JP2009285554A - Solid food organic waste treating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固形食品有機廃棄物処理方法に関し、より詳しくは、食品加工工場で廃棄対象となる食品(食材を含む)、典型的には野菜、果実の農産物及びその加工品の処理に関する。 The present invention relates to a method for treating solid food organic waste, and more particularly to treatment of food (including food) to be discarded in a food processing factory, typically vegetables, fruit agricultural products, and processed products thereof.
コンビニエンスストア、デパート、スーパーマーケットなどでは弁当などの調理済み食品や惣菜が販売されているが、その市場規模は年々拡大する傾向にある。これらの店舗に食品を提供する食品加工工場では、食品加工工程で発生する廃棄物、例えば野菜や果実の残滓の処理(典型的には生野菜の屑やリンゴの皮などの処理)が問題視されており、この種の廃棄物の減容化が大きな課題となっている。 Convenience stores, department stores, supermarkets, etc. sell cooked foods such as lunch boxes and prepared dishes, but the market size tends to increase year by year. At food processing factories that provide food to these stores, processing of waste generated in the food processing process, such as vegetable and fruit residues (typically processing of raw vegetable scraps and apple peels) is a problem. Therefore, volume reduction of this kind of waste is a big issue.
特許文献1は、生ゴミ、食品廃棄物、家畜糞尿などの有機性廃棄物を可溶化する技術を開示している。特許文献1に記載の有機性廃棄物の可溶化方法は、ここに添付の図4に示すように、圧縮破砕機の中に有機性廃棄物を投入した後に高圧を瞬間的に加えることにより有機性廃棄物を圧縮し、そして排出孔を通じて廃棄物を細かい粒子状に破砕すると共に耐圧管を通じて可溶化槽の内部に送り込むというものである。 Patent Document 1 discloses a technique for solubilizing organic waste such as garbage, food waste, and livestock manure. In the method for solubilizing organic waste described in Patent Document 1, as shown in FIG. 4 attached hereto, the organic waste is put into the compression crusher and then the organic waste is applied by instantaneously applying high pressure. The waste material is compressed, and the waste material is crushed into fine particles through the discharge hole and fed into the solubilization tank through the pressure tube.
可溶化槽では、圧力状態を維持しつつ攪拌すると共に30〜70℃に加温して4〜8時間、この状態を維持することで可溶化槽の中の細かい粒子状の有機性廃棄物は圧力と温度との相乗効果によって可溶化し、可溶化した廃棄物は移送管を通じて発酵槽に送り込まれる。発酵槽では、嫌気性発酵、好気性発酵が行われる。特許文献1の表1によれば、可溶化槽の圧力及び温度によって変化するが、生ゴミの可溶化率は75〜90%と記載されている。 In the solubilization tank, the fine particulate organic waste in the solubilization tank is maintained by stirring while maintaining the pressure state and heating to 30 to 70 ° C. for 4 to 8 hours. Solubilized waste is solubilized by the synergistic effect of pressure and temperature, and the solubilized waste is fed into the fermentor through a transfer tube. In the fermenter, anaerobic fermentation and aerobic fermentation are performed. According to Table 1 of patent document 1, although it changes with the pressure and temperature of a solubilization tank, the solubilization rate of garbage is described as 75 to 90%.
上述した特許文献1は、屎尿、下水汚泥、農集汚泥、生ゴミ、食品廃棄物など広範囲の有機性廃棄物を対象とするものである。本願発明者らは、食品加工工場で発生する固形食品有機廃棄物に特化して、例えば果実、生野菜の残滓の効果的な処理を検討した結果、本発明を案出するに至ったものである。 Patent Document 1 described above is intended for a wide range of organic waste such as manure, sewage sludge, agricultural sludge, raw garbage, and food waste. The inventors of the present application have specialized in solid food organic waste generated in food processing factories, and have devised the present invention as a result of studying effective treatment of fruit and raw vegetable residues, for example. is there.
本発明の目的は、食品加工工場で発生する固形廃棄物の大幅な減容化を実現することのできる固形食品有機廃棄物処理方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the solid food organic waste processing method which can implement | achieve the significant volume reduction of the solid waste generated in a food processing factory.
上記の技術的課題は、本発明によれば、
固形食品有機廃棄物を裁断する裁断工程と、
該裁断工程により細かくなった廃棄物片を磨り潰して廃棄物ペーストを生成する摩砕工程と、
該摩砕工程により生成された廃棄物ペーストを加熱してゾル状態の廃棄物成分含有液にする加熱工程と、
該ゾル状態の廃棄物成分含有液をオゾンで酸化分解するオゾン処理工程と、
該オゾン処理工程を経た汚水を微生物分解する活性汚泥処理工程と、
該活性汚泥処理工程から出た汚泥を脱水して汚泥ケーキを生成する脱水工程とを有することを特徴とする固形食品有機廃棄物処理方法を提供することにより達成される。
According to the present invention, the above technical problem is
A cutting process for cutting solid food organic waste,
A grinding step of grinding the waste pieces that have become finer by the cutting step to produce a waste paste;
A heating step of heating the waste paste generated by the grinding step to a waste component-containing liquid in a sol state;
An ozone treatment step of oxidizing and decomposing the waste component-containing liquid in the sol state with ozone;
An activated sludge treatment step for microbially degrading the sewage through the ozone treatment step;
It is achieved by providing a solid food organic waste treatment method characterized by comprising a dehydration step of dewatering sludge from the activated sludge treatment step to produce a sludge cake.
本発明の固形食品有機廃棄物処理方法では、野菜屑、果実屑など裁断して細かくなった廃棄物片を磨り潰して廃棄物ペーストにすることで、固形廃棄物の細胞壁に損傷を与えることができ、そして、その後の加熱工程で廃棄物に含まれる成分を溶出させてゾル状態の廃棄物成分含有液にすると共に固形廃棄物の繊維組織を軟化させることで廃棄物成分が汚水から分離しない混合状態を生成することから、後のオゾン処理工程における廃棄物成分含有液の酸化分解及び次の微生物分解を促進することができ、これにより固形食品有機廃棄物を大幅に減容化することができる。 In the solid food organic waste processing method of the present invention, it is possible to damage the cell wall of the solid waste by grinding the waste pieces that have been cut into fine pieces such as vegetable waste and fruit waste into a waste paste. In the subsequent heating step, the components contained in the waste are eluted to form a waste component-containing liquid in a sol state, and at the same time, the waste components are not separated from the waste water by softening the fiber structure of the solid waste. Since the state is generated, the oxidative decomposition of the waste component-containing liquid and the subsequent microbial decomposition in the subsequent ozone treatment process can be promoted, and thereby the volume of solid food organic waste can be greatly reduced. .
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、実施例の固形食品有機廃棄物処理方法の概要を示すフロー図である。食品加工工場で発生する固形食品有機廃棄物は図1に示すフローに従って処理される。食品加工工場で発生する廃棄物の典型例を列挙すれば以下のとおりである。 FIG. 1 is a flowchart showing an outline of the solid food organic waste treatment method of the embodiment. Solid food organic waste generated in a food processing factory is processed according to the flow shown in FIG. The following are typical examples of waste generated at food processing plants.
(1)生野菜の屑、例えばレタスの芯、レタスの外葉、キャベツの芯、キャベツの外葉、人参の皮、人参のヘタ、大根の皮、大根のヘタ、ブロッコリーの茎;
(2)果実の屑、例えばリンゴや梨の皮、スイカの皮、メロンの皮、ミカンなど柑橘類の薄皮や果実皮、バナナの皮、いちごのヘタ、マンゴーの皮;
(3)傷んだ野菜や果実;を挙げることができる。
(1) Raw vegetable scraps, such as lettuce core, lettuce outer leaves, cabbage core, cabbage outer leaves, carrot peel, carrot peel, radish peel, radish peel, broccoli stem;
(2) Fruit scraps such as apple and pear skin, watermelon skin, melon skin, citrus thin skin and fruit skin such as mandarin orange, banana skin, strawberry peel, mango skin;
(3) damaged vegetables and fruits.
固形食品有機廃棄物の処理は前処理と後処理とに区分することができる。前処理は、ブロッコリーの茎などを裁断して3〜5mmの大きさの細かな廃棄物片にする裁断工程S11と、裁断工程S11から出た細かな廃棄物片を150μmになるまで磨り潰してペースト状にする摩砕工程S12と、摩砕工程S12から出た廃棄物ペーストが高温(例えば100℃)になるまで加熱殺菌する加熱工程S13とを含む。 Solid food organic waste treatment can be divided into pre-treatment and post-treatment. The pre-treatment includes cutting step S11 to cut broccoli stems and the like into small waste pieces of 3 to 5 mm, and grinding the fine waste pieces from the cutting step S11 to 150 μm. It includes a grinding step S12 for making a paste, and a heating step S13 for heat sterilization until the waste paste from the grinding step S12 reaches a high temperature (for example, 100 ° C.).
次の後処理は、オゾンによって酸化分解するオゾン処理工程S21と、酸化分解した汚水を微生物分解する活性汚泥処理工程S22と、活性汚泥処理工程S22から出た汚泥を脱水して汚泥ケーキにする脱水工程S23とを含む。 Next post-treatment is ozone treatment step S21 that oxidizes and decomposes with ozone, activated sludge treatment step S22 that microbially decomposes oxidatively decomposed sewage, and dewatered sludge from activated sludge treatment step S22 to make a sludge cake And step S23.
野菜屑及び果実の屑で試験的に実施した結果、汚水に野菜や果実の残滓を混入した「残滓有り」のときと、汚水に野菜や果実の残滓を混入しない「残滓無し」のときとで脱水工程S23後の汚泥ケーキの発生量に変化は無く、したがって野菜や果実の残滓の処理に関しては実質的に100%の減容化に成功したと言える。 As a result of a trial run with vegetable scraps and fruit scraps, it was found that there was "residue" in which sewage was mixed with vegetables and fruit residue, and "no residue" in which sewage was not mixed with vegetables and fruit residue. There is no change in the amount of sludge cake generated after the dehydration step S23. Therefore, it can be said that the volume reduction of the vegetable and fruit residue has been substantially reduced by 100%.
前述した後処理工程は食用油を含む油脂含有排水の処理にも利用できる。換言すると、食用油を含む汚水処理のために設置したオゾン処理工程S21、活性汚泥処理工程S22、脱水工程S23の一連の工程の前に、上記の前処理工程を加えることで、油脂含有排水の処理施設を流用しつつ廃棄物処理を行うことができ、そして、固形食品有機廃棄物の大幅な減容化を実現することができる。 The post-treatment process described above can also be used for the treatment of oil-containing wastewater containing edible oil. In other words, by adding the above pretreatment step before the series of steps of ozone treatment step S21, activated sludge treatment step S22, dehydration step S23 installed for treatment of sewage containing edible oil, Waste treatment can be performed while diverting the treatment facility, and the volume of solid food organic waste can be greatly reduced.
図2は、固形食品有機廃棄物の処理における前処理工程を構成する施設の概要を示す。野菜や果実の残滓などを含む固形有機廃棄物は裁断機10によって裁断工程S11が実施される。裁断機10は回転する切断刃を備え、コンベアによって運ばれて来る固形有機廃棄物を受け入れて、これを切断刃によって3〜5mmの細かな片になるまで裁断する。裁断機10を出た細かな廃棄物片は、次の摩砕機12に投入され、後の加熱工程において固形有機廃棄物に含まれる成分を溶出し易くし、さらに、後の微生物分解を促進するために廃棄物の細胞壁に損傷を加える摩砕機12で廃棄物片が例えば150μm以下になるまで磨り潰されてペースト状となる。摩砕機12の処理において水分が不足する場合には摩砕機12に若干の水を供給しながら磨り潰すのがよい。
FIG. 2 shows an outline of a facility constituting a pretreatment process in the treatment of solid food organic waste. The cutting process S11 is performed by the
摩砕機12から排出された廃棄物ペーストは、モノポンプ(図示せず)及び搬送用配管14によって蒸気式連続加熱装置16に圧送される。蒸気式連続加熱装置16は、外筒16aの内部に複数の伝熱配管16bを有し、そして外筒16aには蒸気が連続的に供給される。搬送用配管14から圧力下で供給される廃棄物ペーストは伝熱配管16bを通過する過程で例えば100℃まで加熱される。100℃の加熱により、廃棄物ペーストは、固形有機物廃棄物に含まれる成分、例えばペクチンが溶出して固液が分離し難いゾル状態の廃棄物成分含有液になると共に、後の微生物分解を阻害する雑菌を排除しつつ有機食品廃棄物の繊維組織を軟化させることができ、この加熱処理によって後の各処理槽での廃棄物成分の沈澱、腐敗を防ぐことができ、そして、酸化分解及び微生物分解を促進することができる。
The waste paste discharged from the
加熱装置16による廃棄物ペーストの加熱は、廃棄物ペーストから成分が溶出して廃棄物成分含有液がゾル状態になる温度以上であればよく、食品工場から一般的に出る固形廃棄物であれば85℃以上、好ましくは90℃以上、最も好ましくは98℃以上であれば固液が分離し難いゾル状態にすることができる。廃棄物ペーストの温度の上限値としては、使用する蒸気によって高圧蒸気であれば局部的に150℃程度まで熱することも可能であるが、バックプレッシャーが必要となったり設備費も高価になってしまうため、廃棄物ペーストの沸点まで加熱するのがよく、概略的には約100℃である。
The heating of the waste paste by the
蒸気式連続加熱装置16を通過して約100℃で加熱殺菌された後のゾル状態の廃棄物成分含有液はオゾン処理槽20に供給される。オゾン処理槽20は後処理工程の一部を構成するものであり、後処理工程は、他に、汚水処理槽22、調整槽24、曝気槽26、沈殿槽28、脱水機30で概略構成されている。
The waste component-containing liquid in a sol state after passing through the steam-type
オゾン処理槽20は、廃棄物成分含有液以外に食品加工工場内の排水を受け入れる。ここに、排水には、廃棄対象となったトマトピューレ、ラズベリーピューレ、栗のペーストなどのペースト状、ピューレ状の廃棄物を含めてもよい。なお、この廃棄対象となったペースト状、ピューレ状の廃棄物は、前述した摩砕機12に投入するようにしてもよいし、加熱装置16に投入するようにしてもよい。
The
オゾン処理槽20では、オゾン生成機で生成されたオゾンを含む圧縮エアが散気される。オゾン処理槽20内の上記廃棄物成分含有液を含む汚水をオゾンで曝気することで汚水は酸化分解され、そして、ポンプで汲み上げられ第1配管32を通じてスクリーン34に供給され、このスクリーン34を介して汚水処理槽22に送り込まれる。
In the
汚水処理槽22には、また、油脂を含む汚水が供給される。汚水処理槽22では、オゾン生成機で生成されたオゾンを含む圧縮エアが散気される。汚水処理槽22でオゾンによる曝気を行うことで、汚水に混じった油脂成分の酸化分解及び廃棄物成分含有液の第二回目の酸化分解が行われる。油脂を含む汚水処理に限定したときに汚水処理槽22は油脂分解槽と呼ぶことができる。汚水処理槽22内の汚水はオゾン曝気によって油のネバネバした状態から流動性に富んだ状態に変化し且つ臭気も大幅に減少した状態となる。 The wastewater treatment tank 22 is also supplied with wastewater containing fats and oils. In the sewage treatment tank 22, compressed air containing ozone generated by an ozone generator is diffused. By performing aeration with ozone in the sewage treatment tank 22, the oxidative decomposition of the fat and oil component mixed in the sewage and the second oxidative decomposition of the waste component-containing liquid are performed. When limited to sewage treatment including fats and oils, the sewage treatment tank 22 can be called an oil and fat decomposition tank. The sewage in the sewage treatment tank 22 is changed from the oil sticky state to the fluidity state by ozone aeration, and the odor is greatly reduced.
汚水処理槽22内の汚水は第2配管36を通じて調整槽24に送り込まれる。調整槽24では、好ましくは、オゾンを含む圧縮エアが散気されて、この調整槽24においてもオゾンによる第三回目の酸化分解が行われる。
The sewage in the sewage treatment tank 22 is sent to the
調整槽24内の汚水は、ポンプで汲み上げられて第3配管38を通じて曝気槽26に送り込まれる。曝気槽26では圧縮エアによる曝気が行われ、この曝気槽26で好気性微生物により汚水中の有機物が分解されて炭酸ガスと水になる。曝気槽26内の汚水は第4配管40を通じて沈殿槽28に送り込まれ、この沈殿槽28で分離された汚泥は第5配管42を通じて脱水機30に送り込まれる。他方、沈殿槽28の上澄み液は、沈殿槽28から取り出した後に塩素消毒などの殺菌消毒を行った後に下水に排出される。
The sewage in the
ここでは、脱水機30として多重円盤型脱水機が採用されている。この多重円盤型脱水機は、隣接する円盤の間のピッチが汚泥の移動方向に狭めてあるため、脱水機30を通過する過程で汚泥が圧縮されながら脱水が行われて脱水機30から汚泥ケーキが排出される。そして、この汚泥ケーキは堆肥として利用することができる。なお、多重円盤型脱水機は、処理対象となる汚泥の物性によって脱水効率が変化した場合に、微調整によって比較的容易に対応することができるという特性を有し、粘り気がある汚泥の脱水の場合に、ベルトプレスやスクリュープレス方式の脱水機に比べて脱水効率が低下しない。野菜、果実の残滓で試験的に実施した時に、その汚泥の物性が多重円盤型脱水機の特性にマッチし、良好な脱水効率を実現できることが確認できた。
Here, a multiple disk dehydrator is employed as the
上記の実施例によれば、例えばフライヤーから出た食用油脂含有排水を処理するための汚水処理槽22、調整槽24、曝気槽26、沈殿槽28、脱水機30のシステムを流用して食品加工工場で発生する固形有機廃棄物を処理して減容化できるという利点を含む。
According to the above-described embodiment, for example, the sewage treatment tank 22, the
また、上述したように試験的に実施した野菜や果実の残滓を実質的に100%減容化することができ、また、オゾンによる酸化分解と微生物分解を活用した処理であり、薬剤を使用していないため処理水の水質を悪化させることもない。更に、発生した野菜や果実の残滓を直ちに連続的に処理できるため、工場内に野菜や果実の残滓を貯蔵しておくスペースを必要とせず、省スペースであり且つ衛生的であるという利点がある。 In addition, it is possible to substantially reduce the volume of vegetable and fruit residues experimentally implemented as described above, and is a treatment that utilizes oxidative degradation and microbial degradation by ozone, and uses chemicals. The quality of treated water is not deteriorated. Furthermore, since the generated residue of vegetables and fruits can be processed immediately and continuously, there is an advantage that a space for storing the residues of vegetables and fruits in the factory is not required, and that the space is saved and hygienic. .
また、実施例は、油脂廃棄物、ペースト状やピューレ状の廃棄物を含む食品加工工場で発生する廃棄物を包括的に処理できるという利点を有している。 In addition, the embodiment has an advantage that waste generated in a food processing factory including fat and oil waste, paste-like and puree-like waste can be comprehensively treated.
S11 裁断工程
S12 摩砕工程
S13 加熱工程
S21 オゾン処理工程
S22 活性汚泥処理工程
S23 脱水工程
10 裁断機
12 摩砕機
16 蒸気式連続加熱装置
20 オゾン処理槽
22 汚水処理槽
24 調整槽
26 曝気槽
28 沈殿槽
30 脱水機
S11 Cutting process
S12 grinding process
S13 Heating process
S21 Ozone treatment process
S22 Activated sludge treatment process
Claims (6)
該裁断工程により細かくなった廃棄物片を磨り潰して廃棄物ペーストを生成する摩砕工程と、
該摩砕工程により生成された廃棄物ペーストを加熱してゾル状態の廃棄物成分含有液にする加熱工程と、
該ゾル状態の廃棄物成分含有液をオゾンで酸化分解するオゾン処理工程と、
該オゾン処理工程を経た汚水を微生物分解する活性汚泥処理工程と、
該活性汚泥処理工程から出た汚泥を脱水して汚泥ケーキを生成する脱水工程とを有することを特徴とする固形食品有機廃棄物処理方法。 A cutting process for cutting solid food organic waste,
A grinding step of grinding the waste pieces that have become finer by the cutting step to produce a waste paste;
A heating step of heating the waste paste generated by the grinding step to a waste component-containing liquid in a sol state;
An ozone treatment step of oxidizing and decomposing the waste component-containing liquid in the sol state with ozone;
An activated sludge treatment step for microbially degrading the sewage through the ozone treatment step;
A solid food organic waste treatment method comprising: a dehydration step of dewatering the sludge produced from the activated sludge treatment step to produce a sludge cake.
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