(57)【要約】  【課題】  内燃機関を用いる必要のない有機廃棄物処理システムを提供する。  【解決手段】  有機廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥化装置１０を有する有機廃棄物処理システムＳにおいて、堆肥化装置１０から排出される臭気ガスＧに含まれる水分Ｗを分離する脱水処理部３０と、脱水処理部３０から排出される水分Ｗを処理する汚水処理部５０と、を備える。脱水処理部３０としては、冷媒Ｒにより臭気ガスＧを冷却して液化する凝縮器３２を用いることができる。  【選択図】  図１
2006273632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥化装置を有する有機廃棄物処理システムにおいて、
前記堆肥化装置から排出される臭気ガスに含まれる水分を分離する脱水処理部と、
前記脱水処理部から排出される前記水分を処理する汚水処理部と、
を備えることを特徴とする有機廃棄物処理システム。
【請求項２】
前記脱水処理部は、冷媒により前記臭気ガスを冷却して液化する凝縮器であることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理システム。
【請求項３】
前記脱水処理部は、前記臭気ガスに含まれる前記水分を遠心力により分離する遠心分離機であることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理システム。
【請求項４】
前記汚水処理部は、複数の汚水処理手段からなり、前記汚水処理手段のうちのいずれかを選択する選択部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の有機廃棄物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機廃棄物を発酵させた際に発生する臭気ガスを脱臭可能な有機廃棄物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
養鶏場や養豚場において発生する家畜糞（糞尿を含む）、又は生ゴミ等の有機廃棄物を発酵させて堆肥化する技術において、処理過程で発生する排ガスの悪臭対策は、大きな問題となっている。
例えば、水（あるいは薬液）洗浄法、オガ粉吸着法、微生物分解法等が知られているが、これらの脱臭方法は、水（薬液）処理を伴ったり、比較的広い敷地面積を必要としたりすることから、導入が困難な場合が多く、しかもアンモニア以外の臭気成分を除去することが難しい。
そこで、特許文献１に開示されるように、臭気ガスを脱臭炉（ガスタービン）内で燃焼させて臭気成分を高温で熱分解する燃焼脱臭法が検討されている。
【特許文献１】特開２００２−３６４３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した技術では、燃焼装置及びその運転コストが高いため、普及が進んでいないという問題がある。
このため、内燃機関を必要としない、簡便で高効率な脱臭装置が望まれている。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、内燃機関を用いる必要のない有機廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る有機廃棄物処理システムでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、有機廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥化装置を有する有機廃棄物処理システムにおいて、前記堆肥化装置から排出される臭気ガスに含まれる水分を分離する脱水処理部と、前記脱水処理部から排出される前記水分を処理する汚水処理部と、を備えるようにした。
この発明によれば、臭気ガスから水分を除去することにより、臭気ガス中のアンモニア濃度を大幅に減少させることができる。そして、分離した汚水を汚水処理部により処理するので、臭気の放出が効果的に防止できる。
【０００６】
例えば、前記脱水処理部としては、冷媒により前記臭気ガスを冷却して液化する凝縮器を用いることができる。また、前記脱水処理部として、前記臭気ガスに含まれる前記水分を遠心力により分離する遠心分離機を用いることができる。
また、前記汚水処理部が、複数の汚水処理手段からなり、前記汚水処理手段のうちのいずれかを選択する選択部を備えるものでは、悪臭を含む汚水を効率よく処理できる汚水処理手段を選択する等、最適な汚水処理手段を選択することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
有機廃棄物を発酵させて堆肥化する堆肥化装置を有する有機廃棄物処理システムにおいて、前記堆肥化装置から排出される臭気ガスに含まれる水分を分離する脱水処理部と、前記脱水処理部から排出される前記水分を処理する汚水処理部と、を備えるようにしたので、臭気ガス中のアンモニア濃度を、容易かつ確実に減少させることができる。
したがって、内燃機関を用いる必要のない有機廃棄物処理システムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の有機廃棄物処理システムの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る有機廃棄物処理システムＳの実施形態の一例を示す構成図である。
有機廃棄物処理システムＳは、畜糞（有機廃棄物）Ｆを発酵させて堆肥化させる堆肥化装置１０、堆肥化装置１０で発生して臭気ガスＧを送気するガス送管２０、臭気ガスＧから水分（アンモニアを含む）を分離する脱水処理装置３０、脱水処理装置３０から排出される汚水Ｗを排出する汚水配管４０、汚水Ｗを処理する汚水処理装置５０等を備えて構成される。
【０００９】
図２は、本実施形態に係る堆肥化装置１０の一例を示す構成図である。
堆肥化装置１０としては、例えば、畜糞Ｆを連続的に好気性発酵させる連続式発酵機が用いられる。
堆肥化装置１０は、約１０〜３０ｍ３程度の容量の発酵槽１１、畜糞Ｆの投入口１２、畜糞Ｆを攪拌する攪拌機１３、加熱用の電気ヒータ１４、発酵槽１１内に外気を取り込むための送風管（大気導入部）１５及び給気ブロア１６等を含んで構成される。
そして、堆肥化装置１０は、発酵熱及び電気ヒータ１４の熱を利用して発酵槽１１内の温度を調整しつつ、給気ブロア１６によって発酵槽１１内に強制的に空気を導入し、畜糞Ｆの発酵を促進させる。
畜糞Ｆを発酵させると、臭気成分（アンモニア、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル等）を含む気体（以下、臭気ガスＧ）が、発酵槽１１の容量の約１０〜３０％程度の量だけ発生する。したがって、発酵槽１１を大容量化すると、臭気ガスＧの発生量も増大する。
【００１０】
ガス送管２０は、発酵槽１１内の排気口と後述する脱水処理装置３０の給気口とを連通し、発酵槽１１内で発生する臭気ガスＧを排気ブロア２１により脱水処理装置３０の容器３２ａに圧送する。
また、ガス送管２０には、ガス送管２０と堆肥化装置１０の送風管１５と連通するバイパス管２２が設けられるとともに、このバイパス管２２には、開度が調整可能な制御弁２３が設けられる。
これにより、制御弁２３の開度を調整することにより、堆肥化装置１０から脱水処理装置３０に送気される臭気ガスＧの一部或いは全てを堆肥化装置１０の発酵槽１１内に戻し入れることができる。また、脱水処理装置３０の容器３２ａに圧送する臭気ガスＧの流量を制御することができる。
【００１１】
脱水処理装置３０は、臭気ガスＧに含まれる水分を分離する装置であって、凝縮器３２と冷却塔３４と冷媒Ｒを流通させる冷媒配管３６とを含んで構成される。
凝縮器３２は、臭気ガスＧ及び汚水Ｗを収容する容器３２ａと冷媒配管３６とを含んで構成され、容器３２ａ内の気体を冷媒配管３６により冷却して液化するものである。
冷却塔３４は、冷媒配管３６とを含んで構成され、冷媒配管３６内を流通する冷媒Ｒから熱を奪って冷却させるものである。
冷媒配管３６は、冷媒Ｒを流通させる配管であって、冷媒Ｒとして水等を用いることができる。
そして、容器３２ａ内にガス送管２０を介して臭気ガスＧが圧送されると、臭気ガスＧは冷媒配管３６に触れることにより冷却され、臭気ガスＧに含まれる水分（アンモニアを含む）が液化し、容器３２ａ内の底部に汚水Ｗとして収容される。
また、凝縮器３２の容器３２ａの上部には、容器３２ａ内の上部に収容された気体、すなわち、水分が除去された臭気ガスＧを大気放出する排気管３２ｂが接続される。更に、凝縮器３２の容器３２ａの底部には、容器３２ａ内の底部に収容された液体、すなわち、臭気ガスＧから分離されたアンモニアを含む汚水Ｗを排出する汚水配管４０が接続される。
【００１２】
汚水配管４０は、凝縮器３２の容器３２ａの底部と後述する汚水処理装置５０とを連通し、凝縮器３２内で発生する汚水Ｗを汚水処理装置５０に流す配管である。
なお、汚水配管４０は、複数の分岐配管４２，４４と、脱水処理装置３０から排出される汚水Ｗを複数の分岐配管４２，４４のいずれに流すかを選択可能な三方弁４６とを備える。
【００１３】
汚水処理装置５０は、アンモニアを含む汚水Ｗを分解して浄化する装置であって、浄化槽５２と、公共施設としての下水処理施設５４が用いられる。なお、浄化槽５２としては、単独処理浄化槽、合併処理浄化槽のいずれであってもよい。
そして、浄化槽５２には、分岐配管４２が接続され、下水処理施設５４には、分岐配管４４が接続される。
【００１４】
以上のような構成を備える有機廃棄物処理システムＳでは、発酵槽１１に投入された畜糞Ｆは、発酵槽１１において所定のサイクルで発酵されて堆肥となり、堆肥は発酵槽１１から随時取り出される。例えば、発酵槽１１に畜糞Ｆを投入してから約２日後には、当初６０〜７０％あった水分が好気性発酵により乾燥して３０％まで減り、有機肥料が出来上がる。
また、畜糞Ｆの発酵と同時に、臭気成分（アンモニア等）を含む臭気ガスＧが発生する。そして、発生した臭気ガスＧは、発酵槽１１の排気口からガス送管２０を介して脱水処理装置３０に圧送される。
【００１５】
脱水処理装置３０に圧送される臭気ガスＧは、発酵熱により、最大７５℃程度の温度を有している。また、畜糞Ｆの水分も含んでいるため、高湿である。
このような高温高湿の臭気ガスＧは、凝縮器３２の容器３２ａに流入すると、容器３２ａ内に配置された冷媒配管３６により冷却されて、臭気ガスＧに含まれる水分が液化して、容器３２ａ内の底部に汚水Ｗとして収容される。この際、臭気ガスＧに含まれていたアンモニア成分も汚水Ｗとして容器３２ａ内の底部に収容される。
このようにして、容易かつ確実に、臭気ガスＧからアンモニア成分を含む水分が分離される。したがって、臭気ガスＧからはアンモニア成分の大部分が取り除かれ、臭気が低減される。
そして、臭気が低減した臭気ガスＧは、排気管３２ｂから外部に放出される。
具体的には、発酵槽１１の排出された臭気ガスＧには、約３０００ｐｐｍ程度のアンモニア成分が含まれていたが、排気管３２ｂから外部に放出された臭気ガスＧでは、アンモニア成分が約１０００ｐｐｍ程度まで低減された。
【００１６】
凝縮器３２の容器３２ａの底部に収容された汚水Ｗは、汚水配管４０を介して汚水処理装置５０に流れる。この際、汚水配管４０に設けられた三方弁４６を操作することにより、汚水Ｗの流出先として、浄化槽５２又は下水処理施設５４が選択される。
汚水処理装置５０として、浄化槽５２や下水処理施設５４等のように、複数の装置を設けるのは、例えば、汚水Ｗの処理能力により流入させる装置、施設を選択可能とするためである。或いは、汚水処理のランニングコストを比較して、汚水Ｗを流入させる装置、施設を選択可能とするためである。
具体的には、凝縮器３２から排出される汚水Ｗの量は、約３６０Ｌ／日程度であるため、例えば、３００Ｌを浄化槽５２で処理し、残りの６０Ｌについては、三方弁４６を切り替えて下水処理施設５４に流すようにすることができる。
このように、汚水処理のランニングコストを抑えるように最適な汚水処理装置を選択したり、急激な汚水Ｗの増加に対応したりすることが可能となる。
【００１７】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００１８】
発酵槽１１の排出された臭気ガスＧから水分を分離する脱水処理装置３０として、凝縮器３２を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、遠心分離機を用いてもよい。遠心分離機を用いることにより、臭気ガスＧから水分を容易かつ確実に分離することができる。
【００１９】
また、凝縮器３２において水分が分離された後の臭気ガスＧを、排気管３２ｂから外部に放出する場合について説明したが、これに限らない。臭気ガスＧを内燃機関（ディーゼルエンジン）に導入して燃料とともに燃焼させることにより、臭気成分を高温で熱分解し、同時に、その内燃機関を駆動源として発電を行うようにしてもよい。
そして、発電された電力を堆肥化装置１０の攪拌機１３等の駆動電力として用いることにより、有機廃棄物処理システムの低ランニングコスト化を図ることができる。また、水分の少ない臭気ガスＧを内燃機関に導入できるので、燃焼効率の向上や、内燃機関の長寿命化を図ることもできる。
【００２０】
また、一つの堆肥化装置１０に一つの脱水処理装置３０が連結する場合について説明したが、これに限らない。例えば、一つの堆肥化装置１０に複数の脱水処理装置３０を連結したり、複数の堆肥化装置１０に一つの脱水処理装置３０を連結したりする場合であってもよい。
【００２１】
また、脱水処理装置３０として、例えば、凝縮器３２の下流側に遠心分離機を連結してもよい。同様に、遠心分離機の下流側に凝縮器３２を連結してもよい。或いは、凝縮器３２と遠心分離機とを並列に配置して、いずれの装置に臭気ガスＧを圧送するかを選択できるように構成してもよい。
【００２２】
汚水処理装置５０として、浄化槽５２や公共施設としての下水処理施設５４について説明したが、これに限らない。例えば、リアクタ等を用いてもよい。
また、浄化槽５２を複数配置してもよいし、浄化槽とリアクタ等を混在させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の有機廃棄物処理システムＳを示す概念図である。
【図２】本実施形態に係る堆肥化装置１０の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｓ…有機廃棄物処理システム
Ｇ…臭気ガス
Ｗ…汚水（水分）
Ｒ…冷媒
１０…堆肥化装置
３０…脱水処理装置（脱水処理部）
３２…凝縮器
４６…三方弁（選択部）
５０…汚水処理装置（汚水処理部）
５２…浄化槽（汚水処理手段）
５４…下水処理施設（汚水処理手段）
【図１】
2006273632.tif 000003
【図２】
2006273632.tif 000004