(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厨芥などの有機物を含む廃棄物を破砕し、破砕された廃棄物に一般にモノテルペン類として知れられるリモネン、酢酸イソペンチルなどの酢酸エステル、プロピオン酸ベンジルなどのプロピオン酸エステル、及び酪酸エチルなどの酪酸エステルから選択した一種以上からなる溶剤を添加してこれら廃棄物に含まれる有機物中の油脂分、たんぱく質などを溶解して泥漿（スラリー）化すると共に微生物による腐敗を抑制し、該スラリー化した廃棄物を遠心分離などにより固形分と液状分とに分離し、該液状分を加熱して水分を気化分離し、次いで加熱温度を上げて上記溶剤を気化分離して回収することを特徴とする、厨芥などの有機物を含む廃棄物の処理方法。
【請求項２】
厨芥などの有機物を含む廃棄物を破砕、脱水し、リモネンを添加・攪拌して油脂・たんぱく質を溶解して泥漿（スラリー）化し、必要に応じ、これを加熱することにより水分を蒸発させて減量する、１次処理を行い、
次いで、スラリー化した廃棄物を、遠心分離・圧搾などによりセルロース質などの固形分と液状分とに分離し、液状分をリモネンの沸点より低温で加熱して水分を気化分離し、次いで温度を上げてリモネンを気化することにより分離して抽出回収し、先に分離した固形分とリモネンの抽出残渣とを炭化処理する、二次処理を行うことを特徴とする、厨芥などの有機物を含む廃棄物処理方法。
【請求項３】
厨芥などの有機物を含む廃棄物を破砕、脱水し、リモネンを添加・攪拌して油脂・たんぱく質を溶解して泥漿（スラリー）化し、必要に応じ、これを加熱することにより水分を蒸発させて減量する、１次処理をレストラン、ホテルなどの排出源で行うと共に一定期間貯留し、
上記排出源において貯留したスラリーを一定期間毎に収集し、
上記収集されたスラリーを一定の処理施設に集積して、該スラリー状の廃棄物を、遠心分離・圧搾などによりセルロース質などの固形分と液状分とに分離し、液状分をリモネンの沸点より低温で加熱して水分を気化分離し、次いで温度を上げてリモネンを気化することにより分離して抽出回収し、先に分離した固形分とリモネンの抽出残渣とを炭化処理する、二次処理を行うことを特徴とする、
厨芥などの有機物を含む廃棄物の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ホテル、レストラン等から排出される野菜屑、肉・魚介類の残渣などの有機物を含む廃棄物の処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来業務用施設から排出される厨芥などの廃棄物の処理は、一般家庭から排出されるいわゆる生ごみと同様に収集され、一定規模の処理施設において焼却、或いは微生物処理を行なって後、焼却されていた。
【０００３】
しかしながら、環境保護の要請からこれらの厨芥などの廃棄物についても排出元において一定の処理義務が求められるようになってきており、一定規模以上の施設において自らこれらの廃棄物の処理を行なうことができるような設備が工夫されてきている。例えば、これらの排出源となっている事業所などごとに比較的小規模な焼却炉や微生物処理装置などを設置して処理することが進められているが、焼却による場合、これらの厨芥は多量の水分を含み、野菜類などでは本来、９５％以上が水分であって、さらに水洗されて付着水を含むためなお一層水分の多い状態にあり、そのままの状態では焼却出来ず、また乾燥工程まで加えるとエネルギーコストも増大して運用経費は少なからぬものとなる。さらに、焼却時に発生する煤煙やダイオキシンなどの化学的生成物への懸念から立地条件や公害対策にも多くの問題が派生し、実用化は困難である。
また、微生物処理による場合も、処理施設は比較的大きな面積・容積を必要とし、また微生物処理に伴なう臭気の発生などの問題があるため、ホテルやレストランなどの立地条件から、採用し難いものであった。
【０００４】
このような問題に対処するため、本発明者らは、これらの厨芥を一定以下の粒度に破砕し、強アルカリを加えて処理タンク中で攪拌して溶解し、泥漿（スラリー）化した厨芥を一定期間貯留し、これらのスラリーを定期的に収集して最終的な処理を行なう処理施設まで移送して集積し、該処理施設においてスラリーから水分を分離して焼却などの最終処理を効率的に行うシステムを試みている。
【０００５】
この方法・システムによれば、厨芥などの有機廃棄物は強アルカリによって腐敗が防止され、また、油脂やたんぱく質などの有機物の一部が溶解されてスラリ−化が促進される。このため、排出元でこれらの処理を行って、一定期間貯留する間にも悪臭の発生などが防止され、スラリー状であるため取り扱いも容易であり、最終的な処理施設に収集する作業も大幅に効率化が可能である。そして、最終的な処理もその結果、適地において充分な規模で行うことができるため総合的な効率の向上と設備能力の向上を図ることができる。
【０００６】
しかしながら、このような方法によると有機廃棄物を溶解する１次処理に強アルカリを使用する必要があるが、強アルカリは劇物であるから、一般の施設において使用するには制約があり、また、取り扱い上危険を伴うため施設や収集作業のための運用管理の負担が大きく、コスト増は避けられないため、必ずしも効果的な手段とはなり難かった。
また、このような処理法においては、１次処理においてタンクに貯留する容積も大きく、最終処理施設に輸送する際の輸送コストの面や最終処理の能率などからも、１次処理の工程で可能な限り水分を除去することが望まれるが、アルカリ溶解後のスラリーは、粘性が大きく、遠心分離や圧搾法による水分の分離が困難であり、分離された液状分も強アルカリを含むためそのままでは放流することはできず、またこれらのアルカリの回収も困難であって原単価の上昇を伴う。さらに加熱処理によっても水分を除くこともエネルギーコストが徒に増大することとなるばかりか、いずれにしても最終生成物の処理に課題が残るため実用化に困難がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
比較的小規模な事業所などで厨芥などの有機物を含む廃棄物を、一次処理して一定期間貯留を可能とし、その間悪臭の発生を防止すると共にその後の輸送及び処理の便を図り、且つ最終的な二次処理を適地において行うことを可能とする、回収・再生使用可能な溶剤を用いた廃棄物処理法及びそれに適した処理システムの提供。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
厨芥などの有機物を含む廃棄物を破砕し、破砕された廃棄物にリモネンなどのモノテルペン類、酢酸イソペンチルなどの酢酸エステル、プロピオン酸ベンジルなどのプロピオン酸エステル、及び酪酸エチルなどの酪酸エステルから選択した一種以上からなる溶剤を添加して厨芥中の油脂分、たんぱく質などを溶解してスラリー化すると共に微生物による腐敗を抑制し、該スラリー化した廃棄物を遠心分離などにより固形分と液状分とに分離し、該液状分を加熱して水分を気化分離し、次いで加熱温度を上げて上記溶剤を気化分離して回収することを特徴とする、厨芥などの有機物を含む廃棄物の処理方法であり、
これをより効率良く行うため、厨芥などの有機物を含む廃棄物を破砕、脱水し、リモネンを添加・攪拌して油脂・たんぱく質を溶解して泥漿（スラリー）化し、必要に応じ、これを加熱することにより水分を蒸発させて減量する、１次処理を行い、
次いで、スラリー化した廃棄物を、遠心分離・圧搾などによりセルロース質などの固形分と液状分とに分離し、液状分をリモネンの沸点より低温で加熱して水分を気化分離し、次いで温度を上げてリモネンを気化することにより分離して抽出回収し、先に分離した固形分とリモネンの抽出残渣とを炭化処理する、二次処理を行うものであり、
さらに、上記一次処理をレストラン、ホテルなどの排出源で行うと共に一定期間貯留し、
上記排出源において貯留したスラリーを一定期間毎に収集し、
上記収集されたスラリーを一定の処理施設に集積して、上記二次処理を行うことを特徴とする、
厨芥などの有機物を含む廃棄物処理システムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の有機物を含む廃棄物処理方法においては、破砕された厨芥などの廃棄物にリモネンなどからなる溶剤を添加することにより、厨芥中の主として魚介類や肉類に含まれる油脂、たんぱく質がこれらの溶剤に溶解されて更に小さく分散しやすくなると共に、厨芥中に含有する水分と共に破砕された厨芥を泥漿（スラリー）化し、主としてセルロース質からなる固形分に流動性を付与する。これら流動性を有することにより１次処理やタンクなどへの貯留、収集作業を容易に効率的に行なうことが出来る。
【００１０】
また、リモネンは強い防腐作用があり、このようにして生成した泥漿状の厨芥は１ヶ月以上の長期間にわたってタンク等に貯留しておいても腐敗しないため、住宅地などの居住環境に接する立地条件においても処理／貯留することが可能であり、収集して２次処理に向かう際にも周辺に悪臭などの悪影響を及ぼすことがない。リモネン自体は、天然物質であって柑橘類の果皮に含有されている物質であるから、人体に対して無害であり、取扱い上何ら制約はない。
【００１１】
破砕してスラリー状とした厨芥は、貯留する間に加熱もしくは加温（５０〜６０℃程度）して水分を気化させることにより、減量化することが出来る。その際、温度をある程度高く保つことにより減量の程度も大きくできるが、リモネンの蒸気圧が高いため同時に気化しやすくなるので、温度条件を加減すると共に排気系にコンデンサーを配置して気化したリモネンを凝縮して回収することにより、その消耗を最小限にすることができる。
また、いずれにしてもリモネンの若干量が気化するが、特有の芳香（柑橘臭）であるため、不快感を与えるものではない。
【００１２】
スラリー状とされた厨芥は、腐敗したり、悪臭を放つことがない為、それぞれの処理施設においてその容量に合わせて上記のとおり一定期間貯留することが可能であるから、最終的な２次処理の為の収集作業を毎日のように行なう必要はなく、これらの貯留容量に応じて一定期間毎に収集すれば良い。従って、人手を要する収集作業を省力化し、効率的に行なうことが出来る。
【００１３】
収集された厨芥は、遠心分離などの脱水処理を行なうことにより可能な限り水分を除去して、後の処理工程を効率良く行なうことができる。スラリーの流動性はその含水量やリモネン添加量によって異なり、流動性が高いほど収集作業などの際の取扱いには便利であるが、その分輸送量及び処理量が増加し、コスト増となる。従って、スラリー状といっても、厨芥の取扱い上支障がなければ破砕後の脱水量を大きくし、リモネン添加量を減少すれば良い。この脱水処理の方法は厨芥などの性質により圧搾法など適宜の方法を採用すれば良い。
収集後のスラリーを固形分と液状分とに分離する際にも、固形分についてはこれらの含水量が少ないことがその後の炭化工程のエネルギーコストなどを低下する上で有利であり、また、液状分からのリモネンの回収効率にも影響するから、必要に応じて分離効率のより良い適宜の方法を採用することにより、より効率化することが出来る。
【００１４】
このようにして分離された固形分は、若干量の水分と少量のリモネンを含むが、主としてセルロース質からなり、厨芥の処理において課題であった水分によるエネルギーコストを低減することが可能であり、また、有害な物質を含まないためその後の処理についても格別の制約はなく、既存の種々の設備・方法を適用することが可能である。すなわち、含有水分が少ないため容易に加熱処理により乾燥するので、焼却処理することができるが、さらに空気を遮断した不活性雰囲気中で加熱処理を行なって、乾留・炭化することが出来る。このようにして形成された炭化物は、加熱条件によってセルロース質由来の微細で嵩比重の大きい炭化物とすることが出来るため、表面活性が大きく、土壌改良剤等のほか、種々の用途が見込まれる。
【００１５】
さらに、固形分と分離された液状分は先ずリモネンの沸点よりも低温で加熱して水分を蒸発させて分離する。この水分は、有害物質は含まれていないがリモネンを始め含有物の臭気（芳香）を伴なう為、通常は凝縮して水の形態で回収し、排水施設を経て放流する。
上記工程により分離した油分は、リモネンと油脂分、たんぱく質を含むため、さらにリモネンの沸点以上に昇温してリモネンを気化することにより精製した常態でリモネンを回収する。
【００１６】
このようにして、回収されたリモネンは、蒸留精製工程を経る為に純度が高く、再び上記の厨芥処理工程に還流して用いることが出来る為、処理コストを大幅に低減することが出来る。また、最後に残った残渣は、主として油脂分及びたんぱく質を高濃度に含み、水分をほとんど含まないため、上記のセルロース質の固形分と同様に、或いは同時に炭化処理や焼却処理を行なうことが出来る。
【００１７】
また、本発明において廃棄物から分離された上記の固形分及び残滓は、それぞれの組成に応じて好適な処理方法を採用し得ることは当然であって、例えば、固形分については、上記の処理方法のほか、公知の微生物処理法により無害化し、あるいは発酵原料などとすることができる。あるいは、油脂分などを含む残滓は、それぞれの成分に分離することが可能であるから、有用な成分についてそれぞれの用途に向けて利用を図ることができる。
【００１８】
以上の説明では、リモネンを溶剤として用いて説明したが、これらの工程から明らかなとおり、本発明における溶剤は厨芥などの有機物を含む廃棄物に対してその貯留、輸送工程などの過程上の必要から防腐作用があること、また、取り扱い上人体に接しても無害であること、水よりも沸点が高く最終的な回収工程で蒸留法による分離回収が可能であることが求められる。
【００１９】
このような条件を満たす物質として、一般的にリモネンなどのテルペン類以外にも、人口香味料などとして用いられている酢酸イソペンチルなどの酢酸エステル、プロピオン酸ベンジルなどのプロピオン酸エステル、あるいは酪酸エチルや酪酸ブチルなどの酪酸エステルなどの化合物があり、一般にテルペン類として知られる物質を含め上記の条件を満たす物質が使用可能である。したがって、これらの物質から、廃棄物中の油脂分やたんぱく質などの溶解性，水との沸点の差が蒸留法による分離・回収に適するか否か、及び溶剤原単価などの運用コストなどの要因を勘案して採用すれば良い。
【００２０】
【実施例】
以下、図によって本発明の厨芥などの有機物を含む廃棄物処理方法及び処理システムを具体的に説明する。
図１は、本発明において厨芥などの廃棄物を破砕し、リモネンを添加してスラリー化して、タンクに貯留するまでの１次処理を行う装置の概要を示す。
図において、１０は厨房等から排出された厨芥を収容した収集容器であって、リフトなどによって矢印に示すようにチャンバー２０中を上昇し、ホッパー２１上で傾動して厨芥をホッパー中に投入する。
ホッパー内には破砕機２５が設けられており、厨芥をリモネンの溶解作用を効率良く行ない、スラリー化し易くなるよう一定の粒度に破砕する。
次いで厨芥は遠心分離機などの予備脱水機２６によって、付着水などの水分を一定量（３０〜４０％程度）除去され、分離された水分は脱水機下方から排出される。
【００２１】
脱水後の厨芥は、リモネンと共に処理タンク３０に投入され、モータ３１によって駆動される撹拌翼３２によって常時撹拌される。
一定粒度とされた厨芥は、攪拌されながらリモネンの作用により含有する油脂分とたんぱく質が分解してリモネンに溶解し、ほぼ１０時間程度で主としてセルロース質などの固形分を均一に混合・分散した泥漿（スラリー）４０化した状態となる。
チャンバー２０は、臭気を外部に放出しないように密閉されるが、必要により貯留するスラリーを減量するため、ヒーター３３により一定温度（約５０〜６０℃）に加熱状態を保持して水分の気化を促進し、スラリー貯留中の減量を行なうことができる。
リモネンを添加することにより、厨芥は貯留中に腐敗することはないが、厨芥独特の臭気を有し、また必ずしも無臭ではないので、チャンバー上方には脱臭装置を設けた排気装置２７を設ける。
【００２２】
このようにして１次処理装置は、厨芥などの廃棄物の発生源近傍に設置し、タンクの容量に応じて一定期間厨芥を貯留して置く事ができる。
このようにして貯留されたスラリーは、その容量に応じて一定期間（２週間〜１ヶ月）毎に巡回する収集用タンク車により、排出口３５から吸引して排出され、タンク車は巡回して１次処理装置を有する各々の顧客からスラリ−化された厨芥を収集することができる。
【００２３】
図２は、２次処理施設における処理フロー図である。
収集されたスラリー状の厨芥は、固液分離工程５０において遠心分離、または圧搾法により主としてセルロース質からなる固形分と主として油脂やたんぱく質の分解生成物を溶解したリモネンと水分からなる液体とに分離する。
固形分は、既知の手法により加熱して乾留・炭化処理して、減量すると共に土壌改良材などに有用な素材に変換され、あるいは従来より行われているとおり、微生物処理によってメタンガス生成後残滓を焼却処理して灰化したりすることができる。
液状分は、一次蒸留工程６０において、水の沸点１００℃以上、リモネンの沸点以下で加熱して、水分を気化分離し、通常は水分を凝縮して水として排水施設６１を経て放流する。
【００２４】
さらに、水分を分離した油状分は、二次蒸留工程７０において、リモネンの沸点以上の温度で気化・蒸留し、リモネンを回収する。このような蒸留法自体は既知のものであるが、気化したリモネンは凝縮されて高純度のリモネンとして再生回収されるから、再び上述の廃棄物処理工程に使用することができ、運用コストを大幅に低減することができる。実際の運用条件下では、ほぼ９０％以上の回収が見込まれている。
【００２５】
二次蒸留工程において分離された蒸留残滓は高濃度に油脂及びたんぱく質由来の物質などを含有するが、それ自体は有害な物質を含まないから、上記の固液分離工程の固形分と同様に炭化処理７１することができるが、含有する物質の有用性によって用途が見出されればこれらの分離７２を行って再生利用を図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり安全且つ無害な処理方法であるため、これらの有機物を含む廃棄物の発生源近傍において処理を行うことが可能であり、また、小規模な設備で行える廃棄物のスラリ−化による一次処理とその生成物の貯留、及び比較的高度の処理を行う最終的な二次処理とを分離して行うことができるため、居住環境に近い発生源と最終処理工程に適した立地条件とにそれぞれ応じた処理施設を配置することができるため、環境保護のニーズに合致した対応が可能となる。
また、その応用範囲も上述の厨芥などにとどまらず、有機物を含む多様な廃棄物の分野、例えば、魚介類の処理施設、獣畜産物処理施設などの分野などにも、多くの変更を要することなく適用可能であって、今後の社会的ニーズに応えて産業の発展に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１次処理装置概略図
【図２】２次処理工程フロー図
【符号の説明】
１０    厨芥収集容器
２０    チャンバー
２１    ホッパー
２５    破砕機
２６    脱水機
２７    排気装置
３０    処理タンク
３１    モータ
３２    攪拌翼
３３    ヒータ
３５    排出口
４０    スラリー化した厨芥
５０    固液分離工程
５１    炭化処理
５２    微生物処理
６０    一次蒸留工程
６１    排水施設
７０    二次蒸留工程
７１    炭化処理
７２    有用物分離処理
【図１】
0003572021.tif 000002
【図２】
0003572021.tif 000003