(57)【要約】【課題】  脱臭及び低騒音化を低コストで実現する。【解決手段】  有機系固形物を蒸気処理する処理容器１と、該処理容器１の排ガスの排出経路に配置される脱臭器とを備える有機系固形物処理装置であって、上記脱臭器６に供給される上記排ガスＹの流量を制御する排ガス流量制御手段３を備える。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機系固形物を蒸気処理する処理容器と、該処理容器の排ガスの排出経路に配置される脱臭器とを備える有機系固形物処理装置であって、
前記脱臭器に供給される前記排ガスの流量を制御する排ガス流量制御手段を備えることを特徴とする有機系固形物処理装置。
【請求項２】
前記排ガス流量制御手段は、
前記排ガスの排出経路に配置される流量調節弁と、
該流量調節弁の前段における前記排ガスの圧力を計測する圧力計と、
該圧力計の計測結果に応じて前記流量調節弁の開口度を変化させる制御部と
を備えて構成され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】
開圧後の前記排ガスを気体成分と液体成分とに分離し、そのうち前記気体成分のみを前記脱臭器に供給する気液分離手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の有機系固形物処理装置。
【請求項４】
開圧後の前記排ガスに空気を供給する空気供給手段を備え、前記脱臭器として酸化方式の脱臭器を用いることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の有機系固形物処理装置。
【請求項５】
前記気液分離手段を備える場合に、前記空気供給手段は、前記気液分離手段の前段において前記排ガスに前記空気を供給することを特徴とする請求項４記載の有機系固形物処理装置。
【請求項６】
前記排ガスは、前記脱臭器の下方側から前記脱臭器に供給されることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の有機系固形物処理装置。
【請求項７】
前記脱臭器の前段に、前記排気ガスを加温するためのヒータを備えることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の有機系固形物処理装置。
【請求項８】
有機系固形物を蒸気処理することによって発生する排ガスを脱臭処理する有機系固形物処理方法であって、
前記脱臭処理に供される前記排ガスの流量を制御することを特徴とする有機系固形物処理方法。
【請求項９】
前記排ガスが前記脱臭処理に供されるまでの排出経路が飽和蒸気温度以上になるまでは相対的に少量の排ガスを前記排出経路に流し、前記排出経路が飽和蒸気温度以上になった後は相対的に多量の排ガスを前記排ガスの圧力に応じて前記排出経路に流すことを特徴とする請求項８記載の有機系固形物処理方法。
【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及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１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固形物を蒸気処理する技術が開示されている。この従来技術は、ボイラ等に発生した水蒸気を処理容器に供給することによって当該処理容器内の有機系固形物を蒸気処理するものであり、当該蒸気処理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って、分解物中の液体成分から液体肥料を生成したり、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、処理容器において、有機系固形物の蒸気処理と同時に減菌処理及び不稔化処理を行うので、上記各肥料や固形燃料に別途減菌処理を行う必要がなく、有機系固形物の処理工程が簡単化される。
【特許文献１】特開２００２−１１３４４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１６８２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、有機系固形物を処理容器で蒸気処理した場合、分解物に含まれる気体成分は排ガスとして大気中に開放されるが、この際に、排ガスが開圧されることによる騒音が発生したり、悪臭を放出するという問題がある。すなわち、上記従来技術は装置が設置される周囲環境に配慮したものではなかった。
そこで、本発明者は、排ガスの経路に脱臭器及び消音装置を設置することによって、騒音の発生や悪臭の発生を抑制する有機系固形物処理装置を提案した（特願２００３−３８１８１８号）。このような脱臭器及び消音装置を備える有機系固形物処理装置によれば、騒音の発生や悪臭の発生を抑制することができる。しかしながら、開圧される排ガスの流量は膨大であるため、この流量を処理可能な脱臭器を設置した場合には、装置コストが大幅に増加してしまうことが分かった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、脱臭及び低騒音化を低コストで実現することを目的とする。
【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、有機系固形物処理装置に係る第１の手段として、有機系固形物を蒸気処理する処理容器と、該処理容器の排ガスの排出経路に配置される脱臭器とを備える有機系固形物処理装置であって、上記脱臭器に供給される上記排ガスの流量を制御する排ガス流量制御手段を備えるという構成を採用する。
【０００６】
このような構成を採用する本発明の有機系固形物処理装置によれば、脱臭器に供給される排ガスの流量が排ガス流量制御手段によって制御される。
有機系固形物を処理容器内において蒸気処理する場合には、処理容器内が高圧状態となっている。このため、従来の有機系固形物処理装置のように、有機系固形物を処理した後に処理容器内を一度に開圧する場合には、瞬間的に大量の排ガスが処理容器内から放出される。よって、この瞬間的に処理容器から放出される排ガスを処理するためには、大型かつ高価な脱臭器を設置する必要が生じる。
しかしながら、本発明の有機系固形物処理装置によれば、上述のように、排ガス流量制御手段を備えているため、処理容器から放出される排ガスの流量を制御することができ、有機系固形物を処理した後に処理容器内を徐々に開圧することができる。したがって、脱臭器の処理能力に応じた流量の排ガスを脱臭器に供給することが可能となり、小型かつ安価な脱臭器が設置可能となる。
また、従来の有機系固形物処理装置においては、処理容器から瞬間的に大量の排ガスが放出される際の音が騒音の主な原因であったが、本発明の有機系固形物処理装置によれば、排ガス流量制御手段によって、徐々に処理容器から排ガスが放出されるため、騒音を低減させることが可能となる。
【０００７】
有機系固形物処理装置に係る第２の手段として、上記第１の手段において、上記排ガス流量制御手段は、上記排ガスの排出経路に配置される流量調節弁と、該流量調節弁の前段における上記排ガスの圧力を計測する圧力計と、該圧力計の計測結果に応じて上記流量調節弁の開口度を変化させる制御部とを備えて構成されるという構成を採用する。
【０００８】
有機系固形物処理装置に係る第３の手段として、上記第１または第２の手段において、開圧後の上記排ガスを気体成分と液体成分とに分離し、そのうち上記気体成分のみを上記脱臭器に供給する気液分離手段を備えるという構成を採用する。
【０００９】
有機系固形物処理装置に係る第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、開圧後の上記排ガスに空気を供給する空気供給手段を備え、上記脱臭器として酸化方式の脱臭器を用いるという構成を採用する。
【００１０】
有機系固形物処理装置に係る第５の手段として、上記第４の手段において、上記気液分離手段を備える場合に、上記空気供給手段は、上記気液分離手段の前段において上記排ガスに上記空気を供給するという構成を採用する。
【００１１】
有機系固形物処理装置に係る第６の手段として、上記第１〜第５いずれかの手段において、上記排ガスは、上記脱臭器の下方側から上記脱臭器に供給されるという構成を採用する。
【００１２】
有機系固形物処理装置に係る第７の手段として、上記脱臭器の前段に、上記排気ガスを加温するためのヒータを備える上記第１〜第６いずれかの手段において、という構成を採用する。
【００１３】
次に、有機系固形物処理方法に係る第１の手段として、有機系固形物を蒸気処理することによって発生する排ガスを脱臭処理する有機系固形物処理方法であって、上記脱臭処理に供される上記排ガスの流量を制御するという構成を採用する。
【００１４】
有機系固形物処理方法に係る第２の手段として、上記第１の手段において、上記排ガスが上記脱臭処理に供されるまでの排出経路が飽和蒸気温度以上になるまでは相対的に少量の排ガスを上記排出経路に流し、上記排出経路が飽和蒸気温度以上になった後は相対的に多量の排ガスを上記排ガスの圧力に応じて上記排出経路に流すという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機系固形物処理装置及び方法によれば、一度に放出される排ガスの流量を低減させることができるため、小型かつ安価な脱臭器で足りるとともに消音装置等の騒音を低減させる装置を別途設置することなく低騒音化を図ることが可能となる。したがって、本発明の有機系固形物処理装置によれば、脱臭及び低騒音化を低コストで実現することが可能となる。
なお、本発明における有機系固形物の具体例としては、食品廃棄物、農業・林業・畜産・漁業廃棄物、食品原料、農業・林業・畜産・漁業原料等が挙げられ、本発明は、食品廃棄物、農業・林業・畜産・漁業廃棄物を蒸気処理によって分解する場合、食品原料を蒸気処理によって加工する場合、農業・林業・畜産・漁業原料から蒸気処理によって飼料や肥料を製造する場合等に適用することができる。そして、いずれの場合に本発明を適用した場合であっても、本発明の有機系固形物処理装置によれば、脱臭及び低騒音化を低コストで実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る有機系固形物処理装置及び方法の一実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の有機系固形物処理装置の概略構成を模式的に示した概略構成図である。
本実施形態の有機系固形物処理装置は、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固形物を蒸気処理するものであり、図１に示すように、圧力容器１（処理容器）、開閉弁２、蒸気ガス流量制御装置３（排ガス流量制御手段）、空気供給装置４（空気供給手段）、ミストセパレータ５（気液分離手段）及び脱臭器６を備えて構成されている。
そして、本実施形態の有機系固形物装置を構成するこれらの構成部材の各々は、圧力容器１から放出される蒸気ガスＹ（排ガス）の排出経路である蒸気ガス配管７によって、互いに接続されている。
【００１８】
圧力容器１は、内部に配置された有機系固形物を外部から供給される蒸気によって蒸気処理するものであり、この蒸気処理によって生成された蒸気ガスＹを蒸気ガス配管７を介して排出する。
開閉弁２は、圧力容器１内において有機系固形物を処理している間、蒸気ガス配管７を閉鎖する一方、圧力容器１内における有機系固形物の処理が終了した際には蒸気ガス配管７を開放するものである。
【００１９】
蒸気ガス流量制御装置３は、後段に設置される脱臭器６に供給される蒸気ガスＹの流量を制御するものであり、流量調節弁３１と、圧力計３２と、制御部３３とを備えて構成されている。
流量調節弁３１は、蒸気ガス配管７の途中部位、すなわち蒸気ガスＹの排出経路に配置されており、高圧の蒸気ガスＹを開圧して後段に送る。
圧力計３２は、流量調節弁３１の前段における蒸気ガスＹの圧力を計測するものであり、流量調節弁３１の配置箇所より前段の蒸気ガス配管７の途中部位に配置されている。
制御部３３は、圧力計３２の計測結果に応じて、モータ３４を用いて流量調節弁３１の開口度を変化させるものである。
そして、蒸気ガス流量制御装置３は、制御部３３が、圧力計３２によって計測された計測結果に応じて流量調節弁３１の開口度を変化させることによって、脱臭器６に供給される蒸気ガスＹの流量を制御している。
【００２０】
空気供給装置４は、開圧後の蒸気ガスＹに対して空気を供給するためのものであり、ブロア４１とアスピレータ４２とを備えて構成されている。
そして、空気供給装置４は、ブロア４１から供給される空気を、蒸気ガス配管７の途中部位に配置されるアスピレータ４２を介して蒸気ガスＹに混合する。
なお、後に詳説するが、アスピレータ４２の配置箇所、すなわち空気を蒸気ガスＹに供給する箇所は、後述するミストセパレータ５の前段である必要がある。
【００２１】
ミストセパレータ５は、開圧後の蒸気ガスＹを気体成分Ｙ１と液体成分Ｙ２とに分離し、そのうち気体成分Ｙ１のみを後段の脱臭器６に供給するものである。なお、液体成分Ｙ２は、気体成分Ｙ１と分離された後にスチームトラップ８を介してドレインとして装置の外部に排出される。そして、然るべき処理を施された後に、再利用あるいは廃棄される。
【００２２】
脱臭器６は、蒸気ガス配管７の最後段に配置されており、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、酸化方式の脱臭器が用いられている。具体的には、燃焼式脱臭器や触媒式脱臭器を用いることができる。
また、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、脱臭器６の下方側から脱臭器６内に蒸気ガスＹが供給されるように、脱臭器６が縦置きとされている。
【００２３】
また、本実施形態の有機系廃棄物処理装置においては、脱臭器６の前段にあたる蒸気ガス配管７の途中部位にヒータ９が設置されている。このヒータ９は、脱臭器６に供給される蒸気ガスＹを加温するためのものである。
【００２４】
次に、このような構成を有する本実施形態の有機系固形物処理装置の動作（有機系固形物処理方法）について説明する。
【００２５】
まず、上述のように、圧力容器１において、内部に配置された有機系固形物が外部から供給される蒸気によって蒸気処理される。これによって、蒸気ガスＹが生成される。
なお、圧力容器１内において蒸気処理が行われている場合には、開閉弁２は閉じられている。
【００２６】
圧力容器１内における有機系固形物の蒸気処理が終了すると、開閉弁２が開放され、蒸気ガスＹが圧力容器１の外部に排出される。
ここで、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、蒸気ガス流量制御装置３によって、当該蒸気ガス流量制御装置３の後段に送られる蒸気ガスＹの流量、すなわち脱臭器６に供給される蒸気ガスＹの流量が制御される。したがって、開圧された蒸気ガスＹが徐々に後段に送られることなり、圧力容器１内が一度に開圧されることなく、徐々に開圧される。
なお、蒸気ガス流量制御装置３の後段に送られる蒸気ガスＹの流量と開圧前の蒸気ガスの圧力とには、一定の相関関係がある。このため、本実施形態のように、開圧前の蒸気ガスＹの圧力を圧力計３２によって計測し、この計測結果を用いて脱臭器６に供給される蒸気ガスＹの流量を制御することが可能となる。また、圧力計３２の代わりに流量計を設置することも可能であるが、圧力計は流量計と比較して安価な計測機器であるため、圧力計３２の代わりに流量計を設置し、この流量計の計測結果に応じて流量調節弁３１の開口度を変化する場合よりも、安価に蒸気ガスＹの流量を制御することが可能となる。
【００２７】
このように本実施形態の有機系固形物処理装置によれば、蒸気ガス流量制御装置３を備えているため、圧力容器１から放出される蒸気ガスＹの流量を制御することができ、有機系固形物を処理した後に圧力容器１内を徐々に開圧することができる。したがって、脱臭器６の処理能力に応じた流量の蒸気ガスＹを脱臭器６に供給することが可能となり、小型かつ安価な脱臭器６が設置可能となる。
また、蒸気ガス流量制御装置３によって、徐々に圧力容器１から蒸気ガスＹが放出されるため、騒音を低減させることが可能となる。
【００２８】
なお、有機系固形物が蒸気処理されている間は蒸気ガス配管７が冷えている。このような状態において、蒸気ガス配管７に蒸気ガスＹを供給すると、蒸気ガスＹが凝縮する。そして、蒸気ガスＹが凝縮することによって発生した液体が脱臭器６に供給されると、脱臭器６の温度が低下し、処理効率が低下する。このため、蒸気ガスＹが飽和蒸気温度以上になるまでは、ごく少量の蒸気ガスＹを開放し、蒸気ガス配管７が加温されるのを待つことが好ましい。このように、蒸気ガスＹが脱臭処理に供されるまでの排出経路である蒸気ガス配管７が飽和蒸気温度以上になるまでは相対的に少量の蒸気ガスＹを蒸気ガス配管７に流し、蒸気ガス配管７が飽和蒸気温度以上になった後は相対的に多量の蒸気ガスＹを蒸気ガスＹの圧力に応じて蒸気ガス配管７に流すことによって、凝縮水が発生することを抑止でき、脱臭器６の処理効率が低下することを抑止することが可能となる。
【００２９】
次に、開圧された蒸気ガスＹは、ミストセパレータ５に供給される間に、空気供給装置４から空気が供給される。具体的には、空気供給装置４のブロア４１から供給される空気が空気供給装置４のアスピレータ４２を介して蒸気ガスＹに供給される。そして、空気供給装置４から空気を供給された蒸気ガスＹがミストセパレータ５に供給される。
なお、蒸気処理に用いられる蒸気は、高温であるため、蒸気ガスＹも高温となっている。このような高温の蒸気ガスＹに空気を供給した場合には、蒸気ガスＹの温度が低下し、蒸気ガスＹ中の水分が凝結し凝結水（液体）が生じる。このような凝結水が脱臭器６に蒸気ガスＹと共に供給されると、上述のように脱臭器６の処理能力の低下を招く。
しかしながら、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、ミストセパレータ５の前段において蒸気ガスＹに対して空気が供給されるため、凝結水を含む蒸気ガスＹが脱臭器６に供給される前にミストセパレータ５に供給される。そして、このミストセパレータ５に供給されることによって、蒸気ガスＹが気体成分Ｙ１と液体成分Ｙ２とに分離され、そのうち気体成分Ｙ１のみが脱臭器６に供給される。すなわち、空気を蒸気ガスＹに供給することによって生じた凝結水は、液体成分Ｙ２としてミストセパレータ５によって分離される。したがって、凝結水が脱臭器６に蒸気ガスＹと共に供給されることを抑止し、脱臭器６の処理能力の低下を抑止することが可能となる。
なお、ミストセパレータ５によって分離された液体成分Ｙ２は、スチームトラップ８を介してドレインとして装置の外部に排出され、その後、然るべき処理を施された後に、再利用あるいは廃棄される。
【００３０】
ミストセパレータ５によって分離された気体成分Ｙ１は、ヒータ９によって加温され、その後脱臭器６に供給されることによって脱臭処理された後、装置の外部に排出される。
ここで、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、蒸気ガス流量制御装置３によって蒸気ガスＹの流量が脱臭器６の処理能力を超えない流量に制御されている。このため、脱臭器６には処理可能な流量の蒸気ガスＹが安定して供給され、脱臭器６において酸化処理されることによって、蒸気ガスＹが確実に脱臭処理される。逆に言えば、蒸気ガスＹの流量を蒸気ガス流量制御装置３によって任意に設定することができるため、どんなに小型の脱臭器でも設置が可能となる。なお、脱臭器が小型の場合、すなわち蒸気ガスＹの流量が少ない場合には、蒸気ガスＹの処理時間が増大することとなるが、本実施形態の有機系固形物処理装置における蒸気ガスＹの処理は、バッチ処理であるため、確実に全ての蒸気ガスＹを処理することが可能である。
また、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、脱臭器６の下方側から脱臭器６内に蒸気ガスＹが供給されるように、脱臭器６が縦置きとされている。このため、ミストセパレータ５において除去しきれない液体成分が気体成分Ｙ１中に含まれていた場合であっても、液体成分が脱臭器６の内部に入り込むことを、重力を利用することによって抑止することができる。よって、より確実に脱臭器６の処理能力の低下を抑止することが可能となる。
また、本実施形態の有機系固形物処理装置においては、脱臭器６に供給される蒸気ガスＹをヒータ９によって加温しているため、凝縮水が脱臭器６の内部に入り込むことをより抑止することができ、さらに確実に脱臭器６の処理能力の低下を抑止することが可能となる。
【００３１】
このような本実施形態の有機系固形物処理装置及び方法によれば、蒸気ガス流量制御装置３によって、脱臭器６に供給される蒸気ガスＹの流量を任意に制御することができるため、小型かつ安価な脱臭器が設置可能となり、さらには、圧力容器１内が一度に開圧されないため、消音装置等を設置することなく騒音を低減化することができる。したがって、本実施形態の有機系固形物処理装置及び方法によれば、脱臭及び低騒音化を低コストで実現することが可能となる。
【００３２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る有機系固形物処理装置及び方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態である有機系固形物処理装置の概略構成を模式的に示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１……圧力容器（処理容器）
２……開閉弁
３……蒸気ガス流量制御装置（排ガス流量制御手段）
３１……流量調節弁
３２……圧力計
３３……制御部
４……空気供給装置（空気供給手段）
４１……ブロア
４２……アスピレータ
５……ミストセパレータ（気液分離手段）
６……脱臭器
９……ヒータ
Ｙ……蒸気ガス（排ガス）
Ｙ１……気体成分
Ｙ２……液体成分
【図１】
2007007555.tif 000003