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【発明の名称】 残渣炭化処理装置
【発明者】 【氏名】石井 徹
【住所又は居所】愛媛県松山市高岡町６６番地 石井工業株式会社内

【氏名】下向 繁美
【住所又は居所】広島県広島市安佐北区安佐町大字久地字榎谷１４６番地 東洋プラント工業株式会社内
【要約】 【課題】所定の炭化状態にまで一挙に処理することができると共に、乾燥効率及び処理能力の向上を図ることができる残渣炭化処理装置を提供する。

【解決手段】略直列に連設した第１残渣処理装置３０の乾燥ドラム３２と第２残渣処理装置４０の乾燥ドラム４２とに供給されるネギＢの残渣Ａを、乾燥ドラム３２，４２内に供給される熱風Ｈにより独立して乾燥処理する。乾燥ドラム３２に供給される残渣Ｈの水分を、熱風Ｈとの接触により吸着分離して所定の水分含有量に一次処理した後、乾燥ドラム４２に供給される一次処理済みの残渣Ａを、所定温度に加熱された熱風Ｈにより二次処理して、所定の炭化状態にまで一挙に処理して炭化残渣Ａａを製造する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】所定温度に加熱された熱風を残渣処理室内に供給し、該残渣処理室内に供給された残渣を所定の水分含有量に乾燥処理する残渣処理装置であって、上記残渣を処理する残渣処理室を略直列に複数連設し、上記残渣のみを供給する残渣供給手段を、上記各残渣処理室の間に設け、上記熱風を供給する熱風供給手段を、上記各残渣処理室に対して独立して設けた残渣炭化処理装置。
【請求項２】上記熱風供給手段を、上記残渣処理室の終端側に設けた請求項１記載の残渣炭化処理装置。
【請求項３】上記熱風を、上記残渣を所定の炭化状態に処理するのに必要な水分含有量及び加熱温度に設定した請求項１記載の残渣炭化処理装置。
【請求項４】上記残渣を、農作物の不要部分で構成した請求項１記載の残渣炭化処理装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばネギや胡瓜、茄子、人参、ミカン、柿などの農作物、或いは、ビートや穀物の殻、絞り粕、食物、加工食品等の残渣を所定の水分含有量に処理する作業に用いられる残渣炭化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述例の残渣を処理する装置としては、例えばドラム型乾燥装置（ロータリーキルン乾燥機）の乾燥ドラム内に供給される残渣と、熱風供給装置（バーナー）から供給される熱風とを、乾燥ドラムの始端側から終端側に向けて一緒に移送し、その熱風により残渣に含まれる水分を分離して所定の水分含有量に乾燥処理する装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の残渣と熱風とを略同一方向に向けて移送した場合、乾燥ドラム内で接触する残渣と熱風とが略同一であるため、熱風の水分保有量が即飽和状態となり、一回の処理作業により所定の水分含有量に乾燥することが難しい。且つ、乾燥ドラムの終端側に近くなるほど熱風の水分保有量が多くなり、熱風の水分吸着力が低下するため、残渣から水分を分離することが不可能である。且つ、熱風の温度が低くなるため、残渣の乾燥効率が悪くなるという問題点を有している。
【０００４】この発明は上記問題に鑑み、略直列に連設した各残渣処理室に供給される残渣を、該各残渣処理室内に対して供給される熱風により独立して乾燥処理するので、乾燥効率及び処理能力の向上を図ることができると共に、所定の炭化状態を有する炭化残渣を確実に製造することができる残渣炭化処理装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、所定温度に加熱された熱風を残渣処理室内に供給し、該残渣処理室内に供給された残渣を所定の水分含有量に乾燥処理する残渣処理装置であって、上記残渣を処理する残渣処理室を略直列に複数連設し、上記残渣のみを供給する残渣供給手段を、上記各残渣処理室の間に設け、上記熱風を供給する熱風供給手段を、上記各残渣処理室に対して独立して設けた残渣炭化処理装置であることを特徴とする。
【０００６】上述の残渣は、例えばネギや胡瓜、茄子、人参、ミカン、柿などの農作物、或いは、ビートや穀物の殻、絞り粕、花卉、食物、加工食品等で構成することができる。また、残渣処理室は、例えばロータリーキルン乾燥機や直接加熱式回転乾燥機に備えられた回転式の乾燥ドラム、乾燥室等で構成することができる。また、残渣供給装置は、例えばスクリューコンベアやベルトコンベア、バケットコンベア等で構成することができる。また、熱風供給手段は、例えばバーナーやブロワー等で構成することができる。
【０００７】つまり、略直列に連設した各残渣処理室内に供給される残渣を、各残渣処理室内に対して供給される熱風により独立して乾燥処理する。前段の残渣処理室に供給される残渣の水分を、熱風との接触により吸着分離して所定の水分含有量に乾燥処理した後、後段の残渣処理室に供給される所定の水分含有量に乾燥処理された残渣を、所定温度に加熱された熱風により再度処理して、所定の炭化状態にまで一挙に乾燥処理して、炭化残渣（又は燻炭残渣）を製造する。
【０００８】実施の形態として、熱風供給手段を、残渣処理室の終端側に設けることができる。また、熱風を、残渣を所定の炭化状態に処理するのに必要な水分含有量及び加熱温度に設定することができる。また、残渣を、農作物の不要部分（例えばネギの切除された葉部や根部、茎部から剥ぎ取られた表皮等）で構成することができる。
【０００９】
【作用及び効果】この発明によれば、略直列に連設した各残渣処理室に供給される残渣を、各残渣処理室内に対して供給される熱風により独立して処理するので、水分を含んだ熱風が後段側の残渣処理室に対して供給されず、各残渣処理室内に供給される熱風の水分吸着力及び加熱温度を常時一定に保つことができる。且つ、所定の水分含有量に乾燥処理された残渣を、所定温度に加熱された熱風により再度処理して、一回の処理作業で、所定の炭化状態にまで一挙に乾燥処理するので、所定の炭化状態を有する炭化残渣を確実に製造することができると共に、所定量の残渣を処理するときに要する時間が短くなり、乾燥効率及び処理能力の向上を図ることができる。
【００１０】しかも、所定温度に加熱した熱風を残渣処理室内の終端側から始端側に向けて供給するので、残渣と熱風とを略同一方向に対して移送するよりも、相互の接触時間が長くなり、熱風との接触により残渣が所定温度に加熱されるため、残渣に含まれる残留水分を確実に分離することができる。
【００１１】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。図面は被処理物の一例であるネギの残渣を炭化処理する作業に用いられる残渣炭化処理装置を示し、図１に於いて、この残渣炭化処理装置１０は、収穫されたネギＢを項目別に仕分け処理する装置又は施設に併設され、例えば図４に示すネギＢの不要な葉部Ｂａや根部Ｂｂを切り揃えたり、茎部Ｂｃの不必要又は食用に供し得ない表皮Ｂｄ（下葉）を剥ぎ取る等のネギ処理工程（図示省略）から排出される残渣Ａを定量供給する残渣供給装置２０と、残渣供給装置２０から供給される未処理の残渣Ａを一次処理する第１残渣処理装置３０と、第１残渣処理装置３０から供給される一次処理済みの残渣Ａを二次処理する第２残渣処理装置４０と、第２残渣処理装置４０から排出される炭化残渣Ａａ（又は燻炭残渣）を一時的に貯留する残渣貯留装置５０と、残渣処理装置３０，４０から排気される雰囲気に含まれる微細な残渣Ａを分離回収し、雰囲気中に含まれる臭いの成分を吸着分離する雰囲気処理装置６０とで構成される。
【００１２】実施例では、第１残渣処理装置３０と第２残渣処理装置４０とを２基連設しているが、例えば複数（例えば２基以上）の残渣処理装置を連設することもできる。また、第１残渣処理装置３０及び第２残渣処理装置４０は、例えばロータリーキルン乾燥機や直接加熱式回転乾燥機等の乾燥手段で構成される。
【００１３】上述の残渣供給装置２０は、上述のネギ処理工程と、その処理時に排出される残渣Ａを投入（ストック）するホッパー２２とを供給コンベア２１で接続して、ネギ処理工程から排出される残渣Ａをホッパー２２に対して連続投入し、所定量（例えば半日分、１日分等の処理量）の残渣Ａを一時的に貯留（ストック）する。
【００１４】且つ、上述のホッパー２２と、後述する第１残渣処理装置３０の残渣投入機３１とを供給コンベア２３で接続して、ホッパー２２から排出される残渣Ａを残渣投入機３１に対して定量供給する。また、残渣集積場（図示省略）に集積された残渣Ａを、上述のホッパー２２に対して人為的手段又は機械的手段により投入してもよい。
【００１５】前述の第１残渣処理装置３０は、図２にも示すように、残渣投入機３１を略円筒状に形成した乾燥ドラム３２の始端側上部に接続して、前述の残渣供給装置２０から供給される残渣Ａを乾燥ドラム３２内に対して定量投入する。且つ、熱風供給装置３３を乾燥ドラム３２の始端側下部に接続して、未処理の残渣Ａを所定の水分含有量に乾燥するのに必要とする温度及び風量の熱風Ｈを、乾燥ドラム３２内の始端側から終端側に向けて供給する。
【００１６】且つ、乾燥ドラム３２は、始端側から終端側に向けて低くなる角度に軸受（又は略水平）され、複数の羽根３２ａを、乾燥ドラム３２の内周面全長と円周方向とに対して所定間隔に隔てて配列すると共に、始端側から終端側に向けて残渣Ａが移送される角度に傾斜及び形状に形成している。つまり、乾燥ドラム３２を、減速機付きモータ（図示省略）の駆動力により移送方向に対して定速回転させ、乾燥ドラム３２に投入された残渣Ａを、羽根３２ａ…により撹拌しながら始端側から終端側に向けて移送する。
【００１７】なお、上述の乾燥ドラム３２及び後述する乾燥ドラム４２の回転速度（移送時間）は、残渣Ａの種類や水分含有量等に応じて変更される。また、乾燥ドラム３２，４２による処理時間や残渣Ａを炭化処理する移送距離を可変設定してもよい。
【００１８】且つ、乾燥ドラム３２の終端側下部（排出側）と、後述する第２残渣処理装置４０の残渣投入機４１とを供給コンベア３４で接続して、乾燥ドラム３２から排出される一次処理済みの残渣Ａを残渣投入機４１に対して供給する。
【００１９】前述の第２残渣処理装置４０は、図３にも示すように、第１残渣処理装置３０に対して略直列に連設され、残渣投入機４１を略円筒状に形成した乾燥ドラム４２の始端側上部に接続して、前述の第１残渣処理装置３０により一次処理された残渣Ａを乾燥ドラム４２内に対して定量投入する。且つ、熱風供給装置４３を乾燥ドラム４２の終端側に接続して、一次処理済みの残渣Ａを所定の水分含有量に乾燥するのに必要とする温度及び風量の熱風Ｈを、乾燥ドラム４２内の終端側から始端側に向けて供給する。
【００２０】且つ、乾燥ドラム４２は、前述の乾燥ドラム３２と略同一構造を有しているので、その詳細な説明を省略する。つまり、乾燥ドラム４２を、減速機付きモータ（図示省略）の駆動力により移送方向に対して定速回転させ、乾燥ドラム４２に投入された一次処理済みの残渣Ａを、乾燥ドラム４２の内周面に配列した羽根４２ａ…により撹拌しながら始端側から終端側に向けて移送する。
【００２１】なお、上述の残渣投入機３１，４１は、例えばスクリュー式投入機やコンベア式投入機等の投入機で構成され、熱風供給装置３３，４３及び後述する燃焼装置６５は、例えば灯油や重油、可燃ガスを燃料とするバーナー等の燃焼装置で構成される。また、熱風Ｈを、複数（例えば２基以上）の熱風供給装置により供給することもできる。
【００２２】前述の残渣貯留装置５０は、上述した乾燥ドラム４２の終端側下部（排出側）と、二次処理済み（炭化済み）の炭化残渣Ａａ（又は燻炭残渣）を一時的に貯留する残渣貯留部５１（貯留タンク）とを供給コンベア５２で接続して、乾燥ドラム４２から排出される二次処理済みの炭化残渣Ａａを残渣貯留部５１に対して投入し、一時的に貯留（ストック）する。且つ、残渣貯留部５１に貯留された炭化残渣Ａａは、例えば袋体や箱体、その他の容器に所定量充填する等して出荷又は保管される。
【００２３】前述の雰囲気処理装置６０は、前述の乾燥ドラム３２，４２から排気される雰囲気中に含まれる微細な残渣Ａを分離及び回収するサイクロン６１と、その乾燥ドラム３２，４２の終端側上部（排気側）とをダクト６２で接続して、乾燥ドラム３２，４２から排気される微細な残渣Ａを含んだ雰囲気をサイクロン６１に対して供給する。
【００２４】且つ、上述のサイクロン６１と、そのサイクロン６１から排気される雰囲気を脱臭処理する脱臭焼却炉６３とをダクト６４で接続し、燃焼装置６５を脱臭焼却炉６３の一端側に接続して、サイクロン６１から排気される微細な残渣Ａが略完全に分離された雰囲気を脱臭焼却炉６３に対して供給すると共に、その雰囲気を脱臭焼却炉６３により焼却処理して、残渣Ａ特有の臭いを脱臭する。
【００２５】且つ、上述の脱臭焼却炉６３と、脱臭処理された雰囲気を所定温度に冷却する熱交換器６６とを接続し、排気ファン６７と冷却ファン６８とを熱交換器６６の排気側に接続して、脱臭焼却炉６３から排気される雰囲気を熱交換器６６により所定温度に冷却すると共に、その雰囲気を排気ファン６７により大気中に放出する。冷却ファン６８により冷却する。
【００２６】図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、残渣炭化処理装置１０によりネギ処理工程から排出される残渣Ａを炭化処理する作業を説明する。
【００２７】先ず、ネギ処理工程（図示省略）から供給される残渣Ａ（例えば図４に示すネギＢの切除された葉部Ｂａや根部Ｂｂ、茎部Ｂｃから剥ぎ取られた表皮Ｂｄ等）を、図１に示すように、供給コンベア２１により搬送して残渣供給装置２０のホッパー２２に投入する。
【００２８】次に、ホッパー２２から排出される未処理の残渣Ａを、供給コンベア２３により搬送して第１残渣処理装置３０の残渣投入機３１に投入する。図２に示すように、残渣投入機３１に投入された残渣Ａを乾燥ドラム３２内に対して連続供給し、その乾燥ドラム３２の回転力により撹拌しながら始端側から終端側に向けて移送する。同時に、熱風供給装置３３から供給される熱風Ｈを、乾燥ドラム３２の始端側から終端側に向けて送気し、その熱風Ｈにより残渣Ａを所定温度（例えば略２００度〜略２２０度）に加熱及び乾燥して一次処理すると共に、残渣Ａに含まれる水分を熱風Ｈにより吸着分離して、所定の水分含有量に乾燥処理する。
【００２９】次に、乾燥ドラム３２から排出される一次処理済みの残渣Ａを、供給コンベア３４により搬送して第２残渣処理装置４０の残渣投入機４１に投入する。図３に示すように、残渣投入機４１に投入された残渣Ａを乾燥ドラム４２内に対して連続供給し、その乾燥ドラム４２の回転力により撹拌しながら始端側から終端側に向けて移送する。同時に、熱風供給装置４３から供給される熱風Ｈを、乾燥ドラム４２の終端側から始端側に向けて送気し、残渣Ａと熱風Ｈとの接触時間を長くする。その熱風Ｈにより残渣Ａを所定温度（例えば略２００度〜略２２０度）に加熱及び乾燥して二次処理すると共に、残渣Ａに含まれる残留水分を熱風Ｈにより略完全に吸着分離して、所定の炭化状態に処理して炭化残渣Ａａを製造する。
【００３０】また、上述の熱風Ｈによる加熱温度を、例えば略２００度以下又は略２２０度以上の温度に設定してもよく、残渣Ａの種類や投入量、水分含有量等に応じて変更することができる。
【００３１】次に、乾燥ドラム４２から排出される炭化残渣Ａａ（図４参照）を、供給コンベア５２により搬送して残渣貯留装置５０の残渣貯留部５１に投入し、一時的に貯留する。且つ、残渣貯留部５１に貯留された炭化残渣Ａａは、例えば袋体や箱体、その他の容器に所定量充填する等して出荷又は保管する。
【００３２】一方、乾燥ドラム３２，４２から排気される雰囲気を、雰囲気処理装置６０のサイクロン６１に供給して、雰囲気中に含まれる微細な残渣Ａを略完全に分離及び回収する。続いて、サイクロン６１から排気される雰囲気を脱臭焼却炉６３に供給して、残渣特有の臭いを脱臭焼却炉６３により焼却処理して脱臭及び分離した後、その脱臭済みの雰囲気を熱交換器６６により所定温度に冷却処理して大気中に放出する。
【００３３】上述の装置により得られた炭化残渣Ａａの成分を分析した結果、例えば略２．２８％〜２．７８％の窒素、略０．８７％〜略１．０４％の酸化リン、略２．６６％〜略３．３８％のカリウム、略２９．２４％〜略２８．９３％の炭素と、略６．４％の水分、略６．６９％〜略７．４１％のｐＨ値（１：５）、略１２．８２％〜略１０．４１％の炭素比費、略４．５ms/cm〜略４．２ms/cmのＥＣ（１：１０）等の分析結果が得られた。
【００３４】つまり、上記成分を有する炭化残渣Ａａを、例えば農作物の栽培場に散布した場合、農作物の生育がよく、根の活性化や病害虫の忌避効果等に優れていることが確認できる。
【００３５】以上のように、略直列に連設した第１残渣処理装置３０の乾燥ドラム３２と第２残渣処理装置４０の乾燥ドラム４２とに供給される残渣Ａを、乾燥ドラム３２，４２に対して供給される熱風Ｈにより独立して処理するので、水分を含んだ熱風Ｈが乾燥ドラム４２に対して供給されず、乾燥ドラム３２，４２内に供給される熱風Ｈの水分吸着力及び加熱温度を常時一定に保つことができる。且つ、所定の水分含有量に一次処理された残渣Ａを、所定温度に加熱された熱風Ｈにより二次処理して、一回の処理作業で、所定の炭化状態にまで一挙に乾燥処理するので、所定の炭化状態を有する炭化残渣Ａａを確実に製造することができると共に、所定量の残渣Ａを処理するときに要する時間が短くなり、乾燥効率及び処理能力の向上を図ることができる。
【００３６】しかも、所定温度に加熱された熱風Ｈを、乾燥ドラム４２内の終端側から始端側に向けて供給するので、残渣Ａと熱風Ｈとを略同一方向に対して移送するよりも、相互の接触時間が長くなり、熱風Ｈとの接触により残渣Ａが所定温度に加熱されるため、残渣Ａに含まれる残留水分を確実に分離することができる。
【００３７】さらに、ネギ処理工程で排出されるネギＢの葉部Ｂａや根部Ｂｂ、表皮Ｂｄ等の残渣Ａを炭化処理するので、炭化残渣Ａａは、市販の農薬を使用するよりも、作業者や環境に与える影響が少なく、且つ、従来の廃棄処分される残渣Ａを、例えば農作物を栽培するための肥料や土壌改良材等として有効に利用することができ、経済的である。
【００３８】さらにまた、例えば農作物や花卉等の炭化処理される残渣Ａの種類によって、炭化残渣Ａａに含まれる成分の種類や量が異なるため、その含有成分の効果によって様々な用途に用いることができ、肥料や土壌改良材のみに用途が限定されるものではない。且つ、炭化処理した残渣Ａの方が、乾燥時よりも体積が極めて小さく、特定の場所に集積したり、特定の袋や箱等に充填したり、廃棄処分したりする作業が簡単且つ容易に行え、保管や取扱いに大変便利である。
【００３９】この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の残渣は、実施例のネギＢや胡瓜、茄子、人参、ミカン、柿など農作物、或いは、ビートや穀物の殻、絞り粕、花卉、食物、加工食品等の残渣Ａに対応し、以下同様に、残渣処理室は、乾燥ドラム３２，４２（例えばロータリーキルン乾燥機や直接加熱式回転乾燥機に備えられた回転式の乾燥ドラム、乾燥室等）に対応し、残渣供給手段は、供給コンベア３４（例えばスクリューコンベアやベルトコンベア、バケットコンベア等）に対応し、熱風供給手段は、熱風供給装置３３，４３（例えば加熱された熱風を供給するバーナーやブロワー等）に対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００４０】例えば胡瓜、茄子、人参、ミカン、柿など農作物、或いは、ビートや穀物の殻、絞り粕、花卉、食物、加工食品等の残渣Ａを炭化処理（又は燻炭残渣）する作業にも用いることができる。
【出願人】 【識別番号】３９０００８３０５
【氏名又は名称】石井工業株式会社
【住所又は居所】愛媛県松山市高岡町６６番地
【識別番号】５９２００４８３９
【氏名又は名称】東洋プラント工業株式会社
【住所又は居所】広島県広島市安佐北区安佐町大字久地１４６番地
【出願日】 平成１３年９月７日（２００１．９．７）
【代理人】 【識別番号】１０００６７７４７
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
【公開番号】 特開２００３−８０２１４（Ｐ２００３−８０２１４Ａ）
【公開日】 平成１５年３月１８日（２００３．３．１８）
【出願番号】 特願２００１−２７１８６４（Ｐ２００１−２７１８６４）