WO2014168003A1

WO2014168003A1 - 固形有機物磁気分解処理装置

Info

Publication number: WO2014168003A1
Application number: PCT/JP2014/058495
Authority: WO
Inventors: 明義永尾
Original assignee: 株式会社大丸製作所; 株式会社Ｎトラスト; ダブリューアールエスアメリカインク
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-10-16

Abstract

【課題】　処理効率を高めた固形有機物磁気分解処理装置を提供する。【解決手段】　処理槽の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面によって構成され、処理槽内には多数の磁化空気吐き出しノズルが立設されてなり、そして前記磁化空気吐き出しノズルは、断面が下方に向かって漸次拡大する中空体であり、その斜面はルーバー窓に形成され、かつ同ルーバー窓の羽根板は下方に傾斜して外向きに取着されてなり、前記処理槽内に投入された固形有機物は磁化空気によって効率良く分解される。

Description

固形有機物磁気分解処理装置

　本発明は、固形有機物を強磁場を通過させた磁化空気によって分解させる固形有機物磁気分解処理装置に関する。

　廃棄有機物を磁化空気によって分解処理する装置については既にいくつかの発明がなされて開示されている。
　例えば、特開２０１３－１００８８号公報には
「筒状処理槽の上部に密閉蓋付きの有機物投入口を有し、下部に磁化空気の吹き出しノズルを配置して、前記処理槽の内側に収容した有機物を磁化空気により分解する装置において、前記処理槽の少なくとも二側壁を、小間隙を介する三重壁とし、該三重壁の内壁に分解気体を通過させる多数の小孔を設け、該小孔と連続する小間隙は分解気体の下降通路用間隙とし、その外側の間隙は、上下を槽内に開放して分解気体の循環用間隙としたことを特徴とする有機物の磁気分解処理装置」が開示されている。

特開２０１３－１００８８号公報

　特許文献１の発明においては、有機物を磁気分解処理する際に生じる多量の水分の処理に係り、処理槽の少なくとも二側壁を小間隙を介する三重壁とし、該三重壁の内壁に分解気体を通過させる多数の小孔を設け、内壁と第二壁との小間隙に水蒸気の多い排気体を下降させて水滴として除去することによって処理効率を向上させている。
　しかし、磁化空気の吹き出し口は、内底板が平板な筒状処理槽の下部の灰の集積場所でもある場所にほぼ同一高さに配置されており、磁化空気の吹き出し口に灰が被さるおそれや、投入された有機物を攪拌していても磁化空気と十分に効率よく接触するかどうかの懸念があった。
　本発明は、処理槽下部の灰の堆積場所の形状を特定し、磁化空気を吐き出しノズルの構造と位置を特定し、磁化空気の吐き出しノズルの処理槽内の高さを所定本数ごとに変えて磁化空気と固形有機物との接触をより密接に行えるようにし、また磁化空気を旋回させてノズルから吹き出して、処理効率をより向上させた固形有機物磁気分解処理装置を提供するものである。

　本発明者は上記課題を下記の手段により解決した。
（１）処理槽内に投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する固形有機物磁気分解処理装置において、処理槽の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面によって構成され、また、処理層内には多数の磁化空気吐き出しノズルが異なった高さ位置で立設されてなり、前記磁化空気吐き出しノズルは、断面が下方に向かって漸次拡大する中空体であり、その斜面はルーバー窓に形成され、かつ同ルーバー窓の羽根板は下方に傾斜して外向きに取着されてなることを特徴とする固形有機物磁気分解処理装置。
（２）処理槽内に投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する固形有機物磁気分解処理装置において、処理槽の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面によって構成され、また、処理層内には多数の磁化空気吐き出しノズルが異なった高さ位置で立設されてなり、そして前記磁化空気吐き出しノズルに磁化空気を供給する磁化空気送給管管路内の一部に螺旋板が内装されてなることを特徴とする固形有機物磁気分解処理装置。
（３）処理槽内に投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する固形有機物磁気分解処理装置において、処理槽の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面によって構成され、また、処理層内には多数の磁化空気吐き出しノズルが異なった高さ位置で立設されてなり、そして前記磁化空気吐き出しノズルは、断面が下方に向かって漸次拡大する中空体であり、その斜面はルーバー窓に形成され、かつ同ルーバー窓の羽根板は下方に傾斜して外向きに取着されてなり、さらに前記磁化空気吐き出しノズルに磁化空気を供給する磁化空気送給管管路内の一部に螺旋板が内装されてなることを特徴とする固形有機物磁気分解処理装置。
（４）断面が下方に向かって漸次拡大する中空体が、中空角錐又は中空円錐であることを特徴とする前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（５）断面が下方に向かって漸次拡大する中空体が、中空角錐台又は中空円錐台であることを特徴とする前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（６）処理槽内に電熱ヒーターを配設してなることを特徴とする前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（７）磁化空気吐き出しノズルに供給される磁化空気送給管のうち所定本数について、処理槽内に位置する部分に棒状の電熱ヒーターを沿わせて、前記磁化空気吐き出しノズルにブロアーを介して供給される磁化空気を加熱してなることを特徴とする前記（１）～（６）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（８）処理槽の上方部が断面方形の筒状であって、下端部に向かって断面が縮小する傾斜面が、上方部の方形筒状体を構成する４つの側面の相対するいずれか一方の２側面のみで形成されてなることを特徴とする前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（９）処理槽の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面の傾斜角度が、４０～５０度であることを特徴とする前記（１）～（８）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（１０）処理槽内に立設された多数の磁化空気吐き出しノズルが、所定本数ごとにその高さを変えてなり、投入された固形有機物に磁化空気が効率よく接触して反応するよう構成されてなることを特徴とする前記（１）～（９）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（１１）処理槽の中央部に回転軸を水平に架設し、前記回転軸に複数の鈎状の攪拌杆を所定間隔をおいて突設してなることを特徴とする前記（１）～（１０）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（１２）回転軸を複数本架設してなることを特徴とする前記（１１）に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
（１３）前記（１）～（１２）のいずれか１項に記載の有機物磁気分解処理装置を車両又は船舶に搭載してなることを特徴とする移動型固形有機物磁気分解処理装置。
（１４）固形有機物が、食品廃棄物、樹脂成型品、都市ごみ、産業廃棄物、携帯電話・パーソナルコンピュータ等の小型電子機器、医療廃棄物からなる群から選ばれる１つであることを特徴とする前記（１）～（１３）のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。

　本発明の固形有機物磁気分解処理装置によって下記の効果が発揮できる。
　〈１〉投入された固形有機物に磁化空気を当てて分解処理する処理槽の下方部が下端部（出口）に向かって断面が縮小する傾斜面によって構成されているので、固形有機物の分解処理による残滓としての灰は前記傾斜面の下部に適度に堆積して処理槽内の保温効果を高めることができ、また、処理槽内に立設された多数の磁化空気吐き出しノズルは、断面が下方に向かって漸次拡大する中空体（例えば、中空角錐台の筐体）であり、その斜面はルーバー窓に形成され、かつ同ルーバー窓の羽根板は下方に傾斜して外向きに取着されているので、処理槽内に投入された固形有機物が磁化空気吐き出しノズルに引っ掛かって吐き出し口を塞いでも、下方に傾斜した羽根によって下方に吹き出す磁化空気によって除去され、安定して効率よく作動する固形有機物の磁化分解処理装置が得られる。
　〈２〉上記〈１〉の効果に加えて、前記磁化空気吐き出しノズルに磁化空気を供給する磁化空気送給管の管路内の一部に螺旋板が内装されている場合では、磁化空気が渦流となって吐き出され、磁化空気の固形有機物へムラなく接触し、かつ接触時間が長くなり、分解処理の効率が高まる。
　〈３〉処理槽内に電熱ヒーターを配設してなり、あるいは磁化空気吐き出しノズルに磁化空気を供給する磁化空気送給管のうち所定本数について、処理槽内に位置する部分に棒状の電熱ヒーターを付設した場合は、電熱ヒーターを２００℃～３５０℃に発熱し、周囲の固形有機物を加熱すると共に前記磁化空気吐き出しノズルにブロアーを介して供給される磁化空気を加熱しているので始動時間が早くでき、またブロアーによる送気と相まって処理槽内の温度が一定に保たれ、高温下で発生するダイオキシン等の悪性ガスが発生するおそれのない安全な固形有機物磁化分解処理装置が提供できる。

　〈４〉処理槽の上方部が断面方形の筒状であって、下端部に向かって断面が縮小する傾斜面が、上方部の方形筒状体を構成する４つの側面の相対するいずれか一方の２側面のみで形成されている場合は、固形有機物の分解処理による灰の前記傾斜面下部の堆積面積が拡がり処理槽内の保温効果をより一層高めることができる。

　〈５〉処理槽の下方部が下端部（灰出口）に向かって断面が縮小する傾斜面の傾斜角度が、４０～５０度である場合は、固形有機物の分解処理による灰が傾斜面に滞留することなく傾斜面下部への堆積がスムーズに行われ、傾斜面近傍の磁化空気吐き出しノズルが灰に埋まってしまうおそれが皆無となる。

　〈６〉処理槽内に立設された多数の磁化空気吐き出しノズルが、所定本数ごとにその高さを変えてある場合は、投入された固形有機物に磁化空気が効率よく接触して反応し、固形有機物の磁気分解が円滑に実施でき、作業効率のよい固形有機物磁気分解処理装置が提供できる。

　〈７〉処理槽の中央部に回転軸を水平に架設し、前記回転軸に複数の鈎状の攪拌杆を所定間隔をおいて突設している場合は、処理槽内に投入した固形有機物が前記鈎状の攪拌杆によって処理槽の下部に掻き落とされ、磁化空気吐き出しノズルから吐き出される磁化空気とまんべんなく接触して分解処理され、効率のよい固形有機物磁気分解処理装置が提供できる。
　また、回転軸を複数本架設している場合は、大型の処理槽であっても容易に対応できる。

　〈８〉前記〈１〉～〈７〉の効果に加えて、有機物磁気分解処理装置を車両又は船舶に搭載してなる移動型固形有機物磁気分解処理装置においては、その機動力を活用して有機廃棄物の発生現場に赴き、その発生現場での分解処理が実施できる。

　〈９〉固形有機物が、食品廃棄物、樹脂成型品、都市ごみ、産業廃棄物、携帯電話・パーソナルコンピュータ等の小型電子機器、医療廃棄物からなる群から選ばれる１つである場合は、多様な産業分野で使用できる固形有機物処理装置が提供できる。

本発明実施例の固形有機物の磁気分解処理装置の内部構造を示す断面図磁化空気吐き出しノズルの配置の一例を示す平面図磁化空気吐き出しノズルの斜視図磁化空気の送風経路の概念図

　本発明の固形有機物磁気分解処理装置の実施の形態を実施例の図に基づいて説明する。
　図１は本発明の固形有機物磁気分解処理装置の内部構造を示す断面図、図２は磁化空気吐き出しノズルの配置の一例を示す平面図、図３は磁化空気吐き出しノズルの斜視図、図４は、磁化空気の送風経路の概念図である
　図において１は固形有機物磁気分解処理装置、２は処理槽、２ａは傾斜面、２ｂは有機物投入口、２ｃは灰堆積部、３は磁化空気吐き出しノズル、３ａはルーバー窓の羽根板、４は磁化空気送給管、５は螺旋板、６は棒状の電熱ヒーター、７は回転軸、８は鈎状の攪拌杆、９はヘッダ、１０はブロアー、１１は磁化室、１２は送気管、１３は分解気体排出口を示す。

　本発明の固形有機物磁気分解処理装置１は、図１の内部構造を示す断面図に見られるように、投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する処理槽２の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面２ａによって構成され、その処理槽２内には多数の磁化空気吐き出しノズル３が所定本数ごとにその高さを変えて立設されており、各磁化空気吐き出しノズル３には、ヘッダ９で分岐された磁化空気送給管４が接続されている。
　そして前記磁化空気吐き出しノズル３は図３の斜視図に見られるように、例えば角錐台形の筐体（中空体）でなり、その角錐台の斜面はルーバー窓に形成され、かつそれらの羽根板３ａは下方に傾斜して外向きに取着されている。
　また前記磁化空気送給管４のうち所定本数については、処理槽２内に位置する部分に沿わせて棒状の電熱ヒーター６が設けられており、前記磁化空気送給管４内を流れる磁化空気を加熱して吐き出し、処理槽２内に投入された固形有機物との反応を促進させるよう構成されている。
　さらに処理槽２の中央部に回転軸７を水平に架設し、前記回転軸７に鈎状の攪拌杆８を所定間隔をおいて突設している。
　なお　処理槽２の上面には、密閉蓋を有する固形有機物の投入口２ｂが設けられ、また前記傾斜面２ａの下部は、固形有機物の磁気分解によって生じた灰の堆積部２ｃとなっており、固形有機物の処理灰を堆積させることによって処理槽２内の温度を一定に保持する役割を持たせている。また処理槽２の側面上部には分解気体の排出口１３が設けられている。

　図２は、処理槽２の上方部が断面方形の筒状であって、下端部に向かって断面が縮小する傾斜面２ａが、上方部の方形筒状体を構成する４つの側面の相対するいずれか一方の２側面のみで形成された実施例における磁化空気吐き出しノズル３の平面配置の例であり、電熱ヒーター６を沿わせた磁化空気吐き出しノズル４の位置を二重丸で表示した。図２に見られるように、磁化空気吐き出しノズル３は処理槽２内に投入された固形有機物に磁気空気が効率よく当たるように、平面的には均等な間隔を保って規則正しく配設され、また高さについては前述のように所定本数ごとに変えて配置されている。

　前記磁化空気吐き出しノズル３に供給される磁化空気は、図４の概念図で示す経路を経て供給される。
　すなわちブロアー１０で取り込んだ外気は、磁化室１１に送り込まれ磁化室１１内の強磁場を通過することによって磁化空気となり、該磁化空気はヘッダ９を介して多数の磁化空気吐き出しノズル３それぞれに接続された磁化空気送給管４に均等に分岐され前記磁化空気吐き出しノズル３に供給される。
　そしてブロアー１０から磁化室１１への送気管１２の管路内の一部に螺旋板５が内装されており、磁化室１１には渦流となった外気が送り込まれるため、磁化室１１内を通過する経路が長くなり強磁場に曝される時間も長くなり、より強く磁化された磁化空気が得られることになる。
　しかし、このようにして磁化された磁化空気は一旦ヘッダ９に一時貯留された後に分岐して磁化空気吐き出しノズル３に供給されるので、磁化室１１から渦流となって送り出された磁化空気の渦流はこの貯留によって解消される。したがって、ヘッダ９から分岐され各磁化空気吐き出しノズル３に接続された各磁化空気送給管４の管路内の一部にも螺旋板５を内装して前記磁化空気吐き出しノズル３から処理槽２内に吐き出される磁化空気を渦流とし、処理槽２内に投入された固形有機物にムラなく、かつ長時間をにわたって接触させて分解処理の効率向上を図っている。

　本発明の実施例について説明する。
（１）０時０分スタート
　図１に示す内容積１．５ｍ³の固形有機物磁気分解処理装置の処理槽２に上方から、木チップ３０ｋｇを投入して底部付近に堆積した。
　次いでその上に、使用済みパソコンを破壊して得られた各種プリント回路が積載されている樹脂基盤７ｋｇを投入・堆積し、更にその上におが屑６ｋｇを投入・堆積して、[樹脂基盤－おが屑]層を設けた。同様にして[樹脂基盤－おが屑]層を積層して設け、合計４層の[樹脂基盤－おが屑]層を設けた。
　すなわち、合計で、木チップ３０ｋｇと樹脂基盤２８ｋｇとおが屑２４ｋｇが処理槽２内に投入された。

　そこで、電源を入れ、磁化空気を３３本のノズル３から放出し続けた。
（２）スタートから１時間３０分後に、
　　　木チップ２０ｋｇを投入した。
（３）スタートから３時間後に、
　　　木チップ２０ｋｇを投入した。
（４）スタートから４時間３０分後に、
　　　木チップ２０ｋｇを投入した。
（５）スタートから８時間後に、
　　　熱源が回っていない部分を中央に寄せ、熱源の完全分解を促した。
（６）スタートから１１時間後に、
　　　熱源が無くなり自然に終了した。

　以上のとおり上記実施例で使用した熱源としての木チップは１１０ｋｇ、おが屑は２４ｋｇであり、上記分解処理後に残った回収物（主成分は金属、ガラス繊維、及び灰）は３０ｋｇであった。
　上記実験の結果から１３２ｋｇの有機物が分解消滅したことが解った。
　そして、上記実験期間を通して、３３本のノズルのいずれもが目詰まりすることなしに、磁化空気をスムーズに放出し続けた。

　本発明の固形有機物磁気分解処理装置で処理する固形有機物が、食品廃棄物、樹脂成型品、都市ごみ、産業廃棄物、携帯電話・パーソナルコンピュータ等の小型電子機器、医療廃棄物からなる群から選ばれる１つであるので、多様な産業分野での利用が可能である。

　　１：固形有機物磁気分解処理装置
　　２：処理槽
　　２ａ：傾斜面
　　２ｂ：有機物投入口
　　２ｃ：灰堆積部
　　３：磁化空気吐き出しノズル
　　３ａ：ルーバー窓の羽根板
　　４：磁化空気送給管
　　５：螺旋板
　　６：電熱ヒーター
　　７：回転軸
　　８：鈎状の攪拌杆
　　９：ヘッダ
　　１０：ブロアー
　　１１：磁化室
　　１２：送気管
　　１３：分解気体排出口
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Claims

　処理槽（２）内に投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する固形有機物磁気分解処理装置において、
処理槽（２）の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面（２ａ）によって構成され、
また、処理層（２）内には多数の磁化空気吐き出しノズル（３）が異なった高さ位置で立設されてなり、
前記磁化空気吐き出しノズル（３）は、断面が下方に向かって漸次拡大する中空体であり、その斜面はルーバー窓に形成され、かつ同ルーバー窓の羽根板は下方に傾斜して外向きに取着されてなることを特徴とする固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽（２）内に投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する固形有機物磁気分解処理装置において、
処理槽（２）の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面（２ａ）によって構成され、
また、処理層（２）内には多数の磁化空気吐き出しノズル（３）が異なった高さ位置で立設されてなり、
そして前記磁化空気吐き出しノズル（３）に磁化空気を供給する磁化空気送給管（４）管路内の一部に螺旋板（５）が内装されてなることを特徴とする固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽（２）内に投入された固形有機物に磁化空気を吹き当てて固形有機物を分解する固形有機物磁気分解処理装置において、
処理槽（２）の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面（２ａ）によって構成され、
また、処理層（２）内には多数の磁化空気吐き出しノズル（３）が異なった高さ位置で立設されてなり、
そして前記磁化空気吐き出しノズル（３）は、断面が下方に向かって漸次拡大する中空体であり、その斜面はルーバー窓に形成され、かつ同ルーバー窓の羽根板は下方に傾斜して外向きに取着されてなり、
さらに前記磁化空気吐き出しノズル（３）に磁化空気を供給する磁化空気送給管（４）管路内の一部に螺旋板（５）が内装されてなることを特徴とする固形有機物磁気分解処理装置。
　断面が下方に向かって漸次拡大する中空体が、中空角錐又は中空円錐であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　断面が下方に向かって漸次拡大する中空体が、中空角錐台又は中空円錐台であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽（２）内に電熱ヒーター（６）を配設してなることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　磁化空気吐き出しノズルに供給される磁化空気送給管のうち所定本数について、処理槽内に位置する部分に棒状の電熱ヒーターを沿わせて、前記磁化空気吐き出しノズルにブロアーを介して供給される磁化空気を２００℃～３５０℃に加熱してなることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽の上方部が断面方形の筒状であって、下端部に向かって断面が縮小する傾斜面が、上方部の方形筒状体を構成する４つの側面の相対するいずれか一方の２側面のみで形成されてなることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽の下方部が下端部に向かって断面が縮小する傾斜面の傾斜角度が、４０～５０度であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽内に立設された多数の磁化空気吐き出しノズルが、所定本数ごとにその高さを変えてなり、投入された固形有機物に磁化空気が効率よく接触して反応するよう構成されてなることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　処理槽の中央部に回転軸を水平に架設し、前記回転軸に複数の鈎状の攪拌杆を所定間隔をおいて突設してなることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　回転軸を同一高さで複数本並列に架設してなることを特徴とする請求項１１に記載の固形有機物磁気分解処理装置。
　前記請求項１～１２のいずれか１項に記載の有機物磁気分解処理装置を車両又は船舶に搭載してなることを特徴とする移動型固形有機物磁気分解処理装置。
　固形有機物が、食品廃棄物、樹脂成型品、都市ごみ、産業廃棄物、携帯電話・パーソナルコンピュータ等の小型電子機器、医療廃棄物からなる群から選ばれる１つであることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の固形有機物磁気分解処理装置。