JP5127761B2

JP5127761B2 - 廃棄物処理設備

Info

Publication number: JP5127761B2
Application number: JP2009083826A
Authority: JP
Inventors: 忠夫村川; 昌弘竹田; 耕三山田; 朝都田中; 章規清瀬; 崇史三浦
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010234222A

Description

本発明は、廃棄物処理装設備に関し、特に、廃棄物中の生ごみを発酵させてメタンガスを回収するようにした廃棄物処理設備に関するものである。

通常、家庭からでる廃棄物、すなわち生ごみはごみ収集車により収集され、焼却場まで搬送されて焼却されている。
ところで、近年、この生ごみを発酵槽に長期間貯留し発酵させて、メタンガスを発生させ、このメタンガスを利用することが行われている。

このようにメタンガスを得る廃棄物処理設備は、ごみ回収車により回収された家庭ごみを、例えば破砕機により粗破砕し、この粗破砕された破砕ごみを分別機に導き、ここで、発酵させ得る生ごみと、発酵に適さない布類、プラスチック片などの異物とに分別され、そして生ごみ分が発酵槽に送られて貯留され、ここで、生ごみの発酵が行われていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３５６２９号公報

ところで、上述したような廃棄物処理設備によると、生ごみを破砕した後、分別機で、発酵に適した生ごみと発酵に適さない異物とに分けられているが、どうしても、生ごみから異物を十分に分離することができないという問題があった。

そこで、本発明は、例えば家庭から出る生ごみからメタンガスを回収する際に、発酵に適さないごみ、すなわち異物を、より確実に除去し得る廃棄物処理設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の廃棄物処理設備は、生ごみなどの廃棄物からメタンガスを回収し得る廃棄物処理設備であって、廃棄物を粗破砕する二軸破砕機と、この二軸破砕機にて粗破砕された粗破砕物を導きさらに細かく破砕するとともに生ごみ中に混入している異物を除去し得る破砕分別機と、この破砕分別機により細かく破砕された細破砕物を振動コンベヤにより分散させながら導き生ごみから当該生ごみ中に混入している異物を分離して除去し得る異物除去装置と、この異物除去装置にて異物が除去され生ごみを導き発酵させる生ごみ発酵槽とを具備し、上記破砕分別機として、ケーシング内に廃棄物を破砕し得る揺動式ハンマーが回転自在に設けられるとともにケーシング底部に破砕物分別用のスクリーンが設けられ且つケーシング上部に生ごみ中に混入している異物の取出口が設けられたものを用い、上記異物除去装置として、水平軸心回りで回転される回転ドラム並びに当該回転ドラムの回転方向下手側で且つ回転ドラムの直ぐ側方に配置されて生ごみを取り出すための生ごみ取出部およびこの生ごみ取出部よりも外側位置に配置されて異物を取り出すための異物取出部を有するものを用いたものである。

上記廃棄物処理設備の構成によると、生ごみに混入した異物は、破砕機にて粗破砕された後、破砕分別機で細かく破砕されるとともに大きい異物が排出され、この細かく破砕された破砕物は振動コンベヤにより分散され異物除去装置に導かれるとともに当該異物除去装置にて、さらに異物が生ごみから分離・除去されるので、破砕機および破砕分別機をそのまま通過した例えば径が小さいまたは細長い異物をも除去することができ、したがって生ごみ発酵槽に供給される生ごみから、発酵に適さないごみである異物を、より確実に除去することができるので、発酵槽内の異物除去作業を減らすことができる。すなわち、発酵槽の長期運転が可能になるとともに、槽内での摩耗対策などが不要となる。

本発明の実施例に係る廃棄物処理設備の概略構成を示す模式図である。同廃棄物処理設備における異物除去装置の概略構成を示す側面図である。同廃棄物処理設備における異物除去装置の概略構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る廃棄物処理設備を具体的に示した実施例に基づき説明する。
この廃棄物処理設備は、例えば家庭から出る生ごみ、紙類、プラスチックなどの可燃性廃棄物から、生ごみ・紙類を回収するとともに、この回収された生ごみ・紙類を発酵させてメタンガスを得るようにしたものである。なお、生ごみには、上述したように、紙類、プラスチックなどの他に、ガラス、金属なども混入しており、以下の説明においては、廃棄物中の発酵し得る生ごみ・紙類以外のプラスチック、ガラス、金属などのように発酵し得ないものについては、異物と称して説明するとともに、生ごみという語句には、紙類を含むものとして説明する。

本実施例に係る廃棄物処理設備には、図１に示すように、生ごみなどの廃棄物を定量供給するための廃棄物定量供給装置（以下、定量供給装置という）１と、この定量供給装置１から定量供給される廃棄物の粗破砕を行う破砕機２と、この破砕機２により粗破砕された粗破砕物をさらに細かく破砕するとともにこの細かく破砕された細破砕物中の生ごみ分と異物とを分別し得る破砕分別機３と、この破砕分別機３により分別された細破砕物（主として、細かく破砕された生ごみである）を導くとともにさらにこの細破砕物中に残っている、すなわち細かく破砕された生ごみ中に残っている異物を除去するための異物除去装置４と、この異物除去装置４にて異物が除去された細破砕物である生ごみを貯留し発酵させてメタンガスを回収するための生ごみ発酵槽５とが具備されている。

上記定量供給装置１は、生ごみの投入用ホッパー部１１ａおよびこの投入用ホッパー部１１ａに連通空間部１１ｂを介して接続された供給用ホッパー部１１ｃを有するケーシング１１と、このケーシング１１の底部に配置されて投入用ホッパー部１１ａ内の生ごみを定量ずつ押し出すための押出し機（所謂、プッシャーである）１２とから構成されている。なお、押出し機１２は、スライド部材１２ａと、このスライド部材１２ａを押し引きする油圧シリンダ１２ｂとから構成されている。

上記破砕機２は、例えば二軸破砕機が用いられており、そのケーシング１３の上開口部１３ａには上記定量供給装置１の供給用ホッパー部１１ｃが接続されており、またケーシング１３の下開口部１３ｂには破砕された廃棄物を取り出すための取出用コンベヤ１４が配置されている。

また、上記破砕分別機３としては、回転軸体の周囲に揺動式ハンマーが多数配置された破砕機１５が具備されたものが用いられており、この破砕機１５が配置されたケーシング１６内の底部に設けられたスクリーン１７の穴（開口部または開き目ともいう）から所定径以下（正確には、断面の大きさが所定径以下）に細かく破砕された細破砕物が取り出されるように構成され、また上記ケーシング１６の上方に、比較的大きい異物を取り出すための異物取出口１６ａが形成されたものである。勿論、ケーシング１６の下端には、細破砕物である生ごみを取り出すための生ごみ取出口１６ｂが設けられており、その下方には、生ごみを取り出すための取出用コンベヤ１８が配置されている。

さらに、上記異物除去装置４は、図２および図３に示すように、上部に廃棄物供給口２１ａが形成されるとともに下部にホッパー形状の生ごみ取出部２１ｂおよび異物取出部２１ｃが形成されたケーシング２１と、このケーシング２１の中間位置に水平軸心回りで回転自在に配置されるとともに所定径で且つ所定長さの円筒形状の回転ドラム２２と、この回転ドラム２２を所定方向（矢印ａ方向）に且つ所定回転速度でもって回転させる電動機などの回転駆動機（図示せず）とから構成されている。なお、この異物除去装置４は、回転ドラム２２上に細破砕物を落下させて、生ごみと異物との反発力の違いにより、両者を分離するものである。

したがって、上記生ごみ取出部２１ｂおよび異物取出部２１ｃは、水平断面が長方形状に形成されるとともに、その長手軸心が回転ドラム２２の回転軸心と平行となるように設けられ、且つ生ごみ取出部２１ｂが回転ドラム２２側に且つ異物取出部２１ｃが生ごみ取出部２１ｂの外側に配置されている。

すなわち、ケーシング２１における廃棄物の取出部分（排出部分）では、その取出用空間が回転ドラム２２に近い側と回転ドラム２２から離れた遠い側とに２股に分岐された形状に、つまり、取出通路の横断面が逆Ｙ字形状にされている（図２参照）。当然に、その分岐点Ａは、予め実験などにより求められた、生ごみと異物との分離精度が最良となるような位置にされている。なお、ケーシング２１の生ごみ取出部２１ｂ内の回転ドラム２２の回転方向下手側には、回転ドラム２２表面に付着した生ごみなどを掻き落すためのスクレーパ２３が設けられている。また、上記各取出部２１ｂ，２１ｃの下方には、生ごみおよび異物を取り出すための取出用コンベヤ２４，２５がそれぞれ配置されている。

また、異物除去装置４の廃棄物供給側には架台２６を介して振動コンベヤ２７が配置されている。この振動コンベヤ２７は、破砕分別機３で細かく破砕された細破砕物を搬送する搬送用コンベヤ２８を介して供給された細破砕物を平面的に均一となるように分散させて、つまり細破砕物を薄い層にして回転ドラム２２の表面に幅方向で均一に供給するものである。したがって、図３に示すように、振動コンベヤ２７の幅は、先端が回転ドラム２２の幅に等しくなるように、徐々に広くされている。なお、この振動コンベヤ２７の排出口と回転ドラム２２表面との高さ（距離）についても、予め実験などにより求められて、生ごみと異物との分離精度が最良となるような値にされている。

そして、この異物除去装置４側に配置された取出用コンベヤ２４から取り出された生ごみは、搬送用コンベヤ２９により生ごみ発酵槽５に供給される。この生ごみ発酵槽５には、供給された生ごみを槽内に均一に分散し得るような構成、例えば槽内での分散機構（図示しないが、例えば攪拌機など）が具備されている。

なお、上記各取出用コンベヤ１４，１８，２４，２５および搬送用コンベヤ２８，２９としては、例えばベルトコンベヤが用いられる。
上記構成において、例えばごみ貯留ピットに貯留された廃棄物である生ごみがクレーンＫにより定量供給装置１の投入用ホッパー部１１ａに投入されると、押出し機１２により、生ごみが定量ずつ供給用ホッパー部１１ｃに移動される。つまり、破砕機２側に押し出される。

破砕機２側に供給された生ごみは、互いに平行に配置された左右の破砕用軸体（刃部を有する軸体）の間に巻き込まれて粗破砕が行われ、粗破砕された生ごみは取出用コンベヤ１４を介して破砕分別機３に供給される。

破砕分別機３に供給された生ごみは、破砕機１５の回転される揺動式ハンマーによる打撃作用により細かく破砕される。この細かく破砕された細破砕物である生ごみはスクリーン１７の穴から下方に落下され、細かく破砕されない比較的大きい異物については、異物取出口１６ａから外部に排出される。すなわち、生ごみと異物とが分別される。

破砕分別機３にて分別された生ごみは生ごみ取出口１６ｂから取出用コンベヤ１８上に落下した後、搬送用コンベヤ２８を介して振動コンベヤ２７上に搬送され、ここで、平面的に広げられて異物除去装置４に供給される。

異物除去装置４に供給された生ごみは、回転する回転ドラム２２上に落下されて、ここで、再度、スクリーン１７を通過した生ごみと同じくスクリーン１７を通過した径の小さい異物［スクリーンの穴径よりも小さい金属片（またはプラスチック片）、細長い金属部材（またはプラスチック部材）など］が分離される。

すなわち、細破砕物が回転ドラム２２上に落下すると、例えば湿気を含んでいる生ごみについてはその反発力が小さく、したがって回転ドラム１２に近い生ごみ取出部材２１ｂ側に落下する。一方、湿気を含んでいないプラスチック類、ガラス類、金属類などの異物についてはその反発力が強く、したがって回転ドラム２２から遠い異物取出部２１ｃ側に落下する。これによって、生ごみに混入している異物をほぼ確実に分離・除去することができる。

そして、異物除去装置４にて異物が除去された生ごみは、取出用コンベヤ２４および搬送用コンベヤ２９を介して、生ごみ発酵槽５内に貯留され、ここで長期間保持されて発酵が行われ、メタンガスが発生される。なお、異物除去装置４にて、生ごみから分離された異物は取出用コンベヤ２５より外部に排出される。

ところで、発酵槽の異物許容混入率は、一般的には、５％（または１０％）以下が望ましいといわれているが、この構成によると、異物混入率を１〜３％の範囲まで低減することができ、したがって発酵槽の長期運転が可能となる。異物が多いと、定期的な除去が必要になるとともに、槽内での摩耗対策などに多大な費用を必要とするが、本構成では不要となる。

上述したように、廃棄物の生ごみに混入した異物は、例えば二軸破砕機２にて粗破砕された後、破砕分別機３で細かく破砕され、ここでスクリーン１７の穴より大きい異物が異物取出口１６ａから外部に排出されるが、二軸の破砕機２にてそのまま通過した例えば針金などの細長い異物は、破砕分別機３のスクリーン１７もそのまま通過してしまう場合がある。しかし、破砕分別機３の下手側に、細かく破砕された生ごみを回転ドラム２２上に導き、生ごみと異物とを分離・除去し得る異物除去装置４を配置したので、破砕分別機３を通過した例えば径が小さいまたは細長い異物を除去することができ、したがって生ごみ発酵槽５に供給される生ごみから、発酵に適さない異物を、より確実に除去することができるので、発酵槽内の異物除去作業を減らすことができる。すなわち、発酵槽の長期運転が可能になるとともに、槽内での摩耗対策などが不要となる。

１廃棄物定量供給装置
２破砕機
３破砕分別機
４異物除去装置
５生ごみ発酵槽
１５破砕機
１６ケーシング
１６ａ異物取出口
１７スクリーン
２１ケーシング
２１ｂ生ごみ取出部
２１ｃ異物取出部
２２回転ドラム
２７振動コンベヤ

Claims

生ごみなどの廃棄物からメタンガスを回収し得る廃棄物処理設備であって、
廃棄物を粗破砕する二軸破砕機と、
この二軸破砕機にて粗破砕された粗破砕物を導きさらに細かく破砕するとともに生ごみ中に混入している異物を除去し得る破砕分別機と、
この破砕分別機により細かく破砕された細破砕物を振動コンベヤにより分散させながら導き生ごみから当該生ごみ中に混入している異物を分離して除去し得る異物除去装置と、
この異物除去装置にて異物が除去され生ごみを導き発酵させる生ごみ発酵槽とを具備し、
上記破砕分別機として、ケーシング内に廃棄物を破砕し得る揺動式ハンマーが回転自在に設けられるとともにケーシング底部に破砕物分別用のスクリーンが設けられ且つケーシング上部に生ごみ中に混入している異物の取出口が設けられたものを用い、
上記異物除去装置として、水平軸心回りで回転される回転ドラム並びに当該回転ドラムの回転方向下手側で且つ回転ドラムの直ぐ側方に配置されて生ごみを取り出すための生ごみ取出部およびこの生ごみ取出部よりも外側位置に配置されて異物を取り出すための異物取出部を有するものを用いたことを特徴とする廃棄物処理設備。