JP2004025164A

JP2004025164A - Garbage treatment method

Info

Publication number: JP2004025164A
Application number: JP2003026008A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Inui; 乾　義孝
Original assignee: Yasunaga Corp
Current assignee: Yasunaga Corp
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a short-time treatment of garbage by performing the volume reduction and biodegradation of garbage and the rapid removal of moisture in a garbage treatment process. <P>SOLUTION: The garbage treatment method includes a process for continuously and forcibly stirring garbage and lumpy matter comprising a material harder than the gabrage in a mixed state to physically grind the garbage, a process for always bringing air into contact with the garbage during stirring to biodegrade the garbage by microorganisms naturally produced from the garbage and a process for discharging air to discharge the moisture and a malodor generated at the time of biodegradation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ごみ処理方法に関し、さらに詳しくは、大量の生ごみを短時間で効率的に処理するための処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生ごみを分解処理し、得られた被処理物を乾燥して排出する生ごみ処理方法としては、従来、次のような方法が使用されている。すなわち、特殊な微生物を担体に担持させ、この担体と生ごみとを接触させると同時に、上記特定の微生物が生ごみを分解するのに最適な温度の処理環境を形成することにより、生ごみの微生物分解を行う方法である。
【０００３】
この方法において、微生物の担体としては多孔質難分解性有機物、例えば、ウッドチップや籾殻などが使用されている。このウッドチップなどは、高い吸水性を有するため、生ごみ処理中の水分調整材の機能を有するという利点がある。
しかしながら、その一方で、以下に述べるような問題がある。
すなわち、上述したように担体に水分調整材の機能を持たせているため、生ごみに対し相当量の担体を必要とし、その結果、装置が大型化する。また、担体と処理物との分離が困難であるため、処理物と共に担体を排出しなければならず、大量の残渣が排出されることになる。しかも、この残渣に多量に含有される担体は難分解性であるため、残渣が必ずしも良好な堆肥原料にならない。
【０００４】
さらに、担体と処理物との混合物を排出した後には新たな担体を補充しなくてはならず、コストが増大する。このコストの増大を防ぐために、とくに大型装置では数ヶ月に亘り処理物の排出をせずに連続処理を続けると、処理槽内の環境はｐＨ値が低下するなど微生物の活動を妨げるような状態となってしまう。そして、この方法では、生ごみ中、大きなものや果物など外皮を持つもの、あるいは、繊維質などの処理に長時間を要するという問題もある。
【０００５】
このような問題を解決するために、最近、特殊な微生物を担持するための担体として、無機多孔質体、例えば、多孔質セラミックボールを使用した方法が提案されている。このような多孔質セラミックボールは、処理後の残渣との分離が容易であるため、ランニングコストの上昇を抑えることができるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この多孔質セラミックボールを使用した方法にも次のような問題がある。すなわち、第一に多孔質セラミックボールには水分調整能力が低いため、処理中に系内が水分過多になった結果、嫌気性発酵の状態に陥りやすく、また、処理物の乾燥に長時間を要する。第二に、微生物の担持量を増大するために多孔度を上げると、耐摩耗性が低下するため、使用時のセラミックボールの摩耗が激しく、摩耗した分のセラミックボールの補充をしなくてはならず、結果としてコストが上昇する。
【０００７】
本発明は上記の問題を解消し、生ごみの処理中に生じる水分を速やかに除去し、短時間で生ごみの減容および処理物の乾燥が可能な処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は、従来のように特殊な微生物を担体に担持させて使用するのではなく、生ごみを物理的に粉砕しつつ、その生ごみに自然発生する微生物を活性化するとともに、処理中に生じる水分を除去しうる環境を形成すればよいとの着想を得た。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、生ごみと生ごみより硬い材料よりなる塊状物とを混在させた状態で連続的に強制撹拌して前記生ごみを物理的に粉砕する工程と、この工程と同時に、前記撹拌中の生ごみに常時空気を接触させて前記生ごみから自然発生する微生物により前記生ごみの微生物分解を行う工程と、前記空気を排気することにより前記微生物分解時に発生する水分と臭気を排出する工程とを含む生ごみ処理方法が提供される。
【００１０】
上記の構成において、前記生ごみより硬い材料よりなる塊状物は、特にその外形形状を限定するものではなく、球形、多面体、板状物等、あるいはそれらの表面に突起や角、凹みを有する定形、不定形の塊であって、例えば、セラミックボールでもよいが、多孔質である必要がなく、耐摩耗性を有するものであることが好ましい。なお、塊状物の大きさについては、撹拌による生ごみの物理的粉砕、生ごみ処理後の残渣と塊状物との例えばメッシュによる分離などの要素を考慮して適切に設定する。
【００１１】
また、前記空気は３０〜４５℃に加温した外気、または、４５〜６０℃に加温した外気であることが好ましい。さらに、これらの外気は除湿工程を経たものであってもよい。
そして、前記微生物分解工程の後段において、乾燥時間の短縮、残渣の殺菌を目的として、高温での乾燥・殺菌工程を実施してもよい。さらに、前記生ごみの微生物分解工程において排出された前記水分と臭気を除去する工程を含むことが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の生ごみ処理方法およびそれを実施するための処理装置について詳述する。
図１は本発明の生ごみ処理方法の第１の実施形態である中温処理の各工程を模式的に示したものであり、まず、外気を除湿工程Ａを経て除湿したのち、加熱工程Ｂ−１により３０〜４５℃に加温する。工程Ａ，Ｂ−１を経て加温された除湿空気は処理工程Ｃ−１に連続的に導入されて生ごみと接触した後排気され、ここで生ごみの分解処理が行われる。
【００１３】
このとき、除湿空気の絶対湿度は、例えば、６ｇ／ｋｇＤ．Ａ．（Ｄ．Ａ．はＤｒｙ　Ａｉｒ）以下とすることが好ましい。このような除湿空気を生ごみと接触させることにより、処理物から生じる水分の除去と、生ごみから自然発生する微生物への酸素供給を行い、さらに、この除湿空気を３０〜４５℃に加温することにより、上記自然発生した微生物を活性化することができる。
【００１４】
具体的には、処理工程Ｃ−１において生ごみと、生ごみより硬い材料よりなる塊状物として、例えば、セラミックボールとが混在した状態で連続的に強制撹拌される。この工程において、生ごみはセラミックボールとの強制撹拌により物理的に粉砕され、微細化される。この結果、生ごみの減容が短時間で進行する。
また、それと同時に、処理系は３０〜４５℃の温度範囲に維持されているので、生ごみから自然発生する微生物、例えば、中温好気性微生物による生ごみの微生物分解が進行する。この処理温度が３０℃未満の場合は、処理物からの水分除去速度が低下して嫌気性反応が生じやすく、それに伴い臭気の問題が発生して、特別の配慮をする必要が生じる可能性がある。
【００１５】
この生ごみの微生物分解が進行する過程で、上記のように生ごみを物理的に粉砕して微細化することによりその表面積が増大すると、微生物の反応点を増加させることになるため、この微生物分解をさらに促進するという効果もある。
このような処理工程Ｃ−１において使用されうるセラミックボールは、とくに限定されるものではないが、長期にわたり処理効果を発揮するために、耐磨耗性に優れたものであることが望ましく、具体的には、例えば６０％Ａｌ_２Ｏ_３−４０％ＳｉＯ_２、９９％　Ａｌ_２Ｏ_３−１％ＳｉＯなどよりなるものをあげることができる。
【００１６】
また、セラミックボールの代わりにスチールボール、硬質樹脂等も好適に使用できる。
なお、この処理工程Ｃ−１における微生物分解工程で発生する水分および臭気は、続く水分除去／脱臭工程Ｄにより除去されることが好ましい。この工程Ｄとしては、例えば、水分および臭気を水中にバブリングして水分および水溶性の臭気を除去したのち、余剰の非水溶性の臭気を例えば活性腐植土などの層を通過させることにより吸着除去する工程などを採用することができる。
【００１７】
さらに、このような工程により得られた処理物すなわち残渣は肥料原料として有効利用が可能であるが、この中温処理においては、当該温度で活性な常温活性病原菌などの混入の可能性を考慮して、残渣の乾燥工程Ｅにおいて、最終的に得られた残渣の排出前に処理系の温度を例えば５５〜６５℃に上昇させ、この温度で３〜８時間保持することにより残渣の乾燥と懸念される病原菌の殺菌とを同時に行ってもよい。
【００１８】
図２は本発明の生ごみ処理方法の第２の実施形態である高温処理の各工程を模式的に示したものであり、図中、図１と同一の工程には同一の符号を付してある。
この実施形態において、上記第一の実施形態と異なる点は、除湿工程Ａを省き、外気を直接加温工程Ｂ−２に導入する点である。この加温工程Ｂ−２において、外気は４５〜６０℃の温度に加温される。加温工程Ｂ−２を経て加温された空気は処理工程Ｃ−２に連続的に導入されて生ごみと接触した後排気され、ここで上記と同様に生ごみの分解処理が行われる。
【００１９】
すなわち、４５〜６０℃に加温された空気はそれ自体で高い水分除去能力を有しているため、予め除湿せずに使用することができるが、処理時の諸条件に応じて必要があれば除湿してもよい。この高温空気を生ごみと接触させることにより、生ごみに当初含有されている水分を速やかに除去することができる。
処理工程Ｃ−２では、上記と同様に生ごみより硬い材料よりなる塊状物（例えば、耐摩耗性に優れたセラミックボール）と生ごみとを混在させた状態で強制撹拌を行う。この工程において、生ごみが微細化され、その減容が速やかに進行すると同時に、４５〜６０℃に加温された空気を撹拌中の生ごみに絶えず接触させて排気することにより処理物の水分除去と、微生物への酸素供給を行う。さらに、処理系が常時４５〜６０℃の高温に保持されるため、生ごみから自然発生する高温好気性微生物を活性化させて生ごみの微生物分解が促進される。
【００２０】
上記の実施形態において、加温された空気の温度が６０℃を超えた状態で処理を続けた場合には、加温に必要な消費電力を浪費し続けるばかりか、処理物の堆肥原料への再利用を考慮して処理物が焦げないように配慮する必要が生じる可能性がある。なお、この高温処理工程においても、生ごみ分解時に生じる水分および臭気については、処理工程Ｃ−２から排出された後、上記と同様に水分除去／脱臭工程Ｄにより除去することが好ましい。
【００２１】
以上の工程により、短時間で生ごみの減容、分解、乾燥を行うことが可能であり、それと同時に、高温処理であるため、常温において活性な病原菌の活性化が抑制されるため、処理後の残渣へこれらの常温活性病原菌の混入を懸念する必要がないという点でさらに有利である。
なお、この高温処理においても、処理温度が比較的低い場合などには、前述の中温処理工程と同様に残渣の高温乾燥・殺菌工程を実施することが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明の処理方法においては、処理工程で自然発生する生ごみ由来の微生物を分解処理に使用しており、従来のように、特殊な微生物を担体に積極的に担持させて使用する必要がないため、コスト面でも有利である。また、撹拌に、耐磨耗性に優れたセラミックボールを使用した場合には、長期間の生ごみの粉砕に使用することができるため、従来の多孔質セラミックボールのように摩耗による補充などの必要がないという利点がある。
【００２３】
本発明の生ごみ処理方法は、例えば、以下のような装置により実施することができる。
図３は生ごみ処理装置の構成の一例を示し、処理装置１は処理槽２、処理槽２内に配設され、生ごみ１４と生ごみより硬い材料よりなる塊状物であるセラミックボール１５とを一緒に撹拌するための撹拌手段３，外気を除湿するための除湿機４，処理槽２に外気を加温して供給するための加熱手段例えば給気ブロワ５および給気加熱ヒータ６，処理槽内２で発生する水分および臭気を排出するための排気ブロワ７、この排気ブロワ７に接続された水分除去／脱臭機８から構成されている。
【００２４】
撹拌手段３は処理槽２内に軸架された回転軸３１とこの回転軸に取り付けられた例えばペダル式撹拌羽根３２と、回転軸３１を駆動する駆動装置例えばモータ３３から構成される。
また、処理槽２内には、上記の給気ブロワ５に接続された給気パイプ９，および排気ブロワ７に接続された排気パイプ１０が配設されている。これらの各パイプ９，１０には複数の小孔９ａ，１０ａが形成されており、処理槽２内で均一に給気および排気が行われるようになっている。
【００２５】
そして、処理槽２の下部には処理物の温度を保持するための処理槽加熱ヒータ１１が配設され、この処理槽２の底部２ａに取り付けられた処理物温度センサ１２により処理槽加熱ヒータ１１の温度制御が行われる。一方、処理槽２内の上部には処理槽内温度センサ１３が配設され、これにより給気加熱ヒータ６の温度制御が行われる。
【００２６】
図４は処理槽２の要部断面を模式的に示したものであり、図３と同一の構成要素には同一の符号を付してある。
処理槽２の上部には、図示しない生ごみ投入口が形成され、この投入口はハッチ（図示せず）などにより気密に保持されている。処理槽２の底部２ａは図示のように例えば半円筒形状に形成されており、撹拌羽根３２がこの底部２ａ内壁と微少な間隙Ｇを保って回転するように設計されている。これにより、生ごみ１４とセラミックボール１５とが撹拌され、生ごみ１４を微細化することにより減容が進行する。
【００２７】
さらに、底部２ａには残渣排出口１７が形成され、この排出口１７はハッチ１８により気密に密閉されている。残渣排出口１７は、例えば、メッシュ状に形成されており、その開口寸法が処理後の残渣（図示せず）より大きく、セラミックボール１５の直径より小さくなっているため、残渣とセラミックボール１５との分離が容易であり、処理後に残渣のみを外部に排出することが可能となる。
【００２８】
上記の処理槽２の構成において、撹拌羽根３２の先端と処理槽底部２ａ内壁との間隙Ｇと、セラミックボール１５の直径ｄとの関係、例えばＧ／ｄを適切に選択することが、稼働率を向上させる上で好ましい。つまり、Ｇ／ｄが大きすぎると、処理槽２内壁に付着する残渣量が増大し、残渣排出ができなくなる場合があり、逆に、Ｇ／ｄが小さすぎると、セラミックボール１５が撹拌羽根３２と処理槽２の内壁との間に挟まり、ボール割れが多発し、装置に損傷を与える場合がある。
【００２９】
なお、Ｇ／ｄが最適な範囲内であっても、セラミックボール１５が撹拌羽根３２と処理槽２の内周面２ａとの間に挟まった場合に、装置に負荷をかける以前にセラミックボール１５が破壊される程度に、当該セラミックボール１５の破壊強度を設定することが好ましい。このような適切な破壊強度は、例えば、セラミックボール１５を６０％Ａｌ_２０_３−４０％ＳｉＯ_２により形成する場合、その密度を２．５〜３．２ｇ／ｍＬの範囲に選択することにより実現することができる。
【００３０】
このような構成の生ごみ処理機１を使用して、生ごみの中温処理を行う場合は、まず、除湿機４から得られる除湿空気の絶対湿度を６ｇ／ｋｇＤ．Ａ．以下、処理槽内温度センサ１３および処理物温度センサ１２の設定温度を３０〜４５℃として、給気加熱ヒータ６および処理槽加熱ヒータ１１の温度制御を行う。
この状態で、生ごみ１４を処理槽２内に投入して、撹拌羽根３２を回転させることにより、既に処理槽２内に収容されているセラミックボール１５と共に混合撹拌を行い、生ごみ１４の水分除去、物理的粉砕、および、生ごみ由来の自然発生微生物による微生物分解を実施する。
【００３１】
この処理工程で発生した水分および臭気ガスは、水分除去／脱臭機８へ導入されて、ここで、水分除去および脱臭が行われる。処理槽２内に残留した処理物すなわち残渣は当該処理槽内で乾燥を行った後、残渣排出口１７でセラミックボール１５と分離されて排出される。
なお、この中温工程において、外気の絶対湿度が上記の条件を満足している場合は除湿機４を使用せず、外気を直接給気加熱ヒータ６に導入してもよい。
【００３２】
また、生ごみ処理機１により生ごみの高温処理を行う場合は、除湿機４は使用せず、処理槽内温度センサ１３と処理物温度センサ１２の設定温度を４５〜６０℃に設定して給気加熱ヒータ６および処理槽加熱ヒータ１１の温度制御を行いながら、外気を直接給気加熱ヒータ６に導入する。この状態で上記中温処理工程と同様に生ごみ１４とセラミックボール１５との撹拌を行い、生ごみを処理する。
【００３３】
図５は、上記の処理装置１に使用される水分除去／脱臭機８の具体的構成の一例を模式的に示したものである。
図において、水分除去／脱臭機８は曝気部８１と脱臭部８２との２段構成とされており、曝気部８１には水９３が所定の水位となるように満たされている。この水９３の水位は曝気部８１の給水口８３からの給水量および排水ドレン口８５からの排水量により一定に保たれる。
【００３４】
曝気部８１には多数の小孔８４ａが形成された散気管８４が水中に埋設され、この散気管８４の上部開口は前記処理槽２からの臭気ガス取入口８６となる。散気管８４の近傍には排水ドレン口８５からの排水がスムーズに行われるようにガス抜き孔８７が設けられている。
水分除去／脱臭機８の脱臭部８２は脱臭層８８およびこれらの上部に形成された排気口９０より構成される。この脱臭層８８としては、例えば、活性腐食質の充填層を使用することができる。
【００３５】
上記の構成の水分除去／脱臭機８において、処理槽２から排出される臭気ガスおよび水分（水蒸気）は臭気ガス取入口８６から散気管８４に導入され、散気管８４の小孔８４ａから水中に曝気される。この曝気により、臭気ガス中の臭気成分のうちの水溶性のものは水中にとけ込み、同時に、水分も水中に取り込まれる。この水中に取り込まれた臭気成分および水分は給水口から導入される水が排水ドレン口８５から排出される過程で水分除去／脱臭機８から排水として外部へ排出される。
【００３６】
この排水中には水溶性の臭気成分が溶け込んでいるので、環境排出基準を満たした濃度で排水を排出するように考慮する必要があり、排水基準値を満たしていない場合は、別途排水を浄化する手段を設けることが好ましい。
そして、臭気ガス中の非水溶性の臭気成分および水に溶けきれない臭気成分は脱臭部８２を上昇し、脱臭層８８を通過する過程で、活性腐食質に吸着されて微生物分解が行われる。その結果、臭気ガスは排気口９０から完全に脱臭された状態で排気される。
【００３７】
上記のような生ごみ処理機１において、図３に点線で囲まれた各構成要素を一体化して装置内に組み込むことが、装置を小型化する上で好ましい。
【００３８】
【実施例】
実施例１（生ごみの中温処理）
図３〜５に示した生ごみ処理装置を使用し、以下の条件で生ごみの中温処理を実施した。

このような条件で、標準的生ごみを１日に５０ｋｇ処理槽内に投入して５日間の連続処理を行い、続く２日間で処理後の残渣の乾燥および排出を行った。つまり、７日間で１サイクルの生ごみ処理を終了した。生ごみの減量率は約８３％であった。また、５日間の処理工程中の残渣の水分率の推移は３５〜４５％程度であり、終始嫌気性発酵は進行しない状態で処理を行うことができた。乾燥後７日目に排出された残渣の水分率は約２０％であった。また、この残渣は臭気も少なく、取り扱いが容易な砂状のものであった。
【００３９】
このような処理工程が可能な生ごみ処理機は、例えば給食が実施されている学校、社員食堂を持つ会社など、平日５日間処理を行い、週末２日間は処理を行わないというような稼働パターンの施設に好適である。
実施例２（生ごみの高温処理）
除湿機を使用せず、設定温度を４５〜６０℃（処理槽内温度センサ、処理物温度センサ）としたことを除いては上記と同様にして生ごみの連続処理を行った。
【００４０】
その結果、上記と同様の５日間の連続処理を行ったのち、処理槽内の残渣を別途乾燥処理することなく、乾燥状態で排出することができた。つまり、５日間で１サイクルの生ごみ処理を完了し、６日目から再び生ごみを投入して処理を開始することが可能であった。
この処理工程においても、処理槽２内に４５〜６０℃において活性な生ごみ由来の自然発生微生物の存在を確認することができた。この処理工程における生ごみの減量率は約８６％であった。また、５日間の処理工程中の残渣の水分率の推移は１０〜４０％程度であり、終始嫌気性発酵は進行しない状態で処理を行うことができた。５日目に排出された残渣の水分率は約９％であった。なお、この残渣は臭気も少なく、取り扱いやすい砂状のものであった。
【００４１】
この実施例によれば、処理を停止して乾燥を行う必要が無く、短時間サイクルでの運転が可能であるため、例えば、病院、各種養護施設、および各種宿泊施設など連日の生ごみ処理を必要とされる施設にとくに好適である。
以上の結果から明らかなように、本発明の生ごみ処理工程においては、耐磨耗性に優れたセラミックボールと生ごみとを一緒に強制撹拌するため、セラミックボールによる生ごみの機械的粉砕が進行し、通常の微生物分解のみでは処理が困難な物質例えば繊維質や肴の骨、果物の皮などの減容が容易となり、それと同時に処理系が生ごみから自然発生する微生物の活性化に適した環境に保たれるため、生ごみの微生物分解も同時に進行することが確認された。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の生ごみ処理方法によれば、生ごみより硬い材料よりなる塊状物（例えばセラミックボール）を使用した物理的粉砕による生ごみの減容と、生ごみから自然発生する微生物の活性化とが同時かつ速やかに進行し、短時間で乾燥状態の残渣を排出することが可能となる。また、従来のように特殊な微生物を必要とせず、また、消耗の激しい微生物の担体も必要としないので、装置の稼働コストも低減することが可能となる。さらに、大量の生ごみを短時間で効率よく処理することが可能であるため、とくに各種施設における業務用の生ごみ処理方法として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ごみ処理方法の第１の実施形態を示すフローチャートである。
【図２】本発明の生ごみ処理方法の第２の実施形態を示すフローチャートである。
【図３】本発明の生ごみ処理方法を実施するための装置の構成の一例を示す概念的構成図である。
【図４】図３の生ごみ処理装置に使用される処理槽の要部概念図である。
【図５】図３の生ごみ処理装置に使用される水分除去／脱臭機の構成の一例を示す概念的断面構成図である。
【符号の説明】
１　生ごみ処理装置
２　処理槽
３　撹拌手段
４　除湿機
５，７　　ブロワ
６　給気加熱ヒータ
８　水分除去／脱臭機
１２，１３　　温度センサ
１４　生ごみ
１５　セラミックボール（生ごみより硬い材料よりなる塊状物）
３２　撹拌羽根
８４　散気管
８６　臭気ガス取入口
８８　脱臭層（活性腐食質層）
９０　排気口
９３　水[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a garbage processing method, and more particularly, to a processing method for efficiently processing a large amount of garbage in a short time.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following method has been used as a garbage disposal method for decomposing garbage, drying the obtained processed object, and discharging the garbage. That is, a special microorganism is supported on a carrier, and the carrier and the garbage are brought into contact with each other, and at the same time, the above-mentioned specific microorganisms form a treatment environment at an optimal temperature for decomposing the garbage, whereby the garbage is reduced. This is a method for performing microbial degradation.
[0003]
In this method, a porous hardly decomposable organic substance, for example, a wood chip or chaff is used as a carrier for the microorganism. Since this wood chip has high water absorption, it has an advantage that it has a function of a moisture adjusting material during garbage disposal.
However, on the other hand, there are problems as described below.
That is, as described above, since the carrier has the function of a moisture adjusting material, a considerable amount of the carrier is required for garbage, and as a result, the apparatus becomes large. Further, since it is difficult to separate the carrier and the processed material, the carrier must be discharged together with the processed material, and a large amount of residue is discharged. Moreover, since the carrier contained in a large amount in the residue is hardly decomposable, the residue is not always a good compost material.
[0004]
Furthermore, after discharging the mixture of the carrier and the processed material, a new carrier must be replenished, which increases the cost. In order to prevent this increase in cost, especially in large-scale equipment, if continuous processing is continued for several months without discharging the processed material, the environment inside the processing tank will be in a state that hinders the activity of microorganisms such as a decrease in pH value. Will be. In this method, there is also a problem that it takes a long time to treat foods having outer skin such as large foods and fruits, or fibers.
[0005]
In order to solve such a problem, recently, a method using an inorganic porous body, for example, a porous ceramic ball as a carrier for supporting a special microorganism has been proposed. Such a porous ceramic ball has an advantage that the running cost can be suppressed from rising because the separation from the residue after the treatment is easy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method using the porous ceramic balls also has the following problems. That is, firstly, since the porous ceramic ball has a low moisture control ability, the inside of the system becomes excessive in moisture during the treatment, so that it tends to fall into an anaerobic fermentation state, and the drying of the treated material takes a long time. It costs. Secondly, if the porosity is increased to increase the amount of microorganisms to be carried, the wear resistance will decrease, so the ceramic balls will be severely worn during use, and it is necessary to refill the worn ceramic balls. The cost increases as a result.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a processing method capable of promptly removing water generated during processing of garbage, reducing the volume of garbage and drying the processed material in a short time. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventor does not use a special microorganism supported on a carrier as in the prior art, but physically crushes the garbage and uses a microorganism naturally occurring in the garbage. And the idea that an environment capable of removing water generated during the treatment should be formed.
[0009]
That is, according to the present invention, a step of physically pulverizing the garbage by continuously forcibly stirring the garbage and a lump made of a material harder than the garbage in a mixed state, A step of constantly bringing air into contact with the garbage being stirred to perform microbial decomposition of the garbage by microorganisms naturally occurring from the garbage; and moisture and odor generated during the microbial decomposition by exhausting the air. And a step of discharging garbage.
[0010]
In the above-described configuration, the lump formed of a material harder than the garbage is not particularly limited in its outer shape, and may be a sphere, a polyhedron, a plate, or the like, or a regular shape having protrusions, corners, and dents on the surface thereof. An amorphous mass, for example, a ceramic ball may be used, but it does not need to be porous and preferably has abrasion resistance. The size of the lump is appropriately set in consideration of factors such as physical pulverization of the litter by stirring and separation of the lump and the residue after the litter by, for example, a mesh.
[0011]
Preferably, the air is outside air heated to 30 to 45 ° C. or outside air heated to 45 to 60 ° C. Further, these outside airs may have undergone a dehumidification step.
In the latter stage of the microbial decomposition step, a drying and sterilizing step at a high temperature may be performed for the purpose of shortening the drying time and sterilizing the residue. Preferably, the method further includes a step of removing the water and the odor discharged in the microbial decomposition step of the garbage.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a garbage processing method of the present invention and a processing apparatus for carrying out the method will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows each step of the intermediate temperature treatment which is the first embodiment of the garbage treatment method of the present invention. First, after the outside air is dehumidified through a dehumidification step A, a heating step B- Warm to 30-45 ° C with 1. The dehumidified air heated through the steps A and B-1 is continuously introduced into the processing step C-1 and is exhausted after coming into contact with the garbage, where the garbage is decomposed.
[0013]
At this time, the absolute humidity of the dehumidified air is, for example, 6 g / kgD. A. (DA is preferably Dry Air) or less. By bringing such dehumidified air into contact with garbage, water generated from the processed material is removed, and oxygen is supplied to microorganisms naturally generated from the garbage, and the dehumidified air is heated to 30 to 45 ° C. By doing so, the naturally occurring microorganisms can be activated.
[0014]
Specifically, in the processing step C-1, the garbage and the lump formed of a material harder than the garbage, for example, are continuously forcibly stirred in a state where the garbage is mixed with ceramic balls. In this step, the garbage is physically crushed and comminuted by forced stirring with the ceramic balls. As a result, volume reduction of garbage proceeds in a short time.
At the same time, since the treatment system is maintained in a temperature range of 30 to 45 ° C., microorganisms naturally occurring from garbage, for example, microbial decomposition of garbage by medium-temperature aerobic microorganisms progress. If the treatment temperature is lower than 30 ° C., the rate of removing moisture from the treated material is reduced, and an anaerobic reaction is likely to occur. As a result, odor problems may occur, and special consideration may be required. is there.
[0015]
During the process of microbial decomposition of this garbage, if the garbage is physically crushed and refined as described above to increase its surface area, the number of reaction points of the microorganisms will increase. There is also an effect of further promoting decomposition.
The ceramic balls that can be used in the processing step C-1 are not particularly limited, but are preferably excellent in abrasion resistance in order to exhibit a long-term processing effect. Specifically, for example, a material composed of 60% Al ₂ O ₃ -40% SiO ₂ , 99% Al ₂ O ₃ -1% SiO, or the like can be given.
[0016]
Further, instead of the ceramic ball, a steel ball, a hard resin or the like can be preferably used.
In addition, it is preferable that the water and odor generated in the microbial decomposition step in the processing step C-1 be removed in the subsequent water removal / deodorization step D. In this step D, for example, after bubbling water and odor into water to remove water and water-soluble odor, excess water-insoluble odor is adsorbed and removed by passing through a layer such as active humus. And the like.
[0017]
Furthermore, the processed product obtained by such a process, that is, the residue can be effectively used as a fertilizer raw material. However, in this intermediate temperature treatment, the possibility of contamination with room temperature active pathogens active at the relevant temperature is taken into consideration. In the residue drying step E, the temperature of the treatment system is increased to, for example, 55 to 65 ° C. before discharging the finally obtained residue, and is maintained at this temperature for 3 to 8 hours. Sterilization of the pathogenic bacteria may be performed simultaneously.
[0018]
FIG. 2 schematically shows each step of the high-temperature treatment which is the second embodiment of the garbage disposal method of the present invention. In the drawing, the same steps as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. It is.
This embodiment is different from the first embodiment in that the dehumidification step A is omitted and the outside air is directly introduced into the heating step B-2. In the heating step B-2, the outside air is heated to a temperature of 45 to 60C. The air heated through the heating step B-2 is continuously introduced into the processing step C-2, and is exhausted after coming into contact with the garbage, where the garbage is decomposed as described above.
[0019]
That is, air heated to 45 to 60 ° C. has a high water removing ability by itself, and can be used without dehumidifying in advance, but it is necessary according to various conditions during processing. If necessary, it may be dehumidified. By bringing the high-temperature air into contact with the garbage, the moisture initially contained in the garbage can be quickly removed.
In the processing step C-2, forced agitation is performed in a state in which a lump (for example, a ceramic ball excellent in wear resistance) made of a material harder than garbage and garbage are mixed in the same manner as described above. In this step, the garbage is miniaturized, the volume of the garbage is rapidly progressed, and at the same time, the air heated to 45 to 60 ° C. is constantly brought into contact with the garbage being stirred and exhausted, whereby the water content of the treated material is reduced. Removal and oxygen supply to microorganisms. Furthermore, since the treatment system is always maintained at a high temperature of 45 to 60 ° C., the high-temperature aerobic microorganisms naturally generated from the garbage are activated to promote the biodegradation of the garbage.
[0020]
In the above embodiment, when the processing is continued in a state where the temperature of the heated air exceeds 60 ° C., not only does the power consumption required for the heating continue to be wasted, but also the processed material to the compost material is reduced. It may be necessary to take care not to burn the processed material in consideration of reuse. In this high-temperature treatment step, it is preferable that moisture and odor generated during the decomposition of garbage are discharged from the treatment step C-2 and then removed by the moisture removal / deodorization step D as described above.
[0021]
Through the above steps, it is possible to reduce, decompose, and dry garbage in a short time, and at the same time, because of the high temperature treatment, the activation of pathogens active at room temperature is suppressed. It is further advantageous in that it is not necessary to worry about the contamination of these residues with the cold-acting pathogenic bacteria.
In this high-temperature treatment, when the treatment temperature is relatively low, it is preferable to carry out the high-temperature drying / sterilization step of the residue similarly to the above-mentioned medium-temperature treatment step.
[0022]
Furthermore, in the treatment method of the present invention, microorganisms derived from garbage naturally occurring in the treatment step are used in the decomposition treatment, and it is necessary to use a special microorganism that is positively supported on a carrier as in the related art. There is no cost, which is advantageous in terms of cost. In addition, when ceramic balls having excellent wear resistance are used for stirring, they can be used for long-term crushing of garbage. There is an advantage that there is no need.
[0023]
The garbage disposal method of the present invention can be implemented, for example, by the following apparatus.
FIG. 3 shows an example of the configuration of the garbage processing apparatus, in which the processing apparatus 1 is disposed in the processing tank 2 and the processing tank 2, and includes a garbage 14 and a ceramic ball 15 which is a lump made of a material harder than the garbage. Means 3 for stirring together, dehumidifier 4 for dehumidifying outside air, heating means for heating and supplying outside air to processing tank 2, for example, air supply blower 5 and air supply heater 6, processing An exhaust blower 7 for exhausting moisture and odor generated in the tank 2 and a moisture removing / deodorizing device 8 connected to the exhaust blower 7 are provided.
[0024]
The stirring means 3 includes a rotating shaft 31 suspended in the processing tank 2, for example, a pedal-type stirring blade 32 attached to the rotating shaft, and a driving device for driving the rotating shaft 31, for example, a motor 33.
In the processing tank 2, an air supply pipe 9 connected to the air supply blower 5 and an exhaust pipe 10 connected to the exhaust blower 7 are provided. A plurality of

small holes

9a, 10a are formed in each of these

pipes

9, 10, so that air supply and exhaust are uniformly performed in the processing tank 2.
[0025]
A processing tank heater 11 for maintaining the temperature of the processing object is disposed below the processing tank 2, and a processing element temperature sensor 12 attached to the bottom 2 a of the processing tank 2 controls the processing tank heater 11. Is performed. On the other hand, a temperature sensor 13 in the processing tank is provided at an upper portion in the processing tank 2, and thereby the temperature of the air supply heater 6 is controlled.
[0026]
FIG. 4 schematically shows a cross section of a main part of the processing tank 2, and the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
A garbage input port (not shown) is formed in an upper portion of the processing tank 2, and the input port is held airtight by a hatch (not shown) or the like. The bottom 2a of the processing tank 2 is formed in, for example, a semi-cylindrical shape as shown in the figure, and the stirring blade 32 is designed to rotate while maintaining a small gap G with the inner wall of the bottom 2a. As a result, the garbage 14 and the ceramic balls 15 are agitated, and the volume of the garbage 14 is reduced by making the garbage 14 finer.
[0027]
Further, a residue discharge port 17 is formed in the bottom 2a, and the discharge port 17 is hermetically sealed by a hatch 18. The residue discharge port 17 is formed, for example, in a mesh shape, and its opening dimension is larger than the residue after treatment (not shown) and smaller than the diameter of the ceramic ball 15. Can be easily separated, and only the residue can be discharged to the outside after the treatment.
[0028]
In the configuration of the processing tank 2 described above, the relationship between the gap G between the tip of the stirring blade 32 and the inner wall of the processing tank bottom 2a and the diameter d of the ceramic ball 15, for example, appropriately selecting G / d depends on the operating rate. It is preferable in improving the value. That is, if G / d is too large, the amount of residue adhering to the inner wall of the processing tank 2 increases, and it may not be possible to discharge the residue. Conversely, if G / d is too small, the ceramic balls 15 may cause the stirring blade 32 to fail. And the inner wall of the processing tank 2, the ball cracks frequently, and the apparatus may be damaged.
[0029]
Even when G / d is within the optimum range, when the ceramic ball 15 is caught between the stirring blade 32 and the inner peripheral surface 2a of the processing tank 2, the ceramic ball 15 is not loaded before the apparatus is loaded. It is preferable to set the breaking strength of the ceramic ball 15 to such an extent that the ceramic ball 15 is broken. Such suitable breaking strength, for example, the case of forming the ceramic balls 15 by _{_{60% Al 2 0 3 -40%}} SiO 2, by selecting the density in the range of 2.5~3.2g / mL Can be realized.
[0030]
When performing the medium temperature treatment of garbage using the garbage disposal machine 1 having such a configuration, first, the absolute humidity of the dehumidified air obtained from the dehumidifier 4 is set to 6 g / kgD. A. Hereinafter, the temperature of the supply air heater 6 and the temperature of the processing tank heater 11 are controlled by setting the set temperature of the processing tank temperature sensor 13 and the processing object temperature sensor 12 to 30 to 45 ° C.
In this state, the garbage 14 is put into the treatment tank 2, and the mixing blades are mixed and stirred with the ceramic balls 15 already contained in the treatment tank 2 by rotating the stirring blades 32. Perform removal, physical crushing, and microbial degradation by naturally occurring microorganisms from garbage.
[0031]
The moisture and odor gas generated in this processing step are introduced into a moisture removing / deodorizing machine 8, where moisture removal and deodorization are performed. The processed material, that is, the residue remaining in the processing tank 2 is dried in the processing tank, and then separated from the ceramic balls 15 at a residue discharge port 17 and discharged.
In the middle temperature step, when the absolute humidity of the outside air satisfies the above condition, the outside air may be directly introduced into the air supply heater 6 without using the dehumidifier 4.
[0032]
When performing high-temperature processing of garbage by the garbage processing machine 1, the dehumidifier 4 is not used, and the set temperatures of the processing tank temperature sensor 13 and the processing object temperature sensor 12 are set to 45 to 60 ° C. Outside air is directly introduced into the air supply heater 6 while controlling the temperature of the air supply heater 6 and the processing tank heater 11. In this state, the garbage 14 and the ceramic balls 15 are agitated in the same manner as in the above-mentioned intermediate temperature treatment step, and the garbage is processed.
[0033]
FIG. 5 schematically shows an example of a specific configuration of the water removing / deodorizing device 8 used in the processing apparatus 1 described above.
In the figure, the water removing / deodorizing device 8 has a two-stage configuration including an aeration unit 81 and a deodorization unit 82, and the aeration unit 81 is filled with water 93 to a predetermined water level. The water level of the water 93 is kept constant by the amount of water supplied from the water supply port 83 of the aeration unit 81 and the amount of water discharged from the drainage port 85.
[0034]
An air diffuser 84 having a number of small holes 84a is buried in water in the aeration unit 81, and an upper opening of the diffuser 84 serves as an odor gas inlet 86 from the processing tank 2. A gas vent hole 87 is provided near the air diffuser 84 so that the drainage from the drainage port 85 can be performed smoothly.
The deodorizing section 82 of the water removing / deodorizing machine 8 is composed of a deodorizing layer 88 and an exhaust port 90 formed on the deodorizing layer 88. As the deodorizing layer 88, for example, a filled layer of activated corrosive can be used.
[0035]
In the water removing / deodorizing device 8 having the above configuration, the odor gas and the water (steam) discharged from the processing tank 2 are introduced into the diffuser 84 through the odor gas inlet 86, and are introduced into the water through the small holes 84 a of the diffuser 84. It is aerated. By this aeration, the water-soluble odor components in the odor gas are dissolved in the water, and at the same time, the water is also taken into the water. The odor components and water taken into the water are discharged to the outside as water from the water removing / deodorizing device 8 in the process of discharging the water introduced from the water supply port through the drain port 85.
[0036]
Since water-soluble odor components are dissolved in this wastewater, it is necessary to consider draining wastewater at a concentration that meets the environmental discharge standards. It is preferable to provide a means for performing this.
Then, the water-insoluble odor component and the odor component that cannot be completely dissolved in water in the odor gas rise in the deodorizing section 82, and are adsorbed by the active corrosive substance in the process of passing through the deodorizing layer 88, whereby the microorganism is decomposed. As a result, the odor gas is exhausted from the exhaust port 90 in a completely deodorized state.
[0037]
In the garbage disposer 1 as described above, it is preferable to integrate the components surrounded by the dotted lines in FIG. 3 and incorporate them into the apparatus in order to reduce the size of the apparatus.
[0038]
【Example】
Example 1 (medium temperature treatment of garbage)
Medium temperature treatment of garbage was carried out under the following conditions using the garbage processing apparatus shown in FIGS.

Under these conditions, 50 kg of standard garbage was put into a treatment tank per day to perform a continuous treatment for 5 days, and then dried and discharged the residue after the treatment for 2 days. That is, one cycle of garbage disposal was completed in seven days. The reduction rate of garbage was about 83%. In addition, the change in the moisture content of the residue during the treatment process for 5 days was about 35 to 45%, and the treatment could be performed in a state where the anaerobic fermentation did not progress throughout. The moisture content of the residue discharged on the seventh day after drying was about 20%. The residue had a low odor and was easy to handle and was in the form of sand.
[0039]
An garbage disposer that can perform such a treatment process, such as a school where lunch is provided, a company with an employee cafeteria, etc., performs processing for 5 days on weekdays and does not perform processing for 2 days on weekends. It is suitable for facilities.
Example 2 (High temperature treatment of garbage)
The continuous processing of garbage was carried out in the same manner as described above, except that the dehumidifier was not used and the set temperature was 45 to 60 ° C. (temperature sensor in the processing tank, temperature sensor of the processed product).
[0040]
As a result, after performing the same continuous treatment for 5 days as described above, the residue in the treatment tank could be discharged in a dry state without a separate drying treatment. That is, it was possible to complete one cycle of the garbage processing in five days and to start the processing by adding the garbage again from the sixth day.
Also in this treatment process, the presence of naturally occurring microorganisms derived from garbage active at 45 to 60 ° C. in the treatment tank 2 could be confirmed. The reduction rate of garbage in this treatment step was about 86%. In addition, the change in the moisture content of the residue during the treatment process for 5 days was about 10 to 40%, and the treatment could be performed in a state where the anaerobic fermentation did not always proceed. The moisture content of the residue discharged on the fifth day was about 9%. The residue had a low odor and was easy to handle and was in the form of sand.
[0041]
According to this embodiment, it is not necessary to stop the treatment and perform the drying, and the operation can be performed in a short cycle. For example, hospitals, various nursing homes, and various accommodations can be used for daily garbage disposal. Particularly suitable for required facilities.
As is clear from the above results, in the garbage processing step of the present invention, since the ceramic ball and the garbage excellent in abrasion resistance are forcibly stirred together, mechanical crushing of the garbage by the ceramic ball is performed. It progresses and it is easy to reduce the volume of substances that are difficult to treat only by normal microbial decomposition such as fibrous materials, appetizer bones, fruit peels, etc., and at the same time, the treatment system is suitable for activating microorganisms naturally occurring from garbage It was confirmed that biodegradation of garbage proceeded at the same time because the environment was maintained.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the garbage processing method of the present invention, the volume of garbage is reduced by physical pulverization using a lump (for example, a ceramic ball) made of a material harder than garbage, and the garbage is naturally generated. The activation of the microorganism proceeds simultaneously and promptly, and the residue in a dry state can be discharged in a short time. Further, unlike the related art, a special microorganism is not required, and a carrier of the microorganism which is intensely consumed is not required, so that the operation cost of the apparatus can be reduced. Further, since a large amount of garbage can be efficiently treated in a short time, it is extremely useful as a garbage disposal method for business use in various facilities.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of a garbage disposal method of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of the garbage disposal method of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual configuration diagram illustrating an example of a configuration of an apparatus for performing the garbage disposal method of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a main part of a processing tank used in the garbage processing apparatus of FIG.
FIG. 5 is a conceptual cross-sectional configuration diagram illustrating an example of a configuration of a water removing / deodorizing machine used in the garbage processing apparatus of FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Garbage processing apparatus 2 Processing tank 3 Stirrer 4

Dehumidifier

5, 7 Blower 6 Supply air heater 8 Moisture removal /

deodorizer

12, 13 Temperature sensor 14 Garbage 15 Ceramic balls (lumps made of material harder than garbage) )
32 stirring blade 84 diffuser tube 86 odor gas intake 88 deodorizing layer (active corrosive layer)
90 exhaust port 93 water

Claims

A step of continuously forcibly stirring the garbage in a state where garbage and a lump of material harder than the garbage are mixed to physically pulverize the garbage, and simultaneously with this step, A step of constantly contacting air to decompose the garbage by microorganisms naturally occurring from the garbage, and a step of exhausting the air to discharge water and odor generated at the time of the microbial decomposition. Garbage disposal method.

2. The garbage disposal method according to claim 1, wherein the lump has abrasion resistance.

The garbage disposal method according to claim 1, wherein the lump is a ceramic ball.

The garbage disposal method according to claim 1, wherein the air is outside air heated to 30 to 45 ° C. 5.

The garbage disposal method according to claim 1, wherein the air is outside air heated to 45 to 60 ° C. 5.

The garbage disposal method according to any one of claims 1 to 5, wherein the air is outside air that has undergone a dehumidification process.

The garbage disposal method according to any one of claims 1 to 6, wherein a drying / sterilizing step at a high temperature is performed in a stage subsequent to the microbial decomposition step.

The garbage disposal method according to any one of claims 1 to 7, further comprising a step of removing the water and odor discharged in the garbage microbial decomposition step.