(57)【要約】【課題】  有機系固形物の処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させる。【解決手段】  高温高圧の液体あるいは気体を用いて有機系固形物に所定処理を施す処理容器と、該処理容器から処理後に排出される高温高圧の排ガスを用いて有機系固形物の処理物を攪拌する攪拌手段とを具備する。【選択図】      図１
2005193141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温高圧の液体あるいは気体を用いて有機系固形物に所定処理を施す処理容器と、
該処理容器から処理後に排出される高温高圧の排ガスを用いて有機系固形物の処理物を攪拌する攪拌手段と
を具備することを特徴とする有機系固形物処理装置。
【請求項２】
攪拌手段は、
排ガスを貯留する圧力容器と、
該圧力容器と処理容器との間に設けられた第１開閉弁と、
処理容器内に設けられ、有機系固形物に排ガスを吹き付ける吹付手段と、
該吹付手段と圧力容器との間に設けられた第２開閉弁と
を具備することを特徴とする請求項１記載の有機系固形物処理装置。
【請求項３】
吹付手段は、有機系固形物が載置されると共に排ガスを吹き出す多数のノズル孔が形成されたノズル付載置台であることを特徴とする請求項２記載の有機系固形物処理装置。
【請求項４】
攪拌手段は、処理容器内を２室に区画し、有機系固形物が載置され、かつ多数のノズル孔が形成されたノズル付隔壁であり、
処理容器は、有機系固形物が収容された室から排ガスを排気することを特徴とする請求項１記載の有機系固形物処理装置。
【請求項５】
処理容器は、有機系固形物を所定の処理条件で蒸気分解することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の有機系固形物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機系固形物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２００２−１１３４４４号公報には、食品廃棄物、農業・畜産廃棄物あるいは漁業廃棄物等の有機系廃棄物を蒸気分解する技術が開示されている。この従来技術は、ボイラで発生した水蒸気を反応器に供給することにより当該反応器内の有機系廃棄物を蒸気分解するものであり、当該蒸気分解によって生成された分解物に各種の処理を施すことにより、分解物中の液体成分から液体肥料を分離したり、分解物中の固形成分から肥料や固形燃料を生成するものである。このような従来技術では、蒸気分解の反応器において有機系廃棄物の蒸気分解と同時に減菌処理及び不捻化処理を行うので、上記各肥料や固形燃料に別途減菌処理及び不捻化処理を行う必要がなく、有機系廃棄物の処理工程が簡単化される。
また、上記従来技術は、有機系廃棄物を蒸気分解するものであるが、この他に有機系廃棄物の処理方法として超臨界水を用いた水熱処理が知られている。
【特許文献１】特開２００２−１１３４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した蒸気分解処理や水熱処理は有機系廃棄物を水蒸気や超臨界水雰囲気下で分解処理するものであり、処理が完了した処理物の固形成分は多量の水分を含んでいる。このような固形成分から上述した肥料や固形燃料を生成するためには固形成分を乾燥させる必要があるが、この乾燥のためには新たな動力が必要であり、この乾燥処理は、有機系廃棄物の処理に係るエネルギー効率を低下させる、つまり処理コストを上昇させる１つの要因となっている。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
（１）有機系固形物の処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させる。
（２）有機系固形物の処理コストを従来よりも低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、高温高圧の液体あるいは気体を用いて有機系固形物に所定処理を施す処理容器と、該処理容器から処理後に排出される高温高圧の排ガスを用いて有機系固形物の処理物を攪拌する攪拌手段とを具備する、という解決手段を採用する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高温高圧の排ガスが有するエネルギーを利用して処理物を攪拌するので、特に動力を用いることなく処理物を解したりあるいは乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態は有機系固形物を蒸気分解するタイプの有機系固形物処理装置に関する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る有機系固形物処理装置の概略構成図である。この図において、符号Ｘは有機系固形物、１は処理容器、２は蒸気ボイラ、３は給気弁、４は安全弁、５は圧力計、６は排気弁、７は第１開閉弁、８は圧力容器、９は第２開閉弁、１０はドレイン排出弁である。
【０００８】
有機系固形物Ｘは、食品廃棄物、農業・畜産廃棄物あるいは漁業廃棄物等であり、より具体的には刈草や剪定枝あるいは廃木材である。このような有機系固形物Ｘは、ウッドチッパ等によって予め細かく裁断されたものである。処理容器１は、一種の圧力容器であり、給気弁３を介して蒸気ボイラ２から供給された水蒸気によって有機系固形物Ｘを蒸気分解する。
【０００９】
この処理容器１は、側部が開閉ドアになっており、上記有機系固形物Ｘを開閉ドアを介して側方から内部に収容する横型処理容器である。また、処理容器１の床部にはノズル付載置台１ａ（吹付手段）が設けられており、蒸気有機系固形物Ｘは、当該ノズル付載置台１ａ上に載置された状態で処理容器１内に収容される。
【００１０】
このノズル付載置台１ａは、下側から上側（上記有機系固形物Ｘ側）に貫通する１個あるいは多数のノズル孔が形成されると共に、第２開閉弁１０を介して処理容器１内に取り込まれた排ガスが下側に供給されるように構成されている。ここで、上述した各構成要素のうち、第１開閉弁７、圧力容器８、第２開閉弁９及びノズル付載置台１ａは、本第１実施形態における攪拌手段を構成している。
【００１１】
蒸気ボイラ２は、水蒸気を発生させ、給気弁３を介して上記処理容器１に供給する。給気弁３は、水蒸気の処理容器１への供給を制御する制御弁である。この給気弁３の開閉によって水蒸気の処理容器１への供給量が調節されて処理容器１内の温度及び圧力つまり蒸気分解の処理条件が所定条件に設定される。安全弁４は、処理容器１内が異常圧力となったときに開状態となって処理容器１を保護する。圧力計５は、処理容器１の内圧つまり処理容器１内における蒸気分解の圧力を計測する。
【００１２】
排気弁６は、処理容器１における蒸気分解後の排ガスを外部に排出するために処理容器１に付随して設けられた配管の途中部位に備えられている。第１開閉弁７は、処理容器１と圧力容器８とを接続する配管の途中部位に設けられており、処理容器１における蒸気分解後の排ガスの圧力容器８への供給／停止を規定する。圧力容器８は、排ガスを一時的に貯める。第２開閉弁９は、上記圧力容器８とノズル付載置台１ａとの連結する配管の途中部位に設けられており、圧力容器８内に貯留された排ガスのノズル付載置台１ａへの供給／停止を規定する。ドレイン排出弁１０は、圧力容器８内に溜まった液体成分を外部に排出するためのものである。
【００１３】
なお、図１では、本有機系固形物処理装置の制御構成については省略している。本有機系固形物処理装置には実際は制御装置が付随しており、この制御装置は、圧力計５の測定値に基づいて処理容器１内で生じる蒸気分解の処理条件が所定条件となるように給気弁３を制御すると共に、排気弁４、第１開閉弁７、第２開閉弁９及びドレイン排出弁１０の開閉を処理状況に応じて制御する。
【００１４】
次に、このように構成された有機系固形物処理装置の動作について説明する。
本有機系固形物処理装置では、有機系固形物Ｘの処理容器１への収容が完了すると、所定の処理時間に亘る分解処理が開始される。すなわち、制御装置によって排気弁４、第１開閉弁７、第２開閉弁９及びドレイン排出弁１０が閉状態とされて処理容器１内が密閉状態とされる一方、給気弁３が開状態とされることによって処理容器１内に蒸気ボイラ２の水蒸気が供給されて、処理容器１内における蒸気分解の処理条件が所定条件に設定される。この所定条件は、分解圧力が例えば１．０〜１．７ＭＰａ程度である。
【００１５】
このような所定条件下において有機系固形物Ｘが所定の処理時間に亘って蒸気分解されると、最初に第１開閉弁７が所定時間だけ開状態とされて所定量の排ガスが圧力容器８内に貯えられ、その後排気弁４が開状態とされて残りの排ガスが大気に放出される。続いて、第２開閉弁９が開状態とされて圧力容器８内の排ガスがノズル付載置台１ａに供給される。
【００１６】
ここで、水蒸気分解後の処理容器１内は高温・高圧状態になっており、排ガスは高い圧力を有している。したがって、圧力容器８内にはこのような排ガスが高圧のまま貯えられる。一方、処理容器１は、排気弁４が開状態とされて残りの排ガスが大気に放出されたことによって大気圧状態となっている。このような圧力状態において、第２開閉弁９が開状態とされて圧力容器８内の排ガスがノズル付載置台１ａに供給されると、当該排ガスは、ノズル付載置台１ａのノズル孔を通過して水蒸気分解後の有機系固形物（処理物）に勢い良く吹き付けられる。この結果、処理物は排ガスによって攪拌されて解されると共に、ある程度乾燥した状態となる。
【００１７】
このような本有機系固形物処理装置によれば、上記分解処理後の排ガスを用いて処理物を攪拌することにより解したりあるいはある程度乾燥させるので、処理物を解したりあるいは乾燥するために要するエネルギーを節約することが可能である。すなわち、本有機系固形物処理装置によれば、有機系固形物Ｘの処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させることが可能なので、処理コストを従来よりも低減することができる。
【００１８】
〔第２実施形態〕
図２は、本発明の第２実施形態に係る有機系固形物処理装置の概略構成図である。この図２に示すように、本有機系固形物処理装置は、処理容器１１、蒸気ボイラ１２、給気弁１３、排気弁１４及びドレイン排出弁１５から構成されている。
【００１９】
処理容器１１は、図１に示した処理容器１（横型処理容器）とは異なり、図２に示するように縦向きに設置される縦型処理容器である。この処理容器１１は、底部近傍にノズル付隔壁１１ａ（吹付手段かつ攪拌手段）が設けられることによって上側室１１ｂと下側室１１ｃとの２室に区画されている。有機系固形物Ｘは、このノズル付隔壁１１ａ上に載置される。ノズル付隔壁１１ａは、処理容器１１内を上記上側室１１ｂと下側室１１ｃとに区画すると共に、当該上側室１１ｂと下側室１１ｃとに連通する１個あるいは多数のノズル孔が形成されている。
【００２０】
蒸気ボイラ１２は、水蒸気を発生させ、給気弁１３を介して上記処理容器１１の上側室１１ａに供給する。給気弁１３は、蒸気ボイラ１２と上側室１１ａを接続する配管の途中部位に設けられた制御弁であり、処理容器１１への水蒸気の供給を制御する。この給気弁１３の開閉によって水蒸気の処理容器１１への供給量が調節されて処理容器１１内の温度及び圧力つまり蒸気分解の処理条件が所定条件に設定される。
【００２１】
排気弁１４は、処理容器１１における蒸気分解後の排ガスを外部に排出するためのものであり、蒸気ノズル付隔壁１１ａによって２室に区画された処理容器１１において有機系固形物Ｘが収納された上側室１１ｃに設けられた配管の途中部位に備えられている。ドレイン排出弁１５は、処理容器１１の低部に溜まる液体成分を外部に排出するために、上記低部に接続された配管の途中部位に設けられている。この液体成分は、有機系固形物Ｘを蒸気分解することによって得られる有機系固形物Ｘの抽出液である。
【００２２】
次に、このような構成の有機系固形物処理装置の動作について説明する。
この有機系固形物処理装置では、水蒸気が蒸気ボイラ１２から有機系固形物Ｘが収容された上側室１１ｂに供給されることによって、当該上側室１１ｂ内の有機系固形物Ｘが蒸気分解される。そして、この蒸気分解が一定時間に亘って行われる間に、水蒸気はノズル付隔壁１１ａのノズル孔を介して下側室１１ｃに浸入し、有機系固形物Ｘの分解処理が完了した時点では上側室１１ｂと下側室１１ｃとは同一雰囲気となっている。
【００２３】
したがって、有機系固形物Ｘの分解処理が完了して排気弁１４が開放されて、上側室１１ｂ内が減圧すると、下側室１１ｃのガス（水蒸気及び分解ガスからなる排ガス）が下側室１１ｃと上側室１１ｂとの圧力差によって、ノズル付隔壁１１ａのノズル孔を介して上側室１１ｂに勢い良く吹き出される。ここで、有機系固形物Ｘの処理物（固形成分）はノズル付隔壁１１ａ上に載置されているので、蒸気ノズル孔を介して上側室１１ｂに勢い良く吹き出される水蒸気によって攪拌され、この結果解されると共にある程度乾燥される。
【００２４】
このような本有機系固形物処理装置によれば、上述した第１実施形態に係る本有機系固形物処理装置と同様に、上記分解処理後の排ガスを用いて処理物を攪拌して解したりあるいはある程度乾燥させるので処理物を解したりあるいは乾燥するのに要するエネルギーを節約することが可能であり、よって有機系固形物Ｘの処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させること、つまり処理コストを従来よりも低減することが可能である。
【００２５】
なお、上述した各実施形態では有機系固形物Ｘを水蒸気を用いて蒸気分解する有機系固形物処理装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、高温高圧の液体あるいは気体を用いて有機系固形物を処理する装置であれば適用可能であり、例えば超臨界水を用いて有機系固形物を水熱処理するタイプの有機系固形物処理装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機系固形物処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る有機系固形物処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｘ…有機系固形物、１，１１…処理容器、１ａ…ノズル付載置台（吹付手段）、１１ａ…ノズル付隔壁（吹付手段かつ攪拌手段）、２，１２…蒸気ボイラ、３，１３…給気弁、４…安全弁、５…圧力計、６，１４…排気弁、７…第１開閉弁、８…圧力容器、９…第２開閉弁、１０，１５…ドレイン排出弁
【図１】
2005193141.tif 000003
【図２】
2005193141.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月25日(2004.2.25)
【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】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
吹付手段は、有機系固形物が載置されると共に排ガスを吹き出す１個あるいは多数のノズル孔が形成されたノズル付載置台であることを特徴とする請求項２記載の有機系固形物処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
攪拌手段は、処理容器内を２室に区画し、有機系固形物が載置され、かつ１個あるいは多数のノズル孔が形成されたノズル付隔壁であり、
処理容器は、有機系固形物が収容された室から排ガスを排気することを特徴とする請求項１記載の有機系固形物処理装置。