JP2002086118A - 有機廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】有機廃棄物の処理を行うための処理手段、得ら
れる取得物を貯蔵する手段等の諸手段が自動車に搭載さ
れており、自動車の走行中でも小さい動力でこれらの処
理を行うことができ、車の廃熱の有効利用も合わせて行
なうことができる有機廃棄物処理装置を提供すること。 【解決手段】有機廃棄物を処理するための１槽以上の流
動層槽から構成され、かつ自動車に搭載されている有機
廃棄物処理装置、好ましくは自動車の廃熱が流動層槽で
行われる処理に用いられるように構成されている装置が
提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機廃棄物処理装
置に関し、詳しくは有機廃棄物を処理するための１槽以
上の流動層槽から少なくとも構成され、かつ自動車に搭
載されている有機廃棄物処理装置であって、自動車の移
動中も発酵、分解、乾燥等の処理を行うことができ、し
かも自動車車の廃熱の有効利用も合わせて行なうことが
できる有機廃棄物処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の有機廃棄物の発酵処理、分解処
理、乾燥処理等の処理は、地上に設置した固定層を用い
た装置を用いバッチプロセスで行われる。また、自動車
で有機廃棄物を運搬中に上記処理を終了ために自動車に
固定層式装置を搭載させる提案はあるが、各種制限によ
り実用化されていない。

【０００３】即ち、従来の固定層式で発酵、分解、乾燥
等の処理を行う装置を自動車に搭載した場合、以下に記
載されるような問題点、運転上の煩雑さ、困難さが有
る。まず、固定層を使用しているためバッチプロセスと
なり、連続プロセスが困難である。従って装置を機械的
に開閉してを頻繁に行う必要があり、その工程にかなり
の手間、人力を必要となる。被処理物および製品の出し
入れは、移動中の自動車での操作が難しいので自動車に
載せることが困難である。また、従来の装置は、処理容
量に対して装置の重量が重いため経済的に必要な容量の
装置を自動車に載せることが困難である。例えば一時間
に１トンの生ごみを処理する従来型装置の場合、その総
重量が４トンを超えてしまい、普遍の４トントラックに
は載せることが出来ない。

【０００４】さらに、従来の装置は、処理容量に対して
所要動力が大きいので、自動車からその動力を取ること
が難しい。例えば１時間に１トンの生ごみを処理する従
来型装置の場合、その必要動力が１００ｋＷを超えてし
まい、普通の４トントラックからはとることが出来な
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
廃棄物を供給する手段、発酵処理、分解処理、乾燥処理
等の処理を行うための処理手段、得られる取得物を貯蔵
する手段等の諸手段が自動車に搭載されており、自動車
の走行中でも小さい動力でこれらの処理を行うことがで
きる有機廃棄物の処理装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、自動車の廃熱の有効利用も合わせて行
なうことができる有機廃棄物の処理装置を提供すること
にある。

【０００６】本発明によれば、下記構成の有機廃棄物処
理装置が提供されて、本発明の上記目的が達成される。 １．有機廃棄物を処理するための１槽以上の流動層槽か
ら少なくとも構成され、かつ自動車に搭載されているこ
とを特徴とする有機廃棄物処理装置。 ２．流動層槽で行われる処理が、発酵処理、分解処理、
および乾燥処理の少なくともいずれかの処理であること
を特徴とする上記１に記載の有機廃棄物処理装置。 ３．自動車の廃熱が、流動層槽で行われる処理に用いら
れるように構成されていることを特徴とする上記１また
は２に記載の有機廃棄物処理装置。 ４．流動層槽で行われる有機廃棄物の処理が発酵処理、
分解処理、および乾燥処理であり、そしてこれらの処理
により得られる取得物がコンポストであることを特徴と
する上記１〜３のいずれかに記載の有機廃棄物処理装
置。 ５．流動層槽で行われる有機廃棄物の処理が発酵処理お
よび分解処理であり、そしてこれらの処理により該生ゴ
ミがガス化されることを特徴とする上記１〜３のいずれ
かに記載の有機廃棄物処理装置。

【０００７】本発明の有機処理装置は、容易に連続プロ
セスが採用できる密閉型の流動層槽を処理槽として自動
車に搭載したものである。従って処理装置を機械的に開
閉して原料、製品の出し入れを頻繁に行うことなく連続
的に流動層槽への原料の供給および該流動層槽からの製
品の排出が行えるので、いったん多量に有機廃棄物をホ
ッパーに投入しておけば車の移動中でも運転を続けるこ
とが出来る。流動層式処理装置は、処理容量に対して装
置の重量が軽いため経済的に必要な容量の装置を車に載
せることが出来る。例えば一時間に１トンの生ごみを処
理する装置の場合、装置全体の総重量が２トン程度で、
普通の４トントラックに載せることが出来る。また、流
動層式装置は、処理容量に対して所要動力が小さいの
で、車からその動力を取ることが出来る。例えば一時間
に１トンの生ごみを処理する装置の場合その必要動力が
２０ｋＷ程度で、普通の４トントラックからとることが
出来る。本発明の処理装置は、処理を行う流動層槽内で
流動化のためのガスを循環して使用しているので、その
ガスと自動車の廃熱との熱交換を行わせることで、処理
に必要な熱を自動車の廃熱から回収することが出来る。
つまり大幅な省エネルギープロセスが可能である。処理
される有機廃棄物によっては自動車の排ガスを直接流動
層に供給し排ガスの廃熱を１００％利用することも出来
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機廃棄物処理装
置の実施の形態（態様）を、添付の図面に基づいて詳細
に説明する。しかしながら、本発明は下記の態様のみに
限定されて解釈されることはなく、数多くのバリエーシ
ョンがあることに注意されたい。

【０００９】図１には、自動車に搭載されている生ごみ
を主体すとる有機廃棄物の処理装置（以下、単に「処理
装置」という。）の一例を示す概略フローシートが示さ
れている。処理装置１は、有機廃棄物中に含まれる魚や
肉類の骨や、貝殼などを所要の大きさに破砕するための
破砕手段２と、破砕された有機廃棄物を乾燥および発酵
・分解させてコンポストとするための流動層槽３と、こ
の流動層槽３内に加熱気体を供給するための加熱気体の
供給手段１０を具備する。

【００１０】上記破砕手段２は、生ごみを投入するため
のホッパー（図示せず）と、投入された生ごみを所要の
大きさに破砕するための破砕機とから構成され、破砕さ
れた生ごみはダクト２ａを通じて流動層槽３に供給され
る。

【００１１】流動層槽３は、断面が円筒状の槽本体３ａ
の内底部に網目状の仕切り板４を配設するとともに、仕
切り板４上のほぼ中央部に隔壁５を設けて、上部が連通
する一次流動層３ｂと、二次流動層３ｃを形成し、さら
に二次流動層３ｃは、隔壁６によって下部が二次流動層
３ｃと連通する取出層３ｄを形成し、この取出層３ｄの
上部にコンポストを連続的に取り出すための取出口８が
設けられ、槽本体３ａの下部には、加熱気体の供給機構
１０から供給される加熱、加圧された気体（以下、単に
「加熱気体」という。）を受け入れるための供給口９が
設けられている。取出口８からは、コンポスト取り出し
ライン２３を経由して、コンポストを貯蔵するための貯
蔵槽２４が設けられている。一方、一次流動層３ｂの仕
切り板４上部には、ダクト２ａから供給される生ごみを
受け入れるための投入口７が形成されたものである。

【００１２】加熱気体の供給機構１０は、気体加熱機１
１と、この気体加熱機１１によって加熱された気体を供
給口９から流動層槽３内に供給するための送風機１２と
から構成される。使用する気体としては、空気、嫌気性
菌を発酵させる場合に好適なように酸素濃度を減らした
空気、および好気性発酵菌の発酵速度を上げるのに適す
るよう酸素濃度を高めた空気等が挙げられ、これらのガ
スは処理する有機廃棄物と発酵微生物の種類によって適
切に選択使用することができる。気体加熱機１１に用い
られる加熱媒体としては、特に制限されないが、高温ガ
ス、スチーム、処理装置が搭載されている自動車のエン
ジンの冷却水や排ガス等が挙げられる。なかでも、自動
車のエンジンの冷却水の使用が排熱量の観点から好まし
い。勿論、冷却水と共に他の加熱媒体を併用してもよ
い。

【００１３】なお、この図１の処理装置においては、流
動層槽３内に供給する加熱気体を効率的に使用するため
循環方式を採用しており、流動層槽３の上部に気体取出
口１３を形成し、取り出した気体をライン１４を介して
サイクロン１５内に導き、加熱気体中に含まれる微粒子
を除去したのち、その微粒子をライン１６を介して再び
流動層槽３内に還流させる一方、微粒子の除去された加
熱気体をライン１７を介して熱交換機１８に送り、この
熱交換機１８によって加熱気体を冷却し、加熱気体中に
含まれる水分を凝縮させるとともに、ライン１９を通じ
て凝縮させた水を分離ドラム２０に導き、この分離ドラ
ム２０で水分を分離したのち、ポンプ２１によって水を
系外に排出する。一方、分離ドラム２０によって凝縮さ
せた水分を除去したのちの加熱気体は、ライン２２を経
由して再び加熱気体の供給機構１０によって流動層槽３
内に供給される。

【００１４】なお、流動層槽３内に設ける隔壁５は、槽
本体３ａの仕切り板４上に１枚を設け、一次流動層３ｂ
と二次流動層３ｃに区画しているが、最終的に得ようと
するコンポスト中に含まれる水分によっては、隔壁を適
宜増やして流動層をより多数に区画してもよく、その枚
数については特段の制限はない。

【００１５】また、図１の態様では、有機廃棄物をまず
最初に流動層槽３の一次流動層３ｂ内に供給し、乾燥、
発酵させ、順次投入される有機廃棄物によって上方に持
ち上げられ、隔壁５をオーバーフローして二次流動層３
ｃ内に移動させる方式としているが、噴流式のものであ
ってもよい。流動層槽３の底部は、供給される加熱気体
が槽内に均一に供給されるよう逆円錐状とすることが好
ましい。

【００１６】以上の構成からなる処理装置１を使用し
て、有機廃染物を処理する方法について説明する。ま
ず、コンポスト化しようとする有機廃棄物をホッパー
（図示せず）を介して破砕機内に投入し、有機廃棄物中
に含まれる比較的大きな固形物を流動に適した大きさに
破砕したのち、所要の大きさに破砕した有機廃棄物を、
ダクト２ａを介して流動層槽３に形成した投入口７から
仕切り板４上に形成された一次流動層３ｂ内に供給す
る。

【００１７】この流動層槽３では、発酵微生物を含むコ
ンポストの所定量をあらかじめ一次流動層３ｂ内に導入
しておくとともに、加熱気体の供給機構１０を、好まし
くは自動車のエンジンの冷却水を用いて作動させ、加熱
された気体を流動層槽３内に連続して供給し、流動層槽
３内を温度２５〜８０℃、より好ましくは温度５０〜６
０℃程度に維持する。新しく投入された有機廃棄物は、
一次流動層３ｂ内において、既に投入されているコンポ
ストと撹拌、混合され、加熱された気体によって乾燥が
開始されると同時に、コンポスト中に含まれる発酵微生
物によって発酵が始まる。

【００１８】一次流動層３ｂ内に投入される有機廃棄物
は、通常多くの水分を含んでいるものであるが、水分が
不足している場合には、冷却機からなる熱交換機１８の
温度を調整し、この熱交換機１８において凝縮させる水
分量を調整し、供給する加熱気体中に含まれる水分を制
御することができる。

【００１９】順次投入される有機廃棄物によって、当初
に投入さたコンポストは次第に上昇し、隔壁５を越えて
二次流動層３ｃに移動し、このコンポストに続く有機廃
棄物も加熱された気体によって乾燥、発酵し、徐々に水
分を減らして上昇し、同様に二次流動層３ｃに移動した
のち、さらに下方から供給される加熱気体によって乾
燥、発酵が進行する。

【００２０】二次流動層３ｃに移動した有機廃棄物は、
オーバーフローして一次流動層３ｂから順次移動する有
機廃棄物によって下方に押し下げられ、さらに乾燥と発
酵を行いながら、隔壁６の下方から取出層３ｄに移行
し、後続の有機廃棄物によって取出層３ｄの上方に押し
上げられ、コンポストとして取出口８から連続的にコン
ポスト取出ライン２３を経由して貯蔵槽２４に貯蔵され
る。

【００２１】その際、加熱気体の供給口９を通じて流動
層槽３内に供給された加熱気体は、流動層槽３内におい
て、有機廃棄物と接触し、有機廃棄物に含まれる水分を
蒸発、乾燥させながら、発酵微生物による発酵を促進さ
せ、上部の気体取出口１３を介してサイクロン１〜５に
送られ、このサイクロン１５内における遠心分離作用に
よって空気中に含まれる微粒子が除去される。

【００２２】かくして微粒子が除去された加熱空気は、
ライン１７を通じて熱交換機１８に送られ、この熱交換
機１８の作用によって加熱された気体中に含まれる水分
が凝縮され、ライン１９を通じて分離ドラム２０に送ら
れ、分離ドラム２０で加熱気体と水分に分離され、加熱
気体はさらにライン２２を介して加熱気体の供給機構１
０に送られ、必要に応じて所定の温度に再加熱され、再
び流動層槽３内に送られるが、分離ドラム２０で分離さ
れた水分は、ポンプ２１を介して系外に排出される。

【００２３】なお、この態様においては、新しく投入さ
れる有機廃棄物の発酵微生物による発酵は、あらかじめ
一次流動層槽３ｂ内にあるコシポストに含まれる発酵微
生物によって行っているが、投入する有機微生物中に発
酵微生物の所要量を混入させることによっても行うこと
ができる。

【００２４】また、流動層槽３で処理する有機廃棄物
は、生ごみを主体とするスーパー、レストラン、ホテル
等から排出される有機廃棄物であるが、有機廃棄物であ
れば、その種類は問わず、紙、家畜の糞尿や排水汚泥で
あっても処理することが可能である。

【００２５】図２は、図１に示される有機廃棄物処理装
置が自動車に搭載されている一例を模式的に示す概略図
であり、図２の（ａ）はその概略平面図であり、（ｂ）
は概略側面図である。図１および図２から、どのように
処理装置１が自動車に搭載されているかを当業者は容易
に理解することができるであろう。図２に示される態様
では、自動車として、車高３ｍ、車幅２ｍ、車長６ｍの
４トントラックが用いられているが、これに制限されな
い。本態様では、自動車のエンジン３１からの冷却水は
気体加熱機１１に加熱媒体として供給され、流動層槽３
へ導入される気体が加熱される。廃熱が利用された冷却
水はラジエーターに送られる。なお、処理装置１を運転
するための動力源は、自動車のエンジンから取ることが
できる。

【００２６】図３に模式的に示される態様は、車の排ガ
スを直接流動層に供給し排ガスの熱を１００％利用する
処理装置である。この場合、図１の処理装置で用いられ
ている気体加熱機１１が兼用される。そして送風機１２
と流動層槽３への気体供給口９との間に自動車排ガスを
供給するためのライン２５が設けられ、さらに分離ドラ
ム２０と送風機１２の間にガスを大気に放出するための
ライン２６がライン２２に接続されている。その他は、
図１の処理装置と同じ構成である。この処理装置では、
自動車の高温の排ガスが直接流動層を形成する気体とし
て用いられ、その後ライン２６より大気に放出される。

【００２７】図４に模式的に示される態様は、有機廃棄
物をほとんど分解してガス化（主に水と炭酸ガス）する
ための処理装置である。この場合、図１の処理装置で用
いられていた貯蔵槽２４、コンポストの取出口８、貯蔵
槽２４へのライン２３、流動層槽３内の取出層３ｄは不
要あるいは小さくできる。分離ドラム２０と送風機１２
の間に流動層槽３で発生したガスを大気に放出するため
のライン２９がライン２２に接続されている。必要な場
合は、ライン２９とライン２の間に脱臭塔が設置され
る。これら以外は、図４の処理装置の構成は図１の場合
と同じであるが、流動層槽内に分解されない流動媒体、
例えばバークやセラミックスの菌床を加え、流動化させ
ることが好ましい。この方法により、有機廃棄物を効率
良く分解させることができる。図４に示される構成の処
理装置は、コンポストを作ることが目的でなく、生ゴミ
等の有機廃棄物をガス化して消滅する場合に好ましく用
いられる。

【００２８】

【実施例】図１で示される処理装置を図２に示される様
に自動車に搭載した。自動車としては、車高３ｍ、車幅
２ｍ、車長６ｍの４トントラックを用いた。また、自動
車のエンジンからの冷却水を気体加熱機（熱交換器）に
加熱媒体として供給し、これにより流動層３へ導入され
る気体（空気）を加熱した。用いた流動層槽は断面積が
０．５ｍ^２で高さ２ｍである。トラックに搭載された処
理装置の全体の重量は、約２トンであった。４トントラ
ックに搭載された上記処理装置を自動車を走行させなが
ら、下記の処理を行った流動層槽の一次流動層側に、あ
らかじめ発酵微生物を含んだコンポストを５０ｋｇ投入
し流動させたのち、破砕機構において流動に適した大き
さに破砕し、含有水分が８０％の生ごみを主体とする有
機廃棄物を、１，０００ｋｇ／ｈの割合で流動層槽に連
続的に供給した。一方、流動層槽内には、自動車冷却水
によって加熱された７０℃の空気を、槽塔断面積当たり
２０〜６０ｃｍ／ｓｅｃの量で供給し、流動層槽内を温
度約６０℃に保持し、粉砕された生ゴミを加熱空気によ
ってあらかじめ投入されたコンポストと撹拌、混合する
と同時に、加熱し生ゴミ中に含まれる水分の蒸発を行い
ながら、発酵を行った。

【００２９】生ゴミは、始めは水分が多く一次流動層内
の下部で流動していたが、発酵と乾燥が進展するにした
がって、水分が蒸発し、軽くなって流動層の上方に移動
し、順次隔壁をオーバーフローして二次流動層に移行
し、さらに水分の蒸発による乾燥と発酵が促進され、生
ゴミ中に含まれる水分が５０％程度となると、流動層の
上部からコンポストとして貯蔵槽に連続的に取り出し
た。

【００３０】トラックを２時間走行させて、上記の処理
を行った結果、コンポストを４００ｋｇ／ｈの割合で取
得することができた。

【００３１】

【発明の効果】本発明の有機廃棄物処理装置は、処理槽
として本来軽い流動層槽を用いているので、経済的に必
要な容量の装置を車に載せることが出来、かつ処理容量
に対して所要動力が小さいので、車からその動力を取る
ことが出来、しかも自動車の移動中も運転を続けること
が出来る。従って、自動車によって回収されているほと
んど全ての有機物廃棄物（生ごみ、紙、排水汚泥、家畜
糞尿）が本発明の処理装置で処理できる。さらに本発明
の有機廃棄物処理装置は、発酵、分解、乾燥等に必要な
熱を自動車の廃熱から回収することが出来るので、大幅
な省エネルギープロセスを可能とする。また、自動車の
排ガスを流動層槽に直接使用することにより、排ガスが
浄化され、排ガスの公害問題が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動車に搭載される有機廃棄物処理装
置の構成の一例を模式的に示す概略説明図である。

【図２】図２は、図１に示される有機廃棄物処理装置が
自動車に搭載されている一例を模式的に示す概略図であ
り、図２の（ａ）はその概略平面図であり、（ｂ）は概
略側面図である。

【図３】本発明の自動車に搭載される有機廃棄物処理装
置の構成の一例を模式的に示す概略説明図である。

【図４】本発明の自動車に搭載される有機廃棄物処理装
置の構成の一例を模式的に示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 有機廃棄物の処理装置 ２ 破砕機構 ２’ 生ゴミ投入口 ２ａ ダクト ３ 流動層槽 ３ａ 槽本体 ３ｂ 一次流動層 ３ｃ 二次流動層 ３ｄ 取出層 ４ 仕切り板 ５、６ 隔壁 ８ コンポストの取出口 ９ 気体の供給口 １０ 加熱気体の供給機構 １１ 気体加熱機 １２ 送風機 １３ 気体取出口 １５ サイクロン １８ 熱交換機 ２０ 分離ドラム ２３ コンポスト取出ライン ２４ 貯蔵槽 ２５ 自動車排気ガス供給ライン ２６ 大気への放出ライン ２７ 脱臭塔 ２８ 脱臭塔へのライン ２９ 大気への放出ライン ３１ 自動車のエンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２６Ｂ 3/08 Ｆ２６Ｂ 21/04 Ｂ 9/06 Ｃ 21/04 23/00 Ａ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＤ 23/00 Ｃ Ｆターム(参考） 3L113 AA07 AB04 AC21 AC45 AC46 AC48 AC52 AC67 AC73 AC83 AC87 BA01 CB13 CB24 CB39 DA02 DA14 DA26 4D004 AA02 AA03 AA12 AC04 BA04 CA04 CA19 CA42 CB04 CB13 CB36 CB44 CB50 CC08 4D059 AA01 AA03 AA07 BA00 BA51 BA56 BB03 BB13 BD03 BD33 4H061 AA03 CC47 CC55 GG18 GG19 GG48 GG70

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機廃棄物を処理するための１槽以上の
   流動層槽から少なくとも構成され、かつ自動車に搭載さ
   れていることを特徴とする有機廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】 流動層槽で行われる処理が、発酵処理、
   分解処理、および乾燥処理の少なくともいずれかの処理
   であることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処
   理装置。
3. 【請求項３】 自動車の廃熱が、流動層槽で行われる処
   理に用いられるように構成されていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の有機廃棄物処理装置。
4. 【請求項４】 流動層槽で行われる有機廃棄物の処理が
   発酵処理、分解処理、および乾燥処理であり、そしてこ
   れらの処理により得られる取得物がコンポストであるこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機廃
   棄物処理装置。
5. 【請求項５】 流動層槽で行われる有機廃棄物の処理が
   発酵処理および分解処理であり、そしてこれらの処理に
   より該生ゴミがガス化されることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の有機廃棄物処理装置。