JP4466815B2 - Organic waste disposal methods - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式メタン発酵と炭化処理及び堆肥化処理を組み合わせて有機系廃棄物を資源化処理するエネルギー自立型の有機系廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家畜糞尿、木質、食品残渣、水産加工残渣、可燃ゴミ、生ゴミ等の有機系廃棄物を焼却することなく資源化する方法の１つとして、有機系廃棄物を発酵させてコンポスト化し、これを農地に戻す方法は既に知られ、実用に供されている。
【０００３】
又、有機系廃棄物をコンポスト化し、これを炭化処理して得られた炭化物を土壌改良材等として有効利用する方法も知られており、この方法において、炭化物を発酵槽に返送することによってこれを副資材として利用し、減容率の向上を図る提案がなされている（例えば、特開２０００−２０５０９６参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、有機系廃棄物の発酵方式として湿式メタン発酵を採用する場合、発酵残渣には多量の水分が含まれるため、脱水及び廃水処理が必要となり、これらの処理に膨大なコストと労力を要していた。
【０００５】
そこで、発酵方式として乾式メタン発酵を採用し、この乾式メタン発酵と炭化処理を組み合わせる処理方法が考えられる。この方法では廃水処理が不要となるが、メタン発酵残渣の全量を炭化処理すると加熱蒸気中の水分が炭化工程に入り、又、炭化の廃熱を有効利用することができない等のため、エネルギーの利用効率が悪いという問題があった。
【０００６】
又、乾式メタン発酵と堆肥化処理を組み合わせた処理方法では、多量の水分調整材が必要であるとともに、堆肥生産量が多くなって減量率が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、エネルギーの利用効率を高めてエネルギー自立型を実現するとともに、堆肥製品生成量を低く抑えて減量率を高め、更には堆肥化処理から脱臭工程を省略することができる有機系廃棄物の処理方法を提供することにある。
【０００８】
【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、廃棄物量に対して１０％以下の水蒸気を加えて家畜糞尿及び食品残渣から成る有機系廃棄物の乾式メタン発酵を行った後、得られたメタン発酵残渣の７０〜９０％を炭化処理する一方、残りの１０〜３０％のメタン発酵残渣に、前記炭化処理で得られた炭化物の一部又は全部を添加し、その混合物を堆肥化処理する有機系廃棄物の処理方法として、
前記メタン発酵残渣と前記炭化物との混合物の含水率を７０％以下とし、
前記乾式メタン発酵によって発生するメタンガスの一部を燃料として前記水蒸気を得るとともに、熱源として発電し、前記炭化処理における燃料として利用し、燃焼脱臭の燃料として利用し、
前記メタン発酵残渣に対して１０〜４０％の木質廃材、木材主体の建設廃材、おが屑、間伐材及び／又はコーヒー粕から成る非生分解性廃棄物を炭化工程に加えて炭化処理し、
メタン発酵残渣の予熱乾燥処理に供された乾留ガスの燃焼排ガスを前記堆肥化処理における熱源として利用し、
予熱乾燥処理された含水率１５〜３０％の前記メタン発酵残渣と炭化工程に加えられる含水率３０％以下の前記非生分解性廃棄物の比率を４：１〜１：５（乾燥固形物として）とすることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、乾式メタン発酵によって得られたメタン発酵残渣の全てではなく、その７０％〜９０％を炭化処理するようにしたため、炭化工程に入る加熱蒸気中の水分量が低く抑えられ、水分蒸発にようする消費エネルギーが低く抑えられるとともに、堆肥物の生産量が低く抑えられて減量率が高められる。又、炭化処理で得られた炭化物の一部又は全部を残りの１０〜３０％のメタン発酵残渣に添加し、その混合物を堆肥化処理するようにしたため、炭化物の脱臭作用によって堆肥物の脱臭がなされ、その結果として堆肥化処理から脱臭工程を省略することができる。
【００１５】
又、乾式メタン発酵によって発生するメタンガスをエネルギー源として、処理に必要な水蒸気や電力を賄うとともに、炭化処理や燃焼脱臭の燃料として利用するため、エネルギーの利用効率が高められてエネルギー自立型のシステムを構築することができる。
【００１９】
更に、メタン発酵残渣に対して１０〜４０％の非生分解性廃棄物を炭化工程に直接加えて炭化処理し、この炭化処理によって発生する乾留ガスをメタン発酵残渣の予熱乾燥処理や堆肥化処理における熱源として利用するため、エネルギーの利用効率が高められてエネルギー自立型のシステムを実現することができる。又、堆肥化処理においてメタン発酵残渣は昇温しづらく、堆肥化しにくいが、乾留ガスの燃焼排ガスによってメタン発酵残渣の堆肥化を容易化することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る有機系廃棄物の処理方法を実施するための処理装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示す処理装置を用いて実施される本発明に係る有機系廃棄物の処理方法を説明すると、先ず、原料としての有機系廃棄物のうち、家畜糞尿、食品残渣等の生分解性廃棄物が後述のボイラー３，４にて発生した７０〜９０℃の水蒸気によって４５〜６０℃まで加熱された後、ラインＬ１から乾式メタン発酵槽１に投入されて発酵に好適な５０〜５７℃の嫌気性雰囲気の下で発酵される。
【００２５】
そして、上記乾式メタン発酵槽１における有機系廃棄物の乾式メタン発酵処理によって発生したメタンガスは、ラインＬ２を経て発電機２に供給されるとともに、ラインＬ２から分岐するラインＬ３を通って前記ボイラー３に供給される。
【００２６】
ところで、発電機２においては、不図示のガスエンジンがメタンガスを燃料として駆動され、このガスエンジンによって発電機２が駆動されて発電され、これによってシステムに必要な電力が賄われる。そして、ガスエンジンから排出される排気ガスの熱（排熱）によって前記ボイラー４が駆動されて７０〜９０℃の水蒸気が発生し、この水蒸気は、メタンガスを燃料とする前記ボイラー３からラインＬ４に排出される水蒸気にラインＬ５を通って合流し、合流した水蒸気は、前述のようにラインＬ４から乾式メタン発酵槽１に投入される生分解性廃棄物の加熱に供される。尚、生分解性廃棄物に加えられる水蒸気は、投入廃棄物量に対して１０ｗｔ％以下に設定される。
【００２７】
他方、乾式メタン発酵槽１からラインＬ６へと排出されるメタン発酵残渣は、６５〜８５％の水分を含んでおり、その一部（１０〜３０ｗｔ％）はラインＬ６から分岐するラインＬ７を経て堆肥化装置５に投入され、残りの７０〜９０ｗｔ％のメタン発酵残渣は、乾燥機６に投入されて含水率が１５〜３０％となるまで予熱乾燥処理される。
【００２８】
そして、乾燥機６によって予熱乾燥処理された含水率１５〜３０％のメタン発酵残渣は、炭化装置（炭化炉）７に投入されて炭化処理されるが、原料としての有機系廃棄物のうち、木質廃材、建設廃材（木材主体）、おが屑、間伐材、コーヒー粕等の含水率３０％以下の非生分解性廃棄物は、発酵処理されることなくラインＬ８を経て炭化装置７に直接投入されて前記メタン発酵残渣と共に炭化処理される。尚、このときのメタン発酵残渣（含水率６５〜８５％）と非生分解性廃棄物（含水率３０％以下）の比率（重量比）は、４：１〜１：５（乾燥固形物として）に設定される。
【００２９】
ここで、炭化装置７での炭化処理前段の予熱炉と後段の再燃炉のバーナーに供給される燃料には、前記乾式メタン発酵槽１にて発生したメタンガスの一部が利用される。即ち、乾式メタン発酵槽１からラインＬ２へと排出されるメタンガスの一部がラインＬ２からラインＬ９を通って炭化装置７に供給されて燃焼に供される。
【００３０】
炭化装置７での炭化処理は、内部に空気を供給しないで、例えば外熱式のスクリューで６００〜８００℃に０．２〜１時間加熱することによってなされる。この炭化処理によって得られる炭化物の含水率は１０％以下であり、本実施の形態では、その全部がラインＬ１０を経てメタン発酵残渣に添加される。このように、含水率６５〜８５％のメタン発酵残渣に含水率１０％以下の炭化物が添加されることによって得られる混合物の含水率は７０％以下に調整され、この混合物が前記堆肥化装置５に投入され、堆肥化処理される。
【００３１】
尚、本実施の形態では、炭化物の全量をメタン発酵残渣に添加するようにしたが、一部を添加し、残りを図１に破線にて示すようにラインＬ１１から排出し、この炭化物を種々の用途に供するようにしても良い。ここで、炭化物の用途としては、脱臭や水分調整、空隙率アップによる通気性改良、粘度の低減による装置への付着抑制、粉塵の減少、陽イオン交換能力（ＣＥＣ）の向上、土壌の保水性や団粒構造の向上等に資する用途が考えられる。
【００３２】
ところで、炭化装置７おいて発生する８００〜９００℃の乾留ガス（バイオガス）は、ラインＬ１２を通って前記乾燥機６に熱風として供給されてメタン発酵残渣の予熱乾燥に供され、予熱乾燥に供されて温度が２００〜２３０℃に低下した乾留排ガスは、ラインＬ１３を経て熱交換器８に供給される。
【００３３】
熱交換器８においては、ラインＬ１４から供給される大気中の新鮮空気が乾留ガスによって６０〜７０℃に加熱され、堆肥の通気用熱風としてラインＬ１５を通って前記堆肥化装置５に供給される。そして、熱交換器８において空気の加熱に供された乾留ガスは、白煙が出ない程度の１５０℃程度まで温度が下がり、ラインＬ１６から大気中に排出される。
【００３４】
而して、上述のように熱交換器８における乾留ガスとの熱交換によって６０〜７０℃に加熱された新鮮空気が堆肥の通気用熱風としてラインＬ１５を通って堆肥化装置５に供給されることによって、メタン発酵残渣と炭化物が堆肥化装置５において加熱され、これらが最適な温度６０℃の好気性雰囲気の下で堆肥化処理され、含水率３０〜７０％（最適値６０％）の堆肥物がラインＬ１７から排出されるとともに、堆肥排ガスがラインＬ１８から排出される。
【００３５】
他方、乾式メタン発酵槽１周りにおいて発生する臭気は、ラインＬ１９を通って脱臭装置９に吸引され、ラインＬ９から分岐するラインＬ２０を経て脱臭装置９に供給されるメタンガスによって燃焼脱臭される。
【００３６】
以上において、図１に示す処理装置を用いて実施される本発明に係る処理方法によれば、乾式メタン発酵によって得られたメタン発酵残渣の全てではなく、その７０％〜９０％を炭化処理するようにしたため、炭化工程に入る加熱蒸気中の水分量が低く抑えられ、水分蒸発に要する消費エネルギーが低く抑えられるとともに、堆肥物の生産量が低く抑えられて減量率が高められる。
【００３７】
又、炭化処理で得られた炭化物の一部又は全部を残りの１０〜３０％のメタン発酵残渣に添加し、その混合物を堆肥化処理するようにしたため、炭化物の脱臭作用によって堆肥物の脱臭がなされ、その結果として堆肥化処理から脱臭工程を省略することができる。
【００３８】
更に、乾式メタン発酵によって発生するメタンガスをエネルギー源として、処理に必要な水蒸気や電力を賄うとともに、炭化処理や燃焼脱臭の燃料として利用するようにしたため、エネルギーの利用効率が高められてエネルギー自立型のシステムを構築することができる。
【００３９】
又、本発明によれば、メタン発酵残渣に対して１０〜４０％の非生分解性廃棄物を炭化工程に直接加えて炭化処理し、この炭化処理によって発生する乾留ガスをメタン発酵残渣の予熱乾燥処理や堆肥化処理における熱源として利用するため、エネルギーの利用効率が高められてエネルギー自立型のシステムを実現することができる。
【００４０】
尚、堆肥化処理においてメタン発酵残渣は昇温しづらく、堆肥化しにくいが、本発明では乾留ガスの燃焼排ガスによってメタン発酵残渣を加熱するようにしたため、前記問題を解消してメタン発酵残渣の堆肥化を容易化することができる。
【００４１】
ここで、本実施の形態における有機系廃棄物の処理における乾物収支と水収支及び重量収支を図２、図３及び図４に基づいてそれぞれ具体的に説明する。
【００４２】
先ず、乾物収支を図２に基づいて説明すると、投入乾物合計３２．９ｔ／ｄのうち、メタン発酵槽に投入される生分解性廃棄物であるメタン発酵原料乾物が２３．４ｔ／ｄ、蒸気が０ｔ／ｄ、非生分解性廃棄物である木質廃材乾物が９．５ｔ／ｄである場合、メタン発酵工程における乾物分解量は７．６ｔ／ｄ−（−は減量を意味する）、炭化及び堆肥工程における乾物分解量は１７．４ｔ／ｄ−となり、処理工程全体における乾物分解量は２６．０（＝７．６＋１７．４）ｔ／ｄ−となる。
【００４３】
従って、処理工程の乾物減少量は２６．０ｔ／ｄとなり、炭化及び堆肥工程によって得られる炭入り堆肥乾物は６．９（＝３２．９−２６．０）ｔ／ｄとなり、乾物収支は投入乾物合計＝排出と分解乾物合計＝３２．９ｔ／ｄとなる。
【００４４】
次に、水収支を図３に基づいて説明すると、メタン発酵槽に投入される生分解性廃棄物であるメタン発酵原料に含まれる水分が７２．８ｔ／ｄ、加熱に用いられる蒸気の水分が７．８ｔ／ｄ、非生分解性廃棄物である木質廃材に含まれる水分が４．０ｔ／ｄである場合、メタン発酵工程における水分消費量は２．３ｔ／ｄ−（−は減量を意味する）、炭化及び堆肥工程における水分生成量は８．６ｔ／ｄ＋（＋は増量）となり、処理工程全体における水分生成量は６．３（＝８．６−２．３）ｔ／ｄ＋となる。従って、投入水と生成水の合計は９０．９（＝７２．８＋７．８＋４．０＋６．３）ｔ／ｄとなる。
【００４５】
そして、炭化及び堆肥工程によって得られる炭入り堆肥乾物に含まれる水分は３．０ｔ／ｄであるため、処理工程での水分蒸発量は８７．９（＝９０．９−３．０）ｔ／ｄとなり、水収支は投入水と生成水合計＝蒸発水と排出水合計＝９０．９ｔ／ｄとなる。
【００４６】
従って、図２に示す乾物収支と図３に示す水収支から、重量収支は図４に示すようになる。
【００４７】
即ち、投入物合計１１７．５（＝３２．９＋９０．９−６．３）ｔ／ｄのうち、メタン発酵槽に投入されるメタン発酵原料が９６．２（＝２３．４＋７２．８）ｔ／ｄ、蒸気水分が７．８ｔ／ｄ、木質廃材が１３．５（＝９．５＋４．０）ｔ／ｄとなり、処理工程における重量変化は１０７．６（＝２６＋８７．９−６．３）ｔ／ｄ−となる。そして、炭化及び堆肥工程によって得られる炭入り堆肥乾物の重量は９．９（＝６．９＋３．０）ｔ／ｄであるため、処理工程での水分蒸発量は１０７．６（＝１１７．５−９．９）ｔ／ｄとなり、重量収支は投入物合計＝分解と製品合計＝１１７．５ｔ／ｄとなる。尚、本例における減量率は、１００−（９．９／１１７．５）×１００＝９１．５％となる。
【００４８】
次に、処理装置全体の熱収支を表１に基づいて説明する。
【００４９】
【００５０】
そして、装置において消費又は失われる熱量（損失熱量）としては、装置を駆動するための動力（装置動力）５，９６５ｋＷｈ／ｄ（熱量換算）、乾式メタン発酵槽に投入される生分解性廃棄物の加熱に用いられる蒸気（メタン加熱蒸気）の熱量８，１４０ｋＷｈ／ｄ、炭化工程と堆肥工程での水分蒸発熱６９，５０２ｋＷｈ／ｄ、脱臭工程における燃料（メタンガス）の燃焼熱３，８９０ｋｋＷｈ／ｄ、発電機やボイラーでの熱損失（メタンガス熱損失）１２，６９８ｋＷｈ／ｄ及び炭化、堆肥熱損失（熱交換器からラインＬを経て大気中に排出される乾留ガスの熱量＋堆肥装置からラインＬを経て大気中に排出される空気の熱量）１６，４９５ｋＷｈ／ｄが考えられ、これらの総計は１１６，６９０ｋＷｈ／ｄとなり、その値は入熱に等しい。
【００５１】
つまり、本実施の形態に係る処理装置において消費又は失われる熱量（損失熱量）は、装置自体において発生したメタン発酵ガス及び炭化乾留ガスの熱量によって賄われるため、本実施の形態に係る処理装置はエネルギー自立型となり、化石燃料のインプットが不要となるとともに、装置全体の電力自給が可能となる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、廃棄物量に対して１０％以下の水蒸気を加えて有機系廃棄物の乾式メタン発酵を行った後、得られたメタン発酵残渣の７０〜９０％を炭化処理する一方、残りの１０〜３０％のメタン発酵残渣に、前記炭化処理で得られた炭化物の一部又は全部を添加し、その混合物を堆肥化処理するようにしたため、エネルギーの利用効率を高めてエネルギー自立型を実現するとともに、堆肥製品生成量を低く抑えて減量率を高め、更には堆肥化処理から脱臭工程を省略することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る有機系廃棄物の処理方法を実施するための処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態における有機系廃棄物の処理における乾物収支を説明する図である。
【図３】 本発明の実施の形態における有機系廃棄物の処理における水収支を説明する図である。
【図４】 本発明の実施の形態における有機系廃棄物の処理における重量収支を説明する図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process how the energy self-supporting organic waste for processing resource the organic waste in a combination of carbonization and composting process and dry methane fermentation.
[0002]
[Prior art]
One way to recycle organic waste such as livestock manure, wood, food residues, fishery processing residues, combustible waste, and garbage without incineration, fermenting organic waste into compost, Methods for returning to farmland are already known and put into practical use.
[0003]
Also known is a method of effectively composting organic waste and carbonizing it as a soil conditioner. In this method, the carbide is returned to the fermenter. A proposal has been made to improve the volume reduction rate by using as a secondary material (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-205096).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when wet methane fermentation is adopted as a fermentation method for organic waste, since the fermentation residue contains a large amount of water, dehydration and wastewater treatment are required, and these treatments require enormous costs and labor. It was.
[0005]
Then, the dry methane fermentation is employ | adopted as a fermentation system, and the processing method which combines this dry methane fermentation and carbonization processing can be considered. This method eliminates the need for wastewater treatment, but if the entire amount of methane fermentation residue is carbonized, the water in the heated steam enters the carbonization process, and the waste heat of carbonization cannot be used effectively. There was a problem that usage efficiency was bad.
[0006]
Moreover, in the processing method combining dry methane fermentation and composting treatment, there is a problem that a large amount of moisture adjusting material is required and the amount of compost production increases and the weight loss rate is poor.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose of the process is to increase the efficiency of energy use and realize an energy self-sustained type, while reducing the amount of compost product generated and increasing the weight loss rate. and to provide a process how the organic waste can be omitted deodorization step from composting process.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention is, after the dry methane fermentation of organic waste by the addition of 10% or less of water vapor with respect to waste amounts consisting manure and food residues, resulting methane fermentation An organic system in which 70 to 90% of the residue is carbonized, and a part or all of the carbide obtained by the carbonization is added to the remaining 10 to 30% methane fermentation residue, and the mixture is composted. As a waste disposal method,
The water content of the mixture of the methane fermentation residue and the carbide is 70% or less,
Together to obtain the water vapor a part of the methane gas generated by the dry methane fermentation as a fuel, and power generation as a heat source, use as a fuel in the carbonization process, used as fuel in the combustion deodorization,
Non-biodegradable waste consisting of 10-40% wood waste, construction waste mainly composed of wood, sawdust, thinned wood and / or coffee lees is added to the carbonization step and carbonized,
Utilizing combustion exhaust gas of dry distillation gas subjected to preheating drying treatment of methane fermentation residue as a heat source in the composting treatment,
The ratio of the methane fermentation residue having a water content of 15 to 30% that has been preheated and dried to the non-biodegradable waste having a water content of 30% or less added to the carbonization step is 4: 1 to 1: 5 (as a dry solid) ).
[0010]
According to the present invention, not all of the methane fermentation residue obtained by dry methane fermentation, but 70% to 90% of the methane fermentation residue is carbonized, so that the amount of water in the heated steam entering the carbonization process is kept low, The energy consumption for evaporation of moisture is kept low, and the production amount of compost is kept low and the weight loss rate is increased. In addition, part or all of the carbide obtained by carbonization treatment is added to the remaining 10-30% methane fermentation residue, and the mixture is composted. As a result, the deodorization action of the carbide reduces the deodorization of the compost. As a result, the deodorizing step can be omitted from the composting process.
[0015]
In addition, methane gas generated by dry methane fermentation is used as an energy source to supply steam and electric power necessary for processing, and also as carbonization and combustion deodorization fuel. Can be built.
[0019]
Furthermore, 10 to 40% of non-biodegradable waste is directly added to the carbonization process and carbonized with respect to the methane fermentation residue, and the carbonized gas generated by this carbonization is preheated and composted to the methane fermentation residue. Since it is used as a heat source in the energy, the energy use efficiency can be improved and an energy self-supporting system can be realized. Further, in the composting process, the temperature of the methane fermentation residue is difficult to increase and it is difficult to compost, but composting of the methane fermentation residue can be facilitated by the combustion gas of dry distillation gas.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a processing apparatus for carrying out the organic waste processing method according to the present invention.
[0024]
The organic waste processing method according to the present invention implemented using the processing apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, among organic wastes as raw materials, biodegradable waste such as livestock manure, food residues, etc. After the product is heated to 45-60 ° C. by 70-90 ° C. steam generated in boilers 3, 4 described later, it is introduced into the dry methane fermentation tank 1 from line L 1 and is suitable for fermentation at 50-57 ° C. Fermented under anaerobic atmosphere.
[0025]
And the methane gas generated by the dry methane fermentation treatment of the organic waste in the dry methane fermenter 1 is supplied to the
[0026]
By the way, in the
[0027]
On the other hand, the methane fermentation residue discharged from the dry methane fermenter 1 to the line L6 contains 65 to 85% of water, and a part (10 to 30 wt%) thereof passes through the line L7 branched from the line L6. The remaining 70 to 90 wt% methane fermentation residue is put into the
[0028]
And the methane fermentation residue with a water content of 15 to 30% that has been preheated and dried by the
[0029]
Here, a part of the methane gas generated in the dry methane fermentation tank 1 is used as the fuel supplied to the burner of the preheating furnace and the subsequent reburning furnace in the
[0030]
Carbonization treatment in the
[0031]
In the present embodiment, the entire amount of the carbide is added to the methane fermentation residue, but a part of the carbide is added, and the remainder is discharged from the line L11 as indicated by a broken line in FIG. You may make it use for. Here, carbide applications include deodorization, moisture adjustment, improved air permeability by increasing porosity, reduced adhesion to equipment by reducing viscosity, reduced dust, improved cation exchange capacity (CEC), water retention of soil Applications that contribute to the improvement of the aggregate structure.
[0032]
By the way, 800-900 degreeC dry distillation gas (biogas) which generate | occur | produces in the
[0033]
In the heat exchanger 8, fresh air in the atmosphere supplied from the line L14 is heated to 60 to 70 ° C. by dry distillation gas, and supplied to the
[0034]
Thus, as described above, fresh air heated to 60 to 70 ° C. by heat exchange with the dry distillation gas in the heat exchanger 8 is supplied to the
[0035]
On the other hand, odor generated have you to dry methane fermentation tank 1 around is sucked into the
[0036]
In the above, according to the processing method according to the present invention implemented using the processing apparatus shown in FIG. 1, not all of the methane fermentation residue obtained by dry methane fermentation, but 70% to 90% thereof is carbonized. As a result, the amount of water in the heated steam entering the carbonization step is kept low, energy consumption required for water evaporation is kept low, and the production amount of compost is kept low, thereby increasing the weight loss rate.
[0037]
In addition, part or all of the carbide obtained by carbonization treatment is added to the remaining 10-30% methane fermentation residue, and the mixture is composted. As a result, the deodorization action of the carbide reduces the deodorization of the compost. As a result, the deodorizing step can be omitted from the composting process.
[0038]
In addition, methane gas generated by dry methane fermentation is used as an energy source to supply steam and electric power necessary for processing, and as carbonization and combustion deodorization fuel. System can be built.
[0039]
Moreover, according to the present invention, 10 to 40% of non-biodegradable waste is directly added to the carbonization process and carbonized with respect to the methane fermentation residue, and the dry distillation gas generated by the carbonization process is preheated to the methane fermentation residue. Since it is used as a heat source in the drying process and composting process, the energy utilization efficiency can be improved and an energy self-supporting system can be realized.
[0040]
In the composting process, the temperature of the methane fermentation residue is difficult to increase, and composting is difficult. Can be facilitated.
[0041]
Here, the dry matter balance, the water balance and the weight balance in the treatment of the organic waste in the present embodiment will be specifically described based on FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
[0042]
First, the dry matter balance will be described with reference to FIG. 2. Of the total input dry matter of 32.9 t / d, 23.4 t / d of methane fermentation raw material dry matter, which is biodegradable waste put into the methane fermentation tank, is steam. Is 0 t / d, and wood waste dry matter that is non-biodegradable waste is 9.5 t / d, the dry matter decomposition amount in the methane fermentation process is 7.6 t / d- (-means weight loss), carbonization In addition, the dry matter decomposition amount in the composting process is 17.4 t / d-, and the dry matter decomposition amount in the entire treatment process is 26.0 (= 7.6 + 17.4) t / d-.
[0043]
Therefore, the dry matter reduction amount in the treatment process is 26.0 t / d, and the carbonized compost dry matter obtained by the carbonization and composting process is 6.9 (= 32.9-26.0) t / d, and the dry matter balance is input. Total dry matter = discharge and total dry matter = 32.9 t / d.
[0044]
Next, the water balance will be described with reference to FIG. 3. The moisture contained in the methane fermentation raw material, which is biodegradable waste put into the methane fermentation tank, is 72.8 t / d, and the moisture of the steam used for heating is 7.8 t / d, when the water content in non-biodegradable wood waste is 4.0 t / d, the water consumption in the methane fermentation process is 2.3 t / d- (-means weight loss) The water generation amount in the carbonization and composting process is 8.6 t / d + (+ is an increase), and the water generation amount in the entire treatment process is 6.3 (= 8.6-2.3) t / d +. . Therefore, the sum of the input water and the generated water is 90.9 (= 72.8 + 7.8 + 4.0 + 6.3) t / d.
[0045]
And since the water | moisture content contained in the carbonized compost dry matter obtained by a carbonization and composting process is 3.0 t / d, the water evaporation amount in a process process is 87.9 (= 90.9-3.0) t /. d, and the water balance is the sum of input water and generated water = evaporated water and discharged water = 90.9 t / d.
[0046]
Accordingly, the weight balance is as shown in FIG. 4 from the dry matter balance shown in FIG. 2 and the water balance shown in FIG.
[0047]
That is, out of the total input 117.5 (= 32.9 + 90.9-6.3) t / d, the methane fermentation raw material charged into the methane fermentation tank is 96.2 (= 23.4 + 72.8) t / d. d, steam moisture is 7.8 t / d, wood waste is 13.5 (= 9.5 + 4.0) t / d, and the weight change in the treatment process is 107.6 (= 26 + 87.9-6.3) t. / D-. And since the weight of the charcoal-containing compost dry matter obtained by a carbonization and composting process is 9.9 (= 6.9 + 3.0) t / d, the water evaporation amount in a process process is 107.6 (= 117.5). -9.9) t / d, and the weight balance is total input = decomposition and total product = 117.5 t / d. The weight loss rate in this example is 100− (9.9 / 117.5) × 100 = 91.5%.
[0048]
Next, the heat balance of the whole processing apparatus will be described based on Table 1.
[0049]
[0050]
The amount of heat consumed or lost in the device (loss of heat) is power for driving the device (device power) 5,965 kWh / d (calorie conversion), biodegradable waste put into the dry methane fermentation tank Heat of steam (methane heating steam) used for heating of steam is 8,140 kWh / d, moisture evaporation heat is 69,502 kWh / d in carbonization process and composting process, combustion heat of fuel (methane gas) in deodorization process is 3,890 kWh / d , Heat loss in generators and boilers (methane gas heat loss) 12,698 kWh / d and carbonization, compost heat loss (heat amount of dry distillation gas discharged from the heat exchanger through the line L to the atmosphere + line L from the composting device The amount of heat of the air discharged into the atmosphere via the air) is considered to be 16,495 kWh / d, and the total of these is 116,690 kWh / d, which is equivalent to the heat input. There.
[0051]
That is, the amount of heat consumed or lost in the processing apparatus according to the present embodiment (loss of heat) is covered by the amount of heat of the methane fermentation gas and carbonized carbonization gas generated in the apparatus itself, so the processing apparatus according to the present embodiment is The energy self-sustained type eliminates the need for fossil fuel input and allows the entire device to be self-sufficient in power.
[0052]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, after 10% or less of water vapor is added to the amount of waste and dry methane fermentation of organic waste is performed, 70 to 70 to methane fermentation residue obtained. While 90% carbonization treatment was performed, a part or all of the carbide obtained in the carbonization treatment was added to the remaining 10-30% methane fermentation residue, and the mixture was composted. In addition to increasing the efficiency of use and realizing an energy self-supporting type, it is possible to increase the weight loss rate by reducing the amount of compost product produced, and to eliminate the deodorizing step from the composting process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a treatment apparatus for carrying out a method for treating organic waste according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a dry matter balance in the treatment of organic waste in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a water balance in the treatment of organic waste in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the weight balance in the treatment of organic waste in the embodiment of the present invention.
Claims (1)
前記メタン発酵残渣と前記炭化物との混合物の含水率を７０％以下とし、
前記乾式メタン発酵によって発生するメタンガスの一部を燃料として前記水蒸気を得るとともに、熱源として発電し、前記炭化処理における燃料として利用し、燃焼脱臭の燃料として利用し、
前記メタン発酵残渣に対して１０〜４０％の木質廃材、木材主体の建設廃材、おが屑、間伐材及び／又はコーヒー粕から成る非生分解性廃棄物を炭化工程に加えて炭化処理し、
メタン発酵残渣の予熱乾燥処理に供された乾留ガスの燃焼排ガスを前記堆肥化処理における熱源として利用し、
予熱乾燥処理された含水率１５〜３０％の前記メタン発酵残渣と炭化工程に加えられる含水率３０％以下の前記非生分解性廃棄物の比率を４：１〜１：５（乾燥固形物として）とすることを特徴とする有機系廃棄物の処理方法。After dry methane fermentation of organic waste consisting of manure and food residues by the addition of 10% or less of water vapor with respect to waste amount, while carbonizing the 70% to 90% of the resulting methane fermentation residue In addition, the remaining 10 to 30% of the methane fermentation residue is a method for treating organic waste by adding a part or all of the carbide obtained in the carbonization treatment and composting the mixture.
The water content of the mixture of the methane fermentation residue and the carbide is 70% or less,
Together to obtain the water vapor a part of the methane gas generated by the dry methane fermentation as a fuel, and power generation as a heat source, use as a fuel in the carbonization process, used as fuel in the combustion deodorization,
Non-biodegradable waste consisting of 10-40% wood waste, construction waste mainly composed of wood, sawdust, thinned wood and / or coffee lees is added to the carbonization step and carbonized,
Utilizing combustion exhaust gas of dry distillation gas subjected to preheating drying treatment of methane fermentation residue as a heat source in the composting treatment,
The ratio of the methane fermentation residue having a water content of 15 to 30% that has been preheated and dried to the non-biodegradable waste having a water content of 30% or less added to the carbonization step is 4: 1 to 1: 5 (as a dry solid) And a method for treating organic waste.
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