JP2009006342A

JP2009006342A - 廃棄植物の脱水固形化方法及び装置

Info

Publication number: JP2009006342A
Application number: JP2007168703A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ugajin; 誠治宇賀神
Original assignee: UGAJIN SEISAKUSHO KK
Current assignee: UGAJIN SEISAKUSHO KK
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】廃棄植物を高い脱水率で脱水し且つ内部に水が残らない脱水固化体を得る。
【解決手段】対向する加圧面に相互に噛み合う形状の山部１５と谷部１６を有し、且つ加圧面に開口する複数の水抜き孔を貫通形成した加圧ブロック３，９をシリンダ８により相対的に近接離反可能に備え、破砕した廃棄植物を加圧ブロック３，９間に供給し加圧ブロック３，９を接近させて滲み出る水を水抜き孔から排出しながら加圧することにより脱水固化体を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄植物を高い脱水率で脱水し且つ内部に水が残らない脱水固化体を得るようにした廃棄植物の脱水固形化方法及び装置に関する。

出荷できない廃棄野菜或いは野菜の不要部（茎、葉、殻、切り落とし部等）、草類や樹木等は廃棄植物として処理されており、一般にこのような廃棄植物は、生ゴミとして焼却場に運搬して焼却処理するか、或いは一部は肥料業者の処理場に運搬して発酵により堆肥等の肥料を製造するようにしているが、廃棄植物は嵩張りしかも多くの水分を含んで重量が重いために取扱いが非常に大変であり、野菜栽培農家等においては、廃棄植物を運搬処理するための費用が増加するという問題を有しており、このために、廃棄植物を脱水して減容、軽量化することが急務となっている。

一方、廃棄植物を発酵させて堆肥等の肥料を製造する際には、発酵菌による発酵に適さない水分の含有量が多い（廃棄植物は繊維等の僅かな固形物含んでいるのみで殆ど１００％が水分である）ため、発酵処理に要する時間が長く掛かり、更に、均一に発酵され難いという問題があるために、廃棄植物の含有水分を極力低減する必要がある。ここで、廃棄植物を脱水して水分含有率を３０％以下に低減することができれば、減容、軽量化により取扱い性が向上する上に、発酵処理を促進できるために廃棄植物を堆肥等の原料として肥料業者に供給することができるため、焼却場での焼却処理量が削減されると共に、野菜栽培農家等の負担を軽減できるという利点がある。

従来の食品廃棄物を圧縮して脱水処理する装置としては、例えば、食品廃棄物脱水機（特許文献１）がある。この脱水機は、ケーシング内に設けた２本のスクリューシャフトにより、破砕部と、破砕部に連接した圧搾部と、圧搾部に連接した脱水部とを設けることにより、食品廃棄物を破砕し、圧搾し、脱水する操作を連続して行えるようにしている。
特開２００４−５００３６号公報

特許文献１に示すようにスクリューシャフトを用いた脱水機によれば、食品廃棄物の破砕、圧搾、脱水を連続して行うことができるため、食品廃棄物の処理能力を高めることが、食品廃棄物を高い脱水率に脱水して効果的に水分含有率を低減させることができないという問題がある。

即ち、スクリューシャフトを用いた脱水機では、多量の水分を含んで流動性を有している食品廃棄物に大きな圧力を加えて脱水することは困難であり、更に、食品廃棄物を圧搾、脱水する際に分離される水を効果的に抜き出すことが困難であるため、食品廃棄物を高い脱水率で処理することができなかった。又、スクリューシャフトを用いた脱水機では処理物が単に押し出されるだけであるため、脱水した後の処理物の運搬、保管等の取扱いが大変であり、袋詰めするような場合にはそのための作業が必要になるという問題がある。

一方、廃棄植物等を脱水する装置としては、図１１に示すように装置本体ａに、固定側の加圧ブロックｂと、該加圧ブロックｂに対してシリンダｃ等により近接離反が可能な移動側の加圧ブロックｄを設け、加圧空間ｅに廃棄植物を供給して加圧ブロックｄを加圧ブロックｂに対して接近させることにより加圧して脱水する方法が従来から実施されている。このような加圧ブロックｂ，ｄにより脱水する方法は、連続処理することができない反面、廃棄植物に高い加圧力を作用させて脱水できるため、比較的高い脱水率を得ることができ、しかも脱水によって図１２に示すような矩形形状の固形処理物ｆが得られるため、固形処理物ｆの運搬及び積載による保管等の取扱いが容易になるという利点がある。

しかし、図１１に示す加圧ブロックｂ，ｄを用いた脱水の場合には、廃棄植物の加圧脱水時に内部の水分を効果的に外部に排出させる手段を有しないために、図１２に示すように固形処理物ｆの表面は高い脱水が行われる反面、内部には多くの水が残った水分残留部ｇが存在してしまい、このように内部に多くの水が残った状態の固形処理物ｆでは、重量が重く取扱いが困難であると共に、固形処理物ｆを発酵させて堆肥等の肥料を製造する際に、固形処理物ｆ内部の発酵が進行しないために発酵処理に要する時間が長く掛かり、更に、均一に発酵されないために均一な肥料等の製品が得られないという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、廃棄植物を高い脱水率で脱水し且つ内部に水が残らない脱水固化体を得るようにした廃棄植物の脱水固形化方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明は、廃棄植物を脱水して固形化する廃棄植物の脱水固形化方法であって、加圧空間にシリンダにより相対的に近接離反可能な加圧ブロックを設け、加圧ブロックの対向する加圧面に相互に噛み合う形状の山部と谷部を設けると共に、加圧面に開口する複数の水抜き孔を貫通して設け、破砕した廃棄植物を前記加圧ブロック間に供給して加圧ブロックを接近させる際に滲み出る水を前記水抜き孔から排出しながら加圧することにより脱水固化体を形成することを特徴とする廃棄植物の脱水固形化方法、に係るものである。

上記廃棄植物の脱水固形化方法において、廃棄植物を予め圧壊装置で磨り潰して水分が分離され易くした廃棄植物を、前記加圧ブロック間に供給することは好ましい。

又、上記廃棄植物の脱水固形化方法において、処理前の廃棄植物が重量比で３０〜１５％に脱水されることは好ましい。

本発明は、廃棄植物を脱水して固形化する廃棄植物の脱水固形化装置であって、加圧空間に配置されてシリンダにより相対的に近接離反する加圧ブロックを備え、該加圧ブロックの対向する加圧面の夫々に相互に噛み合う形状の山部と谷部を形成すると共に、夫々の加圧ブロックを貫通して前記加圧面に開口する複数の水抜き孔を形成したとを特徴とする廃棄植物の脱水固形化装置、に係るものである。

上記廃棄植物の脱水固形化装置において、加圧ブロックの加圧面に形成する山部は断面三角形の突条であり、谷部は前記突条に噛み合う断面三角形の溝であってもよい。

又、上記廃棄植物の脱水固形化装置において、水抜き孔の直径は１〜３ミリメートルであってもよい。

又、上記廃棄植物の脱水固形化装置において、一方の加圧ブロックは着脱が可能な固定側であり、他方のブロックはシリンダにより移動が可能な移動側であり、固定側の加圧ブロックを取り外した状態で移動側の加圧ブロックをシリンダで押すことにより脱水固化体を加圧空間から押し出すようにすることは好ましい。

上記廃棄植物の脱水固形化装置において、廃棄植物を予め磨り潰して前記加圧空間に供給する圧壊装置を付設していることは好ましい。

本発明の廃棄植物の脱水固形化方法及び装置によれば、相対的に近接離反する加圧ブロックの対向する加圧面に相互に噛み合う形状の山部と谷部を形成し、且つ加圧面に開口する複数の水抜き孔を貫通形成したので、加圧ブロックを接近して廃棄植物を脱水する際に、廃棄植物の加圧によって滲み出る水分が水抜き孔から容易に排出されるため、内部に水が残らない高い脱水率の脱水固化体が得られるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の廃棄植物の脱水固形化装置の一例を示す切断側面図、図２は図１の切断平面図であり、図中、１は内部に所要長さの矩形の加圧空間２を有する装置本体であり、該装置本体１の加圧空間２における長手方向一端側（図１の左端側）の内側には一方の加圧ブロック３（固定側）が固定具４により着脱可能に取付られている。固定具４は図３に示すように装置本体１の一端側において左右外側に突設した固定ブラケット５と、前記一方の加圧ブロック３の外側面（図１の左側面）における前記固定ブラケット５と対応した位置において左右方向に突設させた取付ブラケット６と、前記固定ブラケット５と取付ブラケット６に形成した締結切欠部７ａ（図３）に挿入して前記固定ブラケット５と取付ブラケット６を締結する固定ボルト７（図２）により構成している。尚、前記固定具４は、図示例以外に、装置本体１の一端側において加圧空間２に突出して一方の加圧ブロック３が外方（図１の左方）へ移動するのを係止するようにした係止具を装置本体１に着脱可能に固定するようにしてもよい。

一方、装置本体１の加圧空間２における長手方向他端側の内側には、例えば油圧で作動する２本のシリンダ８が配置されており、前記一方の加圧ブロック３に対峙するように加圧空間２に配置された他方の加圧ブロック９が前記シリンダ８のピストンロッド１０にピン１１にて連結されており、前記シリンダ８の伸縮によって他方の加圧ブロック９を一方の加圧ブロック３に対して相対的に近接離反可能に構成している。この時、前記シリンダ８は他方の加圧ブロック９を一方の加圧ブロック３に接近させることによって廃棄植物を所要の水分含有率まで加圧して脱水が完了する位置（図１、図２に２点鎖線で示す位置）よりも更に伸長できるストロークを有していることが好ましい。

更に、前記装置本体１における前記一端側から所要の距離を隔てた上部には前記加圧空間２と連通する投入口１２を開口しており、該投入口１２の上側には破砕した廃棄植物をモータ１３の駆動により回転羽根或いはスクリュー等（図示せず）によって投入口１２に押込むようにした供給装置１４が設けられている。

前記一方の加圧ブロック３と他方の加圧ブロック９の対向する夫々の加圧面には、相互に噛み合う形状の山部１５と谷部１６を形成している。図１、図２に示す山部１５は加圧ブロック３の幅方向に延びる断面三角形の突条であり、谷部１６は前記突条に噛み合う断面三角形の溝になっている。

更に、前記加圧ブロック３，９には、図４、図５に示すように前記山部１５と谷部１６からなる加圧面に開口１７ａして加圧ブロック３，９を貫通する複数の水抜き孔１７を形成している。この水抜き孔１７は直径が１〜３ミリメートル程度であり、水抜き孔１７の相互の間隔Ｈは１０ミリメートル前後で形成している。又、加圧ブロック３，９は図６に示すようにブロック本体１８と加圧面を形成する加圧プレート１９とにより構成してもよく、このように加圧プレート１９を設けることにより小径の水抜き孔１７を形成する作業が容易になる。２０は加圧プレート１９とブロック本体１８との間に流出した水を排出するための排水孔である。

又、図１の供給装置１４に供給する廃棄植物を予め磨り潰して水分を分離し易くするようにした圧壊装置を付設することは好ましい。図７は圧壊装置２１の一例を示したもので、入口２２と出口２３を有する圧壊空間２４内に、表面に凹凸２５を有して前記圧壊空間２４の内壁に設近した状態で回転する回転体２６を設け、入口２２から供給した廃棄植物を圧壊空間２４の内壁と回転体２６との間で磨り潰すようにしている。又、圧壊装置としては、従来から知られている石臼の原理を用いて磨り潰すようにした装置を用いてもよい。

次に、上記図示例の作動を説明する。

図１、図２に示すように装置本体１の一端側に一方の加圧ブロック３を固定具４で固定し、シリンダ８を縮小して他方の加圧ブロック９を実線で示すように装置本体１の他端側に後退させた状態において、粉砕した廃棄植物を供給装置１４により投入口１２を通して加圧空間２に供給する。この時、供給装置１４に供給する廃棄植物は、図７に示すような圧壊装置２１によって磨り潰したものを供給することが好ましい。廃棄植物は加圧ブロック３，９間の加圧空間２を満たすように供給する。

続いて、シリンダ８を伸長することにより他方の加圧ブロック９を一方の加圧ブロック３に接近させるように前進させて廃棄植物を加圧する。加圧が開始されると、嵩張っていた廃棄植物は圧縮されて減容され、その後加圧による脱水が行われるようになるが、減容が終了する頃には、加圧が行われる加圧空間２と前記投入口１２との連通が他方の加圧ブロック９の移動によって遮断されるように設計されているため、加圧された廃棄植物が供給装置１４側に逆流することはない。

通常の廃棄野菜等は繊維等の僅かな固形物含んでいるのみで殆ど１００％が水分であるため、加圧が開始されると図４、図５に示したように加圧ブロック３，９に形成した水抜き孔１７から盛んに水が排出される。この時、加圧ブロック３，９の対向する加圧面に相互に噛み合う形状の山部１５と谷部１６を形成しているので、山部１５が廃棄植物の内部に入り込んで加圧するようになり、しかも加圧によって滲み出る水分が水抜き孔１７によって容易に排出されるようになるため、図１、図２に２点鎖線で示す脱水完了位置まで加圧を行うと、図９に示すようにジグザグ形状を有し、内部に水が残ることなく高い脱水率で脱水された脱水固化体２７を得ることができる。この時、加圧空間２に導入する廃棄植物を図７に示した圧壊装置２１によって磨り潰しておくことにより、水分が分離され易くなり、これによって脱水率がより高められることが判明した。

他方の加圧ブロック９を図１、図２の２点鎖線で示す位置まで前進させて脱水が完了した後、一方の加圧ブロック３を固定している固定具４の固定を解除して加圧ブロックを取り外し、続いてシリンダ８を所定長さ伸長することにより他方の加圧ブロック９を前進させると、図８に示すように、脱水固化体２７を加圧空間２から容易に取り出せるようになる。

本発明者らは、図１、図２に示した装置において、１４Ｍｐａ〜２８Ｍｐａの圧力で作動する２本のシリンダ８を用いて、２２ｔｏｎ／１Ｍの加圧力で８００ｋｇの廃棄植物を加圧し脱水したところ、２４０ｋｇの脱水固化体２７を得た。このように、処理前の廃棄植物は重量比で３０％に減少しており、この時の脱水固化体２７の水分含有率は略３０％である。

又、４０ｔｏｎ／１Ｍの加圧力で８００ｋｇの廃棄植物を加圧し脱水したところ、１２０ｋｇの脱水固化体２７を得た。このように、処理前の廃棄植物は重量比で１５％に減少しており、この時の脱水固化体２７の水分含有率は略１５％である。

廃棄植物を発酵させて堆肥等の肥料を製造する際には水分含有率が３０％或いはそれより更に低いと発酵を促進させることができるため、上記したように水分含有率を略３０％〜略１５％まで脱水した脱水固化体２７によれば堆肥等の原料として有効に利用することができる。

更に、図９に示したように、水分含有率が略３０％〜略１５％まで脱水した脱水固化体２７は、減容され且つ軽量となっているために、運搬等の取扱いが容易であると共に、図１０に示すように脱水固化体２７を積み重ねることにより狭いスペースに容易に保管できる等の利点がある。

尚、本発明の廃棄植物の脱水固形化方法及び装置は、上記形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の廃棄植物の脱水固形化装置の一例を示す切断側面図である。図１の切断平面図である。固定具の形状を示すための斜視図である。加圧ブロックに形成する水抜き孔の一例を示す斜視図である。図４の切断側面図である。加圧ブロックの他の形態を示す側面図である。本発明に備える圧壊装置の一例を示す断面図である。加圧空間から脱水固化体を取り出す状態を示す切断側面図である。本発明によって形成される脱水固化体の斜視図である。図９の脱水固化体を積み重ねた状態を示す側面図である。固定側の加圧ブロックと移動側の加圧ブロックとの間に廃棄植物を供給して加圧することにより脱水するようにした従来装置の一例を示す切断側面図である。図１１の装置によって形成される脱水固化体を切断して示した斜視図である。

符号の説明

２加圧空間
３一方の加圧ブロック
８シリンダ
９他方の加圧ブロック
１２投入口
１３モータ
１５山部
１６谷部
１７水抜き孔
１７ａ開口
２１圧壊装置
２７脱水固化体

Claims

廃棄植物を脱水して固形化する廃棄植物の脱水固形化方法であって、加圧空間にシリンダにより相対的に近接離反可能な加圧ブロックを設け、加圧ブロックの対向する加圧面に相互に噛み合う形状の山部と谷部を設けると共に、加圧面に開口する複数の水抜き孔を貫通して設け、破砕した廃棄植物を前記加圧ブロック間に供給して加圧ブロックを接近させる際に滲み出る水を前記水抜き孔から排出しながら加圧することにより脱水固化体を形成することを特徴とする廃棄植物の脱水固形化方法。
廃棄植物を予め圧壊装置で磨り潰して水分が分離され易くした廃棄植物を、前記加圧ブロック間に供給する請求項１に記載の廃棄植物の脱水固形化方法。
処理前の廃棄植物が重量比で３０〜１５％に脱水される請求項１又は２に記載の廃棄植物の脱水固形化方法。
廃棄植物を脱水して固形化する廃棄植物の脱水固形化装置であって、加圧空間に配置されてシリンダにより相対的に近接離反する加圧ブロックを備え、該加圧ブロックの対向する加圧面の夫々に相互に噛み合う形状の山部と谷部を形成すると共に、夫々の加圧ブロックを貫通して前記加圧面に開口する複数の水抜き孔を形成したとを特徴とする廃棄植物の脱水固形化装置。
加圧ブロックの加圧面に形成する山部は断面三角形の突条であり、谷部は前記突条に噛み合う断面三角形の溝である請求項４に記載の廃棄植物の脱水固形化装置。
水抜き孔の直径は１〜３ミリメートルである請求項４又は５に記載の廃棄植物の脱水固形化装置。
一方の加圧ブロックは着脱が可能な固定側であり、他方のブロックはシリンダにより移動が可能な移動側であり、固定側の加圧ブロックを取り外した状態で移動側の加圧ブロックをシリンダで押すことにより脱水固化体を加圧空間から押し出すようにしている請求項４〜６のいずれか１つに記載の廃棄植物の脱水固形化装置。
廃棄植物を予め磨り潰して前記加圧空間に供給する圧壊装置を付設している請求項４〜７のいずれか１つに記載の廃棄植物の脱水固形化装置。