(57)【要約】【課題】簡単な操作で、かつ効率的に有機物や生ゴミを液化して減容化する方法およびその装置を提供する。【解決手段】固形有機物を、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも１種を含む酸化水と接触させ、密閉した空間内で前記酸化水を１００℃以上の温度で加熱して、前記固形有機物の少なくとも一部を液化する固形有機物の液化方法、およびそのような方法を実施するための固形有機物の液化装置。【選択図】図１
2006136872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形有機物を、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも１種を含む酸化水と接触させ、密閉した空間内で前記酸化水を１００℃以上の温度で加熱して、前記固形有機物の少なくとも一部を液化する、固形有機物の液化方法。
【請求項２】
前記酸化水が、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を電解することにより得られる陽極水を少なくとも含む請求項１記載の固形有機物の液化方法。
【請求項３】
前記酸化水のｐＨが８未満である請求項１記載の固形有機物の液化方法。
【請求項４】
前記加熱温度が１８０℃以下である請求項１記載の固形有機物の液化方法。
【請求項５】
固形有機物と、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも１種を含む酸化水とを接触させるための収容部と、
前記酸化水を前記収容部に供給する酸化水供給手段と、
前記収容部内の前記固形有機物および前記酸化水を加熱する加熱手段と、
前記収容部を密閉するための密閉手段と、を備える固形有機物の液化装置。
【請求項６】
前記酸化水供給手段が、電解水生成手段を備え、
前記電解水生成手段が、陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極との間に配置された隔膜を備え、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を収容する電解槽、ならびに前記陽極と前記陰極との間に通電するための通電装置を具備する請求項５記載の固形有機物の液化装置。
【請求項７】
前記酸化水のｐＨを測定するｐＨ測定手段および前記酸化水のｐＨを調整するｐＨ調整手段をさらに備える請求項６記載の固形有機物の液化装置。
【請求項８】
前記収容部内の前記酸化水の温度を測定すると共に加熱により調節する温度調節手段をさらに備える請求項５記載の固形有機物の液化装置。
【請求項９】
前記収容部の内容物の少なくとも一部を排出する排出部が前記収容部の下部に設けられており、前記収容部の底部が、前記排出部に向かって低くなるように傾斜している請求項５記載の固形有機物の液化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場や一般家庭から排出される生ゴミなどの、固形有機物を多く含む廃棄物を、悪臭を発生させることなく短時間で液化することで、その廃棄物の量を大きく減量することができる固形有機物の液化方法およびその液化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前から、農林水産業及び加工工場からは、農産廃棄物、畜産廃棄物、水産廃棄物、木質系廃棄物、食品加工廃棄物等が、またレストランや一般家庭からは、生ゴミなどの植物・動物性の有機物が大量に放出されている。
さらに、室内や室外などの清掃により、埃や紙、枝葉などの有機系のゴミが、排出される。また、水などの液体や室内空気などの気体等の流体は、例えば、各種ろ過、フィルタープレス、自然沈殿、遠心分離などの固液分離技術を活用して浄化されるが、このとき、多くの有機物を含んだ廃棄物が排出される。
これらの有機物は、現在、その殆どが、埋め立て廃棄されたり、焼却処理されたりしている。
【０００３】
ところが、近年、埋立て処分場の逼迫や、焼却時のダイオキシン発生が問題視され始めており、有機物の減容化が必要とされている。更には、大量の有機物の収集のために、自治体や事業主が負担する費用が増加していることが、問題として取り上げられることも多くなってきている。
【０００４】
このような問題を解決するために、微生物を用いて有機物を液化して、有機物を減容化する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法に用いられる装置を、図６を参照しながら説明する。
【０００５】
図６の装置は、有底の外器６１、および外器６１内に収容された内器６２を備える。内器６２の底部には、所定の形状の透孔６４が形成されている。また、内器６２の底部には、４本の脚部６３が設けられており、外器６１の底部６５と内器６２の底部との間に所定の間隔が保たれている。
内器６２の底部の高さに対応する外器６１の外壁の位置より高い位置に液肥取り出しバルブ６６が配置されている。外器６１および内器６２の上部には、それぞれ蓋体６８および蓋体６７が設けられており、蓋体６８により外器６１が密閉され、蓋体６７により内器６２が密閉される。なお、内器６２の蓋体６７には、開閉可能な投入口が設けられている。
内器６２の蓋体６７の上面には、加熱ヒータ６９および送風ファン７０が配置されている。加熱ヒータ６９で暖められた空気が、送風ファン７０により、送風パイプ７１を通して、内器６２に送り込まれるようになっている。内器６２内の空気は、通気パイプ７２を通して、外器６１に排出される。
また、内器６２は、有機物を破砕・攪拌するための、先端に破砕刃を配設したシャフト７３を備えている。シャフト７３は、蓋体６７に設置されたベアリング７４により、回転可能に支持されている。
【０００６】
上記装置では、外器６１および内器６２の所定の位置まで、微生物を含む水が満たされている。外器６１の蓋体６８および内器６２の蓋体６７を開けて有機物を投入し、その有機物を、微生物を含む水と接触させる。内器６２の内部の微生物により液化した有機物が透孔６４を介して固液分離（濾過）される。液化した有機物は、外器内で熟成し、それとともに、産生された微生物や酵素が、透孔６４を介して、内器６２と外器６１とを自由に移動して、有機物の加水分解や消化発酵に再利用されている。
【特許文献１】特許２５６３０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載される技術には、以下のような問題が残る。（１）微生物を用いて有機物を液化するために、気温の変化などの環境変化に対して安定した特性を出し難い。（２）微生物が死滅しないように管理する必要がある。
そこで、本発明は、簡単な操作で、かつ効率的に有機物や生ゴミを液化して減容化する方法およびその装置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】
【０００８】
本発明は、固形有機物を、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも１種を含む酸化水と接触させ、密閉した空間内で酸化水を１００℃以上の温度で加熱して、固形有機物の少なくとも一部を液化する、固形有機物の液化方法に関する。
本発明において、液化とは、有機物や生ゴミが加水分解や酸化分解により低分子化して自らが液状（スラリー状も含む）になること、および可溶化性が増加して加えた水に溶解することを含む。
固形有機物とは、例えば、農産廃棄物、畜産廃棄物、水産廃棄物、木質系廃棄物、食品加工廃棄物などの固形廃棄物、レストランや一般家庭から排出される生ゴミ（食べ残し）、部屋の掃除で収集されるほこり、髪の毛などが含まれる。固形廃棄物や生ゴミなどのうち、含水率の大きなものは、事前に水を切って、できるだけ有機物を濃縮したほうが好ましい。
また、本発明の液化方法により、デンプン、セルロースなどの多糖類、アルブミン、ケラチンなどの蛋白質、脂質、アミノ酸、糖類、有機酸、有機酸塩、有機酸エステル、微生物、ウィルス、クロロホルム、トリクロロエチレン、トリハロメタンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、シマジンなどの農薬、クリプトスポリジウムなどの原虫、ホルムアルデヒド、ニコチンタール、花粉などのアレルゲンなどを処理することもできる。
【０００９】
上記固形有機物の液化方法において、酸化水は、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を電解することにより得られる陽極水を少なくとも含むことが好ましい。
【００１０】
上記固形有機物の液化方法において、酸化水のｐＨは８未満であることが好ましい。
【００１１】
上記固形有機物の液化方法において、加熱温度は１８０℃以下であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、固形有機物と、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも１種を含む酸化水とを接触させるための収容部と、酸化水を収容部に供給する酸化水供給手段と、収容部内の固形有機物および酸化水を加熱する加熱手段と、収容部を密閉するための密閉手段とを備える固形有機物の液化装置に関する。
【００１３】
上記固形有機物の液化装置において、酸化水供給手段は電解水生成手段を備え、電解水生成手段は、陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極との間に配置された隔膜を備え、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を収容する電解槽、ならびに陽極と陰極との間に通電するための通電装置を具備することが好ましい。
【００１４】
上記固形有機物の液化装置は、酸化水のｐＨを測定するｐＨ測定手段および酸化水のｐＨを調整するｐＨ調整手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
上記固形有機物の液化装置は、収容部内の酸化水の温度を測定すると共に加熱により調節する温度調節手段をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
上記固形有機物の液化装置において、収容部の内容物の少なくとも一部を排出する排出部が収容部の下部に設けられており、収容部の底部が、排出部に向かって低くなるように傾斜していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
酸化性物質を含む酸化水と生ゴミのような固形有機物とを一緒に加熱すると、有機物は、加熱された酸化水によって容易に加水分解されるとともに、酸化水に含まれる酸化性物質により酸化される。このような加水分解と酸化により、有機物は分解されながら低分子化が加速され、少なくともその一部を液化することが可能となる。
上記のように、酸化性物質を含む酸化水と固形有機物とを加熱することにより、有機物を液化することができるため、微生物を用いる必要がない。よって、周辺環境が変化することにより有機物の液化特性が不安定になることもない。これにより、従来の微生物を用いる有機物の液化処理に比べて、有機物を、常に安定して液化することが可能となる。さらに、微生物を用いないので、微生物の管理をする必要もない。また、固形有機物の処理後は、固形有機物の液化処理により生じた液状物と残存固形分を取り出すだけなので、装置のメンテナンスが容易になる。
また、その液状物は下水道に流すことができるため、排出される固形有機物の量を大きく減らすことができる。これにより、生ゴミ等の収集負担を大きく減らすことができる。
さらに、その液状物は、固形有機物に含まれていた窒素、リン、ミネラル類を含むため、肥料として用いることができる。処分される固形有機物の組成がほぼ一定である場合には、得られた液状物の成分を分析などで確認し、そのｐＨ調整などを行うのみで、畑、園芸や道路樹などの液肥として使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明を説明する。
実施の形態１
図１に、本発明で用いられる固形有機物の液化装置の一例を示す。
図１の固形有機物の液化装置１０は、固形有機物１７と酸化性物質を含む酸化水１８とを収容するための収容部１１、収容部１１に設けられた投入口１２を閉鎖するための蓋部１３、蓋部１３に設けられた投入口密閉バルブ１４、酸化性物質を含む酸化水１８を供給するための酸化水供給手段１５、収容部１１内の有機物１７および酸化水１８を加熱するための加熱手段１６を備える。さらに、液化装置１０は、加熱時に収容部１１内の圧力が所定の値より高くなった場合に、その圧力を外部に開放するための圧力開放弁１９を備える。なお、本実施形態において、収容部１１内を密閉する密閉手段は、投入口密閉バルブ１４と圧力開放弁１９からなる。
【００１９】
固形有機物の液化は、液化装置１０を用いて、以下のようにして行うことができる。
まず、蓋部１３を矢印の方向に旋回させ、固形有機物１７を、投入口１２から、収容部１１内に投入する。こののち、酸化水供給手段１５により、酸化性物質を含む酸化水１８を収容部１１の所定の位置まで満たし、固形有機物１７と酸化性物質を含む酸化水１８とを接触させる（工程（１））。なお、酸化水１８は、固形有機物１７よりも前に投入してもよい。このことは、以下の実施の形態においても同様である。
【００２０】
このあと、収容部１１内の有機物１７および酸化性物質を含む酸化水１８を、収容部１１の下部に設けられた加熱手段１６により、１００℃以上の温度で加熱して、有機物を液化し、減容化する（工程（２））。このとき、蓋部１３を閉じ、投入口閉鎖バルブ１４をしっかり閉じて、収容部１１を密閉して、加熱時の蒸気等が外部に漏れないようにする。なお、加熱時の収容部内の圧力が高くなり過ぎた場合には、圧力開放弁１９により、その圧力が外部に開放される。
【００２１】
固形有機物と酸化性物質を含む酸化水とを接触させて、これらを加熱すると、酸化性物質により有機物が酸化されるため、有機物の水への親和性が向上する。また、有機物が高分子量なものであっても、酸化性物質による酸化により水への親和性が向上して、加熱された水によって容易に加水分解されるようになる。このような分解反応により、有機物は低分子化されて、自ら液状となったり、酸化水に溶解したりして、有機物が液化される。
有機物自体があまり液化しなくても、有機物の少なくとも一部が低分子化することにより、塊が粒状になり、繊維状のものが短繊維となって、水に溶解または分散して、収容部内の内容物と共に、外部に排出される。このため、有機物の減容化を大きく進めることが可能となる。
【００２２】
本発明において、酸化性物質には、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも一方が含まれる。亜ハロゲン酸としては、亜塩素酸、亜臭素酸、亜ヨウ素酸が挙げられ、次亜ハロゲン酸としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸が挙げられる。なお、酸化力の強さから、亜塩素酸、亜臭素酸、次亜塩素酸、および次亜臭素酸が好ましい。
【００２３】
上記のような亜ハロゲン酸や次亜ハロゲン酸は、保存管理が容易である。また、ハロゲン塩で溶解した水を電解することにより、必要に応じて、酸化水中に高濃度で生成させることもできる。さらには、固形有機物の処理後に重金属などを除去する必要がなく、また、タールなどの不要物を生成することなく、固形有機物を液化することができる。
【００２４】
酸化水に含まれる酸化性物質の濃度は、５０〜２０００ｐｐｍの範囲にあることが好ましい。酸化性物質の濃度が５０ｐｐｍ未満では、酸化力が不十分となる。一方、酸化性物質の濃度が２０００ｐｐｍより大きくなると、酸化力は十分であるが、収容部の酸化水と接する部分などが大きく腐食されるようになる。
【００２５】
また、上記酸化性物質は、亜ハロゲン酸および／または次亜ハロゲン酸の他に、オゾン、過酸化水素、過マンガン酸イオン、塩素、二クロム酸イオン、酸素、二酸化塩素、次亜塩素酸イオンなどをさらに含んでいてもよい。なお、これらは、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
また、上記工程（２）において、固形有機物と、酸化性物質を含む酸化水とを加熱するときの温度は、固形有機物が酸化水により、十分に低分子化されて液化される温度に設定することが好ましい。
本発明においては、この加熱温度は、１００℃以上であることが好ましく、１００℃以上１８０℃以下であることがさらに好ましい。加熱温度が１００℃未満である場合、有機物の低分子化に必要な加水分解反応が十分に起こらず、固形有機物の液化が進まないことがある。一方、加熱温度が１８０℃を超えると、固形有機物が低分子化しても、その低分子化された有機物が重合してタールなどの高分子になり、固形有機物の液化が大きく進まなくなることがある。さらには、液化後に、収容部の内壁にタール状の付着物が多く付着し、メンテナンス性が悪くなる。また、１８０℃より高い温度で加熱する場合、高温設備が必要となり、安全性からも好ましくない。
上記温度範囲の中でも、発生するタールが低減し、液化の効率が高くなるため、加熱温度は、１００℃以上１５０℃以下であることが特に好ましい。
【００２７】
また、加熱時間は、有機物を分解するときの加熱温度、酸化性物質の濃度等により、最適な時間に調節する。例えば、各種の生ゴミ１００ｇに対し、酸化性物質濃度が５００〜２０００ｐｐｍの範囲の酸化水を、１００〜５００ｇ加えて、１００〜１８０℃で加熱する。この場合、どのような組み合わせ条件でも、０．５〜２０時間で、固形有機物を液化することができる。加熱時間がこの範囲の時間より短いと、残留する固形分の量が増える。加熱時間がこの範囲より長い場合においては、酸化性物質の濃度が高く、かつ分解される有機物の量が少ないと、酸化性物質が多く残留し収容部の腐食が進むため、好ましくない。
また、一般家庭などで、固形有機物の処理を夜間に完了したい場合、少なくとも５時間程度で処理できるように、固形有機物の量に合わせて、酸化水に含まれる酸化性物質の濃度、酸化水の量、および加熱温度を調節することが好ましい。
【００２８】
加熱後は、収容部内の液状物（これは、酸化水と、液化した有機物を含む）が十分に冷えたあとで、投入口閉鎖バルブ１４を開放し、蓋部１３を開けて、投入口１２から、その液状物を取り出す。加熱後の液状物は、液肥としても用いることができる。
【００２９】
さらに、本発明において、酸化性物質が固形有機物を酸化する効果ができるだけ大きくなることが好ましい。
酸化性物質として、例えば、次亜塩素酸や亜塩素酸を用いる場合は、ｐＨが高くなると、プロトンが解離してイオンとなる。例えば、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の場合、ｐＨが高くなると、ＣｌＯ-が増加してしまい、酸化水の酸化力が低下する。したがって、次亜塩素酸や亜塩素酸を酸化性物質として用いる場合、それらが、イオンでなく、酸型（電荷的に中性）の状態で存在するように、酸化水のｐＨは、８未満であることが好ましい。次亜塩素酸の場合、その酸型の存在が９割以上となるため、酸化水のｐＨを６．５以下にすることが特に好ましい。
【００３０】
酸化水供給手段１５は、酸化性物質を含んだ酸化水１８を供給できるものであれば、特に限定されない。酸化水１８の供給は、収容部内の酸化水の量に依存して自動で行ってもよいし、または手動で行ってもよい。
酸化性物質を含んだ酸化水１８は、例えば、オゾン発生器により発生させたオゾンを水に溶解したり、別に貯留していた過酸化水素（保存の容易さから希釈したもの）や液体塩素を水に加えたりすることにより、酸化性物質を含んだ酸化水を生成することができる。また、亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム（高度さらし粉を含む）、過マンガン酸カリウム、二クロン酸カリウム等を水に加えてイオン化し、そのイオン種を酸化性物質として含む酸化水を生成してもよい。さらには、亜塩素酸ナトリウムに塩酸を加えて二酸化塩素を生成させ、この二酸化塩素を水と混合して、酸化水を作製することもできる。
また、上記酸化水供給手段は、上記のような酸化水１８を生成することができる酸化水生成手段を備えていてもよい。
なお、酸化水１８の投入を手動で行うのであれば、酸化水供給手段１５は、例えば、酸化性物質を含んだ酸化水、その酸化水を収容するプラスチック製容器および弁から構成することができる。このため、とても安価に構成できる。また、酸化水の投入が酸化水供給手段により自動的に行われるように、酸化水供給手段は、例えば、弁制御装置等を備えていてもよい。
【００３１】
これらの酸化性物質を含む酸化水は、オゾン発生器を用いる以外は、例えば、酸化性物質を高濃度で含んだものを水に希釈することにより作製することができる。なお、上記のような酸化性物質の中には、第一類の危険物として取り扱う必要があるものがあり、これらは、例えば、危険物取扱者の免許を持ったものが取り扱う必要がある。
【００３２】
上記のように酸化水のｐＨは８未満であることが好ましい。このため、収容部１１は、ｐＨ８以下の条件において、酸化性物質を含む酸化水と固形有機物を加熱した状態での酸による腐食や圧力上昇などに対して十分な耐久性を有する材料で構成されることが好ましい。このような構成材料としては、加熱時の腐食または液化した有機物による腐食をできるだけ回避することのできる素材を用いることが好ましい。例えば、液化した有機物を含む液状物が接触する内面は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などのようなステンレス鋼、ハステロイ、インコネルなどのような耐熱性合金、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂等で被覆されていることが好ましい。または、収容部自体が、上記のような材料から構成されてもよい。
【００３３】
加熱手段１６としては、収容部内の固形有機物および酸化水を加熱できる手段を、特に限定されることなく用いることができる。このような加熱手段としては、例えば、ジュール熱を用いた電気加熱手段、ガスや石油などの燃焼熱を用いた燃焼手段、ヒートポンプ、誘導加熱手段などが挙げられる。
電気加熱などにより加熱する接触加熱手段を加熱手段として用いる場合、このような加熱手段は、収容部の内壁に設置したり、投げ込みヒータのように配管をコイル状にして収容部内部の水に直接接触させたりすることが好ましい。このような形態とすることにより、加熱効率を高めることが可能となる。
また、雑菌が繁殖しないように、収容部内の残留物のうち、少なくとも液状物を排出したあとで、加熱手段を用いて、収容部の内部を乾燥させてもよい。
【００３４】
収容部を密閉するための密閉手段は、収容部内の固形有機物と酸化性物質を加熱している間に、加熱による水蒸気やガスなどが大気に逃げないように、収容部を閉空間とすることができればよい。本実施形態では、密閉手段は、酸化性物質を含んだ酸化水や有機物などを投入する投入口を密閉するための投入口密閉バルブと圧力開放弁からなる。加熱時に、これらを閉じることにより、収容部を密閉することが可能となる。この場合、密閉手段を構成する投入口密閉バルブと圧力開放弁は、収容部を密閉した状態で、収容部内の有機物および酸化性物質を含む酸化水を加熱すると、収容部内部の圧力が上昇するため、その圧力状態でも収容部が閉鎖を保てるような耐圧性を持つことが好ましい。また、開口部が投入口１２だけなので耐圧性も高めやすい。
なお、上記圧力開放弁は、異常なガス発生で収容部の内圧が上がりすぎた場合に収容部内部の蒸気等を逃がす機能をも有する。もちろん、この圧力開放弁の作動する圧力は、収容部の強度を保障するよりも小さい値（例えば、数ＭＰａ以下の値）に設定することができる。
【００３５】
収容部１１内の内容物の取り出しは、例えば、投入口をそのまま活用することが可能である。つまり、装置をひっくり返し、投入口から、収容部１１内の内容物を取り出すことができる。
【００３６】
また、本実施形態の液化装置は、収容部内の酸化水の温度を測定すると共に加熱手段により酸化水の温度を調節する温度調節手段（図示せず）をさらに備えることが好ましい。このとき、温度調節手段により、酸化水は、１００℃以上に維持される。温度調節手段は、例えば、熱電対および熱電対と接続された温度制御装置から構成することができる。また、この場合、温度調節手段と加熱手段とは一体化されていてもよいし、ケーブル等で接続されていてもよい。
なお、加熱手段による加熱温度は１８０℃以下となるように温度調節手段により調節されることが好ましい。
【００３７】
実施の形態２
図２は、本発明の別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置２０を示す。なお、図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を付与している。
【００３８】
図２の液化装置２０においては、酸化水供給手段２１は、電解水２２を生成する電解水生成手段（図示せず）を備える。
本実施形態において、加熱手段１６は、収容部１１の周囲を取り囲むように配置されている。または、加熱手段１６は、上記実施の形態１と同様に、収容部１１の下部に設けてもよい。
【００３９】
さらに、収容部１１の底部付近の壁部に、収容部１１の内部と外部とを連通する連通孔が設けられており、その連通孔に排出部２３が接続されている。また、収容部１１の内部には、収容部１１の底部から所定の高さのところに、網、フィルタ等のメッシュ状部材２４が配置されている。これにより、収容部１１の内部が上部と下部に分けられ、液状物のみがこの上部と下部を行き来することが可能となる。
このように、収容部の内部にメッシュ状部材２４が設けられることにより、液化が不十分な有機物により排出部２３が塞がれないようにするとともに、液状物と固形分を別個に排出することができる。つまり、上記のようにメッシュ状部材２４を設けることにより、排出部２３から液状物のみを排出することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、密閉手段は、投入口閉鎖バルブ１４、圧力開放弁１９および排出部２３からなる。これらを閉じることにより、収容部１１を密閉することができる。
【００４１】
排出部２３は、収容部１１内の液状物を外部に排出するとともに、加熱時の圧力に耐え、また、その開閉が制御できるものであればよい。
また、排出部が接続される連通孔は、収容部の底部付近の壁部に設けられていることが好ましい。これにより、収容部内部の液状物の排出が容易になる。なお、このことは、以下の実施の形態３〜５においても同様である。
【００４２】
本実施形態では、電解水生成手段によって生成された電解水２２が、酸化性物質を含む酸化水として用いられる。なお、電解水生成手段により得られた電解水は、酸化水供給手段により収容部に供給することができる。
【００４３】
上記電解水２２は、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を電気分解（以下、電解ともいう）することにより生成される。このとき、ハロゲン塩としては、塩化物、臭化物、フッ化物が用いられる。これらの中でも、イオンに解離しやすく、取り扱いも容易であるため、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等をハロゲン塩として用いることが好ましい。
【００４４】
この電解水は、酸化性物質、例えば、次亜塩素酸、過酸化水素をすでに含有している。このため、酸化性物質を薬剤として添加する必要がなく、取り扱いが容易となる。なお、電解水は、残留塩素を含む水道水を電解することによっても得られる。酸化性物質の量を増加させるために、上記のようなハロゲン塩を含む水を電解して、電解水を生成することが好ましい。
【００４５】
また、この電解水のｐＨは８未満であることが好ましい。これは、上記と同様に、例えば、次亜ハロゲン酸を酸化性物質として含む場合、次亜ハロゲン酸がプロトンを有している状態（電荷的に中性の状態）である方が、酸化力が強いからである。
【００４６】
電解水生成手段は、上記酸化性物質を含んだ電解水を生成できるものであればよい。例えば、電解水生成手段としては、電解槽と、その電解槽に隔膜を介して配置された陽極と陰極と、陽極と陰極との間に通電するための通電装置とからなる電解装置が挙げられる。
このような装置を用いて、電解水は、以下のようにして生成される。
まず、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を、隔膜を介して配置された陽極および陰極を備える電解槽に入れる。次いで、陽極と陰極との間に直流電圧を印加して、その水を電気分解する。このとき、陽極の近傍には、例えば、次亜塩素酸等を含む酸性の電解水が生成されるため、この電解水を、酸化性物質を含む酸化水として用いることができる。
この場合、陽極と陰極との間を隔膜で仕切っているために、陽極水と陰極水とが混合することなく、それぞれを別個に取り出すことが可能となる。例えば、陽極水である強酸性電解水を酸化水として用いてもよい。
または、陰極近傍には、塩基性の電解水が生成されるため、陽極近傍で生成される電解水に、陰極近傍で生成される電解水を適宜混合して得られる混合水を、酸化水として用いてもよい。
【００４７】
また、電解水生成手段として、電解槽と、その電解槽に隔膜を介さずに配置された陽極と陰極と、陽極と陰極との間に通電する通電装置とを備える電解装置を用いてもよい。前記装置では、隔膜を有さないため、陽極近傍に生成した電解水と、陰極近傍に生成した電解水とが自然に混合される。その混合により得られた弱酸性の電解水を、酸化水として用いることができる。
【００４８】
上記電解に用いられる電極としては、電気分解反応の用途で通常用いられる材料、例えば、その表面が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫若しくはこれらの酸化物又はフェライトを有する材料からなるものが挙げられる。また、電極自体が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫またはこれらの酸化物、あるいはフェライト等から構成されていてもよい。あるいは、電極の基材の表面が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫またはこれらの酸化物、あるいはフェライト等で被覆されていてもよい。また、これらの金属の合金も好適に用いられる。合金としては、例えば、白金−イリジウム合金、ルテニウム−錫合金、ルテニウム−チタン合金などが挙げられる。上記のような金属等は、耐食性に優れており、陽極として用いるのに好適である。
【００４９】
特に、塩素発生用の電極としては、更に不溶解性、電解水質の安全性、逆電圧洗浄時の耐久性が要求される。このような電極としては、パラジウム、ルテニウム、白金とイリジウムとの合金等を主成分とするものが好ましい。
【００５０】
陰極には、特に厳しい不溶性が要求されない。このため、例えば、ステンレス、炭素鋼、チタン又はチタン合金、ハステロイ、インコネル等のニッケル合金からなる陰極を用いることができる。
【００５１】
電気分解は、例えば、電圧は５〜５０Ｖ、電流は電極表面積あたり０．５〜６００Ａ／ｍ2の条件で実施することが好ましい。電流密度が６００Ａ／ｍ2より高い場合には、陽極の表面が剥離したり、陽極自体が溶出し易くなったりする。電流密度が０．５Ａ／ｍ2より小さい場合には、陽極の面積を大きくする必要があり、電解水生成手段の小型化が困難となる。
【００５２】
隔膜には、セラミック、樹脂、ガラス繊維などを使用できる。例えば、隔膜としては、ポリエステル、ガラス繊維等の不織布に、０．２〜２００μｍの孔径の細孔を有する樹脂皮膜をつけて親水性としたものが挙げられる。
電解槽としては、例えば、耐酸性材料からなるものを用いることができる。耐酸性材料としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、およびポリエチレンが挙げられる。
また、電解水を供給するための配管には、硬質塩化ビニル管などからなるものを用いることができる。
【００５３】
電解水としては、上記のように、電気分解により陽極で生成された酸性の陽極水、陰極で生成されたアルカリ性の陰極水、および陽極で生成された陽極水と陰極で生成された陰極水を合わせた弱酸性の電解水が挙げられる。また、上記装置に用いられる隔膜や、電解される液の種類を変更することによって、酸性水、微酸性水、電解次亜水、アルカリ水などを形成できる。
【００５４】
塩素および／または塩化物のような塩を含む水を電気分解した場合、得られた電解水には、例えば、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン、および／または塩素が含まれる。このとき、電解水に含まれる次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンと塩素を含む有効塩素濃度は、５０〜２０００ｐｐｍに調整されることが好ましい。電解水の有効塩素濃度が５０ｐｐｍ未満では、酸化力が不十分となる。有効塩素濃度が２０００ｐｐｍを超えると、酸化力は十分であるが、収容部など、電解水と接触している部分が腐食されるようになる。このことは、以下の実施の形態３〜５でも同様である。
【００５５】
上記のように、電解水生成手段は、電解槽、一対の電極等から構成され、また、ハロゲン塩などの電解質を含む水を電気分解するのみなので、その電解水生成手段の管理が簡単となる。したがって、本実施形態の液化装置は、化学物質の管理体制が実現できる工場等において用いられるのみならず、一般家庭、レストランなどの化学物質の管理が困難である場所でも用いることが可能となる。
【００５６】
次に、本実施形態の液化装置を用いる固形有機物の液化方法について説明する。本実施形態においても、基本的には、上記実施の形態１と同様にして行うことができる。
【００５７】
まず、排出口２３を閉じた状態で、収容部１１の蓋部１３を矢印方向に旋回させて、固形有機物１７を投入口１２から収容部１１の内部に投入する。次に、電解水生成手段で生成した電解水２２を、酸化水供給手段２１により収容部１１の所定の位置まで満たし、固形有機物と電解水とを接触させる。
【００５８】
このあと、投入口１２を蓋部１３により閉じ、投入口閉鎖バルブ１４をしっかり閉じて収容部１１を密閉する。次いで、収容部１１内の固形有機物および電解水を加熱手段１６により加熱し、固形有機物１７を液化する。
【００５９】
加熱後は、収容部内の内容物が十分に冷えたあとで、投入口閉鎖バルブ１４を開放して、収容部１１の内部と外部とを連通した後、収容部１１内の液状物を、排出口２３から取り出す。
液化せずに残った有機物の残渣は、取り出して廃棄することもできる。または、そのまま他の有機物と一緒に、電解水２２に浸し、加熱を繰り返すことにより、液化することもできる。但し、加熱を繰り返す場合は、その有機物の容量が減少しなくなったら、その有機物を収容部１１から取り出し、廃棄することが好ましい。
【００６０】
実施の形態３
図３は、本発明のさらに別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置３０を示す。なお、図３において、図２と同じ構成要素については同じ符号を付与している。本実施形態においても、収容部１１を密閉するための密閉手段は、上記実施の形態２と同様に、投入口閉鎖バルブ１４、圧力開放弁１９、および排出部２３からなる。
【００６１】
図３の液化装置３０は、加熱前の電解水のｐＨを調節するためのｐＨ調整手段３１をさらに備える。また、収容部１１の下部には、ｐＨ測定手段３２が設けられている。ｐＨ測定手段３２としては、例えば、ｐＨセンサ等が挙げられる。
上記実施の形態２に記載されるように、電解水のｐＨは８未満であることが好ましい。
例えば、電解水のｐＨの調節は、以下のようにして行うことができる。
収容部１１内の加熱前の電解水２２のｐＨをｐＨ測定手段３２で測定して、加熱前の電解水２２のｐＨが８未満となるように、ｐＨ調整液３３を電解水２２に滴下する。このとき、ｐＨ調整液の滴下は、ｐＨ測定手段３２の値を見ながら手動で行ってもよいし、電解水２２のｐＨが、ｐＨ８未満の所定の値となるように、自動的に行われるようにしてもよい。なお、自動で行われる場合、ｐＨ測定手段３２とｐＨ調整手段３１とは、図３に示されるように接続されていることが好ましい。
【００６２】
電解水のｐＨを調整するとき、分解しようとする固形有機物に接触した電解水のｐＨをｐＨ測定手段３２で測定しながら、ｐＨ調整液を加え、その電解水がｐＨ８未満から酸性側に変化することを確認することが好ましい。例えば、酸化水供給手段２１が電解水生成手段を備え、電解水生成手段で生成された陽極水を酸化水として用いる場合、その酸化水は、酸性が高すぎることがある。このため、陰極水をｐＨ調整液として用いて、ｐＨが８未満となるように陽極水のｐＨを調節してもよい。
【００６３】
また、食品加工工場などから排出される生ゴミのように、処理される固形有機物がほぼ同一である場合、その有機物の量と、その有機物に接する所定量の液体（所定のｐＨ値を有する電解水と、別の所定のｐＨ値を有するｐＨ調整液３３とからなる）のｐＨとの関係を事前に明確にしておくことができる。その場合は、処理ごとに、有機物と接触した電解水のｐＨを測定しなくても、有機物の量を把握するだけで、添加する電解水のｐＨ、または電解水およびｐＨ調整液３３のそれぞれの添加量を設定することができる。
【００６４】
ｐＨ調整手段３１としては、収容部１１内の加熱前の電解水のｐＨを８未満に調整できるものを、特に限定されることなく用いることができる。
ｐＨ調整手段３１は、例えば、ｐＨ調整液と、この水溶液を収容するためのプラスチック製容器と、弁とから構成することができる。この場合、電解水２２のｐＨの調整は、ｐＨ測定手段３２により測定された電解水２２のｐＨ値を確認しながらｐＨ調整液３３の量を調節することにより行うことができる。
【００６５】
また、ｐＨ調整手段３１を備えることにより、電解水生成手段において、電解水のｐＨを調節する必要がない。このため、電解水としては、電解槽の中で塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を一対の電極で電気分解して生成したものを用いることができる。
【００６６】
また、この場合、塩素およびハロゲン塩の少なくとも１種を含む水を電気分解するだけでよいため、電解水生成手段は、前記のように、隔膜を必要としない構成とすることができ、安価に作製できる。
【００６７】
電解水のｐＨを８未満にするために用いられるｐＨ調整液３３としては、例えば、塩酸や硫酸などの鉱酸、有機酸などの酸が挙げられる。または、これらの酸を含む水溶液をｐＨ調整剤として用いてもよい。
【００６８】
なお、ｐＨ調整手段を備える液化装置を、化学物質の管理が困難な一般家庭やレストランなどに設置する場合は、ｐＨ調整液として酢酸などの弱酸を採用することが好ましい。ユーザは、例えば、一般の食用酢を低濃度で含む水溶液をｐＨ調整液として用いることができる。
【００６９】
また、陽極水と陰極水とを所定の割合で混合することにより生成する電解水を用いる場合には、その電解水のｐＨを所定の値にあらかじめ設定できるために、ｐＨ調整手段を用いて、電解水のｐＨを調節する必要がない。この場合、電解水生成手段は、陽極水と陰極水と混合するための手段を有することが好ましい。
【００７０】
また、電解水が、例えば、次亜塩素酸を酸化性物質として含む場合、上記のように、その電解水のｐＨを６．５以下にすることが好ましい。電解水のｐＨが６．５以下であると、次亜塩素酸の存在が９割以上となり、電解水の酸化力を高く維持できる。
【００７１】
実施の形態４
図４に、本発明のさらに別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置４０を示す。図４において、図２と同じ構成要素には、それと同じ番号が付与されている。本実施形態においても、上記実施の形態２と同様に、密閉手段は、投入口閉鎖バルブ１４と、圧力開放弁１９と、排出部２３とからなる。
【００７２】
図４の液化装置４０は、収容部１１内に加熱後に生じる液状物を中和するための中和手段４１を備える。さらに、収容部１１内のメッシュ状部材２４よりも下部には、ｐＨセンサのような、液状物のｐＨを測定するためのｐＨ測定手段４２が設けられている。
【００７３】
酸化性物質を含む電解水と固形有機物の加熱が終了すると、収容部１１内には、強酸性の液状物が生成している場合が多い。この液状物は強酸性であるため、そのまま下水管等に排出することはできない。そこで、中和手段４１により、液状物を中性付近にまで中和することが好ましい。例えば、液状物を下水管へ排出する場合は、その液状物のｐＨをその流入基準であるｐＨ５〜９に調整する。
【００７４】
本実施形態では、収容部１１内の液状物のｐＨを、ｐＨ測定手段４２で測定し、液状物のｐＨが所定の値になるように、中和手段４１により中和液４３を滴下する。このとき、中和液４３の滴下は、液状物のｐＨが所定の値となるまで、液状物のｐＨをｐＨ測定手段４２で測定しながら、中和液を手動で添加してもよい。
あるいは、加熱前に添加した電解水の量と、加熱後の液状物のｐＨとから、添加する中和液の量を求め、その量を自動的に液状物に添加してもよい。添加が自動で行われる場合、ｐＨ測定手段４２と中和手段４１とは、図４に示されるように、接続されていることが好ましい。
また、このとき、液状物のｐＨを実測して、液状物のｐＨが中性になったことを確認することが好ましい。
【００７５】
中和手段４１は、上記のように、強酸性である液状物を中性付近にまで中和できるものを、特に限定されることなく用いることができる。中和手段４１は、例えば、中和液と、この中和液を収容するためのプラスチック製容器と、弁とから構成することができる。
【００７６】
上記中和液４３としては、例えば、アルカリ性の水溶液を用いることができる。アルカリ性の水溶液としては、例えば、チオ硫酸ナトリウム、苛性ソーダ、消石灰などを溶解した水溶液、およびアンモニア水が挙げられる。
【００７７】
また、酸化水供給手段２１が電解水生成手段を備える場合、アルカリ性の電解水が生成されるため、そのアルカリ性の電解水を中和液として用いることができる。
【００７８】
このように、液化装置が中和手段４１およびｐＨ測定手段４２をさらに備えることにより、加熱後に生じる強酸性の液状物を中和することができる。このため、複雑な操作を行うことなく、前記液状物を下水管に放流したり、その液状物を液肥として使用したりすることが可能となる。
【００７９】
実施の形態５
図５に、本発明のさらに別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置５０を示す。なお、図５において、図２と同じ構成要素には、同じ符号を付与している。
【００８０】
図５の液化装置５０は、電解水注入制御手段５１および電解水生成手段（図示せず）を備える酸化水供給手段２１、収容部１１の上部に設けられた大気開放制御手段５２、ならびに排出配管５４の途中に設けられた排出制御手段５３を備える。電解水注入制御手段５１は、電解水の収容部への注入を制御する。
【００８１】
なお、排出配管５４の一方の端部は、収容部１１の底部付近の壁部に設けられた連通孔に接続されている。排出配管５４の他方の端部は、下水管５９に直接接続されている。
【００８２】
また、収容部１１内部の所定の位置にメッシュ状部材２４が設けられており、収容部１１の内部が、メッシュ状部材２４により上部と下部に分けられている。さらに、収容部１１は、排出部である排出配管５４が設けられた壁部と対向する壁部の所定の位置から、排出配管５４が設けられた壁部に向かって、排出配管５４が連通した連通孔の位置まで低くなるように傾斜している傾斜底部５５を備える。
【００８３】
また、本実施形態の液化装置５０は、電解水生成手段に水を供給するための水供給手段５８、および収容部１１内の内容物の温度を測定するための温度測定手段５６をさらに備える。
【００８４】
本実施形態では、密閉手段は、投入口閉鎖バルブ１４、圧力開放弁１９、電解水注入制御手段５１、大気開放制御手段５２、および排出制御手段５３からなる。なお、図５は、電解水注入制御手段５１、大気開放制御手段５２および排出制御手段５３が閉じられた状態を示している。
【００８５】
次に、固形有機物の液化方法について説明する。その液化方法は、本実施形態の場合にも、基本的には上記実施の形態１と同様である。
まず、固形有機物（図示せず）を、収容部１１の上部に配置した投入口１２から、収容部１１の内部に投入する。そのあと、電解水生成手段で生成した電解水を、電解水注水制御手段５１により、収容部１１内部の所定の位置まで満たし、固形有機物と電解水とを接触させる。
【００８６】
このあと、蓋部１３により投入口１２を閉じると共に、投入口閉鎖バルブ１４をしっかり閉じる。さらに、電解水注入制御手段５１、大気開放制御手段５２、排出制御手段５３、および圧力開放弁１９を閉じることにより、収容部１１を密閉する。
なお、電解水注入制御手段５１、大気開放制御手段５２、および排出制御手段５３の作動は、自動で行われるようにしてもよいし、手動で行われるようにしてもよい。
【００８７】
次に、収容部１１内の固形有機物および電解水を、加熱手段１６により加熱して、有機物を液化する。このときの加熱温度等は、上記実施の形態１と同様である。
【００８８】
有機物の液化処理が終了した後、温度測定手段５６により、収容部１１内の液化した固形有機物を含む液状物５７の温度が４５℃未満に冷えたことを確認する。これは、下水管への流入水の温度が、４５℃未満であることが好ましいからである。また、液状物の温度を４５℃未満にすることにより、排出配管５４として、風呂周りで活用している硬質塩化ビニル管、塩化ビニルライニング鋼管などを使用できる。このため、液化装置を安価に構成することができる。
【００８９】
こののち、大気開放制御手段５２を開放して、収容部１１内部と外部とを連通し、さらに排出制御手段５３を開放して、液状物を排出する。
収容部内に残る液化しなかった固形有機物の残渣は、取り出して固形物として廃棄することもできる。あるいは、他の固形有機物と一緒に電解水と加熱することを繰り返し、液化させることもできる。但し、加熱を繰り返す場合は、その固形有機物が減量しなくなったところで取り出して、別に廃棄することが好ましい。
【００９０】
電解水生成手段への水の供給は、水供給手段５８から行われる。このような水供給手段５８を備えているため、有機物を液化処理するたびに、使用者が直接電解水生成手段に水を供給する必要がなくなる。
【００９１】
本実施形態において、排出配管５４は、下水管５９に直接接続されているので、液化した固形有機物を含む液状物は、排出配管５４を通して、そのまま下水管に排出することができる。従って、本実施形態の液化装置は、下水管が敷設されている一般家庭、学校、レストランなどに容易に設置することができる。
【００９２】
上記電解水注水制御手段５１としては、酸化性物質を含んだ酸化水や電解水の供給を制御することができるものが好ましい。また、排出制御手段５３としては、加熱後に、液状物の排出配管からの排出を制御することができるものが好ましい。
これらのような手段としては、例えば、給湯器や化学プラントにおいて使用される耐圧性の手動弁や電動弁のような開閉機構を備えているものが好ましい。
また、上記にように、電解水注入制御手段５１および排出制御手段５３は、加熱時に閉じることで、収容部を密閉する密閉手段として機能する。
【００９３】
大気開放制御手段５２は、収容部１１の内部と外部との連通を制御することができるものであればよい。
大気開放制御手段５２は、収容部内の電解水および固形有機物を加熱する場合は閉じられることが好ましい。また、排出配管５４から収容部１１内部の液状物を排出する場合、大気開放制御手段５２は開けられ、収容部内部と外部とを連通することが好ましい。大気開放制御手段５２が密閉手段の１つとして機能し、収容部が密閉されることにより、加熱時に、収容部内の圧力を上げて、その内部の電解水が蒸発することを抑制することが可能となる。また、収容部内部の液状物を排出配管を通して排出する場合、大気開放制御手段５２が開かれ、収容部内と外部とが連通されて、外気を収容部内にひきいれることにより、収容部内の液状物が排出しやすくなる。
【００９４】
このような大気開放制御手段５２としては、例えば、耐圧性の手動弁、および電動弁が挙げられる。なお、大気開放制御手段５２は、収容部１１の上部に設置されることが好ましい。大気開放制御手段５２が収容部１１の上部に設けられることにより、収容部内にある程度まで酸化水等が満たされた場合でも、大気開放制御手段５２が水で満たされることがないようにすることができる。
【００９５】
温度測定手段５６としては、温度を測定することができ、加熱時の耐圧性と化学的な耐性とを備えるものが好ましい。このような温度測定手段としては、例えば、表面がステンレス鋼で覆われた熱電対などが挙げられる。また、熱電対としては、例えば、クロメル−アルメル合金、白金合金を用いることができる。さらに、加熱時に熱電対を通して熱が逃げないように、例えば、ガラスウールなどの断熱材で熱電対の外部を覆うことが特に好ましい。
【００９６】
水供給手段５８としては、電解水を生成するときに必要とされる水を電解水生成手段に供給できるものが好ましい。水供給手段５８としては、例えば、１回の電解に使用される以上の量の水を保持することができるタンクおよび弁から構成することができる。また、電解水生成手段に、電磁弁を介して上水管を接続し、必要に応じて水を供給するようにしてもよい。
【００９７】
液化装置５０は、上記実施の形態３に示されるようなｐＨ調整手段および実施の形態４に示されるような中和手段の少なくとも１つを有していてもよい。ｐＨ調整手段を有することにより、加熱前に、電解水のｐＨを調整することが可能となる。また、中和手段を有することにより、液化処理後の液状物のｐＨが低い場合に、液状物を中和することが可能となる。なお、このことは、上記実施の形態１および２でも同様である。
【００９８】
実施の形態２〜５においても、収容部１１内部の液状物を排出した後に加熱手段１６により、収容部１１の内部を再度加熱し、固形物である残渣を乾燥し、その残渣の取り扱いを容易にすることが好ましい。
【００９９】
さらに、上記実施の形態１〜４に示される液化装置において、投入口閉鎖バルブ１４は、大気開放制御手段として機能してもよい。また、実施の形態１〜４に示される液化装置は、上記実施の形態５に示される大気開放制御手段、電解水注水制御手段、排出制御手段などをさらに備えてもよい。
また、上記実施の形態１〜５に示される液化装置は、生ゴミ処理装置として使用することもできる。
【０１００】
本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は、本発明の一形態を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【０１０１】
《実施例１》
図２に示す液化装置を用いて、固形有機物の液化を行った。
収容部および蓋部としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製のものを用いた。また、収容部の内容積は３００ｍｌであった。
電解水生成手段としては、イオン洗浄水メーカ（松下電器産業（株）製のＭＳ−Ｗ１）を用いた。このイオン洗浄水メーカを用いて、食塩を添加した水道水を電解し、その酸性側の電解水（ｐＨ２．５、有効塩素濃度：１５００ｐｐｍ）を、酸化性物質を含む酸化水として用いた。
加熱手段１６としてはバンドヒータを用いた。また、電解水に、温度測定手段である熱電対を投入し、加熱手段による加熱温度を温度制御手段により制御した。
【０１０２】
室温において、収容部に、１０ｇのジャガイモ（含水率：約８０％）を入れ、電解水を１００ｍｌ注入した。その後、収容部を密閉した。
【０１０３】
次いで、収容部内のジャガイモと電解水を１００℃で２時間加熱し、その後、室温まで冷却した。こののち、排出部より液状物を排出し、収容部の内部を、再度、バンドヒータにて１００℃で１０分間加熱し、乾燥した。こののち、残渣を取り出した。残渣の重量は、０．１ｇであり、元の重量の１/１００にまで大きく減容化することができた。なお、この液状物を分析したところ、ジャガイモを構成するでんぷんの加水分解物であるグルコースが検出された。
【０１０４】
比較として、同じ液化装置を用い、電解水を加えずに、１０ｇのジャガイモを加熱し、乾燥した。その結果、残渣は５ｇであり、若干乾燥した程度であった。
【０１０５】
従って、本発明の固形有機物の液化装置を用いることにより、固形有機物を大きく減容化することができることがわかった。
【０１０６】
《実施例２》
本実施例では、ジャガイモの代わりに、魚、牛肉、りんご、たまねぎ、大根などを用い、実施例１と同様にして、固形有機物を液化した。本実施例は、食べ残しの液化を想定したものである。
【０１０７】
収容部に、魚、牛肉、りんご、たまねぎ、大根などからなる生ゴミを１０ｇ（含水率：約８０％）入れた後に、実施例１で用いた電解水を２００ｍｌ注入した。その後、収容部を密閉した。
【０１０８】
収容部内の生ゴミおよび電解水を、ハンドヒータで、１５０℃で３時間加熱し、そののち、室温まで冷却した。排出部より、収容部内の液状物を排出し、収容部内を、再度バンドヒータで１００℃に１０分加熱し、乾燥した。
【０１０９】
収容部内の残渣を取り出し、その重量を測定したところ、その重量は０．３ｇであり、生ゴミを、元の重量の３/１００にまで、大きく減容化することができた。
【０１１０】
比較として、実施例１と同じ液化装置を用い、上記生ゴミを電解水を加えずに加熱し、乾燥をした。収容部内の残渣重量は４ｇであり、その生ゴミが若干乾燥した程度であった。
【０１１１】
従って、本発明を用いることにより、生ゴミを大きく減容化することがわかった。
【０１１２】
《実施例３》
本実施例では、ジャガイモの代わりに、コットン１００％のガーゼを用い、実施例１と同様に、固形有機物を液化した。このコットン１００％のガーゼは、掃除などででる綿ほこりを想定している。
【０１１３】
収容部に、５ｇのコットン１００％のガーゼ（含水率:約０％）を入れ、実施例１で用いた電解水を２００ｍｌ注入した。その後、収容部を密閉した。
【０１１４】
次いで、収容部内のガーゼと電解水を１５０℃で３時間加熱し、そののち、室温まで冷却した。収容部内の液状物を排出部から排出し、収容部の内部を、再度、バンドヒータにて１００℃で１０分間加熱し、乾燥した。
【０１１５】
収容部内の残渣を取り出し、その重量を測定したところ、その重量は２．５ｇであり、ガーゼを、元の重量の１/２にまで減容化できた。この場合、ガーゼが直接減容化された量は大きくなかったものの、そのガーゼは殆ど粉々に細分化されており、手でこするだけで粉状となり、その体積を大きく減らすことができた。なお、排出された液状物を分析したところ、コットンを構成するセルロースの加水分解物であるグルコースが検出された。
【０１１６】
比較として、実施例１と同じ液化装置を用い、ガーゼを電解水を加えずに加熱し、乾燥した。収容部内の残渣の重量は４．８ｇであり、殆ど分解されていなかった。
【０１１７】
上記実施例は、食べ残しや部屋ゴミなどの液化処理を想定したものである。特に、実施例２で示したように、本発明の液化装置を用いることにより、複数の食べ物が混ざった混合有機物を液化できることがわかる。よって、本発明の固形有機物の液化装置は、農林水産廃棄物などの他の有機系廃棄物にも使用できることがわかる。
また、実施例１と２は、本発明の固形有機物の装置が、生ゴミを処理する場合にも有用であることを示している。
【０１１８】
《実施例４〜１３》
加熱温度および電解水のｐＨを、表１に示されるように変化させたこと以外、実施例１と同様にして、ジャガイモの液化を行った。加熱後、残渣重量を測定した。また、加熱後にタールが発生しているか否かについても調べた。結果を表１に示す。
比較として、電解水の代わりにｐＨが７の水を用い、１００℃または１８０℃で加熱したこと以外、実施例１と同様にして、ジャガイモの液化を行った。それらを、それぞれ比較例ＡおよびＢとした。
【０１１９】
【表１】
2006136872.tif 000003
【０１２０】
表１に示されるように、加熱温度が２００℃である実施例１３では、残渣重量が比較的大きく、若干の塊状のタールが発生していたが、ジャガイモは十分に液化されていた。一方、加熱温度が１００〜１８０℃の範囲にある実施例４〜１２では、残渣重量は１ｇより少なかった。また、タールの発生に関し、実施例１２においては、加熱後の収容部内の液状物に色が付く程度であり、実施例４〜１１では、タールは発生していなかった。よって、加熱温度は、１００℃以上であればよいが、特に１００℃〜１８０℃であることが好ましいことがわかる。
実施例５〜７および実施例８〜１１の結果からわかるように、電解水のｐＨが小さくなるほど、残渣重量が少なくなっている。特に、電解水のｐＨが８である実施例７および実施例１０において、残渣重量はそれぞれ０．６ｇおよび０．５ｇであるが、電解水のｐＨが７である実施例６およびそのｐＨが６である実施例９では、残渣重量はそれぞれ０．３ｇおよび０．２ｇとなった。つまり、電解水のｐＨを８未満とすることにより、残渣重量をさらに減少させることが可能となる。よって、酸化水のｐＨは８未満であることが好ましい。
比較例Ａと比較例Ｂにおいて、ジャガイモは、半分程度しか、液化されていなかった。また、比較例Ａと比較例Ｂの結果から、酸化水を用いない場合、加熱温度を増加させたとしても、残渣重量はほとんど変化しないことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の固形有機物の液化装置により、固形有機物を含んだ各種廃棄物を減容化することが可能となる。さらに、本発明の液化装置により、生ゴミ処理の負担を大きく軽減できる。また、本発明の液化装置により、廃棄物を原料として液肥を製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる固形有機物の液化装置１０を示す概略図である。
【図２】本発明の別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置２０を示す概略図である。
【図３】本発明の別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置３０を示す概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置４０を示す概略図である。
【図５】本発明の別の実施形態にかかる固形有機物の液化装置５０を示す概略図である。
【図６】従来の有機物液化装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０、２０、３０、４０、５０  有機物液化装置
１２  投入口
１３  蓋部
１４  投入口閉鎖バルブ
１５、２１  酸化水供給手段
１６  加熱手段
１７  固形有機物
１８  酸化性物質を含む酸化水
１９  圧力開放弁
２２  電解水
２３  排出部
２４  メッシュ状部材
３１  ｐＨ調整手段
３２、４２  ｐＨ測定手段
３３  ｐＨ調整液
４１  中和手段
４３  中和液
５１  電解水注入制御手段
５２  大気開放制御手段
５３  排出制御手段
５４  排出配管
５５  傾斜底部
５６  温度測定手段
５７  液化した有機物を含む液状物
５８  水供給手段
５９  下水管
６１  外器
６２  内器
６３  脚部
６４  透孔
６５  外器の底部
６６  液肥取り出しバルブ
６７  内器用の蓋体
６８  外器用の蓋体
６９  加熱ヒータ
７０  送風ファン
７１  送風パイプ
７２  通気パイプ
７３  シャフト
７４  ベアリング
【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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