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技術 廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法

出願人 水ing株式会社
発明者 植田真司石川康誠築井良治
出願日 2010年4月6日 (10年7ヶ月経過) 出願番号 2010-087444
公開日 2011年11月4日 (9年0ヶ月経過) 公開番号 2011-218255
状態 特許登録済
技術分野 汚泥処理
主要キーワード 立上り配管 排出用コンベア 投入ポンプ 分解清掃 撹拌流 有効水深 系外排出 CODcr濃度
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(2011年11月4日)のものです。
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図面 (3)

課題

廃棄物貯留槽内貯留した有機性廃棄物を、該廃棄物貯留槽夾雑物除去装置とを結ぶ経路中に夾雑物による閉塞を生じさせることなく、安定して夾雑物除去装置に移送できるようにする。

解決手段

有機性廃棄物を貯留する廃棄物貯留槽10と、廃棄物貯留槽10の下方に位置して配置され該廃棄物貯留槽10から排出された有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去する夾雑物除去装置14と、夾雑物除去装置14に連通し上方に延びて廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方に達する高さを有し、内部に開閉バルブ36bを設置した立上り配管30と、廃棄物貯留槽10から延びて立上り配管30に設置した開閉バルブ36bの上流側で該立上り配管30に連通し、内部に開閉バルブ36aを設置した引抜き配管34を有する。

概要

背景

豚糞尿牛糞尿生ごみ汚泥等の夾雑物を有する有機性廃棄物を対象としたメタン発酵処理技術においては、廃棄物貯留槽内貯留した有機性廃棄物を、配管及び該配管内に設置したポンプを通して夾雑物除去装置等を備えた前処理設備送り、この前処理設備で有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去し、夾雑物を除去した有機性廃棄物をメタン発酵処理槽に送ることが広く行われている。

このように、廃棄物貯留槽内に貯留した有機性廃棄物を、配管及び該配管内に設置したポンプを通して、夾雑物除去装置等を備えた前処理設備に送るようにすると、有機性廃棄物に含まれる夾雑物のために、廃棄物貯留槽から前処理設備との間の配管が閉塞したり、該配管に設置されたポンプがトリップしたりして、安定した運転が妨げられてしまう。

また、このように配管内にポンプを設置したり、更には、廃棄物貯留槽内に有機性廃棄物を攪拌する攪拌機を設置したりすると、ポンプや攪拌機等の動力を含めた仕様を過剰に設定する必要がある。

このため、希釈水で所定固形物濃度に調整した有機性廃棄物を、廃棄物貯留槽からポンプで夾雑物除去装置等を備えた前処理設備に送り、前処理設備による前処理によって夾雑物を除去して得られ分離水圧搾液)をメタン発酵処理槽に送ってメタン発酵処理を行うようにした廃棄物処理装置が知られている。

図2は、この種の従来の廃棄物処理装置の概要を示す。図2に示すように、廃棄物処理装置には、有機性廃棄物を内部に投入して貯留する廃棄物貯留槽10と、前処理設備としての供給タンク12及び夾雑物除去装置14が備えられている。廃棄物貯留槽10の内部には、有機性廃棄物中に含まれている沈降性の良い夾雑物が廃棄物貯留槽10の底部に堆積しない程度に、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌羽根16aを回転させて攪拌する撹拌機16が設置されている。廃棄物貯留槽10の底部には、廃棄物貯留槽10の底部に溜まった堆積物を外部に排出する堆積物排出配管18が接続されている。

この例では、撹拌機16として、廃棄物貯留槽10の上部に撹拌用駆動装置(図示せず)を有する固定型撹拌機が使用されているが、廃棄物貯留槽の内部で移動可能な水中撹拌機を使用しても良い。攪拌機16は、攪拌羽根16aを連続的に回転させて廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌するようになっているが、間欠的に運転させて廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌するようにしても良い。

廃棄物貯留槽10と前処理設備としての供給タンク12は、廃棄物貯留槽10の下部に連通して供給タンク12の頂部で開口する供給配管20で結ばれており、供給配管20内に投入ポンプ22が設置されている。供給タンク12には、内部の有機性廃棄物の液面レベルを検知し該液面レベルにより投入ポンプ22のオン−オフ制御を行うレベル計24が設置されている。夾雑物除去装置14は、例えばスクリュープレス脱水機からなり、供給タンク12の下方に配置されて、供給タンク12内の有機性廃棄物が自重による自然流下によって夾雑物除去装置14に供給されるようになっている。夾雑物除去装置14の下方には、夾雑物除去装置14によって得られた圧搾液を受ける圧搾液受槽26が、夾雑物除去装置14の側方には、夾雑物除去装置14によって得られた夾雑物を排出する夾雑物排出用コンベア28が配置されている。

これにより、廃棄物貯留槽10内に所定量の有機性廃棄物を投入して貯留し、撹拌機16の攪拌羽根16aを回転させて、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を撹拌機16の攪拌羽根16aで撹拌している状態で、投入ポンプ22を駆動することで、廃棄物貯留槽10内の夾雑物を含む有機性廃棄物の一部を、供給配管20を通して、供給タンク12に供給する。供給タンク12内に供給された夾雑物を含む有機性廃棄物は、供給タンク12の下方に設置された夾雑物除去装置14に自重による自然流下によって供給され、夾雑物除去装置14で圧搾液と夾雑物に分けられる。そして、圧搾液は、圧搾液受槽26に貯められた後にメタン発酵処理槽に供給され、夾雑物は、夾雑物排出用コンベア28を経由して系外に排出される。

図2に示す従来の廃棄物処理装置にあっては、廃棄物貯留槽10と供給タンク(前処理設備)12とを結ぶ供給配管20が有機性廃棄物中の夾雑物で閉塞したり、供給配管20内に設置した投入ポンプ22が有機性廃棄物中の夾雑物でトリップしたりすることが定期的に起こる。このため、供給配管20を洗浄したり、投入ポンプ22を分解清掃したりする作業等が必要となる。

このため、有機性廃棄物を沈降性の良い有機性廃棄物(重量夾雑物)と沈降性の悪い有機性廃棄物(軽量夾雑物)に重力分離により分離する分離槽貯留槽別途に備え、分離槽で分離された重量夾雑物と軽量夾雑物を、異なる配管を通して個別に脱水機(夾雑物分離手段)に供給し、脱水後の重量夾雑物と軽量夾雑物を系外に排出し、脱水濾液をメタン発酵処理槽に供給することで、夾雑物を簡単な構成で効率よく除去してメタン発酵処理効率の向上を図った廃棄物処理装置が提案されている(特許文献1参照)。

しかしながら、特許文献1に記載の廃棄物処理装置は、分離槽での重力分離によって、沈降性の良い有機性廃棄物(重量夾雑物)と沈降性の悪い有機性廃棄物(軽量夾雑物)の分離を行っているため、沈降性の良い夾雑物(重量夾雑物)は有効に除去されるものの、沈降性の悪い夾雑物(軽量夾雑物)が沈殿部や沈殿部から脱水機に至る配管に堆積し、該配管が夾雑物で閉塞する恐れがあるばかりでなく、脱水機を2台使用しているため、運転操作が複雑化すると考えられる。

また、貯留槽で有機性廃棄物を重量夾雑物と軽量夾雑物に分離し、分離された軽量夾雑物を、ポンプを設置した管路を通して脱水機(スクリュープレス)に、重量夾雑物を2段のバルブを設置した管路を通して脱水機(スクリュープレス)に個別に供給し、軽量夾雑物と重量夾雑物を系外排出し、脱水櫨液をメタン発酵処理槽に供給することで、脱水機の脱水能力の低下を抑制し、コストダウンや小型化を図るようにした夾雑物除去装置が提案されている(特許文献2参照)。

しかしながら、特許文献2に記載の夾雑物除去装置では、貯留槽の底部に重量夾雑物が堆積するため、バルブの開閉操作を繰り返し行う中で、バルブを設置した管路内に重量夾雑物が詰まる恐れがあるばかりでなく、貯留槽と脱水機(スクリュープレス)とを結ぶ管路内に、バルブを鉛直方向に2段に設置しているため、装置として鉛直方向にかなり高くなってしまうと考えられる。

前述のように、廃棄物貯留槽と脱水機等の前処理設備とを繋ぐ配管が、有機性廃棄物中に含まれる夾雑物によって閉塞してしまうといった問題は未だ解決されていないのが現状であった。

概要

廃棄物貯留槽内に貯留した有機性廃棄物を、該廃棄物貯留槽と夾雑物除去装置とを結ぶ経路中に夾雑物による閉塞を生じさせることなく、安定して夾雑物除去装置に移送できるようにする。有機性廃棄物を貯留する廃棄物貯留槽10と、廃棄物貯留槽10の下方に位置して配置され該廃棄物貯留槽10から排出された有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去する夾雑物除去装置14と、夾雑物除去装置14に連通し上方に延びて廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方に達する高さを有し、内部に開閉バルブ36bを設置した立上り配管30と、廃棄物貯留槽10から延びて立上り配管30に設置した開閉バルブ36bの上流側で該立上り配管30に連通し、内部に開閉バルブ36aを設置した引抜き配管34を有する。

目的

本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、廃棄物貯留槽内に貯留した有機性廃棄物を、該廃棄物貯留槽と夾雑物除去装置とを結ぶ経路中に夾雑物による閉塞を生じさせることなく、安定して夾雑物除去装置に移送できるようにした廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法を提供する

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

有機性廃棄物貯留する廃棄物貯留槽と、前記廃棄物貯留槽の下方に位置して配置され該廃棄物貯留槽から排出された有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去する夾雑物除去装置と、前記夾雑物除去装置に連通し上方に延びて前記廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方に達する高さを有し、内部に開閉バルブを設置した立上り配管と、前記廃棄物貯留槽から延びて前記立上り配管に設置した開閉バルブの上流側で該立上り配管に連通し、内部に開閉バルブを設置した引抜き配管とを有することを特徴とする廃棄物処理装置

請求項2

前記引抜き配管は、前記廃棄物貯留槽の底部に連通して水平方向に延びることを特徴とする請求項1記載の廃棄物処理装置。

請求項3

前記立上り配管の上端は、前記廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方で該廃棄物貯留槽に連通していることを特徴とする請求項1または2記載の廃棄物処理装置。

請求項4

前記開閉バルブは、流路を完全に開放可能なナイフゲートバルブからなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の廃棄物処理装置。

請求項5

夾雑物除去装置に連通して上方に延び廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方に達する高さを有する立上り配管内に、前記廃棄物貯留槽内に貯留された有機性廃棄物の一部を該有機性廃棄物に作用する水圧で移す操作と、前記立上り配管内に移された有機性廃棄物を該有機性廃棄物の自重で前記夾雑物除去装置に供給する操作とを繰り返すことを特徴とする廃棄物処理方法

技術分野

0001

本発明は、豚糞尿牛糞尿生ごみ汚泥等の夾雑物を含む有機性廃棄物を対象としたメタン発酵処理技術において、有機性廃棄物を貯留する廃棄物貯留槽から有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去する夾雑物除去装置等を備えた前処理設備に至る配管や、該配管内に設置されるポンプ等の夾雑物によるトラブルを除去するようにした廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法に関する。

背景技術

0002

豚糞尿、牛糞尿、生ごみ、汚泥等の夾雑物を有する有機性廃棄物を対象としたメタン発酵処理技術においては、廃棄物貯留槽内に貯留した有機性廃棄物を、配管及び該配管内に設置したポンプを通して夾雑物除去装置等を備えた前処理設備に送り、この前処理設備で有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去し、夾雑物を除去した有機性廃棄物をメタン発酵処理槽に送ることが広く行われている。

0003

このように、廃棄物貯留槽内に貯留した有機性廃棄物を、配管及び該配管内に設置したポンプを通して、夾雑物除去装置等を備えた前処理設備に送るようにすると、有機性廃棄物に含まれる夾雑物のために、廃棄物貯留槽から前処理設備との間の配管が閉塞したり、該配管に設置されたポンプがトリップしたりして、安定した運転が妨げられてしまう。

0004

また、このように配管内にポンプを設置したり、更には、廃棄物貯留槽内に有機性廃棄物を攪拌する攪拌機を設置したりすると、ポンプや攪拌機等の動力を含めた仕様を過剰に設定する必要がある。

0005

このため、希釈水で所定固形物濃度に調整した有機性廃棄物を、廃棄物貯留槽からポンプで夾雑物除去装置等を備えた前処理設備に送り、前処理設備による前処理によって夾雑物を除去して得られ分離水圧搾液)をメタン発酵処理槽に送ってメタン発酵処理を行うようにした廃棄物処理装置が知られている。

0006

図2は、この種の従来の廃棄物処理装置の概要を示す。図2に示すように、廃棄物処理装置には、有機性廃棄物を内部に投入して貯留する廃棄物貯留槽10と、前処理設備としての供給タンク12及び夾雑物除去装置14が備えられている。廃棄物貯留槽10の内部には、有機性廃棄物中に含まれている沈降性の良い夾雑物が廃棄物貯留槽10の底部に堆積しない程度に、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌羽根16aを回転させて攪拌する撹拌機16が設置されている。廃棄物貯留槽10の底部には、廃棄物貯留槽10の底部に溜まった堆積物を外部に排出する堆積物排出配管18が接続されている。

0007

この例では、撹拌機16として、廃棄物貯留槽10の上部に撹拌用駆動装置(図示せず)を有する固定型撹拌機が使用されているが、廃棄物貯留槽の内部で移動可能な水中撹拌機を使用しても良い。攪拌機16は、攪拌羽根16aを連続的に回転させて廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌するようになっているが、間欠的に運転させて廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌するようにしても良い。

0008

廃棄物貯留槽10と前処理設備としての供給タンク12は、廃棄物貯留槽10の下部に連通して供給タンク12の頂部で開口する供給配管20で結ばれており、供給配管20内に投入ポンプ22が設置されている。供給タンク12には、内部の有機性廃棄物の液面レベルを検知し該液面レベルにより投入ポンプ22のオン−オフ制御を行うレベル計24が設置されている。夾雑物除去装置14は、例えばスクリュープレス脱水機からなり、供給タンク12の下方に配置されて、供給タンク12内の有機性廃棄物が自重による自然流下によって夾雑物除去装置14に供給されるようになっている。夾雑物除去装置14の下方には、夾雑物除去装置14によって得られた圧搾液を受ける圧搾液受槽26が、夾雑物除去装置14の側方には、夾雑物除去装置14によって得られた夾雑物を排出する夾雑物排出用コンベア28が配置されている。

0009

これにより、廃棄物貯留槽10内に所定量の有機性廃棄物を投入して貯留し、撹拌機16の攪拌羽根16aを回転させて、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を撹拌機16の攪拌羽根16aで撹拌している状態で、投入ポンプ22を駆動することで、廃棄物貯留槽10内の夾雑物を含む有機性廃棄物の一部を、供給配管20を通して、供給タンク12に供給する。供給タンク12内に供給された夾雑物を含む有機性廃棄物は、供給タンク12の下方に設置された夾雑物除去装置14に自重による自然流下によって供給され、夾雑物除去装置14で圧搾液と夾雑物に分けられる。そして、圧搾液は、圧搾液受槽26に貯められた後にメタン発酵処理槽に供給され、夾雑物は、夾雑物排出用コンベア28を経由して系外に排出される。

0010

図2に示す従来の廃棄物処理装置にあっては、廃棄物貯留槽10と供給タンク(前処理設備)12とを結ぶ供給配管20が有機性廃棄物中の夾雑物で閉塞したり、供給配管20内に設置した投入ポンプ22が有機性廃棄物中の夾雑物でトリップしたりすることが定期的に起こる。このため、供給配管20を洗浄したり、投入ポンプ22を分解清掃したりする作業等が必要となる。

0011

このため、有機性廃棄物を沈降性の良い有機性廃棄物(重量夾雑物)と沈降性の悪い有機性廃棄物(軽量夾雑物)に重力分離により分離する分離槽貯留槽別途に備え、分離槽で分離された重量夾雑物と軽量夾雑物を、異なる配管を通して個別に脱水機(夾雑物分離手段)に供給し、脱水後の重量夾雑物と軽量夾雑物を系外に排出し、脱水濾液をメタン発酵処理槽に供給することで、夾雑物を簡単な構成で効率よく除去してメタン発酵処理効率の向上を図った廃棄物処理装置が提案されている(特許文献1参照)。

0012

しかしながら、特許文献1に記載の廃棄物処理装置は、分離槽での重力分離によって、沈降性の良い有機性廃棄物(重量夾雑物)と沈降性の悪い有機性廃棄物(軽量夾雑物)の分離を行っているため、沈降性の良い夾雑物(重量夾雑物)は有効に除去されるものの、沈降性の悪い夾雑物(軽量夾雑物)が沈殿部や沈殿部から脱水機に至る配管に堆積し、該配管が夾雑物で閉塞する恐れがあるばかりでなく、脱水機を2台使用しているため、運転操作が複雑化すると考えられる。

0013

また、貯留槽で有機性廃棄物を重量夾雑物と軽量夾雑物に分離し、分離された軽量夾雑物を、ポンプを設置した管路を通して脱水機(スクリュープレス)に、重量夾雑物を2段のバルブを設置した管路を通して脱水機(スクリュープレス)に個別に供給し、軽量夾雑物と重量夾雑物を系外排出し、脱水櫨液をメタン発酵処理槽に供給することで、脱水機の脱水能力の低下を抑制し、コストダウンや小型化を図るようにした夾雑物除去装置が提案されている(特許文献2参照)。

0014

しかしながら、特許文献2に記載の夾雑物除去装置では、貯留槽の底部に重量夾雑物が堆積するため、バルブの開閉操作を繰り返し行う中で、バルブを設置した管路内に重量夾雑物が詰まる恐れがあるばかりでなく、貯留槽と脱水機(スクリュープレス)とを結ぶ管路内に、バルブを鉛直方向に2段に設置しているため、装置として鉛直方向にかなり高くなってしまうと考えられる。

0015

前述のように、廃棄物貯留槽と脱水機等の前処理設備とを繋ぐ配管が、有機性廃棄物中に含まれる夾雑物によって閉塞してしまうといった問題は未だ解決されていないのが現状であった。

先行技術

0016

特開平11−300396号公報
特開2005−103405号公報

発明が解決しようとする課題

0017

本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、廃棄物貯留槽内に貯留した有機性廃棄物を、該廃棄物貯留槽と夾雑物除去装置とを結ぶ経路中に夾雑物による閉塞を生じさせることなく、安定して夾雑物除去装置に移送できるようにした廃棄物処理装置及び廃棄物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

0018

上記目的を達成するため、本発明の廃棄物処理装置は、有機性廃棄物を貯留する廃棄物貯留槽と、前記廃棄物貯留槽の下方に位置して配置され該廃棄物貯留槽から排出された有機性廃棄物に含まれる夾雑物を除去する夾雑物除去装置と、前記夾雑物除去装置に連通し上方に延びて前記廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方に達する高さを有し、内部に開閉バルブを設置した立上り配管と、前記廃棄物貯留槽から延びて前記立上り配管に設置した開閉バルブの上流側で該立上り配管に連通し、内部に開閉バルブを設置した引抜き配管とを有する。

0019

この廃棄物処理装置によれば、立上り配管内に設置した開閉バルブを閉じた状態で、引抜き配管内に設置した開閉バルブを開くことで、廃棄物貯留槽内の有機性廃棄物の一部を立上り配管内に流入させ、しかる後、引抜き配管内に設置した開閉バルブを閉じ、立上り配管内に設置した開閉バルブを開くことで、立上り配管内に流入した有機性廃棄物を夾雑物除去装置に供給することができる。これにより、ポンプを使用することなく、2つの開閉バルブの開閉操作によって、廃棄物貯留槽内の有機性廃棄物を夾雑物除去装置に供給し、しかも立上り配管内に流入する有機性廃棄物の液の流れで引抜き配管の内部を洗い流し、立上り配管内に流入した有機性廃棄物を夾雑物を含んだままスムーズに夾雑物除去装置に供給することで、廃棄物貯留槽と夾雑物除去装置とを結ぶ経路となる、引抜き配管及び立上り配管内に有機性廃棄物中に含まれる夾雑物が詰まってしまうことを防止することができる。

0020

前記引抜き配管は、例えば前記廃棄物貯留槽の底部に連通して水平方向に延びている。
これにより、廃棄物貯留槽の底部に有機性廃棄物が残留することを防止して、廃棄物貯留槽内に貯留している有機性廃棄物のほぼ全量を夾雑物除去装置に供給することができる。

0021

前記立上り配管の上端は、前記廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方で該廃棄物貯留槽に連通していてもよい。
例えば、有機性廃棄物の臭気対策が必要な場合に、立上り配管の上端を、廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方で該廃棄物貯留槽に連通させることで、臭気が外部に流出することを防止することができる。

0022

前記開閉バルブは、流路を完全に開放可能なナイフゲートバルブからなることが好ましい。
これにより、開閉バルブを開いた時に開閉バルブの弁体が流路内に残らないように流路を完全に開放させて、有機性廃棄物中に含まれる夾雑物が開閉バルブの弁体に付着してしまうことを防止することができる。

0023

本発明の廃棄物処理方法は、夾雑物除去装置に連通して上方に延び廃棄物貯留槽内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方に達する高さを有する立上り配管内に、前記廃棄物貯留槽内に貯留された有機性廃棄物の一部を該有機性廃棄物に作用する水圧で移す操作と、前記立上り配管内に移された有機性廃棄物を該有機性廃棄物の自重で前記夾雑物除去装置に供給する操作とを繰り返す。

発明の効果

0024

本発明によれば、夾雑物による配管の閉塞やポンプ停止等のトラブルを生じさせることなく、廃棄物貯留槽から夾雑物除去装置までの有機性廃棄物の安定した供給が可能となり、これによって、配管の分解清掃作業等の労力を低減させて、装置の維持管理を大幅に改善することができる。しかも、ポンプや供給タンク等の付帯設備を不要となして、イニシャルコストを低減することができる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の実施形態の廃棄物除去装置を示す概要図である。
従来の廃棄物除去装置を示す概要図である。

実施例

0026

以下、本発明の実施形態を、図1を参照して詳細に説明する。なお、図1及び図2において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。

0027

図1は、本発明の実施形態の廃棄物除去装置を示す概要図である。図1に示すように、廃棄物除去装置は、有機性廃棄物を内部に投入して貯留する廃棄物貯留槽10を有している。廃棄物貯留槽10の内部には、有機性廃棄物中に含まれる沈降性の良い夾雑物が廃棄物貯留槽10の底部に堆積しない程度に廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌羽根16aを回転させて撹拌する撹拌機16が設置されている。処理の対象となる有機性廃棄物は、撹拌機16の攪拌羽根16aで撹拌できる範囲の、例えば固形物濃度12重量%程度に調整される。

0028

撹拌機16として、この例では、廃棄物貯留槽10の上部に撹拌用駆動装置を有する固定型撹拌機が使用されているが、廃棄物貯留槽内で移動可能な水中撹拌機を使用しても良い。また、攪拌機16の攪拌羽根16aは、廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の種類等に応じて、連続的に回転して有機性廃棄物を攪拌するか、または間欠的に回転して有機性廃棄物を攪拌するようになっている。例えば、有機性廃棄物中に夾雑物が多い場合等は間欠回転を行い、有機性廃棄物中に夾雑物が少ない場合や酸発酵を進めたい場合は連続回転を行う。

0029

廃棄物貯留槽10の側方には、廃棄物貯留槽10の下方に位置して、例えばスクリュープレス脱水機からなる夾雑物除去装置14が配置されている。夾雑物除去装置として、ドラムスクリ−ン、湿式ふるいまたは液体サイクロン等の任意の分離装置を使用することができ、有機性廃棄物中の夾雑物の性状により任意に選択されるが、操作性や維持管理等を総合的に判断すると、スクリュープレス脱水機が最も適している。夾雑物除去装置14の下方には、夾雑物除去装置14によって得られた圧搾液を受ける圧搾液受槽26が、夾雑物除去装置14の側方には、夾雑物除去装置14によって得られた夾雑物を排出する夾雑物排出用コンベア28がそれぞれ配置されている。

0030

夾雑物除去装置14の頂部には、上方に向けて垂直に立上る立上り配管30の下端が該夾雑物除去装置14の内部に連通して接続されている。この立上り配管30は、その上端が、廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルよりも高い位置に達する長さに設定されている。これにより、下記のように、立上り配管30の内部に廃棄物貯留槽10内に貯留された有機性廃棄物の一部が流入した時に、この流入した有機性廃棄物が立上り配管30の上端から溢れ出てしまうことを防止することができる。立上り配管30は、閉塞するリスクが生じる箇所(曲管部、レデュース部)をなるべく少なくするため、直管ストレート)であることが好ましい。

0031

この例では、立上り配管30の上端は、廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方で該廃棄物貯留槽10に連通するように構成されている。このように、立上り配管30の上端を、廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルの上方で該廃棄物貯留槽10に連通させることで、例えば、有機性廃棄物の臭気対策が必要な場合に、臭気が外部に流出することを防止することができる。そして、廃棄物貯留槽10内を脱臭する脱臭配管設備32が廃棄物貯留槽10の頂部に設置されている。

0032

なお、例えば、有機性廃棄物に対する臭気対策が必要ない場合には、立上り配管30の上端を開放させても良く、この場合、脱臭配管設備32を省略でき、付帯設備がないため簡単な設備構成となる。

0033

廃棄物貯留槽10の底部に連通して引抜き配管34が接続されている。引抜き配管34には、例えば流路を完全に開放可能なナイフゲートバルブからなる開閉バルブ36aが設置されており、引抜き配管34は、水平方向に延びて、立上り配管30に連通している。立上り配管30には、引抜き配管34との合流点の下流側に位置して、例えば例えば流路を完全に開放可能なナイフゲートバルブからなる開閉バルブ36bが設置されている。

0034

このように、開閉バルブ36a,36bとして、流路を完全に開放可能なナイフゲートバルブを使用し、開閉バルブ36a,36bを開いた時に弁体が流路内に残らないように流路を完全に開放させることで、有機性廃棄物中に含まれる夾雑物が開閉バルブ36a,36bの弁体に付着してしまうことを防止することができる。

0035

これにより、立上り配管30内に設置した開閉バルブ36aを閉じた状態で、引抜き配管34内に設置した開閉バルブ36aを開くことで、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物の一部を該有機性廃棄物の圧力(水頭)で立上り配管30内に流入させ、しかる後、引抜き配管34内に設置した開閉バルブ36aを閉じ、立上り配管30内に設置した開閉バルブ36bを開くことで、立上り配管30内に流入した有機性廃棄物を該有機性廃棄物の自重による自然流下で夾雑物除去装置14に供給することができるようになっている。

0036

この例では、廃棄物貯留槽10の底面から中心が50cm高い位置に位置するように引抜き配管34が設置され、廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物は、廃棄物貯留槽10の底面から液面レベルまでの距離H1が、例えば4.0〜5.5mの範囲で変動するように設定されている。また、廃棄物貯留槽10の底面から攪拌機16の攪拌羽根16aの下面までの距離は、約2.5m程度に設定されている。

0037

これによって、攪拌機16の攪拌羽根16aは、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物中に浸漬された状態で回転して有機性廃棄物を攪拌し、また、前述のようにして、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物の一部が立上り配管30内に流入する時に、引抜き配管34の内面を立上り配管30内に流入する有機性廃棄物で洗浄するのに十分な流速を確保できるようになっている。

0038

引抜き配管34の中心から廃棄物貯留槽10内に貯留される有機性廃棄物の液面レベルまでの距離H2は、一般には2.5m以上であり、3m以上であることが好ましく、4m以上であることが更に好ましい。

0039

この例では、廃棄物貯留槽10の底部に引抜き配管34を設置し、これによって、廃棄物貯留槽10の底部に有機性廃棄物が残留することを防止して、廃棄物貯留槽10内に貯留している有機性廃棄物のほぼ全量を夾雑物除去装置14に供給できるようにしている。

0040

廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物の酸発酵を進める場合は、酸生成菌などの種菌体を維持するため、図1仮想線で示すように、引抜き配管34を廃棄物貯留槽10の中段に設置して、廃棄物貯留槽10内に有機性廃棄物の一部を貯留するようにしても良い。つまり、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌機16の攪拌羽根16aを回転させて撹拌しながら、蒸気注入することで、有機性廃棄物の温度を30〜40℃あるいは50〜60℃にして、有機性廃棄物の酸発酵反応を促進させるが、撹拌流に乗らず廃棄物貯留槽10の底部に堆積する夾雑物をなるべく滞留させて酸発酵反応を進めるため、廃棄物貯留槽10の中段から有機性廃棄物を排出し、廃棄物貯留槽10の底部に沈殿する堆積物を滞留させる。この時、廃棄物貯留槽10の底部の撹拌強度を高めるため、廃棄物貯留槽10の底部から撹拌空気を吹き込むことが好ましい。また、廃棄物貯留槽10の中段から排出できないものが発生して、廃棄物貯留槽10の底部に堆積することを防ぐため、廃棄物貯留槽10の底部からも周期的に有機性廃棄物を排出することが好ましい。

0041

次に、上記廃棄物処理装置の使用例について説明する。
先ず、引抜き配管34に設置した開閉バルブ36aと立上り配管30に設置した開閉バルブ36bを共に閉じた状態で、廃棄物貯留槽10内に所定量の有機性廃棄物を投入して貯留する。そして、撹拌機16の攪拌羽根16aを回転させ、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を撹拌機16の攪拌羽根16aで撹拌している状態で、引抜き配管34に設置した開閉バルブ36aを開く。これにより、廃棄物貯留槽10に貯留されている有機性廃棄物の一部を該有機性廃棄物の圧力(廃棄物貯留槽内の有機性廃棄物の液面水頭)で立上り配管30内に流入させる。すると、立上り配管30内に流入した有機性廃棄物は、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物と同じ液面レベルとなって立上り配管30内に貯留される。

0042

なお、撹拌機16の攪拌羽根16aを間欠回転させる場合には、引抜き配管34に設置した開閉バルブ36aを開く直前の5分〜30分、好ましくは10分〜15分前に撹拌機16の攪拌羽根16aを回転させて廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を攪拌する。

0043

次に、引抜き配管34に設置した開閉バルブ36aを閉じ、立上り配管30に設置した開閉バルブ36bを開く。これにより、立上り配管30内に貯留した有機性廃棄物を該有機性廃棄物の自重による自然流下により夾雑物除去装置14に供給する。夾雑物除去装置14に供給された有機性廃棄物は、夾雑物除去装置14によって、圧搾液と夾雑物に分けられ、圧搾液は、圧搾液受槽26に貯められた後にメタン発酵処理槽に供給され、夾雑物は、夾雑物排出用コンベア28を経由して系外に排出される。そして、立上り配管30内の有機性廃棄物が全て夾雑物除去装置14に供給された後、立上り配管30に設置した開閉バルブ36bを閉じる。

0044

上記の開閉バルブ36a,36bの開閉操作(バルブ切替)を繰り返すことによって、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を処理し、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物の量が低下するのに伴って、有機性廃棄物を追加投入することで、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物の液面レベルを所定レベルに維持する。

0045

これにより、ポンプを使用することなく、2つの開閉バルブ36a,36bの開閉操作によって、廃棄物貯留槽10内の有機性廃棄物を夾雑物除去装置14に供給し、しかも立上り配管30内に流入する有機性廃棄物の液の流れで引抜き配管34の内部を洗い流し、立上り配管30内に流入した有機性廃棄物を夾雑物を含んだままスムーズに夾雑物除去装置14に供給して、廃棄物貯留槽10と夾雑物除去装置14とを結ぶ経路となる、引抜き配管34及び立上り配管30内に有機性廃棄物中に含まれる夾雑物が詰まってしまうことを防止することができる。

0046

なお、この例では、タイマを用いて開閉バルブ36a,36bの開閉操作(バルブ切替)を自動的に行うようにしている。立上り配管内に、レベル計、好ましくは差圧式のレベル計を設け、レベル計の液面信号によって開閉バルブ36a,36bの開閉操作を行うようにしてもよい。このように、レベル計を設けると、レベル計により立上り配管30内の有機性廃棄物量を迅速に把握でき、このため、夾雑物除去装置へ有機性廃棄物をより円滑に供給することができる。

0047

引抜き配管34や立上り配管30内を有機性廃棄物が円滑に流れか否かの要素として、有機性廃棄物の種類や有機性廃棄物の濃度(有機性濃度)の影響が挙げられる。例えば、畜産系廃棄物牛糞豚糞)や下水の最初沈殿汚泥一般家庭厨芥は、有機物中に多量の夾雑物を含み、固形物濃度は、5〜15%程度となる。このような固形物濃度が5〜15%程度で、多量の夾雑物を含む有機性廃棄物を処理する場合、引抜き配管34や立上り配管30の径は、例えば20cm〜40cmで、25cm〜35cmであることが好ましい。固形物濃度が1〜5%程度の有機性廃棄物を処理する場合、引抜き配管34や立上り配管30の径は、一般には10cm〜30cmで、15cm〜25cmであることが好ましい。また、活性汚泥余剰汚泥事業系生ごみ等は、有機物中に少量の夾雑物を含み、固形物濃度は、5〜15%程度となる。このような固形物濃度が5〜15%程度で、少量の夾雑物を含む有機性廃棄物を処理する場合、引抜き配管34や立上り配管30の径は、一般には10cm〜30cmで、15cm〜25cmであることが好ましい。

0048

ここで、多量の夾雑物を含む場合とは有機性廃棄物に占める夾雑物の割合が6〜20%(乾燥重量基準)の場合を意味し、少量の夾雑物を含む場合とは有機性廃棄物に占める夾雑物の割合が1〜5%(乾燥重量基準)の場合を意味する。

0049

(実施例)
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこの実施例によって限定されるものでない。
先ず、下記の表1に下記の実施例1〜4における有機性廃棄物の種類、有機性廃棄物の固形物濃度(%)、引抜き配管の設置位置を示す。

0050

0051

(実施例1)
図1に示す廃棄物処理装置を使用して、牛糞尿、豚糞尿および下水混合生汚泥の3種類を混合した有機性廃棄物を処理した。混合比は重量基準で40:30:30である。混合後の廃棄物貯留槽での有機性廃棄物の固形物濃度は7〜12%であった。廃棄物貯留槽10として、鋼板タンク有効容量300m3、直径8m×高さ7m(有効水深:5.5m))を、立上り配管30及び引抜き配管34として、径が300mmの配管を、開閉バルブ36a,36bとして、型式300Aのナイフゲート300Aをそれぞれ使用した。なお、廃棄物貯留槽の液位は4.0〜5.5mの範囲で変動した。引抜き配管34を、その中心が廃棄物貯留槽10の底面から50cm上がった位置に位置させて設置した。また、夾雑物除去装置14として、スクリュープレス脱水機(3.7kw,処理量:320kg-DS/h)を、攪拌機16として、縦型パドル型式のものをそれぞれ使用した。その結果、立上り配管30及び引抜き配管34は夾雑物によって閉塞されず、立上り配管30及び引抜き配管34の閉塞に伴う分解清掃作業がなくなり、現場作業が低減された。

0052

(実施例2)
立上り配管30及び引抜き配管34として、径が200mmの配管を、開閉バルブ36a,36bとして、型式200Aのナイフゲート300Aをそれぞれ使用し、その他は実施例1と同じ構成の廃棄物処理装置を使用して、活性汚泥の余剰汚泥と事業系生ごみの2種類を混合した有機性廃棄物を処理した。混合比は重量基準で50:50である。混合後の廃棄物貯留槽での有機性廃棄物の固形物濃度は5〜10%であった。なお、廃棄物貯留槽の液位は4.0〜5.5mの範囲で変動した。その結果、立上り配管30及び引抜き配管34は夾雑物によって閉塞されず、立上り配管30及び引抜き配管34の閉塞に伴う分解清掃作業がなくなり、現場作業が低減された。

0053

(実施例3)
図1に仮想線で示す廃棄物処理装置を使用して、つまり、引抜き配管34を、その中心が廃棄物貯留槽10の底面から250cm上がった位置に位置させて設置した廃棄物処理装置を使用し、その他は実施例1と同じ構成の廃棄物処理装置を使用して、牛糞尿、豚糞尿および下水混合生汚泥の3種類を混合した有機性廃棄物を処理した。混合比は重量基準で40:30:30である。混合後の廃棄物貯留槽での有機性廃棄物の固形物濃度は7〜12%であった。なお、廃棄物貯留槽の液位は4.0〜5.5mの範囲で変動した。その結果、立上り配管30及び引抜き配管34は夾雑物によって閉塞されず、立上り配管30及び引抜き配管34の閉塞に伴う分解清掃作業がなくなり、現場作業が低減された。しかも、廃棄物貯留槽内の有機性廃棄物の溶解性CODcr濃度に占める低級脂肪酸濃度は60〜80%で維持され、メタン発酵処理が安定した。

0054

(実施例4)
立上り配管30及び引抜き配管34として、径が200mmの配管を、開閉バルブ36a,36bとして、型式200Aのナイフゲート300Aをそれぞれ使用し、その他は実施例3と同じ構成の廃棄物処理装置を使用して、活性汚泥の余剰汚泥と事業系生ごみの2種類を混合した有機性廃棄物を処理した。混合比は重量基準で50:50である。混合後の廃棄物貯留槽での有機性廃棄物の固形物濃度は5〜10%であった。なお、廃棄物貯留槽の液位は4.0〜5.5mの範囲で変動した。その結果、立上り配管30及び引抜き配管34は夾雑物によって閉塞されず、立上り配管30及び引抜き配管34の閉塞に伴う分解清掃作業がなくなり、現場作業が低減された。しかも、廃棄物貯留槽内の有機性廃棄物の溶解性CODcr濃度に占める低級脂肪酸濃度は60〜80%で維持され、メタン発酵処理が安定した。

0055

(比較例1)
図2に示す廃棄物処理装置を使用して、実施例1と同様な、牛糞尿、豚糞尿および下水混合生汚泥の3種類を混合した有機性廃棄物を処理した。その結果、廃棄物貯留槽10と供給タンク(前処理説部)12を結ぶ、内部に投入ポンプ22を設置した供給配管20が、1〜2週間毎に夾雑物によって閉塞し、現場において配管の分解清掃作業が必要となった。

0056

(比較例2)
図2に示す廃棄物処理装置を使用して、実施例2と同様な、夾雑物の比較的少ない余剰汚泥と事業系生ごみの2種類を混合した有機性廃棄物を処理した。その結果、廃棄物貯留槽10と供給タンク(前処理設備)12を結ぶ、内部に投入ポンプ22を設置した供給配管20が、約1ヶ月ごとに閉塞し、現場において配管の分解清掃作業が必要となった。

0057

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもない。

0058

10廃棄物貯留槽
14夾雑物除去装置
16攪拌機
18堆積物排出配管
26圧搾液受槽
28夾雑物排出用コンベア
30立上り配管
32脱臭配管設備
34引抜き配管
36a,36b 開閉バルブ

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