JP2006272103A

JP2006272103A - 生ごみの前処理方法および装置

Info

Publication number: JP2006272103A
Application number: JP2005093351A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamamoto; 哲也山本; Shinichiro Wakahara; 慎一郎若原; Mitsuo Koike; 三男小池
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】プロセス水および消費エネルギーを増加させることなく、破砕分別機において夾雑物に付着する生ごみ、および低含水率発酵可能ごみをメタン発酵の原料として回収することができる生ごみの前処理方法および装置を提供する。
【解決手段】生ごみを可溶化槽で可溶化してメタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給するに際して前処理工程で生ごみを前処理するものであって、前処理工程をなす破砕分別機１で生ごみを粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別するに際し、メタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として洗浄流体供給系５から破砕分別機１に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は生ごみの前処理方法および装置に関し、生ごみメタン発酵処理施設、汚泥再生処理センター等における生ごみの前処理の技術に係るものである。

従来、有機性廃棄物をメタン発酵処理するメタン発酵関連施設では、破砕した生ゴミ等の有機性廃棄物を貯留槽（可溶化槽）内で攪拌して液状化（スラリー化もしくはペースト化）し、液状となった有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去装置で除去した後、有機性廃棄物をメタン発酵槽へ供給している。

また、特許文献１では、生ごみを遠心型破砕分別機で粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別し、生ごみ破砕物を可溶化工程で可溶化し、この可溶化処理物を固液分離装置で固液分離した液状分をメタン発酵槽の原料や排水処理における有機炭素源、水素供与体となし、固形分をコンポスト化・飼料化等の再資源化原料としている。
特開２００２−３３６８２５号公報

ところで、従来においては、生ごみを破砕分別機で粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別することで一次除渣しているが、破砕分別機から排出する夾雑物に生ごみ（微小固形物、油脂等の液状物）が付着したり、あるいは、本来であればメタン発酵の原料となり得る紙などの低含水率発酵可能ごみが夾雑物として排出されることがある。

このため、破砕分別機において水や温水を洗浄水として噴霧することにより、夾雑物に付着した微小固物、油脂等の液状物である生ごみを除去して生ごみ破砕物として回収し、低含水率発酵可能ごみを生ごみ破砕物とともに回収している。

しかし、破砕分別機において夾雑物に付着した生ごみを除去するために水や温水を使用すると、プロセス水の使用量が増加し、温水とするためのエネルギーを必要とする。また、洗浄水が生ごみ破砕物とともに可溶化槽へ流入し、意図しない不要な希釈が可溶化槽において生じる問題があった。

本発明は上記した課題を解決するものであり、生ごみメタン発酵処理施設、汚泥再生処理センター等で使用するプロセス水および消費エネルギーを増加させることなく、破砕分別機において夾雑物に付着する生ごみ、および低含水率発酵可能ごみをメタン発酵の原料として回収することができる生ごみの前処理方法および装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の生ごみの前処理方法は、生ごみを可溶化槽で可溶化してメタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給するに際して前処理工程で生ごみを前処理するものであって、前処理工程をなす破砕分別機で生ごみを粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別するに際し、メタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として破砕分別機に供給するものである。

上記した構成により、生ごみメタン発酵処理施設、汚泥再生処理センター等の処理プロセスにおいて、破砕分別機で生ごみを粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別するに際し、夾雑物に付着する生ごみを除去する洗浄流体として処理プロセスで生じる発酵汚泥もしくは余剰汚泥を用いることにより以下の作用効果を生じる。

生ごみ中の紙等の低含水率発酵可能ごみは、発酵汚泥もしくは余剰汚泥を吸収して破砕され易い状態となり、さらに比重が増加することで、生ごみ破砕物として分別される態様に変化する。また、洗浄流体が固液混相流体であることから夾雑物に付着する生ごみを除去する洗浄流体の除去能が高くなり、発酵汚泥は発酵プロセスの温度にあるので、洗浄流体を昇温するためにエネルギーを消費することなく、夾雑物に付着する油脂等の除去能が高くなる。よって、生ごみから回収する生ごみ破砕物の回収率が高まり、可溶化槽で可溶化されて、メタン発酵の原料もしくは排水処理における有機炭素源、水素供与体となり得る可溶化処理物が増加する。

さらに、洗浄流体の発酵汚泥もしくは余剰汚泥が生ごみ破砕物とともに汚泥混合生ごみとなって可溶化槽で可溶化されることで、可溶化槽における酸発酵を促進することができ、メタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給する可溶化処理物の質が向上する。

また、洗浄流体として系外から新鮮水等を導入する必要がなくなり、処理プロセスで消費するプロセス水を抑制できる。
本発明の生ごみの前処理装置は、可溶化槽で可溶化してメタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給する生ごみを前処理するものであって、生ごみを粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別する破砕分別機に、メタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として供給する洗浄流体供給系を備えたものである。

以上のように本発明によれば、メタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として破砕分別機に供給することにより、紙等の低含水率発酵可能ごみを生ごみ破砕物として分別される態様に変化させ、洗浄流体の除去能を向上させることができ、結果として、生ごみ破砕物の回収率の高まりによる可溶化処理物の増加と、可溶化処理物の質の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、本実施の形態に係る前処理装置は、生ごみメタン発酵処理施設、汚泥再生処理センター等の処理プロセスにおいて、生ごみを可溶化槽で可溶化し、可溶化槽の可溶化処理物をメタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給するに際して、可溶化槽への投入の前に生ごみを前処理するものである。

前処理装置は、破砕分別機１、破砕機２、一時貯留槽３、移送装置４を備えている。破砕分別機１はメタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として供給する洗浄流体供給系５を備え、所定量の洗浄流体を噴霧しながら生ごみ６を粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物７とに分別し、生ごみ破砕物と洗浄流体の混合物を汚泥混合生ごみ８として一時貯留槽３に排出する。この破砕分別機１の構成は後に詳述する。

破砕機２は、一軸破砕機、多軸破砕機などの剪断型破砕機からなり、破砕分別機１から排出する夾雑物７を剪断して破砕し、破砕物は夾雑物ホッパ等へ移送する。
移送装置４はポンプ、ケースコンベア等からなり、一時貯留槽３に貯留する汚泥混合生ごみ８を可溶化槽へ供給する。

破砕分別機１は、衝撃破砕機能、風力選別機能、スクリーン選別機能を有するものであり、基本的な構成は公知のものである。図２に示すように、破砕分別機１は、本体胴１０の一端側に生ごみ６を投入するための生ごみ投入口１１を有し、他端側に夾雑物７を排出するための夾雑物排出口１２を有し、本体胴１０の下部に汚泥混合生ごみ８を排出するためのスクリューコンベア１３を有し、スクリューコンベア１３の一端に生ごみ排出口１４を有している。

本体胴１０は、スクリューコンベア１３との間に配置するパンチングメタルからなるスクリーンと、回転羽根と、本体胴１０の内壁面に設置する破砕刃、洗浄流体の噴霧ノズルを有し、回転羽根が本体胴１０の生ごみ投入口１１を設けた一端側から夾雑物排出口１２を設けた他端側に至る回転軸廻りに回転する。

以下、上記した構成における作用を説明する。生ごみとしてビニル袋やプラスチック容器等の夾雑物７を伴う生ごみ６を破砕分別機１へ生ごみ投入口１１から投入する。洗浄流体供給系５から供給する洗浄流体としてのメタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を破砕分別機１の内部に噴霧ノズルから所定量ずつ噴霧し、生ごみ６を粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物７とに分別しながら夾雑物７に付着した生ごみ６を洗浄流体で洗い流す。

破砕分別機１の内部では、高速に回転する回転羽根によって生ごみ６に衝撃を与えるとともに遠心力を与え、生ごみ６を破砕刃に衝突させて衝撃破砕し、本体胴１０の内部を生ごみ投入口１１の側から夾雑物排出口１２の側へ移動させる間に、夾雑物７に付着した生ごみを洗浄流体で洗い流しながら、スクリーンのパンチングメタルを通過可能なまでに生ごみ６を破砕し、生ごみ破砕物と洗浄流体からなる汚泥混合生ごみ８をスクリューコンベア１３に排出しつつ、回転羽根の回転によって生じる風力によって夾雑物７を風選し、風選した夾雑物７を夾雑物排出口１２から排出する。この夾雑物７は生ごみを洗浄流体で洗い流しているので夾雑物７から発する臭気を低減できる。

分別した汚泥混合生ごみ８は、スクリューコンベア１３によって生ごみ排出口１４から一時貯留槽３へ供給し、一時貯留槽３から移送装置４によって可溶化槽へ供給する。このとき、汚泥混合生ごみ８は含水率が高く、破砕分別機１でペースト化が進行しているので、ポンプ移送が容易である。

上述した破砕分別機１の作用において、生ごみ６に含まれた紙等の低含水率発酵可能ごみは、発酵汚泥もしくは余剰汚泥からなる洗浄流体を吸収して破砕され易い状態となるとともに、比重が増加することで生ごみ破砕物として分別される態様に変化し、風選によって夾雑物７として分別されることなく衝撃破砕されて生ごみ破砕物としてスクリーンを通過する。

また、洗浄流体が固液混相流体であることから夾雑物７に付着する生ごみ６を除去する洗浄流体の除去能が高くなり、特に洗浄流体として発酵汚泥を使用する場合には、発酵汚泥が発酵プロセスの温度にあるので、洗浄流体を昇温するためにエネルギーを消費することなく、夾雑物７に付着する油脂等の除去能が高くなる。

よって、生ごみ６から回収する生ごみ破砕物の回収率が高まり、可溶化槽で可溶化されて、メタン発酵の原料もしくは排水処理における有機炭素源、水素供与体となる可溶化処理物が増加する。

さらに、破砕分別機１において洗浄流体の発酵汚泥もしくは余剰汚泥が生ごみ破砕物と攪拌・混合されて汚泥混合生ごみ８となって可溶化槽で可溶化されることで、可溶化槽における攪拌動力を減少させることができるとともに、可溶化槽における酸発酵を促進することができ、メタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給する可溶化処理物の質が向上する。また、洗浄流体として系外から新鮮水等を導入する必要がなくなり、処理プロセスで消費するプロセス水を抑制できる。

本発明の実施の形態における生ごみの前処理装置を示すブロック図同実施の形態における前処理装置をなす破砕分別機の正面図

符号の説明

１破砕分別機
２破砕機
３一時貯留槽
４移送装置
５洗浄流体供給系
６生ごみ
７夾雑物
８汚泥混合生ごみ
１０本体胴
１１生ごみ投入口
１２夾雑物排出口
１３スクリューコンベア
１４生ごみ排出口

Claims

生ごみを可溶化槽で可溶化してメタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給するに際して前処理工程で生ごみを前処理するものであって、前処理工程をなす破砕分別機で生ごみを粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別するに際し、メタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として破砕分別機に供給することを特徴とする生ごみの前処理方法。
可溶化槽で可溶化してメタン発酵槽もしくは排水処理の生物処理槽へ供給する生ごみを前処理するものであって、生ごみを粗破砕分別して生ごみ破砕物と夾雑物とに分別する破砕分別機に、メタン発酵槽の発酵汚泥もしくは生物処理槽の余剰汚泥を洗浄流体として供給する洗浄流体供給系を備えたことを特徴とする生ごみの前処理装置。