JP2005324129A

JP2005324129A - 貝殻類の処理方法

Info

Publication number: JP2005324129A
Application number: JP2004144810A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hosooka; 敏夫細岡; Masami Tsunekawa; 昌美恒川; Toyoharu Nawa; 豊春名和; Satoru Sasaki; 覚佐々木; Hidero Shimamura; ▲ひで▼郎嶋村
Original assignee: HOSOOKA BIO HIGHTECH KENKYUSHO; HOSOOKA BIO HIGHTECH KENKYUSHO KK
Current assignee: HOSOOKA BIO HIGHTECH KENKYUSHO; HOSOOKA BIO HIGHTECH KENKYUSHO KK
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】本発明は、多量の熱エネルギーを消費することなく安価に、貝殻類に付着している有機物、塩素等を分離、除去可能な貝殻類の処理方法を提供することを目的としている。
【解決手段】貝殻類を各種用途に再利用する前に、該貝殻類に付着する有機物質を分離、除去する二種類の事前処理方法を提案した。乾式法は、天日乾燥した前記貝殻類を粉砕した後、適切な篩目で篩い、易粉砕性の無機物質を篩下に、難粉砕性の有機物質を篩上として分離、回収するものである。湿式法は、前記貝殻類に水を供給して湿式粉砕した後、沈降槽に供給して、固形物と上済み液とに分離することを繰り返して、無機物質の多い固形物と有機物質の多い固形物とをそれぞれ分離、回収すると共に、上済み液及び排水は、前記した粉砕時の水として循環使用するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、貝殻類の処理方法に係わり、詳しくは、各種用途に再利用する前に、貝殻類に付着している有機物質を除去する処理技術に関する。

貝殻類（類としたのは、カキ殻、ホタテ貝殻も含め、広い意味での貝殻の意味である）は、東北・北海道だけで年間２０万トン以上発生し、その処理が今後の社会問題（貝肉が完全に除去されていないと、堆積中に腐敗し臭気が発生したり、ハエが集る源になり、周辺からクレームがつく等）になりつつある。現在、この貝殻類は、破砕して、海底のヘドロの腐敗で生成する酢酸の中和剤、燐を含有する排水の濾過材、燐除去材等に再利用したり、養鶏用飼料、土壌改良剤、アスファルトの砕石代用、貝細工品等に利用されている。また、その組成がＣａＣＯ₃であるので、セメントの製造時に石灰石を焼成してクリンカとする際に、破砕した貝殻を投入処理することも行われている（例えば、特許文献１及び２参照）。つまり、セメントの原料に使用されることもある。

ところが、上記した貝殻類を破砕しただけで海底へ投入すると、かえって水質を汚染するという別の問題が生じる。また、養鶏用飼料として利用するには、残っている貝肉が腐っていないことが必要である。さらに、破砕しただけでは、土壌改良剤としての効果が石灰より小さく、アスファルトの砕石の代用としては強度が低い。加えて、セメントのクリンカ製造用原料には、含有する塩素が障害になり、大量使用には問題がある。

このように、現在の用途に対しては、貝殻類に付着している有機物、塩素等を事前に何らかの処理を施し、安価に除去しないと、その大量使用ができないのが現状である。
特開昭５４−３９４３４号公報特開平７−１６５４４６号公報

本発明は、かかる事情に鑑み、多量の熱エネルギーを消費することなく安価に、貝殻類に付着している有機物、塩素等を分離、除去可能な貝殻類の処理方法を提供することを目的としている。

発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。

すなわち、本発明は、貝殻類を各種用途に再利用する前に、該貝殻類に付着する有機物質を分離、除去する事前処理方法であって、前記貝殻類を粉砕した後、０．１５〜２ｍｍの篩目を備えた篩を通過させ、易粉砕性の無機物質を篩下に、難粉砕性の有機物質を篩上として分離、回収することを特徴とする貝殻類の処理方法である。

また、本発明は、貝殻類を各種用途に再利用する前に、該貝殻類に付着する有機物質を分離、除去する事前処理方法であって、前記貝殻類に水を供給して湿式粉砕した後、第１の沈降槽を備えた選別機に供給して、固形物Ａと上済み液Ａとに分離し、無機物質の多い固形物Ａを回収すると共に、含水有機物質を含む上済み液Ａは、第２の沈降槽に供給してから光栄養細菌を添加した後、空気を供給してエアレーションし、該第２の沈殿槽で有機物質を含有した固形物Ｂと上済み液Ｂに分離し、上済み液Ｂは前記した粉砕時の水として循環使用し、固形物Ｂは複数段に配置した沈降槽に順次供給し、前半の段の沈降槽で得た無機物質の混入した固形物を固形物Ｃとして分離、回収して前記第１の沈殿槽で回収した固形物Ａと混合すると共に、それ以降の段の沈降槽で回収した固形物を固形物Ｄとして回収し、排水は前記第２の沈殿槽の上済み液Ｂに混合して循環水の一部に利用することを特徴とする貝殻類の処理方法である。

本発明によれば、多量の熱エネルギーを消費したり、ＣＯ₂や排水を処理系外に出さずに、貝殻類に付着している有機物、塩素等を分離、除去できるようになる。その結果、環境にやさしく、且つ安価に貝殻類を事前処理できるようになるので、貝殻を各種用途に有効且つ多量に再利用できるようになる。

以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。

まず、発明者は、貝殻類を再利用する際の事前処理としては、第１に経済性に優れている、つまり処理コストが低いこと、第２に処理によって環境問題が生じないことが必要と考えた。そして、単に粉砕、篩分け等の物理的な操作だけで、目的が達成できないかを検討した。具体的には、天日乾燥した前記貝殻類を粉砕した後、一定大きさの篩目を備えた篩を通過させる方法である。その結果、貝殻類に付着している大部分の有機物質は篩上に、無機物質は篩下に集まることを見出し、この操作だけで、有機物質をある程度分離できると判断した。その理由は、無機物質は粉砕性が良く、微粉になり易いのに対して、貝柱、貝肉等の有機物質は、力を加えても延びてしまい、粉砕が難しいためと考えられた。

そこで、引き続き、有機物質の分離効果を高めることに着眼して種々試験を試みたところ、付着している有機物質を貝殻類から引き剥がす力を十分に発揮するには、粉砕機としては、インパクト・ブレーカーを採用するのが良い。また、粉砕の前に、貝殻類を乾燥状態にしておくことが望ましい。乾燥状態が良好なほど粉砕し易いからである。ただし、本発明では、経済性を考慮して、特に乾燥を施す際には、天日乾燥に限定する。

さらに、篩目の大きさについては、本発明では、０．１５〜２ｍｍとする。貝殻類を０．１５ｍｍ未満の粒径まで粉砕しなくても、有機物質の分離が可能であるし、２ｍｍ超えでは、分離が不十分だからである。そして、この篩目の条件を要件にして、図１に示す工程を第１の本発明としたのである。

しかしながら、上記第１の本発明には、分離した有機物質を後にどのように処理するかについての配慮がなく、回収した有機物質の多くは焼却処分することになる。また、得られた無機物質を再利用するに際しては、用途によって有機物質と無機物質との分離程度が不十分なこともある。さらに、貝殻類に含まれる塩分の除去も不十分である。そこで、発明者は、これら問題を解消すべく、さらなる研究を重ねた。そして、水を利用した湿式法によれば、有機物質の再利用及び塩分除去ばかりでなく、無機物質への有機物質の混入を防止して両者の分離程度の向上が図れると考え、図２に示すような工程を想到した。

すなわち、第２の本発明では、まず、前記貝殻類に水を供給して湿式粉砕した後、第１の沈降槽を備えた選別機に供給して、固形物Ａと上済み液Ａとに分離し、無機物質の多い固形物Ａを回収する。粉砕によって、有機物質と無機物質に分離することは、上記した理由である。粉砕機としては、ロッドミル、ボールミル等、種々のものが利用できるが、この場合もボールミルが好ましい。また、添加する水の供給量は、貝殻類の供給量の９０質量％以下程度に制限する。９０質量％を超えると、水が多すぎて粉砕の効率が低下して設備が大きくなり、コストがかかり過ぎるからである。

次に、含水有機物質を含む上済み液Ａは、第２の沈降槽に供給してから光栄養細菌を添加した後、空気を供給してエアレーションし、該第２の沈殿槽で有機物質を含有した固形物Ｂと上済み液Ｂに分離する。光栄養細菌及び空気を添加してエアレーションする理由は、有機物質を醗酵分解させ、無害化するためである。これにより、有機物質は、後に堆肥等の原料に利用できるようになる。なお、光栄養細菌には、固形物Ｄの一部を繰り返して再利用するのが良い。

一方、上記固形物Ｂを分離した上済み液Ｂは、前記粉砕時の水として循環使用することにした。これにより、処理工場から外部へ排水を出さないので、工場排水問題が起きないようにしたのである。

引き続き、有機物質を主体にした固形物Ｂは、複数段に配置した沈降槽に順次供給する。沈降槽を複数段にした理由は、固形物Ｂにまだ混入している無機物質を完全に分離するためであり、前半の段の沈降槽で得た無機物質の混入した固形物を固形物Ｃとして分離、回収するためである。ここで回収した固形物Ｃは、前記第１の沈殿槽で回収した固形物Ａと混合し、再利用されることになるが、一部は工場内でリサイクルされる。それ以降の段の沈降槽で回収した固形物は、ほとんど有機物質が主体なので、固形物Ｄとして回収し、堆肥等の所謂「有機肥料」の原料に供給する。この多段に配置した沈降槽からも排水が出るが、それらの排水は、前記第２の沈殿槽の上済み液Ｂに混合して、循環水の一部に利用することとし、工場排水の問題を生じないようにする。なお、循環水中に塩分が蓄積される時には、別途脱塩設備を設けると良い。

本発明の効果を確認するため、第２の本発明についての実験を下記手順に従って行った。
手順１：貝殻として１ｋｇのホタテの貝殻（貝柱、貝肉が付着している）を選び、ハンマを用いて最大粒径２０ｍｍ程度に破砕する。この際、貝殻は湿潤状態であっても良い。
手順２：上記破砕後の貝殻を、ボールミルに装入して粉砕する。ボールミルには、長さ３００ｍｍで外径２００ｍｍφの鋼製円筒状容器に、ボールとして２５ｍｍφの鋳鉄ボールを内包させたものを用いた。水の添加量は２リットル、粉砕時間は２分間とした。
手順３：ボールミルの内容物をトレイに移し、６０分間静置して固形物と上済み液に分け、固形物（無機物質が主体）を回収する。
手順４：上済み液に、１０¹²菌体／ｇの光栄養細菌（カプシュレータ）を１０ｇ添加し、活性汚泥法に準じた処理を行う。つまり、流量５リットル／ｍｉｎで空気を吹き込み、エアレーションを７２時間行う。
手順５：エアレーションを停止して、該上済み液を２４時間にわたり静置する。
手順６：沈降した沈殿物を抜き出し、脱水して有機物質からなる固形物として回収する。

この結果、手順３では０．６５ｋｇの無機物質が主体の固形物が得られた。なお、固形物が無機物質であることは、有機物質の存在がないことを化学分析で確認している。手順６の固形物としては、０．１５ｋｇが回収できた。この場合も、該固形物が有機物質が主体であることを化学分析で確認している。また、上記固形物の塩分含有量を分析したところ、０．０１質量％以下と微量であった。さらに、最終的な排水のＢＯＤ値は８０ｐｐｍであった。

このように、本発明によれば、多量の熱エネルギーを消費したり、ＣＯ₂や排水を処理系外に出さずに、貝殻類に付着している有機物、塩素等を分離、除去できるようになる。その結果、環境にやさしく、且つ安価に貝殻類を事前処理できるようになるので、貝殻を各種用途に有効且つ多量に再利用できるようになるのである。

乾式による本発明に係る貝殻類の処理方法を示すフロー図である。湿式による本発明に係る貝殻類の処理方法を示すフロー図である。

Claims

貝殻類を各種用途に再利用する前に、該貝殻類に付着する有機物質を分離、除去する事前処理方法であって、
前記貝殻類を粉砕した後、０．１５〜２ｍｍの篩目を備えた篩を通過させ、易粉砕性の無機物質を篩下に、難粉砕性の有機物質を篩上として分離、回収することを特徴とする貝殻類の処理方法。
貝殻類を各種用途に再利用する前に、該貝殻類に付着する有機物質を分離、除去する事前処理方法であって、
前記貝殻類に水を供給して湿式粉砕した後、第１の沈降槽を備えた選別機に供給して、固形物Ａと上済み液Ａとに分離し、無機物質の多い固形物Ａを回収すると共に、
含水有機物質を含む上済み液Ａは、第２の沈降槽に供給してから光栄養細菌を添加した後、空気を供給してエアレーションし、該第２の沈殿槽で有機物質を含有した固形物Ｂと上済み液Ｂに分離し、上済み液Ｂは前記した粉砕時の水として循環使用し、固形物Ｂは複数段に配置した沈降槽に順次供給し、前半の段の沈降槽で得た無機物質の混入した固形物を固形物Ｃとして分離、回収して前記第１の沈殿槽で回収した固形物Ａと混合すると共に、それ以降の段の沈降槽で回収した固形物を固形物Ｄとして回収し、排水は前記第２の沈殿槽の上済み液Ｂに混合して循環水の一部に利用することを特徴とする貝殻類の処理方法。