(57)【要約】【課題】  有機系固形物をコンテナに充填した状態で蒸気処理する場合であっても全ての有機系固形物を短時間で良好に蒸気処理する。【解決手段】  蒸気処理される有機系固形物が内部に充填された状態で蒸気に晒されるコンテナ１であって、上記内部に気体が進入可能な通気空間を形成しかつ通気性を有する部材で構成されるスペーサ２を備える。【選択図】          図１
2007007554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機系固形物を処理容器内において蒸気処理する方法であって、
通気性を有する部材で構成されるスペーサが内部に配置されることによって気体が進入可能な通気空間が形成されかつ通気性を有する部材で構成されるコンテナを用意し、
前記コンテナの前記内部に前記有機系固形物を充填し、
前記コンテナを前記処理容器内に収納した状態で前記処理容器内に蒸気を供給することによって前記有機系固形物を蒸気処理する
ことを特徴とする有機系固形物処理方法。
【請求項２】
蒸気処理される有機系固形物が充填された状態で蒸気に晒されるコンテナの内部に気体が進入可能な通気空間を形成可能としかつ通気性を有する部材で構成されることを特徴とするスペーサ。
【請求項３】
自らの内部に前記通気空間を有することを特徴とする請求項２記載のスペーサ。
【請求項４】
前記コンテナの外部から前記通気空間に気体を通過可能とする通気部を備えることを特徴とする請求項３記載のスペーサ。
【請求項５】
前記コンテナの内部における転倒を防止する転倒防止手段を備えることを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載のスペーサ。
【請求項６】
蒸気処理される有機系固形物が内部に充填された状態で蒸気に晒されるコンテナであって、
前記内部に気体が進入可能な通気空間を形成しかつ通気性を有する部材で構成されるスペーサを備えることを特徴とするコンテナ。
【請求項７】
前記スペーサが脱着可能とされていることを特徴とする請求項６記載のコンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機系固形物処理方法、スペーサ及びコンテナ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。
【０００３】
ところで、蒸気処理後の有機系固形物をリサイクルしやすくするためには、まず、この蒸気処理後の有機系固形物に含まれる固形分と液分とを分離することが好ましいが、蒸気処理後に別工程を設けて固形分と液分とを分離した場合には処理コストが増大してしまう。そこで、特許文献２には、通気性を有する、すなわち蒸気を透過する部材で構成されたコンテナ内に有機系固形物を充填し、このコンテナに充填された状態で有機系固形物を蒸気処理する技術が開示されている。この技術によれば、有機系固形物が蒸気処理されることによって発生する液分がコンテナの外部に抽出され、蒸気処理後には、有機系固形物の固形分のみがコンテナ内に残存することとなるため、蒸気処理後に別工程を設けることなく、固形分と液分とを分離することができる。
【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】
【０００４】
しかしながら、上述のようなコンテナに有機系固形物を充填した状態で有機系固形物を蒸気処理するには、コンテナの外から蒸気が有機系固形物に吹付けられることとなる。このため、有機系固形物が密に充填されているような場合あるいはその含水率が高い場合には、コンテナの内部まで蒸気が行き渡りにくくなり、コンテナに充填される全ての有機系固形物が短時間で良好に蒸気処理できなくなるという問題が生じる。
なお、コンテナに充填された有機系固形物を攪拌することによって、有機系固形物全体に蒸気を吹付けることも考えられるが、この場合には、別途攪拌装置を設置する必要が生じる。有機系固形物を蒸気処理する際には、コンテナが高温高圧状態に晒されるため、このような環境において使用可能な攪拌装置を設置することは非常に装置コストが増加する。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、有機系固形物をコンテナに充填した状態で蒸気処理する場合であっても全ての有機系固形物を短時間で良好に蒸気処理することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の有機系固形物処理方法では、有機系固形物を処理容器内において蒸気処理する方法であって、通気性を有する部材で構成されるスペーサが内部に配置されることによって気体が進入可能な通気空間が形成されかつ通気性を有する部材で構成されるコンテナを用意し、上記コンテナの上記内部に上記有機系固形物を充填し、上記コンテナを上記処理容器内に収納した状態で上記処理容器内に蒸気を供給することによって上記有機系固形物を蒸気処理するという構成を採用する。
【０００７】
このような構成を採用する本発明の有機系固形物処理方法によれば、コンテナの内部にスペーサによって通気空間が形成されており、このコンテナの内部に有機系固形物を充填した状態で処理容器内においてコンテナに対して蒸気が吹付けられる。そして、スペーサは、コンテナと同様に通気性を有しているため、処理容器内に供給された蒸気の一部は、通気空間を介してコンテナの内部まで進入し、その後スペーサを透過して有機系固形物に吹付けられる。よって、コンテナ内に充填された有機系固形物の全体に蒸気を行き渡らせることが可能となる。
【０００８】
次に、本発明では、スペーサに係る第１の手段として、蒸気処理される有機系固形物が充填された状態で蒸気に晒されるコンテナの内部に気体が進入可能な通気空間を形成可能としかつ通気性を有する部材で構成されるという構成を採用する。
【０００９】
このような構成を採用する本発明のスペーサによれば、当該スペーサがコンテナの内部に設置されることによって、コンテナの内部に通気空間が形成される。そして、スペーサ自身が通気性を有しているため、通気空間を介して有機系固形物の全体に蒸気を行き渡らせることが可能となる。
【００１０】
また、本発明では、スペーサに係る第２の手段として、上記第１の手段において、自らの内部に上記通気空間を有するという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明では、スペーサに係る第３の手段として、上記第２の手段において、上記コンテナの外部から上記通気空間に気体を通過可能とする通気部を備えるという構成を採用する。
【００１２】
また、本発明では、スペーサに係る第４の手段として、上記第１〜第３の手段において、上記コンテナの内部における転倒を防止する転倒防止手段を備えるという構成を採用する。
【００１３】
次に、本発明では、コンテナに係る第１の手段として、蒸気処理される有機系固形物が内部に充填された状態で蒸気に晒されるコンテナであって、上記内部に気体が進入可能な通気空間を形成しかつ通気性を有する部材で構成されるスペーサを備えるという構成を採用する。
【００１４】
このような構成を有する本発明のコンテナによれば、スペーサによって、コンテナの内部に通気空間が形成される。そして、スペーサ自身が通気性を有しているため、通気空間を介して有機系固形物の全体に蒸気を行き渡らせることが可能となる。
【００１５】
また、本発明では、コンテナに係る第２の手段として、上記第１の手段において、上記スペーサが脱着可能とされているという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の有機系固形物処理方法、スペーサ及びコンテナによれば、コンテナの内部に通気空間が形成され、この通気空間を介して有機系固形物の全体に蒸気を行き渡らせ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方法、スペーサ及びコンテナによれば、有機系固形物をコンテナに充填した状態で蒸気処理する場合であっても全ての有機系固形物を短時間で良好に蒸気処理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方法、スペーサ及びコンテナによれば、全ての有機系固形物を短時間で良好に蒸気処理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】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る有機系固形物処理方法、スペーサ及びコンテナの一実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態のコンテナ１を模式的に示した斜視図である。コンテナ１は、内部に蒸気処理される有機系固形物Ｘが充填されるものであり、通気性を有する部材（例えば、パンチングメタルや金網等）で形成された箱状部材である。なお、図１に示すように、コンテナ１の上部は開放されている。
そして、本実施形態のコンテナ１は、当該コンテナ１の内部に２つの脱着可能なスペーサ２を備えて構成されている。
【００１９】
図２は、スペーサ２を模式的に示した拡大斜視図である。スペーサ２は、コンテナ１の内部に有機系固形物が充填された場合であっても、コンテナ１の内部に気体が進入可能な通気空間を確保（形成）するものである。より詳細には、スペーサ２は、図２に示すように、自らの内部に通気空間Ａを有するように箱状に形成されており、コンテナ１と同様に、通気性を有する部材によって形成されている。なお、スペーサ２の上面２２は通気性を有する部材によって閉鎖されている。また、スペーサ２の高さは、コンテナ１の高さと略同一とされており、スペーサ２の上部には、コンテナ１の側壁部に係り止めされる係止部２１（転倒防止手段）が形成されている。そして、この係止部２１（図１においては不図示）がコンテナ１の側壁部に係り止めされることによってスペーサ２の転倒が防止される。
【００２０】
図３は、スペーサ２が装着された状態のコンテナ１の断面図である。この図に示すように、スペーサ２が装着されることによって、コンテナ１の内部は、有機系固形物Ｘが充填可能な充填空間Ｂと、有機系固形物Ｘが充填することができない通気空間Ａ（スペーサ２の内部空間）とに分けられる。
このようなスペーサ２が装着された状態で有機系固形物Ｘをコンテナ１内に充填すると、有機系固形物Ｘは、充填空間Ｂにのみ充填される。このため、コンテナ１に対して蒸気Ｙ（気体）を吹付けた場合には、蒸気Ｙは、図３に示すように、通気空間Ａを介してコンテナ１の内部の奥まで進入し、その後スペーサ２を透過して有機系固形物Ｘに吹付けられる。
よって、コンテナ１内に充填された有機系固形物Ｘの全体に蒸気Ｙを行き渡らせることが可能となり、有機系固形物Ｘをコンテナ１に充填した状態で蒸気処理する場合であっても全ての有機系固形物Ｘを短時間で良好に蒸気処理することが可能となる。
【００２１】
また、本実施形態においては、スペーサ２全体が通気性を有する部材によって形成されている。このため、スペーサ２の上面２２及び充填物で覆われていない面を介してコンテナ１の外部から蒸気Ｙが直接通気空間Ａに入り込むことができ、より効率的に蒸気Ｙを有機系固形物Ｘに吹付けることが可能となる。つまり、本実施形態においては、スペーサ２の上面２２が、通気空間Ａに気体を通過可能とする本発明の通気部として機能している。
【００２２】
なお、本実施形態においては、スペーサ２をコンテナ１の構成部材の１つとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、スペーサ２がコンテナ１と独立した部材として捉えることもできる。このような場合には、既存のコンテナに対してスペーサ２を設置することによって、既存のコンテナの内部に通気空間Ａを形成することが可能となる。
【００２３】
また、本実施形態においては、スペーサ２自体が通気空間Ａを有している構成を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、スペーサ２自体が必ずしも通気空間Ａを有している必要はない。このような場合には、図４に示すように、通気性を有するスペーサ３を複数用いて通気空間Ａを形成すれば良い。
また、スペーサ２の形状は、必ずしも箱型である必要はなく、例えば円筒形状であっても良い。
【００２４】
また、本実施形態においては、スペーサ２がコンテナ１に対して脱着可能な構成を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、スペーサ２とコンテナ１とが一体化されていても良い。
【００２５】
図５は、コンテナ１に充填された有機系固形物Ｘを蒸気処理するための有機系固形物処理装置１００の概略構成図である。
この図に示すように、有機系固形物処理装置１００は、コンテナ１を収納する圧力容器１０（処理容器）を備えている。なお、図５においては、コンテナ１の内部に設置されるスペーサ２の図示を省略している。
【００２６】
圧力容器１０は、高温高圧に耐え得るよう設計された公知のもので、本実施形態では有底略円筒状の容器本体１０ａとこれの開口部を閉塞する蓋１０ｂとからなるものである。なお、本実施形態では、容器本体１０ａが横向きとなるように、すなわち、容器本体１０ａの中心軸が略水平方向に向き、蓋１０ｂが側方に位置するようにして圧力容器１０は設置されている。また、容器本体１０ａには、必要に応じて該容器本体１０ａ内を加熱する電気ヒーター等の加熱手段（図示せず）を設けるようにしてもよい。このような電気ヒーター（加熱手段）を設ける場合には、これを制御装置（図示せず）に接続しておき、さらにこの制御装置に後述する温度計６０を接続しておくことにより、圧力容器１０内を所望の温度に設定できるようにしておくのが好ましい。
【００２７】
圧力容器１０には、これに蒸気Ｙを供給するための水蒸気供給装置２０が接続されている。水蒸気供給装置２０は、圧力容器１０に接続された配管３０と、この配管３０に接続された公知のボイラ４０とから構成されたもので、配管３０中に電磁弁等からなる給気弁５０を有したものである。
また、この圧力容器１０には、温度計６０、圧力計７０、安全弁８０、排気弁９０がそれぞれ設けられ、さらにその底部にはドレイン排出部１１０が設けられている。このドレイン排出部１１０は、圧力容器１０の底部に接続された配管１２０と、この配管１２０中に設けられた排出弁１３０とからなるものである。ここで、排出弁１３０は、これに所定の負荷、すなわち所定の圧力または荷重がかかると自動的に開き、負荷が所定値以下になると自動的に閉じる構成となっている。ただし、排出弁１３０については、このような構成に限定されることなく、例えば電磁弁等を用い、図示しない制御部によってその開閉を制御するようにしてもよい。
【００２８】
また、この圧力容器１０には、その容器本体１０ａに支持脚１４０、１４０が設けられており、これによって圧力容器１０は安定して自立するようになっている。
【００２９】
また、本実施形態においては、図６（ａ）、（ｂ）に示したように圧力容器１０内に、ドレイン排出部１１０の配管１２０を接続した底部より十分に間隔をおいてその上方に設置棚１９０、１９０が設けられている。これら設置棚１９０、１９０は、コンテナ１を図６（ａ）に示したようにその間に跨がせた状態で設置するものである。なお、図６においても、コンテナ１の内部に設置されるスペーサ２の図示を省略している。
【００３０】
また、設置棚１９０、１９０が設けられた位置から底部までの間のスペースが、本発明における液溜まり部２００となっている。この液溜まり部２００は、底部に流れ落ちた凝縮液や液分がある程度溜まっても、その液中に上記コンテナ１が没し、このコンテナ１内の固形分が液中に浸ってしまうのを防止するためのものである。すなわち、抽出がある程度進んでも、コンテナ１内の有機系固形物Ｘは圧力容器１０の底部に溜まった液中に浸らず、分離された状態が維持されるようになっている。なお、圧力容器１０の底部に溜まった液分は、所定量が溜まった段階で自動的に、あるいは定期的に排出されるようになっている。また、処理が終了した後に、貯留した液分をまとめて抜くようにしてもよい。したがって、この排出の頻度や排出の時期に応じて、上記液溜まり部２００の容積、すなわち設置棚１９０、１９０の高さが適宜に設定されている。
【００３１】
次に、このような構成の有機系固形物処理装置１００の動作（有機系固形物処理方法）について説明する。
【００３２】
まず、有機系固形物Ｘをコンテナ１内に充填する。ここで、有機系固形物Ｘの形態については特に限定されることはないものの、その種類等によっては、必要に応じて破砕などの前処理を施してその表面積を大きくし、蒸気Ｙとの接触効率を高めるようにしてもよい。
次に、この有機系固形物Ｘが充填されたコンテナ１を圧力容器１０に入れ、上記設置棚１９０、１９０上に設置する。そして、圧力容器１０の蓋１０ｂを閉める。
【００３３】
次いで、給気弁５０を開き、予め所定の温度・圧力に調整してある水蒸気をボイラ４０から圧力容器１０内に供給する。このとき、水蒸気供給の初期においては、圧力容器１０及び有機系固形物Ｘがまだ加熱されておらず冷えた状態となっているので、その表面に接触した水蒸気は凝縮して圧力容器１０の底部（液溜まり部２００）に溜まる。そこで、このようにして液溜まり部２００に溜まった凝縮水については、排出弁１３０を開くことによって容器外に排出する。なお、初期におけるこの凝縮水は、圧力容器１０内が所定雰囲気に満たされた後の処理によって得られた液分とはその成分が異なり、比較的純度の高い蒸留水となることから、特に何らかの処理を施すことなく、その再利用や廃棄を行うことができる。
また、このような初期における水蒸気の凝縮を少なくするため、圧力容器１０内に有機系固形物Ｘを入れた後、上述の電気ヒーターによって容器本体１０ａを予備加熱するようにしてもよい。
【００３４】
圧力容器１０内を所定雰囲気に調整したら、給気弁５０の開閉を適宜に制御することにより、圧力容器１０内を所定雰囲気のままに保持する。そして、この状態で有機系固形物Ｘを所定時間蒸気処理する。ここで、本実施形態においては、スペーサ２によってコンテナ１内に通気空間Ａが形成されているため（図３参照）、短時間で確実に全ての有機系固形物Ｘを蒸気処理することができる。
【００３５】
このように有機系固形物Ｘを蒸気処理すると、有機系固形物Ｘ中の液分が蒸気Ｙ中に良好に溶出し、結果として水蒸気中に抽出されることになる。また、このようにして水蒸気中に抽出された液分は、コンテナ１の開口を通って流れ落ち、圧力容器１０の液溜まり部２００に溜まることから、結果的に有機系固形物Ｘの固形分とこれに含まれていた液分とは自動的に固液分離がなされることとなる。
【００３６】
このようにして蒸気処理による抽出および固液分離を行い、液分が圧力容器１０の液溜まり部２００に溜まったら、この溜まった液分を、排出弁１３０を開くことによって容器外に排出する。排出弁１３０の開閉については、前述したように液分が所定量溜まることにより、自動的に作動する。また、時間によって定期的に開閉させ、あるいはマニュアルで操作することも可能である。
排出弁１３０が開いて排出された液分は、先の凝縮液とは異なり、有機系固形物Ｘ中含有されていた成分が多量に含まれていることから、廃棄する場合にはその成分に応じた後処理を行うのが好ましく、また、再利用する場合にもその目的に応じた後処理を行うのが好ましい。
【００３７】
このようにして所定時間蒸気処理を行い、固液分離された液分を排出弁１３０から全量取り出したら、給気弁５０を閉じて水蒸気の供給を終了させ、さらに排気弁９０を開いて圧力容器１０内を減圧し、常圧に戻す。
その後、圧力容器１０の蓋１０ｂを開いて中のコンテナ１を取り出し、さらに液分が抽出されて残った有機系固形物Ｘの固形分をコンテナ１から取り出し、必要に応じて有機系固形物Ｘの固形分の種類に応じた後処理、すなわち廃棄のための処理や再利用のための処理を行う。
【００３８】
このような有機系固形物処理装置１００の動作（有機系固形物の処理方法）によれば、コンテナ１内に通気空間Ａが形成されているため、短時間で全ての有機系固形物Ｘを良好に蒸気処理することが可能となる。
【００３９】
なお、本実施形態では、蒸気Ｙをボイラ４０によって圧力容器１０内に供給するようにしたが、例えば圧力容器１０に電気ヒーター等の加熱手段を設けた場合には、単に水を圧力容器１０に供給し、これを加熱手段で加熱することによって蒸気Ｙを生成するようにしてもよい。工場などボイラが既存の設備としてある場合や大量の処理を行う場合には、ボイラを用いるのが省エネルギーなどの点から有利であるが、実験室や少量の処理を行う場合には、加熱手段によって水蒸気を圧力容器１０内で生成する方が有利となることもある。
【００４０】
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方法、スペーサ及びコンテナ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】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態であるコンテナを模式的に示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態であるスペーサを模式的に示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態であるコンテナの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態であるコンテナの変形例である。
【図５】有機系固形物処理装置の概略構成図である。
【図６】圧力容器の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１……コンテナ
２，３……スペーサ
２１……係止部（転倒防止手段）
２２……上面（通気部）
１００……有機系固形物処理装置
１０……圧力容器（処理容器）
Ａ……通気空間
Ｂ……充填空間
Ｘ……有機系固形物
Ｙ……蒸気（気体）
【図１】
2007007554.tif 000003
【図２】
2007007554.tif 000004
【図３】
2007007554.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2007007554.tif 000008