JP2000237731A

JP2000237731A - 有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装置

Info

Publication number: JP2000237731A
Application number: JP8172899A
Authority: JP
Inventors: Akira Kokubo; 暁小久保
Original assignee: JC ENGINEERING KK
Current assignee: JC ENGINEERING KK
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】無機化した汚泥の活用領域を拡大し、従来の
コンポスト化装置に見られるような臭気発生をなくし、
施設コストの低減、そして高濃度有機廃液で生じる固形
物や生物処理過程で生じる汚泥などの有機性廃棄物又は
汚泥を処理する高速無機化装置を提供する。【解決手段】有機性廃棄物又は汚泥を反応させ、備蓄
する反応／備蓄槽内に、前記有機性廃棄物又は汚泥を投
入する投入手段と、前記有機性廃棄物又は汚泥を撹拌す
る撹拌手段と、前記反応／備蓄槽に気体を送る散気手段
と、前記有機性廃棄物又は汚泥を無機固形物と水とガス
とに分解する分解手段と、前記無機固形物を排出する排
出手段と、前記分解手段によって前記反応／備蓄槽内の
下部に溜まる浸出水を排出する排水手段と、前記分解さ
れたガスを排気する排気手段とを備えると共に、前記排
気されたガスに含まれる水蒸気を凝縮し除去する水分凝
縮手段と、前記水蒸気が凝縮除去されたガスを再び反応
／備蓄槽内の散気手段へと送気する送気手段とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば浄水場、食
品加工場、養豚・養牛・養鶏場、酒造工場等で廃棄され
る有機性廃棄物を固液分離した固形分を、又は活性汚泥
処理装置等で生じる汚泥を、微生物を用いてガス、水、
そして無機固形物に分解するための有機性廃棄物又は汚
泥の高速無機化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来までの高濃度有機廃液の固形分の代
表的処理方法として、燃焼焼却によるものや、希釈倍率
を高くしメ夕ン発酵処理後に活性汚泥処理を行う方法な
どがある。燃焼焼却は、廃液より生じる固形物を脱水処
理して焼却するものである。一方のメ夕ン発酵処理後に
活性汚泥処理を行う方法は、先ず高濃度有機性廃棄物を
遠心分離により固液分離し、分離された固体はコンポス
ト化装置などで処理され、分離された液体分をメタン発
酵による嫌気性処理を行い、嫌気性処理された液体を微
生物の凝集体である活性汚泥と混合して曝気し、沈殿し
にくい浮遊物や溶解性物質を生物化学的に吸着、酸化、
同化し、最終的に沈殿しやすい汚泥に変換させて水中か
ら除去する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の燃焼焼却による方法においては、高度な設備と多量
のエネルギーを必要とし、ダイオキシンやＣＯ₂などの
地球環境や人体に悪影響を与える物質の増加を伴うた
め、現在の地球環境保全の流れに対する逆行であり、省
資源・省エネルギー的な対応からも好ましくないという
問題点があった。一方のメタン発酵処理後に活性汚泥処
理を行う方法においては、メタン発酵処理での嫌気性処
理における汚泥の最適化濃度管理が複雑であること、メ
タンガスによる装置の腐食化が深刻であること、そして
メタンガスによる人体への影響が懸念されること等の多
くの問題点があった。また、メタン処理後に残存するＢ
ＯＤ、ＣＯＤを除去するための活性汚泥処理法などにお
いては、難分解性物質が残り、そのため好気性従属栄養
細菌の活性を著しく低下させるなど処理過程が円滑に進
まないという問題点があった。更に各処理方法に伴って
排出される汚泥等を資源として充分活用するものには至
っていないという問題点もあった。

【０００４】本発明は上述した事情より成されたもので
あり、本発明の目的は、無機化した有機性廃棄物又は汚
泥の活用領域を拡大し、従来のコンポスト化装置に見ら
れるような臭気及び腐敗等の発生をなくし、施設コスト
の低減、そして高濃度有機廃液で生じる固形物や生物処
理過程で生じる生汚泥、そして余剰汚泥の含水率を５０
％以上９５％以下にした有機性廃棄物又は汚泥を処理す
る高速無機化装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば浄水
場、食品加工場、養豚・養牛・養鶏場、酒造工場等で廃
棄される有機性廃棄物を固液分離した固形分を、又は活
性汚泥処理装置等で生じる汚泥を、微生物を用いてガ
ス、水、そして無機固形物に分解するための有機性廃棄
物又は汚泥の高速無機化装置に関するものであり、本発
明の上記目的は、有機性廃棄物又は汚泥を反応させ、備
蓄する反応／備蓄槽内に、前記有機性廃棄物又は汚泥を
投入する投入手段と、前記有機性廃棄物又は汚泥を撹拌
する撹拌手段と、前記反応／備蓄槽に気体を送る散気手
段と、前記有機性廃棄物又は汚泥を無機固形物と水とガ
スとに分解する分解手段と、前記無機固形物を排出する
排出手段と、前記分解手段によって前記反応／備蓄槽内
の下部に溜まる浸出水を排出する排水手段と、前記分解
されたガスを排気する排気手段とを備えると共に、前記
排気されたガスに含まれる水蒸気を凝縮し除去する水分
凝縮手段と、前記水蒸気が凝縮除去されたガスを再び反
応／備蓄槽内の散気手段へと送気する送気手段とを具備
することによって達成される。この場合、前記水分凝縮
手段と前記送気手段との両方あるいはいずれか一方を前
記反応／備蓄槽内に設けても良い。又、前記分解手段に
おいて、前記有機性廃棄物又は汚泥を微生物によって無
機固形物に分解するように構成されており、そして、前
記微生物の主成分が好気性菌のバシラス属で構成される
ことが好ましい。更に、前記有機性廃棄物又は汚泥を含
水率５０〜９５％に脱水する脱水手段を備えていると効
果的である。更に又、前記散気手段において、前記反応
／備蓄槽内に散気される前記気体として空気又はオゾン
を使用することも可能であり、その際に、前記気体の送
気量を３６０リットル／ｍｉｎ／ｍ³以下に制御するよ
うに構成されている。更に又、前記排気手段において、
排気されるガスを脱臭するためのオゾン処理装置又は触
媒処理装置を備えていても良い。更に又、前記有機性廃
棄物又は汚泥及び前記無機化された固形物を乾燥させる
ために、前記分解手段によって発生する反応熱を利用す
るように構成されている。又、本発明の上記目的は、ブ
ロアーポンプ及び水処理部を有する水処理システムと、
排気口、散気口及び水分凝縮手段を有する前記高速無機
化装置とを組合せたシステムであって、前記排気口と前
記水分凝縮手段と前記ブロアーポンプとを接続し、前記
ブロアーポンプから前記水処理部への経路の途中で分岐
路を備え当該分岐路から前記散気口へと接続し、更に前
記ブロアーポンプが空気を導入する手段を有するように
構成し、前記排気口と前記水分凝縮手段を通過してきた
前記反応／備蓄槽内のガスを前記ブロアーポンプで空気
と混合する手段と、当該混合ガスを分岐路を経て前記反
応／備蓄槽に循環させる循環手段と共に、前記混合ガス
を前記水処理部で処理する手段とを備えることによって
も達成される。これらの場合で、前記浸出水を、水処理
システムへ送水する手段を有していても良く、前記水処
理システムが活性汚泥処理装置であっても良い。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。本発明で用いる有機
性廃棄物又は汚泥はその基質（構成）が一定のものであ
る必要があり、例えば焼酎粕、畜産廃液、あるいは汚泥
を固液分離した、含水率が５０％以上９５％以下の固形
分などである。焼酎粕を廃棄物として処理する場合、焼
酎製造は１年のサイクルで生産計画がなされ、その計画
に基づいて焼酎製造が行われる。その製造過程で生じる
有機性廃棄物である焼酎粕の排出量は容易に計算可能で
あるので、その年間排出量を基にして焼酎粕処理システ
ムに連結して設置するための本発明による高速無機化装
置の反応／備蓄槽の容積（大きさ）を設計することが出
来る。このようにして設計された高速無機化装置は、微
生物による反応と備蓄を兼ねた反応／備蓄槽で処理する
ことにより１年に１回の装置外搬出に対応したものとな
る。以上は焼酎粕の処理の例であり、本発明は基質の一
定である有機性廃棄物又は汚泥ならば高速に処理するこ
とができ、装置外の搬出も１年に１回と限定される趣旨
のものではなく、処理する対象物により取り出す期間を
変更することは可能である。

【０００７】以下、図１から図５で、本発明の高速無機
化装置の実施の形態について詳細に説明するが、これら
は単なる例示であって、本願発明の内容を満たすもので
あれば他の態様のものでも可能である。

【０００８】図１は、本発明の高速無機化装置の一実施
の形態を示す概略図である。反応／備蓄槽１に投入され
た有機性廃棄物又は汚泥は、好気性菌のバシラス属を主
成分とする菌によって分解される。分解時にはガスが発
生すると共に、反応熱も生じる。この反応熱によって有
機性廃棄物又は汚泥は６０〜７０℃の温度まで上昇す
る。この温度により、有機性廃棄物又は汚泥中に含まれ
る病原菌などの雑菌は殺菌され、あるいは雑菌を好気性
菌の分解に影響を与えない程度にまで減少させる。分解
によって生じたガスは、連通管１０より排出され、水分
凝縮器１４へ通される。分解によって生じたガスは反応
熱によって温められている効果も手伝い多量の水蒸気を
含んでいるために、水分凝縮器１４でガス中の水蒸気が
凝縮され、除去される。水蒸気を除去されたガスは、ブ
ロアーポンプ１３により吸引されるが、ブロアーポンプ
１３の直前でオゾン処理又は触媒処理を施され脱臭処理
される。その後、ブロアーポンプ１３によって、ガスは
再び散気管８へ送られ、反応／備蓄槽１内に散気され
る。散気管８より散気されたガスは、好気性菌のバシラ
ス属を主成分とする微生物の分解に利用されると同時
に、ガスが保持している熱によって有機性廃棄物又は汚
泥と無機化されたものの乾燥を行なう。このように、本
発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装置において
は、ガスを装置内で循環させることを特徴とするもので
ある。又、ブロアーポンプ１３で空気を取り込む場合に
は、反応／備蓄槽１内へ送気する経路の途中で分岐させ
て、一部を水処理システムで処理させるようにしても良
い。そして、上述した過程が長期間繰り返され、有機性
廃棄物又は汚泥が完全に無機化された後に、反応／備蓄
槽１よりその無機化された固形物は装置外に排出され
る。

【０００９】図２に高速無機化装置の反応／備蓄槽の一
実施の形態を示し、この図を参照してより詳細に説明す
る。反応／備蓄槽１は、有機性廃棄物又は汚泥の処理規
模によりその材質を任意に変えることが出来る。例え
ば、処理規模の大きい装置の場合には鉄筋コンクリート
で反応／備蓄槽１を構成し、逆に処理規模の小さい装置
の場合には内面エポキシ（ＳＳ４００）で反応／備蓄槽
１を構成することが出来る。また、他の材質を用いるこ
とも可能である。投入口４は反応／備蓄槽１に有機性廃
棄物又は汚泥を投入するための開閉可能な窓である。移
送リフト１１は移送リフト支柱１２に沿って有機性廃棄
物又は汚泥を低部から投入口４まで運ぶ手段であり、有
機性廃棄物又は汚泥が投入口４まで運ばれると投入口４
は開かれ、移送リフト１１中の有機性廃棄物又は汚泥は
反応／備蓄槽１内に投入される。反応／備蓄槽１内に有
機性廃棄物又は汚泥を最初に投入する時には、投入前に
有機性廃棄物又は汚泥に好気性菌のバシラス属のほか多
種類の菌が含まれている菌を種菌として加え混合する。
その後に菌を混合された有機性廃棄物又は汚泥は投入口
４より反応／備蓄槽１内に投入される。一度種菌を反応
／備蓄槽１内に投入した後は、菌は反応／備蓄槽内で繁
殖するため途中で追加注入する必要はない。又、有機性
廃棄物又は汚泥を２回以上に分割して投入する場合に
は、２回目以降の有機性廃棄物又は汚泥には種菌を混合
してもよいが、基本的には種菌を混合する必要はない。

【００１０】反応／備蓄槽１の内部には投入された有機
性廃棄物又は汚泥を撹拌するためのスパイラル撹拌機又
はリボン状撹拌機３（以下、撹拌機とする）が備えられ
ている。図１中モータ５、サイクロ減速機６、そしてチ
ェーン７は撹拌機３を回転させるための機構である。撹
拌機３は制御装置によって、連続的な運転と間欠的な運
転を行なえるように構成されている。連続的な撹拌機の
運転は、有機性廃棄物又は汚泥が反応／備蓄槽１内に投
入された直後に、種菌を有機性廃棄物又は汚泥中に分散
させるため、又空気中の酸素が行き渡るように、撹拌機
はある期間連続運転される。その後は、間欠的に運転さ
れる。

【００１１】反応／備蓄槽１には槽内にガスを送気する
ための散気管８と、槽内の微生物による分解で生じた蒸
気を排気するための連通管１０が設置されている。散気
管８は、空気又はオゾンの送気手段であるブロアーポン
プ１３と接続されており、送気量は３６０リットル／ｍ
ｉｎ／ｍ³以下が好ましい。散気管８の構造を図３に示
す。散気管８にはブロアーポンプ１３から送られてくる
気体を放出するための孔である吐出部１５が下向きに多
数設けられている。下向きに吐出部が設けられているの
は、目詰まり防止のためであり、又、下向きに送気する
ことにより、吐出部１５から放出された気体が、反応／
備蓄槽１内の全体に拡散しやすくするためである。更
に、槽内全体に気体が拡散しやすくするために、細かい
孔の開いたメッシュ状の目皿１４が、散気管８の上部に
設置されている。散気管８より放出された気体は、この
目皿１４の細かいメッシュを通過することによって、槽
内全体に拡散するようになる。目皿１４は、この気体を
槽内全体に拡散させる役目の他に、種菌のついた有機性
廃棄物又は汚泥を槽内の下部に落下させないようにする
支持皿の役目をも果たす。一方、連通管１０は反応／備
蓄槽１内の有機性廃棄物又は汚泥が微生物によって分解
される時に生じるガスや臭気を排出するために設置され
ているものである。排出されるガスは図１に示される水
分凝縮器３３へ通され、そこでガス中に含まれる水蒸気
を凝縮させる。水分凝縮器３３を通過したガスは、ブロ
アーポンプ１３の手前で、オゾンによる脱臭処理や触媒
による処理などが施される（図示されていない）。その
後、処理されたガスは、ブロアーポンプ１３で吸引され
る空気と混合され、再び反応／備蓄槽１内に設置されて
いる散気管８へと送られる。送られてきた酸素を含むガ
スが散気管８より散気され、好気性菌による分解処理を
促進させる。

【００１２】反応／備蓄槽１内で有機性廃棄物又は汚泥
は撹拌機３により撹拌され、散気管８より送られてくる
空気との接触が高められるので、好気性菌の活動が活発
化し、分解／発酵反応が促進される。微生物は、有機性
廃棄物又は汚泥を二酸化炭素や水などとその他の残余で
ある無機固形物に分解する。微生物による分解により反
応熱が発生し、この反応熱は反応／備蓄槽１内の有機性
廃棄物又は汚泥の温度を６０〜７０℃まで上昇させる。
この温度上昇は、二つの役割を果たす。一つは、分解し
て生じた無機物を乾燥させ、他の一つは、有機性廃棄物
又は汚泥中に存在する病原菌などの雑菌を殺菌し、ある
いは雑菌を好気性菌の分解に影響を与えない程度にまで
減少させる役割である。しかし、分解時の反応熱による
温度上昇をある程度抑えないと、分解を行う好気性菌の
活性まで低下してしまうおそれがあるので、散気管８か
らの送気は、高温の有機性廃棄物又は汚泥を冷却し、乾
燥させる働きをも持っている。

【００１３】浸出水ピット９は、反応／備蓄槽１下部に
溜まった浸出水を間欠的に電磁弁操作により排出するた
めのものである。排出された浸出水は、例えば既設の活
性汚泥処理施設へ返送することにより従来の活性汚泥法
により処理することが可能である。ここで、浸出水とは
微生物によって生じた水や有機性廃棄物又は汚泥に含ま
れている水が浸透して反応／備蓄槽１下部に溜まったも
のである。

【００１４】上述したような構成を持つ装置によって、
処理する有機性廃棄物又は汚泥の種類によって異なる
が、有機性廃棄物又は汚泥は反応／備蓄槽１内で長い期
間熟成され無機化されることになる。ここで、無機化さ
れた状態とは、従来のコンポスト化装置での生成物のよ
うに腐敗が無く、かつ悪臭もしない状態をいうものとす
る。無機化された処理物は、取り出し口２から取り出さ
れる。取り出し口２から無機化された処理物を取り出す
時、無機化された処理物をすべて取り出すことも可能で
あるが、無機化された処理物を一部反応／備蓄槽１内に
残しておくこともできる。無機化された処理物をすべて
取り出してしまう場合、菌が装置内に残らないために、
その後に有機性廃棄物又は汚泥の処理を行おうとする時
には、有機性廃棄物又は汚泥を装置内に投入する際に、
種菌を混合してから投入する必要がある。一方、無機化
された処理物の一部を反応／備蓄槽１内に残しておく場
合には、無機化された処理物に菌が残っているため、そ
の後に投入される有機性廃棄物又は汚泥には種菌を混ぜ
ることなく、連続した装置の運転を行うことができる。
また、この場合種菌を混合する必要がないために、無駄
なコストを省くこともできる。

【００１５】本発明の一実施の形態として挙げた図１の
構成において、散気管８及び連通管１０の接続の仕方に
よって種々の実施の形態が考えられ、以下図４と図５を
参照しながら説明する。

【００１６】図４は、連通管１０には水分凝縮器３３を
通じて排オゾン処理装置２２が接続されており、更にブ
ロアーポンプ１３を介して散気管８へと通じている。ブ
ロアーポンプ１３には、オゾン発生器２１が接続され、
又、外部の空気も取り入れられるように構成されてい
る。有機性廃棄物又は汚泥中の病原菌などの雑菌をオゾ
ン発生器２１からのオゾンによって殺菌する。オゾン発
生器２１とブロアーポンプ１３の間には、図示されてい
ないがバルブがあり、オゾンを使用したい時にバルブを
開けて高速無機化装置内へオゾンを供給することができ
る。オゾンは、雑菌処理の他、分解すると酸素分子とな
り好気性菌にとっての酸素供給源ともなる。散気管８よ
り散気されるオゾンは、反応／備蓄槽１内を通過する途
中である程度分解するが、連通管１０から排出されるガ
ス中にはオゾンが含まれている可能性があるために、排
オゾン処理装置２２で活性炭処理や触媒処理などの方法
によって排オゾン処理を行っている。殺菌処理が終了し
た後は、外部からの空気をブロアーポンプ１３で反応／
備蓄槽１内に送気して、図１に示した実施の形態と同様
の過程で処理が行われる。

【００１７】図５は、本発明の有機性廃棄物又は汚泥の
高速無機化装置が、活性汚泥処理装置３１に接続されて
いる場合である。散気管８と連通管１０は、水分凝縮器
３３及びブロアーポンプ１３を通して接続されている。
このブロアーポンプ１３は、活性汚泥処理装置３１内に
配置されているエアレーション用のポンプであり、図４
では一例として曝気槽３２に送気するためのポンプを用
いている。又、ブロアーポンプ１３は外気を取り入れる
ことができるように構成されている。最初に、散気管８
から放出された空気は、バシラス属を主成分とする好気
性菌の分解に使用され、分解の結果種々のガスが反応／
備蓄槽１内に生じる。それらのガスはブロアーポンプ１
３によって連通管１０より吸引される。連通管１０とブ
ロアーポンプ１３の間には、水分凝縮器３３が設置され
ており、ガス中に含まれる水蒸気がここで除去される。
ブロアーポンプ１３は同時に外部の空気も吸引し、反応
／備蓄槽１からのガスと空気が混合される。混合ガス
は、ブロアーポンプ１３によって、反応／備蓄槽１へ再
び送られると同時に、活性汚泥処理装置３１内の曝気槽
３２へも送られる。反応／備蓄槽１内へ送られた混合ガ
スは、図１に示した実施の形態と同様の過程で処理され
る。一方、活性汚泥処理装置内の曝気槽に送られた混合
ガスは、曝気処理のガスとしての使用の他に、活性汚泥
処理装置３１の排ガス処理工程においても処理されるよ
うになっている。このようにして、有機性廃棄物又は汚
泥の高速無機化装置で発生したガスは、接続された活性
汚泥処理装置３１によって、効果的に処理される。又、
上述したブロアーポンプ１３のサクションに、反応／備
蓄槽１から排出される種々のガスに対して、オゾンなど
を用いて脱臭を行うように設計するとより効果的であ
る。更に、活性汚泥処理装置３１で生じる汚泥を、本発
明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装置で処理する
ように構成することも可能である。上述した例では、本
発明の高速無機化装置を活性汚泥処理装置とつなげた
が、水処理システムであれば良く、活性汚泥処理装置に
限定されるものではない。

【００１８】本発明による有機性廃棄物又は汚泥の高速
無機化装置によって無機化された処理物は客土として、
例えば、農地での使用、宅地造成での使用、土地整備で
の使用等の土を必要とするあらゆるところに使用可能で
ある。

【００１９】

【実施例】モデル生ゴミの処理を本発明の高速無機化装
置によって実施した。ここでモデル生ゴミと記述してい
るものは、一般家庭から排出される生ゴミをいう。図６
は高速無機化装置にモデル生ゴミを投入して、モデル生
ゴミの容積の経時変化を測定したグラフである。モデル
生ゴミの容積は１０日目までに急激に減少し、その後は
緩やかに減少が続く。容積は最初の６０％程度にまで減
少した。図７はモデル生ゴミの表面から（Ａ）２５ｃ
ｍ、（Ｂ）５０ｃｍ、（Ｃ）７５ｃｍの深さでの好気性
従属細菌及び嫌気性従属細菌のポピュレーション（個体
群密度）の経時変化を示すグラフである。好気性従属栄
養細菌と嫌気性従属栄養細菌のポピュレーションは共に
上部が最も多く、又どの深さにおいても経時的に安定し
ており、ほぼ同程度存在していた。従来の方法では、難
分解性物質が残るために、好気性従属栄養細菌の活性が
低下することがあったが、図７より本発明の装置を用い
ることにより好気性従属栄養細菌の数（ポピュレーショ
ン）を一定にすることができた。図８はモデル生ゴミの
表面から（Ａ）２５ｃｍ、（Ｂ）５０ｃｍ、（Ｃ）７５
ｃｍの深さでの放線菌、糸状菌、そして大腸菌のポピュ
レーションの経時変化を、図９はモデル生ゴミの表面か
ら（Ａ）２５ｃｍ、（Ｂ）５０ｃｍ、（Ｃ）７５ｃｍの
深さでの各種微生物群のポピュレーションの経時変化を
示すグラフである。通常のコンポスト化装置で観測され
るのとは異なった結果をこれらの図は示しており、どの
深さにおいても通気の影響を受けた高速無機化装置内は
糸状菌（図８）やセルロース分解菌（図９）といった固
形物分解に関わると考えられる微生物群が早い時期から
多く検出された。

【００２０】本発明の高速無機化装置によって、装置内
のガスの組成を調べた結果、空気の組成に近く通気量が
過剰である事が示唆されたが、ガス組成からメタンはほ
とんど検出されなかったが、一酸化炭素や硫化水素、ア
ンモニアなどの発酵特有のガス発生が初期には確認され
た。しかし、これらのガスはやがて検出できない程度の
濃度になった。ガスに関しては比較的その安定化が早く
すすむことがわかった。高速無機化装置内の二酸化炭素
（ＣＯ₂）、一酸化炭素（ＣＯ）、そしてアンモニア
（ＮＨ₃）の経時変化を図１０に示す。

【００２１】図１１は有機性廃棄物又は汚泥の無機化の
過程で生じる浸出水の水質を、図１２は反応／備蓄槽内
での硝化菌及び脱窒菌のポピュレーションの経時変化を
示すグラフである。図１０より浸出水のＣＯＤは速やか
に減少する傾向にあるが、全窒素（ＴＮ）やアンモニア
性窒素濃度（ＮＨ４−Ｎ）は４０日目当たりで安定して
から急激な変化はなく、水質が安定するのに時間を要す
る。一方、通常のコンポスト化装置で生じる浸出水では
それほど検出されない硝酸性窒素も比較的高い濃度で検
出され、槽内の微生物の働きが増進されたことがうかが
える。また、図１２より硝化菌のポピュレーションは深
さに関わらず一定していたが、脱窒菌のポピュレーショ
ンは少なかった。このことから、通気の影響で槽内では
硝化が進み、浸出水の硝酸性窒素の増加（図１１）につ
ながったと考えられる。

【００２２】以上が、高速無機化装置を用いてモデル生
ゴミを処理した結果であり、処理初期での容積の急激な
減少、好気性従属栄養細菌数の安定化、そして悪臭ガス
の抑制という本発明による高速無機化装置の特徴を示す
ことができた。

【００２３】

【発明の効果】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無
機化装置を用いることによって、従来のコンポスト化装
置で発生する臭気ガスの発生を抑制することができる。
又臭気ガスに対してオゾンによる脱臭を行なうので、悪
臭を抑えることもできる。微生物の分解によって発生し
たガスは、反応熱によって温められているため、高速無
機化装置内を循環させることで、高速無機化装置内の温
度を下げること無く反応を反応を促進し、又雑菌に対し
て殺菌効果もあり、更に水分を多量に含んだ有機性廃棄
物又は汚泥とそれらの無機化物を乾燥させる効果もあ
る。従来のメタン発酵法や燃焼法式と比較して二酸化炭
素の発生が少なくなり、更に、従来のコンポスト化装置
における難分解性物質が存在する時の好気性菌の菌数の
減少が見られず安定した菌数を維持でき、反応／備蓄槽
で菌による熟成期間をおくことにより有機性廃棄物又は
汚泥を無機化でき、無機化された処理物を資源として再
利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置の一実施の形態を示す概略図である。

【図２】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置の反応／備蓄槽の構造の一実施の形態を示す断面概略
図である。

【図３】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置内の散気管の構造を示す図である。

【図４】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置にオゾン発生器及び排オゾン処理装置を取り付けた場
合の一実施の形態を示す模式図である。

【図５】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置を活性汚泥処理装置と接続した場合の一実施の形態を
示す模式図である。

【図６】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置内のモデル生ゴミの体積の経時変化を示すグラフであ
る。

【図７】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置内のモデル生ゴミの表面から（Ａ）２５ｃｍ、（Ｂ）
５０ｃｍ、（Ｃ）７５ｃｍの深さでの好気性及び嫌気性
従属細菌のポピュレーションの変化を示すグラフであ
る。

【図８】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置内のモデル生ゴミの表面から（Ａ）２５ｃｍ、（Ｂ）
５０ｃｍ、（Ｃ）７５ｃｍの深さでの放線菌、糸状菌、
そして大腸菌のポピュレーションの変化を示すグラフで
ある。

【図９】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置内のモデル生ゴミの表面から（Ａ）２５ｃｍ、（Ｂ）
５０ｃｍ、（Ｃ）７５ｃｍの深さでの各種微生物群のポ
ピュレーションの変化を示すグラフである。

【図１０】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化
装置内での二酸化炭素、一酸化炭素、そしてアンモニア
の各ガスの濃度変化を示すグラフである。

【図１１】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化
装置内で生じる浸出水の水質の経時変化を示す図であ
る。

【図１２】本発明の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化
装置内の硝化菌・脱窒菌のポピュレーションの変化を示
すグラフである。

【符号の説明】

１反応／備蓄槽２取り出し口３スパイラル又はリボン状撹拌機４投入口５モータ６減速機７チェーン８散気管９浸出水ピット１０連通管１１移送リフト１２移送リフト支柱１３ブロアーポンプ１４目皿１５吐出部２１オゾン発生器２２排オゾン処理装置３１活性汚泥処理装置３２曝気槽３３水分凝縮器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１９日（１９９９．７．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば浄水
場、食品加工場、養豚・養牛・養鶏場、酒造工場等で廃
棄される有機性廃棄物を固液分離した固形分を、又は活
性汚泥処理装置等で生じる汚泥を、微生物を用いてガ
ス、水、そして無機固形物に分解するための有機性廃棄
物又は汚泥の高速無機化装置に関するものであり、本発
明の上記目的は、有機性廃棄物又は汚泥を７０〜９５％
に脱水する脱水手段と、前記脱水された有機性廃棄物又
は汚泥を反応／備蓄槽内に投入する投入手段と、前記有
機性廃棄物又は汚泥を撹拌する撹拌手段と、前記反応／
備蓄槽に気体を送る散気手段と、前記有機性廃棄物又は
汚泥を無機固形物と水とガスとに分解する分解手段と、
前記有機性廃棄物又は汚泥が前記無機固形物と前記水と
前記ガスとに完全に分解された後に、当該無機固形物を
排出する排出手段と、前記分解手段によって前記反応／
備蓄槽内の下部に溜まる浸出水を排出する排水手段と、
前記分解されたガスを排気する排気手段とを備えると共
に、前記排気されたガスに含まれる水蒸気を凝縮し除去
する水分凝縮手段と、前記水蒸気が凝縮除去されたガス
を再び反応／備蓄槽内の散気手段へと送気する送気手段
と、を備え、前記分解手段において、前記有機性廃棄物
又は汚泥を好気性菌のバシラス属を主成分とする微生物
によって無機固形物に分解するようにしたことによって
達成される。この場合、前記散気手段において、前記反
応／備蓄槽内に散気される前記気体が空気又はオゾンを
使用することが可能であり、その際に、前記気体の送気
量を３６０リットル／ｍｉｎ／ｍ³以下に制御するよう
に構成されている。又、前記排気手段において、排気さ
れるガスを脱臭するためのオゾン処理装置又は触媒処理
装置を備えておいても良い。更に、前記有機性廃棄物又
は汚泥及び前記無機化された固形物を乾燥させるため
に、前記分解手段によって発生する反応熱を利用するよ
うに構成されていると効果的である。又、本発明の上記
目的は、ブロアーポンプ及び水処理部を有する水処理シ
ステムと、排気口、散気口及び水分凝縮手段を有する前
記高速無機化装置とを組合せたシステムであって、前記
排気口と前記水分凝縮手段と前記ブロアーポンプとを接
続し、前記ブロアーポンプから前記水処理部への経路の
途中で分岐路を備え当該分岐路から前記散気口へと接続
し、更に前記ブロアーポンプが空気を導入する手段を有
するように構成し、前記排気口と前記水分凝縮手段を通
過してきた前記反応／備蓄槽内のガスを前記ブロアーポ
ンプで空気と混合する手段と、当該混合ガスを分岐路を
経て前記反応／備蓄槽に循環させる循環手段と共に、前
記混合ガスを前記水処理部で処理する手段とを備えるこ
とによっても達成される。これらの場合で、前記浸出水
を、水処理システムへ送水する手段を有していても良
く、前記水処理システムが活性汚泥処理装置であっても
良い。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月１４日（２０００．２．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば浄水
場、食品加工場、養豚・養牛・養鶏場、酒造工場等で廃
棄される有機性廃棄物を固液分離した固形分を、又は活
性汚泥処理装置等で生じる汚泥を、微生物を用いてガ
ス、水、そして無機固形物に分解するための有機性廃棄
物又は汚泥の高速無機化装置に関するものであり、本発
明の上記目的は、有機性廃棄物又は汚泥を７０〜９５％
に脱水する脱水手段と、前記脱水された有機性廃棄物又
は汚泥を反応／備蓄槽内に投入する投入手段と、前記有
機性廃棄物又は汚泥を撹拌する撹拌手段と、前記反応／
備蓄槽に気体を送る散気手段と、前記有機性廃棄物又は
汚泥を長期間かけて無機固形物と水とガスとに分解する
分解手段と、前記有機性廃棄物又は汚泥が前記無機固形
物と前記水と前記ガスとに完全に分解された後に、当該
無機固形物を排出する排出手段と、前記分解手段によっ
て前記反応／備蓄槽内の下部に溜まる浸出水を排出する
排水手段と、前記分解されたガスを排気する排気手段と
を備えると共に、前記排気されたガスに含まれる水蒸気
を凝縮し除去する水分凝縮手段と、前記水蒸気が凝縮除
去されたガスを再び反応／備蓄槽内の散気手段へと送気
する送気手段と、を備え、前記分解手段において、前記
有機性廃棄物又は汚泥を好気性菌のバシラス属を主成分
とする微生物によって無機固形物に分解するようにした
ことによって達成される。この場合、前記散気手段にお
いて、前記反応／備蓄槽内に散気される前記気体が空気
又はオゾンを使用することが可能であり、その際に、前
記気体の送気量を３６０リットル／ｍｉｎ／ｍ^３以下に
制御するように構成されている。又、前記排気手段にお
いて、排気されるガスを脱臭するためのオゾン処理装置
又は触媒処理装置を備えておいても良い。更に、前記有
機性廃棄物又は汚泥及び前記無機化された固形物を乾燥
させるために、前記分解手段によって発生する反応熱を
利用するように構成されていると効果的である。又、本
発明の上記目的は、ブロアーポンプ及び水処理部を有す
る水処理システムと、排気口、散気口及び水分凝縮手段
を有する前記高速無機化装置とを組合せたシステムであ
って、前記排気口と前記水分凝縮手段と前記ブロアーポ
ンプとを接続し、前記ブロアーポンプから前記水処理部
への経路の途中で分岐路を備え当該分岐路から前記散気
口へと接続し、更に前記ブロアーポンプが空気を導入す
る手段を有するように構成し、前記排気口と前記水分凝
縮手段を通過してきた前記反応／備蓄槽内のガスを前記
ブロアーポンプで空気と混合する手段と、当該混合ガス
を分岐路を経て前記反応／備蓄槽に循環させる循環手段
と共に、前記混合ガスを前記水処理部で処理する手段と
を備えることによっても達成される。これらの場合で、
前記浸出水を、水処理システムへ送水する手段を有して
いても良く、前記水処理システムが活性汚泥処理装置で
あっても良い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D004 AA02 AA03 AA04 BA02 CA13 CA15 CA19 CA42 CA46 CA48 CB04 CB27 CB36 CB44 CB50 CC01 CC02 CC07 DA03 DA09 DA11 4D028 AB00 BC01 4D059 AA07 AA08 BA05 BA22 BD01 BE00 BG02 BJ02 BJ04 BK01 BK13 CA14 CA15 CA16 CA22 CA28 CB27 CC04 EB01 EB15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性廃棄物又は汚泥を反応させ、備蓄す
る反応／備蓄槽内に、前記有機性廃棄物又は汚泥を投入
する投入手段と、前記有機性廃棄物又は汚泥を撹拌する
撹拌手段と、前記反応／備蓄槽に気体を送る散気手段
と、前記有機性廃棄物又は汚泥を無機固形物と水とガス
とに分解する分解手段と、前記無機固形物を排出する排
出手段と、前記分解手段によって前記反応／備蓄槽内の
下部に溜まる浸出水を排出する排水手段と、前記分解さ
れたガスを排気する排気手段とを備えると共に、前記排
気されたガスに含まれる水蒸気を凝縮し除去する水分凝
縮手段と、前記水蒸気が凝縮除去されたガスを再び反応
／備蓄槽内の散気手段へと送気する送気手段とを備えた
ことを特徴とする有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置。
【請求項２】前記水分凝縮手段と前記送気手段との両方
あるいはいずれか一方を前記反応／備蓄槽内に設けた請
求項１に記載の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置。
【請求項３】前記分解手段において、前記有機性廃棄物
又は汚泥を微生物によって無機固形物に分解するように
した請求項１又は２に記載の有機性廃棄物又は汚泥の高
速無機化装置。
【請求項４】前記微生物の主成分が好気性菌のバシラス
属で構成される請求項３に記載の有機性廃棄物又は汚泥
の高速無機化装置。
【請求項５】前記有機性廃棄物又は汚泥を含水率５０〜
９５％に脱水する脱水手段を備えた請求項１から４のい
ずれかに記載の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装
置。
【請求項６】前記散気手段において、前記反応／備蓄槽
内に散気される前記気体が空気又はオゾンである請求項
１から５のいずれかに記載の有機性廃棄物又は汚泥の高
速無機化装置。
【請求項７】前記散気手段において、前記気体の送気量
を３６０リットル／ｍｉｎ／ｍ³以下に制御するように
構成されている請求項６に記載の有機性廃棄物又は汚泥
の高速無機化装置。
【請求項８】前記排気手段において、排気されるガスを
脱臭するためのオゾン処理装置又は触媒処理装置を備え
る請求項１から７のいずれかに記載の有機性廃棄物又は
汚泥の高速無機化装置。
【請求項９】前記有機性廃棄物又は汚泥及び前記無機化
された固形物を乾燥させるために、前記分解手段によっ
て発生する反応熱を利用するようにした請求項１から８
のいずれかに記載の有機性廃棄物又は汚泥の高速無機化
装置。
【請求項１０】ブロアーポンプ及び水処理部を有する水
処理システムと、排気口、散気口及び水分凝縮手段を有
する前記高速無機化装置とを組合せたシステムであっ
て、前記排気口と前記水分凝縮手段と前記ブロアーポン
プとを接続し、前記ブロアーポンプから前記水処理部へ
の経路の途中で分岐路を備え当該分岐路から前記散気口
へと接続し、更に前記ブロアーポンプが空気を導入する
手段を有するように構成し、前記排気口と前記水分凝縮
手段を通過してきた前記反応／備蓄槽内のガスを前記ブ
ロアーポンプで空気と混合する手段と、当該混合ガスを
分岐路を経て前記反応／備蓄槽に循環させる循環手段と
共に、前記混合ガスを前記水処理部で処理する手段とを
備えた請求項１から９のいずれかに記載の有機性廃棄物
又は汚泥の高速無機化装置。
【請求項１１】前記浸出水を、水処理システムへ送水す
る手段を有する請求項１から１０のいずれかに記載の有
機性廃棄物又は汚泥の高速無機化装置。
【請求項１２】前記水処理システムが活性汚泥処理装置
である請求項１０又は１１に記載の有機性廃棄物又は汚
泥の高速無機化装置。