(57)【要約】  本発明は、野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する方法であって、ａ）野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させるステップ、ｂ）ステップａ）からの少なくとも部分的に発酵した廃棄物と堆肥とを混合するステップ、ｃ）このようにして得られた混合物を堆肥化して堆肥を得るステップを含み、ステップｂ）で得られた混合物の重量による乾燥物のパーセンテージが少なくとも３５である方法に関する。また、本発明は、二酸化炭素及び／又は熱を温室に提供する方法に関する。本発明は、発酵した野菜、果物及び園芸廃棄物を堆肥化する方法にも関する。本発明は、野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する廃棄物処理施設にさらに関する。
2014506224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する方法であって、
ａ）発酵野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させるステップ、
ｂ）ステップａ）からの前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物と堆肥とを混合するステップ、
ｃ）このようにして得られた前記混合物を堆肥化して堆肥を得るステップであり、ステップｂ）で得られた前記混合物の乾燥物の重量によるパーセンテージが少なくとも３５であるステップ
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
ステップｂ）の前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物が消化残渣である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣が、２０ないし３８、好ましくは２４ないし３４、より好ましくは２６ないし３２重量パーセントの乾燥物を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ステップｂ）で使用された又はステップｃ）で得られた前記堆肥が、４０ないし９０、好ましくは５０ないし８０、より好ましくは６０ないし７０重量パーセントの乾燥物を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記野菜、果物及び園芸廃棄物が２５ないし６０、好ましくは３０ないし５０重量パーセントの乾燥物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記野菜、果物及び園芸廃棄物の重量をステップｂ）で得られた前記混合物の堆肥の重量により除した商が、０．３ないし２．０、好ましくは０．４ないし１．５、より好ましくは０．５ないし１．５、最も好ましくは０．６ないし１．２又は約０．７である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップａ）の前記野菜、果物及び園芸廃棄物が、発酵に先立って篩い分けられ及び／又は細断される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップｂ）又はｃ）からの前記堆肥が、好ましくは篩い分けにより、＜１５ｍｍ、１５〜４０ｍｍ及び＞４０ｍｍのサイズの分画にサイズ分画される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
未分画の堆肥が、ステップｂ）の前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣に加えられる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップｃ）の前記混合物の堆肥化が、周囲温度から７０℃、好ましくは周囲温度から６５℃の空気を用いた曝気による、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップａ）の発酵で生成したＣＯ２及び／又は、ステップｃ）の堆肥化で得られた、好ましくは３０℃ないし６０℃の水の形態にあるエネルギーが、温室に供給される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
野菜、果物及び園芸廃棄物を堆肥化する方法であって、
ａ）少なくとも部分的に発酵した野菜、果物及び園芸廃棄物又は消化残渣と堆肥とを混合して、乾燥物が少なくとも３５の重量によるパーセンテージを有する混合物を得るステップ、
ｂ）このようにして得られた前記混合物を堆肥化して堆肥を得るステップ
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１３】
温室に二酸化炭素及び／又は熱を提供する方法であって、
ａ）野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させてバイオガスを得るステップ、
ｂ）堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物と少なくとも部分的に発酵した廃棄物とを混合して、少なくとも３５の乾燥重量パーセンテージの混合物を得るステップ、
ｃ）このようにして得られた前記混合物を堆肥化して、熱及び堆肥を得るステップ、
ｄ）ステップａ）からのバイオガスからＣＯ２を分離し、任意により該ＣＯ２を温室に供給するステップ、
ｅ）ステップｃ）で生成した熱を、好ましくは３０℃ないし６０℃の水の形態で、好ましくは温室に供給するステップ
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１４】
野菜、果物及び園芸廃棄物を処理するための廃棄物処理施設であって、発酵野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させて消化残渣にするのに適した発酵装置（２）；堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物を前記消化残渣に加え、任意により混合する手段；消化残渣及び堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物の前記混合物を堆肥化する手段（３）を含むことを特徴とする、施設。
【請求項１５】
野菜、果物及び園芸廃棄物を細断する手段（１）；並びに／又は堆肥及び／若しくは野菜、果物及び園芸廃棄物を篩い分ける手段（４）；並びに／又はバイオガスを受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（６）；並びに／又はバイオガスの品質を向上させる手段（１３）；並びに／又は前記バイオガスからのＣＯ２を受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（７）；並びに／又は品質を向上させたバイオガスを受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（８）；並びに／又は堆肥を貯蔵する手段（５）；並びに／又は前記堆肥化手段（３）から誘導される、湿っており、加熱された空気を処理する手段（９）；手段（９）から誘導される空気を処理する手段（１０）；手段（９）からの前記湿っており、加熱された空気から熱又はエネルギーを得る手段（１１）、手段（９）からの水を受け入れ／貯蔵する手段（１２）をさらに含む、請求項１４に記載の廃棄物処理施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は野菜、果物及び園芸廃棄物（ＶＦＧ）を処理するための方法及び廃棄物処理施設に関する。さらに、本発明は、野菜、果物及び園芸廃棄物の発酵及び堆肥化から得られる二酸化炭素及び／又は熱を温室に提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のところ、野菜、果物及び園芸廃棄物（本明細書においてはＶＦＧ廃棄物）は、嫌気性発酵及び堆肥化という少なくとも２通りの別個の工業的に応用される生物学的分解プロセスにより有用な産物にリサイクルすることができる。
【０００３】
有機廃棄物処理産業で使用される嫌気性発酵は、微生物、主として細菌により媒介される生物学的プロセスであり、それはエネルギー供給源としてバイオガスを製造するために使用される。この嫌気性発酵プロセスは、加水分解、酸発酵、酢酸発酵及びメタン発酵を含む数段階の有機物分解を含む。この発酵プロセスの間に、バイオガス、主としてメタン及び二酸化炭素が、消化残渣と称される残渣と同時に生成する。発酵プロセスは、発酵が起こる温度に応じて、高温、中温及び低温発酵に類別することができる。
【０００４】
ＶＦＧ廃棄物の処理に適した第２のプロセスは堆肥化であり、それは有機物が部分的にそれより小さい有機分子に分解される分解プロセスである。この好気性プロセスは、工業的規模で、微生物、主として細菌及び真菌により実施される。このプロセスの進行中に、熱、水、二酸化炭素及び堆肥といわれるやや乾燥した残渣が得られる。
【０００５】
両プロセスは、廃棄物処理産業において有機廃棄物の処理手段として応用されるが、２種の技法の工業的規模において組合せとして実際に実施、適用及び／又は最適化することは、簡単な様式では達成できない。有機廃棄物の処理に適した経済的に及び工業的に適用可能な技法を達成するために、ＶＦＧ廃棄物の処理を最適化することを試みる場合には、考慮する必要がある多くの態様がある。考慮するそのような態様には、処理施設に提供又は供給される有機廃棄物の種類、サイズ、量又は性質が含まれる。その上、供給される有機廃棄物の種類、サイズ、量及び性質における季節性変化が、処理施設が直面する複雑性にさらに積み重なる。さらに、発酵及び堆肥化は、非常に不均一な且つ一定しない固体の有機廃棄物の供給源にそのまま適用される自然発生的プロセスであり、そのことが、時々、処理プロセスのある態様がどのようにして最適化され得るかを不明確にする。その結果として、非常に変動する且つ季節により上下する粗有機物の供給の１年を通して予測可能な処理を可能にする、経済的に競争力のある速度で操業することができる処理施設を設計することは、技術的に難題である。
【０００６】
ＶＦＧ廃棄物処理産業が現在直面するもう一つの問題は、前記地方自治体の有機廃棄物の処理中に、特に堆肥化に適した消化残渣を作製するために必要な消化残渣の前処理により、望ましくない湿った分画が生成することである。この湿った分画の処分には、費用がかかり、一般的に地方の管区により制限される。さらに、現在実施されている消化残渣の前処理は、多額の投資、高いランニングコスト及び高い維持費をもたらし、これらは全て、休止時間を避ける必要があるため、この過敏で脆弱なプロセスに関する重要な点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する方法を提供することが本発明の目的である。さらに、本発明の目的は、野菜、果物及び園芸廃棄物の処理施設を提供することである。また、本発明の目的には、温室に二酸化炭素及び／又は熱を提供する方法並びに、野菜、果物及び園芸廃棄物を堆肥化する方法を提供することもある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
とりわけ、上の目的は、添付の請求項において規定した方法及び装置により達成される。
【０００９】
特に、本発明は、野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する方法であって、
ａ）野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させるステップ、
ｂ）混合堆肥を、ステップａ）で少なくとも部分的に発酵した廃棄物と、任意により発酵されていないＶＦＧ廃棄物をさらに含めて混合するステップ、
ｃ）このようにして得られた混合物を堆肥化して堆肥を得るステップ。
を含む方法に関する。
【００１０】
堆肥及び／又はＶＦＧ廃棄物を含む、ステップｂ）で得られ、ステップｃ）におけるそれらの堆肥化に先立って得られた混合物は、前記混合物の重量により３５％ないし５５％、好ましくは４０％ないし５０％、より好ましくは４２％ないし４８％、最も好ましくは４４％ないし４６％乾燥物を含むことが最も好ましい。乾燥物のこれらの範囲で、前記混合物の堆肥化は適当な様式で進行して、その結果、堆肥、熱及び水が生成する。
【００１１】
しかしながら、技術的には、混合物の乾燥重量のパーセンテージに上限はないように思われる。それ故、より好ましい実施形態においては、堆肥及び／又はＶＦＧ廃棄物を含む、堆肥化前に、前記混合物の重量により、少なくとも３５％、好ましくは少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも４２％、最も好ましくは少なくとも４４％の乾燥物を含む混合物が、ステップｃ）における堆肥化に使用される。本明細書において開示した乾燥物の範囲又は下限を使用する利点は、混合物が、さらに高い量の消化残渣を、特に堆肥及び／又はＶＦＧ廃棄物分画が高い乾燥物含有率を含む場合に、含むことができることである。このようにして、同じ堆肥化施設でさらに多くの消化残渣を堆肥化することができ、したがって堆肥化プロセスの全処理能力を向上することができる。
【００１２】
ここで、ＶＦＧ廃棄物は、家庭、地方自治体及び／又は、食物産業、ケータリング産業、工業的規模であるが私有の温室も排除しない温室などのような産業から生じた有機分解性廃棄物を含む。ここで、ＶＧＦ廃棄物は、果物、野菜、台所の廃棄物、食事からの残飯、挽いたコーヒー、紙、厚紙、卵殻、園芸廃棄物、例えば植物、花、木、葉、草、動物の糞など、又は食肉、動物脂肪などの他の動物由来の廃棄物を含む。ＶＦＧ廃棄物は主として有機物を含むが、ＶＦＧ廃棄物は、土壌、砂、石などの無機物も、より少ないが、通常は含む。
【００１３】
ここで、ＶＦＧ廃棄物は、供給源と分離された又は供給源と分離されていないＶＦＧ廃棄物も意味する。供給源で分離されていないＶＦＧ廃棄物は、オーガニックウェットフラクション（Organic Wet Fraction）、即ちＯＷＦと一般的に称される。供給源と分離されたＶＦＧ廃棄物又は供給源と分離されていないＶＦＧ廃棄物（又はＯＷＦ）に由来する堆肥中の汚染物の存在間にたとえ差があり得るとしても、本発明による方法は、ＶＦＧ廃棄物処理の解決策を一般的に提供する。したがって、本明細書におけるＶＦＧ廃棄物の意味はＯＷＦを含む。
【００１４】
供給源と分離されたＶＦＧ廃棄物由来の堆肥の生成は、この堆肥が高品質で農業のような用途で容易に使用することが可能なので、有機廃棄物処理産業にとって利点がある。供給源における捕集後の有機廃棄物の分離により、容易に堆肥することができる有機廃棄物が生じるが、そのような廃棄物由来の堆肥は、重金属又は他の不純物などのような化合物で通常汚染されており、低品質の堆肥になる。一般的にそのような堆肥は、高コストの環境に露出しないような様式で、処分、包含又は投棄されることが必要である。そのような相違にも拘わらず、任意のＶＦＧ廃棄物を、本発明により処理して堆肥化することができる。
【００１５】
用語「堆肥化」は、本明細書においては、当技術分野で認められている意味、即ち、有機廃棄物が十分高い温度（７０℃まで）の環境条件で、曝気により分解されて堆肥が得られることが可能になるという意味で使用する。用語「少なくとも部分的に発酵したＶＦＧ廃棄物」は、本明細書においては、バイオガスが形成される程度に発酵したＶＦＧ廃棄物を意味する。この用語は、消化残渣も含む。用語「消化残渣」は、本明細書においては、ＶＧＦ廃棄物の嫌気性発酵後に残存する物質を意味する。そのような嫌気性発酵において、２種の主要な産物が得られ、これは消化残渣及びバイオガスである。さらに、本明細書において意味する消化残渣は、消化残渣の１５ないし４０、好ましくは２０ないし３０重量パーセントの任意の量の乾燥物を含むことができることに特徴がある。
【００１６】
本発明の利点は、少なくとも部分的に発酵したＶＦＧ廃棄物又は消化残渣を、その堆肥化に先立って前処理する必要なしに、少なくとも部分的に発酵したＶＦＧ廃棄物又は消化残渣を堆肥化することが今や可能であることである。
【００１７】
発酵及びそれに続く堆肥化を含むＶＦＧ廃棄物の現在の処理は、一般的に、堆肥化に未だ適当でない発酵に由来する消化残渣が形成される結果になる。この消化残渣を堆肥化に適したものにするためには、その後の堆肥化に適した乾燥分画が得られるように前処理することが必要である。当技術分野において習慣的に行われるそのような前処理は、一般的に、消化残渣に対して圧力をかけることにより、例えば、スクリューの圧力を使用することにより、又は重力により達成されて、その結果、水が消化残渣から流出して、通常、乾燥分画及び湿った分画と称されるストックが生じる。この乾燥分画は、堆肥化に適する。湿った分画は非常に望ましくない副生物であり、その処分は、有機廃棄物処理産業にとって主要な短所である。この湿った分画の、例えば肥料又は埋め立て用としての処分は、費用がかかる上に、地方で有力な管轄体がそのような処分を差し止めるか又は制限するので、常に許容されることではない。
【００１８】
ＶＦＧ廃棄物の発酵から得られた少なくとも部分的に発酵したＶＧＦ廃棄物又は消化残渣は、乾燥した分画と湿った分画に分離せずに堆肥することができるので、本明細書においては、分画されていない消化残渣を意味し、本発明による方法は、消化残渣の上記のような前処理を必要とする方法よりも費用効果的で有効である。
【００１９】
本発明のさらなる利点は、発酵ステップから実質的にバイオガスのみが得られ、且つ廃棄物処理における後続のステップにより堆肥、熱及び水が得られることである。したがって、本発明により、消化残渣に由来する湿った分画の発生なしでＶＦＧ廃棄物の処理が可能になる。本発明による方法は、熱、水、堆肥及びバイオガスのみを生じるので、消化残渣に由来する湿った分画の処分に関係する問題は防止される。
【本願発明の詳細な説明】
【００２０】
好ましい実施形態において、ステップｂ）により少なくとも部分的に発酵した廃棄物は、発酵ＶＦＧ廃棄物又は上記のような消化残渣と少なくとも部分的に発酵したＶＦＧ廃棄物との組合せから得られた消化残渣である。実際には、ステップａ）の少なくとも部分的に発酵したＶＧＦ廃棄物は、ステップｃ）の堆肥化が実施される場合に同じ加工処理プラントで生成する。しかしながら、少なくとも部分的に発酵したＶＧＦ廃棄物と任意の他の加工処理プラントからの堆肥とを組み合わせることも可能である。
【００２１】
本発明により、ＶＦＧ廃棄物の発酵は、かなりの量のバイオガス（主としてメタン及びＣＯ２）が生成して且つ発酵した残渣、又は消化残渣が生成するように進行するであろう。好ましくは、本明細書において意味するそのような消化残渣は、実質的に、ＶＦＧ廃棄物の完全な発酵から誘導された残渣である。そのような発酵は、好ましくは高温発酵であるが、中温又は低温発酵であってもよい。適当な高温発酵条件は、連続式の及び／又は均等に散布されたバッチ方式の発酵槽又は消化槽から原料供給すること；発酵プロセスを５０〜６０℃、好ましくは約５５℃の温度に維持すること；発酵槽の水分含有率を６０〜８０％、好ましくは約７０％に維持すること；及び８ないし３０日、好ましくは約１４日間発酵させることを含むが、これらに限定されない。
【００２２】
さらに他の好ましい実施形態において、消化残渣及び／又は少なくとも部分的に発酵したＶＦＧ廃棄物の重量を、堆肥及び／又は前記混合物の野菜、果物及び園芸廃棄物の重量によって除した商は、堆肥化前には、０．３ないし２．０、好ましくは０．４ないし１．５、より好ましくは０．５ないし１．５、最も好ましくは０．６ないし１．２又は約０．７である。
【００２３】
消化残渣、少なくとも部分的に発酵したＶＦＧ廃棄物、堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物をこれらの範囲で含む混合物の堆肥化により、より大量の消化残渣を含む混合物が、特に堆肥分画及び／又はＶＦＧ廃棄物が高い含有率で乾燥物を含む場合に、処理されることが可能になる。このようにして、より多くの消化残渣を同じ堆肥化施設により堆肥化することができ、したがって、堆肥化プロセス全体の処理能力が増大する。
【００２４】
本発明の別の利点は、処理プロセスの柔軟性であり、それが廃棄物処理施設に供給されるＶＦＧ廃棄物の量及び性質の変動を許容する。例えば、ステップｃ）で堆肥化することができる混合物は、広範囲のパーセンテージの堆肥化される有機物質の乾燥物を含むことができる。これは消化残渣を湿った分画と乾燥分画に分離せずに堆肥化することを可能にする。それは、堆肥化のためにステップａ）の発酵した廃棄物に添加されるべき堆肥及び／又はＶＦＧ廃棄物の量における柔軟性も許容する。
【００２５】
この柔軟性の別の利点は、処理プロセスが、及びそれにより処理施設が、全体としてＶＦＧ廃棄物の供給における季節性変化に対処できることである。発酵装置、又は消化槽が、最高の容量で使用される場合に、システムは、過剰のＶＦＧ廃棄物が事前の発酵なしで堆肥化されることを可能にする。この柔軟性は、それらの最高の季節性供給でなくＶＦＧ廃棄物の最低の季節性供給を加工処理するように設計された発酵装置の実行も可能にする。発酵装置はそのような処理施設の最も費用のかかる部分なので、そのような柔軟性を提供する本発明による方法を使用することは有利である。
【００２６】
さらに他の好ましい実施形態において、ステップｃ）の混合物は、その堆肥化に先立って混合される。その混合のための適当な混合手段は堆肥ミキサーである。堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物と少なくとも部分的に発酵した廃棄物との混合は、堆肥化前に混合物の均質性を増大させる。したがって、混合は、均等な加工処理及び均一な堆肥化プロセスを支持する。実施例２に記載した試験において、驚くべきことに、混合により、混合物の嵩密度が約７００ｋｇ／ｍ３から約８５０ｋｇ／ｍ３に増大することが見出された。これは堆肥化施設の利用できる空間及び容量を少なくとも２０％増加させる。
【００２７】
好ましい実施形態において、ステップｃ）の混合物の堆肥化は、４ないし４０日、好ましくは１４〜１６日の期間である。
【００２８】
さらに他の好ましい実施形態において、ステップｃ）からの堆肥がステップｂ）で加えられる。ステップｂ）でステップｃ）の堆肥を使用する利点は、ステップｃ）からの堆肥がさらに堆肥化されることを可能にして、生じる堆肥の高い安定性及び処理施設において利用可能な材料の最適の使用をさらにもたらすことである。
【００２９】
ＶＦＧ廃棄物の加工処理は、単一の廃棄物処理施設で行われることが好ましいので、ステップｂ）による少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣は、好ましくはステップａ）からの発酵したＶＦＧ廃棄物である。
【００３０】
さらに他の好ましい実施形態において、少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣は、２０ないし３８、好ましくは２４ないし３４、より好ましくは２６ないし３２重量パーセントの乾燥物を含む。
【００３１】
さらに他の好ましい実施形態において、堆肥は、４０ないし９０、好ましくは５０ないし８０、より好ましくは６０ないし７０重量パーセントの乾燥物を含む。前記堆肥は、ステップｂ）で加えられた堆肥及び／又はステップｃ）からの堆肥であってよい。
【００３２】
さらに他の好ましい実施形態において、ＶＦＧ廃棄物は、２５ないし６０、好ましくは３０ないし５０重量パーセントの乾燥物を含む。
【００３３】
ステップｃ）で堆肥化することができる十分乾燥した混合物を得るために、少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣、堆肥又はＶＦＧ廃棄物のどのような比を、本発明のステップｂ）で使用することができるかは、当業者には明らかであろう。
【００３４】
さらに他の好ましい実施形態において、ステップｂ）のＶＦＧ廃棄物は、実質的に未処理又は未発酵のＶＦＧ廃棄物である。未処理又は未発酵のＶＧＦ廃棄物とは、本明細書においては、工業的発酵及び／又は堆肥化プロセスにかけられていないＶＦＧ廃棄物を意味する。発酵及び堆肥化は自然に生ずるプロセスであり且つＶＦＧ廃棄物は通常処分されてから数週間後に廃棄物処理施設で捕集されるので、ＶＦＧ廃棄物は、発酵又はおそらく堆肥化の徴候を示し得る。そのような徴候にも拘わらず、そのようなＶＦＧ廃棄物は、本明細書においては、未処理、未発酵のＶＦＧ廃棄物とみなされる。
【００３５】
さらに他の好ましい実施形態において、ステップａ）のＶＦＧ廃棄物は、発酵に先立って篩い分けられ及び／又は細断される。ＶＦＧ廃棄物の篩い分け及び／又は細断には、ＶＦＧ廃棄物の実質的に全流を処理することができ及び／又はＶＦＧ廃棄物処理施設により取り扱うことができるという利点がある。ＶＦＧ廃棄物の篩い分けには、発酵されるべき分画の表面積が十分大きくて、発酵し得る物質の適当な及び実質的に完全な発酵が可能になるという更なる利点がある。
【００３６】
さらに他の好ましい実施形態において、ステップｃ）からの堆肥は、好ましくは篩い分けにより、＜１５ｍｍ、１５〜４０ｍｍ及び＞４０ｍｍのサイズの分画に分画される。一般的に、＜１５ｍｍの分画がＶＦＧの処理の最終生成物と考えられ、堆肥として上市するのに適する。そのような堆肥が、例えば毒性化合物が多すぎるか又は堆肥があまりに多くの不純物を含むので、上市に不適当な場合、そのような堆肥は、環境に露出することが防止されるような方法で処分する必要がある。
【００３７】
さらに他の好ましい実施形態において、未分画堆肥は、ステップｂ）の少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣に加えられる。財政的な点から、篩い分けられていない堆肥が循環のための堆肥の好ましい選択であるとしても、篩い分けられた堆肥も循環のために使用することができる。未分画だけでなく、篩い分けられた又は分画された堆肥の循環も、そのような堆肥はより効率的に及び効果的に堆肥化することができるので、有利である。それに加えて又は別の方法で、消化残渣も、篩い分けしてから堆肥及び／又はＶＦＧ廃棄物と混合することができる。
【００３８】
未分画堆肥又はより大きいサイズ（＞１５ｍｍ）の堆肥を消化残渣との混合のために使用することは好ましい。そのようなより大きいサイズの堆肥は堆肥化されるべき混合物の曝気を改善する。より大きいサイズの物質も、それらの堆肥化処理への（再）循環により、さらに小さい部分に堆肥化され得る。
【００３９】
別の適当な実施形態において、ステップｃ）の混合物の堆肥化は、周囲温度から７０℃、好ましくは周囲温度から６５℃の空気を用いる曝気により行われる。それに加えて又はそれとは別に、そのような空気は、曝気前には周囲温度であって、曝気手段としてそれを使用することにより３０ないし７０℃、好ましくは４０ないし６５℃に加熱され得る。それに加えて又はそれとは別に、そのような空気は、曝気前には周囲温度であって、堆肥の曝気でそれを使用した結果として３０ないし７０℃、好ましくは４０ないし６５℃に加熱される。曝気に使用されるそのような空気は、バイオフィルターに通す前に、空気からの熱を使用して熱交換機の使用により加熱することができる。
【００４０】
さらに他の好ましい実施形態において、ステップａ）のＶＦＧ廃棄物の発酵は高温発酵である。中温及び低温発酵も本発明による使用に適する。高温発酵は中温又は低温発酵より速く進行する。
【００４１】
さらに他の好ましい実施形態においては、ステップａ）の発酵で生成したＣＯ２が捕集される。その後、ＣＯ２は好ましくは温室に供給される。温室への供給のためのＣＯ２の捕集の他に、ＣＯ２は他の関連のあるサードパーティーにも供給することができる。ＣＯ２を温室に供給する利点は、短いサイクルのＣＯ２発生である。短いサイクルのＣＯ２とは、植物により固定されたＣＯ２が、生物学的発酵により放出されて、その後放出されたＣＯ２が温室に供給され、そこで植物により再び固定され、植物の成長及び発育を維持することができることを意味する。
【００４２】
一般的に、より純粋な又はさらに高い品位のＣＯ２を得るためには、本発明による発酵プロセスの間に捕集されるバイオガス混合物からのＣＯ２を分離するか又は品質を向上させることが必要であろう。次に、生成したＣＯ２をさらに加工処理するか又は上市することができることができる。
【００４３】
最終的な好ましい実施形態において、エネルギー、好ましくは、ステップｃ）の堆肥化で生成した３０℃ないし６０℃の水の形態にあるエネルギーが、好ましくは温室への供給のために捕集される。しかしながら、エネルギー又は加熱された水は、任意のサードパーティーに供給することができる。温水を温室に供給することの利点は、堆肥化プロセスから引き出されたエネルギーを、温室を加熱するために使用することができることである。エネルギーのそのような供給は、温室又は任意の他の事業の環境に優しい運転管理に貢献する。熱の温室又は任意の他の事業又は消費者へのそのような供給は、要求に応じた温室への熱の供給を可能にする地熱装置により行うことができる。
【００４４】
本発明の別の態様は、温室に二酸化炭素及び／又は熱を提供する方法であって、
ａ）野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させてバイオガスを得るステップ、
ｂ）堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物と少なくとも部分的に発酵した廃棄物とを混合して、好ましくは少なくとも３５乾燥重量パーセントの混合物が得られるステップ、
ｃ）このようにして得られた混合物を堆肥化して、熱及び堆肥を得るステップ、
ｄ）ステップａ）からのバイオガスからＣＯ２を分離してＣＯ２を温室に供給するステップ、
ｅ）ステップｃ）で生成した熱を、好ましくは３０℃ないし６０℃の水の形態で温室に供給するステップ
を含む方法に関する。
【００４５】
温室に対する二酸化炭素及び／又は熱の提供に関する、本発明のこの態様による方法は、添付の請求項による本発明のＶＧＦ廃棄物の処理の任意の態様による任意の実施形態と組み合わせることができる。
【００４６】
本発明の別の態様は、
ａ）少なくとも部分的に発酵した野菜、果物及び園芸廃棄物を堆肥と混合して、少なくとも３５重量パーセントの乾燥物を含む混合物を得るステップ、
ｂ）このようにして得た混合物を堆肥化して堆肥を得るステップ、
を含む、野菜、果物及び園芸廃棄物を堆肥化する方法に関する。
【００４７】
本発明のこの態様による、野菜、果物及び園芸廃棄物を堆肥化する方法に関する方法も、添付の請求項による本発明のＶＧＦ廃棄物の処理の任意の態様による任意の実施形態と組み合わせることができる。
【００４８】
本発明の最終的態様は、野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させて消化残渣にするのに適した発酵装置（２）；堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物を消化残渣に加え、任意により混合する手段；消化残渣及び堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物の混合物を堆肥化するための手段（３）を含む、野菜、果物及び園芸廃棄物の処理のための廃棄物処理施設に関する。
【００４９】
消化残渣を堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物と混合する手段は、例えばＭｃＬａｎａｈａｎミキサーであってもよいが、任意の適当な又は類似のミキサーで十分であることは当業者には明らかであろう。
【００５０】
好ましい実施形態において、廃棄物処理施設は、野菜、果物及び園芸廃棄物を細断する手段（１）；並びに／又は堆肥及び／若しくは野菜、果物及び園芸廃棄物を篩い分ける手段（４）；並びに／又はバイオガスを受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（６）；並びに／又はバイオガスからのＣＯ２、好ましくは品質を向上させたＣＯ２を受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（７）；並びに／又はバイオガスからの品質を向上させたガス、好ましくはメタン又は品質を向上させたメタンを受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（８）；並びに／又は堆肥を貯蔵する手段（５）；並びに／又は堆肥化手段（３）から導かれた湿った加熱された空気を処理する手段（９）；手段（９）から導かれた空気を処理する手段（１０）；手段（９）からの湿った加熱された空気から熱又はエネルギーを得る手段（１１）、手段（９）からの水を受け入れ／貯蔵する手段（１２）をさらに含む。
【００５１】
操業時に、ＶＦＧ廃棄物は、手段（２０）を通して廃棄物処理施設により受け入れられる。ＶＦＧ廃棄物は、発酵装置（２）に手段（３４）により供給し、及び／又は、発酵に先立って、手段（１）により細断し及び／又は手段（４）により篩い分けして適当に小さくするなど前処理することができる。それに加えて又は別の方法で、ＶＦＧ廃棄物は、事前の発酵なしで堆肥化手段（３）により（手段３５）堆肥化される。それに加えて又は別の方法で、ＶＦＧ廃棄物は、手段（１）により細断して及び／又は手段（４）により篩い分けして適当に小さくするなど前処理して、それから手段（５０又は５２）を使用する発酵なしで堆肥化手段（３）中で堆肥化される。
【００５２】
発酵装置（２）による発酵後、バイオガスは捕集されて（６）、任意により手段（４５）を通すことにより、分離及び／又は品質向上手段（１３）に供給される。分離した及び／又は品質を向上させたＣＯ２は、手段（３０）を通して捕集装置（７）に供給して、手段（３２）を通して温室に供給することができる。メタンを含む品質を向上させたバイオガスも、手段（６）から得られ、好ましくは品質を向上させたメタンとして、（３１）を通して貯蔵のために貯蔵手段（８）に供給し、さらに（３３）を通して輸送産業などのサードパーティーに供給することができる。
【００５３】
発酵装置（２）は、消化槽又は発酵反応装置とも称され、ＶＦＧ廃棄物の発酵に適した任意の発酵装置であってよい。そのような発酵装置は、好ましくは、高温発酵、又は任意の他の適当な発酵プロセスに適したものである。
【００５４】
堆肥化手段（３）は、ＶＦＧ廃棄物の堆肥化のための任意の適当な手段であってよい。堆肥化手段（３）は、適当な堆肥化が手段（３）において起こることができるようにする曝気のための手段を備える。堆肥化手段（３）は、好ましくは細長い形状のトンネル、チャンバ、部屋又は空間であり、堆肥化手段の内容物の供給及び取り出しのために、端部に１個又は２個の開口部を有する。好ましくは、堆肥化手段（３）は、どちら側からも開閉できるトンネルである。堆肥化手段（３）から誘導された加熱されて湿った空気は、手段（３６）により排ガス処理を意図される手段（９）に供給される。手段（９）は、温水、空気及び冷水が得られることを確実にする。手段（３９）を通して、温水は、熱又はエネルギーの交換のために熱交換機（１１）に導かれる。その後、熱又はエネルギーは、手段（４３）により温室などのサードパーティーに供給することができる。冷水は、手段（４０）により手段（９）に戻して供給される。過剰の水は、手段（４１）により処理及び最終処分のために手段（１２）に、手段（４２）によりサードパーティーに供給することができて、例えば灌水目的で使用される。周囲環境の空気は、手段（４６）により手段（９）に供給し、手段（４７）を経て堆肥化手段（３）において使用することができる予熱された空気を得ることができる。排ガスは、（３７）により処理デバイス（１０）、例えばバイオフィルターに供給され、その処理により空気を環境に放出できるようになる。
【００５５】
本発明を、以下の図及び実施例によりさらに例示する。これらの実施例は、決して本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００５６】
図１に、本発明にしたがって野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する施設を示す。
【実施例】
【００５７】
実施例１
消化残渣、ＶＦＧ廃棄物及び堆肥の数通りの混合物を作製して、堆肥化に対するそれらの適合性を検討した。
【００５８】
消化残渣をＶＦＧ廃棄物及び堆肥と混合した。異なった成分の量並びに乾燥物の量及び乾燥物により含まれる有機物の量を、重量によるパーセンテージとして決定した。表１及び２に、実験段階で使用した異なった混合物の明細を示す。
【００５９】
表１
【表１】
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【００６０】
表２
【表２】
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【００６１】
得られた混合物を視覚検査した後、混合物２を、この混合物が研究目的に他のものより適すると思われたので、堆肥化することに決定した。
【００６２】
混合物２の堆肥化は、開放された空気窓（air windrow）のある堆肥化施設で、窓の下にある圧力が保たれた穴を開けたパイプにより窓を通して吸気することにより回転は加えずに約２８日間曝気した。開始前に窓を堆肥化からのオーバースクリーン（over screen）材料の薄い層で覆った。堆肥の堆積の内部で測定した堆肥の開始温度は、約３０℃であった。温度は１〜４日以内に約６０ないし７０度に上昇し、堆肥化が適当な様式で進行したことを示した。温度は、およそ１０日の期間中約７０℃で非常に安定であった。
【００６３】
混合物２から得られた堆肥を篩い分けして、乾燥物含有率について分析した。
表３
【表３】
2014506224.tif 000005
【００６４】
結果は、本発明に係る発酵及び堆肥化を使用する方法によりＶＦＧ廃棄物を処理することが可能であることを示す。その上、得られた未分画堆肥は篩い分けに非常に適しているように思われ、良好な品質の堆肥が生じた。
実施例２
２通りの混合物が、混合物を混合するショベルを使用して得られた。ショベルで混合した後、混合物を堆肥ミキサーで混合した。表４に嵩密度についての結果を示す。
【００６５】
表４
【表４】
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【００６６】
結果は、堆肥ミキサーで混合した両方の場合に嵩密度が劇的に増加したことを示す。今までのところ、そのことに対する明確な説明はない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明による野菜、果物及び園芸廃棄物を処理するプロセスの一態様を示す図。
【符号の説明】
【００６８】
１  野菜、果物及び園芸廃棄物を細断する手段
２  野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させて消化残渣にするのに適した発酵装置
３  消化残渣並びに堆肥及び／又は野菜、果物及び園芸廃棄物の混合物を堆肥化するための手段
４  堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物を篩い分ける手段
５  堆肥を貯蔵する手段
６  バイオガスを受け入れ及び／又は貯蔵する手段
７  バイオガスからのＣＯ２を受け入れ及び／又は貯蔵する手段
８  バイオガスから品質を向上させたガス、好ましくはメタン又は品質を向上させたメタンを受け入れ及び／又は貯蔵する手段
９  堆肥化手段（３）から誘導された、湿っており、加熱された空気を処理する手段
１０  手段（９）から誘導される空気を処理する手段
１１  手段（９）からの湿っており、加熱された空気から熱又はエネルギーを得る手段
１２  手段（９）からの水を受け入れ／貯蔵する手段
１３  バイオガスの品質を向上させる手段
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年9月4日(2013.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する方法であって、
ａ）発酵野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させるステップ、
ｂ）ステップａ）からの前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物と堆肥とを混合するステップ、
ｃ）このようにして得られた前記混合物を堆肥化して堆肥を得るステップであり、ステップｂ）で得られた前記混合物の乾燥物の重量によるパーセンテージが少なくとも３５であるステップ
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
ステップｂ）の前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物が消化残渣である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣が、２０ないし３８、好ましくは２４ないし３４、より好ましくは２６ないし３２重量パーセントの乾燥物を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ステップｂ）で使用された又はステップｃ）で得られた前記堆肥が、４０ないし９０、好ましくは５０ないし８０、より好ましくは６０ないし７０重量パーセントの乾燥物を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記野菜、果物及び園芸廃棄物が２５ないし６０、好ましくは３０ないし５０重量パーセントの乾燥物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記野菜、果物及び園芸廃棄物の重量をステップｂ）で得られた前記混合物の堆肥の重量により除した商が、０．３ないし２．０、好ましくは０．４ないし１．５、より好ましくは０．５ないし１．５、最も好ましくは０．６ないし１．２又は約０．７である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップａ）の前記野菜、果物及び園芸廃棄物が、発酵に先立って篩い分けられ及び／又は細断される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップｂ）又はｃ）からの前記堆肥が、好ましくは篩い分けにより、＜１５ｍｍ、１５〜４０ｍｍ及び＞４０ｍｍのサイズの分画にサイズ分画される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
未分画の堆肥が、ステップｂ）の前記少なくとも部分的に発酵した廃棄物又は消化残渣に加えられる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップｃ）の前記混合物の堆肥化が、周囲温度から７０℃、好ましくは周囲温度から６５℃の空気を用いた曝気による、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップａ）の発酵で生成したＣＯ２及び／又は、ステップｃ）の堆肥化で得られた、好ましくは３０℃ないし６０℃の水の形態にあるエネルギーが、温室に供給される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ａ）野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させてバイオガスを得るステップ、
ｂ）堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物と少なくとも部分的に発酵した廃棄物とを混合して、少なくとも３５の乾燥重量パーセンテージの混合物を得るステップ、
ｃ）このようにして得られた前記混合物を堆肥化して、熱及び堆肥を得るステップ、
ｄ）ステップａ）からのバイオガスからＣＯ２を分離し、任意により該ＣＯ２を温室に供給するステップ、
ｅ）ステップｃ）で生成した熱を、好ましくは３０℃ないし６０℃の水の形態で、好ましくは温室に供給するステップ
を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の野菜、果物及び園芸廃棄物を処理する方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に係る方法を操業し、野菜、果物及び園芸廃棄物を処理するための廃棄物処理施設であって、
発酵野菜、果物及び園芸廃棄物を発酵させて消化残渣にするのに適した発酵装置（２）；堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物を前記消化残渣に加え、任意により混合する手段；消化残渣及び堆肥並びに／又は野菜、果物及び園芸廃棄物の前記混合物を堆肥化する手段（３）を含むことを特徴とする、施設。
【請求項１４】
野菜、果物及び園芸廃棄物を細断する手段（１）；並びに／又は堆肥及び／若しくは野菜、果物及び園芸廃棄物を篩い分ける手段（４）；並びに／又はバイオガスを受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（６）；並びに／又はバイオガスの品質を向上させる手段（１３）；並びに／又は前記バイオガスからのＣＯ２を受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（７）；並びに／又は品質を向上させたバイオガスを受け入れ及び／若しくは貯蔵する手段（８）；並びに／又は堆肥を貯蔵する手段（５）；並びに／又は前記堆肥化手段（３）から誘導される、湿っており、加熱された空気を処理する手段（９）；手段（９）から誘導される空気を処理する手段（１０）；手段（９）からの前記湿っており、加熱された空気から熱又はエネルギーを得る手段（１１）、手段（９）からの水を受け入れ／貯蔵する手段（１２）をさらに含む、請求項１３に記載の廃棄物処理施設。
【国際調査報告】
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