏場や養豚場における斃死家畜の処理を行う装置としては十分に有用である。しかしながら、次のような課題もあった。

すなわち、乾燥処理装置は、斃死家畜などを乾燥処理する運転時において、処理室の処理ガスを燃焼室に導入し、これを燃焼させて消臭するようになっているが、例えば運転時における外気温などの各種条件によっては、完全に消臭することができずに、残存した臭気を排気と共に外部へ放出してしまう傾向があった。

また、運転時において処理室内の圧力は特に調節するようにはなっておらず、処理室内の圧力と温度がそれ程上がる構造ではないので、乾燥処理には比較的長い時間を要する傾向があり、出来上がりの処理物が硬い粒のある粉状となりやすく、飼料や肥料としてやや利用しにくい嫌いがあった。

（本発明の目的）
本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、例えば飼育途中において伝染病で殺処分された豚などを高温および高圧下で処理して滅菌し、粉化することができる乾燥処理装置において、外部に放出する排気に臭気が混じることがないようにして、装置近隣の環境負荷を軽減できるようにすると共に、太く強い骨格を有している豚などでも、粒が細かくやわらかい粉体状となるように乾燥処理することができ、出来上がりの処理物が飼料や肥料としても好適に利用できる乾燥処理装置および乾燥処理方法を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の乾燥処理装置は、加熱室と、該加熱室の内部に設けられ、両側に端壁を有する処理室と、該処理室の内部に設けられており、正逆回転するよう制御される回転軸と、該回転軸に所要数設けられ回転に伴い先端部が前記処理室内面に沿うように回転移動して被処理物を撹拌しながら前記処理室内において前記回転軸の軸線方向に送る送り撹拌部と、前記回転軸に所要数設けられ回転に伴い先端部が前記処理室内面に近接して回転移動し、被処理物が前記送り撹拌部によって処理室の一方または他方の端壁側へ送られて圧力が高くなったときに被処理物が逆方向へ戻りにくいようにする板状の戻り止め部と、前記回転軸に所要数設けられ回転に伴い先端部が前記処理室内面に近接して回転移動する破断部または破砕部とを有する撹拌体と、該撹拌体を回転駆動する駆動装置と、前記加熱室に加熱空気を送る一次燃焼炉と、該一次燃焼炉に、前記処理室で生じる臭気成分と水分を含む処理ガスを送る処理ガス送気部と、該処理ガス送気部に設けられ処理ガスの流量を制限して前記処理室内の圧力を所要の圧力に調節する加圧制御部と、前記処理室内の処理ガスを通して消臭処理する二次燃焼炉とを備える。

本発明の乾燥処理装置の作用を説明する。まず、運転開始においては、一次燃焼炉から燃焼ガスなどの加熱空気を加熱室に送ることによって処理室を加熱すると共に撹拌体を駆動装置によって回転させる。そして、被処理物を処理室内に投入する。

運転開始当初、加圧制御部によって、処理ガス送気部を通り一次燃焼炉へ送られる処理ガスの流量を制限し、処理室内の圧力を所要の圧力で維持して、処理室内の温度を所要温度まで上昇させる。この高温および高圧状態で、一次燃焼炉へ送られる処理ガスの流量を制限せず、処理室内の圧力をそのままに一次燃焼炉へ送る通常運転に移行する。

一方で、処理室内に投入された被処理物は、高温および高圧下の処理室内で撹拌体の回転軸に所要数設けられている破断部または破砕部によって順次破断（または切断）され、破砕されて細かくなる。この破断または破砕は、被処理物の重さにより主に処理室内の底部において行われ、被処理物が重みで動きにくい分だけ、回転する破断部または破砕部による処理は効率よく行われる。

また、破断部または破砕部による被処理物の破断および破砕と並行して、被処理物が送り撹拌部によって撹拌されながら、処理室内において回転軸の軸線方向の一方向へ送られる。なお、被処理物である豚は脂肪率が高く、処理室内は油で滑りやすくなるが、被処理物は骨まで切断、破砕されることによって細かくなっており、撹拌の際に一塊にはなりにくく、効率的に撹拌される。

送られた被処理物は、後続して送られてくる被処理物によって押され、処理室の一方の端壁において圧力が高まり、さらに一端部近傍に位置する送り撹拌部によって高温および高圧下で所要時間混練され、被処理物は更に細かく摩砕される。また、この際には、被処理物は圧力が開放される方向、すなわち前記送り方向とは逆方向へ戻ろうとするが、回転移動している各戻り止め部によってその大部分が止められるので、被処理物の高い圧力が維持される。

このような高温および高圧下での処理が所要時間行われると、撹拌体の回転が制御されて逆回転方向に切り替えられる。これにより、被処理物は処理室内において上記とは逆方向へ送られ、処理室内の他方側の端壁において上記と同様に高温および高圧下での処理が所要時間行われる。なお、上記処理中、処理室において内部に被処理物がない側は、いわゆる空焚き状態で温度がより高温になっており、被処理物が移動してきたときも、直ちに十分に高い温度で効率的な処理を行うことができる。

そして、前記処理を繰り返すことにより、被処理物に含まれる水分は徐々に少なくなって乾燥が進み、更に細片化され、次第に粉化する。処理時間がある時間を超えると、最後には、理由は定かではないが残っていた骨片までが一気に粉化する。この際、運転初期から高温および高圧下で処理されていたため、粉化までの処理を比較的短時間で行うことが可能である。また、同じ理由から、出来上がりの粉体は、粒が細かくやわらかい粉体状となり、しかも処理中の高温および高圧によって十分に殺菌されているので、飼料や肥料としても好適に利用できる。

また、処理室内における処理で発生した臭気成分と水分を含む処理ガスは、一次燃焼炉へ送られて燃焼し、消臭される。一次燃焼炉で生じる加熱空気は、加熱室へ送られて処理室を加熱し、二次燃焼炉を通り外部へ排出される。更に、被処理物が粉化した後は、粉化したものを撹拌体で撹拌して通風により冷却しながら、処理室内の処理ガスを、一次燃焼炉から加熱室を通って二次燃焼炉へ送り、燃焼させて消臭することができるので、より確実に、装置近隣の環境負荷を軽減できる。

（２）本発明の乾燥処理装置は、前記加圧制御部が、圧力逃がし弁を備える。

この場合は、圧力逃がし弁によって上限の圧力を設定し、その圧力を超える圧力になったときに超えた分を逃がすことができるので、これにより処理室内の圧力をあらかじめ調節した圧力で維持することができる。このように、処理室内の圧力を所要の圧力で維持して、処理室内の温度を所要温度まで上昇させ、この高温および高圧状態で、圧力逃がし弁を開放し、一次燃焼炉へ送られる処理ガスの流量を制限しないようにして、処理室内の圧力をそのまま一次燃焼炉へ送る通常運転に移行する。

（３）本発明の乾燥処理装置は、前記戻り止め部に、表裏面を貫通する圧抜き穴が形成されている構成を備える。

この場合は、戻り止め部に、被処理物が処理室の一方の端壁側に送られて高圧となるが、それと並行して被処理物が圧抜き穴を通り抜けて、同時に圧力が逃げるので、処理室の一方の端壁側の圧力が、ある一定以上に高圧となることはなく、装置にかかる負荷を制御して安全を図ることができる。

（４）本発明の乾燥処理装置は、前記破断部または破砕部が、前記戻り止め部の外周部に形成された刃部である構成を備える。

この場合は、処理室内で回転移動する戻り止め部が、刃部を有しているので、同じ破断能力または破砕能力を基準としたときに、別に刃体を設ける必要がないので、撹拌体をコンパクト、かつ軽量につくることが可能になる。また、被処理物の圧力が高くなり、その圧力で被処理物に含まれる塊が動きにくい部分で破断または破砕を行うことができるので、より確かな破断作業、または破砕作業を行うことが可能になる。

（５）本発明の乾燥処理装置は、前記刃部に、刃部を刃渡り方向において所要間隔をおいて寸断する切込部が形成されている構成を備える。

この場合は、切込部を形成することによって掛かりが強くなった刃部によって、被処理物をより細かく切断、または破砕することができる。

（６）本発明の乾燥処理装置は、前記破断部または破砕部が、回転可能かつ少なくとも前記処理室の直径線方向へ遊動可能に軸支された平歯車状の破砕体である構成を備える。

この場合は、例えば被処理物を刃体で破断または破砕する場合と異なり、多数の歯で潰す作用や砕く作用などを有するので、被処理物をより細かく破砕することができる。また、破砕体が処理室内壁との間で、被処理物の比較的大きな塊を噛み込んだときにも、破砕体が負荷のかかりにくい方向へ逃げることができるので、例えば処理室内壁または回転軸などに大きな負荷がかかってそれらが破損することを防止することができる。

（７）本発明の乾燥処理装置は、前記送り撹拌部と前記戻り止め部、または前記送り撹拌部と前記破断部または破砕部を一体的に形成している構成を備える。

この場合は、送り撹拌部と戻り止め部、または送り撹拌部と破断部または破砕部がそれぞれ一体化（一本化）できるので、同じ撹拌能力、被処理物の戻り止め能力、破断能力または破砕能力を基準としたときに、撹拌体をコンパクト、かつ軽量につくることが可能になる。

（８）上記目的を達成するために、本発明の乾燥処理方法は、一次燃焼炉から加熱室へ加熱空気を送り、加熱室内の被処理物を入れた処理室の内部を加熱する工程と、前記処理室内の圧力を所要圧力で維持して前記処理室内の温度を高める工程と、前記処理室から排出される臭気成分と水分を含む処理ガスを一次燃焼炉に送り、燃焼により消臭して外部へ排出する工程と、前記処理室内が所要の圧力および温度となった状態で前記処理室内の圧力を所要圧力で維持することを停止し、前記処理室内の圧力をそのまま逃がす運転に移行して、撹拌体で撹拌および破砕する乾燥処理を所要時間行い、被処理物を粉化する工程と、粉化した被処理物を撹拌して冷却しながら、前記処理室内の処理ガスを二次燃焼炉へ送り、燃焼により消臭して外部へ排出する工程とを備える。

この乾燥処理方法によれば、まず運転開始当初、例えば処理ガス送気部を通り一次燃焼炉へ送られる処理ガスの流量を制限するなどして、処理室内の圧力を所要の圧力で維持し、処理室内の温度を所要温度まで上昇させる。この高温および高圧状態で、一次燃焼炉へ送られる処理ガスの流量を制限することを停止し、処理室内の圧力をそのまま一次燃焼炉へ逃がすようにして送る通常運転に移行する。

一方で、処理室内に投入された被処理物は、高温および高圧下の処理室内で撹拌体の回転により、撹拌されて順次細かくなり、所要時間の処理により粉化する。この際、運転初期から高温および高圧下で処理されていたため、粉化までの処理を比較的短時間で行うことが可能である。また、同じ理由から、出来上がりの粉体は、粒が細かくやわらかい粉体状となり、しかも処理中の高温および高圧によって十分に殺菌されているので、飼料や肥料としても好適に利用できる。

また、処理室内における処理で発生した臭気成分と水分を含む処理ガスは、一次燃焼炉へ送られて燃焼し、消臭される。一次燃焼炉で生じる加熱空気は、加熱室へ送られて処理室を加熱し、例えば燃焼していない二次燃焼炉を通り外部へ排出される。更に、被処理物が粉化した後は、粉化したものを撹拌体で撹拌して冷却しながら、処理室内の処理ガスを二次燃焼炉へ送り燃焼させて消臭することができるので、より確実に、装置近隣の環境負荷を軽減できる。

本発明は、例えば飼育途中において伝染病で殺処分された豚などを高温および高圧下で処理して滅菌し、粉化することができる乾燥処理装置において、外部に放出する排気に臭気が混じることがないようにして、装置の近隣の環境負荷を軽減できるようにすると共に、太く強い骨格を有している豚などでも、粒が細かくやわらかい粉体状となるように乾燥処理することができ、出来上がりの処理物が飼料や肥料としても好適に利用できる乾燥処理装置および乾燥処理方法を提供することができる。

本発明に係る乾燥処理装置の一実施の形態を示し、二次燃焼炉とそれに付帯する配管を省略した正面視説明図である。 図１に示す乾燥処理装置の側面視説明図である。 図１におけるＩ−Ｉ概略断面図である。 図１に示す乾燥処理装置の全体の配管を表した説明図である。 撹拌体の構造を示す正面視説明図である。 撹拌体を構成する破断パドルの構造を示す斜視図である。 破断パドルの構造を示し、（ａ）は処理室内での収まりを示す正面視の断面説明図、（ｂ）は側面視の断面説明図である。 撹拌体を構成する撹拌パドルの構造を示す斜視図である。 撹拌パドルの構造を示し、（ａ）は処理室内での収まりを示す正面視の断面説明図、（ｂ）は側面視の断面説明図である。 撹拌体を構成する破砕パドルの構造を示す斜視図である。 破砕パドルの構造を示し、（ａ）は処理室内での収まりを示す正面視の断面説明図、（ｂ）は側面視の断面説明図である。

本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１ないし図１１を参照する。なお、図１においては、図を複雑化せず見やすくする便宜上、奥方向側にある二次燃焼炉と、二次燃焼炉を通る配管の図示を省略し、図２、図４に充分に表している。

乾燥処理装置Ａは、例えば伝染病で殺処分された豚などの被処理物を処理室に投入して高温および高圧下で乾燥処理して粉化するものである。乾燥処理装置Ａは、このような豚だけでなく、斃死鶏などの他の家畜類あるいは畜糞や焼酎の搾り滓、余剰汚泥などの乾燥処理を行うこともできる。

乾燥処理装置Ａは、ケーシング１と、ケーシング１の内部に設けられている加熱室２と、加熱室２の内部に設けられている処理室３と、処理室３の内部に設けられている撹拌体４と、撹拌体４を回転駆動する駆動装置５と、加熱室２に加熱空気を送る一次燃焼炉６と、一次燃焼炉６に、処理室３で生じる臭気成分と水分を含むガスを送る処理ガス送気管７と、運転初期に処理室３の内部の圧力と温度を上昇させ、高温および高圧の状態で連続運転に移行できるようにする加圧制御部８と、加熱室２を通ったガスに含まれる臭気を大気に放出する前に燃焼させて消臭処理する二次燃焼炉９とを備えている。

以下、上記各部について説明するが、上記撹拌体４、加圧制御部８および二次燃焼炉９以外の部分の基本的な構造は公知であるので、説明が煩雑化しないように、これらの部分については適宜簡単に説明するに止める。なお、以下の説明において、方向や位置の説明をする際に使用する「前部」の用語は、図１において右側となる部分を、「後部」は左側となる部分を意味する。

（ケーシング１と加熱室２）
上記ケーシング１は、前後両端部が封鎖されたほぼ円筒形状を有しており、中心軸線を前後方向とし、かつ水平にして脚フレーム１０により支持されている。ケーシング１の内部には、ケーシング１と同様に円筒形状で、ケーシング１よりやや径小で、ほぼ同じ長さの加熱室２が、中心軸線を上記ケーシング１と共通として固定されている。加熱室２の内部には、上記処理室３が固定されている。

（処理室３）
処理室３は、円筒形状の胴部３０と、その長さ方向の両端部に設けられた円形の端壁３１、３２を備えている。処理室３は、処理室３よりやや大きくほぼ同様の形状を有する加熱室２の内部に中心軸線を水平方向とし、かつ長さ方向の両端部の一部を加熱室２およびケーシング１の前後端部から外部に出して固定されている。処理室３と加熱室２の内面との間には、ジャケット部を構成する空隙部２０が設けられ、この空隙部２０には、上記一次燃焼炉６から送られる加熱空気が通る。

（二次燃焼炉９）
加熱室２の前部寄りの上部には、空隙部２０を通った加熱空気を装置外部へ排出する排気筒２１が設けられている。排気筒２１の上端は、蓋（符号省略）により密閉されている。排気筒２１には、排気管９０の一端が側壁を貫通して接続されており、排気管９０の他端は、二次燃焼炉９の一端寄り（後述するバーナー９２寄り）に周壁を貫通して接続されている。

二次燃焼炉９は、周壁部に耐火煉瓦を使用した円筒型の中空形状に形成されており、前部側の端壁９１には、バーナー９２が取り付けられている。また、二次燃焼炉９の他端寄りには、排気管９３の一端が周壁を貫通して接続されており、排気管９３の他端は空気取入具９４の導入側に接続されている。空気取入具９４の排出側には、排気管９５の一端が接続され、排気管９５の他端は、吸引ファン９６に接続されている。吸引ファン９６の排気側には、排気管９７が接続され、排気管９７の先端には、フィルター９７が接続されている。

また、加熱室２の後部側の下部には、周壁部に耐火煉瓦を使用した熱風路２２の上端部が接続されており、熱風路２２の下端部は後述する一次燃焼炉６に接続されている。
処理室３において、胴部３０の後部側の熱風路２２の上部開口部の上方の外面には、胴部３０が加熱空気によって過剰に熱せられることによる劣化を軽減するための熱保護板３８が張設されている。

また、処理室３の後部側の端壁３１には、処理室３の内部を密閉することができる蓋装置３４が設けられている。蓋装置３４は、上下方向に回動できるように軸着されたアーム３４０の先端に、端壁３１に設けられている排出部（符号省略）を開閉する蓋板３４１を固定した構造であり、ハンドル３５を回転操作することにより蓋板３４１の開閉動作を行うことができる。なお、符号３６は、処理物を排出する際の案内部となるシュートである。

ケーシング１の後部側の上部には、加熱室２の上壁と処理室３の胴部３０の上部を貫通し、処理室３の内部に連通した四角形の筒状の投入部１１が設けられている。
投入部１１の上部には、処理室３の内部を密閉することができる蓋装置１２が設けられている。蓋装置１２は、上部側が回動自在に軸支された蓋板１２０を有し、蓋板１２０に取り付けられたハンドルバー１２１の上下方向の操作によって蓋板１２０を動かして投入部１１を開閉することができる。

また、処理室３には、加熱室２を貫通して処理ガス送気管７の一端側が接続されている。処理ガス送気管７の他端側は、吸引ファン７０の吸気側に接続されている。また、吸引ファン７０の排気側には、処理ガス送気管７ａの一端が接続され、その他端は一次燃焼炉６に接続されている。これにより、処理室３内で発生する臭気成分と水分を含む処理ガスは、一次燃焼炉６に送られ、ほとんどの臭気成分が燃焼して消臭される。

処理ガス送気管７の経路において、吸引ファン７０を挟む上流側と下流側の二箇所には、バルブ７０１、７０２が設けられている。本実施の形態では、バルブ７０１、７０２は、作業者の手操作により開閉する手動バルブであるが、これに限定するものではなく、自動制御で開閉される電動の自動バルブとしてもよい。

（加圧制御部８）
そして、処理ガス送気管７の経路中には、運転初期に処理室３の内部の圧力と温度を上昇させ、高温および高圧の状態で連続運転に移行できるようにする加圧制御部８が設けられている。加圧制御部８は、圧力逃がし弁８０とバイパス管８１からなり、圧力逃がし弁８０は、処理ガス送気管７の経路において、上流側のバルブ７０１より更に上流側に周壁を貫通して接続されている。

また、圧力逃がし弁８０の圧力逃がし部（排出部：符号省略）には、バイパス管８１の一端が接続されている。バイパス管８１の他端は、処理ガス送気管７ａの経路中において、吸引ファン７０より下流側のバルブ７０２より更に下流側に周壁を貫通して接続されている。

（一次燃焼炉６）
一次燃焼炉６は、加熱室２の下方に設けられており、上記したように熱風路２２によって加熱室２と接続されている。一次燃焼炉６は、周壁部に耐火煉瓦を使用した円筒型の中空形状に形成されており、前部側の端壁６０には、バーナー６１が取り付けられている。バーナー６１によって加熱された加熱空気は、処理ガス送気管７から送られてくる処理ガスを燃焼させながら、熱風路２２を通り加熱室２の内部に送られ、処理室３を加熱した後、排気筒２１から二次燃焼炉９を通り、大気中へ排出される。

（撹拌体４）
処理室３の内部には、撹拌体４が回転可能に軸支されている。撹拌体４は、円管状の回転軸４０を有している。回転軸４０は管体の内部に冷却水や加熱水、あるいは加熱蒸気を通す構造としてもよいし、管体でなく中実体で形成してもよい。回転軸４０は、処理室３の両端壁３１、３２の外側にブラケット３３およびモーター台３７により固定された軸受４９によって両端側が軸支されている。

回転軸４０の軸の中心は、処理室３の円筒形状である胴部３０の中心軸線と共通である。回転軸４０は、処理室３の両端壁３１、３２を回転できるように、かつ処理室３内の気密が保てるようにして貫通させてある。

撹拌体４は、駆動装置５によって駆動される。駆動装置５は、モーター台３７の上部に固定されているモーター５０と、スプロケットやチェーンを備え、モーター５０の動力を回転軸４０に伝える動力伝達系５１を備えている。駆動装置５は、制御部（図示および符号省略）によって、撹拌体４の回転方向を所定時間ごとに正逆方向に切り替えるように制御される。

回転軸４０において、処理室３の内部にある部分には、撹拌体である四本の破断パドル４１と二本の撹拌パドル４２、および三本の破砕パドル４３が回転軸４０の軸線方向に適宜配置で取り付けられている。破断パドル４１、撹拌パドル４２、および破砕パドル４３の数はこれに限定されるものではなく、装置の能力や規模に合わせるように適宜設定することができる。

（破断パドル４１）
主に図６、図７を参照して破断パドル４１の構造を説明する。
破断パドル４１は、回転軸４０の周壁部を貫通し、回転軸４０の直径線方向に延長して固定された円管状の桿体４１０を有している。桿体４１０の先端には、羽根板４１１が固定されている。羽根板４１１は、回転軸４０の軸線方向に対し軸周方向へ所要角度で傾斜させて固定されており、その先端縁部は、処理室３の胴部３０の内周面と若干の隙間を以て、その形状に沿うように緩やかな円弧状に形成されている。桿体４１０と羽根板４１１は、送り撹拌部を構成するものである。

各羽根板４１１は、全部が被処理物を同じ方向へ送ることができるように同じ方向へ傾斜させてある（後述する撹拌パドル４２の羽根板４２１、破砕パドル４３の羽根板４３２も同様）。なお、各羽根板４１１の傾斜角度は、本実施の形態では回転軸４０の軸線方向に対し軸周方向へ３０°となるように設定されているが、これに限定されるものではなく、適宜好適な角度に設定することができる。

桿体４１０と回転軸４０には、戻り止め板４５が一体的に固定されている。図６、図７に示すように、戻り止め板４５は、外縁形状が涙滴形様（涙滴形の尖った部分を除去したような形状）または洋梨型様の形状を有する板体であり、幅がやや狭く窄まった基部側（符号省略）と、幅が広く円弧形状に形成された先部側（符号省略）により構成されている。戻り止め板４５は、基部側が桿体４１０に固定されており、基部側と先部側のほぼ中間部に回転軸４０を貫通させて回転軸４０に固定されている。

戻り止め板４５の先部側は、桿体４１０とは反対側に延出されており、円弧形状の外縁部には、円弧部分の全長にわたり両刃の刃部４５０が形成されている。刃部４５０には、先端側を除く両側部のそれぞれ複数箇所（本実施の形態では三箇所）にほぼＶ字形に切り込んで刃部４５０を寸断する切込部４５１が形成されている。また、戻り止め板４５の先部側の中心部には、回転軸４０の外径とほぼ同じ内径を有する円形の圧抜き穴４５２が表裏面を貫通して形成されている。

戻り止め板４５の形状について、さらに具体的には、本実施の形態では、刃部４５０の円弧部の最大幅（直径）は、処理室３の胴部３０の内径の略１／２の長さである。なお、この長さは、これに限定されず、例えば胴部３０の内径の「５０％±１０％：４０〜６０％」の長さの範囲で適宜調整することもできる。また、回転軸４０の位置における両側の側縁までの距離は、何れも回転軸４０の中心と胴部３０内面との距離の略１／２または１／２以下である。これらの値が１／２を超えると、後述する塊状物を咬み込む空間、具体的には豚の頭を咬み込ませる空間部３９が狭くなり、豚の頭の処理ができないか、またはできにくくなる。

また、戻り止め板４５は、回転軸４０を通り、胴部３０の内面に向けて両側縁が広がる（末広がりになる）ように形成され、回転軸４０と胴部３０の内面との距離の略１／２の位置から先は半円弧状または略半円弧状に形成されており、縁部が略半円弧状の刃部４５０外周縁と胴部３０内面との間に塊状物を咬み込む空間部、具体的には豚の頭を咬み込ませることができる空間部３９が形成されている。刃部４５０に設けられた切込部４５１は、処理する塊状物に掛かって、咬み込みやすくするためのものである。

桿体４１０に固定されている羽根板４１１は、その先端縁部と処理室３の胴部３０の内面との間に若干の隙間を設けた状態で回転移動する。また、戻り止め板４５は、その先端部と処理室３の胴部３０の内面との間に若干の隙間を設けた状態で回転移動する（図６（ｂ）参照）。なお、各破断パドル４１は、それぞれの桿体４１０が交互に回転軸４０の軸周方向において反対方向（１８０°を成す方向）を向くように設けられている。

（撹拌パドル４２）
主に図８、図９を参照して撹拌パドル４２の構造を説明する。
撹拌パドル４２は、回転軸４０の外周部を貫通し回転軸４０の直径線方向に延長して固定された円管状の桿体４２０を有している。桿体４２０の先端には、羽根板４２１が固定されている。羽根板４２１は、回転軸４０の軸線方向に対し軸周方向へ所要角度で傾斜させて固定されており、その先端縁部は、処理室３の胴部３０の内周面と若干の隙間を以て、その形状に沿うように緩やかな円弧状に形成されている。桿体４２０と羽根板４２１は、送り撹拌部を構成するものである。

羽根板４２１は、全部が被処理物を同じ方向へ送ることができるように同じ方向へ傾斜させてある。なお、各羽根板４２１の傾斜角度は、本実施の形態では破断パドル４１の羽根板４１１と同様に回転軸４０の軸線方向に対し軸周方向へ３０°となるように設定されているが、これに限定されるものではなく、適宜好適な角度に設定することができる。

桿体４２０と回転軸４０には、戻り止め板４８が一体的に固定されている。図７、図８に示すように、戻り止め板４８は、外縁形状が涙滴形様の形状を有する板体であり、幅が広く円弧形状に形成された基部側（符号省略）と、幅がやや狭く窄まった先部側（符号省略）により構成されている。戻り止め板４８は、基部側の中心部に回転軸４０を貫通させて回転軸４０に固定され、先部側が桿体４２０に固定されている。戻り止め板４８の外形は、破断パドル４１の戻り止め板４５よりやや小さく形成されており、圧抜き穴は設けられていない。

桿体４２０の先端に固定されている羽根板４２１は、その先端部を処理室３の胴部３０の内面との間に若干の隙間を設けた状態で回転移動する（図８（ｂ）参照）。なお、各撹拌パドル４２は、それぞれの桿体４２０が回転軸４０の軸周方向において同じ方向を向くように、かつ各破断パドル４１の桿体４１０とは、直角方向（９０°を成す方向）を向くように設けられている。

（破砕パドル４３）
主に図１０、図１１を参照して破砕パドル４３の構造を説明する。
破砕パドル４３は、回転軸４０の周壁部を貫通し、回転軸４０の直径線方向に延長して固定された円管状の桿体４３０、４３１を有している。一方の桿体４３０の先端には、上記羽根板４１１、４２１と同様の羽根板４３２が固定されている。

また、他方の桿体４３１の先部には、所要径を有する円管状の軸受４３３が軸線方向を回転軸４０と平行になるように固定されている。軸受４３３には、軸受４３３の内径よりやや小径の丸棒状で所要長さの中心軸４３４が通されている。中心軸４３４の長さは、軸受４３３より長く形成されており、その両端部には互いに同径の平歯車状の破砕体４３５が固着されている。また、各破砕体３５の内面と、軸受４３３の両対面との間には若干の隙間が設けられている。

この構造によれば、中心軸４３４と二つの破砕体４３５が一体となった部材（符号省略）は、中心軸４３４の軸方向に若干の進退動が可能で、かつ中心軸４３４の軸線が軸受４３３の軸線に対し所要角度で傾斜が可能であり、すなわちこの部材は、軸受４３３に対し遊動可能に嵌装されている。

なお、破砕体４３５の外周部（歯先部）は、処理室３の胴部３０内面に最も近付いた状態（中心軸４３４が軸受４３３の内周面の先端面に密着した状態：図１１（ｂ）参照）において、ほぼ接触するようになっている。そして、中心軸４３４と二つの破砕体４３５が一体となった部材は、一定の範囲で遊動自在なので、各破砕体４３５が処理室３内壁との間で、被処理物の比較的大きな塊を噛み込んだときにも、破砕体４３５が負荷のかかりにくい方向へ適宜逃げることができる。

そのような動きを繰り返しながら、破砕パドル４３は、破砕体４３５によって被処理物を細かく破砕することが出来る。
また、桿体４３０、４３１と回転軸４０には、補強部を兼ねた戻り止め板４３６が一体的に固定されている。図１０、図１１（ｂ）に示すように、戻り止め板４３６は、外縁形状が紡錘形である。

（作用）
本発明の乾燥処理装置Ａの作用を、被処理物が殺処分された豚である場合を例にとり説明する。処理作業の開始にあたり、一次燃焼炉６のバーナー６１に点火し、ファン７０、９６の運転を開始する。また、バルブ７０１、７０２を閉じておく。なお、この時点ではファン７０は停止させておいてもよい。これにより、処理室３から順に、圧力逃がし８０、一次燃焼炉６、加熱室２、二次燃焼炉９、吸引ファン９６を通り外部へ排出される通風経路が形成される。また、あらかじめ加圧制御部８の圧力逃がし弁８０の上限の圧力を適宜設定しておく。

これにより、加熱室２には一次燃焼炉６から加熱空気が送られ、処理室３は加熱される。また、処理室３内で撹拌体４を駆動装置５によって回転させる。なお、二次燃焼炉９のバーナー９２には、まだ点火をしていない。そして、ケーシング１の上部の蓋装置１２の蓋板１２０を開け、投入部１１から被処理物である豚を丸のまま、あるいは塊に分かれた状態で、所要の量を処理室３内に投入する。その後、蓋板１２０は閉じる。

投入された被処理物は、撹拌体４の回転軸４０に設けられている各破断パドル４１、各撹拌パドル４２および各破砕パドル４３で撹拌されながら、最初のうちは、主に各破断パドル４１の戻り止め板４５の刃部４５０によって骨ごと順次切断される。この切断は、主に、その重さにより被処理物が溜まっている処理室３内の底部において、戻り止め板４５の刃部４５０が処理室３の胴部３０の内面に近接して回転移動することにより、胴部３０の内面と刃部４５０で被処理物を挟み切るようにして行われる。また、空間部３９が充分広いので、例えば頭部等の太い骨が入りやすく、刃部４５０に形成されている各切込部４５１によって、より確実に切断され、あるいは砕かれて肉と共に小片化され細かくなる。

また、各パドル４１、４２、４３による破断および破砕と並行して、被処理物が撹拌されながら、処理室３内において回転軸４０の軸線方向の一方向へ送られる。なお、被処理物である豚は脂肪率が高く、処理室３内は油で滑りやすくなるが、被処理物は骨まで切断、破砕されることによって細かくなり、撹拌の際に一塊にはなりにくく、効率的に撹拌される。

送られた被処理物は、後続して送られてくる被処理物によって押され、処理室３の一方の端壁３１（または３２）において圧力が高まり、さらに一端部近傍に位置する撹拌パドル４２によって高温および高圧下で所要時間混練され、被処理物は更に細かく摩砕される。また、この際には、被処理物は圧力が開放される方向、すなわち送り方向とは逆方向へ戻ろうとするが、回転移動している各戻り止め板４３６、４５、４８によってその大部分が止められるので、被処理物の高い圧力が維持される。圧力が高まった被処理物は、破断パドル４１の戻り止め板４５においては、一部が圧抜き穴４５２を通り抜けて戻ることができるようにしてあり、被処理物の圧力が過剰に高まることを防止している。

このような高温および高圧下での処理が所要時間行われると、撹拌体４の回転が制御されて逆回転方向に切り替えられる。これにより、被処理物は処理室３内において上記とは逆方向へ送られ、処理室３内の他方側の端壁３２（または３１）において上記と同様に高温および高圧下での処理が所要時間行われる。なお、上記処理中、処理室３において内部に被処理物がない側は、いわゆる空焚き状態で温度がより高温になっており、搬送方向が切り替わって被処理物が移動してきたときも、直ちに十分に高い温度で効率的な処理を行うことができる。

上記乾燥処理により生じる、臭気成分と水分（水蒸気）を含む処理ガスは、圧力逃がし弁８０の設定圧力を超えた分が吸引ファン９６の作用とも相まって一次燃焼炉６へ送られ、燃焼することにより消臭される。そして、二次燃焼炉９を通り、フィルター９８を通って、無臭のガスが外部へ排出される。なお、処理室３内の圧力は、ほぼ圧力逃がし弁８０で設定した圧力で維持することができる。これにより、処理室３内の温度と圧力を効率のよい乾燥処理が可能な状態で維持できる。

この高温および高圧状態で、所要時間の乾燥処理を行った後、バルブ７０１、７０２を開けてファン７０による通風を開始し、一次燃焼炉６のバーナー６１は止める。これにより、処理室３内の圧力をそのままに、処理ガスを一次燃焼炉６へ送る通常運転に移行する。そして、処理室３内で被処理物が燃焼する熱を熱源として乾燥処理が進み、被処理物に含まれる水分は徐々に少なくなって更に細片化され、次第に粉化する。なお、バーナー６１を止めてから粉化までは、燃料を必要としない。

処理室３内における乾燥処理で発生した臭気成分と水分を含む処理ガスは、処理室３内部の燃焼により加熱されている一次燃焼炉６へ送られて燃焼し、消臭される。消臭された加熱空気は、加熱室２へ送られて処理室３を加熱し、二次燃焼炉９からフィルター９８を通り外部へ排出される。
なお、被処理物が粉化した後は、二次燃焼炉９のバーナー９２に点火し、粉化したものを撹拌体４で撹拌して、ファン７０、９６による通風により冷却しながら、処理室３内の処理ガスを一次燃焼炉６から加熱室２を通って、二次燃焼炉９へ送り燃焼させて消臭することができる。これにより、装置近隣の環境負荷を軽減できる。

なお、上記運転では、運転初期から高温および高圧下で処理されていたため、粉化までの処理を比較的短時間で行うことが可能である。また、同じ理由から、出来上がりの粉体は、粒が細かくやわらかい粉体状となり、しかも処理中の高温および高圧によって十分に殺菌されているので、飼料や肥料としても好適に利用できる。

また、二次燃焼炉９は、吸引ファン９６の運転により処理室３内の処理ガスを引き込むことができるようになっており、空気の流れを処理室３内に及ぼすことで、処理室３内の被処理物の冷却にも寄与できる。そして、吸引ファン９６の上流側に空気取入具９４を備えることにより、仮に吸引ファン９６の吸引力が強すぎた場合でも、空気取入具９４が安全装置のように機能して、空気取入具９４から空気を取り入れることで、減圧により処理室３などにかかる負荷を軽減することができる。

本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形が可能であるということは言うまでもない。

Ａ 乾燥処理装置
１ ケーシング
１０ 脚フレーム
１１ 投入部
１２ 蓋装置
１２０ 蓋板
１２１ ハンドルバー
２ 加熱室
２０ 空隙部
２１ 排気筒
２２ 熱風路
３ 処理室
３０ 胴部
３１、３２ 端壁
３３ ブラケット
３４ 蓋装置
３４０ アーム
３４１ 蓋板
３５ ハンドル
３６ シュート
３７ モーター台
３８ 熱保護板
３９ 空間部
４ 撹拌体
４０ 回転軸
４１ 破断パドル
４１０ 桿体
４１１ 羽根板
４２ 撹拌パドル
４２０ 桿体
４２１ 羽根板
４８ 戻り止め板
４３ 破砕パドル
４３０、４３１ 桿体
４３２ 羽根板
４３３ 軸受
４３４ 中心軸
４３５ 破砕体
４３６ 戻り止め板
４５ 戻り止め板
４５０ 刃部
４５１ 切込部
４５２ 圧抜き穴
４９ 軸受
５ 駆動装置
５０ モーター
５１ 動力伝達系
６ 一次燃焼炉
６０ 端壁
６１ バーナー
７ 処理ガス送気管
７ａ 処理ガス送気管
７０ 吸引ファン
７０１、７０２ バルブ
８ 圧制御部
８０ 圧力逃がし弁
８１ バイパス管
９ 二次燃焼炉
９０ 排気管
９１ 端壁
９２ バーナー
９３ 排気管
９４ 空気取入具
９５ 排気管
９６ 吸引ファン
９７ 排気管
９８ フィルター

Claims (7)

1. 加熱室と、
   該加熱室の内部に設けられ、両側に端壁を有する処理室と、
   該処理室の内部に設けられており、回転軸と、該回転軸に所要数設けられ回転に伴い先端部が前記処理室内面に沿うように回転移動して被処理物を撹拌しながら前記処理室内において前記回転軸の軸線方向に送る送り撹拌部と、前記回転軸に所要数設けられ回転に伴い先端部が前記処理室内面に近接して回転移動し、被処理物が前記送り撹拌部によって処理室の一方または他方の端壁側へ送られて圧力が高くなったときに被処理物が逆方向へ戻りにくいようにする板状の戻り止め部と、前記回転軸に所要数設けられ回転に伴い先端部が前記処理室内面に近接して回転移動する破断部または破砕部とを有する撹拌体と、
   該撹拌体を回転駆動する駆動装置と、
   前記加熱室に加熱空気を送る一次燃焼炉と、
   該一次燃焼炉に、前記処理室で生じる臭気成分と水分を含む処理ガスを送る処理ガス送気部と、
   該処理ガス送気部に設けられ処理ガスの流量を制御して前記処理室内の圧力を所要の圧力に調節する加圧制御部と、
   前記処理室内の処理ガスを通して消臭処理する二次燃焼炉とを備え、
   前記破断部または破砕部が、回転可能かつ前記処理室の直径線方向へ遊動可能に軸支された平歯車様の破砕体であり、該破砕体は、前記回転軸に固定された桿体先端に設けられた所要径を有する円管状の軸受に通された、該軸受より長い中心軸の両端部に固着されており、前記各破砕体の内面と、前記軸受の両端面との間には若干の隙間が設けられると共に、前記中心軸は前記軸受の軸線に対し、所要角度で傾斜が可能であり、軸受に対し遊動可能に嵌装されている
   乾燥処理装置。
2. 前記加圧制御部が、圧力逃がし弁を備える
   請求項１の乾燥処理装置。
3. 前記戻り止め部に、表裏面を貫通する圧抜き穴が形成されている
   請求項１または２の乾燥処理装置。
4. 前記破断部または破砕部が、前記戻り止め部の外周部に形成された刃部である
   請求項１、２または３の乾燥処理装置。
5. 前記刃部に、刃部を刃渡り方向において所要間隔をおいて寸断する切込部が形成されている
   請求項４の乾燥処理装置。
6. 前記送り撹拌部と前記戻り止め部、または前記送り撹拌部と前記破断部または破砕部を一体的に形成している
   請求項１、２、３、４または５の乾燥処理装置。
7. 一次燃焼炉から加熱室へ加熱空気を送り、加熱室内の被処理物を入れた処理室の内部を加熱する工程と、
   前記処理室内の圧力を所要圧力で維持して前記処理室内の温度を高める工程と、
   前記処理室から排出される臭気成分と水分を含む処理ガスを一次燃焼炉に送り、燃焼により消臭して外部へ排出する工程と、
   前記処理室内が所要の圧力および温度となった状態で前記処理室内の圧力を所要圧力で維持することを停止し、前記処理室内の圧力をそのまま逃がす運転に移行して、撹拌体で撹拌および破砕する乾燥処理を所要時間行い、被処理物を粉化する工程と、
   粉化した被処理物を撹拌して冷却しながら、前記処理室内の処理ガスを二次燃焼炉へ送り、燃焼により消臭して外部へ排出する工程とを備える
   乾燥処理方法。

Images