JP4534489B2 - Organic solid processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、有機系固形物処理装置に関する。 The present invention relates to an organic solid material processing apparatus.
例えば特開2002−113444号公報には、食品廃棄物、農業・畜産廃棄物あるいは漁業廃棄物等の有機系廃棄物を蒸気分解する技術が開示されている。この従来技術は、ボイラで発生した水蒸気を反応器に供給することにより当該反応器内の有機系廃棄物を蒸気分解するものであり、当該蒸気分解によって生成された分解物に各種の処理を施すことにより、分解物中の液体成分から液体肥料を分離したり、分解物中の固形成分から肥料や固形燃料を生成するものである。このような従来技術では、蒸気分解の反応器において有機系廃棄物の蒸気分解と同時に減菌処理及び不捻化処理を行うので、上記各肥料や固形燃料に別途減菌処理及び不捻化処理を行う必要がなく、有機系廃棄物の処理工程が簡単化される。
また、上記従来技術は、有機系廃棄物を蒸気分解するものであるが、この他に有機系廃棄物の処理方法として超臨界水を用いた水熱処理が知られている。
Moreover, although the said prior art is what carries out vapor decomposition | disassembly of organic waste, the hydrothermal treatment using supercritical water is also known as a processing method of organic waste besides this.
ところで、上述した蒸気分解処理や水熱処理は有機系廃棄物を水蒸気や超臨界水雰囲気下で分解処理するものであり、処理が完了した処理物の固形成分は多量の水分を含んでいる。このような固形成分から上述した肥料や固形燃料を生成するためには固形成分を乾燥させる必要があるが、この乾燥のためには新たな動力が必要であり、この乾燥処理は、有機系廃棄物の処理に係るエネルギー効率を低下させる、つまり処理コストを上昇させる1つの要因となっている。 By the way, the above-described steam decomposition treatment and hydrothermal treatment are those in which organic waste is decomposed in an atmosphere of water vapor or supercritical water, and the solid component of the processed product contains a large amount of moisture. In order to produce the above-mentioned fertilizer and solid fuel from such a solid component, it is necessary to dry the solid component. However, for this drying, new power is required, and this drying process is an organic waste. This is one factor that lowers the energy efficiency related to the processing of an object, that is, increases the processing cost.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
(1)有機系固形物の処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させる。
(2)有機系固形物の処理コストを従来よりも低減する。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has the following objects.
(1) The energy efficiency related to the treatment of organic solids is improved as compared with the prior art.
(2) The processing cost of the organic solid is reduced as compared with the conventional method.
上記目的を達成するために、本発明では、高温高圧の液体あるいは気体を用いて有機系固形物に所定処理を施す処理容器と、該処理容器から処理後に排出される高温高圧の排ガスを用いて有機系固形物の処理物を攪拌する攪拌手段とを具備する、という解決手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention uses a processing container for performing a predetermined treatment on an organic solid using a high-temperature and high-pressure liquid or gas, and a high-temperature and high-pressure exhaust gas discharged after the treatment from the processing container The solution means which comprises the stirring means which stirs the processed material of organic type solid substance is employ | adopted.
本発明によれば、高温高圧の排ガスが有するエネルギーを利用して処理物を攪拌するので、特に動力を用いることなく処理物を解したりあるいは乾燥させることができる。 According to the present invention, since the processed material is stirred using the energy of the high-temperature and high-pressure exhaust gas, the processed material can be unwound or dried without using power.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態は有機系固形物を蒸気分解するタイプの有機系固形物処理装置に関する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る有機系固形物処理装置の概略構成図である。この図において、符号Xは有機系固形物、1は処理容器、2は蒸気ボイラ、3は給気弁、4は安全弁、5は圧力計、6は排気弁、7は第1開閉弁、8は圧力容器、9は第2開閉弁、10はドレイン排出弁である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this embodiment is related with the organic solid processing apparatus of the type which vapor-decomposes an organic solid.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an organic solid material processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this figure, symbol X is an organic solid, 1 is a processing vessel, 2 is a steam boiler, 3 is a supply valve, 4 is a safety valve, 5 is a pressure gauge, 6 is an exhaust valve, 7 is a first on-off valve, 8 Is a pressure vessel, 9 is a second on-off valve, and 10 is a drain discharge valve.
有機系固形物Xは、食品廃棄物、農業・畜産廃棄物あるいは漁業廃棄物等であり、より具体的には刈草や剪定枝あるいは廃木材である。このような有機系固形物Xは、ウッドチッパ等によって予め細かく裁断されたものである。処理容器1は、一種の圧力容器であり、給気弁3を介して蒸気ボイラ2から供給された水蒸気によって有機系固形物Xを蒸気分解する。
The organic solid X is food waste, agriculture / livestock waste, fishery waste, or the like, and more specifically cut grass, pruned branches, or waste wood. Such organic solid X is finely cut in advance by a wood chipper or the like. The
この処理容器1は、側部が開閉ドアになっており、上記有機系固形物Xを開閉ドアを介して側方から内部に収容する横型処理容器である。また、処理容器1の床部にはノズル付載置台1a(吹付手段)が設けられており、蒸気有機系固形物Xは、当該ノズル付載置台1a上に載置された状態で処理容器1内に収容される。
This
このノズル付載置台1aは、下側から上側(上記有機系固形物X側)に貫通する1個あるいは多数のノズル孔が形成されると共に、第2開閉弁9を介して処理容器1内に取り込まれた排ガスが下側に供給されるように構成されている。ここで、上述した各構成要素のうち、第1開閉弁7、圧力容器8、第2開閉弁9及びノズル付載置台1aは、本第1実施形態における攪拌手段を構成している。
The nozzle-equipped mounting table 1 a is formed with one or a plurality of nozzle holes penetrating from the lower side to the upper side (the organic solid material X side), and in the
蒸気ボイラ2は、水蒸気を発生させ、給気弁3を介して上記処理容器1に供給する。給気弁3は、水蒸気の処理容器1への供給を制御する制御弁である。この給気弁3の開閉によって水蒸気の処理容器1への供給量が調節されて処理容器1内の温度及び圧力つまり蒸気分解の処理条件が所定条件に設定される。安全弁4は、処理容器1内が異常圧力となったときに開状態となって処理容器1を保護する。圧力計5は、処理容器1の内圧つまり処理容器1内における蒸気分解の圧力を計測する。
The steam boiler 2 generates water vapor and supplies it to the
排気弁6は、処理容器1における蒸気分解後の排ガスを外部に排出するために処理容器1に付随して設けられた配管の途中部位に備えられている。第1開閉弁7は、処理容器1と圧力容器8とを接続する配管の途中部位に設けられており、処理容器1における蒸気分解後の排ガスの圧力容器8への供給/停止を規定する。圧力容器8は、排ガスを一時的に貯める。第2開閉弁9は、上記圧力容器8とノズル付載置台1aとの連結する配管の途中部位に設けられており、圧力容器8内に貯留された排ガスのノズル付載置台1aへの供給/停止を規定する。ドレイン排出弁10は、圧力容器8内に溜まった液体成分を外部に排出するためのものである。
The exhaust valve 6 is provided at an intermediate portion of a pipe provided along with the
なお、図1では、本有機系固形物処理装置の制御構成については省略している。本有機系固形物処理装置には実際は制御装置が付随しており、この制御装置は、圧力計5の測定値に基づいて処理容器1内で生じる蒸気分解の処理条件が所定条件となるように給気弁3を制御すると共に、排気弁6、第1開閉弁7、第2開閉弁9及びドレイン排出弁10の開閉を処理状況に応じて制御する。
In FIG. 1, the control configuration of the organic solid material processing apparatus is omitted. The present organic solid material processing apparatus is actually accompanied by a control device, and this control device is configured so that the processing conditions of the steam decomposition generated in the
次に、このように構成された有機系固形物処理装置の動作について説明する。
本有機系固形物処理装置では、有機系固形物Xの処理容器1への収容が完了すると、所定の処理時間に亘る分解処理が開始される。すなわち、制御装置によって排気弁6、第1開閉弁7、第2開閉弁9及びドレイン排出弁10が閉状態とされて処理容器1内が密閉状態とされる一方、給気弁3が開状態とされることによって処理容器1内に蒸気ボイラ2の水蒸気が供給されて、処理容器1内における蒸気分解の処理条件が所定条件に設定される。この所定条件は、分解圧力が例えば1.0〜1.7MPa程度である。
Next, the operation of the organic solid material processing apparatus configured as described above will be described.
In the present organic solid material processing apparatus, when the organic solid material X is completely accommodated in the
このような所定条件下において有機系固形物Xが所定の処理時間に亘って蒸気分解されると、最初に第1開閉弁7が所定時間だけ開状態とされて所定量の排ガスが圧力容器8内に貯えられ、その後排気弁6が開状態とされて残りの排ガスが大気に放出される。続いて、第2開閉弁9が開状態とされて圧力容器8内の排ガスがノズル付載置台1aに供給される。
When the organic solid X is vapor-decomposed over a predetermined processing time under such predetermined conditions, the first on-off
ここで、水蒸気分解後の処理容器1内は高温・高圧状態になっており、排ガスは高い圧力を有している。したがって、圧力容器8内にはこのような排ガスが高圧のまま貯えられる。一方、処理容器1は、排気弁6が開状態とされて残りの排ガスが大気に放出されたことによって大気圧状態となっている。このような圧力状態において、第2開閉弁9が開状態とされて圧力容器8内の排ガスがノズル付載置台1aに供給されると、当該排ガスは、ノズル付載置台1aのノズル孔を通過して水蒸気分解後の有機系固形物(処理物)に勢い良く吹き付けられる。この結果、処理物は排ガスによって攪拌されて解されると共に、ある程度乾燥した状態となる。
Here, the inside of the
このような本有機系固形物処理装置によれば、上記分解処理後の排ガスを用いて処理物を攪拌することにより解したりあるいはある程度乾燥させるので、処理物を解したりあるいは乾燥するために要するエネルギーを節約することが可能である。すなわち、本有機系固形物処理装置によれば、有機系固形物Xの処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させることが可能なので、処理コストを従来よりも低減することができる。 According to the present organic solid material processing apparatus, the processed product is dissolved by stirring the exhaust gas after the decomposition treatment or is dried to some extent, so that the processed product is dissolved or dried. It is possible to save the energy required. That is, according to the present organic solid matter processing apparatus, the energy efficiency related to the processing of the organic solid matter X can be improved as compared with the conventional method, and thus the processing cost can be reduced as compared with the conventional method.
〔第2実施形態〕
図2は、本発明の第2実施形態に係る有機系固形物処理装置の概略構成図である。この図2に示すように、本有機系固形物処理装置は、処理容器11、蒸気ボイラ12、給気弁13、排気弁14及びドレイン排出弁15から構成されている。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an organic solid material processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the organic solid material processing apparatus includes a
処理容器11は、図1に示した処理容器1(横型処理容器)とは異なり、図2に示するように縦向きに設置される縦型処理容器である。この処理容器11は、底部近傍にノズル付隔壁11a(吹付手段かつ攪拌手段)が設けられることによって上側室11bと下側室11cとの2室に区画されている。有機系固形物Xは、このノズル付隔壁11a上に載置される。ノズル付隔壁11aは、処理容器11内を上記上側室11bと下側室11cとに区画すると共に、当該上側室11bと下側室11cとに連通する1個あるいは多数のノズル孔が形成されている。
Unlike the processing container 1 (horizontal processing container) shown in FIG. 1, the
蒸気ボイラ12は、水蒸気を発生させ、給気弁13を介して上記処理容器11の上側室11bに供給する。給気弁13は、蒸気ボイラ12と上側室11bを接続する配管の途中部位に設けられた制御弁であり、処理容器11への水蒸気の供給を制御する。この給気弁13の開閉によって水蒸気の処理容器11への供給量が調節されて処理容器11内の温度及び圧力つまり蒸気分解の処理条件が所定条件に設定される。
The
排気弁14は、処理容器11における蒸気分解後の排ガスを外部に排出するためのものであり、蒸気ノズル付隔壁11aによって2室に区画された処理容器11において有機系固形物Xが収納された上側室11bに設けられた配管の途中部位に備えられている。ドレイン排出弁15は、処理容器11の低部に溜まる液体成分を外部に排出するために、上記低部に接続された配管の途中部位に設けられている。この液体成分は、有機系固形物Xを蒸気分解することによって得られる有機系固形物Xの抽出液である。
The
次に、このような構成の有機系固形物処理装置の動作について説明する。
この有機系固形物処理装置では、水蒸気が蒸気ボイラ12から有機系固形物Xが収容された上側室11bに供給されることによって、当該上側室11b内の有機系固形物Xが蒸気分解される。そして、この蒸気分解が一定時間に亘って行われる間に、水蒸気はノズル付隔壁11aのノズル孔を介して下側室11cに浸入し、有機系固形物Xの分解処理が完了した時点では上側室11bと下側室11cとは同一雰囲気となっている。
Next, the operation of the organic solid material processing apparatus having such a configuration will be described.
In this organic solid processing apparatus, when the water vapor is supplied from the
したがって、有機系固形物Xの分解処理が完了して排気弁14が開放されて、上側室11b内が減圧すると、下側室11cのガス(水蒸気及び分解ガスからなる排ガス)が下側室11cと上側室11bとの圧力差によって、ノズル付隔壁11aのノズル孔を介して上側室11bに勢い良く吹き出される。ここで、有機系固形物Xの処理物(固形成分)はノズル付隔壁11a上に載置されているので、蒸気ノズル孔を介して上側室11bに勢い良く吹き出される水蒸気によって攪拌され、この結果解されると共にある程度乾燥される。
Therefore, when the decomposition processing of the organic solid X is completed and the
このような本有機系固形物処理装置によれば、上述した第1実施形態に係る本有機系固形物処理装置と同様に、上記分解処理後の排ガスを用いて処理物を攪拌して解したりあるいはある程度乾燥させるので処理物を解したりあるいは乾燥するのに要するエネルギーを節約することが可能であり、よって有機系固形物Xの処理に係るエネルギー効率を従来よりも向上させること、つまり処理コストを従来よりも低減することが可能である。 According to such an organic solid material processing apparatus, the processed material is stirred and dissolved using the exhaust gas after the decomposition treatment, similarly to the organic solid material processing apparatus according to the first embodiment described above. Or to some extent, it is possible to save the energy required to unravel the processed material or to dry it, and thus improve the energy efficiency related to the processing of the organic solid X, that is, the processing The cost can be reduced as compared with the conventional case.
なお、上述した各実施形態では有機系固形物Xを水蒸気を用いて蒸気分解する有機系固形物処理装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、高温高圧の液体あるいは気体を用いて有機系固形物を処理する装置であれば適用可能であり、例えば超臨界水を用いて有機系固形物を水熱処理するタイプの有機系固形物処理装置にも適用可能である。 In addition, although each embodiment mentioned above demonstrated the organic-type solid-material processing apparatus which vapor-decomposes the organic-type solid substance X using water vapor | steam, this invention is not limited to this. The present invention is applicable to any apparatus that processes organic solids using high-temperature and high-pressure liquids or gases. For example, organic solids of the type in which organic solids are hydrothermally treated using supercritical water. It can also be applied to a processing apparatus.
X…有機系固形物、1,11…処理容器、1a…ノズル付載置台(吹付手段)、11a…ノズル付隔壁(吹付手段かつ攪拌手段)、2,12…蒸気ボイラ、3,13…給気弁、4…安全弁、5…圧力計、6,14…排気弁、7…第1開閉弁、8…圧力容器、9…第2開閉弁、10,15…ドレイン排出弁
X ... organic solids, 1, 11 ... processing container, 1a ... mounting table with nozzle (spraying means), 11a ... partition wall with nozzle (spraying means and stirring means), 2, 12 ... steam boiler, 3, 13 ... feed Gas valve, 4 ... Safety valve, 5 ... Pressure gauge, 6, 14 ... Exhaust valve, 7 ... First on-off valve, 8 ... Pressure vessel, 9 ... Second on-off valve, 10, 15 ... Drain discharge valve
Claims (5)
該処理容器から処理後に排出される高温高圧の排ガスを用いて有機系固形物の処理物を攪拌する攪拌手段と
を具備することを特徴とする有機系固形物処理装置。 A processing container for performing predetermined processing on organic solids, which are wastes such as food waste, agricultural / livestock waste or fishery waste, using a high-temperature / high-pressure liquid or gas;
An organic solids processing apparatus comprising: stirring means for stirring the processed organic solids using high-temperature and high-pressure exhaust gas discharged from the processing container after processing.
排ガスを貯留する圧力容器と、
該圧力容器と処理容器との間に設けられた第1開閉弁と、
処理容器内に設けられ、有機系固形物に排ガスを吹き付ける吹付手段と、
該吹付手段と圧力容器との間に設けられた第2開閉弁と
を具備することを特徴とする請求項1記載の有機系固形物処理装置。 The stirring means is
A pressure vessel for storing exhaust gas;
A first on-off valve provided between the pressure vessel and the processing vessel;
A spraying means provided in the processing container and spraying exhaust gas on the organic solid matter;
The organic solid matter processing apparatus according to claim 1, further comprising: a second on-off valve provided between the spraying means and the pressure vessel.
処理容器は、有機系固形物が収容された室から排ガスを排気することを特徴とする請求項1記載の有機系固形物処理装置。 The stirring means is a partition wall with a nozzle that divides the inside of the processing container into two chambers, on which an organic solid is placed, and one or a plurality of nozzle holes are formed,
2. The organic solid processing apparatus according to claim 1, wherein the processing container exhausts exhaust gas from a chamber in which the organic solid is stored.
The organic solid processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the processing container vapor decomposes the organic solid under predetermined processing conditions.
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