JP2003245628A - 食材の加工過程で生じる廃棄物の処理方法及び処理装置 - Google Patents
食材の加工過程で生じる廃棄物の処理方法及び処理装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 でんぷんや大豆蛋白を含む食材の加工過程で
生じる廃棄物を良好に廃棄処理することができる処理方
法と、この方法の実施に好適な処理装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物の処理装置１は、でんぷんや大豆
蛋白を含む食材の加工過程で生じる廃棄物を、亜臨界水
条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応により分解処理
する水熱反応処理装置２と、水熱反応処理物を固液分離
し固形分を回収する固液分離装置３とを備える。上記廃
棄物を水熱反応によって分解処理することにより、その
廃棄物に含まれるでんぷん等の有機物を液状化しすると
ともに、水熱反応処理物を固液分離して固形分を回収す
る。
生じる廃棄物を良好に廃棄処理することができる処理方
法と、この方法の実施に好適な処理装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物の処理装置１は、でんぷんや大豆
蛋白を含む食材の加工過程で生じる廃棄物を、亜臨界水
条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応により分解処理
する水熱反応処理装置２と、水熱反応処理物を固液分離
し固形分を回収する固液分離装置３とを備える。上記廃
棄物を水熱反応によって分解処理することにより、その
廃棄物に含まれるでんぷん等の有機物を液状化しすると
ともに、水熱反応処理物を固液分離して固形分を回収す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、食材の加工過程で
生じる廃棄物の処理方法及び処理装置に関し、特に、大
豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともどちらか一方を含
む食材又は双方の成分を含有する食材の加工過程で生じ
る廃棄物の処理方法及び処理装置に関する。
生じる廃棄物の処理方法及び処理装置に関し、特に、大
豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともどちらか一方を含
む食材又は双方の成分を含有する食材の加工過程で生じ
る廃棄物の処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、豆腐工場から排出されるおか
らや、じゃがいもを用いた食材の加工工場から出る廃で
んぷんや蛋白質などの廃棄物を処理する方法としては、
焼却処理を行ったり、家畜の飼料として利用したりして
いる。
らや、じゃがいもを用いた食材の加工工場から出る廃で
んぷんや蛋白質などの廃棄物を処理する方法としては、
焼却処理を行ったり、家畜の飼料として利用したりして
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうした食材の加工過
程で生じる廃棄物は、近年、増加する傾向にあり、また
家畜の飼料としての利用も頭打ちの傾向にある。また、
上記廃棄物を焼却処理すると、排ガスとしてダイオキシ
ンなどの有害物が発生するおそれがある。
程で生じる廃棄物は、近年、増加する傾向にあり、また
家畜の飼料としての利用も頭打ちの傾向にある。また、
上記廃棄物を焼却処理すると、排ガスとしてダイオキシ
ンなどの有害物が発生するおそれがある。
【０００４】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、大豆蛋白あるいはでんぷんの
少なくともどちらか一方を含む食材又は双方の成分を含
有する食材の加工過程で生じる廃棄物を良好に廃棄処理
することができる処理方法と、この方法の実施に好適な
処理装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、大豆蛋白あるいはでんぷんの
少なくともどちらか一方を含む食材又は双方の成分を含
有する食材の加工過程で生じる廃棄物を良好に廃棄処理
することができる処理方法と、この方法の実施に好適な
処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物の処理方
法では、大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともどちら
か一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材の加工
過程で生じる廃棄物を、亜臨界水条件あるいは超臨界水
条件下の水熱反応により分解処理する水熱反応処理工程
と、水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収する固液
分離工程とを備えることを前記課題の解決手段とした。
法では、大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともどちら
か一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材の加工
過程で生じる廃棄物を、亜臨界水条件あるいは超臨界水
条件下の水熱反応により分解処理する水熱反応処理工程
と、水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収する固液
分離工程とを備えることを前記課題の解決手段とした。
【０００６】この処理方法によれば、大豆蛋白あるいは
でんぷんの少なくともどちらか一方を含む食材又は双方
の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃棄物を、亜
臨界水条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応により分
解処理することにより、その廃棄物に含まれるでんぷん
や蛋白質等の有機物を液状化することができる。また、
水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収することによ
り、その固形分から残留有機成分が少ない無機物を回収
することができる。ここで、大豆蛋白あるいはでんぷん
の少なくともどちらか一方を含む食材又は双方の成分を
含有する食材としては、例えば、豆腐（大豆）、イモ
類、麦類、米類などが含まれる。
でんぷんの少なくともどちらか一方を含む食材又は双方
の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃棄物を、亜
臨界水条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応により分
解処理することにより、その廃棄物に含まれるでんぷん
や蛋白質等の有機物を液状化することができる。また、
水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収することによ
り、その固形分から残留有機成分が少ない無機物を回収
することができる。ここで、大豆蛋白あるいはでんぷん
の少なくともどちらか一方を含む食材又は双方の成分を
含有する食材としては、例えば、豆腐（大豆）、イモ
類、麦類、米類などが含まれる。
【０００７】この場合において、固液分離工程で回収し
た固形分を前記食材の加工過程で用いることにより、廃
棄物の有効利用が図られる。例として、大豆を用いた豆
腐の加工過程で生じる廃棄物から回収した無機物を、に
がりとして用いるなどが挙げられる。
た固形分を前記食材の加工過程で用いることにより、廃
棄物の有効利用が図られる。例として、大豆を用いた豆
腐の加工過程で生じる廃棄物から回収した無機物を、に
がりとして用いるなどが挙げられる。
【０００８】また、固液分離工程で固液分離した液体分
を、湿式酸化処理する湿式酸化処理工程を備えることに
より、その液体分のＣＯＤを低減させ、排水として放流
処理することが可能となる。
を、湿式酸化処理する湿式酸化処理工程を備えることに
より、その液体分のＣＯＤを低減させ、排水として放流
処理することが可能となる。
【０００９】また、固液分離工程で固液分離した液体分
を、嫌気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させ
る嫌気性処理工程を備えることにより、有価物としてメ
タンガスを回収することが可能となる。
を、嫌気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させ
る嫌気性処理工程を備えることにより、有価物としてメ
タンガスを回収することが可能となる。
【００１０】本発明の廃棄物の処理装置では、大豆蛋白
あるいはでんぷんの少なくともどちらか一方を含む食材
又は双方の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃棄
物を、亜臨界水条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応
により分解処理する水熱反応処理装置と、水熱反応処理
物を固液分離し固形分を回収する固液分離装置とを備え
ることを前記課題の解決手段とした。
あるいはでんぷんの少なくともどちらか一方を含む食材
又は双方の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃棄
物を、亜臨界水条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応
により分解処理する水熱反応処理装置と、水熱反応処理
物を固液分離し固形分を回収する固液分離装置とを備え
ることを前記課題の解決手段とした。
【００１１】この処理装置によれば、上記の処理方法を
実施できることから、上記廃棄物を良好に処理すること
が可能となる。
実施できることから、上記廃棄物を良好に処理すること
が可能となる。
【００１２】この場合において、固液分離装置で回収し
た固形分を前記食材の加工過程で用いることにより、廃
棄物の有効利用が図られる。
た固形分を前記食材の加工過程で用いることにより、廃
棄物の有効利用が図られる。
【００１３】また、固液分離装置の後段に湿式酸化処理
装置を備え、固液分離した液体分を、湿式酸化処理する
ことにより、その液体分のＣＯＤを低減させ、排水とし
て放流処理することが可能となる。
装置を備え、固液分離した液体分を、湿式酸化処理する
ことにより、その液体分のＣＯＤを低減させ、排水とし
て放流処理することが可能となる。
【００１４】また、固液分離装置の後段に嫌気性処理装
置を備え、固液分離した液体分を、嫌気性微生物を含む
汚泥の存在下でメタン発酵させることにより、有価物と
してメタンガスを回収することが可能となる。
置を備え、固液分離した液体分を、嫌気性微生物を含む
汚泥の存在下でメタン発酵させることにより、有価物と
してメタンガスを回収することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の廃棄物の処理装置の一実施形態例を説
明するための概略構成図であり、図１中符号１は廃棄物
の処理装置である。この処理装置１は、特に、豆腐工場
から排出されるおから、あるいはじゃがいもを用いた食
材の加工工場から出る廃でんぷんや蛋白質など、大豆蛋
白あるいはでんぷんの少なくともどちらか一方を含む食
材又は双方の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃
棄物の処理に好適なもので、上記食材の加工過程で生じ
る廃棄物を水熱反応により分解処理する水熱反応処理装
置２、水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収する固
液分離装置３、及び固液分離した液体分を湿式酸化処理
する湿式酸化処理装置４等を備えて構成されている。
図１は、本発明の廃棄物の処理装置の一実施形態例を説
明するための概略構成図であり、図１中符号１は廃棄物
の処理装置である。この処理装置１は、特に、豆腐工場
から排出されるおから、あるいはじゃがいもを用いた食
材の加工工場から出る廃でんぷんや蛋白質など、大豆蛋
白あるいはでんぷんの少なくともどちらか一方を含む食
材又は双方の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃
棄物の処理に好適なもので、上記食材の加工過程で生じ
る廃棄物を水熱反応により分解処理する水熱反応処理装
置２、水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収する固
液分離装置３、及び固液分離した液体分を湿式酸化処理
する湿式酸化処理装置４等を備えて構成されている。
【００１６】水熱反応処理装置２は、ポンプ等によって
反応室内に送られてきた上記廃棄物を、亜臨界水条件あ
るいは超臨界水条件下、具体的には例えば１５０〜３０
０℃、及びその温度に応じた飽和蒸気圧程度の条件下で
水熱反応処理し、上記廃棄物を組成分解するものであ
る。水熱反応処理装置２は、必要に応じて水に分散した
上記廃棄物を昇圧して反応室に送る昇圧手段としての昇
圧ポンプ、上記廃棄物の処理流量を制御するための流量
制御装置、水熱反応を促進させるために反応室内の上記
廃棄物を攪拌する攪拌装置、誘導過熱方式などにより反
応室内を加熱する加熱装置、分解処理した水熱反応処理
物を下流側に排出可能な温度にまで冷却する熱交換器な
どの冷却装置（いずれも図示せず）等を含んで構成され
ている。
反応室内に送られてきた上記廃棄物を、亜臨界水条件あ
るいは超臨界水条件下、具体的には例えば１５０〜３０
０℃、及びその温度に応じた飽和蒸気圧程度の条件下で
水熱反応処理し、上記廃棄物を組成分解するものであ
る。水熱反応処理装置２は、必要に応じて水に分散した
上記廃棄物を昇圧して反応室に送る昇圧手段としての昇
圧ポンプ、上記廃棄物の処理流量を制御するための流量
制御装置、水熱反応を促進させるために反応室内の上記
廃棄物を攪拌する攪拌装置、誘導過熱方式などにより反
応室内を加熱する加熱装置、分解処理した水熱反応処理
物を下流側に排出可能な温度にまで冷却する熱交換器な
どの冷却装置（いずれも図示せず）等を含んで構成され
ている。
【００１７】固液分離装置３は、水熱反応処理後の処理
物のうち固体処理物と液体処理物とに分離し、ポンプ等
によって液体処理物を下流の湿式酸化処理装置４に送る
とともに、残りの固体処理物を回収可能な構成となって
いる。固形分の回収手段としては、例えば、膜分離装
置、デカンター、濾過装置などの公知のものが用いられ
る。
物のうち固体処理物と液体処理物とに分離し、ポンプ等
によって液体処理物を下流の湿式酸化処理装置４に送る
とともに、残りの固体処理物を回収可能な構成となって
いる。固形分の回収手段としては、例えば、膜分離装
置、デカンター、濾過装置などの公知のものが用いられ
る。
【００１８】湿式酸化処理装置４は、上記液体処理物が
投入される処理槽（反応塔など）内に、酸化剤としての
空気（あるいは酸素ガスなど）を供給し、上記液体処理
物に含まれる物質を酸化反応させるものである。本例で
は、湿式酸化処理装置４における処理温度が上述した水
熱反応処理装置２における処理温度と同程度もしくは若
干低い温度、具体的には例えば１８０〜２５０℃とされ
ている。なお、反応性を高めるために処理槽（反応塔）
内には例えばラシヒリングやベルルサドルなどの充填物
が充填されるとともに、処理対象によって適宜に選択さ
れる触媒（例えば白金族元素など）が、前記充填物間に
あるいは充填物そのものとして充填されている。
投入される処理槽（反応塔など）内に、酸化剤としての
空気（あるいは酸素ガスなど）を供給し、上記液体処理
物に含まれる物質を酸化反応させるものである。本例で
は、湿式酸化処理装置４における処理温度が上述した水
熱反応処理装置２における処理温度と同程度もしくは若
干低い温度、具体的には例えば１８０〜２５０℃とされ
ている。なお、反応性を高めるために処理槽（反応塔）
内には例えばラシヒリングやベルルサドルなどの充填物
が充填されるとともに、処理対象によって適宜に選択さ
れる触媒（例えば白金族元素など）が、前記充填物間に
あるいは充填物そのものとして充填されている。
【００１９】次に、このような構成の処理装置１による
処理方法に基づき、本発明の廃棄物の処理方法を説明す
る。まず、大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともどち
らか一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材の加
工過程で生じた廃棄物に、必要に応じて粉砕や水に分散
させるなどの前処理（例えば、固液比２／１〜１／９
（原料／水））を施した後、これを水熱反応処理装置２
に導入する。そして、水熱反応処理装置２において、亜
臨界水条件あるいは超臨界水条件下、例えば１５０〜３
００℃およびその温度に応じた飽和蒸気圧程度の条件下
で水熱反応を行い、上記廃棄物を水熱反応により分解処
理する。これにより、上記廃棄物に含まれるでんぷん等
の有機物が液状化あるいは低分子化される。なお、水熱
反応処理の処理時間は例えば２〜２０分程度の短時間で
もよく、あるいはそれ以上でもよい。また、水熱反応処
理時、廃棄物にＮａＯＨなどのアルカリを添加してもよ
い。アルカリを添加することにより、液状化率を向上さ
せたり、装置の腐食を抑制できる。
処理方法に基づき、本発明の廃棄物の処理方法を説明す
る。まず、大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともどち
らか一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材の加
工過程で生じた廃棄物に、必要に応じて粉砕や水に分散
させるなどの前処理（例えば、固液比２／１〜１／９
（原料／水））を施した後、これを水熱反応処理装置２
に導入する。そして、水熱反応処理装置２において、亜
臨界水条件あるいは超臨界水条件下、例えば１５０〜３
００℃およびその温度に応じた飽和蒸気圧程度の条件下
で水熱反応を行い、上記廃棄物を水熱反応により分解処
理する。これにより、上記廃棄物に含まれるでんぷん等
の有機物が液状化あるいは低分子化される。なお、水熱
反応処理の処理時間は例えば２〜２０分程度の短時間で
もよく、あるいはそれ以上でもよい。また、水熱反応処
理時、廃棄物にＮａＯＨなどのアルカリを添加してもよ
い。アルカリを添加することにより、液状化率を向上さ
せたり、装置の腐食を抑制できる。
【００２０】次に、このようにして大部分が液状化され
た水熱反応処理物を固液分離装置３に導入し、水熱反応
処理物を固液分離して固体状の処理物を回収する。回収
される処理物は、例えばカリウム、カルシウム、リンな
ど、無機物を含む。こうした無機物は、上記食材の加工
過程に返送することにより、例えば、豆腐製造における
にがりの原料として用いることができる。
た水熱反応処理物を固液分離装置３に導入し、水熱反応
処理物を固液分離して固体状の処理物を回収する。回収
される処理物は、例えばカリウム、カルシウム、リンな
ど、無機物を含む。こうした無機物は、上記食材の加工
過程に返送することにより、例えば、豆腐製造における
にがりの原料として用いることができる。
【００２１】次に、固液分離装置３で分離された液体処
理物（液体分）を湿式酸化処理装置４に導入し、その処
理物を湿式酸化処理する。本例では、例えば１８０〜２
５０℃およびその温度に応じた飽和蒸気圧程度（あるい
はそれ以下の圧力）の条件下で処理物を酸化させ（例え
ば、処理時間１０〜６０分）、いわゆる湿式酸化処理を
行う。これにより、処理物中の有機分がさらに分解さ
れ、処理物のＣＯＤ（ＣＯＤｍｎ；化学的酸素要求量）
が、例えば６００ｍｇ／ｌ以下に低減される。その後、
必要に応じて所定の放流基準を満たすための処理を行っ
た後、この処理物を一般の下水、あるいは河川等に放流
する。
理物（液体分）を湿式酸化処理装置４に導入し、その処
理物を湿式酸化処理する。本例では、例えば１８０〜２
５０℃およびその温度に応じた飽和蒸気圧程度（あるい
はそれ以下の圧力）の条件下で処理物を酸化させ（例え
ば、処理時間１０〜６０分）、いわゆる湿式酸化処理を
行う。これにより、処理物中の有機分がさらに分解さ
れ、処理物のＣＯＤ（ＣＯＤｍｎ；化学的酸素要求量）
が、例えば６００ｍｇ／ｌ以下に低減される。その後、
必要に応じて所定の放流基準を満たすための処理を行っ
た後、この処理物を一般の下水、あるいは河川等に放流
する。
【００２２】このように、本例の廃棄物の処理装置１と
これを用いてなる処理方法にあっては、大豆蛋白あるい
はでんぷんの少なくともどちらか一方を含む食材又は双
方の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃棄物を、
亜臨界水条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応により
分解処理することにより、その食材に含まれるでんぷん
等の有機物を液状化することができる。また、水熱反応
処理物を固液分離し固形分を回収することにより、その
固形分から残留有機成分が少ない無機物を有価物として
回収することができる。また、無機物（固体分）が回収
された水熱反応処理物の液体分を湿式酸化処理し、ＣＯ
Ｄを低減させることにより、その処理物について、排水
として放流処理することができる。
これを用いてなる処理方法にあっては、大豆蛋白あるい
はでんぷんの少なくともどちらか一方を含む食材又は双
方の成分を含有する食材の加工過程で生じる廃棄物を、
亜臨界水条件あるいは超臨界水条件下の水熱反応により
分解処理することにより、その食材に含まれるでんぷん
等の有機物を液状化することができる。また、水熱反応
処理物を固液分離し固形分を回収することにより、その
固形分から残留有機成分が少ない無機物を有価物として
回収することができる。また、無機物（固体分）が回収
された水熱反応処理物の液体分を湿式酸化処理し、ＣＯ
Ｄを低減させることにより、その処理物について、排水
として放流処理することができる。
【００２３】図２は、本発明の廃棄物の処理装置の他の
実施形態例を説明するための概略構成図であり、図２中
符号２０は廃棄物の処理装置である。なお、図２に示す
各構成要素のうち、先の図１に示した実施形態と同様の
機能を有するものは図１と同一の符号を付し、その説明
を省略する。
実施形態例を説明するための概略構成図であり、図２中
符号２０は廃棄物の処理装置である。なお、図２に示す
各構成要素のうち、先の図１に示した実施形態と同様の
機能を有するものは図１と同一の符号を付し、その説明
を省略する。
【００２４】この廃棄処理装置２０は、上述した実施形
態例と同様に、でんぷん等を含む食材の加工過程で生じ
る廃棄物を水熱反応により分解処理する水熱反応処理装
置２、及び水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収す
る固液分離装置３を備えている。また、固液分離装置３
の後段には、上述した実施形態例と異なり、固液分離装
置３で固液分離した液体分を、嫌気性微生物を含む汚泥
の存在下でメタン発酵させる嫌気性処理装置２１が備え
られている。
態例と同様に、でんぷん等を含む食材の加工過程で生じ
る廃棄物を水熱反応により分解処理する水熱反応処理装
置２、及び水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収す
る固液分離装置３を備えている。また、固液分離装置３
の後段には、上述した実施形態例と異なり、固液分離装
置３で固液分離した液体分を、嫌気性微生物を含む汚泥
の存在下でメタン発酵させる嫌気性処理装置２１が備え
られている。
【００２５】嫌気性処理装置２１は、酸性生菌やメタン
生成菌等の嫌気性微生物を含む汚泥を有して構成される
ものであり、ポンプ等によって固液分離装置３から送ら
れてきた液体処理物を、前記汚泥により、低分子化→有
機酸生成→メタン生成、等のステップでメタンガスに転
換、すなわちメタン発酵させるようになっている。こう
して得られたメタンガスは、クリーンなエネルギー、す
なわち有価物として回収され、さらにはガスタービンな
どによって電気エネルギーとして回収される。
生成菌等の嫌気性微生物を含む汚泥を有して構成される
ものであり、ポンプ等によって固液分離装置３から送ら
れてきた液体処理物を、前記汚泥により、低分子化→有
機酸生成→メタン生成、等のステップでメタンガスに転
換、すなわちメタン発酵させるようになっている。こう
して得られたメタンガスは、クリーンなエネルギー、す
なわち有価物として回収され、さらにはガスタービンな
どによって電気エネルギーとして回収される。
【００２６】このように、本例の廃棄物の処理装置２０
では、無機物（固体分）が回収された水熱反応処理物の
液体分を、嫌気性微生物が含まれる汚泥の存在下で発酵
させることにより、有価物としてメタンガスを回収する
ことができる。また、有価物回収後の処理物について、
必要に応じて所定の簡単な処理を行った後、排水として
容易に放流処理することが可能である。
では、無機物（固体分）が回収された水熱反応処理物の
液体分を、嫌気性微生物が含まれる汚泥の存在下で発酵
させることにより、有価物としてメタンガスを回収する
ことができる。また、有価物回収後の処理物について、
必要に応じて所定の簡単な処理を行った後、排水として
容易に放流処理することが可能である。
【００２７】なお、上記各例では、湿式酸化処理装置、
及び嫌気性処理装置のうちのいずれかを備えた構成につ
いて説明したが、本発明の廃棄物の処理装置では、これ
ら双方をともに備えてもよい。この場合、例えば、嫌気
性処理装置の後段に、湿式酸化処理装置を備えることに
より、有価物としてメタンガスを回収した後の処理物に
対して、有機物をさらに分解処理することができる。
及び嫌気性処理装置のうちのいずれかを備えた構成につ
いて説明したが、本発明の廃棄物の処理装置では、これ
ら双方をともに備えてもよい。この場合、例えば、嫌気
性処理装置の後段に、湿式酸化処理装置を備えることに
より、有価物としてメタンガスを回収した後の処理物に
対して、有機物をさらに分解処理することができる。
【００２８】（実験例）おから及び廃でんぷんに対し、
水熱反応処理を行い、その液状化率等を調べた。得られ
た結果を図３〜図５に示す。なお、水熱反応処理につい
ては、試験装置として、バッチ式超臨界水・水熱反応試
験装置（オートクレーブ）を用いて行った。この水熱反
応試験装置の仕様、および試験条件は以下の通りであ
る。 「仕様」 ・最高使用温度；５００℃ ・最高使用圧力；５０ＭＰａ ・反応容器 ；材質：炭素鋼にハステロイ内張り（容量：４５ｍｌ） ・加熱方式 ；誘導加熱方式（昇温速度５０℃／ｍｉｎ） ・攪拌方式 ；加熱炉ロッキングによる攪拌（攪拌ボール） 「試験条件」 ａ．おから ・固液比 ；試料のまま ・処理温度 ；２００、２３０、２４０℃ ・処理時間 ；１０分 ・気相部 ；アルゴン（Ａｒ） ｂ．廃でんぷん ・固液比 ；試料のまま ただし、ミキサーで破砕処理したもの（スクリュープレス前 ）と、スクリュープレス後のものとを用いた。 ・処理温度 ；２００、２３０、２５０、２８０℃ ・処理時間 ；１０分 ・気相部 ；アルゴン（Ａｒ）
水熱反応処理を行い、その液状化率等を調べた。得られ
た結果を図３〜図５に示す。なお、水熱反応処理につい
ては、試験装置として、バッチ式超臨界水・水熱反応試
験装置（オートクレーブ）を用いて行った。この水熱反
応試験装置の仕様、および試験条件は以下の通りであ
る。 「仕様」 ・最高使用温度；５００℃ ・最高使用圧力；５０ＭＰａ ・反応容器 ；材質：炭素鋼にハステロイ内張り（容量：４５ｍｌ） ・加熱方式 ；誘導加熱方式（昇温速度５０℃／ｍｉｎ） ・攪拌方式 ；加熱炉ロッキングによる攪拌（攪拌ボール） 「試験条件」 ａ．おから ・固液比 ；試料のまま ・処理温度 ；２００、２３０、２４０℃ ・処理時間 ；１０分 ・気相部 ；アルゴン（Ａｒ） ｂ．廃でんぷん ・固液比 ；試料のまま ただし、ミキサーで破砕処理したもの（スクリュープレス前 ）と、スクリュープレス後のものとを用いた。 ・処理温度 ；２００、２３０、２５０、２８０℃ ・処理時間 ；１０分 ・気相部 ；アルゴン（Ａｒ）
【００２９】ａ．おから
図３に示すように、原料中には、固形分が２１％程度含
まれており、その灼熱減量は９５．２％であった。液状
化率は、処理温度が上昇するにつれて高くなる傾向にあ
るが、２００℃を超えるとその傾向は鈍化した。処理温
度が２００℃のとき、液状化率は６１％、２５０℃のと
き、液状化率は６７％であった。図４は、おからの灼熱
残渣を蛍光Ｘ線分析し、構成成分の同定を行った結果を
示している。図４に示すように、主成分はカリウム
（Ｋ）であり、その他の成分として、カルシウム（Ｃ
ａ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）など
が含有されていることが分かった。
まれており、その灼熱減量は９５．２％であった。液状
化率は、処理温度が上昇するにつれて高くなる傾向にあ
るが、２００℃を超えるとその傾向は鈍化した。処理温
度が２００℃のとき、液状化率は６１％、２５０℃のと
き、液状化率は６７％であった。図４は、おからの灼熱
残渣を蛍光Ｘ線分析し、構成成分の同定を行った結果を
示している。図４に示すように、主成分はカリウム
（Ｋ）であり、その他の成分として、カルシウム（Ｃ
ａ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）など
が含有されていることが分かった。
【００３０】上記結果から、おからを水熱反応処理する
ことにより、おからに含まれる有機物を液状化すること
ができることが確認された。
ことにより、おからに含まれる有機物を液状化すること
ができることが確認された。
【００３１】ｂ．廃でんぷん
図５に示すように、液状化率は、２００℃及び２８０℃
のときに高く、７５％前後であった。水熱処理液のＣＯ
Ｄｍｎ及びＣＯＤｃｒ値は、処理温度の上昇とともに低
下する傾向にあった。これは、水熱反応処理によって廃
でんぷんに含まれる有機質分の分解反応が進行したため
と考えられる。スクリュープレス処理前の原料を例にと
ってみると、処理温度が２００℃のとき、処理液のＣＯ
Ｄｍｎ値は３５０００ｍｇ／ｌ、ＣＯＤｃｒ値は７１７
００ｍｇであり、処理温度が２８０℃になると、処理液
のＣＯＤｍｎ値は１６１００ｍｇ／ｌ、ＣＯＤｃｒ値は
４５９００ｍｇに低下した。
のときに高く、７５％前後であった。水熱処理液のＣＯ
Ｄｍｎ及びＣＯＤｃｒ値は、処理温度の上昇とともに低
下する傾向にあった。これは、水熱反応処理によって廃
でんぷんに含まれる有機質分の分解反応が進行したため
と考えられる。スクリュープレス処理前の原料を例にと
ってみると、処理温度が２００℃のとき、処理液のＣＯ
Ｄｍｎ値は３５０００ｍｇ／ｌ、ＣＯＤｃｒ値は７１７
００ｍｇであり、処理温度が２８０℃になると、処理液
のＣＯＤｍｎ値は１６１００ｍｇ／ｌ、ＣＯＤｃｒ値は
４５９００ｍｇに低下した。
【００３２】また、廃でんぷんについて、水熱反応処理
後のＢＯＤ、及びＣＯＤｃｒを測定し、ＢＯＤ／ＣＯＤ
ｃｒを求めた。その結果を図６に示す。図６に示すよう
に、処理温度２００℃において、水熱反応処理後のＢＯ
Ｄ／ＣＯＤｃｒは、嫌気性処理によるメタンガス回収の
適用性を示す指標である０．５程度以上を満足した。
後のＢＯＤ、及びＣＯＤｃｒを測定し、ＢＯＤ／ＣＯＤ
ｃｒを求めた。その結果を図６に示す。図６に示すよう
に、処理温度２００℃において、水熱反応処理後のＢＯ
Ｄ／ＣＯＤｃｒは、嫌気性処理によるメタンガス回収の
適用性を示す指標である０．５程度以上を満足した。
【００３３】上記結果から、廃でんぷんを水熱反応処理
することにより、廃でんぷんに含まれる有機物を液状化
することができることが確認された。また、水熱反応処
理物からメタンガスを回収することができることが確認
された。
することにより、廃でんぷんに含まれる有機物を液状化
することができることが確認された。また、水熱反応処
理物からメタンガスを回収することができることが確認
された。
【００３４】以上、添付図面を参照しながら本発明に係
る好適な実施形態例について説明したが、本発明は係る
例に限定されないことは言うまでもない。上述した例に
おいて示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例
であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設
計要求等に基づき種々変更可能である。
る好適な実施形態例について説明したが、本発明は係る
例に限定されないことは言うまでもない。上述した例に
おいて示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例
であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設
計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物の
処理方法は、大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともど
ちらか一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材の
加工過程で生じる廃棄物を、亜臨界水条件あるいは超臨
界水条件下の水熱反応により分解処理することにより、
その食材に含まれるでんぷん等の有機物を液状化するこ
とができる。また、水熱反応処理物を固液分離し固形分
を回収することにより、その固形分から残留有機成分が
少ない無機物を回収することができる。また、本発明の
廃棄物の処理装置は、上記の処理方法を実施できること
から、でんぷん等を含む食材の加工過程で生じる廃棄物
を良好に処理することができ、しかも無機物の再利用化
を図ることができる。
処理方法は、大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくともど
ちらか一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材の
加工過程で生じる廃棄物を、亜臨界水条件あるいは超臨
界水条件下の水熱反応により分解処理することにより、
その食材に含まれるでんぷん等の有機物を液状化するこ
とができる。また、水熱反応処理物を固液分離し固形分
を回収することにより、その固形分から残留有機成分が
少ない無機物を回収することができる。また、本発明の
廃棄物の処理装置は、上記の処理方法を実施できること
から、でんぷん等を含む食材の加工過程で生じる廃棄物
を良好に処理することができ、しかも無機物の再利用化
を図ることができる。
【図１】 本発明の廃棄物の処理装置の一実施形態例
の、概略構成を説明するための図である。
の、概略構成を説明するための図である。
【図２】 本発明の廃棄物の処理装置の他の実施形態例
の、概略構成を説明するための図である。
の、概略構成を説明するための図である。
【図３】 おからについて、水熱反応処理試験を行った
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図４】 おからに含まれる無機物の構成成分の同定を
行った結果を示す図である。
行った結果を示す図である。
【図５】 廃でんぷんについて、水熱反応処理試験を行
った結果を示す図である。
った結果を示す図である。
【図６】 おから及び廃でんぷんについて、水熱反応処
理試験後のＢＯＤ／ＣＯＤｃｒの値を示す図である。
理試験後のＢＯＤ／ＣＯＤｃｒの値を示す図である。
１，２０ 廃棄物の処理装置、
２ 水熱反応処理装置、
３ 固液分離装置、
４ 湿式酸化処理装置、
２１ 嫌気性処理装置。
フロントページの続き
(72)発明者 三輪 敬一
神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石
川島播磨重工業株式会社機械・プラント開
発センター内
Ｆターム(参考） 4D004 AA04 BA10 CA13 CA34 CA39
4D040 AA02 AA12 AA13 AA32
4D050 AA12 AB07 BB01 BC01 BC02
BD02 BD06 CA15
Claims (8)
- 【請求項１】 大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくとも
どちらか一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材
の加工過程で生じる廃棄物を、亜臨界水条件あるいは超
臨界水条件下の水熱反応により分解処理する水熱反応処
理工程と、水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収す
る固液分離工程とを備えることを特徴とする廃棄物の処
理方法。 - 【請求項２】 固液分離工程で回収した固形分を前記食
材の加工過程で用いることを特徴とする請求項１に記載
の廃棄物の処理方法。 - 【請求項３】 固液分離工程で固液分離した液体分を、
湿式酸化処理する湿式酸化処理工程を備えることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の廃棄物の処理方
法。 - 【請求項４】 固液分離工程で固液分離した液体分を、
嫌気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌
気性処理工程を備えることを特徴とする請求項１から請
求項３のうちのいずれか一項に記載の廃棄物の処理方
法。 - 【請求項５】 大豆蛋白あるいはでんぷんの少なくとも
どちらか一方を含む食材又は双方の成分を含有する食材
の加工過程で生じる廃棄物を、亜臨界水条件あるいは超
臨界水条件下の水熱反応により分解処理する水熱反応処
理装置と、水熱反応処理物を固液分離し固形分を回収す
る固液分離装置とを備えることを特徴とする廃棄物の処
理装置。 - 【請求項６】 固液分離装置で回収した固形分を前記食
材の加工過程で用いることを特徴とする請求項５に記載
の廃棄物の処理装置。 - 【請求項７】 固液分離装置で固液分離した液体分を、
湿式酸化処理する湿式酸化処理装置を備えることを特徴
とする請求項５または請求項６に記載の廃棄物の処理装
置。 - 【請求項８】 固液分離装置で固液分離した液体分を、
嫌気性微生物を含む汚泥の存在下でメタン発酵させる嫌
気性処理装置を備えることを特徴とする請求項５から請
求項７のうちのいずれか一項に記載の廃棄物の処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048337A JP2003245628A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 食材の加工過程で生じる廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048337A JP2003245628A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 食材の加工過程で生じる廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003245628A true JP2003245628A (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=28661161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002048337A Pending JP2003245628A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 食材の加工過程で生じる廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003245628A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006142165A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
| JP2007111673A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Osaka Prefecture Univ | 生ゴミ又は食品残渣のメタン発酵処理方法 |
| JP2007237064A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Japan Organo Co Ltd | 廃液の処理方法および装置 |
| JP2008000645A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Shigeki Matsumoto | 湿式酸化法を用いた有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
| CN104772090A (zh) * | 2015-03-21 | 2015-07-15 | 焦作大学 | 一种造纸废弃物制造清洁燃料装置 |
| JP2016028800A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 有機物含有廃棄物の処理方法と処理システム |
| CN105945029A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-09-21 | 浙江绿洲环保能源有限公司 | 一种餐厨废弃物处理工艺 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002048337A patent/JP2003245628A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006142165A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
| JP4600921B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2010-12-22 | 荏原エンジニアリングサービス株式会社 | 有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
| JP2007111673A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Osaka Prefecture Univ | 生ゴミ又は食品残渣のメタン発酵処理方法 |
| JP2007237064A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Japan Organo Co Ltd | 廃液の処理方法および装置 |
| JP2008000645A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Shigeki Matsumoto | 湿式酸化法を用いた有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
| JP2016028800A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 有機物含有廃棄物の処理方法と処理システム |
| CN104772090A (zh) * | 2015-03-21 | 2015-07-15 | 焦作大学 | 一种造纸废弃物制造清洁燃料装置 |
| CN105945029A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-09-21 | 浙江绿洲环保能源有限公司 | 一种餐厨废弃物处理工艺 |
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