(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水産廃棄物を減圧環境下で発酵及び乾燥させる減圧発酵乾燥装置と、
上記減圧発酵乾燥装置によって乾燥発酵処理が行われた被処理物と、可燃性廃棄物から形成された可燃性材料とを混合及び成形して固形燃料を製造する成形装置と、
上記減圧発酵乾燥装置による水産廃棄物の乾燥発酵処理に伴って生じる気体又は液体と、上記成形装置から排出される塵又は気体との少なくとも一方から重金属を除去する重金属除去装置とを備え、
上記重金属除去装置は、
上記減圧発酵乾燥装置からの気体又は液体と、上記成形装置からの塵又は気体との少なくとも一方を吸着液に接触させる接触装置と、
上記接触装置から排出された吸着液に含まれる重金属を凝集させて除去する凝集装置とを有し、
上記減圧発酵乾燥装置は、
内部が減圧され、被処理物を酵素が添加された状態で収容する処理室と、
処理室内に配置され、熱媒体が内部に供給される回転軸と、上記処理室内で回動可能に上記回転軸に連結され、熱媒体が内部に供給されるコイル状管体と、このコイル状管体の外周側に配置されたブレードとを有する加熱攪拌部と、
処理室の壁面に形成され、熱媒体が供給されるジャケットと、
上記処理室内に設けられ、被処理物からの蒸気を冷却して凝縮させる凝縮部と、
上記処理室内の空気を、上記凝縮部で凝縮されてなる凝縮水と共に吸引する吸引ポンプと、
酵素が添加されて上記凝縮部との間を循環する冷却水を冷却すると共に、上記吸引ポンプで吸引した処理室内の空気と凝縮水を上記冷却水に吸着させる冷却脱臭装置とを有し、
上記減圧発酵乾燥装置の冷却脱臭装置が、上記重金属除去装置の接触装置を兼ねていることを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項２】
水産廃棄物を減圧環境下で発酵及び乾燥させる減圧発酵乾燥装置と、
上記減圧発酵乾燥装置によって乾燥発酵処理が行われた被処理物と、可燃性廃棄物から形成された可燃性材料とを混合及び成形して固形燃料を製造する成形装置と、
上記減圧発酵乾燥装置による水産廃棄物の乾燥発酵処理に伴って生じる気体又は液体と、上記成形装置から排出される塵又は気体との少なくとも一方から重金属を除去する重金属除去装置とを備え、
上記可燃性材料は、可燃性廃棄物としての廃魚網及び廃フロートのうちの少なくとも一方が破砕された破砕片を含み、
上記成形装置に投入される可燃性材料を形成する可燃性材料形成ラインを備え、
この可燃性材料形成ラインは、
塩抜きされた廃魚網を破砕する魚網破砕機と、
破砕された廃魚網から金属部材を除去する風力選別機と、
分別された廃魚網の破砕片を洗浄脱水する乾式洗浄脱水機と
を有することを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記固形燃料を燃焼させる燃焼炉を有する熱源装置を備え、
上記重金属除去装置は、上記熱源装置の燃焼炉から排出される燃焼ガスから重金属を除去することを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項４】
請求項３に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記熱源装置の燃焼炉で燃焼した固形燃料の燃焼残渣を洗浄する洗浄装置と、
上記洗浄装置で焼却残渣を洗浄した洗浄液に含まれる重金属を除去する第２の重金属除去装置とを備えることを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項５】
請求項２に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記減圧発酵乾燥装置は、
内部が減圧され、被処理物を酵素が添加された状態で収容する処理室と、
処理室内に配置され、熱媒体が内部に供給される回転軸と、上記処理室内で回動可能に上記回転軸に連結され、熱媒体が内部に供給されるコイル状管体と、このコイル状管体の外周側に配置されたブレードとを有する加熱攪拌部と、
処理室の壁面に形成され、熱媒体が供給されるジャケットと
を備えることを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項６】
請求項１又は５に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記熱媒体を、上記固形燃料の燃焼熱で加熱することを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項７】
請求項３に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記熱源装置は、水産業用のボイラの熱源装置であることを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記水産廃棄物は、貝類の内臓、イカの内臓、クラゲ、ヒトデ、海藻の仮根の少なくとも１つを含むことを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の水産廃棄物のリサイクルプラントにおいて、
上記成形装置は、スクリュー式成形装置、又は、リングダイ式成形装置、若しくは、フラットダイ式成形装置であることを特徴とする水産廃棄物のリサイクルプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばホタテガイ（帆立貝）のウロ等の水産廃棄物から燃料を製造するリサイクルプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホタテガイのウロ（中腸腺）やイカのゴロ(内臓)には、海水中のカドミウム等の重金属が蓄積し、１００ｐｐｍを越える高濃度を呈することがある。したがって、水産加工の過程で排出されるウロやゴロは、産業廃棄物として埋立処分や焼却処分が行われている。
【０００３】
しかしながら、ウロやゴロの埋立処分を行った場合、腐敗により周辺に悪臭を放散する問題や、重金属が浸出して周辺海域や土壌を汚染する問題がある。また、ウロやゴロの焼却処分を行った場合、焼却により気化した重金属が大気へ拡散する問題や、塩分の焼却によりダイオキシンを発生する問題がある。さらに、焼却処分は、高水分のウロやゴロを焼却するために、比較的大量の化石燃料を燃焼する必要があり、比較的大量の温室効果ガスを排出する問題がある。
【０００４】
そこで、従来、ホタテガイのウロの重金属を流出又は拡散することなく回収するため、ウロを希硫酸水溶液に浸漬して重金属を硫酸水溶液に浸出させ、希硫酸水溶液に凝集剤を添加してウロのタンパク質及び脂質を凝集除去した後、電解により重金属を分離して回収する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
この方法では、希硫酸水溶液を保持してウロを順次浸漬させる２つの浸漬槽と、２つの浸漬槽でウロが浸漬した浸漬液に凝集剤を添加して攪拌し、タンパク質及び脂質を凝集させて除去する凝集濾過装置と、凝集濾過装置で処理された浸漬液から重金属を採取する電解装置とを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２９６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記希硫酸水溶液にウロを浸漬して重金属を回収する方法は、強酸である希硫酸水溶液を取り扱う浸漬槽、凝集濾過装置及び電解装置が必要であるため、装置が複雑となり、また、希硫酸水溶液及び浸漬液の取り扱い操作に手間がかかる問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、比較的簡易な装置と少ない手間により、水産廃棄物のリサイクルを可能とするプラントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の水産廃棄物のリサイクルプラントは、水産廃棄物を減圧環境下で発酵及び乾燥させる減圧発酵乾燥装置と、
上記減圧発酵乾燥装置によって乾燥発酵処理が行われた被処理物と、可燃性廃棄物から形成された可燃性材料とを混合及び成形して固形燃料を製造する成形装置と、
上記減圧発酵乾燥装置による水産廃棄物の乾燥発酵処理に伴って生じる気体又は液体と、上記成形装置から排出される塵又は気体との少なくとも一方から重金属を除去する重金属除去装置とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、減圧発酵乾燥装置により、水分量が７０％を越える水産廃棄物を、減圧環境下で迅速に発酵及び乾燥させることができる。この減圧発酵乾燥装置で乾燥発酵処理が行われた被処理物と、可燃性廃棄物から形成された可燃性材料とを成形装置で混合及び成形して固形燃料を製造することにより、従来は廃棄されていた水産廃棄物を燃料に再利用することができる。ここで、上記減圧発酵乾燥装置による水産廃棄物の乾燥発酵処理に伴って生じる気体又は液体や、上記成形装置から排出される塵又は気体には、水産廃棄物に含まれるカドミウム等の重金属が混在する場合があるため、これらの少なくとも一方から、重金属除去装置で重金属を除去する。これにより、重金属を含む水産廃棄物を、重金属の環境への漏洩を低減しながら燃料として再利用することができ、その結果、水産廃棄物を焼却処分する場合の石油燃料の消費や、温室効果ガスの排出を防止できる。また、希硫酸を用いることなく水産廃棄物の再利用を行うことができるので、装置の複雑化や、被処理物の取り扱いの手間を削減できる。
【００１１】
ここで、上記乾燥発酵処理において、水産廃棄物にタンパク質分解菌を添加し、水産廃棄物のタンパク質を分解することにより、タンパク質に結合されていたカドミウム等の重金属を遊離させてもよい。この場合、水産廃棄物から遊離させた重金属を硫化物イオンと反応させることにより、難溶解性の重金属硫化物を生成して不溶化するのが好ましい。このため、上記乾燥発酵処理において、水産廃棄物に硫酸還元菌を添加してもよく、硫酸還元菌により生成された硫化水素により、遊離した重金属を硫化して、不溶性の重金属硫化物を形成するのが好ましい。
【００１２】
また、上記水産廃棄物とは、ホタテガイをはじめとする貝類の中腸腺やイカの内臓のように、水産物から可食部位が採取されて残った不要部位のほか、クラゲやヒトデ等のような魚網に混入して捕獲される生物等も該当し、水産業で生じる廃棄物を広くいう。
【００１３】
また、上記可燃性材料とは、紙系廃棄物、木質系廃棄物、又は、プラスチック系廃棄物のような可燃性廃棄物で形成された可燃性の材料が該当する。紙系廃棄物としては、使用後の事務用紙、新聞紙及び書籍等の古紙等が該当し、木質系廃棄物としては、木材の端材、間伐材、樹皮及び建築廃材等が該当する。プラスチック系廃棄物としては、合成樹脂製の廃棄物が広く該当するが、ダイオキシンの発生を防止するため、塩素を含まない合成樹脂製の廃棄物を用いるのが好ましい。いずれの廃棄物も、破砕機で破砕して５〜２０ｍｍの寸法の破砕片とされた後、成形装置により、減圧発酵乾燥装置によって乾燥発酵処理が行われた水産廃棄物と混練及び成形される。また、木質系の可燃性廃棄物を５ｍｍ以下に破砕してなるオガ粉を減圧発酵乾燥装置に投入することにより、乾燥発酵処理がなされる水産廃棄物の水分割合を低減させてもよい。
【００１４】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記重金属除去装置は、上記減圧発酵乾燥装置からの気体又は液体と、上記成形装置からの塵又は気体との少なくとも一方を吸着液に接触させる接触装置と、この接触装置から排出された吸着液に含まれる重金属を凝集させて除去する凝集装置とを有する。
【００１５】
上記実施形態によれば、接触装置により、上記減圧発酵乾燥装置からの気体又は液体と、上記成形装置からの塵又は気体との少なくとも一方が吸着液に接触されて吸着され、凝集装置により、上記接触装置から排出された吸着液に含まれる重金属が凝集されて除去される。これにより、固形燃料の製造過程で水産廃棄物から分離する重金属を、効果的に除去することができる。
【００１６】
ここで、上記接触装置としては、吸着液の流れの中に、減圧発酵乾燥装置からの気体又は液体と、成形装置からの塵又は気体との少なくとも一方を放出して吸着液に接触させ、上記気体又は液体を吸着液に吸着させるように構成されたスクラバを用いることができる。また、上記凝集装置としては、吸着液が導かれる沈殿槽と、この沈殿槽に導かれた吸着液に凝集剤を供給する凝集剤供給部と、吸着液と凝集剤とを攪拌する攪拌羽根とを有するものにより構成することができる。また、重金属除去装置は、凝集装置で凝集された凝集物を遠心分離等により分離する分離装置を備えてもよい。
【００１７】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記固形燃料を燃焼させる燃焼炉を有する熱源装置を備え、
上記重金属除去装置は、上記熱源装置の燃焼炉から排出される燃焼ガスから重金属を除去する。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記熱源装置の燃焼炉で固形燃料を燃焼して生成した熱を、種々の用途に使用することができる。また、重金属除去装置により、上記熱源装置の燃焼炉から排出される燃焼ガスに含まれる重金属を回収するので、重金属が周辺環境に漏洩することを防止できる。その結果、固形燃料の製造過程のほか、固形燃料の燃焼過程においても、水産廃棄物に由来する重金属を効果的に除去することができる。
【００１９】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記熱源装置の燃焼炉で燃焼した固形燃料の燃焼残渣を洗浄する洗浄装置と、
上記洗浄装置で焼却残渣を洗浄した洗浄液に含まれる重金属を除去する第２の重金属除去装置とを備える。
【００２０】
上記実施形態によれば、水産廃棄物を用いて形成された固形燃料が熱源装置の燃焼炉で燃焼し、この固形燃料の燃焼残渣が洗浄装置で洗浄される。洗浄装置で焼却残渣を洗浄した洗浄液に含まれる重金属が、第２の重金属除去装置で除去される。その結果、水産廃棄物を用いて形成された固形燃料に含まれる重金属を効果的に回収でき、周辺環境に重金属が漏洩する不都合を効果的に防止できる。
【００２１】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記減圧発酵乾燥装置は、
内部が減圧され、被処理物を酵素が添加された状態で収容する処理室と、
処理室内に配置され、熱媒体が内部に供給される回転軸と、上記処理室内で回動可能に上記回転軸に連結され、熱媒体が内部に供給されるコイル状管体と、このコイル状管体の外周側に配置されたブレードとを有する加熱攪拌部と、
処理室の壁面に形成され、熱媒体が供給されるジャケットと
を備える。
【００２２】
上記実施形態によれば、酵素が添加されて処理室内に収容された被処理物としての水産廃棄物が、回転する加熱攪拌部に接触しながら、この加熱攪拌部のコイル状管体とブレードとで攪拌される。被処理物は、接触する加熱攪拌部の回転軸とコイル状管体から、回転軸とコイル状管体の内部に供給される熱媒体の熱を受けて加熱される。加熱攪拌部の回転軸とコイル状管体は、被処理物との接触面積が大きいので、内部に供給される熱媒体の熱を効率的に被処理物に伝えて、被処理物を迅速に乾燥することができる。また、処理室の壁面に形成されたジャケットに供給される熱媒体の熱により、被処理物を効率的に乾燥することができる。こうして、減圧発酵乾燥装置により、水分量が比較的多い水産廃棄物で形成される被処理物を効率的に乾燥させることができる。
【００２３】
また、処理室の内部が減圧されるので、被処理物に含まれる水分の沸点が１００℃よりも下降するから、加熱攪拌部及びジャケットによる被処理物の加熱温度を低くできて酵素菌の死滅を防止できる。したがって、被処理物の分解を促進でき、被処理物からの重金属の分離を促進できる。
【００２４】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記減圧発酵乾燥装置は、
内部が減圧され、被処理物を酵素が添加された状態で収容する処理室と、
処理室内に配置され、熱媒体が内部に供給される回転軸と、上記処理室内で回動可能に上記回転軸に連結され、熱媒体が内部に供給されるコイル状管体と、このコイル状管体の外周側に配置されたブレードとを有する加熱攪拌部と、
処理室の壁面に形成され、熱媒体が供給されるジャケットと、
上記処理室内に設けられ、被処理物からの蒸気を冷却して凝縮させる凝縮部と、
上記処理室内の空気を、上記凝縮部で凝縮されてなる凝縮水と共に吸引する吸引ポンプと、
酵素が添加されて上記凝縮部との間を循環する冷却水を冷却すると共に、上記吸引ポンプで吸引した処理室内の空気と凝縮水を上記冷却水に接触させる冷却脱臭装置とを備え、
上記減圧発酵乾燥装置の冷却脱臭装置が、上記重金属除去装置の接触装置を兼ねている。
【００２５】
上記実施形態によれば、酵素が添加されて処理室内に収容された被処理物としての水産廃棄物が、回転する加熱攪拌部に接触しながら、この加熱攪拌部のコイル状管体とブレードとで攪拌される。被処理物は、接触する加熱攪拌部の回転軸とコイル状管体から、回転軸とコイル状管体の内部に供給される熱媒体の熱を受けて加熱される。加熱攪拌部の回転軸とコイル状管体は、被処理物との接触面積が大きいので、内部に供給される熱媒体の熱を効率的に被処理物に伝えて、被処理物を迅速に乾燥することができる。また、処理室の壁面に形成されたジャケットに供給される熱媒体の熱により、被処理物を効率的に乾燥することができる。こうして、減圧発酵乾燥装置により、水分量が比較的多い水産廃棄物で形成される被処理物を効率的に乾燥させることができる。
【００２６】
さらに、上記処理室内で乾燥する被処理物からの蒸気が凝縮部で冷却されて凝縮し、この凝縮水が処理室内の空気と共に吸引ポンプで吸引される。吸引ポンプで吸引された処理室内の空気と凝縮水が冷却脱臭装置に導かれ、この冷却脱水装置と凝縮部との間を循環する冷却水に、処理室内の空気と凝縮水が接触されて吸着される。冷却脱臭装置を流れる冷却水に、臭気を分解する酵素を添加することにより、被処理物を発生源として冷却水に吸着された臭気を分解して除去することができる。
【００２７】
ここで、上記冷却脱臭装置が上記重金属除去装置の接触装置を兼ねるので、処理室内の空気と凝縮水を脱臭するほか、減圧発酵乾燥装置による水産廃棄物の乾燥発酵処理に伴って生じる気体又は液体と、上記成形装置から排出される塵又は気体との少なくとも一方から重金属を除去するために冷却脱臭装置を利用することができる。したがって、比較的簡易な装置により、水産廃棄物から固形燃料の製造過程で生じる臭気の除去と、重金属の除去とを行うことができる。
【００２８】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記熱媒体を、上記固形燃料の燃焼熱で加熱する。
【００２９】
上記実施形態によれば、水産廃棄物を用いて作製された固形燃料を燃焼させて得た燃焼熱により、減圧発酵乾燥装置の加熱攪拌部及びジャケットに供給されて被処理物を乾燥させるための熱媒体を加熱するので、熱媒体を化石燃料で生成した熱で加熱する場合と比較して、燃料費を削減でき、また、温室効果ガスの発生を防止できる。
【００３０】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記熱源装置は、水産業用のボイラの熱源装置である。
【００３１】
上記実施形態によれば、従来は廃棄処分を行っていた水産廃棄物を用いて固形燃料を作成し、この固形燃料を水産業用のボイラの熱源装置に用いるので、水産業内で資源のリサイクルを行うことができ、廃棄物の処理費用の削減と燃料費の削減とを行うことができる。
【００３２】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記可燃性材料は、可燃性廃棄物としての廃魚網及び廃フロートのうちの少なくとも一方が破砕された破砕片を含む。
【００３３】
上記実施形態によれば、可燃性廃棄物として、一般に合成樹脂で形成された廃魚網及び廃フロートのうちの少なくとも一方を用い、これら廃魚網及び廃フロートのうちの少なくとも一方が破砕された破砕片を含む可燃性材料を用いることにより、発熱量の比較的大きい固形燃料を製造することができる。また、廃魚網又は廃フロートを可燃性材料に再利用することにより、廃魚網又は廃フロートの廃棄の手間と費用を削減できる。すなわち、水産業内で資源のリサイクルを行うことができ、廃棄物の処理費用の削減と燃料費の削減とを行うことができる。
【００３４】
ここで、廃魚網は、ポリエチレン、ポリアミド及びポリエステルのいずれかで形成されたものを用いることができ、廃フロートは、ポリスチレン又はポリエチレンで形成されたものを用いることができる。
【００３５】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記成形装置に投入される可燃性材料を形成する可燃性材料形成ラインを備え、
この可燃性材料形成ラインは、
塩抜きされた廃魚網を破砕する魚網破砕機と、
破砕された廃魚網から金属部材を除去する風力選別機と、
分別された廃魚網の破砕片を洗浄脱水する乾式洗浄脱水機と
を有する。
【００３６】
上記実施形態によれば、可燃性材料形成ラインにより、従来は廃棄処分が行われていた廃魚網を用いて、固形燃料の製造に利用可能な可燃性材料を形成することができる。例えば、塩抜きされた廃魚網を魚網破砕機で破砕し、廃魚網に混在する例えば錘等の金属部材を風力選別機で除去し、分別された廃魚網の破砕片を、乾式洗浄脱水機で少ない水により洗浄されて脱水することにより、廃魚網から、焼却後の不燃物残渣の少ない可燃性材料を効率的に形成することができる。また、可燃性材料に廃魚網を用いることにより、高熱量の固形燃料を製造できる。
【００３７】
ここで、上記乾式洗浄脱水機は、回転軸に取り付けられた複数の送り羽根と、送り羽根の外側に配置された透過網を有し、透過網の内側に少量の水と共に廃魚網の破砕片が投入され、回転する送り羽根の作用により破砕片を攪拌して洗浄し、送り羽根から破砕片に作用する遠心力により、透過網の外側に水と汚れを放出して少ない水量で洗浄するように構成されたものを用いることができる。
【００３８】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記水産廃棄物は、貝類の内臓、イカの内臓、クラゲ、ヒトデ、海藻の仮根の少なくとも１つを含む。
【００３９】
上記実施形態によれば、重金属を多く含み、従来は海洋投棄や焼却処分が行われていた水産廃棄物を利用して、重金属を回収して周辺環境への漏洩を防止しながら、固形燃料を製造することができる。
【００４０】
一実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、上記成形装置は、スクリュー式成形装置、又は、リングダイ式成形装置、若しくは、フラットダイ式成形装置である。
【００４１】
上記実施形態によれば、スクリュー式成形機、又は、リングダイ式成形機、若しくは、フラットダイ式成形機を用いることにより、水産廃棄物と可燃性材料から、固形燃料を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントを示すブロック図である。
【図２】減圧発酵乾燥装置を示す模式図である。
【図３】可燃性材料形成ラインを示すブロック図である。
【図４】風力選別装置の主要部を示す模式図である。
【図５】洗浄脱水装置及び風力選別装置を示す模式図である。
【図６】成形装置の一部を示す断面図である。
【図７】リングダイ式成形装置の主要部を示す模式図である。
【図８】重金属除去装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の水産廃棄物のリサイクルプラントの実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４４】
本実施形態の水産廃棄物のリサイクルプラントは、水産廃棄物としてのホタテガイのウロ（中腸腺）を処理して固形燃料を製造するものであり、図１は、リサイクルプラントの主要な構成を示すブロック図である。
【００４５】
本実施形態のリサイクルプラントＰは、ウロを処理する減圧発酵乾燥装置１と、減圧発酵乾燥装置１で処理されたウロと可燃性材料とを用いて固形燃料を製造する成形装置２を備える。成形装置２で形成された固形燃料の一部は熱源装置５に導かれ、この熱源装置５で固形燃料を燃焼して、減圧発酵乾燥装置１の熱媒体を加熱する熱を生成すると共に、水産加工工場等で用いられる蒸気を生成するボイラ８の水を加熱する熱を生成するように構成されている。このリサイクルプラントＰは、減圧発酵乾燥装置１から排出される凝縮水及び気体と、成形装置２から排出される塵及び気体と、熱源装置５から排出される気体とを吸着水に接触させる接触装置３を備える。また、リサイクルプラントＰは、熱源装置５で固形燃料を燃焼して生成された灰を洗浄する洗浄装置６を備える。さらに、リサイクルプラントＰは、上記接触装置３からの吸着水と、洗浄装置６からの洗浄水とを処理して重金属を沈殿凝集させる凝集装置４を備える。また、リサイクルプラントＰには、可燃性廃棄物としての廃魚網から可燃性材料を形成する可燃性材料製造ライン７を備える。
【００４６】
図２は、減圧発酵乾燥装置１を示す模式図である。減圧発酵乾燥装置１は、被処理物であるウロを減圧環境下で乾燥及び発酵させて、固形燃料の材料を形成するものである。この減圧発酵乾燥装置１は、被処理物を酵素と共に収容し、内部気圧を大気圧以下に保持して減圧乾燥を行う筒状のケーシング１１と、ケーシング１１の下部に設けられたヒータージャケット１２と、ケーシング１１の上部に設けられて残渣から蒸発した水蒸気を凝縮させる凝縮部１３と、ケーシング１１内に配置されたコイル型攪拌部材１４を有する。
【００４７】
コイル型攪拌部材１４は、回転軸１４ａと、攪拌コイル１４ｂと、攪拌コイル１４ｂの外周側に配置されてケーシング１１の内周面の付着物を掻き取る掻き取り板１４ｃを有する。回転軸１４ａ及び攪拌コイル１４ｂの内部には、熱源装置５から供給された熱媒体としての蒸気が流通するように形成されている。また、ヒータージャケット１２に、熱源装置５で生成された熱で加熱された蒸気が供給され、被処理物をケーシング１１の壁面側から加熱するように形成されている。
【００４８】
この減圧発酵乾燥装置１は、ケーシング１１の上部の一端側の投入口１１ａから投入された被処理物を、コイル型攪拌部材１４で攪拌しながら他端側に送りをかけると共に、コイル型攪拌部材１４とヒータージャケット１２に供給される蒸気の熱で加熱して乾燥させる。ここで、ケーシング１１内を、真空ポンプＶＰで室内空気を吸引して大気圧以下に保持することにより、水の沸点を降下させて、比較的低温の加熱温度で被処理物を乾燥させる。例えば、ケーシング１１内の気圧を大気圧よりも０．０３ＭＰａ減圧すると水の沸点が約９０℃に降下し、ケーシング１１内の気圧を大気圧よりも０．０７ＭＰａ減圧すると水の沸点が約６８℃に降下する。ヒータージャケット１２とコイル型攪拌部材１４には、ケーシング１１内の気圧に応じた温度の蒸気が供給される。
【００４９】
凝縮部１３は、冷却水が内部に流通して表面に凝縮水を析出させる冷却管と、冷却管から滴下した凝縮水を受ける受水樋と、受水樋の凝縮水を吸引する吸引口を有する。凝縮部１３で生成された凝縮水は、真空ポンプＶＰにより、ケーシング１１内の空気と共に吸引されて、矢印Ｖで示すように、冷却脱臭装置として機能する接触装置３に送られる。接触装置３と凝縮部１３との間は、冷却水ポンプＰによって冷却水の循環流が形成されている。冷却水には脱臭酵素が添加されており、冷却水に吸着される室内空気と凝縮水に含まれる臭気が、脱臭酵素の作用で分解され、脱臭を行うようになっている。また、後に詳述するように、室内空気と凝縮水に含まれる重金属が、接触装置３で冷却水に吸着されるようになっている。
【００５０】
ケーシング１１内の被処理物に添加される酵素と、接触装置３の冷却水に添加される酵素は、以下のうちの少なくとも１つを用いることができる。以下の酵素の少なくとも１つを有する微生物を添加することにより、被処理物及び冷却水に存在する有機物に対応する微生物が活性化し、被処理物及び冷却水の有機物が分解される。各酵素名に続く括弧内に、各酵素が作用する物質を記している。アルコールデハイドロゲナーゼ（アルコール）、ラクテートデハイドロゲナーゼ（乳糖）、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ（糖質）、アルデヒドデハイドロゲナーゼ（アルデヒド）、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ（アルデヒド）、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ（アミノ酸）、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ（アミノ酸）、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ（ＮＡＤＰ）、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ（グルタチオン）、トレハローズリン酸シンテクターゼ（糖質）、ポリフォスヘエードキナーゼ（ＡＴＰ）、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）、トレハローズフォスファターゼ（糖質）、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ（グリセリン）、イヌラーゼ（イヌリン）、β−マンノシターゼ（糖質）、ウリジン・ヌクレオシターゼ（アミノ酸）、シトシン・ジアミナーゼ（シトシン）、メチルシステインシンテターゼ（アミノ酸）、アスパラギン酸シンテターゼ（ＡＴＰ）、コハク酸デハイドロゲナーゼ（コハク酸）、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ（クエン酸）、フマレイトハイドロゲナーゼ（マロン酸）、マレイトデハイドロゲナーゼ（マロン酸）、クエン酸シンテターゼ（アセチルＣｏｕＡ）、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ（クエン酸）、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ（クエン酸）、モノアミンオキシダクターゼ（アミン）、ヒスタミナーゼ（アミン）、ピルビン酸デカルボキシラーゼ（オキソ酸）、ＡＴＰアーゼ（ＡＴＰ）、ヌクレオチドピロフォスファターゼ（核酸）、エンドポリフォスファターゼ（ＡＴＰ）、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ（ＡＴＰ）、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ（オロチジン）。これらの酵素の作用によって、被処理物及び冷却水に含まれる有機物が分解され、ウロに起因する臭気を低減することができる。
【００５１】
また、ケーシング１１内の被処理物のウロが、所定の酵素の作用によって分解されることにより、カドミウム等の重金属がウロから解離する。ここで、ケーシング１１内に凝集剤を添加することにより、ウロから解離した重金属を凝集させて、重金属の拡散を防止してもよい。上記凝集剤として、硫化ナトリウム等の硫黄含有物を用いることにより、不溶性の重金属硫化物を生成して凝集させることができる。また、重金属のウロからの解離を行った後に、ケーシング１１内を嫌気性環境とし、硫黄還元菌を活性化させて硫化物を生成することにより、重金属硫化物を形成してもよい。
【００５２】
この減圧発酵乾燥装置１により、水分量が８０ｗｔ％のウロを処理する場合、大気圧からの減圧値が０．０３〜０．０７ＭＰａ、熱媒体の温度が６０〜８０℃の条件で、１〜３時間にわたって攪拌し、酵素の活動を促す酵素運転を行うのが好ましい。引き続いて、大気圧からの減圧値が０．０５〜０．０９ＭＰａ、熱媒体の温度が８０〜１２０℃の条件で、３０分〜１時間にわたって攪拌し、水蒸気の蒸発を促す乾燥運転を行うのが好ましい。このような酵素運転と乾燥運転を行うことにより、水分量が質量比で約２０％以下であって臭気が殆ど無い粉状の発酵乾燥ウロが得られる。
【００５３】
この減圧発酵乾燥装置１でウロが発酵及び乾燥されてなる発酵乾燥ウロは、ケーシング１１の下部の他端側の排出口１１ｂから排出され、減圧乾燥機１内の低圧を保持するための図示しないロータリーバルブを介して、貯蔵サイロと一体に形成された定量供給機に送られる。発酵乾燥ウロは、固形燃料の材料として、定量供給機から所定量が巻き出されて成形装置２に供給される。
【００５４】
図３は、可燃性材料形成ライン７を示すブロック図である。可燃性材料形成ライン７は、可燃性廃棄物として水産業で発生する廃魚網を処理して、可燃性材料としての廃魚網チップを形成して固形燃料の材料を作製するラインである。
【００５５】
可燃性材料形成ライン７は、図３に示すように、水洗装置７１と、破砕装置７２と、第１風力選別装置７３と、乾式洗浄脱水装置７４と、第２風力選別装置７５を含んで構成されている。
【００５６】
この可燃性材料形成ライン７には、プラスチック系廃棄物であって、ポリエチレン等の合成樹脂で形成された廃魚網が投入される。廃魚網は、まず、水洗装置７１で水により洗浄され、海塩が除去される。水洗装置７１は、円筒形の水槽と、水槽の中心軸に回転軸を一致して設置された攪拌羽根とを備え、水槽内に投入された廃魚網を、攪拌羽根によって水中で攪拌する湿式の水洗装置を用いることができる。水洗装置７１で廃魚網を水洗して海塩を除去することにより、固形燃料が燃焼する際にダイオキシンが生じる不都合を防止できる。
【００５７】
水洗装置７１で水洗された廃魚網は、破砕装置７２に投入されて破砕される。破砕装置７２は、装置本体に固定された固定刃に近接して、回転刃を有する１つの回転軸が回転駆動される一軸型の破砕機を用いることができる。破砕装置７２は、投入された廃魚網を回転軸に向かって押圧する油圧式のプッシャを有する。この破砕装置７２により、プッシャで回転軸に向かって押圧された廃魚網を固定刃と回転刃とのせん断作用で破砕して、５〜２０ｍｍの寸法の破砕片を形成する。
【００５８】
破砕装置７２によって形成された廃魚網の破砕片は、第１風力選別装置７３に導かれて、錘や金属ワイヤ等の重量物が分別して除去される。第１風力選別機７３は、図４に主要部を示すように、竪形のジグザグ管路７３１の下部の供給口７３１ａへ矢印Ｂで示すように連続的に供給された破砕物を、ジグザグ管路７３１内に形成される上向きの空気流により、軽量物と重量物とに選別する。軽量物は、空気流によってジグザグ管路７３１の上端部からサイクロンセパレータ７３２に搬送され、サイクロンセパレータ７３２で空気流から分離される。サイクロンセパレータ７３２で軽量物が分離された空気は、ブロワ７３３によって吸引された後に圧送され、ジグザグ管路７３１の下部の空気供給口７３１ｂに戻されて、ジグザグ管路７３１に上向きの空気流を形成する。廃魚網の樹脂部分等の可燃物が主体の軽量物は、矢印ＢＬで示すように、ロータリーシール弁を介して、サイクロンセパレータ７３２の下端から排出され、貯蔵サイロと一体に形成された図示しない定量供給機に貯蔵される。錘等の不燃物が主体の重量は、矢印ＢＨで示すように排出され、廃棄又は他の再生処理に付される。
【００５９】
重量物が除去された軽量物は、乾式洗浄脱水装置７４によって洗浄される。乾式洗浄脱水機７４は、図５に模式的に示すように、ケーシング７４１の一端に投入口７４１ａを有し、この投入口７４１ａに、矢印Ｐで示すように、軽量物が水及び空気と共に投入される。水には、オゾンや脱臭酵素等の脱臭剤を添加することができる。ケーシング７４１内には、回転軸７４２に取り付けられて、軽量物に送りをかけるように回転駆動される複数のパドル７４３が配置されている。また、ケーシング７４１内には、パドル７４３を取り囲むように筒状の透過体７４４が配置されている。なお、透過体７４４は筒状でなくてもよく、パドル７４３の先端が描く回転軌跡の一部を覆うのであれば、形状は限定されない。また、透過体７４４は、網状の素材で形成してもよく、また、スリット状の素材で形成してもよい。軽量物は、パドル７４３によって透過体７４４の内側を他端側に向かって送られるに伴い、汚れが水分と共に除去されて洗浄されると共に乾燥する。軽量物から水と共に除去された汚れは、汚水となって透過体７４４の外側に排出され、ケーシング７４１の下部に集められる。この汚水は、ケーシング７４１の下部に配置された排出コンベヤ７４５により、矢印Ｄで示すようにケーシング７４１外に排出され、廃棄される。このように、乾式洗浄脱水機７４は、加熱することなく、パドル７４３による回転力によって軽量物を洗浄及び脱水できる。したがって、比較的簡易な構成の装置により、比較的少ないエネルギー消費のもと、可燃性材料を得ることができる。
【００６０】
乾式洗浄脱水装置７４で洗浄されて乾燥した軽量物は、ケーシング７４１の他端に形成された排出口７４１ｂから、この排出口７４１ｂに接続された取り出しコンベヤ７４６によって排出される。取り出しコンベヤ７４６の終端には、図５に示すように、第２風力選別装置７５が接続されている。
【００６１】
第２風力選別装置７５は、図５に示すように、取り出しコンベヤ７４６の終端に接続されて上下に直線状に延びる縦管７５１を備え、縦管７５１の取り出しコンベヤ７４６との接続位置よりも下方に、ブロワ７５３からの空気を供給する給気管７５１ａが接続されている。この給気管７５１ａで供給されて縦管７５１内を下から上に向かって流れる空気により、取り出しコンベヤ７４６から排出された軽量物が縦管７５１内を上向きに搬送される。空気流によって搬送される軽量物は、矢印ＰＬで示すように縦管の上端７５１ｂからサイクロンセパレータ７５２へ導かれ、サイクロンセパレータ７５２で空気流から分離され、可燃性材料として、図示しない貯蔵サイロと一体に形成された定量供給機に貯蔵される。サイクロンセパレータ７５２で軽量物が分離された空気流は、ブロワ７５３に吸引される。一方、取り出しコンベヤ７４６から排出されて軽量物に混入していた重量物は、縦管７５１内を空気流に抗して落下し、矢印ＰＨで示すように、縦管の下端７５１ｃから排出される。
【００６２】
このようにして、可燃性材料形成ライン７により、可燃性廃棄物である廃魚網から、固形燃料の材料である可燃性材料を形成する。
【００６３】
なお、可燃性材料形成ライン７により、可燃性廃棄物として、例えばポリスチレンで形成される廃フロートを用いて可燃性材料を作成してもよい。このように、水産業で排出される廃魚網及び廃フロート等の可燃性廃棄物から可燃性材料を作成し、固形燃料の材料に用いることにより、水産業で排出される廃棄物を効率的に再利用することができる。なお、可燃性廃棄物としては、水産業で排出される廃魚網及び廃フロートのほか、一般家庭や他業種で排出されるプラスチック系廃棄物又は紙系廃棄物を用いてもよい。プラスチック系廃棄物としては、合成樹脂製の廃棄物が広く該当し、ダイオキシンの発生を防止するため、塩素を含まない合成樹脂製の廃棄物を用いるのが好ましい。また、紙系廃棄物としては、使用後の事務用紙、新聞紙及び書籍等の古紙等が該当する。さらに、可燃性廃棄物として、農業、林業及び建設業で排出される木質系廃棄物を用いてもよい。木質系廃棄物としては、木材の端材、間伐材、樹皮及び建築廃材等が該当する。いずれの廃棄物も、破砕機で破砕して５〜２０ｍｍの寸法の破砕片に形成した後、成形装置２に投入し、発酵乾燥ウロと混練及び成形する。また、木質系の可燃性廃棄物を５ｍｍ以下に破砕してなるオガ粉を減圧発酵乾燥装置１に投入することにより、ウロの水分割合を低減させてもよい。
【００６４】
図６は、本実施形態のリサイクルプラントＰに用いられる成形装置２の一部を模式的に示す断面図である。この成形装置２は、回転軸が略平行に配列された１対のスクリュー羽根２２，２２を備えるスクリュー式の成形装置である。このスクリュー式の成形装置２は、１対のスクリュー羽根２２，２２により、材料の逆流を阻止しつつ材料の混練、圧縮及び成形を行うものであり、材料の圧縮及び混練に伴って発生する摩擦熱を利用して、高効率に加熱と圧縮と成形を行うように構成されている。
【００６５】
この成形装置２は、被処理物の投入口を上部に有するケーシング２１内に、材料を混練及び圧縮する１対のスクリュー羽根２２，２２を収容している。ケーシング２１の投入口には、投入口２８ａと排気管２８ｂとを有する投入口カバー２８が設置されている。投入口カバー２８の投入口２８ａを通して矢印Ｍで示すように材料をケーシング２１内に投入すると共に、スクリュー羽根２２，２２で材料を混練、圧縮及び成形するに伴って生じる塵や気体を排気管２８ｂから矢印Ｇ１で示すように排出するようになっている。排気管２８ｂから排出された塵や気体は、後述する接触装置３に送られる。
【００６６】
上記１対のスクリュー羽根２２，２２の先端側であって、上記ケーシング２１の端面には、端面板２３が取り付けられている。端面板２３には、圧縮された材料を円形断面の棒状に成形して排出する複数の成形ノズル２４が取り付けられている。この端面板２３の外側面には、成形ノズル２４の出口を取り囲むように、燃料排出口２９ａと排気管２９ｂとを有する排出口カバー２９が取り付けられている。排出口カバー２９は、成形ノズル２４から押し出された固形燃料を燃料排出口２９ａから排出すると共に、成形ノズル２４から固形燃料に混ざって吐出される塵や気体を排気管２９ｂから排出するようになっている。排気管２９ｂから排出された塵や気体は、後述する接触装置３に送られる。
【００６７】
ケーシング２１内に収容されるスクリュー羽根２２，２２は、これらスクリュー羽根２２，２２の基端側でケーシング２１の外側から内側に挿入して設置された一対の回転軸２５，２５の先端に取り付けられている。これら回転軸２５，２５の先端に、断面六角形の取付部２５ａ，２５ａが形成されており、これら取付部２５ａ，２５ａの外周側に、スクリュー羽根２２，２２が嵌合している。
【００６８】
スクリュー羽根２２は、上記回転軸２５の取付部２５ａに取り付けられる軸部と、この軸部の周面に形成された螺旋羽根部とを有する。一対の回転軸２５，２５に取り付けられた一対のスクリュー羽根２２，２２は、螺旋羽根部が互いに逆回りに形成されており、軸部の延在方向から見て螺旋羽根部が重なり合うように配置されている。一対の回転軸２５，２５は、互いに逆向きに回転駆動され、これにより、ケーシング２１内に投入された材料を一対のスクリュー羽根２２，２２が挟み込み、混練及び圧縮しながら端面板２３側に移送するように形成されている。
【００６９】
ケーシングの端面には、端面板２３の成形ノズル２４から排出された棒状の材料を切断する図示しない切断機が取り付けられている。この切断機は、成形ノズル２４の出口に回転可能に配置された回転刃と、この回転刃を駆動するモータを備える。
【００７０】
上記一対のスクリュー羽根２２，２２は、ケーシング２１内の投入口側から端面板２３側に向かって、順に、第１螺旋軸２２１と、第２螺旋軸２２２と、第３螺旋軸２２３とで形成されている。各螺旋軸２２１，２２２，２２３は、回転軸２５に連結された軸部と、軸部の外周面に固定された螺旋羽根部とで形成されている。上記第１螺旋軸２２１と、第２螺旋軸２２２と、第３螺旋軸２２３は、この順に、軸部の径が大きく形成されていると共に、螺旋羽根部のピッチが、この順に小さく形成されている。更に、螺旋羽根部の厚みが、この順に大きく形成されている。これにより、各螺旋軸の表面と、ケーシング２１の内側面との間に形成される処理室の容積を、上記第１螺旋軸２２１と、第２螺旋軸２２２と、第３螺旋軸２２３との順に小さくしている。その結果、第１螺旋軸２２１、第２螺旋軸２２２及び第３螺旋軸２２３は、材料を、噛み込み等の不都合を生じることなく確実に後段に移送すると共に、順次大きい圧縮力を材料に与えることができる。このスクリュー羽根２２により、投入時にカサ比重が０．０２５の材料を、端面板の成形ノズル２４からの排出時に、カサ比重が概ね０．４５から０．５の間となる程度に圧縮することができる。また、投入時にカサ比重が０．０２５の材料を、成形ノズル２４からの排出時に、真比重が概ね０．８から１の間となる程度に圧縮することができる。
【００７１】
第３螺旋軸２２３は、螺旋羽根部の先端に平面部を有し、平面部が端面板２３の内側面に近接配置されて第３螺旋軸２２３が回転駆動されることにより、高密度に圧縮された材料を端面板２３の成形ノズル２４から確実に押し出すようにしている。この第３螺旋軸２２３は、材料に各螺旋軸２２１，２２２，２２３が与える圧縮力のうち最大の圧縮力を与えるので、クロム鋼で形成した基部と、この基部の表面に例えばタングステンカーバイド系材料等のような耐磨耗材料を用いて形成された肉盛部とで構成している。
【００７２】
ケーシング２１内には、第２及び第３螺旋軸２２２，２２３を取り囲む複数のライニングブロック２７，２７，・・・が配置されている。この複数のライニングブロック２７と、第２及び第３螺旋軸２２２，２２３の外側面との間に、材料の処理室を形成している。
【００７３】
端面板２３は、第３螺旋軸の先端の平面部が近接して通過する領域に、複数の貫通孔が設けられており、この貫通孔に成形ノズル２４が挿入されている。端面板２３には、抵抗加熱式のヒータが内蔵されており、成形ノズル２４を通して排出する材料を加熱して、柔軟性を保持するようになっている。
【００７４】
この成形装置２は、次のようにして固形燃料を製造する。
【００７５】
まず、端面板２３のヒータに電力を供給し、端面板２３の予備加熱を行った後、図示しないモータを起動して一対の回転軸２５，２５を互いに逆向きに回転させ、一対のスクリュー羽根２２，２２を互いに逆向きに回転させる。スクリュー羽根２２の回転速度は、例えば３０ｒｐｍ以上６０ｒｐｍ以下の比較的低速度で回転するのが好ましい。続いて、ケーシング２１の投入口に、減圧発酵乾燥装置１で発酵乾燥処理を行った発酵乾燥ウロと、可燃性材料とを投入する。
【００７６】
ケーシング２１内では、投入された材料を、一対の第１螺旋軸２２１で挟み込み、混練し、強力な挟み込み力によって第２螺旋軸２２２側に確実に移送する。第２螺旋軸２２２は、この第２螺旋軸２２２とライニングブロック２７との間に形成された処理室内に材料を導いて、材料の混練及び圧縮を行う。上記処理室内に導かれた材料を、上記第２螺旋軸２２２の回転動作によって端面板２３側に送りながら混練及び圧縮し、材料の逆流を効果的に防止する。続いて、第３螺旋軸２２３が、この第３螺旋軸２２３とライニングブロック２７との間に形成された処理室内に材料を導いて、更なる混練と圧縮を行う。第１、第２及び第３螺旋軸２２１，２２２，２２３は、この順に、軸部の径が大きく形成され、螺旋羽根部のピッチが大きく形成され、かつ、螺旋羽根部の厚みが大きく形成されているので、材料の噛み込みや密度の低下等の不都合なく、材料を効果的に混練及び圧縮することができる。
【００７７】
また、第１、第２及び第３螺旋軸２２１，２２２，２２３は、順次大きい圧縮力を材料に与えて混練を行うことにより、材料に圧縮熱と摩擦熱を効果的に生じさせて、主に可燃性材料に含まれる合成樹脂等の溶融物を効果的に溶融させることができる。このように、材料の圧縮熱や摩擦熱によって十分に溶融物を融解できるので、端面板２３のヒータによって補助的に加熱するのみにより、材料中の溶融物を十分に溶解することができる。
【００７８】
第３螺旋軸２２３に導かれて高圧力で圧縮された材料は、溶融物が溶融した状態で、端面板２３の成形ノズル２４から棒状に押し出される。押し出された棒状の材料は、切断機によって所定長さに切断され、温度が降下するに伴って溶融物が固化して固形燃料が得られる。
【００７９】
図７は、成形装置の他の例としてのリングダイ式成形装置１０２の主要部を示す図である。この成形装置１０２は、所謂ペレットミルと呼ばれる成形装置であり、回転駆動される回転円筒体１２０の内側から、胴部に設けられたダイ孔１２０ａを通して材料を押し出すことにより、ペレット状の固形燃料を製造するものである。
【００８０】
このリングダイ式成形装置１０２は、ダイ孔１２０ａが設けられた回転円筒体１２０と、この回転円筒体の内側面に外側面が近接して配置された２つの転動輪１２１，１２１とを備える。２つの転動輪１２１は、回転円筒体１２０の直径上の対向位置に配置され、転動輪１２１の表面には、材料のスリップを低減して取り込みを容易にする多数の軸方向溝が形成されている。回転円筒体１２０と、転動輪１２１，１２１とを夫々矢印Ｒ１，Ｒ２で示す方向に回転駆動した状態で、回転円筒体１２０内に、発酵乾燥ウロと可燃性材料を投入する。投入された材料は、回転円筒体１２０の内側面と転動輪１２１の外側面との間に挟み込まれて圧縮され、回転円筒体１２０の胴部のダイ孔１２０ａから外側に押し出される。押し出された材料は、回転円筒体１２０の胴部に対向して配置された固定刃１２２，１２２によって所定長さに切り取られて、ペレット状の固形燃料が得られる。リングダイ式成形装置１０２は、直径が１０ｍｍ程度までの比較的小径の固形燃料を製造するのに好適であり、また、成形前の材料の水分量が少なくて材料の加熱が不要である場合に好適である。
【００８１】
なお、本発明の成形装置としては、上述のようなスクリュー式成形装置２やリングダイ式成形装置１０２を用いることができるが、例えばフラットダイ式成形装置等、他の形式の成形装置を用いることもできる。ここで、フラットダイ式成形装置としては、環状の領域に複数のダイ孔が形成され、このダイ孔が形成された環状の領域の中心に公転軸を有する平面状のフラットダイと、この公転軸周りに外周面がフラットダイの表面に対して摺動状態で公転駆動されて、フラットダイの表面との間に供給された材料をダイ孔に押し込むローラとを備えるものを用いることができる。
【００８２】
このように、成形装置２，１０２で製造された固形燃料は、図示しない冷却機で冷却されて貯蔵サイロに貯蔵される。貯蔵サイロに貯蔵される固形燃料の一部は、熱源装置５の燃料として用いられる。また、固形燃料の他の一部は、ボイラや暖房等の種々の用途の燃料として販売される。
【００８３】
熱源装置５は、ウロと廃魚網を用いて製造された固形燃料を燃焼させて、減圧発酵乾燥装置１とボイラ８で使用する熱を生成する。熱源装置５は、固形燃料が供給される燃焼炉と、燃焼炉からの排出ガスに含まれる煙を収集する集塵装置を備える。燃焼炉には、ストーカ炉や流動床炉等の公知の炉を適用できる。また、集塵装置は、バグフィルタ、サイクロン式集塵機、電機集塵機等の公知の装置を適用できる。この熱源装置５の燃焼炉で生成された燃焼ガスを、減圧発酵乾燥装置１の熱媒体が通過する熱交換管の外周を通過させて熱媒体を加熱する。また、上記熱源装置５の燃焼炉で生成された燃焼ガスを、ボイラ８の水管に導いて、水管内の水を加熱する。このように、水産業で生成された廃棄物を用いて固形燃料を製造し、この固形燃料を燃焼させて、固形燃料を製造するための減圧発酵乾燥装置１の熱源に用いると共に、水産業で利用する蒸気をボイラ８により生成する。その結果、水産業において、資源を効率的に再利用することができ、廃棄物の最終処分量を削減することができると共に、化石燃料の使用量を削減することができる。
【００８４】
熱源装置５で生成され、減圧発酵乾燥装置１の熱媒体の加熱とボイラ８の加熱を行なった後の燃焼ガスは、ウロに由来する重金属を含むため、後述する重金属除去装置に導いて重金属の除去処理を行う。また、熱源装置５の燃焼炉で固形燃料を燃焼して生じる燃焼残渣は、ウロに由来する重金属が残留しているため、洗浄装置６に導いて洗浄を行う。洗浄装置６は、燃焼残渣が投入されて洗浄水が供給される水槽と、水槽内に凝集剤を供給する供給手段と、水槽内の燃焼残渣と凝集剤が投入された洗浄水を攪拌する攪拌手段とを備えたものを用いることができる。この洗浄装置６により、燃焼残渣を攪拌手段で水と攪拌し、混合させて、燃焼残渣の水溶成分を水に溶出させる。この後、凝集剤で不溶成分を凝集させた後、凝集沈殿した不溶成分を収集する一方、燃焼残渣の水溶成分が溶出した水を凝集装置４に導いて、この水に含まれる重金属成分を凝集装置４で凝集させる。このように、洗浄装置６と凝集装置４は、第２の重金属除去装置として機能する。洗浄装置６で用いる凝集剤としては、公知の高分子凝集剤を用いることができる。なお、凝集剤として、硫化ナトリウム等の硫黄含有物を用いてもよく、この場合、カドミウム等の重金属を不溶化できるので、洗浄水を凝集装置４で処理しなくてもよい。この場合、洗浄装置６のみにより、第２の重金属除去装置として機能することができる。また、洗浄装置６では、熱源装置５から生成される燃焼残渣のほか、集塵装置で回収された塵の洗浄を行ってもよい。
【００８５】
図８は、減圧発酵乾燥装置１及び成形装置２から排出された凝縮水等から重金属を回収する重金属除去装置を示す模式図である。重金属除去装置は、接触装置３と凝集装置４で構成されており、上記接触装置３は、減圧発酵乾燥装置１の冷却脱臭装置の機能を兼ねている。
【００８６】
接触装置３は、減圧発酵乾燥装置１から導かれる凝縮水及び気体と、成形装置２から導かれる気体と、熱源装置５から導かれる気体とを吸着水に接触させるものである。吸着水は、減圧発酵乾燥装置１の凝縮部１３の冷却管内に供給される冷却水としても機能し、凝縮部１３から接触装置３に戻されたときに、冷却水及び吸着水として機能する。この接触装置３は、大気の流通口を上部と下部に有するケーシング３１と、ケーシング３１の下端に設置された水槽３２と、水槽３２の水をケーシング３１内の上部に導く散水管３３と、散水管３３に介設された散水ポンプＳＰと、散水管３３の分岐した先端部に設けられた複数の散水ノズル３３ａ，３３ａ，・・・と、散水ノズル３３ａからの水が流下して接触する接触体３５と、ケーシング３１内の上端部に設けられたファン３６を備える。ケーシング３１には、図２の矢印Ｖで示すように減圧発酵乾燥装置１から排出された凝縮水及び空気と、図６の矢印Ｇ１及びＧ２で示すように成形装置２から排出された塵及び気体と、後述する熱源装置５から排出された燃焼ガスとを導く接触導管３４が配管されている。接触導管３４の分岐した先端部には、接触導管３４で導かれた凝縮水、気体及び塵を、上記散水ノズル３３ａから吐出された水の流れに向かって吐出するように、複数の吐出ノズル３４ａ，３４ａ，・・・が設けられている。上記接触体３５は、樹脂で形成された多孔性の充填材が配置され、脱臭酵素の担体となっている。水槽３２には、水槽３２内の吸着水を凝集装置４に排出するための配水管３７が接続され、配水管３７には排水ポンプＡＰが介設されている。また、水槽３２には、水槽３２内の吸着水を、冷却水として減圧発酵乾燥装置１の凝縮部１３に供給する冷却水配管３８が接続され、この冷却水配管３８に、冷却水を接触装置３と凝縮部１３との間に循環させる冷却水ポンプＰが介設されている。
【００８７】
凝集装置４は、接触装置３の水槽３２から配水管３７を介して導かれた吸着水を貯留する沈殿槽４１と、沈殿槽４１内に凝集剤を供給する凝集剤供給管４２と、凝集剤が添加された吸着水を攪拌する攪拌羽根４３を備えて構成されている。
【００８８】
上記接触装置３と凝集装置４で構成された重金属除去装置は、次のように動作する。まず、接触装置３において、散水ポンプＳＰによって水槽３２から散水管３３を通って汲み上げられた吸着水が、接触装置３の上部の散水ノズル３３ａから接触体３５に向けて噴射される。ここで、散水ノズル３３ａの下方に配置された吐出ノズル３４ａから、接触導管３４で導かれた凝縮水と塵と気体が吐出され、吸着水に凝縮水が混合すると共に、吸着水に塵と気体が接触し、少なくとも一部が吸着される。凝縮水が混合して塵と気体を吸着した吸着水は、接触体３５を通って水槽３２内に流下する。こうして、吸着水が水槽３２と散水管３３と散水ノズル３３ａと接触体３５を循環して流れる間に、接触体３５に担持された脱臭酵素の作用によって吸着水の臭気が分解されると共に、ファン３６によって下から上に流れる空気で冷却され、さらに、凝縮水と塵と気体に含まれる重金属が吸着水に保持される。このように、接触装置３は、冷却水の冷却機能と、凝縮水の脱臭機能と、重金属の吸着機能を発揮する。なお、接触導管３４は、先端部が水槽３２内に位置して水槽３２内の吸着水に凝縮水と塵と気体を吐出するように構成されてもよい。水槽３２内の吸着水の一部は、冷却水として冷却水ポンプＰで減圧発酵乾燥装置１の凝縮部１３に戻される。また、水槽３２内の吸着水の他の一部は、重金属を凝集させるため、排水ポンプＡＰによって配水管３７を通って凝集装置４に送られる。
【００８９】
凝集装置４では、接触装置３の水槽３２から配水管３７を介して送られた吸着水を貯留し、吸着水が所定量に達すると、排水ポンプＡＰが停止する。沈殿槽４１内に所定量の吸着水が貯留されると、凝集剤供給管４２から所定量の凝集剤が吐出され、沈殿槽４１内の吸着水に添加される。凝集剤としては、硫化ナトリウムを用いることができるが、他の硫黄含有物を用いてもよい。凝集剤が添加された後、攪拌羽根４３が回転し、吸着水と凝集剤を攪拌する。攪拌羽根４３による攪拌を開始して所定時間が経過すると、攪拌羽根４３の動作を停止し、凝集剤によって凝集された不溶物を沈殿させる。不溶物は、凝集剤が硫化ナトリウムの場合、硫化カドミウム等の重金属硫化物である。攪拌羽根４３による攪拌が停止した後、沈殿槽４１内の底部に重金属を含む不溶物Ｓが沈殿すると、沈殿槽４１内の水を排出し、不溶物Ｓをホッパ等で収集し、安定化された廃棄物として最終処分を行う。沈殿槽４１から排出される沈殿槽４１内の水は、重金属が不溶化されて除去されているので、重金属の漏洩を防止できる。また、重金属は、硫化物等の不溶性の沈殿Ｓとして回収されるので、環境汚染を生じることなく、安定化重金属として、最終処分場等で処分することができる。
【００９０】
このように、固形燃料の製造過程で生じた塵や気体に含まれる重金属と、固形燃料の燃焼過程で生じた塵や排出ガスや燃焼残渣に含まれる重金属を、吸着装置３と凝集装置４で除去するので、ウロ等の水産廃棄物を、重金属の漏洩及び拡散を防止しながら資源のリサイクルを行うことができる。
【００９１】
上記実施形態において、熱源装置５は、水産廃棄物を用いて成形された固形燃料を燃焼して熱を生成したが、熱源装置５の燃料は、水産廃棄物を用いた固形燃料でなくてもよく、例えば、木屑や木質チップ等の木質廃棄物を燃料に用いてもよい。この場合、熱源装置５の排出ガスを接触装置３で処理しなくてもよい。また、成形装置２で製造した全ての固形燃料を熱源装置５で燃焼させて、プラント内において全ての固形燃料を消費してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態において、水産廃棄物としてホタテガイのウロを用いたが、他の貝類の内蔵を用いてもよく、また、イカの内臓、クラゲ、ヒトデ及び海藻の仮根等、水産業において排出される他の廃棄物であってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  減圧発酵乾燥装置
２  成形装置
３  接触装置
４  凝集装置
５  熱源装置
６  洗浄装置
７  可燃性材料製造ライン
８  ボイラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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