JPH11221599A - 畜産糞尿及び食品加工汚泥の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、８０％近い含水比を含む畜産糞尿汚
泥及び食品加工汚泥を簡単に能率よく脱水することので
きる安価な真空脱水処理方法及び装置を提供することに
ある。 【解決手段】密閉可能とする廃物汚泥処理タンク内に収
納した畜産糞尿及び食品加工汚泥を所定の真空下で沸点
を下げた状態に保ち、当該廃物汚泥処理タンクを加熱し
て沸騰蒸発させながら、上昇する蒸気を吸引冷却し、蒸
留水に近い水質状態で連続的に排出することによって畜
産糞尿及び食品加工汚泥の水分蒸発を促進し、当該各汚
泥を乾燥状態にして処理するようにした構成によって種
々の問題を解決することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空脱水処理方法
及び装置に関し、特には畜産糞尿及び食品加工により廃
棄される汚泥に対し、タンク内で所定の真空状態にして
加熱することにより、凝集剤又は発酵剤等の薬剤使用を
することなく、また燃焼による焼却装置も使用せず、水
分を蒸発させて処理可能な乾燥状態にまで脱水する処理
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】畜産業に於ける糞尿汚泥並びに食肉加工
業に於ける汚泥は、含水比が高いためそのままの状態で
廃棄処分をすることができず、環境破壊を防ぐため適宜
の処理方法によって処分することが必要である。特に、
これらの汚泥は悪臭公害や排水処理などによって多くの
環境破壊並びに汚染問題を誘発するもので、これら公害
等の環境問題を避けて通ることができない現状である。

【０００３】従来より、自然放畜などでは家畜が糞尿を
自ら踏み散らかすことによって、攪拌作業と同等の自然
発酵処理を行うことから、汚泥処理設備等を特別必要と
していないケースもあるが、この場合とくに放畜は管理
面の上で限られた数の養畜だけしかできず、そのため糞
尿処理に追われる程の家畜数でもなかった。更に広大な
土地を必要とすることから放畜型での経営は限りもあっ
た。

【０００４】また昨今の畜産業に於いては、高品質の食
材を提供すべく絶えず経営努力をしているものである
が、低価格の製品供給が望まれ、そのため特に養鶏・養
豚を営む者は、大量の飼育数によってコストダウンを図
らなければならないのが現状である。このように養畜数
の増加によって排出される糞尿汚泥も多量なものであ
り、一例を挙げれば養鶏に於いては１万羽による糞尿が
１ヵ月に３０ｔにも及ぶとされている。

【０００５】よってこれまでに畜産糞尿汚泥処理を強制
処分する方法として、現状は特に次のような処理方法が
行われている。 Ａ．油などを燃焼させ直火で焼却をする方法。 Ｂ．攪拌で自然発酵を促し水分を蒸発させつつ発酵処理
をする方法。 Ｃ．籾殻、おがくず、藁などを混ぜて自然発酵を促す方
法。 Ｄ．山野に捨てたり穴埋めしまう方法。 以上の処理方法が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た糞尿汚泥処理方法に於いてＡの場合、燃焼によって焼
却するためにボイラーや焼却炉などの大掛かりな焼却装
置等を要するため多大の設備費を必要とし、しかも汚泥
の含水比が８０％近いものであることから燃焼能力及び
作業効率が低く、処理燃料費を含め処理に要するランニ
ングコストが大である。またＡ同様にＢ及びＣに於いて
も処理施設等の設備が必要であり、発酵処理されるまで
９０日から１８０日程度の日数が必要であり設備費及び
労力的負担が大きいものであった。なお、上記Ｄに於い
ては最も深刻な問題点であり、野山に捨てる事や直接穴
埋めすることで水質汚染による公害問題に発展する可能
性が多大であった。

【０００７】蓋し、廃棄物として取り扱われるもののこ
れまでに対応技術及び管理施設等が殆ど満足できるもの
でないため、糞尿汚泥及び食品加工汚泥の処分方法が畜
産物生産者、食品加工業の経営を大きく圧迫しているも
のである。この費用、労力、公害の問題点を解決し低コ
スト且つ迅速に処理できるものが望まれていたもので、
これらの解決課題は汚泥の水分を完全に除去する方法が
無かったことが最大の原因であり、汚泥の水分を抜き取
ることでその後の二次的加工及び処理は容易にできるこ
とである。

【０００８】本発明は上述のような従来の技術に於ける
問題点に鑑み、その問題点を解決するべく、８０％近い
含水比を含む畜産糞尿汚泥及び食品加工汚泥を簡単に能
率よく脱水することのできる安価な真空脱水処理方法及
び装置を提供し、前述の欠点を解消しようとするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決すべ
く種々研究の結果、上記目的は本発明によって有効に達
成することができる。すなわち本発明の真空脱水による
畜産糞尿及び食品加工汚泥処理方法は、密閉可能とする
廃物汚泥処理タンク内に収納した畜産糞尿及び食品加工
汚泥を所定の真空下で沸点を下げた状態に保ち、当該廃
物汚泥処理タンクを加熱して沸騰蒸発させながら、上昇
する蒸気を吸引冷却し、蒸留水に近い水質状態で連続的
に排出することによって畜産糞尿及び食品加工汚泥の水
分蒸発を促進し、当該各汚泥を乾燥状態にして処理する
ようにした構成を提供する。

【００１０】また前記処理方法に加え、当該廃物汚泥処
理タンクを加熱して沸騰蒸発させると共に、当該汚泥物
の発酵を促すための撹拌装置を用いることで上昇する蒸
気を吸引冷却し、蒸留水に近い水質状態で連続的に排出
することによって畜産糞尿及び食品加工汚泥の水分蒸発
を促進し、当該各汚泥を乾燥状態にして処理することを
特徴としている。

【００１１】なお本発明の畜産糞尿及び食品加工汚泥処
理装置は、畜産糞尿及び食品加工汚泥を密閉可能な廃物
汚泥処理タンクと、該廃物汚泥処理タンク内を所定の真
空度に保持するための真空発生装置と、該廃物汚泥処理
タンク内を加熱する加熱室と、該タンク内部の汚泥を発
酵促進するための撹拌装置と、当該加熱と撹拌により各
汚泥から出た蒸気が上昇し収集する蒸気室と、該蒸気を
吸引冷却し水滴化させる冷却室とを設けると共に、該水
滴を吸引する吸引装置と、その吸引された水滴を収容す
るための循環タンク及び循環装置を備えた構成より成
る。

【００１２】更に前記装置に加え前記廃物汚泥処理タン
ク内部を二層構造とし、ボイラー熱による温水を一加熱
源として、該タンク内壁面と外壁面との間の周面を一定
温度で循環させるように温水加熱循環装置を配設し、該
温水加熱循環装置に発酵熱を回収することができると共
に、該タンク内部温度を一定にコントロールすることを
特徴とした構成を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の真空脱水処理方法及びそ
の装置は、畜産糞尿及び食品加工汚泥処理方法及び装置
は、廃物汚泥処理タンク内を真空発生装置により所定の
真空度に保持することによって、タンク内に収容した畜
産糞尿汚泥又は食品加工汚泥の沸点を下げることができ
る。その状態で廃物汚泥処理タンク内を常温加熱するこ
とにより汚物に含まれる水分が沸騰蒸発し、上昇した蒸
気が蒸気室に溜まり、当該蒸気室に溜まった蒸気は冷却
室に吸引され直接冷却されることで水滴化となる。冷却
室で蒸留水に近い水質状態で水滴化された水分は、吸引
装置によって吸引され循環タンクに排出し汚泥の脱水が
行われる。

【００１４】またこの場合、典型的には真空下で沸点を
下げた状態に保持されていることから、常温で沸騰蒸発
するために加熱源が安価なもので済む。なお、廃物汚泥
処理タンク内部構造を二層構造として、温水を循環する
管及び温水加熱循環装置を配設することにより、発酵熱
の一部を回収するようにできることから次回の加熱に利
用することができる。また、温水加熱循環装置による循
環経路は該タンク内壁面と外壁面との間の周面を循環す
るよう配設することで、廃物汚泥処理タンク下部で加熱
する熱源体が低熱源体で済むことができ、当該廃物汚泥
処理タンク内部の温度を一定にコントロールすることが
できる。

【００１５】

【実施例】本発明にかかる処理方法及び装置は、各種汚
泥、特には８０％近い含水比である畜産糞尿汚泥及び食
肉等の食品加工汚泥を真空状態下で沸騰させることによ
り汚泥中の水分を蒸発させることを要旨とするものであ
る。以下に本発明の真空脱水による畜産糞尿及び食品加
工汚泥処理装置の構造の一実施例を、添付図面を交えて
具体的に説明する。

【００１６】図１は本発明の第１実施例を示す説明図で
あり、そのフローチャートを図２に示す。本発明の形態
を示す構成として図１の装置説明図に示す通り、その構
成は廃物汚泥Ａを収納して密閉可能とする廃物汚泥処理
タンク１と、この廃物汚泥処理タンク１内を所定の真空
状態に保持する真空発生装置と、下部より廃物汚泥Ａを
加熱するための加熱室３と、水滴吸引のための吸引装置
と、前記吸引脱水された水滴を収容すると共に、各装置
を作動させるための循環水を供給する水循環タンク９か
らなる。

【００１７】廃物汚泥処理タンク１内には該廃物汚泥処
理タンク１の下部から加熱され沸騰蒸発した蒸気４ａが
上昇し収集する蒸気室４と、該蒸気室４に停滞した蒸気
４ａを引き込み冷却する冷却室５が設けられている。な
お、ここでは真空発生装置として水循環ポンプ２を使用
し、吸引装置としてエジェクタ８を使用した一実施例を
述べている。この場合、当該真空発生装置及び吸引装置
は、真空脱水となるべく適宜の真空発生装置と吸引脱水
装置を設ければよいもので、各装置の種類及び方法を限
定するものではない。また、加熱室３は廃物汚泥処理タ
ンク１の下部より設けたものであるが、側面部より加熱
することでも本発明の畜産糞尿及び食品加工汚泥処理方
法を実施することができる。

【００１８】図２のフロー図に従い運転順序を追って説
明すると、廃物汚泥投入口Ｂより廃物汚泥Ａを入れ投入
口を閉める。この場合、廃物汚泥投入口Ｂは完全密閉な
るような蓋を施す。次に水循環ポンプ２を始動し、真空
度７６０ｍｍ／Ｈｇ近くまで上がることを真空計器１１
で確認をする。計器確認後、廃物汚泥処理タンク１下部
に設けた加熱室３より加熱する。廃物汚泥処理タンク１
内が３０℃程度より蒸気発生が始まり、発生した蒸気４
ａは蒸気室４を通り冷却室５へと流れ込み、冷却装置６
により急激に冷却された蒸気４ａが水滴化され水滴７が
発生する。水滴７は吸引ラインを通りエジェクタ８によ
って吸引され、水滴排水ラインより水循環タンク９へと
運びこまれ、水循環タンク９の水量が一定量に達すると
最終的にタンクオーバーフロー１０より排出される。こ
の場合、水循環タンク９には常に一定量の水が供給さ
れ、水循環ラインを通って水循環ポンプ２を作動させ
る。上記作業工程後、廃物汚泥Ａの乾燥状態を確認窓１
３より蒸発室１４を直視することで確認し、完全脱水さ
れ乾燥されたことを確認後、水循環ポンプ２を停止させ
る。真空計器１１が‘０’を示したことを確認し、廃物
汚泥取り出し口Ｃより乾燥した廃物汚泥Ａを取り出す。
この場合の廃物汚泥取り出し口Ｃも、廃物汚泥投入口Ｂ
同様に運転使用中は完全密閉なるような蓋を施す。

【００１９】廃物汚泥処理タンク１内の真空度が約６８
０ｍｍ／Ｈｇから７６０ｍｍ／Ｈｇで内部温度が３０℃
から４０℃で廃物汚泥Ａが沸騰する。また、ここで使用
される熱源は前述した通り３０℃から４０℃の比較的低
温の熱源を主体とした加熱源だけでよいことから、薪、
ゴミ屑、排材又は廃棄タイヤチップなどの低熱量のもの
を燃焼することで十分な実施が可能である。

【００２０】また、水循環ポンプ１台で廃物汚泥処理タ
ンクを複数使用の場合は、当該水循環ポンプ停止の必要
はなく、バルブを切り替え、処理が完了した廃物汚泥処
理タンクの空気取り入れ用の弁を開け、真空計器が
‘０’を示したことを確認するだけでよい。その後は、
前述同様に廃物汚泥取り出し口より脱水された廃物汚泥
を取り出し作業を終了することができる。

【００２１】なお、廃物汚泥処理タンク１内を所定の真
空状態にするために、真空用の吸引ライン及び発生装置
を単独に設ける場合も想定されるが、本発明の実施例に
示すように真空発生装置の組み合わせが水循環ポンプと
エジェクタにより、真空吸引と水滴吸引のラインを同一
に配管することができ、改めて真空発生用の装置及びラ
インを設ける必要がない。更に、循環されるラインより
冷却水ラインを設け、冷却装置に冷却水を供給できるも
のである。

【００２２】次ぎに本発明における第２実施例の構造説
明図として図３に示す。前述第１実施例での説明におい
ては、加熱によって発生した蒸気を真空脱水する方法を
詳述しているが、図３で示すように廃物汚泥処理タンク
１（以下、単に「タンク１」と呼ぶ。）内には回動自在
とした撹拌軸１６と撹拌羽根１７とからなる撹拌装置を
内設するのが望ましい。このことは、タンク１を加熱し
蒸気発生させ真空脱水により連続的に水滴化させて水分
を取り除くものの、ある一定の水分を脱水した場合にタ
ンク１下部に溜まる廃物汚泥Ａの上層部分が乾燥し、中
層部分から下層部分にはまだ水分が残留したままとな
り、完全な脱水がされないことにある。よってこの不具
合を解消するために、タンク１内部に当該撹拌装置を設
けるものである。また、撹拌により廃物汚泥Ａ自体がか
き混ぜられて発酵を始めることで、より速い脱水が可能
になることにある。

【００２３】この撹拌装置は、撹拌軸１６に連動する駆
動装置からの回転軸伝達により、該撹拌軸１６に連結し
た撹拌羽根１７を回転させ、タンク１内部の汚泥をかき
混ぜることになる。この装置が駆動時は、真空発生装置
を停止させ空気取り入れ口１７よりエアー弁を解放し空
気を充填する。なお、真空発生装置を駆動したままでは
タンク１内部が真空状態なため、真空発生装置を一端停
止しエアー弁を解放するだけで、真空状態のタンク内部
に自ら空気が吸引されるかたちとなる。ここで撹拌軸１
６は回転駆動を伝達する適宜の駆動装置に連結すること
でよく、電動機１８のような回転運動を伝達する装置で
あれば特に限定するものではない。また、第３図に示す
ような撹拌装置の他に、廃物汚泥Ａをかき混ぜることが
できる装置を利用することは全て本発明に包含されるも
のである。

【００２４】実施状態における稼働は、廃物汚泥Ａの乾
燥と脱水状態に応じて真空発生装置を停止させ、同時に
エアー弁の解放を行い、次ぎに電動機１８により一定時
間を回転させ、撹拌作業を行った後、発酵状態に応じて
再度真空発生装置を稼働させることや、そのまま自然発
酵させた状態に保留することでもよく、状態に応じて取
り出す（取り入れ口、取り出し口は図示せず）ことは自
由である。また、この上述する一連の操作は、本発明に
おいては当然ながら自動制御及び手動操作どちらでも行
えるものである。

【００２５】図３において、タンク１本体は二層構造か
ら成り、外壁部１ａと内壁部１ｂの間に温水循環管１９
を周面に配設し、温水加熱循環装置は温水循環管１９と
温水タンク２０と温水ボイラー２１とから成ることを表
わす。このようにタンク１の本体層内部に温水循環管１
９を施す事により、加熱室３からの熱源を受けた循環水
は、温水ボイラー２１の加熱ばかりでなく、当該加熱室
３からの熱を一部回収することで、タンク１下部で加熱
する熱源体が低熱源体で済むことができ、また、タンク
１内部の温度を一定にコントロールすることができる。

【００２６】なお、加熱室３で燃焼する火力によっては
直接の加熱源が高温状態になりがちであり、廃物汚泥Ａ
より不純物が飛びやすくなる。これらを防止するうえで
も、温水加熱循環装置を配設することは温度コントロー
ルできることで前述不具合を阻止できるものである。ま
た、タンク１上部には吸引冷却室２２を設け、最上部に
冷却装置６と下部に水滴保留漕２２ａと最下部に防塵部
２２ｂとを施す。該防塵部２２ｂは該述した不純物を遮
断する役目のものを設けることでよい。また、水滴保留
漕２２ａ及び冷却装置６からの配管及び循環装置は、第
１実施例と同様に施す事でよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した本発明の畜産糞尿及び食品
加工汚泥処理方法及び装置によれば、特に養鶏場や養豚
場などの畜産業または食肉等の食品加工業を営むものに
とって、画期的なものでありその効果として、 １．脱水処理による放出水が蒸留水に近く公害が無い。 ２．燃焼させないのでそれによる悪臭公害がなく、また
効率良く処理を行えることで糞尿などの放置をすること
が無いため畜舎の悪臭も減少できる。 ３．真空発生装置の稼働と比較的低温の熱源を主体とし
た加熱源だけでよいことから燃料費が節約され、ランニ
ングコストを極めて低く抑えることができる。 ４．糞尿汚泥等の処理能力が大きい。 ５．脱水後の糞尿汚泥等は乾燥状態であり、用途目的別
に二次的処理も簡単となる。 ６．温水加熱循環することにより、内部温度を一定にコ
ントロールすることができる。 ７．真空脱水と撹拌による発酵促進作用によって、糞尿
汚泥等を完全脱水し乾燥させるための速応能力に優れて
いるため処理速度が速い。 ８．発酵熱の一部を回収し、次回の加熱に再利用するこ
とができるため、熱源のコストが低減できる。 以上の利点がすべて経費、労力的負担の削減に繋がり経
営をより良い状態に導くことになる。またこのことによ
って悪臭、放出水に公害がなく、処理能力が大きい分、
設備費が安く、設置条件も容易である。以上の如く本発
明による畜産糞尿及び食品加工汚泥処理方法及び装置に
よって生ぜしめる効果は絶大なものであり、畜産業界並
びに加工食品業界に極めて実用的有益なる優れた効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図 １】 本発明にかかる処理装置の第１実施例を示
す説明図である。

【図 ２】 本発明にかかる処理装置の第１実施例を示
すフローチャート図である。

【図 ３】 本本発明にかかる処理装置の第２実施例を
示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ： 廃物汚泥 １ａ： 外壁部 Ｂ： 廃物汚泥投入口 １ｂ： 内壁部 Ｃ： 廃物汚泥取り出し口 １３：確認窓 １： 廃物汚泥処理タンク １４：蒸発室 ２： 水循環ポンプ ３： 加熱室 １６：撹拌軸 ４： 蒸気室 １７：撹拌羽根 ４ａ：蒸気 １８：電動機 ５： 冷却室 １９：温水循環
管 ６： 冷却装置 ２０：温水タン
ク ７： 水滴 ２１：温水ボイ
ラー ８： エジェクタ ２２：吸引冷却
室 ９： 水循環タンク ２２ａ：水滴保
留漕 １０：タンクオーバーフロー ２２ｂ：防塵部 １１：真空計器 １２：温度計器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】密閉可能とする廃物汚泥処理タンク内に
   収納した畜産糞尿及び食品加工汚泥を所定の真空下で沸
   点を下げた状態に保ち、当該廃物汚泥処理タンクを加熱
   して沸騰蒸発させながら、上昇する蒸気を吸引冷却し、
   蒸留水に近い水質状態で連続的に排出することによって
   畜産糞尿及び食品加工汚泥の水分蒸発を促進し、当該各
   汚泥を乾燥状態にして処理することを特徴とする、真空
   脱水による畜産糞尿及び食品加工汚泥処理方法。
2. 【請求項 ２】請求項１記載の処理方法において、当該
   廃物汚泥処理タンクを加熱して沸騰蒸発させると共に、
   当該汚泥物の発酵を促すための撹拌装置を用いることで
   上昇する蒸気を吸引冷却し、蒸留水に近い水質状態で連
   続的に排出することによって畜産糞尿及び食品加工汚泥
   の水分蒸発を促進し、当該各汚泥を乾燥状態にして処理
   することを特徴とする、真空脱水及び発酵促進による畜
   産糞尿及び食品加工汚泥処理方法。
3. 【請求項 ３】畜産糞尿及び食品加工汚泥を密閉可能な
   廃物汚泥処理タンクと、該廃物汚泥処理タンク内を所定
   の真空度に保持するための真空発生装置と、該廃物汚泥
   処理タンク内を加熱する加熱室と、該タンク内部の汚泥
   を発酵促進するための撹拌装置と、当該加熱と撹拌によ
   り各汚泥から出た蒸気が上昇し収集する蒸気室と、該蒸
   気を吸引冷却し水滴化させる冷却室とを設けると共に、
   該水滴を吸引する吸引装置と、その吸引された水滴を収
   容するための循環タンク及び循環装置を備えたことを特
   徴とした、真空脱水及び発酵促進による畜産糞尿及び食
   品加工汚泥処理装置。
4. 【請求項 ４】請求項３記載の装置において、前記廃物
   汚泥処理タンク内部を二層構造とし、ボイラー熱による
   温水を一加熱源として、該タンク内壁面と外壁面との間
   の周面を一定温度で循環させるように温水加熱循環装置
   を配設し、該温水加熱循環装置に発酵熱を回収すること
   ができると共に、該タンク内部温度を一定にコントロー
   ルすることを特徴とした、真空脱水及び発酵促進による
   畜産糞尿及び食品加工汚泥処理装置。