(57)【要約】【課題】有機性廃棄物を撹拌しながら間接加熱して造粒された肥料を製造する工程における微粉発生量を減少させることを目的とする。【解決手段】処理槽１は、オイルジャケット２を有した間接加熱方式のものとなっている。投入口３から所定量の有機汚泥等の有機性廃棄物を処理槽１内に投入し、撹拌羽根９で撹拌しながら間接加熱する。水分が完全に蒸発し、臭気成分が揮散しており、しかも有機物は炭化せずに残留している良好な粒状肥料が得られる。処理槽１の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下とすることにより、微粉発生量を著しく少なくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌手段を有した間接加熱装置に有機汚泥等の有機性廃棄物を供給し、撹拌しながら被処理物の温度が１２０〜２００℃に達するまで乾燥及び加熱することにより、造粒された肥料を製造する有機性廃棄物の肥料化方法において、
該間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下とすることを特徴とする有機性廃棄物の肥料化方法。
【請求項２】
請求項１において、間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１０〜１２０ｋｇ／ｍ２・日とすることを特徴とする有機性廃棄物の肥料化方法。
【請求項３】
撹拌手段を備え、投入された有機性廃棄物を該撹拌手段で撹拌しながら間接加熱する間接加熱装置と、該間接加熱装置に有機性廃棄物を供給する有機性廃棄物供給手段とを備えてなる有機性廃棄物の肥料化装置において、
該有機性廃棄物供給手段は、該間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下とするものであることを特徴とする有機性廃棄物の肥料化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機汚泥等の有機性廃棄物から造粒された肥料を製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物処理汚泥等の有機性廃棄物から熟成コンポストに類似した悪臭の無い肥料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２００３−３２７４８６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記載されている。
【０００３】
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、１０〜２０時間程度の短時間の処理で、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。
【０００４】
この方法及び装置では、処理中に有機物が発火するおそれのない間接加熱装置に有機性廃棄物を投入し、撹拌羽根で撹拌しながら間接加熱することにより、有機性廃棄物の乾燥と熱処理を行う。
【０００５】
また、この方法及び装置で熟成コンポスト様物を製造する場合、有機性廃棄物の加熱工程からはアンモニアやメチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチルなどの各種の臭気成分や粉塵などを含む排ガスが排出されるので、この排ガスを除塵処理した後、燃焼により脱臭処理することが行われている。
【特許文献１】特開２００１−１３０９９０号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機性廃棄物を間接加熱装置内で撹拌羽根で撹拌しながら加熱することにより、有機性廃棄物は乾燥及び減容すると共に、間接加熱装置の内面に沿って転動することにより次第に造粒されるようになり、最終的には造粒された肥料が得られるようになる。
【０００７】
このように、撹拌機付きの間接加熱方式の肥料化方法及び装置は、造粒された肥料が製造されるところから、熱風吹き込み式などの直接加熱方式の肥料化方法及び装置に比べて、有機汚泥などを完全乾燥させても粉塵の発生が少ないという特徴がある。
【０００８】
しかし、間接加熱装置であっても装置を大型化した際には、乾燥工程の終了から加熱分解の工程にわたって汚泥等が微細化する傾向が顕著に認められ、加熱分解工程中の排ガスには相当程度の微粉が混入するために排ガス処理ラインを頻繁に清掃する必要があった。
【０００９】
また、製品の形状は数ミリ程度の粒状物と１ミリ以下の微細物及び２００ミクロン以下の微粉とが混在する性状となるが、微粉は肥料として散布する際などに風で飛んでしまうなど作業性や施肥の効率を悪化させる要因になった。このため、製品を篩にかけて微粉を除去する必要があった。
【００１０】
本発明は、有機性廃棄物を撹拌しながら間接加熱して造粒された肥料を製造する工程における微粉発生量を減少させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の有機性廃棄物の肥料化方法は、撹拌手段を有した間接加熱装置に有機汚泥等の有機性廃棄物を供給し、撹拌しながら被処理物の温度が１２０〜２００℃に達するまで乾燥及び加熱することにより、造粒された肥料を製造する有機性廃棄物の肥料化方法において、該間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下とすることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の有機性廃棄物の肥料化装置は、撹拌手段を備え、投入された有機性廃棄物を該撹拌手段で撹拌しながら間接加熱する間接加熱装置と、該間接加熱装置に有機性廃棄物を供給する有機性廃棄物供給手段とを備えてなる有機性廃棄物の肥料化装置において、該有機性廃棄物供給手段は、該間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下とするものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明者は、間接加熱装置を大型化した際に、乾燥工程の終了から加熱分解の工程で汚泥等が微細化する傾向が認められた原因を調査検討した結果、伝熱面積当たりの被処理物の乾物重量と微粉量との間に高い相関があることを見出した。
【００１４】
すなわち、伝熱面積当たりの被処理物の乾物重量が少ない場合には微粉の発生量は少なく、伝熱面積当たりの被処理物の乾物重量が多くなるにしたがって微粉量が増加する傾向が認められた。
【００１５】
これらの現象の因果関係は次のように推定される。すなわち、汚泥等の被処理物は間接加熱装置の伝熱面から熱を受けながら水分蒸発を続けると共に伝熱面をころがることで造粒化が促進される。小型装置では伝熱面積当たりの被処理物の乾物重量が少ないために汚泥等が高温の伝熱面と直接接触する確率が高くなる結果、造粒が促進されて微粉も少なくなる。
【００１６】
これに対して、大型装置では、伝熱面積は間接加熱装置の径の２乗に比例して大きくなるのに対して装置容量は該径の３乗に比例して大きくなるので、単位容積当りの原料投入量を同一とした場合、装置が大型化するほど間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物重量が多くなり、汚泥等が高温の伝熱面と直接接触する確率が低くなる結果、造粒に至らない汚泥の割合が増え、微粉発生量が増加する。
【００１７】
特に、有機汚泥等の有機性廃棄物を完全乾燥後もさらに１２０〜２００℃まで加熱処理する場合においては、このような微粉化の傾向が顕著なものとなる。
【００１８】
本発明では、間接加熱装置の伝熱面積当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下、例えば１０〜１２０ｋｇ／ｍ２・日と少なくするので、被処理物の温度が１２０〜２００℃に達するまで加熱を続けて肥料化しても、微粉発生量を少なくすることができる。
【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方法及び装置の一例について説明する。図１（ａ）は実施の形態に係る肥料化装置の長手方向の断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００２０】
図１において、１は原料をバッチ処理方式にて加熱処理するための処理槽であり、外周に熱媒油が循環するジャケット２を有し、原料投入口３、製品排出口４、排気口５Ａ及び吸気口５Ｂが設けられている。投入口３及び排出口４には開閉式の蓋が設けられている。処理槽１内には撹拌羽根９が設置され、モータ９Ｍによって駆動されるよう構成されている。この処理槽１は、横長の略々Ｕ字形縦面形状のものであり、ジャケット２は両側面から底面を覆うように配置されている。
【００２１】
処理槽１の排ガスは、排気口５Ａからファン７で吸引され、湿式集塵機等の集塵機６で除塵処理された後、燃焼式脱臭炉８で燃焼脱臭処理される。
【００２２】
処理槽１のジャケット２の熱媒油は、ボイラ１０で加温される。
【００２３】
投入口３には、有機性廃棄物の計量装置と投入装置とが設けられてもよい。
【００２４】
このように構成された肥料化装置においては、投入口３から所定量の有機汚泥等の有機性廃棄物を処理槽１内に投入し、撹拌羽根９で撹拌しながら間接加熱する。この加熱工程の当初においては、有機性廃棄物に水分が残留しているので、有機性廃棄物の温度は１００℃よりも低い。水が蒸発した後は、被処理物の温度は１００℃以上に上昇する。本発明では、この被処理物を１２０〜２００℃の温度に好ましくは３〜２０時間特に４〜１０時間程度保つ。これにより、水分が完全に蒸発し、臭気成分が揮散しており、しかも有機物は炭化せずに残留している良好な粒状肥料が得られる。造粒された肥料は排出口４から取り出される。
【００２５】
本発明では、有機性廃棄物の投入量を、処理槽１の伝熱面積（処理槽１の内面のうちジャケット２を設けた領域の面積）当たりの被処理物の乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下、好ましくは１０〜１２０ｋｇ／ｍ２・日とする。このように加熱乾燥負荷量を所定量以下とすることにより、微粉発生量を著しく少なくすることができる。
【００２６】
なお、本発明は、バッチ処理方式に限定されるものではなく、連続処理方式であってもよい。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００２８】
図１に示す構造の小型間接加熱装置により有機汚泥を肥料化した。
【００２９】
この装置の処理槽１の容量は２００Ｌであるが、有効容量としては１６０Ｌである。熱媒油ジャケットの伝熱面積は２．４ｍ２である。
【００３０】
この装置に水分８０％の有機汚泥（下水処理汚泥）１６０ｋｇ（乾物として３２ｋｇ）を投入し、熱媒油温度を２００℃に設定し、バッチ処理で乾燥及び１６０℃到達までの加熱処理試験を行った。製品中の微粉（２００ミクロン以下）の割合を測定したところ、微粉量は０．６％と少なかった。この運転における伝熱面積当たりの乾物量は１３．３ｋｇ／ｍ２・日であった。
【００３１】
また、図１と同じ構造の大型装置を用いて有機汚泥を肥料化した。この処理槽の容量は７０００Ｌ、有効容量は５６００Ｌであり、熱媒油ジャケットの伝熱面積は２２ｍ２である。
【００３２】
この装置に水分８０％の有機汚泥５，０００〜１，０００ｋｇ（乾物として１，０００〜２００ｋｇ）を投入し、熱媒油温度を２００℃に設定し、バッチ処理で完全乾燥及び１６０℃到達までの加熱処理試験を行い、製品中の微粉（２００ミクロン以下）の割合を測定した。
【００３３】
伝熱面積当たりの乾物量と製品中の微粉の割合との関係を図２に示す。図中の最も左にあるプロットは上記小型装置（容量２００Ｌ）によるデータであり、それ以外のプロットはこの大型装置のデータである。
【００３４】
図２から、伝熱面積当たりの乾物量が増えるにしたがって製品中の微粉量が増え、１２０ｋｇ／ｍ２・日を超えるとその割合が急激に増えることが分かる。
【００３５】
従って、伝熱面積当たりの乾物量を１２０ｋｇ／ｍ２・日以下となるように装置を設計することで微粉の発生量を抑制できることが認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態に係る肥料化装置の断面図である。
【図２】実施例及び比較例の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１  処理槽
２  ジャケット
９  撹拌羽根
９Ｍ  モータ
【図１】
2005225727.tif 000003
【図２】
2005225727.tif 000004