JPH07185503A

JPH07185503A - 生ゴミ等の処理方法

Info

Publication number: JPH07185503A
Application number: JP5348668A
Authority: JP
Inventors: Kenro Motoda; 田謙郎元
Original assignee: Motoda Electronics Co Ltd
Current assignee: Motoda Electronics Co Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】生ゴミのような多量の水分を含んだ可燃性の
廃棄物を悪臭，異臭を外部に放出することなく短時間で
処理するのに好適であり、しかも、廃棄海産物や畜産
物、或は、塩ビ系廃棄物のように燃焼処理すると有害ガ
スや悪臭ガスが発生する廃棄物の処理にも適用できる処
理方法を提供すること。【構成】密閉容器に廃棄物を収容して該容器内を適宜
真空度に保持すると共に、前記容器内に廃棄物が熱分解
されない温度の熱を供給して前記廃棄物を加熱すること
により、前記容器内に生成する水分等の蒸発分を吸引し
て前記容器外に排出すると共に、排出部において前記蒸
発分を加熱脱臭すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として生ゴミ等のよ
うに水分を多く含んだ廃棄物を燃焼させないで省エネル
ギ的、かつ、衛生的に処理する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭やレストラン，ホテル等におい
て多量に排出されるいわゆる生ゴミ系の廃棄物は水分を
多く含んだものであっても、廃棄物の主体が可燃物であ
るため、これまでは燃焼処理や埋立てによって処理され
ていた。

【０００３】しかし、燃焼処理は水分を含んだ廃棄物を
焼却してしまうために多量の化石燃料等によるエネルギ
を不可欠とするほか、水分を含む生ゴミ等が焼却される
までの間に猛烈な悪臭，異臭を放出して、地域環境を汚
染し、しかも、燃焼に伴うCO₂の発生が地球環境上問題
となっている。また、埋立てによる処理は、前記悪臭の
発生やハエやネズミ等の棲息を招くため、埋立て場所に
関する問題があって、何処にでも埋立処理できないとい
う問題がある。この点に鑑み、いわゆる生ゴミを加熱し
て熱分解処理することが提案されているが、生ゴミは水
分を多量に含むため、熱分解の進行，完了までに長大な
時間と熱エネルギを必要とするという未解決の問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
点に鑑み、特に、生ゴミのような多量の水分を含んだ可
燃性の廃棄物を悪臭，異臭を外部に放出することなく短
時間で処理するのに好適であり、しかも、廃棄海産物や
畜産物、或は、塩ビ系廃棄物のように燃焼処理すると有
害ガスや悪臭ガスが発生する廃棄物の処理にも適用でき
る処理方法を提供することを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明処理方法の構成は、密閉容
器に廃棄物を収容し、該容器内を適宜真空度に保持した
状態において前記容器内に廃棄物が熱分解されない温度
の熱を供給して前記廃棄物を加熱することにより、前記
容器内に生成する水分等の蒸発分を吸引して前記容器外
に排出すると共に、排出部において前記蒸発分を加熱脱
臭することを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明方法における別の処理方法の
構成は、密閉容器に廃棄物を収容し、該容器内を適宜真
空度に保持した状態において外部から前記廃棄物が熱分
解されない温度の熱を供給して前記廃棄物を加熱するこ
とにより、前記容器内に生成する水分等の蒸発成分を吸
引して前記容器外に排出したあと、前記密閉容器内を適
宜真空度において所要温度に加熱してその温度を所要時
間保持することにより、前記廃棄物からガス成分を生成
させ、このガス成分を中和剤等を収容したフィルタ容器
を通過させることにより除去すると共に、系外に排出さ
れる気体を加熱脱臭して、前記廃棄物を無害化すること
を特徴とするものである。

【０００７】

【作用】密閉容器に収容した水分を多量に含む廃棄物で
あっても、前記容器を負圧下において熱分解しない温度
に加熱することにより、水分等の蒸発を比較的低温で発
現させることができるので、このあと当該廃棄物を加熱
することにより行う処理に要する時間を大巾に短縮でき
る。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図１は本発
明方法を実施するための処理装置の一例を模式的に示す
ブロック図、図２は処理装置の他の例を模式的に示すブ
ロック図、図３は図１の装置におけるガス除去手段の一
例の断面図である。

【０００９】図１において、１は、生ゴミ等のように多
量の水分を含む廃棄物Ｆを収容密閉して適宜真空度にお
き、この状態で該容器１内に外部から例えば、50〜60℃
程度の熱を加えることにより、その廃棄物Ｆから水分等
の蒸発を促進し、しかる後、所要温度の熱を加えて前記
廃棄物を炭化処理するための処理容器で、ここでは内側
容器1aと、間に空間層1cを保持して前記容器１を断熱的
に覆う外側容器1bとにより形成されている。なお、内側
容器1aは、外部からの受熱或は内部への放熱の効率を上
げると共に、負圧に耐えるためにリブ構造の、凹凸面に
形成したものが望ましい。

【００１０】上記処理容器１には、内，外側容器1a，1b
に、両者を貫通して廃棄物Ｆの投入口と処理残渣物の取
出口を兼用した開口部２，３と蓋4a，4bが設けられてい
ると共に、内側容器1a内の温度を測定するための温度セ
ンサ1dが配設されている。前記の投入口と取出口を兼用
した開口部２，３は、夫々に独立した開口部として形成
してもよい。

【００１１】前記処理容器１における空間層1cには、外
部熱源からの熱を制御し乍ら導入するための熱供給部５
が、ここでは一系統接続され、この熱供給部５における
供給熱量の制御は、前記温度センサ1dの測定温度と別設
したタイマ（図示せず）による計時デ−タとに基づい
て、供給熱量のコントロ−ルが行われるようになってい
る。図において、5aは熱導入路、5bは熱量コントロ−ル
バルブ、5cは排熱路、5dはその開閉バルブである。ま
た、上記内側容器1aの外面又は内面若しくは両面には、
補助熱源として、例えば、シ−ズヒ−タ51が配設されて
いる。

【００１２】６は上記密閉容器１の内側容器1aの内部を
適宜の真空度に形成するための吸気系を形成する排気
管、７はこの排気管６に接続した吸引ファンや真空ポン
プ等による吸引手段、８は該吸引手段の排気側の排気管
61に配設したヒ−タやガスバ−ナによる加熱又は燃焼に
よって脱臭を図る脱臭手段で、前記吸引手段７により排
気される気体の悪臭や異臭を、排気管62から系外に放出
する前に加熱，燃焼により酸化除去するものである。な
お、6aは排気管６に設けた開閉バルブである。

【００１３】上記排気管６から加熱，燃焼による脱臭手
段８までの構成により、前記密閉容器１の内側容器1aの
内部を適宜真空度にする真空手段と、真空にする際、前
記容器1aから吸引排気される蒸発成分が含む悪臭，異臭
を酸化して除去するための脱臭手段を構成する。

【００１４】而して、上記密閉容器１は、内部に一例と
して生ゴミを主体とした廃棄物Ｆを収容し、前記吸引手
段７と加熱，燃焼による脱臭手段８を駆動しつつ、補助
熱源のヒ−タ51又は熱供給部５を作動させることによ
り、当該廃棄物Ｆに含有される水分等を、その廃棄物Ｆ
に熱分解を起させない50〜60℃程度の低温加熱によって
蒸発させる。そして、蒸発される気体は、吸引手段７に
より吸引され、脱臭のための加熱，燃焼による脱臭手段
８によって臭気が除去される。

【００１５】本発明では上記のようにして、密閉容器１
に収容された廃棄物Ｆが含有する水分を、その廃棄物Ｆ
が熱分解しない温度により、前記容器１内を適宜真空度
に保持して蒸発させ、かつ、脱臭もされるので、このよ
うな前処理が施された廃棄物Ｆは、後に説明する次の処
理行程において、均質でかつ短時間の熱分解等による炭
化処理が可能になる。以下、次に処理行程の一例につい
て説明する。

【００１６】図１において、９は外側容器1bを貫通して
内側容器1aに接続した熱分解等による炭化処理用の排気
管で、途中に接続用の排気管91，92，93を介して所定の
ガス成分、例えば、塩素ガスの中和層10a、或は、他の
ガス成分の吸着層10bなどを具備したガス除去手段10を
接続して、吸引ファン式の排気手段11に接続されてい
る。

【００１７】前記ガス除去手段10は、図３に例示するよ
うに、容器の上部に空間10aを残して、例えば液状中和
剤10bを収容したフィルタ容器10cにより形成されてい
る。図３はフィルタ容器10cの構造の一例を示すもの
で、10dは全面に小孔を設けた円板状の混合板、10eは混
合板10dを回転させるモ−タである。混合板10dは、ここ
では中和剤10bと吸引される気体との接触面積，接触時
間を増大させるため、全面に小孔を穿ち、かつ、前記モ
−タ10eにより回転させられることにより、中和剤10bに
排気管９を通って混入される気体の泡を分断し細分化す
る。なお、ここでは図示しないが、本発明では前記排気
管９又は91の中間をＵ字状に曲げ、このベント部分を冷
却して油分を凝集し、前記ベント部分の底に形成したド
レンから当該油分を取出すようにしてもよい。油分取出
しは、ガス成分がガス除去手段10を通過した後において
行うことが望ましい。9aは排気管９に設けた開閉バル
ブ、10fはpHセンサである。

【００１８】前記排気手段11における排気側の排気管93
の途中には、図示しないがフィンやグリッド等により形
成する受熱部を設け、該受熱部を、一例としてガスバ−
ナによるガス燃焼、或は、電気ヒ−タ等の熱源により80
0℃程度乃至はそれ以上に加熱，燃焼することにより、
この排気管93内を通り、系外に放出される気体の脱臭を
行う脱臭手段12を設け、廃棄物Ｆが加熱される際に生成
される異臭，悪臭が系外へ放出されないようにしてい
る。

【００１９】以上により、本発明方法を実施するため処
理装置の一例を形成するので、次にこの処理装置による
廃棄物の処理態様の一例について述べる。

【００２０】先の工程で水分等を蒸発させた、即ち、真
空乾燥され脱臭された廃棄物Ｆは、塩ビ系（塩化ビニル
系の略）の各種成形品や組成品や、紙系，布系，フィル
ム系の固形物、或は、生ゴミ等の混成可燃性廃棄物であ
る。具体的には、農業用或は漁業用等の産業用塩ビ製
品、一般家庭，事務所や事業所、或は、病院，養老院等
で排出される様々な可燃性の廃棄物である。

【００２１】真空乾操，脱臭処理を施した廃棄物Ｆが収
容され、かつ、適宜真空度におかれた前記密閉容器１に
対し、その熱供給部５の熱導入路5aから、外部熱源、例
えば、火力発電所の排熱やいわゆる深夜電力を利用して
形成した熱が、閉鎖容器１の空間層1cに導入され、内側
容器1aの内部温度の上昇が図られる。例えば、ここでは
内側容器1aの温度を約200〜250℃前後まで上昇させ、こ
の温度を所要時間保持する。

【００２２】内側容器1aの内部が適宜の真空度において
200〜250℃に保持されることより、水分等が蒸発した前
記廃棄物Ｆに含まれていた塩ビ系組成物からClガスが抽
出され、排気管９から容器1aの外へ排気手段11の吸引力
によって排出されることとなる。

【００２３】本発明では、上記排気管９には接続用排気
管91を介して、ガス除去手段10が接続されているので、
上記排気管９に流出するCl系ガスは、ガス除去手段10に
おける中和剤10bや、吸着剤を収容したフィルタ容器10a
を経由することによって、ほぼ完全に、乃至は、少なく
とも人畜等に安全なレベルまで中和，除去され、系外に
排気される。

【００２４】また、前記の加熱温度が所要時間保持され
ることにより、廃棄物Ｆに含まれていた塩ビ系組成物か
ら生成するClガスを前記ガス除去手段10において、中和
乃至は吸着等によりほぼ完全に除去することができるの
で、当該廃棄物Ｆは、この段階において内側容器1aの外
部へ搬出し、埋立て等に利用することが可能であり、安
全面で問題はない。

【００２５】本発明では、紙オムツ等に使用されている
高分子ポリマ−系の吸水材料が、200〜250℃前後の温度
による加熱では分解しないで残留することに着目し、熱
供給部５を制御して次の段階の加熱温度として内側容器
1aの内部を負圧下で約400〜450℃前後の温度にまで加熱
し、その加熱温度を所要時間保持する。

【００２６】この段階の加熱によって、上記段階の加熱
完了時点で残留した廃棄物Ｆの中の未分解成分の熱分解
が進み、廃棄物全体の炭化が促進される。そして、これ
までの加熱において廃棄物Ｆから生成される各種のガス
は、所定の有害ガスや不要ガスがガス除去手段10におい
て除去される。ここで、前記の各ガスに異臭，悪臭成分
が含まれているときは、前記ガス除去手段10を通過し
て、排気手段11から系外へ放出されるものも多い。

【００２７】そこで、本発明では、排気管９における吸
引式の排気手段11の排気管93に脱臭手段12を形成する受
熱部（図示せず）を設け、この受熱部において、排気ガ
スにガス火炎等による熱源を接触させることにより、前
記排気成分中の臭気分を加熱，燃焼させて無臭化するよ
うにしている。

【００２８】このように、適宜真空度にされ密閉された
容器1aの内部で、約50℃〜450℃程度までの加熱とその
温度の所要時間の保持によって、廃棄物Ｆが水分等を蒸
発させる工程から炭化されるまで、段階的に処理される
と共に、この間に、排気成分が加熱されることによって
無臭化するので、全く燃焼されることなく無害化，無臭
化された廃棄物Ｆは、前記容器1aの内部において、ほぼ
完全に炭化された状態の残渣物となる。

【００２９】この残渣炭化物は、無臭，無害ゆえに、そ
のまま埋立てなどに使用しても何ら問題ないことは勿
論、更に進んで活性炭、或は、黒鉛として利用すること
が出来る。特に、塩ビ系廃棄物は、きわめて純度の高い
炭素分として取出すことが出来るので、活性炭として利
用する上できわめて好適合である。

【００３０】本発明では、第二段階の前後の加熱におい
て、その加熱温度又は加熱時間をコントロ−ルすること
により、塩ビ系廃棄物の炭化物の中に塩素分を少し残留
させ、この塩素分の殺菌作用を、残渣炭化物を埋立て等
に使用する場合において活用することができる。

【００３１】以上に説明した実施例は、水分等の蒸発工
程と、そのあとのガス成分の除去〜炭化の処理工程を分
けて形成した図１の装置により説明したが、本発明方法
は図２に例示する装置により、水分等の蒸発とガス成分
の除去〜炭化の処理を行うようにしてもよい。以下、こ
の点について説明する。

【００３２】即ち、多量の水分を含む生ゴミや廃棄すべ
き海産物，畜産物は、その水分の除去にかなりの時間を
要すると共に、密閉容器１を適宜真空度にしてその内部
をヒ−タ51により100℃未満の温度に加熱すると、高温
の水蒸気が吸引されることになる。しかし、この水蒸気
は相当の異臭，悪臭を伴い、かつ、多量の水分を含んだ
状態で排気側に吸引されるので、そのまま吸引手段11に
吸引させると、悪臭除去が不十分になったり、水蒸気が
系外に排出されるおそれがある。

【００３３】そこで、本発明では処理装置を図２に示す
装置のように構成して上記問題に対応できるようにし
た。即ち、図２の装置では、、図１の装置の吸引手段
７，11と脱臭手段８，12を統合して一本化し、１本化し
た吸引手段11と脱臭手段12に到る途中の２系統の排気ル
−トを、切換弁C₁〜C₆を介して切換可能に接続し、か
つ、ガス除去手段10と一本化した吸引手段11と脱臭手段
12の間に、密閉容器１から吸引されて来る排気の再加熱
手段13と、この排気中の水分を凝縮除去する凝縮手段14
とを、切換弁C₂〜C₅を介在させ、これらの弁C₂〜C₅を切
換操作することにより、２つの系統の排気系に、挿入又
は分離自在の構成とした。図２において、14aは凝縮
管、14bは冷却剤、14cは排出管、14dは凝縮容器であ
る。

【００３４】而して、内側容器1aの排気口1eは、切換弁
C₁の位置によって、排気管６か排気管９のいずれかに接
続される。そこで切換弁C₁を排気管６側に置き、まず、
切換弁C₃，C₅，C₆をパス側に置いて前記排気管６をスト
レ−トに吸引手段11に接続させる。この排気系統は、廃
棄物Ｆに水分が少ない紙等の廃棄物に対して使用する。

【００３５】廃棄物Ｆに少し水分が含まれている場合に
は、切換弁C₃，C₂，C₄，C₅を切換え、排気管６の排気
が、排気管63をう回するとともに再加熱手段13を経由
し、排気管64、切換弁C₆、排気管92を通って、吸引手段
11に吸引されるようにする。この排気系路によって、排
気中の水分を再加熱手段13により蒸発させるのである。
13aは再加熱手段のドレン抜きである。

【００３６】上記の場合よりもう少し水分を多く含む排
気に対しては、切換弁C₄，C₅，C₆を切換え、再加熱手段
13を通した排気を凝縮手段14に導入し、そこで水分を凝
縮除去し、排気管92を経て吸引手段11に接続する。

【００３７】密閉容器１から吸引される排気を再加熱手
段13と凝縮手段14に選択的に導き、これらの一方又は双
方を経て吸引手段11に吸引させるようにした上記の排気
系路の構成は、内側容器1aの排気口1eが切換弁C₁を切換
えて排気管９に接続され、ガス除去手段10を通して吸引
手段11に接続される排気系路においても、上記例と同様
に適用することができる。

【００３８】上記のように、図２の装置では、密閉容器
１を加熱することにより生じる廃棄物Ｆからの水分等の
蒸発分を、排気系路内において除去しつつ、吸引排気す
るので、水分等の蒸発分の除去、及び、これに含まれる
悪臭，異臭の除去を効率よく実行でき、これによって、
このあとの加熱炭化処理をより効率よく実行できること
となる。

【００３９】図２において、切換弁C₁〜C₆を介して切換
可能に構成した排気系路は、切換弁を使用せずに個々に
独立した系路として構成してもよく、また、処理装置
も、上記の個々の排気系路を具備する装置を、個々独立
した装置として形成し、廃棄物Ｆのもつ含有水分等の性
状に応じて処理に適合した装置を選択して使用するよう
にしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上の通りであって、従来、可
燃性ゴミとして焼却や埋立てにより処分されていた生ゴ
ミ等の水分の多い廃棄物を、密閉容器内を適宜真空度，
無酸素状態下で所要温度による加熱をして処理すること
により、比較的低温で水分等の蒸発を促進でき、また、
水分等の蒸発成分が除去された廃棄物を加熱して炭化す
るので、炭化処理時間を大巾に短縮することができる。
また、廃棄物の燃焼を全く行わないので、CO₂の発生を
完全に抑制でき、しかも排気中の臭気は、排気時に加
熱，燃焼することにより脱臭できるから、悪臭が生じる
こともない。

【００４１】また、加熱源には、火力発電所等で大量に
生じる高温の産業廃熱を利用することにより、処理に伴
うエネルギコストの大幅な削減を実現することができ
る。

【００４２】更には、処理により残渣分として生じた炭
化物は、無害，無臭であるためそのまま活性炭や黒鉛と
して利用することができるので、産業上においても有用
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための処理装置の一例を
模式的に示すブロック図。

【図２】処理装置の他の例を模式的に示すブロック図。

【図３】図１の装置におけるガス除去手段の一例の断面
図。

【符号の説明】

１処理容器 1a 内側容器 1b 外側容器 1c 空間層 1d 温度センサ２，３開口部５熱供給部 5a 熱導入路 5b 熱量コントロ−ルバルブ 5c 排熱路 5d 開閉バルブ６排気管７吸引手段８脱臭手段９排気管 10 ガス除去手段 11 排気手段 12 脱臭手段Ｆ廃棄物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/38 53/81 53/74 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１６Ｊ１１６Ｈ１１６ＧＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器に廃棄物を収容して該容器内を
適宜真空度に保持すると共に、前記容器内に廃棄物が熱
分解されない温度の熱を供給して前記廃棄物を加熱する
ことにより、前記容器内に生成する水分等の蒸発分を吸
引して前記容器外に排出すると共に、排出部において前
記蒸発分を加熱脱臭することを特徴とする生ゴミ等の処
理方法。
【請求項２】密閉容器に廃棄物を収容して該容器内を
適宜真空度に保持すると共に、前記容器内に廃棄物が熱
分解されない温度の熱を供給して前記廃棄物を加熱する
ことにより、前記容器内に生成する水分等の蒸発成分を
吸引して前記容器外に排出したあと、前記密閉容器内を
適宜真空度において所要温度に加熱してその温度を所要
時間保持することにより、前記廃棄物からガス成分を生
成させ、このガス成分を中和剤等を収容したフィルタ容
器を通過させることにより除去すると共に、系外に排出
される気体を加熱脱臭して、前記廃棄物を無害化するこ
とを特徴とする生ゴミ等の処理方法。
【請求項３】密閉容器から吸引される水分等の蒸発分
又はガス成分は、吸引手段の手前の冷却凝縮器において
冷却することにより凝縮除去する請求項１又は２の生ゴ
ミ等の処理方法。
【請求項４】密閉容器から吸引されて冷却凝縮器を通
過させる水分等の蒸発分は、前記凝縮器を通す前に再加
熱する請求項３の生ゴミ等の処理方法。
【請求項５】密閉容器から吸引されてフィルタ容器を
通過させるガス成分は、フィルタ容器を通過したあと、
冷却凝縮器を通す前に再加熱する請求項３の生ゴミ等の
処理方法。