JPS61192380A

JPS61192380A - 都市固形廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JPS61192380A
Application number: JP60101685A
Authority: JP
Inventors: クリフオード　カールトン　ホロウエイ
Original assignee: RUISU BII HOROUEI
Current assignee: RUISU BII HOROUEI
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1986-08-26
Also published as: CA1251291A; JPH0554399B2; ATE47054T1; US4540495A; AU576359B2; EP0161886A3; EP0161886A2; AU4199185A; DE3573539D1; EP0161886B1

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、都市固形廃棄物の処理方法に関するものであ
り、特に、都市固形廃棄物を無機物、有機物、合成物質
の部分のそれぞれに分離、分類できるにうに改良された
方法に関するものである。

無機物部分の主なものは、金属、ガラス容器から成り、
一方残余のものは、石、セラミック、車の部品、建築材
等の破片から成っている。一般に合成物質部分は、衣料
品のような様々な物質に加えて、プラスチック容器、プ
ラスチック膜、おもちや、歯ブラシ等から成る。一般に
有機物の部分は、都市固形廃棄物重量の８０％以上に相
当し、はとんどが、紙製品のＪ：うなリグノセルロース
から成り、残余のものは家畜の排泄物、生ごみ、動物の
死骸等から成っている。

都市固形廃棄物の有機物の部分はアルコールや他の化学
製品への転換のために工業国の最も経済的で評価し得る
リグノセルロース供給原料源に相当する。同時に、都市
固形廃棄物は工業国が、天然資源破壊や土地利用有効性
減少の理由から、解決を見出すために試みられている環
境問題でもある。

従来、最も一般的な都市固形廃棄物質の分類（仕分け）
方法は、廃棄物質が、まず微細な大きさに寸断または粉
砕される空気分類（ふるい）法によるものであった。こ
の物質は上面流の空気を受け、イこで重量物質は沈降し
、軽量部分は浮遊する。軽量部分の主なものは、紙、プ
ラスチック膜、織物等から成り、一方重量部分は濡れた
紙、金属、ガラス、プラスチック、果物、野菜、肉、木
等から成る。この方法は、都市固形廃棄物質の寸断に多
大の時間とエネルギーを必要とする。また廃棄物質が適
当に金属、ガラス、プラスチック、紙、生ごみ等に分類
されないため、ガラス、金属の破片は、軽量部分の中に
留められる。

他の公知方法は、パルプ化のための製紙工業技術を使用
するものであって、固形廃棄物は縮少サイズにされ、有
機部分は固形物的３％のスラリーにされる大きな容器中
に配置される。重い金属、ガラス、石等は沈殿や遠心分
離によって除去される。この方法もまた固形物３％のス
ラリーを生成するには大量の水が必要とされ、使用エネ
ルギー増大となる。燃料として使用される製品を生成す
るためにスラリーから水を除いて水分５０％以下の固形
物にすることににって、この過剰の水が除去されなけれ
ばならない。

米国特許第４．０５０．８９９号は、固形廃棄物質が脱
水、粉砕され、開放された穴に排出されるという固体廃
棄物の粉砕方法を開示している。

米国特許第４．３４２．８３０号では、柔かくなった有
機物を急激な圧力降下のもと貫通目を通し、それにＪこ
って缶やビンのにうな無機物が後に残されるといった蒸
気圧力分離法が開示されている。

この方法は、柔かくなった有機物の押し通しに使用され
た蒸気の再生が困難である点で、都市固形廃棄物の分類
（仕分【））に費やされた従来の方法よりさらに使用エ
ネルギーの増大どなる。

本発明ににれば、無機物質と発酵性物質を含む有機物質
の分離と再生のために、水分の存在下部（ａ）圧力室に
上記廃棄物を供給すること、（ハ）　水分の存在下上記
圧力室にて上記廃棄物を攪拌すること、（ｃ）圧力約２．７バールから５．１バール（ゲージ）
の範囲内で、約３０分から９０分間、上記圧力室内の上
記廃棄物を加熱して上記廃棄物を処理、滅菌し、そこに
含まれた有機物質を柔かくすること、（ｃ）　上記有機物部分の微細物が残余水分含量的６０
％から７０％を有するように上記圧力室で処理された上
記廃棄物の水分含量を調節すること、（ｅ）　　上記圧力室から圧力を解除すること、（ｆ）
　　上記室から処理された廃棄物を排出すること、（ｃ）　処理された上記廃棄物を無機物部分と残余水分
含量的６０％から７０％を有する上記有機物部分の微細
物を含む種々の部分に分離、分類、すること。

圧力室内で生成された固形物質は容易に採取産業に共通
な振動ふるいのような従来の分１１を装置で容易に分離
、分類がなされるであろう。固体廃棄物は利益のある形
で処置される。おそらく水は廃棄物に加えられ、すくな
くともその一部はアルコールや他の化学製品の収量を増
大し得る下水スラッジの形である。

本発明の方法は分離前に寸断することなく、発酵のため
に都市固形廃棄物の有機部分の滅菌、粒径の縮小及び一
部の加水分解を改善することができる。

次に本発明を容易に理解できるように実施例に基づき説
明する。

第１図によると、都市固形廃棄物がエンドレスコンベア
ベルト１２によって供給され、導入される上部の出入口
１１を有する圧力室１０が示されている。おそらく圧力
室１０は圧力室１０の排出底壁１５の下部に備えられた
排出戸１３から最終産出物を排出するために重力が助Ｃ
ノとなるように、水平から約１５°傾斜のあるｍ長な円
筒形の室である。この圧力室１０はすくなくとも５．１
バール（ゲージ圧）−の圧力に耐え得る。

室１０に供給された廃棄物質は攪拌器例えば混合フィン
（ｆｉｎ）によって攪拌され、モーター１７によって作
動する中心部に配置された縦軸１６によって運ばれる。

図に示されているように、蒸気供給管１８は圧力室１０
の下部と接続している。室１０の圧力は圧力調節バルブ
１９によって、廃棄物質を処理、滅菌し、それに含まれ
る有機物質を柔かくするために約３０分から９０分間、
圧力約２．７バールから５．１バール（ゲージ圧）に調
節される。好ましくは圧力は、約３．４バールで約６０
分間維持される。圧力室１０内の渇麿は蒸気によって約
１３０℃から約１６０℃の範囲内に維持される。

圧力室１０の戸１３から排出された生成物は振動スクリ
ーンユニットに落され、その振動スクリーンユニットは
約５０ｍメツシュの上部スクリーン部材２２と、約１３
＃１ｍメツシュの下部スクリーン部材２３を有し、２１
によって示される。したがって、微細粒子と中間粒径の
粒子を有する物質は上部スクリーン部材２２を通り抜け
、粗大粒径を有する物質は２４として、そこから排出さ
れるまで上部スクリーン部材２２に残される。微細粒子
を有する物質は下部スクリーン２３を通過し２７で排出
される一方、中間粒径の粒子は２６として排出されるま
で下部スクリーン２３に残される。

振動スクリーン２２．２３が効果的に廃棄物を分離、分
類するために、圧力容器の内部環境が正確に調節されな
ければならない。廃棄物質を処理、滅菌し、それに含ま
れる有機物質を柔かくするために、約３０分から９０分
間、約２．７バールから５．１バールの範囲の圧力を維
持するためのパラメーターに加えて、重要でかつ、都市
固形廃棄物質の種々の部分の適切な分離、分類を確実に
するよう正確に調節されなければならない付加的パラメ
ーターがある。即ち、有機物部分の微粒物が約６０％か
ら７０％の残余水分含量、実際の操作においては好まし
くは約６５％の残余水分含量を有するように、圧力室内
で処理された廃棄物質の水分含１が調節されることが基
本的なことである。

圧力室１０内で処理された廃棄物質の水分含量が、前記
のｊ；うな残余水分含量を有する有機物部分の微細物の
生成のため正確に調節されない場合には、処理された廃
棄物質の種々の部分は互いに分離さ−１〇　− れず、また経済的に分類することができないことが明ら
かにされた。

圧力室に導入された成分の効果的な熱移動と効果的な混
合を付与するために、圧力室内に供給された全成分の容
量が、圧力室の総容積の約７０％を超えるべきではない
。

本発明方法が実施される手法の一つの実施例として、２
７２　Ｋｇの都市固形廃棄物がエンドレスベルト１２に
より圧力室１０の出入口１１に供給される。３８℃で１
３６Ｋｇの主要な下水スラッジが圧力室に加えられる。

蒸気が圧力室に導入され、圧力が３．４バール（ゲージ
圧）まで上昇するようにバルブ１９によって調節され、
この圧力がそれから１時間維持される。物質は、圧力室
に導入されたすべての成分間で効果的な混合と熱移動が
もたらされるにうに１時間継続的に混合される。

蒸気は１時間後に放出され、生成物は戸１３を通して振
動スクリーンユニット２１に排出される。

以下「粗大物（ｏｖｅｒｓ）Ｊとして示される、ビン、
缶等のような粗大粒子を有する物質は２インチメツシュ
のスクリーン２２に残される。以下［中間物（１ｉｄｄ
ｌｅｓ）　Ｊとして示される、さらに処理を必要とする
ビンのふた、コイン、割れたガラス、１〜ウモロコシの
穂軸、木片や他の有機物のような中間粒径粒子を有する
物質は５０ｍメツシュのスクリーン２２を通過し、１３
間メツシュのスクリーン２３−トに残される。両方のス
クリーン２２゜２３を通過する物質は以下［微細物（ｆ
ｉｎｅｓ）Ｊとして示されるアルコールや他の化学製品
への転換に適した有機物部分である１゜前記の実施例が数回繰り返された。ｌｉｉ＠スクリーン
ユニット２１での都市固形廃棄物の分離、分類の平均値
が以下に示される。

都市固形廃棄物の重量パーセン１〜（ＭＳＷ）微細物（
アルコールへの転換の　　−８６％ための有機物）再生のための生成物　　　　　　　−１４％再生のため
の１４％生成物は１４％のうち　総ＭＳＷのうちアルミニウム缶　　９．４９％　　１．３３％第二鉄金
属　　　２８．４０％　　３．９８％プラスチック　　
　８．３６％　　１．１７％ガラス　　　　　１１．３
９％　　１．５９％本　　　　　　　　　　　　　　０
．３４％　　　　０．０５％織物　　　　　　　２．４
７％　　０．３５％その他　　　　　３９．５８％　　
５．５４％１００　　　　％ここでの処理時間は、圧力容器が完全に蒸気圧に達した
とき開始し、圧力が解除されて終了するその間をいう。

従って、この時間が短い程、必要エネルギーは少なく、
時間単位につき処理され得る都市固形廃棄物と下水スラ
ッジの量が多い。

第２図に示されたグラフは、Ａで示された「微細物」、
Ｂで示された「中間物」、Ｃで示された「粗大物」の間
で処理された都市下水廃棄物の配分に対する処理時間の
効果を示している。処理圧力はおよそ４．１バールで、
加熱時間は約４０分であった。約９０ｋｇの水が各作動
中に２７２　Ｋｇの都市固形廃棄物に加えられた。第２
図から、処理時間の減少は、「微細物」部分を減少させ
、「中間物」部分を増加させたことがわかるであろう。

「粗大物」の重量は、処理時間の減少に従って、わずか
に増加した。その場合、その組成の相違は殆んど留意さ
れなかった。

他の例においては、２７２Ｋｇの都市固形廃棄物と９０
Ｋｇの水が室１０に導入され、蒸気は圧力が４．１バー
ルに達するまで注入された。圧力室の内容物はその圧力
下で６０分５間処理された。「粗大物」　「中間物」　
「微細物」の３つの部分の重量を初めの都市固形廃棄物
の重量と比較すると、「微細物」の収量は２．７バール
より低いと急速に低下した。第３図は、処理時間が６０
分で約９０　Ｋｇの水が２７２　Ｋｇの都市固形廃棄物
に加えられた上記実施例において、処理された都市固形
廃棄物の分布に対する圧力の効果を示している。

第４図は、処理時間が３０分で約９０Ｋｇの水が２７２
　Ｋｇの都市固形廃棄物に加えられた、「微細物」　「
中間物」　「粗大物ｊの間で処理された都市固形廃棄物
の分布に対する圧力の効果を示している。この実施例に
おいて、「微細物」部分の重量の減少と「中間物」部分
重量の増加は、圧力が減少するにつれて顕著であった。

圧力３．４バールから４．１バールにおいて実施された
次の実験は、なんの重大な違いをも示さなかった。

実際上は、都市固形廃棄物に加えられた水又は下水スラ
ッジ（４％固形物）最の変化が蒸気によって分類された
有機物をスクリーンするための能力に対して重要な効果
を有した。最も効果的なスクリーンニングは、６０％か
ら７０％の水分含量を有する物質の場合であった。この
水準は２７２ＫｆＪの都市固形廃棄物につき、９０に’
ｊから１８０／（ｇの水の添加によって認められた。こ
れは第５図に例示されている。

最適操作条件は処理時間を約６０分とし、３．４バール
の蒸気圧で約６５％の残余水分含量を有する有機物部分
の微細物を生成すべく圧力室において水分含量が調節さ
れることであることが明らかになった。そして、その有
機物部分は６０分間、３．４バールの圧力下で処理され
る約２７２　Ｋｇの都市固形廃棄物と９０Ｋｙの水また
は下水スラッジで生成され得るものである。第６図のデ
ータは、下水スラッジが、蒸気によって分類された有機
物に対して重要な効果もなく、水の代用物として都市固
形廃棄物に加えられることを示している。

「中間物」は通常処理された都市固形廃棄物における「
微細物」物質の約３０％を示している。

また、「中間物」は、１３ｍｍメツシュスクリーンを通
過するには粗大すぎるが５０ｍメツシ］シス−リーン２
２を通過するには十分微細である蒸気により分離された
有機物も含む。そのＪ：うな蒸気により分離された有機
物は、グルコースへ続く加水分解のためには粗大すぎる
。

本発明の方法は土地に投棄されていた都市固形廃棄物の
容量を約９２％減少させるであろうと思−１６＝われる。そのような容量の減少は、「微細物」の除去、
「中間物コの再処理、第一鉄や第一鉄でない物質の再生
利用によるものである。この方法はまた、従来、土地に
投棄されていた有用な物質を再生することを可能とした
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するために使用される一実
施例の装置を示す構成図である。第２図は処理された都市固形廃棄物における、微細粒子
、中間粒子、粗大粒子を有する物質の間での分布に対す
る処理時間の効果を示すグラフである。第３図及び第４図は、処理された都市固形廃棄物におけ
る微細粒子、中間粒子、粗大粒子を有する物質の間での
分布に対する圧力の効果を示すグラフである。第５図は処理された都市固形廃棄物において、微細粒子
、中間粒子、粗大粒子を有する物質量での分布において
、２７２Ｋｇ＜６００ポンド）の都市固形廃棄物につき
加えられた水量の効果を示すグラフである。第６図は、処理された都市固形廃棄物において、微細粒
子、中間粒子、粗大粒子を有する物質量での分布に対す
る操作中に使用された総蒸気量の効果を示ずグラフであ
る。１０・・・圧力室、　　　　１１・・・出入口、１２・
・・コンベアベルト、１３・・・排出戸、１５・・・底
壁、１６・・・軸、１７・・・モーター１８・・・蒸気
供給管、　　１９・・・バルブ、２１・・・振動スクリ
ーンユニット、２２．２３・・・スクリーン。

Claims

【特許請求の範囲】１、無機物質と発酵性物質を含む、有機物質の分離と再
生のために、水分の存在下都市固形廃棄物を処理する方
法において、次の段階からなることを特徴とする処理方
法。（ａ）圧力室に上記廃棄物を供給すること、（ｂ）水分
の存在下上記圧力室にて上記廃棄物を攪拌すること、（ｃ）圧力約２．７バールから５．１バール（ゲージ）
の範囲内で、約３０分から９０分間、上記圧力室内の上
記廃棄物を加熱して上記廃棄物を処理、滅菌し、そこに
含まれた有機物質を柔らかくすること、（ｄ）上記有機物部分の微細物が残余水分含量約６０％
から７０％を有するように、上記圧力室で処理された上
記廃棄物の水分含量を調節すること、（ｅ）上記圧力室
から圧力を解除すること、（ｆ）上記室から処理された
廃棄物を排出すること、（ｇ）処理された上記廃棄物を無機物部分と残余水分含
量約６０％から７０％を有する上記有機物部分の微細物
を含む種々の部分に分離、分類すること。２、上記室内の上記廃棄物は約１３０℃から１６０℃の
温度に加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の方法。３、加圧蒸気が上記廃棄物を加熱し圧力をかけるために
、上記圧力室に導入されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の方法。４、上記廃棄物が上記圧力室内で、約６０分間、加熱、
及び加圧されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第２項又は第３項記載の方法。５、上記圧力室内の上記廃棄物が、約３．４バールの圧
力を受けることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項
のいずれかに記載の方法。６、上記有機物部分の微細物の残余水分含量が約６５％
であることを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項のい
ずれかに記載の方法。７、上記圧力室は、上記圧力室の総容積の約７０％を超
えないことを特徴とする特許請求の範囲第１〜６項のい
ずれかに記載の方法。８、上記廃棄物の３重量部に対して水が約１〜２重量部
加えられることを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項
のいずれかに記載の方法。９、上記廃棄物の６重量部に対して水が約２〜３重量部
加えられることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
の方法。１０、室内に存在する水分のすくなくとも１部が添加さ
れた下水スラッジであることを特徴とする特許請求の範
囲第１〜９項のいずれかに記載の方法。