(57)【要約】【課題】  脱水機の脱水能力の低下を抑制し、コストダウンや小型化を図ることが可能な有機性廃棄物の夾雑物除去装置を提供する。【解決手段】  貯留槽２の下部に、沈殿した夾雑物が堆積する夾雑物堆積部６が形成され、貯留槽２内の液状の有機性廃棄物１を排出してスクリュープレス９に供給する廃棄物供給用管路２０と、夾雑物堆積部６に堆積した夾雑物を貯留槽２から排出してスクリュープレス９に供給する夾雑物除去用管路２１とが設けられ、廃棄物供給用管路２０に定容量形ポンプ２４が設けられ、夾雑物除去用管路２１に、第１および第２のバルブ２６ａ，２６ｂが一定間隔Ａをおいて直列に設けられている。【選択図】  図１
2005103405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶化された液状の有機性廃棄物中に含まれる夾雑物を除去する除去装置であって、上記有機性廃棄物を貯留する貯留槽と、貯留槽から排出された有機性廃棄物を脱水する濾過式の脱水機とが設けられ、上記脱水機は複数の水分排出用開口部が形成された濾過用のスクリーンを備えており、上記貯留槽内の下部に、沈殿した夾雑物が堆積する夾雑物堆積部が形成され、貯留槽内の有機性廃棄物を排出して脱水機に供給する廃棄物供給用管路と、上記夾雑物堆積部に堆積した夾雑物を有機性廃棄物と共に貯留槽から排出して脱水機に供給する夾雑物除去用管路とが設けられていることを特徴とする有機性廃棄物の夾雑物除去装置。
【請求項２】
廃棄物供給用管路に定容量形ポンプが設けられ、夾雑物除去用管路に、この管路を開閉する複数の開閉装置が直列に設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物の夾雑物除去装置。
【請求項３】
脱水機から排出される濾液を沈降分離する沈降分離装置が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機性廃棄物の夾雑物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物を貯留、可溶化してメタン発酵処理するメタン発酵関連施設に設置されるものであり、有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去する除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の除去装置としては、例えば図５に示すように、有機性廃棄物５１を貯留する調質槽５２と、調質槽５２から排出された有機性廃棄物５１を重量夾雑物を含む有機性廃棄物５１と軽量夾雑物を含む有機性廃棄物５１とに分離する分離槽５３と、上記重量夾雑物（貝殻，骨，砂利等）を含む有機性廃棄物５１から重量夾雑物を固液分離するスクリューコンベア５４と、上記軽量夾雑物（ビニール片，プラスチック片等）を含む有機性廃棄物５１から軽量夾雑物を固液分離するスクリュープレス５５とが設けられたものがある。
【０００３】
尚、上記スクリューコンベア５４とスクリュープレス５５とはそれぞれ、多数の水分排出用孔（図示せず）を形成した円筒状の外筒スクリーン５６の内部に、回転自在なスクリュー５７を設けたものである。また、上記調質槽５２と分離槽５３とは移送管５８を介して接続されており、上記分離槽５３とスクリューコンベア５４とは夾雑物排出管５９を介して接続されており、上記分離槽５３とスクリュープレス５５とは上澄み液搬送管６０を介して接続されている。さらに、上記夾雑物排出管５９と上澄み液搬送管６０とにはそれぞれ開閉弁６１，６２が１台ずつ設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
これによると、調質槽５２内に貯留された液状の有機性廃棄物５１は、攪拌され調質された後、分離槽５３に排出される。分離槽５３の底部には重量夾雑物が沈殿し、一方の開閉弁６１を開くことにより、主に重量夾雑物を含んだ有機性廃棄物５１が分離槽５３からスクリューコンベア５４へ供給され、スクリューコンベア５４により脱水されて、重量夾雑物が分離され排出される。また、他方の開閉弁６２を開くことにより、分離槽５３内の有機性廃棄物５１の上澄み液がスクリュープレス５５へ供給され、スクリュープレス５５により脱水されて、軽量夾雑物が分離され排出される。
【０００５】
しかしながら上記の従来形式では、スクリューコンベア５４とスクリュープレス５５との２台の脱水機を設けているため、コストが高くなったり大型化してしまうといった問題があった。また、上記スクリュープレス５５の外筒スクリーン５６に形成されている水分排出用孔（図示せず）に軽量夾雑物が付着して、水分排出用孔を詰まらせ、スクリュープレス５５の脱水能力が低下してしまうため、頻繁にスクリュープレス５５の内部を掃除する必要があった。さらに、各開閉弁６１，６２を開いて、有機性廃棄物５１を分離槽５３からスクリューコンベア５４或いはスクリュープレス５５へ供給する際、供給量が変動し易く、このため、スクリューコンベア５４或いはスクリュープレス５５の脱水能力が適正に保たれないといった問題があった。また、スクリューコンベア５４やスクリュープレス５５だけでは夾雑物の除去効率を向上させることは難しかった。
【特許文献１】特開平１１−３００３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、コストダウンや小型化を図ることができ、脱水機の脱水能力の低下を抑制することができ、有機性廃棄物を貯留槽から脱水機へ定量的に供給することができ、夾雑物の除去効率を向上させることが可能な有機性廃棄物の夾雑物除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本第１発明では、可溶化された液状の有機性廃棄物中に含まれる夾雑物を除去する除去装置であって、上記有機性廃棄物を貯留する貯留槽と、貯留槽から排出された有機性廃棄物を脱水する濾過式の脱水機とが設けられ、上記脱水機は複数の水分排出用開口部が形成された濾過用のスクリーンを備えており、上記貯留槽内の下部に、沈殿した夾雑物が堆積する夾雑物堆積部が形成され、貯留槽内の有機性廃棄物を排出して脱水機に供給する廃棄物供給用管路と、上記夾雑物堆積部に堆積した夾雑物を有機性廃棄物と共に貯留槽から排出して脱水機に供給する夾雑物除去用管路とが設けられているものである。
【０００８】
これによると、貯留槽内に貯留された有機性廃棄物に含まれる夾雑物のうち、主に比重の大きな重たい夾雑物が夾雑物堆積部に堆積する。このため、夾雑物除去用管路から脱水機へ供給される有機性廃棄物は、廃棄物供給用管路から脱水機へ供給される有機性廃棄物に比べて、より多くの重たい夾雑物を含んでいる。
【０００９】
通常、貯留槽内の有機性廃棄物を、貯留槽から廃棄物供給用管路を経て脱水機に供給し、脱水機で脱水する。これにより、有機性廃棄物は濾液と夾雑物とに分離される。この際、廃棄物供給用管路から脱水機に供給される有機性廃棄物中の夾雑物は、夾雑物除去用管路から脱水機に供給される有機性廃棄物中の夾雑物に比べて、主に軽量なものが多く、この軽量の夾雑物が脱水機のスクリーンに付着して、水分排出用開口部が詰まり易かった。
【００１０】
これに対して、定期的に、上記廃棄物供給用管路から脱水機への有機性廃棄物の供給を停止し、夾雑物堆積部に堆積した夾雑物を有機性廃棄物と共に、貯留槽から夾雑物除去用管路を経て脱水機に供給し、脱水機にて脱水する。この際、夾雑物堆積部に堆積した夾雑物は、廃棄物供給用管路から脱水機に供給される有機性廃棄物中の夾雑物に比べて、主に重たく固いものが多く、このような重量物の夾雑物が、上記水分排出用開口部に付着した軽量な夾雑物に衝突し、軽量な夾雑物を脱水機のスクリーンから剥離させる。このように、脱水機に供給される有機性廃棄物中の夾雑物の性状を定期的に軽量物から重量物に切換えることで、スクリーンがクリーニングされ、上記水分排出用開口部の詰りが減少し、このため、脱水機の脱水能力の低下を抑制することができ、脱水機の内部の掃除の回数を減らすことができる。
【００１１】
本第２発明では、廃棄物供給用管路に定容量形ポンプが設けられ、夾雑物除去用管路に、この管路を開閉する複数の開閉装置が直列に設けられているものである。
これによると、開閉装置で夾雑物除去用管路を閉じた状態で、定容量形ポンプを駆動させることにより、貯留槽内の有機性廃棄物を廃棄物供給用管路から脱水機に定量的に供給することができる。これにより、有機性廃棄物の供給量の変動がなく、脱水機の脱水能力が適正に保たれる。
【００１２】
また、定容量形ポンプを停止して、廃棄物供給用管路から脱水機への有機性廃棄物の供給を停止した状態で、各開閉装置を交互に開閉操作することにより、一旦、開閉装置間に夾雑物を溜め、その後、開閉装置間に溜めた夾雑物を脱水機に供給する。これにより、開閉装置間に溜めた一定量の夾雑物を脱水機に供給することができるため、供給量の変動がなく、貯留槽内の有機性廃棄物を夾雑物除去用管路から脱水機に定量的に供給することができる。したがって、脱水機の脱水能力が適正に保たれる。
【００１３】
本第３発明では、脱水機から排出される濾液を沈降分離する沈降分離装置が設けられているものである。
これによると、脱水機によって有機性廃棄物を脱水して濾液と夾雑物とに分離し、その後、沈降分離装置によって上記濾液をさらに沈降分離する。これにより、濾液中に残っている夾雑物を沈降させて除去することができるため、夾雑物の除去効率が大幅に向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本第１発明によると、脱水機の水分排出用開口部の詰りが低減されるため、脱水機の脱水能力の低下が抑制され、脱水機内部の掃除の回数を減らすことができる。また、脱水機を１台に減らすことができ、コストダウンを図ることができる。
【００１５】
本第２発明によると、貯留槽内の有機性廃棄物を、廃棄物供給用管路から脱水機に定量的に供給することと、夾雑物除去用管路から脱水機に定量的に供給することとが可能となる。このため、脱水機の脱水能力が適正に保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明における実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
有機性廃棄物をメタン発酵処理するメタン発酵関連施設では、図１に示すように、破砕した生ゴミ等の有機性廃棄物１を貯留槽２（可溶化槽とも言う）内で攪拌して液状化（スラリー化もしくはペースト化）し、液状となった有機性廃棄物１に含まれる夾雑物を除去装置３で除去した後、有機性廃棄物１をメタン発酵槽へ供給している。
【００１７】
上記除去装置３の構成を以下に説明する。
上記貯留槽２の底部には、下方ほど小径となる漏斗状の夾雑物堆積部６が形成されている。また、貯留槽２の内部には、上方ほど小径となる円錐プレート７が設けられている。上記貯留槽２の下方には、貯留槽２から排出された有機性廃棄物１を脱水するスクリュープレス９（濾過式の脱水機の一例）が１台設置されている。
【００１８】
図１，図２に示すように、上記スクリュープレス９は、多数の水分排出用孔１０（水分排出用開口部の一例）を形成した濾過用の円筒状の外筒スクリーン１１と、有機性廃棄物１を外筒スクリーン１１内に供給する供給口１２と、有機性廃棄物１を脱水して得られた夾雑物を排出する夾雑物排出口１３と、外筒スクリーン１１の内側から水分排出用孔１０を通って外側へ排水された濾液を集めて排出する濾液排出口１４と、供給口１２から外筒スクリーン１１内へ供給された有機性廃棄物１を夾雑物排出口１３へ押圧しながら搬送する回転自在なスクリュー１５と、上記夾雑物排出口１３から排出される夾雑物の水分を調整するプレッサー装置１６とで構成されている。
【００１９】
上記貯留槽２とスクリュープレス９との間には、貯留槽２内の有機性廃棄物１を排出してスクリュープレス９に供給する廃棄物供給用管路２０と、夾雑物堆積部６に堆積した夾雑物を有機性廃棄物１と共に貯留槽２から排出してスクリュープレス９に供給する夾雑物除去用管路２１とが設けられている。尚、上記廃棄物供給用管路２０の上端部は、貯留槽２の底部を貫通し、下方から円錐プレート７の内部に突入している。また、夾雑物除去用管路２１の上端部は貯留槽２の底部の下端に接続されている。さらに、上記廃棄物供給用管路２０の下端部と夾雑物除去用管路２１の下端部とがスクリュープレス９の供給口１２に接続されている。
【００２０】
上記廃棄物供給用管路２０には、定容量形ポンプ２４と、この管路２０を開閉する開閉装置であるバルブ２５とが設けられている。また、上記夾雑物除去用管路２１には、この管路２１を開閉する第１のバルブ２６ａ（開閉装置の一例）と第２のバルブ２６ｂ（開閉装置の一例）とが直列に設けられている。尚、第１のバルブ２６ａと第２のバルブ２６ｂとの間は、一定間隔Ａだけ離れており、短管２１ａを介して接続されている。
【００２１】
上記スクリュープレス９の下流側には、濾液排出口１４から排出される濾液を沈降分離する沈砂槽２９（沈降分離装置の一例）が設置されている。図３，図４に示すように、この沈砂槽２９は槽本体３０の内部に複数の沈砂引揚容器３１を設けたものである。上記槽本体３０の前壁３０ａには上記濾液排出口１４に連通する流入口３２が形成され、槽本体３０の左右両側壁３０ｂ間には越流板３３が設けられ、越流板３３と槽本体３０の後壁３０ｃとの間にはピット３４が形成されている。尚、上記各沈砂引揚容器３１は、上面が開放された四角箱状のものであり、前壁３０ａと越流板３３との間に上方へ引き揚げ可能に並べられている。また、スクリュープレス９から沈砂槽２９へ供給された濾液は、沈降分離された後、ポンプ３５によってピット３４からメタン発酵槽へ供給される。
【００２２】
以下、上記構成における作用を説明する。
貯留槽２内に貯留された有機性廃棄物１に含まれる夾雑物のうち、主に比重の大きな重たい夾雑物（貝殻，骨，砂利等）が夾雑物堆積部６に堆積する。また、廃棄物供給用管路２０の上端部は下方から円錐プレート７の内部に突入しているため、貯留槽２内を沈降する重量の重い夾雑物は、円錐プレート７に遮られて、廃棄物供給用管路２０の上端部に入り込むことができない。これにより、夾雑物除去用管路２１からスクリュープレス９へ供給される有機性廃棄物１は、廃棄物供給用管路２０からスクリュープレス９へ供給される有機性廃棄物１に比べて、より多くの重たい夾雑物を含んでいる。
【００２３】
通常、第１および第２のバルブ２６ａ，２６ｂを共に閉じ、バルブ２５を開き、定容量形ポンプ２４を駆動することにより、貯留槽２内の有機性廃棄物１は、廃棄物供給用管路２０を通り、供給口１２からスクリュープレス９へ定量的に供給されて脱水される。すなわち、図２に示すように、スクリュープレス９へ供給された有機性廃棄物１はスクリュー１５の回転によって外筒スクリーン１１内を供給口１２側から夾雑物排出口１３側へ搬送され、これにより、上記有機性廃棄物１は濾液と夾雑物とに分離され、夾雑物は夾雑物排出口１３から排出され、濾液は外筒スクリーン１１の水分排出用孔１０を通って集められ濾液排出口１４から排出される。
【００２４】
その後、上記濾液排出口１４から排出された濾液は、流入口３２から沈砂槽２９の槽本体３０内へ流れ込み、各沈砂引揚容器３１を経て越流板３３を越流し、ピット３４へ流れ込む。これにより、上記濾液中に残っている夾雑物が各沈砂引揚容器３１内に沈降して分離され、ピット３４内に溜まった濾液はポンプ３５によってメタン発酵槽へ投入される。
【００２５】
上記のように、貯留槽２内の有機性廃棄物１を定容量形ポンプ２４にて定量的にスクリュープレス９へ供給することができるため、供給量の変動がなく、スクリュープレス９の脱水能力が適正に保たれ、且つ、沈砂槽２９からメタン発酵槽への投入量もほぼ定量的に制御できる。また、濾液中に残っている夾雑物をさらに沈砂槽２９で沈降分離するため、夾雑物の除去効率が大幅に向上する。
【００２６】
この際、廃棄物供給用管路２０からスクリュープレス９へ供給される有機性廃棄物１中の夾雑物は、夾雑物除去用管路２１からスクリュープレス９へ供給される有機性廃棄物１中の夾雑物に比べて、主に軽量なものが多く、この軽量の夾雑物がスクリュープレス９の外筒スクリーン１１に付着して、水分排出用孔１０が目詰まりを起こし易かった。
【００２７】
これに対して、定期的に、定容量形ポンプ２４を停止してバルブ２５を閉じ、第２のバルブ２６ｂを閉じたままで、第１のバルブ２６ａを開く。これにより、廃棄物供給用管路２０からスクリュープレス９への有機性廃棄物１の供給が停止され、夾雑物堆積部６に堆積した夾雑物が、貯留槽２内から夾雑物除去用管路２１に流れ込み、短管２１ａ内に溜まる。次に、上記第１のバルブ２６ａを閉じると共に第２のバルブ２６ｂを開くことにより、上記短管２１ａ内に溜まった一定量の夾雑物が夾雑物除去用管路２１を通り、供給口１２からスクリュープレス９へ定量的に供給されて脱水される。
【００２８】
上記のように、両バルブ２６ａ，２６ｂ間の短管２１ａ内に溜められた一定量の夾雑物をスクリュープレス９へ供給することができるため、供給量の変動がなく、スクリュープレス９の脱水能力が適正に保たれる。
【００２９】
この際、上記夾雑物堆積部６に堆積した夾雑物（貝殻，骨，砂利等）は、廃棄物供給用管路２０を通ってスクリュープレス９へ供給される有機性廃棄物１中の夾雑物に比べて、主に重たく固いものが多く、このような重量物の夾雑物が、上記スクリュープレス９の水分排出用孔１０に付着した軽量な夾雑物に衝突し、軽量な夾雑物をスクリュープレス９の外筒スクリーン１１から剥離させる。このように、スクリュープレス９へ供給される有機性廃棄物１中の夾雑物の性状を定期的に軽量物から重量物に切換えることで、外筒スクリーン１１がクリーニングされ、上記水分排出用孔１０の目詰りが減少し、このため、スクリュープレス９の脱水能力の低下を抑制することができ、スクリュープレス９の内部の掃除の回数を減らすことができる。
【００３０】
また、廃棄物供給用管路２０と夾雑物除去用管路２１とを切換えてスクリュープレス９を共用しているため、スクリュープレス９を１台に減らすことができ、コストダウンや小型化を図ることができる。
【００３１】
尚、上記沈砂槽２９では、主に重たい夾雑物（貝殻，骨，砂利等の重量物）が流入口３２側に近い沈砂引揚容器３１から次第に貯まっていく。各沈砂引揚容器３１内に所定量の夾雑物が貯まった時点で、図３の仮想線で示すように、各沈砂引揚容器３１を槽本体３０の上方へ引き揚げ、各沈砂引揚容器３１内の夾雑物を除去した後、空になった各沈砂引揚容器３１を槽本体３０内へ挿入する。
【００３２】
上記実施の形態では、夾雑物除去用管路２１に第１のバルブ２６ａと第２のバルブ２６ｂとを直列に設けたが、３個以上のバルブを直列に設けてもよい。
上記実施の形態では、多数の水分排出用開口部を形成した濾過用のスクリーンを備えた脱水機の一例として、図２に示すように複数の水分排出用孔１０を形成した外筒スクリーン１１を備えたスクリュープレス９を挙げたが、スクリュープレス９に限定されるものではなく、例えば、複数のバースクリーン間に水分排出用開口部を形成した傾斜スクリーンや、所定目開きの網目（水分排出用開口部）を有する金網等で構成された振動篩いなどを脱水機として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態における除去装置の構成を示す図である。
【図２】同、除去装置のスクリュープレスの構成を示す模式図である。
【図３】同、除去装置の沈砂槽の側面を断面にした図である。
【図４】同、除去装置の沈砂槽の平面図である。
【図５】従来の除去装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    有機性廃棄物
２    貯留槽
３    除去装置
６    夾雑物堆積部
９    スクリュープレス（脱水機）
１０    水分排出用孔（水分排出用開口部）
１１    外筒スクリーン
２０    廃棄物供給用管路
２１    夾雑物除去用管路
２４    定容量形ポンプ
２６ａ，２６ｂ    バルブ（開閉装置）
２９    沈砂槽（沈降分離装置）
【図１】
2005103405.tif 000003
【図２】
2005103405.tif 000004
【図３】
2005103405.tif 000005
【図４】
2005103405.tif 000006
【図５】
2005103405.tif 000007