JPH07507481A - 混合供給物の生産方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 混合供給物の生産方法および装置 本発明は嫌気性バイオリアクタに適した混合供給物の生産方法および装置に関す るものである。

環境問題は人間の福祉に関して口々その重要性を増しているが、産出される廃棄 物はできるかぎり損傷しないよう、あるいは再利用できるように処理する必要が ある。嫌気性バイオリアクタは、通常の都市廃棄物から分別される有機物などの 固形有機廃棄物用の廃棄物処理装置として一般に知られている。しかし、嫌気性 バイオリアクタを有利に作動させるには、リアクタで処理される原料を供給前に 適切に前処理する必要がある。

本発明はこのような従来技術の欠点のいくつかを解消し、例えば嫌気性バイオリ アクタへの供給に適した混合供給物を生産する改良された方法および装置を創造 することを目的とする。本発明の基本的な新しい特徴は添付の請求の範囲から明 白である。

本発明によれば、固形有機廃棄物は前処理を行ない、この前処理で廃棄物が嫌気 性バイオリアクタ用の混合供給物に変わる。その混合供給物は様々な所定の品質 を有している。これらの品質のうち、生物学的作用、技術的適用性および経済的 利益性によって決まる適切な固形物質含有量をあげてみることにする。混合供給 物に対する他の必要条件は、混合物の温度がバクテリアの機能に対して有利であ ることである。さらに、流れ特性および混合特性を改善するため、所定の粒子の 大きさを越える重い無機質粒子、例えば石、ガラスおよび金属、ならびに混合供 給物の表面に容易に浮上しやすいプラスチックおよびコルクなどの軽い粒子は、 混合物を嫌気性バイオリアクタへ供給する前に分離する。

本発明の装置、すなわち前記混合供給物の生産に用いる混合供給物リアクタは、 有利には、例えば基本的に垂直な姿勢で作動される円筒形タンクであり、そのタ ンクには、例えば基本的に円１１１形の部材を設けて、混合供給物リアクタの内 部で、所望の混合供給物を作り出すために、そこに供給された材料にとって、例 えば材料の流れに関して有利な条件が生じるようにする。混合供給物リアクタ内 には、有利には均質な混合供給物を用意するための撹拌部材が設けられている。

ｒＮ　６供給物リアクタにはまた、混合供給物に用いられる廃棄物材料および液 体を供給し、かつ既にでき上がった混合供給物を以降の処理工程へ、例えばバイ オリアクタへ移送して導入する導管も設けられている。

さらに、廃棄物から分離されるｆＩｆｆｉおよ、び軽量の粒子を排出するための 特定の導管が設けられている。

本発明の方法において、混合供給物リアクタへ予熱した液体を先ず供給し、混合 供給物リアクタ内の固形廃棄物用供給導管の供給点が液面より下に位置するよう にする。混合供給物リアクタへ供給される液体は、有利には水であるが、例えば バイオリアクタ工程に有利な成分を含有するいくつかの他の液体も使用すること ができる。この液体は混合供給物リアクタの中へ、有利にはりアクタの底部に設 置された導管を介して、撹拌部材よりも基本的に低いレベルに供給される。液体 の供給後、固形廃棄物をリアクタへ供給して、その供給された材料と液体の混合 物により形成される面が所望のレベルに達するようにする。混合物の表面に含ま れる軽い粒子はオーバーフローとして除去されるが、必要に応じて、混合供給物 リアクタ内に設けられている掻き落し装置を使用する。廃棄物とともに得られる 重い粒子は、リアクタの底部で、円錐形部材の端部に設けられた排出用導管から 排出するのが有利である。重量粒子の除去には、向流洗浄方法を用いて、所望の 限度、例えば１０ｍｍを越える粒子だけを混合供給物リアクタから排出する。

本発明の混合供給物リアクタへ供給される廃棄物材料は固形およびスラッジ状の 両方の材料で構成することもできるが、この場合、固形およびスラッジ状の両方 の廃棄物材料を１つのバイオリアクタで処理することが望ましい。混合供給物リ アクタを衛生的かつ無臭にするため、スラソン状材料は、不適格となった軽量お よび重量粒子を除去した後にのみ供給するのが有利である。有利には、スラッジ 状材料は廃棄物処理施設から、例えば都市の下水処理施設から出るスラソノであ る。

本発明の混合供給物リアクタへ供給される固形廃棄物材料の固形物含有量は３０ 〜５０％、好ましくは４５〜５０％である。廃棄物処理施設からスラッジを供給 することに関して、あるいはスラッジが供給されない場合は、既に固形廃棄物材 料を供給することに関しては、固形物含有量を最終レベルに調整して、このレベ ルがｌ１合供給物リアクタにある全内容物の重量の、有利には１０〜１５％にな るようにする。混合供給物リアクタに続くバイオリアクタの反応残留物によって は、混合供給物の温度を調節して、バイオリアクタが中温菌領域で作動する場合 は３５〜３８°Ｃの範囲内、あるいはバ・ｆオリアクタが好熱菌領域で作動する 場合は５５〜６０°Ｃの範囲内のいずれかにする。

以下に添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。

第１図は本発明の好ましい実施例を側面から見た図であり、 第２図は第１図の実施例を上面から見た図である。

第１図の実施例において、混合供給物の生産は、空の混合供給物リアクタｌの中 へ予熱した水を導管２から導入して始まる。導管２から入った水はりアクタ１の 中へ放射状に上方へノズル３によって向けられ、同時に、底部円錐面４に付着し ていることのある前回の混合供給物の残りがあれば洗い流される。水はレベル５ に達するまでリアクタｌへ供給される。

固形廃棄物材料は供給装置６からリアクタ１へ供給される。供給装置６の端部は 水面の最高レベル５の下にあるのが有利であり、廃棄物の供給点が都合よく上昇 流の中に位置している。この上昇流はモータ８で回転するアジテータ７によって 生ずる。したがって、固形廃棄物材料は撹拌流のため拡散され、リアクタ１の全 横断面に沿って好ましくは対称に分布する。固形廃棄物材料の供給は、水と廃棄 物の混合物の表面がレベル９に到達すると停止する。

固形廃棄物材料を本発明の混合供給物リアクタへ供給している間に、アジテータ ７の撹拌速度と方向を選択して、所定の粒子の大きさより小さく水より明らかに 重い粒子が撹拌流とともに移動し、所定の粒子の大きさより大きな粒子が除去の ためリアクタ底部に沈殿するようにするのが有利である。水と固形物の混合物の 表面に浮上する不適格な材料は、基本的にレベル９に位置する排出ハツチ１０を 介してリアクタから排出される。排出ハツチ１０から出口チャネル１１へ、さら に排出タンク１２へ排出ずべき不適格材料の移送は、必要に応じて、排出ハツチ １０に連結されている表面スクレーパ１３によって強化することができる。

混合供給物リアクタにおける固形物と水の混合物の撹拌中には、リアクタｌの底 に沈殿した重い不適格材料はりアクタから導管１４を介して排出タンク１５へ除 去される。この重い不適格材料は、向流洗浄において洗浄水を導管１Ｇを介して 導管１４へ導入することによって押し流すのがよい。分離された重い不適格材料 の粒子の大きさは、向流洗浄の強さを調節することによって適切になるように調 整される。

軽量および重量の不適格材料を除去した後、軽量廃棄物用排出ハツチｌＯと重量 廃棄物用排出ハツチ１４の両方を閉じ、混合供給物リアクタ内に用意した混合供 給物が次のバイオリアクタにおいて望ましい固形物含有量および温度値に実質的 に達するまで、アノチータフによって攪拌を続ける。

ある有機質廃棄物処理スラッジ、例えば前乾燥した下水スラブ／を、水と固形廃 棄物の他に本発明の混合供給物リアクタへ供給する場合は、軽量廃棄物用排出ハ ツチ１０とｍｆｆ１廃棄物用排出ハツチ１４の両方を、この追加スラッジの供給 前に閉じる。したがって゛、廃棄物処理スラッジは軽量および重量の不適格材料 を除去した後にしか混合供給物リアクタへ供給することができない。この場合は 、その工程および不適格材料の両方とも、基本的により無臭かつ衛生的にするこ とができる。廃棄物処理スラッジは本発明の混合供給物リアクタへ導管１７を介 して供給される。望ましくは、供給用導管１７を基本的にはアジテータ７の軸と 同じ垂直軸上に設置して、廃棄物処理スラッジの供給点がアジテータ７の作る上 昇流に対して有利になるようにする。上昇流の均一性を改善するためには、混合 供給物リアクタｌの壁に、図２に示すように、流れバッフル１８を設けて放射状 に配置する。したがって、この混合供給物リアクタでは、基本的に迅速な撹拌と 基本的に対称的負荷が達成される。

廃棄物処理スラッジの供給は、混合供給物の表面が有利にはレベル１９に達する と停止する。少なくとも廃棄物処理スラッジの供給中は、混合ｉＲ給物リアクタ １から出る排気は排出導管２０を介して、好ましくは例えばバイオフィルタ２１ へ導入する。排出導管２０に接続されているブロア２２によって、混合供給物リ アクタ１の全体を必要に応じて低圧状態に保ち、例えば廃棄物処理に関連した厄 介な臭気を本質的に回避できるようにすることができる。廃棄物処理スラッジの 供給後、混合供給物の撹拌は、混合供給物が基本的に均質になり、その固形物含 有量および温度が次のバイオリアクタ工程に関して有利になるまで、アジチータ フによって続ける。でき上がった混合供給物はυト出導管２３を介してポンプ２ ４により次の処理段階へ送られる。

フロントページの続き （７２）発明者　マキタロ、バルト　ヨハンネスフィンランド共和国　ニスエフ −２８１３０ポリ、ルフデインテイエ　１８

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．嫌気性バイオリアクタに有利に適合し、液体および固体材料を含有する混合 供給物を廃棄物材料の以降の処理のために生産する方法において、該方法は少な くとも、 ａ）混合供給物リアクタ（１）へ先ず液体を供給して、自由液面（５）が基本的 に、該リアクタ（１）に設けられた固形材料供給点（６）より上に位置するよう にする工程と、 ｂ）混合供給物リアクタ（１）へ供給される固形廃棄物材料を該リアクタ（１） の自由液面（５）より下に供給し、該固形廃棄物材料から軽量および重量の不適 格材料を両方とも、該混合供給物リアクタ（１）内に設置されたアジテータ（７ ）の利用、および該リアクタ（１）の底部へ向かう向流洗浄（１４）によって分 離（１０、１４）する工程とを含むことを特徴とする混合供給物の生産方法。
2. ２．請求の範囲第１項記載の方法において、前記混合供給物リアクタ（１）へ供 給された廃棄物材料は、不適格材料の除去後に供給される固形廃棄物材料および スラッジ廃棄物材料の両方を含有していることを特徴とする混合供給物の生産方 法。
3. ３．請求の範囲第２項記載の方法において、前記混合供給物リアクタ（１）へ供 給されるスラッジ廃棄物材料は都市の下水スラッジであることを特徴とする混合 供給物の生産方法。
4. ４．請求の範囲第１項、第２項または第３項のいずれかに記載の方法において、 前記混合供給物リアクタ（１）へ供給される固形材料は、固形物含有量が３０〜 ５０％、有利には４５〜５０％の固体の都市廃棄物であることを特徴とする混合 供給物の生産方法。
5. ５．上記請求の範囲のいずれかに記載の方法において、重い粒子が向流洗浄によ って選別（１４）されることを特徴とする混合供給物の生産方法。
6. ６．請求の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記載の方法において、少なくと もスラッジ廃棄物材料の供給中は、前記混合供給物リアクタ（１）を低圧状態に 保つことを特徴とする混合供給物の生産方法。
7. ７．請求の範囲第１項記載の方法を実現するための装置であって、液体を供給す る導管（２）と、固形およびスラッジ状廃棄物材料を供給する導管（６、１７） と、前記リアクタに含まれる材料を撹拌する手段（７）と、不適格材料を除去す る導管（１０、１４）と、該混合供給物を排出する導管（２３）が設けられた装 置において、該混合供給物リアクタへ供給される液体およびスラッジ状廃棄物材 料の供給点（２、１７）はアジテータ（７）に対して低いレベルに配設され、該 混合供給物リアクタへ供給される固形廃棄物材料の供給点（６）は該アジテータ （７）より高いレベルに設けられていることを特徴とする混合供給物の生産装置 。
8. ８．請求の範囲第７項記載の装置において、前記混合供給物リアクタ（１）へ供 給される液体は、該リアクタ（１）の壁に接続された少なくとも１つのノズル（ ３）を介して供給されることを特徴とする混合供給物の生産装置。
9. ９．請求の範囲第７項または第８項記載の装置において、前記混合供給物リアク タ（１）へ供給されるスラッジ状廃棄物材料の供給点は基本的に、前記アジテー タ（７）の軸と同じ垂直軸上に配置されていることを特徴とする混合供給物の生 産装置。
10. １０．請求の範囲第７項ないし第９項のいずれかに記載の装置において、流れを 改善するため、流れバッフルが前記混合供給物リアクタ（１）の壁に放射状に配 設されていることを特徴とする混合供給物の生産装置。