JP2001259562A - 腐敗性廃棄物の処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥レーン上に薄く拡散堆積させた腐敗性廃
棄物を簡易な装置構成によって効率的に攪拌し処理コス
トを低減する。同時にメンテナンス容易なより小型のフ
ィルター装置を使用して効率的な脱臭効果を得る。 【解決手段】 攪拌装置は、乾燥レーンの両側部に配し
たガイドレールに沿って走行する基台と、該基台に設け
たプラウとを備え、該プラウは、アームと、該アームの
先端部に配した断面略三角形のプラウ本体を備え、該プ
ラウ本体は、基台の進行方向に対して先端鋭角な頂部を
向ける。脱臭装置は、ケース体と、該ケース体を駆動す
る駆動手段と、該ケース体内部に装填した通気性を備え
る複数の吸着素材層を備え、該吸着素材層に装填される
各吸着素材はそれぞれ微小な粒状を呈してなり、前記駆
動手段は、回転、回動、振動のうち少なくともいずれか
一の運動をケース体に対して与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食物残渣あるいは家畜
糞尿等の腐敗性廃棄物の処理システムに係り、とくに廃
棄物の乾燥および脱臭の効率を向上させる技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】農家から排出される家畜糞尿、漁港等か
ら排出される魚介廃棄物、あるいは飲食店から排出され
る調理ごみ・食べ残し（食物残渣）は、処理の困難な腐
敗性廃棄物として知られ、各自治体において深刻な問題
を呈している。

【０００３】これらの腐敗性廃棄物は、そのまま郊外の
処理場に放置するか、熱を加えて乾燥／焼却するかしか
ないが、近時飛躍的に増大する処理量のために単純な放
置や焼却が難しくなっている。このため腐敗性廃棄物の
処理に関しては、生石灰を添加して反応熱と高アルカリ
による滅菌処理を施し、これを適当な乾燥手段を用いて
乾燥させる手段が用いられるようになった。高純度の生
石灰を添加することにより、腐敗性廃棄物中の悪性微生
物（腐敗菌等）が死滅するとともに、結果物が高栄養分
を備え同時にアルカリ性質を帯びるため家畜飼料、土壌
改良剤、海洋性栄養剤として有用転化できるからであ
る。

【０００４】高純度生石灰を用いた処理システムとして
は、例えば、特許第１０８８８３０号、特許第１３５９
００５号等がある。これらは、いずれも腐敗生廃棄物に
高純度の生石灰を添加し、乾燥させる点で共通する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、生石灰を利
用する腐敗性廃棄物の処理の大きな問題としては、乾燥
速度の問題と、悪臭発生の問題とがある。

【０００６】第一の乾燥速度の問題は、処理量が飛躍的
に増大している結果として、ひとつの処理場で単位期間
あたりに処理できる廃棄物量に限界が生じ、スムースな
運営が困難になるという現象を惹起する。

【０００７】乾燥速度を飛躍的に向上させるには、例え
ば強制乾燥の手段がある。バーナ装置や床暖房装置を利
用し、水分を多量に含む廃棄物を急速乾燥させる方法で
ある。しかし結果物の有効利用、設備コスト、ランニン
グコストを考慮すると、現在のところ強制乾燥手段は大
量の迅速処分という面では不経済にすぎ、実用的な処理
システムにはならない。加熱装置や燃料コストが高すぎ
るからである。

【０００８】このため乾燥処理の手法としては、広い乾
燥レーンに廃棄物を薄く拡散堆積させ、これを攪拌し自
然乾燥させるシステムが望ましい。結果物の栄養価や特
性に影響が生じない点でも優れるからである。

【０００９】そこで、本発明の第一の目的は、乾燥レー
ン上に薄く拡散堆積させた腐敗性廃棄物をより簡易な装
置構成によって効率的に攪拌し、処理コストを低減する
ことにある。

【００１０】第二の悪臭の問題は、次の通りである。家
畜糞尿、魚介廃棄物、食物残渣は、それぞれ処分場に運
ばれ貯蔵されるが、この貯蔵時点では特に問題となるよ
うな悪臭を発しない。貯蔵槽が密閉された構造となって
おり、悪臭も外気に飛散しないからである。

【００１１】ところが生石灰を添加して攪拌する処理ス
テップでは、廃棄物を継続的に攪拌する結果、アンモニ
ア臭をはじめとする腐敗臭が立ち、反応槽内部から外部
に悪臭が漏出する。腐敗性廃棄物の処理場における、作
業員、近隣住民の最大の問題は、この悪臭である。

【００１２】従来、この悪臭を除去する工夫は処分場に
おいて幾通りも試みられているが、どのような吸着剤、
活性剤を用いて除去フィルターを作っても、効率的に悪
臭を除去できる脱臭装置は実現できないのが実情であ
る。勿論、吸着剤の層を厚くすることによって、空気の
流れの上流側から下流側までの距離を長くし、空気と吸
着剤との接触面積を増大することによりある程度は問題
を解決できる。しかしフィルター装置が大型化するだけ
でなく、大量の吸着剤（脱臭剤）が短時間で限界に達
し、それ以上の脱臭作用を困難にするという問題が残
る。

【００１３】そこで本発明の第二の目的は、メンテナン
ス容易なより小型のフィルター装置を使用しつつ、効率
的な脱臭効果を得ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記第一の目的を達成す
るため、本発明に係る腐敗性廃棄物の処理システムは、
腐敗性廃棄物の貯留槽と、該貯留槽から搬送された腐敗
性廃棄物に高純度生石灰を添加して攪拌する反応処理槽
と、該反応処理槽から搬送した腐敗性廃棄物を乾燥させ
る乾燥処理部を備え、前記乾燥処理部は、腐敗性廃棄物
を乾燥レーン上に肉薄に拡散させ、当該乾燥レーン上を
往復運動できる攪拌装置を介して自然乾燥可能とした腐
敗性廃棄物の処理システムを技術的前提として、

【００１５】前記攪拌装置は、乾燥レーンの両側部に配
したガイドレールに沿って走行する基台と、該基台に設
けたプラウとを備え、該プラウは、アームと、該アーム
の先端部に配した断面略三角形のプラウ本体を備え、該
プラウ本体は、基台の進行方向に対して先端鋭角な頂部
を向ける。

【００１６】また前記第二の目的を達成するため、本発
明に係る腐敗性廃棄物の処理システムは、腐敗性廃棄物
の貯留槽と、該貯留槽から搬送された腐敗性廃棄物に高
純度生石灰を添加して攪拌する反応処理槽と、該反応処
理槽から搬送した腐敗性廃棄物を乾燥させる乾燥処理部
を備え、前記乾燥処理部は、腐敗性廃棄物を乾燥レーン
上に肉薄に拡散させ、当該乾燥レーン上を往復運動でき
る攪拌装置を介して自然乾燥可能とした腐敗性廃棄物の
処理システムを技術的前提として、前記反応処理槽に脱
臭装置を配し、該脱臭装置は、ケース体と、該ケース体
を駆動する駆動手段と、該ケース体内部に装填した通気
性を備える複数の吸着素材層を備え、該吸着素材層に装
填される各吸着素材はそれぞれ微小な粒状を呈してな
り、前記駆動手段は、回転、回動、振動のうち少なくと
もいずれか一の運動をケース体に対して与える。

【００１７】

【実施例】本発明に係る腐敗性廃棄物の処理システム
は、図１に示すように、食物残渣や家畜糞尿等の腐敗性
廃棄物を貯留する貯留槽１と、該貯留槽１からスクリュ
ーコンベア等の適宜の搬送装置２を介して搬送した腐敗
性廃棄物に高純度生石灰を添加して攪拌する反応処理槽
３と、該反応処理槽３からエアポンプ等の搬送手段４を
介して搬送した腐敗性廃棄物を乾燥させる乾燥処理部を
備える。乾燥処理部は、例えば広い乾燥レーン５を使用
する。尚、電気式、または熱媒加熱式、あるいはバーナ
加熱式等の強制乾燥装置を使用しても良いのであるが、
処理量が多い場合は、熱源コストがかかり過ぎる不利が
あるので自然乾燥（または床暖房装置を備える準自然乾
燥）を行う乾燥レーン５を用いることが望ましいわけで
ある。尚、符号４０は臭気脱臭装置である。また乾燥レ
ーン５は少なくとも雨を防げる屋内（例えば簡易ハウス
内）に設置する。

【００１８】乾燥レーン５は、搬送装置４の搬出側（吐
出側）から緩やかに下降傾斜するように成形しておく。
余剰水分を流下排除するためである。また乾燥レーン５
の両側には案内レール６を設け、この案内レール６に沿
って移動する基台１０を設ける。基台１０は、低速で単
純な往復運動が出来れば良い。従ってコントロール装置
は、乾燥レーン５を覆う家屋壁部に配しても良く、また
基台１０上に配しても良い。

【００１９】第一の発明は、この基台１０の構造、とく
にレーン上に拡散堆積させた腐敗性廃棄物の切り返し装
置（攪拌装置）の構造に関する。切り返し装置１５は、
所定形状の金属フレームで成形した基台１０の両側部か
ら伸びるアーム１６と、このアーム１６の先端部に配し
たプラウ２０を備え、アーム１６は、基台１０の進行方
向が逆転したときに突出方向を反転させるよう、基端部
１７を回動自在に軸着してなる。またアーム１６の反転
にプラウ２０も従動できるよう、アーム先端とプラウ両
側面とは軸着部材を介して回動可能に取り付ける。

【００２０】プラウ２０は、断面略三角形に成形する。
基台１０の進行方向に対して鋭角頂部（鋭角縁部）を前
側に位置させ、廃棄物をすくい上げて後方に落としその
過程で空気と廃棄物とを接触させて乾燥速度を上げるた
めである。

【００２１】プラウ２０は、攪拌による空気接触の増大
を実現するものであるから、図２に示すように、前後方
向に二個設け、軸１８を介して反転可能に取付ても良
い。

【００２２】かかる構成によれば、自然乾燥または準自
然乾燥を前提とする腐敗性廃棄物の乾燥処理において、
人為的作業よりも格段に効率的な乾燥処理を実現するこ
とが可能となる。また気候や外気温、湿度条件等に応じ
て基台１０を自動制御することにより２４時間体制で乾
燥処理を進行させることも可能となる。

【００２３】自動制御の場合は、プラウ先端部に例えば
リミットスイッチまたは光学センサを配し、前進端末ま
で移動したことをセンサによって検出し、基台１０に搭
載した小型の油圧装置を介して、アーム先端を軸支する
部分に配した駆動装置をコントロールしてアーム１６を
反転させれば良い。

【００２４】尚、図２に示すように基台１０の前後のそ
れぞれ独立した二個のプラウを設けた場合、進行方向が
変わるときに後方側プラウを若干上昇させてスクレーパ
ー（表面の均らし機材）として機能させることも出来
る。この場合、プラウ２０は、外側に略垂直な壁部３１
を形成する一方、その逆端縁に断面略三角形の攪拌面３
２を成形する。矢印Ａ方向に基台１０が進む場合は、後
方プラウ２０Ｒの攪拌面３２が切り返しを行い、前方プ
ラウ２０Ｆの壁部３１および下面が廃棄物表面を均一に
均してゆく。基台１０の進行方向が逆転した場合は、そ
の逆となる。後方側のプラウは若干上にもちあげて、一
定高さを維持させる。プラウ２０の高さ調整は油圧装置
等を介した自動調整でも良いし手動操作でも良い。

【００２５】第二の発明は、反応処理層３に配した脱臭
装置４０の構造に関する。腐敗性廃棄物の乾燥処理にお
いては、生石灰を添加して攪拌反応させる際の悪臭が大
きな問題となるが、従来、かかる問題に対する解決策は
処理場を郊外に設ける以外に適当な手段がなかった。勿
論、その都度大量の吸着剤を使用すれば悪臭は確実に除
去できるが、脱臭効率や脱臭剤の交換作業を考慮すると
コストの点で著しい不具合を生じ、実用的装置を構成で
きない。

【００２６】本発明に係る脱臭装置４０は、図３に示す
ように、脱臭剤を封填するケース体４１内に適当な脱臭
剤、例えば複数種類の脱臭剤４２，４３，４４を配し、
このケース体４１を、振動、回転、回動させ、脱臭剤に
運動を与える。運動によって脱臭剤４２〜４４は悪臭粒
子の吸着と吸着粒子の解放を行う。複数の脱臭剤として
は、例えば、水分の少ないベントナイト、シリカ粒子、
杉木チップ等を使用することが望ましい。これらはいず
れも悪臭成分の吸着性能を異にするが、その結果として
幅広い範囲の悪臭成分を効率的に吸着吸収する。また粒
子構造は多孔性を呈するので、負荷がない場合は吸収吸
着した悪臭成分を経時的に解放する。

【００２７】符号４５は隔壁、４６はこの隔壁４５に形
成した通気孔である。符号４７は、ケース体４１の端面
に配した回転自由な軸継手（ベアリング）、４８は当該
軸継手４７を介して接続させた通気管である。通気管４
８は、金属性パイプを使用しても良いが、取り外しの利
便を考慮すれば可撓性のある樹脂パイプを使用すること
が望ましい。

【００２８】従って、かかる構成によれば複数の脱臭剤
４２〜４４を装填したケース体４１を回転（回転方向を
例えば矢印Ｘで示す）させることにより、悪臭成分の吸
着脱臭の効率、吸着した悪臭成分の自由解放の性能向上
を図ることが出来る。ケース体４１を駆動する手段は回
転モータ、振動モータなど、その手段を問わない。

【００２９】図４〜図６は、ケース体４１を複数個配
し、長期間安定した脱臭効率を実現するための装置構成
を例示するものである。この実施例に係る脱臭装置は、
例えば８個のケース体４１を円形に配列してなり、その
両端面をパイプ５１，５２を介して相互に連通させる一
方、内部中央に回転ギア５３を配し、当該回転ギア５３
を介して各ケース体４１を回転させ、内部の脱臭剤をシ
ャッフルするものである。符号４９は、ケース体４１の
上下中央に形成したギアであり、回転ギア５３と噛合し
て各ケース体４１を独立的に回転させる。

【００３０】図４において、符号５０は、悪臭空気を送
り込む最上流のパイプである。ケース体４１−１は、当
該時点において流入空気の最上流に位置し、パイプ５２
−１を介して次段のケース体４１−２に悪臭空気を送
る。ケース体４１−２は、他面のパイプ５１−２を介し
て次段のケース体４１−３へ悪臭空気を送る。順次この
操作を繰り返す。

【００３１】しかし、すべてのケース体４１が、悪臭空
気の脱臭作用を営む必要はない。複数のケース体４１を
配した場合は、むしろ複数固のケース体４１のうち幾つ
かは脱臭作用から離脱させ休息させる方が好ましい。本
実施例でいえば、例えば半分のケース体４１−１〜４１
−４が脱臭を行い、下流の半分のケース体４１−５〜４
１−８は、強制的な空気流入から離れて、単純な回転攪
拌運動を受け、吸着した悪臭成分を解放する作用を営む
ようにする。従って、休息すべきケース体のうち最上流
に位置するケース体４１−５は下流側からの送気を遮断
するようパイプの接続を外し、それと同時に、最下流に
ある４１−８も最上流のケース体４１−１とのパイプ接
続を外しておく。５１−３は、悪臭を放出する最終段の
パイプである。

【００３２】かかる構成をとる前提としては、すべての
ケース体４１−１〜４１−８が全体として回動（８個の
場合は４５度の回動）することが必要である。この結
果、最大の負荷を受けているケース体４１−１は次段の
回転において負荷をより低減させることが出来るし、継
続的に負荷を受けつつ現在は最小の負荷を受けているケ
ース体４１−４は次段の回動から完全な休息に入り、逆
に継続的に休息の時間を与えられ、現在は最上流にある
休息中のケース体４１−８は次段の回転によって最高負
荷を受ける位置に移動し、最高能力の脱臭作用を営む。

【００３３】このように、例えば半数を稼働し、半数を
休息させ、同時にいずれのケース体４１も回転（振動）
駆動する構成によれば、稼働中の最上流のケース体４１
−１に最も負荷がかかるが、このケース体４１−１への
負荷は全体の回転調整によって漸減し、次いで完全休息
に入り、吸着した悪臭成分を最も解放した時点で再び最
高負荷の位置に戻る。かかる循環操作により、ケース体
４１は最も効率的な吸着と解放の作用を営む。勿論、配
設するケース体４１の数を増加させるほど、またケース
体４１の容積を増大させるほど脱臭効率は高まる。

【００３４】ケース体４１は、振動モータを介して上下
方向の振動駆動をさせても良い。しかしながら、上下振
動を継続的に与えると、モータ装置を含む装置系全体に
予期せぬ故障を惹起する可能性が高い。従って、複数の
脱臭ケース体４１を配してメンテナンスの軽減を図るに
は、各ケース体を寝かせ（鉛直方向に対して約９０度倒
した状態）、これらをひとつの回転ギア５３によって一
体的に駆動し、各ケース体４１をそれぞれ独立して地面
と水平方向の条件下で回転駆動して、内部の脱臭剤の攪
拌を効率化させることが最も望ましいと考えられる。

【００３５】各種の実験によれば、所定形状のケース体
に対しその一端面から他端面にむかって悪臭空気を強制
的に送気した場合、悪臭成分はほとんど除去できないこ
とがわかった。ケース体に運動を与えない限り、内部に
装填する脱臭剤の量を増加させても、効率には殆ど影響
がなく、送気／排気パイプの断面積を大きくすることに
よってのみ比例効果が認められた。送気／排気パイプの
断面積を一定にした場合、ケース体４１に振動または回
転を与えたときには、その振動／回転数に応じた吸着作
用がみられる。吸着させた悪臭の解放／除去においても
ほぼ同じ結果を得た。

【００３６】尚、当然であるが前記ケース体の形状は問
わない。ひとつの回転ギアを使用して独立的な回転作用
を与える場合でも、回転ギアに噛合するギア部分（中央
部分が望ましい）だけを円形に形成すれば良いからであ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る腐敗性
廃棄物の処理システムによれば、第一に乾燥レーン上に
薄く拡散堆積させた腐敗性廃棄物をより簡易な装置構成
によって効率的に攪拌し処理コストを低減することが可
能となり、第二に、メンテナンス容易な小型のフィルタ
ー装置を使用しつつ効率的な脱臭効果を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る腐敗性廃棄物の処理システムを例
示する概念図である。

【図２】本発明に係る切り返し用のプラウを例示する図
である。

【図３】本発明に係る脱臭装置の基本的構成を例示する
断面概略図である。

【図４】本発明に係る脱臭装置を複数配する場合の配管
例を示す斜視図である。

【図５】図４に示す脱臭装置のギア状態を例示する平面
図である。

【図６】図４に示す脱臭装置のギア状態を例示する側面
概略図である。

【符号の説明】

１ 貯留槽 ２ 搬送装置 ３ 反応処理槽 ４ 搬送手段 ５ 乾燥レーン ６ 案内レール １０ 基台 １５ 切り返し装置 １６ アーム ２０ プラウ ４０ 脱臭装置 ４１ ケース体 ４２，４３，４４ 脱臭剤 ４５ 隔壁 ４６ 通気孔 ４７ 軸継手（ベアリング） ４８ 通気管 ４９ ギア ５０ 最上流のパイプ ５１，５２ パイプ ５３ 回転ギア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】腐敗性廃棄物の貯留槽と、該貯留槽から搬
   送された腐敗性廃棄物に高純度生石灰を添加して攪拌す
   る反応処理槽と、該反応処理槽から搬送した腐敗性廃棄
   物を乾燥させる乾燥処理部を備え、前記乾燥処理部は、
   腐敗性廃棄物を乾燥レーン上に肉薄に拡散させ、当該乾
   燥レーン上を往復運動できる攪拌装置を介して自然乾燥
   可能とした腐敗性廃棄物の処理システムにおいて、 前記攪拌装置は、 乾燥レーンの両側部に配したガイドレールに沿って走行
   する基台と、 該基台に設けたプラウとを備え、 該プラウは、アームと、該アームの先端部に配した断面
   略三角形のプラウ本体を備え、 該プラウ本体は、基台の進行方向に対して先端鋭角な頂
   部を向けることを特徴とする腐敗性廃棄物の処理システ
   ム。
2. 【請求項２】腐敗性廃棄物の貯留槽と、該貯留槽から搬
   送された腐敗性廃棄物に高純度生石灰を添加して攪拌す
   る反応処理槽と、該反応処理槽から搬送した腐敗性廃棄
   物を乾燥させる乾燥処理部を備え、前記乾燥処理部は、
   腐敗性廃棄物を乾燥レーン上に肉薄に拡散させ、当該乾
   燥レーン上を往復運動できる攪拌装置を介して自然乾燥
   可能とした腐敗性廃棄物の処理システムにおいて、 前記反応処理槽に脱臭装置を配し、 該脱臭装置は、ケース体と、該ケース体を駆動する駆動
   手段と、該ケース体内部に装填した通気性を備える複数
   の吸着素材層を備え、該吸着素材層に装填される各吸着
   素材はそれぞれ微小な粒状を呈してなり、 前記駆動手段は、回転、回動、振動のうち少なくともい
   ずれか一の運動をケース体に対して与えることを特徴と
   する腐敗性廃棄物の処理システム。