JP2024154111A - 有機性廃棄物の収集・処理ステーション - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、災害時や事故等により電力会社からの電力が停止しても稼動し続けることが可能な有機性廃棄物の収集・処理ステーションを提供する。
【解決手段】本発明の有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は、個々に持ち込まれて収集された有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーション１であって、有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は所定の敷地１４内に設置され、持ち込まれた有機性廃棄物を収集する回収部２と、回収部２に収集された有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する処理部３と、処理部３で有機性廃棄物を処理した後の排液を貯留する貯留部４と、この貯留部４に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置５と、メタンガスを燃料として発電するメタンガス発電装置６と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生ごみや使用済み紙おむつ等の有機性廃棄物を収集し、収集した有機性廃棄物を処理してリサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーションに関する。

介護施設、病院、一般家庭、小規模の保育施設等で廃棄される生ごみは一般可燃ごみとして自治体で定められたごみ回収袋に収納され、自治体ごとに定められたごみ集積所に集積された後に、ごみ回収業者によって回収されている。ごみ回収業者によって回収された生ごみはごみ焼却場にて焼却されている。また、近年では、被介護者や乳幼児に衛生用品としての紙おむつ等が広く用いられている。このような紙おむつ等を使用した後の使用済み衛生用品は、一般可燃ごみとして収集されてごみ焼却場で焼却処理されている。

上記生ごみや使用済み衛生用品は共に有機性廃棄物であり、このような有機性廃棄物は、雑菌が増殖し、臭気が発生する。介護施設や病院等では、施設内の特定の場所に有機性廃棄物を保管し、ごみ回収業者が回収しているが、一般家庭や小規模保育施設では有機性廃棄物は、他の可燃ごみとともにごみ箱に廃棄され、自治体等で定められたごみ回収袋に収納した状態で、自治体のごみ集積所に廃棄され、定期的に回ってくるごみ回収業者によって回収されてごみ焼却場に搬送されて焼却処理されている。

介護施設や病院等では、有機性廃棄物を保管しておく保管場所を設置することができるので、菌が繁殖しても特に問題はなく、臭気も環境に影響を与えることはないが、一般家庭や小規模の保育施設では有機性廃棄物として特に使用済み紙おむつは、他の可燃ごみとともに家庭内や施設内で保管されるため、菌の繁殖によって家庭内や施設内での保管場所の周囲に菌が付着したり、臭気が家庭内や施設内に充満したりする。

このため、家庭内や施設内で有機性廃棄物を保管する際には、ビニール製等の密封性の良い袋に密封した状態で保管され、一般可燃ごみとして地域のごみ集積場に集積され、ごみ集積場に集積された有機性廃棄物は他の可燃ごみ等と一緒にごみ回収業者によって収集されてごみ焼却場に搬送されて焼却処理される。また、介護施設や病院等から廃棄された有機性の廃棄物も最終的にごみ焼却場に搬送されて焼却処理される。このため、ごみ焼却場で可燃ごみとともに有機性の廃棄物を焼却処理する際に燃料代等が高くなり、焼却コストが高くなる。

一方、近年では有機性廃棄物である使用済み衛生用品を分解処理することによってパルプ、プラスチック等のリサイクル資源を回収することが特許文献１等で提案されている。使用済み衛生用品からパルプ、プラスチック等のリサイクル資源を回収する場合、比較的大量の使用済み衛生用品を分解処理した方が処理コストが低減し、リサイクル資源の回収量も多くなるので、使用済み衛生用品が毎日廃棄される介護施設や病院からの使用済み衛生用品を分解処理した方がコスト、回収効率の面から良い。

特開２０１９－０３４２６８号公報

ところで、介護施設や病院等では、保管場所を設置することができ、有機性廃棄物の臭気も外部に影響を与えることはないが、一般家庭や小規模の保育施設では、上記のように可燃ごみを廃棄するごみ箱に有機性廃棄物として特に使用済み紙おむつ等の使用済み衛生用品を廃棄すると、菌の増殖や臭気の問題が発生する。このため、有機性廃棄物を早期にごみ集積場やごみ焼却場に廃棄することが必要となる。

また、近年、一般的に行われているペットボトルの回収や、使用済み油の回収、びん・缶類の回収によりリサイクル資源とすることが、焼却のための処理費用を削減でき、自然環境への影響も少なくすることができることが周知となっているが、一般家庭より排出される有機性廃棄物である生ごみや使用済み衛生用品については、このように回収し、リサイクル資源とすることがなされていない。

そこで、本出願人は、特願2022-51926において所定の敷地内に設置されて、個々に持ち込まれて収集された使用済み衛生用品を処理しリサイクル資源を回収することができる使用済み衛生用品の収集・処理ステーション（おむつステーション）を提案した。

所定の敷地内に設けた上記おむつステーションに、使用済み衛生用品（使用済み紙おむつ）を個々に持ち込むことで、一般家庭、小規模保育施設等から廃棄される使用済み衛生用品をいつでも処理し、リサイクル資源を回収することができる。介護施設、病院等から廃棄される使用済み衛生用品も持ち込むことで処理しリサイクル資源を回収できる。

しかしながら、上記おむつステーションでは、おむつステーション内で使用済み衛生用品を処理するための電力を、電力会社から購入しているため、災害や電力事故等によって停電が生じると、おむつステーションの稼動が停止してしまうという課題を有している。このため、災害や電力事故等により停電が生じた際に、病院、介護施設、一般家庭等から毎日排出される使用済み衛生用品を処理し続けることができない。

そこで、本発明は、災害時や事故等により電力会社からの電力が停止しても稼動し続けることが可能な有機性廃棄物の収集・処理ステーションの提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様は、個々に持ち込まれて収集された有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーションであって、前記有機性廃棄物の収集・処理ステーションは所定の敷地内に設置され、持ち込まれた前記有機性廃棄物を収集する回収部と、前記回収部に収集された前記有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する処理部と、前記処理部で前記有機性廃棄物を処理した後の排液を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置と、前記メタンガスを燃料として発電するメタンガス発電装置と、を備えていることを特徴とする。

本発明の第２の態様は、前記メタンガス発電装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置を備えていることを特徴とする。

本発明の第３の態様は、前記メタン発酵装置は、前記貯留部の前記排液が供給されて該排液を発酵原料とするための前処理を行う調整槽と、この調整槽内で前処理された前記排液が供給されてメタンガスを生成する発酵槽と、この発酵槽で生成された前記メタンガスを貯留するガス貯留槽と、を備えていることを特徴とする。

本発明の第４の態様は、前記メタン発酵装置は、前記発酵槽内から排出される消化液を貯留する消化液貯留槽と、前記消化液貯留槽内の消化液から固形物である残渣を回収する残渣回収部と、を備えていることを特徴とする。

本発明の第５の態様は、前記消化液貯留槽内の消化液を液体肥料に生成するとともに前記残渣回収部内の残渣を固形肥料に生成する肥料生成部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、回収部で回収された有機性廃棄物を処理部で処理してリサイクル資源を回収した後の排液を貯留部で貯留し、この貯留部に貯留された排液を発酵原料としてメタン発酵装置によりメタンガスを生成する。生成されたメタンガスを燃料として発電装置により発電し、この発電された電力で、有機性廃棄物の収集・処理ステーションで必要とされる電力を賄うことができる。

これにより、災害時や事故等により電力会社からの電力が停止しても有機性廃棄物の収集・処理ステーションを稼動し続けることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る有機性廃棄物の収集・処理ステーションの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る有機性廃棄物の収集・処理ステーションを示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係るおむつステーションの構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施形態に係るおむつステーションを示す斜視図である。 図５は、本発明の実施形態に係るおむつステーションの分離機と取出送り装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図６は、分離機と取出送り装置を示し、（ａ）は搬送台車上の使用済み紙おむつを分離機内に投入する状態を示す側面図、（ｂ）は分離機内のプラパル、その他を搬送台車に排出する状態を示す側面図である。 図７は、開閉扉で投入口を閉塞した状態の分離機を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 図８は、開閉扉が投入口を開放した状態の分離機を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 図９は、本発明の実施形態に係るおむつステーションのメタン発酵装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る有機性廃棄物の収集・処理ステーションの実施形態について説明する。本実施形態の有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は、所定の敷地１４内に設置されて、所定の個々に持ち込まれて収集された有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する。本実施形態における有機性廃棄物として、食品工場、商業施設、食堂、学校給食等から排出される生ごみ、病院、介護施設、一般家庭等から排出される使用済み紙おむつ、下水、し尿処理場から排出される排液、残渣等が挙げられる。
［有機性廃棄物の収集・処理ステーション］

図１および図２に示すように、有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は、持ち込まれた有機性廃棄物を収集する回収部２と、回収部２に収集された有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する処理部３と、処理部３で有機性廃棄物を処理した後の排液を貯留する貯留部４と、この貯留部４に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置５と、メタンガスを燃料として発電する発電装置６と、を備えている。

また、本実施形態の有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は、発電装置６で発電された電力を蓄電する蓄電装置７を備えている。さらに、有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は、メタン発酵装置５から排出される消化液、メタン発酵後の残渣から肥料を生成する肥料生成部８と、肥料生成部８によって生成された肥料や、処理部３で処理された後に発酵原料とならないがリサイクル可能なリサイクル資源を貯留しておくリサイクル資源貯留部９と、を備えている。

また、本実施形態の有機性廃棄物の収集・処理ステーション１には、雨水タンク１０と、地下水を汲み上げる井戸１１と、図２に示すように、有機性廃棄物の収集・処理ステーション１の建屋１２の屋上に配置されて太陽光で電力を発電する太陽光発電装置（ソーラーパネル）１３が設けられている。

有機性廃棄物として食品工場、商業施設、食堂、学校給食等から排出される生ごみを処理する場合、処理する生ごみを回収する回収部２には、生ごみを密封した状態に収納しているビニール袋内から生ごみのみを取り出す装置や、密封状態で生ごみを収納したビニール袋等を、そのまま破砕する破砕装置等が設けられている。密封袋から取り出したり、密封袋ごと破砕された生ごみは、処理部３に送られる。

処理部３には、回収部２で回収された、あるいは破砕された生ごみを洗浄する洗浄装置や、生ごみに付着している雑菌を殺菌する殺菌装置、生ごみに含まれる塩素成分を除去する脱塩素装置、有機性を有さないビニールや、ガラス片、鉄片等を取り除く分別装置が設けられている。そして、これらの洗浄装置、殺菌装置、脱塩装置、分別装置によって処理された生ごみを含む処理排液が貯留部４に貯留される。貯留部４に貯留された有機性廃棄物である生ごみを含む排液は、メタン発酵装置５に送られる。

メタン発酵装置５には、図示しない調整槽、発酵槽、ガス貯留槽、消化液貯留槽、残渣回収部が設けられている。有機性廃棄物であり、生ごみを処理した排液および排液に含まれる生ごみが発酵槽内でメタン発酵するために必要な温度や、排液水素イオン濃度が調整され、調整された後の排液が発酵槽内に送られる。発酵槽内では、嫌気性のメタン生成菌が有機性の排液を分解し、メタンガス等のガスを生成する。生成されたメタンガスは、ガス貯留槽内に貯留される。ガス貯留槽内に貯留されたメタンガスは、メタンガス発電装置（発電装置）６に送られ、メタンガスを燃焼させることによって発電される。発電装置６によって発電された電力は、蓄電装置７に蓄電される。

また、発酵槽内の消化液は消化液貯留槽に排出され、発酵槽内の固形の残渣物は残渣回収部に回収される。これらの消化液や、残渣物は、肥料生成部８に送られて液体肥料、固形肥料の原料となる。また、処理部３において生ごみから分別した有機性を有さないビニールやガラス片、鉄片は、さらにプラスチック、ガラス、鉄に分別して、リサイクル資源貯留部９に貯留される。
［おむつステーション］

次に、有機性廃棄物として使用済み衛生用品である使用済み紙おむつを処理し、リサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーション（以下「おむつステーション」という）１５について説明する。

図３及び図４に示すように、所定の敷地１６は、一般道路１７沿いに設けられ、ガードレール１８に設けた入口１９から敷地１６内に入り、使用済み紙おむつ２０をおむつステーション１５に廃棄した後に出口２１から一般道路１７に出るようになっている。このため、敷地１６には、おむつステーション１５の一般道路１７側に、駐車スペース２２が設けられている。また、いわゆるドライブスルー方式で使用済み紙おむつをおむつステーション１５に廃棄することもできる。

おむつステーション１５は、敷地１６内に建てられた密封性の良い建屋２３として形成されており、建屋２３内に回収部２４、処理部２５、貯留部２６が設けられている。また貯留部２６に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置２７と、メタンガスを燃料として発電するメタンガス発電装置（発電装置）２８と、を備えている。

また、本実施形態のおむつステーション１５は、メタンガス発電装置２８で発電された電力を蓄電する蓄電装置２９を備えている。さらに、おむつステーション１５は、メタン発酵装置２７から排出される消化液、メタン発酵後の残渣から肥料を生成する肥料生成部３０と、肥料生成部３０によって生成された肥料や、処理部２５で処理された後に発酵原料とならないがリサイクル可能なリサイクル資源を貯留しておくリサイクル資源貯留部３１とが設けられている。

さらに、おむつステーション１５には、雨水タンク３２と、地下水を汲み上げる井戸３３と、図４に示すように、おむつステーション１５の建屋２３の屋上に配置されて太陽光で電力を発電する太陽光発電装置（ソーラーパネル）３４が設けられている。また、建屋２３の駐車スペース２２側には、使用済み紙おむつ２０を廃棄する際の手続等を行うための受付用の受付窓３５と、廃棄するための使用済み紙おむつ２０をおむつステーション１５内に廃棄する投入口３６が設けられている。この投入口３６からおむつステーション１５内の回収部２４に使用済み紙おむつ２０が投入される。

上記回収部２４は、持ち込まれた使用済み紙おむつ２０が投入される投入口３６を有する回収ボックス３７と、この回収ボックス３７内に投入された使用済み紙おむつ２０を取り出して処理部２５に送る取出送り装置３８と、を備えている。

回収ボックス３７内には、予め決められた密封性の良い回収袋内に収集された状態の使用済み紙おむつ２０が投入される。回収袋として溶解性の回収袋が用いられている。溶解性の回収袋としては、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を主成分にした水溶性フィルムで形成されたソルバッグ（登録商標 株式会社 アイセロ製）が用いられる。この溶解性回収袋は、温水（例えば、７０℃以上）で溶けるフィルムから作られており、細菌、ウイルス等を通さない性質を持っている。この溶解性回収袋に使用済み紙おむつ２０を収納させて収集する。

おむつステーション１５に使用済み紙おむつ２０を廃棄する場合には、無料で溶解性の回収袋を、使用済み紙おむつ２０を廃棄する人に配布しても良いし、他のビニール袋内に収集された使用済み紙おむつ２０を持ち込んだ場合には、受付にて溶解性の回収袋におむつステーション１５の担当者が入れ替えても良い。溶解性の回収袋に収集された使用済み紙おむつ２０は、回収ボックス３７に隣接して設けられた取出送り装置３８の搬送台車４０上に送られる。使用済み紙おむつ２０を取出送り装置３８の搬送台車４０上に送る場合、人力により回収ボックス３７を傾けても良く、自動的に回収ボックス３７を傾斜して搬送台車４０上に使用済み紙おむつ２０を送ってもよい。

取出送り装置３８は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ベルトコンベア３９が底部に設けられた搬送台車４０と、この搬送台車４０を昇降させる昇降装置４１とで形成されている。搬送台車４０が下部側に位置している状態で、搬送台車４０の底部側のベルトコンベア３９上に、回収ボックス３７によって回収された使用済み紙おむつ（溶解性回収袋に密封されて収集されている）２０が送られる。搬送台車４０のベルトコンベア３９上に使用済み紙おむつ２０が送られると、図６（ａ）に示すように、昇降装置４１が、搬送台車４０を上部側へ引き上げる。この状態から、ベルトコンベア３９が稼動して、傾斜している処理部２５の分離機４２内に使用済み紙おむつ２０を搬送し、処理部２５の分離機４２内に使用済み紙おむつ２０を投入する。

処理部２５は、回収部２４から取り出された使用済み紙おむつ２０を、紙おむつを構成する素材に処理液により分離する分離機４２と、分離機４２内で固形物と分離された排液中からパルプを回収するパルプ回収装置４３と、分離機４２内で排液と分離された固形物からパルプとプラスチックを選別する選別機４４と、選別機４４によってパルプと選別されプラスチックが付着したプラパルを回収するプラパル回収装置４５と、を備えている。

分離機４２は、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、箱体形状の筐体４６内に、外胴分離槽と、外胴分離槽内に回転自在に配置された内胴分離槽と、内胴分離槽を回転駆動する駆動部とが設けられている。筐体４６の一側には、円形状の投入口４７が設けられている。筐体４６の一側には円形状の開閉扉４８が設けられており、投入口４７を開閉する。また、筐体４６の一側には、投入口４７の外側に、投入口４７の下部側形状に沿って湾曲した案内板４９が設けられている。筐体４６は、図６に示すように、投入口４７側が床５０に対して上方に位置するように傾斜した投入位置と、投入口４７側が床５０に接触した状態で筐体４６の他側が床５０に対して上方に位置するように傾斜した排出位置とに傾斜可能となっている。

そして、筐体４６が投入位置に傾斜した状態で、取出送り装置３８のベルトコンベア３９上の使用済み紙おむつ２０が案内板４９を通して分離機４２の内胴分離槽内に投入される。このとき、搬送台車４０は、昇降装置４１により上部に位置している。また、分離機４２内で使用済み紙おむつ２０が処理液とともに攪拌されて分解処理された後に、筐体４６が排出位置に傾斜した状態で、内胴分離槽内の固形物として残ったパルプ、プラスチックが搬送台車４０上に排出される。

分離機４２によって使用済み紙おむつ２０を処理液とともに攪拌して分解処理した後には、排液がパルプ回収装置４３に送られて排液中のパルプが回収される。パルプ回収装置４３によってパルプが回収された後の排液は、貯留部２６の高分子除去装置５１で排液中の高分子が除去された後に排液貯留部５２内に送られ貯留される。分離機４２内から取出送り装置３８によって取り出された固形物であるパルプ、プラスチックは、選別機４４に送られる。

選別機４４は、外胴選別槽と、この外胴選別槽内に回転自在に設けられた内胴選別槽と、内胴選別槽内に乾燥風を供給する乾燥風供給部と、内胴選別槽を回転駆動する駆動部とが設けられている。そして、分離機４２から取出送り装置３８によって取り出された固形物のパルプ、プラスチックが内胴選別槽内で乾燥されてパルプとプラスチックとが選別される。

この場合、プラスチックの表面にはパルプが付着した状態で分離機４２から選別機４４に送られるため、内胴選別槽を回転駆動させながら乾燥風を吹き付けることでプラスチックの表面のパルプが剥がれる。選別機４４によってパルプとプラスチックとが選別されると、パルプは乾燥風がフィルターを通過することで捕捉され、表面にパルプが付着した状態のプラスチック（プラパル）はプラパル回収装置４５によって回収される。

そして、パルプ回収装置４３で回収されたパルプ、プラパル回収装置４５で回収されたプラパルは、リサイクル資源としてリサイクル資源貯留部３１に集められ保管される。さらに、高分子除去装置５１にて高分子が除去された排液は、排液貯留部５２に貯留された後に、メタン発酵装置２７へ送られ、メタン発酵の発酵原料として用いられる。

図９に示すように、メタン発酵装置２７は、貯留部２６の排液貯留部５２の排液が供給されてこの排液を発酵原料とするための前処理を行う調整槽５３と、この調整槽５３内で前処理された排液が供給されてメタンガスを生成する発酵槽５４と、この発酵槽５４で生成されたメタンガスを貯留するガス貯留槽５５と、を備えている。また、メタン発酵装置２７は、発酵槽５４内から排出される消化液を貯留する消化液貯留槽５６と、消化液貯留槽５６内の消化液から固形物である残渣を回収する残渣回収部５７と、を備えている。

そして、発酵槽５４内で生成されたメタンガスを多く含むガスは、メタンガス発電装置２８に送られてガス発電、バイオガス発電に使用される。ガス発電としては、例えば、スターリングエンジンをユニット化したコジェネレーションシステム等が用いられる。メタンガス発電装置２８により発電した電力は、蓄電装置２９にて蓄電される。蓄電装置２９に蓄電された電力は、おむつステーション１５を稼働させるために必要な電力として使用される。

蓄電装置２９に蓄電された電力は、分離機４２を駆動する電力や、選別器を駆動する電力、メタン発酵装置２７を駆動する電力、肥料を生成する肥料生成部３０での電力の他、おむつステーション１５を稼働させるための電力として使用される。この場合、太陽光発電装置３４が発電した電力も蓄電装置２９に蓄電され、メタンガスによる発電と太陽光による発電とで生成した電力で、おむつステーション１５を稼働させるために必要とされる全電力を賄うことができ、電力会社からの電力を購入することがなく、メタンガスにより発電した電力と、太陽光により発電した電力のうち余剰の電力を電力会社に販売することもできる。

おむつステーション１５から運び出されたリサイクル資源としてのパルプは、再び紙おむつの原料や、段ボールの原料、その他に利用される。おむつステーション１５から運び出されたプラパルは、固形燃料の材料や、付着しているパルプをさらに除去したプラスチックをペレット状にしてごみ箱等に再成形される。この場合、おむつステーション１５で回収されるプラパルから付着しているパルプを取り除いたプラスチックで、使用済み紙おむつ２０を収納する密封性の回収袋を成形してもよく、他のプラスチック製品を成形してもよい。

また、おむつステーション１５の建屋２３内には、使用済み紙おむつ２０を処理するために必要な資材、例えば処理液を生成する薬剤、装置をメンテナンスするための機材等を保管するとともに、おむつステーション１５を維持管理するための作業を行う作業スペース５８が設けられている。さらに、建屋２３内には、このおむつステーション１５を維持管理する管理室５９が設けられており、管理作業員が２４時間駐在する。また、管理室５９の駐車スペース２２側の受付に、受付窓３５が設けられている。

次に、おむつステーション１５の利用方法と、おむつステーション１５内での使用済み紙おむつ２０の処理方法、及び回収方法、おむつステーション１５の稼動について以下に説明する。一般家庭や小規模保育所等で使用された後の使用済み紙おむつ２０は、家庭内や保育施設内で密封性の良い収集袋、例えばビニール袋等や密封性のある回収箱等に廃棄される。収集袋や回収箱に収集された使用済み紙おむつ２０を車両あるいは徒歩にておむつステーション１５の敷地１６内に搬送する。車両を用いた場合は、敷地１６の入口１９から車両ごと敷地１６内に入り、駐車スペース２２に車両を止める。

次に、収集袋や回収箱に集積された使用済み紙おむつ２０を、おむつステーション１５の受付にて廃棄することを申し出る。受付では、収集袋や回収箱内に使用済み紙おむつ２０以外のものが混入されていないか確認し、使用済み紙おむつ２０のみであることが確認されると、そのまま、投入口３６から回収ボックス３７内に、持ってきた使用済み紙おむつ２０を投入する。使用済み紙おむつ２０を投入口４７から投入した後は、車両あるいは徒歩にて出口２１から一般道路１７に出る。以上により、一般家庭や小規模保育所内から出る使用済み紙おむつ２０をおむつステーション１５にて廃棄処理することができる。

なお、一般家庭や小規模保育施設にて使用した後の使用済み紙おむつ２０は、おむつステーション１５に、個々に持ち込むことで廃棄処理することができるが、このおむつステーション１５に、病院や介護施設等にて使用した後の使用済み紙おむつ２０を持ち込んでもよい。この場合、病院や介護施設等で使用した後の使用済み紙おむつ２０は大量となるが、病院や介護施設等からは、一日に廃棄する使用済み紙おむつ２０の量がおおよそ決まっている。したがって、おむつステーション１５の処理能力を超えない範囲内で、病院や介護施設からの使用済み紙おむつ２０を処理することができる。

また、大規模な病院や介護施設の敷地内におむつステーション１５を設置することで、病院や介護施設からの使用済み紙おむつ２０を処理するとともに、一般家庭や小規模保育施設等からの使用済み紙おむつ２０を持ち込むことで、使用済み紙おむつ２０を処理することが可能となる。

投入口３６から回収ボックス３７内に投入された使用済み紙おむつ２０は、搬送台車４０上に載置された状態で昇降装置４１によって上部に移動され、これとともに図６（ａ）に示すように分離機４２が投入位置に傾斜する。この状態からベルトコンベア３９が稼動して搬送台車４０上の使用済み紙おむつ２０を分離機４２の内胴分離槽内に投入する。内胴分離槽内に使用済み紙おむつ２０が投入され、開閉扉４８にて投入口４７を閉じた後に、分離機４２が稼動する。この分離機４２の外胴分離槽内には、水、消毒剤、石灰からなる処理液が供給され、処理液と共に使用済み紙おむつ２０が内胴分離槽の回転によって掻き上げられて処理液により使用済み紙おむつ２０が分解処理される。

所定の回転数で内胴分離槽が回転し、所定時間経過した後に、外胴分離槽内から排液をパルプ回収装置４３に排出する。排液をパルプ回収装置４３に排出した後に内胴分離槽を回転させて脱水し、排液を全てパルプ回収装置４３に排出する。このとき、内胴分離槽内には、固形物としてプラスチックとその他が残り、プラスチックには少量のパルプが付着している。以下、少量のパルプが付着したプラスチックをプラパルという。パルプ回収装置４３に排出された排液からは、パルプが回収され、パルプが回収された後の排液は、高分子除去装置５１によって高分子が除去される。高分子除去装置５１によって高分子が除去された排液は、排液貯留部５２に貯留される。

パルプ回収装置４３にて回収されたパルプは、リサイクル資源としてリサイクル資源貯留部３１に運ばれて保管される。また、排液貯留部５２に貯留された排液は、メタン発酵装置２７の調整槽５３に送られる。調整槽５３では、発酵槽５４内でメタン発酵するために必要な温度や、排液の濃度等が調整され、調整した後の排液は、発酵槽５４に送られる。発酵槽５４内では、嫌気性のメタン生成菌が有機性廃棄物を分解し、メタンガス等のバイオガスを生成する。

発酵槽５４内では、有機性廃棄物である排液中のタンパク質、炭水化物、脂質が加水分解により低分子化され、タンパク質、炭水化物はアミノ酸・糖類から酢酸に変わり、脂質は長鎖脂肪酸から水素、二酸化炭素が生成される。そして、メタン生成菌によって酢酸、水素、二酸化炭素は分解され、メタンガス（ＣＨ４）等のガスが生成される。生成されたメタンガスや他のガスはガス貯留槽５５に貯留される。

排液が排出された後の内胴分離槽内には、固形物であるプラパル、その他が残り、これらのプラパル、その他は、分離機４２が排出位置に傾斜して搬送台車４０上に排出される。搬送台車４０に排出されたプラパル、その他は、選別機４４に投入される、選別機４４に投入されたプラパル、その他は、温風にて乾燥される。選別機４４にて乾燥されると、プラスチックの表面に付着しているパルプが剥がれ、プラスチックから剥がれたパルプはパルプ回収装置４３で回収される。回収されたパルプは、リサイクル資源としてリサイクル資源貯留部３１に貯留される。

おむつステーション１５内では、複数人の作業者が使用済み紙おむつ２０を処理するための作業を行っている。受付では、集積された使用済み紙おむつ２０内に、使用済み紙おむつ２０以外のものが含まれているか否かを検査する検査員、投入口３６から回収ボックス３７内に投入された使用済み紙おむつ２０が分離機４２にて分解処理可能か否かを確認する確認員、分離機４２内に投入する処理液を調合し分離機４２のメンテナンスを行う整備員、パルプ回収装置４３、プラパル回収装置４５から回収されたパルプをリサイクル資源貯留部３１に貯留するためのリサイクル資源収集員がおむつステーション１５内で２４時間勤務している。

おむつステーション１５内で各種の作業を行う検査員、確認員、整備員、リサイクル資源収集員は、例えばシルバー人材として高齢者や、ユニバーサル雇用（登録商標 株式会社サムズ）として障害者を雇用することで、おむつステーション１５を稼動することができる。また、交代性で勤務シフトを組むことで、一人の高齢者や障害者が勤務する時間を短くし、２４時間休むことなくおむつステーション１５を稼動することで、一般家庭や小規模保育所にて使用した使用済み紙おむつ２０をいつでも廃棄処理することができる。

以上説明したように、本実施形態のおむつステーション１５では、回収部２４で回収された有機性廃棄物を処理部２５で処理してリサイクル資源を回収した後の排液を貯留部２６で貯留し、この貯留部２６に貯留された排液を発酵原料としてメタン発酵装置２７によりメタンガスを生成する。生成されたメタンガスを燃料として発電装置２８により発電し、この発電された電力で、おむつステーション１５で必要とされる電力を賄うことができる。これにより、 災害時や事故等により電力会社からの電力が停止してもおむつステーション１５を稼動し続けることができる。

また、本実施形態のおむつステーション１５には、雨水タンク３２、井戸３３が設けられているので、公共の水道を必要とすることなくおむつステーション１５を稼働することができる。これにより、災害や浄水場での事故等によって断水状態となっても、雨水タンク３２内の水、井戸３３からの井戸水を用いることによっておむつステーション１５を稼働し続けることができる。

さらに、本実施形態のおむつステーション１５は、電気、水をおむつステーション１５内で産出し、おむつステーション１５内でこれらの電気、水を消費する、いわゆる「自産自消」を実現することができるので、電力会社による電力を消費することがなく、二酸化炭素の排出量の増加を防止することでカーボンニュートラルを実現することができる。また、使用済み紙おむつ２０からリサイクル資源を回収し、処理した後の排液から電力を生成することで、地域の未利用資源を有効活用することができて、循環型社会を形成するとともに、地域の活性化を図ることができる。さらに、メタン発酵装置により生成したメタンガスで発電することで、太陽光発電や風力発電に比較して安定的な電力を出力することができ、エネルギー源の多様化を図ることができる。

また、おむつステーション１５を所定の敷地として、広域避難所・自治会・町会等の近隣住民組織の敷地（公民館の敷地）、道の駅の敷地、スーパーマーケットや量販店の敷地、病院・介護施設等の敷地、コンビニエンスストア・ガソリンスタンドの敷地、高速道路のサービスエリアの敷地、下水処理場の敷地に設けることにより、大規模な災害が生じた際の避難所として有効に利用することができる。すなわち、大規模な災害時の断水、停電が発生しても、おむつステーション１５は自ら電力を生み出し、自ら電力を消費するステーションなので、避難者の避難生活に必要なインフラが整備されている。したがって、おむつステーション１５は、大規模な災害の発生時の避難所として利用することができる。

また、本実施形態のおむつステーション１５によれば、所定の敷地１６内に設置された使用済み紙おむつ２０のおむつステーション１５に、使用済み紙おむつ２０を個々に持ち込むと、おむつステーション１５内の回収部２４により収集され、処理部２５により処理されリサイクル資源が回収される。これにより、介護施設、病院等から廃棄される使用済み紙おむつ２０を処理しリサイクル資源を回収できると共に、一般家庭、小規模保育施設等から廃棄される使用済み紙おむつ２０もいつでも処理し、リサイクル資源を回収することが可能となる。

また、一般家庭や小規模の保育施設で使用した使用済み紙おむつ２０をおむつステーション１５に持ち込むことで使用済み紙おむつ２０を廃棄することができる。また、一般家庭や小規模の保育施設内に使用済み紙おむつ２０を保管する期間が短くなるので、一般家庭や小規模の保育施設内での使用済み紙おむつ２０による菌の増殖や臭気の問題を解決することができる。

さらに、介護施設や病院等から廃棄される使用済み紙おむつ２０を、おむつステーション１５に持ち込むことにより、介護施設や病院内に保管場所を設置する必要がなくなり、使用済み紙おむつ２０を早期に処理することが可能となる。

さらに、おむつステーション１５内で作業を行う作業者として、高齢者や障害者を雇用することで、高齢者や障害者の雇用を増やすことが可能となる。

なお、上記実施の形態において、所定の敷地として一般道路１７に隣接した土地に設けた例を示したが、おむつステーション１５の設置場所として、自治会、町会等の近隣住民組織の敷地（公民館の敷地）、道の駅の敷地、スーパーマーケットや量販店の敷地、病院・介護施設等の敷地、コンビニエンスストア・ガソリンスタンドの敷地、高速道路のサービスエリアの敷地、下水処理場の敷地に設けてもよい。おむつステーション１５を設ける敷地は、おむつステーション１５を利用する利用者にとって使用済み紙おむつ２０を処理する手間を省くことができる場所であれば、いずれの場所に設置してもよい。

また、上記実施の形態において、おむつステーション１５の処理部２５、貯留部２６等の施設を敷地１６の地上に設けた例を示したが、建屋２３の地下に、処理部２５、貯留部２６等の施設を設けても良い。この場合、建屋２３の地上部分に、新規な紙おむつを販売する売店や、使用済み紙おむつ２０を廃棄するための回収袋の販売を行う売店等を設けても良い。また、敷地１６の地下部分に処理部２５や、貯留部２６等の施設を設けて、地上部分を公園や公共施設に利用してもよい。

また、おむつステーション１５に、使用済み紙おむつ２０を持ち込むごとにポイントを付与し、一定のポイントが貯まると新規な紙おむつと交換できるようにしてもよい。

また、上記実施の形態における分離機４２の内胴分離槽内に設けられて、内胴分離槽の回転によって使用済み紙おむつ２０が掻き上げられる突起に、切断刃を設けても良い。内胴分離槽内の突起に切断刃を設けることにより、例えば使用済み紙おむつ２０がビニール袋内に収納されていても切断刃によってビニール袋を破断することができる。また、紙おむつがパンツ型の場合でも、切断刃により使用済み紙おむつ２０を破断することで、使用済み紙おむつ２０を確実に分解処理することが可能となる。

なお、上記実施形態のおむつステーション１５で用いられるメタンガス発酵装置２７は、株式会社ビオストック社製の超小型バイオガスプラントを用いることができる。また、発電装置２８は、株式会社プロマテリアル社製のメタン発酵及び脱臭機能付バイオガス発電装置を用いることができる。

また、図１、図２に示す実施形態では、有機性廃棄物として生ごみを主に考慮した有機性廃棄物の収集・処理ステーションの例を示しており、図３、図４に示す実施形態では、有機性廃棄物として使用済み紙おむつを収集・処理するおむつステーションの例を示している。生ごみを主とした有機性廃棄物の収集・処理ステーション１においても、おむつステーション１５において得られる効果と同等の効果が得られる。また、設置場所についても、有機性廃棄物の収集・処理ステーション１は、おむつステーション１５と同様の場所に設置してもよい。さらに、有機性廃棄物の収集・処理ステーション１とおむつステーション１５を、同一の敷地内に併設してもよい。

また、上記有機性廃棄物の収集・処理ステーション１、おむつステーション１５は、車両等を収容するガレージ内やコンテナ内に設置することもできる。ガレージ内やコンテナ内に設置した場合、設備がコンパクトなので建築コストを抑制することができ、省スペースの面積（敷地）でも設置することができる。さらに、ガレージやコンテナを複数棟設けることで大規模な有機性廃棄物の収集・処理ステーション１、おむつステーション１５を建設することができる。また、ガレージ内やコンテナ内に小型メタン発酵施設も設置することができるので、近隣への環境負荷を低減することができる。

上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によって本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が請求項に含まれることが意図されている。

本発明に係る有機性廃棄物の収集・処理ステーションは、有機性廃棄物として、生ごみ、食品残渣、使用済み紙おむつを処理することができる。さらに、使用済み紙おむつ以外に尿取りパッドや、下着ライナー等の使用済み衛生用品も処理することができる。

１ 有機性廃棄物の収集・処理ステーション
２ 回収部
３ 処理部
４ 貯留部
５ メタン発酵装置
６ メタンガス発電装置（発電装置）

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、個々に持ち込まれて収集された使用済み衛生用品を処理しリサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーションであって、前記有機性廃棄物の収集・処理ステーションは一般道路沿いに設けられて入口から入って前記使用済み衛生用品を個々に持ち込むことが可能な所定の敷地内に設置され、持ち込まれた前記使用済み衛生用品を収集する回収部と、前記回収部に収集された前記使用済み衛生用品を処理しリサイクル資源を回収する処理部と、前記処理部で前記使用済み衛生用品を処理した後の排液を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置と、前記メタンガスを燃料として発電するメタンガス発電装置と、前記有機性廃棄物の収集・処理ステーション内で使用する水を供給する雨水タンク又は井戸と、を備えていることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様は、個々に持ち込まれて収集された使用済み衛生用品を処理しリサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーションであって、
前記有機性廃棄物の収集・処理ステーションは一般道路沿いに設けられて入口から入って前記使用済み衛生用品を個々に持ち込むことが可能な所定の敷地内に設置され、
持ち込まれた前記使用済み衛生用品を収集する回収部と、
前記回収部に収集された前記使用済み衛生用品を処理しリサイクル資源を回収する処理部と、
前記処理部で前記使用済み衛生用品を処理した後の排液を貯留する貯留部と、
この貯留部に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置と、
前記メタンガスを燃料として発電するメタンガス発電装置と、
前記有機性廃棄物の収集・処理ステーション内で使用する水を供給する雨水タンク又は井戸と、を備え、
前記メタン発酵装置は、前記貯留部の前記排液が供給されて該排液を発酵原料とするための前処理を行う調整槽と、
この調整槽内で前処理された前記排液が供給されて前記メタンガスを生成する発酵槽と、
この発酵槽で生成された前記メタンガスを貯留するガス貯留槽と、を備えていることを特徴とする。

本発明の第３の態様は、前記メタン発酵装置は、前記発酵槽内から排出される消化液を貯留する消化液貯留槽と、前記消化液貯留槽内の消化液から固形物である残渣を回収する残渣回収部と、を備えていることを特徴とする。

本発明の第４の態様は、前記消化液貯留槽内の消化液を液体肥料に生成するとともに前記残渣回収部内の残渣を固形肥料に生成する肥料生成部を備えていることを特徴とする。

Claims (5)

1. 個々に持ち込まれて収集された有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する有機性廃棄物の収集・処理ステーションであって、
   前記有機性廃棄物の収集・処理ステーションは所定の敷地内に設置され、
   持ち込まれた前記有機性廃棄物を収集する回収部と、
   前記回収部に収集された前記有機性廃棄物を処理しリサイクル資源を回収する処理部と、
   前記処理部で前記有機性廃棄物を処理した後の排液を貯留する貯留部と、
   この貯留部に貯留された排液を発酵原料としてメタンガスを生成するメタン発酵装置と、
   前記メタンガスを燃料として発電するメタンガス発電装置と、を備えていることを特徴とする有機性廃棄物の収集・処理ステーション。
2. 前記メタンガス発電装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物の収集・処理ステーション。
3. 前記メタン発酵装置は、前記貯留部の前記排液が供給されて該排液を発酵原料とするための前処理を行う調整槽と、
   この調整槽内で前処理された前記排液が供給されて前記メタンガスを生成する発酵槽と、
   この発酵槽で生成された前記メタンガスを貯留するガス貯留槽と、を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機性廃棄物の収集・処理ステーション。
4. 前記メタン発酵装置は、前記発酵槽内から排出される消化液を貯留する消化液貯留槽と、
   前記消化液貯留槽内の消化液から固形物である残渣を回収する残渣回収部と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の有機性廃棄物の収集・処理ステーション。
5. 前記消化液貯留槽内の消化液を液体肥料に生成するとともに前記残渣回収部内の残渣を固形肥料に生成する肥料生成部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の有機性廃棄物の収集・処理ステーション。

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