JP2002102834A - 廃棄物処理システム及びその運転方法 - Google Patents
廃棄物処理システム及びその運転方法Info
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Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 乾燥不足や炭化等、乾燥の不均一や、無駄な
エネルギー投入を低減する廃棄物処理システムを提供す
る。 【解決手段】 乾燥機から発生する蒸気を凝縮させ、凝
縮水量を検知する事により乾燥中の乾燥対象物含水率の
推算が可能となったため、乾燥不足や炭化等、乾燥の不
均一の防止や、無駄なエネルギー投入を低減するが可能
となった。
エネルギー投入を低減する廃棄物処理システムを提供す
る。 【解決手段】 乾燥機から発生する蒸気を凝縮させ、凝
縮水量を検知する事により乾燥中の乾燥対象物含水率の
推算が可能となったため、乾燥不足や炭化等、乾燥の不
均一の防止や、無駄なエネルギー投入を低減するが可能
となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は家庭や、事務所など
で発生する厨芥やその処理により発生する汚泥等の有機
性廃棄物を処理する廃棄物処理システム及びその運転方
法に関する。
で発生する厨芥やその処理により発生する汚泥等の有機
性廃棄物を処理する廃棄物処理システム及びその運転方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物処理においては、従来、埋め立
て、焼却が主流であったが、埋め立て地の枯渇、ＣＯ2
排出削減、ダイオキシン問題等により、それらの方法に
よる処理が困難となっている。このため、有機性廃棄物
を有価物として再利用すべく脱水・乾燥処理の実施が必
要となっていた。
て、焼却が主流であったが、埋め立て地の枯渇、ＣＯ2
排出削減、ダイオキシン問題等により、それらの方法に
よる処理が困難となっている。このため、有機性廃棄物
を有価物として再利用すべく脱水・乾燥処理の実施が必
要となっていた。
【０００３】これに対し、例えば特開平１０−１７４９
５３号公報に開示される処理方法は、加熱手段を備えた
乾燥機と減圧手段とから構成されており、減圧下での生
ごみ乾燥を行うものである。また、特開平０５−１１８
７５２号公報に開示される処理方法は、加熱手段を備え
た被乾燥物収納部と、水蒸気の排出経路と水蒸気温度を
測定する２個の温度検出器とから構成されており、高温
側温度検出器にて加熱手段を制御し、低温度側温度検出
器にて乾燥終了を検知する事を特徴としている。さら
に、特開平１１−５７６５８号公報に開示される処理方
法は、加熱手段を有する生ごみ収容容器と、前記加熱制
御手段と、生ごみの温度を検出する温度検出手段と、前
記生ごみが所定温度になるように温度検出手段の検出結
果に応じて、加熱手段をＯＮ／ＯＦＦする制御手段を備
え、前記ＯＮ／ＯＦＦデューティー比変化に応じて加熱
運転を停止することを特徴としている。
５３号公報に開示される処理方法は、加熱手段を備えた
乾燥機と減圧手段とから構成されており、減圧下での生
ごみ乾燥を行うものである。また、特開平０５−１１８
７５２号公報に開示される処理方法は、加熱手段を備え
た被乾燥物収納部と、水蒸気の排出経路と水蒸気温度を
測定する２個の温度検出器とから構成されており、高温
側温度検出器にて加熱手段を制御し、低温度側温度検出
器にて乾燥終了を検知する事を特徴としている。さら
に、特開平１１−５７６５８号公報に開示される処理方
法は、加熱手段を有する生ごみ収容容器と、前記加熱制
御手段と、生ごみの温度を検出する温度検出手段と、前
記生ごみが所定温度になるように温度検出手段の検出結
果に応じて、加熱手段をＯＮ／ＯＦＦする制御手段を備
え、前記ＯＮ／ＯＦＦデューティー比変化に応じて加熱
運転を停止することを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−１７４９５３号公報に開示される処理方法は、生
ごみ乾燥の状態を把握する手段を保有しておらず、乾燥
不足、もしくは乾燥後の無駄なエネルギー投入、それに
伴う処理対象物の炭化など不均一な乾燥を生じる可能性
があった。また、特開平０５−１１８７５２号公報に開
示される処理方法は、ヒータ加熱、温風加熱等、マイク
ロ波加熱手段以外の加熱方法を採った場合、被乾燥物収
納部温度の上昇により、低温度側温度検出に誤差が多く
含まれる可能性があった。さらに、特開平１１−５７６
５８号公報に開示される処理方法では、ヒータ等による
電熱直接加熱が前提なっており、ジャケット型乾燥容器
を、蒸気等を用いて加熱するような場合には適応が困難
である。
１０−１７４９５３号公報に開示される処理方法は、生
ごみ乾燥の状態を把握する手段を保有しておらず、乾燥
不足、もしくは乾燥後の無駄なエネルギー投入、それに
伴う処理対象物の炭化など不均一な乾燥を生じる可能性
があった。また、特開平０５−１１８７５２号公報に開
示される処理方法は、ヒータ加熱、温風加熱等、マイク
ロ波加熱手段以外の加熱方法を採った場合、被乾燥物収
納部温度の上昇により、低温度側温度検出に誤差が多く
含まれる可能性があった。さらに、特開平１１−５７６
５８号公報に開示される処理方法では、ヒータ等による
電熱直接加熱が前提なっており、ジャケット型乾燥容器
を、蒸気等を用いて加熱するような場合には適応が困難
である。
【０００５】また、前記いずれの公開公報に開示の処理
方式においても、生ごみをそのまま投入する事を前提と
しており、生ごみに付着した油分による乾燥速度の低
下、生ごみ固形分の内部水移動律速による乾燥速度の低
下、生ごみ中のご飯等から排出される可溶性でんぷん質
加熱による生ごみブロック化による乾燥速度低下を生
じ、投入エネルギーの増大の可能性があった。
方式においても、生ごみをそのまま投入する事を前提と
しており、生ごみに付着した油分による乾燥速度の低
下、生ごみ固形分の内部水移動律速による乾燥速度の低
下、生ごみ中のご飯等から排出される可溶性でんぷん質
加熱による生ごみブロック化による乾燥速度低下を生
じ、投入エネルギーの増大の可能性があった。
【０００６】本発明は、上記問題を解決すべく、有機性
廃棄物を無駄なエネルギー投入を減らし、かつ均一に乾
燥せしめる脱水・乾燥システムを有する廃棄物処理シス
テム及びその運転方法を提供することを目的とする。
廃棄物を無駄なエネルギー投入を減らし、かつ均一に乾
燥せしめる脱水・乾燥システムを有する廃棄物処理シス
テム及びその運転方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１では、有機性廃棄物を減圧状態に保持する減
圧保持手段と、前記減圧保持手段の内部を減圧する減圧
手段と、前記減圧保持手段より排出される蒸気を凝縮す
る凝縮手段とを有して該廃棄物を減圧乾燥により脱水・
乾燥処理する廃棄物処理システムにおいて、凝縮手段に
より凝縮された凝縮液の量を検知する液量検知手段を設
けるようにした。これにより、例えば、乾燥機にて発生
した水蒸気をコンデンサを用いて復水し、その量を計量
する機構を設けることで、被乾燥物の乾燥進行状況を把
握することが可能となる。
に請求項１では、有機性廃棄物を減圧状態に保持する減
圧保持手段と、前記減圧保持手段の内部を減圧する減圧
手段と、前記減圧保持手段より排出される蒸気を凝縮す
る凝縮手段とを有して該廃棄物を減圧乾燥により脱水・
乾燥処理する廃棄物処理システムにおいて、凝縮手段に
より凝縮された凝縮液の量を検知する液量検知手段を設
けるようにした。これにより、例えば、乾燥機にて発生
した水蒸気をコンデンサを用いて復水し、その量を計量
する機構を設けることで、被乾燥物の乾燥進行状況を把
握することが可能となる。
【０００８】また、請求項２では、有機性廃棄物を粉砕
する粉砕手段と、粉砕された有機性廃棄物を固液分離す
る固液分離手段と、固液分離部にて回収された固形分を
脱水・乾燥する脱水・乾燥手段とをるようにした。これ
により、破砕手段により粉砕された有機性廃棄物を固液
分離したものを乾燥対象物としているため、過剰な油
分、塩分、水溶性でんぷん質等は固液分離透過液側へ排
出され、生ごみに付着した油分による乾燥速度の低下、
生ごみ固形分の内部水移動律速による乾燥速度の低下、
生ごみ中のご飯等から排出される可溶性でんぷん質加熱
による生ごみブロック化による乾燥速度低下を生じるこ
とがなく、過剰な塩分も除去可能となるため、処理され
た乾燥物の飼料化、肥料化が容易である。また、加熱機
構ならびに攪拌機構を備えた減圧乾燥機と、減圧乾燥機
内を減圧に保持するための減圧ポンプと減圧乾燥機と減
圧ポンプを連結せしめる配管途中に減圧乾燥機より排出
される水蒸気を凝縮するコンデンサを備えた減圧乾燥シ
ステムにおいて、凝縮された水の量を検知する機構を備
えたことを特徴としているため、ヒータによる直接加
熱、蒸気を用いたジャケット型加熱、赤外線放射加熱、
マイクロ波加熱のいずれの加熱方式においても、凝縮さ
れた水の量より、被乾燥物の乾燥状態を推算することが
可能である。
する粉砕手段と、粉砕された有機性廃棄物を固液分離す
る固液分離手段と、固液分離部にて回収された固形分を
脱水・乾燥する脱水・乾燥手段とをるようにした。これ
により、破砕手段により粉砕された有機性廃棄物を固液
分離したものを乾燥対象物としているため、過剰な油
分、塩分、水溶性でんぷん質等は固液分離透過液側へ排
出され、生ごみに付着した油分による乾燥速度の低下、
生ごみ固形分の内部水移動律速による乾燥速度の低下、
生ごみ中のご飯等から排出される可溶性でんぷん質加熱
による生ごみブロック化による乾燥速度低下を生じるこ
とがなく、過剰な塩分も除去可能となるため、処理され
た乾燥物の飼料化、肥料化が容易である。また、加熱機
構ならびに攪拌機構を備えた減圧乾燥機と、減圧乾燥機
内を減圧に保持するための減圧ポンプと減圧乾燥機と減
圧ポンプを連結せしめる配管途中に減圧乾燥機より排出
される水蒸気を凝縮するコンデンサを備えた減圧乾燥シ
ステムにおいて、凝縮された水の量を検知する機構を備
えたことを特徴としているため、ヒータによる直接加
熱、蒸気を用いたジャケット型加熱、赤外線放射加熱、
マイクロ波加熱のいずれの加熱方式においても、凝縮さ
れた水の量より、被乾燥物の乾燥状態を推算することが
可能である。
【０００９】また、請求項３では、凝縮した水の増加速
度を演算することにより、減圧乾燥機内乾燥対象物の含
水率を推算する演算処理部を設けるようにした。これに
より、乾燥対象物初期重量が既知の場合、あらかじめ測
定されている乾燥対象物毎の乾燥特性曲線を用い、減圧
乾燥機内乾燥対象物の含水率を推算することができるた
め、乾燥終了点を判断することが可能である。
度を演算することにより、減圧乾燥機内乾燥対象物の含
水率を推算する演算処理部を設けるようにした。これに
より、乾燥対象物初期重量が既知の場合、あらかじめ測
定されている乾燥対象物毎の乾燥特性曲線を用い、減圧
乾燥機内乾燥対象物の含水率を推算することができるた
め、乾燥終了点を判断することが可能である。
【００１０】また、請求項４では、推算された減圧乾燥
機内乾燥対象物含水率により、減圧乾燥機加熱出力を制
御した。このため、乾燥終期に加熱出力を制御すること
により、過熱・炭化の発生を防止する事が可能となる。
機内乾燥対象物含水率により、減圧乾燥機加熱出力を制
御した。このため、乾燥終期に加熱出力を制御すること
により、過熱・炭化の発生を防止する事が可能となる。
【００１１】さらに請求項５では、凝縮水増加速度すな
わち、乾燥対象物減量速度を演算し、既知である減圧乾
燥機内乾燥対象物乾燥初期重量に対し、一時間あたり５
％以下の重量減量率、望ましくは、１％以下の重量減量
率を検知した時点を乾燥終了時点とした。このため、被
乾燥物がディスポーザ破砕生ごみの場合、乾燥終了時点
の含水率を約３％〜１５％に、ディスポーザ破砕生ごみ
を原水とした、排水処理余剰凝集汚泥の場合、乾燥終了
時点の含水率を約１５％〜３０％に制御する事が可能と
なる。
わち、乾燥対象物減量速度を演算し、既知である減圧乾
燥機内乾燥対象物乾燥初期重量に対し、一時間あたり５
％以下の重量減量率、望ましくは、１％以下の重量減量
率を検知した時点を乾燥終了時点とした。このため、被
乾燥物がディスポーザ破砕生ごみの場合、乾燥終了時点
の含水率を約３％〜１５％に、ディスポーザ破砕生ごみ
を原水とした、排水処理余剰凝集汚泥の場合、乾燥終了
時点の含水率を約１５％〜３０％に制御する事が可能と
なる。
【００１２】請求項６では、乾燥初期の一定凝縮水増加
速度値保持時間を検知することにより、初期乾燥対象物
重量を推算し、凝縮水総量が推算された初期乾燥対象物
重量と、初期含水率、乾燥後目標含水率から算出される
目標凝縮水総量に達した時点を乾燥終了時点とした。こ
のため、減圧乾燥機に投入される被乾燥物量の多少にか
かわらず、乾燥後目標含水率にあわせ、より正確に乾燥
終点を制御することが可能となる。
速度値保持時間を検知することにより、初期乾燥対象物
重量を推算し、凝縮水総量が推算された初期乾燥対象物
重量と、初期含水率、乾燥後目標含水率から算出される
目標凝縮水総量に達した時点を乾燥終了時点とした。こ
のため、減圧乾燥機に投入される被乾燥物量の多少にか
かわらず、乾燥後目標含水率にあわせ、より正確に乾燥
終点を制御することが可能となる。
【００１３】請求項７では、乾燥初期の一定凝縮水増加
速度値保持時間を検知する事により、初期乾燥対象物重
量を推算し、推算された初期乾燥対象物重量に対し、一
時間あたり５％以下の重量減量率、望ましくは、１％以
下の重量減量率を検知した時点を乾燥終了時点とし、乾
燥機加熱出力を停止した。このため、減圧乾燥機に投入
される被乾燥物量の多少にかかわらず、被乾燥物がディ
スポーザ破砕生ごみの場合、乾燥終了時点の含水率を約
３％〜１５％に、ディスポーザ破砕生ごみを原水とし
た、排水処理余剰凝集汚泥の場合、乾燥終了時点の含水
率を約１５％〜３０％に制御する事が可能となる。
速度値保持時間を検知する事により、初期乾燥対象物重
量を推算し、推算された初期乾燥対象物重量に対し、一
時間あたり５％以下の重量減量率、望ましくは、１％以
下の重量減量率を検知した時点を乾燥終了時点とし、乾
燥機加熱出力を停止した。このため、減圧乾燥機に投入
される被乾燥物量の多少にかかわらず、被乾燥物がディ
スポーザ破砕生ごみの場合、乾燥終了時点の含水率を約
３％〜１５％に、ディスポーザ破砕生ごみを原水とし
た、排水処理余剰凝集汚泥の場合、乾燥終了時点の含水
率を約１５％〜３０％に制御する事が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】厨芥等の有機性廃棄物をディスポ
ーザーにて粉砕し、水で配管移送して、発生場所近傍、
すなわち、住宅では、戸建て住宅、市街区単位、集合住
宅単位で、工場では工場単位等で設置した廃棄物処理部
まで移送する。移送された有機性廃棄物は、固液分離部
により固液分離され、固形分は、脱水・乾燥部にて脱水
・乾燥され、その体積並びに重量を３％〜３０％程度に
減少されるとともに、水分低下により腐敗が遅延され
る。固液分離された排水は、排水処理部にて生物処理さ
れ、可溶性有機分は汚泥へと転換される。発生した汚泥
の余剰分は流入排水量に比例して、もしくは余剰汚泥引
き抜き部に設置された、ＭＬＳＳ計の指示値に比例し
て、凝集剤添加部を経て固液分離部にて固液分離され、
固形分は、脱水・乾燥部にて脱水・乾燥される。この
際、重量及び体積は、１５〜３０％程度に減少されると
ともに、水分低下により腐敗が遅延され、さらにタンク
ではなくコンテナでの移送が可能である。
ーザーにて粉砕し、水で配管移送して、発生場所近傍、
すなわち、住宅では、戸建て住宅、市街区単位、集合住
宅単位で、工場では工場単位等で設置した廃棄物処理部
まで移送する。移送された有機性廃棄物は、固液分離部
により固液分離され、固形分は、脱水・乾燥部にて脱水
・乾燥され、その体積並びに重量を３％〜３０％程度に
減少されるとともに、水分低下により腐敗が遅延され
る。固液分離された排水は、排水処理部にて生物処理さ
れ、可溶性有機分は汚泥へと転換される。発生した汚泥
の余剰分は流入排水量に比例して、もしくは余剰汚泥引
き抜き部に設置された、ＭＬＳＳ計の指示値に比例し
て、凝集剤添加部を経て固液分離部にて固液分離され、
固形分は、脱水・乾燥部にて脱水・乾燥される。この
際、重量及び体積は、１５〜３０％程度に減少されると
ともに、水分低下により腐敗が遅延され、さらにタンク
ではなくコンテナでの移送が可能である。
【００１５】固液分離された排水は再度排水処理部へ返
送される。ここで、脱水・乾燥部は、加熱機構ならびに
攪拌機構を備えた減圧乾燥機と、減圧乾燥機内を減圧に
保持するための減圧ポンプと減圧乾燥機と減圧ポンプを
連結せしめる配管途中に減圧乾燥機より排出される水蒸
気を凝縮するコンデンサを備えており、凝縮された水の
量を検知することで、被乾燥物の含水率を推算し、適切
な乾燥終了時点を判断するとともに、含水率低下に伴
い、加熱出力を最適化する。
送される。ここで、脱水・乾燥部は、加熱機構ならびに
攪拌機構を備えた減圧乾燥機と、減圧乾燥機内を減圧に
保持するための減圧ポンプと減圧乾燥機と減圧ポンプを
連結せしめる配管途中に減圧乾燥機より排出される水蒸
気を凝縮するコンデンサを備えており、凝縮された水の
量を検知することで、被乾燥物の含水率を推算し、適切
な乾燥終了時点を判断するとともに、含水率低下に伴
い、加熱出力を最適化する。
【００１６】
【実施例】以下に発明の実施例を添付図表に基づいて説
明する。図１に本願発明にかかわる廃棄物処理システム
の適用例を示す。ディスポーザ破砕された有機性廃棄物
は固液分離装置にて、固形分と透過排水に分けられる。
ここでは、目幅２ｍｍのウエッジワイヤスクリーンを用
いたが、パンチングメタルスクリーン、メッシュスクリ
ーンでもよい。目幅は１ｍｍ以下では目詰まりを起こし
やすく、５ｍｍ以上では固形分捕捉率が３０％以下とな
るため、実用上１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３
ｍｍの範囲で使用する。固液分離された固形分は、重力
もしくはスクリュウコンベア、ベルトコンベアにて脱水
・乾燥機へと搬送される。固液分離された透過排水は、
排水処理部にて生物処理され、排水中有機分は汚泥へと
変換される。
明する。図１に本願発明にかかわる廃棄物処理システム
の適用例を示す。ディスポーザ破砕された有機性廃棄物
は固液分離装置にて、固形分と透過排水に分けられる。
ここでは、目幅２ｍｍのウエッジワイヤスクリーンを用
いたが、パンチングメタルスクリーン、メッシュスクリ
ーンでもよい。目幅は１ｍｍ以下では目詰まりを起こし
やすく、５ｍｍ以上では固形分捕捉率が３０％以下とな
るため、実用上１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３
ｍｍの範囲で使用する。固液分離された固形分は、重力
もしくはスクリュウコンベア、ベルトコンベアにて脱水
・乾燥機へと搬送される。固液分離された透過排水は、
排水処理部にて生物処理され、排水中有機分は汚泥へと
変換される。
【００１７】脱水・乾燥部は、攪拌機を備えたジャケッ
ト型乾燥機、蒸気供給ボイラ、真空ポンプ、コンデン
サ、ロードセル付き凝縮水回収槽、クーリングタワーか
ら構成されている。ディスポーザ破砕、固液分離され
た、ディスポーザ破砕生ごみ固形分は、攪拌機を備えた
ジャケット型乾燥に投入し、ジャケット中に蒸気を供給
し、乾燥機を加熱する。蒸気の供給は、乾燥機内に設置
された熱電対を用い、温度調節器を介して制御するとと
もに、温度制御器の設定値を、凝縮水回収槽ロードセル
出力を演算して求められる乾燥対象物減量速度により設
定する。また、乾燥機に接続した真空ポンプを稼働させ
ることにより、乾燥機内を−０．０７ＭＰａ〜−０．０
９ＭＰａに減圧させる。
ト型乾燥機、蒸気供給ボイラ、真空ポンプ、コンデン
サ、ロードセル付き凝縮水回収槽、クーリングタワーか
ら構成されている。ディスポーザ破砕、固液分離され
た、ディスポーザ破砕生ごみ固形分は、攪拌機を備えた
ジャケット型乾燥に投入し、ジャケット中に蒸気を供給
し、乾燥機を加熱する。蒸気の供給は、乾燥機内に設置
された熱電対を用い、温度調節器を介して制御するとと
もに、温度制御器の設定値を、凝縮水回収槽ロードセル
出力を演算して求められる乾燥対象物減量速度により設
定する。また、乾燥機に接続した真空ポンプを稼働させ
ることにより、乾燥機内を−０．０７ＭＰａ〜−０．０
９ＭＰａに減圧させる。
【００１８】第１の制御方法として、乾燥対象物初期重
量５０ｋｇ、初期含水率８９％と既知のディスポーザ破
砕生ごみ固形分を乾燥対象物として、１２０Ｌ容積ジャ
ケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気をジャケットに供給
することにより乾燥を行った。乾燥中は、乾燥機に付設
の攪拌機を８ｒｐｍにて稼働し、発生した水蒸気をコン
デンサにて凝縮させ、ロードセル付きの凝縮水回収槽に
て回収しつつ凝縮水の重量をモニタした。乾燥後の目標
乾燥対象物含水率を５％に設定し、回収凝縮水重量が４
２ｋｇに達した時点で乾燥機運転を停止し、乾燥対象物
を回収した。回収された乾燥対象物含水率は、４．８％
で、ほぼ設定含水率と同じであり、適切な乾燥制御が可
能であった。
量５０ｋｇ、初期含水率８９％と既知のディスポーザ破
砕生ごみ固形分を乾燥対象物として、１２０Ｌ容積ジャ
ケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気をジャケットに供給
することにより乾燥を行った。乾燥中は、乾燥機に付設
の攪拌機を８ｒｐｍにて稼働し、発生した水蒸気をコン
デンサにて凝縮させ、ロードセル付きの凝縮水回収槽に
て回収しつつ凝縮水の重量をモニタした。乾燥後の目標
乾燥対象物含水率を５％に設定し、回収凝縮水重量が４
２ｋｇに達した時点で乾燥機運転を停止し、乾燥対象物
を回収した。回収された乾燥対象物含水率は、４．８％
で、ほぼ設定含水率と同じであり、適切な乾燥制御が可
能であった。
【００１９】図２に、ディスポーザ破砕生ごみ固形分の
含水率と乾燥対象物減量速度の一例を示す。乾燥対象物
を攪拌しながら均一に加熱する場合においては、乾燥は
大きく２区間に分けられる。第一の区間（Ａ区間）で
は、乾燥対象物への熱の移動が律速となる、ほぼ乾燥対
象物減量速度が一定の区間であり、第２の区間（Ｂ区
間）は、乾燥対象物内部の水分移動が律速となり、その
乾燥速度が含水率の減少に伴い急速に減少する区間であ
る。我々は、ディスポーザにより均一に破砕された生ご
みが図３に示すように、加熱速度を変化させた場合に
も、図２における第２の区間の終期（含水率３０％）以
下の区間が、ほぼ同一の挙動を示すことを利用し、以下
の加熱制御方法をおこなった。
含水率と乾燥対象物減量速度の一例を示す。乾燥対象物
を攪拌しながら均一に加熱する場合においては、乾燥は
大きく２区間に分けられる。第一の区間（Ａ区間）で
は、乾燥対象物への熱の移動が律速となる、ほぼ乾燥対
象物減量速度が一定の区間であり、第２の区間（Ｂ区
間）は、乾燥対象物内部の水分移動が律速となり、その
乾燥速度が含水率の減少に伴い急速に減少する区間であ
る。我々は、ディスポーザにより均一に破砕された生ご
みが図３に示すように、加熱速度を変化させた場合に
も、図２における第２の区間の終期（含水率３０％）以
下の区間が、ほぼ同一の挙動を示すことを利用し、以下
の加熱制御方法をおこなった。
【００２０】第２の制御方法として、乾燥対象物初期重
量５０ｋｇ、初期含水率８９％と既知のディスポーザ破
砕生ごみ固形分を乾燥対象物として、１２０Ｌ容積ジャ
ケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気をジャケットに供給
することにより乾燥を行った。乾燥中は、乾燥機に付設
の攪拌機を８ｒｐｍにて稼働し、発生した水蒸気をコン
デンサにて凝縮させ、ロードセル付きの凝縮水回収槽に
て回収しつつ凝縮水の重量をモニタした。回収された凝
縮水の増加速度を演算し、モニタした。乾燥後の目標乾
燥対象物含水率を５％に設定し、図２のグラフよりｃ点
を乾燥終了点と設定し、乾燥終了時点における凝縮水増
加速度を１％／ｈと設定した。その後、モニタした凝縮
水増加速度が１％／ｈに達した時点で乾燥機運転を停止
し、乾燥対象物を回収した。回収された乾燥対象物含水
率は、４．０％で、ほぼ設定含水率と同じであり、適切
な乾燥制御が可能であった。
量５０ｋｇ、初期含水率８９％と既知のディスポーザ破
砕生ごみ固形分を乾燥対象物として、１２０Ｌ容積ジャ
ケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気をジャケットに供給
することにより乾燥を行った。乾燥中は、乾燥機に付設
の攪拌機を８ｒｐｍにて稼働し、発生した水蒸気をコン
デンサにて凝縮させ、ロードセル付きの凝縮水回収槽に
て回収しつつ凝縮水の重量をモニタした。回収された凝
縮水の増加速度を演算し、モニタした。乾燥後の目標乾
燥対象物含水率を５％に設定し、図２のグラフよりｃ点
を乾燥終了点と設定し、乾燥終了時点における凝縮水増
加速度を１％／ｈと設定した。その後、モニタした凝縮
水増加速度が１％／ｈに達した時点で乾燥機運転を停止
し、乾燥対象物を回収した。回収された乾燥対象物含水
率は、４．０％で、ほぼ設定含水率と同じであり、適切
な乾燥制御が可能であった。
【００２１】また、図３に初期重量既知のディスポーザ
破砕生ごみ固形分を乾燥対象物として、１２０Ｌ容積ジ
ャケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気をジャケットに供
給することにより乾燥を行い、ロードセル付きの凝縮水
回収槽にて回収た凝縮水の重量から、乾燥対象物含水率
を推算した場合の７０％含水率に乾燥せしめるに必要な
乾燥時間と初期重量の関係を示す。初期含水率が８５％
〜９０％とほぼ均一なディスポーザ破砕生ごみ固形分に
おいて、７０％含水率に乾燥せしめるに必要な時間は、
初期乾燥対象物重量に比例する。これは図２において７
０％以上含水率において、乾燥速度がほぼ均一であるこ
とからも妥当な結果である。
破砕生ごみ固形分を乾燥対象物として、１２０Ｌ容積ジ
ャケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気をジャケットに供
給することにより乾燥を行い、ロードセル付きの凝縮水
回収槽にて回収た凝縮水の重量から、乾燥対象物含水率
を推算した場合の７０％含水率に乾燥せしめるに必要な
乾燥時間と初期重量の関係を示す。初期含水率が８５％
〜９０％とほぼ均一なディスポーザ破砕生ごみ固形分に
おいて、７０％含水率に乾燥せしめるに必要な時間は、
初期乾燥対象物重量に比例する。これは図２において７
０％以上含水率において、乾燥速度がほぼ均一であるこ
とからも妥当な結果である。
【００２２】第３の制御方法として、乾燥対象物初期重
量４５ｋｇ、初期含水率８９％と既知のディスポーザ破
砕生ごみ固形分を初期重量ならびに含水率未知のディス
ポーザ破砕生ごみ固形分とみなし、乾燥対象物として、
１２０Ｌ容積ジャケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気を
ジャケットに供給することにより乾燥を行った。乾燥中
は、乾燥機に付設の攪拌機を８ｒｐｍにて稼働し、発生
した水蒸気をコンデンサにて凝縮させ、ロードセル付き
の凝縮水回収槽にて回収しつつ凝縮水の重量をモニタし
た。モニタした、凝縮水重量増加速度の経時変化を図４
に示す。
量４５ｋｇ、初期含水率８９％と既知のディスポーザ破
砕生ごみ固形分を初期重量ならびに含水率未知のディス
ポーザ破砕生ごみ固形分とみなし、乾燥対象物として、
１２０Ｌ容積ジャケット式減圧乾燥機に投入し、蒸気を
ジャケットに供給することにより乾燥を行った。乾燥中
は、乾燥機に付設の攪拌機を８ｒｐｍにて稼働し、発生
した水蒸気をコンデンサにて凝縮させ、ロードセル付き
の凝縮水回収槽にて回収しつつ凝縮水の重量をモニタし
た。モニタした、凝縮水重量増加速度の経時変化を図４
に示す。
【００２３】乾燥開始後２００分経過後に急速に凝縮水
増加速度が低下し始めたため、この時点を含水率７０％
と仮定し、図３の近似式より初期重量を４５．６ｋｇと
仮定した。この数値と仮想初期含水率８７．５％、目標
含水率１０％を用い、総凝縮水回収量が３５．５ｋｇに
達した時点において、乾燥を終了し、乾燥対象物を回収
した。回収された乾燥対象物含水率は、１２．０％で、
ほぼ設定含水率と同じであり、適切な乾燥制御が可能で
あった。ここでは、いずれも、乾燥機加熱方式をジャケ
ット中に水蒸気を送る方式としたが、ヒータによる加
熱、温風による加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱のい
づれの方式でも良く、また真空ポンプの代わりに、アス
ピレータを用いても良い。また、ロードセル付き凝縮水
回収槽の替わりに、凝縮水回収槽と微少流量計の組み合
わせ、もしくは凝縮水回収槽と水面レベル計の組み合わ
せにしても良い。
増加速度が低下し始めたため、この時点を含水率７０％
と仮定し、図３の近似式より初期重量を４５．６ｋｇと
仮定した。この数値と仮想初期含水率８７．５％、目標
含水率１０％を用い、総凝縮水回収量が３５．５ｋｇに
達した時点において、乾燥を終了し、乾燥対象物を回収
した。回収された乾燥対象物含水率は、１２．０％で、
ほぼ設定含水率と同じであり、適切な乾燥制御が可能で
あった。ここでは、いずれも、乾燥機加熱方式をジャケ
ット中に水蒸気を送る方式としたが、ヒータによる加
熱、温風による加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱のい
づれの方式でも良く、また真空ポンプの代わりに、アス
ピレータを用いても良い。また、ロードセル付き凝縮水
回収槽の替わりに、凝縮水回収槽と微少流量計の組み合
わせ、もしくは凝縮水回収槽と水面レベル計の組み合わ
せにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。粒径が揃っていることに起因する乾燥速度曲線の
ほぼ均一な、ディスポーザ破砕された生ごみや汚泥の乾
燥において、蒸発した水分量を検知する機構を備え、蒸
発量、蒸発速度を把握することにより、適正な乾燥終点
を判定することが可能となり、乾燥対象物の乾燥不十分
や過熱・炭化を防止するとともに、適切なエネルギー投
入により省エネルギーにも寄与する。
する。粒径が揃っていることに起因する乾燥速度曲線の
ほぼ均一な、ディスポーザ破砕された生ごみや汚泥の乾
燥において、蒸発した水分量を検知する機構を備え、蒸
発量、蒸発速度を把握することにより、適正な乾燥終点
を判定することが可能となり、乾燥対象物の乾燥不十分
や過熱・炭化を防止するとともに、適切なエネルギー投
入により省エネルギーにも寄与する。
【図１】本発明の実施例を示す工程図
【図２】ディスポーザ破砕生ごみの乾燥特性曲線例
【図３】ある含水率に達するまでの必要乾燥時間例
【図４】凝縮水増加速度モニタ曲線例
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｆ２６Ｂ 21/02 Ｆ２６Ｂ 5/04 Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｐ 17/02 3/00 ＺＡＢＺ 21/02 ３０３Ｍ Ｆターム(参考） 3L113 AC05 AC24 AC36 AC40 AC58 BA39 CA08 CA16 CB16 4D004 AA02 AA03 BA04 CA04 CA13 CA22 CA42 CB04 CB13 CB31 CB32 CB33 CB45 CB50 DA01 DA11 4D059 AA05 AA07 BD11 BD19 BD21 BE01 BE57 BE59 BJ01 CA28 CB04 CB06 CB19 CC01 CC02 EA20 EB20
Claims (7)
- 【請求項１】 有機性廃棄物を減圧状態に保持する減圧
保持手段と、前記減圧保持手段の内部を減圧する減圧手
段と、前記減圧保持手段より排出される蒸気を凝縮する
凝縮手段とを有し、該廃棄物を減圧乾燥により脱水・乾
燥処理する廃棄物処理システムにおいて、前記凝縮手段
により凝縮された凝縮液の量を検知する液量検知手段を
設けたことを特徴とする廃棄物処理システム。 - 【請求項２】 前記廃棄物処理システムにおいて、有機
性廃棄物を粉砕する粉砕手段と、粉砕された有機性廃棄
物を固液分離する固液分離手段と、固液分離部にて回収
された固形分を脱水・乾燥する脱水・乾燥手段とを設け
たことを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理システ
ム。 - 【請求項３】 前記廃棄物処理システムにおいて、凝縮
した水の増加速度を演算することにより、減圧乾燥機内
乾燥対象物の含水率を推算する演算処理部を設けたこと
を特徴とする請求項１，２記載の廃棄物処理システム。 - 【請求項４】 前記廃棄物処理システムにおいて、前記
演算処理部において推算された減圧乾燥機内乾燥対象物
含水率により減圧乾燥機加熱出力を制御する制御手段を
設けたことを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理シス
テム。 - 【請求項５】 減圧乾燥機内を減圧状態にして、凝縮に
より有機性廃棄物を脱水・乾燥処理する廃棄物処理シス
テムにおいて、乾燥対象物減量速度を演算し、前記減圧
乾燥機内の乾燥対象物乾燥初期重量に対し一時間あたり
５％以下の重量減量率を検知した時点を乾燥終了時点と
して制御することを特徴とする廃棄物処理システムの運
転方法。 - 【請求項６】 乾燥初期の一定凝縮水増加速度値保持時
間を検知することにより、初期乾燥対象物重量を推算
し、推算された初期乾燥対象物重量と、初期含水率、乾
燥後目標含水率から算出される目標凝縮水総量に凝縮水
総量が達した時点を乾燥終了時点とし、乾燥機加熱出力
を停止することを特徴とする請求項５記載の廃棄物処理
システムの運転方法。 - 【請求項７】 乾燥初期の一定凝縮水増加速度値保持時
間を検知することにより、初期乾燥対象物重量を推算
し、推算された初期乾燥対象物重量に対し、一時間あた
り５％以下の重量減量率を検知した時点を乾燥終了時点
とし、乾燥機加熱出力を停止することを特徴とする請求
項５，６記載の廃棄物処理システムの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000298241A JP2002102834A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 廃棄物処理システム及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000298241A JP2002102834A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 廃棄物処理システム及びその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002102834A true JP2002102834A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18780227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000298241A Pending JP2002102834A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 廃棄物処理システム及びその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002102834A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002028A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Meidensha Corp | 改質燃料製造方法および加熱脱水システム |
| JP2006055743A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Daido Steel Co Ltd | 汚泥乾燥炉からの乾燥汚泥の含水率制御方法 |
| JP2011153810A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Washino Kiko Kk | 含液廃棄物の乾燥方法とその装置 |
| JP2013075248A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Miike Iron Works Co Ltd | 減圧発酵乾燥装置 |
| JP2016521636A (ja) * | 2013-06-13 | 2016-07-25 | ソシエテ・セルブコ（エス・アー） | 生ごみを脱水することを目的とする処理システム |
| JP2021076359A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | 日鉄鉱業株式会社 | ばら物の水分除去装置 |
| CN117700067A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-15 | 深圳市科伟达超声波设备有限公司 | 一种低温热泵真空脱水干燥装置 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000298241A patent/JP2002102834A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002028A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Meidensha Corp | 改質燃料製造方法および加熱脱水システム |
| JP4639655B2 (ja) * | 2004-06-17 | 2011-02-23 | 株式会社明電舎 | 改質燃料製造方法および加熱脱水システム |
| JP2006055743A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Daido Steel Co Ltd | 汚泥乾燥炉からの乾燥汚泥の含水率制御方法 |
| JP4534660B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2010-09-01 | 大同特殊鋼株式会社 | 汚泥乾燥炉からの乾燥汚泥の含水率制御方法 |
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| JP2016521636A (ja) * | 2013-06-13 | 2016-07-25 | ソシエテ・セルブコ（エス・アー） | 生ごみを脱水することを目的とする処理システム |
| JP2021076359A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | 日鉄鉱業株式会社 | ばら物の水分除去装置 |
| JP7344113B2 (ja) | 2019-11-12 | 2023-09-13 | 日鉄鉱業株式会社 | ばら物の水分除去装置 |
| CN117700067A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-15 | 深圳市科伟达超声波设备有限公司 | 一种低温热泵真空脱水干燥装置 |
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