JPH08152264A - 廃棄物から乾燥粉末を製造する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】燃料コストを大幅に低減し、大きな廃棄物や比
較的硬いものが混入していても確実に粉末にできる廃棄
物から乾燥粉末を製造する装置を提供する。 【構成】ハウジング１０の内部の上位に第一領域３８と
下位に第二領域５２とを形成する。第一領域内に自然落
下によって廃棄物を破砕する大ボール４０を収容し、第
二領域内に自然落下によって廃棄物を破砕する小ボール
５４を収容し、ハウジングの内部に移送手段１２を配置
し、大ボールを第一領域内の下位から上位に移送させて
その大ボールを第一領域内の上位から下位に落下させる
と共に、小ボールを第二領域内の下位から上位に移送さ
せて小ボールを第二領域内の上位から下位に落下させ
る。ハウジングの内部にオイル管１６，１８を配置し、
加熱手段２４で加熱したオイルを循環させ、第一領域内
の大ボールと廃棄物並びに第二領域内の小ボールと廃棄
物を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄食物や汚泥等の廃
棄物から乾燥粉末を製造する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、肉や魚等等の食べ残しとして
の廃棄食物を乾燥粉末にして、プロテインを作ることは
知られている。また、汚泥を乾燥粉末にして、有機土壌
や建築用原材料として使用するも知られている。廃棄物
を乾燥粉末にする従来の装置としては、例えば両端閉鎖
の円筒状のハウジング内に廃棄物粉砕用の多数のボール
を多数収容し、円筒の中心軸を水平に配置して、その中
心軸を中心にハウジングを回転させて、ボールをハウジ
ング内で上方から下方へ落下させて、そのボールで廃棄
食物を粉砕するボールミルがある。このボールミルで
は、廃棄物をボールで粉砕すると共に、そのボールミル
内に熱風を導入して、熱風によって廃棄物が含む水分を
蒸発させて除去するようにしている。

【０００３】従来のその他の廃棄物を乾燥粉末にする装
置としては、ハウジングの内部の上下方向に螺旋状のボ
ール移送手段を備え、最下位にあるボールを螺旋状のボ
ール移送手段で上方に移動させ、上方からボールを廃棄
物に落下させて廃棄物を粉砕させるものも知られてい
る。この装置においても、ハウジング内に熱風を導入し
て、熱風によって廃棄物が含む水分を蒸発させて除去す
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の廃棄物を乾燥粉
末にする装置では、ハウジングの外部から内部に熱風を
導入しているが、熱風での乾燥ではハウジング内の温度
の平均化とハウジング内の温度コントロールが難しかっ
た。例えば廃棄食物を粉末乾燥する場合に、温度が平均
化しないことによる加熱温度の低い箇所では、粘性と油
性のある液体例えば肉や魚の血液や体液が乾燥されずに
ハウジング壁面に付着して取れなくなるという欠点があ
った。廃棄食物を粉末乾燥する場合では更に、部分的に
高温になる箇所において、廃棄食物を焦がして劣悪な粉
末ができるという欠点があった。また、熱風を利用した
場合には、その熱量の約４０％が利用されないため、燃
料の費用が相当かかるという欠点があった。更に、従来
の装置では、ボールは廃棄物を粉末にするための比較的
小さな１種類のボールのみが使用されていた。このた
め、大きな廃棄物や比較的硬いものが混入していた場合
には、比較的小さなボールではそれを粉砕することが出
来ず、そのままの形で残ってしまい、完全な粉末が得ら
れないという不具合があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、廃棄物を所望の温度に均等に加熱して高品質の粉末
を作り、従来の装置と比べて燃料コストを大幅に低減
し、しかも大きな廃棄物や比較的硬いものが混入してい
てもそれらも確実に粉末にできるようにした廃棄物から
乾燥粉末を製造する装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、廃棄物が内部に導入されるためのハウジン
グと、そのハウジング内で区画される相対的に上位の第
一領域と、そのハウジング内で区画される相対的に下位
の第二領域と、第一領域内に収容される大ボールと、第
二領域内に収容される小ボールと、それら第一領域並び
に第二領域の内部に備えられる移送手段と、それら第一
領域並びに第二領域の内部に配置されるオイル管と、そ
のオイル管内を循環するオイルと、そのオイルを加熱す
る加熱手段とを有し、前記移送手段が大ボールを第一領
域内の下位から上位に移送させて大ボールを第一領域内
の上位から下位に自然落下させて廃棄物を破砕し、前記
移送手段が小ボールを第二領域内の下位から上位に移送
させて小ボールを第二領域内の上位から下位に自然落下
させて廃棄物を破砕し、前記オイル管内を循環する加熱
したオイルで前記大ボールと前記小ボールと廃棄物とを
加熱するようにしたものである。

【０００７】

【作用】オイルによる加熱としたので、ハウジング内に
オイル管を配置することができ、廃棄物を均等に加熱す
ることができ、廃棄物のハウジングの壁面への付着を防
止し、均等な品質の乾燥粉末を作ることができる。ま
た、オイルによる加熱は、温度コントロールが可能とな
り、例えば廃棄物が食物である場合に、栄養素を破壊す
ることなく乾燥粉末を作ることができる。更に、オイル
による加熱は、熱風による加熱と比べて熱効率が良く、
燃料コストを低減できる。大きな廃棄物や比較的硬いも
のを相対的に上位の第一領域において大ボールで廃棄物
をある程度細かく破砕し、相対的に低位の第二領域にお
いて小ボールである程度細かくした廃棄物を粉砕するよ
うにしたので、大きな廃棄物等であっても確実に粉末に
することができる。負圧発生装置によってハウジング内
を減圧することによって、ハウジング内の液体の蒸発温
度を下げるようにしたので、蒸発を促進でき、粉末製造
時間が短縮できる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明に係る廃棄物から乾燥粉末を製造する装置の
一実施例を示す縦断面図である。ハウジング１０の内部
の中央には、縦方向に伸びる螺旋状の移送手段１２が備
えられ、その移送手段１２はその下方に備えたモータ１
４によって回転させられる。この移送手段１２は、螺旋
状の空間に入った物体を上方に移動させる働きをするも
のである。移送手段は図に示した構成に限るものではな
く、従来既知の他の構成のものを使用しても構わない。
ハウジング１０の内部には、前記移送手段１２の外側を
囲むように円筒状の内側オイル管１６が備えられると共
に、ハウジング１０の内壁に接触する位置に、外側オイ
ル管１８が備えられ、それら内側オイル管１６の上部と
外側オイル管１８の上部とを連絡管２０で連絡する。

【０００９】ハウジング１０の外部には、オイル供給装
置２２とこのオイル供給装置２２から供給されるオイル
を加熱する加熱手段２４が備えられる。このオイル供給
装置２２から供給され加熱手段２４で加熱されたオイル
は、ハウジング１０内の内側オイル管１６に導かれ、こ
の内側オイル管１６から連絡管２０を経て外側オイル管
１８に至り、オイル供給装置２２に戻るよう設定されて
いる。

【００１０】ハウジング１０の上部は、廃棄物を導入す
る導入管２６と連絡しており、この導入管２６を介して
廃棄物がハウジング１０の内部に導入される。廃棄物と
しては、魚や肉等の廃棄食物や汚泥等の種々のものがあ
る。ハウジング１０の内部には、導入管２６から廃棄物
が投入されるすぐ真下に、廃棄物を周囲に均等に振り分
けるためのそらせ板２８が備えられる。そのそらせ板２
８のやや下位で前記連絡管２０の上側に、中心部から外
部に向けて徐々に低位となる環状の上部庇３０が備えら
れる。前記移送手段１２は、上部庇３０の環状の中央の
空間を貫通するよう配置されている。この上部庇３０の
外周とハウジング１０の内壁との間には、隙間３１が形
成されており、この隙間３１は後述する大ボールが通過
出来るように設定されている。また、図示はしないが、
上部庇３０には廃棄物が下方に落下できるための穴を形
成しても良い。

【００１１】ハウジング１０の内部において、上部庇３
０より下位に、図２に示すような中央に穴３２を形成す
る環状の上部受皿部材３４が、ハウジング１０の内部空
間を縦方向に上下に遮断するように配置される。この上
部受皿部材３４の中央の穴３２には、前記内側オイル管
１６と前記移送手段１２とが挿通している。この上部受
皿部材３４は、外周縁が高位で穴３２に向かうにつれて
順に低位となるようなテーパが形成されている。この上
部受皿部材３４には、廃棄物を下方へ通過させるための
多数の穴３６が形成される。前記上部受皿部材３４より
上位のハウジング１０内の空間を第一領域３８とする
と、この第一領域３８内に多数の大ボール４０が収容さ
れる。この大ボール４０の直径は、前記上部受皿部材３
４の穴３６の幅や直径より大きく設定し、大ボール４０
が上部受皿部材３４より下方に落下することがないよう
にする。

【００１２】前記内側オイル管１６においては、上部受
皿部材３４の位置よりやや上方に至る位置にかけて、そ
の内外に至る通過穴４２が形成され、その通過穴４２を
前記大ボール４０が通過できるように設定されている。
上部受皿部材３４は穴３２に向かうにつれて順に低位と
なるようなテーパが形成されているので、上部受皿部材
３４の上に載せられた大ボール４０は、内側オイル管１
６の通過穴４２を経由して前記移送手段１２に至り、そ
の移送手段１２によって上方へ運ばれる。移送手段１２
によって上方へ運ばれる大ボール４０は、前記内側オイ
ル管１６にガイドされており、そのガイドとしての内側
オイル管１６が尽きる位置で大ボール４０は移送手段１
２から離れる。即ち、移送手段１２によって上方へ運ば
れる大ボール４０は、前記上部庇３０より上方で内側オ
イル管１６のガードが無くなり、大ボール４０は移送手
段１２から離れて上部庇３０の上に落ちる。上部庇３０
の上に落ちた大ボール４０は、その後、第一領域３８内
に自然落下する。

【００１３】ハウジング１０の内部において、前記上部
受皿部材３４よりやや下位位置に、中心部から外部に向
けて徐々に低位となる環状の環状の下部庇４４が備えら
れる。前記螺旋状の移送手段１２は、この環状の下部庇
４４の中央の空間を貫通するよう設定されている。この
下部庇４４の外周とハウジング１０の内壁との間には隙
間４５が形成されており、この隙間４５は後述する小ボ
ールが通過出来るように設定されている。また、図示は
しないが、下部庇４４には廃棄物が下方に落下できるた
めの穴を形成しても良い。

【００１４】ハウジング１０の内部において、下部庇４
４より下位に、図２に示すような中央に穴４６を形成す
る環状の下部受皿部材４８が備えられる。この下部受皿
部材４８の中央の穴４６には、前記内側オイル管１６と
前記移送手段１２とが挿通している。この下部受皿部材
４８は、外周縁が高位で穴４６に向かうにつれて順に低
位となるようなテーパが形成されている。この下部受皿
部材４８には、廃棄物を下方へ通過させるための多数の
穴５０が形成される。前記上部受皿部材３４と前記下部
受皿部材４８との間のハウジング１０内の空間を第二領
域５２とすると、その第二領域５２内に多数の小ボール
５４が収容される。この小ボール５４の直径は、前記下
部受皿部材４８の穴５０の幅や直径より大きく設定し、
小ボール５４が下部受皿部材４８より下方に落下するこ
とがないようにする。

【００１５】前記内側オイル管１６においては、下部受
皿部材４８の位置よりやや上方に至る位置にかけて、そ
の内外に至る通過穴５６が形成され、その通過穴５６を
前記小ボール５４が通過できるように設定されている。
下部受皿部材４８は穴４６に向かうにつれて順に低位と
なるようなテーパが形成されているので、下部受皿部材
４８の上に載せられた小ボール５４は、内側オイル管１
６の通過穴５６を経由して前記移送手段１２に至り、そ
の移送手段１２によって上方へ運ばれる。前記下部庇４
４位置よりやや上位までの間において、内部オイル１６
にその内外に連絡する通過穴が形成され、その通過穴５
７は前記小ボール５４が通過できる大きさに設定され
る。移送手段１２によって上方へ運ばれる小ボール５４
は、前記内側オイル管１６にガイドされており、そのガ
イドが尽きる位置で小ボール５４は移送手段１２から離
れる。即ち、前記下部庇４４より上方で、小ボール５４
は移送手段１２から離れて、通過穴５７から下部庇４４
の上に載せられる。下部庇４４の上に載せられた小ボー
ル５４は、その後、第二領域５２内に自然落下する。

【００１６】前記下部受皿部材４８の下位には、粉末に
なった廃棄物を受け止める受け部材５８が備えられ、そ
の受け部材５８の側面下側にへこみ部６０が形成され
る。そのへこみ部６０内に、粉末になった廃棄物を外部
に運び出すための螺旋状の搬送手段６２が備えられる。
前記受け部材５８の表面にほぼ接触する位置に、前記モ
ータ１４によって回転させられる移動部材６４が備えら
れ、その移動部材６４が受け部材５８の表面を移動する
ことによって、受け部材５８の表面に落下堆積した廃棄
物の粉末を前記へこみ部６０へ送り出す。

【００１７】ハウジング１０の外部には負圧発生装置６
６が備えられ、その負圧発生装置６６とハウジング１０
とは負圧導入管６８，７０を介して連絡している。負圧
導入管６８は大ボール４０が収容される第一領域３８よ
り上位と連絡し、負圧導入管７０は小ボール５４が収容
される第二領域５２より上位と連絡する。負圧導入管６
８，７０は一つにまとめてハウジング１０の内部の適宜
位置と連絡するようにしても良い。この負圧発生装置６
６が作動することによって、ハウジング１０の内部は１
気圧以下にされる。この負圧発生装置６６によって、ハ
ウジング１０内の圧力は１気圧以下の任意の圧力に設定
ができる。なお、負圧導入管６８，７０は、ハウジング
１０内の蒸気を外部に放出するための通路としても利用
する。

【００１８】次に、本発明の装置の働きについて説明す
る。導入管２６からハウジング１０の上部に導入された
廃棄物は、そらせ板２８から上部庇３０を経て、第一領
域３８における上部庇３０と上部受皿部材３４との間に
落下する。この領域では、廃棄物は多数の大ボール４０
によって破砕される。大ボール４０は、廃棄食物の魚の
頭や骨等を細かく砕くものであり、粉末にするための前
段階の破砕を行なう。

【００１９】大ボール４０が上部受皿部材３４の上に落
下すると、上部受皿部材３４の傾斜に沿って内側オイル
管１６の通過穴４２を経由して前記移送手段１２に至
る。その移送手段１２によって大ボール４０は上方ヘ運
ばれ、ガイドとしての内側オイル管１６が尽きる位置で
大ボール４０は移送手段１２から離れ、上部庇３０の上
に載せられる。上部庇３０に載せられた大ボール４０
は、上部庇３０の外縁から下方に落下し、上部庇３０と
上部受皿部材３４との間の第一領域３８内で廃棄物を破
砕する。大ボール４０は上部受皿部材３４の穴３６から
下方へ落下することはないので、大ボール４０は上部受
皿部材３４より上方において自然落下と移送手段１２に
よる上昇との循環移動を行なう。

【００２０】前記第一領域３８のうち上部庇３０と上部
受皿部材３４との間の空間は、内側オイル管１６と外側
オイル管１８とで囲まれており、それら内側オイル管１
６と外側オイル管１８とを通過するオイルによって廃棄
物と大ボール４０とが加熱される。このように、廃棄物
の加熱を高温のオイルによる熱伝導としたので、内側オ
イル管１６をハウジング１０の中心部に配置することが
でき、内側オイル管１６と外側オイル管１８とによっ
て、内側と外側とから万遍なく均等に廃棄物を加熱する
ことが出来る。また、高温のオイルをハウジング１０の
内部で循環させるので、従来のような外部よりハウジン
グ内へ熱風を吹き込むものと比べて熱効率を向上させる
ことができる。熱効率の向上に伴って、燃料費を大幅に
節減することが出来、ランニングコストが従来の装置と
比べて大幅に低減することが出来る。

【００２１】加熱手段２４によって加熱されるオイルの
温度は、廃棄物の種類に応じて適宜設定することができ
る。このため、廃棄物が例えば廃棄食物である場合に
は、この装置によって製造するプロテインが破壊されな
い温度（１４０℃以下）で、第一領域３８で廃棄食物を
加熱するようにオイルの温度を設定することができ、従
って、廃棄食物から作られるプロテインが焦げたりする
ことはなく、一定の品質の感想粉末を作り出すことが出
来る。

【００２２】更に、負圧発生装置６６によってハウジン
グ１０の内部の気圧を１気圧以下（例えば０．２〜０．
８気圧）にする。ハウジング１０の内部を１気圧以下に
するのは、ハウジング１０内での液体の沸点の温度を下
げ、廃棄物に含まれる液体の蒸発を促進するためであ
る。ここで、０．２気圧では水の沸点は約６０℃であ
り、０．５気圧では沸点は約８０℃であり、０．７気圧
では沸点は約９０℃である。

【００２３】このように、廃棄物が廃棄食物である場合
には、プロテインを壊さない最高温度（１４０℃）以下
に廃棄物を加熱し、ハウジング１０の内部の気圧を１気
圧以下にして液体を１００℃以下（例えば６０℃〜８０
℃）で蒸発するようにするので、廃棄物に含まれる液体
の蒸発が促進され、蒸発時間を短縮することが出来る。
第一領域３８で蒸発した液体は負圧導入管６８から外部
に排出される。

【００２４】大ボール４０である程度細かく破砕された
廃棄物は、上部受皿部材３４の穴３６から下方の第二領
域５２へ落下する。この廃棄物は下部庇４４を経て、下
部庇４４と下部受皿部材４８との間に至る。この第二領
域５２内では、廃棄物は多数の小ボール５４によって粉
砕される。即ち、小ボール５４は、大ボール４０によっ
てある程度細かく砕かれた廃棄物を最終的な粉末にする
ための破砕を行なう。

【００２５】廃棄物を粉砕する小ボール５４が下部受皿
部材４８の上に落下すると、下部受皿部材４８の傾斜に
沿って内側オイル管１６の通過穴５６を経由して前記移
送手段１２に至る。その移送手段１２によって小ボール
５４は上方ヘ運ばれ、ガイドとしての内側オイル管１６
が尽きる位置で小ボール５４は移送手段１２から離れ、
下部庇４４の上に載せられる。下部庇４４に載せられた
小ボール５４は、下部庇４４の外縁から下方に落下し、
第二領域５２内の廃棄物を破砕する。小ボール５４は下
部受皿部材４８の穴５０から下方へ落下することはない
ので、小ボール５４は下部受皿部材４８より上方でしか
も上部受皿部材３４より下方の間において自然落下と移
送手段１２による上昇との上下循環を行なう。このよう
に、小ボール５４と大ボール４０は、それぞれの領域に
おいて混じり合うことなく循環する。

【００２６】前記第二領域５２も、内側オイル管１６と
外側オイル管１８とで囲まれており、それら内側オイル
管１６と外側オイル管１８とを通過するオイルによって
廃棄物が加熱される。更に、第二領域５２も、負圧発生
装置６６によってハウジング１０の内部の気圧を１気圧
以下に保たれる。このように、第二領域５２において
も、廃棄物をオイルで所定の温度に加熱するので、均等
な品質の乾燥粉末を作ることができ、かつ熱効率を向上
させて燃料コストを低減できる。また、ハウジング１０
の内部の気圧を１気圧以下にして液体を１００℃以下で
蒸発するようにするので、廃棄物に含まれる液体の蒸発
が促進され、蒸発時間を短縮することが出来る。第二領
域５２で蒸発した液体は負圧導入管７０から外部に排出
される。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明による廃棄物から乾
燥粉末を製造する装置によれば、廃棄物を高温のオイル
による熱伝導によって加熱するようにしたので、加熱手
段としてのオイルをハウジング内に配置できる。この結
果、従来のような外部よりハウジング内へ熱風を吹き込
むものと比べて熱効率が非常に良く、燃料費を大幅に節
減することが出来る。また、オイルによる加熱としたの
で、熱のコントロールが容易で、例えば廃棄食物の場合
に、栄養素を破壊しない温度で、焦げることなく乾燥粉
末化を促進することが出来る。

【００２８】更に、本発明では、大ボールで廃棄物を破
砕する領域と小ボールで廃棄物を破砕する領域との２つ
の領域を有し、大きな廃棄物や比較的硬いものが混入し
ていた場合には、最初に大ボールで大きな廃棄物や比較
的硬いものを破砕した後、小ボールで廃棄物を粉砕する
ので、導入した廃棄物を全て粉末にすることが可能とな
り、従来のような大きな廃棄物や比較的硬いものがその
ままの形で残ってしまうという不具合を解消できる。そ
の上、負圧発生装置によってハウジングの内部の気圧を
１気圧より下げることによって、ハウジング内での液体
の沸点の温度を下げ、廃棄物に含まれる液体の蒸発を促
進させる。また、沸点の温度を低くすることによって、
廃棄物の臭気を抑えることが出来る。更に、ハウジング
内を減圧することによって液体の蒸発温度を下げること
ができ、燃料費の低減と蒸発時間の短縮を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄物から乾燥粉末を製造する装
置の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の装置に使用する受皿部材の平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ハウジング １２ 移送手段 １６ 内側オイル管 １８ 外側オイル管 ２２ オイル供給装置 ２４ 加熱手段 ３２ 穴 ３４ 上部受皿部材 ３８ 第一領域 ４０ 大ボール ４６ 穴 ４８ 下部受皿部材 ５２ 第二領域 ５４ 小ボール ６６ 負圧発生装置 ６８ 負圧導入管 ７０ 負圧導入管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物が内部に導入されるためのハウジ
   ングと、そのハウジング内で区画される相対的に上位の
   第一領域と、そのハウジング内で区画される相対的に下
   位の第二領域と、第一領域内に収容される大ボールと、
   第二領域内に収容される小ボールと、それら第一領域並
   びに第二領域の内部に備えられる移送手段と、それら第
   一領域並びに第二領域の内部に配置されるオイル管と、
   そのオイル管内を循環するオイルと、そのオイルを加熱
   する加熱手段とを有し、前記移送手段が大ボールを第一
   領域内の下位から上位に移送させて大ボールを第一領域
   内の上位から下位に自然落下させて廃棄物を破砕し、前
   記移送手段が小ボールを第二領域内の下位から上位に移
   送させて小ボールを第二領域内の上位から下位に自然落
   下させて廃棄物を破砕し、前記オイル管内を循環する加
   熱したオイルで前記大ボールと前記小ボールと廃棄物と
   を加熱することを特徴とする廃棄物から乾燥粉末を製造
   する装置。
2. 【請求項２】 前記オイル管が移送手段の外側を囲む内
   側オイル管と、ハウジングの内壁付近に配置する外側オ
   イル管と、それら内側オイル管と外側オイル管とを連絡
   する連絡管とから構成することを特徴とする請求項１記
   載の廃棄物から乾燥粉末を製造する装置。
3. 【請求項３】 前記第一領域を区画する最下位の部材に
   廃棄物を通過させ大ボールを通過させない大きさの穴を
   形成し、その部材の外周側を高位とし内側を低位とした
   ことを特徴とする請求項１記載の廃棄物から乾燥粉末を
   製造する装置。
4. 【請求項４】 前記第二領域を区画する最下位の部材に
   廃棄物を通過させ大ボールを通過させない大きさの穴を
   形成し、その部材の外周側を高位とし内側を低位とした
   ことを特徴とする請求項１記載の廃棄物から乾燥粉末を
   製造する装置。
5. 【請求項５】 前記ハウジングの外部に備えた負圧発生
   装置と前記ハウジングの内部とを負圧導入管で連絡し、
   ハウジングの内部の気圧を１気圧以下としたことを特徴
   とする請求項１記載の廃棄物から乾燥粉末を製造する装
   置。
6. 【請求項６】 前記負圧発生装置によって前記ハウジン
   グの内部を０．２気圧乃至０．８気圧としたことを特徴
   とする請求項５記載の廃棄物から乾燥粉末を製造する装
   置。