(57)【要約】【課題】肉骨粉類等Ａを、大量に、しかも肉骨粉類等中の蛋白質を完全に分解して、より安全に処理する。【解決手段】肉骨粉類等Ａが供給されるキルン本体２と、この肉骨粉類等Ａを燃焼することにより溶融させる加熱手段７とを備えた溶融キルン１に、この溶融キルン１において溶融された溶融物をガラス化するガラス化手段１７を付設して、肉骨粉類等Ａを溶融キルン１に供給してキルン内部温度１０００〜１３００℃で燃焼することにより溶融し、この肉骨粉類等Ａを溶融した溶融物をガラス化する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
肉骨粉類等を溶融キルンに供給してキルン内部温度１０００〜１３００℃で燃焼することにより溶融し、この肉骨粉類等を溶融した溶融物をガラス化することを特徴とする肉骨粉類等の処理方法。
【請求項２】
上記肉骨粉類等を２秒以上滞留させて燃焼することを特徴とする請求項１に記載の肉骨粉類等の処理方法。
【請求項３】
上記溶融キルンにおける燃焼によって発生した燃焼排ガス中の未燃分を、二次燃焼炉において燃焼することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の肉骨粉類等の処理方法。
【請求項４】
上記肉骨粉類等に水分を混練して上記溶融キルンに密閉供給することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の肉骨粉類等の処理方法。
【請求項５】
肉骨粉類等が供給されるキルン本体と、キルン内部温度を１０００〜１３００℃に保持して上記肉骨粉類等を燃焼することにより溶融させる加熱手段とを備えた溶融キルンを有し、この溶融キルンには、該溶融キルンにおいて溶融された溶融物をガラス化するガラス化手段が付設されていることを特徴とする肉骨粉類等の処理装置。
【請求項６】
上記溶融キルンには、該溶融キルンにおける燃焼によって発生した燃焼排ガス中の未燃分を燃焼する二次燃焼炉が付設されていることを特徴とする請求項５に記載の肉骨粉類等の処理装置。
【請求項７】
上記溶融キルンには、水分が混練された上記肉骨粉類等を上記キルン本体に密閉供給する供給手段が付設されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の肉骨粉類等の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、肉骨粉類等を確実かつ大量に処理することが可能な肉骨粉類等の処理方法および処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、屠殺された動物のうち食用等に供される肉質部分等以外の頭部や骨その他の部位は、主として乾燥・粉砕処理されて余すところなく動物性飼料などとして広く利用されていた。すなわち、このような動物性飼料としては、肉骨粉、肉粉、臓器粉、骨粉、血粉、乾燥血漿、加水蛋白、蹄粉、角粉、皮粉、羽毛粉、獣脂かす、ゼラチン・コラーゲン等があり、以下これらを総称して肉骨粉類と称する。また、このような肉骨粉類と、該肉骨粉類等に処理される前の屠殺された動物の角や骨、利用に供されない肉質部分などとを合わせて肉骨粉類等と称する。しかるに、このように利用されていた肉骨粉類ではあるが、昨今のＢＳＥ問題により、これを飼料として利用することはできなくなり、ＢＳＥの原因とされる蛋白質を完全に分解可能な手段で処理することが必要となった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような手段の１つとして焼却処理を行うことが挙げられ、なかでもセメント製造用のロータリーキルンによって高温で焼却する方法が、これまでに上述のような蛋白質を完全に分解可能な方法として認められている。しかしながら、このような肉骨粉類等に含まれる動物の特に骨の部分にはリン酸カルシウムとしてリン成分が含まれており、かかるリン成分はセメントの強度を劣化させることが知られているため、大量の肉骨粉類等を上述のようにセメント製造工程に合わせて処理することは不可能である。一方、都市ゴミ等の焼却に用いられるストーカ炉を備えた焼却処理装置によって肉骨粉類等を処理することも考えられたが、このような焼却処理装置においては炉内温度を８００〜９５０℃程度として処理物を燃焼させるようにしており、そのような燃焼温度では上記蛋白質の一部が完全に分解されずに焼却灰等の残渣中に残ってしまうおそれがある一方で、かかる肉骨粉類はその燃焼熱量が４０００〜６０００ｋｃａｌ／ｋｇと高く、そのまま大量にストーカ炉に供給したのでは、炉内温度が高温となりすぎて炉の損傷を招いたりするおそれもある。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような肉骨粉類等を、大量に、しかも該肉骨粉類等中の上記蛋白質を完全に分解してより安全に処理することが可能な肉骨粉類等の処理方法および処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の処理方法は、肉骨粉類等を溶融キルンに供給してキルン内部温度１０００〜１３００℃で燃焼することにより溶融し、この肉骨粉類等を溶融した溶融物をガラス化することを特徴とし、また本発明の処理装置は、肉骨粉類等が供給されるキルン本体と、キルン内部温度を１０００〜１３００℃に保持して上記肉骨粉類等を燃焼することにより溶融させる加熱手段とを備えた溶融キルンを有し、この溶融キルンには、該溶融キルンにおいて溶融された溶融物をガラス化するガラス化手段が付設されていることを特徴とする。従って、このような処理方法および処理装置によれば、肉骨粉類等は１０００〜１３００℃の高温で燃焼させられることにより、大量の肉骨粉類等を供給しても上記蛋白質を初めとする有機物がほぼ完全に分解させられるとともに、この燃焼によって溶融された肉骨粉類等の焼却残渣の溶融物はガラス化されるため、該残渣を安定して固定することができ、溶出等による環境負荷を低減することができる。なお、上記蛋白質のより確実な分解を図るには、上記肉骨粉類等を２秒以上滞留させて燃焼するのが望ましい。
【０００６】
また、上記処理装置において、上記溶融キルンに、該溶融キルンにおける燃焼によって発生した燃焼排ガス中の未燃分を燃焼する二次燃焼炉を付設するなどして、上記処理方法において、上記溶融キルンにおける燃焼によって発生した燃焼排ガス中の未燃分を、二次燃焼炉において燃焼することにより、この燃焼排ガス中の飛灰等に含まれる未燃分をより完全に燃焼させて上記蛋白質のさらに確実な分解を図ることができるとともに、ダイオキシン類等の抑制を促すこともできる。一方、上記処理装置においては、上記溶融キルンに、水分が混練された上記肉骨粉類等を上記キルン本体に密閉供給する供給手段を付設するなどして、上記処理方法において、上記肉骨粉類等に水分を混練して溶融キルンに密閉供給することにより、肉骨粉類等の飛散によって処理装置の周囲の環境に負荷がかかるような事態を未然に防止することができるとともに、上記溶融キルンへの肉骨粉類等の定量供給を促すことも可能となって、その安定した燃焼、溶融を図ることもできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の肉骨粉類等の処理装置の一実施形態を示すものであり、以下この実施形態の処理装置について説明しながら、合わせて本発明の肉骨粉類等の処理方法の一実施形態についても説明する。本実施形態において溶融キルン１は円筒状のキルン本体２を備え、このキルン本体２は、図２（イ）に示すようにその円筒の中心線Ｏを一端側（図１において左側）から他端側（図１において右側）に向かうに従い僅かに下向きに傾斜させるようにして横置きされ、駆動装置３によって上記中心線Ｏ回りに回転可能に支持されている。そして、このキルン本体２の上記一端側の開口部には、回転可能なキルン本体２に対して非回転に固定されたチャンバー４が、キルン本体２の回転を許容しつつ上記一端側開口部をシールするように設けられており、このチャンバー４には、キルン本体２内に肉骨粉類等Ａを供給する供給手段５，６と、キルン内部温度を１０００〜１３００℃に保持する加熱手段７とが備えられて溶融キルン１に付設されており、供給手段５，６によってキルン本体２内に供給された肉骨粉類等Ａは、加熱手段７によって１０００〜１３００℃の内部温度とされた溶融キルン１のキルン本体２内で燃焼させられ、さらに溶融される。
【０００８】
ここで、本実施形態では、溶融キルン１に第１、第２の複数系統の供給手段５，６が付設されており、このうち第１の供給手段５は、水分Ｂが混練された上記肉骨粉類等Ａをキルン本体２に密閉供給するものであって、ホッパ５Ａに投入された上記水分（水）Ｂと、肉骨粉、肉粉、臓器粉、骨粉、血粉、乾燥血漿、加水蛋白、蹄粉、角粉、皮粉、羽毛粉、獣脂かす、ゼラチン・コラーゲン等の粉状あるいは流動体状の肉骨粉類等Ａとをスクリュウ型の混練機５Ｂによって混練してスラリー状とし、供給ポンプ５Ｃによりパイプ５Ｄを通して外部と密閉した状態で、上記チャンバー４の端面下部に設けられた供給管５Ｅからキルン本体２内に供給可能とされている。一方、第２の供給手段６は、上記粉状等の肉骨粉類に処理される前の屠殺された動物の角や骨、利用に供されない肉質部分など塊状の肉骨粉類等Ａを供給するためのものであって、上記チャンバー４の端面上部に上方から接続されるホッパ６Ａ内に２段のダンパ６Ｂ，６Ｃが設けられた構成とされており、ホッパ６Ａ上部から供給された上記肉骨粉類等Ａが、ダンパ６Ｂ，６Ｃを交互に開閉することにより、やはりキルン本体２内に密閉供給可能とされている。
【０００９】
また、チャンバー４の端面中央部には、図２（ロ）に示すように上記加熱手段７として加熱バーナー８が取り付けられており、この加熱バーナー８には圧縮空気Ｃと灯油や重油等の液体燃料Ｄとが供給可能とされていて、この液体燃料Ｄを圧縮空気Ｃによって噴霧しつつ燃焼させることによりキルン本体２内にバーナー炎が形成され、上述のようにキルン内部温度が１０００〜１３００℃に保持される。そして、チャンバー４の周面上部からは燃焼ファン９によって燃焼用空気Ｅがキルン本体２内に供給可能とされており、上記供給手段５，６によってキルン本体２内にその一端側から供給された上記肉骨粉類等Ａが、キルン本体２の回転と傾斜によって他端側に送り出されつつ、この燃焼用空気Ｅと上記バーナー炎によってキルン内部温度１０００〜１３００℃に達するまで加熱されて燃焼、溶融され、その溶融物と燃焼によって生じた高温の燃焼排ガスとがキルン本体２の他端側開口部から排出されるようになされている。
【００１０】
さらに、このキルン本体２の他端側の開口部には、チャンバー４と同様に回転可能なキルン本体２に対して非回転に固定されてキルン本体２の回転を許容しつつ上記他端側開口部をシールするように二次燃焼炉１０が設置され、キルン本体２に連通するように溶融キルン１に付設されている。この二次燃焼炉１０は、中心線が縦置きされた概略円筒状のものであって、その下部側面にキルン本体２の他端側開口部が開口させられ、また該二次燃焼炉１０内にはやはり燃焼用空気Ｅが供給可能とされており、キルン本体２から排出された高温の燃焼排ガスにこの燃焼用空気Ｅを付与することにより、該燃焼排ガス中の未燃分が燃焼可能とされている。
【００１１】
なお、こうして二次燃焼炉１０において未燃分が燃焼させられた燃焼排ガスは、図１に示すように冷却塔１１において冷却水Ｆが噴霧されたりすることにより約２００℃にまで急冷され、次いでバグフィルター等の排ガス集塵機１２において飛灰が除去され、さらに触媒塔１３においてダイオキシン類が分解処理された後、スクラバー１４、誘引ファン１５および必要に応じて脱臭炉等を介して煙突１６から排出される。また、本実施形態の処理方法において肉骨粉類等Ａが溶融キルン１に供給されてから上記二次燃焼炉１１においてその燃焼排ガス中の未燃分が燃焼させられるまでの滞留時間は、２秒以上とされている。さらに、上記溶融キルン１のキルン本体２や二次燃焼炉１０には、その内部温度を測定する図示されない測定手段が備えられており、この測定手段による測定結果に基づいて肉骨粉類等Ａのキルン本体２への供給量や加熱バーナー８による加熱量を制御することにより、キルン内部温度は上述のように１０００〜１３００℃に保持可能とされている。
【００１２】
一方、上記二次燃焼炉１０の下方には、キルン本体２の上記他端側開口部の直下に位置するようにして、溶融キルン１において溶融された溶融物をガラス化するガラス化手段１７が付設されている。ここで、このキルン本体２の他端側開口部の直下において上記二次燃焼炉１０の下端からは排出筒１０Ａが下方に延びるように設けられており、上記ガラス化手段１７は、この排出筒１０Ａの下に配設された冷却槽１７Ａと、該冷却槽１７Ａの底部に敷設されて上記排出筒１０Ａの下から水平に延びた後に斜め上方に向かうチェーンコンベア１７Ｂとから構成されていて、冷却槽１７Ａ内には上記排出筒１０Ａの下端よりも高く、かつチェーンコンベア１７Ｂの上端よりも低い水位で冷却水Ｆが保持されている。そして、キルン本体２から排出された溶融物は、排出筒１０Ａ内を通って冷却槽１７Ａの冷却水Ｆ中に滴下することにより急冷されてガラス化（スラグ化）されるとともに水砕され、上記チェーンコンベア１７Ｂによって冷却水Ｆ中から引き上げられて水砕スラグＧとして排出される。
【００１３】
従って、このように構成された肉骨粉類等Ａの処理装置、および該処理装置を用いた上記構成の肉骨粉類等Ａの処理方法においては、肉骨粉類等Ａが溶融キルン１に供給されて１０００〜１３００℃の高温で燃焼させられて溶融させられるので、ＢＳＥの原因とされる上記蛋白質を初めとする該肉骨粉類等Ａ中の有機物をほぼ完全に分解して処理することができ、しかも燃焼熱量の高い肉骨粉類等Ａを大量に供給して処理しても、溶融キルン１は元々このような高温で処理物を溶融させるものであるため、そのキルン本体２に損傷等が生じるおそれもない。そして、こうして溶融させられた肉骨粉類等Ａの溶融物は、上述のようにガラス化手段１７において冷却槽１７Ａに保持された冷却水Ｆにより急冷されて水砕スラグＧにガラス化され、これにより該水砕スラグ（焼却残渣）Ｇ中に未燃分が僅かに残っていたとしてもこれを安定的に固定することができて、かかる未燃分の溶出等によって環境に負荷が生じたりするような事態を防止することができる。
【００１４】
因みに、本実施形態の処理装置および処理方法により、含水率７０ｗｔ％となるように水分Ｂを混練した肉骨粉類等Ａを、内径１２７６ｍｍ、長さ６４００ｍｍのキルン本体２を有する溶融キルン１に１００〜４００ｋｇ／ｈで供給し、キルン内部温度１１００〜１２００℃、二次燃焼炉１０内温度約１０００℃（二次燃焼炉１０出口温度１０００〜１１００℃）、溶融キルン１内空気比１．２〜１．５、滞留時間２秒以上の条件で燃焼、溶融させてガラス化する実証試験を行ったところ、水砕スラグＧ中の未燃分は０．２４％であり、蛋白質類は検出されなかったことが確認された。また、このとき上記排ガス集塵機１２において燃焼排ガスから除去されて回収された飛灰中の未燃分は２．３％（ただし、蛋白質類は不検出）であったが、この回収された飛灰は再び溶融キルン１に戻してキルン本体２内で燃焼、溶融することにより、処理可能である。
【００１５】
なお、上記処理方法および処理装置においては、溶融キルン１のキルン内温度を上述のように１０００〜１３００℃として肉骨粉類等Ａを燃焼、溶融しているが、これは、キルン内温度がこれよりも低いと、滞留時間を長く確保しなければ肉骨粉類等Ａ中の上記蛋白質の完全な分解を図ることができなくなったり、場合によっては燃焼した肉骨粉類等Ａの焼却残渣を溶融させることができなくなったりするおそれがあるからであり、また逆にキルン内温度がこれより高くても処理効率等の著しい向上は認められず、却って燃料Ｄの増加を招いたりキルン本体２の耐熱性を高めたりしなければならなくなって不経済となるからである。また、こうして肉骨粉類等Ａを燃焼、溶融する際の滞留時間が短すぎても、前者の場合と同様に上記蛋白質の完全な分解や焼却残渣の十分な溶融を図ることができなくなるおそれが生じるので、この滞留時間も本実施形態の処理方法のように２秒以上とされるのが望ましい。
【００１６】
一方、本実施形態の処理装置では溶融キルン１に二次燃焼炉１０がキルン本体２に連通するように付設されていて、これにより本実施形態の処理方法では溶融キルン１のキルン本体２から排出された燃焼排ガス中の未燃分をこの二次燃焼炉１０において燃焼可能としている。従って、本実施形態では、この燃焼排ガス中のダイオキシン類を初めとする各種汚染物質の分解、低減を図ることができるのは勿論、この燃焼排ガス中の未燃分に含まれる上記蛋白質の確実な分解を促すことができて、上記実証試験の結果で確認されたように該燃焼排ガス中に含まれる飛灰から蛋白質が検出されることもなくなり、しかも上述のようにこの飛灰を再びキルン本体２に戻して燃焼、溶融することで、該飛灰になお未燃分が残っている場合でも、これを系外に排出することなく処理することが可能となる。因みに、上記実証試験において煙突１６から排出されたガス成分は、通常運転時においてＣＯ１０ｐｐｍ未満、ＳＯＸ１０ｐｐｍ未満、ＨＣｌ１００ｐｐｍ未満、ＮＯＸ１５０ｐｐｍ未満であり、またダイオキシン類も検出されず、いずれも環境基準を十分に満足するものであった。
【００１７】
また、本実施形態の処理装置では、溶融キルン１のキルン本体２に上記肉骨粉類等Ａを供給する第１の供給手段５が、粉状あるいは流動体状の肉骨粉類等Ａと水分Ｂとを混練機５Ｂによって混練して供給ポンプ５Ｃによりパイプ５Ｄを通して供給管５Ｅから密閉供給可能とされており、従ってこのような供給手段５を用いた本実施形態の処理方法では、供給される肉骨粉類等Ａが粉状のものであってもこれが処理装置の周囲に飛散して環境負荷が生じるような事態を防止することができる。しかも、このように水分Ｂと混練されることにより、粉状の肉骨粉類等Ａがスラリー状とされてキルン本体２に供給されるので、かかる肉骨粉類等Ａを粉状のまま供給するのに比べて該肉骨粉類等Ａがパイプ５Ｄの途中で固まって詰まりを生じるような事態が生じることもなく、キルン本体２への定量供給が可能となって、溶融キルン１におけるより安定した燃焼、溶融を促すことも可能となる。ただし、このように肉骨粉類等Ａを水分Ｂと混練することによりスラリー状にして溶融キルン１のキルン本体２に供給すると、上記加熱手段７によって供給される熱量の一部がこの水分Ｂの加熱、蒸発に消費されてしまい、この消費分を補うためより多くの燃料Ｄを溶融キルン１に供給しなければならなくなるので、例えば粉状の肉骨粉類等Ａにその飛散防止に必要な最小限の水分Ｂを添加するだけでペレット状に固めるなどしてキルン本体２に供給するようにすれば、燃料Ｄの供給なしでも肉骨粉類等Ａの燃焼、溶融を可能とすることができ、燃料Ｄの節約を図ってより経済的な肉骨粉類等Ａの処理を促すことが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の肉骨粉類等の処理方法および処理装置によれば、肉骨粉類等を溶融キルンによって１０００〜１３００℃の高温で、望ましくは２秒以上の滞留時間で燃焼して溶融することにより、大量の肉骨粉類等を供給してもＢＳＥの原因となる蛋白質を初めとする有機物をほぼ完全に分解することができ、しかもこうして溶融された溶融物をガラス化することにより、環境負荷の低減を図ることができる。また、この溶融キルンに二次燃焼炉を付設して燃焼排ガス中の未燃分を燃焼させることにより、燃焼排ガス中の飛灰等に含まれる未燃分をより完全に燃焼させて上記蛋白質のさらに確実な分解を図ることができる一方、この肉骨粉類等を溶融キルンに供給するに際して水分を混練してキルン本体に密閉供給することにより、粉状の肉骨粉類等の飛散によって処理装置の周囲の環境に負荷がかかるような事態をも防止するとともに、肉骨粉類等の定量供給を促して安定した燃焼、溶融を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の肉骨粉類等の処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す処理装置の溶融キルン１を示す（イ）断面図、（ロ）キルン本体２の一端側部分の側面図である。
【符号の説明】
１　溶融キルン
２　キルン本体
５，６　供給手段
７　加熱手段
８　加熱バーナー
１０　二次燃焼炉
１７　ガラス化手段
Ａ　肉骨粉類等
Ｂ　水分
Ｃ　圧縮空気
Ｄ　燃料
Ｅ　燃焼用空気
Ｆ　冷却水
Ｇ　水砕スラグ
【図１】
2004066086.tif 000003
【図２】
2004066086.tif 000004