(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩効性肥料を提供するための有機性廃棄物を処理する方法であって、該方法は分解された有機性廃棄物である分解有機性廃棄物を提供するための少なくとも１つの分解工程と緩効性肥料を提供するための硬化工程とを含み、
前記分解工程は、前記有機性廃棄物を金属触媒、濃縮硫酸および濃縮過酸化水素と混合する工程と、７０℃から２００℃の温度範囲でかつ３バールの絶対圧で少なくとも２０分間加熱する工程と、を含み、前記金属触媒は、二酸化チタン、銅又は、銅化合物であり、
前記硬化工程は、前記分解有機性廃棄物を、炭酸カルシウムを含むまたは炭酸カルシウムから構成される石灰混合物と混合する工程を含む、方法。
【請求項２】
５０％乃至１００％濃縮硫酸である硫酸を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
３０％乃至１００％濃縮過酸化水素である過酸化水素を使用する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
付加的な石灰、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、および／または、水酸化カルシウムを添加する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、前記分解工程の前に、固体の有機性廃棄物を破砕、摩砕、またはチョップする工程を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、前記分解工程の後に、前記分解有機性廃棄物を蒸発によって濃縮する工程であって、蒸発によって水分の１０％から４０％が除去される工程をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、前記硬化工程の後に、水分を除去するための乾燥工程をさらに含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記分解有機性廃棄物のｐＨは、当該分解有機性廃棄物を白亜または石灰とあるいは生石灰と混合することによって上昇される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記銅化合物または前記二酸化チタンは、前記有機性廃棄物の重量の０.１％から０.０１％で添加される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記有機性廃棄物：前記硫酸：前記過酸化水素の比率は、５乃至２０：５：１である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記石灰混合物はさらに、カオリンなどの粘土質の物質を含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記石灰混合物は、石灰モルタルに酸性化された前記分解有機性廃棄物を結合させて硬化するか、あるいは前記石灰モルタル中で硬化して緩効性肥料を提供する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記石灰混合物は、風雨に曝されたままであるかまたは土壌中に存在する場合には、１から９ヶ月の期間に亘って分解する石灰モルタルを提供するように構成される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記酸性化された分解有機性廃棄物の量に比較した前記石灰混合物の量は、より早くまたはより遅く分解する肥料を提供するためにおよび／またはより高いまたはより低い中和値を持つ肥料を提供するために調整される、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記石灰混合物の量は、前記酸性化された分解有機性廃棄物の量の１０％から５０％である、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記緩効性肥料に適切な栄養素を提供するために、前記方法の何れかの段階において１種以上のミネラルを付加する工程をさらに含む、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記緩効性肥料に所望の性質を付与するために、殺菌剤、殺虫剤、除草剤、殺生物剤、および／または不快な化合物の１種以上を付加する工程をさらに含む、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記緩効性肥料を、例えばペレット化、顆粒化、加圧成形、または粉末成形のような加工処理する工程をさらに含む、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記肥料を、バクテリア、真菌胞子、殺菌剤、殺虫剤、除草剤、害虫駆除剤、および／または不快な化合物の１種以上を含む被覆剤で被覆する工程をさらに含む、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[発明の分野]
本発明は、有機性廃棄物の処理方法に関し、詳細には有機性廃棄物から肥料、特に緩効性肥料を製造する方法に関する。また本発明は、本発明により製造された肥料、特に緩効性肥料に関する。
[発明の背景]
有機性廃棄物は、動物の副産物、植物廃棄物、食品廃棄物またはこれらの混合物である。
【０００２】
食肉生産またはその他の使用に関する動物処理では、動物からかなり多くの部分が除去されて、捨てられ消費者に販売されない。このような廃棄副産物には、例えば、骨、血液、内臓、ウール、毛皮、羽毛のような動物性副産物が含まれる。動物の副産物にはまた鶏の糞や家禽ごみ（チキンリター）、牛の汚泥物、豚または馬の糞尿の様な動物性廃棄物が含まれる。植物性廃棄物としては、台所廃棄物、動物の敷き藁、果実または植物の加工廃棄物、例えば果実の皮、サトウキビ廃棄物などが含まれる。これは有用な目的のために利用することができる資源の重要な浪費を示している。廃棄物としてこのような副産物を貯蔵したり廃棄するのにコストもかかる。
【０００３】
有機性廃棄物を処理するために種々の方法が知られている。前記の廃棄物を焼却して、堆肥化し利用可能な形体にするか、または廃棄物からエネルギーを抽出する処理法が知られている。
【０００４】
有機性廃棄物は貴重な栄養となる食物を含むので、有用な製品を提供するように有機性廃棄物を処理する方法が必要である。また従来の農作物用の肥料とは別の環境に優しい肥料も必要である。
【０００５】
緩効性または制御放出された肥料は、例えば数か月の期間に亘って植物に養分を放出するので特に貴重である。これは植物に対する毒性や肥料が植物に取り入れられる前に土壌中に放出されてしまう危険性が少ないことを意味する。緩効性肥料は、易溶性で速やかに養分を放出する肥料に比べてより長期の生育期間に亘って植物に養分を継続的に与えることができる。
【０００６】
本発明は、有機性廃棄物の廃棄方法および有機性廃棄物から緩効性肥料を得る方法を提供することを目的とする。
本発明は、有機性廃棄物を加水分解組成物と混合する工程を含む有機性廃棄物の処理方法を提供するものである。
【０００７】
前記有機性廃棄物の処理方法は緩効性肥料を作成する方法でもある。
前記方法は１つ以上の容器を含む適切な装置内で行われる。前記１つ以上の容器は、上昇機構手段により前記容器の中央領域で混合物を上方に上昇させるための機構、伝熱部材による容器の外側領域での混合物の下方移動を妨げる機構、および伝熱部材を使用して混合物内へ熱を移動する機構を備えている。また前記容器は容器内の内容物を加熱するための加熱機構を備えている。
【０００８】
前記伝熱部材は前記容器内に回転自在に設置され、先端部と末端部を有する。前記先端部は、伝熱部材の回転により副産物に上昇力が発生するように前記末端部の下方に存在し、伝熱部材は副産物が下方に移動することに抵抗するように構成される。
【０００９】
前記伝熱部材は金属条片の形状に形成することができる。また前記熱移動要素は螺旋の一部であってもよい。
前記上昇機構は副産物を回転自在に上昇させるための螺旋状巻上げ部材を含んでもよい。前記上昇機構および伝熱部材は、１つ以上のスクレパーのような掻き取り手段を含む共通の装置に取り付けることができ、該掻き取り手段は例えば容器壁の内部を掻き取るか、あるいは側壁から副産物または容器内の他の内容物を掻き取るように構成することができる。前記掻き取り手段は、伝熱部材と共に回転する共通の回転自在な支持部材に取り付けることができる。
【００１０】
前記容器壁は、例えば垂直な中心軸を持った筒状のものである。前記容器はさらに容器内の副産物を加熱するように構成された加熱手段を含むことができる。
前記装置はさらに処理容器を含み、該容器は、容器壁と、容器の中心領域に位置し、容器内の副産物を上昇させるように構成された上昇機構、および前記上昇機構の周囲に延在し、前記容器の外側領域に存在する金属伝熱部材を含む。該伝熱部材は、任意選択的に容器の外側領域の周囲を回転可能であり、前記容器の外側領域において副産物が下方に移動するのを妨げ、また容器の外側領域において副産物を介して熱を消散させる。
【００１１】
前記容器、または複数の容器の１つには、水供給装置に連結する入口が設けられている。前記容器、または複数の容器の１つには、蒸気供給装置に連結する入口が設けられている。前記容器、または複数の容器の１つには、酸および過酸化水素の供給装置に連結する入口が設けられている。
【００１２】
本発明の方法には、さらに容器中の混合物を加熱することが含まれる。
本発明の方法は、本発明による設備で実施することができる。
本発明は、有機性廃棄物を処理するための装置内で実施でき、該装置は、副産物を受け入れるように設けられた生成物入口を有する加熱容器と、水を受け入れるように設けられた水入口と、および蒸気を受け入れるように設けられた蒸気入口と、第１の加熱容器を加熱するように設けられた加熱手段と、第１の加熱容器の内容物を受け入れ、かつそれを第１および第２の成分に分離するように設けられた分離装置と、および固体成分を受け入れるように設けられた生成物入口を有する酸性化容器、および酸を受け入れるように設けられた酸入口手段を含む。前記酸入口手段は、さらに過酸化水素を受け入れるように構成されてのよい。
【００１３】
前記装置は,さらに酸化された副産物に石灰混合物を供給する手段を含むことが好ましい。
前記装置は,さらに酸化された副産物にマグネシウム塩を供給する手段を含むことが好ましい。
【００１４】
前記装置は、酸化された副産物を受け入れて乾燥するように作動する乾燥器を含んでもよい。
副産物のサイズを所定のサイズよりも小さいサイズの小片に変更するように作用する副産物サイズ変更処理装置を提供してもよい。
【００１５】
前記サイズ変更処理装置は、原料となる有機性廃棄物を所定のサイズより小さいサイズの小片に破砕するように作動する破砕機を含んでもよい。
前記サイズ変更処理装置は、連続して並べられた複数の破砕機からなってもよく、原料有機性廃棄物を連続的により小さいサイズの小片に破砕するように作動することができる。
【００１６】
前記サイズ変更処理装置は、４０ｍｍ未満の小片を得るように作動することが好ましい。
金属探知機は前記入口に設けることができ、該探知機は原料有機性廃棄物中の金属含有物を探知するように作動し、もし金属含有物が発見された場合には、副産物のサイズ変更処理装置中へ原料有機性廃棄物が装入されないように対応する信号を発生する。
【００１７】
前記装置はさらに、サイズ変更処理した副産物を予熱し、該サイズ変更処理した副産物を加熱容器に送達するように作動する予熱容器を含むことが好ましい。
前記装置は、さらに少なくとも１種の付加物を供給する装置と、さらに加熱した副産物の性質を改変するために前記付加物を該副産物に送達する手段を含むことができる。
【００１８】
前記装置は、乾燥副産物を受け入れて、該乾燥副産物を圧縮または顆粒化するように作動するペレットプレス機または顆粒化装置を含むことができる。
前記装置はさらに、前記顆粒またはペレットを受け入れて包装または袋詰するように作動する包装用装置または袋詰機を含むことができる。
【００１９】
本発明の方法は、例えば固体廃棄物を破砕、摩砕またはチョッピングを施すことにより適切なサイズの小片とするような有機性廃棄物のサイズ変更処理工程を含むことができる。適切なサイズの小片は、２００ｍｍ未満、１５０ｍｍ未満、１００ｍｍ未満、５０ｍｍ未満または２０ｍｍ未満の大きさの小片であってもよい。
【００２０】
有機性廃棄物のサイズ変更処理の前後に有機性廃棄物に水を加えることができる。
本発明の方法は加熱工程を含んでもよい。有機性廃棄物は例えば７０℃から２００℃の範囲に加熱されることができる。また有機性廃棄物は１０分から６０分加熱されることができる。有機性廃棄物は、微生物学的安全性を提供するために１３５℃で２０分間、３バールの圧力下で加熱されることができる。有機性廃棄物は、有機性廃棄物または動物性廃棄物の処分および／または微生物学的安全性に関する法規に指定された時間および／または温度で加熱される。有機性廃棄物は、蒸気を該有機性廃棄物に加えることで加熱されることができるが、例えば図１の（１８）または（２０）に示すように蒸気は容器中に加えられる。有機性廃棄物は、例えば図１の（２０）に示す加圧容器中で、大気圧よりも高い圧力で加熱されてもよい。有機性廃棄物は、該有機性廃棄物が収納された容器を加熱することで加熱される。有機性廃棄物は、図１の（２２）に見られるように、前記有機性廃棄物に加水分解組成物を加えたときの発熱反応により加熱されてもよい。前記方法は、１つ以上、２つ以上、３つ以上、４つ以上、または５つ以上の加熱工程を含んでもよい。各加熱工程はそれぞれ異なる容器で実施され、例えば、加熱工程は、図１の（１８）、（１９）および（２０）の各容器において実施される。前記方法は、異なる温度または圧力で行われる２つ以上の加熱工程が含まれてもよい。加熱工程は、ゼラチンや脂肪を取り除き、有機性廃棄物を分解し、および／または有機性廃棄物からの微生物学的に安全な製品を提供するために用いられてもよい。
【００２１】
前記加熱工程は、前記有機性廃棄物の処理方法において、他の工程とは異なる時間で実施される独立した工程であってもよい。前記加熱工程は前記方法中の別の工程、例えば加水分解工程と同時に実施することができる。有機性廃棄物を加水分解組成物と組み合わせることで、有機性廃棄物を加熱する発熱反応を引き起こすことができる。加熱工程では、有機性廃棄物は複数の加熱方法を組み合わせることで加熱されてもよい。
【００２２】
酸―過酸化物／高温／高圧および／または蒸解工程では、金属触媒が加えられてもよい。前記金属触媒は、コラーゲン中のヒドロキシプロリンなどの蛋白質物質をアミノ酸成分の構成要素中に分解する際の反応速度の増加が図られるような何等かの適切な金属または金属化合物であってよい。その後、ペプチド結合からの窒素原子の放出は、アンモニウム塩の形態で行われる。特にこれらの触媒は、酸／過酸化物蒸解工程での骨の溶解に極めて有効である。触媒は、銅または銅化合物、特に硫酸第２銅または酸化第２銅、セレンまたはセレン化合物、チタンまたはチタン化合物、特に粉末またはナノ粉末状の二酸化チタンを含んでもよい。セレンまたは銅のようなある種の触媒は、最終肥料製品の微量元素成分に対して有用である。触媒は極めて少量が加えられ、例えば触媒量は、未蒸解の有機性廃棄物、例えば骨ペーストの０．１％から０．０１％であってよい。
【００２３】
本発明の方法は、有機性廃棄物の水切り工程を含んでもよい。有機性廃棄物の水切り工程は加熱工程後に実施されることができる。液体は混合物から除去されてもよい。液体は脂肪および／またはゼラチンを含んでもよく、それらは分離され別々に処理される。
【００２４】
本発明の方法は１つ以上の加水分解工程を含んでもよく、加水分解組成物は有機性廃棄物と結合される。前記加水分解組成物の例は以下の通りである：
酸と過酸化水素の組み合わせ。これらは同時または順次有機性廃棄物に加えられる。例えば、硫酸Ｈ２ＳＯ４  ５０−１００％（例えば９５％）に、過酸化水素Ｈ２Ｏ２  ５−１００％（例えば３０％ｖ／ｖ）を、硫酸溶液と過酸化水素の比率が１:１から１:１０であるようにして続いて投入するかまたは混合する。または例えば、３７％の硝酸（７０％または比重１.４２）に７％の過酸化水素（３５％ｗ／ｗ）を続いて投入するか、混合する。
【００２５】
塩基と過酸化水素との組み合わせ。これらは同時または順次有機性廃棄物に加えられる。例えば、水酸化アンモニウムＮＨ４ＯＨ、および過酸化水素Ｈ２Ｏ２３０％。
塩基、例えば水酸化カリウムＫＯＨまたは苛性ソーダ、または、酸、例えばリン酸Ｈ３ＰＯ４または塩酸ＨＣｌ、硝酸ＨＮＯ３、硫酸Ｈ２ＳＯ４。
【００２６】
本発明の方法は、１つの加水分解工程、２つの加水分解工程または３つの加水分解工程を含むことができる。加水分解工程は連続的に行われてもよい。例えば、前記方法は、酸加水分解工程および塩基加水分解工程を順次行うことができる。前記方法は、酸または塩基加水分解工程、酸または塩基および過酸化水素を用いた加水分解工程を含むことができる。
【００２７】
加水分解工程は発熱反応であり、有機性廃棄物の混合物を加熱する。熱はこの工程中に有機性廃棄物の混合物から取り除かれることができ、前記混合物は適切な温度限界に保たれる。
【００２８】
もし加水分解工程が発熱反応であれば、加熱工程に貢献することができる。
例えば、図１の（２２）に示すように、容器内で１つまたは２つの加水分解工程が実施されることができる。
【００２９】
１つ以上の加水分解工程後に、加水分解された有機性廃棄物は、酸化された加水分解有機性廃棄物を提供する。
本発明の方法は有機性廃棄物の水切り工程を含んでもよい。有機性廃棄物の水切り工程は加水分解工程後に行われる。液体は混合物から除去されることができる。液体は脂肪および／またはゼラチンおよび／または他の成分を含み、それらは相互に分離され別々に処理されることができる。
【００３０】
本発明の方法は酸性化工程を含み、加水分解された有機性廃棄物は付加される酸と結合し、有機性廃棄物のｐＨをｐＨ７未満の酸性ｐＨに導く。もし、加水分解後工程後の有機性廃棄物混合物が酸性でない場合、または加水分解後工程後の有機性廃棄物混合物が十分に酸性でない場合には、リン酸、硝酸、または硫酸などの酸を添加することができる。加水分解された有機性廃棄物はｐＨが、ｐＨ−２からｐＨ７の範囲、ｐＨ１からｐＨ７の範囲、ｐＨ２からｐＨ６の範囲、ｐＨ３からｐＨ６の範囲、またはｐＨ４からｐＨ５の範囲に酸性化される。酸または塩基の添加量は有機性廃棄物混合物をやや酸性、例えばｐＨ６．５からｐＨ４とするのに十分な量としてもよい。
【００３１】
例えば、図１の（２２）に示すように、１つ以上の酸性化工程または中和工程は容器内で実施されることができる。
本発明の方法はさらに、例えばマグネシウム塩などの栄養素またはミネラルを有機性廃棄物混合物中に加える工程を含むことができる。この工程は、肥料中に求められる付加的な栄養素が処理される有機性廃棄物に加えらることで、適切なバランスの栄養分を持った肥料を得ることができるので有用である。栄養素またはミネラルは、有機性廃棄物中での不足が認められている栄養素またはミネラルを提供して有機性廃棄物の不足成分を補うように選択されることができる。また栄養素またはミネラルは、処理された有機性廃棄物が肥料として用いられるであろう場所における不足分に対処するように選択されることができる。
【００３２】
前記方法は、有機性廃棄物中の窒素または他のミネラルを増加させ、最終肥料に高い窒素および他のミネラルを含ませるために、さらにアンモニウムおよび／または他の塩基または炭酸塩物質を加える工程を含む。例えば、最終肥料製品中の窒素含有量、リン酸含有量またはカリウム含有量を増加させるために、処理のいずれの時点においても、有機性廃棄物中にアンモニアおよび／または他のミネラルを添加することができる。アンモニアおよび／または他のミネラルは、特定の土壌型および／または農耕型に適した特定のバランスでリン酸窒素およびカリウム（ＮＰＫ含有率）を含む最終肥料製品を得るために、処理のどの時点においても有機性廃棄物中に添加できる。
【００３３】
本発明の方法は、中和された有機性廃棄物混合物を乾燥する工程を含んでもよい。この工程は、加熱と脱水顆粒化混合物の添加を組み合わせることで実行され、次に工程中の顆粒乾燥段階でさらに加熱される。酸性化した有機性廃棄物は１０−１２％の水分を含むまで乾燥させることができる。
【００３４】
本発明の方法は、酸性の加水分解有機性廃棄物を硬化混合物または石灰混合物と組み合わせることで、有機性廃棄物混合物を硬化する工程を含む。これは石灰モルタルを形成することができるいずれかの化合物または組成物であってよい。
【００３５】
本発明の方法は、有機性廃棄物混合物を所定のサイズより小さい小片にリサイズ処理するためのサイズ変更処理工程を含む。サイズ変更処理工程は、例えば製品の破砕、チョップまたは摩砕を含む。製品は４０ｍｍ未満の小片にサイズ変更処理される。
【００３６】
本発明の方法はさらに、有機性廃棄物混合物の性質を改変するために、少なくとも１種の付加物を付加することを含む。例えば、動物が肥料を食べないようにするために不快な内容物を付加する。
【００３７】
本発明の方法は、硬化工程後に有機性廃棄物混合物をペレット化または顆粒化する工程を含んでもよい。
顆粒化肥料は、カオリンのような疎水性のある固化防止剤を顆粒外面に塗布するか、または顆粒化混合物の一部として組み込んで処理するか、および/または高温の顆粒にスプレーされたパラフィン系の添加物で処理する。
【００３８】
本発明の方法は、さらにペレットまたは顆粒を包装するための包装工程を含んでもよい。
有機性廃棄物は、例えばと殺場からの廃棄物、食肉処理場または食肉包装場からの廃棄物、死廃牛、動物と殺体、食物廃棄物、動物の排泄物、例えば牛舎の汚泥物、豚糞または牛糞、家禽ごみ、動物の敷き藁、食物市場からの廃棄物、と殺血液廃棄物を含んでもよい。有機性廃棄物は、動物系廃棄物、植物系廃棄物または動物系および植物系廃棄物の混合物であってよい。
【００３９】
本発明の有機性廃棄物の処理方法は肥料の製造方法でもある。肥料製品に適切な含有物を与えるために加水分解組成物が選択され、例えば加水分解組成物中での硝酸の使用は、肥料製品中に追加の窒素を提供する。加水分解組成物中でのリン酸の使用は、肥料製品中に追加の燐を提供する。また加水分解組成物中での硫酸の使用は、肥料製品中に追加の硫黄を提供する。
【００４０】
加水分解組成物、中和組成物および添加物は、これらが有機性廃棄物と結合したときに最終肥料に適切な水準のカリウム、燐および窒素を提供するように選ばれる。
加水分解組成物はまた、有機性廃棄物と結合している特定の成分との加水分解適合性により選択されることができる。例えば、塩基を含む加水分解組成物は、セルローズを含む有機性廃棄物の加水分解に適している。また、酸を含む加水分解組成物は、骨を含む有機性廃棄物の加水分解に適している。
【００４１】
水酸化アンモニウムＮＨ４ＯＨおよび過酸化水素Ｈ２Ｏ２３０％は、家禽ごみ、豚の糞、牛の糞、馬の糞尿および／または腸管内容物に特に適合することができる。
本発明による方法は、水酸化カリウムＫＯＨを用いた加水分解工程、次いでｐＨを中性に近づけるが、しかし混合物を顆粒にするための顆粒化処理を施すために求められる若干のアルカリ性または若干の酸性に保つように硝酸を用いた中和工程を含む。前記混合物は、焼き石膏ＣａＳＯ４１／２Ｈ２Ｏ、炭酸カルシウムＣａＣＯ３、酸化カルシウムＣａＯ、または水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２を用いて硬化される。
【００４２】
本発明による方法は、少なくとも１つの加水分解工程を含む肥料を提供するための有機性廃棄物の処理方法であってよい。
本発明による方法は、少なくとも１つの加熱工程及び少なくとも１つの加水分解工程を含む肥料を提供するための有機性廃棄物の処理方法であってよい。
【００４３】
本発明による方法は、少なくとも１つの加熱工程、少なくとも１つの加水分解工程、及び少なくとも１つの中和工程を含む肥料を提供するための有機性廃棄物の処理方法であってよい。
【００４４】
本発明による方法は、少なくとも１つの加熱工程、少なくとも１つの加水分解工程、少なくとも１つの中和工程および少なくとも１つのペレット化工程を含む肥料を提供するための有機性廃棄物の処理方法であってよい。
【００４５】
本発明の方法は，加水分解された有機性廃棄物を提供するための少なくとも１つの加水分解工程、および緩効性肥料を提供するための１つの硬化工程を含む緩効性肥料を提供するための有機性廃棄物の処理方法であってよい。
【００４６】
前記少なくとも１つの加水分解工程は、酸性化加水分解有機性廃棄物を提供するための酸加水分解工程を含む。
前記少なくとも１つの加水分解工程は、酸性化加水分解有機性廃棄物を提供するための酸加水分解工程と塩基加水分解工程を含む。
【００４７】
前記少なくとも１つの加水分解工程は、何等かの酸、例えば硫酸、硝酸および／またはリン酸を用いて有機性廃棄物を加水分解し、酸性化した加水分解有機廃棄物を得る酸加水分解工程を含んでもよい。前記少なくとも１つの加水分解工程は、硫酸を用いて有機性廃棄物を加水分解し、酸性化した加水分解有機性廃棄物を得る酸加水分解工程を含んでもよい。
【００４８】
前記方法は、酸性化有機性廃棄物のｐＨをｐＨ７未満にする任意の酸性化工程を含んでもよい。
酸性化した加水分解有機性廃棄物は、硫酸、リン酸および硝酸を含んでもよい。
【００４９】
本発明の方法は、酸性化した加水分解有機廃棄物を、硬化混合物または石灰混合物と組み合わせることで、酸性化した加水分解有機廃棄物を硬化する工程を含んでもよい。これは石灰モルタルを形成できるいかなる化合物または組成物でもよい。前記有機性廃棄物は石灰モルタルと結合させるかまたは石灰モルタルに埋め込むことができる。石灰混合物は、例えば、石灰、硫酸カルシウムＣａＳＯ４、炭酸カルシウムＣａＣＯ３、酸化カルシウムＣａＯおよび／または水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２を含んでもよい。  
【００５０】
前記石灰混合物は、さらにカオリンのような粘土質の物質を含んでもよい。
前記石灰混合物は硬化して石灰モルタルを提供してもよい。この硬化工程の間、有機性廃棄物およびそれに加えられる付加物は、石灰モルタルに結合するか、または石灰モルタル内で硬化して、緩効性肥料を提供することができる。
【００５１】
石灰モルタルは、エレメント（風雨）または土壌中に１から６か月以上の期間、または９か月以上の期間、または３から９か月以上の期間、または３から６か月以上の期間、または３から５か月以上の期間、または４から５か月以上の期間曝されたままにした場合に、分解することができる。モルタルは、酸性が強い土壌中ではより早く分解することができる。
【００５２】
硬化混合物または石灰混合物の組成物は、要求されるものに応じて、より早くまたはより遅く分解する緩効性肥料を提供するように調整されることができる。肥料が分解するのに要する時間を調節するために、それぞれの石灰混合物成分の比率が異なるものを酸性化された廃棄物に加えることができる。例えば、石灰混合物は、よりゆっくりと分解される肥料を提供するために、硬化工程においてより多くの硫酸カルシウムを得られるように調整することができる。石灰混合物中の石灰量を減少させることで、より多くの硫酸カルシウムが得られるので、過剰の硫酸が石灰と反応してさらに多くの硫酸カルシウムを形成する。石灰混合物は調整することができ、石灰混合物中により多くの石灰を含ませることで該混合物はより早く分解することができる。
【００５３】
有機性廃棄物の組成および石灰混合物の組成を選択する場合には、緩効性肥料が使用されるであろう特定の条件が考慮される。特定の条件とは、土壌のｐＨ、予想される降水量、農作物の種類、農作物に要求される栄養素、土壌における栄養素の特徴、農作物が成長する気温、農作物の成長期間および／または特別な成長段階での農作物が必要とする栄養素の割合などであってよい。
【００５４】
酸性化有機性廃棄物に対する石灰混合物の割合は、より早くまたはより遅く分解する肥料を提供するために調整することができる。酸性化有機性廃棄物を硬化するのに使用される散布用石灰混合物の割合は、有機性廃棄物量に対して１０％から５０％の間、２０％から５０％の間、３０％から５０％の間、または４０％から５０％の間であってよい。
【００５５】
酸性化有機性廃棄物の量に対する添加される石灰混合物の割合は、より高いかまたはより低い中和値で肥料を提供するために調整することができる。中和値は肥料における塩基性化合物の量であってよい。例えば、より高い中和値は、酸性土壌を部分的に中和するために、またはアルカリ条件が好ましい農作物に石灰を供給するために要求される。酸性化有機性廃棄物を硬化するために使用される石灰混合物の割合は、有機性廃棄物量の１０％から５０％の間であってよい。
石灰モルタルは、石灰、硫酸カルシウムＣａＳＯ４、炭酸カルシウムＣａＣＯ３、酸化カルシウムＣａＯ、および／または水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２を含み、これらは水および／または酸と反応し、固体の石灰モルタルを形成するように硬化する。石灰混合物は、石灰モルタルの特性を変えるために、さらにカオリンなどの粘土質の物質を含んでもよい。加水分解有機性廃棄物における他の成分は、石灰モルタルの成分に化学的に結合するか、または化学的に結合することなく石灰モルタルの内部に固定することで、石灰モルタルの一部となることができる。石灰モルタルを土壌内で分解することで、土壌内に石灰は放出され、さらに栄養素を提供し肥料として作用する有機性廃棄物の成分もまた土壌内に放出されることができる。
【００５６】
前記硬化工程は、酸性混合物と石灰および／または１種以上のカルシウム成分と混合することを含んでもよく、カルシウム化合物は水および/または酸と反応させることが可能で、石灰モルタルを形成し、それは緩効性肥料を形成するために混合物を硬化する。石灰混合物中の１種以上のカルシウム化合物は、硫酸と反応して硫酸カルシウムを形成することができ、それは緩効性肥料の石灰モルタルの一部を形成するために混合物を硬化することができる。
【００５７】
前記石灰モルタルは、石灰モルタルマトリックス内で結合された酸性混合物の成分とともに固体緩効性肥料を形成するように混合物を硬化することができる。
前記硬化工程は、酸性の加水分解有機性廃棄物を、酸化カルシウム、炭酸カルシウムおよび水酸化カルシウムから選択された１種と混合し、緩効性肥料を形成することを含んでもよい。
【００５８】
前記硬化工程は、酸性混合物を、酸化カルシウムと炭酸カルシウムと混合し、緩効性肥料を形成することを含んでもよい。
前記硬化工程は、酸性混合物を酸化カルシウムおよび水酸化カルシウムと混合し、緩効性肥料を形成することを含んでもよい。
【００５９】
前記硬化工程は、酸性混合物を炭酸カルシウムおよび水酸化カルシウムと混合し、緩効性肥料を形成することを含む。
酸性混合物、酸化カルシウム、水酸化カルシウムおよび／または炭酸カルシウムの比率は、前記緩効性肥料製品がややアルカリ性になるように調整されてよい。
【００６０】
酸性混合物、石灰、酸化カルシウム、水酸化カルシウムおよび／または炭酸カルシウムの比率は、前記緩効性肥料製品が土壌内で分解するまでに、１か月を超えて、２か月を超えて、３か月を超えて、４か月を超えて、５か月を超えてまたは６か月を超えてかかるように調整されてよい。前記土壌はｐＨ５からｐＨ７であってよい。前記土壌はｐＨ５からｐＨ９であってよい。
【００６１】
酸性混合物、酸化カルシウム、水酸化カルシウムおよび／または炭酸カルシウムの比率は、前記緩効性肥料製品がやや酸性の土壌内で分解するまで１から６か月の間、１から４か月の間、または２から３か月の間かかるように調整されることができる。例えば、前記土壌はｐＨ５からｐＨ７であってよい。
【００６２】
本発明の方法は、前記緩効性肥料に適切な栄養素を提供するために、１種以上のミネラルを付加する工程を含んでよい。
本発明の方法は、前記緩効性肥料に抗菌性を与えるために１種以上の静真菌剤を付加する工程を含んでよい。
【００６３】
本発明の方法は、前記緩効性肥料に殺虫性を与えるために１種以上の殺虫剤を付加する工程を含んでよい。
本発明の方法は、前記緩効性肥料に除草性を与えるために１種以上の除草剤を付加する工程を含んでよい。
【００６４】
本発明の方法は、緩効性肥料を動物が食しないように１種以上の不快な化合物を付加する工程を含んでよい。
本発明の方法は、緩効性肥料を処理、例えば、緩効性肥料のペレット化、顆粒化、圧力成形又は粉末化による処理する工程を含んでよい。
【００６５】
本発明の方法は、前記肥料を被覆する工程を含んでよく、それは肥料のペレットまたは顆粒に１種以上のバクテリア、真菌胞子、殺菌剤、殺虫剤、除草剤、害虫駆除剤および／または１種以上の不快な化合物を被覆することである。
【００６６】
本発明の第２の局面では、本発明の方法による緩効性肥料が提供される。
本発明のさらなる局面では、肥料を硬化する或る比率の石灰モルタルを含む緩効性肥料が提供される。
【００６７】
前記緩効性肥料は、１０％より多くの、２０％より多くの、３０％より多くの、４０％より多くの、５０％より多くの、６０％より多くのまたは７０％より多くの石灰モルタルを含んでよい。
【００６８】
前記緩効性肥料は、１０％から７０％の間、２０％から５０％の間、または３０％から４０％の間の石灰モルタルを含んでよい。
前記緩効性肥料は、やや酸性の土壌中で１から６か月の間、１から４か月の間またはから２から３か月の間に分解することができる。例えば、土壌はｐＨ５からｐＨ７でよい。
【００６９】
前記緩効性肥料は、さらに１種以上の殺菌剤、１種以上の殺虫剤、１種以上の除草剤、１種以上の害虫駆除剤および／または１種以上の不快化合物を含んでよい。前記肥料のペレットは、１種以上のバクテリア、真菌胞子、殺菌剤、殺虫剤、害虫駆除剤、および／または１種以上の不快化合物からなる被覆剤で被覆されてよい。
【００７０】
本発明のさらなる局面では、本発明の方法により取得される、または取得可能な
組成物が提供されることができる。
本発明のさらなる局面では、本発明の方法により取得される、または取得可能な
肥料組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
以下に本発明の詳細な説明を実施例に付随する図面を参照して説明する。
【図１】有機性廃棄物を処理するための装置の概略図である。
【図２】図１の装置の加熱容器形成部分の切断側面図である。
【図３】図２の容器の平面図である。
【図４】図２の加熱容器のさらなる構成部材を示す側面断面図である。
【図５】図４の容器の平面図である。
【図６】９５ｇの凍結血液と３０ｇの水とを入れたビーカーを示す。
【図７】９５ｇの血液と３０ｇの水で実施した加水分解と加熱段階を示す。１０ｇのペレット状の水酸化カリウムを添加し、混合物を２分間攪拌して真紅の溶液を得た。この反応は極めて発熱性があり、それにより加水分解と加熱が同時に行われる。
【図８】図７の混合物に、水酸化カリウムを中性化するために、８ｇの７０％（比重１.４２）の硝酸を加えたものを示す。この場合もまた極めて発熱性を示し、加水分解と加熱が同時に行われる。得られた混合物は、溶解した加水分解血液を含む硝酸カリウムのアルカリ溶液である。
【図９】図８で示された混合物を、ＣａＳＯ４１／２Ｈ２Ｏに結合させた場合（左側）とＣａＯ、ＣａＣＯ３およびＣａ（ＯＨ）２に結合させた場合に、得られた固体硬化製品を示す。
【図１０】６３ｇの家禽ごみと敷き藁を示す。
【図１１】６３ｇの家禽ごみと敷き藁を１５０ｍｌで混合して、作業し易いペースト状を形成したものを示す。
【図１２】図１１に示した混合物に３ｇ（０．０３０６モル）のＨ３ＰＯ４（オルトリン酸（比重１．７５））を添加し、得られた混合物を沸騰させたものを示す。これにより同時に加熱段階と第１の加水分解段階（酸性加水分解）を行う。
【図１３】図１２の混合物に０．０９１８モルの酸化カリウム（５．１４ｇ）を加えて酸を中和し、次いでさらに５ｇの酸化カリウムを加えてｐＨを１４に上昇させ、脂肪、タンパク質、脂質および核酸を加水分解したものを示し、この段階では高い発熱性を有するので、第２の加水分解工程（塩基性加水分解）は加熱工程と同時に実施される。
【図１４】図１３で示した混合物のｐＨを、８ｇの７０％（比重１.４２）硝酸を用いて中和した後に得られた混合物を示す。
【図１５】固体ペレットを作成するために、図１４で示した混合物に炭酸カルシウム、水酸化カルシウムおよび酸化カルシウムを加えた混合物を示す。
【図１６】本発明の工程を使用して家禽ごみから作成したペレット状の肥料を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
本発明の方法は、有機性廃棄物を処理するための装置内で実施され、その実施例を以下の項および図１から図５で説明する。
図１に示されるように、有機性廃棄物を処理するための装置は、原料の有機性廃棄物を受け入れる入口１０を含む。入口１０には、原料の有機性廃棄物中の金属を探知し、混入金属の探知を知らせる制御信号を発信する金属探知器１２を備える。入口１０は、原料品を適切な寸法（サイズ）の小片にするように配置された、粒子定寸モジュール、この場合は破砕モジュール１４につながっている。本実施形態では、破砕モジュール１４は、原料の有機性廃棄物を所定の寸法（本実施例では１５０ｍｍ）よりも小さい寸法の小片に破砕するように配置された第１の破砕装置、および原料の有機性廃棄物をさらに小さい小片（本実施例では４０ｍｍより小さい）に破砕するように配置された第２の破砕装置を含む。スクリューコンベアであるコンベア１６は、粉砕された製品を破砕モジュール１４の出口から１８、２０、２２の３つの加熱容器のうちの第１の容器１８に搬送するように配置される。
【００７３】
第１の加熱容器１８は密閉鋼鉄製容器からなり、該容器は、破砕製品が導入される頂上部に入口２４、さらに同様に頂上部にあり、ポンプ２８を経て水を容器１８内の製品に加えることができる給水装置に接続された入口２６、また蒸気供給装置に接続された入口２９、および底部にある出口３１を有する。流量調整バルブが、水および蒸気の入口２６、２９、および出口３１に設けられる。容器壁の周囲には加熱装置３０が設けられ、容器１８内の温度を測定するために温度計３２が設置されている。コンベヤ、ポンプおよび加熱装置および入口および出口のバルブの全てを含む製造装置全体の運転を制御するために制御装置３４が設けられている。以下にその詳細を記載する。
【００７４】
第１分離容器３６は、第１加熱容器の出口３１から製品を受け入れるように配置され、また固体製品を保持し、容器の下方に位置する収集タンク３８に液体を排出するように配置される。第２コンベア４０は、固体製品を分離容器３６から第２加熱容器２０の入口４２に搬送するように配置される。
【００７５】
第２加熱容器２０は、加圧され、通気弁４３により制御される圧力弁を有するので容器２０における圧力を制御することができる。また該容器にはさらに、水用の入口４４、蒸気用の入口４５、および該容器の底端部に出口４６が設けられており、第２分離容器５６それぞれが制御装置３４によって制御される流量制御弁を有する。また該容器は、該容器の側壁周囲に加熱装置４８、および第２容器２０の内容物の温度と圧力を測るために温度計５０および圧力計５２を有する。これらは、第２容器２０で必要とされる温度および圧力を制御したり、また水、蒸気および製品の量を制御するように配置された制御装置３４に接続されている。
【００７６】
第２加熱容器２０の出口４６から製品を受け入れるように第２分離容器５６が配置され、また、第２分離容器５６は、固体製品を保持し容器の下方に位置する収集タンク５８に液体を排出するように配置されている。第３コンベア６０は、固体製品を分離容器５６から第２破砕装置６２に搬送するために設けられている。第２破砕装置６２は、固体製品が２ｍｍより小さい小片に破砕されるように設けられている。
【００７７】
粉砕装置６２の出口は、製品を受皿６４に排出するために配置されるが、該受皿６４は、製品が第３加熱容器２２に受け入れる前に製品を予熱するために設置されている。さらにコンベア６６は、製品を受皿６４から第３加熱容器２２の入口６８に搬送するために設けられている。
【００７８】
また第３加熱容器２２には、さらにその頂端部にポンプ７４を介して酸の供給源７２に接続された入口７０、およびポンプ８０を介して過酸化水素の供給源７８に接続された入口７６が設けられている。これらは、制御器３４によって制御されているので、必要な量と流速で必要な時間、酸および過酸化水素を容器２２に添加することができる。第３容器もまた、制御装置３４に接続された加熱器８２および温度計８４を有する。第３加熱容器２２の底端部にある出口８４は、容器２２から製品を受け入れるように配置された中和容器８６に接続され、中和容器８６は、さらに制御装置３４の制御下で、アルカリ付加物供給源９０からコンベア８８を介してアルカリ性付加物、本実施形態では石灰混合物を受け入れるように配置されている。
【００７９】
最終的に中和された製品は、ペーストの形態にされ、押出成形機９２が、中和容器８６からこの製品を受け入れるように設置され、製品をペレット状に押出成形する。また包装モジュール９４は、押出成形されたペレットを受け入れ製造設備から搬出するために梱包するように配置される。
【００８０】
各液体収集容器３８、５８は、液体の軽量成分と重量成分を分離するように設定された遠心分離器９６の形態の分離装置に接続する出口を有する。軽量成分は、一般的に脂肪を含み、重量成分は、一般的にゼラチンを含み、これらの成分は異なる収集容器９８、１００に収集される。
【００８１】
本発明の製造装置の操作について、特に骨の処理に関連して説明するが、この操作は多種多様の別の廃棄物に利用することが出来ることを理解されたい。
原料の骨は、粉砕モジュール１４に導入され、４０ｍｍより小さい寸法の小片に粉砕される。粉砕されたものは、該粉砕モジュール１４から第１容器１８に搬送される。制御装置３４は容器１８に導入される製品量をモニターし（例えばロードセルを用いてその重量を測定する）、指定された量が容器内に入った場合には製品の搬送を停止する。前記制御装置３４はまた、容器１８中への水および蒸気の導入を制御し、かつ容器１８を必要な温度に加熱するように設けられる。前記骨と水の混合物は、約９５℃まで加熱され、有機性廃棄物のスラリーを形成し、次いでそれは分離容器３６に搬送される。
【００８２】
分離容器３６では、スラリーからの液体は収集タンク３８に排出され、一方スラリーは容器とともに移送される。次により乾燥したスラリーはコンベア４０を介して第２の加熱容器２０に搬送される。第２容器に導入されるスラリーの量は、例えば，秤量セルを用いて添加量を測定することで、制御装置により制御され、次いで入口バルブを制御操作して水および蒸気の添加量を制御する。次に、第２容器２０を約１３５℃まで加熱し、通気弁を閉鎖することにより圧力を約５バ−ルに増加させる。この温度および圧力を約２０分間維持した。
【００８３】
第２容器における処理の終了時に、容器内の圧力を低下させるために通気弁４３を開放し、出口４６を開いて、まだスラリーのままの製品を第２分離容器５６中に移す。第２分離容器５６から液体を第２収集容器５８中に排出し、またスラリー中の固形成分をコンベア６０を介して第２の破砕装置６２に搬送し、約２ｍｍの粒径に粉砕し、それを予熱装置６４に搬送して予熱する。
【００８４】
固体製品は、予熱容器６４からコンベア６６および入口６８を介して第３の加熱容器２２に搬送される。再び導入された製品量は制御され、さらに硫酸および過酸化水素が制御された量で入口７０、７６を経て添加される。加熱容器２２内の反応は発熱反応であり、温度は約９５℃まで上昇するが、反応が終了すると降下する。この加熱と添加された酸および過酸化水素により、製品中の病原体およびバクテリアは死滅し、また製品中の全ての炭素が酸化されて無機製品となるので、肥料として使用するのに適切である。
【００８５】
酸性化工程が終了すると、第３容器２２の出口２２は開き、製品は中和容器８６に搬送され、これに石灰混合物のｐＨを上昇させて製品を中和させるために制御された量の石灰混合物を加える。前記石灰混合物は、例えば、白亜（チョーク）と石灰、または生石灰の混合物である。また石灰混合物は、該混合物の性質を改変するために付加物を含み、その付加物として、例えば多量栄養素および/または微量栄養素を含む。石灰混合物および/またはその付加物は、必要な肥料特性をもたらすために、要求に応じて変えることができる。前記石灰混合物は発熱反応を引き起こす。これは、酸性化した有機性廃棄物を少なくとも部分的に乾燥する機能を果たす。
【００８６】
ｐＨが増加した混合物は、一般的にはペースト状であるが、必要に応じて乾燥させてから、押出機９２に通してペレット状または顆粒状に押し出し、次いで輸送のために包装モジュール９４で包装する。
【００８７】
収集容器３８、５８からの液体は、遠心分離機９６で分離し、分離された脂肪は脂肪貯蔵タンク９８に搬送し、ゼラチンはゼラチン貯蔵タンク１００に輸送する。
第３の加熱容器２２は、スラリーにさらに付加物を送達するために設けられた付加物入口を含む。これらの付加物は、特定の使用と使用場所に合致した固体スラリー粒子のミネラルまたは栄養含有物を調整する適切な含有物である。従って付加物は、固体スラリー粒子の多量栄養素ベースおよび/または微量栄養素ベースを、例えば異なる土壌または地盤条件に適合するために、あるいは特定の型の農作物に最適の栄養素を提供するために変更するよう制御することができる。
【００８８】
図２および図３に関して述べると、第１の加熱容器１８は、高さ約１．２５ｍ、直径７５０ｍｍの筒状のスチール体からなり、中心軸２０２および湾曲側壁２０４が垂直に延びている。部分螺旋状の１対の伝熱ブレード２０６は、中心軸２０２上に位置する中央回転軸２１０上の十字状部材２０８により取り付けられる。各伝熱ブレード２０６は、約１５ｍｍ幅の金属板２０９で形成され、該ブレードは容器の側壁２０４に近く、しかしそこから若干の空隙があるようにして容器の外側の部分の周りに延在している。各ブレードは容器の側部の上部約３分の２の地点から容器の底部近くまで延びており、また中心軸に対して半回転するように延びている。２つのブレードはまさに相対しているので、それぞれが容器の反対側に延在する。
【００８９】
一対のスクレーパ２１２もまた十字状部材２０８に支持されている。各スクレーパ２１２は、側壁２０４からわずかに離れて、外側スクレーパ端部２１６を具備する容器の側壁２０４を垂直下方に延在する平板スクレーパ刃２１４を含む。各スクレーパ刃２１４は、一連の支持用ブラケット２１８に支持され、十字状部材２０８の外端部近くで垂直に延在する垂直支持棒２２０に交互に支持されている。 
【００９０】
図４および図５に関して、内部螺旋状リフティング段（ｆｌｉｇｈｔ）２２２もまた軸２１０に取り付けられている。このリフティング段２２２は、約１００ｍｍ幅の金属の平らな条片２２４で形成され、螺旋の中心が軸２１０上に存在し、７巻きに巻かれるようにして形成される。リフティング段２２２の上端は、伝熱ブレード２０６の上端のほぼ同じ高さであり、リフティング段２２２の下端は、伝熱ブレード２０６の下端より若干上方にある。リフティング段２２２の回転の向きは、両伝熱ブレード２０６と同じである。モーター２２４は、軸２１０を回転するように設けられるので、リフティング段の下端は先端を形成し、リフティング段の上端は終端を形成して、リフティング段は中心軸２０２に近い容器１８の中央部においてリフト動作を行う。同時に、伝熱ブレード２０６の下端は先端を形成し、伝熱ブレード２０６の上端は終端を形成して、伝熱ブレードもまたわずかにリフト動作を行うか、あるいは実際には外側壁２０４により近い容器１８の外側部分で、下降流に対して抵抗する。軸が回転すると、スクレーパ２１２は容器１８の壁２０４の周囲を回動し、何等かの副産物や壁に蓄積された容器中の他の内容物を掻き取る。
【００９１】
製品が入口２４を経て容器１８内に導入されると中心軸２１０は回転し、水が入口２６を経て導入されるとスラリーを形成し、また蒸気が入口２９を経て導入されると前記スラリーの加熱を助ける。加熱装置３０が容器１８の内容物を加熱し、さらに蒸気が該内容物に噴射されると、中央のリフティング段２２２は、容器の中央部において混合物の上昇流を生じる。次に混合物は、容器１８の頂部で外側に移行し、壁２０４に近い容器１８の外側領域で下方に降下する。回転する熱交換ブレード２０６は、下降流に対して何らかの抵抗を示し、それにより混合物は混合されるが、また要求された温度に速やかに加熱することができるように、混合物を介して熱を伝達させる。これは第１加熱容器１８で実施される加熱工程で要求される時間短縮に対して有用である。
【００９２】
図２乃至図５に示すように、第２容器２０は第１容器１８と同様な混合と熱交換の機構を持つ。この容器では、加熱工程は、圧は上昇しているが第１容器と同様であり、また熱交換コイルおよびリフティング段は、加熱装置および蒸気からの熱を容器全体に亘って同様な方法で行き渡らせる。同様に第３容器２２はまた、図２乃至図５に見られるような同様の混合および熱交換機構を有する。この場合には、熱は容器内での発熱反応によって発生する。しかしながら迅速な熱の消散は、容器全体に亘って温度をほぼ等しく保ち、また容器全体に亘りほぼ同じ速度で反応を進めるためにやはり有用である。
【００９３】
上の実施形態に対しては種々の変更がなされること、さらに加熱容器の設計は処理される工程や製品に対して適切となるように変更することが出来ることを理解されたい。例えば２つの伝熱ブレードは、１つの連続する螺旋状コイル、または３つ以上のブレードに置き換えることができる。またブレードは厳密には部分的には螺旋ではない。例えば、垂直に対するブレードの角度は、その長さによって変化する。同様にリフティング段は異なる形状を取り、伝熱コイルを個々に回転させることができる。実際に、リフティング段とは異なる型式の上昇機構を提供することができる。
【００９４】
以下の実施例において記載される多くの試験的実験（パイロットスタディ）は、本発明の方法の加水分解工程で使用する異なる組成物による効果を評価するために行われた。加水分解工程は、例えば、図１の容器（２２）などの反応容器の１つで行うことができる。試験的実験の殆どは小規模に行われたが、例えば図１に示す装置を用いて、スケールを拡大して大量の有機性廃棄物を用いて実施することができる。図１に関連して記載された酸および過酸化水素の入口は、代わりに加水分解および中和工程に他の含有物を添加するために使用することができる。
【００９５】
実施例１  酸および過酸化水素―ペースト状の骨
温度と反応時間の好ましい範囲
操作温度範囲：ペースト状骨の開始温度を１０℃から１００℃にし、加水分解工程後の終了温度を１００℃から２００℃にする。
【００９６】
好ましい処理温度：開始温度５０℃から９０℃―終了温度１３０℃から１７０℃。
湿潤ペースト状骨と酸と過酸化水素の質量割合は５−２０：５：１(湿潤ペースト状骨：酸：過酸化水素)、例えば１３．５：５：１（湿潤ペースト状骨：酸：過酸化水素）である。
【００９７】
例えば割合は：１０００ｋｇのペースト状骨（湿潤）：９５％の硫酸３７０ｋｇ：３０％の過酸化水素７４ｋｇである。
広範囲の処理時間―１分から３０分であり、例えば、処理時間を５−１０分とすることができる。
【００９８】
酸および過酸化水素の量―その割合は広範囲であり―濃縮硫酸と過酸化水素溶液の割合を１：１から１：１０とする。
骨蒸解のための、濃縮硫酸と過酸化水素の好ましい割合は１：５であるが、他の廃棄流では異なる。
【００９９】
使用される濃縮硫酸は９５％（１．８３ｇ/ｍｌ）であるが、これは５０−１００％の範囲を超えても作用する。
３０％より大きい場合には爆発の危険性があるが、使用される濃縮過酸化水素は３０％ｗ/ｖ（重量/体積）であり、濃縮度は５−１００％ｗ/ｖの間である。
【０１００】
実施例２  塩基および過酸化水素
過酸化物塩基
濃縮水酸化アンモニウム、および/または水酸化カリウムおよび/または過酸化水素をともなうナトリウムの広範囲は、０．８８０ｓ（比重）の水酸化アンモニウム(アンモニア溶液）および３０％の過酸化水素溶液を使用して、１：１から１：１０である。
【０１０１】
例えば、家禽のごみ, ブタの糞尿、牛のスラリー、牛の糞尿、馬の糞尿、腸管の内容物、食肉処理場からの廃棄物などを溶解するためには、０．８８０ｓｇのアンモニア溶液と３０％の過酸化水素溶液を３：１の割合で混合することが好ましい。
【０１０２】
実施例３  血液の加水分解
概要―血液成分を水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを用いて加水分解する。得られた溶液は、溶解され、加熱処理され、加水分解された血液成分を含む酸と塩基を使用する溶液に基づき、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムを形成する硝酸または硫酸を使って中和する。
【０１０３】
方法
１００ｇの凍結血液に３０ｇの水を添加して沸騰させる（血液が新鮮で凍結していない場合には水は不要）。註記―図１に使用した凍結血液を溶解したものを示す。
【０１０４】
加水分解―１０ｇの水酸化カリウムペレットＫＯＨ(固体が好ましい)または７ｇの水酸化ナトリウム（固体が好ましい）を添加して、深紅色の溶液になるまで２分間攪拌した‐著しい発熱反応による。この反応により得られた生成物を図２に示す。
【０１０５】
中和：大きな発熱性があるので希硝酸で十分ではあるが、水酸化カリウム(濃縮)を中和するために、比重が１．４２の７０％硝酸１６ｇを添加した。得られた混合物を図３に示す。
【０１０６】
次に、顆粒化するために所望のｐＨ−これは酸性またはアルカリ性の何れかであるが‐になるように、得られた混合物をさらに硝酸で処理した。
硝酸カリウムを含む溶液は、溶解し加水分解した血液を含む。
【０１０７】
血液から少量の固体沈殿物がある場合には、ペースト化または硬化するために、原液と合流する前に、５：１の比率で硝酸（または硫酸）および過酸化水素の少量を追加することで、分離および加水分解/酸化することができる。
【０１０８】
中和加水分解された血液を他の可溶性成分と混合し、得られた溶液は液体肥料として販売するか、または石膏(ＣａＳＯ４１／２Ｈ２Ｏ)（図４左）または炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウムＣａＣＯ３／ＣａＯ／Ｃａ（ＯＨ）２(図４右)を使用して硬化させた後、中和加水分解された血液は顆粒化し、固体粒状にして販売に供される。
【０１０９】
実施例４
リン酸を使用して酸性加水分解（他の酸−硝酸または硫酸も使用できる）し、次に水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを使用してアルカリ加水分解を行う。得られた混合液は硫酸または硫酸を使用して中和する。
【０１１０】
リン酸はリンの含有量（Ｐ）と加水分解したセルロースの含有量を増やす。硝酸はＮ含有量を増やす。
水酸化カリウムはＫ含有量と加水分解のバルク含有量を増やす。
【０１１１】
硝酸は硝酸カリウムまたは硝酸ナトリウムを生成して水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを中和し、Ｎ含有量を増やす。
およその質量比率は、４２（家禽ごみ）：１００(水)：２(リン酸)：６．６（水酸化カリウム）または４．７（水酸化ナトリウム）：８．０（硝酸）である。
【０１１２】
６３ｇの家禽ごみと寝藁の概要を図５に示す。
１５０ｍｌの水を加えて、次に混合し、図６に示すような適切で効果のあるペーストを形成した。
【０１１３】
酸性加水分解―工程の高温段階。３ｇ（０．０３０５モル）のＨ３ＰＯ４（比重１．７５のオルトリン酸）または２．７５ｇの７０％硝酸をｐＨを３−４に降下させるために添加し、混合液を沸騰させる（工程の高温段階）。
【０１１４】
アルカリ性加水分解―ヘリオサーム（Ｈｅｌｉｏｔｈｅｒｍ）における段階。まずリン酸を水酸化カリウムで中和する。
Ｈ３ＰＯ４ + 3ＫＯＨ→Ｎａ３ＰＯ４ + ３Ｈ２Ｏ
３．００ｇのリン酸（０．０３０６モル）は、０．０９１８モルの水酸化カリウム５．１４ｇを必要とし、次にｐＨを１４まで上昇させるために、５ｇのＫＯＨの添加を必要とし、さらに加水分解された脂質/タンパク質/核酸など（合計でＫＯＨ１０ｇ）を必要とする。多くの熱を展開するＮａＯＨも使用される（少なく要求される−７．１４ｇ）。
【０１１５】
中和化―未だヘリオサームの段階にある。
１７ｇの７０％硝酸（比重１.４２）を使用して中和化する。
得られた混合物は、アルカリ、硝酸カリウム、リン酸カリウムを含む甘く（糖蜜型の匂い）褐色のペーストおよび装置への取り込みに適した家禽ごみの全ての成分を含む。
【０１１６】
固体ペレット状でを生成するために、炭酸カルシウム/水酸化物/酸化物/硫酸カルシウム（七水和物）の混合物を添加したものを図１０に示す。
水酸化ナトリウムは血液または家禽ごみの加水分解と、それに続く硫酸を使用した中和に有用である。例えば、約９０℃で加水分解するためには１００ｇの血液は５ｇの水酸化ナトリウムを必要とし、次に３．６ｍｌ（６．６３ｇ）の濃縮硫酸を使用して中和し、そして所望のレベルにｐＨを調整する。
【０１１７】
本発明を以下の段階番号順の説明文によってさらに説明する。
１．有機性廃棄物を加水分解組成物と組合わせる１つ以上の工程からなる前記有機性廃棄物を処理する方法。
２．さらに加熱工程を含む段落１に記載の方法。
３．前記有機性廃棄物は７０℃から２００℃で加熱される段落２に記載の方法。
４．前記有機性廃棄物は１０分から６０分加熱される段落２または段落３に記載の方法。
５．さらに前記有機性廃棄物の脂肪および/またはゼラチンからなる液体を除去する工程を含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
６．加水分解組成物は、酸および過酸化水素；強塩基および過酸化水素；塩基；酸；または過酸化水素からなる前記いずれか１つの段落に記載の方法。
７．さらに有機性廃棄物を５０ｍｍ未満の小片にするサイズ変更処理工程を含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
８．酸と塩基を混合物に添加してｐＨをほぼ中性にする中和工程さらに含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
９. 前記混合物にミネラルまたは栄養素を添加する工程をさらに含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１０．前記有機性廃棄物の混合物を乾燥することをさらに含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１１．炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム半水和物および/または酸化カルシウムなどの硬化剤を前記混合物を硬化するために適切な量を前記有機性廃棄物に添加することをさらに含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１２．硬化した有機性廃棄物を４０ｍｍ未満の小片に再びサイズ変更処理するための工程をさらに含む、前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１３．１つ以上の不快な含有物を前記有機性廃棄物の混合物に添加することをさらに含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１４．前記有機性廃棄物の混合物をペレット化あるいは顆粒化する工程をさらに含む前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１５．前記有機性廃棄物を処理する方法は、肥料を製造する方法である前記いずれか１つの段落に記載の方法。
１６．前記いずれか１つの段落に記載の方法により得られる有機性廃棄物組成物。
１７．前記いずれか１つの段落に記載の方法により得られる肥料組成物。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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