(57)【要約】【課題】本発明の目的は、水分を含む固体状の有機性廃棄物の乾燥処理を効率良く行なうことができる固体状有機性廃棄物の乾燥処理方法を提供することにある。【解決手段】生ごみ等の固体状有機性廃棄物を粉砕機７でスラリー状に粉砕処理した後に乾燥機９に投入して伝熱乾燥処理する。乾燥機９はボイラ１６から蒸気を供給され加熱される。固体状有機性廃棄物の乾燥処理によって乾燥機９内に発生する蒸気は粒子分離機で分離し大気に放出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を減圧処理される乾燥容器に水分を含む固体状有機性廃棄物を投入して伝熱乾燥させるものであって、前記固体状有機性廃棄物をスラリー状に粉砕処理した後に前記乾燥容器に投入して乾燥処理を行い、前記固体状有機性廃棄物の乾燥処理によって発生する蒸気を粒子と分離して放出するようにしたことを特徴とする固体状有機性廃棄物の乾燥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭、一般産業分野から排出される水分を含む生ごみ等の固体状有機性廃棄物を肥料化、飼料化あるいは減容する固体状有機性廃棄物の乾燥処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１１−１０６２７７号公報
生ごみ、有機性汚泥などに代表される有機性廃棄物は、大部分が焼却処分または埋設処分されているのが実情である。しかし、ダイオキシン問題等による焼却処分量の減少措置、処分場の残余処分量減少による埋設処分の困難が増大している。このため、資源循環型社会の構築をめざして資源リサイクルに関する法令整備が進められてきており、有機性廃棄物をバイオマスとして捉え、リサイクル資源として、有効利用していこうとする動きが醸成されてきている。
【０００３】
有機性廃棄物の資源化技術としては、水分を含む有機性廃棄物を乾燥させて、肥料化または、飼料化する方法が有る。この種の装置として関連するものには、例えば上記特許文献１に記載されているように、円筒形容器に処理物を投入して攪拌しながら外周の蒸気ジャケットに蒸気を供給し、円筒形容器内側の伝熱面によって処理物を加熱し水分を蒸発させて乾燥させることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は固体状の有機性廃棄物、具体的には野菜、肉及び魚等が保有する細胞内の水分を蒸発させるのには多くの時間を要し、大量の固形状有機性廃棄物を効率よく処理できないという問題点を有する。
【０００５】
本発明の目的は、水分を含む固体状の有機性廃棄物の乾燥処理を効率良く行なうことができる固体状有機性廃棄物の乾燥処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、固体状有機性廃棄物をスラリー状に粉砕処理した後に乾燥容器に投入して伝熱乾燥処理を行い、固体状有機性廃棄物の乾燥処理によって発生する蒸気を粒子と分離して大気に放出するようにしたことにある。
【０００７】
本発明は固体状有機性廃棄物をスラリー状に粉砕処理した後に乾燥容器に投入配置し断熱の効果が高い皮などに守られた細胞内の内部保有水を自由水として外部へ放出させているので、伝熱面への接触面積が大きくなると共に水分を自由水として外部に放出させることによって短時間で効率よく乾燥処理を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例を示す。図１は生ごみを乾燥処理する例を示している。
【０００９】
図１において、固体状有機性廃棄物である生ごみ（図示せず）は粉砕機７によってスラリー状に粉砕される。粉砕機７によってスラリー状に粉砕されたスラリー状廃棄物３は受入槽８で計量後に乾燥機９に供給される。乾燥機９は乾燥容器になる。乾燥機９の内部は真空ポンプ１２で吸引され減圧状態にされている。乾燥機９の内部を減圧状態にすると沸点を下げて乾燥物（廃棄物）の熱による変質を防止すると共に乾燥効率を向上させる。
【００１０】
スラリー廃棄物３の水分が蒸発した蒸気は真空ポンプ１２で吸引され粒子分離器１０に導かれる。粒子分離器１０は蒸気に含まれる微粒状の粒子を分離し、蒸気をトラップ１１を経て大気に放出する。冷却塔１３の冷却水は、トラップ１１から真空ポンプ１２の水封と熱交換を行なうために循環ポンプ１４で循環される。また、乾燥機９は給水タンク１５を経てボイラー１６で作成された加熱蒸気によって、あらかじめ所定温度に加熱昇温される。乾燥機９に投入収納されたスラリー状廃棄物３は用途により所定量の水分を蒸発乾燥させた後に乾燥機９から取出される。
【００１１】
この構成において、生ごみ等の固体状有機性廃棄物は粉砕機７によってスラリー状に粉砕された後に乾燥機９に投入される。乾燥機９はボイラー１６から供給される加熱蒸気によって予め所定温度に加熱昇温されている。乾燥機９に投入配置されたスラリー状廃棄物３は乾燥機９で伝熱乾燥処理される。乾燥機９の内部は真空ポンプ１２によって減圧状態になっているので、沸点を下げてスラリー状廃棄物３の熱による変質を防止すると共に乾燥効率が向上する。
【００１２】
スラリー状廃棄物３に含む水分が蒸発した蒸気は真空ポンプ１２で吸引されて粒子分離器１０に導かれる。スラリー状廃棄物３に含む水分が蒸発した蒸気は粒子分離器１０で粒子が分離されトラップ１１を経て大気に放出される。乾燥機９に投入配置されたスラリー状廃棄物３は用途により所定量の水分を蒸発乾燥させて乾燥機９から搬出される。
【００１３】
この処理をフローで示すと図２のようになる。固体状有機性廃棄物２０は粉砕機７の粉砕処理Ｓ１によって細胞内に保有水を有する固体状廃棄物から、保有水を自由水として外部に放出したスラリー状廃棄物３に変化する。スラリー状廃棄物３は投入処理Ｓ２で乾燥機９に投入配置される。スラリー状廃棄物３は乾燥機９による乾燥処理Ｓ３が行われ所定の水分を蒸発させた後に再資源Ｓ４や減容Ｓ５に供される。
【００１４】
このように固体状有機性廃棄物２０をスラリー状廃棄物３にすると、固体状有機性廃棄物２０の状態で乾燥させるよりも、乾燥機９つまり乾燥容器の伝熱面への接触面積が大きくなると共に断熱の効果が高い皮に守られた細胞内の内部保有水を自由水として外部へ放出させているので、従来水分が蒸発しづらく乾燥に長時間を要した生ごみ等に代表される固体状の処理物でも短時間で効率よく乾燥処理することができる。
【００１５】
図３に本発明の効果を説明するための実測した特性図を示す。図３において、特性ａは粉砕機７による粉砕工程を除いて直接生ごみを乾燥機９に投入した場合、特性ｂは本発明により生ごみを粉砕機７で粉砕して乾燥処理を行なった場合、特性ｃは液状の処理物の代表として廃牛乳を乾燥機９に投入し乾燥処理した場合を示している。
【００１６】
図３はこのような３ケースにおける乾燥能力を比較したもので、各処理物の単位時間当りの水分蒸発量を相対値で示している。図３から明らかなように、本発明による生ごみの乾燥処理量は１．９倍に向上し、また、液状廃棄物の廃牛乳と同等の値になっている。
【００１７】
これは本発明によれば固体状有機性廃棄物の乾燥時間を約半分にできるという効果があることを意味しており、乾燥時間が同じであれば乾燥機の容量を半分に小型化できることを示している。したがって、固体状有機性廃棄物の処理装置のイニシャルコスト、ランニングコスト共に低コストで処理が可能となる。
【００１８】
図４は生ごみ１８とスラリー状生ごみ３を乾燥処理した時の廃棄物状態を示すために、乾燥機９の胴体断面１７を模式的に示した図である。
【００１９】
生ごみ１８を乾燥機９に直接投入すると図４（Ａ）のように、生ごみ１８は乾燥機９の胴体断面１７に対して充填効率が悪く内部に空間が多いため、水分を蒸発させる伝熱面である乾燥機９の胴体断面１７への接触面積が小さくなる。また、生ごみ１８の外部、言い換えれば乾燥機９の伝熱面に接触している部分には、自由水はほとんどなく、生ごみ１８の細胞内部に本来乾燥が必要な約９０ｗｔ％の内部保有水を有しているため、乾燥効率（水分蒸発能力）が非常に小さくなる。
【００２０】
一方、図４（Ｂ）の図は本発明を適用し生ごみ１８を粉砕し液状に近い生ごみスラリー状生ごみ３にした場合における乾燥機９の胴体断面１７を模式的に示した図である。図４（Ｂ）から明らかなように、スラリー状生ごみ３は伝熱面に１００％接触しており、その内部保有水も粉砕により自由水化しているため、高効率の乾燥処理が可能とないる。
【００２１】
粉砕前の生ごみ１８と粉砕しスラリー状にした生ごみ３の乾燥機伝熱面積への接触面積を算出すると、粉砕前の生ごみ１８を１とすると、粉砕後は１．６倍の接触面積を有することが判る。
【００２２】
以上の実測例は同じ乾燥システムで、生ごみの粉砕の有無以外の条件は同一の条件で実施しており、乾燥能力は乾燥機伝熱面積への接触面積に比例すると見なすことができる。乾燥機伝熱面積への接触面積の増加１．６倍は、図３に示した単位時間当りの水分蒸発量の１．９倍に対して約８４％の比率であり、残りの約１６％は、粉砕による内部保有水の自由水化による効果である。
【００２３】
以上のようにして生ごみ等の固体状有機性廃棄物を乾燥処理するのであるが、固体状有機性廃棄物をスラリー状に粉砕処理した後に乾燥容器に投入配置し断熱の効果が高い皮などに守られた細胞内の内部保有水を自由水として外部へ放出させているので、伝熱面への接触面積が大きくなると共に水分を自由水として外部に放出させることによって短時間で効率よく乾燥処理を行うことができる。
【００２４】
また、従来技術と同じ乾燥時間で乾燥させれば良いのであれば乾燥機の容量を小型化できるという効果を奏し得る。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は固体状有機性廃棄物をスラリー状に粉砕処理した後に乾燥容器に投入配置し断熱の効果が高い皮などに守られた細胞内の内部保有水を自由水として外部へ放出させているので、伝熱面への接触面積が大きくなると共に水分を自由水として外部に放出させることによって短時間で効率よく乾燥処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による処理フロー図である。
【図３】本発明を説明するための実測した特性図である。
【図４】本発明を説明するための模式図である。
【符号の説明】
３・・・スラリー状廃棄物、７・・・粉砕機、８・・・受入槽、９・・・乾燥機、１０・・・粒子分離器、１１・・・トラップ、１２・・・真空ポンプ、１３・・・冷却塔、１４循環水ポンプ、１５・・・給水タンク、１６・・・ボイラ、１７・・・胴体断面、  １８・・・生ごみ、２０・・・固体状有機性廃棄物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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