JP2001058176A - プラスチック混入生ゴミの処理方法及び処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生ゴミに混入したプラスチックを低コストでリ
サイクル容易な有価物として選別するプラスチック混入
生ゴミの処理方法を提供する。 【解決手段】プラスチック２が混入した生ゴミ１を破砕
して溶解槽13へ導き、攪拌してプラスチック小片６が分
散した溶解液５とする。プラスチック小片６を分別した
溶解液５をメタン発酵槽17ヘ導きバイオガス７と消化液
８とに分解し、消化液８を曝気処理して処理水９とし、
分別後のプラスチック小片６を処理水９で洗浄する。洗
浄後の処理水９を溶解槽13へ戻すと共に、洗浄後のプラ
スチック小片６をバイオガス７のエネルギーにより乾燥
する。好ましくは、バイオガス７と冷却水33とをコージ
ェネレーション機器30へ供給して電力31及び高温水32を
得、電力31で粉砕処理と攪拌処理と分別処理と曝気処理
と洗浄処理とを駆動し、高温水32でメタン発酵槽17を加
温すると共に洗浄後のプラスチック小片６を乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック混入生
ゴミの処理方法又は処理システムに関し、とくに生ゴミ
に混入したプラスチックをリサイクル容易なプラスチッ
ク小片として分別（以下、選別ということがある。）す
るプラスチック混入生ゴミの処理方法又は処理システム
に関する。

【０００２】本発明は、生ゴミが廃棄される商店、工場
等の種々の施設、及びプラスチックと生ゴミの分別リサ
イクルが求められる地方自治体の生ゴミ回収事業等の幅
広い分野で利用することができる。

【０００３】

【従来の技術】我が国では、生ゴミやプラスチック、紙
等の一般廃棄物の発生量は毎日約1.1kg／人・日に達し
ており、そのうちの約75％が焼却処分されている。焼却
は衛生面、減容化面で優れているが、バッチ運転の小型
炉等ではダイオキシンの発生が間題になる。最終処分場
の残容量にも限界があり、一般廃棄物の処分量の低減が
求められている。

【０００４】このような間題の解決手段として、循環型
社会への移行を目指した廃棄物のリサイクルが推進され
ている。特に生ゴミやプラスチック、紙を焼却せずにリ
サイクルすれば、効果が大きいと期待されている。1995
年に公布された容器包装リサイクル法では、一般廃棄物
の容積の60％を占める包装・容器のリサイクルを推進す
るため、生ゴミとプラスチック及び紙包装・容器との分
別回収が自治体及び住民に求められている。

【０００５】しかし、生ゴミを直接容器等に入れて回収
するシステムがない場合、生ゴミは液分が漏れないよう
にプラスチック袋や新聞紙等で包装した上で回収される
ことが多い。PET（poly ethylene terephthalate）容器
等の大型プラスチック容器は分別回収容易であるが、プ
ラスチック袋や新聞紙等を生ゴミから完全に分別して回
収することは難しい。よってプラスチック及び紙のリサ
イクルのためには、生ゴミに混入して回収されたプラス
チック及び紙の選別が必要となる。

【０００６】従来、種々の包装・容器を含む廃棄物、例
えば紙類、プラスチック類、アルミニウム類、ブリキ類
等（以下、有価物ということがある。）を含む廃棄物の
選別方法の一例として、磁力選別装置によるブリキ類の
選別、トロンメル等のふるい分けによる小粒度有価物の
選別、風力分離装置による軽量のシート状有価物の選別
等が実施されている。

【０００７】また、種々の有価物が混合した廃棄物（混
合有価物）を機械化された工程により高精度に選別する
有価物選別システムも提案されている。図７に示す有価
物選別システム53は、洗浄装置22で洗浄した混合有価物
中の紙繊維を溶解（又は懸濁）させるパルパー（紙繊維
溶解装置）54、パルパー54からの溶解液（懸濁液）に機
械的圧力を加えて紙繊維を分離する紙繊維分離装置55、
分離された紙繊維を脱水する脱水装置56、パルパー54か
らの紙繊維以外の有価物を破砕する破砕機57、破砕した
有価物小片から比重の軽いシート状ポリオレフィン類
（PE/PP）を分離するサイクロン58、有価物小片からア
ルミニウム類及びアルミニウムを含むプラスチック類を
分離する渦電流分離装置59、及び残りの有価物小片中の
比重の重いプラスチック類を塩化ビニルと分離する静電
気分離装置60を有し、混合有価物を高精度に選別でき
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の有価物選別方法は、紙類やプラスチック類を含む有価
物を物質特性に応じて選別できるものの、生ゴミ等の有
機性廃棄物中に混入した有価物の選別は困難である。生
ゴミには有価物を汚染する問題点がある。また上述した
有価物選別方法は、選別のために多くの水等の資源とエ
ネルギーとを必要とし、選別コストが嵩む問題点もあ
る。

【０００９】選別した有価物のリサイクルを進めるため
には、選別コストを低く押え、被選別有価物の価格を抑
制することも重要である。とくに自治体では、廃棄物回
収に要するコストが廃棄物処理費の大半を占めており、
生ゴミと有価物とを低コストで選別できるシステムの開
発が望まれている。

【００１０】本発明者は、メタン生成菌を利用した生ご
み発酵処理技術に注目した。この技術は、生ごみをメタ
ン発酵菌を主体とした嫌気性微生物により発酵させ、最
終的にバイオガス（メタン70％、二酸化炭素30％）と消
化液及び少量の汚泥とに分解するものである。生ゴミ発
酵処理には、従来の生ごみ処理方法の問題点であるダイ
オキシンの発生等の問題点がなく、発熱量約9,600kcal
／m³であるメタンガスをエネルギーとして回収できる利
点がある。更に消化液を曝気処理により処理水して洗浄
水等に循環利用すれば、水の自足性を高めることができ
る。

【００１１】そこで本発明の目的は、生ゴミに混入した
プラスチックを低コストでリサイクル容易な有価物とし
て選別するプラスチック混入生ゴミの処理方法又は処理
システムを提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１の実施例を参照する
に、本発明のプラスチック混入生ゴミの処理方法は、プ
ラスチック２が混入した生ゴミ１を破砕したのち溶解槽
13へ導き攪拌してプラスチック小片６が分散した溶解液
５とし、プラスチック小片６を分別した溶解液５をメタ
ン発酵槽17ヘ導きバイオガス７と消化液８とに分解し、
消化液８を曝気処理して処理水９とし、分別後のプラス
チック小片６を処理水９で洗浄し、洗浄後の処理水９を
溶解槽13へ戻すと共に洗浄後のプラスチック小片６をバ
イオガス７のエネルギーにより乾燥してなるなるもので
ある。

【００１３】好ましくは、バイオガス７と冷却水33とを
コージェネレーション機器30へ供給して電力31及び高温
水32を得、電力31により生ゴミ１の破砕と溶解液５の攪
拌とプラスチック小片６の分別と曝気処理とプラスチッ
ク小片６の洗浄とを駆動し、高温水32によりメタン発酵
槽17を加温すると共に洗浄後のプラスチック小片６を乾
燥する。ここでコージェネレーション機器30は、一般に
は電気又は動力と有効な熱エネルギーの２つのエネルギ
ーを単一エネルギー源から連続的に生産する機器であ
り、本発明においてはバイオガス７を燃料として電力31
と高温水32を生産する。例えばコージェネレーション機
器30を燃料電池、ガスエンジン、ガスタービン等とする
ことができる。

【００１４】また図１及び２の実施例を参照するに、本
発明のプラスチック混入生ゴミの処理システムは、プラ
スチック２が混入した生ゴミ１を破砕する破砕機10、破
砕機10からの破砕片を受け入れ攪拌してプラスチック小
片６が分散した溶解液５とする攪拌装置14付き溶解槽1
3、溶解液５からプラスチック小片６を分別する掻き出
し装置15、溶解液５をメタン生成菌により該菌の活性温
度下でバイオガス７と消化液８とに分解する発酵槽17、
消化液８を曝気処理により処理水９とする曝気槽20、分
別したプラスチック小片６に曝気槽20からの処理水９を
噴霧し且つ噴霧後の処理水９を回収して溶解槽13へ戻す
洗浄装置22、洗浄装置22からのプラスチック小片６を乾
燥する乾燥装置26、及び発酵槽17からのバイオガス７と
冷却水33とから電力31及び高温水32を発生するコージェ
ネレーション機器30を備え、コージェネレーション機器
30からの高温水32により発酵槽17と乾燥装置26とを加熱
すると共にコージェネレーション機器30からの電力31に
より破砕機10と攪拌装置14と掻き出し装置15と曝気槽13
と洗浄装置22とを駆動し、洗浄乾燥したプラスチック小
片７を出力してなるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、先ずプラスチック混入
生ゴミ１を破砕機10により適当な大きさの破砕片とす
る。生ゴミ１を包み込んだプラスチック容器・包装は破
砕機10で開封する。生ゴミ１は水中で溶解するか又は沈
降するのに対し、容器・包装に用いるプラスチック２は
比重が水よりも軽いものが多いので、破砕機10からの破
砕片を溶解槽13に滞留させて攪拌すれば、溶解槽13内で
生ゴミ１とプラスチック小片６とを比重差（密度差）あ
るいは溶解の有無に基づき分離できる。

【００１６】ただし、生ゴミ１中のプラスチック２には
大きさ、重量が異なる様々なものが混入している場合が
あるため、破砕片を溶解槽13へ投入する前に適当な乾式
分離装置を通すことが望ましい。図１の実施例では、破
砕片をトロンメル等のふるい11に導き、容量の大きなプ
ラスチック片6aを破砕片から分離している。また比重が
水よりも重いプラスチック片は嵩張るものが多いため、
そのようなプラスチック片もふるい11により分離可能で
ある。ふるい11の目の大きさは例えば３〜５cmとし、シ
ャンプー容器等のプラスチック片6aを分離可能とする。
容積が大きくて嵩張るプラスチック片6aを溶解槽13への
投入前に分離することにより、溶解槽13の小型化を図る
ことができる。

【００１７】更に好ましくは、ふるい11に加えて風力分
離装置を設け、比較的軽いプラスチック小片６をも分離
する。破砕が十分に行なわれていれば、風力分離装置に
より水分を含む重い生ゴミ１と軽いプラスチック片6aと
を選別できる。ふるい11や風力分離機で分離したプラス
チック片6a、６は、図１に示す微破砕機12で洗浄に適す
る大きさにまで破砕した後、後述する洗浄装置22へ送
る。ただし、ふるい11や風力分離装置は本発明の必須の
ものではない。例えば図６に示すように、破砕機10によ
り十分に破砕された破砕片を溶解槽13のみで生ゴミ１と
プラスチック小片６とに分別することも物理的には可能
である。

【００１８】溶解槽13では、破砕片を攪拌装置14で攪拌
し、プラスチック小片６が分散した溶解液５とする。溶
解液５に浮遊するプラスチック小片６を、例えば２〜３
cmの網目大きさの掻き出し装置15により掻き出し、洗浄
装置22へ送り出す。他方、溶解液５はメタン生成菌を保
持した発酵槽17へ流出させ、メタン生成菌によりバイオ
ガス７と消化液８と少量の残渣（汚泥）とに分解する。
溶解槽17に沈殿したプラスチック以外の有機物成分はシ
ステム外へ排出する。

【００１９】発酵槽17は、バイオガス７利用による加熱
手段（図示せず）を有し、メタン生成菌の活性温度に保
持する。例えば高温メタン発酵菌の場合は温度54〜56
℃、中温メタン発酵菌の場合は温度35〜38℃に保持す
る。バイオガス利用態様の一例は、図１に示す燃料電池
等のコージェネレーション機器30であり、コージェネレ
ーション機器30で発生した高温水32により発酵槽17を保
温する。バイオガス利用の他の態様は、ボイラー29によ
る発酵槽17の保温である。

【００２０】例えば発酵槽17で生ゴミを１日１ton処理
する場合、メタンガスを約70％含むバイオガス７が約20
0m³/day発生し、メタンガスの発熱量は約9,600kcal/m³
であるから、ボイラー29により1,344,000（＝200×0.7
×9,600）kcal/dayの熱量が得られる。またコージェネ
レーション機器30として高効率な燃料電池30を利用すれ
ば、電気出力の他に、537,600（＝1,344,000×0.4）kca
l/dayの熱量が高温水31としてが得られる。これに対
し、発酵槽17で生ゴミ１tonを55℃で高温メタン発酵処
理するためには原料加熱に8,000kcal/h（冬期）、発酵
液の保温に3,300kcal/h（冬期）を要するが、発酵槽17
に要するエネルギー271,200kcal/day（＝（8,000＋3,30
0）×24）はバイオガス７のエネルギー537,600kcal/day
で十分賄うことが可能である。

【００２１】必要に応じて溶解槽13と発酵槽17との間に
微粉砕機（図示せず）を設け、溶解槽13の溶解液５をス
ラリー状に粉砕したのち発酵槽17へ投入してもよい。好
ましくは、発酵槽17に高温メタン発酵菌を保持し、溶解
液５を高温メタン発酵により消化する。高温メタン発酵
菌は、中温メタン発酵菌に比し約２倍の活性を持ち、発
生する残渣量も少ないので、難分解性の生ゴミの処理に
とくに適している。発酵槽17に沈殿した残渣はシステム
外へ排出する。

【００２２】発酵槽17の分解で生じた消化液８を、曝気
槽20において処理水９と余剰汚泥に分解する。処理水９
を洗浄装置22へ送り、プラスチック小片６の洗浄に用い
る。洗浄により有機物成分が混入した処理水９を溶解槽
13へ戻し、有機物成分を発酵槽17及び曝気槽20で再処理
する。すなわち本発明では、処理水９を曝気槽20、洗浄
装置22、溶解槽13、発酵槽17の４槽間で循環して使用す
る。この処理水循環使用により、本発明システムにおけ
る水の自足性を高めることができる。

【００２３】洗浄装置22で洗浄後のプラスチック小片６
を乾燥装置26へ送り、バイオガス７のエネルギーで加熱
して乾燥させる。例えば東京部では生ゴミ１tonにプラ
スチック0.5tonが混入している。0.5tonのプラスチック
小片６が洗浄時に自重の半分の水分を含むと仮定した場
合、水の潜熱は約600kcal/kgであるから、乾燥に要する
熱量150,000（＝0.25×1.0×600×1,000）kcal/dayはバ
イオガスの残エネルギー266,400（＝537,600−271,20
0）kcal/dayで賄える。

【００２４】乾燥装置26から出力されるプラスチック小
片６は、有機物や水分が付着していないので、例えば従
来の有価物選別システム53（図７）を用いて選別し、容
易にリサイクルできる。また本発明は、システム内で発
生するバイオガス７のエネルギーを利用するので、シス
テム外からのエネルギー供給を抑制し、生ゴミ１とプラ
スチック２とを低コストで選別できる。生ゴミ１に含ま
れる水分を処理水として循環するので、水の自足性が高
いシステムとすることができる。しかも溶解槽13と発酵
槽17から排出される沈殿物や残渣は少量であり、可燃物
量を大幅に低減できる。

【００２５】こうして本発明の目的である「生ゴミに混
入したプラスチックを低コストでリサイクル容易な有価
物として選別するプラスチック混入生ゴミの処理方法又
は処理システム」の提供を達成できる。

【００２６】好ましくは、図１に示すように、発酵槽17
で生じるバイオガス７を燃料電池30へ導いて発電し、燃
料電池30からの電力31により破砕機10と攪拌装置14と掻
き出し装置15と曝気槽13と洗浄装置22とを駆動すれば、
本発明システムの自足性を高め、生ゴミ１とプラスチッ
ク２との選別コストの更なる低減が可能である。例えば
コージェネレーション機器30としてリン酸型燃料電池30
を用いた場合、発電効率は40〜50％程度であるが、燃料
電池30から排出される高温水32を有効に利用すれば約80
％の総合エネルギー効率が得られることが報告されてい
る（電気学会誌、116巻9号（1996年9月）、pp.595-59
7）。本発明システムにおいて、燃料電池30からの高温
水32を発酵槽17の加温と洗浄後のプラスチック小片６の
乾燥に利用すれば、生ごみのエネルギー回収効率を高
め、システムの自足性を向上し、更に生ごみのエネルギ
ーを電力としてシステム外部へ供給することも期待でき
る。ただし、燃料電池30を利用する場合は、冷却水を確
保する必要がある。

【００２７】

【実施例】図１はコージェネレーション機器30として燃
料電池30を用いた実施例を示す。燃料電池30の一例は、
電解質としてリン酸水溶液を使用するリン酸型燃料電池
である。リン酸型燃料電池発電システムは、燃料ガスを
水素に改質する燃料改質装置、水素と酸素とを反応させ
て直流電力を出力する燃料電池30、燃料電池の内部で発
生する熱を回収する排熱回収装置、及び直流電力を交流
電力に変換する電力変換装置とで構成される（前掲電気
学会誌、p.596）。図１では、バイオガス７を燃料改質
装置に通し、発生した水素を燃料電池30内ヘ導き、燃料
電池30において空気から得た酸素と水素とを電気化学的
に反応させることにより電力31を得ている。ただし本発
明で用いる燃料電池30等のコージェネレーション機器30
はリン酸型燃料電池に限定されない。

【００２８】図１には、１日当りプラスチック0.5tonが
混入した生ゴミ１tonを処理する場合の物質収支を併せ
て示してある。図１の物質収支を参考に、燃料電池30を
用いた場合のエネルギー収支を計算すると次のようにな
る。すなわち、生ゴミ１tonから発生するバイオガスの
エネルギーは1,344,000kcalであり、燃料電池30の発電
効率を40％とすれば、１日当り625kWhの電力31が得られ
る（(1)式）。

【００２９】他方、メタン発酵処理（前処理を含む）、
溶解槽13の攪拌処理、曝気処理、バイオガス利用設備の
消費電力は230kWh/day（(2)式）、破砕機10（7ton/hで
1.15kWのものを基準）の消費電力は0.3kWh（(3)式）、
ふるい11（3ton/hで40kWのものを基準）の消費電力は24
kWh（(4)式）、微破砕機12（切断型：2ton/hで45kWのも
のを基準）の消費電力は10.8kWh（(5)式）となる。洗浄
装置22の消費電力は、例えば図２に示すトロンメル利用
のものとした場合、8kWh（(6)式）となる。更に溶解槽1
3で用いる掻き出し装置15（100m³/hで1.5kWのものを基
準）の消費電力は1.8kWh（(7)式）となる。なお(3)〜
(7)式では補機の消費電力20％を見込み、(7)式ではプラ
スチック混入生ゴミ１の見掛密度を0.1とした。

【００３０】燃料電池30からの電力（(1)式）から各装
置の消費電力（(2)〜(7)式）を減算すると、(8)に示す
とおり350.1kWhの余剰電力が残る。すなわち本発明にお
いて燃料電池30を用いた場合、システムの自足性を図
り、生ゴミに混入したプラスチックを極めて低コストで
選別することが可能となる。更に生ごみのエネルギーを
電力としてシステム外部へ供給することも期待できる。

【００３１】

【数１】 燃料電池の発電量：1,344,000×0.4＝537,600kcal＝625kWh…………………(1) 発酵処理等の消費電力：230kWh/day ……………………………………………(2) 破砕機の消費電力：1.15×1.2×（1.0＋0.5）÷7.0＝0.3kWh ………………(3) ふるいの消費電力：40×1.2×（1.0＋0.5）÷3.0＝24kWh……………………(4) 微破砕機の消費電力：45×1.2×0.4÷2.0＝10.8kWh …………………………(5) 洗浄装置の消費電力：40×1.2×0.5÷3.0＝8kW/h ……………………………(6) 掻き出し装置の消費電力：1.5×1.2×（0.1÷0.1）＝1.8kWh ………………(7) 625−230−0.3−24−10.8−8−1.8＝350.1kWh…………………………………(8)

【００３２】図２は、本発明で用いる洗浄装置22の一実
施例を示す。洗浄装置22における洗浄を曝気槽20からの
処理水のみで行なう場合、図１に示すように、0.5tonの
プラスチック小片６を1.25tonの処理水９で洗浄するこ
とになる。プラスチック小片６の見掛比重が0.1程度で
あることを考えると、プラスチック小片６に対する処理
水９の量が少ないので、プラスチック小片６を処理水９
中に浸漬して洗浄することは難しい。

【００３３】図２の洗浄装置22は、内側にプラスチック
小片６の搬送路を形成したトロンメル等のふるい23と、
ふるい23の上方から処理水９を噴霧するシャワー24と、
ふるい23を介してシャワー24と対向する位置に設けた処
理水９の水回収槽25とを組み合わせたものである。図示
例では、シャワー24と水回収槽25との組をプラスチック
小片６の搬送方向に多段に設けている。曝気槽20からの
処理水９を、先ず搬送方向下流側のシャワー24eへ導
き、ふるい23中のプラスチック小片６へ噴霧し、落下す
る処理水をシャワー24eの対向位置の水回収槽25eで回収
する。次に、水回収槽25eで回収した処理水を一段上流
側（汚れている方向）のシャワー24dへ送り、上流側の
プラスチック小片６へ噴霧する。同図の洗浄装置22は、
洗浄するプラスチック小片６の流れを処理水９の流れと
逆向きとした対向型であり、シャワー24と水回収槽25の
組の数に応じてプラスチック小片６の単位量当りに噴霧
される水量が増大する。

【００３４】洗浄装置22で用いる処理水９は、冷水より
も温水の方が洗浄効果が高いと考えられる。図１の実施
例では、曝気槽20と洗浄装置22との間に、燃料電池30か
らの高温水31及び／又は乾燥装置26からの水蒸気により
処理水９を加熱する熱交換器34を設けている。図３の実
施例は、ファン、ブロワー、圧縮機等（以下、ファンと
いう。）37と減圧弁28とで連通した乾燥装置26と熱交換
器34との組み合わせの一例を示す。

【００３５】図３に示す乾燥装置26はプラスチック小片
６の搬送路28を有し、燃料電池30からの高温水32が通る
高温水レターン配管27と熱的に結合されている。高温水
32の熱で搬送路28上のプラスチック小片６の付着水を蒸
発させてプラスチック小片６を乾燥させる。蒸発した水
蒸気はファン37を介して熱交換器34へ送られる。また同
図の熱交換器34は、曝気槽20と洗浄装置22とに連通する
処理水配管36と高温水レターン配管27の乾燥装置26より
下流側とを包含し、主として曝気槽20からの処理水９
を、ファン37経由で送られた乾燥装置26からの湿った高
温空気により昇温し、温水として洗浄装置22へ送る。

【００３６】なお、図１の実施例では洗浄装置22で処理
水９がプラスチック小片６に付着するので循環系の処理
水９は少しずつ失われる。これに対し図３の熱交換器34
によれば、乾燥装置26からの水蒸気を処理水９との熱交
換時に一部分凝縮してドレン35に回収し、処理水９を循
環系へ戻すことができる。高温水32のバイパス27aの制
御により、ドレン35の回収量を増やすことができる。

【００３７】図４は、プラスチック小片６に付着した処
理水９を全て循環へ戻すことができる乾燥装置26の他の
実施例を示す。同図の乾燥装置26は、洗浄装置22からの
プラスチック小片６を封入する気密タンク41と、タンク
41内を減圧する圧縮機44と、タンク41内との熱交換によ
り圧縮機44の吐出高温水蒸気を凝縮する凝縮器45とを有
する。圧縮機44は、例えば燃料電池30からの電力31によ
り駆動する。気密タンク41の投入口42から洗浄後のプラ
スチック小片６を投入し、蓋を閉めて圧縮機44を駆動し
てタンク41内を減圧とし、減圧下でプラスチック小片６
に付着した水を蒸発させて乾燥する。蒸発した水蒸気は
高温蒸気配管48を介して吸引され、圧縮機44から出る高
温水蒸気を高温蒸気配管49経由で凝縮器45ヘ送り、タン
ク41内を加熱する。凝縮器45で凝縮した水はスチームト
ラップ47経由で洗浄装置22、溶解槽13へ戻す。図４の乾
燥装置26によれば、電力による効率的な乾燥が可能であ
り、しかもプラスチック小片６に付着した処理水９を全
て循環系へ戻すことができる。

【００３８】図５及び６は、図１の燃料電池30に代え
て、バイオガス９を熱源とするボイラー29を設けた本発
明のシステムブロック図を示す。また図６では、プラス
チック混入生ゴミを微破砕機12で十分に細かく破砕し、
溶解槽13により比重が水より重いプラスチック小片６を
も分別している。同図の溶解槽13では、大量かつ密度の
高い（沈降しやすいもの）プラスチック小片６を含めて
回収しなくてはならないので、溶解槽６の下部近傍付近
までに届くベルトコンベア式の掻き出し装置16を設けて
いる。

【００３９】図７は、本発明のシステムと従来の有価物
選別システム53とを組み合わせた実施例を示す。同図で
は、洗浄装置22の下流側にパルパー54を設けて紙繊維を
溶解し、パルパー54の溶解液を紙繊維分離装置55及び脱
水装置56で処理し、パルパー54の紙繊維以外の有価物を
破砕機57、サイクロン58、渦電流分離装置59及び静電気
分離装置60で高精度に選別している。必要に応じ、パル
パー54から分別したプラスチック小片をバイオガス７の
エネルギーで乾燥する乾燥装置26を設けてもよい。また
有価物選別システム53の各装置を燃料電池30からの電力
31で駆動することも可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチ
ック混入生ゴミの処理方法及び処理システムは、生ゴミ
に混入したプラスチックをプラスチック小片として分別
し、分別後の生ゴミをメタン発酵槽でバイオガスと消化
液とに分解し、消化液を曝気処理した処理水によりプラ
スチック小片を洗浄し、洗浄後のプラスチック小片をバ
イオガスのエネルギーで乾燥するので、次の顕著な効果
を奏する。

【００４１】（イ）メタン発酵で得られたバイオガスの
エネルギーを利用するので、リサイクル容易なプラスチ
ック小片を低コストで選別できる。 （ロ）バイオガスをコージェネレーション機器ヘ供給し
て得た電力を利用すれば、生ごみのエネルギー回収効率
を高め、選別コストの更なる低減が可能である。 （ハ）生ゴミに含まれる水分を処理水として循環するの
で、水の自足性が高いシステムとすることが可能であ
る。 （ニ）溶解槽と発酵槽から排出される沈殿物や残渣は少
量であり、可燃物量を大幅に低減できる。 （ホ）低質（多様性維持）回収を前提としつつ、低コス
トで有価物を選別できるので、自治体の生ゴミ及び包装
・容器回収に要する負担が低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】は、本発明で用いる洗浄装置の一例の説明図で
ある。

【図３】は、本発明で用いる乾燥装置の一実施例の説明
図である。

【図４】は、本発明で用いる乾燥装置の他の実施例の説
明図である。

【図５】は、本発明の他の実施例のブロック図である。

【図６】は、本発明の更に他の実施例のブロック図であ
る。

【図７】は、有価物選別システムと組み合わせた本発明
の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１…生ゴミ ２…プラスチック ３…紙 ５…溶解液 ６…プラスチック小片 ７…バイオガス ８…消化液 ９…処理水 9a…加温処理水 10…破砕機 11…ふるい 12…微破砕機 13…溶解槽 14…攪拌装置 15…掻き出し装置 16…ベルトコンベア式掻き出し装置 17…発酵槽 20…曝気槽 21…曝気装置 22…洗浄装置 23…ふるい 24…シャワー 25…水回収槽 26…乾燥装置 27…高温水レターン配管 28…搬送路 29…ボイラー 30…コージェネレーション機器 31…電力 32…高温水 33…冷却水 34…熱交換器 35…ドレン 36…処理水配管 37…ファン・ブロワー・圧縮機 38…減圧弁 39…冷却塔 41…気密タンク 42…投入口 43…排出口 44…圧縮機 45…凝縮器 46…弁 47…スチームトラップ 48…高温蒸気配管 49…高温蒸気配管 50…不凝縮性ガス 51…紙小片 52…紙繊維 53…有価物選別システム 54…パルパー 55…紙繊維分離装置 56…脱水装置 57…破砕機 58…サイクロン 59…渦電流分離装置 60…静電気分離装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA03 AA06 AA12 AA46 BA06 CA04 CA08 CA12 CA13 CA15 CA18 CA40 CA41 CA42 CA50 CB04 CB13 CB31 CB36 CB43 CB45 CB46 CB50 CC08 DA02 DA03 DA06 4F301 BA15 BA29 BE22 BE24 BE30 BE32 BF03 BF06 BF12 BF22 BF26 BF27 BF29 BF31

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチックが混入した生ゴミを破砕した
   のち溶解槽へ導き攪拌してプラスチック小片が分散した
   溶解液とし、前記プラスチック小片を分別した溶解液を
   メタン発酵槽ヘ導きバイオガスと消化液とに分解し、前
   記消化液を曝気処理して処理水とし、前記分別後のプラ
   スチック小片を前記処理水で洗浄し、洗浄後の前記処理
   水を前記溶解槽へ戻すと共に洗浄後の前記プラスチック
   小片を前記バイオガスのエネルギーにより乾燥してなる
   プラスチック混入生ゴミの処理方法。
2. 【請求項２】請求項１の処理方法において、前記バイオ
   ガスの燃焼熱により前記メタン発酵槽を加温すると共に
   前記洗浄後のプラスチック小片を乾燥してなるプラスチ
   ック混入生ゴミの処理方法。
3. 【請求項３】請求項１の処理方法において、前記バイオ
   ガスと冷却水とをコージェネレーション機器へ供給して
   電力及び高温水を得、前記電力により前記生ゴミの破砕
   と前記溶解液の攪拌と前記プラスチック小片の分別と前
   記曝気処理と前記プラスチック小片の洗浄とを駆動し、
   前記高温水により前記メタン発酵槽を加温すると共に前
   記洗浄後のプラスチック小片を乾燥してなるプラスチッ
   ク混入生ゴミの処理方法。
4. 【請求項４】請求項１の処理方法において、前記バイオ
   ガスと冷却水とをコージェネレーション機器へ供給して
   電力及び高温水を得、前記洗浄後のプラスチック小片を
   気密タンクに封入し、圧縮機で前記タンク内を減圧する
   と共に該圧縮機の吐出高温水蒸気の凝縮熱で前記タンク
   内を加熱することにより前記プラスチック小片を乾燥
   し、前記高温水により前記メタン発酵槽を加熱し、前記
   電力により前記生ゴミの破砕と前記溶解液の攪拌と前記
   プラスチック小片の分別と前記曝気処理と前記プラスチ
   ック小片の洗浄と前記圧縮機とを駆動し、前記吐出高温
   水蒸気の凝縮水を前記溶解槽へ戻してなるプラスチック
   混入生ゴミの処理方法。
5. 【請求項５】プラスチック及び紙が混入した生ゴミを破
   砕したのち溶解槽へ導き攪拌してプラスチック小片及び
   紙小片が分散した溶解液とし、前記プラスチック小片及
   び紙小片を分別した前記溶解液をメタン発酵槽ヘ導きバ
   イオガスと消化液とに分解し、前記消化液を曝気処理し
   て処理水とし、前記分別後のプラスチック小片及び紙小
   片を前記処理水で洗浄し、洗浄後の前記処理水を前記溶
   解槽へ戻すと共に洗浄後の前記プラスチック小片及び紙
   小片を紙繊維溶解用パルパーへ導き、前記パルパー内の
   溶解液から紙繊維を回収し、前記パルパーから分別した
   プラスチック小片を前記バイオガスのエネルギーにより
   乾燥してなるプラスチック混入生ゴミの処理方法。
6. 【請求項６】プラスチックが混入した生ゴミを破砕する
   破砕機、前記破砕機からの破砕片を受け入れ攪拌してプ
   ラスチック小片が分散した溶解液とする攪拌装置付き溶
   解槽、前記溶解液からプラスチック小片を分別する掻き
   出し装置、前記溶解液をメタン生成菌により該菌の活性
   温度下でバイオガスと消化液とに分解する発酵槽、前記
   消化液を曝気処理により処理水とする曝気槽、前記分別
   したプラスチック小片に前記曝気槽からの処理水を噴霧
   し且つ噴霧後の処理水を回収して前記溶解槽へ戻す洗浄
   装置、前記洗浄装置からのプラスチック小片を乾燥する
   乾燥装置、及び前記発酵槽からのバイオガスと冷却水と
   から電力及び高温水を発生するコージェネレーション機
   器を備え、前記コージェネレーション機器からの高温水
   により前記発酵槽と乾燥装置とを加熱すると共に前記コ
   ージェネレーション機器からの電力により前記破砕機と
   攪拌装置と掻き出し装置と曝気槽と洗浄装置とを駆動
   し、洗浄乾燥したプラスチック小片を出力してなるプラ
   スチック混入生ゴミの処理システム。
7. 【請求項７】請求項６の処理システムにおいて、前記乾
   燥装置に前記洗浄装置からのプラスチック小片を封入す
   る気密タンクと該タンク内を減圧する圧縮機と該タンク
   内との熱交換により前記圧縮機からの吐出高温水蒸気を
   凝縮する凝縮器とを設け、前記コージェネレーション機
   器からの高温水による乾燥装置の加熱に代えて前記コー
   ジェネレーション機器からの電力により前記圧縮機を駆
   動することにより前記プラスチック小片を乾燥し、前記
   凝縮器による凝縮水を前記溶解槽へ戻してなるプラスチ
   ック混入生ゴミの処理システム。
8. 【請求項８】請求項６の処理システムにおいて、前記曝
   気槽と前記洗浄装置との間に、前記曝気槽からの処理水
   を前記コージェネレーション機器からの高温水及び／又
   は前記乾燥装置からの水蒸気により加熱する熱交換器を
   設けてなるプラスチック混入生ゴミの処理システム。