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公開番号2024149924
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-22
出願番号2023063112
出願日2023-04-09
発明の名称廃棄物処理装置
出願人個人
代理人
主分類B09B 3/45 20220101AFI20241015BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】蒸気で処理するごみ処理装置において、処理容器の攪拌用のシャフトの回転が廃棄物によって止まるのを防ぐのと、処理物の効率的な固液分離を実現して実用性を高める。
【解決手段】
処理容器の攪拌翼と処理容器の内周の間の隙間を従来に比し大きくする、攪拌のシャフトの軸心を処理容器の軸心より上方にずらす、処理容器の上部に処理物の投入口を2つ以上設ける等を採用することで攪拌用のシャフトの回転を妨げられにくくする。前記の構造に伴い生ずる攪拌された廃棄物と撹拌されなかった廃棄物は、取り出し口をそれぞれ設けて分けて回収する。処理容器の底部あるいは下方に排水口を設ける。主に排気管と排水管に仕切りとろ材を設けろ過する。攪拌用のシャフトを水蒸気処理工程のみならず廃棄や排水の際にも用いて、効率よく蒸気や水分を除去する。処理に使う蒸気をろ材の洗浄にも用いる。気液移送ポンプも用いて固液分離を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
廃棄物を処理する処理容器と処理容器に対して水蒸気を供給する蒸気供給部材と処理容器内の圧力を低減させる減圧部材と、処理容器には処理容器内の物を攪拌する、主にシャフトと撹拌翼とシャフトを駆動させるモーターから成る攪拌機構を備える廃棄物処理装置であって、処理容器内に投入された廃棄物のうち、シャフトの回転に伴い形成される撹拌翼（羽）の回転体内にあって攪拌された廃棄物と、前記回転体外に移動し、攪拌処理されなかった廃棄物をそれぞれ別個に取り出し口が設けられており、分けて取り出す構造で有ることを特徴とする廃棄物処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
撹拌翼（羽）の形成する回転体内に留まり攪拌された廃棄物の取り出し口が処理容器の端（側面）で、おおよそシャフトの回転に伴い撹拌翼が形成する回転体の下端（シャフトの真下に撹拌翼が位置した時の撹拌翼の先端）の高さに設けられており、撹拌翼の形成する回転体の範囲より下に移動し攪拌されなかった廃棄物の取り出し口は前記攪拌された廃棄物の取り出し口より下方に別個に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
以下の構成（１）または（２）の少なくとも１つを備える請求項１または請求項２に記載の廃棄物処理装置。
（１）水平方向に延びる攪拌のシャフトの中心軸と水平方向に長い略円筒形の処理容器の中心軸が同心ではなく、シャフトの中心軸の方が上方の位置に有る構造。
（２）シャフトの回転に伴い撹拌翼（羽）の形成する回転体の直径は処理容器の内周の径より２ｃｍ以上短い構造である。
【請求項４】
処理容器への材料投入口（材料供給口）は処理容器の上端（頂部）に２つ以上、攪拌用のシャフトを回転させずとも材料が均等に入るように一定の間隔を開けて設けられている構造で有ることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】
処理容器内が高圧時に処理容器内の蒸気を排出する排気管及び排気口と、攪拌処理された廃棄物を取り出す処理物の取り出し口とは別に、処理容器内が大気圧程度の圧力になったら、処理容器内で凝縮した廃水を排出する排水管及び排水口が処理容器の下部或いは下方に設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
請求項5に記載の排気管及び排水管の少なくとも１つには仕切りが設けられており、排気管、排水管、処理容器の下部或いは下方のいずれかの少なくとも１つの位置にろ材が設けられている構造で有ることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の廃棄物処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の排気管と排水管の少なくとも一方にろ材が設けられている構造の場合で、ろ材が取り付けられた管上で当該ろ材とそれより処理容器の外方（下流）に配置されたバルブの間の位置に、蒸気を供給する配管が接続している構造で有ることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の廃棄物処理装置。
【請求項８】
処理容器の内周に水平方向に処理容器の端から蒸気を供給することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の廃棄物処理装置。
【請求項９】
処理容器の外に気液移送ポンプが設けられており、処理容器と気液移送ポンプが排水管を介して接続している構造で有ることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の廃棄物処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄物処理装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には有機物を含む都市ごみ等の廃棄物を水熱処理する装置が記載されているが、処理容器内の廃棄物を加水分解させるには水蒸気に曝す必要があるため、処理容器内に投入された内容物を攪拌する必要があり、特許文献１のようにシャフトとそれに接続された撹拌翼（羽）が処理容器に組付けられたものを一般的に用いるが、処理容器に投入された内容物をすべて撹拌しようと思うと、攪拌翼の先端と前記内周（内壁）の間の隙間は出来るだけ狭くする必要がある。しかしながら都市ごみを扱おうとする場合、廃棄物の中に缶や陶磁器などの無機物が混入していることも珍しくないので、攪拌する際に、とりわけ処理容器の底部で前記隙間に異物が挟まりシャフトの回転が止まるという問題が往々にして発生する。その場合にシャフトを駆動するモーターの馬力を上げて無理にシャフトを回そうとすると、処理容器の内周に傷が付く、シャフトや攪拌翼が損傷する等の不具合が発生する。機械を保護するために一定以上の負荷が掛かると、材料を投入するのを停止する仕組みにすれば1バッチ当たりの処理量が減り実用性に乏しくなる。そのため処理容器に投入する前に廃棄物の破砕や選別を徹底するか、処理する廃棄物の種類を限定する必要が生じる。
【０００３】
基本的には蒸気を入れて攪拌し始めると、投入材料の含水率が上がって材料の滑りが良くなったり、加水分解が進んで植物系や動物系廃棄物は脆くなったりするのでシャフトの回転が止まりにくくなる。しかしながらその前工程として材料を処理容器内に投入する際は、処理容器の中央上部から投入し、シャフトを回転させて撹拌翼で材料を処理容器の端へと送り込む方法では、廃棄物の材質、形状、大きさ等によってシャフトの回転のしやすさが左右されやすく、シャフトの回転が妨げられる場合がより多い。
【０００４】
特許文献１を含めて一般的に水熱処理が終わり処理容器の圧力を大気圧程度まで下げるために蒸気を抜く時は、処理物の一部が舞い上がって排気管が詰まるのを防ぐため基本的にシャフトを回転させないが、シャフトを回転させながら蒸気を抜いた方が効率よく処理物の含水率が下げられる。
【０００５】
特許文献１の記載では減圧ポンプで大気圧以下に減圧するようだが、減圧するために水蒸気を吸い出す時に、微細化した生成物の粉末や、加水分解しきれなかった未分解の物が排ガスラインの方に吸い寄せられて、排ガスラインが塞がってしまうのではないかと考えられる。
【０００６】
特許文献１では水熱処理した生成物を真空乾燥させて燃料として利用する場合を想定しているが、脱水した程度の物を燃料として利用する場合も有ると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開2021-23909
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
少々異物が混入しても、攪拌用のシャフトの回転が止まらない機械の構造
【０００９】
処理物（生成物）を効率よく固液分離をする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記シャフトの回転の妨げの課題を解決するために、本開示に掛かる廃棄物処理装置はシャフトの回転に伴い撹拌翼の形成する回転体の直径を処理容器の内径より例えば２～６ｃｍ程度小さくすることで処理容器の内周と撹拌翼（羽）の先端の隙間を大きくする。或いは水平方向に長い略円柱形の処理容器の中心軸よりシャフトの中心軸を例えば数ｃｍ～２０ｃｍ程度上方にずらし処理容器の底部一帯でとりわけ処理容器の内周と撹拌翼（羽）の先端の隙間を大きくする。
（【００１１】以降は省略されています）

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