WO2006040943A1 - 固形有機物の液化方法および固形有機物の液化装置 - Google Patents

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WO2006040943A1
WO2006040943A1 PCT/JP2005/018116 JP2005018116W WO2006040943A1 WO 2006040943 A1 WO2006040943 A1 WO 2006040943A1 JP 2005018116 W JP2005018116 W JP 2005018116W WO 2006040943 A1 WO2006040943 A1 WO 2006040943A1
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water
solid organic
acid
organic matter
heating
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PCT/JP2005/018116
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Hiroshi Onishi
Takahiko Terada
Yuka Okada
Katsumi Tomita
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • Solid organic matter liquefaction method and solid organic matter liquefaction apparatus Solid organic matter liquefaction apparatus
  • the present invention is a method of liquidating waste containing a large amount of solid organic matter, such as raw garbage discharged from factories and general household power, in a short time without generating bad odors.
  • the present invention relates to a liquid method and a liquid device for a solid organic substance capable of greatly reducing the amount.
  • organic waste such as dust, paper, and leaves is discharged by cleaning indoors and outdoors.
  • liquids such as water and gases such as indoor air are purified by utilizing solid-liquid separation techniques such as various filtrations, filter presses, natural precipitation, and centrifugal separation. Waste containing organic matter is discharged.
  • the apparatus of FIG. 6 includes a bottomed outer device 61 and an inner device 62 housed in the outer device 61.
  • a through hole 64 having a predetermined shape is formed at the bottom of the internal unit 62.
  • four legs 63 are provided at the bottom of the inner unit 62, and a predetermined interval is maintained between the bottom 65 of the outer unit 61 and the bottom of the inner unit 62.
  • a liquid fertilizer extraction valve 66 is disposed at a position higher than the position of the outer wall of the outer unit 61 corresponding to the height of the bottom of the inner unit 62.
  • a lid body 68 and a lid body 67 are provided on the outer unit 61 and the inner unit 62, respectively.
  • the outer unit 61 is sealed by the lid body 68, and the inner unit 62 is sealed by the lid body 67.
  • the lid 67 of the inner unit 62 is provided with a closing opening that can be opened and closed.
  • a heater 69 and a blower fan 70 are disposed on the upper surface of the lid 67 of the inner unit 62.
  • the air force heated by the heater 69 is sent to the inner unit 62 through the blower nozzle 71 by the blower fan 70.
  • the air in the inner unit 62 is discharged to the outer unit 61 through the ventilation pipe 72.
  • the inner unit 62 is provided with a shaft 73 provided with a crushing blade at the tip for crushing and stirring the organic matter.
  • the shaft 73 is rotatably supported by a bearing 74 installed on the lid 67.
  • water containing microorganisms is filled up to predetermined positions of the outer unit 61 and the inner unit 62.
  • the lid 68 of the outer unit 61 and the lid 67 of the inner unit 62 are opened and an organic substance is introduced, and the organic substance is brought into contact with water containing microorganisms.
  • the organic matter liquidized by the microorganisms in the inner unit 62 is separated into solid and liquid (filtered) through the through holes 64.
  • the liquefied organic matter is matured in the outer vessel, and the produced microorganisms and enzymes move freely through the through holes 64 between the inner vessel 62 and the outer vessel 61, and the organic matter. It is reused for hydrolysis and digestion fermentation.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2563013
  • Patent Document 1 still has the following problems. (1) Since organic matter is liquefied using microorganisms, it is difficult to produce stable characteristics against environmental changes such as temperature changes. (2) It is necessary to manage so that microorganisms do not die.
  • an object of the present invention is to provide a method and apparatus for liquefying and reducing the volume of organic matter and garbage with simple operations and efficiently.
  • solid organic matter is converted into at least one of halous acid and hypohalous acid.
  • the present invention relates to a method for liquefying a solid organic material, wherein the solid organic material is liquefied by contacting at least a part of the solid organic material by bringing the acid / aqueous solution into contact with the acidic / aqueous solution, and heating the acidic / aqueous solution at a temperature of 100 ° C. or higher.
  • liquefaction means that organic substances and garbage are reduced in molecular weight by hydrolysis or oxidative decomposition and become themselves liquid (including slurry), and water added by increasing the solubility of solubles. To dissolve.
  • Solid organic matter means, for example, agricultural waste, livestock waste, marine waste, woody waste, solid waste such as food processing waste, food waste (restaurant), room Dust collected by cleaning, hair, etc. are included. Of solid waste and garbage, those with a high water content should be drained in advance to concentrate the organic matter as much as possible.
  • polysaccharides such as starch and cellulose, proteins such as albumin and keratin, lipids, amino acids, saccharides, organic acids, organic acid salts, organic acid esters, microorganisms, viruses, black mouth form, and trichlorethylene
  • volatile organic compounds such as trihalomethane
  • pesticides such as simazine
  • protozoa such as cryptosporidium
  • allaldehydes such as formaldehyde
  • nicotine tar and pollen can be treated.
  • the acid water contains at least anodic water obtained by electrolyzing water containing at least one of chlorine and a halogen salt.
  • the pH of the acid water is preferably less than 8.
  • the heating temperature is preferably 180 ° C or lower.
  • the present invention provides a storage unit for bringing a solid organic substance into contact with oxidized water containing at least one of nitrous acid, rhogenic acid, hypochlorous acid, and rogenic acid, and supplies the oxidized water to the storing unit.
  • the present invention relates to an apparatus for supplying solid organic matter, comprising: a means for supplying oxidized water, a heating means for heating solid organic matter and oxidized water in a container, and a sealing means for sealing the container.
  • the oxidized water supply means includes electrolyzed water generating means, and the electrolyzed water generating means is disposed between an anode, a cathode, and the anode and the cathode. It is preferable to provide an electrolytic cell that includes a diaphragm and contains water containing at least one of chlorine and a halogen salt, and an energization device for energizing between the anode and the cathode.
  • the solid organic matter liquefying apparatus further includes a pH measuring means for measuring the pH of the oxidized water and a pH adjusting means for adjusting the pH of the acid water.
  • the solid organic matter liquefying apparatus further includes a temperature adjusting unit that measures the temperature of the oxidized water in the container and adjusts the temperature by heating.
  • a discharge portion that discharges at least a part of the contents of the storage portion is provided at a lower portion of the storage portion, and a bottom portion of the storage portion is directed to the discharge portion. It is preferable to incline so that it is low!
  • the organic matter can be liquefied by heating the oxidizing water containing the oxidizing substance and the solid organic matter, it is not necessary to use microorganisms. Therefore, the liquid property of organic matter does not become unstable due to changes in the surrounding environment. As a result, it is possible to constantly and stably liquidate organic matter as compared to conventional liquid treatment of organic matter using microorganisms. Furthermore, since no microorganism is used, it is not necessary to manage the microorganism. In addition, after the treatment of the solid organic matter, the liquid matter and the remaining solid content generated by the liquefaction treatment of the solid organic matter are simply taken out, so that the maintenance of the apparatus becomes easy.
  • the liquid can be drained into the sewer, the amount of solid organic matter discharged can be greatly reduced. This can greatly reduce the burden of collecting garbage.
  • the liquid substance contains nitrogen, phosphorus, and minerals contained in the solid organic substance, it can be used as a fertilizer. If the composition of the solid organic matter to be disposed of is almost constant, confirm the components of the obtained liquid substance by analysis, etc., and adjust the pH to use it as liquid fertilizer for fields, horticulture, road fences, etc. You can also Brief Description of Drawings
  • FIG. 1 is a schematic view showing a solid organic matter liquid crystal device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a solid organic matter liquid crystal device 20 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a solid organic matter liquid crystal device 30 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a solid organic matter liquid crystal device 40 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a solid organic matter liquid crystal device 50 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a conventional organic substance liquefying apparatus.
  • FIG. 1 shows an example of a solid organic matter liquid crystal device used in the present invention.
  • the solid organic matter liquefying apparatus 10 in FIG. 1 includes a storage portion 11 for storing the solid organic matter 17 and oxidized water 18 containing an oxidizing substance, and a lid for closing the inlet 12 provided in the storage portion 11. 13, inlet port sealing valve 14 provided in lid 13, oxidized water supply means 15 for supplying oxidized water 18 containing an oxidizing substance, organic substance 17 and oxidized water 18 in container 11 are heated. Heating means 16 are provided. Further, the liquid tank device 10 includes a pressure release valve 19 for releasing the pressure to the outside when the pressure in the housing portion 11 becomes higher than a predetermined value during heating.
  • the sealing means for sealing the inside of the accommodating portion 11 is composed of the inlet sealing valve 14 and the pressure release valve 19.
  • the liquefaction of the solid organic substance can be performed by using the liquid apparatus 10 as follows.
  • the lid portion 13 is turned in the direction of the arrow, and the solid organic matter 17 is introduced into the accommodating portion 11 from the insertion port 12.
  • the oxidized water supply means 15 fills the oxidized water 18 containing the oxidizing substance up to a predetermined position in the container 11, and the organic substance 17 and the oxidized water 18 containing the oxidizing substance (Step (1)).
  • the oxidized water 18 may be added before the solid organic matter 17. The same applies to the following embodiments.
  • the organic substance 17 in the container 11 and the acid water 18 containing the acidic substance are heated at a temperature of 100 ° C or higher by the heating means 16 provided in the lower part of the container 11. Then, the organic matter is liquefied and the volume is reduced (step (2)). At this time, the lid portion 13 is closed, the inlet closing valve 14 is closed tightly, and the housing portion 11 is sealed so that steam during heating does not leak to the outside. Note that when the pressure in the container during heating becomes too high, the pressure is released to the outside by the pressure release valve 19.
  • the acidic substance includes at least one of nitrous acid and hypochlorogenic acid.
  • Halogenous acid includes chlorous acid, bromous acid, and iodic acid
  • hypohalous acid includes hypochlorous acid, hypobromite, and hypoiodous acid.
  • chlorous acid, bromous acid, hypochlorous acid, and hypochlorous acid are preferred.
  • the concentration of the oxidizing substance contained in the oxidized water is preferably in the range of 50 to 2000 ppm. If the concentration of the acidic substance is less than 50 ppm, the oxidizing power is insufficient. On the other hand, when the concentration of the oxidizing substance is higher than 2000 ppm, the portion that comes into contact with the oxidized water in the force storage portion where the acid squid is sufficient will be greatly corroded.
  • the above acidic substances include ozone, hydrogen peroxide, permanganate ions, chlorine, dichromate ions, oxygen, carbon dioxide, in addition to nitrous acid and Z or hypochlorogenic acid. Chlorine and hypochlorite ions may further be included. These may be used alone or in combination.
  • the temperature when heating the solid organic substance and the oxidized water containing the oxidizing substance is such that the solid organic substance is sufficiently reduced in molecular weight by the oxidized water. It is preferable to set the temperature to be liquefied.
  • the heating temperature is preferably 100 ° C or higher, more preferably 100 ° C or higher and 180 ° C or lower.
  • the heating temperature is less than 100 ° C, the hydrolysis reaction necessary for reducing the molecular weight of organic substances does not occur sufficiently, and liquefaction of solid organic substances may not proceed.
  • the heating temperature exceeds 180 ° C, even if the solid organic substance has a low molecular weight, the organic substance having a low molecular weight is polymerized to become a polymer such as tar, and the liquid of the solid organic substance does not greatly advance. Sometimes. Furthermore, after liquefaction, a large amount of tar-like deposits adhere to the inner wall of the housing part, resulting in poor maintainability.
  • a high-temperature facility is required, which is not preferable from the viewpoint of safety.
  • the generated tar is reduced and the efficiency of the liquid is increased, so that the heating temperature is particularly preferably 100 ° C or higher and 150 ° C or lower.
  • the heating time is adjusted to an optimum time depending on the heating temperature when decomposing the organic substance, the concentration of the oxidizing substance, and the like. For example, 100 to 500 g of acidified water having an oxidizing substance concentration in the range of 500 to 2000 ppm is heated at 100 to 180 ° C. with respect to various lOOg of raw garbage. In this case, the solid organic matter can be liquefied in 0.5 to 20 hours under any combination conditions. If the heating time is shorter than this range of time, the amount of residual solids increases. When the heating time is longer than this range, the concentration of the oxidizing substance is high and the amount of organic matter to be decomposed is small. Therefore, it is not preferable.
  • the concentration of the acidic substances contained in the oxidized water and the oxidation are adjusted according to the amount of solid organic substances so that it can be processed in at least about 5 hours. It is preferable to adjust the amount of water and the heating temperature.
  • the inlet closing valve 14 is opened, the lid 13 is opened, Remove the liquid from the inlet 12.
  • the liquid after heating can also be used as liquid fertilizer.
  • the effect of the oxidizing substance to oxidize the solid organic matter is as great as possible.
  • hypochlorous acid or chlorous acid when used as the oxidizing substance, protons dissociate into ions when the pH increases.
  • hypochlorous acid HCIO
  • CIO— increases and the oxidizing power of the oxidized water decreases. Therefore, when hypochlorous acid or chlorous acid is used as an oxidizing substance, the pH of the acid water is so high that it exists in an acid type (electrically neutral) state that is ionic. , Preferably less than 8.
  • the acid form is 90% or more, so it is particularly preferable that the pH of the acid water is 6.5 or less.
  • the acid / water supply means 15 is not particularly limited as long as it can supply the acid / water 18 containing the acid substance.
  • the supply of the acid water 18 may be performed automatically or manually depending on the amount of the acid water in the housing unit.
  • Oxidized water 18 containing oxidizing substances can be obtained by, for example, dissolving ozone generated by an ozone generator in water, or separately storing hydrogen peroxide (diluted for ease of storage) or liquid.
  • Oxidized water containing an oxidizing substance can be generated by adding chlorine to water.
  • add sodium chlorite, sodium hypochlorite, calcium hypochlorite (including highly bleached powder), potassium permanganate, potassium dichromate, etc. to water and ionize the ionic species. You may produce the acid water containing as a water-soluble substance.
  • hydrochloric acid can be added to sodium chlorite to produce diacid chloride, and this chlorine dioxide can be mixed with water to produce oxidized water.
  • the oxidizing water supply means can generate the acid water 18 as described above. Equipped with water generation means.
  • the acid water supply means 15 includes, for example, an acid water containing an acid substance and a plastic containing the acid water. It can consist of a container and a valve. For this reason, it can be configured very inexpensively. Further, the oxidized water supply means may be provided with, for example, a valve control device or the like so that the oxidized water is automatically supplied by the acidic water supply means.
  • Oxidized water containing these oxidizing substances can be prepared, for example, by diluting water containing an oxidizing substance at a high concentration in water, except that an ozone generator is used.
  • Some of the oxidizing substances mentioned above need to be handled as first-class dangerous goods, and these should be handled by, for example, those with a license for dangerous goods handlers. is there
  • the pH of the acid water is less than 8.
  • the container 11 is made of a material having sufficient durability against acid corrosion and pressure increase in the state where the oxidized water containing the oxidizing substance and the solid organic substance are heated under the condition of pH 8 or less. It is preferable that As such a constituent material, it is preferable to use a material that can avoid corrosion during heating or corrosion due to liquefied organic substances as much as possible.
  • the inner surface where liquid materials containing liquid organic materials come into contact is made of stainless steel such as SUS304 and SUS316, heat resistant alloys such as Hastelloy and Inconel, polytetrafluoroethylene (PTFE), It is preferably coated with fluorine resin such as perfluoroalkoxyalkane (PFA).
  • the accommodating portion itself may be configured with the material force as described above.
  • a means capable of heating the solid organic matter and the acid-soaked water in the accommodating portion can be used without any particular limitation.
  • Examples of such a heating means include an electric heating means using Julian heat, a combustion means using combustion heat of gas or petroleum, a heat pump, an induction heating means, and the like.
  • heating means that heats by electric heating or the like as the heating means
  • such heating means can be installed on the inner wall of the housing part, or the piping can be coiled like a throwing heater and directly into the water inside the housing part. It is preferable to make it contact. This form As a result, the heating efficiency can be increased.
  • the inside of the accommodating part may be dried using a heating means so that various germs do not propagate.
  • the sealing means for sealing the housing portion is a space that closes the housing portion so that water vapor or gas due to heating does not escape to the atmosphere while the solid organic matter and the oxidizing substance in the housing portion are heated. If it can be.
  • the sealing means also includes an inlet sealing valve and a pressure release valve force for sealing the inlet into which the oxidizing water containing the oxidizing substance or the organic substance is introduced. By closing these during heating, it is possible to seal the housing.
  • the inlet sealing valve and the pressure release valve constituting the sealing means are configured so that the pressure inside the accommodating portion is increased when the oxidizing water containing the organic substance and the oxidizing substance in the accommodating portion is heated with the accommodating portion sealed.
  • the container has a pressure resistance so that the container can be closed even in the pressure state. Also, since the opening is only the inlet 12, the pressure resistance is easy to increase.
  • the pressure release valve also has a function of releasing steam or the like inside the storage section when the internal pressure of the storage section increases excessively due to abnormal gas generation.
  • the pressure at which this pressure release valve operates can be set to a value smaller than that for ensuring the strength of the accommodating portion (for example, a value of several MPa or less).
  • the inlet can be used as it is.
  • the contents in the container 11 can be taken out from the input port by turning the device upside down.
  • the liquefaction apparatus of the present embodiment preferably further includes a temperature adjusting means (not shown) for measuring the temperature of the oxidized water in the container and adjusting the temperature of the acid water by the heating means. .
  • the oxidizing water is maintained at 100 ° C or higher by the temperature adjusting means.
  • the temperature adjusting means can be composed of, for example, a thermocouple and a temperature control device connected to the thermocouple.
  • the temperature adjusting means and the heating means may be integrated, or may be connected by a cable or the like.
  • the heating temperature by the heating means is preferably adjusted by the temperature adjusting means so as to be 180 ° C. or lower.
  • FIG. 2 shows a solid organic matter liquid crystal device 20 that works in accordance with another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the acid / water supply means 21 includes electrolyzed water generating means (not shown) for generating electrolyzed water 22.
  • the heating means 16 is arranged so as to surround the periphery of the accommodating portion 11.
  • the heating means 16 may be provided in the lower part of the accommodating portion 11 as in the first embodiment.
  • a communication hole that connects the inside and the outside of the storage portion 11 is provided in the wall portion near the bottom of the storage portion 11, and the discharge portion 23 is connected to the communication hole.
  • a mesh-like member 24 such as a net or a filter is disposed inside the accommodating portion 11 at a predetermined height of the bottom force of the accommodating portion 11.
  • the discharge portion 23 is not blocked by the organic matter that is insufficiently liquefied, and the liquid matter and solid matter are separately discharged. be able to. That is, by providing the mesh member 24 as described above, only the liquid material can be discharged from the discharge portion 23.
  • the sealing means includes the inlet closing valve 14, the pressure release valve 19 and the discharge part 23. By closing these, the accommodating portion 11 can be sealed.
  • the discharge unit 23 may be any unit that discharges the liquid material in the storage unit 11 to the outside, can withstand the pressure during heating, and can control the opening and closing thereof.
  • the communication hole to which the discharge part is connected is provided in the wall part near the bottom part of the accommodating part. Therefore, discharge
  • the electrolyzed water 22 generated by the electrolyzed water generating means is used as oxidized water containing an oxidizing substance.
  • the electrolyzed water obtained by the electrolyzed water generating means can be supplied to the housing portion by the oxidized water supplying means.
  • the electrolyzed water 22 is generated by electrolyzing (hereinafter, also referred to as electrolysis) water containing at least one of chlorine and a halogen salt.
  • chloride, bromide, and fluoride are used as the halogen salt.
  • Electrolyzed water already contains an oxidizing substance such as hypochlorous acid and hydrogen peroxide. This facilitates handling without the need to add an oxidizing substance as a drug. Electrolyzed water can also be obtained by electrolyzing tap water containing residual chlorine. Increase the amount of acid substances! ] In order to generate electrolyzed water, it is preferable to electrolyze water containing a halogen salt as described above.
  • the pH of the electrolyzed water is preferably less than 8.
  • hypohalous acid when included as an oxidizing substance, it is more preferable that hypochlorous acid has a proton (charge neutral state). This is because the acidity is strong.
  • the electrolyzed water generating means may be any means that can generate electrolyzed water containing the acidifying substance.
  • the electrolyzed water generating means there is an electrolytic device comprising an electrolytic cell, an anode and a cathode disposed in the electrolytic cell with a diaphragm, and an energizing device for energizing between the anode and the cathode.
  • an electrolytic device comprising an electrolytic cell, an anode and a cathode disposed in the electrolytic cell with a diaphragm, and an energizing device for energizing between the anode and the cathode.
  • electrolyzed water is produced as follows.
  • water containing at least one of chlorine and a halogen salt is put into an electrolytic cell having an anode and a cathode arranged through a diaphragm.
  • a direct current voltage is applied between the anode and the cathode to electrolyze the water.
  • acidic electrolyzed water containing hypochlorous acid or the like is generated in the vicinity of the anode, so that the electrolyzed water can be used as oxidized water containing an oxidizing substance.
  • anode and the cathode are separated by a diaphragm, it is possible to separately take out the anode water and the cathode water without mixing.
  • strongly acidic electrolyzed water that is anodized water may be used as the oxidizing water.
  • an electrolysis apparatus including an electrolysis tank, an anode and a cathode disposed in the electrolysis tank without a diaphragm, and an energization device for energizing between the anode and the cathode is used. May be.
  • the electrolyzed water generated near the anode and the electrolyzed water generated near the cathode are naturally mixed.
  • Weakly acidic electrolyzed water obtained by the mixing can be used as acidified water.
  • an electrode used for the electrolysis a material usually used in an electrolysis reaction, for example, the surface thereof is ruthenium, iridium, platinum, palladium, rhodium, tin, or an oxide thereof.
  • the electrode itself may be composed of ruthenium, iridium, platinum, palladium, rhodium, tin, or an oxide thereof, or a ferrite isotropic force.
  • the surface of the base material of the electrode may be coated with ruthenium, iridium, platinum, palladium, rhodium, tin, or an oxide thereof, or flite.
  • alloys of these metals are also preferably used.
  • the alloy include platinum-iridium alloy, ruthenium-tin alloy, and ruthenium-titanium alloy.
  • the above metals and the like have excellent corrosion resistance and are suitable for use as positive electrodes.
  • Electrodes for generating chlorine, insolubility, safety of electrolyzed water, and durability during reverse voltage cleaning are required.
  • Such electrodes are preferably composed mainly of nobledium, ruthenium, an alloy of platinum and iridium, and the like.
  • the cathode is not particularly required to be insoluble. For this reason, for example, it is possible to use a cathode having a nickel alloy power such as stainless steel, carbon steel, titanium or a titanium alloy, No, Steloy, Inconel or the like.
  • the electrolysis is preferably carried out under conditions of, for example, a voltage of 5 to 50 V and a current of 0.5 to 600 AZ m 2 per electrode surface area.
  • a voltage of 5 to 50 V When the current density is higher than 600 AZm 2 , the surface of the anode is peeled off or the anode itself is easily eluted.
  • the current density When the current density is less than 0.5 A / m 2, it is necessary to increase the area of the anode, and it is difficult to reduce the size of the electrolyzed water generating means.
  • Ceramic, rosin, glass fiber, or the like can be used for the diaphragm.
  • a non-woven fabric such as polyester or glass fiber has pores having a pore diameter of 0.2 to 200 m. The thing made hydrophilic by attaching a fat film is mentioned.
  • an acid-resistant material can be used as the electrolytic cell.
  • the acid resistant material include vinyl chloride resin, polypropylene, and polyethylene.
  • the piping for supplying electrolyzed water may be made of a hard salt or vinyl tube.
  • the electrolyzed water is generated by the acidic anode water generated at the anode by electrolysis, the alkaline cathode water generated at the cathode, and the anode water and cathode generated at the anode. And weakly acidic electrolyzed water combined with the cathodic water.
  • acidic water, slightly acidic water, electrolytic hyponitrous acid, alkaline water, and the like can be formed.
  • the resulting electrolytic water contains, for example, hypochlorous acid, hypochlorite ion, and Z or chlorine. It is at this time, it is preferable that the effective chlorine concentration containing hypochlorous acid, hypochlorite ion and chlorine contained in the electrolyzed water is adjusted to 50 to 2000 ppm. If the effective chlorine concentration of the electrolyzed water is less than 50 ppm, the oxidizing power is insufficient. If the effective chlorine concentration exceeds 2000 ppm, the acid scent is sufficient, but the parts that are in contact with the electrolyzed water, such as the housing, will be corroded. This also applies to the following third to fifth embodiments.
  • the electrolyzed water generating means is composed of an electrolytic cell, a pair of electrodes, and the like, and only electrolyzes water containing an electrolyte such as a halogen salt. Becomes easy. Therefore, the liquid crystal device according to the present embodiment is not only used in a factory where a chemical substance management system can be realized, but also used in places where it is difficult to manage chemical substances such as ordinary households and restaurants. It becomes possible.
  • the lid portion 13 of the storage unit 11 is turned in the direction of the arrow, and the solid organic matter 17 is input into the storage unit 11 from the input port 12.
  • electrolyzed water generation hand The electrolyzed water 22 produced in the stage is filled to a predetermined position in the housing part 11 by the acid / water supply means 21 and the solid organic matter is brought into contact with the electrolyzed water.
  • the organic residue remaining without liquefaction can be taken out and discarded.
  • it can be liquefied by immersing it in the electrolyzed water 22 together with other organic substances and repeating the heating.
  • heating it is preferable to remove the organic matter from the container 11 and dispose of it when the capacity of the organic matter no longer decreases.
  • FIG. 3 illustrates a solid organic matter liquid crystal device 30 that works in accordance with yet another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 2 are given the same reference numerals.
  • the sealing means for sealing the housing part 11 is composed of the inlet closing valve 14, the pressure release valve 19, and the discharge part 23, as in the second embodiment.
  • the liquid tank device 30 of FIG. 3 further includes pH adjusting means 31 for adjusting the pH of the electrolyzed water before heating. Further, pH measuring means 32 is provided at the lower part of the accommodating part 11. Examples of the pH measuring means 32 include a pH sensor.
  • the pH of the electrolyzed water is preferably less than 8.
  • the pH of the electrolyzed water can be adjusted as follows.
  • the pH measuring means 32 Measure the pH of the electrolyzed water 22 before heating in the container 11 with the pH measuring means 32, and drop the pH adjusting solution 33 into the electrolyzed water 22 so that the pH of the electrolyzed water 22 before heating is less than 8. .
  • the pH adjustment solution may be dropped manually while observing the value of the pH measuring means 32, or automatically so that the pH value of the electrolytic water 22 is a predetermined value less than pH 8. You may make it appear.
  • the pH measuring means 32 and the pH adjusting means 31 are connected as shown in FIG.
  • the oxidized water supply means 21 includes electrolytic water generating means, and the anodic water generated by the electrolyzed water generating means is used as the oxidized water, the acid water may be too acidic. For this reason, the pH of the anode water may be adjusted so that the pH is less than 8 by using the cathode water as a pH adjusting solution.
  • the amount of the organic matter and a predetermined amount of liquid in contact with the organic matter (predetermined pH
  • predetermined pH The relationship between the pH of the electrolyzed water having a value and the pH of the pH adjusting solution 33 having another predetermined pH value) can be clarified in advance. In that case, it is not necessary to measure the pH of the electrolyzed water in contact with the organic matter for each treatment. It is possible to set the amount of additional force.
  • the pH adjusting means 31 one that can adjust the pH of the electrolyzed water before heating in the accommodating portion 11 to less than 8 can be used without particular limitation.
  • the pH adjusting means 31 can be composed of, for example, a pH adjusting solution, a plastic container for containing this aqueous solution, and a valve.
  • the pH of the electrolyzed water 22 can be adjusted by adjusting the amount of the pH adjusting solution 33 while confirming the pH value of the electrolyzed water 22 measured by the pH measuring means 32.
  • the electrolytic water producing means there is no need to adjust the P H of the electrolytic water. For this reason, electrolyzed water produced by electrolyzing water containing at least one of chlorine and halogen salts in a electrolytic cell with a pair of electrodes can be used.
  • the electrolyzed water generating means may be configured not to require a diaphragm as described above. Can be manufactured at low cost.
  • Examples of the pH adjusting solution 33 used for reducing the pH of the electrolyzed water to less than 8 include mineral acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and acids such as organic acids. Or an aqueous solution containing these acids Can be used as a pH adjuster.
  • a liquefaction apparatus equipped with pH adjusting means When a liquefaction apparatus equipped with pH adjusting means is installed in a general household restaurant where it is difficult to manage chemical substances, it is preferable to use a weak acid such as acetic acid as the pH adjusting liquid.
  • a weak acid such as acetic acid
  • the user can use, for example, an aqueous solution containing general edible vinegar at a low concentration as a pH adjusting solution.
  • the pH of the electrolyzed water can be set to a predetermined value. There is no need to adjust the pH of the electrolyzed water using pH adjustment means.
  • the electrolyzed water generating means preferably has means for mixing the anode water and the cathode water.
  • the pH of the electrolyzed water is preferably 6.5 or less as described above. If the pH of the electrolyzed water is 6.5 or lower, the presence of hypochlorous acid will be 90% or higher, and the acidity of the electrolyzed water can be maintained high.
  • FIG. 4 shows a solid organic matter liquid crystal device 40 according to still another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 2 are given the same numbers.
  • the sealing means includes the input port closing valve 14, the pressure release valve 19, and the discharge portion 23.
  • the liquid container device 40 of FIG. 4 includes a neutralizing means 41 for neutralizing the liquid material generated after heating in the accommodating portion 11. Further, below the mesh-like member 24 in the accommodating part 11, a pH measuring means 42 for measuring the pH of the liquid substance, such as a pH sensor, is provided.
  • the pH of the liquid in the container 11 is measured by the pH measuring means 42, and the neutralizing solution 43 is added by the neutralizing means 41 so that the pH of the liquid becomes a predetermined value. Dripping. At this time, when the neutralizing solution 43 is dropped, the pH of the liquid is measured until the pH of the liquid reaches a predetermined value. You can add the neutralizing solution manually while measuring by means 42 /.
  • the amount of neutralizing solution to be added may be obtained from the amount of electrolyzed water added before heating and the pH of the liquid after heating, and the amount may be automatically added to the liquid. .
  • the pH measuring means 42 and the neutralizing means 41 are connected as shown in FIG.
  • the neutralizing means 41 can be used without particular limitation, as long as it can neutralize a strongly acidic liquid material to near neutrality.
  • the neutralizing means 41 can be composed of, for example, a neutralizing solution, a plastic container for storing the neutralizing solution, and a valve.
  • an alkaline aqueous solution can be used as the neutralizing solution 43.
  • the alkaline aqueous solution include an aqueous solution in which sodium thiosulfate, caustic soda, slaked lime, etc. are dissolved, and aqueous ammonia.
  • the oxidized water supply means 21 includes the electrolyzed water generating means, alkaline electrolyzed water is generated, so that the alkaline electrolyzed water can be used as a neutralizing solution.
  • the liquid tank device further includes the neutralizing means 41 and the pH measuring means 42.
  • the strongly acidic liquid material generated after heating can be neutralized. For this reason, it is possible to discharge the liquid material to the sewer pipe without performing complicated operations or to use the liquid material as liquid fertilizer.
  • FIG. 5 shows a solid organic matter liquid crystal device 50 according to still another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 2 are given the same reference numerals.
  • the liquefying device 50 in FIG. 5 includes an electrolyzed water injection control means 51 and electrolyzed water generating means (not shown).
  • the electrolyzed water injection control means 51 controls the injection of the electrolyzed water into the accommodating portion.
  • one end of the discharge pipe 54 is connected to the wall portion near the bottom of the housing portion 11. Connected to through hole. The other end of the discharge pipe 54 is directly connected to the sewer pipe 59.
  • a mesh member 24 is provided at a predetermined position inside the accommodating portion 11, and the interior of the accommodating portion 11 is divided into an upper portion and a lower portion by the mesh member 24. Further, the accommodating portion 11 communicates with the discharge pipe 54 from a predetermined position on the wall portion opposite to the wall portion provided with the discharge pipe 54 as a discharge portion toward the wall portion provided with the discharge pipe 54. A sloped bottom portion 55 is provided so as to be lowered to the position of the communication hole.
  • the liquefaction apparatus 50 of the present embodiment includes a water supply unit 58 for supplying water to the electrolyzed water generation unit, and a temperature measurement unit 56 for measuring the temperature of the contents in the storage unit 11. Is further provided.
  • the sealing means is composed of the inlet closing valve 14, the pressure release valve 19, the electrolyzed water injection control means 51, the atmosphere release control means 52, and the discharge control means 53.
  • FIG. 5 shows a state in which the electrolyzed water injection control means 51, the atmosphere release control means 52, and the discharge control means 53 are closed.
  • the liquid method is basically the same as in the first embodiment also in the present embodiment.
  • a solid organic substance (not shown) is introduced into the storage unit 11 from the input port 12 disposed at the top of the storage unit 11.
  • the electrolyzed water generated by the electrolyzed water generating means is filled up to a predetermined position inside the container 11 by the electrolyzed water injection control means 51, and the solid organic matter and the electrolyzed water are brought into contact with each other.
  • the inlet 12 is closed by the lid 13 and the inlet closing valve 14 is closed tightly. Further, the accommodating portion 11 is sealed by closing the electrolyzed water injection control means 51, the atmosphere release control means 52, the discharge control means 53, and the pressure release valve 19.
  • the operations of the electrolyzed water injection control means 51, the atmosphere release control means 52, and the discharge control means 53 may be performed automatically or manually.
  • the solid organic substance and the electrolyzed water in the container 11 are heated by the heating means 16 to liquidize the organic substance.
  • the heating temperature and the like at this time are the same as those in the first embodiment.
  • the temperature measurement means 56 liquefies the inside of the container 11. Confirm that the temperature of the liquid 57 containing solid organic matter has cooled below 45 ° C. this is
  • the temperature of the water flowing into the sewer pipe is preferably less than 45 ° C.
  • a hard salt vinyl vinyl pipe, salt vinyl vinyl lining steel pipe, etc. used around the bath can be used as the discharge pipe 54. For this reason, the liquid crystal device can be configured at low cost.
  • the atmosphere release control means 52 is opened, the interior of the housing part 11 is communicated with the outside, and the discharge control means 53 is further opened to discharge the liquid material.
  • Liquid organic solid residue remaining in the container can be taken out and discarded as a solid. Alternatively, it can be liquefied by repeating heating with electrolyzed water together with other solid organic substances. However, when heating is repeated, it is preferable to remove the solid organic matter when it is no longer reduced and dispose of it separately.
  • Water is supplied to the electrolyzed water generating means from the water supplying means 58. Since such a water supply means 58 is provided, it is not necessary for the user to supply water directly to the electrolyzed water generation means every time the organic matter is liquefied.
  • the discharge pipe 54 is directly connected to the sewage pipe 59, the liquid material containing the liquefied solid organic substance can be discharged to the sewage pipe as it is through the discharge pipe 54. Therefore, the liquid tank device of the present embodiment can be easily installed in ordinary homes, schools, restaurants and the like where sewage pipes are laid.
  • the electrolyzed water injection control means 51 is preferably capable of controlling the supply of oxidized water or electrolyzed water containing an oxidizing substance.
  • the discharge control means 53 is preferably one that can control the discharge of the liquid discharge pipe force after heating.
  • an open / close mechanism such as a pressure-resistant manual valve or an electric valve used in a water heater or a chemical plant are preferable.
  • the electrolyzed water injection control means 51 and the discharge control means 53 function as a sealing means for sealing the housing portion by closing during heating.
  • the atmosphere release control means 52 may be any device that can control the communication between the inside and the outside of the housing portion 11.
  • the air release control means 52 is used for heating the electrolyzed water and solid organic matter in the container. Preferably it is closed. In addition, when discharging the liquid material inside the container 11 from the discharge pipe 54, it is preferable that the atmosphere release control means 52 is opened and the inside of the container is communicated with the outside.
  • the atmosphere release control means 52 functions as one of the sealing means, and the housing part is sealed, so that the pressure in the housing part can be increased during heating to suppress evaporation of the electrolyzed water inside the housing part. It becomes.
  • the atmosphere release control means 52 is opened, the inside of the container is communicated with the outside, and the outside air is drawn into the container so that the inside of the container is filled. It becomes easy to discharge the liquid material.
  • atmospheric release control means 52 examples include a pressure-resistant manual valve and an electric valve.
  • the atmosphere release control means 52 is preferably installed on the upper part of the housing part 11. By providing the atmosphere release control means 52 at the upper part of the accommodating part 11, even if the container is filled with acid, water, etc. to some extent, the atmosphere release control means 52 will not be filled with water. You can rub it!
  • the temperature measuring means 56 is preferably capable of measuring temperature and having pressure resistance during heating and chemical resistance.
  • Examples of such temperature measuring means include a thermocouple whose surface is covered with stainless steel.
  • the thermocouple for example, a chrome-alumel alloy or a platinum alloy can be used.
  • a heat insulating material such as glass wool so that heat does not escape through the thermocouple during heating.
  • the water supply means 58 is preferably capable of supplying water required for generating electrolyzed water to the electrolyzed water generating means.
  • the water supply means 58 for example, a tank and a valve force capable of holding an amount of water more than that used for one electrolysis can be configured.
  • the liquefying apparatus 50 may have at least one of a pH adjusting unit as shown in the third embodiment and a neutralizing unit as shown in the fourth embodiment.
  • a pH adjusting means it is possible to adjust the pH of the electrolyzed water before heating.
  • a neutralizing means it is possible to neutralize the liquid material when the pH of the liquid material after the liquid soot treatment is low. This also applies to the first and second embodiments.
  • the inside of the container 11 is again heated by the heating means 16 to dry the solid residue, and the residue U, which is easy to handle.
  • the inlet closing valve 14 may function as an atmosphere release control means.
  • the liquefaction apparatus shown in the first to fourth embodiments may further include the atmospheric release control means, the electrolyzed water injection control means, the discharge control means, etc., shown in the fifth embodiment.
  • liquid slag apparatus shown in the first to fifth embodiments can be used as a garbage disposal apparatus.
  • the housing part and the lid part those made of stainless steel (SUS304) were used.
  • the internal volume of the container was 300 ml.
  • thermocouple as a temperature measuring means was introduced into the electrolyzed water, and the heating temperature by the heating means was controlled by the temperature control means.
  • the potato and electrolyzed water in the container were heated at 100 ° C for 2 hours, and then cooled to room temperature. After that, the liquid was discharged from the discharge section, and the inside of the storage section was again heated with a band heater at 100 ° C for 10 minutes and dried. After this, the residue was taken out. The weight of the residue was 0. lg, and the volume could be greatly reduced to 1/100 of the original weight. When this liquid was analyzed, it was found that the hydrolyzate of starch that constitutes potato. Leucose was detected.
  • Example 1 As a comparison, the same liquid apparatus as in Example 1 was used, and the above garbage was heated without adding electrolyzed water and dried. The weight of the residue in the container is 4g.
  • the gauze and the electrolyzed water in the container were heated at 150 ° C for 3 hours, and then to room temperature. Cooled down. The liquid in the container was discharged, and the inside of the container was again heated with a band heater at 100 ° C for 10 minutes and dried.
  • Example 2 For comparison, the same liquid apparatus as in Example 1 was used, and the gauze was heated and dried without adding electrolyzed water. The weight of the residue in the container was 4.8 g, which was almost undecomposed.
  • Example 2 it can be seen that a mixed organic substance in which a plurality of foods are mixed can be liquidized by using the liquid crystal device of the present invention. Therefore, the solid organic matter liquefaction apparatus of the present invention can be used for other organic wastes such as agricultural, forestry and fishery wastes. Examples 1 and 2 show that the solid organic matter apparatus of the present invention is also useful when processing garbage.
  • potato liquid was prepared in the same manner as in Example 1 except that water having a pH of 7 was used instead of electrolyzed water and heated at 100 ° C. or 180 ° C. These were designated as Comparative Examples A and B, respectively.
  • Example 12 Electrolyzed water 2.5 5 180 0.1 Degree of coloration of liquids Comparative example B Water 7 180 4.5 None Example 13 Electrolyzed water 2 .5 200 2.3 There are lumps As shown in Table 1, in Example 13 where the heating temperature was 200 ° C, the force that produced a little lumpy tar with relatively large residue weight was sufficient for potatoes. It was liquid. On the other hand, in Examples 4 to 12 where the heating temperature was in the range of 100 to 180 ° C, the weight of the residue was less than 1 g. Further, regarding the generation of tar, in Example 12, the liquid material in the container after heating was colored, and in Examples 4 to L1, no tar was generated. Accordingly, the heating temperature may be 100 ° C or higher, but it is particularly preferable that the heating temperature is 100 ° C to 180 ° C.
  • the residue weight is 0.6 g and 0.5 g, respectively.
  • the residue weights were 0.3 g and 0.2 g, respectively.
  • the residue weight can be further reduced by setting the pH of the electrolyzed water to less than 8. Therefore, it is preferable that the pH of the acid water is less than 8.
  • Comparative Example A and Comparative Example B the potato was only about half of the liquid.
  • the heating temperature was increased when acidified water was not used. Even if it was allowed, the residue weight hardly changed.
  • the solid organic matter liquid crystal device of the present invention With the solid organic matter liquid crystal device of the present invention, it becomes possible to reduce the volume of various wastes containing solid organic matter. Furthermore, the waste disposal apparatus can greatly reduce the burden of garbage disposal. Further, the liquid fermenter of the present invention makes it possible to produce liquid fertilizer using waste as a raw material.

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Abstract

　本発明は、固形有機物を、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも１種を含む酸化水と接触させ、密閉した空間内で前記酸化水を１００°C以上の温度で加熱して、前記固形有機物の少なくとも一部を液化する固形有機物の液化方法、ならびにそのような方法を実施するための固形有機物の液化装置を提供する。本発明により、効率的に固形有機物を液化して減容化することが可能となる。                                                                         

Description

明 細 書
固形有機物の液化方法および固形有機物の液化装置
技術分野
[0001] 本発明は、工場や一般家庭力 排出される生ゴミなどの、固形有機物を多く含む廃 棄物を、悪臭を発生させることなく短時間で液ィ匕することで、その廃棄物の量を大きく 減量することができる固形有機物の液ィ匕方法およびその液ィ匕装置に関する。
背景技術
[0002] 以前から、農林水産業及び加工工場からは、農産廃棄物、畜産廃棄物、水産廃棄 物、木質系廃棄物、食品加工廃棄物等が、またレストランや一般家庭からは、生ゴミ などの植物 ·動物性の有機物が大量に放出されて 、る。
さらに、室内や室外などの清掃により、埃や紙、枝葉などの有機系のゴミが、排出さ れる。また、水などの液体や室内空気などの気体等の流体は、例えば、各種ろ過、フ ィルタープレス、自然沈殿、遠心分離などの固液分離技術を活用して浄化されるが、 このとき、多くの有機物を含んだ廃棄物が排出される。
これらの有機物は、現在、その殆どが、埋め立て廃棄されたり、焼却処理されたりし ている。
[0003] ところが、近年、埋立て処分場の逼迫や、焼却時のダイォキシン発生が問題視され 始めており、有機物の減容化が必要とされている。更には、大量の有機物の収集の ために、自治体や事業主が負担する費用が増カロしていることが、問題として取り上げ られることも多くなつてきて 、る。
[0004] このような問題を解決するために、微生物を用いて有機物を液ィ匕して、有機物を減 容化する方法が提案されている (特許文献 1参照)。この方法に用いられる装置を、 図 6を参照しながら説明する。
[0005] 図 6の装置は、有底の外器 61、および外器 61内に収容された内器 62を備える。内 器 62の底部には、所定の形状の透孔 64が形成されている。また、内器 62の底部に は、 4本の脚部 63が設けられており、外器 61の底部 65と内器 62の底部との間に所 定の間隔が保たれている。 内器 62の底部の高さに対応する外器 61の外壁の位置より高い位置に液肥取り出 しバルブ 66が配置されている。外器 61および内器 62の上部には、それぞれ蓋体 68 および蓋体 67が設けられており、蓋体 68により外器 61が密閉され、蓋体 67により内 器 62が密閉される。なお、内器 62の蓋体 67には、開閉可能な投入口が設けられて いる。
内器 62の蓋体 67の上面には、加熱ヒータ 69および送風ファン 70が配置されて!ヽ る。加熱ヒータ 69で暖められた空気力 送風ファン 70により、送風ノィプ 71を通して 、内器 62に送り込まれるようになつている。内器 62内の空気は、通気パイプ 72を通し て、外器 61に排出される。
また、内器 62は、有機物を破砕'攪拌するための、先端に破砕刃を配設したシャフ ト 73備えている。シャフト 73は、蓋体 67に設置されたベアリング 74により、回転可能 に支持されている。
[0006] 上記装置では、外器 61および内器 62の所定の位置まで、微生物を含む水が満た されている。外器 61の蓋体 68および内器 62の蓋体 67を開けて有機物を投入し、そ の有機物を、微生物を含む水と接触させる。内器 62の内部の微生物により液ィ匕した 有機物が透孔 64を介して固液分離 (濾過)される。液ィ匕した有機物は、外器内で熟 成し、それとともに、産生された微生物や酵素が、透孔 64を介して、内器 62と外器 6 1とを自由に移動して、有機物の加水分解や消化発酵に再利用されている。
特許文献 1：特許 2563013号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] し力しながら、特許文献 1に記載される技術には、以下のような問題が残る。（1)微 生物を用いて有機物を液ィ匕するために、気温の変化などの環境変化に対して安定し た特性を出し難 、。 (2)微生物が死滅しな 、ように管理する必要がある。
そこで、本発明は、簡単な操作で、かつ効率的に有機物や生ゴミを液化して減容 化する方法およびその装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明は、固形有機物を、亜ハロゲン酸および次亜ハロゲン酸の少なくとも 1種を 含む酸ィ匕水と接触させ、密閉した空間内で酸ィ匕水を 100°C以上の温度で加熱して、 固形有機物の少なくとも一部を液化する、固形有機物の液化方法に関する。
本発明において、液化とは、有機物や生ゴミが加水分解や酸化分解により低分子 化して自らが液状 (スラリー状も含む）になること、および可溶ィ匕性が増カロして加えた 水に溶解することを含む。
固形有機物とは、例えば、農産廃棄物、畜産廃棄物、水産廃棄物、木質系廃棄物 、食品加工廃棄物などの固形廃棄物、レストランや一般家庭力 排出される生ゴミ（ 食べ残し)、部屋の掃除で収集されるほこり、髪の毛などが含まれる。固形廃棄物や 生ゴミなどのうち、含水率の大きなものは、事前に水を切って、できるだけ有機物を濃 縮したほうが好ましい。
また、本発明の液化方法により、デンプン、セルロースなどの多糖類、アルブミン、 ケラチンなどの蛋白質、脂質、アミノ酸、糖類、有機酸、有機酸塩、有機酸エステル、 微生物、ウィルス、クロ口ホルム、トリクロロエチレン、トリハロメタンなどの揮発性有機 化合物（VOC)、シマジンなどの農薬、クリプトスポリジゥムなどの原虫、ホルムアルデ ヒド、ニコチンタール、花粉などのアレルゲンなどを処理することもできる。
[0009] 上記固形有機物の液化方法にお!、て、酸ィ匕水は、塩素およびハロゲン塩の少なく とも 1種を含む水を電解することにより得られる陽極水を少なくとも含むことが好ましい
[0010] 上記固形有機物の液ィ匕方法において、酸ィ匕水の pHは 8未満であることが好ましい
[0011] 上記固形有機物の液ィ匕方法において、加熱温度は 180°C以下であることが好まし い。
[0012] また、本発明は、固形有機物と、亜ノ、ロゲン酸および次亜ノ、ロゲン酸の少なくとも 1 種を含む酸化水とを接触させるための収容部と、酸化水を収容部に供給する酸化水 供給手段と、収容部内の固形有機物および酸化水を加熱する加熱手段と、収容部 を密閉するための密閉手段とを備える固形有機物の液ィ匕装置に関する。
[0013] 上記固形有機物の液化装置において、酸化水供給手段は電解水生成手段を備え 、電解水生成手段は、陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極との間に配置された 隔膜を備え、塩素およびハロゲン塩の少なくとも 1種を含む水を収容する電解槽、な らびに陽極と陰極との間に通電するための通電装置を具備することが好ましい。
[0014] 上記固形有機物の液化装置は、酸化水の pHを測定する pH測定手段および酸ィ匕 水の pHを調整する pH調整手段をさらに備えることが好ましい。
[0015] 上記固形有機物の液化装置は、収容部内の酸化水の温度を測定すると共に加熱 により調節する温度調節手段をさらに備えることが好ましい。
[0016] 上記固形有機物の液ィ匕装置において、収容部の内容物の少なくとも一部を排出す る排出部が収容部の下部に設けられており、収容部の底部が、排出部に向力つて低 くなるように傾斜して 、ることが好まし!/、。
発明の効果
[0017] 酸化性物質を含む酸化水と生ゴミのような固形有機物とを一緒に加熱すると、有機 物は、加熱された酸化水によって容易に加水分解されるとともに、酸化水に含まれる 酸化性物質により酸化される。このような加水分解と酸ィ匕により、有機物は分解されな 力 低分子化が加速され、少なくともその一部を液ィ匕することが可能となる。
上記のように、酸化性物質を含む酸化水と固形有機物とを加熱することにより、有 機物を液ィ匕することができるため、微生物を用いる必要がない。よって、周辺環境が 変化することにより有機物の液ィ匕特性が不安定になることもない。これにより、従来の 微生物を用いる有機物の液ィ匕処理に比べて、有機物を、常に安定して液ィ匕すること が可能となる。さらに、微生物を用いないので、微生物の管理をする必要もない。また 、固形有機物の処理後は、固形有機物の液化処理により生じた液状物と残存固形分 を取り出すだけなので、装置のメンテナンスが容易になる。
また、その液状物は下水道に流すことができるため、排出される固形有機物の量を 大きく減らすことができる。これにより、生ゴミ等の収集負担を大きく減らすことができ る。
さらに、その液状物は、固形有機物に含まれていた窒素、リン、ミネラル類を含むた め、肥料として用いることができる。処分される固形有機物の組成がほぼ一定である 場合には、得られた液状物の成分を分析などで確認し、その pH調整などを行うのみ で、畑、園芸や道路榭などの液肥として使用することもできる。 図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の一実施形態にカゝかる固形有機物の液ィ匕装置 10を示す概略図である
[図 2]本発明の別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 20を示す概略図であ る。
[図 3]本発明の別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 30を示す概略図であ る。
[図 4]本発明の別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 40を示す概略図であ る。
[図 5]本発明の別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 50を示す概略図であ る。
[図 6]従来の有機物液化装置を示す概略図である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、図面を参照しながら、本発明を説明する。
実施の形態 1
図 1に、本発明で用いられる固形有機物の液ィ匕装置の一例を示す。
図 1の固形有機物の液化装置 10は、固形有機物 17と酸化性物質を含む酸化水 1 8とを収容するための収容部 11、収容部 11に設けられた投入口 12を閉鎖するため の蓋部 13、蓋部 13に設けられた投入口密閉バルブ 14、酸化性物質を含む酸化水 1 8を供給するための酸化水供給手段 15、収容部 11内の有機物 17および酸化水 18 を加熱するための加熱手段 16を備える。さらに、液ィ匕装置 10は、加熱時に収容部 1 1内の圧力が所定の値より高くなつた場合に、その圧力を外部に開放するための圧 力開放弁 19を備える。なお、本実施形態において、収容部 11内を密閉する密閉手 段は、投入口密閉バルブ 14と圧力開放弁 19からなる。
[0020] 固形有機物の液化は、液ィ匕装置 10を用いて、以下のようにして行うことができる。
まず、蓋部 13を矢印の方向に旋回させ、固形有機物 17を、投入口 12から、収容部 11内に投入する。こののち、酸化水供給手段 15により、酸化性物質を含む酸化水 1 8を収容部 11の所定の位置まで満たし、有機物 17と酸化性物質を含む酸化水 18と を接触させる（工程（1) )。なお、酸化水 18は、固形有機物 17よりも前に投入してもよ い。このことは、以下の実施の形態においても同様である。
[0021] このあと、収容部 11内の有機物 17および酸ィ匕性物質を含む酸ィ匕水 18を、収容部 11の下部に設けられた加熱手段 16により、 100°C以上の温度で加熱して、有機物を 液化し、減容化する（工程 (2) )。このとき、蓋部 13を閉じ、投入口閉鎖ノ レブ 14をし つかり閉じて、収容部 11を密閉して、加熱時の蒸気等が外部に漏れないようにする。 なお、加熱時の収容部内の圧力が高くなり過ぎた場合には、圧力開放弁 19により、 その圧力が外部に開放される。
[0022] 固形有機物と酸化性物質を含む酸化水とを接触させて、これらを加熱すると、酸ィ匕 性物質により有機物が酸化されるため、有機物の水への親和性が向上する。また、 有機物が高分子量なものであっても、酸ィ匕性物質による酸ィ匕により水への親和性が 向上して、加熱された水によって容易に加水分解されるようになる。このような分解反 応により、有機物は低分子化されて、自ら液状となったり、酸ィ匕水に溶解したりして、 有機物が液化される。
有機物自体があまり液ィ匕しなくても、有機物の少なくとも一部が低分子化することに より、塊が粒状になり、繊維状のものが短繊維となって、水に溶解または分散して、収 容部内の内容物と共に、外部に排出される。このため、有機物の減容化を大きく進め ることが可能となる。
[0023] 本発明において、酸ィ匕性物質には、亜ノヽロゲン酸および次亜ノヽロゲン酸の少なくと も一方が含まれる。亜ハロゲン酸としては、亜塩素酸、亜臭素酸、亜ヨウ素酸が挙げ られ、次亜ハロゲン酸としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸が挙げられ る。なお、酸ィ匕力の強さから、亜塩素酸、亜臭素酸、次亜塩素酸、および次亜臭素酸 が好ましい。
[0024] 上記のような亜ノヽロゲン酸や次亜ノヽロゲン酸は、保存管理が容易である。また、ハ ロゲン塩で溶解した水を電解することにより、必要に応じて、酸化水中に高濃度で生 成させることもできる。さらには、固形有機物の処理後に重金属などを除去する必要 がなぐまた、タールなどの不要物を生成することなぐ固形有機物を液化することが できる。 [0025] 酸化水に含まれる酸化性物質の濃度は、 50〜2000ppmの範囲にあることが好ま しい。酸ィ匕性物質の濃度が 50ppm未満では、酸化力が不十分となる。一方、酸化性 物質の濃度が 2000ppmより大きくなると、酸ィ匕カは十分である力 収容部の酸化水 と接する部分などが大きく腐食されるようになる。
[0026] また、上記酸ィ匕性物質は、亜ノヽロゲン酸および Zまたは次亜ノヽロゲン酸の他に、ォ ゾン、過酸化水素、過マンガン酸イオン、塩素、ニクロム酸イオン、酸素、二酸化塩素 、次亜塩素酸イオンなどをさらに含んでいてもよい。なお、これらは、単独で用いても よいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
[0027] また、上記工程 (2)にお ヽて、固形有機物と、酸化性物質を含む酸化水とを加熱す るときの温度は、固形有機物が酸化水により、十分に低分子化されて液化される温 度に設定することが好まし 、。
本発明においては、この加熱温度は、 100°C以上であることが好ましぐ 100°C以 上 180°C以下であることがさらに好ましい。加熱温度が 100°C未満である場合、有機 物の低分子化に必要な加水分解反応が十分に起こらず、固形有機物の液化が進ま ないことがある。一方、加熱温度が 180°Cを超えると、固形有機物が低分子化しても 、その低分子化された有機物が重合してタールなどの高分子になり、固形有機物の 液ィ匕が大きく進まなくなることがある。さらには、液化後に、収容部の内壁にタール状 の付着物が多く付着し、メンテナンス性が悪くなる。また、 180°Cより高い温度で加熱 する場合、高温設備が必要となり、安全性からも好ましくない。
上記温度範囲の中でも、発生するタールが低減し、液ィ匕の効率が高くなるため、加 熱温度は、 100°C以上 150°C以下であることが特に好ましい。
[0028] また、加熱時間は、有機物を分解するときの加熱温度、酸化性物質の濃度等により 、最適な時間に調節する。例えば、各種の生ゴミ lOOgに対し、酸化性物質濃度が 50 0〜2000ppmの範囲の酸ィ匕水を、 100〜500gカロえて、 100〜180°Cでカロ熱する。 この場合、どのような組み合わせ条件でも、 0. 5〜20時間で、固形有機物を液化す ることができる。加熱時間がこの範囲の時間より短いと、残留する固形分の量が増え る。加熱時間がこの範囲より長い場合においては、酸化性物質の濃度が高ぐかつ 分解される有機物の量が少な 、と、酸化性物質が多く残留し収容部の腐食が進むた め、好ましくない。
また、一般家庭などで、固形有機物の処理を夜間に完了したい場合、少なくとも 5 時間程度で処理できるように、固形有機物の量に合わせて、酸化水に含まれる酸ィ匕 性物質の濃度、酸化水の量、および加熱温度を調節することが好ましい。
[0029] 加熱後は、収容部内の液状物 (これは、酸化水と、液化した有機物を含む）が十分 に冷えたあとで、投入口閉鎖バルブ 14を開放し、蓋部 13を開けて、投入口 12から、 その液状物を取り出す。加熱後の液状物は、液肥としても用いることができる。
[0030] さらに、本発明において、酸化性物質が固形有機物を酸化する効果ができるだけ 大きくなることが好ましい。
酸化性物質として、例えば、次亜塩素酸や亜塩素酸を用いる場合は、 pHが高くな ると、プロトンが解離してイオンとなる。例えば、次亜塩素酸 (HCIO)の場合、 pHが高 くなると、 CIO—が増加してしまい、酸化水の酸化力が低下する。したがって、次亜塩 素酸や亜塩素酸を酸化性物質として用いる場合、それらが、イオンでなぐ酸型 (電 荷的に中性)の状態で存在するように、酸ィ匕水の pHは、 8未満であることが好ましい 。次亜塩素酸の場合、その酸型の存在が 9割以上となるため、酸ィ匕水の pHを 6. 5以 下にすることが特に好ましい。
[0031] 酸ィ匕水供給手段 15は、酸ィ匕性物質を含んだ酸ィ匕水 18を供給できるものであれば 、特に限定されない。酸ィ匕水 18の供給は、収容部内の酸ィ匕水の量に依存して自動 で行ってもよいし、または手動で行ってもよい。
酸化性物質を含んだ酸化水 18は、例えば、オゾン発生器により発生させたオゾン を水に溶解したり、別に貯留していた過酸ィ匕水素 (保存の容易さから希釈したもの） や液体塩素を水に加えたりすることにより、酸化性物質を含んだ酸化水を生成するこ とができる。また、亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム (高度さらし粉を含む）、過マンガン酸カリウム、二クロン酸カリウム等を水に加えてィ オンィ匕し、そのイオン種を酸ィ匕性物質として含む酸ィ匕水を生成してもよい。さらには、 亜塩素酸ナトリウムに塩酸を加えて二酸ィ匕塩素を生成させ、この二酸化塩素を水と 混合して、酸化水を作製することもできる。
また、上記酸化水供給手段は、上記のような酸ィ匕水 18を生成することができる酸ィ匕 水生成手段を備えて 、てもよ 、。
なお、酸ィ匕水 18の投入を手動で行うのであれば、酸ィ匕水供給手段 15は、例えば、 酸ィ匕性物質を含んだ酸ィ匕水、その酸ィ匕水を収容するプラスチック製容器および弁か ら構成することができる。このため、とても安価に構成できる。また、酸化水の投入が 酸ィ匕水供給手段により自動的に行われるように、酸化水供給手段は、例えば、弁制 御装置等を備えて 、てもよ 、。
[0032] これらの酸化性物質を含む酸化水は、オゾン発生器を用いる以外は、例えば、酸 化性物質を高濃度で含んだものを水に希釈することにより作製することができる。な お、上記のような酸化性物質の中には、第一類の危険物として取り扱う必要があるも のがあり、これらは、例えば、危険物取扱者の免許を持ったものが取り扱う必要がある
[0033] 上記のように酸ィ匕水の pHは 8未満であることが好ましい。このため、収容部 11は、 p H8以下の条件において、酸化性物質を含む酸化水と固形有機物を加熱した状態で の酸による腐食や圧力上昇などに対して十分な耐久性を有する材料で構成されるこ とが好ましい。このような構成材料としては、加熱時の腐食または液化した有機物によ る腐食をできるだけ回避することのできる素材を用いることが好ましい。例えば、液ィ匕 した有機物を含む液状物が接触する内面は、 SUS304、 SUS316などのようなステ ンレス鋼、ハステロイ、インコネルなどのような耐熱性合金、ポリテトラフルォロェチレ ン（PTFE)、パーフルォロアルコキシアルカン（PFA)などのフッ素榭脂等で被覆さ れていることが好ましい。または、収容部自体が、上記のような材料力も構成されても よい。
[0034] 加熱手段 16としては、収容部内の固形有機物および酸ィ匕水を加熱できる手段を、 特に限定されることなく用いることができる。このような加熱手段としては、例えば、ジ ユール熱を用いた電気加熱手段、ガスや石油などの燃焼熱を用いた燃焼手段、ヒー トポンプ、誘導加熱手段などが挙げられる。
電気加熱などにより加熱する接触加熱手段を加熱手段として用いる場合、このよう な加熱手段は、収容部の内壁に設置したり、投げ込みヒータのように配管をコイル状 にして収容部内部の水に直接接触させたりすることが好ましい。このような形態とする ことにより、加熱効率を高めることが可能となる。
また、雑菌が繁殖しないように、収容部内の残留物のうち、少なくとも液状物を排出 したあとで、加熱手段を用いて、収容部の内部を乾燥させてもよい。
[0035] 収容部を密閉するための密閉手段は、収容部内の固形有機物と酸化性物質をカロ 熱している間に、加熱による水蒸気やガスなどが大気に逃げないように、収容部を閉 空間とすることができればよい。本実施形態では、密閉手段は、酸化性物質を含ん だ酸化水や有機物などを投入する投入口を密閉するための投入口密閉バルブと圧 力開放弁力もなる。加熱時に、これらを閉じることにより、収容部を密閉することが可 能となる。この場合、密閉手段を構成する投入口密閉バルブと圧力開放弁は、収容 部を密閉した状態で、収容部内の有機物および酸化性物質を含む酸化水を加熱す ると、収容部内部の圧力が上昇するため、その圧力状態でも収容部が閉鎖を保てる ような耐圧性を持つことが好ましい。また、開口部が投入口 12だけなので耐圧性も高 めやすい。
なお、上記圧力開放弁は、異常なガス発生で収容部の内圧が上がりすぎた場合に 収容部内部の蒸気等を逃がす機能をも有する。もちろん、この圧力開放弁の作動す る圧力は、収容部の強度を保障するよりも小さい値 (例えば、数 MPa以下の値）に設 定することができる。
[0036] 収容部 11内の内容物の取り出しは、例えば、投入口をそのまま活用することが可 能である。つまり、装置をひっくり返し、投入口から、収容部 11内の内容物を取り出す ことができる。
[0037] また、本実施形態の液化装置は、収容部内の酸化水の温度を測定すると共に加熱 手段により酸ィ匕水の温度を調節する温度調節手段（図示せず)をさらに備えることが 好ましい。このとき、温度調節手段により、酸化水は、 100°C以上に維持される。温度 調節手段は、例えば、熱電対および熱電対と接続された温度制御装置から構成する ことができる。また、この場合、温度調節手段と加熱手段とは一体化されていてもよい し、ケーブル等で接続されていてもよい。
なお、加熱手段による加熱温度は 180°C以下となるように温度調節手段により調節 されることが好ましい。 [0038] 実施の形態 2
図 2は、本発明の別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 20を示す。なお、 図 2において、図 1と同じ構成要素については同じ符号を付与している。
[0039] 図 2の液ィ匕装置 20においては、酸ィ匕水供給手段 21は、電解水 22を生成する電解 水生成手段（図示せず)を備える。
本実施形態において、加熱手段 16は、収容部 11の周囲を取り囲むように配置され ている。または、加熱手段 16は、上記実施の形態 1と同様に、収容部 11の下部に設 けてもよい。
[0040] さらに、収容部 11の底部付近の壁部に、収容部 11の内部と外部とを連通する連通 孔が設けられており、その連通孔に排出部 23が接続されている。また、収容部 11の 内部には、収容部 11の底部力 所定の高さのところに、網、フィルタ等のメッシュ状 部材 24が配置されている。これにより、収容部 11の内部が上部と下部に分けられ、 液状物のみがこの上部と下部を行き来することが可能となる。
このように、収容部の内部にメッシュ状部材 24が設けられることにより、液化が不十 分な有機物により排出部 23が塞がれないようにするとともに、液状物と固形分を別個 に排出することができる。つまり、上記のようにメッシュ状部材 24を設けることにより、 排出部 23から液状物のみを排出することが可能となる。
[0041] なお、本実施形態においては、密閉手段は、投入口閉鎖バルブ 14、圧力開放弁 1 9および排出部 23からなる。これらを閉じることにより、収容部 11を密閉することがで きる。
[0042] 排出部 23は、収容部 11内の液状物を外部に排出するとともに、加熱時の圧力に 耐え、また、その開閉が制御できるものであればよい。
また、排出部が接続される連通孔は、収容部の底部付近の壁部に設けられている ことが好ましい。これにより、収容部内部の液状物の排出が容易になる。なお、このこ とは、以下の実施の形態 3〜5においても同様である。
[0043] 本実施形態では、電解水生成手段によって生成された電解水 22が、酸化性物質 を含む酸化水として用いられる。なお、電解水生成手段により得られた電解水は、酸 化水供給手段により収容部に供給することができる。 [0044] 上記電解水 22は、塩素およびハロゲン塩の少なくとも 1種を含む水を電気分解 (以 下、電解ともいう）することにより生成される。このとき、ハロゲン塩としては、塩化物、 臭化物、フッ化物が用いられる。これらの中でも、イオンに解離しやすぐ取り扱いも 容易であるため、 NaCl、 KC1等をハロゲン塩として用いることが好ましい。
[0045] この電解水は、酸化性物質、例えば、次亜塩素酸、過酸化水素をすでに含有して いる。このため、酸化性物質を薬剤として添加する必要がなぐ取り扱いが容易となる 。なお、電解水は、残留塩素を含む水道水を電解することによつても得られる。酸ィ匕 性物質の量を増力！]させるために、上記のようなハロゲン塩を含む水を電解して、電解 水を生成することが好まし 、。
[0046] また、この電解水の pHは 8未満であることが好ましい。これは、上記と同様に、例え ば、次亜ハロゲン酸を酸化性物質として含む場合、次亜ノヽロゲン酸がプロトンを有し ている状態 (電荷的に中性の状態)である方が、酸ィ匕力が強いからである。
[0047] 電解水生成手段は、上記酸ィ匕性物質を含んだ電解水を生成できるものであればよ い。例えば、電解水生成手段としては、電解槽と、その電解槽に隔膜を介して配置さ れた陽極と陰極と、陽極と陰極との間に通電するための通電装置とからなる電解装 置が挙げられる。
このような装置を用いて、電解水は、以下のようにして生成される。
まず、塩素およびハロゲン塩の少なくとも 1種を含む水を、隔膜を介して配置された 陽極および陰極を備える電解槽に入れる。次いで、陽極と陰極との間に直流電圧を 印加して、その水を電気分解する。このとき、陽極の近傍には、例えば、次亜塩素酸 等を含む酸性の電解水が生成されるため、この電解水を、酸化性物質を含む酸化水 として用いることができる。
この場合、陽極と陰極との間を隔膜で仕切っているために、陽極水と陰極水とが混 合することなぐそれぞれを別個に取り出すことが可能となる。例えば、陽極水である 強酸性電解水を酸化水として用いてもょ ヽ。
または、陰極近傍には、塩基性の電解水が生成されるため、陽極近傍で生成され る電解水に、陰極近傍で生成される電解水を適宜混合して得られる混合水を、酸ィ匕 水として用いてもよい。 [0048] また、電解水生成手段として、電解槽と、その電解槽に隔膜を介さずに配置された 陽極と陰極と、陽極と陰極との間に通電する通電装置とを備える電解装置を用いても よい。前記装置では、隔膜を有さないため、陽極近傍に生成した電解水と、陰極近傍 に生成した電解水とが自然に混合される。その混合により得られた弱酸性の電解水 を、酸ィ匕水として用いることができる。
[0049] 上記電解に用いられる電極としては、電気分解反応の用途で通常用いられる材料 、例えば、その表面が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫若しく はこれらの酸ィ匕物又はフェライトを有する材料力もなるものが挙げられる。また、電極 自体が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫またはこれらの酸ィ匕 物、あるいはフェライト等力 構成されていてもよい。あるいは、電極の基材の表面が 、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫またはこれらの酸ィ匕物、ある いはフ ライト等で被覆されていてもよい。また、これらの金属の合金も好適に用いら れる。合金としては、例えば、白金一イリジウム合金、ルテニウム一錫合金、ルテニゥ ム—チタン合金などが挙げられる。上記のような金属等は、耐食性に優れており、陽 極として用いるのに好適である。
[0050] 特に、塩素発生用の電極としては、更に不溶解性、電解水質の安全性、逆電圧洗 浄時の耐久性が要求される。このような電極としては、ノ ラジウム、ルテニウム、白金と イリジウムとの合金等を主成分とするものが好ま 、。
[0051] 陰極には、特に厳しい不溶性が要求されない。このため、例えば、ステンレス、炭素 鋼、チタン又はチタン合金、ノ、ステロイ、インコネル等のニッケル合金力もなる陰極を 用!/、ることができる。
[0052] 電気分解は、例えば、電圧は 5〜50V、電流は電極表面積あたり 0. 5〜600AZ m2の条件で実施することが好ましい。電流密度が 600AZm2より高い場合には、陽 極の表面が剥離したり、陽極自体が溶出し易くなつたりする。電流密度が 0. 5A/m2 より小さい場合には、陽極の面積を大きくする必要があり、電解水生成手段の小型化 が困難となる。
[0053] 隔膜には、セラミック、榭脂、ガラス繊維などを使用できる。例えば、隔膜としては、 ポリエステル、ガラス繊維等の不織布に、 0. 2〜200 mの孔径の細孔を有する榭 脂皮膜をつけて親水性としたものが挙げられる。
電解槽としては、例えば、耐酸性材料カゝらなるものを用いることができる。耐酸性材 料としては、例えば、塩化ビニル榭脂、ポリプロピレン、およびポリエチレンが挙げら れる。
また、電解水を供給するための配管には、硬質塩ィ匕ビニル管など力もなるものを用 いることがでさる。
[0054] 電解水としては、上記のように、電気分解により陽極で生成された酸性の陽極水、 陰極で生成されたアルカリ性の陰極水、および陽極で生成された陽極水と陰極で生 成された陰極水を合わせた弱酸性の電解水が挙げられる。また、上記装置に用いら れる隔膜や、電解される液の種類を変更することによって、酸性水、微酸性水、電解 次亜水、アルカリ水などを形成できる。
[0055] 塩素および Zまたは塩化物のような塩を含む水を電気分解した場合、得られた電 解水には、例えば、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン、および Zまたは塩素が含まれ る。このとき、電解水に含まれる次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンと塩素を含む有効塩 素濃度は、 50〜2000ppmに調整されることが好ましい。電解水の有効塩素濃度が 50ppm未満では、酸化力が不十分となる。有効塩素濃度が 2000ppmを超えると、 酸ィ匕カは十分であるが、収容部など、電解水と接触している部分が腐食されるように なる。このことは、以下の実施の形態 3〜5でも同様である。
[0056] 上記のように、電解水生成手段は、電解槽、一対の電極等から構成され、また、ハ ロゲン塩などの電解質を含む水を電気分解するのみなので、その電解水生成手段 の管理が簡単となる。したがって、本実施形態の液ィ匕装置は、化学物質の管理体制 が実現できる工場等において用いられるのみならず、一般家庭、レストランなどのィ匕 学物質の管理が困難である場所でも用いることが可能となる。
[0057] 次に、本実施形態の液化装置を用いる固形有機物の液化方法について説明する 。本実施形態においても、基本的には、上記実施の形態 1と同様にして行うことがで きる。
[0058] まず、排出口 23を閉じた状態で、収容部 11の蓋部 13を矢印方向に旋回させて、 固形有機物 17を投入口 12から収容部 11の内部に投入する。次に、電解水生成手 段で生成した電解水 22を、酸ィ匕水供給手段 21により収容部 11の所定の位置まで満 たし、固形有機物と電解水とを接触させる。
[0059] このあと、投入口 12を蓋部 13により閉じ、投入口閉鎖バルブ 14をしつ力り閉じて収 容部 11を密閉する。次いで、収容部 11内の固形有機物および電解水を加熱手段 1
6により加熱し、固形有機物 17を液化する。
[0060] 加熱後は、収容部内の内容物が十分に冷えたあとで、投入口閉鎖バルブ 14を開 放して、収容部 11の内部と外部とを連通した後、収容部 11内の液状物を、排出口 2
3から取り出す。
液ィ匕せずに残った有機物の残渣は、取り出して廃棄することもできる。または、その まま他の有機物と一緒に、電解水 22に浸し、加熱を繰り返すことにより、液ィ匕すること もできる。但し、加熱を繰り返す場合は、その有機物の容量が減少しなくなったら、そ の有機物を収容部 11から取り出し、廃棄することが好まし 、。
[0061] 実施の形態 3
図 3は、本発明のさらに別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 30を示す。 なお、図 3において、図 2と同じ構成要素については同じ符号を付与している。本実 施形態においても、収容部 11を密閉するための密閉手段は、上記実施の形態 2と同 様に、投入口閉鎖バルブ 14、圧力開放弁 19、および排出部 23からなる。
[0062] 図 3の液ィ匕装置 30は、加熱前の電解水の pHを調節するための pH調整手段 31を さらに備える。また、収容部 11の下部には、 pH測定手段 32が設けられている。 pH 測定手段 32としては、例えば、 pHセンサ等が挙げられる。
上記実施の形態 2に記載されるように、電解水の pHは 8未満であることが好ましい。 例えば、電解水の pHの調節は、以下のようにして行うことができる。
収容部 11内の加熱前の電解水 22の pHを pH測定手段 32で測定して、加熱前の 電解水 22の pHが 8未満となるように、 pH調整液 33を電解水 22に滴下する。このと き、 pH調整液の滴下は、 pH測定手段 32の値を見ながら手動で行ってもよいし、電 解水 22の pH力 pH8未満の所定の値となるように、自動的に行われるようにしてもよ い。なお、自動で行われる場合、 pH測定手段 32と pH調整手段 31とは、図 3に示さ れるように接続されて 、ることが好まし 、。 [0063] 電解水の pHを調整するとき、分解しょうとする固形有機物に接触した電解水の pH を ρΗ測定手段 32で測定しながら、 pH調整液を加え、その電解水が pH8未満から 酸性側に変化することを確認することが好ましい。例えば、酸化水供給手段 21が電 解水生成手段を備え、電解水生成手段で生成された陽極水を酸化水として用いる 場合、その酸ィ匕水は、酸性が高すぎることがある。このため、陰極水を pH調整液とし て用いて、 pHが 8未満となるように陽極水の pHを調節してもよ 、。
[0064] また、食品加工工場など力 排出される生ゴミのように、処理される固形有機物がほ ぼ同一である場合、その有機物の量と、その有機物に接する所定量の液体 (所定の pH値を有する電解水と、別の所定の pH値を有する pH調整液 33とからなる）の pHと の関係を事前に明確にしておくことができる。その場合は、処理ごとに、有機物と接 触した電解水の pHを測定しなくても、有機物の量を把握するだけで、添加する電解 水の pH、または電解水および pH調整液 33のそれぞれの添力卩量を設定することがで きる。
[0065] pH調整手段 31としては、収容部 11内の加熱前の電解水の pHを 8未満に調整で きるものを、特に限定されることなく用いることができる。
pH調整手段 31は、例えば、 pH調整液と、この水溶液を収容するためのプラスチッ ク製容器と、弁とから構成することができる。この場合、電解水 22の pHの調整は、 pH 測定手段 32により測定された電解水 22の pH値を確認しながら pH調整液 33の量を 調節すること〖こより行うことができる。
[0066] また、 pH調整手段 31を備えることにより、電解水生成手段において、電解水の PH を調節する必要がない。このため、電解水としては、電解槽の中で塩素およびハロゲ ン塩の少なくとも 1種を含む水を一対の電極で電気分解して生成したものを用いるこ とがでさる。
[0067] また、この場合、塩素およびハロゲン塩の少なくとも 1種を含む水を電気分解するだ けでよいため、電解水生成手段は、前記のように、隔膜を必要としない構成とすること ができ、安価に作製できる。
[0068] 電解水の pHを 8未満にするために用いられる pH調整液 33としては、例えば、塩酸 や硫酸などの鉱酸、有機酸などの酸が挙げられる。または、これらの酸を含む水溶液 を pH調整剤として用いてもょ 、。
[0069] なお、 pH調整手段を備える液化装置を、化学物質の管理が困難な一般家庭ゃレ ストランなどに設置する場合は、 pH調整液として酢酸などの弱酸を採用することが好 ましい。ユーザは、例えば、一般の食用酢を低濃度で含む水溶液を pH調整液として 用!/、ることができる。
[0070] また、陽極水と陰極水とを所定の割合で混合することにより生成する電解水を用い る場合には、その電解水の pHを所定の値にあら力じめ設定できるために、 pH調整 手段を用いて、電解水の pHを調節する必要がない。この場合、電解水生成手段は、 陽極水と陰極水と混合するための手段を有することが好ましい。
[0071] また、電解水が、例えば、次亜塩素酸を酸化性物質として含む場合、上記のよう〖こ 、その電解水の pHを 6. 5以下にすることが好ましい。電解水の pHが 6. 5以下である と、次亜塩素酸の存在が 9割以上となり、電解水の酸ィ匕カを高く維持できる。
[0072] 実施の形態 4
図 4に、本発明のさらに別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 40を示す。 図 4において、図 2と同じ構成要素には、それと同じ番号が付与されている。本実施 形態においても、上記実施の形態 2と同様に、密閉手段は、投入口閉鎖バルブ 14と 、圧力開放弁 19と、排出部 23とからなる。
[0073] 図 4の液ィ匕装置 40は、収容部 11内に加熱後に生じる液状物を中和するための中 和手段 41を備える。さらに、収容部 11内のメッシュ状部材 24よりも下部には、 pHセ ンサのような、液状物の pHを測定するための pH測定手段 42が設けられている。
[0074] 酸化性物質を含む電解水と固形有機物の加熱が終了すると、収容部 11内には、 強酸性の液状物が生成している場合が多い。この液状物は強酸性であるため、その まま下水管等に排出することはできない。そこで、中和手段 41により、液状物を中性 付近にまで中和することが好ましい。例えば、液状物を下水管へ排出する場合は、そ の液状物の pHをその流入基準である pH5〜9に調整する。
[0075] 本実施形態では、収容部 11内の液状物の pHを、 pH測定手段 42で測定し、液状 物の pHが所定の値になるように、中和手段 41により中和液 43を滴下する。このとき 、中和液 43の滴下は、液状物の pHが所定の値となるまで、液状物の pHを pH測定 手段 42で測定しながら、中和液を手動で添加してもよ!/、。
あるいは、加熱前に添加した電解水の量と、加熱後の液状物の pHとから、添加す る中和液の量を求め、その量を自動的に液状物に添カ卩してもよい。添カ卩が自動で行 われる場合、 pH測定手段 42と中和手段 41とは、図 4に示されるように、接続されて 、ることが好まし!/、。
また、このとき、液状物の pHを実測して、液状物の pHが中性になったことを確認す ることが好ましい。
[0076] 中和手段 41は、上記のように、強酸性である液状物を中性付近にまで中和できる ものを、特に限定されることなく用いることができる。中和手段 41は、例えば、中和液 と、この中和液を収容するためのプラスチック製容器と、弁とから構成することができ る。
[0077] 上記中和液 43としては、例えば、アルカリ性の水溶液を用いることができる。アル力 リ性の水溶液としては、例えば、チォ硫酸ナトリウム、苛性ソーダ、消石灰などを溶解 した水溶液、およびアンモニア水が挙げられる。
[0078] また、酸化水供給手段 21が電解水生成手段を備える場合、アルカリ性の電解水が 生成されるため、そのアルカリ性の電解水を中和液として用いることができる。
[0079] このように、液ィ匕装置が中和手段 41および pH測定手段 42をさらに備えることにより
、加熱後に生じる強酸性の液状物を中和することができる。このため、複雑な操作を 行うことなぐ前記液状物を下水管に放流したり、その液状物を液肥として使用したり することが可能となる。
[0080] 実施の形態 5
図 5に、本発明のさらに別の実施形態に力かる固形有機物の液ィ匕装置 50を示す。 なお、図 5において、図 2と同じ構成要素には、同じ符号を付与している。
[0081] 図 5の液化装置 50は、電解水注入制御手段 51および電解水生成手段（図示せず
)を備える酸ィ匕水供給手段 21、収容部 11の上部に設けられた大気開放制御手段 52
、ならびに排出配管 54の途中に設けられた排出制御手段 53を備える。電解水注入 制御手段 51は、電解水の収容部への注入を制御する。
[0082] なお、排出配管 54の一方の端部は、収容部 11の底部付近の壁部に設けられた連 通孔に接続されている。排出配管 54の他方の端部は、下水管 59に直接接続されて いる。
[0083] また、収容部 11内部の所定の位置にメッシュ状部材 24が設けられており、収容部 1 1の内部が、メッシュ状部材 24により上部と下部に分けられている。さらに、収容部 11 は、排出部である排出配管 54が設けられた壁部と対向する壁部の所定の位置から、 排出配管 54が設けられた壁部に向力つて、排出配管 54が連通した連通孔の位置ま で低くなるように傾斜して 、る傾斜底部 55を備える。
[0084] また、本実施形態の液化装置 50は、電解水生成手段に水を供給するための水供 給手段 58、および収容部 11内の内容物の温度を測定するための温度測定手段 56 をさらに備える。
[0085] 本実施形態では、密閉手段は、投入口閉鎖バルブ 14、圧力開放弁 19、電解水注 入制御手段 51、大気開放制御手段 52、および排出制御手段 53からなる。なお、図 5は、電解水注入制御手段 51、大気開放制御手段 52および排出制御手段 53が閉 じられた状態を示して 、る。
[0086] 次に、固形有機物の液化方法につ!、て説明する。その液ィ匕方法は、本実施形態の 場合にも、基本的には上記実施の形態 1と同様である。
まず、固形有機物（図示せず)を、収容部 11の上部に配置した投入口 12から、収 容部 11の内部に投入する。そのあと、電解水生成手段で生成した電解水を、電解水 注水制御手段 51により、収容部 11内部の所定の位置まで満たし、固形有機物と電 解水とを接触させる。
[0087] このあと、蓋部 13により投入口 12を閉じると共に、投入口閉鎖バルブ 14をしつかり 閉じる。さらに、電解水注入制御手段 51、大気開放制御手段 52、排出制御手段 53 、および圧力開放弁 19を閉じることにより、収容部 11を密閉する。
なお、電解水注入制御手段 51、大気開放制御手段 52、および排出制御手段 53 の作動は、自動で行われるようにしてもよいし、手動で行われるようにしてもよい。
[0088] 次に、収容部 11内の固形有機物および電解水を、加熱手段 16により加熱して、有 機物を液ィ匕する。このときの加熱温度等は、上記実施の形態 1と同様である。
[0089] 有機物の液ィ匕処理が終了した後、温度測定手段 56により、収容部 11内の液化し た固形有機物を含む液状物 57の温度が 45°C未満に冷えたことを確認する。これは
、下水管への流入水の温度が、 45°C未満であることが好ましいからである。また、液 状物の温度を 45°C未満にすることにより、排出配管 54として、風呂周りで活用してい る硬質塩ィ匕ビニル管、塩ィ匕ビニルライニング鋼管などを使用できる。このため、液ィ匕 装置を安価に構成することができる。
[0090] こののち、大気開放制御手段 52を開放して、収容部 11内部と外部とを連通し、さら に排出制御手段 53を開放して、液状物を排出する。
収容部内に残る液ィ匕しな力つた固形有機物の残渣は、取り出して固形物として廃 棄することもできる。あるいは、他の固形有機物と一緒に電解水と加熱することを繰り 返し、液化させることもできる。但し、加熱を繰り返す場合は、その固形有機物が減量 しなくなつたところで取り出して、別に廃棄することが好ま 、。
[0091] 電解水生成手段への水の供給は、水供給手段 58から行われる。このような水供給 手段 58を備えているため、有機物を液化処理するたびに、使用者が直接電解水生 成手段に水を供給する必要がなくなる。
[0092] 本実施形態において、排出配管 54は、下水管 59に直接接続されているので、液 化した固形有機物を含む液状物は、排出配管 54を通して、そのまま下水管に排出 することができる。従って、本実施形態の液ィ匕装置は、下水管が敷設されている一般 家庭、学校、レストランなどに容易に設置することができる。
[0093] 上記電解水注水制御手段 51としては、酸化性物質を含んだ酸化水や電解水の供 給を制御することができるものが好ましい。また、排出制御手段 53としては、加熱後 に、液状物の排出配管力 の排出を制御することができるものが好まし 、。
これらのような手段としては、例えば、給湯器や化学プラントにおいて使用される耐 圧性の手動弁や電動弁のような開閉機構を備えて 、るものが好ま 、。
また、上記にように、電解水注入制御手段 51および排出制御手段 53は、加熱時に 閉じることで、収容部を密閉する密閉手段として機能する。
[0094] 大気開放制御手段 52は、収容部 11の内部と外部との連通を制御することができる ものであればよい。
大気開放制御手段 52は、収容部内の電解水および固形有機物を加熱する場合は 閉じられることが好ましい。また、排出配管 54から収容部 11内部の液状物を排出す る場合、大気開放制御手段 52は開けられ、収容部内部と外部とを連通することが好 ましい。大気開放制御手段 52が密閉手段の 1つとして機能し、収容部が密閉される ことにより、加熱時に、収容部内の圧力を上げて、その内部の電解水が蒸発すること を抑制することが可能となる。また、収容部内部の液状物を排出配管を通して排出す る場合、大気開放制御手段 52が開かれ、収容部内と外部とが連通されて、外気を収 容部内にひきいれることにより、収容部内の液状物が排出しやすくなる。
[0095] このような大気開放制御手段 52としては、例えば、耐圧性の手動弁、および電動弁 が挙げられる。なお、大気開放制御手段 52は、収容部 11の上部に設置されることが 好ましい。大気開放制御手段 52が収容部 11の上部に設けられることにより、収容部 内にある程度まで酸ィ匕水等が満たされた場合でも、大気開放制御手段 52が水で満 たされることがな!ヽよう〖こすることができる。
[0096] 温度測定手段 56としては、温度を測定することができ、加熱時の耐圧性と化学的な 耐性とを備えるものが好ましい。このような温度測定手段としては、例えば、表面がス テンレス鋼で覆われた熱電対などが挙げられる。また、熱電対としては、例えば、クロ メル一アルメル合金、白金合金を用いることができる。さらに、加熱時に熱電対を通し て熱が逃げないように、例えば、ガラスウールなどの断熱材で熱電対の外部を覆うこ とが特に好ましい。
[0097] 水供給手段 58としては、電解水を生成するときに必要とされる水を電解水生成手 段に供給できるものが好ましい。水供給手段 58としては、例えば、 1回の電解に使用 される以上の量の水を保持することができるタンクおよび弁力 構成することができる 。また、電解水生成手段に、電磁弁を介して上水管を接続し、必要に応じて水を供 給するようにしてちょい。
[0098] 液化装置 50は、上記実施の形態 3に示されるような pH調整手段および実施の形 態 4に示されるような中和手段の少なくとも 1つを有していてもよい。 pH調整手段を有 することにより、加熱前に、電解水の pHを調整することが可能となる。また、中和手段 を有することにより、液ィ匕処理後の液状物の pHが低い場合に、液状物を中和するこ とが可能となる。なお、このことは、上記実施の形態 1および 2でも同様である。 [0099] 実施の形態 2〜5においても、収容部 11内部の液状物を排出した後に加熱手段 1 6により、収容部 11の内部を再度加熱し、固形物である残渣を乾燥し、その残渣の取 り扱 、を容易にすることが好ま U、。
[0100] さらに、上記実施の形態 1〜4に示される液化装置において、投入口閉鎖バルブ 1 4は、大気開放制御手段として機能してもよい。また、実施の形態 1〜4に示される液 化装置は、上記実施の形態 5に示される大気開放制御手段、電解水注水制御手段 、排出制御手段などをさらに備えてもよい。
また、上記実施の形態 1〜5に示される液ィ匕装置は、生ゴミ処理装置として使用す ることちでさる。
[0101] 本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は、本発明の一形態を 説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
《実施例 1》
[0102] 図 2に示す液ィ匕装置を用いて、固形有機物の液ィ匕を行った。
収容部および蓋部としては、ステンレス鋼（SUS304)製のものを用いた。また、収 容部の内容積は 300mlであった。
電解水生成手段としては、イオン洗浄水メーカ (松下電器産業 (株)製の MS— W1
)を用いた。このイオン洗浄水メーカを用いて、食塩を添加した水道水を電解し、その 酸性側の電解水 (PH2. 5、有効塩素濃度： 1500ppm)を、酸化性物質を含む酸ィ匕 水として用いた。
加熱手段 16としてはバンドヒータを用いた。また、電解水に、温度測定手段である 熱電対を投入し、加熱手段による加熱温度を温度制御手段により制御した。
[0103] 室温において、収容部に、 10gのジャガイモ (含水率:約 80%)を入れ、電解水を 1 00ml注入した。その後、収容部を密閉した。
[0104] 次いで、収容部内のジャガイモと電解水を 100°Cで 2時間加熱し、その後、室温ま で冷却した。こののち、排出部より液状物を排出し、収容部の内部を、再度、バンドヒ ータにて 100°Cで 10分間加熱し、乾燥した。こののち、残渣を取り出した。残渣の重 量は、 0. lgであり、元の重量の 1/100にまで大きく減容化することができた。なお、 この液状物を分析したところ、ジャガイモを構成するでんぷんの加水分解物であるグ ルコースが検出された。
[0105] 比較として、同じ液ィ匕装置を用い、電解水を加えずに、 10gのジャガイモを加熱し、 乾燥した。その結果、残渣は 5gであり、若干乾燥した程度であった。
[0106] 従って、本発明の固形有機物の液ィ匕装置を用いることにより、固形有機物を大きく 減容化することができることがわ力つた。
《実施例 2》
[0107] 本実施例では、ジャガイモの代わりに、魚、牛肉、りんご、たまねぎ、大根などを用 い、実施例 1と同様にして、固形有機物を液ィ匕した。本実施例は、食べ残しの液化を 想定したものである。
[0108] 収容部に、魚、牛肉、りんご、たまねぎ、大根など力もなる生ゴミを 10g (含水率:約 8 0%)入れた後に、実施例 1で用いた電解水を 200ml注入した。その後、収容部を密 閉した。
[0109] 収容部内の生ゴミおよび電解水を、ハンドヒータで、 150°Cで 3時間加熱し、そのの ち、室温まで冷却した。排出部より、収容部内の液状物を排出し、収容部内を、再度 バンドヒータで 100°Cに 10分加熱し、乾燥した。
[0110] 収容部内の残渣を取り出し、その重量を測定したところ、その重量は 0. 3gであり、 生ゴミを、元の重量の 3/100にまで、大きく減容化することができた。
[0111] 比較として、実施例 1と同じ液ィ匕装置を用い、上記生ゴミを電解水を加えずに加熱 し、乾燥をした。収容部内の残渣重量は 4gであり、その生ゴミが若干乾燥した程度で めつに。
[0112] 従って、本発明を用いることにより、生ゴミを大きく減容化することがわ力 た。
《実施例 3》
[0113] 本実施例では、ジャガイモの代わりに、コットン 100%のガーゼを用い、実施例 1と 同様に、固形有機物を液ィ匕した。このコットン 100%のガーゼは、掃除などででる綿 ほこりを想定している。
[0114] 収容部に、 5gのコットン 100%のガーゼ (含水率:約 0%)を入れ、実施例 1で用いた 電解水を 200ml注入した。その後、収容部を密閉した。
[0115] 次いで、収容部内のガーゼと電解水を 150°Cで 3時間加熱し、そののち、室温まで 冷却した。収容部内の液状物を排出部力 排出し、収容部の内部を、再度、バンドヒ ータにて 100°Cで 10分間加熱し、乾燥した。
[0116] 収容部内の残渣を取り出し、その重量を測定したところ、その重量は 2. 5gであり、 ガーゼを、元の重量の 1/2にまで減容化できた。この場合、ガーゼが直接減容化さ れた量は大きくな力つたものの、そのガーゼは殆ど粉々に細分化されており、手でこ するだけで粉状となり、その体積を大きく減らすことができた。なお、排出された液状 物を分析したところ、コットンを構成するセルロースの加水分解物であるグルコースが 検出された。
[0117] 比較として、実施例 1と同じ液ィ匕装置を用い、ガーゼを電解水を加えずに加熱し、 乾燥した。収容部内の残渣の重量は 4. 8gであり、殆ど分解されていな力つた。
[0118] 上記実施例は、食べ残しや部屋ゴミなどの液ィ匕処理を想定したものである。特に、 実施例 2で示したように、本発明の液ィ匕装置を用いることにより、複数の食べ物が混 ざった混合有機物を液ィ匕できることがわかる。よって、本発明の固形有機物の液化装 置は、農林水産廃棄物などの他の有機系廃棄物にも使用できることがわ力る。 また、実施例 1と 2は、本発明の固形有機物の装置が、生ゴミを処理する場合にも 有用であることを示して 、る。
《実施例 4〜13》
[0119] 加熱温度および電解水の PHを、表 1に示されるように変化させたこと以外、実施例 1と同様にして、ジャガイモの液ィ匕を行った。加熱後、残渣重量を測定した。また、加 熱後にタールが発生して 、るか否かにつ 、ても調べた。結果を表 1に示す。
比較として、電解水の代わりに pHが 7の水を用い、 100°Cまたは 180°Cで加熱した こと以外、実施例 1と同様にして、ジャガイモの液ィ匕を行った。それらを、それぞれ比 較例 Aおよび Bとした。
[0120] [表 1] 加熱温度 加熱後の形態
PH (。c) 残渣重量 (g) タールの発生 実施例 4 電解水 2. 5 100 0. 1 なし 比較例 A 水 7 100 5 なし 実施例 5 電解水 2. 5 130 0. 1 なし 実施例 6 電解水 7 130 0. 3 なし 実施例 電解水 8 130 0. 6 なし 実施例 8 電解水 2. 5 150 0. 1 なし 実施例 9 電解水 6 150 0. 2 なし 実施例 10 電解水 8 150 0. 5 なし 実施例 1 1 電解水 9 150 0. 95 なし 実施例 12 電解水 2. 5 180 0. 1 液状物に 色がつく程度 比較例 B 水 7 180 4. 5 なし 実施例 13 電解水 2. 5 200 2. 3 塊あり 表 1に示されるように、加熱温度が 200°Cである実施例 13では、残渣重量が比較 的大きぐ若干の塊状のタールが発生していた力 ジャガイモは十分に液ィ匕されてい た。一方、加熱温度が 100〜180°Cの範囲にある実施例 4〜12では、残渣重量は 1 gより少な力つた。また、タールの発生に関し、実施例 12においては、加熱後の収容 部内の液状物に色が付く程度であり、実施例 4〜： L 1では、タールは発生していなか つた。よって、加熱温度は、 100°C以上であればよいが、特に 100°C〜180°Cである ことが好ましいことがわかる。
実施例 5〜7および実施例 8〜： L 1の結果力 わ力るように、電解水の pHが小さくな るほど、残渣重量が少なくなつている。特に、電解水の pHが 8である実施例 7および 実施例 10において、残渣重量はそれぞれ 0. 6gおよび 0. 5gである力 電解水の pH 力^である実施例 6およびその pHが 6である実施例 9では、残渣重量はそれぞれ 0. 3gおよび 0. 2gとなった。つまり、電解水の pHを 8未満とすることにより、残渣重量を さらに減少させることが可能となる。よって、酸ィ匕水の pHは 8未満であることが好まし い。
比較例 Aと比較例 Bにおいて、ジャガイモは、半分程度しか、液ィ匕されていなカゝつた 。また、比較例 Aと比較例 Bの結果から、酸ィ匕水を用いない場合、加熱温度を増加さ せたとしても、残渣重量はほとんど変化しないことがわ力つた。
産業上の利用可能性
本発明の固形有機物の液ィ匕装置により、固形有機物を含んだ各種廃棄物を減容 化することが可能となる。さらに、本発明の液ィ匕装置により、生ゴミ処理の負担を大き く軽減できる。また、本発明の液ィ匕装置により、廃棄物を原料として液肥を製造するこ とも可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 固形有機物を、亜ノ、ロゲン酸および次亜ノ、ロゲン酸の少なくとも 1種を含む酸ィ匕水 と接触させ、密閉した空間内で前記酸ィ匕水を 100°C以上の温度で加熱して、前記固 形有機物の少なくとも一部を液化する、固形有機物の液化方法。
[2] 前記酸化水が、塩素およびハロゲン塩の少なくとも 1種を含む水を電解することによ り得られる陽極水を少なくとも含む請求項 1記載の固形有機物の液ィ匕方法。
[3] 前記酸ィ匕水の pHが 8未満である請求項 1記載の固形有機物の液ィ匕方法。
[4] 前記加熱温度が 180°C以下である請求項 1記載の固形有機物の液化方法。
[5] 固形有機物と、亜ノ、ロゲン酸および次亜ノ、ロゲン酸の少なくとも 1種を含む酸ィ匕水 とを接触させるための収容部と、
前記酸化水を前記収容部に供給する酸化水供給手段と、
前記収容部内の前記固形有機物および前記酸化水を加熱する加熱手段と、 前記収容部を密閉するための密閉手段と、を備える固形有機物の液化装置。
[6] 前記酸化水供給手段が、電解水生成手段を備え、
前記電解水生成手段が、陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極との間に配置さ れた隔膜を備え、塩素およびハロゲン塩の少なくとも 1種を含む水を収容する電解槽
、ならびに前記陽極と前記陰極との間に通電するための通電装置を具備する請求項
5記載の固形有機物の液化装置。
[7] 前記酸ィ匕水の pHを測定する pH測定手段および前記酸ィ匕水の pHを調整する pH 調整手段をさらに備える請求項 6記載の固形有機物の液化装置。
[8] 前記収容部内の前記酸ィヒ水の温度を測定すると共に加熱により調節する温度調 節手段をさらに備える請求項 5記載の固形有機物の液化装置。
[9] 前記収容部の内容物の少なくとも一部を排出する排出部が前記収容部の下部に 設けられており、前記収容部の底部が、前記排出部に向力つて低くなるように傾斜し ている請求項 5記載の固形有機物の液ィ匕装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111992A (ja) * 1986-10-28 1988-05-17 Ngk Insulators Ltd 取水口に集まる水母の処理法
JP2003047931A (ja) * 2001-08-03 2003-02-18 Sumitomo Heavy Ind Ltd 澱粉を含む食品廃棄物の乾燥方法及び装置
JP2003299941A (ja) * 2002-04-04 2003-10-21 Kurita Water Ind Ltd 水熱酸化反応処理装置および方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111992A (ja) * 1986-10-28 1988-05-17 Ngk Insulators Ltd 取水口に集まる水母の処理法
JP2003047931A (ja) * 2001-08-03 2003-02-18 Sumitomo Heavy Ind Ltd 澱粉を含む食品廃棄物の乾燥方法及び装置
JP2003299941A (ja) * 2002-04-04 2003-10-21 Kurita Water Ind Ltd 水熱酸化反応処理装置および方法

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