JPH10281425A - 処理設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 臭気機能を維持しつつ、醗酵乾燥に適した加
温用熱源を備え、しかも熱効率が改善された処理設備を
提供する。 【解決手段】 加温条件下で被処理物を醗酵乾燥する醗
酵乾燥槽２と、少なくとも前記醗酵乾燥槽２で醗酵乾燥
処理を受けた被処理物を焼却処理する焼却炉３と、少な
くとも前記焼却炉３から発生する臭気を伴った排ガスを
燃焼により脱臭する脱臭炉４とを備える処理設備におい
て、前記脱臭炉４から発生する排ガスの流通経路５に第
１熱交換器５１を設けてその加熱源とし、その第１熱交
換器５１で加熱された液状熱媒体を前記醗酵乾燥槽２の
熱源部１５に導いてその加温用熱源としつつ、その醗酵
乾燥槽２の熱源部７で冷却された液状熱媒体を再び前記
第１熱交換器５１に導く熱媒体循環路５３を設けてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミがその代表
である水分を含有する醗酵処理可能な被処理物の処理設
備に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の生ゴミは、魚市場、野菜市場、
青果市場、農協、養鶏場、養豚場、ハム工場、缶詰工
場、スーパー等から発生する。このような醗酵が進んで
分解処理できる被処理物は、その発生場所で集積され
て、例えば、農場等に搬送されて、堆肥として利用され
ていた。

【０００３】しかしながら、比較的大量に生ゴミ等、醗
酵を起こす被処理物が発生する事業所にあっては、その
定常的な処理場所（例えば農場等）の確保が比較的困難
であるとともに、発生物を事業所内に一時的に集積して
おく場合にあっても、その集積場所の確保が難しく、集
積に伴って発生する臭気の問題が大きく、例えば、養鶏
場、養豚場自体を、人口の少ない山間にしか開設できな
い等の問題がある。

【０００４】かかる問題を解消するものとして、例えば
特開平９−４２６４２号公報には、加温条件下で被処理
物を醗酵乾燥する醗酵乾燥槽と、少なくとも前記醗酵乾
燥槽で醗酵乾燥処理を受けた被処理物を焼却処理する焼
却炉と、少なくとも前記焼却炉から発生する臭気を伴っ
た排ガスを燃焼により脱臭する脱臭炉とを備える処理設
備において、脱臭炉から発生する脱臭処理済の排ガスを
醗酵乾燥槽に導いて加温用熱源とする熱回収路と、醗酵
乾燥槽で発生する臭気ガス及び水蒸気を脱臭炉もしくは
焼却炉に導く発生ガス導入路を備える処理設備が開示さ
れている。そして、このような処理設備によると、装置
各機器（醗酵乾燥槽及び焼却炉）から発生する臭気ガス
も脱臭炉で確実に処理できるため、臭気発生の問題が解
消できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
処理設備では、脱臭炉から発生する排ガスを熱媒体とし
て用いて醗酵乾燥槽の加温用熱源としており、排ガスが
高温で熱容量が小さいために、温度分布が不均一化して
醗酵乾燥槽に高温部が生じ易く、醗酵乾燥槽の内表面で
焦げが生じて熱伝導を小さくなるなど、醗酵乾燥処理が
不十分になる場合が生じた。一方、排ガスの供給路に温
度調整等のための希釈空気を加える必要があるなど、廃
熱の有効利用と言う面でも不十分であった。

【０００６】従って、本発明の目的は、臭気機能を維持
しつつ、醗酵乾燥に適した加温用熱源を備え、しかも熱
効率が改善された処理設備を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の特徴構成は、加温条件下で被処理物を醗酵乾
燥する醗酵乾燥槽と、少なくとも前記醗酵乾燥槽で醗酵
乾燥処理を受けた被処理物を焼却処理する焼却炉と、少
なくとも前記焼却炉から発生する臭気を伴った排ガスを
燃焼により脱臭する脱臭炉とを備える処理設備におい
て、前記脱臭炉から発生する排ガスの流通経路に第１熱
交換器を設けてその加熱源とし、その第１熱交換器で加
熱された液状熱媒体を前記醗酵乾燥槽の熱源部に導いて
その加温用熱源としつつ、その醗酵乾燥槽の熱源部で冷
却された液状熱媒体を再び前記第１熱交換器に導く熱媒
体循環路を設けたことにある。ここで、焼却炉と脱臭炉
とは、個別に構成されている必要はなく、両者が一体と
して構成されていてもよい。

【０００８】上記構成において、前記脱臭炉から発生す
る排ガスの流通経路に第２熱交換器を設けてその加熱源
としつつ、その第２熱交換器に燃焼用空気を導いて加熱
した後、前記脱臭炉及び前記焼却炉の少なくとも一方に
導く空気供給路を設けてあることが、後述の作用効果か
ら好ましい。

【０００９】また、前記醗酵乾燥槽内のガスを吸引して
減圧乾燥可能な状態とする吸引装置を設けると共に、そ
の吸引装置の排気ガスを前記脱臭炉及び前記焼却炉の少
なくとも一方に導く排ガス供給路を設けてあることが、
後述の作用効果から好ましい。

【００１０】〔作用効果〕そして、本発明の特徴構成に
よると、前記脱臭炉から発生する排ガスの流通経路に第
１熱交換器を設けてその加熱源とするため、第１熱交換
器により必要な熱量だけを得ることができ、別途冷却用
の空気等を供給する必要がなく、廃熱の有効利用を図り
つつ、醗酵乾燥に適した熱量供給が行える。また、熱容
量の大きい液状熱媒体を用いているため、過度に高温な
状態で供給する必要がないので、加熱温度を均一化し易
く、また供給質量を小さくできるので装置を小型化でき
る。更に、第１熱交換器と醗酵乾燥槽の熱源部とを経由
する熱媒体循環路としてあるため、熱が系外に直接排出
されることがなく、循環流量の調整等により熱供給量の
調整等も容易になる。その結果、臭気機能を維持しつ
つ、醗酵乾燥に適した加温用熱源を備え、しかも熱効率
が改善された処理設備を提供することができた。

【００１１】また、前記脱臭炉から発生する排ガスの流
通経路に第２熱交換器を設けてその加熱源としつつ、そ
の第２熱交換器に燃焼用空気を導いて加熱した後、前記
脱臭炉及び前記焼却炉の少なくとも一方に導く空気供給
路を設けてある場合、前記脱臭炉から発生する排ガス
は、通常、第１熱交換器で消費される熱量を差し引いて
も、更に利用できる熱を有しているため、排ガスの流通
経路に第２熱交換器を設けてその加熱源とすることによ
り、廃熱の有効利用が図れる。その際、燃焼用空気を導
いて加熱して、前記脱臭炉及び前記焼却炉の少なくとも
一方に導くため、燃焼用空気を予熱することができ、予
熱しない場合に比べて燃焼燃料の供給量を少なくできる
など、省エネルギー化が図れる。

【００１２】更に、前記醗酵乾燥槽内のガスを吸引して
減圧乾燥可能な状態とする吸引装置を設けると共に、そ
の吸引装置の排気ガスを前記脱臭炉及び前記焼却炉の少
なくとも一方に導く排ガス供給路を設けてある場合、吸
引装置によって醗酵乾燥槽内の被処理物の乾燥を促進さ
せつつ、醗酵乾燥槽内の臭気を有するガスを脱臭炉等で
脱臭処理できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は処理設備のシステム構成を示
している。この処理設備は、その主要機器として、例え
ば生ゴミ等の水分を含有する醗酵処理可能な被処理物を
加温条件下で醗酵乾燥する醗酵乾燥槽２と、この醗酵乾
燥槽２で醗酵乾燥処理を受けた被処理物を焼却処理する
焼却炉３とを備えるとともに、焼却炉３から発生する臭
気を伴った排ガスを燃焼により脱臭する脱臭炉４を備え
て構成されている。なお、図１中に示された温度は、あ
る処理条件における温度の例示であって、かかる温度以
外にも適宜温度設定が当然可能である。そして、脱臭炉
４から発生する脱臭処理済の排ガスを第２熱交換器６２
の加熱源、及び第１熱交換器５１の加熱源として経由さ
せた後、誘引ファン３４に導き、この排気が煙突を介し
て外部に放出される。ここで、この系統を流れるガス
は、脱臭炉４により脱臭処理済のものであるため、外部
への臭気の漏れ出しをほとんど起こすことはない。

【００１４】一方、第１熱交換器５１で排ガスによって
加熱された液状熱媒体は、醗酵乾燥槽２の熱源部である
加温ジャケット１５に導かれてその加温用熱源となり、
その醗酵乾燥槽２の熱源部で冷却された液状熱媒体は再
び第１熱交換器５１に導かれるように、熱媒体循環路５
３を設けてある。なお、熱媒体循環路５３の高温側経路
には流動用の温水循環ポンプ５２が設けられているが、
低温側経路に設けてもよい。本実施形態では、液状熱媒
体として水を用いているが、その他、沸点の異なる液状
熱媒体を用いてもよい。

【００１５】以下、さらに、詳細に各機器について説明
する。醗酵乾燥槽２は、所謂、円筒形処理槽７を備えた
ものであり、被処理物を収容するための円筒形ドラム
と、この処理槽７内に攪拌モータ９に連動されて回転す
る攪拌機構１０を備えている。この処理槽７には、開閉
密封操作自在な処理物投入口１１が備えられるととも
に、処理物排出口１２を備えている。この処理物排出口
１２も開閉式に構成されており、処理槽７内に於ける被
処理物の処理が完了した状態で、処理槽７外に排出でき
る構成が採用されている。前記処理物投入口１１に対し
ては、リフター等が装備されており（図示せず）、投入
口１１を開状態にしたまま、このリフター等により地上
側より被処理物を投入操作できるようになっている。こ
の被処理物の投入操作にあたっては、生ゴミ等をデンプ
ンを主成分とする生分解性プラスチック袋に収容した状
態で、リフターで投入口１１まで、上昇搬送して、醗酵
乾燥槽２内への投入をおこなうことができる。さらに、
前記円筒形処理槽７の外周部位には、脱臭処理済の排ガ
スと熱交換された液状熱媒体が回流する加温ジャケット
１５を備えており、この液状熱媒体の保有する熱により
処理槽７内に於ける醗酵乾燥操作を促進できる構成が採
用されている。また、このような液状熱媒体による間接
加熱では、充分な処理が行えない状況に対応するため
に、熱交換済の排ガスを直接処理槽７内に導く供給路５
ａにより、直接加熱することもできるようになってい
る。なお、この供給路５ａから供給されるガスは、処理
槽７内のガスを希釈・搬送する作用（キャリアガス）も
有する。

【００１６】以上が、醗酵乾燥槽２に関する説明である
が、この槽２に於ける処理によって得られる醗酵乾燥処
理済の被処理物の流れを説明する。このような処理を経
た後にあっては、被処理物の容積は、約３０％程度まで
減量化されており、その状態は、おから状になってい
る。前記処理物排出口１２に対して、その出口位置に
は、醗酵処理槽２で得られる醗酵乾燥処理済の被処理物
を一旦貯留する貯留槽１６と、この貯留槽１６内より醗
酵乾燥処理済の被処理物を焼却炉３内に所定量ずつ投入
する定量供給装置１７を備えている。定量供給装置１７
は、切り出し側のスクリューコンベア等で構成され、必
要であれば、この定量供給装置１７に対して、焼却炉３
内に投入される被処理物の量を制御する処理量調節手段
を設けてもよい。上記の構成により、醗酵乾燥済のある
程度減量化された被処理物は、貯留槽１６に一旦貯留さ
れ、その後、定量供給装置１７により、焼却炉３に供給
されため、焼却炉３に於ける焼却処理量のコントロール
を確実に行えるようになるとともに、一方で、醗酵乾燥
槽２に於ける処理をおこないながら、且つ、焼却処理物
の安定供給状態を確保して、焼却炉３に於ける処理を安
定的に進めることができる。

【００１７】次に、焼却炉３について説明する。この焼
却炉３は、所謂、ロータリーキルン式の焼却炉である
が、その他、ストーカ炉など固形物を燃焼可能な焼却炉
であればいずれでも用いることができる。この焼却炉３
は、被処理物が燃焼されるキルン２４と、焼却炉操業開
始時に使用される着火・予熱用のバーナ２６と、被処理
物の定量供給装置１７と、駆動部２５とを備えて構成さ
れている。このキルン２４内には送風機６１により燃焼
用空気が供給されるが、脱臭炉４から発生する排ガスの
流通経路５には第２熱交換器６２が設けられ、その送風
機６１で第２熱交換器６２に燃焼用空気を導いて加熱し
た後、空気供給路６３を介して前記焼却炉３に導く構成
になっている。この焼却炉３の下手側には、焼却処理物
排出口２８が設けられており、キルン２４から回収され
る焼却灰を設備外に取り出すことができる。なお、醗酵
乾燥槽２において処理可能なものとは別に、紙、廃棄プ
ラスチック等の醗酵処理できず、焼却処理可能な処理物
を、キルン２４内に直接投入できる処理物投入部を設け
てもよい。

【００１８】キルン２４のバーナ２６の向かい側には、
排ガス回収路３０が接続されており、この排ガス回収路
３０を介して、焼却炉３から発生する排ガスは脱臭炉４
に導入される。この脱臭炉４は、脱臭処理用のバーナ３
１を備えるとともに、８００℃程度の高温環境下で排ガ
スを１〜２秒以上処理して、完全脱臭をおこなうに充分
な脱臭室３２を備える構成となっている。本実施形態に
おいては、焼却炉３として横長のロータリーキルン式の
ものを採用するとともに、脱臭炉４として同様に横長の
脱臭室３２を備えるものを用いている。

【００１９】脱臭炉４からの排ガスは、前述のように第
２熱交換器６２、第１熱交換器５１、及び誘引ファン３
４を経由した後、煙突を介して外部に放出される。

【００２０】一方、醗酵乾燥槽２には、その中に存在す
るガスをガス吸引路７２を介して吸引して減圧乾燥可能
な状態とする吸引装置７１を設けてあり、その吸引装置
７１からの排気ガスを前記焼却炉３に導く排ガス供給路
７３を設けてある。なお、減圧乾燥可能な状態として
は、醗酵乾燥槽２内部の被処理物の温度における飽和蒸
気圧以下が好ましく、具体的には０．８気圧以下が好ま
しく、０．７気圧〜０．５気圧がより好ましい。

【００２１】以上が、本実施形態の設備の概要である
が、以下、その動作について説明する。 被処理物である生ゴミ等を生分解性のプラスチック
袋にいれたまま、リフター等によって、醗酵乾燥槽２内
に投入する。この投入時に、所謂、醗酵菌である納豆
菌、イースト菌等を同時に投入する。醗酵乾燥槽２内
は、７０〜８０℃程度に保温維持され、約３時間程度
で、１トン程度の被処理物をオカラ状に減量、乾燥処理
する。 所定の状態となった被処理物を、貯留槽１６に排出
し、逐次、焼却炉３で焼却処理する。 焼却処理によって発生する排ガスは、脱臭炉４で脱
臭処理し、その排ガスは熱交換により熱回収した後、外
部に放出する。また焼却灰は、焼却処理物排出口２８か
ら回収する。

【００２２】運転は、以上のように行われるが、この処
理設備にあっては、充分な臭気対策が採られている。つ
まり、先に説明したように、主な臭気成分は、脱臭炉４
により処理されるが、本実施形態の設備にあっては、醗
酵乾燥槽２の処理物投入口１１が、開閉気密操作自在に
構成され、先に説明したように、醗酵乾燥槽２内のガス
は吸引装置７１で吸引され、その排気ガスは焼却炉３に
導かれて焼却炉３内で、又は焼却炉３経由で脱臭炉４に
導かれて脱臭処理される。

【００２３】〔別実施形態〕以下、本発明の別の実施の
形態について説明する。

【００２４】（１）先の実施形態では、吸引装置７１の
排気ガスは焼却炉３のみに導かれて脱臭処理されるもの
の例を示したが、本発明では、吸引装置７１の排気ガス
を、焼却炉３及び脱臭炉４の両方、又は脱臭炉４のみに
導いて、脱臭処理をおこなってもよい。その場合、例え
ば脱臭炉４のバーナ３１の火炎と並流になるように吹き
込みを行えばよい。かかる構成によると、脱臭炉４の方
が焼却炉３より負圧であるため、吸引装置７１の負荷を
小さくできる場合がある。なお、醗酵乾燥槽２内のガス
を吸引装置７１を経由せずに脱臭炉４に向けて吸引でき
るように、誘引ファン３４を構成してもよい。

【００２５】（２）先の実施形態では、脱臭炉４から発
生する排ガスの流通経路５に第２熱交換器６２を設けて
その加熱源としつつ、その第２熱交換器６２に燃焼用空
気を導いて加熱した後、焼却炉３のみに導く空気供給路
６３を設けてあるものの例を示したが、本発明では、空
気供給路６３を、焼却炉３及び脱臭炉４の両方、又は脱
臭炉４のみに導いて、予熱空気として供給してもよい。
その場合、例えば脱臭炉４のバーナ３１の火炎と並流に
なるように吹き込みを行ったり、燃料と予混合を行って
バーナ３１に供給してもよい。かかる構成によると、脱
臭炉４内で酸素が不十分となる場合でも、予熱空気を供
給して熱効率良く脱臭のための燃焼が行える。

【００２６】（３）先の実施形態では、熱媒体循環路５
３を閉経路として構成するものの例を示したが、本発明
では、熱媒体循環路５３の温度調整を行うための、水道
水の供給路及びオーバーフローによる排出路を設けても
よい。その場合、温度検知器と開度調整弁を含む温度制
御機構を設けて、熱媒体循環路５３の温度調整を自動化
してもよい。かかる構成によると、容易に熱媒体循環路
５３の温度調整を行うことができ、醗酵乾燥に適した加
温用熱源を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】処理設備のシステム構成を示す図

【符号の説明】

２ 醗酵乾燥槽 ３ 焼却炉 ４ 脱臭炉 ５ 流通経路 １５ 醗酵乾燥槽の熱源部 ５１ 第１熱交換器 ５３ 熱媒体循環路 ６２ 第２熱交換器 ６３ 空気供給路 ７１ 吸引装置 ７３ 排ガス供給路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加温条件下で被処理物を醗酵乾燥する醗
   酵乾燥槽と、少なくとも前記醗酵乾燥槽で醗酵乾燥処理
   を受けた被処理物を焼却処理する焼却炉と、少なくとも
   前記焼却炉から発生する臭気を伴った排ガスを燃焼によ
   り脱臭する脱臭炉とを備える処理設備であって、 前記脱臭炉から発生する排ガスの流通経路に第１熱交換
   器を設けてその加熱源とし、その第１熱交換器で加熱さ
   れた液状熱媒体を前記醗酵乾燥槽の熱源部に導いてその
   加温用熱源としつつ、その醗酵乾燥槽の熱源部で冷却さ
   れた液状熱媒体を再び前記第１熱交換器に導く熱媒体循
   環路を設けてある処理設備。
2. 【請求項２】 前記脱臭炉から発生する排ガスの流通経
   路に第２熱交換器を設けてその加熱源としつつ、その第
   ２熱交換器に燃焼用空気を導いて加熱した後、前記脱臭
   炉及び前記焼却炉の少なくとも一方に導く空気供給路を
   設けてある請求項１記載の処理設備。
3. 【請求項３】 前記醗酵乾燥槽内のガスを吸引して減圧
   乾燥可能な状態とする吸引装置を設けると共に、その吸
   引装置の排気ガスを前記脱臭炉及び前記焼却炉の少なく
   とも一方に導く排ガス供給路を設けてある請求項１また
   は２記載の処理設備。