(57)【要約】【課題】  汚泥以外の有機性廃棄物を原料として、高品質の熟成コンポスト様物を短時間で製造でき、且つ、処理装置への被処理物の付着もない、熟成コンポスト様物の製造方法を提供する。【解決手段】  汚泥以外の有機性廃棄物を乾燥せしめた後、攪拌しながら熱処理装置で熱処理する熟成コンポスト様物の製造方法であって、少なくとも前記熱処理時には、前記汚泥以外の有機性廃棄物に汚泥由来の物質の乾燥物が混合されていることを特徴とする方法である。この方法によれば、前記汚泥以外の有機性廃棄物が前記熱処理装置に付着することがない。このため、熱処理時において被処理物の全体に均一に熱伝導がなされ、高品質の熟成コンポスト様物を効率的に生産することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥以外の有機性廃棄物を乾燥せしめた後、攪拌しながら熱処理装置で熱処理する熟成コンポスト様物の製造方法であって、少なくとも前記熱処理時には、前記汚泥以外の有機性廃棄物に汚泥由来の物質の乾燥物が混合されてい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】
汚泥以外の有機性廃棄物を熱処理することにより被処理物が付着した熱処理装置に、汚泥由来の物質を含む被処理物を供給して攪拌しながら熱処理を行うことを特徴とする、熟成コンポスト様物の製造方法。
【請求項３】
前記汚泥由来の物質の割合が、少なくとも５乾物重量％である、請求項１又は２に記載の熟成コンポスト様物の製造方法。
【請求項４】
前記攪拌しながらの熱処理を１００〜２００℃で行うことを特徴とする、請求項１，２又は３に記載の熟成コンポスト様物の製造方法。
【請求項５】
汚泥以外の有機性廃棄物と汚泥由来の物質との混合物を乾燥せしめた後、熱処理してなる、有機肥料。
【請求項６】
汚泥以外の有機性廃棄物の乾燥物と、汚泥由来の物質の乾燥物と、の混合物を熱処理してなる、有機肥料。
【請求項７】
前記熱処理を１００〜２００℃で行うことを特徴とする、請求項５又は６に記載の有機肥料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熟成コンポスト様物の製造方法に関するものであり、特に、汚泥以外の有機性廃棄物を原料として含む熟成コンポスト様物の製造方法に関するものである。本発明はまた、前記方法により製造される有機肥料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人は、生物処理汚泥を原料とし、熟成コンポストと類似の有機肥料を、比較的低温の処理により短時間で得ることができる熟成コンポスト様物の製造方法として、生物処理汚泥を加熱乾燥した後、熱処理することを特徴とする方法を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この方法は、具体的には、下水処理汚泥、余剰汚泥又は消化汚泥等の、廃水や廃棄物の生物処理工程で生じる生物処理汚泥を加熱乾燥して、例えば、含水率１％未満の乾燥汚泥となし、該乾燥汚泥に対して更に１００〜２００℃の温度で加熱を継続するものである。この方法によれば、熱処理工程終了までに１０〜２０時間程度しかかけずに、熟成コンポスト様物を得ることができる。しかも、このようにして得られた熟成コンポスト様物は、有機性廃棄物を数十日〜百数十日もの長期間をかけて発酵させるそれ自体周知のコンポスト化処理法で得られる熟成コンポストと同様に、臭気が殆どなく、有機肥料成分が十分に残留し、塩分もさほど高くなく、取扱性にも優れているので、高品質の有機肥料として有用である等の利点がある。
【特許文献１】特開２００１−１３０９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、汚泥に代えて、それ以外の有機性廃棄物、例えば、生ごみを原料として、前記特許文献１に記載の方法を実施すると、加熱乾燥後の１００〜２００℃での加熱継続により、処理槽内や該処理槽の内部に配設した攪拌羽根に被処理物が焦げ付くような状態で付着してしまい、熟成コンポスト様物の製造に支障を来たす場合があることが分かった。具体的には、熱処理装置への前記付着物の付着により、被処理物への熱伝導が不均一となり、製品の品質低下が起こってしまう。また、前記付着物をそのままにして処理を繰り返すと、該付着物は固化してしまい、除去が困難になる。そこで、所定時間おきに処理を中断し、前記熱処理装置から前記付着物を頻繁に除去することが必要となる。
【０００５】
しかしながら、前記付着物は粘性が高いので、人手では除去し難く、除去作業にはかなりの時間を要する。このため、処理中断時間が長くなってしまい、処理効率が低下する等の問題があった。
【０００６】
前記の如き問題は、第一に、熱処理装置に被処理物が付着しにくい方法を創案することにより解決可能となる。第二に、熱処理装置に被処理物が付着してしまった場合に、それを容易に除去し得る方法を得ることにより解決可能となる。
【０００７】
本発明は、前記の如き事情に鑑みてなされたもので、汚泥以外の有機性廃棄物を原料として、高品質の熟成コンポスト様物を短時間で製造でき、且つ、熱処理装置への被処理物の付着もない、熟成コンポスト様物の製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
本発明はまた、付着物の除去作用を奏する熟成コンポスト様物の製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
さらに、本発明は、汚泥以外の有機性廃棄物を原料として、熱処理装置への被処理物の付着を生ずることなく製造可能な有機肥料を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明に係る熟成コンポスト様物の製造方法は、汚泥以外の有機性廃棄物を乾燥せしめた後、攪拌しながら熱処理装置で熱処理する熟成コンポスト様物の製造方法であって、少なくとも前記熱処理時には、前記汚泥以外の有機性廃棄物に汚泥由来の物質の乾燥物が混合されていることを特徴とするものである（請求項１）。ここで、「汚泥由来の物質」とは、汚泥それ自体であっても良いし、汚泥の処理品、例えば、汚泥を乾燥せしめた後に熱処理して得られた熟成コンポスト様物等であっても良い。また、汚泥及び汚泥の処理品を含むものであっても良い。
【００１１】
本発明によれば、前記熱処理装置への被処理物の付着が起こらない。これは、汚泥由来の物質の乾燥物が熱処理されることで硬い粒状になり、汚泥以外の有機性廃棄物とともに攪拌されることで、前記汚泥以外の有機性廃棄物が前記熱処理装置に付着するのを阻止するからであると思われる。
【００１２】
また、前記汚泥以外の有機性廃棄物が前記熱処理装置に付着しないので、熱処理時において被処理物の全体に均一に熱伝導がなされる。このため、汚泥以外の有機性廃棄物を原料として、高品質の熟成コンポスト様物、すなわち、悪臭がなく、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、有機肥料として有用な熟成コンポスト類似の製品を効率的に生産することができる。
【００１３】
具体的な工程としては、汚泥以外の有機性廃棄物と、汚泥由来の物質と、の混合物を乾燥せしめた後、攪拌しながら前記熱処理装置で熱処理することもできるし、汚泥以外の有機性廃棄物と、汚泥由来の物質と、を別々に乾燥せしめ、その乾燥物同士を混合して攪拌しながら前記熱処理装置で熱処理することもできる。
【００１４】
本発明の他の実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法は、汚泥以外の有機性廃棄物を熱処理することにより被処理物が付着した熱処理装置に、汚泥由来の物質を含む被処理物を供給して攪拌しながら熱処理を行うことを特徴とするものである（請求項２）。ここで、「汚泥由来の物質」の内容は、前記と同様である。また、「汚泥由来の物質を含む被処理物」とは、汚泥由来の物質のみであっても良いし、汚泥由来の物質に、他の物質、例えば、汚泥以外の有機性廃棄物やその処理品等を混合したものであっても良い。
【００１５】
この製造方法によっても、悪臭がなく、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、有機肥料として有用な、熟成コンポスト類似の製品を得ることができる。
【００１６】
加えて、前記製造方法によれば、前記熱処理装置に付着していた被処理物がきれいに除去される。これは、汚泥由来の物質が熱処理されることで硬い粒状になり、前記熱処理装置で攪拌されることで、付着物の剥離作用を奏するからであると思われる。
【００１７】
前記各製造方法において、前記汚泥由来の物質の割合は、付着防止効果上、少なくとも５乾物重量％とするのが望ましい（請求項３）。
【００１８】
また、前記各製造方法において、前記攪拌しながらの熱処理は、１００〜２００℃で行うものとすることができる（請求項４）。
【００１９】
本発明に係る有機肥料は、汚泥以外の有機性廃棄物と汚泥由来の物質との混合物を乾燥せしめた後、熱処理してなるものである（請求項５）。この有機肥料は、悪臭がなく、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いので、好適である。しかも、処理装置への付着物の付着も起こらない。
【００２０】
本発明の他の実施の形態に係る有機肥料は、汚泥以外の有機性廃棄物の乾燥物と、汚泥由来の物質の乾燥物と、の混合物を熱処理してなるものである（請求項６）。
【００２１】
前記熱処理は、例えば、１００〜２００℃で行うものとすることができる（請求項７）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法を実施するのに適する熱処理装置（熟成コンポスト様物の製造装置）２０の概略図、図２は、本発明の一実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法の系統図である。
【００２４】
まず、図１を参照して、前記熱処理装置２０について説明する。図１の熱処理装置２０は、間接加熱で被処理物１０の乾燥と熱処理とを行うものである。前記熱処理装置２０は、加熱媒体２が循環するように二重壁構造とされた加熱容器１を備えていて、該加熱容器１の循環路に媒体油２を循環させることで、内部の被処理物１０が間接加熱される。前記媒体油２は、熱交換器３で加熱されて前記加熱容器１の前記循環路を循環する。被処理物１０は、前記加熱容器１の上部投入口（図示せず）から投入され、モーター６等で駆動される回転軸４の回転により攪拌羽根５で攪拌されるとともに、媒体油２で間接的に加熱される。製品としての熟成コンポスト様物は、前記加熱容器１の底部出口（図示せず）から取り出される。一方、前記加熱容器１内に発生したガスは、ブロワー７によって装置外へと排気される。また、前記熱処理装置２０には、被処理物１０の温度を検出する温度検出手段１２が設けられている。
【００２５】
本発明の一実施の形態においては、前記被処理物１０として、汚泥以外の有機性廃棄物と、汚泥由来の物質と、の混合物を用いる。汚泥以外の有機性廃棄物としては、例えば、生ごみや畜糞等が挙げられる。また、汚泥由来の物質としては、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ずる生物処理汚泥のほか、その処理品、例えば、本願の出願人が特開２００１−１３０９９０号公報で提案している熟成コンポスト様物等が挙げられる。該熟成コンポスト様物は、生物処理汚泥を加熱乾燥して、例えば、含水率１％未満の乾燥汚泥となし、該乾燥汚泥に対して更に１００〜２００℃の温度で加熱を継続することにより得ることができる。前記汚泥由来の物質は、汚泥のみ又は汚泥の処理品のみであっても良いし、汚泥とその処理品とを含むものであっても良い。
【００２６】
前記混合物は、前記熱処理装置２０で加熱乾燥された後に、同じく前記熱処理装置２０で熱処理される。すなわち、前記媒体油２の温度を、例えば１５０〜２００℃に維持し、前記攪拌羽根５で前記混合物を攪拌しながら間接加熱する（乾燥工程）。前記混合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１００〜２００℃で加熱を継続する（熱処理工程）。そして、前記混合物の温度を前記温度検出手段１２で検知し、所定温度に達したところで加熱を停止する。処理に要する時間は、乾燥工程が１０〜１５時間、次の熱処理工程が、２〜６時間程度である。
【００２７】
前記処理の結果、悪臭がなく、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、有機肥料として有用な熟成コンポスト類似の製品を得ることができる。しかも、実験によれば、前記加熱容器１や前記攪拌羽根５への付着物の付着も起こらなかった。これは、前記汚泥由来の物質が、加熱乾燥され熱処理されることで硬い粒状になり、汚泥以外の有機性廃棄物とともに攪拌されることで、前記汚泥以外の有機性廃棄物が前記熱処理装置に付着するのを防止するからであると思われる。すなわち、前記混合物の内、前記汚泥由来の物質は、それ自体が高品質の熟成コンポスト様物に転化するほか、前記汚泥以外の有機性廃棄物が前記熱処理装置に付着するのを防止する。さらに、前記汚泥由来の物質は、前記熱処理装置２０への付着物の発生を防止することで、前記加熱容器１内における熱伝導の均一化に貢献し、その結果、前記汚泥以外の有機性廃棄物を高品質の熟成コンポスト様物へと変性せしめるのを助長する作用をも奏することになる。
【００２８】
なお、前記混合物において、汚泥以外の有機性廃棄物と、汚泥由来の物質と、の混合比は、乾燥重量比で９５：５〜１：９９とするのが望ましい。すなわち、前記混合物における前記汚泥由来の物質の割合は、付着物除去効果上、少なくとも５乾物重量％とするのが望ましい。
【００２９】
本実施の形態では、乾燥と熱処理とを共通の加熱容器１で行う場合を例に挙げて説明したが、それらを別々の装置を用いて行うことも可能である。
【００３０】
また、他の実施の形態として、汚泥以外の有機性廃棄物と、汚泥由来の物質と、を別々に乾燥せしめ、その乾燥物同士を混合して攪拌しながら熱処理することによっても、前記と同様の作用効果が得られる。とにかく、少なくとも前記熱処理時に、前記汚泥以外の有機性廃棄物に汚泥由来の物質の乾燥物が混合されていれば良い。この場合にも、前記混合物における前記汚泥由来の物質の割合は、付着物除去効果上、少なくとも５乾物重量％とするのが望ましい。乾燥及び熱処理の具体的な方法も、前記実施の形態の場合と同様で良い。
【００３１】
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法について説明する。
【００３２】
本実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法も、図１の熱処理装置２０を用いて実施することができる。本実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法は、汚泥以外の有機性廃棄物を熱処理することにより被処理物が付着した熱処理装置に、汚泥由来の物質を含む被処理物を供給して攪拌しながら熱処理を行うものである。
【００３３】
例えば、図１の熱処理装置２０を使用して、汚泥以外の有機性廃棄物としての生ごみを、前記混合物の場合と同様の条件で加熱乾燥し、熱処理したとする。この場合、前記加熱容器１や前記攪拌羽根５に被処理物が焦げ付くような状態で付着してしまうことがある。そこで、前記加熱容器１から処理済品を取り出した後に、付着物を残したままの状態で、汚泥由来の物質を含む被処理物を、前記熱処理装置に供給し、攪拌しながら熱処理を行う。このようにすることにより、汚泥由来の物質を含む被処理物を原料として、前記と同様の高品質の熟成コンポスト様物（有機肥料）を製造することができ、併せて、前記熱処理装置２０に付着していた被処理物もきれいに除去することができる。これは、前記被処理物中の前記汚泥由来の物質が、前記熱処理装置２０に付着していた付着物の剥離除去作用を奏するからであると考えられる。
【００３４】
なお、「汚泥由来の物質」の内容は、前記と同様である。また、「汚泥由来の物質を含む被処理物」とは、汚泥由来の物質のみであっても良いし、汚泥由来の物質に、他の物質、例えば、汚泥以外の有機性廃棄物やその処理品等を混合したものであっても良い。前記被処理物における前記汚泥由来の物質の割合も、前記と同様に、付着防止効果上、少なくとも５乾物重量％とするのが望ましい。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例を上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を用いて、図２に示す処理フローに沿って処理を行った。被処理物は、農業集落排水処理施設から排出された濃縮汚泥（３００ｋｇ、含水率７５％）と、生ごみ（３０ｋｇ、含水率８５％）と、の混合物である。媒体油の設定温度を２００℃とし、攪拌羽根を回転させながらの継続的な間接加熱で、加熱乾燥工程と熱処理工程とを経て、被処理物の温度が１６０℃になった時点で処理を終了した。７時間自然冷却した後、被処理物を前記加熱容器から取り出した。短時間で得られた製品（有機肥料としての熟成コンポスト様物）は、悪臭がなく、含水率もほぼ０％であり、取扱性にも優れていた。
【００３７】
また、前記製品の排出後、前記加熱容器内を確認したところ、該加熱容器にも前記攪拌羽根にも付着物は全く見られなかった。
【００３８】
＜実施例２＞
第一日目に、図１に示す熟成コンポスト様物の製造装置を用いて、生ごみ（１００ｋｇ、含水率９０％）の処理を行った。媒体油の設定温度を２００℃とし、攪拌羽根を回転させながらの継続的な間接加熱で、加熱乾燥工程と熱処理工程とを経て、被処理物の温度が１６０℃になった時点で処理を終了した。７時間自然冷却した後、被処理物を前記加熱容器から取り出したところ、得られた製品には油分が多く、若干臭気もあり、取扱性もあまり良いものではなかった。また、前記製品の排出後、前記加熱容器内を確認したところ、該加熱容器の内壁及び前記攪拌羽根には被処理物が付着し、前記加熱容器の床面には、被処理物が固化し炭化していた。
【００３９】
第二日目は、図１に示す熟成コンポスト様物の製造装置を用いて、農業集落排水処理施設から排出された濃縮汚泥を脱水した汚泥（２００ｋｇ、含水率８０％）の処理を行った。媒体油の設定温度を２００℃とし、攪拌羽根を回転させながらの継続的な間接加熱で、加熱乾燥工程と熱処理工程とを経て、被処理物の温度が１６０℃になった時点で処理を終了した。５時間自然冷却した後、被処理物を前記加熱容器から取り出したところ、得られた製品には悪臭がなく、含水率もほぼ０％であり、取扱性にも優れていた。
【００４０】
前記製品の排出後、前記加熱容器内を確認したところ、第一日目に前記加熱容器の内壁及び前記攪拌羽根に付着していた付着物はなくなっており、また、前記加熱容器の床面の固形付着物もほとんどなくなっていた。これにより、汚泥の処理による付着物除去効果が確認された。
【００４１】
なお、実施例２の第一日目における生ごみのみの処理では、高品質の製品が得られなかったのに対し、実施例１における生ごみと汚泥との混合物の処理では、高品質の製品が得られたことから、実施例１では、汚泥が付着物の発生を阻止した結果、前記加熱容器内における被処理物の十分な均一加熱が達成されたことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法を実施するの適する熱処理装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る熟成コンポスト様物の製造方法の系統図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    加熱容器
２    媒体油
３    熱交換器
４    回転軸
５    攪拌羽根
６    モーター
７    ブロワー
１０  被処理物
１２  温度検出手段
２０  熱処理装置
【図１】
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【図２】
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