JP2006068666A - 動物由来廃棄物の処理方法及び処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 動物由来廃棄物を、病原性物質の生理活性を消失し、且つ残渣を極力するなく処理する手段を提供する。
【解決手段】 本動物由来廃棄物の処理方法は、動物由来廃棄物を過熱蒸気によって加熱する加熱装置２と、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解する分解装置３と、を備えた処理システム１により、動物由来廃棄物を加熱処理した後、分解処理するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動物の死骸や糞尿、その他の動物由来廃棄物の処理方法及び処理システムに関する。

家畜等は、ヒトの食用に供する部分以外は、例えば牛であれば肉骨粉のように家畜の餌として再利用していたが、狂牛病が発生して以来、肉骨粉の再利用は禁止されており、すべて廃棄処理されている。他の家畜においても、例えば鳥インフルエンザのような家畜伝染病に罹患した家畜は廃棄処理される。家畜以外の動物においても、例えば実験動物のように感染性の病原菌等を有する動物やその糞尿等は、感染の危険がないように廃棄処理しなければならない。

このような動物由来廃棄物の処理は、焼却や埋立てにより行われていたが、病原性物質を不活化していない状態で埋め立てれば、防水シート等が経時劣化や地中の石等により破損した場合に、病原性物質が地中に浸出する恐れがあるので、埋立て前に焼却処理することが望ましい。また、焼却処理後の炭化物を土壌改良材等として再利用するとしても、病原性物質の生理活性が残留しないように処理する必要がある。

しかし、動物由来廃棄物は難燃性であることから、焼却処理は必ずしも容易ではなく、家庭ゴミの焼却と同様の方法では、例えば狂牛病であれば病原性物質のプリオン蛋白質の生理活性が完全に消失するように焼却処理することは難しい。これに対し、肉骨粉中のプリオン蛋白質等を不活化して炭化品として再利用する方法が考案されている（特許文献１参照）。この方法では、肉骨粉等を造粒して得られた原料を炭化装置によって８００℃以上の温度で約４時間焼成して炭化物を得ることにより、炭化物の不活化が可能とされている。

特開２００４−２３１７２５号公報

動物由来廃棄物の焼却において、内部に未焼却部分が残留すればその部分に含有される病原性物質の生理活性が完全に消失されず、また、廃棄物中に塩素化合物が存在すると、約８００℃以下の低い燃焼温度や不完全燃焼では有害物質のダイオキシンが発生し易いので、動物由来廃棄物は、高温で完全燃焼させることが望ましい。

しかし、燃焼温度を高温とするには空気が多量に必要となり、また、完全燃焼させるには燃焼時間を長くする必要があり、その結果、多量の酸素存在下で環境汚染物質の窒素酸化物等が多量に発生するという問題がある。

さらに、焼却により動物性由来廃棄物に含有される病原性物質を不活化して炭化物にできたとしても、その炭化物を埋め立てて処理するためには埋立地の確保が必要であり、炭化物の量が増えれば広大な埋立地が必要となる。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、動物由来廃棄物を、病原性物質の生理活性を消失し、且つ残渣を極力するなく処理する手段を提供することを目的とする。

本発明に係る動物由来廃棄物の処理方法は、動物由来廃棄物を過熱蒸気によって加熱する加熱工程と、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解する分解工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、前記加熱工程により、動物由来廃棄物の含水量を低減させることを特徴とする。

また、本発明は、前記加熱工程により、動物由来廃棄物の繊維を切断することを特徴とする。

また、本発明は、前記加熱工程は、温度１８０〜６５０℃の過熱蒸気により動物由来廃棄物を加熱することを特徴とする。

また、本発明は、前記分解工程により、加熱処理された動物由来廃棄物を水と気体とに分解することを特徴とする。

また、本発明に係る動物由来廃棄物の処理システムは、動物由来廃棄物を過熱蒸気によって加熱する加熱装置と、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解する分解装置と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記加熱装置は、飽和蒸気の供給口と過熱蒸気の放出口とを有するハウジングの内面に金属発泡体が配設され、該金属発泡体を環囲するようにして誘電コイルが巻回されてなる過熱蒸気発生装置により、前記過熱蒸気を発生させるものであることを特徴とする。

本発明に係る動物由来廃棄物の処理方法及び処理システムによれば、動物由来廃棄物を実質的に酸素を含有しない過熱蒸気で加熱して病原性物質を不活化するので、窒素酸化物やダイオキシン等の発生を防止できるという利点がある。また、該加熱処理により、動物由来廃棄物の含水量を低減させて容量を少なくすることができ、その後の分解工程における動物由来廃棄物の処理量を増やすことができる。また、動物由来廃棄物の繊維を切断することにより、分解処理時間を短時間化できる。特に、過熱蒸気の温度を１８０〜６５０℃とすることにより、前述した効果が顕著である。また、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解することにより、最終的に動物由来廃棄物を水と気体とに分解できるので残渣が殆どなく、埋立地の確保等の問題を解消できる。

以下、本発明の実施の形態に係る動物由来廃棄物の処理方法及び処理システムについて適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施の形態に係る動物由来廃棄物の処理方法は、図１に示すように、動物由来廃棄物を過熱蒸気によって加熱する加熱装置２と、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解する分解装置３と、を備えた処理システム１により、動物由来廃棄物を加熱処理した後、分解処理するものである。

本処理方法で処理される動物由来廃棄物とは、動物の死骸、肉片、臓器、骨等のほか、これら動物の糞尿等の排泄物、更にはこれら動物等を加工して得られた肉骨粉等の加工品をも含む広い概念のものである。特に、伝染病等に罹患した可能性の高い家畜や、動物実験に用いられた動物等、感染性物質を有するおそれのある動物由来の廃棄物を処理する方法として、本処理方法は有用である。

動物由来廃棄物は、必要に応じて適宜前処理を行ってもよい。例えば動物の死骸や肉片、骨等であれば加熱し易いように粉砕すれば、加熱時間が一層短時間化されるという利点がある。

必要に応じて適宜前処理された動物由来廃棄物は、コンベア等の搬送装置を用いて、加熱装置２へ搬送する。加熱装置２は、動物由来廃棄物を、温度１８０〜６５０℃の過熱蒸気によって加熱するためのものであり、図には詳細に示していないが、主として加熱室と過熱蒸気発生装置とから構成されている。加熱室は、動物由来廃棄物の投入口と排出口とを有する中空の部屋であり、周壁が１８０〜６５０℃の加熱温度に耐え得るものであれば特に限定されず、バッチ処理用のものであっても、回転軸にパドルが取り付けられてなるスクリューコンベアを内部に備えた連続処理用のものであってもよい。

なお、加熱室の投入口にはホッパ等を設ければ動物由来廃棄物の投入が容易であり、該ホッパ及び排出口には、コンベア等の搬送ラインを設ければ、動物由来廃棄物を加熱室へ連続供給して処理する処理システムを構成することが可能である。このように、本実施の形態に係る処理方法に公知且つ任意の処理システムを組み合わせてもよい。

過熱蒸気発生装置も特に限定されるものではないが、例えば、図２に示すように、飽和蒸気の供給口２１と過熱蒸気の放出口２２とを有する円筒状のハウジング２３の内面に金属発泡体２４が配設され、該金属発泡体２４を環囲するようにして誘電コイル２５が巻回されてなる過熱蒸気発生装置２０を用いることができる。

誘電コイル２５に高周波電流を通電すると金属発泡体２４が誘導加熱され、ファン等により供給口２１からハウジング２３内に送り込んだ飽和蒸気が該金属発泡体２４により加熱されて過熱蒸気となり、放出口２２から放出される。過熱蒸気発生装置２０に供給される飽和蒸気は温度１００℃未満の蒸気であればよく、この過熱蒸気発生装置２０により該蒸気が１８０〜６５０℃まで加熱される。加熱温度は、制御装置２６により、例えば誘電コイル２５へのインバータ出力を制御することにより制御される。

このような過熱蒸気発生装置２０により放出される過熱蒸気は、蒸気を更に加熱して得られる高温の気体であり、実質的に酸素を含有しない。この過熱蒸気を前記加熱室に送り込んで動物由来廃棄物を加熱する。

過熱蒸気の温度は、動物由来廃棄物の種類や大きさ、含有する病原性物質の種類等に応じて適宜設定する。例えば、動物由来廃棄物が肉骨粉であれば、狂牛病の原因物質であるプリオン蛋白を不活化するために１３６℃以上で３０分間加熱することが推奨されているので、１８０℃で３０分間加熱すればよい。なお、過熱蒸気の温度が高温となれば過熱時間が短縮されるので、更に高温として加熱時間を短縮することもできる。一方、過熱蒸気の温度をあまりに高温とすれば、過熱蒸気発生装置１０や加熱室が高価となる。また、過熱蒸気は、一般に高温になるほど軽くなるので、加熱室の上側から下側へ向けて過熱蒸気を送り込むと加熱効率がよい。このような過熱蒸気により、酸素不存在下で動物由来廃棄物を高温に加熱することができ、ダイオキシンや窒素酸化物等の有害物質を発生させることなく、動物由来廃棄物に含有される病原性物質を不活化することができる。

また、過熱蒸気によって加熱された動物由来廃棄物は、水分が蒸発して含水率が低下する。低下率は、動物由来廃棄物の種類等により若干異なるが、一般的には含水率を３分の１程度に低下させることが可能である。さらに、加熱により動物由来廃棄物の繊維等の高分子鎖が切断されて低分子化される。これらにより、動物由来廃棄物の容積を減少させて、次の分解処理で処理可能なバッチ当りの動物由来廃棄物の量を増やすことができ、また分解処理の効率化を図ることができる。

また、前述したスクリューコンベアを用いて、加熱処理中に動物由来廃棄物を搬送するとともに攪拌することにより、加熱ムラをなくして、短時間で動物由来廃棄物を加熱することができる。前述したように、過熱蒸気を上側から下側へ向かって送り込む場合には、動物由来廃棄物を下側から上側へ向かって搬送するようにすれば、上側の動物由来廃棄物から順次加熱され、上側の動物由来廃棄物を加熱した後の過熱蒸気で下側の動物由来廃棄物を予熱することができるので、過熱蒸気を効率よく利用することができる。

加熱処理された動物由来廃棄物は、コンベア等の搬送装置によって分解装置３へ搬送される。分解装置３は、図３に示すように、開閉可能な蓋を有する中空の容器３０内に、有機物を分解可能な微生物を含む菌床３１が収容され、更に、該菌床３１を攪拌するための攪拌翼３２が回転可能に配設されてなるものである。また、図には示していないが、回転翼３１を回転させるための駆動源や容器内を所定温度に維持するための恒温装置、容器３０内の換気を行うための換気装置、これらの制御装置等も設けられている。

菌床３１に含まれる微生物は、好気的雰囲気下で有機物を分解するものであれば特に限定されないが、所謂土壌菌と呼ばれる菌を複数種組み合わせたものが好適である。菌床３１は、このような微生物が生息するためのものであり、土壌やセラミック粒子等の周知且つ任意のものを用いることができる。

加熱処理された動物由来廃棄物が分解装置３に投入され、菌床３１と攪拌されることにより、該動物由来廃棄物は菌床３１の微生物により、最終的に水と二酸化炭素等の気体とに分解される。微生物の分解のためには、好気的雰囲気下で動物由来廃棄物と菌床３１とを所定温度で所定時間、適宜攪拌しながら放置しておくことが必要であるが、前述したように、加熱処理によって動物由来廃棄物は低分子量化されているので、微生物による分解処理を短時間化することができる。また、加熱処理で含水率が低下することにより、動物由来廃棄物に無数の細孔が生じ、高度にポーラス化する。この細孔に菌床３１の微生物が入り込むことにより、微生物の分解を受け易くなり、分解処理が更に短時間化される。このようにして、加熱処理後の動物由来廃棄物が分解されることにより、ほぼ残渣がなくなり、処理後の動物由来廃棄物の埋立のために広大な土地を確保する必要がない。

以上説明したように、本実施の形態に係る動物由来廃棄物の処理方法によれば、動物由来廃棄物を実質的に酸素を含有しない過熱蒸気で加熱して病原性物質を不活化するので、窒素酸化物やダイオキシン等の発生を防止できる。また、該加熱処理により、動物由来廃棄物の含水量を低減させて容量を少なくすることができ、その後の分解工程における動物由来廃棄物の処理量を増やすことができる。また、動物由来廃棄物の繊維を切断し、且つポーラス化することにより、分解処理時間を短時間化できる。また、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解することにより、最終的に動物由来廃棄物を水と気体とに分解できるので残渣が殆どなく、埋立地の確保等の問題を解消できる。

なお、本実施の形態は本発明の実施形態の一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜実施態様を変更できる。

本発明に係る動物由来廃棄物の処理方法は、伝染病等に罹患した可能性の高い家畜や、動物実験に用いられた動物等の死骸、肉片、臓器、骨等のほか、これら動物の糞尿等の排泄物、これら動物を加工して得られた肉骨粉等の加工品を、病原性物質の生理活性を完全に消失させて処理する分野において利用可能である。

動物由来廃棄物の処理システム１の概略構成を示す図である。 過熱蒸気発生装置２０の概略構成を示す断面図である。 分解装置３の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 動物由来廃棄物の処理システム
２ 加熱装置
３ 分解装置
２０ 過熱蒸気発生装置
２１ 供給口
２２ 放出口
２３ ハウジング
２４ 金属発泡体
２５ 誘電コイル

Claims (7)

1. 動物由来廃棄物を過熱蒸気によって加熱する加熱工程と、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解する分解工程と、を含むことを特徴とする動物由来廃棄物の処理方法。
2. 前記加熱工程により、動物由来廃棄物の含水量を低減させることを特徴とする請求項１記載の動物由来廃棄物の処理方法。
3. 前記加熱工程により、動物由来廃棄物の繊維を切断することを特徴とする請求項１又は２記載の動物由来廃棄物の処理方法。
4. 前記加熱工程は、温度１８０〜６５０℃の過熱蒸気により動物由来廃棄物を加熱することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の動物由来廃棄物の処理方法。
5. 前記分解工程により、加熱処理された動物由来廃棄物を水と気体とに分解することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の動物由来廃棄物の処理方法。
6. 動物由来廃棄物を過熱蒸気によって加熱する加熱装置と、加熱処理された動物由来廃棄物を、有機物を分解可能な微生物により分解する分解装置と、を備えたことを特徴とする動物由来廃棄物の処理システム。
7. 前記加熱装置は、飽和蒸気の供給口と過熱蒸気の放出口とを有するハウジングの内面に金属発泡体が配設され、該金属発泡体を環囲するようにして誘電コイルが巻回されてなる過熱蒸気発生装置により、前記過熱蒸気を発生させるものであることを特徴とする請求項６記載の動物由来廃棄物の処理システム。

Images