JP7239742B2

JP7239742B2 - 廃棄物処理装置

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Publication number: JP7239742B2
Application number: JP2021566730A
Authority: JP
Inventors: 陽子毛利
Original assignee: SAZANAMI Yuko
Current assignee: SAZANAMI Yuko
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: JPWO2021131026A1; TW202124062A; US20230027849A1; WO2021131026A1

Description

本発明は廃棄物処理装置に関し、詳しくは、リサイクルや破棄に適するように、多種多様な産業廃棄物を効率よく減容可能な廃棄物処理装置に関するものである。

産業廃棄物の代表的なものとして、食品等の製造工場から生じる、野菜かす、醸造かす、発酵かす、魚および獣のあら等の廃棄物や、畜産における家畜の糞尿等の廃棄物からなる有機性の産業廃棄物がある。また、リサイクル可能なプラスチックや金属等の部品を含む家電（小型家電）の産業廃棄物もある。このような産業廃棄物（以下、単に廃棄物ともいう）は従来、焼却法や炭化装置等の処理を経て減容されて廃棄されてきた。

ところが、有機性の廃棄物の中には、成分が動植物に由来することから養分とエネルギーを有しており肥料等の資源となる潜在力を秘めている。また、家電等の廃棄物の中には、リサイクル可能なプラスチックや金属等の部品が含まれており資源として再利用可能である。さらに、「循環型社会形成推進基本法（２００１年）」の施行により、廃棄物の適正処理や資源としてのリサイクルの推進、循環型社会の形成に対応するための、廃棄物の処理に関する技術開発が盛んに行われている。

そこで、特に有機性の廃棄物を処理可能な装置として、球状の本体内部に廃棄物を投入し、本体内部の中央部に回動自在に設けられた回動軸の中心から放射状に設置された複数の撹拌羽根を回転させて廃棄物を撹拌することにより、廃棄物を破砕して減容するとともに、本体の内部に熱風を供給することで、本体内部に収容された廃棄物に熱及び圧力を与え、廃棄物を乾燥することにより、廃棄物の破砕による減容をさらに促進することができる有機性廃棄物処理装置が開示されている（特許文献１参照。）。

特開２０１８－１７１５７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、廃棄物を乾燥させつつ破砕することで、安全性や耐久性に優れ、高効率で廃棄物の減容を行うことができるものの、廃棄物はその種類によって、含有する水分量が異なるため、例えば、水分量の少ない粘着性の高い廃棄物は、本体内部の中央部に回動自在に設けられた主軸（回動軸）に絡みつき、球状の本体内周面近傍に設けられた複数の撹拌羽根による廃棄物の撹拌が速やかに行われない場合があった。

また、廃棄物の種類によっては、球状の本体内周面近傍に設けられた複数の撹拌羽根の撹拌する廃棄物に対する所定角度の傾きは、例えば、水分量の少ない粘着性の高い廃棄物の場合は、撹拌羽根の回転方向に対する所定角度の傾きが大きい方が廃棄物を効率よく撹拌でき、水分量が多く粘着性の低い廃棄物は、撹拌羽根の回転方向に対する所定角度の傾きが小さい方が廃棄物を効率よく撹拌できるため、特許文献１に記載の装置のように、撹拌羽根の取り付けられた支持棒を中心軸とした所定角度の傾きが一定だと、廃棄物の種類（主に、含有する水分量等による粘度）によっては、複数の撹拌羽根による廃棄物の撹拌の効率が悪くなる場合がある。

本発明は、上記課題を解決するために、回転する主軸の表面に複数の主軸撹拌羽根を設置することで、主軸に絡みつく廃棄物を効率よく剥がしつつ撹拌し、なおかつ、複数の撹拌羽根の支持棒を中心軸とした所定角度の傾きを、廃棄物の種類に応じて変更することが可能な廃棄物処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、廃棄物を内部に収容可能な球状の本体と、前記本体の内部に収容された廃棄物を撹拌する撹拌手段と、を備え、前記撹拌手段は、前記本体の内部中央部を水平に回動自在に配設された主軸と、前記主軸の表面に設置された平板状の複数の主軸撹拌羽根と、前記主軸に所定間隔を空けて前記本体の内周面に向かって延出して組付けられた複数の支持棒と、前記複数の支持棒の前記本体の内周面側の先端に取付けられた矩形平板状の複数の撹拌羽根と、からなり、前記支持棒に、当該支持棒を中心軸とした任意の角度で前記撹拌羽根を着脱自在とした着脱部を有することを特徴とする廃棄物処理装置とした。

また、前記主軸撹拌羽根は、長手方向の一端を他端よりも相対的に高くした側面視で三角形状に形成され、前記主軸の表面に、長手方向に湾曲した状態で設置されることを特徴とする。

また、前記着脱部は、前記支持棒の基端部に形成された正多角形の嵌合凸部と、前記撹拌羽根が連結された先端部に形成された前記嵌合凸部と同じ正多角形の嵌合凹部と、からなり、前記嵌合凹部に前記嵌合凸部を囲繞するように着脱自在とするとともに、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部との当接する正多角形の面を選択することで、前記撹拌羽根の前記支持棒を中心軸とした傾きの角度を任意に選択可能としたことを特徴とする。

また、前記本体の内部に熱風を供給可能な熱風供給手段をさらに備え、前記撹拌羽根は、複数の貫通孔が穿たれた多孔板であることを特徴とする。

本発明によれば、撹拌手段は、本体の内部中央部を水平に回動自在に配設された主軸と、主軸の表面に設置された平板状の複数の主軸撹拌羽根と、主軸に所定間隔を空けて本体の内周面に向かって垂直に延出して組付けられた複数の支持棒と、複数の支持棒の本体の内周面側の先端に取付けられた矩形平板状の複数の撹拌羽根とを備えている。これにより、主軸に設けられた主軸撹拌羽根により、本体内部の中央部に回動自在に設けられた主軸に絡みつく廃棄物を効率よく剥がすことができ、球状の本体内周面近傍に設けられた複数の撹拌羽根による廃棄物の撹拌を促進することができる。

さらに、撹拌羽根は、支持棒を中心軸とした任意の角度で着脱自在とした着脱部を有するため、撹拌羽根の取り付けられた支持棒を中心軸とした所定角度の傾きを可変にでき、廃棄物の種類（主に、含有する水分量）に応じて最適な支持棒を中心軸とした所定角度の傾きとすることができる。

また、主軸撹拌羽根は、長手方向の一端を他端よりも相対的に高くした側面視で三角形状に形成され、主軸の表面に長手方向に湾曲した状態で設置される。このため、主軸の表面に絡みつく廃棄物の圧力を一定でなく、高圧力と低圧力に分散させることができ、主軸表面の廃棄物を異なる方向に剥がすことができ、主軸の回動を妨げることを回避することができる。

また、着脱部は、支持棒の基端部（主軸側）に形成された正多角形の嵌合凸部と、撹拌羽根が連結された先端部（本体の内周面側）に形成された嵌合凸部と同じ正多角形の嵌合凹部と、からなり、嵌合凹部に嵌合凸部を囲繞するように着脱自在とするとともに、嵌合凸部と嵌合凹部との当接する正多角形の面を選択することで、撹拌羽根の支持棒を中心軸とした傾きの角度を任意に選択可能としている。この構成により、例えば、正多角形が１８角形の場合は、撹拌羽根の支持棒を中心軸とした傾きの角度を２０度単位で任意に選択することができ、正多角形が３６角形の場合は傾きの角度を１０度単位で任意に選択することができる。すなわち、撹拌羽根の支持棒を中心軸とした傾きの角度の最小単位を、嵌合凸部と嵌合凹部に用いる正多角形の面数によって適宜調整することができる。

また、本体の内部に熱風を供給可能な熱風供給手段によって、本体内部に収容された廃棄物に熱及び圧力を与え、廃棄物を乾燥することにより、破砕し易くすることができる。即ち、熱風が本体内部に収容された廃棄物の乾燥を促進し、乾燥した廃棄物は、撹拌手段により破砕が容易となり、廃棄物の破砕や減容を高効率で行うことが可能となる。

また、撹拌羽根は、複数の貫通孔が穿たれた多孔板が用いられている。この複数の貫通孔は、所定径（例えば、５ｍｍ）の円形であり、廃棄物に含まれる水分や細く破砕された廃棄物がこの貫通孔を通過することになる。これにより、本体内の廃棄物と接触する撹拌羽根の抵抗を減らすことができるので、本体内の廃棄物を効率よく撹拌することができる。

また、本体は、該本体内に廃棄物を投入する投入口と、本体内で減容した廃棄物を排出する排出口とを備えている。投入口は本体上部に設置され、排出口は本体下部に設置されるとともに、排出口には、本体内に熱風を供給する熱風供給口が設けられている。本体上部に設置される筒状の廃棄物の投入口は、下端を本体内部に開放し、上端には容器本体の内部圧力（略１０気圧）に抗するための、開閉自在の投入蓋が設けられており、本体内部において所定圧力下のもとに撹拌して破砕される廃棄物が容器外に噴出しない構成としている。このように、廃棄物の投入口を本体上部に設けることで、本体内部への廃棄物の投入を容易としている。

また、本体下部に設置される筒状の廃棄物の排出口は、上端を本体内部に開放し、下端には容器本体の内部圧力（略１０気圧）に抗するための、圧力蓋が最下部に設けられており、上記廃棄物の投入口と同様に、本体内部において所定圧力下のもとに撹拌して破砕される廃棄物が容器外に噴出しない構成としている。このように、廃棄物の排出口を本体下部に設けることで、本体内部で破砕及び減容された廃棄物の本体外への排出を容易としている。

また、本体の垂直下部に設けられた排出口には、本体の内部に熱風を供給可能な熱風供給口が設けられており、この熱風供給口から熱風を本体内部に供給することにより、排出口への廃棄物の詰まりを低減させることが可能となる。即ち、破砕処理の工程中に廃棄物が垂直下部の排出口に落ちてきても、所定の圧力で供給される熱風によって上方へ噴き上げられることになる。また、この結果、廃棄物は球状の本体内周面に沿って本体内部の全体的に拡散するので、第１撹拌羽根による廃棄物の撹拌による破砕効率を向上させることができる。

また、筒状に形成されると共に、一端が本体の内部と繋がり他端が開閉可能に形成された投入口には、この投入口の側面に設けられ、本体の内部の圧力を測定する圧力計測装置または内部の温度を測定する温度計測装置が配置可能な測定装置配置部を備えることができる。これにより、本体の内部と距離的に離れた位置に温度計測装置や圧力計測装置を配置可能となる。このことによって、計測装置を配置する領域に、撹拌中の廃棄物が詰まりにくくなり、更に測定時に廃棄物の撹拌の影響を受けにくくなるため、計測装置による測定精度を高めることができる。また、計測装置の保守作業も容易になる。

本実施形態に係る廃棄物処理装置の構成を示す概略図である。本実施形態に係る廃棄物処理装置の外観を示す正面図である。本実施形態に係る廃棄物処理装置の本体の内部構造を説明する断面図である。本実施形態に係る廃棄物処理装置の主軸に組付けられる複数の支持棒の取り付け角度を説明する斜視図である。本実施形態に係る主軸の表面に設置された主軸撹拌羽根の構成を説明する図である。本実施形態に係る廃棄物処理装置の支持棒に設けられる撹拌羽根と着脱部の構成を説明する図である。本実施形態に係る廃棄物処理装置の支持棒に設けられる撹拌羽根の着脱部における角度調整を説明する図である。

本発明は、廃棄物を内部に収容可能な球状の本体と、本体の内部に収容された廃棄物を撹拌する撹拌手段と、を備え、本体の内部中央部を水平に回動自在に配設された主軸と、主軸の表面に設置された平板状の複数の主軸撹拌羽根と、主軸に所定間隔を空けて本体の内周面に向かって延出して組みつけられた複数の支持棒と、複数の支持棒の本体の内周面側の先端に取付けられた矩形平板状の複数の撹拌羽根と、からなり、支持棒に、当該支持棒を中心軸とした任意の角度で撹拌羽根を着脱自在とした着脱部を有し、着脱部は、支持棒の基端部に形成された正多角形の嵌合凸部と、撹拌羽根が連結された先端部に形成された嵌合凸部と同じ正多角形の嵌合凹部と、からなり、嵌合凹部に嵌合凸部を囲繞するように着脱自在とするとともに、嵌合凸部と嵌合凹部との当接する正多角形の面を選択することで、撹拌羽根の前記支持棒を中心軸とした傾きの角度を任意に選択可能としたことを特徴とする廃棄物処理装置に関するものである。

以下、本発明の実施形態の一例を、図１～図７を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の外観を示す正面図である。図３は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の本体の内部構造を説明する断面図である。図４は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の主軸に組付けられる複数の支持棒の取り付け角度を説明する斜視図である。図５は、本実施形態に係る主軸の表面に設置された主軸撹拌羽根の構成を説明する図である。図６は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の支持棒に設けられる撹拌羽根と着脱部の構成を説明する図である。図７は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の支持棒に設けられる撹拌羽根の着脱部における角度調整を説明する図である。

図１に示すように、本実施形態に係る廃棄物処理装置１は、廃棄物を破砕及び減容する本体２と、本体２に供給する空気を加熱する発熱機２５と、本体２に供給する空気に所定の圧力を付与するエアコンプレッサー２６と、により構成されている。本体２は、Ｈ形鋼で方形に組まれた基台２３の上部に固設されている。本体２は、熱風送給管２７を介して発熱機２５に連結されている。発熱機２５にはエアコンプレッサー２６が接続されており、所定圧力（１０気圧）の空気がエアコンプレッサーから発熱機２５に供給され、発熱機２５で所定温度（１００℃）に加熱された所定圧力の空気が熱風送給管２７を介して本体２に供給されて本体２の内部を加圧する。また、本体２の側面には内部の状態を視認可能とする内部点検口２４が設けられている。

図２及び図３に示すように、本体２の上部には、筒状に形成された廃棄物の投入口２９が設けられ、その上部には開閉可能な投入蓋２９ａが設けられている。また、投入口２９は、本体２の外周面から所定高さ（例えば、５００ミリ以上）を有している。また、投入口２９の投入蓋２９ａの下方には、本体２内部を減圧するための圧力排出管３１が設けられている。

取入部の圧力排出管３１の反対側には、枝管が設けられ、その部分が測定装置配置部３０となっている。測定装置配置部３０には、本体２内部の温度を測定する温度センサーや、圧力を測定する圧力センサー等の各種測定装置が配設される。なお、本体２の上側部には、安全弁３４が設けられ、急激な圧力上昇による本体２の破損を防止するための減圧が可能となっている。

本体２の下部には、本体２内で減容された廃棄物を本体２外に取り出すための筒状に形成された排出口３３が設けられている。この排出口の下端には開閉可能な排出蓋３３ａが設けられている。また、排出口３３の下部には図示しないバルブが設けられ、減容後の廃棄物の逆流を防止する構造となっている。また、排出口３３の側部には、本実施形態における熱風供給口である主熱風供給口４が設けられている。主熱風供給口４は、上述した熱風送給管２７を介して発熱機２５に連結され、本体２の内部に所定温度（例えば、１００℃）及び所定圧力（例えば、１０気圧）の熱風を供給するメインの供給口である。

また、本体２の上部には、２つの副熱風供給口３２が設けられている。副熱風供給口３２も、熱風送給管２７を介して発熱機２５に連結され、本体２の内部に所定温度（例えば、１００℃）及び所定圧力（例えば、１０気圧）の熱風を供給するサブの供給口である。このように、本体２の上下部に複数の熱風供給口（主熱風供給口４、副熱風供給口３２）を設けることで、熱風が本体２の内部に収容された廃棄物の乾燥を効率よく促進し、乾燥した廃棄物は、後述の撹拌手段３により破砕が容易となり、廃棄物の破砕や減容を高効率で行うことが可能となる。

図３に示す様に、本実施形態の本体２は球状に形成され、内部に廃棄物を収容可能な空間を有している。この空間には本体２の内部に収容された廃棄物を撹拌するための撹拌手段３を備えている。本体２はステンレス等の金属で形成され、所定圧力（例えば、最低でも１０気圧以上であり、例えば、１２～１３気圧）の耐圧性能を有するものとなっている。

撹拌手段３は、本体２の内部に収容された廃棄物を撹拌するための構造体である。撹拌手段３は、主軸５と、主軸５から本体２の内周面に向かって延出して組付けられた複数（例えば、４本）の第１支持棒６及び第２支持棒７と、この第１支持棒６及び第２支持棒７の先端、つまり、本体２の内周面側に設けられた平板状の撹拌羽根１１とにより構成されている。また、主軸５の外周面に設けられた複数の主軸撹拌羽根１２も撹拌手段３を構成する。

主軸５は、球状の本体２の中心を両側面から水平に貫通して配置され、主軸５の一端は、図示しない電動モータにより、本体２の中心を回動自在に配設されている。また、主軸５の一端の電動モータと主軸５の連結部には、主軸５の回転を規制するこれも図示しない減速機が設けられており、この減速機を介して電動モータと主軸５は連結されている。また、主軸５はその回転方向を正逆方向に切り換え可能としている。さらに、主軸５はその減速機により回転速度も調整可能としている。

ここで、本体２は、必ずしも球状に形成される必要はなく、楕円形状でもよい。すなわち、本体２の内部に収容された廃棄物が撹拌しやすく、装置自体の大きさをコンパクトにできる形状であればよい。また、本体２の素材としては、必ずしも、ステンレスに限定されるものではなく、耐久性や耐圧性が担保しうる素材であればよい。

撹拌手段３を構成する第１支持棒６及び第２支持棒７は、主軸５を中心として電動モータの駆動により本体２の内部を回転することで、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端（本体２の内周面側）に設けられた撹拌羽根１１により、本体２の内部に収容された廃棄物を撹拌する。このように、主軸５の回転に伴う主軸５を中心とした第１支持棒６及び第２支持棒７の回転により、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端にそれぞれ取り付けられた撹拌羽根１１により、本体２の内部で廃棄物を撹拌するとともに、本体２の内部における廃棄物を破砕し減容を促進する。

第１支持棒６及び第２支持棒７の先端、つまり、本体２の内周面側の両端にそれぞれ取り付けられた撹拌羽根１１は、本体２の内周面に可及的に近接して配置されており、内周との間が略５ｍｍ程度の隙間を有するものとなっている。

なお、撹拌羽根１１と本体２の内周面との隙間の距離は５ｍｍ程度に限定されるものではなく、撹拌する廃棄物の種類によって異なるものである。すなわち、廃棄物の撹拌効率が高まり、更に、本体２の内周面と各撹拌羽根の間に廃棄物が撹拌羽根１１から逃れるような隙間が生じにくくなる距離であればよい。また、撹拌羽根１１と本体２の内周面との隙間は微調整可能であることが望ましい。

主軸５に組付けられた第１支持棒６及び第２支持棒７と、その先端（本体２の内周面側）に取り付けられた撹拌羽根１１を説明する。図３及び図４に示すように、本実施形態においては、２本の第１支持棒６と２本の第２支持棒７とが主軸５の外周を挟むように組付けられている。第１支持棒６及び第２支持棒７は、上下２本の鋼（又はアルミ）の四角柱状の棒により１本の第１支持棒６及び第２支持棒７を構成している。主軸５と当接する第１支持棒６及び第２支持棒７の基端は、主軸５の外周の形状に応じた湾曲部６ａ（又は７ａ）が形成され、複数（図中は５箇所）の連結ボルト１０で主軸５を挟んで連結されている。第１支持棒６及び第２支持棒７の先端は、それぞれ主軸５から本体２の内周面に向かって延出している。第１支持棒６及び第２支持棒７には、着脱部９が設けられ、この着脱部９を介して第１支持棒６及び第２支持棒７の先端（内周面側）に撹拌羽根１１が着脱自在に取り付けられている。この着脱部９については、詳細は後述する。

また、図４に示すように、隣接する第１支持棒６及び第２支持棒７は、主軸５の垂直方向に対してそれぞれ略９０度変位して主軸５に固設されている。つまり、第１支持棒６及び第２支持棒７は、主軸５の中心から見て垂直方向に略９０度変位した状態でそれぞれ主軸５に組付けられている。これにより、主軸５の回転により、主軸５を中心とした第１支持棒６及び第２支持棒７の先端にそれぞれ設けられた撹拌羽根１１の回転が同一平面上にならないようにすることで、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端にそれぞれ取り付けられた撹拌羽根１１と本体２の内部に収容された廃棄物との接触を分散することができる。

さらに、第１支持棒６及び第２支持棒７は、図３に示すように、同一平面において左右方向に等距離な角度でそれぞれ主軸５に組付けられている。つまり、図３に示すように、本体２を側面視した場合に、主軸５の中心から水平方向に均等な距離を開けた状態で、それぞれ主軸５に組付けられている。具体的には、第１支持棒６は主軸５の水平方向の中心に近い等間隔の距離を開けて２個それぞれ主軸５に組付けられている。第２支持棒７は主軸５の水平方向の中心から両端に遠い等間隔の距離を開けて２個それぞれ主軸５に組付けられている。このため、第１支持棒６の先端は第２支持棒７の先端よりも相対的に長く、本体２の内周面に伸延して設けられている。

撹拌羽根１１は、矩形平板状の鋼板（又はアルミ）が用いられ、先端（内周面側）は、図３に示すように、本体２の内周面の形状に応じた略扇状に湾曲した形状に形成されている。本実施形態においては、隣接する第１支持棒６及び第２支持棒７の先端にそれぞれ設けられた撹拌羽根１１の幅は、本体２の内周面のほぼ全域をカバーできる長さとしており、撹拌羽根１１の幅の両端は、一部重複して本体２の内周面を回転しながら本体２の内部に収容された廃棄物を撹拌する。撹拌羽根１１は、複数の所定径（例えば、５ｍｍ）の円形の貫通孔１４が穿たれた多孔板である。複数の貫通孔１４は、廃棄物に含まれる水分や廃棄物の破砕が進むにつれて細かく破砕された廃棄物が通過するように設けられたものである。これにより、本体２の内部に収容された廃棄物と接触する撹拌羽根１１の抵抗を減らすことができるので、本体２内の廃棄物を効率よく撹拌しつつ破砕することができる。

図５に示すように、主軸５の外周面には、撹拌手段３を構成する上下（又は左右）対称に二枚の主軸撹拌羽根１２が設けられている。主軸撹拌羽根１２は、主軸５の表面に設置された短手方向の一端１２ａを他端１２ｂよりも相対的に高くした側面視で略三角形状の平板状に形成されるとともに、主軸５の表面長手方向に湾曲（略９０度）した形状に形成されている。この二枚の主軸撹拌羽根１２は、第１支持棒６及び第２支持棒７の基端の主軸５への組付け部の間に設けられている。

本実施形態においては、図３に示すように、左から、第２支持棒７と第１支持棒６との間の主軸５の外周面に二枚の主軸撹拌羽根１２が設けられている。第１支持棒６と第１支持棒６との間の主軸５の外周面に二枚の主軸撹拌羽根１２が設けられている。第１支持棒６と第２支持棒７との間の主軸５の外周面に二枚の主軸撹拌羽根１２が設けられている。つまり、本実施形態においては、主軸５の外周面に合計６枚の主軸撹拌羽根１２が設けられている。

二枚の主軸撹拌羽根１２は、上下２個の半円筒状のベース板１３の外周面に長手方向に湾曲（略９０度）した状態で溶接されている。この上下２個の半円筒状のベース板１３の長手方向の側縁にはフランジ１３ａは設けられ、主軸５の外周面を囲繞して上下２個の半円筒状のベース板１３のフランジ１３ａを重ねてボルト１３ｂで締結する。これにより、二枚の主軸撹拌羽根１２が、主軸５の表面に１８０度上下（又は左右）対称に長手方向に設置されることになる。

また、図５に示すように、隣接する複数の主軸撹拌羽根１２は、短手方向の一端１２ａの高さが高い（図中Ａ）と、短手方向の一端１２ａの高さが低い（図中Ｂ）の二種類が用意されている。そして、隣接する二種類の主軸撹拌羽根１２を主軸５の外周に略９０度位相を異ならせて設置している。これにより、図５に示すように、主軸５を中心として側面視すると、主軸５の外周面に向かって上下左右に略９０度位相が異なる複数の主軸撹拌羽根１２が立設されることになる。このように、回転する主軸５の表面に複数（図中６枚）の主軸撹拌羽根１２を設置することで、主軸５に絡みつく廃棄物を効率よく主軸５から剥がすことができ、撹拌効率を高めることができる。

以下、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端に設けられた撹拌羽根１１の構成及び撹拌羽根１１の着脱部９の構成を、図６及び図７を参照して説明する。なお、以下の説明では、第１支持棒６と第２支持棒７に設けられた撹拌羽根１１及び着脱部９の構成は同じであるので、第１支持棒６の先端（内周面側）に設けられた撹拌羽根１１及び着脱部９の構成を説明し、第２支持棒７の先端（内周面側）に設けられた撹拌羽根１１及びの着脱部９の説明は省略する。

図６に示すように、撹拌羽根１１は、羽根部１１ａと基底部１１ｂとにより構成されている。基底部１１ｂは第１支持棒６の先端部６Ａに連結ボルト１０で固設されている。羽根部１１ａは、ネジ１１ｄにより羽根部１１ａの長孔１１ｃを貫通して、基底部１１ｂのネジ穴１１ｅに締結されている。羽根部１１ａの長孔１１ｃは、ネジ１１ｄの長孔１１ｃの貫通位置を選択することで、本体２に収容される廃棄物の種類に応じた撹拌羽根１１（羽根部１１ａ）と本体２の内周面との隙間を微調整可能とするために設けられている。

このように、撹拌羽根１１は、羽根部１１ａと基底部１１ｂとにより構成することで、例えば、既に設置された本体２の内部において、第１支持棒６の着脱部９において、第１支持棒６を中心軸とした撹拌羽根１１の取り付け角度を変更する場合に、羽根部１１ａのみを基底部１１ｂから取り外して、第１支持棒６の先端部６Ａの基底部１１ｂと本体２の内周面との間の間隔を広くすることができる。これにより、図７に示すように、第１支持棒６の先端部６Ａと基端部６Ｂとを分離可能としている。

図７に示すように、第１支持棒６は、先端部６Ａと基端部６Ｂとに分離可能であり、そこに着脱部９が形成されている。着脱部９は、第１支持棒６の基端部６Ｂに形成された正多角形の嵌合凸部９ａと、撹拌羽根１１が連結された先端部６Ａに形成された嵌合凸部９ａと同じ正多角形の嵌合凹部９ｂとにより構成される。先端部６Ａの嵌合凹部９ｂにより基端部６Ｂの嵌合凸部９ａを囲繞して嵌合し、先端部６Ａの嵌合凹部９ｂの上下二箇所において、基端部６Ｂの嵌合凸部９ａを固定ビス９ｃで固設することにより、第１支持棒６の着脱部９において、第１支持棒６の基端部６Ｂの嵌合凸部９ａに、撹拌羽根１１が連結された先端部６Ａが固設される。また、先端部６Ａの嵌合凹部９ｂの上下二箇所の固定ビス９ｃを外すことで、撹拌羽根１１が連結された先端部６Ａを基端部６Ｂのから取り外すことができる。なお、図７に示すように、第１支持棒６の基端部６Ｂの嵌合凸部９ａを形成する多角形（図中は１２角形）のそれぞれの面には、固定ビス９ｃが螺着するビス孔９ｄが設けられている。

上述した着脱部９に構成により、図７に示す正多角形（図中は１２角形）によれば、第１支持棒６の基端部６Ｂの嵌合凸部９ａと撹拌羽根１１が連結された先端部６Ａの嵌合凹部９ｂとの当接する正多角形の面を選択することで、撹拌羽根１１の第１支持棒６を中心軸とした傾きの角度を最小３０度単位で任意に選択することができる。なお、基端部６Ｂの嵌合凸部９ａと先端部６Ａの嵌合凹部９ｂを形成する正多角形を、例えば、１８角形とすると撹拌羽根１１の第１支持棒６を中心軸とした傾きの角度を最小２０度単位で任意に選択することができる。また、３６角形とすると傾きの角度を最小１０度単位で任意に選択することができる。すなわち、基端部６Ｂの嵌合凸部９ａと先端部６Ａの嵌合凹部９ｂを形成する正多角形の面数は、撹拌羽根１１の第１支持棒６を中心軸とした傾きの角度の最小単位に応じて適宜変更可能である。

また、第２支持棒７においても上述し第１支持棒６と同じ構成の着脱部９により、任意に第２支持棒７を中心軸とした撹拌羽根１１の傾きの角度を調整可能としている。このように、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端（内周面側）に取り付けられた撹拌羽根１１に傾きを採用することで、本体２の内部に、撹拌羽根１１により、本体２内部で撹拌される廃棄物の流れに逆方向の対流を生じさせることができ、この対流により撹拌された廃棄物が互いにぶつかるようにすることが可能となる。この結果、撹拌効率が高まるだけでなく、廃棄物同士の摩擦の発生が大きくなり、より効率よく破砕することが可能となる。

以下、本実施形態の廃棄物処理装置１の使用手順について説明する。

まず、本体２の投入口２９から廃棄物を投入して投入口２９の投入蓋２９ａを閉じる。本実施形態における廃棄物とは、例えば、有機性廃棄物としては、食品加工工場等で発生する野菜かす、醸造かす、発酵かす、魚および獣のあら等や家畜糞尿、下水用汚泥等である。また、リサイクル可能なプラスチックや金属を含む部品からなる産業廃棄物である。

次いで、発熱機２５及びエアコンプレッサー２６の運転を開始する。これにより、エアコンプレッサー２６で加圧された空気が発熱機２５に送られて加熱される。そして、発熱機２５及びエアコンプレッサー２６により加熱及び加圧された熱風が、主熱風供給口４及び副熱風供給口３２から本体２の内部に供給される。

そして、電動モータ（図示せず）で主軸５を回転させ、それに伴い、主軸５を中心に、第１支持棒６及び第２支持棒７が回転する。この第１支持棒６及び第２支持棒７の回転と共に、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端（本体２の周面側）取り付けられた撹拌羽根１１も本体２の内部を回転することで廃棄物が撹拌される。なお、本実施形態の撹拌手段３を構成する主軸５の回転速度は毎分３～８回程度である。また、主軸５の回転速度は減速機（図示せず）を介して変更可能としている。

また、撹拌により、本体２の内周面と廃棄物、撹拌羽根と廃棄物の間の摩擦によっても静電気が発生する。このように本体２の内部に静電気が発生することにより廃棄物の破砕及び減容が進行する。また、廃棄物は圧力分解により、これらの作用によっても破砕及び減容がさらに進行する。

また、撹拌時には、本体２の排出口３３の近傍に設けられた主熱風供給口４の部分から熱風が供給される。即ち、本体２の底面側から熱風が廃棄物を噴き上げるように供給されるため、本体２の底面側や排出口３３の部分に廃棄物が堆積して詰まりが生じにくいものとなっている。なお、熱風の供給は、廃棄物の乾燥を促進するために、本体２の上部に設けた副熱風供給口３２からもなされるものとなっている。

また、本体２の内部の温度や圧力は、廃棄物処理装置１の作動中に計測され、本体２内部の環境情報がモニタリングされる。その際、取入部の圧力排出管３１の反対側に、枝管が設けられ、枝管に測定装置配置部３０が設けられているため、温度や圧力の測定が撹拌の影響を受けにくいものとなっている。

上記のような流れで一定時間撹拌処理を行うことで、本体内の廃棄物は、乾燥するとともに破砕、減容され、投入時点の体積が大きく減容して、排出口３３から回収される。ここまでで、本発明を適用した廃棄物処理装置１による処理が完了する。

上述してきたように、本発明の廃棄物処理装置１は、主軸５に設けた主軸撹拌羽根１２により、主軸５に絡みつく廃棄物を効率よく剥がすことができ、第１支持棒６及び第２支持棒７の先端に設けられた複数の撹拌羽根１１の主軸５を中心軸とした所定角度の傾きを、廃棄物の種類に応じて変更することができる。このため、安全性に優れ、高効率に廃棄物の減容処理が可能である。

以上、上記実施形態を通して本発明を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、上述した各効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１廃棄物処理装置
２本体
３撹拌手段
４熱風送給口
５主軸
６第１支持棒
７第２支持棒
１１撹拌羽根
１２主軸撹拌羽根
１３ベース板
１４貫通孔
２３基台
２４内部点検口
２５発熱機
２６エアコンプレッサー
２７熱風送給管
２９投入口
３０測定装置配置部
３１圧力排出管
３２副熱風供給口
３３排出口

Claims

廃棄物を内部に収容可能な球状の本体と、
前記本体の内部に収容された廃棄物を撹拌する撹拌手段と、を備え、
前記本体の内部中央部を水平に回動自在に配設された主軸と、
前記主軸の表面に設置された平板状の複数の主軸撹拌羽根と、
前記主軸に所定間隔を空けて前記本体の内周面に向かって延出して組みつけられた複数の支持棒と、
前記複数の支持棒の前記本体の内周面側の先端に取付けられた矩形平板状の複数の撹拌羽根と、からなり、
前記支持棒に、当該支持棒を中心軸とした任意の角度で前記撹拌羽根を着脱自在とした着脱部を有し、
前記着脱部は、
前記支持棒の基端部に形成された正多角形の嵌合凸部と、
前記撹拌羽根が連結された先端部に形成された前記嵌合凸部と同じ正多角形の嵌合凹部と、からなり、
前記嵌合凹部に前記嵌合凸部を囲繞するように着脱自在とするとともに、
前記嵌合凸部と前記嵌合凹部との当接する正多角形の面を選択することで、
前記撹拌羽根の前記支持棒を中心軸とした傾きの角度を任意に選択可能としたことを特徴とする廃棄物処理装置。
前記主軸撹拌羽根は、長手方向の一端を他端よりも相対的に高くした側面視で三角形状に形成され、前記主軸の表面に、長手方向に湾曲した状態で設置されることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
前記本体の内部に熱風を供給可能な熱風供給手段をさらに備え、前記撹拌羽根は、複数の貫通孔が穿たれた多孔板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃棄物処理装置。