(57)【要約】【課題】  生ごみなどの収集頻度を減らすことができ、かつ下水水質の汚濁を抑制することができる有機系廃棄物の処理システムを提供する。【解決手段】  生ごみＤの発生元である給食センタＧに、生ごみＤを破砕するディスポーザ４と、このディスポーザ４によって破砕された生ごみＤを密閉状態で貯留して可溶化させる貯留タンク６とを備える。そして、一定量の生ごみＤを貯留タンク６に貯留した後に、タンク車Ｔによって生ごみＤを収集してごみ処理所Ｒに運搬し、ごみ処理所Ｒのメタン発酵設備３によって生ごみＤをメタン発酵させてバイオガスを生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみや糞尿などの有機系廃棄物を収集し、収集した有機系廃棄物を嫌気性発酵させてバイオガスを生成する有機系廃棄物の処理システムであって、
前記有機系廃棄物の発生元に、前記有機系廃棄物を破砕する破砕機と、この破砕機によって破砕された有機系廃棄物を密閉状態で貯留して可溶化させる貯留タンクとを備え、
前記貯留タンク内の有機系廃棄物を嫌気性発酵設備に送り、この嫌気性発酵設備によって前記有機系廃棄物を嫌気性発酵させてバイオガスを生成することを特徴とする有機系廃棄物の処理システム。
【請求項２】
前記嫌気性発酵設備に、前記貯留タンクから送られた有機系廃棄物を水分と温度とを調整して可溶化させる混合槽と、この混合槽によって可溶化された有機系廃棄物を嫌気性発酵させる嫌気性発酵槽と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機系廃棄物の処理システム。
【請求項３】
生ごみや糞尿などの有機系廃棄物の発生元に設置され、前記有機系廃棄物を一時的に貯留する有機系廃棄物の一時貯留装置であって、
前記有機系廃棄物を破砕する破砕機と、この破砕機によって破砕された有機系廃棄物を運搬する運搬手段と、この運搬手段によって運搬されてきた有機系廃棄物を密閉状態で貯留して可溶化させる貯留タンクと、を備えたことを特徴とする有機系廃棄物の一時貯留装置。
【請求項４】
前記貯留タンクに、前記有機系廃棄物を撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の有機系廃棄物の一時貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生ごみや糞尿などの有機系廃棄物を収集し、嫌気性発酵（メタン発酵）によってメタンガスなどのバイオガスを生成する有機系廃棄物の処理システムおよび、有機系廃棄物を一時的に貯留する有機系廃棄物の一時貯留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、食堂や給食センタなどから発生した生ごみを収集し、収集した生ごみをメタン発酵処理してメタンガスなどのバイオガスを生成する有機系廃棄物の処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような処理システムでは、食堂や給食センタなどで発生した生ごみをポリタンクやビニール袋などに入れ、このポリタンクやビニール袋などをごみ収集車で収集し、ごみ処理所に運搬する。そして、ごみ処理所において、破砕機（ディスポーザ）によって生ごみを破砕し、メタン発酵設備（嫌気性発酵設備）によって生ごみをメタン発酵させてバイオガスを生成する。すなわち、メタン発酵設備においては、混合槽とメタン発酵槽とを備え、混合槽に生ごみを投入して汚水や蒸気などと混合、撹拌し、可溶化（加水分解）する。その後、生ごみを液と固形物（異物）とに分離し、分離された生ごみ液をメタン発酵槽に投入して、蒸気を供給しながらメタン発酵させてメタンガスなどを生成するものである。
【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】
【０００３】
ところで、上記のような有機系廃棄物の処理システムでは、生ごみの発生元である食堂や給食センタなどで、生ごみをポリタンクやビニール袋などに入れて、収集車によるごみ収集を待っていた。そして、生ごみからの悪臭の発生（放出）や衛生上の問題などから、生ごみが少量であっても毎日収集車によって生ごみを収集する必要があった。また、同様に生ごみからの悪臭の発生を抑えたり、衛生上の問題などから、生ごみを水切りしてからポリタンクやビニール袋などに入れていた。このため、生ごみからの有機成分を含んだ廃水によって下水水質が汚濁されたり、下水処理の負担（負荷）が大きくなるなどの問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、生ごみなどの収集頻度を減らすことができ、かつ下水水質の汚濁を抑制することができる有機系廃棄物の処理システムおよび有機系廃棄物の一時貯留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】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、生ごみや糞尿などの有機系廃棄物を収集し、収集した有機系廃棄物を嫌気性発酵させてバイオガスを生成する有機系廃棄物の処理システムであって、前記有機系廃棄物の発生元に、前記有機系廃棄物を破砕する破砕機と、この破砕機によって破砕された有機系廃棄物を密閉状態で貯留して可溶化させる貯留タンクとを備え、前記貯留タンク内の有機系廃棄物を嫌気性発酵設備に送り、この嫌気性発酵設備によって前記有機系廃棄物を嫌気性発酵させてバイオガスを生成することを特徴としている。
（作用）
有機系廃棄物の発生元で発生した有機系廃棄物が破砕機で破砕され、破砕された有機系廃棄物が貯留タンクに貯留されて可溶化される。その後、貯留タンク内の有機系廃棄物が嫌気性発酵設備に送られ、有機系廃棄物が嫌気性発酵されてバイオガスが生成される。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機系廃棄物の処理システムにおいて、前記嫌気性発酵設備に、前記貯留タンクから送られた有機系廃棄物を水分と温度とを調整して可溶化させる混合槽と、この混合槽によって可溶化された有機系廃棄物を嫌気性発酵させる嫌気性発酵槽と、を備えたことを特徴としている。
（作用）
混合槽において、水分と温度とが調整されて有機系廃棄物の可溶化が促進され、続く嫌気性発酵槽において有機系廃棄物が嫌気性発酵されてバイオガスが生成される。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、生ごみや糞尿などの有機系廃棄物の発生元に設置され、前記有機系廃棄物を一時的に貯留する有機系廃棄物の一時貯留装置であって、前記有機系廃棄物を破砕する破砕機と、この破砕機によって破砕された有機系廃棄物を運搬する運搬手段と、この運搬手段によって運搬されてきた有機系廃棄物を密閉状態で貯留して可溶化させる貯留タンクと、を備えたことを特徴としている。
（作用）
有機系廃棄物の発生元で発生した有機系廃棄物が、一時貯留装置の破砕機で破砕され、破砕された有機系廃棄物が運搬手段によって貯留タンクに運搬される。そして、運搬されてきた有機系廃棄物が貯留タンクに貯留されて可溶化される。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の有機系廃棄物の一時貯留装置において、前記貯留タンクに、前記有機系廃棄物を撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴としている。
（作用）
撹拌手段によって貯留タンク内の有機系廃棄物が撹拌され、有機系廃棄物の可溶化が促進かつ均質化される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、有機系廃棄物の発生元で有機系廃棄物が密閉状態で貯留タンクに貯留されるため、有機系廃棄物からの悪臭の発生や衛生上の問題などが抑制される。このため、有機系廃棄物を毎日嫌気性発酵設備に送る必要がなく、一定量の有機系廃棄物を貯留タンクに貯留して、有機系廃棄物の収集頻度を減らすことができる。また、悪臭の発生などが抑制されるため、有機系廃棄物を水切りする必要がなく、有機系廃棄物をそのまま破砕機で破砕して貯留タンクに貯留することができる。この結果、有機系廃棄物からの廃水が抑制され、下水水質の汚濁を抑制することができ、かつ、下水処理の負担を軽減することができる。さらには、嫌気性発酵設備で使用される水分調整用の補給水の量を削減することができるとともに、有機系廃棄物の水分中の有機成分を有効に利用すること、つまりバイオガスの生成を促進することができる。
【００１０】
また、有機系廃棄物を破砕機で破砕してから貯留タンクに貯留するため、発生元において有機系廃棄物の可溶化が促進され、嫌気性発酵設備における嫌気性発酵時間の短縮化や設備の小型化が可能となる。さらに、有機系廃棄物が破砕されるため、貯留タンク内の有機系廃棄物をポンプによってタンク車（収集車）に移送し、タンク車で嫌気性発酵設備に運搬する（送る）ことが可能となり、有機系廃棄物の収集運搬費を軽減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、混合槽において有機系廃棄物の可溶化が促進されるため、続く嫌気性発酵槽における嫌気性発酵が良好に行われ、バイオガスを効率的に生成することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、有機系廃棄物の発生元に本一時貯留装置を設置することで、請求項１に記載の発明と同様に、一時貯留装置の貯留タンクに一定量の有機系廃棄物を貯留し、有機系廃棄物の収集頻度を減らすことができる。また、有機系廃棄物を水切りしないでそのまま破砕機で破砕して貯留タンクに貯留することができるため、有機系廃棄物からの廃水が抑制され、下水水質の汚濁を抑制することができ、かつ、下水処理の負担を軽減することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、撹拌手段によって有機系廃棄物の可溶化が促進かつ均質化されるため、その後の嫌気性発酵が良好かつ均質に行われ、バイオガスを効率的に生成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】
【００１４】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係わる有機系廃棄物の処理システム１を示す概略構成図である。この有機系廃棄物の処理システム１は、生ごみＤ（有機系廃棄物）の発生元である給食センタＧなどに一時貯留装置２（有機系廃棄物の一時貯留装置）が設置され、ごみ処理所Ｒにメタン発酵設備３（嫌気性発酵設備）が設置されている。
【００１６】
一時貯留装置２は、給食センタＧなどにおいて発生した生ごみＤを一時的に貯留するための装置であり、図２に示すように、生ごみＤを破砕するディスポーザ４（破砕機）と、このディスポーザ４によって破砕された生ごみＤを運搬する運搬ユニット５（運搬手段）と、この運搬ユニット５によって運搬されてきた生ごみＤを密閉状態で貯留して可溶化させる貯留タンク６とを備えている。
【００１７】
ディスポーザ４は、容器状のホッパー４１と、軸中心に回転可能なスクリュウカッター４２と、このスクリュウカッター４２を回転させる駆動手段（図示せず）とを備えている。そして、生ごみＤと必要に応じて水Ｗ１をホッパー４１に投入してスクリュウカッター４２を回転させると、生ごみＤがスクリュウカッター４２によって破砕され、液状化される。また、運搬ユニット５は、投入ポンプ５１と、投入ポンプ５１の吸入口とディスポーザ４の排出口４１ａとを接続する吸入管５２と、投入ポンプ５１の排出口と貯留タンク６の投入口６１ｂとを接続する排出管５３とを備えている。そして、投入ポンプ５１を駆動させると、ディスポーザ４によって破砕された生ごみＤが吸入管５２および排出管５３を介して貯留タンク６内に投入（運搬）されるものである。
【００１８】
貯留タンク６は、生ごみＤを貯留するタンク本体６１と、タンク本体６１内の生ごみＤを撹拌する撹拌ユニット６２（撹拌手段）とを備えている。タンク本体６１は円管状の密閉型で、断熱材で構成され、生ごみＤを密閉かつ保温状態で貯留できるようになっている。また、タンク本体６１の上蓋６１ａには、生ごみＤからの臭いを消臭する消臭器６３と、生ごみＤの貯留量を測るレベル計６４とが設置されている。撹拌ユニット６２は、撹拌ポンプ６２１と、撹拌ポンプ６２１の吸入口とタンク本体６１の排出口６１ｃとを接続する吸入管６２２と、撹拌ポンプ６２１の排出口とタンク本体６１の撹拌口６１ｄとを接続する排出管６２３とを備えている。また、吸入管６２２には第１バルブ６２４が取り付けられ、排出管６２３には第２バルブ６２５が取り付けられ、さらに、排出管６２３には分岐管６２６が分岐接続され、この分岐管６２６には第３バルブ６２７が取り付けられている。そして、第１バルブ６２４と第２バルブ６２５とを開けて、第３バルブ６２７を閉じた状態で撹拌ポンプ６２１を駆動させると、タンク本体６１内の生ごみＤが吸入管６２２および排出管６２３を介して循環し、タンク本体６１内の生ごみＤが上下方向に撹拌される。また、第１バルブ６２４と第３バルブ６２７とを開けて、第２バルブ６２５を閉じた状態で撹拌ポンプ６２１を駆動させると、タンク本体６１内の生ごみＤが吸入管６２２および分岐管６２６を介して外に放出される。このとき、例えば、分岐管６２６の先端部（自由端部）をタンク車Ｔのタンクに接続することで、タンク本体６１内の生ごみＤがタンク車Ｔのタンク内に移送される。このような貯留タンク６は、給食センタＧなどに設置可能で、かつ一定量の生ごみＤ、例えば１週間に発生する生ごみＤ程度を貯留できる大きさに設定されている。
【００１９】
メタン発酵設備３は、貯留タンク６から送られた生ごみＤを水分と温度とを調整して可溶化させる混合槽７と、この混合槽７によって可溶化された生ごみＤをメタン発酵（嫌気性発酵）させるメタン発酵槽８（嫌気性発酵槽）とを備えている。混合槽７は、図３に示すように、密閉された円管状の槽本体７１と、槽本体７１内の生ごみＤを撹拌する撹拌機７２とを備えている。槽本体７１には、投入口７１ａから生ごみＤが投入されるとともに、汚水や上水などを含む補給水Ｗ２と蒸気Ｓ１とが供給されるようになっている。撹拌機７２は、モータ７２１によって軸中心に回転する攪拌棒７２２を備え、攪拌棒７２２が回転することで生ごみＤが攪拌される。そして、補給水Ｗ２と蒸気Ｓ１とが供給されることで、水分と温度とが調整されて生ごみＤの可溶化（加水分解）が促進されるとともに、撹拌機７２によって生ごみＤが撹拌されることで、良好かつ均質に生ごみＤが可溶化されるようになっている。また、槽本体７１の下端部には混合槽ポンプ７３が設けられ、この混合槽ポンプ７３によって槽本体７１内の可溶化された生ごみＤがメタン発酵槽８に投入される。なお、槽本体７１内の異物（固形物）は、異物排出口７１ｂから排出されるようになっている。
【００２０】
メタン発酵槽８は、密閉された円管状の槽本体８１と、槽本体８１内の生ごみＤを循環させる循環ポンプ８２とを備えている。槽本体８１には、混合槽７からの生ごみＤが投入口８１ａから投入されるとともに、蒸気Ｓ２が供給されるようになっている。循環ポンプ８２は、上記の撹拌ユニット６２の撹拌ポンプ６２１と同様に、槽本体８１内の生ごみＤを循環させて、槽本体８１内の生ごみＤを上下方向に撹拌するものである。そして、槽本体８１内の生ごみＤと蒸気Ｓ２とが混在し、かつ循環ポンプ８２によって循環（撹拌）されながら、生ごみＤが酸発酵およびメタン発酵されてメタンガスなどのバイオガスが生成されるものである。生成されたバイオガスは、槽本体８１のガス排気口８１ｂから排出され、脱硫ユニット（図示せず）などを介してガスホルダ９に貯えられる。なお、槽本体８１内の消化汚泥は、汚泥排出口８１ｃから排出されるようになっている。
【００２１】
次に、このような構成の有機系廃棄物の処理システム１の処理動作を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２２】
まず、給食センタＧなどから生ごみＤが発生した場合（ステップＳ１）、生ごみＤを一時貯留装置２に貯留する（ステップＳ２）。この際、生ごみＤをそのまま一時貯留装置２のディスポーザ４に投入すると、上記のようにして、ディスポーザ４によって生ごみＤが破砕、液状化され、破砕された生ごみＤが運搬ユニット５によって貯留タンク６内に運搬される。そして、貯留タンク６に生ごみＤが密閉かつ保温状態で貯留されることで、生ごみＤが可溶化（加水分解）される。次に、一定量の生ごみＤが一時貯留装置２に貯留された後に、タンク車Ｔが各給食センタＧなどを訪れ、上記のようにして貯留タンク６内の生ごみＤをタンク車Ｔに移送して生ごみＤを収集し（ステップＳ３）、ごみ処理所Ｒのメタン発酵設備３に生ごみＤを運搬する（送る）。次に、上記のようにして、メタン発酵設備３の混合槽７において生ごみＤが可溶化され（ステップＳ４）、続くメタン発酵槽８において生ごみＤがメタン発酵されてバイオガスが生成されるものである（ステップＳ５）。
【００２３】
以上のように、本有機系廃棄物の処理システム１によれば、給食センタＧなどにおいて生ごみＤが密閉状態で一時貯留装置２の貯留タンク６に貯留されるため、生ごみＤからの悪臭の発生や衛生上の問題などが抑制される。このため、生ごみＤを毎日収集してごみ処理所Ｒに運搬する必要がなく、一定量の生ごみＤを貯留タンク６に貯留して、生ごみＤの収集頻度を減らすことができる。例えば、従来は生ごみＤの量に係わらず毎日収集する必要があったが、１週間に１度程度の収集で足りるようになる。また、悪臭の発生などが抑制されるため、生ごみＤを水切りする必要がなく、上記のように生ごみＤをそのままディスポーザ４で破砕して貯留タンク６に貯留することができる。この結果、生ごみＤからの廃水が抑制され、下水水質の汚濁を抑制することができ、かつ、下水処理の負担を軽減することができる。さらには、メタン発酵設備３の混合槽７で使用される水分調整用の補給水Ｗ２の量を削減することができるとともに、生ごみＤの水分中の有機成分を有効に利用すること、つまりバイオガスの生成を促進、増加することができる。
【００２４】
また、生ごみＤがディスポーザ４で破砕されてから貯留タンク６に貯留され、しかも、密閉かつ保温状態で貯留されるため、給食センタＧなどにおいて生ごみＤの可溶化が促進される。この結果、メタン発酵設備３におけるメタン発酵時間の短縮化や設備（混合槽７）の小型化が可能となる。さらに、生ごみＤが破砕されて液状となるため、上記のように、貯留タンク６内の生ごみＤを撹拌ポンプ６２１によってタンク車Ｔに移送し、タンク車Ｔでごみ処理所Ｒに運搬する（送る）ことができ、生ごみＤの収集運搬費を軽減することができる。
【００２５】
さらには、貯留タンク６の撹拌ユニット６２によってタンク本体６１内の生ごみＤが撹拌され、生ごみＤの可溶化が促進かつ均質化されるため、その後のメタン発酵設備３におけるメタン発酵が良好かつ均質に行われる。しかも、メタン発酵設備３に混合槽７とメタン発酵槽８とを備え、混合槽７において生ごみＤの可溶化がさらに促進されるため、続くメタン発酵槽８におけるメタン発酵が良好に行われ、バイオガスを効率的に生成することができる。
【００２６】
以上、この発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、本実施形態では、メタン発酵設備３に混合槽７とメタン発酵槽８とを備えているが、一時貯留装置２の貯留タンク６内における生ごみＤの可溶化の程度などに応じて、混合槽７を設けなくてもよい。また、一時貯留装置２における運搬手段を上記のような運搬ユニット５で構成しているが、スクリュウコンベヤなどで構成してもよい。さらに、本実施形態では、給食センタＧなどからの生ごみＤをタンク車Ｔでごみ処理所Ｒに送る（運搬する）ようにしているが、給食センタＧなどの一時貯留装置２とごみ処理所Ｒとをパイプラインで接続し、このパイプラインを介して生ごみＤをごみ処理所Ｒに送ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係わる有機系廃棄物の処理システムを示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる有機系廃棄物の処理システムにおける一時貯留装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる有機系廃棄物の処理システムにおけるメタン発酵設備の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる有機系廃棄物の処理システムの処理動作フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１          有機系廃棄物の処理システム
２          一時貯留装置（有機系廃棄物の一時貯留装置）
３          メタン発酵設備（嫌気性発酵設備）
４          ディスポーザ（破砕機）
５          運搬ユニット（運搬手段）
６          貯留タンク
６２        撹拌ユニット（撹拌手段）
６２１      撹拌ポンプ
６２２      吸入管
６２３      排出管
６３        消臭器
６４        レベル計
７          混合槽
８          メタン発酵槽（嫌気性発酵槽）
９          ガスホルダ
Ｄ          生ごみ（有機系廃棄物）
Ｇ          給食センタ（有機系廃棄物の発生元）
Ｒ          ごみ処理所
Ｔ          タンク車
【図１】
2007314704.tif 000003
【図２】
2007314704.tif 000004
【図３】
2007314704.tif 000005
【図４】
2007314704.tif 000006