JPH0380176A

JPH0380176A - 有機性含水廃棄物の肥科化または燃料化処理方法

Info

Publication number: JPH0380176A
Application number: JP1215483A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Okamura; 和夫岡村; Seiji Minami; 南　清司; Yuichi Tanimoto; 祐一谷本
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1991-04-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ｌ産業上の利用分野」本発明は、有機性含水廃棄物を再利用する方法に係わり
、特に有機性含水廃棄物の発酵によって、前記有機性含
水廃棄物を肥料または燃料として再利用することが可能
な有機性含水廃棄物の処理方法に関する。

「従来の技術」従来から、産業または一般家庭から生じた、パルプ、お
が屑、籾殻、稲藁、水利、余剰農産物、家畜の排泄物な
どの生物資源（バイオマス）からなる有機性含水廃棄物
の多くは、沿岸部、平野部、山間部と場所を問わ、ず、
埋め立て処理されたり、焼却処理されたりしている。

しかし、これまでに有機性含水廃棄物を埋め立ててきた
沿岸部では、はとんど埋め立ての余地がなくなりつつあ
り、また平野部や山間部では、地下水の汚染、ハエ、ネ
ズミ等の大量発生、悪臭の発生等を引き起こすことが問
題となって、それらの埋め立て地周辺の地域住民の健康
お」；び生活を脅かしている。

また、有機性廃棄物の焼却処理においては、前記有機性
廃棄物の多くが含水量が高いものからなるので、前記有
機性含水廃棄物を焼却処理するには、組曲、電気等のエ
ネルギーを多量に消費し、エネルギー源の浪費となるば
かりか、経済的にも好ましいものではない。

そこで、近年、前記有機性含水廃棄物の再利用を行うこ
とに上り、環境保全および資源の節約を計る試みがなさ
れるようになってきた。例えば、前記有機性含水廃棄物
を所定の場所に堆積したり、所定の容器に入れて放置す
ることによって、前記有機性含水廃棄物に含有されてい
る各種細菌による発酵作用を利用して、前記廃棄物に含
まれろ炭水化物、タンパク質、脂質等の高分子の有機物
を低分子の有機物に分解したのち、この分解によって生
じた発酵産物を肥料や燃料に用いる試みがなされている
。

また、一般家庭、産業から出された有機性廃水をメタン
発酵させることによって生ずるメタンガスを回収し、燃
料化する試みもなされている。このメタン発酵による処
理方法は有機性廃水中に含まれている有機物質をメタン
、二酸化炭素等に変換し、エネルギーとして回収するも
のである。

「発明が解決しようとする課題」しかし、有機性含水廃棄物は均一な物質の集合体ではな
く、大きさや組成が異なった不均一な物質の集合体であ
ることから、有機性含水廃棄物を所定の場所に堆積した
り、所定の容器に入れて放置する上記の方法においては
、この有機性含水廃棄物に含有されている各種細菌によ
る発酵作用を利用して、この有機性含水廃棄物に含まれ
る高分子の有機物、特にセルロース、リグニン等を均一
に分解することは困難であり、かつこの有機性含水廃棄
物の分解には、少なくとも１力月以」二の日数を要する
。また、上記のメタン発酵においても、有機性廃水に含
まれるセルロース、リグニン等の高分子の有機物の分解
が困難であるという問題があった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、廃棄物の処
理方法を提供することを目的とする。

１課題を解決するノこめの手段」本発明は、有機性含水廃棄物を発酵させ、肥料または燃
料として利用および処理する方法であって、有機性含水
廃棄物を破砕したのち、有機性含水廃棄物を第一の発酵
槽に導入して発酵させるとともに、該発酵によって生じ
た自家熱と空気吹き込みとによって前記発酵処理された
有機性含水廃棄物を乾燥させる第一の工程と、該工程に
おいて生じた廃液を第二の発酵槽に導入して発酵させて
、該廃液に含まれる有機物質を分解する第二の工程とを
有してなることを特徴とする。

「実施例」以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて詳細に説
明する。

まずはじめに、パルプ、おが屑、籾殻、稲藁、木材、余
剰農産物、家畜の排泄物などの生物資源（バイオマス）
からなる有機性含水廃棄物１を調達し、これを貯溜槽２
に貯えて、本実施例の原料とする。

つぎに、貯溜槽２に貯えられた原料を輸送管３を経て脱
水・破砕工程４に送る。この脱水・破砕工程４に送られ
た原料を脱水装置５によって脱水処理を施し、この原料
の含水量を約６０〜９０％、好ましくは約７０％にする
。つぎに、この原料を輸送管６から破砕装置７に導入し
て破砕し、直径約５ｍｍ以下の大きさの発酵用原料に加
工する。

また、この脱水・破砕工程４において生じた廃液は、液
体原料として送水管８を経て貯水槽９に送られ、さらに
貯水槽９から送水管１０を経て嫌気的発酵工程＋１へ送
られる。

つづいて、前記発酵用原料を輸送管１２から好気的発酵
工程１３へ送り、第一発酵槽１４に導入して発酵させる
。ここでは、送気装置１５によって吸気された外部空気
１６を送気管１７を経て第一発酵槽１４内に吹き込みか
つ発酵用原料を撹拌することによって発酵槽１４内を好
気的条件下にする。そして、この好気的条件下で、発酵
用原料に含まれている各種の好気的細菌の増殖を促進さ
せる。これらの細菌の増殖はアルコール発酵、アミノ酸
発酵、酢酸発酵、グルコン酸発酵等の発酵作用を伴うも
のであり、この発酵作用によって発醇用原ネ゛Ｉに含ま
れる炭水化物、タンパク質、脂質等の高分子の有機物は
低分子の有機物に分解される。また、この発酵過程で生
ずる自家熱によって発酵槽Ｉ４内の温度が」二昇し、約
５０〜７０°Ｃになる。これ以」二の温度になると、前
記細菌の増殖が抑制され、かつこの発酵の反応速度も低
下するので、これを防ぐために温度センサー１８によっ
て発酵槽１４内の温度変化を感知し、送気装置Ｉ５によ
る外部空気１６の吹き込みおよび排気管１９による排気
をそれぞれ調節することによって、発酵槽１４内の温度
を約５０〜７０°Ｃ１好ましくは約６０°Ｃに保つよう
にする。また、発酵槽１４内において、発酵が進むにつ
れて、発酵槽Ｉ４内のｐ　Ｈの低下が起こる。このｐ　
Ｈの変化は、ｐＩ−Ｔセンサー２０によって感知し、ｐ
　Ｈ調整液槽２ＩからｐＨ調調整金管２２を経て発酵槽
１４内に送ってｐ　Ｈを約６５〜１０の範囲、好ましく
はｐ　Ｈ７、５程度にする。このようにして、発酵槽１
４内を前記細菌の増殖および発酵に好適な条件に保ちな
がら、発酵用原料を所定の時間、発酵槽１４内で発酵さ
せたのち、発酵によって生じたメタンや二酸化炭素が含
まれる気体は排気管Ｉ９からボイラーなどの燃料装置（
図示時）に燃料用空気として送り、また廃液は排水管２
４から貯水槽９へ送って、さらに嫌気的発酵工程３９へ
送る。

そして、発酵１４檜内に残留している発酵処理産物は輸
送管２５を経て乾燥・造粒工程２６に送る。

この乾燥・造粒工程２６では、まずはじめに前記発酵処
理産物を乾燥槽２７に導入し、前記発酵工程Ｉ３で生じ
た自家熱に上って自然乾燥させるとともに、外部空気１
６の吹き込みによってこの乾燥を促進させる。この外部
空気１６は送気装置２８によって吸気されて送気管２９
を経て乾燥槽２７内に送られて、この乾燥槽２７内を循
環したのち、適宜処理されて排気管３０から外部へ排気
される。このように、自家熱と空気の吹き込みとによっ
て前記発酵処理産物を乾燥させ、その含水量を約６０％
以下、好ましくは約１０〜３５％にする。

つぎに、乾燥された前記発酵処理産物を輸送管３１を経
て造粒機３２に送る。この造粒機３２によって、前記発
酵処理産物を、直径約５〜３０ｍｍ程度の小型固形物３
３に加工し、燃料や肥料として利用する。

なお、この造粒機３２に前記発酵処理産物を導入せずに
、輸送管３１から分岐管３４を経て圧縮機３５に導入し
、この圧縮機３５によって前記発酵処理産物を圧縮して
大型固形物３６に加工することもできる。また、分岐管
３４から分岐管３７を経ることによって、前記発酵処理
産物をそのまま導出し、未固形物３８としてそのまま燃
料や肥料として利用することもできる。

つぎに、貯水槽９に貯えられた液体原料を送水管１０を
経て嫌気的発酵工程ＩＩに送る。この嫌気的発酵工程１
１では、まずはじめに液体原料を第二発酵槽３９に導入
して発酵させる。この第二発酵槽３９では、廃水循環装
置４０によって第二発酵槽３９内の液体原料を循環させ
、かつ循環装置３９に連結されたｐ　Ｈモニター装置４
１１温度モニター装置４２によって第二発酵槽３９内の
ｐ　Ｈおよび温度をそれぞれｐＨ６〜８、温度３０〜５
５にする。また、栄養塩類等を栄養塩類添加装置４３か
ら循環装置３９内を循環する廃液に添加する。このよう
にして、第二発酵槽３９内の発酵環境を整えながら、メ
タン発酵を促進させる。

そして、前記発酵処理産物を所定時間、所定条件のもと
てメタン発酵させたのち、このメタン発酵によって生じ
たメタンや二酸化炭素等の気体をガス捕集装置２３によ
って捕集する。また、第二発酵槽３９で生じた廃水は排
水管４４を経て貯水槽４４に送られ、そこで貯えられる
とともに適宜処理されて、農業用水等として使用するこ
とができる。さらに発酵後、第二発酵槽３９内に残留し
た余剰汚泥は第二発酵槽３９から導出管４６によって乾
燥・造粒工程２６に送られ、好気的発酵工程１３の発酵
処理産物とともに処理される。

このようにして、嫌気的発酵工程で生じたメタンガスは
燃料として利用され、また余剰汚泥は好気的発酵工程で
生した発酵処理産物とともに加工されて燃料または肥料
として利用される。さらに嫌気的発酵工程で生じた廃液
は農地等の散水に利用することが可能である。

なお、この実施例の第二発酵槽は、メタン発酵に関連し
た細菌を固定床法やＵＡＳＢ法等の固定化方法を用いて
固定することによって、発酵槽内の菌体濃度を常に高密
度に保つことができる。

「発明の効果」以」二説明したように、本発明においては、有機性含水
廃棄物を発酵させ、肥料または燃料として利用および処
理する方法であって、有機性含水廃棄物を破砕したのち、有機性含水廃棄物を
第一の発酵槽に導入して発酵させるとともに、該発酵に
よって生じた自家熱と空気吹き込みとによっ゛て前記発
酵処理された有機性含水廃棄物を乾燥させる第一の工程
と、該工程Ｚこおいて生じた廃液を第二の発酵槽に導入して
発酵させて、該廃液に含まれる有機物質を分解する第二
の工程とを有してなることを特徴とするものなので、発
酔前の脱水処理によって、セルロース、リグニン等の高
分子の有機物を含む固体原料と、それらをほとんど含ま
ない液体原料とに分１う、さらに第一発酵槽で高分子の
有機物を非メタン細菌によって酢酸、アミノ酸、単糖類
等の低分子の有機物に分解させるとともに、それらの低
分子の有機物を含有する廃液を第二発酵槽に導入してメ
タン発酵させるので、この前記肢体原料と該廃液には高
分子の有機物が殆ど含まれず、メタン発酵に要する時間
を従来のものに比べて短縮することが可能となり、廃棄
物の再利用（こ好適？こ用いることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程の流れを示す図である。Ｉ・・・・・・有機性含水廃棄物、４・・・・脱水・破砕工程、Ｉ３・・・・・・好気的発
酵工程、１４　　・第一発酵槽、２６・・・乾燥・造粒
工程、１１・・・・嫌気的発酵工程、３９　・・第二発
酵槽。出矧人清水建設株式会社

Claims

【特許請求の範囲】有機性含水廃棄物を発酵させ、肥料または燃料として利
用および処理する方法であって、有機性含水廃棄物を破
砕したのち、有機性含水廃棄物を第一の発酵槽に導入し
て発酵させるとともに、該発酵によって生じた自家熱と
空気吹き込みとによって前記発酵処理された有機性含水
廃棄物を乾燥させる第一の工程と、該工程において生じた廃液を第二の発酵槽に導入して発
酵させて、該廃液に含まれる有機物質を分解する第二の
工程とを有してなることを特徴とする有機性含水廃棄物
の肥料化または燃料化処理方法。