JP3209322B2 - 生ごみの真空搬送乾燥装置 - Google Patents

生ごみの真空搬送乾燥装置

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  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生ごみの真空搬送乾燥装
置に関し、とくにスラリー状の生ごみを真空により搬送
及び乾燥する搬送乾燥装置に関する。本発明による生ご
みの真空搬送乾燥装置は、とくにショッピングセンター
のレストラン等における厨芥処理、集合住宅における各
戸の厨芥処理、給食センター等における生ごみの集中処
理、食品工場等における生ごみの集中処理、汚泥の搬送
とその乾燥、し尿の搬送と乾燥処理などに適する。
【0002】
【従来の技術】都市化の進展に伴い、厨芥等の生ごみの
処理が問題化している。生ごみは、まず非衛生的である
ため人手による取扱や処理が好まれず、また生ごみは腐
敗し易いので、一日以上貯蔵するには冷蔵庫による低温
貯蔵が必要とされる。実際に、輸送時には腐敗汚水によ
る臭気や、周囲汚損等の問題を生じ、さらに焼却処理時
には水分が多いために多量の石油等の助燃材を必要とす
る。
【0003】下水道の完備した米国等では、家庭の台所
にディスポーザ(生ごみ粉砕器)が設備され、生ごみを
破砕して下水に流して処理している。我が国ではディス
ポーザの使用は禁止されているが、これは下水処理の負
荷が極端に増加するものと見込まれるためである。ただ
し、排水処理施設の完備した建物では、我が国でも生ご
み粉砕器と配管輸送が図3及び図4に示すような方式で
使われることがある。
【0004】図3(A)は、自然流下式を示し、ディスポ
ーザ30及びシンク31からの流出物を上下方向の配管によ
り固液分離器32へ流下させ、その固液分離器32において
雑排水と固形の厨芥とに分離する。図3(B)は、ポンプ
圧送式であって、ディスポーザ30からの流出物を破砕圧
送装置33により配管を介して固液分離器32へ送出し、水
と固形物とに分離する。図3(C)は、ポンプ圧送循環式
であって、ディスポーザ30からの流出物をポンプ34によ
り配管を介してウォータープレス35へ送って固形厨芥を
分離すると共に、雑排水の全部又は一部を補給水槽36の
水に代えて又はこの水に加えてポンプPによりディスポ
ーザ30へ戻し、循環使用する。図4(A)は、真空搬送式
であって、投入口41に投入された生ごみは真空ポンプ39
の運転により配管内を流下し、気液分離装置38を経由す
る。ここで気体は真空ポンプ39により排出され、残った
液状物を固液分離器32へ送出し、水と固形物とに分離す
る。図4(B)の方式では、各ディスポーザ30に小型貯留
タンク29を設けてディスポーザ30の流出物を短期的にこ
こに蓄える。配管内は常時真空ポンプ39により真空を保
持しており、開閉弁40の開により厨芥を気液分離装置38
へ移送する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3及び図4
の方式は、生ごみを中央へ搬送して固液分離するもの
の、そのようにして固液分離した後の固形厨芥はやはり
生ごみであって腐敗し易いため、冷蔵保存の必要があ
り、分離された雑排水も有機物等を濃厚に含んでおり十
分な排水処理を必要とする。即ち、従来の生ごみの配管
輸送方式は、単に配管輸送を提供するのみであって生ご
み自体の腐敗防止やスラリー化用の水分についての排水
処理の問題を殆ど解決していない。
【0006】従って、本発明の目的は、生ごみの輸送と
乾燥処理とを合理的に組合わせて行なう方式の生ごみの
真空搬送乾燥装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1の実施例において、
本発明の生ごみの真空搬送乾燥装置は、生ごみ送出側の
戸別スラリー化用の粉砕器1、入口弁5と入口弁5に接
続した真空容器6aと真空容器6aの気体を引抜く圧縮機7
又は16と前記引抜いた気体を凝縮し凝縮潜熱を真空容器
6a内のスラリーに加える凝縮器8と空気の抽気弁とを有
する真空乾燥機6、及び戸別粉砕器1の吐出口と乾燥機
6の入口弁5との間の搬送用配管4を備え、入口弁5の
開放時に真空乾燥機6の真空圧を配管4に及ぼすことに
より前記送出側の戸別生ごみスラリーを真空乾燥機6へ
搬送し、入口弁5の閉鎖時に圧縮機7又は16の引抜きに
よる水分蒸発と凝縮器8の凝縮潜熱による加熱とにより
生ごみスラリーを乾燥処理してなるものである。好まし
くは、粉砕器弁3が吐出口に設けられた複数の粉砕器1
を配管4の乾燥器入口弁5の上流側に接続する。
【0008】
【発明の実施の形態】図1の実施例においては、粉砕器
1は生ごみを水栓(図省略)からの水と混合・粉砕して
生ごみスラリーとして吐き出す。真空乾燥機6は真空圧
を発生し、乾燥機入口弁5を開いている時は、配管4に
その真空を及ぼし、粉砕機1で粉砕された生ごみスラリ
ーを圧力差により配管4を介して真空乾燥機6へ吸引す
ることにより、粉砕器1から真空乾燥機6への生ごみ輸
送を行う。ここで乾燥機入口弁5を閉じ、真空乾燥機6
の真空を維持すれば、水分は蒸発し生ごみの固形分のみ
が乾燥ごみとして残る。図示例ではこの乾燥ごみが乾燥
ごみ排出口14から抜出される。こうして、生ごみの乾燥
処理が行われ、大幅な減量がなされる。
【0009】図1の実施例では、真空乾燥機6内の空気
及び真空蒸発した水蒸気を圧縮機7により抜出して圧縮
し、高温となった水蒸気を凝縮機8で凝縮し、その凝縮
潜熱で真空乾燥機6内の廃棄物を加熱したのち真空乾燥
機6の外へ抜出している。乾燥生ごみは軽量化されて取
扱が容易であり、コンポスト材料や燃料(RDF)等と
して広くリサイクル用に利用できる。真空乾燥機6から
抜出した水は蒸留水であって原則的に排水処理は不要で
あり、再利用も可能である。
【0010】従って、本発明の目的である「生ごみの輸
送と乾燥処理とを合理的に組合わせた生ごみの真空搬送
乾燥装置」の提供が達成される。
【0011】
【実施例】図1の実施例では、粉砕器弁3が吐出口に設
けられた複数の粉砕器1を、例えば複数戸の台所へ戸別
に設ける。また、各粉砕器1と粉砕器弁3との間に短期
貯留容器2を設けている。真空乾燥機6を集中処理装置
として、建物の特定の場所、例えば廃棄物処理室に設け
る。
【0012】各粉砕器1を配管4により真空乾燥機6へ
結合する。配管4は鋼管、銅管、塩ビ管等であり、真空
乾燥機6側の端部に乾燥器入口弁5が設けられている。
図示例の複数の粉砕器1を横に連通する部分の配管4の
両端には、配管掃除用の空気吸込み口があり、それぞれ
開閉弁10を介して消音器11が取付けられている。この生
ごみの真空搬送乾燥装置の実施例の動作を搬送運転と乾
燥運転とに分けて説明する。
【0013】[搬送運転]生ごみは、粉砕器1によって
細粒化され同時に水と混合されてスラリー状とされ、短
期貯留容器2に貯留される。一方、真空乾燥機6は、真
空容器6aとこれに接続された圧縮機7又は真空ポンプ16
(図2)とを有し、その圧縮機7又は真空ポンプ16によ
って真空容器6aは常時例えば0.5気圧程度の負圧に保た
れ、乾燥機入口弁5は開放状態に保たれる。
【0014】短期貯留容器2に所定量の生ごみスラリー
が貯留された時に粉砕器弁3を開ければ、その生ごみス
ラリーは圧力差により真空乾燥機6へ吸込まれて輸送さ
れ、その中に貯留される。自動化のために、短期貯留容
器2の中に例えば水位センサー等の生ごみスラリー量検
出手段(図示せず)を設け、粉砕器弁3を電動弁として
前記スラリー量検出手段の出力により粉砕器弁3が自動
的に開かれるようにしてもよい。
【0015】[乾燥運転]生ごみスラリーを貯留後の真
空乾燥機6では、例えば電熱ヒータ(図省略)等により
予熱した後に圧縮機7を運転し、水分を真空蒸発(例え
ば90゜C、70kPa)させる。ただし、予熱法は本発明の主
目的ではない。発生した水蒸気は、圧縮機7で圧縮さ
れ、真空容器6aの外周に設けた凝縮器8で凝縮される
(例えば110゜C、140kPa)。この際の凝縮潜熱で、真空
容器内の廃棄物を加熱する。凝縮後の温水は、スチーム
トラップ9から排出される。この際、乾燥機入口弁5は
閉じておく。
【0016】図1の実施例の真空乾燥機6は、モータ12
により駆動される回転羽根13からなる攪拌器を有し、生
ごみスラリーの水分蒸発の促進を図る。乾燥運転を夜間
に行うことにより、搬送運転と乾燥運転とが重なるのを
避けることができる。しかし、乾燥運転中であっても搬
送運転をすることは可能である。生ごみと共に吸込まれ
た空気は、凝縮器8内で凝縮しないので、抽気弁(図示
せず)を設けて排出する。
【0017】規模の大きな設備では、真空乾燥機6を複
数台設置し、配管4の中間部に切替弁(図示せず)を設
けて、搬送運転モードの真空乾燥機6と乾燥運転モード
の真空乾燥機6とを並列にして同時運転することも可能
である。真空乾燥機6としては、水蒸気再圧縮式真空乾
燥機(特願平7-282750号参照)又はそれと同等のエネル
ギー消費量の少ないものが望ましいが、これらのものに
限定されない。例えば図2のように、真空容器6a内部を
凝縮器8を介して外側の真空ポンプ16で減圧することも
可能である。図2の実施例では、配管により真空容器6a
へ供給され、その真空容器6aはボイラー22によって加熱
される。凝縮器8で凝縮した水分は、レシーバタンク23
に集められ、気液分離を受けた後抜出しポンプP2により
外部へ送出される。真空ポンプ16によって引出された空
気は気液分離器24を介して外部へ排出される。凝縮器8
を冷却するため、冷却塔25で放熱する冷却装置が設けら
れている。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の生ごみの真
空搬送乾燥装置は、生ごみスラリーの搬送及び乾燥を真
空乾燥機によって行うので、次の顕著な効果を奏する。 (イ)生ごみの搬送と乾燥処理とを、一台の生ごみの真空
搬送乾燥装置により合理的に組合わせて効率よく行なう
ことができる。 (ロ)生ごみを真空吸引で搬送するので、自然流下やポン
プ圧送に比して搬送水の使用量が少なくてよい。 (ハ)真空処理のため臭気対策が容易であり、例えば圧縮
機の吐出側に脱臭器を設けることにより対処できる。
【0019】(ニ)真空乾燥機から抜出される水は蒸留水
であり、原則的に排水処理は不要である。 (ホ)乾燥後の生ごみは、コンポスト化や燃料化等により
広くリサイクル過程に組込むことができ、取扱いが容易
である。 (ヘ)水蒸気再圧縮式真空乾燥機(特願平7-282750号参
照)等の高エネルギー効率の真空乾燥機を使えば、社会
的・地球環境的に望ましい廃棄物処理方法を実現するこ
とができる。 (ト)固液分離器が不要である。
【0020】(チ)乾燥後の生ごみは腐敗し難いので、冷
蔵庫で保存する必要がない。 (リ)乾燥後のごみは水分がなくなり減量化(乾燥前の1/
4〜1/10)されているため、外部委託費をその分だけ節
約できる。 (ヌ)真空乾燥機はある程度の容積をもっているので、蓄
圧作用を期待することができる。即ち、圧縮機(又は真
空ポンプ)が小型でも、十分長い時間に亘り真空吸引力
を発生できる。 (ル)いわゆる生ごみ以外にも、スラリー化可能なもの、
例えば汚泥やし尿等の輸送と乾燥処理に利用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の一実施例の構成を示す説明図であ
る。
【図2】は他の実施例を示す説明図である。
【図3】は従来のスラリー輸送の自然流下及び圧送方式
を示す説明図である。
【図4】は従来のスラリー輸送の真空方式を示す説明図
である。
【符号の説明】
1…粉砕器 2…短期貯留容器 3…粉砕器弁 4…配管 5…乾燥機入口弁 6…真空乾燥機 7…圧縮機 8…凝縮器 9…スチームトラップ 10…開閉弁 11…消音器 12…モータ 13…回転羽根 14…乾燥ごみ排出口 16…真空ポンプ 22…ボイラー 23…レシーバタンク 24…分離器 25…冷却塔 29…小型貯留タンク 30…ディスポーザ 31…シンク 32…固液分離器 33…破砕圧送装置 34…ポンプ 35…ウォータープレス 36…補給水槽 38…気液分離装置 39…真空ポンプ 40…開閉弁 41…投入口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康則 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 岩城 秀夫 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 佐藤 進 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 佐藤 隆裕 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平8−193785(JP,A) 特開 昭58−158485(JP,A) 実開 平5−63686(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B09B 3/00 303 B09B 5/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生ごみ送出側の戸別スラリー化用粉砕器、
    入口弁と該入口弁に接続した真空容器と該容器の気体を
    引抜く圧縮機と前記引抜いた気体を凝縮し凝縮潜熱を前
    記容器内のスラリーに加える凝縮器と空気の抽気弁とを
    有する真空乾燥機、及び前記戸別粉砕器の吐出口と前記
    乾燥機の入口弁との間の搬送用配管を備え、前記入口弁
    の開放時に前記真空乾燥機の真空圧を前記配管に及ぼす
    ことにより前記送出側の戸別生ごみスラリーを真空乾燥
    機へ搬送し、前記入口弁の閉鎖時に前記圧縮機の引抜き
    による水分蒸発と前記凝縮器の凝縮潜熱による加熱とに
    より前記スラリーを乾燥処理してなる生ごみの真空搬送
    乾燥装置。
  2. 【請求項2】請求項1の真空搬送乾燥装置において、粉
    砕器弁が前記吐出口に設けられた複数の前記スラリー化
    用粉砕器を前記配管の乾燥機入口弁の上流側に接続して
    なる生ごみの真空搬送乾燥装置。
  3. 【請求項3】請求項2の真空搬送乾燥装置において、各
    前記粉砕器の前記吐出口と粉砕器弁との間に短期貯留容
    器を設けてなる生ごみの真空搬送乾燥装置。
  4. 【請求項4】請求項1から3までの何れかの真空搬送乾
    燥装置において、前記凝縮器を前記圧縮機の吐出口に接
    続してなる生ごみの真空搬送乾燥装置。
  5. 【請求項5】請求項1から3までの何れかの真空搬送乾
    燥装置において、前記圧縮機を、前記凝縮器を介して真
    空容器の気体を引抜く真空ポンプとしてなる生ごみの真
    空搬送乾燥装置。
  6. 【請求項6】請求項1から5までの何れかの真空搬送乾
    燥装置において、前記凝縮器を真空容器の周壁に取付け
    てなる生ごみの真空搬送乾燥装置。
  7. 【請求項7】請求項1から6までの何れかの真空搬送乾
    燥装置において、前記真空容器の内部に撹拌手段を設
    け、前記入口弁の閉鎖時に前記圧縮機の引抜きによる水
    分蒸発と前記凝縮器の凝縮潜熱による加熱と前記攪拌手
    段による水分蒸発の促進とにより前記生ごみスラリーを
    乾燥処理してなる生ごみの真空搬送乾燥装置。
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