JP3593501B2 - 有機性廃棄物の処理方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物の処理方法及び装置に係り、より詳しくは家畜糞尿等の有機性廃棄物をコンポスト化処理する有機性廃棄物の処理方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
家畜糞尿は、肥料成分(N,P,K)の含有率が高く、土壌改良性にも優れており、農耕地等に施用される有機質資材として極めて有用である。ところが、家畜糞尿は一般に、そのままでは悪臭が強く、搬送や施用等の作業性の点から取扱い難いものである。従って、家畜糞尿を衛生的に処理し、良質のコンポストとして有効利用する必要がある。
【0003】
家畜糞尿は、日本国内で年間9000万トン排泄されるが、このうちの肉牛の糞尿や鶏糞等は比較的水分が少ないため、そのままの状態でコンポストとして利用されている。
【0004】
一方、家畜糞尿のうちの乳牛糞尿や豚糞尿は一般に水分が高いため固液分離され、固形物についてはコンポスト化され、液状物については活性汚泥処理やメタン発酵等の生物処理された後、河川等に放流されている。
【0005】
また、家畜糞尿の処理方法として、例えば特開平11−197636号公報に開示される方法がある。同公報によれば、家畜糞尿が固液分離され、固形物については可溶化した後に嫌気性発酵処理され、液状物については嫌気性発酵処理される。そして、嫌気性発酵処理により得られる余剰汚泥が脱水された後、コンポスト化される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した乳牛糞尿や豚糞尿の固液分離により得られる固形物を直接コンポスト化する家畜糞尿処理方法では、乳牛糞尿では稲藁等の敷き材が、豚糞尿では飼料粕や豚毛等が、コンポスト化した製品中に残存し、良質のコンポストが得られないため、製品価値が落ちてしまう。
【0007】
また、前述した公報に記載の家畜糞尿処理方法では、固形物については嫌気性発酵処理により分解するため良質のコンポストが得られるものの、嫌気性発酵処理により得られる余剰汚泥を脱水しても、脱水された余剰汚泥にはまだ比較的多くの水分が含まれているため、脱水された余剰汚泥の発酵がうまく行かず、コンポスト化が困難である。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良質のコンポストを容易に得ることができる有機性廃棄物の処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離工程と、液状物を生物反応槽内で生物反応処理する生物反応工程と、生物反応槽から余剰汚泥を排出する汚泥排出工程と、固形物を炭化して炭化物を得る炭化工程と、炭化物と余剰汚泥とを混合して混合物を得る混合工程と、混合物をコンポスト化するコンポスト化工程とを含むことを特徴とする有機性廃棄物の処理方法である。
【0010】
この発明によれば、固液分離された液状物は、生物反応槽内で生物反応処理により生物反応処理され、生物反応槽からは余剰汚泥が排出される。この余剰汚泥は通常水分を多く含んでおり、そのままコンポスト化しようとすると、混合物が効率よく発酵処理されず、コンポスト化が困難となる場合がある。そこで、本発明では、余剰汚泥に、炭化工程で得られた炭化物を混合するようにしている。これにより、余剰汚泥の水分調整を行うことが可能となり、コンポスト化に適した水分を有する混合物を、コンポスト化に先立って得ることが可能となる。また、コンポスト化に際して、固形物は炭化物となっているため、稲藁等の敷き材、飼料粕、豚毛等の不用物がコンポストに含まれることもない。
【0011】
また、本発明は、有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離装置と、液状物を生物反応処理すると共に余剰汚泥を排出する生物反応槽と、固形物を炭化して炭化物を得る炭化装置と、炭化物と余剰汚泥とを混合するための混合装置と、混合装置で得られた混合物をコンポスト化するコンポスト化装置とを備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置である。
【0012】
この発明によれば、上記方法の発明を有効に実施することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【0014】
図1は、本発明に係る有機性廃棄物の処理装置の一実施形態である家畜糞尿の処理装置を示すフロー図である。図1に示すように、家畜糞尿の処理装置1においては、家畜糞尿がラインL1を経て固液分離装置2に導入され、稲藁、飼料粕、豚毛等の低水分の固形物と、これら粗大有機物を含まない純粋な糞尿(液状物)とに固液分離されるようになっている。固液分離装置2としては、例えばスクリュープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、フィルタープレス、多重円板式脱水機等が用いられる。
【0015】
固液分離装置2により分離された糞尿は、ラインL2を経て貯留槽3に導入されて希釈調整されるようになっている。このように糞尿を希釈するのは、後述する生物反応槽4における負荷を低減するためである。
【0016】
希釈された糞尿は、ラインL4を経て生物反応槽4に導入され、生物反応処理される。生物反応槽4は、汚泥を用いて有機物の生物分解を行うことが可能であるものであればよく、例えば、生物反応槽4として、嫌気性発酵槽、活性汚泥処理槽等が用いられる。これらのうち、空気の供給を必要とせず、ランニングコストを節約できる点から嫌気性発酵槽が好ましい。
【0017】
ここで、嫌気性発酵槽としては、メタン発酵槽、消化槽等が挙げられるが、このうちメタン発酵槽が好ましい。この場合、図1に示すように、メタンガス発酵槽で発生したメタンガスは、ラインL9を経てガス貯留槽9に導入され、ガス貯留槽9からラインL10を経て、後述する炭化装置7へ供給され、メタンガスが炭化装置7で固形物を炭化するときの燃料として供給されるようになっている。これにより、家畜糞尿の処理装置1におけるランニングコストの大幅な低減を図ることができる。なお、ラインL9、ガス貯留槽9、ラインL10により燃料供給手段が構成されている。
【0018】
生物反応槽4から排出される余剰汚泥は、ラインL4を経て脱水機5に送られ、脱水される。脱水機5としては、例えばスクリュープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、フィルタープレス、多重円板式脱水機等が用いられる。脱水機5で脱水された余剰汚泥(以下、「脱水汚泥」という)は、ラインL5を経て混合装置6に導入される。
【0019】
一方、固液分離装置2で分離された固形物は、ラインL6を経て炭化装置7へ送られるようになっている。炭化装置7は、固形物を炭化するものであり、固形物を加熱することが可能な装置であればよく、加熱形式は、内熱式、外熱式のいずれでもよい。
【0020】
炭化装置7で炭化された炭化物は、ラインL7を経て混合装置6へ送られ、脱水汚泥と混合されるようになっている。
【0021】
混合装置6は通常、混合槽の内部に攪拌装置を備えており、脱水汚泥と炭化物とを均一に混合することが可能である。ただし、攪拌装置は必ずしも必要なものではない。
【0022】
混合装置6で得られる混合物は、ラインL8を経てコンポスト化装置8へ送られ、コンポスト化装置8でコンポスト化されるようになっている。コンポスト化装置8は通常、混合物を収容する容器と、混合物を切返す切返し機と、混合物に給気を行う給気装置とで構成される。
【0023】
次に、前述した家畜糞尿の処理装置1における家畜糞尿の処理方法について説明する。
【0024】
まず家畜糞尿をラインL1を経て固液分離装置2に導入し、稲藁、飼料粕、豚毛等の低水分の固形物と、これら粗大有機物を含まない純粋な糞尿(液状物)とに固液分離する(固液分離工程)。
【0025】
固液分離装置2により分離された糞尿は、ラインL2を経て貯留槽3に導入し、希釈調整する。
【0026】
希釈した糞尿は、ラインL3を経て生物反応槽4に導入し、生物反応処理する(生物反応工程)。これにより、糞尿中の悪臭の原因となる有機物が生物分解される。次に、生物反応槽4から余剰汚泥を排出する(汚泥排出工程)。この余剰汚泥を、ラインL4を経て脱水機5に導入して脱水処理する。このとき、無機凝集剤や高分子凝集剤等の脱水助剤を添加する。そして、脱水汚泥をラインL5を経て混合装置6に導入する。
【0027】
一方、固液分離装置2で分離された固形物は、ラインL6を経て炭化装置7に導入する。炭化処理は、コスト等を考慮して、通常は200〜700℃の温度で行う。この炭化処理により、敷き材、飼料粕、豚毛等の固形物が炭化される(炭化工程)。
【0028】
炭化装置7で炭化した炭化物は、ラインL7を経て混合装置6に送り、前述した脱水汚泥と混合する(混合工程)。
【0029】
ここで、脱水汚泥は、通常多くの水分を含んでおり、そのままコンポスト化すると、効率よく発酵処理されず、コンポスト化が困難となる場合がある。そこで本発明では、上述したように、脱水汚泥に炭化物を混合することにしている。これにより、脱水汚泥の水分を調整することが可能となり、コンポスト化に適した水分を有する混合物を、コンポスト化に先立って得ることが可能となる。
【0030】
従って、この混合物を、ラインL8を経てコンポスト化装置8へ導入し(コンポスト化工程)、通気性を良くした上でコンポスト化を行うと、好気性微生物の活動が活発化し、混合物を効率良く発酵処理することが可能となる。また、コンポスト化に先立ち、固液分離された固形物が炭化物とされているため、得られるコンポストには、稲藁等の敷き材、飼料粕、豚毛等の不用物が含まれることもない。すなわち、本発明によれば、良質のコンポストを容易に得ることができる。また、混合物に含まれる炭化物は、アンモニア性窒素等の臭気成分を吸着する能力を有するため、コンポスト化装置8から発生する臭気を減少させることもできる。
【0031】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、家畜糞尿の処理について説明したが、本発明は、家畜糞尿に限らず、生ごみ、し尿、下水等の有機性廃棄物の処理にも適用することができる。
【0032】
また、上記実施形態では、生物反応槽4から排出される余剰汚泥は、脱水機5により脱水されているが、余剰汚泥を脱水機5で脱水せず、直接混合装置6に導入してもよい。この場合でも、余剰汚泥に炭化物が混合されるので、余剰汚泥の水分調整が可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の有機性廃棄物の処理方法及び装置によれば、生物反応処理で得られる余剰汚泥に、炭化処理により得られた炭化物を混合することで、余剰汚泥の水分調整を行うことが可能となり、コンポスト化に適した水分を有する余剰汚泥をコンポスト化に先立って得ることができる。また、コンポスト化に際して、固形物が炭化物とされているため、得られるコンポストには、稲藁等の敷き材、飼料粕、豚毛等の不用物が含まれることもない。すなわち、本発明によれば、良質のコンポストを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の有機性廃棄物の処理装置の一実施形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
1…家畜糞尿の処理装置(有機性廃棄物の処理装置)、2…固液分離装置、4…生物反応槽、6…混合装置、7…炭化装置、8…コンポスト化装置、9…ガス貯留槽(燃料供給手段)、L9,L10…ライン(燃料供給手段)。
Claims (3)
- 有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離工程と、
前記液状物を生物反応槽内で生物反応処理する生物反応工程と、
前記生物反応槽から余剰汚泥を排出する汚泥排出工程と、
前記固形物を炭化して炭化物を得る炭化工程と、
前記炭化物と前記余剰汚泥とを混合して混合物を得る混合工程と、
前記混合物をコンポスト化するコンポスト化工程と、
を含むことを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。 - 有機性廃棄物を固形物と液状物とに固液分離する固液分離装置と、
前記液状物を生物反応処理すると共に余剰汚泥を排出する生物反応槽と、
前記固形物を炭化して炭化物を得る炭化装置と、
前記炭化物と前記余剰汚泥とを混合するための混合装置と、
前記混合装置で得られた混合物をコンポスト化するコンポスト化装置と、
を備えることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。 - 前記生物反応槽がメタン発酵槽であり、前記メタン発酵槽で発生したメタンガスを前記炭化装置の燃料として供給する燃料供給手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の有機性廃棄物の処理装置。
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