JP2004262729A - 湿潤性有機質廃棄物の処理方法とその処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】コンポスト化処理の期間を大幅に短縮でき、また発酵処理工程での悪臭の発生を抑制でき、一般家庭や農村部で需要があるコンポストおよび下水処理場やごみ焼却施設などで有効利用可能な活性炭化物を製造でき、再資源化が図れる、湿潤性有機質廃棄物の処理方法を提供する。
【解決手段】湿潤性有機質廃棄物ｘを、コンポスト装置２内で好気性微生物を用いて発酵させるとともに温風乾燥して堆肥物であるコンポストｙを生成したのち、そのコンポストｙの少なくとも一部を炭化賦活炉３内に投入して還元雰囲気中で熱分解し炭化するとともに、賦活処理して表面に多数の細孔を有する活性炭化物ｚを生成し、この活性炭化物ｚの一部はコンポスト化反応時に生じる臭気ガスの排出経路に導入して脱臭および前記湿潤性有機質廃棄物ｘに混合してコンポスト化反応の促進に用いる。
【選択図】 図１
【解決手段】湿潤性有機質廃棄物ｘを、コンポスト装置２内で好気性微生物を用いて発酵させるとともに温風乾燥して堆肥物であるコンポストｙを生成したのち、そのコンポストｙの少なくとも一部を炭化賦活炉３内に投入して還元雰囲気中で熱分解し炭化するとともに、賦活処理して表面に多数の細孔を有する活性炭化物ｚを生成し、この活性炭化物ｚの一部はコンポスト化反応時に生じる臭気ガスの排出経路に導入して脱臭および前記湿潤性有機質廃棄物ｘに混合してコンポスト化反応の促進に用いる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭用塵芥（生ごみ）・食品加工業廃棄物などの食品廃棄物、下水汚泥、し尿処理汚泥、畜産・農業・水産廃棄物などのコンポスト化（堆肥化）が可能な廃棄物で含水率の高い、いわゆる湿潤性有機質廃棄物を炭化減容化して処理できるとともに、その処理物を再資源化物として有効に利用できる処理方法と、同処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような種類の湿潤性有機質廃棄物は、従来、焼却炉等で焼却して処理されているが、含水率が５０〜９０％と非常に高いために燃えにくく、焼却炉での燃焼状態を不安定にする要因になるほか、燃焼する温度が低下しないように助燃剤が必要である。
【０００３】
一方、廃棄物の固形物中の有機分は微生物等により生物処理が可能であることから、再資源化への貢献を期待してメタン発酵やコンポスト化の方法が採用されている。しかし、生物処理可能な有機物を多量に含んでおり、腐敗しやすい性状であるから、食品廃棄物等が大量に収集される都市部およびその近郊では、処理施設を建設した場合に悪臭が発生するおそれがあって敬遠される。またメタン発酵の場合には、処理残渣である脱水物および脱水ろ液の処理に多額の費用がかかり、さらにコンポスト化の場合には、コンポストの原料である食品廃棄物等が収集される都心部では需要がほとんどなく、需要先である農村部への輸送にコストがかかる。結果として、都市近郊では、建設されたコンポスト設備の利用度が低く、余剰気味になっている。
【０００４】
その他、下水汚泥については、その脱水ケーキを気流乾燥機で乾燥させた後、粉状の乾燥汚泥を気流と分離し、この分離した乾燥汚泥を炭化炉で伝導加熱することにより炭化処理して粉末活性汚泥炭を製造する方法を提案している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、畜舎から生じる糞尿あるいは生鮮品を有効利用するシステムとして、好気性微生物により発酵させてコンポスト化処理したり、炭化炉にて炭化させて活性炭を得たり、嫌気性微生物により発酵させてメタンガスにしたりする方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１０８０３８号掲載公報（段落番号０００７、００１０〜００１３図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−２３３９００公報（段落番号００１０〜００１６、００１９、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献１に記載の方法は、食品廃棄物や生ごみなどの広範囲な湿潤性有機質廃棄物の処理に適用しようとすると、次のような点で課題がある。
【０００９】
１．食品廃棄物や生ごみなどは種々の形状をもち、また性状が均質でないため、気流乾燥機で気流乾燥するのは困難である。
【００１０】
２．粉末状活性炭だけでは用途がある程度限定されるから、食品廃棄物や生ごみなどの特有な性状を利用し、用途の広範囲な再資源化を図る。
【００１１】
３．下水汚泥をはじめ、食品廃棄物、生ごみなど、形状にとらわれず、広範囲の湿潤性有機質廃棄物を対象として再資源化を図る。
【００１２】
４．湿潤性有機質廃棄物の大部分は短期間で腐食され、その処理工程で悪臭を発生しやすいので、特に都心部での処理に際しては、悪臭の発生を抑制するなど周囲の環境に影響しないものである必要がある。
【００１３】
５．食品廃棄物や生ごみなどを原料として微生物処理してコンポスト化を図る場合、通常は長期間を要するので、処理期間を大幅に短縮して効率化を図る。
【００１４】
また、特許文献２に記載のシステムは主にメタンガス発酵方式でメタンガスを得るためのシステムで、コンポスト化処理や炭化処理は副次的に有効利用物を生成使用とするものであり、上記した特許文献１についての課題と同様な課題が残る。
【００１５】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、コンポスト化処理の期間を大幅に短縮でき、また発酵処理工程での悪臭の発生を抑制でき、一般家庭や農村部で需要があるコンポストおよび下水処理場やごみ焼却施設などで有効利用可能な活性炭化物を製造でき、再資源化が図れる、湿潤性有機質廃棄物の処理方法と処理ステムを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理方法は、湿潤性有機質廃棄物を、好気性微生物を用いて発酵させるとともに温風乾燥して堆肥物であるコンポストを生成したのち、そのコンポストの少なくとも一部を還元雰囲気中で熱分解し炭化するとともに、賦活処理して表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成し、同活性炭化物の一部はコンポスト化反応時に生じる臭気ガスの排出経路に導入して脱臭および前記湿潤性有機質廃棄物に混合してコンポスト化反応の促進に用いることを特徴とするものである。
【００１７】
本請求項１記載の湿潤性有機質廃棄物の処理方法によれば、従来、食品廃棄物や厨芥類などの生ごみは焼却するか、コンポスト化して堆肥物として再利用するかしかなかったものが、堆肥物以外に活性炭化物として、脱臭剤、ダイオキシン吸着剤、排水処理活性化剤、グラファイト化物などの広範囲な用途に利用できるようになる。しかも、堆肥物であるコンポストについても、活性炭化物を混合して臭気の少ない高品位コンポストになるので、付加価値が高い。一方、上記特許文献１に記載のように湿潤性有機質廃棄物のうちでも下水汚泥については、その脱水ケーキを気流乾燥した後、炭化・賦活して活性炭化物を生成する方法が特許されているが、食品廃棄物・生ごみなどは形状および大きさにばらつきがあり、気流乾燥機で乾燥するのは非常に困難であるが、本請求項１の発明ではコンポストの生成過程で乾燥させるから、様々な形状および大きさの原料に対応でき、下水汚泥に限定されず、広範囲の湿潤性有機質廃棄物を原料とすることができるうえに、均質化された粉粒体状のコンポストが得られるので、活性炭化物の生成を効率よく容易に行える。
【００１８】
請求項２に記載のように、前記活性炭化物の炭化廃熱を熱回収して加熱した空気により前記湿潤性有機質廃棄物を温風乾燥することが好ましい。
【００１９】
請求項２記載の湿潤性有機質廃棄物の処理方法によれば、コンポストを還元雰囲気中で炭化する際に生じる発熱である廃熱を利用して加熱した空気を使って湿潤性有機質廃棄物（コンポスト）を乾燥させるので、ランニングコストを低減でき経済的である。
【００２０】
請求項３に記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉（活性炭化炉ともいう）と、この炭化賦活炉から排出される排気ガスの含有熱により導入される空気を加温する熱交換器と、前記コンポスト装置から放出される臭気ガスの排出路に介設される脱臭装置とを備え、前記熱交換器で加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに前記炭化賦活炉内へ導入し、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記脱臭装置へ供給する一方、前記臭気ガスの脱臭に使用した後の臭気ガス吸着済み老廃炭を前記脱臭装置から排気される排ガスと分離して前記コンポスト装置に投入するように構成したことを特徴としている。
【００２１】
請求項３記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムによれば、上記した請求項１または請求項２記載の処理方法を実施することができ、また上記特許文献１に記載のように湿潤性有機質廃棄物のうちでも下水汚泥については、その脱水ケーキを気流乾燥した後、炭化・賦活して活性炭化物を生成する方法が特許されているが、食品廃棄物・生ごみなどは形状および大きさにばらつきがあり、気流乾燥機で乾燥するのは非常に困難であるが、本請求項の発明ではコンポスト装置で乾燥させるから、様々な形状および大きさの原料に対応でき、下水汚泥に限定されず、広範囲の湿潤性有機質廃棄物を原料とすることができるうえに、均質化された粉粒体状のコンポストが得られるので、活性炭化物の生成を効率よく容易に行える。さらに、炭化賦活炉で生じた廃熱を熱交換器で熱交換してコンポストの温風乾燥に使用する空気を加温するので、ランニングコストを低減でき、経済的である。また、コンポスト装置でコンポスト化の際に発生する臭気を脱臭装置で脱臭して排気するので、コンポスト装置の周辺に悪臭を漂わせることがほとんどなく、市街地や住宅地で実施しても環境を悪化させることがなく、さらに脱臭装置にはシステム内の炭化賦活炉で生成される活性炭化物を脱臭源として用いるので、市街地、農村部を問わずに実施できる。
【００２２】
請求項４に記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉とを備え、前記炭化賦活炉内に外気を導入して加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記湿潤性有機質廃棄物を投入する際に混合して前記コンポスト装置に投入するように構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、最小限必要な装置から構成され、構造が簡単で設置スペースが少なく、安価であり、しかも食品廃棄物等を減容化して処理できるうえに、活性炭化物を生成してコンポスト装置に投入するので、脱臭装置を省いているが、コンポスト装置から発生するおそれのある臭気を抑制できる。
【００２４】
請求項５に記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、厨房の排水設備にディスポーザーおよびそのディスポーザーで粉砕した生ごみを排水と分離して脱水させる固液分離脱水装置をそれぞれ装備し、さらに湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉と、この炭化賦活炉から排出される排気ガスの含有熱により導入される空気を加温する熱交換器とを備え、前記熱交換器で加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記湿潤性有機質廃棄物を投入する際に混合して前記コンポスト装置に投入するように構成したこと
を特徴とするものである。
【００２５】
請求項５記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムによれば、一般家庭の厨房や食堂、レストランなどの業務用厨房で生じる食料品屑、生鮮品屑などの生ごみを逐次ディスポーザーで粉砕して排水できるので、瞬時に処理でき便利である。しかも処理された生ごみは、排水と分離され脱水された固形物がコンポスト化されて減容化されコンポストが生成されたのち、そのコンポストが炭化されてさらに減容化される。そして最終的に活性炭化物が生成されるので、堆肥物以外に活性炭化物を、脱臭剤、ダイオキシン吸着剤、排水処理活性化剤、グラファイト化物などの広範囲な用途に利用できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムと同処理方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は実施の第１形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。同図に示すように、本処理システム１はコンポスト装置２および炭化賦活炉（活性炭化炉ともいう）３を備えている。コンポスト装置２は高速コンポスト方式を採用しており、好気性微生物を用いた発酵槽２ａ内に、３０〜６０℃の温風を圧縮機や送風機１６にて強制的に空気取り入れ口１６ａから取り込んで通気する通気機構１１を備えており、また発酵槽２ａ内には投入されたコンポスト原料ｘを間欠的あるいは連続的に撹拌する撹拌機構として、図示を省略したレーキ、パドル、スクープ、移動床などを配備している。コンポスト装置２は一方の側面に原料投入口２ｂを設け、他方の側面にコンポスト搬出口２ｃを設けている。
【００２８】
炭化賦活炉３は、その断面図である図２に示すように炉本体３ａ内にスクリューコンベヤ１２ｃが内装された直線状の金属製円筒管１２ｂが配設され、炉本体３ａには下部のバーナ１２ｈによる燃焼ガスＦが円筒管１２ｂの長手方向に沿って下方から上方の排気口３ｂに流れる公知の構造が使用されている。同構造の炭化賦活炉３は、たとえば特許２９７５０１１号掲載公報に記載されている。
【００２９】
コンポスト装置２の搬出口２ｃからコンポストｙが搬出され、このコンポストｙは、炭化賦活炉３の円筒管１２ｂの一端に設けられた入り口１２ｆから供給されて燃焼ガスＦにて間接的に加熱され、還元雰囲気中をスクリューコンベヤ１２ｃにて下流側の円筒管１２ｂへ順に搬送される間に炭化される。コンポスト装置２の搬出口２ｃと円筒管１２ｂの入り口１２ｆとの間は、搬送機構としてのベルトコンベヤ４により接続されている。なお、搬送機構４には、スクリューコンベヤ、フライトコンベヤなども使用でき、また上記入り口１２ｆはマテリアルシールにて外気を遮断しているので、コンポストｙだけが円筒管１２ｂ内に投入される。円筒管１２ｂ内ではコンポストｙに含有されている水分が水蒸気となって発生し、下流側の円筒管１２ｂ内でコンポストｙの炭化処理時に発生する熱分解ガスとともに賦活処理に用いられる。円筒管１２ｂ内の水蒸気濃度および熱分解ガス濃度は円筒管１２ｂの中央付近の排気口１２ｅから炉本体３ａ内に一部を排出させることにより制御され、下流側の円筒管１２ｂ内の炭化物表面に多数の、ダイオキシン類を吸着するのに適した口径（主に５０Å前後）の細孔を形成する賦活反応に用いられる。末端部は冷却管部１２ｄに構成され、その周囲に水冷機構１５が装着されており、上記円筒管１２ｄとはロータリーバルブ１２ｒを介して接続されている。そして、円筒管１２ｄ内で生成された活性炭化物ｚが冷却管部１２ｄ内をスクリューコンベヤ１２ｃで搬送される間に冷却され、末端の下向きに開口した取出口１２ｇから取り出される。
【００３０】
炭化賦活炉３の排気口３ｂは熱交換器５としての本例では空気加熱器のガス導入口５ａにダクト９で接続され、高温の排ガスが熱交換器５内に導入され、送風機１６などで熱交換器５内に取り込まれた外気を６０℃程度まで加温する。加温された空気は温風となって通気管６を通ってコンポスト装置２へ送られ、その発酵槽３ａの底部から各所に分岐されて発酵槽３ａ内に温風が供給され、発酵槽３ａ内で強制通気して排気され、主に発酵したコンポストｙの乾燥に用いられる。発酵槽３ａ内では、供給された原料ｘが好気的条件下で微生物によって分解されるが、原料ｘの発酵温度を５５〜６０℃の範囲に保たせることによって発酵速度が維持されるとともに、有害微生物の殺菌が遂行されることにより、数日の短期間で臭気もほとんど発生せずにコンポスト化される。通常、原料ｘは厨芥や食品廃棄物などの湿潤性有機質廃棄物で、含水率が５０〜９０％と高くて平均でも７０％前後であるが、コンポスト化したのちあるいはコンポスト化と同時に、温風で乾燥するので、コンポストｙの含水率は３０％前後になってかなり減容化される。またコンポスト化されることによって、粉粒体状の均質化されたコンポストｙが生成される。
【００３１】
したがって、炭化賦活炉３の円筒管１２ｂ内に供給した低含水率のコンポストｙは、乾燥工程を省いて炭化処理できる。このため、円筒管１２ｂの周囲、つまり炉本体３ａ内を加熱するためのバーナー１２ｈ用補助燃料は炉本体３ａの温度が所定温度（たとえば８５０℃）に上昇するまで必要であるが、その後は円筒管１２ｂ内でコンポストｙを炭化処理する際に発生する熱分解ガスの一部を排気口１２ｅから炉本体３ａ内に排出し、炉本体３ａ内に供給する一次空気と反応させて燃焼させることで、補助燃料は不要になる。また、温風の通気管６は途中で分岐され、その分岐管６ｂの一端が炭化賦活炉３の炉本体３ａの底部付近に接続されている。この構成により、炉本体３ａ内に一次空気として温風が供給され加温される。
【００３２】
コンポスト装置２は高速コンポスト方式を採用しているので、臭気ガスの発生は少ないが、本実施形態では、コンポスト装置２の上面に設けた排気口２ｅをダクト１０で脱臭装置７に接続し、炭化賦活炉３で生成される活性炭化物ｚを脱臭装置７に投入して吸着脱臭するように構成している。このため、バグフィルター方式の脱臭装置７を用いて、同脱臭装置７に活性炭化物ｚを適量投入し、コンポスト装置２からの臭気ガスを通過させることによって、脱臭装置７の全面に活性炭化物ｚが貼り着いた状態で、排ガスが通過して脱臭される。このようにして脱臭に使用した活性炭化物（老廃炭）ｚ’は定期的に脱臭装置７から剥がして回収し、コンポスト装置２に原料を供給する際に、老廃炭ｚ’を混合して投入する。老廃炭ｚ’が原料ｘに混合されてコンポスト化されるため、老廃炭ｚ’中に微生物が住み着き、コンポスト化が促進されて発酵・分解などの処理効率がアップするうえ、臭気の発生が抑制される。
【００３３】
脱臭装置７の排気口７ｂから排出される排ガスおよび熱交換器５の排気口５ｂから排出される排ガスは、それぞれ排気口７ｂ・５ｂがダクト１３・１４を介して煙突８に接続されており、煙突８から大気中へ放出される。
【００３４】
また脱臭装置７に、土壌中に排ガスを通過させ土壌菌で脱臭させる装置を使用することができるが、この場合には、炭化賦活炉３で生成された活性炭化物ｚをコンポスト装置２に直接、投入する。なお、図１中の符号１７は送風機、１７ａは外気の取り込み口、１８はＩＤＦである。
【００３５】
上記の構成からなる本実施形態にかかる処理システム１によれば、以下のような態様で食品廃棄物ｘが減容化処理され。最終的にコンポストｙと活性炭化物ｚとが生成される。すなわち、食品廃棄物ｘを、コンポスト装置２内に投入し好気性微生物を用いて比較的高温（好ましくは５５〜６０℃）に維持して発酵させることにより、臭気の発生を抑制しながら高速コンポスト化が図られ、２〜３日程度の短期間で堆肥物であるコンポストｙが生成されたのち、そのコンポストｙは温風にてさらに乾燥されることにより含水率が低く均質化された粉粒体状のコンポストｙが得られる。このコンポストｙは一部を残してコンベヤ４により炭化賦活炉３へ搬送され円筒管１２ｂ内に導入されて還元雰囲気中で熱分解して炭化される。このときコンポストｙから熱分解ガスと水蒸気が発生し、炭化された炭化物は熱分解ガスおよび水蒸気により賦活処理されて表面に多数の細孔を有する活性炭化物が生成される。
【００３６】
図３は実施の第２形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。
【００３７】
図３に示すように、本形態の処理システム１−２は、コンポスト装置２と炭化賦活炉３と煙突８を備えた簡単な設備からなる。コンポスト装置２の構造は共通であるが、温風を使用せず常温の空気を通風している。すなわち、外気の取り込み口１７ａから送風機１７を介して空気を吸い込み、通気管６’によりコンポスト装置２内へ通気している。また炭化賦活炉３の炉本体３ａ内に外部から空気取り込み口１９ａを介して送風機１９等で一次空気を供給し、炉本体３ａ内で熱分解ガスと反応させて燃焼させる。燃焼後の排ガスは、コンポスト装置２からの排気ガスとともに煙突８から大気中へ放出する。
【００３８】
コンポスト装置２への通気量は必要最小限とし、発生する臭気は炭化賦活炉３ｂの排ガスに混合して煙突８から放出することにより炭化排熱で臭気の一部が熱分解され低臭気になるうえに、かなりの熱を含んだ排ガスとともに煙突８から放出されるため大気中に拡散されやすい。また、脱臭装置７（図１）を省いているので、炭化賦活炉３で生成される活性炭化物ｚを原料ｘとともにコンポスト装置２内へ投入し、臭気の発生を抑制するようにしている。その他の構成および基本的な作用は上記実施形態と共通しているので、説明を省略し、共通の部材を同一の符号を用いて図面に示す。
【００３９】
図４は実施の第３形態にかかる家庭用生ごみの処理システムを示すブロックフロー図である。
【００４０】
図４に示すように、本形態の処理システム１−３は一般家庭に設置するもので、排水路にディスポーザ２１が装備されることが望ましい。日常生活で生じる生ごみはディスポーザ２１で粉砕され、雑排水されるが、この雑排水から固液分離装置（図示せず）で固形物が分離されたのち、脱水装置（図示せず）にて脱水して回収される脱水固形物が原料ｘになる。
【００４１】
処理システム１−３は小型のコンポスト発酵槽２ａ、炭化賦活炉３および熱交換器５からなる。コンポスト発酵槽２ａの搬出口２ｃと炭化賦活炉３のコンポスト入り口１２ｆとの間は、スクリューコンベヤやスクリューフィーダーなどの搬送機構２０で接続され、コンポスト発酵槽２ａで生成されるコンポストｙが自動的に炭化賦活炉３の円筒管１２ｂに供給される。図２に示すように炭化賦活炉３の炉本体３ａ内には燃料および燃焼用空気がバーナー１２ｈから吹き込まれ、燃焼ガスＦとなって炉本体３ａ内の円筒管１２ｂ周囲を加熱し、排気される。この燃焼ガスＦは熱交換器（空気加熱器）５に導入され、外部から導入される外気と熱交換され、燃焼排ガスとして大気中へ放出される。
【００４２】
一方、熱交換され、加温された空気は、コンポスト発酵槽２ａ内へ強制供給され、通気してコンポスト排ガスとして大気中へ放出される。加温空気はコンポスト発酵槽２ａ内の適温維持と通気に使用される。コンポスト発酵槽２ａ内へは原料ｘとともに、炭化賦活炉３で生成された活性炭化物ｚが投入され、臭気の抑制とコンポスト化の促進に用いられる。臭気ガスを吸着した活性炭化物である老廃炭ｚ’は炭化賦活炉３に再投入され、コンポストｙとともに活性炭化物ｚとして再生される。
【００４３】
本処理システム１−３は主に市街地で使用されるため、コンポストｙを利用することは少ないが、家庭用菜園などがある場合には堆肥として一部を使用し、残りを炭化賦活炉３へ供給して活性炭化物ｚを生成する。活性炭化物ｚは脱臭剤としての用途のほか、ダイオキシン吸着剤などに使用することができる。また、処理システム１−３の設備に必要なスペースは３ｍ×６ｍ＝１８ｍ２ 程度の小面積で済み、また容積にしても高さが４ｍであるので、７２ｍ３ 程度で済む。
【００４４】
本処理システム１−３によると、１）生ごみの固形物が下水処理から除かれるので、家庭排水の下水処理の負荷が低減される。２） 含水率の高い生ごみが一般廃棄物から除かれるので、一般廃棄物の焼却処理が容易になり、発熱量が向上して発電量の増大に繋がる。３）活性炭化物およびコンポストを各家庭で利用できる。−というメリットがある。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の湿潤性有機質廃棄物の処理方法および同処理システムには、次のような優れた効果がある。
【００４６】
１） コンポスト装置によりコンポスト化を図り、結果的に乾燥させるので、食品廃棄物に限らず、下水汚泥、水産廃棄物、畜産廃棄物など、コンポストの可能な有機質廃棄物であれば大きさや形状を問わず処理でき、たとえば、街路樹の剪定枝、公園の草、枯れ葉も処理でき、また土地柄に応じておがくずも原料として処理できる。さらに、均質の粒状化したコンポストを生成できるので、コンポストとしても利用しやすいうえに、次工程での炭化賦活処理を効率よく行える。
【００４７】
２） コンポスト化の際に同装置に炭化廃熱を利用して空気を加熱して作った温風を吹き込んで通気させるので、高速コンポストに好適な発酵温度に維持でき、高速発酵でき、短期間でのコンポストの生成が可能で、臭気の発生も抑制できるため、市街地や都心部近郊での実施に支障を来すことがない。
【００４８】
３） コンポスト化と乾燥処理により減容化したうえで、炭化処理するので、減容化率が極めて高いので、かさのある湿潤性有機質廃棄物を高効率で減容化できる。
【００４９】
４） 含水率の高い廃棄物を原料としてコンポスト化し、これを炭化賦活処理するので、賦活処理に必要な水蒸気を外部から供給する必要がない。
【００５０】
５） 最終的に生成される活性炭化物は、近隣の下水処理場での水処理活性化剤、ごみ焼却施設でのダイオキシン吸着剤、グラファイト（黒鉛）化して工業利用など、都心部でも広範囲な用途で有効に利用できる。
【００５１】
６） コンポスト装置に原料の湿潤性有機質廃棄物を投入する際に活性炭化物あるいは脱臭に使用後の老廃炭を混合し投入することによって、上記２）に記載の効果があるほか、臭気が少なく施肥効果の高い高品位コンポストを生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。
【図２】図１の処理システムにおける炭化賦活炉の構造の一例を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の第２形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。
【図４】本発明の実施の第３形態にかかる家庭用生ごみ（湿潤性有機質廃棄物）の処理システムを示すフロー図である。
【符号の説明】
１・１−２・１−３ 処理システム
２ コンポスト装置
２ａコンポスト発酵槽
３ 炭化賦活炉（活性炭化炉）
３ａ炉本体
４ ベルトコンベヤ（搬送機構）
５ 熱交換器
６・６’通気管
７ 脱臭装置
８ 煙突
９・１０・１３・１４ ダクト
１２ｂ炭化管
１２ｃスクリューコンベヤ
１６・１７・１９ 送風機
１８ ＩＤＦ
２０ スクリューコンベヤ（搬送機構）
２１ ディスポーザー
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭用塵芥（生ごみ）・食品加工業廃棄物などの食品廃棄物、下水汚泥、し尿処理汚泥、畜産・農業・水産廃棄物などのコンポスト化（堆肥化）が可能な廃棄物で含水率の高い、いわゆる湿潤性有機質廃棄物を炭化減容化して処理できるとともに、その処理物を再資源化物として有効に利用できる処理方法と、同処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような種類の湿潤性有機質廃棄物は、従来、焼却炉等で焼却して処理されているが、含水率が５０〜９０％と非常に高いために燃えにくく、焼却炉での燃焼状態を不安定にする要因になるほか、燃焼する温度が低下しないように助燃剤が必要である。
【０００３】
一方、廃棄物の固形物中の有機分は微生物等により生物処理が可能であることから、再資源化への貢献を期待してメタン発酵やコンポスト化の方法が採用されている。しかし、生物処理可能な有機物を多量に含んでおり、腐敗しやすい性状であるから、食品廃棄物等が大量に収集される都市部およびその近郊では、処理施設を建設した場合に悪臭が発生するおそれがあって敬遠される。またメタン発酵の場合には、処理残渣である脱水物および脱水ろ液の処理に多額の費用がかかり、さらにコンポスト化の場合には、コンポストの原料である食品廃棄物等が収集される都心部では需要がほとんどなく、需要先である農村部への輸送にコストがかかる。結果として、都市近郊では、建設されたコンポスト設備の利用度が低く、余剰気味になっている。
【０００４】
その他、下水汚泥については、その脱水ケーキを気流乾燥機で乾燥させた後、粉状の乾燥汚泥を気流と分離し、この分離した乾燥汚泥を炭化炉で伝導加熱することにより炭化処理して粉末活性汚泥炭を製造する方法を提案している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、畜舎から生じる糞尿あるいは生鮮品を有効利用するシステムとして、好気性微生物により発酵させてコンポスト化処理したり、炭化炉にて炭化させて活性炭を得たり、嫌気性微生物により発酵させてメタンガスにしたりする方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１０８０３８号掲載公報（段落番号０００７、００１０〜００１３図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−２３３９００公報（段落番号００１０〜００１６、００１９、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献１に記載の方法は、食品廃棄物や生ごみなどの広範囲な湿潤性有機質廃棄物の処理に適用しようとすると、次のような点で課題がある。
【０００９】
１．食品廃棄物や生ごみなどは種々の形状をもち、また性状が均質でないため、気流乾燥機で気流乾燥するのは困難である。
【００１０】
２．粉末状活性炭だけでは用途がある程度限定されるから、食品廃棄物や生ごみなどの特有な性状を利用し、用途の広範囲な再資源化を図る。
【００１１】
３．下水汚泥をはじめ、食品廃棄物、生ごみなど、形状にとらわれず、広範囲の湿潤性有機質廃棄物を対象として再資源化を図る。
【００１２】
４．湿潤性有機質廃棄物の大部分は短期間で腐食され、その処理工程で悪臭を発生しやすいので、特に都心部での処理に際しては、悪臭の発生を抑制するなど周囲の環境に影響しないものである必要がある。
【００１３】
５．食品廃棄物や生ごみなどを原料として微生物処理してコンポスト化を図る場合、通常は長期間を要するので、処理期間を大幅に短縮して効率化を図る。
【００１４】
また、特許文献２に記載のシステムは主にメタンガス発酵方式でメタンガスを得るためのシステムで、コンポスト化処理や炭化処理は副次的に有効利用物を生成使用とするものであり、上記した特許文献１についての課題と同様な課題が残る。
【００１５】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、コンポスト化処理の期間を大幅に短縮でき、また発酵処理工程での悪臭の発生を抑制でき、一般家庭や農村部で需要があるコンポストおよび下水処理場やごみ焼却施設などで有効利用可能な活性炭化物を製造でき、再資源化が図れる、湿潤性有機質廃棄物の処理方法と処理ステムを提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理方法は、湿潤性有機質廃棄物を、好気性微生物を用いて発酵させるとともに温風乾燥して堆肥物であるコンポストを生成したのち、そのコンポストの少なくとも一部を還元雰囲気中で熱分解し炭化するとともに、賦活処理して表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成し、同活性炭化物の一部はコンポスト化反応時に生じる臭気ガスの排出経路に導入して脱臭および前記湿潤性有機質廃棄物に混合してコンポスト化反応の促進に用いることを特徴とするものである。
【００１７】
本請求項１記載の湿潤性有機質廃棄物の処理方法によれば、従来、食品廃棄物や厨芥類などの生ごみは焼却するか、コンポスト化して堆肥物として再利用するかしかなかったものが、堆肥物以外に活性炭化物として、脱臭剤、ダイオキシン吸着剤、排水処理活性化剤、グラファイト化物などの広範囲な用途に利用できるようになる。しかも、堆肥物であるコンポストについても、活性炭化物を混合して臭気の少ない高品位コンポストになるので、付加価値が高い。一方、上記特許文献１に記載のように湿潤性有機質廃棄物のうちでも下水汚泥については、その脱水ケーキを気流乾燥した後、炭化・賦活して活性炭化物を生成する方法が特許されているが、食品廃棄物・生ごみなどは形状および大きさにばらつきがあり、気流乾燥機で乾燥するのは非常に困難であるが、本請求項１の発明ではコンポストの生成過程で乾燥させるから、様々な形状および大きさの原料に対応でき、下水汚泥に限定されず、広範囲の湿潤性有機質廃棄物を原料とすることができるうえに、均質化された粉粒体状のコンポストが得られるので、活性炭化物の生成を効率よく容易に行える。
【００１８】
請求項２に記載のように、前記活性炭化物の炭化廃熱を熱回収して加熱した空気により前記湿潤性有機質廃棄物を温風乾燥することが好ましい。
【００１９】
請求項２記載の湿潤性有機質廃棄物の処理方法によれば、コンポストを還元雰囲気中で炭化する際に生じる発熱である廃熱を利用して加熱した空気を使って湿潤性有機質廃棄物（コンポスト）を乾燥させるので、ランニングコストを低減でき経済的である。
【００２０】
請求項３に記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉（活性炭化炉ともいう）と、この炭化賦活炉から排出される排気ガスの含有熱により導入される空気を加温する熱交換器と、前記コンポスト装置から放出される臭気ガスの排出路に介設される脱臭装置とを備え、前記熱交換器で加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに前記炭化賦活炉内へ導入し、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記脱臭装置へ供給する一方、前記臭気ガスの脱臭に使用した後の臭気ガス吸着済み老廃炭を前記脱臭装置から排気される排ガスと分離して前記コンポスト装置に投入するように構成したことを特徴としている。
【００２１】
請求項３記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムによれば、上記した請求項１または請求項２記載の処理方法を実施することができ、また上記特許文献１に記載のように湿潤性有機質廃棄物のうちでも下水汚泥については、その脱水ケーキを気流乾燥した後、炭化・賦活して活性炭化物を生成する方法が特許されているが、食品廃棄物・生ごみなどは形状および大きさにばらつきがあり、気流乾燥機で乾燥するのは非常に困難であるが、本請求項の発明ではコンポスト装置で乾燥させるから、様々な形状および大きさの原料に対応でき、下水汚泥に限定されず、広範囲の湿潤性有機質廃棄物を原料とすることができるうえに、均質化された粉粒体状のコンポストが得られるので、活性炭化物の生成を効率よく容易に行える。さらに、炭化賦活炉で生じた廃熱を熱交換器で熱交換してコンポストの温風乾燥に使用する空気を加温するので、ランニングコストを低減でき、経済的である。また、コンポスト装置でコンポスト化の際に発生する臭気を脱臭装置で脱臭して排気するので、コンポスト装置の周辺に悪臭を漂わせることがほとんどなく、市街地や住宅地で実施しても環境を悪化させることがなく、さらに脱臭装置にはシステム内の炭化賦活炉で生成される活性炭化物を脱臭源として用いるので、市街地、農村部を問わずに実施できる。
【００２２】
請求項４に記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉とを備え、前記炭化賦活炉内に外気を導入して加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記湿潤性有機質廃棄物を投入する際に混合して前記コンポスト装置に投入するように構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、最小限必要な装置から構成され、構造が簡単で設置スペースが少なく、安価であり、しかも食品廃棄物等を減容化して処理できるうえに、活性炭化物を生成してコンポスト装置に投入するので、脱臭装置を省いているが、コンポスト装置から発生するおそれのある臭気を抑制できる。
【００２４】
請求項５に記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムは、厨房の排水設備にディスポーザーおよびそのディスポーザーで粉砕した生ごみを排水と分離して脱水させる固液分離脱水装置をそれぞれ装備し、さらに湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉と、この炭化賦活炉から排出される排気ガスの含有熱により導入される空気を加温する熱交換器とを備え、前記熱交換器で加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記湿潤性有機質廃棄物を投入する際に混合して前記コンポスト装置に投入するように構成したこと
を特徴とするものである。
【００２５】
請求項５記載の湿潤性有機質廃棄物の処理システムによれば、一般家庭の厨房や食堂、レストランなどの業務用厨房で生じる食料品屑、生鮮品屑などの生ごみを逐次ディスポーザーで粉砕して排水できるので、瞬時に処理でき便利である。しかも処理された生ごみは、排水と分離され脱水された固形物がコンポスト化されて減容化されコンポストが生成されたのち、そのコンポストが炭化されてさらに減容化される。そして最終的に活性炭化物が生成されるので、堆肥物以外に活性炭化物を、脱臭剤、ダイオキシン吸着剤、排水処理活性化剤、グラファイト化物などの広範囲な用途に利用できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムと同処理方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は実施の第１形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。同図に示すように、本処理システム１はコンポスト装置２および炭化賦活炉（活性炭化炉ともいう）３を備えている。コンポスト装置２は高速コンポスト方式を採用しており、好気性微生物を用いた発酵槽２ａ内に、３０〜６０℃の温風を圧縮機や送風機１６にて強制的に空気取り入れ口１６ａから取り込んで通気する通気機構１１を備えており、また発酵槽２ａ内には投入されたコンポスト原料ｘを間欠的あるいは連続的に撹拌する撹拌機構として、図示を省略したレーキ、パドル、スクープ、移動床などを配備している。コンポスト装置２は一方の側面に原料投入口２ｂを設け、他方の側面にコンポスト搬出口２ｃを設けている。
【００２８】
炭化賦活炉３は、その断面図である図２に示すように炉本体３ａ内にスクリューコンベヤ１２ｃが内装された直線状の金属製円筒管１２ｂが配設され、炉本体３ａには下部のバーナ１２ｈによる燃焼ガスＦが円筒管１２ｂの長手方向に沿って下方から上方の排気口３ｂに流れる公知の構造が使用されている。同構造の炭化賦活炉３は、たとえば特許２９７５０１１号掲載公報に記載されている。
【００２９】
コンポスト装置２の搬出口２ｃからコンポストｙが搬出され、このコンポストｙは、炭化賦活炉３の円筒管１２ｂの一端に設けられた入り口１２ｆから供給されて燃焼ガスＦにて間接的に加熱され、還元雰囲気中をスクリューコンベヤ１２ｃにて下流側の円筒管１２ｂへ順に搬送される間に炭化される。コンポスト装置２の搬出口２ｃと円筒管１２ｂの入り口１２ｆとの間は、搬送機構としてのベルトコンベヤ４により接続されている。なお、搬送機構４には、スクリューコンベヤ、フライトコンベヤなども使用でき、また上記入り口１２ｆはマテリアルシールにて外気を遮断しているので、コンポストｙだけが円筒管１２ｂ内に投入される。円筒管１２ｂ内ではコンポストｙに含有されている水分が水蒸気となって発生し、下流側の円筒管１２ｂ内でコンポストｙの炭化処理時に発生する熱分解ガスとともに賦活処理に用いられる。円筒管１２ｂ内の水蒸気濃度および熱分解ガス濃度は円筒管１２ｂの中央付近の排気口１２ｅから炉本体３ａ内に一部を排出させることにより制御され、下流側の円筒管１２ｂ内の炭化物表面に多数の、ダイオキシン類を吸着するのに適した口径（主に５０Å前後）の細孔を形成する賦活反応に用いられる。末端部は冷却管部１２ｄに構成され、その周囲に水冷機構１５が装着されており、上記円筒管１２ｄとはロータリーバルブ１２ｒを介して接続されている。そして、円筒管１２ｄ内で生成された活性炭化物ｚが冷却管部１２ｄ内をスクリューコンベヤ１２ｃで搬送される間に冷却され、末端の下向きに開口した取出口１２ｇから取り出される。
【００３０】
炭化賦活炉３の排気口３ｂは熱交換器５としての本例では空気加熱器のガス導入口５ａにダクト９で接続され、高温の排ガスが熱交換器５内に導入され、送風機１６などで熱交換器５内に取り込まれた外気を６０℃程度まで加温する。加温された空気は温風となって通気管６を通ってコンポスト装置２へ送られ、その発酵槽３ａの底部から各所に分岐されて発酵槽３ａ内に温風が供給され、発酵槽３ａ内で強制通気して排気され、主に発酵したコンポストｙの乾燥に用いられる。発酵槽３ａ内では、供給された原料ｘが好気的条件下で微生物によって分解されるが、原料ｘの発酵温度を５５〜６０℃の範囲に保たせることによって発酵速度が維持されるとともに、有害微生物の殺菌が遂行されることにより、数日の短期間で臭気もほとんど発生せずにコンポスト化される。通常、原料ｘは厨芥や食品廃棄物などの湿潤性有機質廃棄物で、含水率が５０〜９０％と高くて平均でも７０％前後であるが、コンポスト化したのちあるいはコンポスト化と同時に、温風で乾燥するので、コンポストｙの含水率は３０％前後になってかなり減容化される。またコンポスト化されることによって、粉粒体状の均質化されたコンポストｙが生成される。
【００３１】
したがって、炭化賦活炉３の円筒管１２ｂ内に供給した低含水率のコンポストｙは、乾燥工程を省いて炭化処理できる。このため、円筒管１２ｂの周囲、つまり炉本体３ａ内を加熱するためのバーナー１２ｈ用補助燃料は炉本体３ａの温度が所定温度（たとえば８５０℃）に上昇するまで必要であるが、その後は円筒管１２ｂ内でコンポストｙを炭化処理する際に発生する熱分解ガスの一部を排気口１２ｅから炉本体３ａ内に排出し、炉本体３ａ内に供給する一次空気と反応させて燃焼させることで、補助燃料は不要になる。また、温風の通気管６は途中で分岐され、その分岐管６ｂの一端が炭化賦活炉３の炉本体３ａの底部付近に接続されている。この構成により、炉本体３ａ内に一次空気として温風が供給され加温される。
【００３２】
コンポスト装置２は高速コンポスト方式を採用しているので、臭気ガスの発生は少ないが、本実施形態では、コンポスト装置２の上面に設けた排気口２ｅをダクト１０で脱臭装置７に接続し、炭化賦活炉３で生成される活性炭化物ｚを脱臭装置７に投入して吸着脱臭するように構成している。このため、バグフィルター方式の脱臭装置７を用いて、同脱臭装置７に活性炭化物ｚを適量投入し、コンポスト装置２からの臭気ガスを通過させることによって、脱臭装置７の全面に活性炭化物ｚが貼り着いた状態で、排ガスが通過して脱臭される。このようにして脱臭に使用した活性炭化物（老廃炭）ｚ’は定期的に脱臭装置７から剥がして回収し、コンポスト装置２に原料を供給する際に、老廃炭ｚ’を混合して投入する。老廃炭ｚ’が原料ｘに混合されてコンポスト化されるため、老廃炭ｚ’中に微生物が住み着き、コンポスト化が促進されて発酵・分解などの処理効率がアップするうえ、臭気の発生が抑制される。
【００３３】
脱臭装置７の排気口７ｂから排出される排ガスおよび熱交換器５の排気口５ｂから排出される排ガスは、それぞれ排気口７ｂ・５ｂがダクト１３・１４を介して煙突８に接続されており、煙突８から大気中へ放出される。
【００３４】
また脱臭装置７に、土壌中に排ガスを通過させ土壌菌で脱臭させる装置を使用することができるが、この場合には、炭化賦活炉３で生成された活性炭化物ｚをコンポスト装置２に直接、投入する。なお、図１中の符号１７は送風機、１７ａは外気の取り込み口、１８はＩＤＦである。
【００３５】
上記の構成からなる本実施形態にかかる処理システム１によれば、以下のような態様で食品廃棄物ｘが減容化処理され。最終的にコンポストｙと活性炭化物ｚとが生成される。すなわち、食品廃棄物ｘを、コンポスト装置２内に投入し好気性微生物を用いて比較的高温（好ましくは５５〜６０℃）に維持して発酵させることにより、臭気の発生を抑制しながら高速コンポスト化が図られ、２〜３日程度の短期間で堆肥物であるコンポストｙが生成されたのち、そのコンポストｙは温風にてさらに乾燥されることにより含水率が低く均質化された粉粒体状のコンポストｙが得られる。このコンポストｙは一部を残してコンベヤ４により炭化賦活炉３へ搬送され円筒管１２ｂ内に導入されて還元雰囲気中で熱分解して炭化される。このときコンポストｙから熱分解ガスと水蒸気が発生し、炭化された炭化物は熱分解ガスおよび水蒸気により賦活処理されて表面に多数の細孔を有する活性炭化物が生成される。
【００３６】
図３は実施の第２形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。
【００３７】
図３に示すように、本形態の処理システム１−２は、コンポスト装置２と炭化賦活炉３と煙突８を備えた簡単な設備からなる。コンポスト装置２の構造は共通であるが、温風を使用せず常温の空気を通風している。すなわち、外気の取り込み口１７ａから送風機１７を介して空気を吸い込み、通気管６’によりコンポスト装置２内へ通気している。また炭化賦活炉３の炉本体３ａ内に外部から空気取り込み口１９ａを介して送風機１９等で一次空気を供給し、炉本体３ａ内で熱分解ガスと反応させて燃焼させる。燃焼後の排ガスは、コンポスト装置２からの排気ガスとともに煙突８から大気中へ放出する。
【００３８】
コンポスト装置２への通気量は必要最小限とし、発生する臭気は炭化賦活炉３ｂの排ガスに混合して煙突８から放出することにより炭化排熱で臭気の一部が熱分解され低臭気になるうえに、かなりの熱を含んだ排ガスとともに煙突８から放出されるため大気中に拡散されやすい。また、脱臭装置７（図１）を省いているので、炭化賦活炉３で生成される活性炭化物ｚを原料ｘとともにコンポスト装置２内へ投入し、臭気の発生を抑制するようにしている。その他の構成および基本的な作用は上記実施形態と共通しているので、説明を省略し、共通の部材を同一の符号を用いて図面に示す。
【００３９】
図４は実施の第３形態にかかる家庭用生ごみの処理システムを示すブロックフロー図である。
【００４０】
図４に示すように、本形態の処理システム１−３は一般家庭に設置するもので、排水路にディスポーザ２１が装備されることが望ましい。日常生活で生じる生ごみはディスポーザ２１で粉砕され、雑排水されるが、この雑排水から固液分離装置（図示せず）で固形物が分離されたのち、脱水装置（図示せず）にて脱水して回収される脱水固形物が原料ｘになる。
【００４１】
処理システム１−３は小型のコンポスト発酵槽２ａ、炭化賦活炉３および熱交換器５からなる。コンポスト発酵槽２ａの搬出口２ｃと炭化賦活炉３のコンポスト入り口１２ｆとの間は、スクリューコンベヤやスクリューフィーダーなどの搬送機構２０で接続され、コンポスト発酵槽２ａで生成されるコンポストｙが自動的に炭化賦活炉３の円筒管１２ｂに供給される。図２に示すように炭化賦活炉３の炉本体３ａ内には燃料および燃焼用空気がバーナー１２ｈから吹き込まれ、燃焼ガスＦとなって炉本体３ａ内の円筒管１２ｂ周囲を加熱し、排気される。この燃焼ガスＦは熱交換器（空気加熱器）５に導入され、外部から導入される外気と熱交換され、燃焼排ガスとして大気中へ放出される。
【００４２】
一方、熱交換され、加温された空気は、コンポスト発酵槽２ａ内へ強制供給され、通気してコンポスト排ガスとして大気中へ放出される。加温空気はコンポスト発酵槽２ａ内の適温維持と通気に使用される。コンポスト発酵槽２ａ内へは原料ｘとともに、炭化賦活炉３で生成された活性炭化物ｚが投入され、臭気の抑制とコンポスト化の促進に用いられる。臭気ガスを吸着した活性炭化物である老廃炭ｚ’は炭化賦活炉３に再投入され、コンポストｙとともに活性炭化物ｚとして再生される。
【００４３】
本処理システム１−３は主に市街地で使用されるため、コンポストｙを利用することは少ないが、家庭用菜園などがある場合には堆肥として一部を使用し、残りを炭化賦活炉３へ供給して活性炭化物ｚを生成する。活性炭化物ｚは脱臭剤としての用途のほか、ダイオキシン吸着剤などに使用することができる。また、処理システム１−３の設備に必要なスペースは３ｍ×６ｍ＝１８ｍ２ 程度の小面積で済み、また容積にしても高さが４ｍであるので、７２ｍ３ 程度で済む。
【００４４】
本処理システム１−３によると、１）生ごみの固形物が下水処理から除かれるので、家庭排水の下水処理の負荷が低減される。２） 含水率の高い生ごみが一般廃棄物から除かれるので、一般廃棄物の焼却処理が容易になり、発熱量が向上して発電量の増大に繋がる。３）活性炭化物およびコンポストを各家庭で利用できる。−というメリットがある。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の湿潤性有機質廃棄物の処理方法および同処理システムには、次のような優れた効果がある。
【００４６】
１） コンポスト装置によりコンポスト化を図り、結果的に乾燥させるので、食品廃棄物に限らず、下水汚泥、水産廃棄物、畜産廃棄物など、コンポストの可能な有機質廃棄物であれば大きさや形状を問わず処理でき、たとえば、街路樹の剪定枝、公園の草、枯れ葉も処理でき、また土地柄に応じておがくずも原料として処理できる。さらに、均質の粒状化したコンポストを生成できるので、コンポストとしても利用しやすいうえに、次工程での炭化賦活処理を効率よく行える。
【００４７】
２） コンポスト化の際に同装置に炭化廃熱を利用して空気を加熱して作った温風を吹き込んで通気させるので、高速コンポストに好適な発酵温度に維持でき、高速発酵でき、短期間でのコンポストの生成が可能で、臭気の発生も抑制できるため、市街地や都心部近郊での実施に支障を来すことがない。
【００４８】
３） コンポスト化と乾燥処理により減容化したうえで、炭化処理するので、減容化率が極めて高いので、かさのある湿潤性有機質廃棄物を高効率で減容化できる。
【００４９】
４） 含水率の高い廃棄物を原料としてコンポスト化し、これを炭化賦活処理するので、賦活処理に必要な水蒸気を外部から供給する必要がない。
【００５０】
５） 最終的に生成される活性炭化物は、近隣の下水処理場での水処理活性化剤、ごみ焼却施設でのダイオキシン吸着剤、グラファイト（黒鉛）化して工業利用など、都心部でも広範囲な用途で有効に利用できる。
【００５１】
６） コンポスト装置に原料の湿潤性有機質廃棄物を投入する際に活性炭化物あるいは脱臭に使用後の老廃炭を混合し投入することによって、上記２）に記載の効果があるほか、臭気が少なく施肥効果の高い高品位コンポストを生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。
【図２】図１の処理システムにおける炭化賦活炉の構造の一例を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の第２形態にかかる湿潤性有機質廃棄物の処理システムを示すフロー図である。
【図４】本発明の実施の第３形態にかかる家庭用生ごみ（湿潤性有機質廃棄物）の処理システムを示すフロー図である。
【符号の説明】
１・１−２・１−３ 処理システム
２ コンポスト装置
２ａコンポスト発酵槽
３ 炭化賦活炉（活性炭化炉）
３ａ炉本体
４ ベルトコンベヤ（搬送機構）
５ 熱交換器
６・６’通気管
７ 脱臭装置
８ 煙突
９・１０・１３・１４ ダクト
１２ｂ炭化管
１２ｃスクリューコンベヤ
１６・１７・１９ 送風機
１８ ＩＤＦ
２０ スクリューコンベヤ（搬送機構）
２１ ディスポーザー
Claims (5)
- 湿潤性有機質廃棄物を、好気性微生物を用いて発酵させるとともに温風乾燥して堆肥物であるコンポストを生成したのち、そのコンポストの少なくとも一部を還元雰囲気中で熱分解し炭化するとともに、賦活処理して表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成し、同活性炭化物の一部はコンポスト化反応時に生じる臭気ガスの排出経路に導入して脱臭および前記湿潤性有機質廃棄物に混合してコンポスト化反応の促進に用いること
を特徴とする湿潤性有機質廃棄物の処理方法。 - 前記活性炭化物の炭化廃熱を熱回収して加熱した空気により前記湿潤性有機質廃棄物を温風乾燥する請求項１記載の湿潤性有機質廃棄物の処理方法。
- 湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉と、この炭化賦活炉から排出される排気ガスの含有熱により導入される空気を加温する熱交換器と、前記コンポスト装置から放出される臭気ガスの排出路に介設される脱臭装置とを備え、
前記熱交換器で加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに前記炭化賦活炉内へ導入し、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記脱臭装置へ供給する一方、前記臭気ガスの脱臭に使用した後の臭気ガス吸着済み老廃炭を前記脱臭装置から排気される排ガスと分離して前記コンポスト装置に投入するように構成したこと
を特徴とする湿潤性有機質廃棄物の処理システム。 - 湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉とを備え、
前記炭化賦活炉内に外気を導入して加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記湿潤性有機質廃棄物を投入する際に混合して前記コンポスト装置に投入するように構成したこと
を特徴とする湿潤性有機質廃棄物の処理システム。 - 厨房の排水設備にディスポーザーおよびそのディスポーザーで粉砕した生ごみを排水と分離して脱水させる固液分離脱水装置をそれぞれ装備し、さらに湿潤性有機質廃棄物を好気性微生物にて発酵させ温風乾燥してコンポストを製造するコンポスト装置と、そのコンポストを還元雰囲気中で熱分解して炭化させ賦活させることにより表面に多数の細孔を有する活性炭化物を生成する炭化賦活炉と、この炭化賦活炉から排出される排気ガスの含有熱により導入される空気を加温する熱交換器とを備え、
前記熱交換器で加温した空気を通気管にて前記コンポスト装置内へ供給するとともに、前記炭化賦活炉にて生成される活性炭化物を前記湿潤性有機質廃棄物を投入する際に混合して前記コンポスト装置に投入するように構成したこと
を特徴とする湿潤性有機質廃棄物の処理システム。
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