(57)【要約】【課題】有機性廃棄物を加熱乾燥した後、熱処理することにより、取り扱い性に優れた熟成コンポスト様物を製造する。【解決手段】有機性廃棄物と振動篩４１からの戻り微小製品とを密閉式混合装置１０にて十分に混合する。この際、混合物の水分が２０〜６０％となるようにする。この混合物を熱処理装置３０に導入して完全乾燥後も１５０〜２００℃程度に数時間保持する。熱処理物を振動篩４１で分級し、微小製品はサイロ４へ返送し、網上物を製品熟成コンポスト様物とする。【選択図】図１
2005272233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を加熱乾燥及び熱処理することにより熟成コンポスト様物を製造する熟成コンポスト様物の製造方法であって、
該熱処理で得られた処理物から微小製品を分離し、該微小製品を前記有機性廃棄物に混合する熟成コンポスト様物の製造方法において、
該微小製品と有機性廃棄物との混合を密閉式の混合装置内で行い、その後、この混合物を加熱乾燥及び熱処理することを特徴とする熟成コンポスト様物の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、密閉式の混合装置内での混合物の水分が２０〜６０％となるように有機性廃棄物と微小製品との混合比を調整することを特徴とする熟成コンポスト様物の製造方法。
【請求項３】
有機性廃棄物を請求項１又は２の方法により処理することにより熟成コンポスト様物を製造する装置において、
有機性廃棄物及び微小製品を受け入れて混合するための密閉式の混合装置と、
この混合装置から混合物が導入される加熱手段と、
該加熱手段からの処理物から微小製品を分離する微小製品分離手段と、
分離された微小製品を前記混合装置へ供給する手段と
を備えてなることを特徴とする熟成コンポスト様物の製造装置。
【請求項４】
請求項３において、混合装置への有機性廃棄物と微小製品の供給及び加熱手段への混合物の供給を連続式とすることを特徴とする熟成コンポスト様物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物処理汚泥等の有機性廃棄物を処理して熟成コンポストに類似した悪臭の無い製品を短時間で製造する方法及び装置に係り、特に、使用時の粉塵発生の問題がなく、取り扱い性に優れた熟成コンポスト様物を製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物処理汚泥や生ごみ等の有機性廃棄物の処理方法としては、コンポスト化処理法、乾燥処理法と炭化処理法とがある。
【０００３】
コンポスト化処理法は、有機性廃棄物を醗酵させる方法であり、得られた熟成コンポストは、悪臭成分が分解されているが有機物は安定化されて十分残留しており、取り扱い性に優れた肥料となる。しかしながら、このような熟成コンポストを得るには、数十日〜百数十日もの長期間の醗酵が必要である。
【０００４】
これに対して、熱風等による乾燥装置で有機性廃棄物を加熱乾燥し、有機性廃棄物中の水分を蒸発除去して水分量３０〜５％の乾燥品を得る乾燥処理法や、炭化装置で有機性廃棄物を加熱乾留し、有機性廃棄物中の水分を完全に蒸発させた後も加熱を続け、２００〜９００℃という高温を維持することにより、有機物を炭化分解する炭化処理法は、短期間に処理が可能である。
【０００５】
しかし、有機性廃棄物の乾燥品は、水分が単に蒸発したり、有機物の一部が変性したりしただけであり、原料が生ゴミである場合には比較的良好な性状の製品が得られるが、排水や廃棄物の生物処理から生じる汚泥を原料とした場合は処理が困難で、製品にはまだ悪臭が残っている。このため、熟成コンポストと比較すると明らかに臭気や取り扱い性等の面で劣り、農地還元する場合などに問題が残る。
【０００６】
これに対して、炭化により得られた製品では、悪臭は残らないものの、有機物は炭化分解してしまうために、土壌改良材にはなっても有機肥料的意義は無い。しかも、減量率が大きいために、原料中の塩が濃縮し、処理品中の塩濃度が高くなってしまうという問題点もある。更に、加熱コストや処理時間の面でも不利である。
【０００７】
このような問題を解決し、生物処理汚泥から熟成コンポストに類似した悪臭の無い製品を比較的低い処理温度と短い時間で低コストにて効率的に製造する技術として、特開２００１−１３０９９０号及び特開２００３−１４６７８２号には、生物処理汚泥を加熱乾燥した後、１００〜２００℃で熱処理して熟成コンポスト様物を製造する方法及び装置が提案された。
【０００８】
この方法及び装置であれば、生物処理汚泥を加熱乾燥し、１００〜２００℃という比較的低い温度での加熱を継続することにより、比較的短時間の処理で、悪臭がなく、しかも、有機肥料分も十分に残留している上に塩分もさほど高くなく、有機肥料として有効な熟成コンポスト類似の製品を得ることができる。
【０００９】
なお、後者の特開２００３−１４６７８２号の方法及び装置では、最終工程で振動篩により微粉を除去するようにしているので、製造されるコンポスト様物は、微粉含有量が極めて少なく、発塵量が少ないので取り扱いが容易である。
【特許文献１】特開２００１−１３０９９０号
【特許文献２】特開２００３−１４６７８２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特開２００３−１４６７８２号の方法及び装置によると、微粉が少なく取扱い性に優れた熟成コンポスト様物を製造することができる。しかし、同号公報には、微粉を有機性廃棄物に混合する手段については、生物処理工程に戻したり、脱水前の生物汚泥と混合したり、乾燥加熱装置に有機性廃棄物と同時に供給したりする例が示されているものの、いずれの手段も有機性廃棄物と微粉とを単に混合するという意図しかなく、熟成コンポスト様物製造時の発塵を減少させる手段は開示されていない。また、微粉と有機性廃棄物との混合は必ずしも均一ではないために製品の造粒性を改善する効果も小さかった。
【００１１】
本発明は、熟成コンポスト様物製造時の発塵を減少させることができ、また微小製品と有機性廃棄物との混合も十分に行うことができる熟成コンポスト様物の製造方法及び装置を提供することを目的とする。なお、本発明において、特開２００３−１４６７８２号に記載された微粉（粒径１ｍｍ以下）および粒径１〜２ｍｍの粒状品を併せて、微小製品と呼ぶ。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明（請求項１）の熟成コンポスト様物の製造方法は、有機性廃棄物を加熱乾燥及び熱処理することにより熟成コンポスト様物を製造する熟成コンポスト様物の製造方法であって、該熱処理で得られた処理物から微小製品を分離し、該微小製品を前記有機性廃棄物に混合する熟成コンポスト様物の製造方法において、該微小製品と有機性廃棄物との混合を密閉式の混合装置内で行い、その後、この混合物を加熱乾燥及び熱処理することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明（請求項２）の熟成コンポスト様物の製造方法は、請求項１において、密閉式の混合装置内での混合物の水分が２０〜６０％となるように有機性廃棄物と微小製品との混合比を調整することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明（請求項３）の熟成コンポスト様物の製造装置は、有機性廃棄物を請求項１又は２の方法により処理することにより熟成コンポスト様物を製造する装置において、有機性廃棄物及び微小製品を受け入れて混合するための密閉式の混合装置と、この混合装置から混合物が導入される加熱手段と、該加熱手段からの処理物から微小製品を分離する微小製品分離手段と、分離された微小製品を前記混合装置へ供給する手段とを備えてなるものである。
【００１５】
本発明（請求項４）の熟成コンポスト様物の製造装置は、請求項３において、混合装置への有機性廃棄物と微小製品の供給及び加熱手段への混合物の供給を連続式とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では加熱乾燥した後熱処理して得られる処理物から微小製品を分離し、この微小製品を密閉式の混合装置内において有機性廃棄物と混合するため、熟成コンポスト様物の製造工程からの発塵が少ない。また、有機性廃棄物と微小製品とが混合装置において十分に混合されるので、微小製品が有機性廃棄物と混ざり合って粒状となる。このため、熱処理された処理物中の微粉量も減少する。
【００１７】
なお、密閉式の混合装置内において、混合物の水分が２０〜６０％となるように有機性廃棄物と微小製品とを混合した場合には、乾燥物である微小製品の周囲に水分を保有した有機性廃棄物が均一に付着し、微小製品を核とした粒子が生成し易くなる。そして、これにより、熱処理物中の微粉量が減少する。
【００１８】
また、混合装置への有機性廃棄物と微小製品の供給及び加熱手段への混合物の供給を連続式とすれば、微小製品を多量に貯留する必要がなくなるため、微小製品の返送比率を高く取ることができ、微粉発生の抑制や製品粒径を揃える効果が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の熟成コンポスト様物の製造装置の実施の形態を示す系統図である。
【００２０】
本発明では、図１に示す如く、まず有機性廃棄物及び熱処理装置３０からの返送微小製品を密閉式混合装置１０に投入して混合する。有機性廃棄物は、ホッパ１、ロータリダンパ２、シュート３を介して混合装置１０に導入される。微小製品は、微小製品サイロ４からロータリダンパ５、シュート６を介して混合装置１０に導入される。混合装置１０は、モータ１１及び該モータ１１により駆動される攪拌羽根よりなる攪拌機１２を備えており、導入された有機性廃棄物と微小製品とが十分に攪拌混合される。
【００２１】
なお、有機性廃棄物と微小製品との混合割合は、混合物の水分が２０〜６０％、特に３０〜５０％程度となるようにするのが好ましい。この水分比とした場合、微小製品を核としてその周囲に有機性廃棄物が層状に付着して造粒が進行する。
【００２２】
十分に混合された混合物は、排出口１３からロータリダンパ１４、シュート１５を介して熱処理装置３０に送給される。
【００２３】
熱処理装置３０に導入された混合物は、１００〜２００℃、好ましくは１５０〜２００℃の温度で２〜４時間程度加熱される。この温度範囲であれば、水分は完全に蒸発除去され、臭気成分も揮散、分解されると共に、有機物は炭化せず、良好な熟成コンポスト様物を得ることができる。
【００２４】
この熱処理装置３０は、発火の恐れのない間接加熱装置である。即ち、この熱処理装置３０は、加熱媒体が循環するように２重壁構造とされた熱処理装置本体３１の循環路に媒体油３２を循環させて、内部の混合物を間接加熱するものである。この媒体油３２は図示しない熱交換器で加熱されて本体３１の循環路を循環する。
【００２５】
混合装置１０からの混合物は本体３１の上部投入口３３から投入され、モータ３５及び攪拌羽根よりなる攪拌機３６で攪拌されると共に、媒体油３２で加熱されて熟成コンポスト様物とされる。熱処理装置の排気口より排出される排ガスは熱処理装置本体３１の上部の排出口３８から誘引ファン（図示略）により連続的に吸引排気されている。この排出口３８からの排ガスは、排ガス処理装置（図示略）に送られ、排ガス中の含有される有機物やアンモニア、粉塵などが除去された後、大気放出される。
【００２６】
なお、熱処理装置３０には空気流入口３７が設けられているが、これは熱処理装置３０内のガスを吸引して排出する際、熱処理装置３０内が強い負圧とならないようにするためである。
【００２７】
この熱処理装置３０での熱処理により製造された熟成コンポスト様物は、取出口３９からロータリダンパ４０を介して振動篩４１に導入される。該振動篩４１の網４２を通過しない粒状物は、製品取出口４３から取り出される。網４２を通り抜けた微小製品は、スクリューコンベアあるいはフード付きベルトコンベア等の密閉式の移送機４４により前記微小製品サイロ４へ送られる。なお、振動篩以外の分級手段を用いてもよい。
【００２８】
上記の熱処理装置３０では、微小製品の回りに付着した有機性廃棄物中の水分が徐々に蒸発し、含水率が１％未満となって乾燥が完了した後も、更に加熱を継続する。
【００２９】
有機性廃棄物の加熱乾燥で水分が蒸発する過程において、水分が残留している間は、被処理物である有機性廃棄物の温度は１００℃未満であるが、水分が完全に蒸発除去された後も加熱を継続すると、被処理物の温度は１００℃以上に上昇する。この状態で被処理物を例えば１〜２時間程度維持すると、被処理物中の有機物量が減少し始める。有機物が３〜２０％程度減少するまで加熱を継続すると臭気の殆どない熟成コンポスト様物を得ることができる。
【００３０】
この加熱を終了して製品とするに好適な有機物の減少率は、有機性廃棄物の種類によって異なり、例えば、活性汚泥の余剰汚泥の場合には１０〜２０％と比較的減少率が多く、消化汚泥の場合には３〜１０％と比較的減少率が小さい。
【００３１】
熱処理装置３０での加熱温度は好ましくは１００〜２００℃、より好ましくは１２０〜２００℃特に好ましくは１５０〜２００℃とする。この温度範囲であれば、水分は完全に蒸発除去され、臭気成分も揮散、分解される一方で、有機物は炭化せず、良好な熟成コンポスト様物を得ることができる。
【００３２】
得られた熱処理物は、臭気が殆どなく、有機肥料成分が十分に残留し、塩分もさほど高くはなく、かつ熟成コンポスト類似の取り扱い性に優れたものである。この熟成コンポスト様物は、振動篩等で微粉を除去してあるため、取り扱い性にも優れる。なお、混合装置１０は密閉式であるので、この混合装置１０からの発塵もない。
【００３３】
本発明においては、振動篩４１等の分級手段により、熱処理物から、粒径０．１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下の微粉を除去することが望ましい。
【００３４】
なお、本発明において、処理する有機性廃棄物としては、下水処理汚泥や余剰汚泥、消化汚泥等、廃水や廃棄物の生物処理工程で生じる生物処理汚泥を脱水処理して得られる汚泥を含むものが挙げられ、本発明によれば、このような生物処理汚泥を含む有機性廃棄物を加熱乾燥した後加熱分解し、その後微小製品を分離することにより、臭気が殆どなく、有機肥料成分が十分に残留し、塩分もさほど高くはなく、また粉塵の発生の問題もなく、従って有機肥料として有効利用可能な、取り扱い性に優れた熟成コンポスト様物を効率的に得ることができる。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３６】
実施例１
図１に示す熟成コンポスト様物の製造装置において、し尿処理施設から排出された水分８０％の脱水汚泥を３ｔ／ｄａｙの割合で、また振動篩（目開き１ｍｍ）からの戻り微小製品を３ｔ／ｄａｙの割合でそれぞれ密閉式混合装置１０に供給し、滞留時間５分間にて十分に攪拌混合した。混合物の水分は４０％となった。
【００３７】
この混合物を熱処理装置３０に導入し、２００℃の媒体油３２を通液することにより熱処理した。平均滞留時間３時間にて熱処理することにより、取出口３９から１７０℃の熟成コンポスト様物が取り出された。
【００３８】
この熟成コンポスト様物を振動篩４１に導入し、粒径２ｍｍ以下の微小製品は、スクリューコンベアでサイロ４へ返送した。製品取出口４３からは、粒径２〜３ｍｍの熟成コンポスト様物が得られた。製品に付着している微細粉（２００μｍ以下）は１％以下であった。なお、密閉式混合装置１０からの発塵は全くなく、熱処理装置３０からの排ガス中のダスト量も著しく少なかった。
【００３９】
比較例１
図１において、密閉式混合装置１０を省略し、原料脱水汚泥及び戻り微小製品を直接に熱処理装置３０に投入するようにしたこと以外は同様にして熟成コンポスト様物の製造を行った。その結果、製品（２〜３ｍｍ）に付着している２００μｍ以下の微粉量は１５％と増加した。また、熱処理装置３０からの排ガス中のダスト量が著しく増加した。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の熟成コンポスト様物の製造装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  密閉式混合装置
３０  熱処理装置
４１  振動篩
４４  微小製品の移送機
【図１】
2005272233.tif 000003