JP2002233855A - 貝殻資源化方法およびそのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水産廃棄物である廃棄貝殻を大量に資源化す
ることができる方法およびそのシステムを提供する。 【解決手段】 本発明による貝殻資源化方法は、集積ヤ
ード１等に水産物として利用された後の廃棄貝殻を集積
するステップと、加工処理機５の加熱部５ａで前記貝殻
を中温で処理して貝殻がアルカリ化せず、かつ残存有機
物を除去する中温で処理する中温処理ステップと、およ
び前記中温処理ステップの前または後で必要に応じて貝
殻を塊状に破砕する破砕ステップと、から構成されてい
る。前記中温処理温度は３５０°Ｃ〜６００°Ｃとする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水産廃棄物である
廃棄貝殻を大量に資源化する廃棄貝殻資源化方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】漁業、養殖産業から発生する帆立て貝、
牡蠣、あこや貝（真珠貝）等の廃貝殻は水産廃棄物とし
て毎年約６５万トン発生している。貝殻を高い温度で処
理して、肥料その他の資源として利用するための提案は
数多くある。しかしながら用途が限られており、前記膨
大な水産廃棄物はそのほとんどが適正処理されることな
く陸上に野積み、放置され、廃棄物問題として深刻化し
ている。

【０００３】一方、近年の養殖漁業をはじめとする沿岸
域漁場では、有機物の堆積とヘドロ化に伴い海底までの
硫化物発生や貧酸素状態が進行するなど、健全な水産物
の生育環境の悪化が懸念され、漁場環境問題として深刻
化しつつある。また一方陸上でも良質で安価の土壌改良
材を得たいという強い要請がある。

【０００４】このような問題に着目して、貝殻を高温で
処理して、再利用しようとする提案が数多くなされてい
る。活性炭酸カルシウムの製造方法の発明（特開昭４８
−５１０００号）は、貝殻を短時間焼成して、活性Ｃａ
ＣＯ₃ を製造する方法を提案している。粉末溶解水溶液
の発明（特開昭５２−１０４４９７号）は、牡蠣／あわ
び等の貝類をまず、炭素電極間で１２００度以上で１０
分間加熱する。そして焼成貝殻を取り出して粉砕して、
常温で蒸留水に添加して約１５分攪拌する。次に約２４
時間放置した後、上澄み液を分離する過程を経て、高濃
度のカルシウム液を得ている。カルシウム剤の発明（特
開昭５５−１０４４９７号）は、牡蠣貝殻を酸素を遮断
した状態で高温（１６００°Ｃ〜２０００°Ｃ）で焼成
して得た粉末状焼成体からなる改良されたカルシウム剤
を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の利用法は、
何れも、高い温度で貝殻を焼成処理するため設備が大が
かりになり、設備に費用がかかる上に大量の処理には限
度がある。また粉末化して、アルカリ源として再利用を
しようとしても、必ずしも需要がついていかず、大量の
廃棄物の処理には適さない。本発明の目的は、環境に負
荷をかけず、水産廃棄物である廃棄貝殻を大量に資源化
する廃棄貝殻資源化方法およびそのシステムを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による貝殻資源化方法は、水産物として利用さ
れた後の廃棄貝殻を集積するステップと、前記貝殻を処
理室で中温で処理して貝殻がアルカリ化せず、かつ残存
有機物を除去する中温で処理する中温処理ステップと、
および前記中温処理ステップの前または後で必要に応じ
て塊状に破砕する破砕ステップと、から構成されてい
る。前記中温処理温度は３５０°Ｃ以上〜６００°Ｃ以
下とすることができる。

【０００７】前記方法を実施するためのシステムは、貝
殻を移動させながら加熱空気により処理する加工処理機
と、前記加熱空気を発生する熱風発生炉と、前記加工処
理機で処理された貝殻を受け入れて冷媒と熱交換をして
冷却する冷却機と、前記加工処理機の排出ガスから塵埃
を除去した熱風を燃料とともに熱風発生炉に戻す循環手
段と、および前記加工処理機に投入前または前記冷却機
から排出された貝殻を破砕するために、必要に応じて配
置される破砕機と、から構成されている。

【０００８】前記方法およびシステムによれば、廃貝殻
を収集、運搬して貝殻リサイクル施設で中温度（３５０
°Ｃ〜６００°Ｃ）で加工処理し、付加価値化してリサ
イクル製品とされる。必要に応じて袋詰めされ、リサイ
クル製品を覆砂の代替品（海底地盤改良材）として海底
へ敷設するか、底質改良材として直接海底散布して利用
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面等を参照して本発明によ
る装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明による
廃棄貝殻を資源化するためのプラントの第２の実施形態
を示す概略図である。なおこの図において、実線は粉末
以外の貝殻または貝殻を主成分とする固形物の流れを示
し、太い破線は空気や排ガスの流れを示す。施設周辺の
集積場から収集された貝殻は貝殻貯留ヤード１に一次保
管される。その後、ショベルカー等で貝殻受入ホッパ２
に投入される。投入された貝殻は破砕機３で破砕され
る。

【００１０】加工処理機投入フィーダ４を経て加工処理
機５に送られる。ここで、熱風発生炉９でつくられた熱
風（３５０°Ｃ〜６００°Ｃ）により加工処理機５の加
熱部５ａで加工（加熱）処理し付着有機物などを除去
し、冷却部５ｂで冷却（水冷または空冷）する。冷却さ
れた貝殻は貯留バンカ６で一次貯留したあと、袋詰装置
７で生分解プラスチック袋に袋詰めされ搬出される。

【００１１】ガス系については熱風発生炉９で空気を燃
焼し、循環ガスと混合してあらかじめ設定した熱風温度
をつくり、吹込ファン８で加工処理機５へ送る。加工処
理機５で熱交換された排ガスは、加工排気ファン１２で
吸引され、加工サイクロン１１で粗除塵される。加工サ
イクロン１１で粗除塵された排ガスは加工排気ファン１
２で、熱風発生炉９とバグフィルタ１３に送られる。熱
風発生炉９に送られた循環ガスは再利用される。一方バ
グフィルタ１３に送られた排ガスは、誘引ファン１４を
介して大気に放出される。上述した温度で加熱部５ａで
加工するため加熱時にダイオキシン類はほとんど発生し
ないため、この程度の排ガス処理システムで公害対策は
十分可能である。

【００１２】前記実施例において、熱風発生炉９から加
工処理機５に供給される熱風の温度は５００°Ｃ、加工
サイクロン１１に供給される排気の温度は２３０°Ｃ、
加工処理機５の冷却部５ｂに導入される熱気と貝殻の温
度は４００°Ｃ〜４５０°Ｃ、冷却部５ｂから冷却され
て排出される貝殻の温度は６０°Ｃである。

【００１３】図２は、本発明による廃棄貝殻を資源化す
るためのプラントの第２の実施形態を示す概略図であ
る。なおこの図において、実線は粉末以外の貝殻または
貝殻を主成分とする固形物の流れを示し、太い破線は空
気や排ガスの流れを示す。細い破線は粉末状の貝殻の流
れを示す。

【００１４】先ず、貝殻の処理の流れを説明する。プラ
ント周辺の廃棄貝殻集積所などから収集された貝殻は貝
殻貯留ヤード１に一次貯留され、その後、図示しないシ
ョベルカー等で貝殻受入ホッパ２に投入される。前記ホ
ッパから投入された貝殻は、破砕機１３２Ａで破砕され
る。なお、本発明では貝殻を粉砕することを目的とする
ものではないので、外形の小さい貝殻、例えば蛤程度の
ものであれば破砕する必要はないが、帆立て貝、牡蠣殻
などの場合は破砕した方がよい。なおこの破砕は後述す
る加工処理の前に行うか、後にするかは、貝殻の形状等
を考慮して決定される。

【００１５】破砕された貝殻あるいは、破砕が必要でな
かった貝殻は、加工処理機投入フィーダ４により加工処
理機１０７に供給される。加工処理機１０７には、熱風
発生炉１２１で作られた熱風により、加熱部で３５０°
Ｃ〜６００°Ｃの温度で加工（加熱）処理される。この
際付着物である有機物などが、灰化させられ除去され
る。次にこの中温で処理された貝殻は、冷却機１３１の
冷却部（水冷または空冷）に導かれて冷却される。

【００１６】冷却機１３１で冷却された貝殻は、必要に
応じて破砕機１３２Ｂに導かれて破砕される。破砕され
た貝殻は選別機１３３に投入され、貯留バンカ１３９で
一次貯留されたあと、袋詰装置１４０で生分解プラスチ
ック袋に袋詰めされ搬出される。

【００１７】次に燃焼、冷却等に関連するガス系につい
て説明する。なお、ガス系実線が破線で示されているこ
とは前述した。熱風発生炉１２１は空気を燃焼し、循環
ガスと混合してあらかじめ設定した熱風温度を作り、吹
込ファン１２３で加工処理機１０７へ送る。加工処理機
１０７で熱交換された排ガスは、加工排気ファン１１１
で吸引され加工サイクロン１０９で粗除塵される。粗除
塵された排ガスはさらにバグフィルタ１１３で除塵され
た後、脱臭装置１１５、脱臭ファン１１７を介して大気
に放出される。なお脱臭ファン１１７の廃棄の一部、後
述する冷却ファンの廃棄の一部で通常大気より高温のガ
スは、燃焼ファン１１９を介して熱風発生炉１２１に接
続され、熱の有効利用が図られる。また、加工処理機１
０７での中温加熱時にダイオキシン類はほとんど発生し
ないため、この程度の排ガス処理システムで公害対策は
十分可能である。

【００１８】次に貝殻粉末または粉塵の回収について説
明する。貝殻粉塵の回収経路は細い破線で示されてい
る。貝殻粉末は、加工サイクロン１０９で集塵されたも
の、バグフィルタ１１３で回収されたもの、冷却サイク
ロン１２７で回収されたものおよび選別機１３３で選別
されたものが、圧縮成形機１３７に貝殻粉塵を供給する
圧縮成形機供給フィーダ１３５に集められ、圧縮成形機
１３７で圧縮され固められる。この実施例では選別工程
をシステムの中に組み込み、粉末だけ選別して、これを
再度圧縮して利用する例を示したが、圧縮成形機１３７
等を省略して、粉末の状態で収拾して海底への散布剤、
あるいは飼料の一成分として利用することも可能であ
る。

【００１９】前記実施例において、熱風発生炉１２１か
ら加工処理機１０７に供給される熱風の温度は５００°
Ｃである。加工処理機１０７から排気され、加工サイク
ロン１０９に供給される排気の温度は２００°Ｃであ
る。加工処理機１０７から冷却機１３１に導入される熱
気と貝殻の温度は４００°Ｃである。冷却機１３１には
２０°Ｃ程度の外気が供給されている。冷却機１３１か
ら冷却されて排出される貝殻の温度は６０°Ｃ〜８０°
Ｃである。

【００２０】（利用例）本発明方法および、システムに
よる産物の利用例について説明する。 （１）海底地盤改良材および底質改良材として海へ敷設 加工処理して袋詰めした貝殻リサイクル製品をクレーン
船等を使い、海底へ敷設する。貝殻を袋詰め使用する袋
の材質は水（海水）に溶けて分解する生分解プラスチッ
クを考えているが、分解する材質であれば何でもよい。
貝殻は袋詰めを原則とするが、今後、袋がなくても問題
がない場合は加工処理した貝殻を直接海へ敷設すること
もある。海底へ敷設する工事手段としてはクレーン船で
なくても、人（潜水夫）が敷設するか、あるいは他の手
段でもよい。

【００２１】（２）水質浄化材としての利用 農畜産雑排水の水質浄化材、畜産糞尿排水の水質浄化 浄化槽に処理済の貝殻を入れ、ここに一定量の排水を導
入して循環させることにより排水を浄化処理して放流す
る。 河川および湖沼の水質浄化材として再利用 浄化池に処理済の貝殻を濾材として多量に配置して、水
路水を循環させて浄化する。 （３）陸地の土壌改良材として利用 土壌をアルカリ性にすることなく、水はけを改善する等
陸地の土壌改良材として再利用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、加工（加
熱）に使用した排ガスは大部分を循環利用し、燃料空気
で増えたガス量のみ大気へ放出しているから、エネルギ
ーを節約できる。本発明のように循環利用しないで全ガ
ス量を大気へ放出することは、熱（燃料）のムダとな
り、好ましくない。本発明は、貝殻に極端な化学変化を
起こさせないことに重点を置いている。さらに、ダイオ
キシン類の発生を極力抑える温度を選定している。その
ため、排ガス処理の対策としてはサイクロン、バグフィ
ルタのみで足りる。

【００２３】本発明の効果を従来の高温焼成の方法と対
比して説明する。従来、廃貝殻６５万トンの約１割は焼
成されてセメント原料、家畜飼料、肥料成分の一部とし
て再利用されてきた。その焼成温度は、前述したように
貝殻が組成変化（消石灰化、生石灰化）する８００°Ｃ
以上で焼成するのが常識であった。そのため、従来の焼
成方法では燃料費がかさみ、大量に貝殻を処理すること
はコスト負担が大きく、製造施設の普及は困難であり、
リサイクル品の利用先も限られていた。

【００２４】これに対して、本発明方法では、これらの
問題を解決する方法として貝殻を中温で加熱して無害
化、有用化した加工（加熱）処理機を備えた貝殻リサイ
クルシステムとしている。すなわち、貝殻を中温（３５
０°Ｃ〜６００°Ｃ）のガスで処理した場合、ダイオキ
シン類の発生も少なく、貝殻の有機物の付着もほとんど
除去されることを実験により確認している。さらに、化
学変化もないことから、無害であることも実験により確
認している。当然のことであるが、中温で処理すること
により、灯油等使用する燃料を３分の１から５分の１に
減らすことができる。

【００２５】従来の焼成方法のように、８００°Ｃ以上
の高温で焼成した貝殻は変質しているため、海底へ大量
に敷設することは海洋汚染の心配があった。今回発明し
た処理方法では貝殻を大量に海へ敷設しても何ら問題は
発生しない。さらに、中温処理した貝殻は、従来使われ
ている海底への覆砂材の品質に近いため、覆砂材の代替
品としても利用でき、資源の有効活用ができる。

【００２６】（変形例）破砕は加工工程の前後いずれに
配置することも可能であり、貝殻によっては設置しなく
てもシステムは構成できる。集塵した貝殻粉を再度固化
する例を示したが、粉末だけ選別して、海底への散布
剤、あるいは飼料の一成分として利用することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための第１のシステム
を示すブロック図である。

【図２】本発明の方法を実施するための第２のシステム
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 貝殻貯留ヤード ２ 貝殻受入ホッパ ３ 破砕機 ４ 加工処理機投入フィーダ ５ 加工処理機 ５ａ 加熱部 ５ｂ 冷却部 ６ 貯留バンカ ７ 袋詰装置 ８ 吹込ファン ９ 熱風発生炉 １０ 燃焼ファン １１ 加工サイクロン １２ 加工排気ファン １３ バグフィルタ １４ 誘引ファン １０７ 加工処理機 １０９ 加工サイクロン １１１ 加工排気ファン １１３ バグフィルタ １１５ 脱臭装置 １１７ 脱臭ファン １１９ 燃焼ファン １２１ 熱風発生炉 １２３ 吹込ファン １２５ 排気ファン １２７ サイクロン（冷却サイクロン） １２９ 吹込ファン １３１ 冷却機 １３２Ａ １３２Ｂ 破砕機 １３３ 選別機 １３５ 圧縮成形機供給フィーダ １３７ 圧縮成形機 １３９ 貯留バンカ １４０ 袋詰装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若松 純子 東京都港区虎ノ門１−１−20虎ノ門実業会 館 ミクニヤ環境システム研究所株式会社 内 (72)発明者 山浦 恭民 長野県駒ヶ根市北町22番１号 株式会社ヤ マウラ内 (72)発明者 谷口 浩己 長野県駒ヶ根市北町22番１号 株式会社ヤ マウラ内 Ｆターム(参考） 4D004 AA04 AC05 BA02 CA04 CA14 CA24 CA48 CB09 CB13 CB34 CB44 DA03 DA06 4D067 DD03 DD06 GA20 GB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水産物として利用された後の廃棄貝殻を
   集積するステップと、 処理室で中温で処理して貝殻がアルカリ化せず、かつ残
   存有機物を除去する中温で処理する中温処理ステップ
   と、および前記中温処理ステップの前または後で必要に
   応じて塊状に破砕する破砕ステップと、 から構成した貝殻資源化方法。
2. 【請求項２】 前記中温処理温度は３５０°Ｃ〜６００
   °Ｃである請求項１記載の貝殻資源化方法。
3. 【請求項３】 貝殻を移動させながら加熱空気により処
   理する加工処理機と、 前記加熱空気を発生する熱風発生炉と、 前記加工処理機で処理された貝殻を受け入れて冷媒と熱
   交換をして冷却する冷却機と、 前記加工処理機の排出ガスから塵埃を除去した熱風を燃
   料とともに熱風発生炉に戻す循環手段と、および前記加
   工処理機に投入前または前記冷却機から排出された貝殻
   を破砕するために、必要に応じて配置される破砕機と、 から構成した貝殻資源化システム。