(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離工程と、
前記液状物を生物反応槽内で生物反応処理する生物反応工程と、
前記生物反応槽から余剰汚泥を排出する汚泥排出工程と、
前記固形物を炭化して炭化物を得る炭化工程と、
前記炭化物と前記余剰汚泥とを混合して混合物を得る混合工程と、
前記混合物をコンポスト化するコンポスト化工程と、
を含むことを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離装置と、
前記液状物を生物反応処理すると共に余剰汚泥を排出する生物反応槽と、
前記固形物を炭化して炭化物を得る炭化装置と、
前記炭化物と前記余剰汚泥とを混合するための混合装置と、
前記混合装置で得られた混合物をコンポスト化するコンポスト化装置と、
を備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【請求項３】
前記生物反応槽がメタン発酵槽であり、前記メタン発酵槽で発生したメタンガスを前記炭化装置の燃料として供給する燃料供給手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の有機性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物の処理方法及び装置に係り、より詳しくは家畜糞尿等の有機性廃棄物をコンポスト化処理する有機性廃棄物の処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
家畜糞尿は、肥料成分（Ｎ，Ｐ，Ｋ）の含有率が高く、土壌改良性にも優れており、農耕地等に施用される有機質資材として極めて有用である。ところが、家畜糞尿は一般に、そのままでは悪臭が強く、搬送や施用等の作業性の点から取扱い難いものである。従って、家畜糞尿を衛生的に処理し、良質のコンポストとして有効利用する必要がある。
【０００３】
家畜糞尿は、日本国内で年間９０００万トン排泄されるが、このうちの肉牛の糞尿や鶏糞等は比較的水分が少ないため、そのままの状態でコンポストとして利用されている。
【０００４】
一方、家畜糞尿のうちの乳牛糞尿や豚糞尿は一般に水分が高いため固液分離され、固形物についてはコンポスト化され、液状物については活性汚泥処理やメタン発酵等の生物処理された後、河川等に放流されている。
【０００５】
また、家畜糞尿の処理方法として、例えば特開平１１−１９７６３６号公報に開示される方法がある。同公報によれば、家畜糞尿が固液分離され、固形物については可溶化した後に嫌気性発酵処理され、液状物については嫌気性発酵処理される。そして、嫌気性発酵処理により得られる余剰汚泥が脱水された後、コンポスト化される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した乳牛糞尿や豚糞尿の固液分離により得られる固形物を直接コンポスト化する家畜糞尿処理方法では、乳牛糞尿では稲藁等の敷き材が、豚糞尿では飼料粕や豚毛等が、コンポスト化した製品中に残存し、良質のコンポストが得られないため、製品価値が落ちてしまう。
【０００７】
また、前述した公報に記載の家畜糞尿処理方法では、固形物については嫌気性発酵処理により分解するため良質のコンポストが得られるものの、嫌気性発酵処理により得られる余剰汚泥を脱水しても、脱水された余剰汚泥にはまだ比較的多くの水分が含まれているため、脱水された余剰汚泥の発酵がうまく行かず、コンポスト化が困難である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良質のコンポストを容易に得ることができる有機性廃棄物の処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離工程と、液状物を生物反応槽内で生物反応処理する生物反応工程と、生物反応槽から余剰汚泥を排出する汚泥排出工程と、固形物を炭化して炭化物を得る炭化工程と、炭化物と余剰汚泥とを混合して混合物を得る混合工程と、混合物をコンポスト化するコンポスト化工程とを含むことを特徴とする有機性廃棄物の処理方法である。
【００１０】
この発明によれば、固液分離された液状物は、生物反応槽内で生物反応処理により生物反応処理され、生物反応槽からは余剰汚泥が排出される。この余剰汚泥は通常水分を多く含んでおり、そのままコンポスト化しようとすると、混合物が効率よく発酵処理されず、コンポスト化が困難となる場合がある。そこで、本発明では、余剰汚泥に、炭化工程で得られた炭化物を混合するようにしている。これにより、余剰汚泥の水分調整を行うことが可能となり、コンポスト化に適した水分を有する混合物を、コンポスト化に先立って得ることが可能となる。また、コンポスト化に際して、固形物は炭化物となっているため、稲藁等の敷き材、飼料粕、豚毛等の不用物がコンポストに含まれることもない。
【００１１】
また、本発明は、有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離装置と、液状物を生物反応処理すると共に余剰汚泥を排出する生物反応槽と、固形物を炭化して炭化物を得る炭化装置と、炭化物と余剰汚泥とを混合するための混合装置と、混合装置で得られた混合物をコンポスト化するコンポスト化装置とを備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置である。
【００１２】
この発明によれば、上記方法の発明を有効に実施することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る有機性廃棄物の処理装置の一実施形態である家畜糞尿の処理装置を示すフロー図である。図１に示すように、家畜糞尿の処理装置１においては、家畜糞尿がラインＬ１を経て固液分離装置２に導入され、稲藁、飼料粕、豚毛等の低水分の固形物と、これら粗大有機物を含まない純粋な糞尿（液状物）とに固液分離されるようになっている。固液分離装置２としては、例えばスクリュープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、フィルタープレス、多重円板式脱水機等が用いられる。
【００１５】
固液分離装置２により分離された糞尿は、ラインＬ２を経て貯留槽３に導入されて希釈調整されるようになっている。このように糞尿を希釈するのは、後述する生物反応槽４における負荷を低減するためである。
【００１６】
希釈された糞尿は、ラインＬ４を経て生物反応槽４に導入され、生物反応処理される。生物反応槽４は、汚泥を用いて有機物の生物分解を行うことが可能であるものであればよく、例えば、生物反応槽４として、嫌気性発酵槽、活性汚泥処理槽等が用いられる。これらのうち、空気の供給を必要とせず、ランニングコストを節約できる点から嫌気性発酵槽が好ましい。
【００１７】
ここで、嫌気性発酵槽としては、メタン発酵槽、消化槽等が挙げられるが、このうちメタン発酵槽が好ましい。この場合、図１に示すように、メタンガス発酵槽で発生したメタンガスは、ラインＬ９を経てガス貯留槽９に導入され、ガス貯留槽９からラインＬ１０を経て、後述する炭化装置７へ供給され、メタンガスが炭化装置７で固形物を炭化するときの燃料として供給されるようになっている。これにより、家畜糞尿の処理装置１におけるランニングコストの大幅な低減を図ることができる。なお、ラインＬ９、ガス貯留槽９、ラインＬ１０により燃料供給手段が構成されている。
【００１８】
生物反応槽４から排出される余剰汚泥は、ラインＬ４を経て脱水機５に送られ、脱水される。脱水機５としては、例えばスクリュープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、フィルタープレス、多重円板式脱水機等が用いられる。脱水機５で脱水された余剰汚泥（以下、「脱水汚泥」という）は、ラインＬ５を経て混合装置６に導入される。
【００１９】
一方、固液分離装置２で分離された固形物は、ラインＬ６を経て炭化装置７へ送られるようになっている。炭化装置７は、固形物を炭化するものであり、固形物を加熱することが可能な装置であればよく、加熱形式は、内熱式、外熱式のいずれでもよい。
【００２０】
炭化装置７で炭化された炭化物は、ラインＬ７を経て混合装置６へ送られ、脱水汚泥と混合されるようになっている。
【００２１】
混合装置６は通常、混合槽の内部に攪拌装置を備えており、脱水汚泥と炭化物とを均一に混合することが可能である。ただし、攪拌装置は必ずしも必要なものではない。
【００２２】
混合装置６で得られる混合物は、ラインＬ８を経てコンポスト化装置８へ送られ、コンポスト化装置８でコンポスト化されるようになっている。コンポスト化装置８は通常、混合物を収容する容器と、混合物を切返す切返し機と、混合物に給気を行う給気装置とで構成される。
【００２３】
次に、前述した家畜糞尿の処理装置１における家畜糞尿の処理方法について説明する。
【００２４】
まず家畜糞尿をラインＬ１を経て固液分離装置２に導入し、稲藁、飼料粕、豚毛等の低水分の固形物と、これら粗大有機物を含まない純粋な糞尿（液状物）とに固液分離する（固液分離工程）。
【００２５】
固液分離装置２により分離された糞尿は、ラインＬ２を経て貯留槽３に導入し、希釈調整する。
【００２６】
希釈した糞尿は、ラインＬ３を経て生物反応槽４に導入し、生物反応処理する（生物反応工程）。これにより、糞尿中の悪臭の原因となる有機物が生物分解される。次に、生物反応槽４から余剰汚泥を排出する（汚泥排出工程）。この余剰汚泥を、ラインＬ４を経て脱水機５に導入して脱水処理する。このとき、無機凝集剤や高分子凝集剤等の脱水助剤を添加する。そして、脱水汚泥をラインＬ５を経て混合装置６に導入する。
【００２７】
一方、固液分離装置２で分離された固形物は、ラインＬ６を経て炭化装置７に導入する。炭化処理は、コスト等を考慮して、通常は２００〜７００℃の温度で行う。この炭化処理により、敷き材、飼料粕、豚毛等の固形物が炭化される（炭化工程）。
【００２８】
炭化装置７で炭化した炭化物は、ラインＬ７を経て混合装置６に送り、前述した脱水汚泥と混合する（混合工程）。
【００２９】
ここで、脱水汚泥は、通常多くの水分を含んでおり、そのままコンポスト化すると、効率よく発酵処理されず、コンポスト化が困難となる場合がある。そこで本発明では、上述したように、脱水汚泥に炭化物を混合することにしている。これにより、脱水汚泥の水分を調整することが可能となり、コンポスト化に適した水分を有する混合物を、コンポスト化に先立って得ることが可能となる。
【００３０】
従って、この混合物を、ラインＬ８を経てコンポスト化装置８へ導入し（コンポスト化工程）、通気性を良くした上でコンポスト化を行うと、好気性微生物の活動が活発化し、混合物を効率良く発酵処理することが可能となる。また、コンポスト化に先立ち、固液分離された固形物が炭化物とされているため、得られるコンポストには、稲藁等の敷き材、飼料粕、豚毛等の不用物が含まれることもない。すなわち、本発明によれば、良質のコンポストを容易に得ることができる。また、混合物に含まれる炭化物は、アンモニア性窒素等の臭気成分を吸着する能力を有するため、コンポスト化装置８から発生する臭気を減少させることもできる。
【００３１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、家畜糞尿の処理について説明したが、本発明は、家畜糞尿に限らず、生ごみ、し尿、下水等の有機性廃棄物の処理にも適用することができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、生物反応槽４から排出される余剰汚泥は、脱水機５により脱水されているが、余剰汚泥を脱水機５で脱水せず、直接混合装置６に導入してもよい。この場合でも、余剰汚泥に炭化物が混合されるので、余剰汚泥の水分調整が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の有機性廃棄物の処理方法及び装置によれば、生物反応処理で得られる余剰汚泥に、炭化処理により得られた炭化物を混合することで、余剰汚泥の水分調整を行うことが可能となり、コンポスト化に適した水分を有する余剰汚泥をコンポスト化に先立って得ることができる。また、コンポスト化に際して、固形物が炭化物とされているため、得られるコンポストには、稲藁等の敷き材、飼料粕、豚毛等の不用物が含まれることもない。すなわち、本発明によれば、良質のコンポストを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の有機性廃棄物の処理装置の一実施形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…家畜糞尿の処理装置（有機性廃棄物の処理装置）、２…固液分離装置、４…生物反応槽、６…混合装置、７…炭化装置、８…コンポスト化装置、９…ガス貯留槽（燃料供給手段）、Ｌ９，Ｌ１０…ライン（燃料供給手段）。
【図１】
0003593501.tif 000002