(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕工程と、該爆砕工程の産出物を、別送された屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともに一体的にメタン発酵処理するメタン発酵工程とを有し、該２つの工程の組み合わせによりメタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
セルロース・リグニン系の高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕工程と、該爆砕工程の産出物を超臨界若しくは亜臨界状態で処理する超臨界亜臨界工程を有し、
別送された屎尿・厨芥系の低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともに一体的にメタン発酵処理するメタン発酵工程とを有し、該３つの工程の組み合わせによりメタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させる有機性廃棄物の処理方法。
【請求項３】
セルロース・リグニン系のＣ／Ｎ比で高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕工程と、該爆砕工程の産出物を、前記爆砕工程の産出物に、オゾンを注入してオゾン処理するオゾン処理工程を有し、該オゾン処理工程の産出物を別送された屎尿・厨芥系の低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともに一体的にメタン発酵処理するメタン発酵工程とを有し、該３つの工程の組み合わせによりメタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させることを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項４】
前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥をコンポスト化することを特徴とする請求項１、２若しくは３記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項５】
前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥を炭化することを特徴とする請求項１、２若しくは３記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項６】
前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥の一部をメタン発酵工程に返送することを特徴とする請求項１、２若しくは３記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項７】
前記メタン発酵処理液の液層をアンモニアストリッピングし、アンモニア回収することを特徴とする請求項１、２若しくは３記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項８】
セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕手段と、メタン発酵処理手段とを備えてなり、該爆砕手段の産出物を、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともにメタン発酵処理して、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とを一体的に処理可能に構成したことで、メタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化したことを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【請求項９】
前記爆砕手段からの産出物を超臨界若しくは亜臨界状態で処理する超臨界亜臨界手段を更に備え、該超臨界亜臨界手段からの産出物を屎尿・厨芥系高水分廃棄物とともに前記メタン発酵処理手段に導入してメタン発酵処理して、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とを一体的に処理し、メタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させるように構成したことを特徴とする請求項８記載の有機性廃棄物の処理装置。
【請求項１０】
前記爆砕手段からの産出物を、オゾン処理するオゾン処理手段を更に備え、該オゾン処理手段からの産出物を屎尿・厨芥系高水分廃棄物とともに前記メタン発酵処理手段に導入してメタン発酵処理して、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とを一体的に処理し、メタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させるように構成したことを特徴とする請求項８記載の有機性廃棄物の処理装置。
【請求項１１】
メタン発酵処理手段の後段には脱水機とコンポスト化手段を備え、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥をコンポスト化するよう構成したことを特徴とする請求項８若しくは９記載の有機性廃棄物の処理装置。
【請求項１２】
メタン発酵処理手段の後段には脱水機と炭化手段を備え、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥を炭化するよう構成したことを特徴とする請求項８若しくは９記載の有機性廃棄物の処理装置。
【請求項１３】
メタン発酵処理手段の後段には脱水機と脱水汚泥返送ポンプを備え、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥の一部をメタン発酵工程に返送するよう構成したことを特徴とする請求項８若しくは９記載の有機性廃棄物の処理装置。
【請求項１４】
メタン発酵処理手段の後段には脱水機とアンモニアストリッパを備え、メタン発酵処理液を脱水し、液層をストリッピングし、アンモニア回収するよう構成したことを特徴とする請求項８若しくは９記載の有機性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機性廃棄物の処理方法及び処理装置に関する。更に詳しくは、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と屎尿・厨芥系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物の処理を一体的、効率的に行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機性廃棄物の中では、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物として位置付け扱われる種類のものがあり、具体的には、屎尿、下水、農村集落排水汚泥などの汚泥や食品廃棄物などがあげられ、軟弱な固形分を含み若しくはスラリー状を呈し、含水量が高く、化学的には窒素（Ｎ）分を多く含んでいるのが特徴である。また別に、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物として位置付け扱われる種類のものがあり、具体例では、農業や林業で排出する籾殻、稲藁、剪定枝、芝生、枯れ草などがあげられ、一般には農業廃棄物と呼ばれ、硬質な固形分特に木質分を含み、含水量は低く化学的には窒素分よりは、セルロース分に基づく炭素（Ｃ）分を多く含んでいる。即ちこれら物理的性状、化学的成分、含有水分などが異なることから、化学的反応性、生物化学的反応性を著しく異にするので、従来は別々に焼却、埋め立て、コンポスト化、発酵などの個別処理をしていた。
【０００３】
このため、対象物毎に設備投資が必要となり、プラントの操業も個々に行われなければならなかった。したがって、資源の有効利用として必ずしも適切な方法が選べず且つコストがかかっていた。例えば、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物はリグニン、セルロースに富み、含水率の低い硬質な廃棄物原料であり、微生物による分解速度も遅く、他の廃棄物原料と同質に扱えるような処理方法や処理装置はなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物も屎尿厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物などの他の有機性廃棄物とともに、一体的に効率よく且つ円滑に処理し、資源を有効に利用できる有機性廃棄物の処理方法及び装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機性廃棄物の処理方法は、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕工程と、該爆砕工程の産出物を、別送された屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともに一体的にメタン発酵処理するメタン発酵工程とを有し、該２つの工程の組み合わせによりメタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させることを特徴とする。
【０００６】
一般にセルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物は籾殻、稲藁、剪定枝、芝生、枯れ草などを含み、Ｃ／Ｎ比で４０〜１６０（重量比）、含水率で１０％〜４０％程度のものであって、これらの、廃棄物の組成はセルロース、リグニンに富む木質組織を多く含み、細胞壁が強固であるため、単なる破砕、粉砕では容易に微生物による処理は進行しない。一方、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物は屎尿、下水、農村集落排水汚泥などの汚泥や食品廃棄物などを含み、Ｃ／Ｎ比で４〜２０（重量比）含水率で８０％〜９８％程度のものであって、自体がスラリー状を呈し、容易にメタン発酵を受ける。
【０００７】
本発明の方法に用いる爆砕とは剪定枝などセルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物の素材を耐圧容器中で高温・高圧の水蒸気によって短時間蒸煮し、急激に大気圧下に放出して、断熱膨張させる操作である。この操作によって、木質繊維の細胞膜中若しくはリグニンで固められた硬質な嚢状組織中の水分などの揮発性分或いは空気などの気体性分が膨張し、細胞膜や嚢状組織の隔壁が破裂し、多孔質な物理性状となり、微生物の進入が容易になると同時に、高温の水で加水分解が進行し、さらに木質組織が溶液化若しくはスラリー化へと進行する。
【０００８】
これにより、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物が汚泥、食品廃棄物と殆ど同等に、ともにメタン発酵処理することが可能となる。
【０００９】
爆砕処理条件は処理物の性状で変化させなければならないが、圧力（ゲージ圧力）０．２ＭＰａ〜５ＭＰａ、好ましくは１〜３ＭＰａで、温度１３０℃〜３００℃、好ましくは１８０℃〜２５０℃で、処理時間は１分〜１時間、好ましくは３分〜３０分である。
【００１０】
また、この爆砕は、適宜量の水の添加、若しくは水蒸気の導入によって行われるが、酸やアルカリなど触媒作用を持つ物質を添加することは、より加水分解などの速度を高めるので、後段の処理に影響しなければ、支障ない。
【００１１】
また、大型の廃棄物が混入している場合には、爆砕処理前に適宜サイズに破砕し、爆砕装置へ装填仕込みが円滑に行えるよう、また反応の均一性が図られるようすることが好ましい。
【００１２】
更に本発明の有機性廃棄物の処理方法は、セルロース・リグニン系の高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕工程と、該爆砕工程の産出物を超臨界若しくは亜臨界状態で処理する超臨界亜臨界工程を有し、
別送された屎尿・厨芥系の低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともに一体的にメタン発酵処理するメタン発酵工程とを有し、該３つの工程の組み合わせによりメタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させることを特徴とする。
又本発明は、セルロース・リグニン系のＣ／Ｎ比で高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕工程と、該爆砕工程の産出物を、前記爆砕工程の産出物に、オゾンを注入してオゾン処理するオゾン処理工程を有し、該オゾン処理工程の産出物を別送された屎尿・厨芥系の低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともに一体的にメタン発酵処理するメタン発酵工程とを有し、該３つの工程の組み合わせによりメタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させるものである。
【００１３】
特に木質組織の多い廃棄物の場合、爆砕処理したとしても、未だ後段の生物発酵工程で反応が遅く、長い工程時間を要したり、分解不足であったりする。そこで本発明では爆砕工程後に、更に超臨界亜臨界工程あるいはオゾン処理工程を設け、超臨界若しくは亜臨界水処理またはオゾン処理することにより、更に該廃棄物の分解度を高め、後段の生物処理即ちメタン発酵処理を迅速に且つ完全に行わしめる。得られたメタンガスは廃棄物が資源化された成果物の一つであって、各種のエネルギ源として再利用することができる。
【００１４】
ここで、超臨界処理とは、超臨界水の高い反応性を利用して有機性廃棄物を分解処理する方法であって、臨界状態にある水、即ち、水の臨界点を超えた状態にある水を言い、具体的には温度３７４．１℃以上、且つ圧力２２．０４ＭＰａ以上の圧力下にある状態の水を言う。また、亜臨界水処理、臨界点に近いが臨界点以下の条件の水で処理する方法で、超臨界処理に近い結果が得られる。このような高温高圧の条件を生成するエネルギは本発明の方法によって資源化された、メタンガスの燃焼を利用して得られる。
【００１５】
超臨界、亜臨界処理条件は処理物の性状で変化させなければならないが、圧力（ゲージ圧力）２ＭＰａ〜２２ＭＰａ、好ましくは１５〜２２ＭＰａで、温度２００℃〜６５０℃、好ましくは３７５℃〜６５０℃で、処理時間は１分〜１０時間、好ましくは１０分〜６０分である。
【００１６】
超臨界水で有機性廃棄物を処理すると、主として加水分解反応と酸化反応により、セルロース、リグニンなどの高分子固形物は低分子化合物へと変化し、スラリー化、液状化が行われる。本発明の場合前段で爆砕を行っているので、原料混合物はかなりスラリー状で水分を含んでいるが、必要に応じ更に加水してもよい。また、酸化反応を高めるために、空気、酸素などを圧入してもよい。
【００１７】
ここで、オゾン処理とは、オゾンの高い反応性を利用して有機性廃棄物の難生物分解性物質を部分的に分解し、生物処理容易な物質に変換する方法である。オゾンを発生させるためには電気を必要とするが、このエネルギは本発明の方法によって資源化された、メタンガスを利用して発電（ガス発電や燃料電池）して得ることが可能である。
【００１８】
オゾン処理条件は処理物の性状で変化させなければならないが、オゾン注入率は１mgオゾン/g固形物〜２００mgオゾン/g固形物、好ましくは５mgオゾン/g固形物〜５０mgオゾン/g固形物である。
【００１９】
このようにして、本発明では、最終のメタン発酵工程を共通な工程として利用可能であり、且つメタン発酵を迅速に完了度高く実施することができる。周知のように取得されるメタンガスは、至便性の高いエネルギ源として使用でき、これにより、従来焼却したり埋め立てたりしていた前記廃棄物を有効に資源化することができる。
【００２０】
更に本発明の有機性廃棄物の処理方法は、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥をコンポスト化することを特徴とする。即ちメタン発酵槽で沈降する固形物は脱水してコンポスト化し資源化することができる。なお、脱水後のメタン発酵処理水及び発酵槽から溢流する上澄み処理水は河川等に排出するには更にＢＯＤ酸化処理、硝化処理、脱窒素処理などの水処理を施すことが好ましい。
【００２１】
更に本発明の有機性廃棄物の処理方法は、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥を炭化することを特徴とする。即ちメタン発酵槽で沈降する固形物は脱水して炭化し資源化することができる。なお、脱水後のメタン発酵処理水及び発酵槽から溢流する上澄み処理水は河川等に排出するには更にＢＯＤ酸化処理、硝化処理、脱窒素処理などの水処理を施すことが好ましい。
【００２２】
更に本発明の有機性廃棄物の処理方法は前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥の一部をメタン発酵工程に返送することを特徴とする。これは、メタン発酵工程のメタン発酵菌の濃度を一定に保つため、若しくは廃棄物原料の性状により、メタン発酵菌濃度の調整を必要とする場合に通常行われる方法であって、本発明を円滑に進めるために必要な手段である。
【００２３】
更に本発明の有機性廃棄物の処理方法は、前記メタン発酵処理液の液層をアンモニアストリッピングし、アンモニア回収することを特徴とする。前記液層は、処理液を脱水した濾液であってもよく、また処理槽から溢流する処理液の上澄み液であってもよい。メタン発酵により、炭素分はメタンなどに分解するが、窒素分はアンモニアに変化している。この段階で液性を化成ソーダなどでアルカリ度を高め、揮発性アンモニアをストリッピングして分離し、アンモニアとして、回収して合成反応原料、中和剤、冷媒などとして資源化することが好ましい。
【００２４】
そして、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を爆砕処理する爆砕手段と、メタン発酵処理手段とを備えてなり、該爆砕工程の産出物を、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とともにメタン発酵処理して、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とを一体的に処理可能に構成したことで、メタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化したことを特徴とする。
【００２５】
ここに言う爆砕手段は、圧力容器と、圧力容器に接続されている圧力開放取り出し弁と、圧力開放取り出し弁に接続されている受槽とを備え、更に圧力容器は処理原料供給口と、高温高圧水蒸気若しくは高圧空気供給口と、加熱冷却手段とを備えてなり、該圧力容器に適度な大きさに破砕されたセルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を仕込み、水分量を調節し、高温高圧水蒸気若しくは高圧空気を所定圧力まで供給し、加熱冷却手段によって所定時間、所定温度に保持した後、前記圧力開放取り出し弁を開いて急激に圧力を低下させると同時に圧力容器内容物を受槽に受けることによって爆砕処理が可能なように構成されている。
【００２６】
もしくは、このような回分式の装置に換えて、連続して爆砕処理が可能なように構成された爆砕手段であってもよい。かかる爆砕手段は被処理物を入り口から出口に所定滞留時間に応じて移動させるスクリューを内部に有する耐圧バレルと、耐圧バレルの出口側に接続された連続式圧力開放取り出し弁と、圧力開放取り出し弁に接続されている受槽と、耐圧バレルの入り口側に接続されているマテリアルシール機構と、マテリアルシール機構に接続されている原料ホッパ付きスクリューフィーダとを備え、更に耐圧バレルには高温高圧水蒸気若しくは高圧空気供給口と、加熱冷却手段とを備えてなり、原料ホッパより適度な大きさに破砕されたセルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物を水分量を調節しつつ連続的に供給し、高温高圧水蒸気若しくは高圧空気を所定圧力まで供給し、加熱冷却手段によって温度を調節しつつ、前記連続式圧力開放取り出し弁より連続的に急激に圧力を低下させると同時にバレル内容物を受槽に受けることによって爆砕処理が可能なように構成されている。
【００２７】
また、ここに言うメタン発酵処理手段は、従来公知のメタン発酵槽を備えてなるもので、特に限定されたものではない。
【００２８】
更に、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、前記爆砕手段からの産出物を超臨界若しくは亜臨界状態で処理する超臨界亜臨界手段を更に備え、該超臨界亜臨界手段からの産出物を屎尿・厨芥系高水分廃棄物とともに前記メタン発酵処理手段に導入してメタン発酵処理して、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とを一体的に処理し、メタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させるように構成したことを特徴とする。
【００２９】
ここに言う超臨界亜臨界手段とは、超臨界亜臨界水ゾーンを形成しうるに十分な耐圧を有する圧力容器と、前記爆砕手段で得られたスラリーを該圧力容器に送入するスラリーポンプと高圧蒸気発生手段とを備え、前記圧力容器には更に超臨界亜臨界産出物取り出し手段と、空気加圧手段を備えてなり、前記爆砕手段産出スラリーを圧力容器に充填し、超臨界亜臨界水ゾーンを形成せしめて処理可能に構成されている。なお、容器状即ち槽型反応器を説明したが、この他、管状反応器であっても差支えない。また、回分式に限らず連続式であってもよい。
【００３０】
更に、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、前記爆砕手段からの産出物を、オゾン処理するオゾン処理手段を更に備え、該オゾン処理手段からの産出物を屎尿・厨芥系高水分廃棄物とともに前記メタン発酵処理手段に導入してメタン発酵処理して、セルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物と、屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物とを一体的に処理し、メタンガスの収量を増大し、余剰汚泥を低減化させるように構成したことを特徴とする。
【００３１】
ここに言うオゾン処理手段とは、投入したオゾン化空気のオゾンが十分に処理液に溶け込むオゾン反応容器と、前記爆砕手段で得られたスラリーを該反応容器に送入するスラリーポンプ、オゾン発生手段とオゾン化空気導入手段を備え、前記爆砕手段産出スラリーをオゾン反応容器に充填し、オゾン処理ゾーンを形成せしめて処理可能に構成されている。なお、容器状即ち槽型反応器を説明したが、この他、管状反応器や多段型あるいは攪拌手段を備えていても差し支えない。また、回分式に限らず連続式であっても良い。
【００３２】
更に、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、 メタン発酵処理手段の後段には脱水機とコンポスト化手段を備え、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥をコンポスト化するよう構成したことを特徴とする。
【００３３】
更に、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、 メタン発酵処理手段の後段には脱水機と炭化手段を備え、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥を炭化するよう構成したことを特徴とする。
【００３４】
更に、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、メタン発酵処理手段の後段には脱水機と脱水汚泥返送ポンプを備え、前記メタン発酵処理液を脱水し、該脱水汚泥の一部をメタン発酵工程に返送するよう構成したことを特徴とする。
【００３５】
更に、本発明の有機性廃棄物の処理装置は、メタン発酵処理手段の後段には脱水機とアンモニアストリッパを備え、メタン発酵処理液を脱水し、液層をストリッピングし、アンモニア回収するよう構成したことを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ、例示的に詳述する。但し本実施の形態に記載する製品の寸法、形状、材質、その相対配置等は特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３７】
（実施例１）
図１は本発明の有機性廃棄物の処理工程の第１実施例を示すフロー図である。図１において、剪定枝など硬質な原料の多いセルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物は破砕機１１にかけて、１０ｍ／ｍ角ほどの大きさに破砕した。この破砕チップは含水率が低かったので、１０％ほどの水を加えて、爆砕手段１２に投入した。爆砕手段は連続式のものを使用し、圧力２ＭＰａ、温度２００℃、滞留時間を１０分に調節して行った。
【００３８】
爆砕手段１２から排出した産出物は適度なスラリー状を呈し、流動性に富んでいた。これを、別に貯留されていた屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物と合わせてメタン発酵処理手段１３に送ってメタン発酵処理を行い、メタンガスを取得した。メタン発酵処理は通常の屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物単独の場合と殆ど変わらないほどに、円滑に進行し且つメタンガスの収量が増加した。メタン発酵工程の余剰汚泥は脱水機１４にかけて脱水し、脱水汚泥の一部を返送ポンプ１７によりメタン発酵手段１３中のメタン発酵槽に返送した。また、脱水汚泥の一部はコンポスト化手段１６に送り、コンポスト化しコンポストとして取得した。
【００３９】
脱水機１４で脱水処理した濾過水及び、メタン発酵手段１３の発酵槽からの溢流水は水処理装置１５に送り更に高度な処理を行い、該処理水を放流した。
【００４０】
（実施例２）
図２は本発明の有機性廃棄物の処理工程の第２実施例を示すフロー図である。図２において、実施例１で説明したコンポスト化手段１６の代わりに炭化手段１８を備えるものである。メタン発酵工程の余剰汚泥は脱水機１４にかけて脱水し、脱水汚泥の一部を返送ポンプ１７によりメタン発酵手段１３中のメタン発酵槽に返送した。また、脱水汚泥の一部は炭化手段１８に送り、炭化し炭化物として取得した。
【００４１】
（実施例３）
図３は本発明の有機性廃棄物の処理工程の第３実施例を示すフロー図である。図３において、実施例１および２で説明した装置に加え、超臨界・亜臨界水処理手段２１を爆砕手段１２とメタン発酵処理手段１３の間に設置し、接続した。そして、爆砕手段１２の条件を圧力１ＭＰａ、温度１８０℃、滞留時間を５分として、処理度を軽くし、得られたスラリーを前記超臨界・亜臨界水処理手段２１に装填して、温度４００℃、圧力２５ＭＰａで５分間処理した。得られた処理物は殆ど水溶性の混合物であった。
【００４２】
これを、別に貯留されていた屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物と合わせてメタン発酵処理手段１３に送ってメタン発酵処理を行い、メタンガスを取得した。メタン発酵処理は通常の屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物単独の場合と殆ど変わらないほどに、円滑に進行し且つメタンガスの収量が更に増加した。しかし、余剰汚泥の量は少なく、コンポストの収量は実施例１および２よりも少なかった。
【００４３】
（実施例４）
図４は本発明の有機性廃棄物の処理工程の第４実施例を示すフロー図である。図４において、実施例１および２で説明した装置に加え、オゾン処理手段２２を爆砕手段１２とメタン発酵処理手段１３の間に設置し、接続した。そして、爆砕手段１２の条件を圧力１ＭＰａ、温度１８０℃、滞留時間を５分として、処理度を軽くし、得られたスラリーを前記オゾン処理手段２２でオゾン化空気を吹き込み、オゾン処理した（オゾン処理条件は、種々の条件で可能であるが、ここではオゾン消費率として５mgオゾン／g固形物とした）。得られた処理物は殆ど水溶性の混合物であった。
【００４４】
これを、別に貯留されていた屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物と合わせてメタン発酵処理手段１３に送ってメタン発酵処理を行い、メタンガスを取得した。メタン発酵処理は通常の屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物単独の場合と殆ど変わらないほどに、円滑に進行し且つメタンガスの収量が更に増加した。しかし、余剰汚泥の量は少なく、コンポストの収量は実施例１および２よりも少なかった。
【００４５】
（実施例５）
図５は本発明の有機性廃棄物の処理工程の第５実施例を示すフロー図である。図３に示す実施例３との違いは、コンポスト化手段１６の代わりに炭化手段１８を備える点である。メタン発酵工程の余剰汚泥は脱水機１４にかけて脱水し、脱水汚泥の一部を返送ポンプ１７によりメタン発酵手段１３中のメタン発酵槽に返送した。また、脱水汚泥の一部は炭化手段１８に送り、炭化し炭化物として取得した。
【００４６】
（実施例６）
図６は本発明の有機性廃棄物の処理工程の第６実施例を示すフロー図である。図４に示す実施例４との違いは、コンポスト化手段１６の代わりに炭化手段１８を備える点である。メタン発酵工程の余剰汚泥は脱水機１４にかけて脱水し、脱水汚泥の一部を返送ポンプ１７によりメタン発酵手段１３中のメタン発酵槽に返送した。また、脱水汚泥の一部は炭化手段１８に送り、炭化し炭化物として取得した。
【００４７】
（実施例７）
前記実施例１〜６で得られた余剰汚泥をそのまま液肥として利用した。特に原料廃棄物組成の影響により、生成余剰汚泥がＮ、Ｐ、Ｋ分に富み、そのバランスが好適、若しくは需要側の要求に合致している場合、本実施例により、別の需要先で有効利用でき、しかも後工程の省略につながり、効率が向上する。
【００４８】
（実施例８）
前記実施例１〜６で得られた脱水工程濾液およびメタン発酵槽溢流上澄み液をアンモニアストリッピングして、アンモニアガスとして回収した。なお、アンモニアストリッパの入り口で、前記濾液若しくは上澄み液とともに、化成ソーダ水溶液を供給し、液性を終始アルカリ性に保つようにし、アンモニアの揮発を完全にした。これにより、化学品合成工場用原料、冷凍機冷媒別などの別の需要先で回収資源の有効利用ができ、需要構造のバラツキ季節変動などを吸収でき、廃棄物の利用の幅が広がった。また、放流前の処理水のアンモニア分を更に硝化、脱窒するなどの後処理が不要となった。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、木質組織の多い従来分解処理にコストがかかり且つ有効利用に欠けていたセルロース・リグニン系高Ｃ／Ｎ比低水分廃棄物が有効にメタン発酵するようになり、しかも従来主原料であった屎尿・厨芥系低Ｃ／Ｎ比高水分廃棄物と共に一体的に処理できるようになる。これにより、メタンガスの収量が増大し、余剰汚泥が低減化される。また、炭化物を取得でき、資源の有効活用が可能になることに加えて、アンモニアガスとしてＮ分が有効に回収され、本発明の方法で取得されるコンポストはＣ／Ｎ比が平均化され性状が良質化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の有機性廃棄物の処理工程の第１実施例を示すフロー図
【図２】  本発明の有機性廃棄物の処理工程の第２実施例を示すフロー図
【図３】  本発明の有機性廃棄物の処理工程の第３実施例を示すフロー図
【図４】  本発明の有機性廃棄物の処理工程の第４実施例を示すフロー図
【図５】  本発明の有機性廃棄物の処理工程の第５実施例を示すフロー図
【図６】  本発明の有機性廃棄物の処理工程の第６実施例を示すフロー図
【符号の説明】
１１  破砕機
１２  爆砕手段
１３  メタン発酵手段
１４  脱水機
１５  水処理装置
１６  コンポスト化手段
１７  返送手段（返送ポンプ）
１８  炭化手段
２１  超臨界、亜臨界水処理手段
２３  オゾン処理手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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