JP6334480B2

JP6334480B2 - Feed recycling system and feed recycling method

Info

Publication number: JP6334480B2
Application number: JP2015167939A
Authority: JP
Inventors: 幸子中嶋; 智裕庄; 智小倉; 昭博中嶋
Original assignee: Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: JP2017042726A

Description

本発明は、飼料化リサイクルシステム及び飼料化リサイクル方法に係り、特に食品残渣をリサイクルする飼料化リサイクルシステム及び飼料化リサイクル方法に関する。 The present invention relates to a feed recycling system and a feed recycling method, and more particularly to a feed recycling system and a feed recycling method for recycling food residues.

近年、資源枯渇や地球温暖化問題への対策として、資源循環型社会への転換が世界的に模索されている。このため、再生可能な資源であるバイオマスの利用及び活用が社会的要請となっている。
このようなバイオマスの利用として、ホテルや給食施設等から排出される事業系の食品残渣を、天ぷらのように油で揚げて加熱し乾燥させ、家畜の飼料原料としてリサイクルする食品残渣の飼料化リサイクルシステムが開発されている。食品残渣を乾燥し、飼料として活用することで、資源循環に資することができる。
たとえば、このような飼料化リサイクルシステムに使用されるような、食品残渣を油で揚げて加熱する「クッカー」と呼ばれる装置が、特許文献１に記載されている。 In recent years, as a measure against resource depletion and global warming, a shift to a resource recycling society has been sought worldwide. For this reason, the use and utilization of biomass, which is a renewable resource, has become a social request.
As such biomass use, business-related food residues discharged from hotels and school facilities are fried in oil like tempura, heated and dried, and recycled as feedstuff for livestock feed. A system has been developed. Drying food residues and using them as feed can contribute to resource recycling.
For example, Patent Document 1 discloses an apparatus called “cooker” that is used in such a feed recycling system to fry and heat food residues with oil.

特開２００８−２７２６７９号公報JP 2008-272679 A

しかしながら、食品残渣は含水率が高く、ウェット系（含水系）バイオマスに分類されていた。このため、乾燥には多くのエネルギーが必要であり、コストがかかっていた。 However, food residues have a high moisture content and have been classified as wet (hydrated) biomass. For this reason, much energy was required for drying, and it was expensive.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の問題を解消し、リサイクルコストを低減した飼料化リサイクルシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a feed recycling system that solves the above-described problems and reduces the recycling cost.

本発明の飼料化リサイクルシステムは、破砕され可溶化されていない食品残渣を固形分と脱離液とに固液分離する固液分離機と、前記固液分離機により分離された前記固形分を油温脱水して飼料の原料を製造するクッカーを含む飼料化設備と、前記固液分離機により分離された前記脱離液をメタン発酵の原料としてバイオガスを生成させる発酵槽を含むバイオガス製造設備とを備え、前記固液分離機は、前記固形分の水分を前記食品残渣の水分から２〜２０％減少させ、前記固形分は直径３ｍｍ以上の固形分を含み、前記クッカーの前記油温脱水により発生する蒸気を凝集させた廃水の一部を前記メタン発酵で処理することを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクルシステムは、前記バイオガス製造設備は、前記発酵槽内で発酵させて生成させた前記バイオガスから発電する発電機を含み、前記発電機の発電時の廃熱により、前記発酵槽の温度と、前記クッカーの予備処理タンクの温度とを調整することを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクルシステムは、前記飼料化設備は、前記バイオガス製造設備の前記発酵槽内で発酵させて生成させた前記バイオガスの少なくとも一部を燃料として前記クッカーを加熱するボイラーを含み、前記ボイラーにより生成された熱又は蒸気の一部により、前記バイオガス製造設備の前記発酵槽の温度、及び／又は前記クッカーの予備処理タンクの温度を調整することを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクルシステムは、前記発酵槽は、前記脱離液に加え、前記食品残渣の受け入れ時のドレン廃水もメタン発酵の原料とすることを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクルシステムは、前記バイオガス製造設備の前記発酵槽のメタン発酵後の発酵廃水と、前記飼料化設備の前記クッカーにより発生する蒸気を凝集させた凝集廃水の少なくとも一部とを合わせて処理する排水処理設備を備えることを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクルシステムは、前記固液分離機は、スクリュープレス式であることを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクルシステムは、前記脱離液は、全固体分が５〜２５％において、粘度が０．１〜０．３パスカル秒であることを特徴とする。
本発明の飼料化リサイクル方法は、破砕され可溶化されていない食品残渣を固形分と脱離液とに固液分離し、分離された前記固形分を油温脱水して飼料の原料を製造し、分離された前記脱離液をメタン発酵の原料としてバイオガスを生成させ、前記固形分の水分を前記食品残渣の水分から２〜２０％減少させ、前記固形分は直径３ｍｍ以上の固形分を含み、前記油温脱水により発生する蒸気を凝集させた廃水の一部を前記メタン発酵で処理することを特徴とする。
The feed recycling system of the present invention includes a solid-liquid separator that separates a crushed and unsolubilized food residue into a solid content and a desorbed liquid, and the solid content separated by the solid-liquid separator. Biogas production including a feed conversion facility including a cooker for producing feed raw material by dehydrating oil temperature, and a fermenter for generating biogas using the desorbed liquid separated by the solid-liquid separator as a raw material for methane fermentation The solid-liquid separator reduces the water content of the solid content by 2 to 20% from the water content of the food residue, the solid content contains a solid content of 3 mm or more in diameter, and the oil temperature of the cooker A part of waste water in which steam generated by dehydration is condensed is treated by the methane fermentation .
In the feed recycling system of the present invention, the biogas production facility includes a generator that generates electricity from the biogas produced by fermentation in the fermenter, and the waste heat generated during power generation of the generator The temperature of the fermenter and the temperature of the pretreatment tank of the cooker are adjusted.
In the feed recycling system of the present invention, the feed conversion facility includes a boiler that heats the cooker using as a fuel at least a part of the biogas produced by fermentation in the fermenter of the biogas production facility. The temperature of the fermenter of the biogas production facility and / or the temperature of the pretreatment tank of the cooker is adjusted by a part of heat or steam generated by the boiler.
The feed recycling system according to the present invention is characterized in that the fermenter uses drain wastewater upon receipt of the food residue as a raw material for methane fermentation in addition to the effluent.
The feed recycling system of the present invention comprises fermentation wastewater after methane fermentation in the fermenter of the biogas production facility, and at least a part of the aggregated wastewater obtained by agglomerating steam generated by the cooker of the feed conversion facility. It is characterized by having a wastewater treatment facility for processing together.
Animal feed recycling system of the present invention, the solid-liquid separator is characterized in that a screw press type.
The feed recycling system of the present invention is characterized in that the detachment liquid has a total solid content of 5 to 25% and a viscosity of 0.1 to 0.3 Pascal second.
In the feed recycling method of the present invention, a crushed and unsolubilized food residue is solid-liquid separated into a solid and a desorbed liquid, and the separated solid is oil-temperature dehydrated to produce a feed material. , Using the separated liquid as a raw material for methane fermentation to produce biogas , reducing the water content of the solids by 2 to 20% from the water content of the food residue, and the solid content has a solid content of 3 mm or more in diameter. And a part of the waste water in which steam generated by the oil temperature dehydration is condensed is treated by the methane fermentation .

本発明によれば、固液分離機により固液分離された固形分を、クッカーを含む飼料化設備で用いることで食品残渣の乾燥に必要なエネルギーを低減させ、更に、分離された脱離液をメタン発酵の原料としてバイオガスを生成させることで、リサイクルコストを低減することが可能な飼料化リサイクルシステムを提供することができる。 According to the present invention, the solid content separated by the solid-liquid separator is used in a feed facility including a cooker to reduce the energy required for drying the food residue. By producing biogas as a raw material for methane fermentation, it is possible to provide a feed recycling system that can reduce recycling costs.

本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a feed recycling system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の実施例に係る固液分離試験の試験方法を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the test method of the solid-liquid separation test which concerns on the Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の実施例に係る食品残渣の水分と固形分の水分との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the water | moisture content of the food residue which concerns on the Example of embodiment of this invention, and the water | moisture content of solid content. 本発明の実施の形態の実施例に係る固液分離性能試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the solid-liquid separation performance test based on the Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の実施例に係る脱離液の粘度の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the viscosity of the detachment | desorption liquid which concerns on the Example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る実施例１と比較例１の水分とタンパク質量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the water | moisture content of Example 1 and the comparative example 1 which concern on embodiment of this invention, and the amount of protein. 本発明の実施の形態に係る実施例１の脱離液を原料としたメタン発酵試験のガス発生量を示すグラフである。It is a graph which shows the gas generation amount of the methane fermentation test which used the detachment | desorption liquid of Example 1 which concerns on embodiment of this invention as a raw material. 本発明の実施の形態に係る比較例１の物質収支を示す図である。It is a figure which shows the material balance of the comparative example 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る実施例１の物質収支を示す図である。It is a figure which shows the material balance of Example 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る比較例１の有機物の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the organic substance of the comparative example 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る実施例１の有機物の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the organic substance of Example 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る実施例１の熱収支を示す図である。It is a figure which shows the heat balance of Example 1 which concerns on embodiment of this invention.

＜実施の形態＞
〔飼料化リサイクルシステムＸの構成〕
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸの構成について説明する。
飼料化リサイクルシステムＸは、受入ホッパー１、破砕機２、固液分離機３、飼料化設備４、及びバイオガス製造設備５を備えている。 <Embodiment>
[Configuration of feed recycling system X]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the feed recycling system X which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
The feed recycling system X includes a receiving hopper 1, a crusher 2, a solid-liquid separator 3, a feed conversion facility 4, and a biogas production facility 5.

受入ホッパー１は、ごみ収集車（パッカー車）等で運搬された、事業系の食品残渣を保持して、特定容量ずつ破砕機２に投入する。この事業系の食品残渣は、飼料原料として利用が可能なように厳密に品質管理された、ホテル、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、給食施設、畜産施設、養殖培養施設、食品工場の厨芥等から得られる食品残渣を使用する。
破砕機２は、食品残渣を破砕するとともに、食品残渣から、混入した容器、ビニール類等の夾雑物を取り除く。
固液分離機３は、受入ホッパー１から供給され破砕機２で破砕された事業系の食品残渣を受け入れて、固形分と脱離液とに固液分離する。
飼料化設備４は、固液分離機３により分離された固形分を油温脱水して飼料の原料を製造する。
バイオガス製造設備５は、固液分離機３により分離された脱離液をメタン発酵の原料としてバイオガスを生成させる。
排水処理設備６は、飼料化設備４及びバイオガス製造設備５からの廃水を、下水放流するために有機物を分解、沈殿、フィルタリング処理等をする装置である。 The receiving hopper 1 holds business-related food residues transported by a garbage truck (packer car) or the like, and throws them into the crusher 2 by a specific volume. This business-related food residue is food that is obtained from hotels, supermarkets, convenience stores, feeding facilities, livestock facilities, aquaculture facilities, food factory dredges, etc. that have been strictly quality controlled so that they can be used as feed ingredients. Use the residue.
The crusher 2 crushes the food residue and removes contaminants such as mixed containers and vinyls from the food residue.
The solid-liquid separator 3 receives the business food residue supplied from the receiving hopper 1 and crushed by the crusher 2 and separates it into a solid and a desorbed liquid.
The feed production facility 4 produces feed raw material by dehydrating the solid content separated by the solid-liquid separator 3 with oil temperature.
The biogas production facility 5 generates biogas using the desorbed liquid separated by the solid-liquid separator 3 as a raw material for methane fermentation.
The wastewater treatment facility 6 is an apparatus that decomposes, precipitates, filters, etc. the organic matter in order to discharge the wastewater from the feed conversion facility 4 and the biogas production facility 5 into sewage.

固液分離機３により固液分離された固形分は、破砕機２により破砕された食品残渣に含まれる水分から、２〜２０％程度減少されていることが好適である。
一般的な統計による事業系の食品残渣の含水率は、７０〜８７％と幅が広い。本実施形態の固液分離機３は、後述する実施例で示すように、含水率６８％程度まで脱水することが可能である。このため、固液分離機３により、受け入れる食品残渣の含水率に対応して固形分の水分を２〜２０％程度減少させることが好適である。
これにより、固形分は含水率が低下しているため、乾燥させる水分量が減り、後述するクッカー４０２による油温脱水時間を短縮し、ボイラー４０３の化石燃料使用量を削減できる。また、食品残渣から２〜２０％程度水分を減少させることで、後述する実施例で示すように、生産された飼料中のタンパク質の含有率は変化させずに、高栄養の家畜飼料を製造することができる。すなわち、固液分離された食品残渣の固形物は、飼料化に適した原料となる。
この固液分離機３により分離された固形分からの水分の減少率は、２％未満であると、バイオガス製造設備５に十分なメタン発酵の原料となる脱離液を供給できない。また、水分の減少率が２０％より大きいと、固形分が硬くなりすぎて、固液分離機３からの固形分の分離と搬送が困難となる。また、水分の減少率が２０％より大きいと、熱の伝達が悪くなるため、クッカー４０２による加熱時間が長時間になる。 It is preferable that the solid content solid-liquid separated by the solid-liquid separator 3 is reduced by about 2 to 20% from the moisture contained in the food residue crushed by the crusher 2.
The water content of business food residues according to general statistics is as wide as 70 to 87%. The solid-liquid separator 3 of the present embodiment can be dehydrated to a water content of about 68%, as shown in the examples described later. For this reason, it is preferable to reduce the moisture of the solid content by about 2 to 20% by the solid-liquid separator 3 corresponding to the moisture content of the food residue to be received.
Thereby, since the moisture content of the solid content is reduced, the amount of moisture to be dried is reduced, the oil temperature dehydration time by the cooker 402 described later is shortened, and the amount of fossil fuel used by the boiler 403 can be reduced. In addition, by reducing the water content from the food residue by about 2 to 20%, as shown in the examples described later, a high-nutrition livestock feed is produced without changing the protein content in the produced feed. be able to. That is, the solid product of the food residue that has been subjected to solid-liquid separation is a raw material suitable for feed.
If the reduction rate of moisture from the solid content separated by the solid-liquid separator 3 is less than 2%, it is not possible to supply the biogas production facility 5 with sufficient desorbed liquid as a raw material for methane fermentation. On the other hand, if the moisture reduction rate is greater than 20%, the solid content becomes too hard, and it becomes difficult to separate and convey the solid content from the solid-liquid separator 3. Also, if the moisture reduction rate is greater than 20%, heat transfer becomes poor, and the heating time by the cooker 402 becomes long.

また、固液分離機３により固液分離された脱離液は、直径３ｍｍ以上の固形分を含まず、全固体分が５〜２５％において、粘度が０．１〜０．３Ｐａ・ｓ（パスカル秒）程度であることが好適である。
このように構成した脱離液は、メタン発酵に適した原料となる。すなわち、この脱離液を使用することで、通常の食品残渣をスラリー状に分解して投入するよりも、メタンを含むバイオガスの生成量を向上させ、発生させるバイオガスの主にメタンを含む可燃化成分の比率を〜１．２倍程度、向上させることが可能となる。これは、栄養となる粒子が小さくなっており、更に、メタン発酵菌にとって分解されやすくなっているため、発酵速度が速くなるためである。また、メタン発酵菌の高栄養の栄養源となる油は、脱離液側に移行しやすいため、バイオガスに変換され、後述するように電力及び熱として利用しやすくなる。すなわち、飼料化の原料に油が多い場合は、余剰油が発生し、従来からリサイクル利用されていた。これに対し、この余剰油をバイオガス製造設備５の側で使用する方がバイオガスの発生量が増加し、メタン濃度が高くなるため、発電機５０５の発電量を増加させることができる。また、発電機５０５の運転を安定させることができる。
また、この脱離液は、固液分離機３のシリンダーのパンチング孔を通過したスラリー状の脱離液であり、夾雑物が少ない。このため、後述する発酵槽５０２への異物蓄積が少なく、清掃頻度を下げることができる。また、発酵のデットスペースが生まれにくいため、発酵槽５０２を有効に利用できる。また、この脱離液のパイプでの移送時の閉塞トラブルを回避でき、汎用品のポンプを使用できるため、コストを低減できる。また、粘度が低いため、細いパイプを使用することが可能となり、配管の圧力損失が少なく、ポンプ動力が小さくなるためポンプのコスト及びポンプのメンテナンスコストを低減できる。
なお、後述するように、パッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水についても、バイオガス製造設備５のメタン発酵の原料として使用することが好適である。 Further, the desorbed liquid separated into the solid and liquid by the solid-liquid separator 3 does not contain a solid content of 3 mm or more in diameter, and the total solid content is 5 to 25%, and the viscosity is 0.1 to 0.3 Pa · s ( It is preferable that it is about Pascal second).
The desorbed liquid thus configured is a raw material suitable for methane fermentation. In other words, by using this desorbed liquid, it is possible to improve the production amount of biogas containing methane, rather than decomposing a normal food residue into a slurry, and adding it, and mainly containing methane. It becomes possible to improve the ratio of the combustible component by about 1.2 times. This is because the particles that serve as nutrients are smaller and more easily decomposed by methane fermentation bacteria, so that the fermentation rate is increased. In addition, oil that is a highly nutritious nutrient source for methane-fermenting bacteria is easily transferred to the desorbed liquid side, so that it is converted into biogas and easily used as electric power and heat as will be described later. That is, when there is a lot of oil in the feed material, surplus oil is generated and has been conventionally recycled. On the other hand, when this surplus oil is used on the biogas production facility 5 side, the amount of biogas generated increases and the methane concentration increases, so the power generation amount of the generator 505 can be increased. Further, the operation of the generator 505 can be stabilized.
The desorbed liquid is a slurry-shaped desorbed liquid that has passed through the punching holes of the cylinder of the solid-liquid separator 3 and has few impurities. For this reason, there is little accumulation of foreign matter in the fermenter 502 described later, and the cleaning frequency can be lowered. Moreover, since the dead space of fermentation is hard to be born, the fermenter 502 can be used effectively. Moreover, since the blockage trouble at the time of transferring this desorbed liquid through the pipe can be avoided and a general-purpose pump can be used, the cost can be reduced. Further, since the viscosity is low, it is possible to use a thin pipe, there is little pressure loss of the piping, and the pump power is reduced, so that the cost of the pump and the maintenance cost of the pump can be reduced.
As will be described later, the drainage wastewater of the packer car and the receiving hopper 1 is also preferably used as a raw material for methane fermentation in the biogas production facility 5.

また、飼料化設備４は、予備処理タンク４０１、クッカー４０２、ボイラー４０３、油分離装置４０４、スクリュープレス４０５、ハンマーミル４０６、シフター４０７、ミールクーラー４０８、製品ホッパー４０９、ミストキャッチャー４１０、コンデンサ４１１、クーリングタワー４１２、ホットウェルタンク４１３、オイル計量タンク４１４、デカンタサービス４１５、デカンタ４１６、高濃度脱臭装置４１７、及び中低濃度脱臭装置４１８を含んでいる。 In addition, the feed conversion equipment 4 includes a pretreatment tank 401, a cooker 402, a boiler 403, an oil separator 404, a screw press 405, a hammer mill 406, a shifter 407, a meal cooler 408, a product hopper 409, a mist catcher 410, a condenser 411, A cooling tower 412, a hot well tank 413, an oil metering tank 414, a decanter service 415, a decanter 416, a high concentration deodorizing device 417, and a medium / low concentration deodorizing device 418 are included.

予備処理タンク４０１は、固液分離機３により分離された固形分と、オイル計量タンク４１４から取得される媒体油とを蓄積し、混合して予備処理し、クッカー４０２に投入する装置である。この予備処理の際に、混合された固形分と油とは、ボイラー４０３と発電機５０５の熱により予備加熱される。
クッカー４０２は、油温減圧式乾燥装置である。クッカー４０２は、予備処理タンク４０１から、予備処理された特定量の固形分と油とを取得し、減圧雰囲気にて加熱乾燥することで油温脱水する。すなわち、クッカー４０２は、いわゆる「てんぷら」方式により、固液分離機３により分離された固形分を乾燥させる。この際に、この固形分は殺菌されて安全な飼料原料となる。
ボイラー４０３は、予備処理タンク４０１及びクッカー４０２を加熱する装置である。ボイラー４０３は、例えば、重油を燃料として使用し、高温の蒸気等を発生させて熱を移送する。なお、ボイラー４０３は、後述する油分離装置４０４により分離された分離油（媒体油）、及び廃食油も燃料として使用することが可能である。また、ボイラー４０３は、バイオガス製造設備５で製造されたバイオガスを含む各種ガス等も、燃料として使用することが可能なように構成されていてもよい。 The pretreatment tank 401 is a device that accumulates the solid content separated by the solid-liquid separator 3 and the medium oil obtained from the oil metering tank 414, mixes and pretreats them, and puts them into the cooker 402. In this preliminary treatment, the mixed solid and oil are preheated by the heat of the boiler 403 and the generator 505.
The cooker 402 is an oil temperature decompression type drying apparatus. The cooker 402 obtains a specific amount of solid content and oil that have been pretreated from the pretreatment tank 401, and dehydrates the oil temperature by heating and drying in a reduced pressure atmosphere. That is, the cooker 402 dries the solid content separated by the solid-liquid separator 3 by a so-called “tempura” method. At this time, the solid content is sterilized and becomes a safe feed material.
The boiler 403 is a device that heats the pretreatment tank 401 and the cooker 402. The boiler 403 uses, for example, heavy oil as fuel, generates high-temperature steam, and transfers heat. The boiler 403 can also use separated oil (medium oil) separated by an oil separation device 404 described later and waste cooking oil as fuel. Moreover, the boiler 403 may be comprised so that various gas containing the biogas manufactured with the biogas manufacturing equipment 5 etc. can be used as a fuel.

油分離装置４０４は、クッカー４０２で油温脱水された固形分から残った油を、分離油として粗分離する装置である。
スクリュープレス４０５は、油分離装置４０４により粗分離後の固形物を更に搾油する装置である。
ハンマーミル４０６は、スクリュープレス４０５により搾油後の固形物を粉末状に粉砕するミル等の装置である。
シフター４０７は、ハンマーミル４０６により粉砕された固形物から異物（夾雑物）を除去する振動ふるい機及び風力選別機等である。また、シフター４０７は、この固形物の粒子径を特定範囲に揃える。
ミールクーラー４０８は、シフター４０７により夾雑物が除去され粒子径が揃えられた固形物を空冷等で冷却する装置である。
製品ホッパー４０９は、ミールクーラー４０８で冷却された固形物を、飼料の原料として保管し、計量して出荷させる装置等である。 The oil separation device 404 is a device for roughly separating oil remaining from the solid content dehydrated at the oil temperature by the cooker 402 as separated oil.
The screw press 405 is a device that further squeezes the solid after coarse separation by the oil separation device 404.
The hammer mill 406 is a device such as a mill that pulverizes solids after oil extraction with a screw press 405 into a powder form.
The shifter 407 is a vibration sieving machine, a wind sorter, or the like that removes foreign matters (contaminants) from the solid matter crushed by the hammer mill 406. Moreover, the shifter 407 arranges the particle diameter of this solid substance in a specific range.
The meal cooler 408 is an apparatus that cools solids, in which impurities are removed by the shifter 407 and whose particle diameters are uniform, by air cooling or the like.
The product hopper 409 is a device that stores the solid material cooled by the meal cooler 408 as a raw material for feed, and measures and ships it.

ミストキャッチャー４１０は、クッカー４０２による油温脱水時に固形分から蒸発した蒸発水分を取得する装置である。
コンデンサ４１１は、ミストキャッチャー４１０により取得された蒸発水分を、水冷により冷却し凝結させる装置である。
クーリングタワー４１２は、コンデンサ４１１を水冷するための媒体を冷却する装置である。
ホットウェルタンク４１３は、コンデンサ４１１で凝結された水を溜めるタンクとポンプ等を備えた装置である。ホットウェルタンク４１３は、図示しない真空ポンプを備えており、クッカー４０２、ミストキャッチャー４１０、及びコンデンサ４１１内を減圧する。 The mist catcher 410 is a device that acquires evaporated water evaporated from the solid content during the oil temperature dehydration by the cooker 402.
The condenser 411 is a device that cools and condenses the evaporated water obtained by the mist catcher 410 by water cooling.
The cooling tower 412 is a device that cools a medium for cooling the condenser 411 with water.
The hot well tank 413 is a device including a tank for storing water condensed by the condenser 411, a pump, and the like. The hot well tank 413 includes a vacuum pump (not shown) and depressurizes the cooker 402, the mist catcher 410, and the condenser 411.

オイル計量タンク４１４は、食品残渣とは別に受け入れられる廃食油と、後述するデカンタ４１６により回収された媒体油を混合して蓄積するタンクである。
デカンタサービス４１５は、油分離装置４０４及びスクリュープレス４０５により分離された分離油を蓄積し、デカンタ４１６に供給するデカンタサービスタンクである。
デカンタ４１６は、デカンタサービス４１５から供給された分離油を清澄な媒体油と固形物とに分離する粗精製装置である。 The oil metering tank 414 is a tank that mixes and accumulates waste cooking oil that is received separately from the food residue and medium oil collected by the decanter 416 described later.
The decanter service 415 is a decanter service tank that accumulates the separated oil separated by the oil separator 404 and the screw press 405 and supplies the separated oil to the decanter 416.
The decanter 416 is a crude refining device that separates the separated oil supplied from the decanter service 415 into a clear medium oil and solid matter.

高濃度脱臭装置４１７は、予備処理タンク４０１、ホットウェルタンク４１３、デカンタサービス４１５等から収集された機器発生臭気を、臭気燃焼炉等により燃焼させて処理する装置である。
中低濃度脱臭装置４１８は、高濃度脱臭装置４１７で処理された臭気と、設備内の臭気とを薬液洗浄塔等により脱臭して処理する装置である。 The high-concentration deodorization apparatus 417 is an apparatus that burns and processes equipment-generated odors collected from the pretreatment tank 401, the hot well tank 413, the decanter service 415, etc. in an odor combustion furnace or the like.
The medium / low concentration deodorization apparatus 418 is an apparatus that deodorizes and processes the odor processed by the high concentration deodorization apparatus 417 and the odor in the facility using a chemical solution cleaning tower or the like.

また、バイオガス製造設備５は、可溶化槽５０１、発酵槽５０２、ガスタンク５０３、脱硫設備５０４、発電機５０５、発酵液貯留槽５０６、脱水機５０７、及び排水処理設備６を含んでいる。 The biogas production facility 5 includes a solubilization tank 501, a fermentation tank 502, a gas tank 503, a desulfurization equipment 504, a generator 505, a fermentation liquid storage tank 506, a dehydrator 507, and a wastewater treatment equipment 6.

可溶化槽５０１は、固液分離機３で分離された脱離液と、受入ホッパー１のドレン廃水と、クッカー４０２で蒸発した水分を凝集させた凝集廃水とを取得して攪拌し、発酵槽のメタン発酵の状態に対応してメタン発酵の原料として特定量ずつ供給する装置である。
発酵槽５０２は、メタン発酵菌を培養して、メタンを含むバイオガスを生成させる培養槽である。 The solubilization tank 501 obtains and stirs the desorbed liquid separated by the solid-liquid separator 3, the drain waste water of the receiving hopper 1, and the coagulated waste water obtained by coagulating the water evaporated by the cooker 402. This is a device that supplies a specific amount of raw material for methane fermentation according to the state of methane fermentation.
The fermenter 502 is a culture vessel in which methane-fermenting bacteria are cultured to produce biogas containing methane.

ガスタンク５０３は、発酵槽５０２で生成されたバイオガスを、一旦、蓄積するタンクである。
脱硫設備５０４は、発酵槽５０２で生成され、又はガスタンク５０３に蓄積されたバイオガスの硫化水素等の硫黄成分を分解、除去する脱硫を行う装置である。また、脱硫設備５０４に付随して、二酸化炭素を除去する設備が備えられていてもよい。脱硫設備５０４による脱硫化後のバイオガスは、発電機５０５又は飼料化設備４のボイラー４０３へパイプ等で搬送される。また、この脱硫化後のバイオガスを、外部に搬送したり販売したりすることも可能である。
発電機５０５は、脱硫設備５０４による脱硫されたバイオガスを発電するガス発電機である。なお、発電機５０５は、ガスを燃焼させて発電しても、燃料電池等で化学的に発電してもよい。また、発電機５０５は、バイナリー発電（binary cycle generation）による発電を行ってもよい。 The gas tank 503 is a tank that temporarily accumulates the biogas generated in the fermenter 502.
The desulfurization facility 504 is a device that performs desulfurization to decompose and remove sulfur components such as hydrogen sulfide of biogas generated in the fermenter 502 or accumulated in the gas tank 503. Further, a facility for removing carbon dioxide may be provided along with the desulfurization facility 504. The biogas after desulfurization by the desulfurization facility 504 is conveyed to the generator 505 or the boiler 403 of the feed conversion facility 4 by a pipe or the like. In addition, the biogas after this desulfurization can be transported to the outside or sold.
The generator 505 is a gas generator that generates the biogas desulfurized by the desulfurization facility 504. Note that the generator 505 may generate power by burning gas or chemically generate power using a fuel cell or the like. Moreover, the generator 505 may perform power generation by binary power generation (binary cycle generation).

発酵液貯留槽５０６は、発酵槽５０２で発酵後の廃液である発酵液を貯留するタンク等である。
脱水機５０７は、発酵液貯留槽５０６から供給された発酵液を遠心による脱水、フィルタープレスによる脱水、スクリュープレスによる脱水、ベルトプレスによる脱水、ロータリープレスによる脱水、真空による脱水、多重円盤脱水等する装置である。 Fermentation liquid storage tank 506 is a tank or the like for storing fermentation liquid that is a waste liquid after fermentation in fermentation tank 502.
The dehydrator 507 performs dehydration by centrifugation, dehydration by a filter press, dehydration by a screw press, dehydration by a belt press, dehydration by a rotary press, dehydration by a vacuum, multiple disk dehydration, etc. Device.

〔飼料化リサイクルシステムＸによるリサイクル処理〕
次に、本実施形態の飼料化リサイクルシステムＸにおいて、固液分離機３により分離された固形分を飼料化設備４により飼料化し、バイオガス製造設備によりバイオガスを発生させて発電する等のリサイクル処理の流れについて、物質の各成分の流れに基づいて説明する。
図１においては、主に固体分を多く含む成分の流れを太い矢印、液体分を多く含む成分の流れを細い矢印、気体の流れ（移送）を点線、熱や電気等の流れ（移送）を一点鎖線で示す。 [Recycling with feed recycling system X]
Next, in the feed recycling system X of this embodiment, the solid content separated by the solid-liquid separator 3 is converted into feed by the feed conversion facility 4, and biogas is generated by the biogas manufacturing facility to generate electricity. The processing flow will be described based on the flow of each component of the substance.
In FIG. 1, the flow of components mainly containing a solid component is indicated by thick arrows, the flow of components containing a large amount of liquid is indicated by thin arrows, the flow (transfer) of gas is indicated by a dotted line, and the flow (transfer) of heat or electricity is indicated. Shown with a dashed line.

まず、固液分離機３により固液分離された固形分から飼料化設備４により動物飼料の原料が製造される際の固形分の飼料化処理の流れについて説明する。
固液分離機３により固液分離された固形分は、予備処理タンク４０１により予備処理され、クッカー４０２により油温脱水される。この際、ボイラー４０３により熱が加えられる。また、予備処理タンク４０１については、バイオガス製造設備５の発電機５０５の廃熱も加熱のため利用される。また、油温脱水により、固形分の７０〜９０％の水分が乾燥される。油温脱水された固形分は、油分離装置４０４及びスクリュープレス４０５により分離油を取り除かれて半製品となる。この半製品は、ハンマーミル４０６により粉砕され、シフター４０７で夾雑物が取り除かれる。この夾雑物には、枝、葉、種、ビニール片等が含まれる。夾雑物が取り除かれた固形分は、ミールクーラー４０８で冷まされた後、製品ホッパー４０９に飼料の原料の製品として蓄積される。
なお、製品ホッパー４０９は、フレコンバックスケール等を備えており、製造された飼料の原料は、特定容量に計量されて、製品として出荷される。製品は、飼料配合材料として、飼料配合会社に販売される。
このように、飼料化処理は、食品残渣の成分を栄養素としてリサイクルする優れたプロセスである。 First, the flow of the solid feed process when the animal feed material is produced from the solid content separated by the solid-liquid separator 3 by the feed production facility 4 will be described.
The solid content separated by solid-liquid separation by the solid-liquid separator 3 is preliminarily processed by the pretreatment tank 401 and dehydrated by the oil temperature by the cooker 402. At this time, heat is applied by the boiler 403. For the pretreatment tank 401, the waste heat of the generator 505 of the biogas production facility 5 is also used for heating. Moreover, the water | moisture content of 70 to 90% of solid content is dried by oil temperature dehydration. The oil-dehydrated solid content is removed by the oil separator 404 and the screw press 405 to become a semi-finished product. This semi-finished product is pulverized by a hammer mill 406, and impurities are removed by a shifter 407. The impurities include branches, leaves, seeds, vinyl pieces and the like. The solid content from which impurities are removed is cooled by the meal cooler 408 and then accumulated in the product hopper 409 as a feed raw material product.
The product hopper 409 is provided with a flexible container back scale or the like, and the raw material of the manufactured feed is weighed to a specific capacity and shipped as a product. The product is sold to feed blending companies as feed blending materials.
Thus, feed conversion is an excellent process for recycling food residue components as nutrients.

次に、クッカー４０２の油温脱水時に固形分から蒸発した蒸発水分の流れについて説明する。
ミストキャッチャー４１０により取得された蒸発水分は、クーリングタワー４１２で冷却されたコンデンサ４１１により凝結、凝集されて、ホットウェルタンク４１３に収集される。この凝集廃水は、バイオガス製造設備５の可溶化槽５０１に投入されるか、排水処理設備６で発酵廃水と一緒に処理される。なお、凝集廃水は、有機物を多く含む。このため、可溶化槽５０１に凝集廃水を多く投入することで、排水処理設備６による処理の負荷を低減させることができる。 Next, the flow of the evaporated water evaporated from the solid content during the oil temperature dehydration of the cooker 402 will be described.
The evaporated water acquired by the mist catcher 410 is condensed and aggregated by the condenser 411 cooled by the cooling tower 412 and collected in the hot well tank 413. This agglomerated wastewater is introduced into the solubilization tank 501 of the biogas production facility 5 or processed together with the fermentation wastewater in the wastewater treatment facility 6. In addition, coagulation waste water contains many organic substances. For this reason, the treatment load by the wastewater treatment facility 6 can be reduced by adding a large amount of coagulated wastewater to the solubilization tank 501.

次に、固液分離機３により固液分離された固形分を油温脱水する際の油分の流れについて説明する。
オイル計量タンク４１４に補充される廃食油と、デカンタ４１６から供給されるリサイクルされた媒体油は、オイル計量タンクで混合される。この混合された油は、油温脱水の媒体油として、オイル計量タンク４１４から予備処理タンク４０１及びクッカー４０２に必要量ずつ供給される。なお、この際に、オイル計量タンク４１４では、余った油をバイオガス製造設備５の発酵槽５０２に必要量だけ投入したり、ボイラー４０３の燃料として使用したり、高濃度脱臭装置４１７の燃料として使用したり、リサイクル油として販売したりすることが可能である。 Next, the flow of the oil component when the solid content separated by the solid-liquid separator 3 is subjected to oil temperature dehydration will be described.
Waste cooking oil replenished to the oil metering tank 414 and recycled medium oil supplied from the decanter 416 are mixed in the oil metering tank. The mixed oil is supplied from the oil metering tank 414 to the pretreatment tank 401 and the cooker 402 as required oil oil as a medium oil for oil temperature dehydration. At this time, in the oil metering tank 414, only a necessary amount of surplus oil is introduced into the fermentation tank 502 of the biogas production facility 5, used as fuel for the boiler 403, or used as fuel for the high-concentration deodorizer 417. It can be used or sold as recycled oil.

また、クッカー４０２で油温脱水された固形分から油分離装置４０４及びスクリュープレス４０５で分離された分離油は、デカンタサービス４１５に蓄積後、デカンタ４１６で分離される。デカンタ４１６により分離された清澄な媒体油は、オイル計量タンクに戻されて、媒体油として再利用される。また、デカンタ４１６により分離された固形物は、油分離装置４０４に戻されて、飼料の原料としてまた用いられてもよい。 Further, the separated oil separated by the oil separator 404 and the screw press 405 from the solid content dehydrated at the oil temperature by the cooker 402 is accumulated in the decanter service 415 and then separated by the decanter 416. The clear medium oil separated by the decanter 416 is returned to the oil metering tank and reused as the medium oil. In addition, the solid matter separated by the decanter 416 may be returned to the oil separation device 404 and used as a feed material.

次に、固液分離機３により固液分離された脱離液からバイオガス製造設備５によりバイオガスが製造され、これが発電される際の処理の流れについて説明する。
この固液分離機３からの脱離液と、パッカー車及びパッカー車からのドレン廃水とは、可溶化槽５０１に供給される。これらに、飼料化設備４のホットウェルタンク４１３から供給される凝集廃水が調整されて、バイオガスの原料として発酵槽５０２に定量供給される。凝集廃水は、有機物を多く含んでいてもよい。 Next, the flow of processing when biogas is produced by the biogas production facility 5 from the desorbed liquid that has been solid-liquid separated by the solid-liquid separator 3 and this is generated will be described.
The desorbed liquid from the solid-liquid separator 3 and the drainage waste water from the packer car and the packer car are supplied to the solubilization tank 501. To these, the coagulated waste water supplied from the hot well tank 413 of the feed conversion facility 4 is adjusted, and quantitatively supplied to the fermenter 502 as a raw material for biogas. The agglomerated wastewater may contain a large amount of organic matter.

発酵槽５０２で、メタン発酵により得られたバイオガスは、ガスタンク５０３及び脱硫設備５０４を経て、発電機５０５により発電される。発電機５０５による発電時の電力は、ＦＩＴ（Ｆｅｅｄ−ｉｎＴａｒｉｆｆ）による売電等で電力会社に売電される。また、発電機５０５の発電時廃熱は、比較的低温度であるため、回収されて発酵槽５０２のメタン発酵用の加温、飼料化設備４の予備処理タンク４０１を加温するのに用いられる。
また、ガスタンク５０３及び脱硫設備５０４を経たバイオガスは、飼料化設備４のボイラー４０３に送付して、クッカー４０２の加熱用の燃料として利用することが可能である。この場合、ボイラー４０３で得られた温水や蒸気の一部により、発酵槽５０２のメタン発酵用の加温を行うことも可能である。
すなわち、バイオガスにより、発酵槽５０２の温度と、クッカーの予備処理タンクの温度とを調整することが可能である。
なお、メタン発酵により得られたバイオガスは、飼料化リサイクルシステムＸの各部に必要な熱分だけのガス量を確保して、図示しないバイオガスボイラで別途、温水や蒸気を生成させて利用することも可能である。また、得られたバイオガスを、通常のガスとして使用したり販売したりすることも可能である。その他にも、冬季の融雪エネルギー等としても有効再利用が可能である。 Biogas obtained by methane fermentation in the fermenter 502 is generated by a power generator 505 through a gas tank 503 and a desulfurization facility 504. The electric power generated by the generator 505 is sold to an electric power company by selling power using FIT (Feed-in Tariff). Moreover, since the waste heat at the time of power generation of the generator 505 is relatively low temperature, it is recovered and used to warm the fermentation tank 502 for methane fermentation and to heat the pretreatment tank 401 of the feed facility 4. It is done.
In addition, the biogas that has passed through the gas tank 503 and the desulfurization facility 504 can be sent to the boiler 403 of the feed conversion facility 4 and used as fuel for heating the cooker 402. In this case, it is also possible to heat the fermenter 502 for methane fermentation with a part of the hot water or steam obtained by the boiler 403.
That is, it is possible to adjust the temperature of the fermenter 502 and the temperature of the cooker's pretreatment tank with biogas.
In addition, the biogas obtained by methane fermentation should be used by ensuring the amount of gas necessary for each part of the feed recycling system X and generating hot water or steam separately in a biogas boiler (not shown). Is also possible. In addition, the obtained biogas can be used or sold as a normal gas. In addition, it can be effectively reused as snowmelt energy in winter.

発酵槽５０２により発酵された後の発酵液は、発酵液貯留槽５０６に蓄積された後、脱水機５０７で脱水されて、脱水汚泥はコンポスト等として再資源化されて利用される。また、脱水機５０７により脱水された脱離液（発酵廃水）は、排水処理設備６で処理されて、放流される。また、排水処理設備６は、飼料化設備４のホットウェルタンク４１３の凝集廃水についても処理を行って、放流する。
なお、凝集廃水と、パッカー車及び受入ホッパー１からのドレン廃水とについては、殆どは、メタン発酵のため可溶化槽５０１に供給されている。このため、排水処理設備６による処理負荷は、従来より少なくなる。
また、発酵廃水は、液肥として販売する等そのまま有効利用することも可能である。また、この場合、排水処理設備６を備えない構成としてもよい。 The fermented liquid fermented in the fermenter 502 is accumulated in the fermented liquid storage tank 506 and then dehydrated by the dehydrator 507, and the dehydrated sludge is recycled and used as compost or the like. The desorbed liquid (fermentation wastewater) dehydrated by the dehydrator 507 is processed by the wastewater treatment facility 6 and discharged. The wastewater treatment facility 6 also treats and discharges the aggregated wastewater in the hot well tank 413 of the feed conversion facility 4.
Most of the coagulated waste water and the drain waste water from the packer car and the receiving hopper 1 are supplied to the solubilization tank 501 for methane fermentation. For this reason, the processing load by the waste water treatment facility 6 is reduced as compared with the conventional case.
In addition, fermentation wastewater can be effectively used as it is, such as sold as liquid fertilizer. In this case, the waste water treatment facility 6 may not be provided.

以上のように構成することで、以下のような効果が得られる。
近年、資源枯渇や地球温暖化問題への対策として、再生可能な資源であるバイオマスの利活用が社会的要請となっている。しかし、従来のクッカーを用いた食品残渣の飼料化リサイクルシステムでは、水分が多く含まれる食品残渣をそのまま乾燥しているため、多量の水分を蒸発させる必要があり、化石燃料の使用量が多くなることが問題であった。
これに対して、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、食品残渣を固形分と脱離液とに固液分離する固液分離機３と、固液分離機３により分離された固形分を油温脱水して飼料の原料を製造するクッカー４０２を含む飼料化設備４と、固液分離機３により分離された脱離液をメタン発酵の原料としてバイオガスを生成させる発酵槽５０２を含むバイオガス製造設備５とを備えることを特徴とする。
このように構成することで、飼料化する食品残渣の含水率を低減させ、油温脱水の処理時間を短縮させ、クッカーによる化石燃料の消費を削減させることができる。また、含水率の低くなった固形分を飼料化するため、油温減圧式乾燥装置での蒸発水分（凝縮廃水）も減少させることができ、蒸発のために必要であった燃料を削減でき、凝縮廃水の処理負荷も低減できる。これに加えて、これまで未利用であった排水中の有機物をメタン発酵させて活用することができる。これにより、高品質のバイオガスを獲得することができるとともに、排水処理設備への汚濁負荷量を低減させることができる。すなわち、飼料化設備及び排水処理設備への負担を軽減することができる。結果として、環境負荷を低減し、資源循環型社会へ貢献できる。 By configuring as described above, the following effects can be obtained.
In recent years, the utilization of biomass, which is a renewable resource, has become a social request as a countermeasure against resource depletion and global warming issues. However, in the conventional food residue feed recycling system using a cooker, the food residue containing a large amount of water is dried as it is, so it is necessary to evaporate a large amount of water, and the amount of fossil fuel used increases. That was the problem.
On the other hand, the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention is separated by the solid-liquid separator 3 that separates the food residue into solid and liquid and the solid-liquid separator 3. Feed equipment 4 including a cooker 402 for producing feed raw material by dehydrating the solid content obtained by oil temperature, and a fermenter for generating biogas using the detachment liquid separated by the solid-liquid separator 3 as a raw material for methane fermentation And a biogas production facility 5 including 502.
By comprising in this way, the moisture content of the food residue made into feed can be reduced, the processing time of oil temperature dehydration can be shortened, and consumption of the fossil fuel by a cooker can be reduced. In addition, since the solid content with a low moisture content is made into feed, the evaporated water (condensed wastewater) in the oil temperature reduced pressure drying device can be reduced, and the fuel required for evaporation can be reduced, The treatment load of condensed wastewater can also be reduced. In addition to this, organic matter in wastewater that has not been used so far can be used by methane fermentation. Thereby, while being able to acquire high quality biogas, the pollution load amount to a waste water treatment facility can be reduced. That is, it is possible to reduce the burden on the feed facility and the wastewater treatment facility. As a result, it can reduce environmental impact and contribute to a resource recycling society.

また、食品残渣に含まれる油は、固液分離機３を用いた固液分離により、脱離液の方に多く含まれることとなり、固形分の油の含有量が少なくなる。このため、クッカー４０２の媒体油が食品の油により増加する負荷を抑えることができ、廃油の処理コストを低減できる。
一方、固液分離された脱離液の方には、食品残渣に含まれる油が多く含まれる。油分はメタン発酵の原料として好適なため、メタン発酵の効率が高くなり、メタン発酵菌の増加速度が増加する。これにより、高品質のバイオガスを多量に製造することができる。 Further, the oil contained in the food residue is contained more in the desorbed liquid by solid-liquid separation using the solid-liquid separator 3, and the content of solid oil is reduced. For this reason, the load which the medium oil of the cooker 402 increases with the oil of food can be suppressed, and the processing cost of waste oil can be reduced.
On the other hand, the solid-liquid separated liquid contains a lot of oil contained in food residues. Since the oil is suitable as a raw material for methane fermentation, the efficiency of methane fermentation is increased, and the increase rate of methane fermentation bacteria is increased. Thereby, a large amount of high-quality biogas can be produced.

また、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、バイオガス製造設備５が、発酵槽５０２内の発酵により生成されたバイオガスから発電する発電機５０５を含み、発電機５０５の発電時の廃熱により、発酵槽５０２の温度と、飼料化設備４のクッカー４０２の予備処理タンク４０１の温度とを調整することを特徴とする。
このように構成することで、メタン発酵の発酵槽５０２から発生するバイオガスを用いて発電を行い、発電機５０５の運転に伴う廃熱を飼料化設備４の処理に有効利用するとともに、廃熱も多段的に有効利用することで、施設エネルギー利用率を向上させ、コストを低減させることができる。また、発電した電気は、固定価格買い取り制度（ＦＩＴ）を活用して売電することで、事業性を向上させることができる。また、得られた熱エネルギーは、冬季の融雪エネルギー等としても有効再利用が可能である。 In addition, the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention includes a generator 505 in which the biogas production facility 5 generates power from biogas generated by fermentation in the fermenter 502, and the power generation by the generator 505 is performed. The temperature of the fermenter 502 and the temperature of the pretreatment tank 401 of the cooker 402 of the feed conversion facility 4 are adjusted by waste heat at the time.
By comprising in this way, it produces electric power using the biogas generated from the fermenter 502 of methane fermentation, and while using the waste heat accompanying operation of the generator 505 effectively for the treatment of the feed conversion equipment 4, waste heat In addition, by effectively using the multistage, the facility energy utilization rate can be improved and the cost can be reduced. In addition, the generated electricity can be sold by utilizing a fixed price purchase system (FIT) to improve the business potential. Further, the obtained thermal energy can be effectively reused as snow melting energy in winter.

また、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、飼料化設備４は、バイオガス製造設備５の発酵槽５０２内で発酵させて生成させたバイオガスの少なくとも一部を燃料としてクッカー４０２を加熱するボイラー４０３を含み、ボイラー４０３により生成された熱又は蒸気の一部により、発酵槽５０２の温度、及び／又はクッカー４０２の予備処理タンク４０１の温度を調整することを特徴とする。
このように構成することで、メタン発酵の発酵槽５０２から発生するバイオガスを用いて、クッカー４０２を加熱することが可能となる。これにより、食品残渣の油温脱水に必要な重油等の燃料を低減し、コストを削減することができる。また、この際にボイラー４０３により生成された熱又は蒸気の一部を利用して、予備処理タンク４０１の温度に加えて、メタン発酵の温度も調整できるため、飼料化リサイクルシステムＸを効率的に運用することが可能となる。ボイラー４０３の余った熱又は蒸気の一部は、飼料化リサイクルシステムＸの施設内の暖房や融雪等にも使用可能となり、運用コストを削減できる。また、余ったバイオガス自体も、施設内で利用したり、販売したりすることが可能である。 Further, in the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention, the feed conversion facility 4 uses as a fuel at least a part of biogas produced by fermentation in the fermentation tank 502 of the biogas production facility 5. It includes a boiler 403 for heating 402, and the temperature of the fermenter 502 and / or the temperature of the pretreatment tank 401 of the cooker 402 is adjusted by a part of the heat or steam generated by the boiler 403.
By comprising in this way, it becomes possible to heat the cooker 402 using the biogas generated from the fermentation tank 502 of methane fermentation. Thereby, fuel, such as heavy oil required for the oil temperature dehydration of a food residue, can be reduced, and cost can be reduced. In addition, since the temperature of the methane fermentation can be adjusted in addition to the temperature of the pretreatment tank 401 using a part of the heat or steam generated by the boiler 403 at this time, the feed recycling system X can be efficiently used. It becomes possible to operate. A part of the remaining heat or steam of the boiler 403 can be used for heating, melting snow, etc. in the facility of the feed recycling system X, and the operation cost can be reduced. In addition, surplus biogas itself can be used in the facility or sold.

また、従来の食品残渣の飼料化の施設では、食品残渣の搬入時には、パッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水を、乾燥水分量削減の観点から直接排水処理設備にて処理していた。しかしながら、ドレン廃水に含まれる高濃度の有機物を利用せずに廃棄することになり、その処理のために多大なエネルギーを消費していた。
これに対して、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、発酵槽５０２は、脱離液に加え、パッカー車及び食品残渣を受け入れる受入ホッパー１のドレン廃水もメタン発酵の原料とすることを特徴とする。
このように構成することで、凝縮水とパッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水を可溶化槽に受入れ、バイオガスの原料とすることができる。よって、有機物を無駄なく利用、活用できるとともに排水処理設備の負荷低減ができ、排水処理設備側でのエネルギー削減が可能となる。すなわち、メタン発酵に好適な有機物を多く含むドレン廃水が、バイオガスの原料としてメタン発酵槽に定量供給されることで、メタン発酵の効率を向上させ、得られたバイオガスからガス発電機により、電力と発電時廃熱回収による熱エネルギーを得ることができる。 Further, in the conventional facility for converting food residue to feed, when the food residue is carried in, the drainage waste water from the packer car and the receiving hopper 1 is directly processed by the waste water treatment facility from the viewpoint of reducing the amount of dry water. However, it was discarded without using high-concentration organic substances contained in the drainage wastewater, and a great deal of energy was consumed for the treatment.
On the other hand, in the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention, the fermenter 502 uses the drain waste water of the receiving hopper 1 that receives the packer car and the food residue in addition to the detachment liquid as the raw material for methane fermentation. It is characterized by doing.
By comprising in this way, condensed water, a packer car, and the drain waste water of the receiving hopper 1 can be received in a solubilization tank, and can be used as the raw material of biogas. Therefore, organic substances can be used and utilized without waste, and the load on the wastewater treatment facility can be reduced, and energy can be reduced on the wastewater treatment facility side. That is, drain wastewater containing a large amount of organic matter suitable for methane fermentation is quantitatively supplied to the methane fermentation tank as a raw material for biogas, thereby improving the efficiency of methane fermentation, and using a gas generator from the obtained biogas, Thermal energy can be obtained through power and waste heat recovery during power generation.

また、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、バイオガス製造設備５の発酵槽５０２のメタン発酵後の発酵廃水と、飼料化設備４のクッカー４０２により発生する蒸気を凝集させた凝集廃水の少なくとも一部とを合わせて処理する排水処理設備６を備えることを特徴とする。
このように構成することで、バイオガス製造設備５の発酵廃水と、飼料化設備４の凝集廃水を同じ排水処理設備６で処理できる。このため、排水の処理負荷を軽減させ、クリーンな排水を放流することができ、環境負荷を低減できる。また、有機物を含む凝集廃水をメタン発酵後の発酵廃水に加えることにより、活性汚泥を構成する菌に栄養を供給でき、排水処理効率を向上させることができる。 In addition, the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention agglomerates the fermentation wastewater after methane fermentation in the fermenter 502 of the biogas production facility 5 and the steam generated by the cooker 402 of the feed conversion facility 4. A wastewater treatment facility 6 for treating at least a part of the coagulated wastewater is provided.
By comprising in this way, the fermentation waste water of the biogas production equipment 5 and the coagulation waste water of the feed conversion equipment 4 can be processed with the same waste water treatment equipment 6. For this reason, the wastewater treatment load can be reduced, clean wastewater can be discharged, and the environmental load can be reduced. Moreover, nutrient can be supplied to the microbe which comprises activated sludge by adding the aggregation waste water containing an organic substance to the fermentation waste water after methane fermentation, and waste water treatment efficiency can be improved.

また、従来の食品残渣の資源化で油温脱水を用いる場合、食品残渣は含水率が高くウェット系（含水系）バイオマスに分類されており、乾燥に多くのエネルギーが必要となっていた。
これに対して、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、固液分離機３は、スクリュープレス式であり、固形分の水分を食品残渣の水分から２〜２０％減少させることを特徴とする。
このように構成することで、油温脱水の処理時間を短縮させ、クッカーによる化石燃料の消費を削減できる。これに加え、飼料原料のタンパク質含有量等の栄養価を高く保つことができる。また、短時間の加熱で済むため、油温脱水の媒体油の熱による酸化や劣化を少なくし、コストを低減できる。また、臭気の処理の負荷も少なくなる。 In addition, when oil temperature dehydration is used for resource recycling of conventional food residues, the food residues have a high moisture content and are classified as wet (hydrated) biomass, and much energy is required for drying.
In contrast, in the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention, the solid-liquid separator 3 is a screw press type, and the moisture content of the solid is reduced by 2 to 20% from the moisture content of the food residue. It is characterized by.
By comprising in this way, the processing time of oil temperature dehydration can be shortened and consumption of the fossil fuel by a cooker can be reduced. In addition, nutritional value such as protein content of feed materials can be kept high. In addition, since only a short heating time is required, oxidation and deterioration due to heat of oil temperature dehydrating medium oil can be reduced, and cost can be reduced. Also, the burden of odor treatment is reduced.

また、従来の食品系残渣をスラリー化した原料として投入するメタン発酵設備では、メタン発酵に適さない木質や無機物やプラスチックゴミ等の夾雑物により、粘度が高いため原料の通常のポンプ搬送が困難であり、発酵効率が低くなり、発酵槽の定期的な清掃等が必要になっていた。
これに対して、本発明の実施の形態に係る飼料化リサイクルシステムＸは、脱離液は、全固体分が５〜２５％において、粘度が０．１〜０．３パスカル秒であることを特徴とする。
このように構成することで、粘度が低いメタン発酵の原料を通常のポンプで容易に搬送ができる。また、当該原料はメタン発酵細菌に分解しやすいため、発酵効率や速度を高めることができ、発酵槽５０２の清掃頻度を減らせるという顕著な効果が得られる。 In addition, in conventional methane fermentation equipment that feeds food-based residues as slurried raw materials, it is difficult to carry out normal pumping of raw materials due to high viscosity due to impurities such as wood, inorganics, and plastic waste that are not suitable for methane fermentation. Yes, the fermentation efficiency was low, and regular cleaning of the fermenter was necessary.
In contrast, in the feed recycling system X according to the embodiment of the present invention, the detachment liquid has a total solid content of 5 to 25% and a viscosity of 0.1 to 0.3 Pascal second. Features.
By comprising in this way, the raw material of methane fermentation with a low viscosity can be easily conveyed with a normal pump. Moreover, since the said raw material is easy to decompose | disassemble into methane fermentation bacteria, fermentation efficiency and speed | velocity can be raised and the remarkable effect that the cleaning frequency of the fermenter 502 can be reduced is acquired.

次に図面に基づき本発明を実施例によりさらに説明するが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
以下の実施例では、基礎試験及び経済性について評価した結果について説明する。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further based on drawing, the following specific examples do not limit this invention.
In the following examples, the results of evaluating basic tests and economics will be described.

（固液分離試験の方法）
図２により、食品残渣の固液分離性能に関する試験の方法について説明する。
まず、既存設備より食品残渣のサンプルを収集し、食品残渣の固液分離試験及び固液分離後の固形分の飼料化試験を行った。
まず、パッカー車にて搬入された食品残渣と、パッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水とを採取し、本発明の実施の形態の固液分離機３と同様のスクリュープレスに投入して、固液分離性能を確認した。食品残渣、固液分離後の固形分及び脱離液を分析して水分を測定し、さらに固形分は油温減圧乾燥実験機へ投入して飼料化を行い、飼料としての評価のために水分と粗タンパク質の分析を行った。 (Method of solid-liquid separation test)
With reference to FIG. 2, a test method for solid-liquid separation performance of food residues will be described.
First, food residue samples were collected from existing equipment, and a solid-liquid separation test of food residues and a feed test of solid content after solid-liquid separation were performed.
First, the food residue carried in the packer car and the drain waste water of the packer car and the receiving hopper 1 are collected and put into a screw press similar to the solid-liquid separator 3 of the embodiment of the present invention. The liquid separation performance was confirmed. Analyzing food residues, solids after solid-liquid separation, and desorbed liquid to measure moisture, and then feeding solids into an oil temperature vacuum drying experimental machine to make feed, and moisture for evaluation as feed And crude protein analysis.

（固液分離性能試験）
次に、図３、図４により、この固液分離性能の試験の結果について説明する。
図３は、固液分離機への投入物（食品残渣）の水分と、固液分離後の固形分の水分（固形物水分）との関係を示す。試験に供した食品残渣の水分は、最小で７３．４％、最大で７９．０％、７検体の平均が７６．２％であった。このため、一般的な事業系食品残渣の水分である７６．１％とよく一致していた。
また、固液分離機に投人した食品残渣の水分が低いほど、固液分離後の固形分水分も低い傾向がみられた。投入した食品残渣に対して、固形分は、水分が約４％低下していた。このため、固液分離することで、飼料化設備４に持ち込む水分量を削減できた。 (Solid-liquid separation performance test)
Next, the results of this solid-liquid separation performance test will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 shows the relationship between the water content of the input to the solid-liquid separator (food residue) and the water content of solid content after solid-liquid separation (solid water content). The water content of the food residue subjected to the test was a minimum of 73.4%, a maximum of 79.0%, and an average of 7 samples was 76.2%. For this reason, it was in good agreement with 76.1%, which is the water content of general business food residues.
Moreover, the tendency for the water | moisture content of solid content after solid-liquid separation to be low was seen, so that the water | moisture content of the food residue thrown into the solid-liquid separator was low. The moisture content of the solid content was reduced by about 4% with respect to the added food residue. For this reason, the amount of moisture brought into the feed facility 4 could be reduced by solid-liquid separation.

図４は、上述の固液分離性能の試験の試験結果を基に原料として、一般的な事業系食品残渣を想定し、食品残渣水分を７６％として固液分離した場合の水分及びＴＳの挙動を示す。事業系の食品残渣を固液分離することで、固形分は食品残渣よりも低水分となり、飼料化の原料として扱いやすくなった。さらに、脱離液には高濃度の有機物が含まれているため、メタン発酵の原料に適していた。 FIG. 4 shows the behavior of moisture and TS when solid-liquid separation is performed assuming that the food residue moisture is 76% assuming a general business food residue as a raw material based on the test result of the above-mentioned solid-liquid separation performance test. Indicates. By solid-liquid separation of business-related food residues, the solids content was lower than that of food residues, making it easier to handle as a feed material. Furthermore, since the desorbed liquid contains a high concentration of organic substances, it was suitable as a raw material for methane fermentation.

以下で、このように食品残渣を固形分及び脱離液に固液分離処理を行って飼料化又はメタン発酵したものを実施例１、従来の食品残渣の飼料化のみのものを比較例１として説明する。 In the following, the food residue is subjected to solid-liquid separation treatment for the solid content and the detachment liquid, and the feed or methane fermentation is performed as Example 1, and the conventional food residue only as the feed is compared as Comparative Example 1. explain.

（脱離液の粘度）
図５は、前処理によって得られた脱離液の物理的な性質を把握するための粘度測定した結果を示す。ここでは、比較例１において破砕処理（回転数２５００ｒｐｍ）した後に、水分調整を行った食品残渣スラリーと、実施例１の脱離液とについて、それぞれ、一般的にメタン発酵槽に投入される水分の目安とされているＴＳ濃度１０％程度、及び高濃度である１５％以上の２種類のサンプルを作製して、粘度を測定した。
比較例１において破砕処理した食品残渣スラリーは、ＴＳ１５％では粘度は３．０Ｐａ・ｓ（パスカル秒）、ＴＳ１０％でも１．０Ｐａ・ｓであった。これに対して、実施例１の脱離液は、ＴＳが２４％のときでも粘度は０．３Ｐａ・ｓであり、高ＴＳ濃度でも低粘度で、流動性が良いことが確認できた。
また、脱離液はスクリュープレス式の固液分離機を通過しているという特性上、スクリュープレスの通過孔径より大きい３ｍｍ以上の異物を含むことがないため、後工程での閉塞等のトラブルを回避できる。すなわち、脱離液は、バイオガス製造設備５に移送される。よって、粘度が低いと配管の圧力損失が少なくなるため、ポンプ動力を小さくすることができる。 (Viscosity of desorbed liquid)
FIG. 5 shows the result of viscosity measurement for grasping the physical properties of the desorbed liquid obtained by the pretreatment. Here, after the crushing process (rotation speed 2500 rpm) in Comparative Example 1, the moisture of the food residue slurry that has been subjected to moisture adjustment and the desorbed liquid of Example 1 are generally introduced into the methane fermentation tank, respectively. Two types of samples having a TS concentration of about 10% and a high concentration of 15% or more were prepared, and the viscosity was measured.
The food residue slurry crushed in Comparative Example 1 had a viscosity of 3.0 Pa · s (pascal second) at TS 15% and 1.0 Pa · s even at 10% TS. On the other hand, it was confirmed that the desorbed liquid of Example 1 had a viscosity of 0.3 Pa · s even when TS was 24%, low viscosity even at high TS concentration, and good fluidity.
In addition, because the desorbed liquid passes through a screw-press type solid-liquid separator, it does not contain foreign matter of 3 mm or more larger than the passage diameter of the screw press. Can be avoided. That is, the desorbed liquid is transferred to the biogas production facility 5. Therefore, if the viscosity is low, the pressure loss of the piping is reduced, so that the pump power can be reduced.

（飼料成分）
図６は、固液分離によるタンパク質の挙動について示す。飼料の価値は、主として含有されるタンパク質の量によって決まると言われており、養豚飼料では約１６％、養鶏飼料では約２０％含まれていることが目安となる。
比較例１の飼料化プロセスで製造した飼料は、基本的に受け入れた食品残渣のタンパク質がそのまま飼料中へ移行し、タンパク質の含有量が２０％強の高タンパク飼料となる。一方、実施例１の飼料化バイオガスプロセスで処理した場合は、固液分離により脱離液側にタンパク質が一部流出するものの、飼料となる固形分側には、７割程度のタンパク質が残る。また、固液分離によりタンパク質以外の有機物も脱離液側に移行する。このため、結果的に飼料中のタンパク質含有率は、比較例１とほとんど変わらなかった。
また、実施例１では、固液分離によってタンパク質を含む有機物の一部が脱離液に移行し、バイオガスの原料となる。このため、比較例１と実施例１とでは、実施例１の方が、生産される飼料量は減少する。例えば、図６のように運転された場合には、比較例１の７割程度の生産量になる。このため、従来より多くの食品残渣を受け入れて、飼料化することが可能となる。 (Feed ingredient)
FIG. 6 shows the behavior of proteins by solid-liquid separation. It is said that the value of the feed is mainly determined by the amount of protein contained, and it is a standard that the feed is about 16% for pig feed and about 20% for chicken feed.
The feed produced by the feed conversion process of Comparative Example 1 is basically a high-protein feed with a protein content of more than 20%, with the protein of the received food residue transferred directly into the feed. On the other hand, when treated with the feed biogas process of Example 1, about 70% of the protein remains on the solid content side which is the feed, although a part of the protein flows out to the desorbed liquid side by solid-liquid separation. . Moreover, organic substances other than protein also move to the desorbed liquid side by solid-liquid separation. For this reason, as a result, the protein content in the feed was hardly different from that in Comparative Example 1.
Moreover, in Example 1, a part of organic substance containing protein transfers to a desorption liquid by solid-liquid separation, and becomes a raw material of biogas. For this reason, in Comparative Example 1 and Example 1, the amount of feed produced in Example 1 is reduced. For example, when operated as shown in FIG. 6, the production amount is about 70% of that of Comparative Example 1. For this reason, it becomes possible to receive more food residues than before and turn it into feed.

（バイオガス発生量）
図７は、実施例１の脱離液を原料としたメタン発酵試験をバッチ処理にて実行した結果を示すグラフである。具体的に、図７は、試験に供したサンプルの強熱減量（ＶｏｌａｔｉｌｅＳｏｌｉｄｓ：ＶＳ）１ｔ当たりのガス発生量を示す。
実施例１では、脱離液中のＶＳ当たり８００ｍ³Ｎのバイオガスが発生することが確認できた。また、このときバイオガス中のメタンガス濃度は６５％であった。
従来の食品残渣のＶＳ１ｔ当たりのバイオガス発生量は８００ｍ³Ｎ、メタン濃度５７．８％との報告）がある。これに対して、実施例１の脱離液による本試験の結果は、ガス発生量については一致していたが、メタンガスの濃度については、高い傾向となった。すなわち、食品残渣の固液分離後の脱離液を使用することで、熱量が高く、品質がよいバイオガスを発生させることができる。
また、メタンガス濃度は原料組成に依存していることが知られている。食品残渣に含まれる成分では、炭水化物はメタンガス濃度５０％、脂肪やたんぱく質はメタンガス濃度７０％という報告がある。よって、実施例１の脱離液では、脱離液に脂肪の含有量が多いために、メタンガス濃度が高くなったと考えられる。 (Biogas generation amount)
FIG. 7 is a graph showing the results of performing a methane fermentation test using the desorbed liquid of Example 1 as a raw material in a batch process. Specifically, FIG. 7 shows a gas generation amount per 1 t of ignition loss (Volatiles Solids: VS) of a sample subjected to the test.
In Example 1, it was confirmed that 800 m ³ N biogas was generated per VS in the desorbed liquid. At this time, the methane gas concentration in the biogas was 65%.
There is a report that the amount of biogas generated per VS of conventional food residue is 800 m ³ N and the methane concentration is 57.8%. On the other hand, the results of this test using the desorbed liquid of Example 1 were consistent with respect to the amount of gas generated, but the concentration of methane gas tended to be high. That is, by using the desorbed liquid after the solid-liquid separation of the food residue, it is possible to generate biogas with high calorific value and good quality.
It is known that the methane gas concentration depends on the raw material composition. Among ingredients contained in food residues, it has been reported that carbohydrates have a methane gas concentration of 50% and fats and proteins have a methane gas concentration of 70%. Therefore, it is considered that in the desorbed liquid of Example 1, the methane gas concentration was increased because the content of fat in the desorbed liquid was large.

（実施例１の経済性）
上述の実験により得られた基礎データに基づき、１００ｔ／日の食品残渣を受け入れ、比較例１と実施例１の二つのプロセスにて処理した場合の経済性評価を行った。 (Economic efficiency of Example 1)
Based on the basic data obtained by the above-described experiment, 100 t / day of food residue was accepted, and economic evaluation was performed when the two processes of Comparative Example 1 and Example 1 were processed.

（物質収支）
図８は、１００ｔ／日の食品残渣を受け入れた場合の比較例１の物質収支を示す。
比較例１では、１００ｔの食品残渣を受け入れて処理した場合、食品残渣に含まれている７７ｔの水は蒸発し、飼料として出荷されるのは２１ｔ程度となる。 (Material balance)
FIG. 8 shows the mass balance of Comparative Example 1 when a food residue of 100 t / day is received.
In Comparative Example 1, when 100 t of food residue is received and processed, 77 t of water contained in the food residue evaporates, and about 21 t is shipped as feed.

次に、図９は、１００ｔの食品残渣を実施例１にて処理した場合の物質収支を示す。この収支は、試験結果を基に、固液分離による固形分は水分７２％、固形分へのＴＳ回収率６５％、脱離液からはＶＳ１ｔ当たり７２０ｍ³Ｎ、メタン濃度６５％のバイオガスが発生するとして計算した。バイオガス発生量については、バッチ試験の結果であるＶＳ１ｔ当たり８００ｍ³Ｎに対して、実ブラントは連続式の完全混合流であることを考慮して、経験的に試験結果の９０％の値を採用した。 Next, FIG. 9 shows a material balance when 100 t of food residue is processed in Example 1. This balance is based on the test results, solid content by solid-liquid separation is 72% moisture, TS recovery rate to solid content is 65%, from the desorbed liquid 720m ³ N per VS 1t, methane concentration 65% biogas Calculated as occurring. As for the amount of biogas generated, 90% of the test result is empirically determined in consideration of the fact that the actual blunt is a continuous complete mixed flow with respect to 800 m ³ N per 1 VS of the batch test result. Adopted.

実施例１では、飼料化時に蒸発させる水分が４０ｔであり、比較例１の約５２％まで減少する。また、固液分離後の脱離液、パッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水及び飼料化設備で発生した凝縮水中に含まれる有機物は、メタン発酵槽内で微生物の働きにより分解されて、６０００ｍ³Ｎ程度のバイオガスに変換される。さらに飼料化設備の処理量は５５ｔとなるため、新規設置であれば飼料化設備の規模を小さくして、コストを低減できる。また、既設の飼料化設備へのバイオガス設備追加であれば、既設飼料化設備の負荷が下がるため、余裕のある運転が可能となる。 In Example 1, the amount of water evaporated at the time of feed conversion is 40 t, which is reduced to about 52% of Comparative Example 1. Also, the organic matter contained in the desorbed liquid after solid-liquid separation, the drainage waste water of the packer car and the receiving hopper 1 and the condensed water generated in the feed facility is decomposed by the action of microorganisms in the methane fermentation tank, and reaches 6000 m ^3. Converted to about N biogas. Furthermore, since the processing amount of the feed conversion facility is 55 t, if it is newly installed, the scale of the feed conversion facility can be reduced and the cost can be reduced. In addition, if the biogas facility is added to the existing feed conversion facility, the load on the existing feed conversion facility is reduced, so that a sufficient operation is possible.

（排水処理）
図１０と図１１に、比較例１と実施例１における有機物の流れをそれぞれ示す。これらの図では、各プロセスに持ち込まれる食品残渣に含まれる有機物量を１００（％）として計算している。 (Wastewater treatment)
10 and 11 show the flow of organic substances in Comparative Example 1 and Example 1, respectively. In these figures, the amount of organic substances contained in food residues brought into each process is calculated as 100 (%).

図１０に示した比較例１では、パッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水と飼料化設備で発生する凝縮水を合わせて排水処理設備で処理するため、施設に入ってきた有機物量を１００（％）とした場合、８（％）が排水処理設備に流れ込むため、処理負荷が重くなる。 In Comparative Example 1 shown in FIG. 10, drainage wastewater from the packer car and the receiving hopper 1 and the condensed water generated in the feed conversion facility are combined and processed in the wastewater treatment facility, so the amount of organic matter that has entered the facility is 100% (%). ), 8 (%) flows into the wastewater treatment facility, so the processing load becomes heavy.

一方、図１１の実施例１においては、パッカー車及び受入ホッパー１のドレン廃水と凝縮水の半量以上がメタン発酵槽に投入され、食品残渣の脱離液とともにバイオガスの原料となる。このため、排水処理設備に流入する有機物負荷は、有機物量を１００（％）とした場合、比較例１の約１／５の１．５（％）程度になる。したがって、実施例１の飼料化バイオガスプロセスでは、排水処理設備の負荷が小さくなる。また、発酵液貯留槽５０６及び排水処理設備６の水槽容量を小さくすることができ、有機物を酸化分解するための曝気量が少なくて済む。このため、排水処理コストを低減できる。 On the other hand, in Example 1 of FIG. 11, more than half of the drain waste water and condensed water of the packer car and the receiving hopper 1 are put into the methane fermentation tank and become the raw material of biogas together with the food residue desorption liquid. For this reason, the load of organic matter flowing into the wastewater treatment facility is about 1.5 (%), which is about 1/5 of Comparative Example 1, when the amount of organic matter is 100 (%). Therefore, in the feed biogas process of Example 1, the load on the wastewater treatment facility is reduced. Moreover, the tank capacity of the fermented liquor storage tank 506 and the waste water treatment facility 6 can be reduced, and the amount of aeration for oxidizing and decomposing organic matter can be reduced. For this reason, waste water treatment cost can be reduced.

また、有機物負荷と並んで、排水処理設備の設計の重要な要素の一つである窒素は、比較例１ではそのほとんどが飼料に移行して、排水処理設備への流入量が少ない。
これに対して、実施例１では脱離液とともに原料中の窒素化合物の一部がメタン発酵槽に流入し、槽内で菌体の作用によりアンモニアまで分解されて、排水処理設備に流れ込むことになる。このため、比較例１と比較して流入量は多くなる。しかしながら、この窒素を処理するために必要な槽容量、曝気量などの増分は、有機物負荷が減ったことによる削減分よりも小さく、結果的に排水処理設備をコンパクトにすることができる。よって、排水処理コストを低減できる。 In addition to the organic load, nitrogen, which is one of the important elements of the design of the wastewater treatment facility, is mostly transferred to feed in Comparative Example 1, and the amount of inflow into the wastewater treatment facility is small.
In contrast, in Example 1, a part of the nitrogen compound in the raw material flows into the methane fermentation tank together with the detachment liquid, and is decomposed to ammonia by the action of the cells in the tank and flows into the wastewater treatment facility. Become. For this reason, inflow amount increases compared with the comparative example 1. However, the increase in the tank capacity, the amount of aeration, etc. necessary for treating this nitrogen is smaller than the reduction due to the reduced organic load, and as a result, the waste water treatment facility can be made compact. Therefore, wastewater treatment costs can be reduced.

（経済性の評価）
次に、比較例１と実施例１とで、経済性指標に係る評価を行った。 (Evaluation of economic efficiency)
Next, in Comparative Example 1 and Example 1, an evaluation related to the economic index was performed.

（飼料の乾燥コスト）
表１に、食品残渣を１００ｔ／日として、飼料製造時にかかる乾燥用燃料のコストを、比較例１と実施例１とで比較した結果を示す。なお、表中の必要エネルギーについては、その大部分を占める蒸発水分量と蒸発潜熱のみから算出しており、昇温時の顕熱については加算していない。 (Feed drying cost)
Table 1 shows the results of comparing the cost of the drying fuel in the feed production in Comparative Example 1 and Example 1 with the food residue being 100 t / day. In addition, about the required energy in a table | surface, it is calculating only from the amount of evaporating water which occupies most and evaporative latent heat, and it does not add about the sensible heat at the time of temperature rising.

表１において、比較例１では、１００ｔの食品残渣から２１ｔの飼料を製造するために７７ｔの水を蒸発させる必要がある。これに必要なエネルギーは２．０×１０⁵ＭＪ／日で、これを重油に換算すると５０００Ｌに相当する。
一方、実施例１では、同じ１００ｔの食品残渣に対して蒸発させる水の量は４０ｔで済む。このため、必要なエネルギーは１．０×１０⁵ＭＪ／日、重油換算で２６００Ｌとなる。
この重油量をプロセスの食品残渣受入量１ｔ当たりで比較すると、重油代は、比較例１では４千円／ｔ−受入量、実施例１では２千円／ｔ−受入量となり、受入量に対して２千円の削減となる。 In Table 1, in Comparative Example 1, it is necessary to evaporate 77 t of water in order to produce 21 t of feed from 100 t of food residue. The energy required for this is 2.0 × 10 ⁵ MJ / day, which corresponds to 5000 L when converted to heavy oil.
On the other hand, in Example 1, the amount of water evaporated for the same 100 t of food residue is 40 t. Therefore, the required energy is 1.0 × 10 ⁵ MJ / day, 2600 L in terms of heavy oil.
When this amount of heavy oil is compared per 1 ton of food residue received in the process, the fuel oil cost is 4,000 yen / t-accepted amount in Comparative Example 1, and 2,000 yen / t-accepted amount in Example 1, and the amount received is On the other hand, it is a reduction of 2,000 yen.

（メタン発酵における発酵槽の加熱コスト）
図１２に、図９に示した実施例１の物質収支でプラントを運転した場合のバイオガス製造設備５に関連する熱収支を示す。熱収支については、最も熱が必要となる冬季の気温条件で算出した。
メタン発酵槽を発酵に最適な温度である３７℃に保つためには、原料である食品残渣の脱離液及びドレン廃水を加熱する熱量と発酵槽からの放熱分を補う熱量とが必要である。このときに必要な熱量は、バイオガスを用いた発電機５０５による発電時に同時に発生する温水を使って賄われる。図９に示した実施例１においては、加温に必要な熱量が７５００ＭＪ／日であるのに対して、発電時に得られる熱量は７３０００ＭＪ／日と十分である。このため、プロセス外から化石燃料等により補完することなく、熱的に自立した設備として維持可能である。
また、発酵槽を加温して更に余った熱を利用し、飼料化設備４の予備処理タンク４０１を加温し、更に、施設の融雪や暖房などに使用することも可能である。 (Heating tank heating costs in methane fermentation)
FIG. 12 shows a heat balance related to the biogas production facility 5 when the plant is operated with the material balance of the embodiment 1 shown in FIG. The heat balance was calculated based on the winter air temperature conditions that require the most heat.
In order to maintain the methane fermenter at 37 ° C., which is the optimum temperature for fermentation, it is necessary to have a heat amount for heating the food residue detachment liquid and drain waste water as raw materials and a heat amount for supplementing the heat released from the fermenter. . The amount of heat required at this time is covered by using hot water that is simultaneously generated during power generation by the power generator 505 using biogas. In Example 1 shown in FIG. 9, the amount of heat required for heating is 7500 MJ / day, whereas the amount of heat obtained during power generation is sufficient as 73000 MJ / day. For this reason, it can be maintained as a thermally independent facility without being supplemented by fossil fuel or the like from outside the process.
Moreover, it is also possible to heat the fermenter and use the remaining heat to heat the pretreatment tank 401 of the feed conversion facility 4 and further use it for melting snow, heating the facility, and the like.

（売電収入）
表２に、図９に示した実施例１の物質収支で運転した場合の発電量と売電収入とを示す。 (Power sales revenue)
Table 2 shows the power generation amount and the power sales revenue when operating with the material balance of Example 1 shown in FIG.

食品残渣受入量１００ｔ／日規模のとき、バイオガス設備により１日当たり６０００ｍ³Ｎ程度のバイオガスが発生する。このため、これで発電して売電することで、１日当たり約５０万円程度の収入となる。設備規模によって売電収入が異なるため、これを受入れ食品残渣１ｔに換算すると５千円／ｔ−受入量の収入となる。 When the amount of food residue received is 100 t / day, biogas facilities generate about 6000 m ³ N of biogas per day. For this reason, by generating electricity and selling it, it will generate about 500,000 yen per day. Since the revenue from selling electricity varies depending on the scale of equipment, when converted into 1 t of food residue, it becomes an income of 5,000 yen / t-accepted amount.

（まとめ）
上述のように、実施例１の設計のために実施した基礎試験及び経済性について評価した結果を示した。試験では、固液分離による固形分は水分７２％、固形分へのＴＳ回収率６５％脱離液からは強熱減量（ＶＳ）１ｔ当たり７２０ｍ³Ｎ、メタン濃度６５％のバイオガスが発生するという結果を得た。
この結果を基に計算した実施例１の物質収支から、排水処理設備に流入する有機物負荷は、比較例１の約１／５になり、大幅に削減されること、また飼料化設備４への持ち込み水分量が減るため乾燥コストが約半分となることが示された。さらに得られたバイオガスを用いてガス発電機により発電し、固定価格買い取り制度（ＦＩＴ）を活用して売電することにより、食品残渣を１００ｔ／目規模で受け入れる場合、１日当たり約５０万円程度の収入となる。 (Summary)
As described above, the basic test conducted for the design of Example 1 and the evaluation results of the economic efficiency are shown. In the test, the solid content by solid-liquid separation is 72% moisture, and the TS recovery rate to solid content is 65%. From the desorbed liquid, biogas with a loss of ignition (VS) of 720 m ³ N per ton and a methane concentration of 65% is generated. The result was obtained.
From the material balance of Example 1 calculated based on this result, the organic matter load flowing into the wastewater treatment facility is about 1/5 of that of Comparative Example 1, and is greatly reduced. It was shown that the drying cost was reduced by about half because the amount of water brought in was reduced. Furthermore, when the food residue is received at a scale of 100 tons / day by generating electricity with a gas generator using the biogas obtained and selling it using the fixed price purchase system (FIT), about 500,000 yen per day It will be about income.

なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。 Note that the configuration and operation of the above-described embodiment are examples, and it is needless to say that the configuration and operation can be appropriately changed and executed without departing from the gist of the present invention.

１受入ホッパー
２破砕機
３固液分離機
４飼料化設備
５バイオガス製造設備
６排水処理設備
４０１予備処理タンク
４０２クッカー
４０３ボイラー
４０４油分離装置
４０５スクリュープレス
４０６ハンマーミル
４０７シフター
４０８ミールクーラー
４０９製品ホッパー
４１０ミストキャッチャー
４１１コンデンサ
４１２クーリングタワー
４１３ホットウェルタンク
４１４オイル計量タンク
４１５デカンタサービス
４１６デカンタ
４１７高濃度脱臭装置
４１８中低濃度脱臭装置
５０１可溶化槽
５０２発酵槽
５０３ガスタンク
５０４脱硫設備
５０５発電機
５０６発酵液貯留槽
５０７脱水機
Ｘ飼料化リサイクルシステム 1 Accepting hopper 2 Crusher 3 Solid-liquid separator 4 Feeding facility 5 Biogas production facility 6 Wastewater treatment facility 401 Pretreatment tank 402 Cooker 403 Boiler 404 Oil separator 405 Screw press 406 Hammer mill 407 Shifter 408 Meal cooler 409 Product hopper 410 Mist catcher 411 Condenser 412 Cooling tower 413 Hot well tank 414 Oil metering tank 415 Decanter service 416 Decanter 417 High concentration deodorizer 418 Medium to low concentration deodorizer 501 Solubilization tank 502 Fermenter 503 Gas tank 504 Desulfurization equipment 505 Generator 506 Fermented liquid storage Tank 507 Dehydrator X Feed recycling system

Claims

A solid-liquid separator for solid-liquid separation of crushed and unsolubilized food residue into solids and desorbed liquid;
Feed equipment including a cooker that produces oil feed by dehydrating the solid content separated by the solid-liquid separator;
A biogas production facility including a fermentor for generating biogas as a raw material for methane fermentation using the desorbed liquid separated by the solid-liquid separator ;
The solid-liquid separator reduces the water content of the solids by 2 to 20% from the water content of the food residue,
The solid content includes a solid content of 3 mm or more in diameter,
A feed recycling system characterized in that a part of waste water in which steam generated by the oil temperature dehydration of the cooker is condensed is treated by the methane fermentation .

The biogas production facility includes a generator that generates electricity from the biogas produced by fermentation in the fermentor,
The feed recycling system according to claim 1, wherein the temperature of the fermenter and the temperature of the pretreatment tank of the cooker are adjusted by waste heat generated during power generation by the generator.

The feed production facility includes a boiler that heats the cooker using as a fuel at least a part of the biogas produced by fermentation in the fermenter of the biogas production facility,
The temperature of the fermenter of the biogas production facility and / or the temperature of the pretreatment tank of the cooker is adjusted by a part of heat or steam generated by the boiler. The feed recycling system described in 1.

The feed recycle system according to any one of claims 1 to 3, wherein the fermenter uses, in addition to the desorbed liquid, drain waste water upon receipt of the food residue as a raw material for methane fermentation. .

A wastewater treatment facility for treating the fermentation wastewater after methane fermentation in the fermenter of the biogas production facility and at least a part of the aggregated wastewater obtained by aggregating the steam generated by the cooker of the feed conversion facility is provided. The feed recycling system according to any one of claims 1 to 4, wherein the feed recycling system is characterized.

The solid-liquid separator is livestock feed recycling system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a screw press type.

The feed recycle according to any one of claims 1 to 6, wherein the desorption liquid has a total solid content of 5 to 25% and a viscosity of 0.1 to 0.3 Pascal second. system.

Solid-liquid separation of crushed and unsolubilized food residue into solids and desorbed liquid,
The separated solids are oil-temperature dehydrated to produce feed materials,
Using the separated liquid as a raw material for methane fermentation, biogas is produced ,
Reducing the water content of the solids by 2 to 20% from the water content of the food residue;
The solid content includes a solid content of 3 mm or more in diameter,
A feed recycling method characterized in that a part of waste water in which steam generated by oil temperature dehydration is condensed is treated by the methane fermentation .