JP3267203B2 - 有機性廃棄物の分解方法 - Google Patents
有機性廃棄物の分解方法Info
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- Y02W10/20—Sludge processing
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性廃棄物を固体
状態で高温好気性菌により分解する方法に係り、特に、
有機物を効率的に分解すると共に、排ガス中の臭気成分
濃度を低減する有機性廃棄物の分解方法に関する。
状態で高温好気性菌により分解する方法に係り、特に、
有機物を効率的に分解すると共に、排ガス中の臭気成分
濃度を低減する有機性廃棄物の分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼酎廃液、生ゴミなどの高濃度有機性廃
棄物の処理方法として、有機性廃棄物におが屑等の担体
を混合して水分を調整すると共に空隙率を高めて微生物
の繁殖を促し、微生物による有機物の好気的分解で生じ
る反応熱により６０℃前後の高温で処理する高温好気法
がある。
棄物の処理方法として、有機性廃棄物におが屑等の担体
を混合して水分を調整すると共に空隙率を高めて微生物
の繁殖を促し、微生物による有機物の好気的分解で生じ
る反応熱により６０℃前後の高温で処理する高温好気法
がある。
【０００３】なお、特開平７−１２６０９２号公報に
は、有機性廃棄物の１次発酵物に、オゾン濃度０．１〜
１０ｐｐｍのオゾン含有ガスを通気した後、２次発酵す
ることで、２次発酵に要する時間を短縮する方法が提案
されている。
は、有機性廃棄物の１次発酵物に、オゾン濃度０．１〜
１０ｐｐｍのオゾン含有ガスを通気した後、２次発酵す
ることで、２次発酵に要する時間を短縮する方法が提案
されている。
【０００４】また、特開平８−１８３６８４号公報に
は、有機性廃棄物を発酵させる前にオゾンを供給し、有
機性廃棄物中の難分解性物質を易分解性とした後発酵す
る方法が提案されている。
は、有機性廃棄物を発酵させる前にオゾンを供給し、有
機性廃棄物中の難分解性物質を易分解性とした後発酵す
る方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の高温好気法は、
易分解性物質の分解には有効であるが、難分解性物質、
例えば、繊維、脂質、細胞膜等を効率的に分解すること
はできない。従って、焼酎廃液や生ゴミのように、難分
解性物質の含有量の非常に少ない有機性廃棄物では、高
いＶＴＳ分解率を得ることができるが、活性汚泥等の余
剰汚泥のように難分解性物質を多く含む有機性廃棄物の
場合には、十分な分解効率を得ることはできない。この
ような難分解性物質を多く含む有機性廃棄物の場合、高
温好気槽への投入負荷を低減することによりＶＴＳ分解
率を高めることはできるが、その場合でも８０％程度が
限度であり、投入負荷を更に低減すると槽内温度が上昇
せず分解効率はむしろ低下する。
易分解性物質の分解には有効であるが、難分解性物質、
例えば、繊維、脂質、細胞膜等を効率的に分解すること
はできない。従って、焼酎廃液や生ゴミのように、難分
解性物質の含有量の非常に少ない有機性廃棄物では、高
いＶＴＳ分解率を得ることができるが、活性汚泥等の余
剰汚泥のように難分解性物質を多く含む有機性廃棄物の
場合には、十分な分解効率を得ることはできない。この
ような難分解性物質を多く含む有機性廃棄物の場合、高
温好気槽への投入負荷を低減することによりＶＴＳ分解
率を高めることはできるが、その場合でも８０％程度が
限度であり、投入負荷を更に低減すると槽内温度が上昇
せず分解効率はむしろ低下する。
【０００６】また、高温好気法による有機性廃棄物の分
解処理で排出される排ガス中には、ＮＨ3 （アンモニ
ア）の他、Ｈ2 Ｓ（硫化水素）、ＭＭ（メチルメルカプ
タン）、ＤＭＳ（硫化メチル）、ＤＭＤＳ（二硫化メチ
ル）等の臭気物質が含まれ、これらの臭気物質の臭気濃
度は５０００〜１００００オーダーにもなるため、排ガ
スの脱臭処理が容易ではない。
解処理で排出される排ガス中には、ＮＨ3 （アンモニ
ア）の他、Ｈ2 Ｓ（硫化水素）、ＭＭ（メチルメルカプ
タン）、ＤＭＳ（硫化メチル）、ＤＭＤＳ（二硫化メチ
ル）等の臭気物質が含まれ、これらの臭気物質の臭気濃
度は５０００〜１００００オーダーにもなるため、排ガ
スの脱臭処理が容易ではない。
【０００７】１次発酵物にオゾンを通気した後２次発酵
を行う特開平７−１２６０９２号公報記載の方法では、
微生物がＶＴＳを活発に分解する１次発酵工程ではな
く、熟成を目的とする２次発酵でオゾンが作用するた
め、有機物の分解促進効果は得られない。
を行う特開平７−１２６０９２号公報記載の方法では、
微生物がＶＴＳを活発に分解する１次発酵工程ではな
く、熟成を目的とする２次発酵でオゾンが作用するた
め、有機物の分解促進効果は得られない。
【０００８】また、発酵前に有機性廃棄物にオゾンを供
給する特開平８−１８３６８４号公報記載の方法では、
オゾン供給のための工程数が増える上に、廃オゾンの処
理の問題がある。しかも、この方法では、排ガス中の臭
気物質の低減効果は得られない。
給する特開平８−１８３６８４号公報記載の方法では、
オゾン供給のための工程数が増える上に、廃オゾンの処
理の問題がある。しかも、この方法では、排ガス中の臭
気物質の低減効果は得られない。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、高温
好気法による有機性廃棄物の分解に当り、有機物を効率
的に分解すると共に、排ガス中の臭気成分濃度を低減す
る有機性廃棄物の分解方法を提供することを目的とす
る。
好気法による有機性廃棄物の分解に当り、有機物を効率
的に分解すると共に、排ガス中の臭気成分濃度を低減す
る有機性廃棄物の分解方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の有機性廃棄物の
分解方法は、空気の通気下、有機性廃棄物に担体を混合
して固体状態で５０〜６５℃で高温好気性菌により分解
する方法において、該通気する空気にオゾンガスを混合
することを特徴とする。本発明において、オゾン混合後
の通気ガス中のオゾン濃度は３０〜１００ｐｐｍである
ことが好ましい。
分解方法は、空気の通気下、有機性廃棄物に担体を混合
して固体状態で５０〜６５℃で高温好気性菌により分解
する方法において、該通気する空気にオゾンガスを混合
することを特徴とする。本発明において、オゾン混合後
の通気ガス中のオゾン濃度は３０〜１００ｐｐｍである
ことが好ましい。
【００１１】本発明においては、オゾンによる有機物の
分解促進効果及び脱臭効果で上記目的を達成する。
分解促進効果及び脱臭効果で上記目的を達成する。
【００１２】即ち、オゾン酸化により、有機性廃棄物中
の難分解性物質は易分解性となり、また、有機性廃棄物
中の高分子物質も分解されて低分子化されることによ
り、効率的に処理されるようになる。
の難分解性物質は易分解性となり、また、有機性廃棄物
中の高分子物質も分解されて低分子化されることによ
り、効率的に処理されるようになる。
【００１３】また、Ｈ2 Ｓ，ＭＭ，ＤＭＳ，ＤＭＤＳな
どの臭気物質はオゾンにより、次のような反応で分解さ
れ、排ガス中の臭気濃度は大幅に低減される。
どの臭気物質はオゾンにより、次のような反応で分解さ
れ、排ガス中の臭気濃度は大幅に低減される。
【００１４】
【化１】
【００１５】なお、高温好気性菌は、主にバチルス属菌
であり、上記のオゾン注入濃度において十分に耐オゾン
性があるため、オゾン含有空気の通気で活性が阻害され
ることはない。
であり、上記のオゾン注入濃度において十分に耐オゾン
性があるため、オゾン含有空気の通気で活性が阻害され
ることはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の有機性廃棄物の分解方法の
実施の形態を示す系統図であり、１は有機性廃棄物貯
槽、２はブロア（通気ファン）、３は撹拌機を備える高
温好気槽、４は排気ファン、５はミスト分離器、６は脱
臭塔、７はオゾン濃度計である。
実施の形態を示す系統図であり、１は有機性廃棄物貯
槽、２はブロア（通気ファン）、３は撹拌機を備える高
温好気槽、４は排気ファン、５はミスト分離器、６は脱
臭塔、７はオゾン濃度計である。
【００１８】有機性廃棄物貯槽１内の有機性廃棄物は所
定の負荷となるように高温好気槽３に投入される。この
高温好気槽３内には、ブロワ２により通気が行われてい
る。図１においては、この通気に用いる空気として、有
機性廃棄物貯槽１の換気を吸引している。
定の負荷となるように高温好気槽３に投入される。この
高温好気槽３内には、ブロワ２により通気が行われてい
る。図１においては、この通気に用いる空気として、有
機性廃棄物貯槽１の換気を吸引している。
【００１９】本発明では、このブロワ２にオゾンガスを
注入し、オゾン含有空気を高温好気槽３に通気する。
注入し、オゾン含有空気を高温好気槽３に通気する。
【００２０】本発明において、この通気ガス中のオゾン
濃度は、３０〜１００ｐｐｍとするのが好ましい。この
オゾン濃度が３０ｐｐｍ未満ではオゾンによる有機物分
解促進効果及び脱臭効果が十分に得られない。オゾン濃
度が１００ｐｐｍを超えると高温好気性菌の活性が低下
して有機物の分解率が低下すると共に、排ガス中に残留
オゾンが含まれる場合がある。
濃度は、３０〜１００ｐｐｍとするのが好ましい。この
オゾン濃度が３０ｐｐｍ未満ではオゾンによる有機物分
解促進効果及び脱臭効果が十分に得られない。オゾン濃
度が１００ｐｐｍを超えると高温好気性菌の活性が低下
して有機物の分解率が低下すると共に、排ガス中に残留
オゾンが含まれる場合がある。
【００２１】高温好気槽３では、有機性廃棄物と担体と
が混合され、有機性廃棄物中の有機物が高温好気性菌に
より分解される。また、有機物の分解による反応熱で槽
内温度が５０〜６５℃に上昇するため、この高温条件で
有機性廃棄物中の水分が蒸発する。
が混合され、有機性廃棄物中の有機物が高温好気性菌に
より分解される。また、有機物の分解による反応熱で槽
内温度が５０〜６５℃に上昇するため、この高温条件で
有機性廃棄物中の水分が蒸発する。
【００２２】この高温好気性菌による分解に当り、有機
性廃棄物中の難分解性物質はオゾンにより易分解性物質
に分解され、また、高分子物質はオゾンにより分解され
て低分子化されるため、高温好気性菌による分解効率は
著しく高いものとなる。また、有機性廃棄物が高温好気
槽３内で処理される間に発生するＨ2 Ｓ，ＭＭ，ＤＭ
Ｓ，ＤＭＤＳ等の臭気物質は、高温好気槽３内でオゾン
と十分に接触して分解されるため、排ガス中の臭気物質
濃度は大幅に低減される。
性廃棄物中の難分解性物質はオゾンにより易分解性物質
に分解され、また、高分子物質はオゾンにより分解され
て低分子化されるため、高温好気性菌による分解効率は
著しく高いものとなる。また、有機性廃棄物が高温好気
槽３内で処理される間に発生するＨ2 Ｓ，ＭＭ，ＤＭ
Ｓ，ＤＭＤＳ等の臭気物質は、高温好気槽３内でオゾン
と十分に接触して分解されるため、排ガス中の臭気物質
濃度は大幅に低減される。
【００２３】高温好気槽３の排ガスは、排気ファン４で
排気される。この排ガス中には、有機性廃棄物から蒸発
した大量の水蒸気が含まれているため、ミスト分離器５
でこの水分を分離する。分離水は一部を高温好気槽３に
返送して担体の水分調整に利用し、残部は系外へ排出す
る。
排気される。この排ガス中には、有機性廃棄物から蒸発
した大量の水蒸気が含まれているため、ミスト分離器５
でこの水分を分離する。分離水は一部を高温好気槽３に
返送して担体の水分調整に利用し、残部は系外へ排出す
る。
【００２４】ミスト分離器５で水分が分離された排ガス
は、Ｈ2 Ｓ，ＭＭ，ＤＭＳ，ＤＭＤＳ等の臭気物質濃度
は著しく低いが、ＮＨ3 を含む。このＮＨ3 濃度が高い
場合には、脱臭塔６で薬品洗浄してＮＨ3 を除去した後
排気する。
は、Ｈ2 Ｓ，ＭＭ，ＤＭＳ，ＤＭＤＳ等の臭気物質濃度
は著しく低いが、ＮＨ3 を含む。このＮＨ3 濃度が高い
場合には、脱臭塔６で薬品洗浄してＮＨ3 を除去した後
排気する。
【００２５】本発明において、処理対象となる有機性廃
棄物としては、生物性の有機性廃棄物であれば特に限定
されるものではなく、下水脱水汚泥、し尿脱水汚泥、食
品汚泥などが含まれる。
棄物としては、生物性の有機性廃棄物であれば特に限定
されるものではなく、下水脱水汚泥、し尿脱水汚泥、食
品汚泥などが含まれる。
【００２６】このような有機性廃棄物の高温好気槽３へ
の投入負荷は２０〜６０ｋｇ／ｍ3・日とし、ＢＯＤ負
荷は３〜１６ｋｇ／ｍ3 ・日とするのが好ましい。この
ＢＯＤ負荷が３ｋｇ／ｍ3 ・日未満では槽内温度が５０
〜６５℃に上昇せず、また、１６ｋｇ／ｍ3 ・日を超え
るとＢＯＤ分解率が低下し、最終的には嫌気状態にな
る。
の投入負荷は２０〜６０ｋｇ／ｍ3・日とし、ＢＯＤ負
荷は３〜１６ｋｇ／ｍ3 ・日とするのが好ましい。この
ＢＯＤ負荷が３ｋｇ／ｍ3 ・日未満では槽内温度が５０
〜６５℃に上昇せず、また、１６ｋｇ／ｍ3 ・日を超え
るとＢＯＤ分解率が低下し、最終的には嫌気状態にな
る。
【００２７】なお、高温好気槽３に投入される有機性廃
棄物の含水率は、７５〜８５％であることが好ましい。
この含水率が８５％より多いと水分調整が困難となり、
７５％より低くなるようにするには、前段の脱水コスト
が高騰し、好ましくない。
棄物の含水率は、７５〜８５％であることが好ましい。
この含水率が８５％より多いと水分調整が困難となり、
７５％より低くなるようにするには、前段の脱水コスト
が高騰し、好ましくない。
【００２８】また、担体としては、孔径２０〜１００μ
ｍ程度の多孔質で、２．０ｇ／ｇ以上の高い保水性を有
し、微生物の生育巣となる材料が用いられ、具体的に
は、おが屑、わら、もみがら、古紙等を用いることがで
きる。これらの担体の大きさは２〜５ｍｍであることが
好ましい。
ｍ程度の多孔質で、２．０ｇ／ｇ以上の高い保水性を有
し、微生物の生育巣となる材料が用いられ、具体的に
は、おが屑、わら、もみがら、古紙等を用いることがで
きる。これらの担体の大きさは２〜５ｍｍであることが
好ましい。
【００２９】高温好気槽中の担体の含水率は水の添加に
より３０〜５０％に調整する。
より３０〜５０％に調整する。
【００３０】また、担体は、この水分調整後の割合で、
有機性廃棄物に対して１３〜１８％（容量比）の割合で
用いるのが好ましい。
有機性廃棄物に対して１３〜１８％（容量比）の割合で
用いるのが好ましい。
【００３１】添加された担体は殆ど分解することはない
が、担体中には有機性廃棄物中の灰分が蓄積されるた
め、高温好気槽中の残留灰分及び残留有機物が増大しな
いように、適宜高温好気槽から担体を引き抜き、引き抜
き量に見合う量の担体を補給する。
が、担体中には有機性廃棄物中の灰分が蓄積されるた
め、高温好気槽中の残留灰分及び残留有機物が増大しな
いように、適宜高温好気槽から担体を引き抜き、引き抜
き量に見合う量の担体を補給する。
【００３２】なお、高温好気槽において、有機性廃棄物
中の水分を完全に蒸発させるために、高温好気槽には、
廃天ぷら油、その他の油カスや、米糠などのカロリー源
となる有機物質を添加しても良い。この場合、添加した
有機物質も含めて、高温好気槽のＢＯＤ負荷が前述の範
囲となるようにする。
中の水分を完全に蒸発させるために、高温好気槽には、
廃天ぷら油、その他の油カスや、米糠などのカロリー源
となる有機物質を添加しても良い。この場合、添加した
有機物質も含めて、高温好気槽のＢＯＤ負荷が前述の範
囲となるようにする。
【００３３】
【実施例】以下に実験例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００３４】実験例１ 下水生混合脱水汚泥（含水率：７９％，ＶＴＳ／ＴＳ：
８０％，ＢＯＤ：２６０ｍｇ／ｇ−ＤＳ）を図１に示す
方法で処理した。
８０％，ＢＯＤ：２６０ｍｇ／ｇ−ＤＳ）を図１に示す
方法で処理した。
【００３５】高温好気槽としては、容量３５Ｌの撹拌機
付き円筒槽を用い、槽の側周部を厚さ１０ｃｍの発泡ポ
リスチレン層で保温した。通気はブロアにより槽底部か
ら槽内の担体に向けて、通気量２００Ｌ／ｍ3 ・分で行
った。なお、ブロアの吸気口には、ブロア出口のオゾン
濃度が表１に示す濃度となるようにオゾンガスを注入し
た（ただし、Ｎｏ．１ではオゾンガス注入せず。）。
付き円筒槽を用い、槽の側周部を厚さ１０ｃｍの発泡ポ
リスチレン層で保温した。通気はブロアにより槽底部か
ら槽内の担体に向けて、通気量２００Ｌ／ｍ3 ・分で行
った。なお、ブロアの吸気口には、ブロア出口のオゾン
濃度が表１に示す濃度となるようにオゾンガスを注入し
た（ただし、Ｎｏ．１ではオゾンガス注入せず。）。
【００３６】担体としてはおが屑を用い、含水率は５０
％に調整し、投入頻度１日１回の脱水汚泥に対して初回
のみ１５％（容量比）となるように投入した。
％に調整し、投入頻度１日１回の脱水汚泥に対して初回
のみ１５％（容量比）となるように投入した。
【００３７】脱水汚泥の投入負荷は３８ｋｇ／ｍ3 ・日
とし、また、脱水汚泥には、廃天ぷら油を９重量％添加
した。このときの高温好気槽のＢＯＤ負荷は８．４ｋｇ
／ｍ3 ・日であったため、投入後、槽内温度は自動的に
５０〜６５℃に上昇した。
とし、また、脱水汚泥には、廃天ぷら油を９重量％添加
した。このときの高温好気槽のＢＯＤ負荷は８．４ｋｇ
／ｍ3 ・日であったため、投入後、槽内温度は自動的に
５０〜６５℃に上昇した。
【００３８】以上の条件で１２０日間装置を稼動したと
きのＶＴＳ分解率、二酸化炭素の転化率及び排ガス中の
臭気物質濃度を調べ、結果を表１に示した。
きのＶＴＳ分解率、二酸化炭素の転化率及び排ガス中の
臭気物質濃度を調べ、結果を表１に示した。
【００３９】なお、ＶＴＳ分解率は、下記式で算出し
た。
た。
【００４０】
【数１】
【００４１】また、二酸化炭素の転化率は、投入汚泥中
の炭素量に対する８０〜９０％の割合であり、この値が
大きい程、高温好気性菌による有機物の分解効率が高い
ことを示す。
の炭素量に対する８０〜９０％の割合であり、この値が
大きい程、高温好気性菌による有機物の分解効率が高い
ことを示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１より明らかなように、特に３５〜４０
ｐｐｍのオゾン注入により、オゾン不注入の場合に比べ
てＶＴＳ分解率は大幅に向上すると共に、排ガス中の臭
気物質濃度は著しく低減される。また、二酸化炭素転化
率が高いことから、オゾン注入により高温好気性菌の活
性は阻害されず、高い分解効率が得られていることがわ
かる。
ｐｐｍのオゾン注入により、オゾン不注入の場合に比べ
てＶＴＳ分解率は大幅に向上すると共に、排ガス中の臭
気物質濃度は著しく低減される。また、二酸化炭素転化
率が高いことから、オゾン注入により高温好気性菌の活
性は阻害されず、高い分解効率が得られていることがわ
かる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機性廃棄
物の分解方法によれば、有機性廃棄物を効率的に分解し
てその容量を大幅に減容化することができる。しかも、
排ガス中の臭気物質濃度を大幅に低減することができる
ため、排ガスの脱臭処理は容易に行えるようになる。
物の分解方法によれば、有機性廃棄物を効率的に分解し
てその容量を大幅に減容化することができる。しかも、
排ガス中の臭気物質濃度を大幅に低減することができる
ため、排ガスの脱臭処理は容易に行えるようになる。
【図１】本発明の有機性廃棄物の分解方法の実施の形態
を示す系統図である。
を示す系統図である。
１ 有機性廃棄物貯槽 ２ ブロア ３ 高温好気槽 ４ 排気ファン ５ ミスト分離器 ６ 脱臭塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−126092（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 C02F 11/02
Claims (2)
- 【請求項１】 空気の通気下、有機性廃棄物に担体を混
合して固体状態で５０〜６５℃で高温好気性菌により分
解する方法において、該通気する空気にオゾンガスを混
合することを特徴とする有機性廃棄物の分解方法。 - 【請求項２】 混合後の通気ガスのオゾン濃度が３０〜
１００ｐｐｍである請求項１に記載の有機性廃棄物の分
解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20454097A JP3267203B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 有機性廃棄物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20454097A JP3267203B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 有機性廃棄物の分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147721A JPH1147721A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3267203B2 true JP3267203B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=16492225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20454097A Expired - Fee Related JP3267203B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 有機性廃棄物の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267203B2 (ja) |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20454097A patent/JP3267203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1147721A (ja) | 1999-02-23 |
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