JP2006281106A

JP2006281106A - 有機性廃棄物の前処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2006281106A
Application number: JP2005105343A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamamoto; 哲也山本; Mitsuo Koike; 三男小池; Shinichiro Wakahara; 慎一郎若原; Masatoshi Tsuda; 昌利津田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】夾雑物が混入している有機性廃棄物を夾雑物と有機性廃棄物とに分別するための前処理方法及び装置において、夾雑物による装置の閉塞を防止し、処理の高速化を図る。
【解決手段】破砕機１は処理ラインａから供給されるビニール袋に収容された生ごみをビニール袋と共に破砕する。分別機２は破砕されたビニール袋及びその内部の廃棄物を有機性廃棄物と夾雑物とに分別する。可溶化槽３は有機性廃棄物と残留している夾雑物とを可溶化する。掻き上げ型スクリーン装置５は可溶化物中の夾雑物を分離して取り出し、スクリュープレス装置５へ供給する。スクリュープレス装置５は夾雑物を圧搾して二次夾雑物を取り出す。掻き上げ型スクリーン装置５により固液分離したことで、スクリュープレス装置６に供給される夾雑物の比率が高まるため、夾雑物の自浄作用により、スクリーンの閉塞を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビニール袋等の夾雑物が混入している生ゴミ等の有機性廃棄物を夾雑物と有機性廃棄物とに分別するための有機性廃棄物の前処理方法及び装置に関し、詳細には夾雑物による装置の閉塞を防止することにより処理効率を向上させた前処理方法及び装置に関する。

生ごみ等の有機性廃棄物を資源化処理する方法として、堆肥化やメタン発酵によるガス化が知られている。生ごみは、通常ビニール袋やポリ袋に詰められて回収されており、また包装容器やトレイ等の夾雑物も混入していることが多い。このような夾雑物は堆肥化やメタン発酵には適さないので、予め前処理を行って分別しておくことが望ましい。従来、生ごみの処理方法としては、破砕機により袋を破り、可溶化槽へ供給し、可溶化された生ごみをスクリュープレス等の脱水機に供給して可溶化液と、夾雑物（可溶化残さ）とに分離し、可溶化液をメタン発酵槽に供給すると共に夾雑物を資源化処理等のために搬出する方法が知られている（特許文献１参照）。

また、生ごみ等の有機性廃棄物には粗大なビニール袋と細かいビニール袋等が混入していることがある。粗大なビニール袋が一枚でも存在すると配管やポンプの閉塞を招くことがある。粗大なビニールは破砕すれば配管中を送ることができるが、全てを細かく破砕するためには大きな破砕装置を必要とする。また、細かいビニール袋を完全に除去することは困難である。

さらに生ごみ等の有機性廃棄物には貝殻、卵の殻、石、陶器など比重の大きい夾雑物が含まれる。特許文献２には可溶化槽の下部からこうした夾雑物を除去する方法が開示されている。
特開２００４−８２０４９公報（図３）特許３３０３９０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された処理方法では、可溶化物中の夾雑物の含有率が10％程度と低くなるため、その夾雑物が脱水機のスクリーンの表面を押圧しながら移送されることで、夾雑物自身がスクリーンを洗浄するという、夾雑物含有率が高い場合に働く自浄作用が期待できず、夾雑物がスクリーンに詰まり易いため、処理の高速化が困難である。また、夾雑物の濃度（含有率）が低い場合は、可溶化槽内や配管に沈殿を起し、それらが閉塞するおそれがある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ビニール袋等の夾雑物が混入している生ゴミ等の有機性廃棄物を夾雑物と有機性廃棄物とに分別するための前処理装置において、夾雑物による装置の閉塞を防止することで、分別処理の高速化を図ることである。

請求項１に係る発明は、夾雑物が混入している有機性廃棄物を可溶化する可溶化工程と、該工程で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮工程と、該工程で夾雑物濃度が高められた可溶化物を固液分離する固液分離工程とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理方法である。
請求項２に係る発明は、夾雑物が混入している有機性廃棄物を破砕する破砕工程と、該工程により破砕された夾雑物の一部を除去する夾雑物減量工程と、該工程により減量された夾雑物、及び前記有機性廃棄物を可溶化する可溶化工程と、該工程で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮工程と、該工程で夾雑物濃度が高められた可溶化物をスクリュープレス装置により脱水する脱水工程とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理方法である。
請求項３に係る発明は、夾雑物が混入している有機性廃棄物を可溶化する可溶化槽と、該可溶化槽で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮装置と、該濃縮装置で夾雑物濃度が高められた可溶化物を脱水するスクリュープレス装置とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置である。
請求項４に係る発明は、夾雑物が混入している有機性廃棄物を破砕する破砕装置と、該破砕機により破砕された夾雑物の一部を除去する夾雑物減量装置と、該夾雑物減量装置により減量された夾雑物、及び前記有機性廃棄物を可溶化する可溶化槽と、該可溶化槽で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮装置と、該濃縮装置で夾雑物濃度が高められた可溶化物を脱水するスクリュープレス装置とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置である。
請求項５に係る発明は、請求項４記載の有機性廃棄物の前処理装置において、前記濃縮装置は、スクリーンと、該スクリーンの裏掻き手段を有する固液分離装置であることを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置である。
請求項６に係る発明は、請求項４記載の有機性廃棄物の前処理装置において、オーバーフロー槽と、前記可溶化槽から前記オーバーフロー槽へ前記可溶化物を供給する手段と、該オーバーフロー槽からオーバーフローした可溶化物を前記可溶化槽へ返送する手段を備えたことを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置である。

（作用）
請求項１、３に係る発明によれば、混入しているビニール袋等のうち配管やポンプの閉塞に特に大きな影響を及ぼす粗大なビニールを除き、夾雑物の全体量を減ずることで処理工程全体の付加を低減すると共に、残留した細かいビニール袋等は微細に破砕され、濃縮工程で濃縮されることで、固液分離装置のスリット、スクリーンやメッシュを自浄することで目詰まりを防止することに寄与する。また、可溶化槽において攪拌を行い比重の大きい夾雑物の沈降を防ぐなどして濃縮工程以前の工程で比重の貝殻、卵の殻、石、陶器など比重の大きい夾雑物を除かないことから、これらも固液分離装置のスリット、スクリーンやメッシュを自浄することで目詰まりを防止することに寄与する。
請求項２、４に係る発明によれば、有機性廃棄物に混入している夾雑物の量を減量及び濃縮により、可溶化物中の夾雑物がスクリュープレス装置のスクリーンを自浄する作用を行うように、可溶化物中の夾雑物含有率を調整することにより、スクリュープレス装置の閉塞を防止できる。
請求項５に係る発明によれば、有機性廃棄物が油脂分を含むものであっても、可溶化物中の油脂分を裏掻き手段がスクリーンから掻き取るので、油脂分の付着によるスクリーンの閉塞を防止できる。
請求項６に係る発明によれば、可溶化槽とオーバーフロー槽との間を可溶化物が循環するので、可溶化物中の夾雑物の沈降による可溶化槽、オーバーフロー槽、又は配管の閉塞が防止される。また、オーバーフロー槽により流量調整された可溶化物がスクリュープレス装置へ供給されるため、スクリュープレス装置の安定運転が可能である。

本発明によれば、夾雑物が混入している生ゴミ等の有機性廃棄物を夾雑物と有機性廃棄物とに分別するための前処理方法及び装置において、夾雑物によるスクリュープレス装置、可溶化槽、及び配管の閉塞を防止し、分別処理を高速化できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る有機性廃棄物の前処理装置の概略構成図である。本実施形態に係る有機性廃棄物の前処理装置は、図示されていない受け入れホッパーの出力側の処理ラインａに接続された破砕機１と、破砕機１の出力側の処理ラインｂに接続された分別機２と、分別機２の出力側の処理ラインｃに接続された可溶化槽３と、可溶化槽３の出力側の処理ラインｅに接続されたオーバーフロー槽４と、オーバーフロー槽４の出力側の処理ラインｆに接続された掻き上げ型スクリーン装置５と、掻き上げ型スクリーン装置５の出力側の処理ラインｈに接続されたスクリュープレス装置６とからなる。ここで、分別機２は本発明における夾雑物減量装置に相当し、掻き上げ型スクリーン装置５は濃縮装置に相当する。

破砕機１は一軸或いは多軸破砕機等からなり、処理ラインａから供給されるビニール袋に収容された生ごみをビニール袋と共に破砕する。分別機２は遠心式分別機等からなり、破砕機１で破砕されたビニール袋及びその内部の廃棄物を、遠心力と風力とにより有機性廃棄物と、ビニール袋、ポリ袋、トレイ等の夾雑物とに分別する。これにより、夾雑物の大部分は有機性廃棄物から分離され、処理ラインｄを経て図示されていない夾雑物ホッパーへ送られる。また、有機性廃棄物及び残留している夾雑物は処理ラインｃを経て可溶化槽３へ供給される。

可溶化槽３は、内部に菌が繁殖するように温度等が維持された槽であり、槽内で生ごみを例えば低級（炭素数６以下）な化合物に変換させることにより可溶化して可溶化物にする。オーバーフロー槽４は処理ラインｅから供給される可溶化物を一次的に貯留する。また、オーバーフロー槽４からオーバーフローした可溶化物は処理ラインｇを経て可溶化槽３に戻される。つまり、図示されていないが、可溶化槽３とオーバーフロー槽４との間は可溶化物が常時循環するように配管及びポンプが配置されている。このように、可溶化物を循環させることにより、可溶化物中の夾雑物の沈降による可溶化槽３内、オーバーフロー槽４内、又はそれらの間の配管の閉塞を防止できる。

また、オーバーフロー槽４からオーバーフローした可溶化物は処理ラインｆを経て掻き上げ型スクリーン装置５に供給される。このようにオーバーフローした可溶化物を供給することで、掻き上げ型スクリーン装置５に対し、その処理能力に応じて所定量の可溶化物を供給できる。

掻き上げ型スクリーン装置５は、例えば特開昭６３−１８４６０４号公報に開示された周知の構成を有するものであり、図２に示すように、モータ11、その回転軸に嵌め込まれたプーリー12、チェーン（図示せず）が係合するスプロケット14の回転軸に嵌め込まれたプーリー15、及びプーリー12，15間に巻き掛けたベルト13からなる回転駆動手段と、上記チェーンの外周側に上り坂の斜面を形成するように配置された所定の目幅を有するスクリーンバー16と、上記チェーンの外周に取り付けられ、かつスクリーンバー16の背面側からその目に嵌挿された櫛歯を有するレーキ17とを備えている。このような掻き上げ型スクリーン装置をオーバーフロー槽４から供給される可溶化物の流路に配置し、上記回転駆動手段によりチェーンを回転させると、チェーンが１回転する間にレーキ17は流路内と空中とを１回ずつ通過し、可溶化物中に混在しているビニール等の夾雑物をスクリーンバー16の斜面に沿ってレーキ17で掻き上げ、斜面上端に配置した掻き取り部材（図示せず）によりレーキ17から剥離させることで、可溶化物から夾雑物を分離する。このような掻き上げ型スクリーン装置５の場合、スクリーンバー16に油脂分が付着しても、裏掻き手段であるレーキ17が直ちに掻き取るので、スクリーンバー16の目詰まり（閉塞）を防止できる。

掻き上げ型スクリーン装置５にて分離された夾雑物（一次夾雑物）は処理ラインｈを経てスクリュープレス装置６に供給される。また、可溶化液は処理ラインｉを経て図示されていないメタン発酵槽へ供給される。スクリュープレス装置６は、スクリューの外周側にウェッジワイヤ或いはパンチングメタルからなるスクリーンを備えたものであり、スクリューの軸方向の一端側から供給された夾雑物を圧搾して他端側から取り出すと共に、供給された夾雑物に付着している可溶化液をスクリーンに通して分離する。ここで、可溶化物を掻き上げ型スクリーン装置５に通すことで、可溶化物中の液体成分が減少し、例えば夾雑物の含有率を30％以上、好ましくは50％以上に高められるため、夾雑物の自浄作用により、スクリーンの閉塞が防止できる。このため、単位時間当たりの固形分の処理量は可溶化物を直接供給した場合よりも増加する。

スクリュープレス装置６にて圧搾された夾雑物（二次夾雑物）は処理ラインｊを経て図示されていない夾雑物ホッパーへ送られる。また、可溶化液は処理ラインｋを経てメタン発酵槽へ供給される。

このように、本発明の実施形態に係る有機性廃棄物の前処理装置によれば、掻き上げ型スクリーン装置５にて固液分離を行うことにより、可溶化物中の油脂分によるスクリーンの閉塞を防止できる。また、固液分離により、スクリュープレス装置６に供給される可溶化物中の液体成分が減少し、夾雑物の比率が高まるため、夾雑物の自浄作用により、スクリーンの閉塞が防止できる。このため、固形分の処理能力が可溶化物を直接供給した場合よりも向上する。さらに、オーバーフロー槽により流量調整した可溶化物を掻き上げ型スクリーン装置５に供給することにより、掻き上げ型スクリーン装置５に対し、その処理能力に応じて所定量の可溶化物を供給できる。

本発明の実施形態に係る有機性廃棄物の前処理装置の概略構成図である。掻き上げ型スクリーン装置の構成例を示す図である。

符号の説明

３・・・可溶化槽、４・・・オーバーフロー槽、５・・・掻き上げ型スクリーン装置、６・・・スクリュープレス装置、17・・・レーキ。

Claims

夾雑物が混入している有機性廃棄物を可溶化する可溶化工程と、該工程で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮工程と、該工程で夾雑物濃度が高められた可溶化物を固液分離する固液分離工程とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理方法。
夾雑物が混入している有機性廃棄物を破砕する破砕工程と、該工程により破砕された夾雑物の一部を除去する夾雑物減量工程と、該工程により減量された夾雑物、及び前記有機性廃棄物を可溶化する可溶化工程と、該工程で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮工程と、該工程で夾雑物濃度が高められた可溶化物をスクリュープレス装置により脱水する脱水工程とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理方法。
夾雑物が混入している有機性廃棄物を可溶化する可溶化槽と、該可溶化槽で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮装置と、該濃縮装置で夾雑物濃度が高められた可溶化物を脱水するスクリュープレス装置とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置。
夾雑物が混入している有機性廃棄物を破砕する破砕装置と、該破砕機により破砕された夾雑物の一部を除去する夾雑物減量装置と、該夾雑物減量装置により減量された夾雑物、及び前記有機性廃棄物を可溶化する可溶化槽と、該可溶化槽で可溶化された可溶化物中の夾雑物濃度を高める濃縮装置と、該濃縮装置で夾雑物濃度が高められた可溶化物を脱水するスクリュープレス装置とからなることを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置。
請求項４記載の有機性廃棄物の前処理装置において、
前記濃縮装置は、スクリーンと、該スクリーンの裏掻き手段を有する固液分離装置であることを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置。
請求項４記載の有機性廃棄物の前処理装置において、
オーバーフロー槽と、前記可溶化槽から前記オーバーフロー槽へ前記可溶化物を供給する手段と、該オーバーフロー槽からオーバーフローした可溶化物を前記可溶化槽へ返送する手段を備えたことを特徴とする有機性廃棄物の前処理装置。