JP2003071407A - 有機廃棄物の水酸化物による溶解処理法 - Google Patents

有機廃棄物の水酸化物による溶解処理法

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JP2003071407A JP2001270028A JP2001270028A JP2003071407A JP 2003071407 A JP2003071407 A JP 2003071407A JP 2001270028 A JP2001270028 A JP 2001270028A JP 2001270028 A JP2001270028 A JP 2001270028A JP 2003071407 A JP2003071407 A JP 2003071407A
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Hirofumi Kurosaki
廣文 黒崎
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機廃棄物を素早く減量処理し、大気汚染や
水質汚染などの環境悪化につながる排出を行わずに殆ど
全部を処理可能し、且つ各種資源として利用できるよう
にするための処理方法を提供する。 【解決手段】 有機廃棄物を破砕及び／又は粉砕及び／
又は磨潰しをする砕き工程Ａと、砕いた有機物を溶解さ
せる性質のある水酸化物で砕いた有機物をゲル化するゲ
ル化工程Ｂと、得られたゲル状混合物をそのまま又は用
途に応じて添加剤を混合して各種資材又はそれらの原料
にリサイクルできるようにする再生工程Ｃとから成る有
機廃棄物の水酸化物による溶解処理法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、学校、ホテル、レ
ストランなどにおいて厨房などから排出される生ゴミや
食品加工工場などから排出される食品残渣などの有機廃
棄物をリサイクル可能に処理したり、またゴミ焼却場な
どにおいて発生する焼却灰に含まれる有害な重金属や化
学物質などの有害物質を処分したり、固形化して安定的
に長期保管できるようにするための化学的処理方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ホテルや学校などの殆どの大型施設では
厨房が備わり、そこからは大量の生ゴミが発生する。こ
の生ゴミの処理については、排出口に籠などを置いて排
水から固形物濾過し、その固形物は集めて焼却処理する
方法があった。しかし、処理コストが大きく、現在では
それらを受け入れる焼却処理場が殆どなくなってしまっ
ている実情がある。
【０００３】そこで、現在、その生ゴミの多くは微生物
によって分解処理する方法が行われている。特に水と一
緒に流される多くの生ゴミは汚水槽を備えた汚水浄化設
備によりなされ、その浄化槽中で微生物分解による減量
処理が一般的に実施されている。この処理方法では、微
生物による分解を待たねばならず、それには大変に時間
がかかり、処理効率が低い難点があった。また生ゴミは
毎日大量に発生するのでその量を処理するために複数の
汚水浄化槽など大掛かりな設備が必要とされている。
【０００４】また汚水浄化槽からは、付近へ悪臭が拡散
し、近くの住民に不快感を与えている。さらに汚水の浄
化は完全には行えず、処理後に排出されている放流水に
は常に一定基準のＢＯＤ濃度は残留しているので、その
放流水によって河川などの水質悪化の虞が解消されな
い。
【０００５】さらに、ゴミ焼却場で可燃ゴミが焼却処理
されて排出される焼却灰などには生物に有害なＰＣＢや
カドミウムなどの有害物質が多く含まれ、現在ではその
有害物質を分解処理ことが大変に困難であり、汚染土壌
の拡散などの虞から埋め立てすることもできず、その対
策は緊急の課題となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたもので、学校、ホテル、レストランなど
の厨房や食品加工工場などから排出される食品残渣など
の有機廃棄物を素早く減量処理し、焼却処理のように大
気汚染や水質汚染などの環境悪化につながる排出を行わ
ずに、殆ど全部を処理可能とし且つ各種資源として利用
できるようにし、またゴミ焼却場などにおいて発生する
焼却灰に含まれる有害物質を処分したり、固形化して安
定的に長期保管できるようにするための化学的処理方法
を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、有機廃棄物を破砕及び／又は粉砕及び／
又は磨潰しをする砕き工程Ａと、砕いた有機物を溶解さ
せる性質のある水酸化物で砕いた有機物をゲル化するゲ
ル化工程Ｂと、得られたゲル状混合物をそのまま又は用
途に応じて添加剤を混合して各種資材又はそれらの原料
にリサイクルできるようにする再生工程Ｃとから成る有
機廃棄物の水酸化物による溶解処理法である。
【０００８】また、有機廃棄物を破砕及び／又は粉砕及
び／又は磨潰しをする砕き工程Ａと、砕いた有機物を溶
解させる性質のある水酸化物で砕いた有機物をゲル化す
るゲル化工程Ｂと、得られたゲル状混合物に有害物質を
含む焼却灰と生石灰とを混合して石灰混合粉粒物を得る
焼却灰混合工程Ｄと、その石灰混合粉粒物を有害物質を
含む石灰混合粉粒物と有害物質を含まない石灰混合粉粒
物とに分離させ、分離された有害物質を含まない石灰混
合粉粒物は原料消石灰として再利用できるようにする有
害物質分離工程Ｅと、分離された有害物質を含む石灰混
合粉粒物の有害性を解消するための処理をする無害化処
理工程Ｆとから成る有機廃棄物の水酸化物による溶解処
理法である。
【０００９】さらに、上記構成において、前記水酸化物
を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アルミ
ニウムのうちのいずれか一を含むものとするものであ
る。
【００１０】さらにまた、上記構成において、前記ゲル
化工程Ｂ中又はその直後に、ゲル状混合物に含まれる水
酸化物の濃度を、水を加えて調節する水酸化物濃度調節
工程Ｇを有して成るものである。
【００１１】またさらに、上記構成において、前記ゲル
状混合物に消臭剤を加えて混合し、ゲル状混合物の悪臭
を緩和乃至解消することを特徴とするものである。
【００１２】また、上記構成において、前記添加剤が生
石灰であり、ゲル状混合物に生石灰を混合して得られた
混合粉体を原料消石灰として再利用することを特徴とす
るものである。
【００１３】さらに、上記構成において、前記無害化処
理工程Ｆが、有害物質を含む石灰混合粉粒物を加圧して
固形化するか又は有害物質を含む石灰混合粉粒物に固化
剤を混ぜて固形化し、長期保管できるようにする固形化
工程Ｈを有して成るものである。
【００１４】さらに、上記構成において、前記無害化処
理工程Ｆが、有害物質を含む石灰混合粉粒物を金属溶鉱
炉に溶融金属に対して品質低下を招かない程度の量混入
させる金属混入工程Ｉを有して成るものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】エステルがアルカリの作用で加水
分解してアルコールと酸のアルカリ塩となる（一例、Ｒ
ＣＯＯＲ’＋ＮａＯＨ→ＲＣＯＯＮａ＋Ｒ’ＯＨ）こと
が周知である。この反応は水酸イオンによって接触的に
高められとされている。その際、油脂類（動物、植物に
多く含まれている）はその鹸化作用によってゲル状にな
るとともに高熱（約１２０℃）を発することも周知であ
る。
【００１６】また、生石灰（ＣａＯ）は水に接すると水
和反応により高熱（約７０℃）を発することも周知であ
る
【００１７】本発明はその化学的性質に着眼し、有機質
である植物や動物由来の廃棄物、即ち家庭やレストラン
などから出る生ゴミ、魚介類海産加工食品工場や野菜穀
物果実加工工場などから出る食品残渣、造園作業から出
る植木剪定物、刈取り雑草などの有機廃棄物と前記アル
カリ物質を混合させてゲル化し、これをさらに各種資材
に加工してリサイクル処理したり、またゴミ焼却場など
において発生する焼却灰に含まれる有害物質を安全な状
態にするための方法である。
【００１８】本発明の実施の形態を、図の実施例で以下
詳しく説明する。本発明の有機廃棄物の水酸化物による
溶解処理法は、図１に示すように、有機廃棄物を破砕及
び／又は粉砕及び／又は磨潰しをする砕き工程Ａと、砕
いた有機物を溶解させる性質のある水酸化物で砕いた有
機物をゲル化するゲル化工程Ｂと、得られたゲル状混合
物をそのまま又は用途に応じて添加剤を混合して各種資
材又はそれらの原料にリサイクルできるようにする再生
工程Ｃとから構成される。
【００１９】例えば、肥料を得るには前記ゲル状混合物
は強アルカリなのでそのままでは肥料に適さず、そのた
め中和用の酸性の添加剤や木炭などを添加し混合する。
そして得られた混合物をそのままゲル状肥料でビニール
袋詰めにするか又はさらに攪拌しつつ加熱し水分を放出
させて粉粒体肥料にして袋詰めして製品とすることがで
きる。
【００２０】また、図８に示すように、前記添加剤に生
石灰を使用し、ゲル状混合物に対して約同量加えて攪拌
しつつ混合し、生石灰の水和反応熱で含まれる水分を蒸
発除去して、コンクリート増強剤、土壌改良剤などの混
和剤としての粉粒状原料資材を得ることもできる。ま
た、この白い粉粒状原料資材は殆んど消石灰であり、こ
れを焼くと生石灰に再生し、本発明の前記ゲル化工程Ｂ
に再度使用することができる。
【００２１】また、別の有機廃棄物の水酸化物による溶
解処理法としては、図２に示すように、有機廃棄物を破
砕及び／又は粉砕及び／又は磨潰しをする砕き工程Ａ
と、砕いた有機物を溶解させる性質のある水酸化物で砕
いた有機物をゲル化するゲル化工程Ｂと、得られたゲル
状混合物に有害物質を含む焼却灰と生石灰とを混合して
石灰混合粉粒物を得る焼却灰混合工程Ｄと、その石灰混
合粉粒物を有害物質を含む石灰混合粉粒物と有害物質を
含まない石灰混合粉粒物とに分離させ、分離された有害
物質を含まない石灰混合粉粒物は原料消石灰として再利
用できるようにする有害物質分離工程Ｅと、分離された
有害物質を含む石灰混合粉粒物の有害性を解消するため
の処理をする無害化処理工程Ｆとから構成される。
【００２２】前記有害物質は、カドミウム、ＰＣＢなど
があり、前記有害物質分離工程Ｅでは、遠心分離や風力
分離などの分級方法で、前記石灰混合粉粒物を、それら
の有害物質を多く含む石灰混合粉粒物と有害物質を殆ん
ど含まない石灰混合粉粒物とに分級分離させることがで
きる。
【００２３】前記ゲル状混合物と生石灰は２０〜３０分
の時間を掛けて充分に攪拌混合させると水分が蒸発して
行き、白い粉粒状原料資材が得られる。この白い粉粒状
原料資材も殆んど消石灰であり、これを焼くと生石灰に
再生し、本発明の前記ゲル化工程Ｂに再度使用できるよ
うになる。
【００２４】前記水酸化物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化アルミニウムのうちのいず
れか一つが使用できる。それらの中でも水酸化ナトリウ
ムは安価で、発熱量も多く生ゴミを速くゲル化できて最
適である。例えば、水酸化ナトリウムの使用では、１ト
ン容量のコンテナ容器に約２０ｋｇを投入しておいて、
その上から食品残渣を投入していく方法をとることがで
きる。そして、例えば、生ゴミのうち野菜は約９５％が
水分なので、その水分を水和反応の発熱により１００℃
以上の高温で蒸発させると、投入された生ゴミ量の１／
１０〜１／２０に減量化することが可能である。
【００２５】また、図５及び図６に示すように、前記ゲ
ル化工程Ｂ中（図５に示す）又はその直後（図６に示
す）に、ゲル状混合物に含まれる水酸化物の濃度を、水
を加えて調節する水酸化物濃度調節工程Ｇを設けると、
水酸化ナトリウムの運搬規制値である濃度０．０５％以
下に調節することができ、安全に移動させることができ
る。
【００２６】また、図７に示すように、前記ゲル状混合
物に消臭剤を加えて混合し、ゲル状混合物の悪臭を緩和
乃至解消することができる。使用する消臭剤としては、
イオン水や木酢液、竹酢液などを使用すると効果的であ
る
【００２７】さらに、前記添加剤として生石灰を使用す
ると、ゲル状混合物にその生石灰を混合して得られた混
合粉体を、それに含まれる有機物の量が通常は１０％以
下と少ないので、原料消石灰として再利用することが容
易となる。
【００２８】また、前記無害化処理工程Ｆは、図３及び
図４に示すように、有害物質を含む石灰混合粉粒物を加
圧して固形化するか又は有害物質を含む石灰混合粉粒物
に固化剤を混ぜて固形化し、長期保管できるようにする
固形化工程Ｈ（図３に示す）と、これとは別に、有害物
質を含む石灰混合粉粒物を金属溶鉱炉に溶融金属に対し
て品質低下を招かない程度の量混入させる金属混入工程
Ｉ（図４に示す）を有する方法が可能である。例えば、
金属混入工程Ｉでは、１２００〜１６００℃の高温で鉄
や銅などの金属溶鉱炉に有害物質を含む石灰混合粉粒物
を投入して、それらの金属に溶け込ませたり、高温分解
により処理する。そうするとそれらの金属に閉じ込めら
れたり、安全な物質に分解されて安全となる。また別
に、有害物質の無害化処理方法としては、各工程の中で
有害物質を含む有機廃棄物に対して、有害物質を含まな
い有機廃棄物を追加混合して有害物質の濃度を無害濃度
になるまで希釈することもできる。
【００２９】
【発明の作用並びに効果】本発明は、以上説明したよう
であり、学校、ホテル、レストランなどの厨房や食品加
工工場などから大量に排出される食品残渣などの有機廃
棄物を、微生物にたよらずに、また簡単な設備で有機物
をゲル化させる性質のある水酸化物を使用することによ
って化学的に短時間で排出される量の約１／１０〜１／
２０に減量化処理することが可能になった。
【００３０】例えば、１ｔ用のコンテナを使用した場合
には、フレーク状の固形水酸化ナトリウム約１５ｋｇを
使用し、生ゴミを発生したままの状態のもの約１０ｔ分
を一度に又は少しずつ発生する毎に、破砕及び／又は粉
砕及び／又は磨潰しをする砕き工程Ａにより細かくし
て、水酸化ナトリウムに投入し攪拌すると効率良くゲル
化して行き、全てを投入することができる。
【００３１】そして約５〜９時間攪拌すると、水を約９
５％含んでいる野菜などの生ゴミ有機廃棄物は反応熱で
水分が蒸発して発散し、約１ｔ分に減量された茶色のゲ
ル化物とゲル化されない物質とが混合されたゲル状混合
物がコンテナ内に残る。できたゲル状混合物は強アルカ
リなので腐敗細菌などの微生物が繁殖することもでき
ず、腐敗が起こらない。
【００３２】このように、本発明では、焼却処理のよう
に大気汚染や水質汚染などの環境悪化につながる排出を
行わずに、殆ど全部を溶解させゲル化処理することによ
って各種資源として利用できるようになる。
【００３３】また、焼却灰混合工程Ｄによって、ゴミ焼
却場などにおいて発生する焼却灰に含まれる有害物質が
ゲル状混合物と生石灰とともに混合されて石灰混合粉粒
物が得られる。これをさらに、有害物質分離工程Ｅで有
害物質を含む石灰混合粉粒物は分級分離され、その石灰
混合粉粒物には固化剤を混ぜて固形化して安定的に長期
保管できるようになった。また、その石灰混合粉粒物を
金属溶鉱炉に溶融金属に対して品質低下を招かない程度
の量混入させる金属混入工程Ｉにより、安全に処理でき
るようになった。また、前記有害物質を含まない石灰混
合粉粒物は白い粉粒状原料資材で、この白い粉粒状原料
資材は殆んど消石灰であり、これを焼くと生石灰に再生
し、本発明の前記ゲル化工程Ｂに再度使用できるように
なる。
【００３４】そして、ゲル状混合物は、添加剤を加えて
混合するだけで、建設、土木資材や肥料など各種用途に
再生利用することができる。また、本発明の方法によ
り、これまでの微生物処理による汚水処理槽の大掛かり
な設備に比べて大変簡単となる。さらに、前記ゲル状混
合物に消臭剤を加えて混合すれば悪臭の発生もない。
【００３５】発生する生ゴミは全部処理され再利用され
るので、これまでのような焼却による大気汚染や、処理
水の放水による水質悪化などが引き起こされる虞はまっ
たくなくなる。そして真のクリーン処理による全量が有
用な肥料や土壌改良剤などの資材、原料として再利用す
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理工程のフロー図。
【図２】別の有害物質分離工程を有する処理工程のフロ
ー図。
【図３】無害化処理工程のフロー図。
【図４】別の無害化処理工程のフロー図。
【図５】水酸化物濃度調節工程を有するゲル化工程のフ
ロー図。
【図６】別の水酸化物濃度調節工程を有するゲル化工程
のフロー図。
【図７】消臭剤を加えた処理工程のフロー図。
【図８】別の再生工程のフロー図。
【符号の説明】
Ａ 砕き工程 Ｂ ゲル化工程 Ｃ 再生工程 Ｄ 焼却灰混合工程 Ｅ 有害物質分離工程 Ｆ 無害化処理工程 Ｇ 水酸化物濃度調節工程 Ｈ 固形化工程 Ｉ 金属混入工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 2/06 Ｃ０５Ｆ 9/00 Ｃ０５Ｆ 1/00 17/00 5/00 Ｃ０９Ｋ 17/02 Ｐ 9/00 17/06 Ｐ 17/00 17/32 Ｐ Ｃ０９Ｋ 17/02 103:00 17/06 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｚ 17/32 ＺＡＢＺ // Ｃ０９Ｋ 103:00 5/00 Ｎ Ｐ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有機廃棄物を破砕及び／又は粉砕及び／
    又は磨潰しをする砕き工程（Ａ）と、砕いた有機物を溶
    解させる性質のある水酸化物で砕いた有機物をゲル化す
    るゲル化工程（Ｂ）と、得られたゲル状混合物をそのま
    ま又は用途に応じて添加剤を混合して各種資材又はそれ
    らの原料にリサイクルできるようにする再生工程（Ｃ）
    とから成る有機廃棄物の水酸化物による溶解処理法。
  2. 【請求項２】 有機廃棄物を破砕及び／又は粉砕及び／
    又は磨潰しをする砕き工程（Ａ）と、砕いた有機物を溶
    解させる性質のある水酸化物で砕いた有機物をゲル化す
    るゲル化工程（Ｂ）と、得られたゲル状混合物に有害物
    質を含む焼却灰と生石灰とを混合して石灰混合粉粒物を
    得る焼却灰混合工程（Ｄ）と、その石灰混合粉粒物を有
    害物質が含まれる石灰混合粉粒物と有害物質が含まれな
    い石灰混合粉粒物とに分離させ、分離された有害物質が
    含まれない石灰混合粉粒物は原料消石灰として再利用で
    きるようにする有害物質分離工程（Ｅ）と、分離された
    有害物質を含む石灰混合粉粒物の有害性を解消するため
    の処理をする無害化処理工程（Ｆ）とから成る有機廃棄
    物の水酸化物による溶解処理法。
  3. 【請求項３】 水酸化物が、水酸化ナトリウム、水酸化
    カリウム、水酸化アルミニウムのうちのいずれか一を含
    むものである請求項１又は２に記載の有機廃棄物の水酸
    化物による溶解処理法。
  4. 【請求項４】 ゲル化工程（Ｂ）中又はその直後に、ゲ
    ル状混合物に含まれる水酸化物の濃度を、水を加えて調
    節する水酸化物濃度調節工程（Ｇ）を有して成る請求項
    １又は２に記載の有機廃棄物の水酸化物による溶解処理
    法。
  5. 【請求項５】 ゲル状混合物に消臭剤を加えて混合し、
    ゲル状混合物の悪臭を緩和乃至解消することを特徴とす
    る請求項１又は２に記載の有機廃棄物の水酸化物による
    溶解処理法。
  6. 【請求項６】 添加剤が生石灰であり、ゲル状混合物に
    生石灰を混合して得られた混合粉体を原料消石灰として
    再利用することを特徴とする請求項1に記載の有機廃棄
    物の水酸化物による溶解処理法。
  7. 【請求項７】 無害化処理工程（Ｆ）が、有害物質を含
    む石灰混合粉粒物を加圧して固形化するか又は有害物質
    を含む石灰混合粉粒物に固化剤を混ぜて固形化し、長期
    保管できるようにする固形化工程（Ｈ）を有して成る請
    求項２に記載の有機廃棄物の水酸化物による溶解処理
    法。
  8. 【請求項８】 無害化処理工程（Ｆ）が、有害物質を含
    む石灰混合粉粒物を金属溶鉱炉に溶融金属に対して品質
    低下を招かない程度の量混入させる金属混入工程（Ｉ）
    を有して成る請求項２に記載の有機廃棄物の水酸化物に
    よる溶解処理法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103084377A (zh) * 2013-01-28 2013-05-08 重庆绿色智能技术研究院 餐厨垃圾的处理与再利用

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CN103084377A (zh) * 2013-01-28 2013-05-08 重庆绿色智能技术研究院 餐厨垃圾的处理与再利用

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