クッカー
【課題】大容量のクッカーの場合に、クッカー内の脱水処理用油の温度上昇に時間を要し、クッカー内を減圧にすると突沸等が発生して蒸気吸引開口から異物が引き込まれて吸引効率の低下、或いは排水に不純物が混入するなどの課題があった。
【解決手段】クッカー１本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間１７を形成すべく構成し、突出状に形成した天井壁には蒸気貯留空間１７に溜まった蒸気を吸引すべく蒸気吸引開口１９を形成し、しかも、クッカー１本体のジャケット部４０は、蒸気貯留空間１７に面する突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間１７に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁３１を設置した。
【解決手段】クッカー１本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間１７を形成すべく構成し、突出状に形成した天井壁には蒸気貯留空間１７に溜まった蒸気を吸引すべく蒸気吸引開口１９を形成し、しかも、クッカー１本体のジャケット部４０は、蒸気貯留空間１７に面する突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間１７に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁３１を設置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油中に浸漬した被処理物を油温脱水すべく構成したクッカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品加工の段階で発生する生ゴミ、アルコール製品製造過程で発生する醸造粕、畜産動物の糞尿及び同畜産物の解体にともなって生じる解体屑、水産物の解体にともなって生じる解体屑、さらには、下水汚泥をはじめとする都市汚泥などは、含水率が高いことによって廃棄処理が困難であり、また、有機質であることによって廃棄処理の課程において腐敗したり雑菌が繁殖したりして強烈な悪臭を発し、処分作業をより困難なものとしていた。
【０００３】
本発明者は、これらの含水率が高く、有機質からなる各種の廃棄処理物を簡単に脱水処理することができるとともに、同廃棄処理物が優良な有機質であることを利用して良質の肥料原料または飼料原料とすることができる減圧脱水処理方法及びその装置を数多く開発し、提供してきた。
【０００４】
同脱水処理方法は、クッカーの中に廃食用油、動物油あるいは植物油などからなる脱水処理用油を入れて加熱して加熱油とし、同加熱油に脱水処理を施す処理物を投入し、クッカー内を減圧することによって脱水処理を行うものである。
【０００５】
この減圧脱水処理を施すことによって、処理物の含水率を数％台にまで低下させることができる。また、加熱油の熱によって殺菌処理を施すことができ、さらに、脱臭効果をあわせもっていることによって脱臭も行うことができる（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−００９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のクッカーによれば、クッカー本体を下部外壁と上部外壁とに分離可能とするために、これらの外壁に高温の蒸気を流通して脱水処理用油を加熱するためのジャケット部を設けておらず、専ら脱水処理用油を攪拌するための攪拌ディスクに高温蒸気を導入して加熱していた。そのために脱水処理用油の加熱に時間を要し、加熱効率は十分とは言い難いものであった。また、クッカー内を減圧するために突沸が発生すると蒸気吸引開口から異物が引き込まれて、吸引効率が低下したり、排水に不純物が混入する等の不具合が発生した。本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、クッカー内部に収納した脱水処理用油を効率よく加熱することができ、しかも、加熱効率の向上に伴って大量に発生する蒸気を速やかに回収することができるとともに、蒸気吸引開口から異物が引き込まれて吸引力が低下し、あるいは排水に不純物が混入することを防止することができるクッカーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明の請求項１では、横置した略円筒形状のクッカー本体中に、撹拌翼を円筒長手方向に軸架して、クッカー本体内に油を収納してクッカー本体の側壁に形成したジャケット部と撹拌翼中に形成したジャケット部とに加熱蒸気を圧入して、クッカー本体内の油を加熱することにより、油中に浸漬した処理物を油温脱水すべく構成したクッカーにおいて、クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、前記突出状に形成した天井壁には前記蒸気貯留空間に溜まった蒸気を吸引すべく蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、前記蒸気貯留空間に面する前記突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を設置することとした。
【０００８】
また、本発明の請求項２では、前記油沫捕捉隔壁は、前記蒸気貯留空間のクッカー本体長手方向を遮断して所定の空間が構成されるように垂設することとした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１では、クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、突出状に形成した天井壁には蒸気貯留空間に溜まった蒸気を吸引するための蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、蒸気貯留空間に面している突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油捕捉隔壁を設置することとしたため、脱水処理用油を効率よく加熱することができ、加熱効率の向上により大量に発生する蒸気を速やかに回収することができ、しかも、突沸等により油や異物が蒸気吸引開口に引き込まれ難く吸引力の低下を防止することができる。
【００１０】
請求項２では、油沫捕捉隔壁は、貯留空間のクッカー本体長手方向を遮断して所望の空間が構成されるように垂設することとしたために、処理物の攪拌中に突沸等により油沫や処理物が油面から飛散しても、蒸気吸引開口に到達する頻度を低減させることができる。これにより、ミストキャッチャーやコンデンサーへの異物混入を防止することができ、蒸気吸引力が低下して処理効率が低下することや、排水に不純物が混入することのない処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係るクッカーでは、横置した略円筒形状のクッカー本体中に、撹拌翼を円筒長手方向に軸架して、クッカー本体内に油を収納してクッカー本体の側壁に形成したジャケット部と撹拌翼中に形成したジャケット部とに加熱蒸気を圧入して、クッカー本体内の油を加熱することにより、油中に浸漬した被処理物を油温脱水すべく構成したクッカーにおいて、クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、突出状に形成した天井壁には上記貯留空間に溜まった蒸気を吸引するための蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、蒸気貯留空間に面している突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を設置することとしている。
【００１２】
すなわち、本発明に係るクッカーにおいては、クッカー本体の側壁に設けたジャケット部は、突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成している。脱水処理用油が充填されるクッカー本体の外周側壁に脱水処理用油を加熱するためのジャケット部を形成し、蒸気貯留空間を形成する天井壁にはジャケット部を形成しない。これにより、脱水処理用油を効率よく加熱することができると共に、熱エネルギーのロスをできるだけ少なくすることができる。
【００１３】
しかも、クッカー本体の側壁に設けたジャケット部は、蒸気貯留空間に面していないため、脱水処理用油の油面上に当たる部分は加熱することがなく、蒸気貯留空間に付着した有機物を焦げ付かせる恐れを防止することができる。
【００１４】
更に、本発明に係るクッカーにおいては、蒸気貯留空間には油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を垂直に設置している。このため、脱水処理用油からの油沫や処理物が蒸気吸引開口に引き込まれることを防止する。これにより、蒸気吸引開口に連結する吸引配管や、吸引蒸気と脱水処理用油や処理物とを分離するためのミストキャッチャーに脱水処理用油や処理物が混入することを防止することができ、吸引力が低下して処理効率が低下することや、排水に不純物が混入して汚染され、或いは排水のＢＯＤ、ＣＯＤの値が上昇することを防止することができる。
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の減圧脱水処理を行う脱水処理装置の全体構成を示した説明図である。符号１はクッカーであり、符号２は同クッカー１の熱源となる蒸気を発生させるボイラー、符号２ａ，２ｂはそれぞれクッカー１とボイラー２とを連通する蒸気送気管である。
【００１７】
符号３は脱水処理用油タンクであり、同脱水処理用油タンク３内に廃食用油や、動物油、魚油、植物油などの油を入れ、必要であれば、加熱ヒーター３ａによって適温に加熱しておき、送油ポンプＰ３によってクッカー１に供給すべく構成している。符号３ｂは送油管である。本実施の形態においては、後述するように、蒸気貯留空間１７（図２を参照）に面する天井壁を除いたクッカー１本体の側壁にジャケット部４０を設けて脱水処理用油を加熱するとともに、クッカー１内の攪拌ディスク１５（図２を参照）でクッカー１内の脱水処理用油を加熱するため、クッカー１に送給する脱水処理用油をあらかじめ加熱しておくことによって攪拌ディスク１５による脱水処理用油の昇温作業を省略し、作業効率を向上させるべく構成している。また、クッカー１内に送給する処理物の温度が低く、クッカー１内の温度が下がりすぎた場合には、脱水処理用油タンク３内の加熱した脱水処理用油を注入することによって、速やかにクッカー１内の温度を上昇させるべく構成してもよい。
【００１８】
符号４はミストキャッチャーであり、吸引配管４ａを介してクッカー１と連結し、クッカー１内より吸引した蒸気から、蒸気とともに飛散してきた油及び固形物を分離して、返戻配管４ｂを介して分離した油及び固形物をクッカー１に戻すべく構成している。
【００１９】
さらに、ミストキャッチャー４は蒸気吸引配管５ａを介してコンデンサー５と連結しており、同コンデンサー５にバキュームポンプＶＰを連結し、同バキュームポンプＶＰによってクッカー１内の蒸気を吸引すべく構成している。
【００２０】
コンデンサー５では、クッカー１から吸引した蒸気を凝縮してドレン化しており、符号６はコンデンサー５による凝縮水を冷却するためのクーリングタワーである。符号６ａ，６ｂはクーリングタワー６とコンデンサー５を接続する冷却水配管であり、冷却水送給ポンプＰ４によって、冷却水を循環させるべく構成している。
【００２１】
符号５ｂはコンデンサー５による凝縮水をホットウエルタンク７に送水する凝縮水用配管である。ホットウエルタンク７にはバキュームポンプドレン配管７ａを介してバキュームポンプＶＰのドレンも送水すべく構成している。
【００２２】
ホットウエルタンク７に溜まった凝縮水はホットウエルポンプＰ５によって水処理設備８に送水すべく構成している。符号７ｂはホットウエル用配管である。
【００２３】
クッカー１で処理される処理物は処理物受入タンク９に入れられており第１処理物送給ポンプＰ１によって予備処理タンク１０に送給される。符号９ａは第１処理物送給配管である。
【００２４】
予備処理タンク１０では、処理物に適量の油を混ぜることによってクッカー１への送給が容易となるように粘度調整を行った後、第２処理物送給ポンプＰ２によってクッカーに送給すべく構成している。符号１０ａは第２処理物送給配管である。
【００２５】
脱水処理する処理物の水分量が多く、予備処理タンク１０での粘度調整が不要であれば予備処理タンク１０及び第２処理物送給ポンプＰ２を設ける必要はない。また、あらかじめ処理物受入タンク９において油などを添加して粘度調整をしてもよく、その場合にも予備処理タンク１０及び第２処理物送給ポンプＰ２を設ける必要はない。ただし、予備処理タンク１０を設けておくことによって、偶発的な事故により、クッカー１内の油や処理物が第２処理物送給配管を逆流しても、逆流物を予備処理タンク１０によって受け止めることができるので、事故被害の拡大を防止することができる。
【００２６】
符号１１は、クッカー受タンクであり、脱水処理の終了した処理物と加熱油とを同クッカー受タンク１１に流し込むべく構成している。符号１１ａはクッカー１とクッカー受タンク１１とを連結する排出配管である。図示していないが、クッカー受タンク１１に排出された脱水処理された処理物は、その後、脱油のために遠心分離器などの脱油装置に送給すべく構成している。
【００２７】
図２は本発明の実施の形態に係るクッカー１の長手方向の模式的断面図であり、図３はクッカー１の短手方向の模式的断面図である。以下、図２及び図３を参照して説明する。
【００２８】
符号１６は下部外壁１２に配設した台座である。また、符号１７は上部外壁１３に形成した蒸気貯留空間であり、攪拌ディスク１５の半径をＲとした際に、蒸気貯留空間１７の高さ（図３中のＷ）がＲ／４〜３Ｒ／４程度となるように形成している。最も望ましいのはＲ／２程度である。Ｒ／４より小さい場合には、水蒸気とともに飛散する加熱油の量が増加し、ミストキャッチャー４への加熱油の混入量が増加して、ミストキャッチャー４での加熱油の完全な分離が困難となる可能性がある。逆に、３Ｒ／４以上であれば、ミストキャッチャー４への加熱油の混入量のおそれは少ないが、減圧処理のための吸引作業に時間がかかるため、作業効率が低下する。図３中の符号Ｓは加熱油の油面を示している。
【００２９】
蒸気貯留空間１７は、クッカー１の外周側壁のうち天井壁を突出状に形成している。そのために油面Ｓの表面積を大きく形成することができ、水の蒸発面積が広くなる。これにより、多量の水を蒸発させることができるので、処理効率の向上を図ることが可能となる。また、蒸気貯留空間１７の体積が大きいので、メンテナンスも容易になる。
【００３０】
符号４０は、クッカー１本体側壁外部に設けたジャケット部である。ジャケット部４０は、クッカー１内に貯留する脱水処理用油の油面Ｓ程度の高さまで形成し、蒸気貯留空間１７に面する側壁には形成しない。ボイラー２により熱せられた蒸気は、蒸気送気管２ａ、２ｂを介してクッカー１本体の側壁に設けたジャケット部４０に送給され、脱水処理用油を加熱する。符号２３は、中心部が中空の回転シャフトであり、クッカー１本体内に連通し、本体内においては中空の攪拌ディスク１５を連結している。ボイラー２により熱せられた蒸気は、蒸気送気管２ａ、２ｂを介して回転シャフト２３に送給され、回転シャフト２３から攪拌ディスク１５に送給されて、クッカー１に貯留される脱水処理用油を加熱する。即ち、攪拌ディスク１５による脱水処理用油側からと、ジャケット部４０の外側の両側から加熱する。そのために、高効率で加熱することが可能となる。
【００３１】
符号１８は、上部外壁１３の上部に設けた蒸気吸引開口１９とミストキャッチャー４とを連結する連結配管である。蒸気吸引開口１９は蒸気貯留空間１７全体から均等に蒸気の吸引が可能なように、適宜の間隔を設けて複数配設している。本実施の形態においては３箇所の蒸気吸引開口１９を設けている。これにより、蒸気吸引開口１９から吸引される蒸気の流速を低下させ、油沫や処理物が吸引され難いようにしている。蒸気吸引開口１９の配設数が少なく、蒸気貯留空間１７に蒸気が滞ることがあると、滞った蒸気が上部外壁１３壁面で冷却されて再度水となり、加熱油内に戻ることによって、同水を再度蒸散させねばならず、エネルギー効率が低下することとなる。
【００３２】
符号３１は、蒸気貯留空間１７に垂直に設置した油沫捕捉隔壁である。油沫捕捉隔壁３１は蒸気貯留空間１７のクッカー１本体長手方向を遮断して所定の空間が構成されるように複数枚設置している。油沫捕捉隔壁３１は、その下部が油面Ｓの上に隙間が生ずる程度、また、その側部が蒸気貯留空間１７を構成する上部外壁１３との間に隙間が生ずる程度の形状を有する。この隙間により、油沫捕捉隔壁３１により仕切られる隣接する空間との間の水の蒸気の出入りを容易にする。油沫捕捉隔壁３１を設けることにより、油面Ｓ上に飛散する加熱油や処理物が蒸気吸引開口１９へ侵入することを防止し、吸引配管４ａを介して水蒸気の吸引力が低下せず、返戻配管４ｂが脱水処理用油や処理物の飛沫により閉塞することを防止する。同時に、コンデンサー５、クーリングタワー６を介して排出される排水に不純物が混入することを防止する。
【００３３】
油沫捕捉隔壁３１は、例えば図６（ａ）に示すように蒸気を流通させるための孔３２や、図６（ｂ）に示すようにスリット３３を設けることができる。この流通口を設けることにより、蒸気吸引開口１９からの水蒸気に対する吸引力を減衰させないで、飛散する脱水処理用油や処理物をこの油沫捕捉隔壁３１により捕捉することができる。油沫捕捉隔壁３１に水の蒸気を通過させるための流通口を設けた場合には、油沫捕捉隔壁３１と油面Ｓ、あるいは蒸気貯留空間１７を構成する上部隔壁との間に隙間を設けなくともよい。
【００３４】
なお、図２において油沫捕捉隔壁３１をクッカー１本体の天井壁に密着して設置しているが、これを油沫捕捉隔壁３１と天井壁との間に間隙を形成するようにクッカー１の本体側壁に設置してもよい。このように設置すれば、飛散した脱水処理用油や処理物が天井壁や油沫捕捉隔壁３１に衝突して落下し、蒸気吸引開口１９へ吸引され難くなるとともに、蒸発した水はこの間隙を通して蒸気吸引開口１９へ吸引され易くなる。また、油沫捕捉隔壁３１は必ずしも垂直に設置する必要はない。例えば斜めに設置してもよいし、蒸気吸引開口１９の開口部を覆うように設置してもよい。更に、蒸気吸引開口１９の周囲を囲うように設置してもよい。また、図２においては各油沫捕捉隔壁３１を攪拌ディスク１５の間に位置するように対応して配置しているが、この配置に限定されない。２個の攪拌ディスク１５に１個の油沫捕捉隔壁３１を設けるようにしてもよいし、攪拌ディスク１５のディスク面と油沫捕捉隔壁３１の板面とが直交するように複数枚設置してもよい。要は、蒸気吸引開口１９から蒸発した水を効率よく吸引することができ、かつ、飛散した脱水処理用油や処理物が当該開口部から吸引されないようにすればよい。
【００３５】
符号２０は脱水処理用油タンク３の油をクッカー１内に送給するために送油管３ｂと接続される油送給口、符号２１はミストキャッチャー４で分離した油をクッカー１内にもどすべく返戻配管４ｂと連結される返戻油送給口、符号２２は脱水処理の終了した処理物と油とをクッカー受タンク１１に排出する排出口である。
【００３６】
図２に示すように、クッカー１の内部には複数枚の攪拌ディスク１５を同一の回転シャフト２３に連結して配設しており、回転モータＭによって同回転シャフト２３を回転させることによって、クッカー１内の加熱油と処理物とを攪拌すべく構成している。符号２４は回転シャフト２３と回転モータＭとを連動連結する連結ベルトである。
【００３７】
図２では省略しているが、図３に示すように、攪拌ディスク１５には攪拌翼３０を所用位置に配設している。攪拌ディスク１５の配設枚数や形状は処理物に合わせて適宜の枚数、形状としてよい。
【００３８】
図４に示すように、回転シャフト２３は中空の筒状となっており、同回転シャフト２３の両端にそれぞれ蒸気送気管２ａ，２ｂを連結して、ボイラー２より蒸気を送気すべく構成している。
【００３９】
また、攪拌ディスク１５も中空の円盤としており、回転シャフト２３に形成した蒸気流通口２５によって、回転シャフト２３から攪拌ディスク１５へ蒸気を送気して攪拌ディスク１５を加熱し、クッカー１内の脱水処理用油を同攪拌ディスク１５と回転シャフト２３とによって加熱すべく構成している。クッカー１内の脱水処理用油の加熱効率を高めるべく、攪拌ディスク１５表面に凸凹、あるいは、凸凹条を形成して、油との接触面積を増加させるべく構成してもよい。
【００４０】
符号２６は、攪拌ディスク１５内に送気した蒸気によって、同攪拌ディスク１５が変形することを防止すべく配設した係止ピンである。また、符号２７は、攪拌ディスク１５内のドレンを回転シャフト２３へ排出する、ドレン排出管である。
【００４１】
図５に断面図で示すように、攪拌ディスク１５内には、外周縁から中心に向かってドレンガイド壁２８を配設し、かつ、若干の湾曲を持たせることによって回転シャフト２３の回転にともなって、攪拌ディスク１５内に生じたドレンをドレンガイド壁２８に沿って移動させ、ドレン排出管２７より回転シャフト２３内へ排出すべく構成している。符号２９はドレンガイド壁２８からドレン排出管２７へドレンをスムーズに送流させるべく、ドレン排出管２７の管形状に合わせて湾曲させたドレンガイド壁２８の湾曲部である。
【００４２】
なお、以上の説明において、クッカー１本体を略円筒状に一体的に形成した場合について説明してきたが、これに限定されない。図７に示すように、下部外壁１２と上部外壁１３とに分離可能に構成することができる。下部外壁１２及び上部外壁１３にはそれぞれ接続フランジ１４，１４'を配設しており、同接続フランジ１４，１４'どうしを当接させて下部外壁１２上に上部外壁１３を配設し、連結することによってクッカー１を形成している。また、下部外壁１２及び上部外壁１３にはそれぞれ分離して下部ジャケット４１及び上部ジャケット４２を形成している。上部ジャケット４２は、蒸気貯留空間１７に面している上部外壁１３の領域には形成せず、上部外壁１３の油面Ｓが到達する領域近傍まで形成する。これにより、クッカー１内部の脱水処理用油に熱を効率よく伝達することができ、内部の脱水処理用油を高温に維持することができる。
【００４３】
クッカー１を上下に分離可能としたことによって、クッカー１の製造時には、下部外壁１２と上部外壁１３、及び、攪拌ディスク１５をそれぞれ別々に製造することができるので、製造作業を分業して行うことができ、作業効率を向上させることができる。
【００４４】
また、個別に製造した下部外壁１２と上部外壁１３、及び、攪拌ディスク１５を、それぞれ個別にクッカー１の設置場所まで搬送することができるので、大容量のクッカー１であっても搬送を容易とすることができる。搬送された下部外壁１２と上部外壁１３、及び、攪拌ディスク１５は、設置場所において組み立てることによってクッカー１となる。
【００４５】
次いで、本発明の脱水処理装置を用いた脱水処理作業について説明する。
【００４６】
まず、脱水処理用油タンク３より、ある程度、好ましくは１００℃程度に加熱した脱水処理用油をクッカー１内に送給する。または、加熱していない脱水処理用油を送給して、クッカー１内で加熱してもよい。ここで、脱水処理用油は廃食用油、動物油、魚油、植物油などを適宜選択して、あるいは、いくつかを混合して使用している。油の素材、配合量などには特に制限はなく、何を使用してもよい。
【００４７】
クッカー１に送給する脱水処理用油の量は、クッカー１内の攪拌ディスク１５を完全に浸漬させる量である。攪拌ディスク１５を完全に浸漬させることによって、攪拌ディスク１５及びジャケット部４０より出される熱エネルギーを全てクッカー１内の脱水処理用油に伝達させ、熱エネルギーを浪費することを防止している。
【００４８】
クッカー１に送給された脱水処理用油は攪拌ディスク１５によって、１００〜１１０℃程度に維持される。脱水処理される処理物によっては１５０℃程度まで加熱することもある。ただし、脱水処理された処理物をあとで肥料原料や飼料原料として使用する場合には、あまり高温にしすぎると、脱水効果は高いものの、大事な肥料成分や飼料成分を変質、分解させてしまうおそれがあるため、通常は、１００〜１１０℃程度に維持して使用することが多い。処理物は、上述したように、食品加工の段階で発生する生ゴミ、アルコール製品製造過程で発生する醸造粕、畜産動物の糞尿及び同畜産物の解体にともなって生じる解体屑、水産物の解体にともなって生じる解体屑、さらには、下水汚泥や都市汚泥などなどであり、脱水処理後、優良な肥料原料または飼料原料となるものである。
【００４９】
クッカー１内の温度を１００〜１１０℃程度に維持した後、図１に示すように、クッカー１の下方より、処理物を第２処理物送給ポンプＰ２によって送給する。クッカー１の下方より送給することによって、処理物中の水分がすぐに蒸散を始めるが、蒸散により発生した蒸気が加熱油中を進む間に、蒸気に混入していた重金属をはじめとする様々な不純物が加熱油中に溶出し、蒸気貯留空間１７には不純物の混入が少ない蒸気のみが蒸散して溜まることになる。
【００５０】
従って、蒸気貯留空間１７に溜まった蒸気をバキュームポンプＶＰによって吸引して凝縮させ、ドレン化した際に、同ドレン中に不純物が混ざることなく、また、ＢＯＤ、ＣＯＤの値を低くすることができ、水処理設備８での水処理を容易に行うことができる。
【００５１】
クッカー１に送給する処理物は、必ずしも、クッカー１の下方からの送給に限定するものではなく、加熱油の油面Ｓ（図３参照）の下方位置より送給すべく構成していればよい。
【００５２】
蒸気貯留空間１７に溜まった蒸気はバキュームポンプＶＰで随時吸引し、同蒸気貯留空間１７内が加圧状態とならないようにしている。どちらかといえば常圧よりもやや減圧気味になるようにし、その減圧、および、サイフォンの作用を利用して処理物を予備処理タンク１０から緩やかに送給してクッカー１内に送給すべく構成してもよい。減圧利用による処理物の送給によって、処理物は緩やかにクッカー１内に引き込まれるので、クッカー１内に引き込まれた際の処理物の突沸を防止して、突沸にともなう衝撃の発生や、ミストキャッチャー４及びコンデンサー５への異物の吸引を防止している。
【００５３】
また、緩やかに処理物を送給することによって、クッカー１内の温度の極端な低下を防止して、クッカー１内の温度を昇温させるための付加的な作業が生じることを防止している。また、仮に突沸が発生した場合であっても、油沫捕捉隔壁３１により油沫や処理物が蒸気吸引開口１９内へ吸引されるのを防止することができる。
【００５４】
このように、処理物の緩やかな送給を可能とすべく、予備処理タンク１０において、処理物の粘度調整を行っておくことが望ましい。特に、処理物中に空気が混入していると送給の障害となるため、できれば簡単な脱泡を行っておくことが望ましい。ただし、処理物のクッカー１への送給は、減圧利用による処理物の緩やかな吸引による送給に限定するものではなく、場合によっては第２処理物送給ポンプＰ２によって圧送してもよい。
【００５５】
クッカー１内への所定量の処理物を送給した後、バキュームポンプＶＰによってクッカー１内を常圧より１０〜５０mmHg減圧する。このとき、クッカー１内の温度は、処理物の送給にともなって８５〜９０℃程度となっており、攪拌ディスク１５によって処理物と加熱油とを十分攪拌混合するとともに加温する。
【００５６】
この状態で３０分程度攪拌することによって、処理物に流動性を生じさせている水分は、ほぼ蒸散させることができる。また、このとき、処理物中の肥料成分や飼料成分を熱凝固させることができ、以後の処理中に同肥料成分や飼料成分が加熱油中へ溶出することを防止することができる。
【００５７】
次いで、クッカー１内を常圧より２５０〜３５０mmHg程度減圧する。このとき、クッカー１内の温度は１００℃程度となっており、この状態を１０分程度維持して、次の減圧作業におけるクッカー１内の温度低下を防止すべく構成している。
【００５８】
次いで、クッカー１内を常圧より６００〜７００mmHg程度減圧する。このとき、クッカー１内の温度が１１０〜１２０℃程度となるように、攪拌ディスク１５によって加熱しながら攪拌を行う。この状態を１０分程度維持しながら攪拌し続けることによって、処理物を構成している組織中の水分と油とを置換し、処理物の芯部まで脱水すべく構成している。
【００５９】
減圧脱水処理の終了した処理物は、クッカー受タンク１１に排出され、その後、圧搾機、遠心分離機或いはノーマルヘキサン等によって１〜２０％程度になるまで脱油する。脱油された処理物は乾燥された状態であり、その後、細かく粉砕することによって、肥料原料や飼料原料とされる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係るクッカーの全体構成を示した説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るクッカーの模式的断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るクッカーの模式的断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るクッカーに用いる攪拌ディスク部の一部の側断面説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るクッカーに用いる攪拌ディスク部の縦断面説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るクッカーに用いる油沫捕捉隔壁の説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るクッカーの側断面説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ クッカー
２ ボイラー
３ 脱水処理用油タンク
４ ミストキャッチャー
５ コンデンサー
６ クーリングタワー
７ ホットウエルタンク
８ 水処理設備
９ 処理物受入タンク
１０ 予備処理タンク
１１ クッカー受タンク
１２ 下部外壁
１３ 上部外壁
１５ 攪拌ディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油中に浸漬した被処理物を油温脱水すべく構成したクッカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品加工の段階で発生する生ゴミ、アルコール製品製造過程で発生する醸造粕、畜産動物の糞尿及び同畜産物の解体にともなって生じる解体屑、水産物の解体にともなって生じる解体屑、さらには、下水汚泥をはじめとする都市汚泥などは、含水率が高いことによって廃棄処理が困難であり、また、有機質であることによって廃棄処理の課程において腐敗したり雑菌が繁殖したりして強烈な悪臭を発し、処分作業をより困難なものとしていた。
【０００３】
本発明者は、これらの含水率が高く、有機質からなる各種の廃棄処理物を簡単に脱水処理することができるとともに、同廃棄処理物が優良な有機質であることを利用して良質の肥料原料または飼料原料とすることができる減圧脱水処理方法及びその装置を数多く開発し、提供してきた。
【０００４】
同脱水処理方法は、クッカーの中に廃食用油、動物油あるいは植物油などからなる脱水処理用油を入れて加熱して加熱油とし、同加熱油に脱水処理を施す処理物を投入し、クッカー内を減圧することによって脱水処理を行うものである。
【０００５】
この減圧脱水処理を施すことによって、処理物の含水率を数％台にまで低下させることができる。また、加熱油の熱によって殺菌処理を施すことができ、さらに、脱臭効果をあわせもっていることによって脱臭も行うことができる（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−００９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のクッカーによれば、クッカー本体を下部外壁と上部外壁とに分離可能とするために、これらの外壁に高温の蒸気を流通して脱水処理用油を加熱するためのジャケット部を設けておらず、専ら脱水処理用油を攪拌するための攪拌ディスクに高温蒸気を導入して加熱していた。そのために脱水処理用油の加熱に時間を要し、加熱効率は十分とは言い難いものであった。また、クッカー内を減圧するために突沸が発生すると蒸気吸引開口から異物が引き込まれて、吸引効率が低下したり、排水に不純物が混入する等の不具合が発生した。本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、クッカー内部に収納した脱水処理用油を効率よく加熱することができ、しかも、加熱効率の向上に伴って大量に発生する蒸気を速やかに回収することができるとともに、蒸気吸引開口から異物が引き込まれて吸引力が低下し、あるいは排水に不純物が混入することを防止することができるクッカーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明の請求項１では、横置した略円筒形状のクッカー本体中に、撹拌翼を円筒長手方向に軸架して、クッカー本体内に油を収納してクッカー本体の側壁に形成したジャケット部と撹拌翼中に形成したジャケット部とに加熱蒸気を圧入して、クッカー本体内の油を加熱することにより、油中に浸漬した処理物を油温脱水すべく構成したクッカーにおいて、クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、前記突出状に形成した天井壁には前記蒸気貯留空間に溜まった蒸気を吸引すべく蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、前記蒸気貯留空間に面する前記突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を設置することとした。
【０００８】
また、本発明の請求項２では、前記油沫捕捉隔壁は、前記蒸気貯留空間のクッカー本体長手方向を遮断して所定の空間が構成されるように垂設することとした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１では、クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、突出状に形成した天井壁には蒸気貯留空間に溜まった蒸気を吸引するための蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、蒸気貯留空間に面している突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油捕捉隔壁を設置することとしたため、脱水処理用油を効率よく加熱することができ、加熱効率の向上により大量に発生する蒸気を速やかに回収することができ、しかも、突沸等により油や異物が蒸気吸引開口に引き込まれ難く吸引力の低下を防止することができる。
【００１０】
請求項２では、油沫捕捉隔壁は、貯留空間のクッカー本体長手方向を遮断して所望の空間が構成されるように垂設することとしたために、処理物の攪拌中に突沸等により油沫や処理物が油面から飛散しても、蒸気吸引開口に到達する頻度を低減させることができる。これにより、ミストキャッチャーやコンデンサーへの異物混入を防止することができ、蒸気吸引力が低下して処理効率が低下することや、排水に不純物が混入することのない処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係るクッカーでは、横置した略円筒形状のクッカー本体中に、撹拌翼を円筒長手方向に軸架して、クッカー本体内に油を収納してクッカー本体の側壁に形成したジャケット部と撹拌翼中に形成したジャケット部とに加熱蒸気を圧入して、クッカー本体内の油を加熱することにより、油中に浸漬した被処理物を油温脱水すべく構成したクッカーにおいて、クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、突出状に形成した天井壁には上記貯留空間に溜まった蒸気を吸引するための蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、蒸気貯留空間に面している突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を設置することとしている。
【００１２】
すなわち、本発明に係るクッカーにおいては、クッカー本体の側壁に設けたジャケット部は、突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成している。脱水処理用油が充填されるクッカー本体の外周側壁に脱水処理用油を加熱するためのジャケット部を形成し、蒸気貯留空間を形成する天井壁にはジャケット部を形成しない。これにより、脱水処理用油を効率よく加熱することができると共に、熱エネルギーのロスをできるだけ少なくすることができる。
【００１３】
しかも、クッカー本体の側壁に設けたジャケット部は、蒸気貯留空間に面していないため、脱水処理用油の油面上に当たる部分は加熱することがなく、蒸気貯留空間に付着した有機物を焦げ付かせる恐れを防止することができる。
【００１４】
更に、本発明に係るクッカーにおいては、蒸気貯留空間には油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を垂直に設置している。このため、脱水処理用油からの油沫や処理物が蒸気吸引開口に引き込まれることを防止する。これにより、蒸気吸引開口に連結する吸引配管や、吸引蒸気と脱水処理用油や処理物とを分離するためのミストキャッチャーに脱水処理用油や処理物が混入することを防止することができ、吸引力が低下して処理効率が低下することや、排水に不純物が混入して汚染され、或いは排水のＢＯＤ、ＣＯＤの値が上昇することを防止することができる。
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の減圧脱水処理を行う脱水処理装置の全体構成を示した説明図である。符号１はクッカーであり、符号２は同クッカー１の熱源となる蒸気を発生させるボイラー、符号２ａ，２ｂはそれぞれクッカー１とボイラー２とを連通する蒸気送気管である。
【００１７】
符号３は脱水処理用油タンクであり、同脱水処理用油タンク３内に廃食用油や、動物油、魚油、植物油などの油を入れ、必要であれば、加熱ヒーター３ａによって適温に加熱しておき、送油ポンプＰ３によってクッカー１に供給すべく構成している。符号３ｂは送油管である。本実施の形態においては、後述するように、蒸気貯留空間１７（図２を参照）に面する天井壁を除いたクッカー１本体の側壁にジャケット部４０を設けて脱水処理用油を加熱するとともに、クッカー１内の攪拌ディスク１５（図２を参照）でクッカー１内の脱水処理用油を加熱するため、クッカー１に送給する脱水処理用油をあらかじめ加熱しておくことによって攪拌ディスク１５による脱水処理用油の昇温作業を省略し、作業効率を向上させるべく構成している。また、クッカー１内に送給する処理物の温度が低く、クッカー１内の温度が下がりすぎた場合には、脱水処理用油タンク３内の加熱した脱水処理用油を注入することによって、速やかにクッカー１内の温度を上昇させるべく構成してもよい。
【００１８】
符号４はミストキャッチャーであり、吸引配管４ａを介してクッカー１と連結し、クッカー１内より吸引した蒸気から、蒸気とともに飛散してきた油及び固形物を分離して、返戻配管４ｂを介して分離した油及び固形物をクッカー１に戻すべく構成している。
【００１９】
さらに、ミストキャッチャー４は蒸気吸引配管５ａを介してコンデンサー５と連結しており、同コンデンサー５にバキュームポンプＶＰを連結し、同バキュームポンプＶＰによってクッカー１内の蒸気を吸引すべく構成している。
【００２０】
コンデンサー５では、クッカー１から吸引した蒸気を凝縮してドレン化しており、符号６はコンデンサー５による凝縮水を冷却するためのクーリングタワーである。符号６ａ，６ｂはクーリングタワー６とコンデンサー５を接続する冷却水配管であり、冷却水送給ポンプＰ４によって、冷却水を循環させるべく構成している。
【００２１】
符号５ｂはコンデンサー５による凝縮水をホットウエルタンク７に送水する凝縮水用配管である。ホットウエルタンク７にはバキュームポンプドレン配管７ａを介してバキュームポンプＶＰのドレンも送水すべく構成している。
【００２２】
ホットウエルタンク７に溜まった凝縮水はホットウエルポンプＰ５によって水処理設備８に送水すべく構成している。符号７ｂはホットウエル用配管である。
【００２３】
クッカー１で処理される処理物は処理物受入タンク９に入れられており第１処理物送給ポンプＰ１によって予備処理タンク１０に送給される。符号９ａは第１処理物送給配管である。
【００２４】
予備処理タンク１０では、処理物に適量の油を混ぜることによってクッカー１への送給が容易となるように粘度調整を行った後、第２処理物送給ポンプＰ２によってクッカーに送給すべく構成している。符号１０ａは第２処理物送給配管である。
【００２５】
脱水処理する処理物の水分量が多く、予備処理タンク１０での粘度調整が不要であれば予備処理タンク１０及び第２処理物送給ポンプＰ２を設ける必要はない。また、あらかじめ処理物受入タンク９において油などを添加して粘度調整をしてもよく、その場合にも予備処理タンク１０及び第２処理物送給ポンプＰ２を設ける必要はない。ただし、予備処理タンク１０を設けておくことによって、偶発的な事故により、クッカー１内の油や処理物が第２処理物送給配管を逆流しても、逆流物を予備処理タンク１０によって受け止めることができるので、事故被害の拡大を防止することができる。
【００２６】
符号１１は、クッカー受タンクであり、脱水処理の終了した処理物と加熱油とを同クッカー受タンク１１に流し込むべく構成している。符号１１ａはクッカー１とクッカー受タンク１１とを連結する排出配管である。図示していないが、クッカー受タンク１１に排出された脱水処理された処理物は、その後、脱油のために遠心分離器などの脱油装置に送給すべく構成している。
【００２７】
図２は本発明の実施の形態に係るクッカー１の長手方向の模式的断面図であり、図３はクッカー１の短手方向の模式的断面図である。以下、図２及び図３を参照して説明する。
【００２８】
符号１６は下部外壁１２に配設した台座である。また、符号１７は上部外壁１３に形成した蒸気貯留空間であり、攪拌ディスク１５の半径をＲとした際に、蒸気貯留空間１７の高さ（図３中のＷ）がＲ／４〜３Ｒ／４程度となるように形成している。最も望ましいのはＲ／２程度である。Ｒ／４より小さい場合には、水蒸気とともに飛散する加熱油の量が増加し、ミストキャッチャー４への加熱油の混入量が増加して、ミストキャッチャー４での加熱油の完全な分離が困難となる可能性がある。逆に、３Ｒ／４以上であれば、ミストキャッチャー４への加熱油の混入量のおそれは少ないが、減圧処理のための吸引作業に時間がかかるため、作業効率が低下する。図３中の符号Ｓは加熱油の油面を示している。
【００２９】
蒸気貯留空間１７は、クッカー１の外周側壁のうち天井壁を突出状に形成している。そのために油面Ｓの表面積を大きく形成することができ、水の蒸発面積が広くなる。これにより、多量の水を蒸発させることができるので、処理効率の向上を図ることが可能となる。また、蒸気貯留空間１７の体積が大きいので、メンテナンスも容易になる。
【００３０】
符号４０は、クッカー１本体側壁外部に設けたジャケット部である。ジャケット部４０は、クッカー１内に貯留する脱水処理用油の油面Ｓ程度の高さまで形成し、蒸気貯留空間１７に面する側壁には形成しない。ボイラー２により熱せられた蒸気は、蒸気送気管２ａ、２ｂを介してクッカー１本体の側壁に設けたジャケット部４０に送給され、脱水処理用油を加熱する。符号２３は、中心部が中空の回転シャフトであり、クッカー１本体内に連通し、本体内においては中空の攪拌ディスク１５を連結している。ボイラー２により熱せられた蒸気は、蒸気送気管２ａ、２ｂを介して回転シャフト２３に送給され、回転シャフト２３から攪拌ディスク１５に送給されて、クッカー１に貯留される脱水処理用油を加熱する。即ち、攪拌ディスク１５による脱水処理用油側からと、ジャケット部４０の外側の両側から加熱する。そのために、高効率で加熱することが可能となる。
【００３１】
符号１８は、上部外壁１３の上部に設けた蒸気吸引開口１９とミストキャッチャー４とを連結する連結配管である。蒸気吸引開口１９は蒸気貯留空間１７全体から均等に蒸気の吸引が可能なように、適宜の間隔を設けて複数配設している。本実施の形態においては３箇所の蒸気吸引開口１９を設けている。これにより、蒸気吸引開口１９から吸引される蒸気の流速を低下させ、油沫や処理物が吸引され難いようにしている。蒸気吸引開口１９の配設数が少なく、蒸気貯留空間１７に蒸気が滞ることがあると、滞った蒸気が上部外壁１３壁面で冷却されて再度水となり、加熱油内に戻ることによって、同水を再度蒸散させねばならず、エネルギー効率が低下することとなる。
【００３２】
符号３１は、蒸気貯留空間１７に垂直に設置した油沫捕捉隔壁である。油沫捕捉隔壁３１は蒸気貯留空間１７のクッカー１本体長手方向を遮断して所定の空間が構成されるように複数枚設置している。油沫捕捉隔壁３１は、その下部が油面Ｓの上に隙間が生ずる程度、また、その側部が蒸気貯留空間１７を構成する上部外壁１３との間に隙間が生ずる程度の形状を有する。この隙間により、油沫捕捉隔壁３１により仕切られる隣接する空間との間の水の蒸気の出入りを容易にする。油沫捕捉隔壁３１を設けることにより、油面Ｓ上に飛散する加熱油や処理物が蒸気吸引開口１９へ侵入することを防止し、吸引配管４ａを介して水蒸気の吸引力が低下せず、返戻配管４ｂが脱水処理用油や処理物の飛沫により閉塞することを防止する。同時に、コンデンサー５、クーリングタワー６を介して排出される排水に不純物が混入することを防止する。
【００３３】
油沫捕捉隔壁３１は、例えば図６（ａ）に示すように蒸気を流通させるための孔３２や、図６（ｂ）に示すようにスリット３３を設けることができる。この流通口を設けることにより、蒸気吸引開口１９からの水蒸気に対する吸引力を減衰させないで、飛散する脱水処理用油や処理物をこの油沫捕捉隔壁３１により捕捉することができる。油沫捕捉隔壁３１に水の蒸気を通過させるための流通口を設けた場合には、油沫捕捉隔壁３１と油面Ｓ、あるいは蒸気貯留空間１７を構成する上部隔壁との間に隙間を設けなくともよい。
【００３４】
なお、図２において油沫捕捉隔壁３１をクッカー１本体の天井壁に密着して設置しているが、これを油沫捕捉隔壁３１と天井壁との間に間隙を形成するようにクッカー１の本体側壁に設置してもよい。このように設置すれば、飛散した脱水処理用油や処理物が天井壁や油沫捕捉隔壁３１に衝突して落下し、蒸気吸引開口１９へ吸引され難くなるとともに、蒸発した水はこの間隙を通して蒸気吸引開口１９へ吸引され易くなる。また、油沫捕捉隔壁３１は必ずしも垂直に設置する必要はない。例えば斜めに設置してもよいし、蒸気吸引開口１９の開口部を覆うように設置してもよい。更に、蒸気吸引開口１９の周囲を囲うように設置してもよい。また、図２においては各油沫捕捉隔壁３１を攪拌ディスク１５の間に位置するように対応して配置しているが、この配置に限定されない。２個の攪拌ディスク１５に１個の油沫捕捉隔壁３１を設けるようにしてもよいし、攪拌ディスク１５のディスク面と油沫捕捉隔壁３１の板面とが直交するように複数枚設置してもよい。要は、蒸気吸引開口１９から蒸発した水を効率よく吸引することができ、かつ、飛散した脱水処理用油や処理物が当該開口部から吸引されないようにすればよい。
【００３５】
符号２０は脱水処理用油タンク３の油をクッカー１内に送給するために送油管３ｂと接続される油送給口、符号２１はミストキャッチャー４で分離した油をクッカー１内にもどすべく返戻配管４ｂと連結される返戻油送給口、符号２２は脱水処理の終了した処理物と油とをクッカー受タンク１１に排出する排出口である。
【００３６】
図２に示すように、クッカー１の内部には複数枚の攪拌ディスク１５を同一の回転シャフト２３に連結して配設しており、回転モータＭによって同回転シャフト２３を回転させることによって、クッカー１内の加熱油と処理物とを攪拌すべく構成している。符号２４は回転シャフト２３と回転モータＭとを連動連結する連結ベルトである。
【００３７】
図２では省略しているが、図３に示すように、攪拌ディスク１５には攪拌翼３０を所用位置に配設している。攪拌ディスク１５の配設枚数や形状は処理物に合わせて適宜の枚数、形状としてよい。
【００３８】
図４に示すように、回転シャフト２３は中空の筒状となっており、同回転シャフト２３の両端にそれぞれ蒸気送気管２ａ，２ｂを連結して、ボイラー２より蒸気を送気すべく構成している。
【００３９】
また、攪拌ディスク１５も中空の円盤としており、回転シャフト２３に形成した蒸気流通口２５によって、回転シャフト２３から攪拌ディスク１５へ蒸気を送気して攪拌ディスク１５を加熱し、クッカー１内の脱水処理用油を同攪拌ディスク１５と回転シャフト２３とによって加熱すべく構成している。クッカー１内の脱水処理用油の加熱効率を高めるべく、攪拌ディスク１５表面に凸凹、あるいは、凸凹条を形成して、油との接触面積を増加させるべく構成してもよい。
【００４０】
符号２６は、攪拌ディスク１５内に送気した蒸気によって、同攪拌ディスク１５が変形することを防止すべく配設した係止ピンである。また、符号２７は、攪拌ディスク１５内のドレンを回転シャフト２３へ排出する、ドレン排出管である。
【００４１】
図５に断面図で示すように、攪拌ディスク１５内には、外周縁から中心に向かってドレンガイド壁２８を配設し、かつ、若干の湾曲を持たせることによって回転シャフト２３の回転にともなって、攪拌ディスク１５内に生じたドレンをドレンガイド壁２８に沿って移動させ、ドレン排出管２７より回転シャフト２３内へ排出すべく構成している。符号２９はドレンガイド壁２８からドレン排出管２７へドレンをスムーズに送流させるべく、ドレン排出管２７の管形状に合わせて湾曲させたドレンガイド壁２８の湾曲部である。
【００４２】
なお、以上の説明において、クッカー１本体を略円筒状に一体的に形成した場合について説明してきたが、これに限定されない。図７に示すように、下部外壁１２と上部外壁１３とに分離可能に構成することができる。下部外壁１２及び上部外壁１３にはそれぞれ接続フランジ１４，１４'を配設しており、同接続フランジ１４，１４'どうしを当接させて下部外壁１２上に上部外壁１３を配設し、連結することによってクッカー１を形成している。また、下部外壁１２及び上部外壁１３にはそれぞれ分離して下部ジャケット４１及び上部ジャケット４２を形成している。上部ジャケット４２は、蒸気貯留空間１７に面している上部外壁１３の領域には形成せず、上部外壁１３の油面Ｓが到達する領域近傍まで形成する。これにより、クッカー１内部の脱水処理用油に熱を効率よく伝達することができ、内部の脱水処理用油を高温に維持することができる。
【００４３】
クッカー１を上下に分離可能としたことによって、クッカー１の製造時には、下部外壁１２と上部外壁１３、及び、攪拌ディスク１５をそれぞれ別々に製造することができるので、製造作業を分業して行うことができ、作業効率を向上させることができる。
【００４４】
また、個別に製造した下部外壁１２と上部外壁１３、及び、攪拌ディスク１５を、それぞれ個別にクッカー１の設置場所まで搬送することができるので、大容量のクッカー１であっても搬送を容易とすることができる。搬送された下部外壁１２と上部外壁１３、及び、攪拌ディスク１５は、設置場所において組み立てることによってクッカー１となる。
【００４５】
次いで、本発明の脱水処理装置を用いた脱水処理作業について説明する。
【００４６】
まず、脱水処理用油タンク３より、ある程度、好ましくは１００℃程度に加熱した脱水処理用油をクッカー１内に送給する。または、加熱していない脱水処理用油を送給して、クッカー１内で加熱してもよい。ここで、脱水処理用油は廃食用油、動物油、魚油、植物油などを適宜選択して、あるいは、いくつかを混合して使用している。油の素材、配合量などには特に制限はなく、何を使用してもよい。
【００４７】
クッカー１に送給する脱水処理用油の量は、クッカー１内の攪拌ディスク１５を完全に浸漬させる量である。攪拌ディスク１５を完全に浸漬させることによって、攪拌ディスク１５及びジャケット部４０より出される熱エネルギーを全てクッカー１内の脱水処理用油に伝達させ、熱エネルギーを浪費することを防止している。
【００４８】
クッカー１に送給された脱水処理用油は攪拌ディスク１５によって、１００〜１１０℃程度に維持される。脱水処理される処理物によっては１５０℃程度まで加熱することもある。ただし、脱水処理された処理物をあとで肥料原料や飼料原料として使用する場合には、あまり高温にしすぎると、脱水効果は高いものの、大事な肥料成分や飼料成分を変質、分解させてしまうおそれがあるため、通常は、１００〜１１０℃程度に維持して使用することが多い。処理物は、上述したように、食品加工の段階で発生する生ゴミ、アルコール製品製造過程で発生する醸造粕、畜産動物の糞尿及び同畜産物の解体にともなって生じる解体屑、水産物の解体にともなって生じる解体屑、さらには、下水汚泥や都市汚泥などなどであり、脱水処理後、優良な肥料原料または飼料原料となるものである。
【００４９】
クッカー１内の温度を１００〜１１０℃程度に維持した後、図１に示すように、クッカー１の下方より、処理物を第２処理物送給ポンプＰ２によって送給する。クッカー１の下方より送給することによって、処理物中の水分がすぐに蒸散を始めるが、蒸散により発生した蒸気が加熱油中を進む間に、蒸気に混入していた重金属をはじめとする様々な不純物が加熱油中に溶出し、蒸気貯留空間１７には不純物の混入が少ない蒸気のみが蒸散して溜まることになる。
【００５０】
従って、蒸気貯留空間１７に溜まった蒸気をバキュームポンプＶＰによって吸引して凝縮させ、ドレン化した際に、同ドレン中に不純物が混ざることなく、また、ＢＯＤ、ＣＯＤの値を低くすることができ、水処理設備８での水処理を容易に行うことができる。
【００５１】
クッカー１に送給する処理物は、必ずしも、クッカー１の下方からの送給に限定するものではなく、加熱油の油面Ｓ（図３参照）の下方位置より送給すべく構成していればよい。
【００５２】
蒸気貯留空間１７に溜まった蒸気はバキュームポンプＶＰで随時吸引し、同蒸気貯留空間１７内が加圧状態とならないようにしている。どちらかといえば常圧よりもやや減圧気味になるようにし、その減圧、および、サイフォンの作用を利用して処理物を予備処理タンク１０から緩やかに送給してクッカー１内に送給すべく構成してもよい。減圧利用による処理物の送給によって、処理物は緩やかにクッカー１内に引き込まれるので、クッカー１内に引き込まれた際の処理物の突沸を防止して、突沸にともなう衝撃の発生や、ミストキャッチャー４及びコンデンサー５への異物の吸引を防止している。
【００５３】
また、緩やかに処理物を送給することによって、クッカー１内の温度の極端な低下を防止して、クッカー１内の温度を昇温させるための付加的な作業が生じることを防止している。また、仮に突沸が発生した場合であっても、油沫捕捉隔壁３１により油沫や処理物が蒸気吸引開口１９内へ吸引されるのを防止することができる。
【００５４】
このように、処理物の緩やかな送給を可能とすべく、予備処理タンク１０において、処理物の粘度調整を行っておくことが望ましい。特に、処理物中に空気が混入していると送給の障害となるため、できれば簡単な脱泡を行っておくことが望ましい。ただし、処理物のクッカー１への送給は、減圧利用による処理物の緩やかな吸引による送給に限定するものではなく、場合によっては第２処理物送給ポンプＰ２によって圧送してもよい。
【００５５】
クッカー１内への所定量の処理物を送給した後、バキュームポンプＶＰによってクッカー１内を常圧より１０〜５０mmHg減圧する。このとき、クッカー１内の温度は、処理物の送給にともなって８５〜９０℃程度となっており、攪拌ディスク１５によって処理物と加熱油とを十分攪拌混合するとともに加温する。
【００５６】
この状態で３０分程度攪拌することによって、処理物に流動性を生じさせている水分は、ほぼ蒸散させることができる。また、このとき、処理物中の肥料成分や飼料成分を熱凝固させることができ、以後の処理中に同肥料成分や飼料成分が加熱油中へ溶出することを防止することができる。
【００５７】
次いで、クッカー１内を常圧より２５０〜３５０mmHg程度減圧する。このとき、クッカー１内の温度は１００℃程度となっており、この状態を１０分程度維持して、次の減圧作業におけるクッカー１内の温度低下を防止すべく構成している。
【００５８】
次いで、クッカー１内を常圧より６００〜７００mmHg程度減圧する。このとき、クッカー１内の温度が１１０〜１２０℃程度となるように、攪拌ディスク１５によって加熱しながら攪拌を行う。この状態を１０分程度維持しながら攪拌し続けることによって、処理物を構成している組織中の水分と油とを置換し、処理物の芯部まで脱水すべく構成している。
【００５９】
減圧脱水処理の終了した処理物は、クッカー受タンク１１に排出され、その後、圧搾機、遠心分離機或いはノーマルヘキサン等によって１〜２０％程度になるまで脱油する。脱油された処理物は乾燥された状態であり、その後、細かく粉砕することによって、肥料原料や飼料原料とされる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係るクッカーの全体構成を示した説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るクッカーの模式的断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るクッカーの模式的断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るクッカーに用いる攪拌ディスク部の一部の側断面説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るクッカーに用いる攪拌ディスク部の縦断面説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るクッカーに用いる油沫捕捉隔壁の説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るクッカーの側断面説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ クッカー
２ ボイラー
３ 脱水処理用油タンク
４ ミストキャッチャー
５ コンデンサー
６ クーリングタワー
７ ホットウエルタンク
８ 水処理設備
９ 処理物受入タンク
１０ 予備処理タンク
１１ クッカー受タンク
１２ 下部外壁
１３ 上部外壁
１５ 攪拌ディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置した略円筒形状のクッカー本体中に、撹拌翼を円筒長手方向に軸架して、クッカー本体内に油を収納してクッカー本体の側壁に形成したジャケット部と撹拌翼中に形成したジャケット部とに加熱蒸気を圧入して、クッカー本体内の油を加熱することにより、油中に浸漬した処理物を油温脱水すべく構成したクッカーにおいて、
クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、前記突出状に形成した天井壁には前記蒸気貯留空間に溜まった蒸気を吸引すべく蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、前記蒸気貯留空間に面する前記突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を設置していることを特徴とするクッカー。
【請求項２】
前記油沫捕捉隔壁は、前記蒸気貯留空間のクッカー本体長手方向を遮断して所定の空間が構成されるように垂設していることを特徴とする請求項１に記載のクッカー。
【請求項１】
横置した略円筒形状のクッカー本体中に、撹拌翼を円筒長手方向に軸架して、クッカー本体内に油を収納してクッカー本体の側壁に形成したジャケット部と撹拌翼中に形成したジャケット部とに加熱蒸気を圧入して、クッカー本体内の油を加熱することにより、油中に浸漬した処理物を油温脱水すべく構成したクッカーにおいて、
クッカー本体の外周側壁のうちの天井壁は、内部に軸架した撹拌翼の回転軌跡より上方に突出状に形成することにより、撹拌翼の回転軌跡との間に蒸気貯留空間を形成すべく構成し、前記突出状に形成した天井壁には前記蒸気貯留空間に溜まった蒸気を吸引すべく蒸気吸引開口を形成し、しかも、クッカー本体のジャケット部は、前記蒸気貯留空間に面する前記突出状に形成した天井壁を除いたクッカー本体の外周側壁中に形成し、更には、前記蒸気貯留空間に、油の飛沫を捕捉する油沫捕捉隔壁を設置していることを特徴とするクッカー。
【請求項２】
前記油沫捕捉隔壁は、前記蒸気貯留空間のクッカー本体長手方向を遮断して所定の空間が構成されるように垂設していることを特徴とする請求項１に記載のクッカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２７２６７９（Ｐ２００８−２７２６７９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２００９６（Ｐ２００７−１２００９６）
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（５９２１７９３１１）
【出願人】（５０７１４２５４６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（５９２１７９３１１）
【出願人】（５０７１４２５４６）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]