JPH05185062A

JPH05185062A - 廃棄物による固形物の製造方法

Info

Publication number: JPH05185062A
Application number: JP4003656A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Azegami; 統雄畔上
Original assignee: PLANDO KENKYUSHO KK
Current assignee: PLANDO KENKYUSHO KK
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】ごみ醗酵処理物および，あるいはプラスチッ
クなどの残渣物からクリーンな燃料や土木建築分野の資
材に有効な固形物を得る製造方法において、反応プラン
トにおいてＣａＯを合理的に添加処理することにある。【構成】選別装置１に投入してプラスチックなどを除
去したごみを、高速堆肥化プラント３またはメタン醗酵
プラント５に投入して処理されたごみの醗酵処理物Ｈお
よび，あるいは前記選別装置１にて除去されたプラチッ
クなどの残渣物Ｐを、反応プラント９に投入すると共
に、アルカリ土類金属酸化物としての例えばＣａＯなど
を反応プラント９に添加して合理的に物理化学反応を行
なうことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、都市ごみとその他の
有機質廃棄物を、選別装置を経て高速堆肥化プラント，
あるいは高速メタン醗酵プラントにて処理して得られ
た、堆肥化原料となるごみの醗酵処理物および，あるい
は選別装置で除去されたプラスチックなどの残渣物およ
び高速堆肥プラント，メタン醗酵プラントから副生され
るプラスチックなどの残渣物を物理・化学反応処理する
ことによって、再生資源として利用可能な固形物を製造
する廃棄物による固形物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生ごみを含む都市ごみを有効利用
する方法として、高速堆肥化法と高速メタン醗酵法とが
知られている。すなわち、高速堆肥化法とは、都市ごみ
を好気醗酵処理をすることによって、コンポストを製造
し、農業に利用するものである。この際、予備的に選別
された腐敗性物質が付着するプラスチック類などの可燃
性残渣物が副生してくる。また、コンポストの精製過程
からもプラチック残渣などが排出され、これらの処理対
策が課題となってきた。

【０００３】また、高速メタン醗酵法とは、都市ごみを
嫌気醗酵してメタンガスを製造し、これをガス燃料とし
て利用している。この際、高速堆肥化法と同様に２種類
のプラスチック系廃棄物が排出され、その処理対策が課
題とされてきた。これらの対策としては、そのまま加熱
圧縮成形されることによって、固形化燃料として用いら
れたり、そのまま焼却処理されたりしてきた。

【０００４】この他、分別収集によって生ずるプラスチ
ック，資源回収や不燃物処理のプロセスからも同様に汚
れたプラスチック系廃棄物が排出されているが、これも
燃料化の方法や焼却の方法がとられてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した高
速堆肥化法や高速メタン醗酵法を実際に適用しようとし
ても、今日では次のような３つの問題が生じる場合が多
い。すなわち、第一の問題は、今日のごみ中にはプラス
チック，金属などの人工物質が多種かつ多量に含まれて
おり、これらを十分に選別分離することが技術的に困難
であるため、ごみの徹底した分別収集に成功しない限
り、異物が多量に混入した、農業用に適さない、品質の
低いコンポストしか得られないことである。

【０００６】第二の問題は、都市化が進んだ地域におい
ては、コンポストの需要先を近隣に確保することが難し
く、またコンポストの需要は季節的に偏るため、需給の
バランスがとれないという問題である。

【０００７】第三の問題は、いずれの方法においても、
今日の都市ごみを処理した場合、プラスチックを中心と
する非生物分解性の可燃性残渣が多量に副生し、その有
効利用方法がなく、処理又は処分の負担が大きいことで
ある。

【０００８】以上のような問題があるため、ごみの高速
堆肥化は、古くから開発された技術であり、その有効性
が認められながらも、限られた地域でしか実施されてい
ない。また、ごみの高速メタン醗酵法は、新たに優れた
技術が開発されているが、一般的な普及が難しい状況に
ある。

【０００９】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、高速堆肥化法や高速メタン醗酵法で得られた堆肥
化原料となる醗酵処理物および，あるいは選別装置など
で除去されたプラスチックなどの残渣物を、生物学的に
安定な固形物に変えて、燃料または建設資材として再利
用できるようにした廃棄物による固形物の製造方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、選別装置に投入してプラチックなどを
除去したごみを、高速堆肥化プラントまたはメタン醗酵
プラントに投入し処理されたごみの醗酵処理物および，
あるいは前記選別装置にて除去されたプラチックなどの
残渣物を、反応プラントに投入すると共に、アルカリ土
類金属酸化物などを前記反応プラントに添加して合理的
に物理化学反応処理を行なうことを特徴とする廃棄物に
よる固形物の製造方法である。

【００１１】また、この発明は、選別装置に投入して除
去して副生されるプラチックなどの残渣物および高速堆
肥化プラント，メタン醗酵プラントから副生されるプラ
スチックなどの残渣物を、反応プラントに投入すると共
に、アルカリ土類金属酸化物などを前記反応プラントに
添加して合理的に物理化学反応処理を行なうことを特徴
とする廃棄物による固形物の製造方法である。

【００１２】前記の廃棄物による固形物の製造方法にお
いて、反応プラントが、廃棄物受入れ貯蔵槽，混合貯留
反応器，圧縮成型器，乾燥固化器からなり、前記廃棄物
受入れ貯蔵槽および，あるいは混合貯留反応器にアルカ
リ土類金属酸化物などを添加したり、あるいは廃棄物受
入れ貯蔵槽と混合貯留反応器との間に第１，第２破砕機
を設けて、上記これらの工程において、アルカリ土類金
属酸化物などを、いずれか、あるいは複数箇所に添加す
ることが望ましいものである。

【００１３】

【作用】この発明の廃棄物による固形物の製造方法を採
用することにより、都市ごみおよびその他の有機質廃棄
物を選別装置にてプラチックなどの残渣物を除去して高
速堆肥化プラントあるいは高速メタン醗酵プラントにて
処理すると、ごみの醗酵処理物並びにプラスチックなど
の残渣物が得られる。

【００１４】このごみの醗酵処理物および，あるいはプ
ラスチックなどの残渣物は反応プラントにおける例えば
一旦廃棄物受入れ貯蔵槽に投入された後、必要に応じて
第１，第２破砕機を経て混合貯留反応器に送られて物理
的・化学的に反応され品質の安定化が図られた後、圧縮
成型器で圧縮成型され、さらに乾燥固化器を経て安定し
た燃料または土木建築資材としての固形物が得られる。

【００１５】この上記各工程のいずれか、または複数箇
所において、アルカリ土類酸化物などを添加して処理す
ることによって、物理・化学反応が促進され、物理的・
化学的・生物学的に安定された固形物が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１７】図１を参照するに、例えば一般家庭あるい
は事務所から排除される都市ごみやその他の有機質など
の廃棄物Ｇは、紙、ダンボール、繊維類などの可燃物
と、鉄，アルミ，ガラス，土，石などの不燃物と、これ
らに含まれる水分などで構成されている。そして、この
廃棄物Ｇは選別装置１に投入されて、この選別装置１に
て無機物，ガラス，鉄屑などが除去されると共に、プラ
スチックなどの残渣物Ｐも除去される。プラスチックな
どの残渣物Ｐなどが除去された廃棄物Ｇは、例えば高速
堆肥化プラント３に投入されて、ごみの醗酵処理物やプ
ラスチックなどの残渣物あるいは不燃性残渣が得られ
る。

【００１８】また、廃棄物Ｇは高速メタン醗酵プロセス
５に投入されて、メタンガスＭＧが得られてガス燃料と
して利用されるが、それ以外にごみの醗酵処理物やプラ
スチックなどの残渣物あるいは不燃性残渣物が得られ
る。なお、高速堆肥化プラント３並びに高速メタン醗酵
プラント５は、すでに公知であるから、詳細なプロセス
の説明は省略する。

【００１９】前記高速堆肥化プラント３またはメタン醗
酵プラント５で処理されたごみの醗酵処理物などＨは選
別装置７に投入されて、この選別装置７にてごみの醗酵
物Ｋ，プラスチックなどの残渣物Ｐおよび不燃性残渣物
Ｑとに選別される。そして不燃性残渣物Ｑは埋立地へ送
られて処理される。

【００２０】ごみの醗酵処理物Ｋおよび，あるいはプラ
スチックなどの残渣物Ｐは、反応プラント９に投入され
る。この反応プラント９では、アルカリ土類金属酸化物
としての例えばＣａＯが投入されて、合理的に物理化学
反応処理が行なわれる。その結果、土木建築資材，燃料
および埋立資材としての固形物が得られるのである。

【００２１】前記反応プラント９の詳細は、図２に示さ
れているように、廃棄物受入れ貯蔵槽１１，第１破砕機
１３，第１選別機１５，第２破砕機１７，混合貯留反応
器１９，圧縮成型器２１および乾燥固化器２３から構成
されている。

【００２２】図２において、前記ごみの醗酵処理物Ｋお
よび，あるいはプラスチックなどの残渣物Ｐの処理物Ｒ
は、廃棄物受入れ貯蔵槽１１に投入される。この廃棄物
受入れ貯蔵槽１１から必要な量だけ、必要な時期に処理
物Ｒが第１破砕機１３に投入される。

【００２３】この第１破砕機１３は、例えば油圧低速駆
動型の引裂き粗破砕機で、具体的な構造は公知であるた
め、詳細な説明は省略するが、回転数がそれぞれ異なる
２または３軸を有し、各軸の外周にはそれぞれ複数の刃
が備えられている。

【００２４】而して、投入された処理物Ｒを、回転数が
それぞれ異なる２または３軸の回転引裂刃によりくわえ
込み、引裂き、強固なものまで突き破って、低速，高ト
ルクの油圧駆動によりゆっくり引裂かれ、本体下部の排
出口から排出される。

【００２５】この第１破砕機１３で破砕された第１処理
物Ｒ１は、例えばベルトコンベアなどからなる第１選別
機１５に送られる。この第１選別機１５には磁選機が備
えられていて、この磁選機により鉄，非鉄などの金属が
除去されると共に有害危険物などが除去される。

【００２６】第１選別機１５で金属，無機物が除去され
ると、第２処理物Ｒ２は第２破砕機１７に送られる。こ
の第２破砕機１７は例えばハンマミルなどからなってお
り、この第２破砕機７で第２処理物Ｒ２はさらに細かく
粉砕される。

【００２７】第２破砕機１７で破砕された処理物Ｒ３は
混合貯留反応器１９に投入される。この混合貯留反応器
１９は例えば回転式６角ミキサ，リボンミキサ、あるい
は移動スクリュ式撹拌機などからなっていて、貯留され
ながら一定時間混合される。この混合貯留反応器１９に
おける加熱手段としては、熱風や加熱ジャケットで行な
うことにより、反応速度を早くさせることができる。密
閉状態下、例えば６０℃以上１００℃以下で１時間以上
行なうのが好ましい。

【００２８】次いで、混合貯留反応器１９で反応された
第４処理物Ｒ４を圧縮成型器２１に投入して圧縮作用に
よって密度を高めた上で、押出して粒状に成型される。
この圧縮成型器２１で粒状に成型された第５処理物Ｒ５
は乾燥固化器２３に投入される。この乾燥固化器２３で
は温度を例えば１３０〜２３０℃まで上げ、殺菌を行な
い、熱化学変化を完了させると共に、水分を除くと同時
に含有しているアルカリ（ＣａＯＨ）₂などをＣＯ₂ガ
スで中和し固化させることによって固形物Ｓが得られ
る。

【００２９】こうして得られた固形物Ｓは、篩分器で篩
分されて固形物燃料として取り出されたり、あるいは、
土木建築資材として取り出されて使用されて産業界に広
く適用されるものである。

【００３０】なお、上記乾燥固化器２３から混合貯留反
応器１９へ必要に応じてフィードバックされることもあ
る。

【００３１】そして、混合貯留反応器１９を設ける場合
と、圧縮成型器１５に直接成型する場合とがある。それ
はごみ質などによる影響においても選択されるが、製造
物（固形物Ｓ）が燃料を目的とする場合には混合貯留反
応器１９を付加することが望ましい。これによって、都
市ごみ中の窒素分をアンモニアとしてを除去する効果が
高まり、燃料に含まれる窒素分によるＮＯｘ等の発生負
荷を下げ、クリーンエネルギーとしての品質向上を図る
ことができる。

【００３２】圧縮成型器２１で加熱圧縮成型された中間
生成物の性状は、燃料製造の場合と土木建築資材製造の
場合とで異なる。これは圧縮成型器２１の機械的な性能
または部品の交換等によって選択することは容易であ
る。燃料を目的とする場合でも石炭との混焼などを行う
流動床式ボイラーに投入する場合とストーカー型ボイラ
ーに投入する場合と、その性状を選択することが必要と
なる。

【００３３】一般的に、流動床式ボイラーに適した燃料
として製造することが機械的に負荷が少なく燃焼特性か
ら見ても効果的である。概ね５mm〜１０mmの粒状に製造
することが機械的に容易であり、かつ効果的である。

【００３４】上述した処理物Ｒを廃棄物受入れ貯蔵槽１
１へ投入してから乾燥固化器２３までの処理工程を経て
固形物Ｓを製造するに際して、廃棄物受入れ貯蔵槽１１
または第１破砕機１３に、アルカリ土類金属酸化物とし
ての例えばＣａＯを、脱臭および腐敗醗酵の抑制等を目
的として処理物Ｒに対して添加して物理・化学的反応処
理が行われる。この場合、ＣａＯの添加量は全添加量の
０〜６０％程度が好ましい。

【００３５】ＣａＯを投入した際における作用を更に詳
細に説明すると、生物分解性有機物類を含み、臭気のあ
る処理物Ｒにアルカリ土類金属酸化物、例えばＣａＯを
添加して反応させると、生じたＣａ（ＯＨ）₂のアルカ
リ性によってアンモニアなどのアルカリ性臭気成分が気
化して除去され、硫化水素などの酸性臭気成分は中和さ
れるので、反応物の臭気は著しく減少するが、未だ弱い
臭気が残る。

【００３６】また、処理物Ｒの破砕を行なう第１破砕機
１３においても事前にＣａＯを投入させることによっ
て、悪臭の防止、更には嫌気性醗酵物の付着によるプラ
ントの腐食などを防止することができる。廃棄物受れ槽
１１へのＣａＯの投入量は全投入量の０％〜６０％の範
囲で行なうことが望ましい。

【００３７】また、前記第１選別機１５で選別された第
２処理物Ｒ２を第２破砕機１７に投入する際に、ＣａＯ
を投入して、混合および第１次のＣａＯによる化学反応
を行なわしめる。この場合におけるＣａＯの添加量は、
全添加量の０〜６０％を添加して物理・化学的反応処理
するのが望ましい。

【００３８】第２破砕機１７に投入する目的は、第２破
砕機１７内においてＣａＯと処理物Ｒ２が均一に混合す
ると同時に固体と固体の接触を機械的に行ない、ＣａＯ
による反応は促進することができる。従来のこの種の破
砕工程から発生する処理物Ｒ３の粉じんは、生物的に活
性なものであり、かつ病原菌による環境への影響が少な
からず認められている。この点で、第２破砕機１７内に
ＣａＯを投入することによって反応を促すばかりではな
く、工場内における労働環境の改善に著しい効果をあげ
ることができる。

【００３９】さらに、前記混合貯留反応器１９に第２破
砕機１７で破砕された第３処理物Ｒ３を投入すると同時
にＣａＯを投入してもよい。この場合におけるＣａＯの
添加量は全添加量の２０％〜５０％が望ましい。この工
程でＣａＯを投入する目的はＣａＯによる反応を完結に
するためのものである。

【００４０】場合によっては、廃棄物受入れ貯蔵槽１
１，第１破砕機１３，第２破砕機１７，および混合貯留
反応器１９のすべて，あるいは複数箇所にＣａＯを適宜
な添加量でもって添加することも可能である。

【００４１】したがって、ＣａＯを添加し、処理物Ｒと
反応させ、物理・化学的に安定な物質に転換し、かつア
ンモニアなどＮＯｘ成分をごみの中から除外するための
工程である。圧縮成型された粒状の中間生成物は、加熱
とＣａＯの発熱反応によって５０℃以上の温度を持って
いる。

【００４２】これを次の乾燥工程において水分を除き、
かつカルシウムと燃焼ガス中の炭酸ガスとの反応によっ
て固化し、取扱い易い固形物ができる。これはこのまま
燃料として用いることができる。

【００４３】日本の都市ごみの実施例では、発熱量４０
００kcal／kg近くになり、ヨーロッパの実施例では３５
００kcal／kgになり、いずれにしても石炭ボイラーによ
って混焼するのに最適な物理化学的性状と生物的に安定
した貯留特性を持つ燃料となる。

【００４４】さらに、必要によっては、第１，第２破砕
機１３，１７を省略して行なうことも可能である。この
場合には、廃棄物受入れ貯蔵槽１１および，あるいは混
合貯留反応器１９にＣａＯを必要な量だけ添加処理して
も、上述した例と同様の効果を奏する。

【００４５】したがって、高速堆肥化プラント３やメタ
ン醗酵プラント５で得られたごみの醗酵処理物Ｋおよ
び，あるいはプラスチックなどの残渣物Ｐの処理物Ｒ
は、上述した処理工程を経ることによって容易に固形物
Ｓを得ることができるようになって、クリーンな燃料や
建築資材などに再利用することができる。而して、現
在、従来方式のコンポストプロセスが直面している品質
問題，需給のアンバランス問題およびプラスチック残渣
物の処分問題が解消し、都市ごみ中に含まれる有機質お
よびその他の可燃性物質をすべて有効に利用することが
できる。さらに、固形物に加工して、燃料または建築資
材として利用できるので、より高度なリサイクルを実施
することが可能になる。

【００４６】アルカリ土類金属酸化物として、ＣａＯを
例にとって説明したが、このＣａＯにＭｇＯを混入した
ものでもよく、またＭｇＯだけであっても、さらにベン
トナイトなどの吸着性，粘着性を有する粘土鉱物を一緒
に添加しても対応可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、高速堆肥化プラントやメ
タン醗酵プラントで得られたごみの醗酵処理物および，
あるいはプラスチックなどの残渣物の処理物から、上述
した処理工程を経ることによって容易に固形物を得るこ
とができるようになって、クリーンな燃料や建築資材な
どに再利用することができる。而して、現在、従来方式
のコンポストプロセスが直面している品質問題，需給の
アンバランス問題およびプラスチック残渣物の処分問題
が解消し、都市ごみ中に含まれる有機質およびその他の
可燃性物質をすべて有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施する一実施例であり、処理物か
ら固形物を得る概念的な工程を示す図である。

【図２】反応プラントにおける詳細な工程図である。

【符号の説明】

１選別装置３高速堆肥化プラント５メタン醗酵プラント７選別装置９反応プラント１１廃棄物受入れ貯蔵槽１３第１破砕機１５第１選別機１７第２破砕機１９混合貯留反応器２１圧縮成型器２３乾燥固化器Ｇ廃棄物Ｈ醗酵処理物Ｐプラスチック残渣物Ｓ固形物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】選別装置に投入してプラスチックなどを
除去したごみを、高速堆肥化プラントまたはメタン醗酵
プラントに投入し処理されたごみの醗酵処理物および，
あるいは前記選別装置にて除去されたプラスチックなど
の残渣物を、反応プラントに投入すると共に、アルカリ
土類金属酸化物などを前記反応プラントに添加して合理
的に物理化学反応処理を行なうことを特徴とする廃棄物
による固形物の製造方法。
【請求項２】選別装置に投入して除去して副生される
プラチックなどの残渣物および高速堆肥化プラント，メ
タン醗酵プラントから副生されるプラスチックなどの残
渣物を、反応プラントに投入すると共に、アルカリ土類
金属酸化物などを前記反応プラントに添加して合理的に
物理化学反応処理を行なうことを特徴とする廃棄物によ
る固形物の製造方法。
【請求項３】前記反応プラントが、廃棄物受入れ貯蔵
槽，混合貯留反応器，圧縮成型器，乾燥固化器からな
り、前記廃棄物受入れ貯蔵槽および，あるいは混合貯留
反応器にアルカリ土類金属酸化物などを添加することを
特徴とする請求項１または請求項２記載の廃棄物による
固形物の製造方法。
【請求項４】前記反応プラントが、廃棄物受入れ貯蔵
槽，第１，第２破砕機，混合貯留反応器，圧縮成型器，
乾燥固化器からなり、前記廃棄物受入れ貯蔵槽，第１，
第２破砕機，混合貯留反応器のいずれか、あるいは複数
箇所にアルカリ土類金属酸化物などを添加することを特
徴とする請求項１または請求項２記載の廃棄物による固
形物の製造方法。