説明

被処理物の分解処理装置

【課題】脱臭処理後の高温のガス熱を利用して、処理室内を所定温度雰囲気に維持することができ、しかも、土壌活性剤を効率良く且つ安定して製造できる最適な被処理物の分解処理装置を提供する。
【解決手段】好気性微生物によって被処理物を分解処理する被処理物の分解処理装置である。前記被処理物50が収容される処理室12を有する処理槽11と、前記処理槽11内の被処理物50を攪拌するための攪拌手段20と、前記処理室内に所定温度の空気を送る空気供給手段34と、被処理物50の分解により発生する臭気を加熱して脱臭処理する清浄装置31と、前記処理槽11の少なくとも底部に設けられ且つ前記清浄装置31で脱臭処理されたガスが供給されるジャケット25とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、土壌活性剤を製造するのに最適な被処理物の分解処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、生ゴミ等の廃棄物(被処理物)を処理するための被処理物の分解処理装置として好気性微生物を利用したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる分解処理装置は、処理室を備える処理槽と、処理室内の被処理物を攪拌するための攪拌手段とを備えている。また、好気性微生物として土壌菌が用いられ、土壌菌の菌床材として籾殻、シュレッダーダスト又は米ぬか等が用いられている。
【0003】
そして、処理室内に被処理物を投入することにより、この被処理物が土壌菌によって分解処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−91523号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記特許文献1に記載の被処理物の分解処理装置は、生ゴミ等の被処理物を土壌菌により分解処理して土壌活性剤を製造できる利点がある。しかしながら、土壌菌を活性化させて被処理物を効率よく分解処理するためには、処理室内に温風を供給して処理室内を所定温度雰囲気に保っておく必要がある。
【0006】
また、被処理物を分解処理する際に有機性の悪臭(臭気ガス)が発生する。このため、臭気ガスを加熱装置で所定温度まで加熱し、触媒の作用により酸化燃焼させることで、脱臭処理を行っている。臭気ガスの脱臭処理に際して、臭気ガスは土壌菌を活性化させる温度の略2倍以上の温度に加熱する必要がある。そのため、脱臭処理後のガス熱を有効利用することが望まれていた。
【0007】
本発明は、脱臭処理後の高温のガス熱を利用して、処理室内を所定温度雰囲気に維持することができ、しかも、土壌活性剤を効率良く且つ安定して製造できることを第1の目的とする。
【0008】
また、分解処理装置のランニングコストの削減を可能とすることを第2の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明が講じた解決手段は、好気性微生物によって被処理物を分解処理する被処理物の分解処理装置であって、前記被処理物が収容される処理室を有する処理槽と、前記処理槽内の被処理物を攪拌するための攪拌手段と、前記処理室内に所定温度の空気を送る空気供給手段と、被処理物の分解により発生する臭気を加熱して脱臭処理する清浄装置と、前記処理槽の少なくとも底部に設けられ且つ前記清浄装置で脱臭処理されたガスが供給されるジャケットとを備えていることにある。
【0010】
前記本発明の被処理物の分解処理装置は、清浄装置で脱臭処理した被処理物の高温のガスをジャケットに供給する。この結果、ジャケットの熱で処理槽を保温することが可能となり、処理室内を被処理物の分解処理に最適な所定温度雰囲気に維持することができ、土壌活性剤を効率良く且つ安定して製造できる。
【0011】
前記被処理物の分解処理装置において、前記処理槽から排出される臭気ガスと、前記清浄装置で脱臭処理されたガスとを熱交換する熱交換器を備え、該熱交換器で予め加温された臭気ガスを清浄装置に送るように構成されたことにある。
【0012】
前記本発明の被処理物の分解処理装置は、熱交換器で臭気ガスを予め加温しておいてから、予備加温された臭気ガスを清浄装置において更に加熱して脱臭処理するため、加熱に要する分解処理装置のランニングコストの削減が可能となる。
【0013】
前記被処理物の分解処理装置において、前記清浄装置で脱臭処理されたガスと、前記空気供給手段から送られる空気とを熱交換する熱交換器を備え、該熱交換器で加温された空気を前記処理室内に送るように構成されたことにある。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、処理槽の少なくとも底部に設けられ且つ前記脱臭装置で脱臭処理されたガスが供給されるジャケットを備えているので、脱臭処理後の高温のガス熱を利用して、処理室内を所定温度雰囲気に維持することができ、土壌活性剤を効率良く且つ安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る被処理物の分解処理装置の概略を示す斜視図である。
【図2】同分解処装置の断面側図である。
【図3】同分解処装置の断面正面図である。
【図4】同分解処装置の正面図である。
【図5】同分解処装置の制御系を示すブロック図である。
【図6】本発明の他の実施形態に係る被処理物の分解処理装置の概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0017】
図1〜図5は、本発明の被処理物の分解処理装置の一実施形態を示す。本分解処理装置1は、好気性微生物を利用して被処理物を分解処理するものである。かかる分解処理装置で処理される被処理物としては、例えば、生ゴミや廃棄農産物、汚泥等の廃棄物である。
【0018】
廃棄農産物としては廃棄野菜、廃棄果物が好ましく、廃棄野菜としては、例えばキャベツ、白菜、ニンジン、タマネギ、トマト、キュウリ、大根、シイタケなど(収穫した不良のもの、傷ついたものなど)である。また廃棄果物としては、例えばグレープフルーツ、リンゴ、梨など(収穫した不良のもの、傷ついたもの)を挙げることができる。なお、被処理物は分解処理装置で分解処理できるものであれば、特に限定されるものではない。
【0019】
図1〜図3において、分解処理装置1は、被処理物50を処理するための処理室12を有する処理槽11を備えている。処理槽11は、下部が略半円筒状(断面U字状)に形成された前後壁13、14と、この前後壁13、14の両端開口を閉塞する両側壁15、16と、前後壁13、14の上面開口を閉塞する天壁17とから構成されている。
【0020】
天壁17には、処理室12内に被処理物50を投入するための投入口17aが設けられ、この投入口17aは、開閉蓋18により開閉自在となっている。
【0021】
処理槽11の処理室12内には、被処理物50を撹拌するための攪拌手段20が設けられており、攪拌手段20は、両側壁15、16に回転自在に支持された回転軸21と、この回転軸21に取り付けられ且つ回転軸21の径方向外方に延設された攪拌羽根22とから構成されている。
【0022】
回転軸21の一端部は駆動源としての電動モータ23に連動連結されている。そして、電動モータ23が回転駆動すると、回転軸21および攪拌羽根22が一体的に回動し、攪拌羽根22は処理槽11の下部の内面に沿って移動するように構成されている。従って、回転軸21とともに回動する攪拌羽根22は、処理槽11の底部に収容されている被処理物50に作用し、処理槽11の処理室12内に収容された被処理物50及び菌床材(この菌床材に好気性微生物が着床されている)をむらなく均一に攪拌する。この攪拌作用によって、被処理物50と菌床材とに充分な空気が供給されて好気性微生物の発酵作用を促進させることができる。
【0023】
処理槽11内で被処理物50を分解処理した際に臭気が発生し、この臭気は処理槽11外に臭気ガスとして排出される。また、土壌菌を活性化させて被処理物を効率よく分解処理するためには、処理室12内を所定温度の温度雰囲気に保っておく必要がある。
【0024】
そこで、被処理物50を分解処理する際に発生する臭気ガスを、所定温度に加熱して脱臭処理するとともに、かかる脱臭処理時に発生した熱を利用して処理槽11内を設定温度に維持する温風供給システム30が設けられている。
【0025】
温風供給システム30は、清浄装置31と、第1熱交換器32と、第2熱交換器33と、空気供給手段としてのブロワー34と、ジャケット25とを備えている。なお、清浄装置31、第1熱交換器32、第2熱交換器33およびブロワー34は、図4に示すように、処理槽11の下部に配置されている。
【0026】
ジャケット25は処理槽11の下部に設けられている。すなわち、図1および図2に示すように、前後壁13、14の外面と所定間隙を有するように、前後壁13、14外面に沿ってジャケット壁26が設けられている。このジャケット壁26と前後壁13、14とにより、空気層からなるジャケット25が、少なくとも前後壁13、14の下部外面を被覆するように形成されている。
【0027】
なお、ジャケット25は、少なくとも前後壁13、14の下部外面を被覆するように形成されておればよいが、図2に仮想線で示すように前後壁13、14の上端まで設けることも可能である。また、ジャケット25は、前後壁13、14に加え、さらに両側壁15、16にも設け、処理槽11の前後壁13、14および両側壁15、16を被覆することも可能である。
【0028】
ジャケット25の一方には、ガス流入口部26aが設けられ、他方には、排気管27が接続されたガス排出口部26bが設けられている。ここで、ジャケット25の一方とは、本実施の形態では、ジャケット壁26における回転軸21長手方向の一方(電動モータ23が設けられた側)で、且つ、後壁14側をいう。ジャケット25の他方とは、ジャケット壁26における回転軸21長手方向の他方(電動モータ23が設けられていない側)で且つ、前壁13側をいう。
【0029】
従って、ガス流入口部26aとガス排出口部26bとは、処理槽11の平面視において略対角線上に設けられていることになる。このように、ガス流入口部26aとガス排出口部26bとを対角線上に設けることにより、ガス流入口部26aから入ったガスを、ジャケット25内全体にわたって均等に供給した後に、ガス排出口部26bから排出することが可能となる。
【0030】
ブロワー34は、第1熱交換器32に空気を送風するように、この第1熱交換器32に接続されている。しかも、第1熱交換器32を通過した空気を処理室12内に供給できるように、第1熱交換器32から延設された空気供給管35が、処理槽11(一方の側壁15)の上部に接続されている。なお、処理室12内には、空気供給管35から供給された空気を噴出する空気噴出部19が設けられている。
【0031】
処理槽11の天壁17には、処理室12内に連通する排気部17bが設けられ、この排気部17bから排出された臭気ガスを第2熱交換器33に向けて送る低温ガス管37が、排気部17bと第2熱交換器33との間に接続されている。なお、この低温ガス管37にはフィルター38が介在されている。
【0032】
また、第2熱交換器33を通過した臭気ガスを清浄装置31に送る高温ガス管39が、第2熱交換器33と清浄装置31との間に接続されている。
【0033】
清浄装置31は、高温ガス管39を流れる臭気ガスを吸い込む脱臭用ブロワー40と、この脱臭用ブロワー40から排出される臭気ガスを所定温度に加熱するヒータ41と、このヒータ41により加熱された臭気ガスを消臭処理する脱臭装置43とから構成されている。
【0034】
脱臭装置43は、例えば、ヒータ41で所定温度まで加熱された臭気ガスを、触媒の作用により酸化燃焼させることで、分解・脱臭する触媒燃焼式脱臭装置が採用されている。そして、脱臭装置43は第2熱交換器33に接続されている。従って、脱臭装置43で脱臭された高温のガスは、第2熱交換器33において、前記処理室12から排出された低温の臭気ガスと熱交換されるようになっている。
【0035】
第2熱交換器33と第1熱交換器32とは、直接または配管44を介して接続されており、第2熱交換器33を出たガス(脱臭処理されたガス)は、第1熱交換器32に入り、前記ブロワー34から供給された空気と熱交換される。
【0036】
ここで、ブロワー34から供給される空気の温度は大気の常温である。これに対して、第2熱交換器33を出たガス温度は、大気の常温よりも高温である。このため、第1熱交換器32において、ブロワー34から供給される空気は、第2熱交換器33を出たガスにより所定温度に加温されることとなる。
【0037】
第1熱交換器32から延びた脱臭処理後ガス管45が、前記ジャケット25のガス流入口部26aに接続されている。従って、脱臭処理されたガスは、第1熱交換器32において若干低温となった後に脱臭処理後ガス管45を流れてジャケット25に供給されるようになっている。
【0038】
次に、前記構成からなる分解処理装置の制御系について説明する。かかる分解処理装置1は、図5に示すように、処理室12内の温度を検知するための温度センサ46と、この温度センサ46の検出信号が送信されるマイクロコンピュータなどから構成されるコントローラ47とを備えている。
【0039】
コントローラ47は、土壌菌が発酵して被処理物50を分解処理するのに適した温度(処理室12内の設定温度)等が記憶されているメモリ48を備えている。また、コントローラ47は、前記温度センサ46の検出信号に基づいて電動モータ23、ブロワー34、脱臭用ブロワー40、ヒータ41および脱臭装置43のそれぞれを作動制御する。
【0040】
本実施の形態の分解処理装置は、以上の構成からなり、次に、かかる装置を使用して、被処理物を処理する場合について説明する。
【0041】
先ず、開閉蓋18を開放して分解処理すべき被処理物50を処理室12内に投入した後に、開閉蓋18を閉塞する。
【0042】
処理室12内は、菌床材に着床した土壌菌が予め収容されており、土壌菌によって被処理物50を分解処理することができる。
【0043】
具体的には、電動モータ23が作動し、回転軸21及び攪拌羽根22が所定方向に回動される。土壌菌が着床した菌床材及び被処理物50が混合され、この混合の際に土壌菌は処理室12内の空気と接触し、菌床材の均一化と着床した土壌菌の活性化が図られる。なお、前記菌床材として籾殻、シュレッダーダスト又は米ぬかを用いる。
【0044】
また、ブロワー34は、外気(空気)を取り入れ、その取り入れた空気を、第1熱交換器32、空気供給管35および空気噴出部19を通して処理室12内に供給する。かかる空気は、第1熱交換器32にて後述するように予め設定された温度に加温制御される。なお、ブロワー34の回転数を制御して、空気の送給量を調整することにより、処理室12内の空気温度の調整が行われる。
【0045】
処理室12で被処理物50を分解処理することにより発生する臭気ガスは、排気部17bを介して処理室12外部に排出され、低温ガス管37を通ってフィルター38で異物が除去された後に第2熱交換器33に達する。第2熱交換器33を通過した臭気ガスは、清浄装置31の脱臭用ブロワー40に吸い込まれる。脱臭用ブロワー40は、臭気ガスをヒータ41に送り、ヒータ41で所定の高温度に加熱された臭気ガスは、脱臭装置43において脱臭処理される。
【0046】
脱臭処理されたガスは、高温度状態で第2熱交換器33に達する。第2熱交換器33において、脱臭装置43を出た直後の高温のガスと、前記処理室12を出た低温の臭気ガスとが熱交換される。すなわち、処理室12を出た低温の臭気ガスは、脱臭装置43を出た直後の高温のガスとの熱交換により予め加温されることとなる。
【0047】
このように、臭気ガスを脱臭処理する際に、予備加温しておくため、予備加温をしない場合に比し、ガス熱を有効に利用することができる。
【0048】
第2熱交換器33を通過したガスは、第1熱交換器32に入る。そして、かかる第2熱交換器33を出た高温のガスは、第1熱交換器32において、ブロワー34から送られる常温の空気と熱交換される。従って、空気は、所定の温度に加温された状態で処理室12内に供給される。
【0049】
また、脱臭処理されたガスは、第1熱交換器32において若干低温となった後に脱臭処理後ガス管45およびガス流入口部26aを流れてジャケット25に供給される。そして、ジャケット25内のガスは、ガス排出口部26bおよび排気管27を通じて大気に排出される。
【0050】
前記ヒータ41で加熱される臭気ガスの温度が最も高く、例えば、200〜300℃である。処理室12内の分解処理に適した雰囲気温度は、ヒータ41で加熱される臭気ガス温度の約1/2以下の温度(例えば、50℃〜150℃程度)に制御されるのが好ましい。
【0051】
本実施の形態は、脱臭処理されたガスをジャケット25に供給して、そのジャケット25内のガス熱を利用して処理槽11を保温するため、処理室12内を最適な所定温度雰囲気に維持することができ、分解処理を効率よく且つ安定して行うことができる。
【0052】
しかも、このように、ジャケット25内の脱臭処理されたガス熱を利用して処理槽11を保温するとともに、臭気ガスを脱臭処理する際に、予備加温しておくため、清浄装置31における臭気ガスの加熱効率を向上することができ、ガス熱の有効利用が図られ、分解処理装置のランニングコストの削減が可能となる。
【0053】
以上のように分解処理が終了すると、この終了時においても菌床材中に土壌菌が生きており、この処理残渣を田畑などの土壌に戻すと、残渣中の土壌菌が土壌中の病原菌の活動を抑えるとともに、土壌中の有機物を分解処理し、これによって空気中の酸素が土壌中に入って土壌が柔らかくなり、農産物に適した土壌の改良が行われる。
【0054】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、図6に示すように、単体の熱交換器36を採用することも可能である。なお、前記実施形態と同一部材は同一符号を付して、それぞれの部材の説明は省略する。
【0055】
具体的には、低温ガス管37が、温風供給システム30の脱臭用ブロワー40に接続されている。そして、熱交換器36において、脱臭処理された高温のガスと、常温の空気が熱交換されるようになっている。
【0056】
かかる実施の形態は、脱臭処理されたガスをジャケット25に供給して、その熱を有効に利用できるため、分解処理を効率よく且つ安定して行うことができる。
【符号の説明】
【0057】
1 分解処理装置
11 処理槽
12 処理室
20 攪拌手段
21 回転軸
22 攪拌羽根
23 電動モータ
25 ジャケット
26 ジャケット壁
30 温風供給システム
31 清浄装置
32 第1熱交換器
33 第2熱交換器
34 ブロワー(空気供給手段)
40 脱臭用ブロワー
41 ヒータ
46 温度センサ
50 被処理物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
好気性微生物によって被処理物を分解処理する被処理物の分解処理装置であって、
前記被処理物が収容される処理室を有する処理槽と、
前記処理槽内の被処理物を攪拌するための攪拌手段と、
前記処理室内に所定温度の空気を送る空気供給手段と、
被処理物の分解により発生する臭気を加熱して脱臭処理する清浄装置と、
前記処理槽の少なくとも底部に設けられ且つ前記清浄装置で脱臭処理されたガスが供給されるジャケットとを備えていることを特徴とする被処理物の分解処理装置。
【請求項2】
請求項1に記載の被処理物の分解処理装置において、
前記処理槽から排出される臭気ガスと、前記清浄装置で脱臭処理されたガスとを熱交換する熱交換器を備え、該熱交換器で予め加温された臭気ガスを清浄装置に送るように構成されたことを特徴とする被処理物の分解処理装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の被処理物の分解処理装置において、
前記清浄装置で脱臭処理されたガスと、前記空気供給手段から送られる空気とを熱交換する熱交換器を備え、該熱交換器で加温された空気を前記処理室内に送るように構成されたことを特徴とする被処理物の分解処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−194276(P2011−194276A)
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−60659(P2010−60659)
【出願日】平成22年3月17日(2010.3.17)
【出願人】(000174459)阪神動力機械株式会社 (4)
【Fターム(参考)】