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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-30
(45)【発行日】2024-05-10
(54)【発明の名称】亜臨界水処理装置及び亜臨界水処理ユニット
(51)【国際特許分類】
B09B 3/45 20220101AFI20240501BHJP
【ＦＩ】
B09B3/45 ZAB
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2023221411
(22)【出願日】2023-12-27
(62)【分割の表示】P 2023179270の分割
【原出願日】2023-06-09
【審査請求日】2024-01-11
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】518441966
【氏名又は名称】サステイナブルエネルギー開発株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ
(72)【発明者】
【氏名】光山 昌浩
【審査官】岡田 三恵
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－３４７５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２３－０３０３１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２６４７５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０９１０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８４２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４７５９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１５９９０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０９２９３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３１３９５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０９Ｂ ３／４５
Ｃ０２Ｆ １１／１０
Ｂ０１Ｊ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
亜臨界水処理装置を用いて有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を製造する処理物の製造方法であって、前記亜臨界水処理装置は、
水平方向に沿って中心線を有する圧力容器と、撹拌機構とを有し、
前記圧力容器は、容器本体と、投入口と、排出口とを備え、
前記撹拌機構は、前記中心線に沿って配置された回転軸と、前記中心線に略直交する交差線に沿って前記回転軸から径方向外側に向かって突出し、互いに離間して設けられた複数の撹拌翼とを備え、
各前記撹拌翼は、柱状の翼軸部と、前記翼軸部の前記回転軸とは反対側に設けられ、前記交差線に沿って略平行且つ前記中心線に対して傾斜する平坦面を備える翼部とを備え、
各前記撹拌翼において、前記平坦面を平面視したとき、前記平坦面の長手方向の両端は、前記翼軸部を介して互いに反対側に位置しており、
各前記撹拌翼を介して前記回転軸を見たとき、前記翼部の存在により、前記翼軸部が視認できず、
前記製造方法は、以下の各ステップを有し、
投入ステップでは、前記投入口を介して前記有機性廃棄物を前記容器本体内に投入し、
撹拌ステップでは、前記容器本体内において、前記有機性廃棄物を前記平坦面によって水平方向に移動させ、且つ鉛直方向に掻き揚げて前記撹拌翼同士の間に落下させつつ、前記有機性廃棄物に前記亜臨界水処理を施すことにより前記処理物を生成し、
排出ステップでは、前記容器本体内において、前記処理物を前記平坦面によって移動させ、前記排出口を介して前記処理物を前記容器本体内から排出する、
処理物の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載の処理物の製造方法において、前記平坦面の前記中心線とのなす２つの角度のうち、小さい方の角度である傾斜角度は、３０～７０°である、
処理物の製造方法。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の処理物の製造方法において、前記平坦面の前記交差線と直交する方向の最大長さをＸ［ｍｍ］とし、前記容器本体の直径をＹ［ｍｍ］としたとき、Ｘ／Ｙが０．２～０．５である、
処理物の製造方法。
【請求項4】
請求項１又は請求項２に記載の処理物の製造方法において、前記排出口は、前記容器本体の前記中心線に沿った方向の中央部に位置しており、
前記排出口より前記中心線に沿った一方の側に位置する前記平坦面の傾斜方向と、他方の側に位置する前記平坦面の傾斜方向とが反対であり、
前記排出ステップでは、前記回転軸を同一方向にのみ回転させることで、前記処理物を前記排出口に向かって移動させる、
処理物の製造方法。
【請求項5】
請求項１又は請求項２に記載の処理物の製造方法において、隣り合う２つの前記撹拌翼は、前記中心線に対する傾斜角度が略等しい前記平坦面を備える、
処理物の製造方法。
【請求項6】
請求項１又は請求項２に記載の処理物の製造方法において、前記投入ステップの後、前記排出ステップが完了するまでの間、前記回転軸を同一方向にのみ回転させる、
処理物の製造方法。
【請求項7】
請求項１又は請求項２に記載の処理物の製造方法において、前記容器本体の容積は、２００～５０００Ｌである、
処理物の製造方法。
【請求項8】
請求項１又は請求項２に記載の処理物の製造方法において、
各前記撹拌翼は、前記平坦面を前記翼部にのみ備える、
処理物の製造方法。
【請求項9】
有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置であって、水平方向に沿って中心線を有する圧力容器と、前記圧力容器に収容された前記有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構と、前記有機性廃棄物を加熱する加熱機構とを有し、
前記圧力容器は、容器本体と、前記有機性廃棄物を前記容器本体内に投入する投入口と、前記処理物を前記容器本体内から排出する排出口とを備え、
前記撹拌機構は、前記中心線に沿って配置された回転軸と、前記中心線に略直交する交差線に沿って前記回転軸から径方向外側に向かって突出し、互いに離間して設けられた複数の撹拌翼とを備え、
各前記撹拌翼は、柱状の翼軸部と、平坦面を備える翼部とを備え、
各前記撹拌翼において、前記平坦面を平面視したとき、前記平坦面の長手方向の両端は、前記翼軸部を介して互いに反対側に位置しており、
各前記撹拌翼を介して前記回転軸を見たとき、前記翼部の存在により、前記翼軸部が視認できず、
前記平坦面は、前記翼軸部の前記回転軸とは反対側に設けられ、前記交差線に沿って略平行且つ前記中心線に対して傾斜し、前記回転軸の回転により前記平坦面が前記有機性廃棄物及び前記処理物を水平方向に移動させ、且つ鉛直方向に掻き揚げて前記撹拌翼同士の間に落下させるように構成されている、
亜臨界水処理装置。
【請求項10】
亜臨界水処理ユニットであって、請求項９に記載の亜臨界水処理装置と、
前記処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置、前記ペレット原料又は半炭化後の前記ペレット原料をペレット化して、ペレットを得るペレット化装置、前記亜臨界水処理装置から排出されたガスを水処理する水処理装置及び前記亜臨界水処理装置から排出されたガスを脱臭処理する脱臭処理装置のうちの少なくとも１つの装置と、
前記亜臨界水処理装置及び前記少なくとも１つの装置を収容した状態で搬送可能なコンテナとを有する、亜臨界水処理ユニット。
【請求項11】
請求項１０に記載の亜臨界水処理ユニットにおいて、前記コンテナの容積は、１０～７０ｍ３である、亜臨界水処理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、亜臨界水処理装置及び亜臨界水処理ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、亜臨界水条件下での水熱反応を利用して廃棄物の分解等の処理を行う有機系廃棄物処理装置が記載されている。この有機系廃棄物処理装置は、耐熱耐圧容器と、耐熱耐圧容器内に設けられたスクリュウ羽根とを有している。そして、耐熱耐圧容器内に収容された廃棄物をスクリュウ羽根で撹拌しつつ処理する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第４７５１９７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載されたようなスクリュウ羽根で廃棄物を撹拌すると、耐熱耐圧容器内で廃棄物がスクリュウ羽根の軸（中心線）に沿った片側に大きく移動して偏在してしまう。そのため、かかる有機系廃棄物処理装置では、廃棄物に対して十分に分解等の処理を行うために、スクリュウ羽根の正転及び逆転を頻繁に繰り返す必要がある。
【0005】
本発明では上記事情に鑑み、有機性廃棄物を撹拌機構の中心線に沿って適度な速度で移動させつつ亜臨界水処理を行うことができ、有機性廃棄物の処理効率を向上し得る亜臨界水処理装置及び亜臨界水処理ユニットを提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置が提供される。この亜臨界水処理装置は、水平方向に沿って中心線を有する圧力容器と、圧力容器に収容された有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構と、有機性廃棄物を加熱する加熱機構とを有する。圧力容器は、容器本体と、有機性廃棄物を容器本体内に投入する投入口と、処理物を容器本体内から排出する排出口とを備える。撹拌機構は、中心線に沿って配置された回転軸と、中心線に略直交する交差線に沿って回転軸から径方向外側に向かって突出し、互いに離間して設けられた複数の撹拌翼とを備える。各撹拌翼は、交差線に沿って略平行且つ中心線に対して傾斜する平坦面を備える。
【0007】
かかる態様によれば、有機性廃棄物を撹拌機構の中心線に沿って適度な速度で移動させつつ亜臨界水処理を行うことができ、その結果、有機性廃棄物の処理効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】亜臨界水処理装置の実施形態を部分的に断面で示す概念図である。
【図2】隔離板の構成を示す平面図である。
【図3】外部に高圧ボイラーを付帯する場合の亜臨界水処理装置を部分的に示す概念図である。
【図4】撹拌翼を拡大して示す図である。
【図5】亜臨界水処理装置の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。
【図6】亜臨界水処理の流れを示すフローチャートである。
【図7】亜臨界水処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】亜臨界水処理ユニットの実施形態を示す概念図である。
【図9】変形例１に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
【図10】側面側から見た際の、変形例１に係る亜臨界水処理装置を部分的に断面で示す概念図である。
【図11】変形例１に係る亜臨界水処理装置１の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。
【図12】変形例２に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
【図13】変形例２に係る亜臨界水処理装置の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。
【図14】変形例３に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
【図15】変形例４に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
【図16】変形例４に係る第２の撹拌翼を拡大して示す図である。
【図17】変形例４に係る圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。
【図18】変形例５に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組合せ可能である。
<亜臨界水処理装置>
まず、本発明の亜臨界水処理装置について説明する。
<亜臨界水処理装置>
まず、本発明の亜臨界水処理装置について説明する。
【0010】
図１は、亜臨界水処理装置の実施形態を部分的に断面で示す概念図である。図２は、隔離板の構成を示す平面図である。
本発明の亜臨界水処理装置１は、有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置である。
ここで、亜臨界水処理とは、水の臨界温度以下の高温であり、且つ、飽和水蒸気圧以上の高圧である、高温且つ高圧下で、気体状の亜臨界水を有機性廃棄物に接触させて低分子化する方法である。この低分子化により、有機性廃棄物が分解されて処理物が得られる。
本発明の亜臨界水処理装置１は、有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置である。
ここで、亜臨界水処理とは、水の臨界温度以下の高温であり、且つ、飽和水蒸気圧以上の高圧である、高温且つ高圧下で、気体状の亜臨界水を有機性廃棄物に接触させて低分子化する方法である。この低分子化により、有機性廃棄物が分解されて処理物が得られる。
【0011】
有機性廃棄物は、通常、嫌気性細菌や好気性細菌では加水分解できない廃棄物である。かかる有機性廃棄物としては、例えば、紙類、布類、衣類、プラスチック類、ゴム類、皮革類、木竹類、ワラ類、厨芥類、不燃物類、医療廃棄物類、パッケージされたままの廃棄食品類等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を含んでいてよい。
図１に示す亜臨界水処理装置１は、水平方向に沿って中心線Ｏ２１を有する圧力容器２と、圧力容器２に収容された有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構３と、有機性廃棄物を加熱する加熱機構４とを有する。なお、以下の説明において、周方向とは、中心線Ｏ２１回りの方向を、径方向とは、中心線Ｏ２１を中心とした半径の方向を意味する。
図１に示す亜臨界水処理装置１は、水平方向に沿って中心線Ｏ２１を有する圧力容器２と、圧力容器２に収容された有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構３と、有機性廃棄物を加熱する加熱機構４とを有する。なお、以下の説明において、周方向とは、中心線Ｏ２１回りの方向を、径方向とは、中心線Ｏ２１を中心とした半径の方向を意味する。
【0012】
圧力容器２は、容器本体２１と、有機性廃棄物を容器本体２１内に投入する投入口２２と、処理物を容器本体２１内から排出する排出口２３と、液体収容部２４と、隔離板２５と、架台２９とを備える。
本実施形態の圧力容器２は、容器本体２１の中心線Ｏ２１が水平方向に沿うように、架台２９によって支持された横置き型の圧力容器である。
本実施形態の圧力容器２は、容器本体２１の中心線Ｏ２１が水平方向に沿うように、架台２９によって支持された横置き型の圧力容器である。
【0013】
容器本体２１の容積は、２００～５０００Ｌ程度であることが好ましく、２５０～４０００Ｌ程度であることがより好ましく、３００～３０００Ｌ程度であることがさらに好ましい。かかる容積の容器本体２１を使用すれば、有機性廃棄物を十分に収容しつつ、亜臨界水処理装置１を十分に小型化することができ、大容量かつ省スペースな亜臨界水処理装置１へのニーズに応えることができる。
また、後述するようにコンテナ内に亜臨界水処理装置１を収容することができるようになり、この状態で目的とする場所にまで搬送することができる。
また、後述するようにコンテナ内に亜臨界水処理装置１を収容することができるようになり、この状態で目的とする場所にまで搬送することができる。
【0014】
投入口２２は、筒状の胴部２２１を有し、容器本体２１の上部に形成された貫通孔２１１３に連通するように、容器本体２１に接続されている。また、投入口２２は、胴部２２１の開口２２２を気密的に封止する蓋部（クラッチドア）２２３を有する。
さらに、投入口２２は、圧力容器弁２２４及び２２５を有する。圧力容器弁２２４又は２２５を開閉することで、圧力容器２内部の圧力を調整することができる。なお、圧力容器弁２２４又は２２５は、投入口２２に設けられる必要はなく、圧力容器２の他の場所に設けられてもよい。
さらに、投入口２２は、圧力容器弁２２４及び２２５を有する。圧力容器弁２２４又は２２５を開閉することで、圧力容器２内部の圧力を調整することができる。なお、圧力容器弁２２４又は２２５は、投入口２２に設けられる必要はなく、圧力容器２の他の場所に設けられてもよい。
【0015】
排出口２３は、筒状の胴部２３１を有し、容器本体２１の端部に形成された貫通孔２１２３に連通するように、容器本体２１に接続されている。したがって、排出口２３（胴部２３１）の中心線Ｏ２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して傾斜し、容器本体２１と反対側の開口２３２は、鉛直方向斜め下側を向いている。また、排出口２３は、胴部２３１の開口２３２を気密的に封止する蓋部（クラッチドア）２３３を有する。
【0016】
かかる圧力容器２では、蓋部２３３を閉塞した状態で蓋部２２３を開放することにより、投入口２２の胴部２２１を介して有機性廃棄物を容器本体２１内に投入することができる。その後、蓋部２２３を閉塞した状態とし、容器本体２１内で有機性廃棄物に対して亜臨界水処理を行う。この有機性廃棄物の亜臨界水処理により生成した処理物は、蓋部２３３を開放することにより、排出口２３の胴部２３１を介して容器本体２１から取り出すことができる。
特に、排出口２３の中心線Ｏ２３が、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して傾斜しているので、処理物の容器本体２１内からの排出（取出）作業を行い易い。
特に、排出口２３の中心線Ｏ２３が、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して傾斜しているので、処理物の容器本体２１内からの排出（取出）作業を行い易い。
【0017】
液体収容部２４は、圧力容器２に設けられ、有機性廃棄物の亜臨界水処理に使用する液体Ｌを収容する。液体収容部２４に、上記液体Ｌを収容した状態で、圧力容器２を密閉し、加熱機構４により有機性廃棄物の加熱を開始する。これにより、液体収容部２４に収容された液体Ｌから、気体状の亜臨界水が生成され、この亜臨界水を有機性廃棄物に接触させることで、有機性廃棄物の低分子化が進行する。
ここで、上記液体Ｌは、水を主成分とすればよく、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、過酸化水素、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
ここで、上記液体Ｌは、水を主成分とすればよく、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、過酸化水素、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
【0018】
かかる亜臨界水処理装置１によれば、高圧ボイラーを付帯しないので、亜臨界水処理装置１の小型化を図ることができる。したがって、亜臨界水処理装置１を比較的狭いスペースに設置することができる。このため、後述するように亜臨界水処理装置１を移動可能に構成し、市街地のコンビニエンスストアに隣接して配置すれば、廃棄される賞味期限切れの日配品（主に、弁当類）を簡便に亜臨界水処理することができる。
また、高圧ボイラーを付帯しないので、亜臨界水処理装置１の運転及び操作は、ボイラー技士の有資格者によらず、コンビニエンスストアのレジ担当でも行うことができる。したがって、亜臨界水処理装置１の操作性及び利便性が極めて高い。
また、高圧ボイラーを付帯しないので、亜臨界水処理装置１の運転及び操作は、ボイラー技士の有資格者によらず、コンビニエンスストアのレジ担当でも行うことができる。したがって、亜臨界水処理装置１の操作性及び利便性が極めて高い。
【0019】
本実施形態では、排出口２３の内側空間の一部が、液体収容部２４として機能するように構成されている。かかる構成によれば、圧力容器２の部品点数の増大や、圧力容器２の構成の複雑化を防止することができる。したがって、亜臨界水処理装置１の小型化に寄与する。
なお、排出口２３の設置位置の変更、排出口２３の中心線Ｏ２３の容器本体２１の中心線Ｏ２１に対する傾斜角度の調整等により、排出口２３の内部空間の全体を、液体収容部２４として機能させることもできる。
また、液体収容部２４は、排出口２３から独立して構成されてもよい。かかる構成としては、例えば、容器本体２１の底面側の内面に凹没形成した凹部、容器本体２１の上面側の内面に固定又は内面から吊下された容器等が挙げられる。
なお、排出口２３の設置位置の変更、排出口２３の中心線Ｏ２３の容器本体２１の中心線Ｏ２１に対する傾斜角度の調整等により、排出口２３の内部空間の全体を、液体収容部２４として機能させることもできる。
また、液体収容部２４は、排出口２３から独立して構成されてもよい。かかる構成としては、例えば、容器本体２１の底面側の内面に凹没形成した凹部、容器本体２１の上面側の内面に固定又は内面から吊下された容器等が挙げられる。
【0020】
隔離板２５は、容器本体２１と排出口２３との境界部に設けられている。この隔離板２５は、液体Ｌの蒸気の通過を許容するが、有機性廃棄物の通過を阻止する機能を備える。かかる構成によれば、排出口２３（液体収容部２４）内に収容された液体Ｌに、有機性廃棄物が混入するのを防止又は抑制することができる。すなわち、亜臨界水処理装置１は、液体収容部２４に収容された液体Ｌから隔離した隔離状態で、有機性廃棄物を容器本体２１に収容可能である。そして、その隔離状態は隔離板２５の存在により確保されている。一方、生成された液体Ｌの蒸気（気体状の亜臨界水）を有機性廃棄物に十分に接触させ、その低分子化を確実に促進することができる。
【0021】
図２に示す隔離板２５は、複数枚の扇状の板材２５１を中心部で互いに展開可能に固定することにより、全体として円形状をなしている。各板材２５１には、その厚さ方向に貫通する複数の貫通孔２５１１が形成されている。貫通孔２５１１を介して液体Ｌを排出口２３の内側空間（液体収容部２４）に供給し、液体Ｌの蒸気は貫通孔２５１１を介して容器本体２１内に移動することができる。
なお、液体収容部２４が排出口２３の内部に設けられていない場合、隔離板２５は、図２のように構成される必要はない。この場合、隔離板２５は、排出口２３への有機性廃棄物の通過を阻止できればよい。
なお、液体収容部２４が排出口２３の内部に設けられていない場合、隔離板２５は、図２のように構成される必要はない。この場合、隔離板２５は、排出口２３への有機性廃棄物の通過を阻止できればよい。
【0022】
本実施形態では、加熱機構４は、容器本体２１の全体を覆うように設けられている。ただし、加熱機構４は容器本体２１の一部を覆うように設けられていてもよい。例えば、加熱機構４は、容器本体２１の下側の部分を覆うように設けられていてもよい。この場合、容器本体２１と排出口２３の内側空間とを省電力で効率よく加熱することができる。これにより、液体Ｌの蒸気（気体状の亜臨界水）を省電力で円滑に生成させることができる。
加熱機構４は、例えば、アルミナヒーター式、オイルヒータ式、光加熱（赤外線）式、ＩＨヒータ式等の加熱機構で構成することができる。
加熱機構４は、例えば、アルミナヒーター式、オイルヒータ式、光加熱（赤外線）式、ＩＨヒータ式等の加熱機構で構成することができる。
【0023】
なお、配置スペースに比較的余裕がある場合は、亜臨界水処理装置１は、液体収容部２４を有する代わりに、外部又は内部に高圧ボイラーを付帯するように構成されていてもよい。この場合、高圧ボイラーから気体状の亜臨界水又は蒸気（以下、まとめて高温の蒸気ともいう）が、容器本体２１内と加熱機構４内とに供給される。
図３は、外部に高圧ボイラーを付帯する場合の亜臨界水処理装置を部分的に示す概念図である。図３では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、及び、蒸気供給管４１，４２以外の構成を省略している。図３で省略されている構成は、液体収容部２４を有する場合の構成と同様である。
図３は、外部に高圧ボイラーを付帯する場合の亜臨界水処理装置を部分的に示す概念図である。図３では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、及び、蒸気供給管４１，４２以外の構成を省略している。図３で省略されている構成は、液体収容部２４を有する場合の構成と同様である。
【0024】
亜臨界水処理装置１が高圧ボイラーを付帯する場合、加熱機構４は中空の構造（容器本体２１と容器本体２１と間隔を空けて配置されるジャケットとの二重構造）を有する。高圧ボイラーに接続された蒸気供給管４１、４２を介して、それぞれ容器本体２１内及び加熱機構４内に高温の蒸気が供給される。
蒸気供給管４１を介して加熱機構４内に高温の蒸気が供給されると、容器本体２１内が加熱される。容器本体２１内が加熱されると、蒸気供給管４２を介して容器本体２１内に供給された高温の蒸気が熱せられ続ける。そして、容器本体２１内の温度及び圧力が、後述する所定の温度及び圧力に達すると、容器本体２１内は気体状の亜臨界水で満たされる。
圧力容器２が液体収容部２４を有する代わりに高圧ボイラーを付帯している場合、高圧ボイラーから高温の蒸気が容器本体２１内に供給されるため、亜臨界水処理装置１を起動してから短時間で気体状の亜臨界水を発生させることができる。したがって、亜臨界水処理全体にかかる時間を短縮し得る。
蒸気供給管４１を介して加熱機構４内に高温の蒸気が供給されると、容器本体２１内が加熱される。容器本体２１内が加熱されると、蒸気供給管４２を介して容器本体２１内に供給された高温の蒸気が熱せられ続ける。そして、容器本体２１内の温度及び圧力が、後述する所定の温度及び圧力に達すると、容器本体２１内は気体状の亜臨界水で満たされる。
圧力容器２が液体収容部２４を有する代わりに高圧ボイラーを付帯している場合、高圧ボイラーから高温の蒸気が容器本体２１内に供給されるため、亜臨界水処理装置１を起動してから短時間で気体状の亜臨界水を発生させることができる。したがって、亜臨界水処理全体にかかる時間を短縮し得る。
【0025】
撹拌機構３は、回転軸３１と、複数（本実施形態では６つ）の撹拌翼３２と、モータ３３と、ベルト３４と、架台３５とを備える。
回転軸３１は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿って、且つ、その一端部が容器本体２１を貫通して配置されている。なお、回転軸３１が容器本体２１を貫通する部分には、封止構造（図示せず。）が設けられており、容器本体２１の気密性が保持されている。
モータ３３は、架台３５に設置されている。また、モータ３３の回転軸は、容器本体２１から突出する回転軸３１の端部にベルト３４を介して接続されている。これにより、モータ３３の回転力を回転軸３１に伝達することができる。
この回転軸３１には、６つの撹拌翼３２が中心線Ｏ２１に沿った方向（回転軸３１の長手方向）に沿って互いに離間して設けられ、且つ、回転軸３１の周方向に沿って略等間隔（略１８０°間隔）で配置されている。
回転軸３１は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿って、且つ、その一端部が容器本体２１を貫通して配置されている。なお、回転軸３１が容器本体２１を貫通する部分には、封止構造（図示せず。）が設けられており、容器本体２１の気密性が保持されている。
モータ３３は、架台３５に設置されている。また、モータ３３の回転軸は、容器本体２１から突出する回転軸３１の端部にベルト３４を介して接続されている。これにより、モータ３３の回転力を回転軸３１に伝達することができる。
この回転軸３１には、６つの撹拌翼３２が中心線Ｏ２１に沿った方向（回転軸３１の長手方向）に沿って互いに離間して設けられ、且つ、回転軸３１の周方向に沿って略等間隔（略１８０°間隔）で配置されている。
【0026】
図４は、撹拌翼を拡大して示す図である。図５は、亜臨界水処理装置１の上面側から見た際の、圧力容器２（容器本体２１）、撹拌機構３（回転軸３１及び撹拌翼３２）、及び排出口２３の関係を示す図である。図５では、亜臨界水処理装置１の一部を断面で示している。また、図５では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、回転軸３１、及び撹拌翼３２以外の構成を省略している。図５において、回転軸３１の下側に位置する撹拌翼３２は破線で示す。
図１等に示すように、複数の撹拌翼３２は、互いに同じ形状をなしている。そして、各撹拌翼３２は、円柱状の翼軸部３２１と、翼軸部３２１の回転軸３１とは反対側に設けられた翼部３２２とを有している。
図１等に示すように、複数の撹拌翼３２は、互いに同じ形状をなしている。そして、各撹拌翼３２は、円柱状の翼軸部３２１と、翼軸部３２１の回転軸３１とは反対側に設けられた翼部３２２とを有している。
【0027】
各撹拌翼３２（翼軸部３２１）は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に略直交する交差線Ｉに沿って回転軸３１から径方向外側に向かって突出している。
本実施形態において、各翼部３２２は、２つの主面（平坦面）３２２１と、主面３２２１を繋ぐ２つの側面３２２２とを備える。主面３２２１は、交差線Ｉに対し略平行であり、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して傾斜角度θで傾斜している。すなわち、各撹拌翼３２は、交差線Ｉに沿って略平行且つ中心線Ｏ２１に対して傾斜する主面３２２１を備えている。なお、側面３２２２の形状は、特に限定されないが、本実施形態では平坦であり、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して所定の傾斜角度で傾斜している。また、本実施形態では、主面３２２１と側面３２２２とのなす角度が略９０°である。また、各翼部３２２の頂面（翼軸部３２１と反対側の面）は、容器本体２１の内面の形状に対応して円弧状をなしている。
傾斜角度θは、主面３２２１と中心線Ｏ２１とのなす２つの角度のうち、小さい方の角度である。
本実施形態において、各翼部３２２は、２つの主面（平坦面）３２２１と、主面３２２１を繋ぐ２つの側面３２２２とを備える。主面３２２１は、交差線Ｉに対し略平行であり、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して傾斜角度θで傾斜している。すなわち、各撹拌翼３２は、交差線Ｉに沿って略平行且つ中心線Ｏ２１に対して傾斜する主面３２２１を備えている。なお、側面３２２２の形状は、特に限定されないが、本実施形態では平坦であり、容器本体２１の中心線Ｏ２１に対して所定の傾斜角度で傾斜している。また、本実施形態では、主面３２２１と側面３２２２とのなす角度が略９０°である。また、各翼部３２２の頂面（翼軸部３２１と反対側の面）は、容器本体２１の内面の形状に対応して円弧状をなしている。
傾斜角度θは、主面３２２１と中心線Ｏ２１とのなす２つの角度のうち、小さい方の角度である。
【0028】
本実施形態の亜臨界水処理装置１のように、中心線Ｏ２１が水平方向に沿う横置き型の圧力容器２を有する場合、圧力容器２に収容された有機性廃棄物及び処理物を中心線Ｏ２１に沿った方向に移動させることが困難な場合がある。この場合、有機性廃棄物を十分に撹拌することができず、気体状の亜臨界水との接触の機会が低減し、その処理効率を高めることができない。
そこで、本実施形態の亜臨界水処理装置１では、各撹拌翼３２に中心線Ｏ２１に対して傾斜する主面（平坦面）３２２１を設けることとした。かかる主面３２２１を設けることにより、モータ３３が回転軸３１を回転駆動させた際に、容器本体２１内の有機性廃棄物に主面３２２１を接触させて、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に押し込むことで移動させ得るようになる。そのため、有機性廃棄物を十分に撹拌することができ、その処理効率が向上する。
そこで、本実施形態の亜臨界水処理装置１では、各撹拌翼３２に中心線Ｏ２１に対して傾斜する主面（平坦面）３２２１を設けることとした。かかる主面３２２１を設けることにより、モータ３３が回転軸３１を回転駆動させた際に、容器本体２１内の有機性廃棄物に主面３２２１を接触させて、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に押し込むことで移動させ得るようになる。そのため、有機性廃棄物を十分に撹拌することができ、その処理効率が向上する。
【0029】
具体的には、モータ３３による回転軸３１の正転又は逆転を行うことにより、容器本体２１内において有機性廃棄物を、鉛直上下方向のみならず、中心線Ｏ２１に沿った方向にも移動させて撹拌することができる。さらに、有機性廃棄物を亜臨界水処理した後に、生じた処理物を排出口２３付近に移動させることができるので、この処理物を速やかに排出口２３から排出することもできる。
さらに、撹拌翼３２が互いに離間して設けられていることにより、中心線Ｏ２１に沿った方向に移動する有機性廃棄物を鉛直上方に跳ね上げた（掻き揚げた）後、撹拌翼３２同士の間で鉛直下方に落下させることができる。これにより、有機性廃棄物を亜臨界水処理する際に、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に必要以上に移動させるのを抑制することができる。このため、回転軸３１の正転と逆転とを頻繁に繰り返すことを防止することが可能である。
さらに、撹拌翼３２が互いに離間して設けられていることにより、中心線Ｏ２１に沿った方向に移動する有機性廃棄物を鉛直上方に跳ね上げた（掻き揚げた）後、撹拌翼３２同士の間で鉛直下方に落下させることができる。これにより、有機性廃棄物を亜臨界水処理する際に、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に必要以上に移動させるのを抑制することができる。このため、回転軸３１の正転と逆転とを頻繁に繰り返すことを防止することが可能である。
【0030】
本実施形態では、全ての撹拌翼３２は互いに同じ形状を有する。この場合、撹拌翼３２が互いに異なる形状を有する場合よりも、設計コストや製造コスト、メンテナンスコスト等を軽減させ得ることが期待できる。
また、全ての撹拌翼３２が互いに同じ形状を有するため、隣り合う２つの撹拌翼３２は、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θが略等しい主面３２２１を備える。これにより、容器本体２１内の有機性廃棄物及び処理物を中心線Ｏ２１に沿った方向に、一定の速度で移動させ易くなる。したがって、有機性廃棄物及び処理物を移動させる際の円滑さを向上し得る。
また、全ての撹拌翼３２が互いに同じ形状を有するため、隣り合う２つの撹拌翼３２は、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θが略等しい主面３２２１を備える。これにより、容器本体２１内の有機性廃棄物及び処理物を中心線Ｏ２１に沿った方向に、一定の速度で移動させ易くなる。したがって、有機性廃棄物及び処理物を移動させる際の円滑さを向上し得る。
【0031】
主面３２２１の中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θは、３０～７０°程度であることが好ましく、３５～６５°程度であることがより好ましい。
このように構成することで、モータ３３が回転軸３１を回転駆動させた際に、主面３２２１が有機性廃棄物をより押し込んで移動させ易くなるので、有機性廃棄物の処理効率がさらに向上する。また、亜臨界水処理を行うことで得られた処理物を排出口２３付近に移動させ易くなるため、排出口２３から速やかに処理物を排出させることができる。
このように構成することで、モータ３３が回転軸３１を回転駆動させた際に、主面３２２１が有機性廃棄物をより押し込んで移動させ易くなるので、有機性廃棄物の処理効率がさらに向上する。また、亜臨界水処理を行うことで得られた処理物を排出口２３付近に移動させ易くなるため、排出口２３から速やかに処理物を排出させることができる。
【0032】
また、傾斜角度θが３０～７０°程度である主面３２２１について、排出口２３に近い主面３２２１ほど、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θが大きくなるように設定してもよい。この場合、排出口２３に近づくほど、処理物の中心線Ｏ２１に沿った方向の移動が抑制され得る。したがって、処理物を排出する際に、排出口２３の周辺に溜めやすくなることが期待でき、排出口２３から処理物をより円滑に排出させることができる。
傾斜角度θを排出口２３に近づくにつれて徐々に大きくする代わりに、排出口２３に近い主面３２２１のみ中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θを大きくしてもよい。
傾斜角度θを排出口２３に近づくにつれて徐々に大きくする代わりに、排出口２３に近い主面３２２１のみ中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θを大きくしてもよい。
【0033】
また、傾斜角度θが３０～７０°程度である主面３２２１について、投入口２２に近い主面３２２１ほど、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θが小さくなるように設定してもよい。この場合、投入口２２に近いほど、有機性廃棄物の中心線Ｏ２１に沿った方向の移動が促進され得る。したがって、投入口２２から投入された有機性廃棄物が投入口２２の周辺に留まることを防止することが期待でき、円滑に亜臨界水処理を行うことができる。
傾斜角度θを投入口２２に近づくにつれて徐々に小さくする代わりに、投入口２２に近い主面３２２１のみ、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θを小さくてもよい。
傾斜角度θを投入口２２に近づくにつれて徐々に小さくする代わりに、投入口２２に近い主面３２２１のみ、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θを小さくてもよい。
【0034】
また、本実施形態では、隔離板２５から蒸気が供給されるため、隔離板２５付近では活性の高い気体状の亜臨界水が多く存在している可能性がある。そのため、傾斜角度θが３０～７０°程度である主面３２２１について、隔離板２５に近い主面３２２１ほど、中心線Ｏ２１に対する傾斜角度θが小さくなるように設定してもよい。これにより、活性の高い気体状の亜臨界水が多く存在している箇所において、有機性廃棄物の中心線Ｏ２１に沿った方向の移動が抑制されるため、亜臨界水処理の効率が向上し得る。
【0035】
また、主面３２２１の交差線Ｉと直交する方向の最大長さをＸ［ｍｍ］とし、容器本体２１の直径をＹ［ｍｍ］としたとき、Ｘ／Ｙが０．２～０．５程度であることが好ましく、０．２５～０．４５程度であることがより好ましい。このように構成することで、有機性廃棄物と主面３２２１との接触面積を十分に確保することができ、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向により移動させ易くなる。さらに、撹拌翼３２で掻き揚げられた有機性廃棄物を、隣り合う撹拌翼３２同士の間で鉛直下方に落下させ易くなる。したがって、主面３２２１が有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に適度な速度で移動させることができるので、有機性廃棄物の処理効率がさらに向上し得る。
例えば、容積３０００Ｌの容器本体２１の場合、Ｘ／Ｙが好ましくは０．３５程度に設定され、容積４００Ｌの容器本体２１の場合、Ｘ／Ｙが好ましくは０．３４程度に設定される。
例えば、容積３０００Ｌの容器本体２１の場合、Ｘ／Ｙが好ましくは０．３５程度に設定され、容積４００Ｌの容器本体２１の場合、Ｘ／Ｙが好ましくは０．３４程度に設定される。
【0036】
なお、撹拌翼３２において、翼軸部３２１と翼部３２２とは、一体的に形成されていてもよく、別体として形成され、互いに接続されてもよい。後者の場合、形状の異なる翼部３２２に取り替えて使用することができる。
撹拌翼３２の形状は、互いに同一である必要はなく、互いに異なっていてもよい。例えば、異なる形状の撹拌翼の組が複数組で設けられていてもよい。
また、撹拌翼３２の形状は、設置位置によって機能が異なるように構成してもよい。例えば、中央部の撹拌翼３２では、中心線Ｏ２１に沿った方向に有機性廃棄物を移動させ易い形状に、端部の撹拌翼３２では、有機性廃棄物を掻き出し易い形状に構成してもよい。
撹拌翼同士の形状が互いに異なる例については、変形例４において詳述する。
撹拌翼３２の形状は、互いに同一である必要はなく、互いに異なっていてもよい。例えば、異なる形状の撹拌翼の組が複数組で設けられていてもよい。
また、撹拌翼３２の形状は、設置位置によって機能が異なるように構成してもよい。例えば、中央部の撹拌翼３２では、中心線Ｏ２１に沿った方向に有機性廃棄物を移動させ易い形状に、端部の撹拌翼３２では、有機性廃棄物を掻き出し易い形状に構成してもよい。
撹拌翼同士の形状が互いに異なる例については、変形例４において詳述する。
【0037】
撹拌翼３２が備える主面３２２１の数は、２つに限定されず、１つ又は３つ以上であってもよい。
また、主面３２２１の形状は、図示の形状に限定されず、例えば、台形、三角形、五角形、半円形等であってもよい。
主面の数や形状が本実施形態とは異なる例については、変形例４において詳述する。
また、主面３２２１の形状は、図示の形状に限定されず、例えば、台形、三角形、五角形、半円形等であってもよい。
主面の数や形状が本実施形態とは異なる例については、変形例４において詳述する。
【0038】
翼軸部３２１の形状も、円柱状に限定されず、例えば、円錐台状、四角柱状等であってもよい。
また、撹拌翼３２の設置数は、６つに限定されず、２つ、３つ、４つ又は７つ以上であってもよい。
また、撹拌翼３２の設置間隔は、回転軸３１の周方向に沿って１８０°間隔に限定されず、例えば、周方向に沿って６０°間隔、９０°間隔、１２０°間隔、２１０°間隔であってもよい。
また、撹拌翼３２の設置数は、６つに限定されず、２つ、３つ、４つ又は７つ以上であってもよい。
また、撹拌翼３２の設置間隔は、回転軸３１の周方向に沿って１８０°間隔に限定されず、例えば、周方向に沿って６０°間隔、９０°間隔、１２０°間隔、２１０°間隔であってもよい。
【0039】
さらに、撹拌翼３２の回転軸３１の周方向に沿った設置間隔は、中心線Ｏ２１に沿って不均一であってもよい。例えば、撹拌翼３２は、容器本体２１の端部では回転軸３１の周方向に沿って９０°間隔で設置され、中央部では回転軸３１の周方向に沿って１８０°間隔で設置されていてもよい。
また、撹拌翼３２は、中心線Ｏ２１に沿った方向の同じ位置に、回転軸３１の周方向に沿って複数設けられていてもよい。すなわち、複数の撹拌翼３２は、回転軸３１の同一円周上に位置していてもよい。例えば、有機性廃棄物及び処理物が滞留し易い箇所（例えば、容器本体２１の端部）では、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２を設けてもよい。
撹拌翼３２の設置間隔が不均一であり、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２を設ける例については、変形例５において詳述する。
また、撹拌翼３２は、中心線Ｏ２１に沿った方向の同じ位置に、回転軸３１の周方向に沿って複数設けられていてもよい。すなわち、複数の撹拌翼３２は、回転軸３１の同一円周上に位置していてもよい。例えば、有機性廃棄物及び処理物が滞留し易い箇所（例えば、容器本体２１の端部）では、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２を設けてもよい。
撹拌翼３２の設置間隔が不均一であり、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２を設ける例については、変形例５において詳述する。
【0040】
【0041】
Ｓ１０１において、排出口２３の蓋部２３３を閉じた状態で、投入口２２の蓋部２２３を開き、開口２２２及び貫通孔２１１３から液体収容部２４に液体Ｌを投入する。この液体Ｌから、亜臨界水処理に必要な液体Ｌの蒸気（気体状の亜臨界水）が得られる。
続いて、Ｓ１０２において、開口２２２及び貫通孔２１１３から容器本体２１内に有機性廃棄物を投入する。有機性廃棄物を投入したら、蓋部２２３を閉じる。蓋部２２３が閉じられると、圧力容器２は密閉状態になる。
続いて、Ｓ１０２において、開口２２２及び貫通孔２１１３から容器本体２１内に有機性廃棄物を投入する。有機性廃棄物を投入したら、蓋部２２３を閉じる。蓋部２２３が閉じられると、圧力容器２は密閉状態になる。
【0042】
Ｓ１０３において、加熱機構４を起動させることで容器本体２１内を加熱する。容器本体２１の熱が液体収容部２４に伝わると、液体収容部２４内の液体Ｌから蒸気が発せられる。この蒸気が隔離板２５の貫通孔２５１１を介して容器本体２１内に供給されると、密閉状態の圧力容器２内の圧力が上昇する。
また、モータ３３を起動させることで回転軸３１を回転させる。すなわち、撹拌機構３を起動させて、有機性廃棄物の撹拌を開始する。
また、モータ３３を起動させることで回転軸３１を回転させる。すなわち、撹拌機構３を起動させて、有機性廃棄物の撹拌を開始する。
【0043】
この際、上述したように、モータ３３による回転軸３１の正転又は逆転により、主面３２２１が有機性廃棄物を押し込んで、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に移動させることができる。この移動の際に、撹拌翼３２により有機性廃棄物を鉛直上方に掻き揚げ、互いに離間した複数の撹拌翼３２同士の間で鉛直下方に有機性廃棄物を落下させる。これにより、有機性廃棄物の不必要な移動を防ぐことができるため、モータ３３による回転軸３１の正転及び逆転の繰り返し回数を抑制することができる。したがって、省電力で亜臨界水処理を行うことができる。
【0044】
次に、Ｓ１０４において、圧力容器２内の圧力及び温度が規定値に到達したかどうかを確認する。圧力又は温度が規定値に到達していない場合、Ｓ１０４に留まり、圧力及び温度の両方が規定値に到達した場合、Ｓ１０５に進む。
Ｓ１０４における判断の基準となる圧力及び温度の規定値は、亜臨界水処理に必要な温度及び圧力の値であり、後に記載する。
Ｓ１０４における判断の基準となる圧力及び温度の規定値は、亜臨界水処理に必要な温度及び圧力の値であり、後に記載する。
【0045】
Ｓ１０５において、一定時間経過したかどうかを確認する。一定時間が経過していない場合、Ｓ１０５に留まり、一定時間が経過した場合、Ｓ１０６に進む。
Ｓ１０５における判断の基準となる時間は、亜臨界水処理に必要な時間であり、後に記載する。
なお、本実施形態の亜臨界水処理装置１は、上述したように、中心線Ｏ２１に対し傾斜する主面３２２１を備え、且つ互いに離間した複数の撹拌翼３２を有するため、有機性廃棄物を鉛直上下方向のみならず、中心線Ｏ２１に沿った方向に適度な速度で移動させつつ（すなわち、十分に撹拌しつつ）、亜臨界水処理を効率的に行うことができる。これにより、亜臨界水処理にかかる時間を短縮することが期待できる。
Ｓ１０５における判断の基準となる時間は、亜臨界水処理に必要な時間であり、後に記載する。
なお、本実施形態の亜臨界水処理装置１は、上述したように、中心線Ｏ２１に対し傾斜する主面３２２１を備え、且つ互いに離間した複数の撹拌翼３２を有するため、有機性廃棄物を鉛直上下方向のみならず、中心線Ｏ２１に沿った方向に適度な速度で移動させつつ（すなわち、十分に撹拌しつつ）、亜臨界水処理を効率的に行うことができる。これにより、亜臨界水処理にかかる時間を短縮することが期待できる。
【0046】
Ｓ１０６において、亜臨界水処理に必要な温度及び圧力下において、必要な時間が経過すると、加熱機構４を停止させる。また、圧力容器弁２２４又は２２５を微かに開放する。すなわち、圧力容器２内の圧力を低下させつつ降温させる。
続いて、Ｓ１０７において、圧力容器２内の圧力及び温度が十分に低下したかどうかを確認する。圧力又は温度が十分に低下していない場合は、Ｓ１０７に留まり、圧力及び温度が十分に低下した場合は、Ｓ１０８に進む。
Ｓ１０７においては、安全に処理物を取り出すことのできる圧力及び温度まで、圧力容器２内の圧力及び温度が低下したかどうかを確認する。
続いて、Ｓ１０７において、圧力容器２内の圧力及び温度が十分に低下したかどうかを確認する。圧力又は温度が十分に低下していない場合は、Ｓ１０７に留まり、圧力及び温度が十分に低下した場合は、Ｓ１０８に進む。
Ｓ１０７においては、安全に処理物を取り出すことのできる圧力及び温度まで、圧力容器２内の圧力及び温度が低下したかどうかを確認する。
【0047】
Ｓ１０８において、排出口２３の蓋部２３３を開いて、容器本体２１内の処理物を取り出す。処理物を取り出す際には、回転軸３１を回転させることにより、撹拌翼３２が処理物を排出口２３付近に移動させる。処理物の排出が終了し、撹拌機構３を停止させることにより、本亜臨界水処理を終了する。
【0048】
図７は、亜臨界水処理の流れを示すフローチャートである。図７では、亜臨界水処理装置１が液体収容部２４を有する代わりに高圧ボイラーを付帯している場合の亜臨界水処理の流れを示す。
図７のＳ２０１、Ｓ２０４～Ｓ２０５、Ｓ２０７～Ｓ２０８はそれぞれ、図６を参照して説明したＳ１０２、Ｓ１０４～Ｓ１０５、Ｓ１０７～Ｓ１０８と同様であるため、その説明を省略する。
Ｓ２０２において、高圧ボイラーを起動させる。高圧ボイラーからは、亜臨界水処理に必要な気体状の亜臨界水を生成するための高温の蒸気が供給される。
図７のＳ２０１、Ｓ２０４～Ｓ２０５、Ｓ２０７～Ｓ２０８はそれぞれ、図６を参照して説明したＳ１０２、Ｓ１０４～Ｓ１０５、Ｓ１０７～Ｓ１０８と同様であるため、その説明を省略する。
Ｓ２０２において、高圧ボイラーを起動させる。高圧ボイラーからは、亜臨界水処理に必要な気体状の亜臨界水を生成するための高温の蒸気が供給される。
【0049】
Ｓ２０３において、蒸気供給管４１、４２を介して、高圧ボイラーからの高温の蒸気を、それぞれ加熱機構４内及び容器本体２１内に供給する。このとき、蒸気供給管４１を介した加熱機構４内への高温の蒸気の供給を先に行う。加熱機構４を介して容器本体２１内を予め加熱しておくことで、容器本体２１内に供給された高温の蒸気が、容器本体２１内で冷えて復水することを防ぐことができる。また、Ｓ２０３において、図６のＳ１０３と同様に撹拌機構３を起動させて、有機性廃棄物の撹拌を開始する。
【0050】
Ｓ２０６において、亜臨界水処理に必要な温度及び圧力下において、必要な時間が経過すると、高圧ボイラーを停止させる。また、圧力容器弁２２４又は２２５を微かに開放する。すなわち、圧力容器２内の圧力を低下させつつ降温させる。
以上説明した流れによれば、本実施形態の亜臨界水処理装置１を用いて亜臨界水処理を行うことができる。
なお、Ｓ１０６及びＳ２０６の後、加熱機構４による処理物の加熱を継続してもよい（Ｓ２０６の場合、加熱機構４への高温の蒸気の供給を継続）。これにより、処理物の含水量を低下させる（調整する）ことができる。かかる処理は、後述のような燃料用途のペレットの製造に、処理物を使用する場合に有効である。
以上説明した流れによれば、本実施形態の亜臨界水処理装置１を用いて亜臨界水処理を行うことができる。
なお、Ｓ１０６及びＳ２０６の後、加熱機構４による処理物の加熱を継続してもよい（Ｓ２０６の場合、加熱機構４への高温の蒸気の供給を継続）。これにより、処理物の含水量を低下させる（調整する）ことができる。かかる処理は、後述のような燃料用途のペレットの製造に、処理物を使用する場合に有効である。
【0051】
図６に示す亜臨界水処理の場合、亜臨界水処理に使用する液体Ｌの量は、特に限定されないが、容器本体２１の容積の０．００１～０．１倍程度であることが好ましく、０．００５～０．０５倍程度であることがより好ましい。かかる量の液体Ｌを使用すれば、有機性廃棄物を低分子化するのに十分な気体状の亜臨界水を生成することができる。
気体状の亜臨界水（液体Ｌの蒸気）の温度は、１５０～２３０℃程度であることが好ましく、１６０～２２０℃程度であることがより好ましい。また、その圧力は、１５～２５気圧程度であることが好ましく、１８～２２気圧程度であることがより好ましい。
気体状の亜臨界水の具体的な温度及び圧力は、２００℃程度、２０気圧程度であることが好ましい。
気体状の亜臨界水（液体Ｌの蒸気）の温度は、１５０～２３０℃程度であることが好ましく、１６０～２２０℃程度であることがより好ましい。また、その圧力は、１５～２５気圧程度であることが好ましく、１８～２２気圧程度であることがより好ましい。
気体状の亜臨界水の具体的な温度及び圧力は、２００℃程度、２０気圧程度であることが好ましい。
【0052】
撹拌翼３２の径方向外側端の回転周速は、２ｍ／秒以上であることが好ましく、３ｍ／秒以上であることがより好ましい。なお、回転周速の上限値は、通常、７ｍ／秒程度である。かかる回転周速であれば、有機性廃棄物の中心線Ｏ２１に沿った方向へ適度な速度で移動させることができるとともに、高出力の高価なモータ３３の使用を回避することができる。
亜臨界水処理における時間は、有機性廃棄物の種類等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、０．１～１０時間程度であることが好ましく、０．５～５時間程度であることがより好ましい。
亜臨界水処理における時間は、有機性廃棄物の種類等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、０．１～１０時間程度であることが好ましく、０．５～５時間程度であることがより好ましい。
【0053】
この亜臨界水は、誘電率が１５～４５であり、低極性溶媒の誘電率と同等である。このため、多くの有機物を溶解することができる。さらに、亜臨界水は、イオン積が１×１０－１２～１×１０－１１ｍｏｌ２／ｋｇ２であり、水素イオンと水酸化物イオンとに分離する割合が大きく、よって、強い加水分解作用を示す。
なお、室温且つ大気圧下での水の誘電率は、約８０であり、温度約２５℃且つ大気圧下での水のイオン積は、１×１０－１４ｍｏｌ２／ｋｇ２である。
なお、室温且つ大気圧下での水の誘電率は、約８０であり、温度約２５℃且つ大気圧下での水のイオン積は、１×１０－１４ｍｏｌ２／ｋｇ２である。
【0054】
低分子化された有機性廃棄物（すなわち、処理物）は、その可溶化率が５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。
ここで、可溶化率とは、亜臨界水処理後の全有機物に対する可溶性有機物の比率であり、数値が高いほど有機物の低分子化が進んでいることを意味する。
有機性廃棄物の低分子化物の具体例としては、例えば、炭水化物、タンパク質、脂肪等が分解され、これらのそれぞれ対応する糖類、アミノ酸類、高級脂肪酸類等が挙げられる。
また、亜臨界水処理装置１での亜臨界水処理は、その性質上バッチ処理となるが、本発明では、数バッチ／日の割合で実施することができる。
<亜臨界水処理ユニット>
次に、本発明の亜臨界水処理ユニットについて説明する。
図８は、亜臨界水処理ユニットの実施形態を示す概念図である。
図８に示す亜臨界水処理ユニット１００は、上記亜臨界水処理装置１と、この亜臨界水処理装置１に接続されたペレット化装置・半炭化装置１０とを有する。
処理物を含む混合物（ペレット原料）は、処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置により半炭化した後、これをペレット化装置によりペレット化してもよく、この逆であってもよい。ここで、ペレット化装置は、ペレット原料又は半炭化後のペレット原料をペレット化して、ペレットを得る装置である。
ここで、可溶化率とは、亜臨界水処理後の全有機物に対する可溶性有機物の比率であり、数値が高いほど有機物の低分子化が進んでいることを意味する。
有機性廃棄物の低分子化物の具体例としては、例えば、炭水化物、タンパク質、脂肪等が分解され、これらのそれぞれ対応する糖類、アミノ酸類、高級脂肪酸類等が挙げられる。
また、亜臨界水処理装置１での亜臨界水処理は、その性質上バッチ処理となるが、本発明では、数バッチ／日の割合で実施することができる。
<亜臨界水処理ユニット>
次に、本発明の亜臨界水処理ユニットについて説明する。
図８は、亜臨界水処理ユニットの実施形態を示す概念図である。
図８に示す亜臨界水処理ユニット１００は、上記亜臨界水処理装置１と、この亜臨界水処理装置１に接続されたペレット化装置・半炭化装置１０とを有する。
処理物を含む混合物（ペレット原料）は、処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置により半炭化した後、これをペレット化装置によりペレット化してもよく、この逆であってもよい。ここで、ペレット化装置は、ペレット原料又は半炭化後のペレット原料をペレット化して、ペレットを得る装置である。
【0055】
なお、ペレット化装置・半炭化装置１０は、必要に応じて、処理物と木質バイオマスとを混合して、これらの混合物をペレット原料として得る混合装置（不図示）を備えていてもよい。
有機性廃棄物は、収集地域、時期により組成が異なり、亜臨界水処理により得られた処理物の発熱量も変動する。この発熱量の変動を補完（調整）すること等を目的として、木質バイオマスを処理物と混合することができる。これにより、石炭と同等の安定した発熱量を有し、ＲＰＦで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有するペレット（固形燃料）を極めて短時間で良好に製造することができる。
有機性廃棄物は、収集地域、時期により組成が異なり、亜臨界水処理により得られた処理物の発熱量も変動する。この発熱量の変動を補完（調整）すること等を目的として、木質バイオマスを処理物と混合することができる。これにより、石炭と同等の安定した発熱量を有し、ＲＰＦで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有するペレット（固形燃料）を極めて短時間で良好に製造することができる。
【0056】
本発明において使用可能な木質バイオマスとしては、山から伐採した原木（丸太）を木材（板材、柱材等）に加工する際に発生する端の部分（いわゆる「端材（はざい）」）や、丸太の樹皮等の粉砕物及び木材を原料とする廃棄紙が挙げられる。
得られるペレットは、燃焼させればＣＯ２を発生するが、木質バイオマスであれば、森林の木々が吸収したＣＯ２を大気中に戻すだけなので、カーボンニュートラルである。したがって、例えば、本実施形態で得られるペレットのような「バイオマスエネルギー燃料」は、エコロジーな燃料とも言える。
得られるペレットは、燃焼させればＣＯ２を発生するが、木質バイオマスであれば、森林の木々が吸収したＣＯ２を大気中に戻すだけなので、カーボンニュートラルである。したがって、例えば、本実施形態で得られるペレットのような「バイオマスエネルギー燃料」は、エコロジーな燃料とも言える。
【0057】
なお、得られるペレットは、目的の装置の燃料として好適に使用できれば、そのサイズ、形状等は、特に限定されるものではない。
また、半炭化により得られたペレットは、含水率及び揮発性の有機成分の含有率が抑制されるとともに、純度の高い炭化物で構成される。したがって、ペレットは、その発熱量が増大し、自然環境での耐久性及び保存安定性に優れる。
また、半炭化により得られたペレットは、含水率及び揮発性の有機成分の含有率が抑制されるとともに、純度の高い炭化物で構成される。したがって、ペレットは、その発熱量が増大し、自然環境での耐久性及び保存安定性に優れる。
【0058】
半炭化装置による半炭化処理は、酸素濃度が低い雰囲気中で、ペレット原料に対して熱処理することにより行われる。
熱処理の温度は、２００～７００℃程度であることが好ましく、２００～３００℃程度であることがより好ましい。また、熱処理の時間は、１～２４時間程度であることが好ましく、１～３時間程度であることがより好ましい。
かかる条件で半炭化処理を行うことにより、ペレット原料を確実に半炭化状態とすることができる。
ここで、半炭化状態とは、ペレット原料の半分程度が炭化物に変換された状態を言う。
熱処理の温度は、２００～７００℃程度であることが好ましく、２００～３００℃程度であることがより好ましい。また、熱処理の時間は、１～２４時間程度であることが好ましく、１～３時間程度であることがより好ましい。
かかる条件で半炭化処理を行うことにより、ペレット原料を確実に半炭化状態とすることができる。
ここで、半炭化状態とは、ペレット原料の半分程度が炭化物に変換された状態を言う。
【0059】
ペレット化装置には、例えば、ストランド方式の押出機、ホットカット方式の押出機等を使用することができる。
また、本実施形態の亜臨界水処理ユニット１００は、図８に示すように、亜臨界水処理装置１、ペレット化装置・半炭化装置１０を収容した状態で搬送可能なコンテナ２００を有する。
コンテナ２００は、亜臨界水処理装置１及びペレット化装置・半炭化装置１０を収容した状態で、大型車両３００に積載されている。これにより、亜臨界水処理ユニット１００を、目的に応じて、所定の箇所に移動させることができる。
また、本実施形態の亜臨界水処理ユニット１００は、図８に示すように、亜臨界水処理装置１、ペレット化装置・半炭化装置１０を収容した状態で搬送可能なコンテナ２００を有する。
コンテナ２００は、亜臨界水処理装置１及びペレット化装置・半炭化装置１０を収容した状態で、大型車両３００に積載されている。これにより、亜臨界水処理ユニット１００を、目的に応じて、所定の箇所に移動させることができる。
【0060】
コンテナ２００の容積は、１０～７０ｍ３程度であることが好ましく、１５～６５ｍ３程度であることがより好ましく、２０～５０ｍ３程度であることがさらに好ましい。かかるサイズのコンテナ２００であれば、市街地であっても、その設置場所を確保し易い。
【0061】
さらに、亜臨界水処理ユニット１００は、目的に応じて、ペレット化装置・半炭化装置１０に代えて、あるいは、ペレット化装置・半炭化装置１０と組み合わせて、水処理装置・脱臭処理装置を有していてもよい。
ここで、水処理装置は、亜臨界水処理装置１から排出されたガスを水処理する装置であり、その処理方法は、水処理の目的や基準に応じて選定される。この水処理装置は、例えば、加圧浮上処理を行う装置等で構成することができる。また、脱臭処理装置は、亜臨界水処理装置１から排出されたガスを脱臭処理する装置であり、例えば、吸着フィルター装置等で構成することができる。
ここで、水処理装置は、亜臨界水処理装置１から排出されたガスを水処理する装置であり、その処理方法は、水処理の目的や基準に応じて選定される。この水処理装置は、例えば、加圧浮上処理を行う装置等で構成することができる。また、脱臭処理装置は、亜臨界水処理装置１から排出されたガスを脱臭処理する装置であり、例えば、吸着フィルター装置等で構成することができる。
【0062】
亜臨界水処理装置１から排出されたガスは、水処理装置により水処理した後、これを脱臭処理装置により脱臭処理してもよく、この逆であってもよい。
なお、亜臨界水処理ユニット１００は、亜臨界水処理装置１と、ペレット化装置、半炭化装置、水処理装置及び脱臭処理装置のうちの少なくとも１つの装置とを有していればよい。この場合、コンテナ２００は、亜臨界水処理装置１及び上記少なくとも１つの装置を収容する。
したがって、亜臨界水処理ユニット１００を構成する複数の装置は、コンテナ２００の容積（サイズ）や容器本体２１の容積、高圧ボイラーの付帯の有無等に応じて、全ての装置を１つのコンテナ２００に収容してもよく、複数のコンテナ２００に分けて収容するようにしてもよい。後者の場合、複数のコンテナ２００の容積は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
なお、亜臨界水処理ユニット１００は、亜臨界水処理装置１と、ペレット化装置、半炭化装置、水処理装置及び脱臭処理装置のうちの少なくとも１つの装置とを有していればよい。この場合、コンテナ２００は、亜臨界水処理装置１及び上記少なくとも１つの装置を収容する。
したがって、亜臨界水処理ユニット１００を構成する複数の装置は、コンテナ２００の容積（サイズ）や容器本体２１の容積、高圧ボイラーの付帯の有無等に応じて、全ての装置を１つのコンテナ２００に収容してもよく、複数のコンテナ２００に分けて収容するようにしてもよい。後者の場合、複数のコンテナ２００の容積は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
【0063】
以上のように、本実施形態によれば、有機性廃棄物を適度な速度で移動させつつ亜臨界水処理を行うことができ、処理効率を向上し得る亜臨界水処理装置１及び亜臨界水処理ユニット１００を提供することができる。
【0064】
<変形例>
以下、本実施形態の亜臨界水処理装置１の各変形例について説明する。各図において、上記構成例（図１等参照）と同様の部材については同じ符号を付す。
また、亜臨界水処理装置１の各変形例について説明するが、上記構成例との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
以下、本実施形態の亜臨界水処理装置１の各変形例について説明する。各図において、上記構成例（図１等参照）と同様の部材については同じ符号を付す。
また、亜臨界水処理装置１の各変形例について説明するが、上記構成例との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【0065】
（変形例１）
図９は、変形例１に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。また、図９では、排出口２３を破線で示す。図１０は、側面側（図９の右側）から見た際の、変形例１に係る亜臨界水処理装置を部分的に断面で示す概念図である。図１０では、加熱機構４、容器本体２１、投入口２２、排出口２３、液体収容部２４、架台２９以外の構成を省略している。
図１１は、変形例１に係る亜臨界水処理装置１の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。図１１では、亜臨界水処理装置１の一部を断面で示している。また、図１１では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、回転軸３１、及び撹拌翼３２以外の構成を省略している。図１１において、回転軸３１の下側に位置する撹拌翼３２は破線で示す。
図９は、変形例１に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。また、図９では、排出口２３を破線で示す。図１０は、側面側（図９の右側）から見た際の、変形例１に係る亜臨界水処理装置を部分的に断面で示す概念図である。図１０では、加熱機構４、容器本体２１、投入口２２、排出口２３、液体収容部２４、架台２９以外の構成を省略している。
図１１は、変形例１に係る亜臨界水処理装置１の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。図１１では、亜臨界水処理装置１の一部を断面で示している。また、図１１では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、回転軸３１、及び撹拌翼３２以外の構成を省略している。図１１において、回転軸３１の下側に位置する撹拌翼３２は破線で示す。
【0066】
亜臨界水処理装置１の変形例１では、容器本体２１の構成及び撹拌機構３の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、図９及び図１０に示すように、変形例１に係る亜臨界水処理装置１において、排出口２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の中央部に位置している。また、図９及び図１１に示すように、排出口２３よりも右側（中心線Ｏ２１に沿った一方の側）に配置された撹拌翼３２は、左側（他方の側）に配置された撹拌翼３２に対し線対象の形状を有する。そのため、排出口２３より右側（中心線Ｏ２１に沿った一方の側）に位置する主面（平坦面）３２２１の傾斜方向と、左側（他方の側）に位置する主面（平坦面）３２２１の傾斜方向とが反対である。
すなわち、図９及び図１０に示すように、変形例１に係る亜臨界水処理装置１において、排出口２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の中央部に位置している。また、図９及び図１１に示すように、排出口２３よりも右側（中心線Ｏ２１に沿った一方の側）に配置された撹拌翼３２は、左側（他方の側）に配置された撹拌翼３２に対し線対象の形状を有する。そのため、排出口２３より右側（中心線Ｏ２１に沿った一方の側）に位置する主面（平坦面）３２２１の傾斜方向と、左側（他方の側）に位置する主面（平坦面）３２２１の傾斜方向とが反対である。
【0067】
亜臨界水処理後に、回転軸３１を一方向に回転させると、排出口２３よりも右側に配置された主面３２２１と左側に配置された主面３２２１とが、左右反対方向に処理物を押し出す。そのため、回転軸３１の一方向の回転により、排出口２３よりも右側に位置する処理物を左側に、排出口２３よりも左側に位置する処理物を右側に移動させることができる。これにより、排出口２３が亜臨界水処理装置１の中央部に位置する場合であっても、モータ３３の一方向の回転により排出口２３付近に処理物を移動させることができる。したがって、速やかに、且つ、省電力で処理物を排出口２３から排出させることができる。
【0068】
なお、本変形例１において、主面３２２１が排出口２３の左側と右側とで反対方向に傾斜していれば、撹拌翼３２は排出口２３の左右で線対称の形状を有していなくてもよい。
また、本変形例１において、排出口２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った中央部に位置する必要はなく、この中央部よりも一端側に片寄っていてもよい。例えば、排出口２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向において、右側の端部から１／３程度の長さの位置に設けられていてもよい。この場合も、撹拌翼３２が排出口２３の左側と右側とで反対方向に傾斜する主面３２２１を有していればよい。
また、本変形例１において、排出口２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った中央部に位置する必要はなく、この中央部よりも一端側に片寄っていてもよい。例えば、排出口２３は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向において、右側の端部から１／３程度の長さの位置に設けられていてもよい。この場合も、撹拌翼３２が排出口２３の左側と右側とで反対方向に傾斜する主面３２２１を有していればよい。
【0069】
（変形例２）
図１２は、変形例２に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。図１３は、変形例２に係る亜臨界水処理装置の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。図１３では、亜臨界水処理装置１の一部を断面で示している。また、図１３では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、回転軸３１、及び撹拌翼３２以外の構成を省略している。図１３において、回転軸３１の下側に位置する撹拌翼３２は破線で示す。
図１２は、変形例２に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。図１３は、変形例２に係る亜臨界水処理装置の上面側から見た際の、圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。図１３では、亜臨界水処理装置１の一部を断面で示している。また、図１３では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、回転軸３１、及び撹拌翼３２以外の構成を省略している。図１３において、回転軸３１の下側に位置する撹拌翼３２は破線で示す。
【0070】
亜臨界水処理装置１の変形例２では、容器本体２１の構成及び撹拌機構３の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、図１２に示すように、変形例２に係る亜臨界水処理装置１において、排出口２３は、圧力容器２の容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の両端部に配置されている。また、図１２及び図１３に示すように、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の中央線Ｃよりも右側に配置された撹拌翼３２は、左側に配置された撹拌翼３２に対し線対象の形状を有する。そのため、中央線Ｃよりも右側に位置する主面３２２１の傾斜方向と、他方の側に位置する主面３２２１の傾斜方向とが反対である。
すなわち、図１２に示すように、変形例２に係る亜臨界水処理装置１において、排出口２３は、圧力容器２の容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の両端部に配置されている。また、図１２及び図１３に示すように、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の中央線Ｃよりも右側に配置された撹拌翼３２は、左側に配置された撹拌翼３２に対し線対象の形状を有する。そのため、中央線Ｃよりも右側に位置する主面３２２１の傾斜方向と、他方の側に位置する主面３２２１の傾斜方向とが反対である。
【0071】
このように、中央線Ｃの左右において主面３２２１の傾斜方向が反対であるため、回転軸３１が一方向に回転すると、中央線Ｃよりも右側に配置された主面３２２１と左側に配置された主面３２２１とが、左右反対方向に処理物を押し出す。そのため、回転軸３１の一方向の回転により、中央線Ｃよりも右側に位置する処理物を右側に、中央線Ｃよりも左側に位置する処理物を左側に移動させることができる。したがって、処理物を排出口２３から排出させる際に、回転軸３１の一方向の回転により、処理物から近い方の排出口２３付近に処理物を移動させることができる。これにより、排出口２３が亜臨界水処理装置１の両端部に位置する場合であっても、速やかに、且つ、省電力で処理物を排出口２３から排出させることができる。
【0072】
また、排出口２３が両端部のそれぞれに設けられているため、処理物の中心線Ｏ２１に沿った方向の移動を短くでき、また、各排出口２３から排出される処理物の量を少なくできる。したがって、処理物を短時間で排出口２３から排出させることができる。そのため、次のバッチの亜臨界水処理を円滑に開始することができる。
なお、排出口２３だけでなく投入口２２も複数設けられていてもよい。
なお、本変形例２において、主面３２２１が中央線Ｃの右側と左側とで反対方向に傾斜していれば、撹拌翼３２は中央線Ｃの左右で線対称の形状を有していなくてもよい。
なお、排出口２３だけでなく投入口２２も複数設けられていてもよい。
なお、本変形例２において、主面３２２１が中央線Ｃの右側と左側とで反対方向に傾斜していれば、撹拌翼３２は中央線Ｃの左右で線対称の形状を有していなくてもよい。
【0073】
（変形例３）
図１４は、変形例３に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
亜臨界水処理装置１の変形例３では、容器本体２１の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、変形例３に係る亜臨界水処理装置１では、投入口２２が容器本体２１の左端部、つまり、排出口２３とは反対側の端部に配置されている。
図１４は、変形例３に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
亜臨界水処理装置１の変形例３では、容器本体２１の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、変形例３に係る亜臨界水処理装置１では、投入口２２が容器本体２１の左端部、つまり、排出口２３とは反対側の端部に配置されている。
【0074】
主面３２２１が有機性廃棄物を右側に移動させるように回転軸３１を回転させると、投入口２２から投入された有機性廃棄物は、容器本体２１の左端部から右端部に位置する排出口２３付近まで移動する。
このように容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の長さを最大限利用して有機性廃棄物を移動させつつ亜臨界水処理を行えば、有機性廃棄物が投入口２２から投入されてからから排出口２３に到達するまでの間に、十分な亜臨界水処理が行われ得る。その場合、図６のＳ１０３（又は図７のＳ２０３）で撹拌機構３を起動させてから図６のＳ１０８（又は図７のＳ２０８）で撹拌機構３を停止させるまでの間、回転軸３１の一方向の回転により、亜臨界水処理を実施し得る。
このように容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の長さを最大限利用して有機性廃棄物を移動させつつ亜臨界水処理を行えば、有機性廃棄物が投入口２２から投入されてからから排出口２３に到達するまでの間に、十分な亜臨界水処理が行われ得る。その場合、図６のＳ１０３（又は図７のＳ２０３）で撹拌機構３を起動させてから図６のＳ１０８（又は図７のＳ２０８）で撹拌機構３を停止させるまでの間、回転軸３１の一方向の回転により、亜臨界水処理を実施し得る。
【0075】
言い換えれば、投入口２２から有機性廃棄物を投入してから、処理物を排出口２３から排出するまでの間、回転軸３１を同一方向にのみ回転させるだけで、亜臨界水処理を実施し得る。
そのため、変形例３に係る亜臨界水処理装置１では、回転軸３１の正転及び逆転を切り替えることによる電力消費を抑制することができる。
もちろん、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の長さ、有機性廃棄物の種類や量、温度や圧力の条件等に応じて、回転軸３１の正転及び逆転の両方によって有機性廃棄物を撹拌してもよい。
そのため、変形例３に係る亜臨界水処理装置１では、回転軸３１の正転及び逆転を切り替えることによる電力消費を抑制することができる。
もちろん、容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った方向の長さ、有機性廃棄物の種類や量、温度や圧力の条件等に応じて、回転軸３１の正転及び逆転の両方によって有機性廃棄物を撹拌してもよい。
【0076】
（変形例４）
図１５は、変形例４に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
亜臨界水処理装置１の変形例４では、撹拌機構３の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、変形例４の撹拌機構３は、２種類の形状の撹拌翼を有している。ここで、上述した撹拌翼３２と異なる形状の撹拌翼を第２の撹拌翼３６と呼ぶ。変形例４では、２つの第２の撹拌翼３６が、中心線Ｏ２１に沿った方向において、複数（本変形例では、４つ）の撹拌翼３２の両側に配置されている。
図１５は、変形例４に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
亜臨界水処理装置１の変形例４では、撹拌機構３の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、変形例４の撹拌機構３は、２種類の形状の撹拌翼を有している。ここで、上述した撹拌翼３２と異なる形状の撹拌翼を第２の撹拌翼３６と呼ぶ。変形例４では、２つの第２の撹拌翼３６が、中心線Ｏ２１に沿った方向において、複数（本変形例では、４つ）の撹拌翼３２の両側に配置されている。
【0077】
図１６は、変形例４に係る第２の撹拌翼を拡大して示す図である。図１７は、変形例４に係る圧力容器、撹拌機構、及び排出口の関係を示す図である。図１７は、亜臨界水処理装置の上面側から見た際の関係を示しており、亜臨界水処理装置の一部を断面で示す。図１７では、加熱機構４、容器本体２１、排出口２３、回転軸３１、撹拌翼３２、及び第２の撹拌翼３６以外の構成を省略している。また、図１７において、回転軸３１の下側に位置する撹拌翼３２及び第２の撹拌翼３６は破線で示す。
【0078】
第２の撹拌翼３６は、翼部と翼軸部との境界を有さない。第２の撹拌翼３６は、容器本体２１の中心線Ｏ２１に略直交する交差線Ｉ２に沿って回転軸３１から径方向外側に向かって突出している。
各第２の撹拌翼３６は、中心線Ｏ２１に沿った方向の内側を向く面として、主面（平坦面）３６１を１つ備える。主面３６１は、交差線Ｉ２に対し略平行であり、容器本体２１の中心線Ｏ２１と傾斜角度θ２をなすように構成される。すなわち、第２の撹拌翼３６は、交差線Ｉ２に沿って略平行且つ中心線Ｏ２１に対して傾斜する主面３６１を備える。
傾斜角度θ２は、主面３６１と中心線Ｏ２１とがなす２つの角度のうち、小さい方の角度である。
各第２の撹拌翼３６は、中心線Ｏ２１に沿った方向の内側を向く面として、主面（平坦面）３６１を１つ備える。主面３６１は、交差線Ｉ２に対し略平行であり、容器本体２１の中心線Ｏ２１と傾斜角度θ２をなすように構成される。すなわち、第２の撹拌翼３６は、交差線Ｉ２に沿って略平行且つ中心線Ｏ２１に対して傾斜する主面３６１を備える。
傾斜角度θ２は、主面３６１と中心線Ｏ２１とがなす２つの角度のうち、小さい方の角度である。
【0079】
第２の撹拌翼３６の外側部分３６２は、丸みを帯びた形状を有する。この形状は、容器本体２１の内面のうち、左端部及び右端部の丸みに沿うように設計されている。このため、複数の撹拌翼３２の中心線Ｏ２１に沿った方向の両端に位置する第２の撹拌翼３６を、容器本体２１の内面により近づけて配置することができる。したがって、主面３６１が、容器本体２１の端部に移動した有機性廃棄物及び処理物を中心線Ｏ２１に沿った方向に押し出して移動させることができるので、有機性廃棄物及び処理物が容器本体２１の端部に滞留するのを防止することができる。
（変形例５）
図１８は、変形例５に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
亜臨界水処理装置１の変形例５では、撹拌機構３の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、変形例５の撹拌機構３において、撹拌翼３２の設置間隔が不均一である。また、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２が設けられている。
（変形例５）
図１８は、変形例５に係る亜臨界水処理装置を、部分的に断面で示す概念図である。
亜臨界水処理装置１の変形例５では、撹拌機構３の構成が異なり、それ以外は、上記構成例と同様である。
すなわち、変形例５の撹拌機構３において、撹拌翼３２の設置間隔が不均一である。また、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２が設けられている。
【0080】
具体的には、以下のとおりである。中心線Ｏ２１に沿った排出口２３から最も遠い位置（第１の位置）と、３番目に遠い位置（第３の位置）とのそれぞれにおいて、回転軸３１の同一円周上に２つの撹拌翼３２が設けられている。そして、これらの位置では、２つの撹拌翼３２は、略１８０°間隔で設けられている。
【0081】
一方、排出口２３から２番目、４番目、５番目、６番目、７番目に遠い位置（第２、４、５、６、７の位置）のそれぞれにおいては、回転軸の同一円周上に１つの撹拌翼３２が設けられている。そして、隣り合う位置に配置された撹拌翼３２同士は、略９０°間隔で設けられている。
【0082】
排出口２３とは反対側の容器本体２１の端部に近い第１及び第３の位置のそれぞれにおいて、回転軸３１の同一円周上に複数の撹拌翼３２が設けられているため、有機性廃棄物又は処理物が、主面３２２１によって中心線Ｏ２１に沿った方向に押し込まれ易くなる。その結果、有機性廃棄物又は処理物が、当該端部においても滞留することなく中心線Ｏ２１に沿った方向に十分に撹拌されるため、亜臨界水処理効率が向上する。
【0083】
第１の位置と第３の位置との間に位置する第２の位置において、回転軸３１の同一円周上に撹拌翼３２が１つのみ設けられることで、第１及び第３の位置の撹拌翼３２の主面３２２１によって鉛直上方に掻き揚げられた有機性廃棄物が、第２の位置において鉛直下方に落下し易い。そのため、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に移動させ過ぎることを防止できるため、回転軸３１の正転及び逆転を繰り返すことによる電力消費を抑止することができる。
【0084】
容器本体２１の中心線Ｏ２１に沿った中央部に位置する第４及び第５の位置のそれぞれにおいて、回転軸３１の同一円周上に撹拌翼３２が１つのみ設けられることで、撹拌翼３２の主面３２２１によって鉛直上方に掻き揚げられた有機性廃棄物が、鉛直下方に落下し易い。これにより、有機性廃棄物が滞留し難い容器本体２１の中央部において、有機性廃棄物を中心線Ｏ２１に沿った方向に移動させ過ぎることを防止できるため、回転軸３１の正転及び逆転を繰り返すことによる電力消費を抑止できる。
【0085】
排出口２３に近い第６及び第７の位置のそれぞれにおいて、回転軸３１の同一円周上に撹拌翼３２が１つのみ設けられることで、撹拌翼３２の主面３２２１によって鉛直上方に掻き揚げられた処理物が、鉛直下方に落下し易い。これにより、排出口２３から処理物を排出する際に、排出口２３付近に処理物を滞留させ易くなるため、処理物を短時間で排出することが期待できる。その結果、次のバッチの亜臨界水処理を円滑に開始することができるため、亜臨界水処理効率が向上する。
【0086】
以上のような構成によれば、有機性廃棄物を適度な速度で移動させつつ亜臨界水処理を行うことができ、有機性廃棄物の処理効率を向上し得る。
さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
【0087】
（１）有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置であって、水平方向に沿って中心線を有する圧力容器と、前記圧力容器に収容された前記有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構と、前記有機性廃棄物を加熱する加熱機構とを有し、前記圧力容器は、容器本体と、前記有機性廃棄物を前記容器本体内に投入する投入口と、前記処理物を前記容器本体内から排出する排出口とを備え、前記撹拌機構は、前記中心線に沿って配置された回転軸と、前記中心線に略直交する交差線に沿って前記回転軸から径方向外側に向かって突出し、互いに離間して設けられた複数の撹拌翼とを備え、各前記撹拌翼は、前記交差線に沿って略平行且つ前記中心線に対して傾斜する平坦面を備える、亜臨界水処理装置。
【0088】
（２）上記（１）に記載の亜臨界水処理装置において、前記平坦面の前記中心線に対する傾斜角度は、３０～７０°である、亜臨界水処理装置。
【0089】
（３）上記（２）に記載の亜臨界水処理装置において、前記排出口に近い前記平坦面ほど、前記中心線に対する傾斜角度は大きい、亜臨界水処理装置。
【0090】
（４）上記（２）に記載の亜臨界水処理装置において、前記投入口に近い前記平坦面ほど、前記中心線に対する傾斜角度は小さい、亜臨界水処理装置。
【0091】
（５）上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の亜臨界水処理装置において、前記平坦面の前記交差線と直交する方向の最大長さをＸ［ｍｍ］とし、前記容器本体の直径をＹ［ｍｍ］としたとき、Ｘ／Ｙが０．２～０．５である、亜臨界水処理装置。
【0092】
（６）上記（１）～（５）のいずれか一つに記載の亜臨界水処理装置において、前記排出口は、前記容器本体の前記中心線に沿った方向の中央部に位置しており、前記排出口より前記中心線に沿った一方の側に位置する前記平坦面の傾斜方向と、他方の側に位置する前記平坦面の傾斜方向とが反対である、亜臨界水処理装置。
【0093】
（７）上記（１）～（６）のいずれか一つに記載の亜臨界水処理装置において、隣り合う２つの前記撹拌翼は、前記中心線に対する傾斜角度が略等しい前記平坦面を備える、亜臨界水処理装置。
【0094】
（８）上記（１）～（７）のいずれか１つに記載の亜臨界水処理装置において、前記投入口から前記有機性廃棄物を投入してから、前記処理物を前記排出口から排出するまでの間、前記回転軸を同一方向にのみ回転させる、亜臨界水処理装置。
【0095】
（９）上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の亜臨界水処理装置において、前記容器本体の容積は、２００～５０００Ｌである、亜臨界水処理装置。
【0096】
（１０）亜臨界水処理ユニットであって、上記（１）～（９）のいずれか１つに記載の亜臨界水処理装置と、前記処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置、前記ペレット原料又は半炭化後の前記ペレット原料をペレット化して、ペレットを得るペレット化装置、前記亜臨界水処理装置から排出されたガスを水処理する水処理装置及び前記亜臨界水処理装置から排出されたガスを脱臭処理する脱臭処理装置のうちの少なくとも１つの装置と、前記亜臨界水処理装置及び前記少なくとも１つの装置を収容した状態で搬送可能なコンテナとを有する、亜臨界水処理ユニット。
【0097】
（１１）上記（１０）に記載の亜臨界水処理ユニットにおいて、前記コンテナの容積は、１０～７０ｍ３である、亜臨界水処理ユニット。
もちろん、この限りではない。
もちろん、この限りではない。
【0098】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0099】
１ ：亜臨界水処理装置
２ ：圧力容器
２１ ：容器本体
２１１３ ：貫通孔
２１２３ ：貫通孔
２２ ：投入口
２２１ ：胴部
２２２ ：開口
２２３ ：蓋部
２２４ ：圧力容器弁
２２５ ：圧力容器弁
２３ ：排出口
２３１ ：胴部
２３２ ：開口
２３３ ：蓋部
２４ ：液体収容部
２５ ：隔離板
２５１ ：板材
２５１１ ：貫通孔
２９ ：架台
３ ：撹拌機構
３１ ：回転軸
３２ ：撹拌翼
３２１ ：翼軸部
３２２ ：翼部
３２２１ ：主面（平坦面）
３２２２ ：側面
３３ ：モータ
３４ ：ベルト
３５ ：架台
３６ ：第２の撹拌翼
３６１ ：主面（平坦面）
３６２ ：外側部分
４ ：加熱機構
４１ ：蒸気供給管
４２ ：蒸気供給管
１０ ：ペレット化装置・半炭化装置
１００ ：亜臨界水処理ユニット
２００ ：コンテナ
３００ ：大型車両
Ｃ ：中央線
Ｉ ：交差線
Ｉ２ ：交差線
Ｌ ：液体
Ｏ２１ ：中心線
Ｏ２２ ：中心線
Ｏ２３ ：中心線
θ ：傾斜角度
θ２ ：傾斜角度
２ ：圧力容器
２１ ：容器本体
２１１３ ：貫通孔
２１２３ ：貫通孔
２２ ：投入口
２２１ ：胴部
２２２ ：開口
２２３ ：蓋部
２２４ ：圧力容器弁
２２５ ：圧力容器弁
２３ ：排出口
２３１ ：胴部
２３２ ：開口
２３３ ：蓋部
２４ ：液体収容部
２５ ：隔離板
２５１ ：板材
２５１１ ：貫通孔
２９ ：架台
３ ：撹拌機構
３１ ：回転軸
３２ ：撹拌翼
３２１ ：翼軸部
３２２ ：翼部
３２２１ ：主面（平坦面）
３２２２ ：側面
３３ ：モータ
３４ ：ベルト
３５ ：架台
３６ ：第２の撹拌翼
３６１ ：主面（平坦面）
３６２ ：外側部分
４ ：加熱機構
４１ ：蒸気供給管
４２ ：蒸気供給管
１０ ：ペレット化装置・半炭化装置
１００ ：亜臨界水処理ユニット
２００ ：コンテナ
３００ ：大型車両
Ｃ ：中央線
Ｉ ：交差線
Ｉ２ ：交差線
Ｌ ：液体
Ｏ２１ ：中心線
Ｏ２２ ：中心線
Ｏ２３ ：中心線
θ ：傾斜角度
θ２ ：傾斜角度
【要約】
【課題】有機性廃棄物を撹拌機構の中心線に沿って適度な速度で移動させつつ亜臨界水処理を行うことができ、有機性廃棄物の処理効率を向上し得る亜臨界水処理装置及び亜臨界水処理ユニットを提供する。
【解決手段】本発明の一態様によれば、有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置が提供される。この亜臨界水処理装置は、水平方向に沿って中心線を有する圧力容器と、圧力容器に収容された有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構と、有機性廃棄物を加熱する加熱機構とを有する。圧力容器は、容器本体と、有機性廃棄物を容器本体内に投入する投入口と、処理物を容器本体内から排出する排出口とを備える。撹拌機構は、中心線に沿って配置された回転軸と、中心線に略直交する交差線に沿って回転軸から径方向外側に向かって突出し、互いに離間して設けられた複数の撹拌翼とを備える。各撹拌翼は、交差線に沿って略平行且つ中心線に対して傾斜する平坦面を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様によれば、有機性廃棄物を亜臨界水処理して処理物を得る亜臨界水処理装置が提供される。この亜臨界水処理装置は、水平方向に沿って中心線を有する圧力容器と、圧力容器に収容された有機性廃棄物を撹拌する撹拌機構と、有機性廃棄物を加熱する加熱機構とを有する。圧力容器は、容器本体と、有機性廃棄物を容器本体内に投入する投入口と、処理物を容器本体内から排出する排出口とを備える。撹拌機構は、中心線に沿って配置された回転軸と、中心線に略直交する交差線に沿って回転軸から径方向外側に向かって突出し、互いに離間して設けられた複数の撹拌翼とを備える。各撹拌翼は、交差線に沿って略平行且つ中心線に対して傾斜する平坦面を備える。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
