JPH08126879A - 有機廃棄物加圧処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理の時間短縮、効率化を図り、有機廃棄物
の再生処理にかかるコストを削減する。 【構成】 有機廃棄物を油分の存在下で脱水する処理方
法において、高圧又は高温下で有機廃棄物を分解する加
圧工程と、加圧工程より低圧又は低温下で有機廃棄物か
ら水分を蒸散させる定圧工程と、真空又は減圧下で有機
廃棄物を脱水する減圧工程とを組合わせた有機廃棄物加
圧処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機廃棄物、例えば食
品加工工場が廃棄する残渣や汚泥、飲食店や家庭から出
る残飯、生ごみや、そのほか一般有機・無機廃棄物含有
汚泥等を処理し、有機資源に再生する処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】有機廃棄物を脱油、脱水処理により有機
資源に再生する処理方法は、古くから種々あり、近年の
ごみの増大にともない、より高速かつ大量に有機廃棄物
を処理する方法が望まれるようになってきている。従来
の処理方法には、蒸煮処理、油温脱水処理(特公平3-587
22号等)があり、本発明者も、有機廃棄物を少量の油で
炒めることで脱水する連続処理等を先に提案している
(特願平5-194382号、特願平5-305260号、特願平6-12803
号、特願平6-158588号等)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記に列記した３方法
における共通点は、いずれも微細化した有機廃棄物を脱
油、脱水処理する点にある。例えば、鳥の骨等を含む生
ごみにおいては、粗砕工程、微細工程を経た後、処理工
程に廻される。このため、処理全体に掛る時間が長くな
るという欠点を有していた。

【０００４】本発明者が提案している連続処理方法は、
原料となる有機廃棄物を移送しながら脱水処理が行え、
通常は脱油工程が不要という特徴を有している。そこ
で、こうした利点を持つ連続処理方法において、処理全
体に掛る時間を短縮するため、準備工程である粗砕又は
微細工程を省略できる手段について検討し、より効率的
に有機資源を処理できる方法を開発することにした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その結果、開発したもの
が、有機廃棄物を油分の存在下で脱水する処理方法にお
いて、高圧又は高温下で有機廃棄物を分解する加圧工程
と、加圧工程より低圧又は低温下で有機廃棄物から水分
を蒸散させる定圧工程と、真空又は減圧下で有機廃棄物
を脱水する減圧工程とを組合わせた有機廃棄物加圧処理
方法である。

【０００６】加圧工程と定圧工程とは、相対的なもので
ある。加圧工程は比較的短時間がよく、圧力又は温度は
定圧工程に対する相対的な数値として有機廃棄物を酸化
させない程度、例えば３〜４kg/cm²、135℃程度が目安
となる。定圧工程は加圧工程に対して、比較的長時間が
好ましく、圧力、温度は有機廃棄物を酸化させない程
度、例えば２kg/cm²、120℃程度がよい。

【０００７】

【作用】加圧工程は、高圧又は高温により、有機廃棄物
を加圧分解又は加熱分解して、従来の粗砕又は微細にあ
たる処理を行う。野菜屑等は、この加圧工程において十
分に分解することができ、例えば鳥の骨等の固いもので
は、構造を脆くして、処理装置の機械圧力(処理装置に
は、通常回転する羽根等が設けられている)により粉砕
できるようにする。加圧、加熱は、通常密閉容器内で行
われるので、圧力と温度とは相関関係となり、設定温度
が低くても、圧力が高ければ、有機廃棄物へ高温を与え
ることができる。

【０００８】定圧工程は、加圧工程に比べて低圧又は低
温により、有機廃棄物を加熱して水分を蒸散させる、例
えば有機廃棄物を添加した油分で炒めて脱水処理をす
る。この定圧工程における温度は、加圧工程と比較して
低いが、加熱による水分の蒸散を行うため、100℃以上
を所定時間維持する必要がある。蒸散した水分は、密閉
容器内の圧力を上昇させるが、高圧を長時間続けると有
機廃棄物が酸化する虞があるので、処理中に適宜圧力抜
きを行う。この圧力抜きにより、蒸散した水分は外部へ
放出され、有機廃棄物からの持続的な水分の蒸散を可能
にする。また、密閉容器に保温効果があるので、外部か
ら加える熱量は少なくて済む。

【０００９】減圧工程は、真空又は減圧により、蒸散に
至らずに残存する水分を吸引することで、有機廃棄物を
脱水する。前工程である定圧工程において、有機廃棄物
からは十分な水分の蒸散が行われるが、有機資源の製品
として提供するためには、できる限り水分を除去して保
存性を高める必要がある。真空又は減圧による水分の吸
引は、加熱による脱水に比べより強力であるが多くの時
間を要するので、本発明では、既に十分な水分除去が行
われた有機廃棄物に対してこの減圧工程を施すことで、
脱水処理を短時間に終えることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の加圧処理方法の実施例につい
て、図を参照しながら説明する。図１は本発明の加圧処
理方法を用いて有機廃棄物の脱水処理を行う撹拌混合機
１を中心とした処理装置の構成図、図２は前記処理装置
を使用して魚のアラを処理した場合の撹拌混合機１にお
ける運転状況を表したグラフである。この処理装置は、
撹拌混合機１において有機廃棄物を撹拌しながら、少量
の油分で炒めることにより脱水するものである。

【００１１】本実施例における処理装置は、図１に見ら
れるように、原料となる有機廃棄物を計量しながら定量
ずつ撹拌混合機１へ送り込む計量ホッパ２(図３参照)、
脱水処理を行う撹拌混合機１(図４参照)、脱水された有
機廃棄物に残存する余剰の油分が存在する場合にこの油
分を搾り取る搾油機３(図５参照)と、塊状化する処理済
みの有機廃棄物を有機資源としての製品とするために微
粉化する粉砕機４とからなる。搾油機３は、必要に応じ
て使用され、搾られた油分は計量ホッパ２で有機廃棄物
に添加する油分５として再利用するようにしている。

【００１２】計量ホッパ２は、図３に見られるように、
円盤６上を回転する等角度で区切られた仕切７を有して
いる。上方から投入した有機廃棄物は、仕切７に押され
ながら旋回し、所定位置に設けられた落下口８から撹拌
混合機１へ送り出される。遮蔽板９は、落下口上部10を
覆って、直接有機廃棄物が落下口８へ至らないようにす
るもので、旋回してくる有機廃棄物の上面をスクレーパ
として削り落す役割を持っている。

【００１３】有機廃棄物は、前記計量ホッパ２におい
て、左右を仕切７、下面を円盤６、上面を遮蔽板９で画
されて、常に定量が落下口８から送り出される。これ
は、定量単位で脱水処理を行って、処理の効率化を図る
ためである。仕切及び遮蔽板の高さ又は上下位置、仕切
の回転数を調整し、送り出す量を調整することができ
る。また、この計量ホッパ２では、有機廃棄物の油分、
水分を調整し、後工程の脱水処理が最適に行えるように
している。油分は、別途用意してもよいが、前述したよ
うに、搾油機３で回収された油分５を再利用することも
できる(図１参照)。

【００１４】撹拌混合機１は、図４に見られるように、
回転軸11,12に回転羽根13,14を設けた縦型二段の構造の
もので、有機廃棄物を撹拌しながら加熱し、投入口15及
び排出口16にロータリーバルブ17を設けて外界と隔絶し
た密閉状態で、有機廃棄物を脱水処理する。この密閉状
態では、圧力と温度とは相関関係にあり、圧力を上昇さ
せると温度も上昇する。有機廃棄物は、高温下に長時間
置かれると酸化するので、コンデンサ18(図１参照)を通
して撹拌混合機１内の空気を吸引、排気することで圧力
抜きを行って、温度の上昇を抑えている。コンデンサ18
は、排気から水分19を除去し、浄化した後に排水する。

【００１５】この撹拌混合機１では、加圧工程、定圧工
程、そして減圧工程を経て、有機廃棄物の脱水処理を行
う。加圧工程では、時間と共に圧力及び温度を上昇させ
ることで有機廃棄物を分解し、脱水処理が行いやすい大
きさにまで粗砕化又は微細化する。定圧工程は、加圧工
程と比較して低圧下で、圧力抜きによる温度調整をしな
がら有機廃棄物を脱水処理する。有機廃棄物は、計量ホ
ッパ２で含有成分を調整されて少量の油分を有し、加熱
によりこの油分を消費しながら水分を蒸散させるのであ
る。減圧工程は、コンデンサ18を通した吸引により撹拌
混合機１内を減圧し、その負圧により水分を放出させ
る。コンデンサ18は、排気から水分を除去し、浄化した
後に排水する。

【００１６】搾油機３は、図５に見られるように、脱水
処理を終えた有機廃棄物を機械的に圧搾して、主として
残存する余剰の油分を回収するものである。通常は、脱
水処理において油分は消費され、その油分は計量ホッパ
２において消費され尽くせるように調整しているため、
余剰な油分は残存しない。しかし、ホッパ投入前から大
量の油分を含有する有機廃棄物、例えば魚のアラ等は、
脱水処理においても油分を消費しきれないために、改め
て搾油する必要があるのである。

【００１７】このような処理装置を用いて、魚のアラを
処理した結果について述べる。測定は、撹拌混合機１に
おける魚のアラの温度と撹拌混合機１内のガスの圧力に
ついて行い、処理時間はおよそ60分である。開始〜20分
が加圧工程、20分〜35分が定圧工程、35分〜60分の終了
までが減圧工程である。処理を行った魚のアラについて
は、計量ホッパ２でほぼ40kgを計量し、油分を添加せず
に処理を行った。

【００１８】加圧工程では、20分掛けて３kg/cm²まで加
圧し、同時に130℃まで加熱する。これにより、アラに
含まれる魚の骨は分解又は脆くされ、撹拌混合機内の回
転する回転羽根13,14による粗砕化及び微細化が確認で
きた。魚の骨のように、比較的強度の低いものについて
は、この加圧工程だけによる分解も可能だが、鳥の骨の
ようにかなり固いものは、予め粗砕処理を施しておく必
要がある。

【００１９】定圧工程では、圧力を２kg/cm²まで下げ、
圧力抜きによる温度調整を行いながら、130℃を維持し
て脱水処理を行っている。魚のアラに含まれる水分の蒸
散により、撹拌混合機１内の圧力は上昇し、結果とし
て、温度は魚のアラを酸化させる程度にまで上昇する可
能性がある。そこで、圧力を加圧工程に比較して下げる
と共に、適宜圧力抜きを行って温度の上昇を抑えている
のである。撹拌混合機１は、密閉されているために保温
効果があり、外部から加える熱量は少なくて済むので、
熱源として蒸気のほか、熱風や電気ヒータ等も使用でき
る。この定圧工程により、水分の85％が蒸散したことが
確認できた。

【００２０】減圧工程では、圧力を600mmHg前後にまで
下げ、有機廃棄物に負圧を掛けることで脱水処理を行
う。減圧するため、魚のアラの温度は100℃以下にまで
低下する。この減圧工程により、水分は数％にまで低下
し、製品として加工するのに十分な程度の脱水が行え
る。従来は、減圧による脱水のみだけだったので、処理
時間が長かったが(定圧工程に要する時間と減圧工程に
要する時間とを比較参照)、定圧工程において事前にあ
る程度の脱水を施しているので、処理時間全体として大
幅な短縮を実現できたことが分かる。

【００２１】本実施例においては、本発明者が先に提案
した「炒め」処理方法に適用した例を示したが、これに限
るものではない。本発明の加圧処理方法は、減圧だけに
よる脱水工程を二段階に分け、前段階を強制的な脱水工
程とすることで、全体として効率的な脱水処理を実現す
るものである。このため、減圧による脱水を行っていた
従来の方法すべてに適用できるのである。

【００２２】

【発明の効果】本発明の有機廃棄物加圧処理方法は、粗
砕化又は微細化の処理を加圧工程に含ませることで工程
の省略化を図り、従来減圧だけで長い時間を要していた
脱水工程を定圧工程、減圧工程に分割することで工程の
短縮化を図って、総じて高効率に有機廃棄物の処理を行
えるようにしている。この結果、工程の省略は、設備の
設置面積の削減、設備投資の低減を実現し、工程の短縮
は単位時間当たりの処理量を増加させるなど、生産され
る有機資源の低コスト化を達成するのである。

【００２３】処理に要する熱量も、定圧工程での処理容
器の密閉性による保温効果により、減圧工程だけの従来
の処理に比べて少なくて済むので、処理装置の運転費も
大幅に削減できる利点がある。こうして、有機廃棄物の
脱水して再生する処理が、従来に比べて効率的に、かつ
短時間で行えるようになるので、製品単価を安く上げ
る、又は大量に製品を提供できるようになる。有機廃棄
物の再生による有機資源の需要は年々高まってきている
ので、本発明は、こうした時代の要求に応えるものとい
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】加圧処理方法を用いた処理装置の構成図であ
る。

【図２】同処理装置により魚のアラを処理した場合の運
転状況を表したグラフである。

【図３】同処理装置に用いた計量ホッパの斜視図であ
る。

【図４】同処理装置に用いた撹拌混合機の一部破断正面
図である。

【図５】同処理装置に用いた搾油機の一部破断正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 撹拌混合機 ２ 計量ホッパ ３ 搾油機 ４ 粉砕機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機廃棄物を油分の存在下で脱水する処
   理方法において、高圧又は高温下で該有機廃棄物を分解
   する加圧工程と、加圧工程より低圧又は低温下で該有機
   廃棄物から水分を蒸散させる定圧工程と、真空又は減圧
   下で該有機廃棄物を脱水する減圧工程とを組合わせてな
   る有機廃棄物加圧処理方法。