JPS5827699A - 廃棄物の処理方法および装置 - 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】 本発明は、公害４１ｉＳ１４Ｉ４Ｉ：ｙ４シ、特に、腐
敗性廃棄物等に酸化カルシウムを添加混合して処理する
方法および装置に関するものである。

水産廃棄物、家畜糞尿その他の腐敗性廃棄物の処理に際
しては、この種の廃棄物が自己分解作用および酸化度腐
敗作用が非常に早く、変腐敗を早め為等の化学的特異性
を有し、また、処理時に悪臭処思水等を発生するという
派生的問題があり、その処理が困難であった。

従来、かかる腐敗性廃棄物等の処理方法として、廃棄物
に酸化カルシウム（Ｏａｋ）を添加して混合処理する方
法が知られている。この方法によれば、腐敗性廃棄物に
酸化カルシウムを作用させることにより、先ず、廃棄物
に含まれている分解生成物、脂質酸化物等を化学反応に
よって速かに安定なカルシウム塩にして変腐敗を停止さ
せ、不快臭を発する揮発性塩基窒素の生成を止め、悪臭
の発生源を断ち、同時に、変腐敗の過程で生じるヒスタ
ミン、サラリン等の生成を停止させ、また外部からの熱
源を必要とせずに、反応系過程で発生する熱と化学反応
による相乗効果で脱臭殺菌するとともに脱水乾燥するこ
とができる。

しかしながら、従来の廃棄物への酸化カルシウムの添加
混合処理は、廃棄物に相当量の酸化カルシウムを加え、
適当な既知の攪拌混合装置を用いて酸化カルシウムが廃
棄物全体にわたり均一に混入されるまで十分に時間をか
けて攪拌混合することにより行なわれており、かかる従
来の添加混合処理方法では本発明で云う廃棄物と酸化カ
ルシウムとの完全なブレンドを行なうことができないた
め完全な処理が行なわれていなかった。

すなわち、水産廃棄物、家畜糞尿等腐敗性廃棄物の物性
はおもに脂質、微生物の合音が多いため攪拌により凝固
しやすく、また、Ｉ！加される酸化カルシウムも凝ｌｊ
Ｉ剤であることから、廃棄物に酸化カルシウムを添加し
て従来既知の適当な混合機によって混合すると、団塊粒
となった廃棄物の弯りに酸化カルシウムが付着した状態
で混合され、均一な混合を目的として長時間攪拌すれば
、石膏化を起して固化するだけで、完全にブレンドされ
ない。そして、かように完全ブレンドされていない処理
物は、外表面部に醸化カルシウムが付着した団塊の内部
に未処理廃棄物が存在し、この未処理廃棄物から有毒物
質の生成が始まり、２火脚敗を生じ、ハエ、ウジの発生
を見、また、悪臭を発生するという同層があった。さら
にまた、長時間の攪拌混合による裡合せ作用により石膏
化し、石膏化した処理物は肥料として土壌に還元しても
分解に何年もかかり肥料としての効力が低いと云う間層
があった。

本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、水分を食
む廃棄物に酸化カルシウム゛を添加し、この被処理物に
切断および破砕作用を加えるとともに空気中に対向流で
飛散させて混合することによって３分以内の短時間で細
分化して粒子状となった廃棄物に水酸化カルシウムを滲
透させて細部にわたり均一に完全ブレンドすることを目
的とし、これにより内部からの変腐敗の発生のようなλ
火脚敗のない脱臭殺菌した肥料価の高い乾燥肥料を容易
に得ることを可能とする方法を提供しようとするもので
ある。

これがため、本発明による添加混合処理方法は、ぶ０％
以上の水分を含む廃棄物と、この廃棄物に対して重量で
！〜ｘ％の酸化カルシウムとを処理ドラムの内容積の約
１７３〜ＩＡの量で処理ドラム内に装入し、この処理ド
ラム内に複数個の切ＩＩ兼攪拌ブレードをほぼ水平の回
転軸線に対してブレード板面を傾斜させて回転して切１
１ｉ兼攪拌ブレードによって廃棄−と酸化カルシウムと
の混合物を細かく切断するとともに回転軸線方向におい
てドラム中央に向かう対向流で処理ドラム内に流動およ
び飛散させて細かく破砕しながら混合して３分以内の短
かい混合時間で完全にブレンドすることを特徴とする。

また、本発明は添加混合処理方法を実施するに好適な装
置を提供することを目的とし、これがため、本発明によ
る装置は、装入口および取出口を上部および下部にそれ
ぞ嗅へ部が拡開したほぼＵ字形Ｉ！ｉ！ｌ１ｌｌＩｌ状
と水平方向に延びる長さ方向ドラム軸線を有する処理ド
ラＪムと、このドラム内に回転可能の回転軸と、この回
転軸の円周方向および軸線方向に互に離間した位置で前
記回転軸に基端を固定されて半径方向に延長する複数個
の細長い板状の切ｍｓ攪拌ブレードとを具え、これらの
ブレードのほぼ半数が所定回転方向への前記回転軸の回
転に際して前記ドラム内の被処理物を前記ドラムの一端
から中央部に向けて送るようブレード板面がドラム軸暮
方向に対して所定角度で一方向に傾斜して取付けられ、
残りのほぼ半数の前記ブレードが前記所定回転方向への
前記回転軸の回転に際して前Ｅドラム内の被処理物を前
記ドラムの他端からｔ’ｌａ４ｉｍに向けて送るようブ
レード板面がドラム軸暮方向に対して反対方向に傾斜し
て取付けらへ各１％Ｐドの先端部分がブレードの長さ方
向軸線に財して約Ｂ・の角度で前記回転方向とは反対方
向に傾斜され、ブレード先端刃が処理ドラムの円筒彫内
１１部分に摺接可能に設けられていることを特・歎とす
る。

以下、本発明を図面につき説明する。

図面において、ｌは処理ドラムを示し、この処理ドラム
ｌは、固定支持枠２によってペースＪ上に固定して取付
けられ、水平方向に延びる円筒形胴部／ａと上方に拡開
する上方室部分ｔｂとを有して上部が拡開したほぼＵ字
形の断面形状を有し、上方室部分／ｂは頂板ダによって
上端を閉止され、この頂板ダに被処理廃棄物装入口！お
よび添加剤装入口６とが設けられ、計量した被処理廃棄
物をスクリューコンベヤ（図面にはその外被ケーシング
７だけを示す）を経て装入口！から装入し、添加剤であ
る酸化カルシウムをＳ加削ホッパーｔから既知の適当な
方法で計量して装入口ｔを経て装入し、処理後の処理物
を処理ドラム下部の取出ロブを経て取出、し得るよう構
成されている。−７θは皐出口ｔの開閉ゲート（図示せ
ず）の操作ハンドルで、操作軸／／を肴して開閉ゲート
を開閉し得るよう連結されている。

頂板参には、また鴫排気ダク）／Ｊが取付けらべ処理中
に発生する悪奥蒸気を排気ダク）／Ｊかも後述する脱臭
装置１３を経て脱臭して大気中に排出するよう構成して
いる。

処理ドラムｌ内には、その円筒形胴部／ａの中心に軸線
方向に延びる回転軸ｌりを設け、この回転軸ｌ−の両端
を処理ドラムｌ外で軸受／１　、　／！により固定支持
枠２上に回転自在に支承し、一方の軸端に大歯車１４を
剛着し、この大歯車／４と噛合する中間小歯車ｉをベル
トプーリ伝動装置／Ｉを介してモータｎにより駆動する
よう連結して回転軸ｌチを例えばγｏ　−ｔｏ　ｒｐｍ
のように低速回転させるよう構成する。

回転軸ｌ＃上には、複数個の細長い板状の切ｌＦｉ兼攪
拌ブレードＪ７．Ｊ／を回転軸ｌ−の円周方向および軸
方向に互に離間した位置で回転軸に基端を固定して半径
方向に延長して取付けて−る。図面に示す例では、第１
図および第２−図に示すように軸方向に隣接する名ブレ
ードＸ、；Ｖを円周方向にそれぞれ１ＪＯＯの間隔で位
置させるとともに、回転軸ｌチの長さ方向の中心を境と
して、右側に位置する名ブレードＸを左側に位置する各
ブレードｌに対して円周方向にそれぞれ６００ずらせて
位置させる。

また、左右の組の軸方向に隣接する各ブレード〃＃１間
の間隔またはピッチを処理ドラム端から中心に向は順次
に、例えば、２■づつ大きくし、これにより後述するよ
うに、ブレード〃、２／による処理物の送り速度が処理
ドラム中心部に向けて次第に大きくなるよう構成してい
る。

さらにまた、ブレードＪ７．Ｊ／のほぼ半数、例えば、
右側に位置する冬ブレードＸをそのブレード板面Ｊ１７
ＳＬが、第２図に示すように、ドラム軸線、すなわち、
回転軸ｌダの軸線ムに対して、例えば、ｇｏの角度で傾
斜させて取付け、矢Ｂで示す方向への回転軸ｌチの回転
に際して処理ドラムｌ内の被処理物を処理ドラムｌの一
端から中央部または他端に向けて送るようにし、他方、
残りのほぼ半数、例えば、左側に位置する各ブレードＩ
をそのブレード板面２１ａが、第２図に示すように、ド
ラム軸線、すなわち、回転軸ｌ多の軸線ムに対してブレ
ードＸとは反対方向に例えば、Ｊ７０の角度で傾斜させ
て取付け、矢Ｂで示す方向への回転軸ｌ＃の回転Ｉに際
して処理ドラムｌ内の被処理物を処理ドラムｌの他端か
ら中央部または一端に向けて送るよう取付けて、これに
より処理ドラムｌの円筒形胴部ｌ＆内の部分ｎで被処理
物がプレーｙ；ｉａ、２／の矢Ｂ方向への回転によって
第１図に破線矢０．Ｏｒで示すようにドラム軸線方向に
対向流で移動されるよう構成している。さらに、冬ブレ
ードＪ、Ｊ／の回転方向前側に切刃縁ｇｂ　、　、ｙｂ
をそれぞれ形成して各ブレードｘ、２／の回転に際して
被処理物に切断作用を加えるようにしている。

また、第Ｊ［に示すように、名ブレード〃、２／の先端
部ｇｏ、２ｔｏを板面Ｘ）ｔＬ、２／＆と同一平面内で
各ブレードの長さ方向軸ｌＩＤに対して、先端部の軸Ｉ
ＩＩを約２ｊ０の角度Ｉ工で回転方向後方に向は傾斜さ
せ、これによりブレードｘ、ｌの回転に際して円筒形銅
ｓｌ＆の内部ｎから上方室ｌｂの部分にブレードによっ
てかき上げられた被処理物がブレード先端部ｘＯ，２ｔ
ｏから放＊Ｓｔ−璽いて上方室ｌｂ内の空間ｎに飛散し
て第１図に破ＩＦ。

１１で示すように対向流が空間ｎ内に生ずるよう構成し
ている＠ 第参図に示すように、頂板２に取付けた排気ダクト／σ
に脱臭−装置／／のブロアー３の吸込管Ｂを接続し、こ
の吸込管Ｂを曲折）ラップ管で構成し、必要に応じ、適
当な油分および固形不純物除去用フィルタ（図示せず）
を設け、ブロアー２１の吐出管すをバブリングタンクｌ
内のバブリング索子コ（第１図参照）に接続し、このバ
ブリング素子はバブリングタンク１内の安定化した二酸
化塩素等の安定酸化剤の水溶液中に浸漬され、バブリン
グ素子の細孔壁を経て排気を微細気泡として安定酸化剤
水溶液中に導入するよう構成されている。バブリングタ
ンク１の川口に乾式酸化処理筒ｊが接続され、この処理
筒１内には安定二酸化塩素水溶液含浸アルζす粒子層が
設けられ、これによりバブリングタンク１内で温式酸化
処理後の排気を安定酸化剤ガス中に通して乾式酸化処理
することによって、処理時に発生する排気中のアンモニ
ア、メルカプタン、硫化水素等の臭気を酸化してその分
子構造を破壊（分解）しまたは無臭の分子構造瞼貿に変
えて脱臭する。かようにして脱臭した後の排気を処理筒
１から大気中に放出ずする〇上述の構成になる装置を用
いて廃棄物に酸化カルシウムを添加混合して処理するに
際しては、ｔｏ　−ｔｏ　％の水分を含む、例えば、家
畜糞尿のような腐敗性廃棄物をスクリューコンベヤによ
り処Ｊ１＋″ラムｌ内に処理ドラム内容積の約１７ｓ〜
ＩＡの物で装入し、モータｌツを作動して回転軸／ダを
■啄する。

次に、添加剤ホッパーｔから酸化カルシウムを計量して
被処理物に対して重量で５〜３０％の量で装入口４を経
て処理ドラムｌ内に装入して被処理物に添加する。

切ＷＡ兼攪拌ブレードｘ、１は処理ドラムｌ内で７０〜
ｔｏ　ｒｐｙａの回転速度で回転し、その前側の切刃縁
ｘｂ、２１／ｂによって処理ドラムｌ内の被処理物およ
び添加剤を切断して細分化するとともに攪拌混合する。

また切ｍｍ攪拌ブレードＪ　＃　Ｊ／　ノ板面ｘａ、ｘ
ｔｈが互に逆方向に傾斜して回転軸ｌ−に取付けられて
いることによって、円筒形胴部１＆内の部分〃において
、被処理物と添加剤とはドラム両端から中央に向けて対
向流０．Ｃ′で流動される。前述したように隣接する順
次の各ブレードｘ、２／の間隔またはピッチがドラム両
端部から中央部に向けて増大していることによって、上
述した対向流は中央部に向けて加速され、この加速され
た対向流のぶつかり合いによって細分化と混合とが行な
われる。

また、ブレードｘ、２／の先端部が約８’の傾斜角Ｉ工
で傾斜していることによって、上方室ｌｂ内の空間Ｂ内
には第１図に破纏矢１で示すように飛沫または飛散粉粒
の対向流が生じ、これによっても被処理物と添加剤との
細分化と混合とが行なわれる。

上述した回転ブレードｘ、２／による被処理物と添加剤
との細分化と混合とは５分以内の短時間で終了し、これ
により、石膏化を生じることなく、完全ブレンドが達成
される。

処理ドラムｌ内の被処理物である腐敗性廃業物＆：ｊＮ
ｆｆ聾の量で添加された酸化カルシウムは、廃棄物に４
０−９０　％の量で含まれる水分との反応によって水酸
化カルシウムを生成し、被処理物はｐｌｉ　１０−　／
Ｊの曽アルカリ性となへこの際に発生する反応熱によっ
て被処理物の温度は／ｊ？ｃ〜９０℃上昇し、また、処
理ドラム内の被処理物には反応熱と対向流による流動に
よって／−／、！気圧の圧力が作用し、飽和水蒸気が発
生する。処理中に発生した排気はブロアー３により前述
したように脱臭装置／Ｊを経て大気中に放出され、かよ
うにして腐敗性廃棄物の脱臭殺菌が行なわれる。

被処理物が水産廃棄物のように、魚類の頭および骨等が
含まれている場合には、これらの廃棄物を処理ドラム内
に装入して切Ｉｌｉ兼攪拌ブレードによって適当な細分
化作用を加えて頭および骨等の固形物を細か（破砕した
後に、酸化カルシウムをＳａｔ、てブレードによる細分
化と混合作用とを加えるのがよい。

上述した処理によって、被処理物は添加剤と完全にブレ
ンドされて脱臭および殺菌されるが被処理物は例えば５
０〜７０％の水分を含んでおり、取扱上不便である。し
たがって加熱して環生成させて乾燥するとともに炭酸ガ
スと接触させて炭酸カルシウムを形成させて安定化する
のが良い。これがため、例えば、ドラム型乾燥機により
ドライヤ一温度コＯＯ℃〜ＪＯＯ℃に加熱して二次反応
を生ぜしめ、カルシウム塩の生成を促進させるのが良く
、かように加熱した後に、空気中に放出することによっ
て大気中の炭酸ガスｒｔ＠収させて炭酸カルシウムを生
じさせることができる。他の方法として、乾燥−の排気
を処理ドラムｌかう排出された被処理物に吠込むことに
よって極めて効果的に乾燥および安定化を行なうことが
できる。

第５図は第１−ダ図に示す処理装置にドラム型乾燥−を
組合した例を示す。

図において〃は内部にスクリューコンベヤ等の適当なコ
ンベヤ装置な砲付けたドライヤードラムを示し、゛その
人口端３０　ａと処理ドラムｌの取出口９との間を送り
管Ｊ／ｋｌよって接続し、この送り管３／内に適当なコ
ンベヤを設けて処理ドラムｌから１１Ｆ出された被処暑
物を送り管３／を経てドライヤードラムＸ内に送り込み
、ドライヤードラム３θ内をその人口＠Ｊｏｈから出口
端〃′ｂに向はコンベヤにより搬送し、出口Ｊ２から１
ｌｌＩ出し得るよう構成している・ Ｊ３は適当な重油バーナを用いて火力によりドライヤー
ドラムＸを外部から加熱するドライヤー燃焼室で、その
排気ダク）評をブロアー３３の吸込口に接続し、プ四ア
ー３５の吐出口を送り管３１の入口側端に接続してドラ
イヤー燃焼室ｎからの排気を送り管３１内に飲込むよう
構成している。かように構成することによってドライ、
ヤー燃焼室３３で発生する高温の排気を利用して送り管
Ｕ丙の被処理物を予熱し、搬送を助けるばかりでなく、
排気中の炭酸ガスによりドライヤードラム内での炭酸カ
ルシウムの生成を行なわせることができる。

本発明によれば、廃棄物に層化カルシウムを添加混合す
るに際し、処理ドラム内で傾斜切断兼攪拌ブレードを低
速で回転させることにより、切断作用と、対向流動のぶ
つかり合い作用と空間内での対向飛散作用とをブレード
により被処理物に加えることにより１．廃棄物を切断、
破砕および解きほぐして細分し、粒子化し、これにより
廃棄物粒子のそれぞれに酸化カルシウムが耐着した状態
の完全ブレンドを添加後３分以内の短時間で完了し得る
もので、石膏化をなくシ、処理物のλ火脚敗のない完全
処理が可能である・ 実施例 水分ｔＳ％の豚糞尿ぶ００ｋｌを第１図に示す構造のド
ラム内容量２０００　ｋｇの装置の処理ドラム内に装入
し、モータを作動させて切断兼攪拌ブレードを７１　ｒ
ｐＨで回転している状態で酸化カルシウムｔｏｈｅを添
加した後、ｊ分間側分化および攪拌した。処理ドラム内
の被処理物の温度はｌ！〜９０’″Ｃで、飽和水蒸気圧
は１．ダ１−に達し、被処理物のｐＨ値はｌλの彊アル
カリ性を示した。卓出口から取出された時点での被処理
物の水分は約７０％であり、以後の加熱乾燥処理によっ
て完全に乾燥した粒状処理物が得られた。この乾燥粒状
処理物は、無臭かつ無菌で、吸水性が無く、土中に入れ
・でも二次醗酵を生ぜず、酸性土壌を改良し、有能な微
生物の繁殖を促がし、また、化学肥料の効果を促進する
作用を有し、カルシウム人有機肥料点して利用が可能で
あった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による処理装置を一部を断面として示す
側面図、第Ｊ図は切断兼攪拌ブレードと回転軸との位置
関係を示す説明図、第３図は切断兼攪拌ブレードの先端
部の斜輯図、第参図は第１図のＷ−Ｗｍ上で断面として
矢の方向に見た断面図、館Ｓ図は第１図に示す処理装置
にドラム型乾燥機を皐付けて示す榔図的側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　４０％以上の水分を含む廃棄物と、この廃棄物に対
   して重量で！〜ｊ１７襲の酸化カルシウムとを処理ドラ
   ムの内容積の約１／３〜ｌ／４の量で処理ドラム内に装
   入し、この処理ドラム内に複数個の切断ｇｌ攪拌ブレー
   ドをは埋水平の一転軸線に対してブレード板面を傾斜さ
   せて一転して切断着攪拌ブレードによって廃棄物と酸化
   カルシウムとの混合物を縦かく切断するとともに一転軸
   線方向においてドラム中央に向かう対向流でＩＪＩＪＩ
   珊ドラム内に流動および飛散させて細かく破砕しながら
   混合して！□分以内の短かい混合時間で完全にブレンド
   することを特徴とする廃棄物に酸化カルシウムを添ｍ温
   合暢堰する方法。 龜　装入口■よび取出口を上部および下部にそれぞれ有
   し上部が拡開したほばＵ字形断面形状と水平方向に延び
   る長さ方向ドラム軸機を有する処理ドラムと、このドラ
   ム内に回転可能の回転軸と、この回転軸の円筒方向およ
   び軸線方向に互に離間した位置で前記回転軸に基端を固
   定されて半径方向に延長する複数個の細長い板状の切断
   兼攪拌ブレードとを具え、これらのブレードのほば半数
   が所定回転方向への前記回転軸の回転に際して前記ドラ
   ム内の被処理瞼を前記ドラムの一端から中央部に向けて
   送るようブレード板面がドラム軸線方向に対して所定角
   度で一方向に傾斜して取付けられ、残りのほぼ半数の前
   記ブレードが前記所定回転方向への前記回転軸の回転に
   際して前記ドラム内の被処理瞼す前記ドラムの他端から
   中央部に向けて送るようブレード板面がドラふ軸線方向
   に対して反対方向に傾斜して取付けられ、各ブレードの
   先端部分がブレードの長さ方向軸線に対して約２ｓ’の
   角度で前記回転方向とは反対方向に傾斜され、ブレード
   先端刃が処理ドラムの円筒形内壁部分に摺接可能に設け
   られていることを特徴とする廃棄物に酸化カルシウムを
   添加混合処理する装置