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技術 脱水ケーキの処理方法

出願人 栗田工業株式会社
発明者 村松勇一山下和幸平尾孝典
出願日 2004年12月8日 (16年0ヶ月経過) 出願番号 2004-354808
公開日 2006年6月22日 (14年6ヶ月経過) 公開番号 2006-159095
状態 特許登録済
技術分野 固体廃棄物の処理 汚泥処理
主要キーワード 悪臭抑制効果 アンモニア検知管 海棲生物 海水取水路 式土壌 悪臭防止 ホタテ貝 フィルタープレス型脱水機
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年6月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

クラゲのような海棲生物脱水した脱水ケーキからの悪臭の発生を抑制し、また、脱水ケーキの強度を向上させることができる脱水ケーキの処理方法を提供すること

解決手段

貝やクラゲを脱水した脱水ケーキに、茶滓粉状物を添加して混合する。茶滓の粉状物は、緑茶飲料などの製造過程で発生する茶滓を、水分を含んだ状態で破砕して乾燥させ、または乾燥させた後、破砕した乾燥粉状物で、平均粒径100〜800μm程度である。茶滓は、脱水ケーキに対して5重量%以上の割合で添加し、さらに、セメント等の固化剤を添加することが好ましい。

概要

背景

クラゲ等の海棲生物破砕した破砕物等の有機性汚泥脱水した脱水ケーキたんぱく質を含み、また含水率も70〜80重量%程度と高いため、腐敗して悪臭を発生させやすく、軟弱で取り扱いが困難である。このため、脱水ケーキを埋め立てる場合や、土壌改良剤として利用する場合、悪臭防止や、脱水ケーキの強度向上を目的とした種々の脱水ケーキの処理方法が提案されている。

例えば特許文献1には、脱水ケーキを好気的条件下発酵させることにより、腐敗による悪臭の発生を防止して土壌改良剤として利用する方法が開示されている。特許文献1に開示された方法によれば、取水路等に付着した貝を破砕した泥状の破砕物および排水処理で生じる汚泥を含む脱水ケーキに、木屑粉砕した粉砕木屑を加えて微生物の存在下で発酵させることにより、有機性汚泥を土壌改良剤として利用することができる。

また、脱水ケーキの強度を高める方法としては、セメント等の無機系の固化剤を脱水ケーキに添加して混合する方法が行なわれている。
特開平11−157969号公報

概要

貝やクラゲのような海棲生物を脱水した脱水ケーキからの悪臭の発生を抑制し、また、脱水ケーキの強度を向上させることができる脱水ケーキの処理方法を提供すること貝やクラゲを脱水した脱水ケーキに、茶滓粉状物を添加して混合する。茶滓の粉状物は、緑茶飲料などの製造過程で発生する茶滓を、水分を含んだ状態で破砕して乾燥させ、または乾燥させた後、破砕した乾燥粉状物で、平均粒径100〜800μm程度である。茶滓は、脱水ケーキに対して5重量%以上の割合で添加し、さらに、セメント等の固化剤を添加することが好ましい。 なし

目的

そこで本発明は、脱水ケーキからの悪臭の発生を抑制し、また、脱水ケーキの強度を向上させることができる脱水ケーキの処理方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

海棲生物脱水した脱水ケーキに、茶滓粉状物を前記脱水ケーキの5重量%以上添加して混合する脱水ケーキの処理方法

請求項2

前記脱水ケーキに固化剤をさらに添加して混合する請求項1に記載の脱水ケーキの処理方法。

請求項3

前記固化剤はセメントである請求項2に記載の脱水ケーキの処理方法。

請求項4

前記茶滓の粉状物の前記脱水ケーキへの添加量を、前記脱水ケーキの10重量%以上とする請求項1から3のいずれかに記載の脱水ケーキの処理方法。

技術分野

0001

本発明は、海棲生物破砕物等を脱水して得られる脱水ケーキ処理方法に関し、特に、脱水ケーキを固化させる脱水ケーキの処理方法に関する。

背景技術

0002

クラゲ等の海棲生物を破砕した破砕物等の有機性汚泥を脱水した脱水ケーキはたんぱく質を含み、また含水率も70〜80重量%程度と高いため、腐敗して悪臭を発生させやすく、軟弱で取り扱いが困難である。このため、脱水ケーキを埋め立てる場合や、土壌改良剤として利用する場合、悪臭防止や、脱水ケーキの強度向上を目的とした種々の脱水ケーキの処理方法が提案されている。

0003

例えば特許文献1には、脱水ケーキを好気的条件下発酵させることにより、腐敗による悪臭の発生を防止して土壌改良剤として利用する方法が開示されている。特許文献1に開示された方法によれば、取水路等に付着した貝を破砕した泥状の破砕物および排水処理で生じる汚泥を含む脱水ケーキに、木屑粉砕した粉砕木屑を加えて微生物の存在下で発酵させることにより、有機性汚泥を土壌改良剤として利用することができる。

0004

また、脱水ケーキの強度を高める方法としては、セメント等の無機系の固化剤を脱水ケーキに添加して混合する方法が行なわれている。
特開平11−157969号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし脱水ケーキを発酵させるためには長時間を要する。一方、脱水ケーキの強度を高めるために、セメント等のアルカリ性物質を添加すると、脱水ケーキのpHが高くなることにより悪臭の原因物質であるアンモニアアミン類放散されるおそれがある。

0006

そこで本発明は、脱水ケーキからの悪臭の発生を抑制し、また、脱水ケーキの強度を向上させることができる脱水ケーキの処理方法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

0007

本発明は、脱水ケーキに茶滓粉状物を添加して混練することを特徴とする。具体的には、本発明は以下を提供する。

0008

(1)海棲生物を脱水した脱水ケーキに、茶滓の粉状物を前記脱水ケーキの5重量%以上添加して混合する脱水ケーキの処理方法。

0009

(2) 前記脱水ケーキに固化剤をさらに添加して混合する(1)に記載の脱水ケーキの処理方法。

0010

(3) 前記固化剤はセメントである(2)に記載の脱水ケーキの処理方法。

0011

(4) 前記茶滓の粉状物の前記脱水ケーキへの添加量を、前記脱水ケーキの10重量%以上とする(1)から(3)のいずれかに記載の脱水ケーキの処理方法。

0012

本発明の方法において、処理対象とする海棲生物は、主に海水冷却水として取り入れ水路に付着するムラサキ貝や、同水路に流入するクラゲであるが、ホタテ貝の加工において廃棄される腹ワタ等も対象とできる。「脱水ケーキ」は、スクリュープレス型脱水機ベルトプレス型脱水機フィルタープレス型脱水機、および遠心脱水機等で前述した海棲生物を機械的に脱水することにより得られ、含水率が70〜80重量%の土塊状の固形物である。

0013

「茶滓の粉状物」とは、茶飲料製造過程で発生する茶滓の乾燥粉砕物であり、平均粒径100〜800μm程度、含水率15重量%程度以下であることが好ましい。茶滓の粉状物は、水分を含んだ状態の茶滓をカッターミルおよび湿式ミルで破砕して泥状にした後、この泥状物を乾燥させることにより得ることができ、あるいは、茶滓を乾燥させた後、カッターミル等で破砕して得てもよい。

0014

茶滓の粉状物は、粒径が小さすぎると、繊維が細かくなりすぎることにより架橋効果が低下して脱水ケーキを固化させる効果が低下する。一方、粒径が大きすぎると脱水ケーキと均一に混合することが困難となり、脱水ケーキの処理時間が長くなる等の処理効率の低下を招く。また、茶滓の粉状物の含水率が15重量%を超える場合は、カビ繁殖しやすくなり、茶滓乾燥物保存性が低下する。

0015

茶滓の粉状物は、湿潤重量での脱水ケーキに対して、5〜20重量%、特に5〜15重量%程度の割合で混合することが好ましい。脱水ケーキに固化剤の添加を行なわずに、茶滓の粉状物のみを添加する場合は、茶滓の粉状物の添加量は5〜20重量%、特に8〜15重量%とすることが好ましい。茶滓の粉状物の添加量が少なすぎると、脱水ケーキの悪臭抑制および固化効果が得られず、添加量を過大にしても固化等の効果は飛躍的に増大せず、処理済脱水ケーキの量が多くなるため、好ましくない。

0016

茶滓の原料は、「緑茶」と総称される不発酵茶を用いてもよく、またはウーロン茶紅茶プーアル茶等の発酵茶を用いてもよい。緑茶は、茶ポリフェノールの中でもカテキン類を多く含み、カテキン類は乳酸菌ビフィズス菌を除く細菌に対する抗菌効果が高いため、特に好適に使用できる。

0017

脱水ケーキには、茶滓の粉状物以外に固化剤を添加してもよい。固化剤は、粒子を取り込んで硬化する性質を有する物質を指し、具体的には、ポルトランドセメント等のセメント、石灰および石膏等の無機系の固化剤が挙げられる。固化剤としてアルカリ性を示すセメントまたは石灰を使用すると、脱水ケーキの強度をより高めることができ、また、茶滓の粉状物に含まれるポリフェノールが脱水ケーキのpHの上昇を抑制することにより悪臭物質の気散を防止し、さらに、アニオン化したポリフェノールが、カチオン化したアンモニアやアミン類等の悪臭物質とイオン的に結合するため、より高い悪臭抑制効果を得ることができる。ここで、固化剤の添加量は、湿潤重量での脱水ケーキに対して2〜10重量%、特に3〜8重量%の割合とすることが好ましい。また、特にアルカリ性の固化剤を使用する場合、茶滓の粉状物の添加量は5〜20重量%とすることが好ましい。

0018

脱水ケーキは、茶滓の粉状物を添加した後、混練機で1〜10分程度、混練することにより脱水ケーキと均一になるように混合する。茶滓の粉状物と固化剤とを添加する場合は、固化剤と茶滓の粉状物は予め混合した状態で添加してもよく、別々に添加してもよい。固化剤と茶滓の粉状物とを別々に脱水ケーキに添加する場合、固化剤と茶滓の粉状物とは別々の経路から同じタイミングで脱水ケーキに添加してもよく、一方を添加した後、他方を添加するようにしてもよい。後者の場合、添加順序は特に限定されないが、茶滓を脱水ケーキに先に添加する方が好ましい。

発明の効果

0019

本発明によれば、茶滓の粉状物に含まれるポリフェノール類の作用により、脱水ケーキからの悪臭の放出が抑制され、また、茶滓の粉状物に含まれる繊維質の吸水および架橋効果により、脱水ケーキの固化を促進できる。特に、茶滓の粉状物とセメントとを併用すると、脱水ケーキの強度向上の効果を高め、かつ、悪臭の発生を抑制できる。

0020

以下、実施例に基づいて本発明について詳細に説明する。

0021

[実施例1]
実施例1として、海水取水路に付着した貝類剥離し、貝殻と砂を除去した後、脱水した脱水ケーキ(含水率70重量%)100gを、容量500mlのポリエチレン製の密閉容器に入れ、緑茶を原料とした茶滓の粉状物を5g添加して、スパチュラかき混ぜることにより粉状物と脱水ケーキとを混合した後、容器密閉した。密閉した容器は、30℃で静置し、内蓋に設けたサンプリング用の開口から定期的に内部のガス採取し、ガス中アンモニア濃度アンモニア検知管で測定した。また、ガス中の硫化水素メチルメルカプタン、および酢酸についても濃度を測定した。なお、茶滓の粉状物は、緑茶(煎茶)を80℃の温水に浸漬して緑茶飲料を製造することにより生じた茶滓(脱水後の含水率73重量%)を真空乾燥後、カッターミルで粉砕して得たもので、平均粒径は400μm、含水率は6.1重量%であった。

0022

[実施例2]
実施例2として、茶滓の粉状物の添加量を10gにした以外は実施例1と同様にして試験を行なった。

0023

[比較例1〜5]
比較例1として、茶滓の粉状物を添加しなかった以外は実施例1と同様にして試験を行なった。また、比較例2〜5については、茶滓の粉状物の添加量を変えた以外は実施例1と同様にして試験を行なった。茶滓の粉状物の添加量は、比較例2について0.2g、比較例3について0.5g、比較例4について1.0g、比較例5について2.0gとした。

0024

実施例1および2、並びに比較例1〜5について、試験開始時から試験開始後12日までのアンモニア濃度の測定値を表1に示す。なお、硫化水素、メチルメルカプタン、および酢酸については、いずれの試験例においても検出されなかった。

0025

0026

表1に示すように、茶滓を添加した実施例1および2については、茶滓の粉状物に含まれるポリフェノールの中和作用により、初期アンモニア濃度を低減できた。その後、脱水ケーキの腐敗が進行して酸生成が生じても、数日間は実施例および比較例ともアンモニアが捕捉され、気相中に放出されない。しかし表1に示すとおり、腐敗が進行すると比較例1〜5ではアンモニアが捕捉しきれずに気相中に放出されるが、実施例1および2では、アンモニアが捕捉され、悪臭の発生が防止された。

0027

また、比較例1および実施例2について試験開始後12日目に山中式土壌硬度計を用いて処理済の脱水ケーキの強度を測定した。表2に硬度計の指示値(mm)およびこの指示値から算出したコーン指数(kN/m2)を示す。

0028

0029

表2に示すように、茶滓の粉状物を添加した実施例2については、硬度計の指示値に示されるように、強度が高くなったことが確認され、コーン指数が100kN/m2を超える程度まで強度が高められた。

0030

[実施例3および4]
実施例3として、実施例1で用いた脱水ケーキに、固化剤としてポルトランドセメントを添加量5gで添加し、次に、実施例1で用いたものと同じ茶滓の粉状物を添加量5gで添加し、スパチュラで攪拌して混合した。容器は実施例1と同様に密閉して30℃で静置し、定期的に容器内部のガス中のアンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、および酢酸の濃度を実施例1と同様にして測定した。実施例4については、茶滓の粉状物の添加量を10gとした以外は、実施例3と同じとした。

0031

[比較例6〜10]
比較例6として、茶滓の粉状物を添加しなかった以外は実施例3と同様にして試験を行なった。また、比較例7〜10については、茶滓の粉状物の添加量を変えた以外は実施例3と同様にして試験を行なった。茶滓の粉状物の添加量は、比較例7について、0.2g、比較例8について0.5g、比較例9について1.0g、比較例10について2.0gとした。

0032

実施例3および4、並びに比較例6〜10について、試験開始時から試験開始後12日までのアンモニア濃度の測定値を表3に示す。なお、硫化水素、メチルメルカプタン、および酢酸については、いずれの試験例においても検出されなかった。

0033

0034

表3に示すように、固化剤としてポルトランドセメントを添加した実施例3および4、並びに比較例6〜10については、pHが上昇したため、実施例1および2、並びに比較例1〜5に比べて試験開始直後からアンモニア濃度が高くなった。しかし、茶滓の粉状物を固化剤とともに添加した実施例3および4については、徐々にアンモニア臭抑制効果が得られた。

0035

また、実施例3および4、並びに比較例6について試験開始後12日目に山中式土壌硬度計を用いて処理済の脱水ケーキの強度を測定した。表4に硬度計の指示値(mm)およびこの指示値から算出したコーン指数(kN/m2)を示す。

0036

0037

表4に示すように、固化剤とともに、茶滓の粉状物を添加量10重量%で添加した実施例3および4については、コーン指数が固化剤単独に比べて向上した。

0038

以上に示した通り、本発明に従い、脱水ケーキに茶滓の粉状物を添加することにより、脱水ケーキからの悪臭の発生を抑制し、また、脱水ケーキの強度を高めることができる。特に、脱水ケーキに固化剤を添加して脱水ケーキの強度を高める場合は、脱水ケーキに対して5重量%以上の茶滓の粉状物を添加することにより、固化効果を促進するとともに、悪臭の発生を抑制できる。

0039

本発明は、貝やクラゲ等の有機性汚泥を脱水した脱水ケーキの処理に用いることができる。

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