JPS597000A - 腐敗性有機物の乾燥法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、畜産廃棄物、食品加工残渣、シ尿汚泥など
の含水率の高い腐敗性有機物を好気性発酵させることに
よって発生ずる発酵熱をもつで乾燥させることを基本表
する有機物の発酵乾燥処理において、悪臭の発生をもた
らすことなく急速的に乾燥させる方法に関するものであ
る。

この発明の第一の目的は、水分を含む腐敗性有機物を急
速的に、かつ経済的に乾燥させる方法を提供するこ吉に
ある。

この発明の第２の目的は、腐敗性の強い有機物を悪臭を
発生させることなく乾燥させる方法を提供することにあ
る。

近年、産業の発展と多様化に伴なって発生ずる廃棄物の
量は膨大てあり、年々増加の傾向にあつ一丁、その処理
、処分のあり方が一つの社会的問題（こなりつ＼ある。

なかても、腐敗性有機物は腐敗さイ１やすく、物性的に
不安定であるため、その取り扱いか非常（こ厄介である
。このような有機物の多くのものは焼却するこ（！：（
こより処分されているか、水分含有量の多い腐敗性有機
物は自燃しないので、焼却に際して重油、溶油なとの助
燃料を相当に必要とし、多額の経費が掛けられている。

この発明は、有機物の処理に係わる先のような状況を考
慮して、水分の多い腐敗性有機物を処理するに際して問
題とされる経済性と悪臭問題を改善するための安価で有
効な処理法を提供することにあり、その大要は次に説明
するとおりである。

この発明の原理は、まず、腐敗性有機物を適正条件下で
好気性発酵させることによって発生ずる発酵熱により有
機物中に含有される水分を蒸発せしめて乾燥させること
を基本操作とし、かかる処理のなかて、除湿された発酵
排気または高温度の温度条件下における好気性発酵の維
持、■ｆフス濃度の増大による水の沸点降下、■排気の
流体運動による水分の持ち出し効果なとかもたらされ、
よって発酵過程にある有機物中の水分の蒸散を促進させ
ようとするものである。

ずなわぢ、この発明の構成の要旨は次のとおりである。

腐敗性有機物を好気性発酵させることによって発生ずる
発酵熱をもって乾燥させることを基本とする有機物の発
酵乾燥処理において、該発酵過程から発生ずる発酵排気
を回収し、次いて除浮した後、ふた＼ひ発酵工程へ返す
こと（こより、悪臭の発生をもたらずことなく急速的（
こ乾燥させることを特徴吉する腐敗性有機物の乾燥法。

または、基本吉する該発酵処理において、有機物を焼却
する際に発生ずる高温度の燃焼排気を、発酵過程にある
有機物の発酵温度がＩ　（ｌ　ＯｏＣを毬えない範囲で
導入することにより悪臭の発生をもたらすこ吉なく急速
的に乾燥させることを！持微吉する腐敗性有機物の乾燥
法。または、かかる処理のなかて、該発酵過程から発生
する発酵排気を回収し、次いて除湿したものを温度の高
い燃焼抽気なとによって６５〜１００°Ｃ範囲に加温し
てから、ふた３ひ発酵工程へ返すことζこより、悪臭の
発生をもたらすことなく急速的に乾燥させることを特徴
とする腐敗性有機物の乾燥法。

水分を含んだ有機物を乾燥させる方法としては、・１・
天日乾燥、■凍結乾燥、■熱風乾燥、■電磁波、高周波
乾燥な吉があり、実用化されている。

ｊ　７１１１、Ｃれらのうち、■天日乾燥は省工不的方
法ではあるか、天候に右左されて作業効率が悪く、悪臭
を伴なったりハエなとが発生しやすいので腐敗性有機物
を乾燥させる方法としては作業環境的に適邑てない。ま
た、■凍結乾燥、■熱風乾燥、■電磁波、高周波乾燥な
どは多大なランニンクコストが掛かり、省エネ的状況を
考慮しなけれはならない現在のわが国では時代的ニーズ
に適合しない面がある。

本発明者は、含水率の高い有機物の処理に関し、ある特
殊な条件下で発酵処理することによって省ニオ的１こ乾
燥さぜる方法をすてに発明し−Ｃおり、腐敗性有機物を
発酵乾燥した後１こ焼却する一連の処理法を実用化して
いる。かかる処理法のなかで、発酵の過程から発生する
発酵排気を回収し、この排気中に含まれる飽和水蒸気を
除去したものを該発酵工程へ返すこＬによって、発酵物
の発酵温度が上昇し、発酵物の乾燥が数倍も速まること
を知った。さらに、この経験に基ついて研究を重ねた結
果、高温度の燃焼排気を発酵過程１こある有機物の発酵
温度が１００°Ｃを越えない範囲で導入することによっ
て、また、発酵過程から発生する発酵排気を回収し、飽
和水蒸気を除去したものを燃焼抽気な吉１こよって６５
〜］ＯＯ’Ｃ範囲に加温して発酵過程に返すことによっ
ても発酵物の乾燥か、＠速的ζこ速まるこ吉を知った。

（第４表４第５表参照）この発明は、以上に述べた経験
的成果に基ついて鋭意研究を正ねた結果得られたもので
、−Ｌ述したようｌ。Ｃ特殊な条件下で発酵させたもの
か、実に早く乾燥されるという実験的成果に基つくもの
である。

この発明において腐敗性有機物とは、し尿汚泥、下水汚
泥、食品汚泥、厨房残渣、生こみ、魚腸ｌ類、畜逢廃臭
物、ヒルビット汚泥、農水産廃棄物、：六の腐敗さイ１
焉い性状の有機物のことであるこの発明の操作条件は、
まず腐敗性有機物を好気性発酵さぜるこ吉である。腐敗
性有機物は生物１′ｊ４字的に分解され易い物質なので
、嫌気性条件、好気性条件のいずれても良く発酵するか
、好気性発酵の方か急速的で悪臭を発生させるこみかな
く、発酵熱の発生が急速的で高いために乾燥させるのに
有効である。

発酵の温度条件に関しては特に規定しないが、この発明
の発酵の役割は、腐敗性有機物を好気性発酵させること
によって発生ずる発酵熱をもって有機物を乾燥させるこ
とを目的としており、この乾燥は発酵温度か高いもの程
急速的である。コンボステインクのような一般的な発酵
でも７５°Ｃ程度の発酵温度は容易に得られるが、この
発明に規定する条件下では８５〜９５°Ｃ以上の温度が
得られる（第４表、第５表参照のこと）。

したがって、通常の発酵法て発酵物を乾燥させようみす
ると、例えは含水率７５係のし尿汚泥を５０％以下にす
るために約１０日間の発酵日数を必要吉するが、この発
明の方法によると２〜５日間で乾燥させることができる
。

発酵排気の除湿方法については規定されないか、発酵排
気をフロツー、コンブレノ→Ｊ−−なとて加圧すると、
発酵排気の温度を下けることなく排気中の飽和水蒸気を
凝縮させることがてきるので、この方法を用いる吉有効
である。

この発明では高温度の燃焼排気を発酵工程へ導入すると
き、発酵物の温度力ｚｏｏ０Ｃ以上にならないよう排気
の導入量を調整することを規定しているが、これは発酵
に寄与する微生物の生物化学的活性力が失なわれない温
度に対する限界値に基つくもので、この発明の目的であ
る悪臭を発生させるこさなく経済的に乾燥させるための
重要な工夫である。すなわち、腐敗物または腐敗過程に
ある有機物を高温度の熱風をもって直感に乾燥させよ第
　・１　表　発酵排気を循環させたときの発酵特性（註
）←−４発酵排気を循環させないときの発酵物ど晶度（
０Ｃ）←−１発酵排気を循環させないさきの発酵物含水
率（チ）し−Ｉ＋除湿した発酵排気を循環させたききの
発酵物温度（０Ｃ）（−ｈ−０除湿した発酵排気を循環
させた吉きの発酵物含水Ｉ（％）空気供給量２０／醒、
ｍｉｎ 発酵排気循環ｉ　　４０／ｒｒ？、ｍｉｎ実験什／フル
　し尿汚泥 第　５　表　　燃焼排気０発酵加温排気供給時の発酵特
性発酵日数（日） （計）か−→燃焼排気供給時の発酵物温度（Ｃ）←−→
燃焼排気供給時の発酵物含水率（％）（）−＜１加温発
酵排気供給時の発酵物温度（０Ｃ）（トー４つ加温発酵
排気供給時の発酵物含水率（チ）空気供給量２０　ｌ　
／ｎ？、ｍｉｎ 燃焼排気供給量０〜３０１　／ｎ’、ｍｉ　ｎ　（排気
温度３５０−４２０°Ｃ）ｊＪＤ温発酵排気供給ｉ　　
２０１７ｍ３．　ｍ　ｉ　ｎ　（排気温度８０−９５°
Ｃ）実験→ノンプルし尿汚泥 うとする譜、乾燥の過程で腐敗性有機物の悪臭を発生す
るか、好気的発酵条件のもとては悪臭を伴わないという
経験的所見に基つくもので、この脱奥作用は微生物の生
物化学的活性力が低下しない１００°Ｃ以下の条件下に
おいて発揮される。

この発明では除湿された発酵排気を燃焼排気によって加
温する際の温度条件を６５〜１００Ｃの範囲に調整する
ことを規定しているか、これは第一に微生物の生物化学
的活性力が失なわれない限界の上限温度と、第二に発酵
乾燥の効率を向上させ得る下限温度を考慮した発酵温度
の適正値に基づ・、′ちのである。

本発明は、以上に述へた経験的成果に基ついて鋭意研究
を重ねた結果得らイまた水分を含んだ腐敗性有機物を悪
臭を発生させることなく急速的に乾燥させる処理法に関
するものである。

実施例１ コンスターチを生産している食品コンヒナ−トの総合廃
水処理設備の一角に、第１図に示すような汚泥投入槽１
、竪型発酵槽３なとから構成された発酵乾燥設備を設置
し、廃水処理設備（活性汚泥処理）から排出される余剰
汚泥を・＼ルトプ１／スフイルクーで脱水された含水率
７８チの有機汚泥５００ｋｇに、該方法によって乾燥さ
せた含水率３６チの発酵物を２００ｋｇ加えて良く混合
したものを発酵槽３へ投入し、フロワー１８によって約
２０１／ＩＩＴ　ｉ　ｎ量の空気を定量的に供給すると
共に、発酵槽３の上部から排出される発酵排気の一部を
約４０１／ｍｉｎの容量で回収し、これを加圧フロワー
１２て約帆６　ｋｇ　／　ｃｒ＋？Ｇ程度に加圧して排
気中に含まれる飽和水蒸気を凝縮させながら、これを凝
縮槽１３によって分離除去した後に空気配管１７を経由
して発酵槽３へ導入したところ、発酵槽内の温度が急速
的に上昇して発酵物が乾燥される状況が確認された。

本発明の方法と、発酵排気を回収し、除湿し、循環させ
ることのない従来の方法とを比較したところ、第１表の
ような結果が得られた。

実施例２ し尿処理場に、第２図に示すような汚泥投入槽１、竪型
発酵槽３なとから構成さねた発酵乾燥設備を設置し、場
内で化学処理（塩化第２鉄と石灰を添加したもの）され
フィルタープレスで脱水された含水率７２％のし原汚泥
５００　ｋｇに、該方法によって乾燥させた含水率３２
％の発酵物を２００ｋｇ加えて良く温容したものを発酵
槽３へ投入し、フロワー９によって約２０１／ｍｉｎ量
の空気を定量的に供給すると共に、当処理場の汚泥焼却
炉（ロータリキル／炉）から排出される約３８０〜４５
０°Ｃの燃焼排気を送気フロツ−１１によって回収し、
発酵槽内部の温度が１００’Ｃを越えない状態て発酵槽
３の底部から送入したところ、発酵槽内の有機物が悪臭
を発生することなく急速的に乾燥される状況が確認され
た。

本発明の方法と、燃焼排気を導入させるこ吉のない従来
の発酵法と、約２５０〜４００°Ｃの熱風によって直接
的に乾燥させる方法吉を比較したところ、第２表のよう
な結果か得られた。

実施例３ 下水処理場に、第３図に示すような汚泥投入槽１、竪型
発酵槽３なとから構成された発酵乾燥設備を設置し、場
内で凝集処理（高分子凝集剤）し、遠尼・脱水機で脱水
された含水率８６％の下水汚泥５００　ｋｇに、該方法
によって乾燥させた含水率３８チの発酵物を４００ｋｇ
加えて良く混合したものを発酵槽３へ投入し、フロワー
１８によって約２Ｑ　Ｉ　／　ｍｉ　ｎ量の空気を定量
的に供給すると共に、発酵槽３の上部から排出される発
酵排気の一部を約２０　Ｉ　／ｍｉ　ｎの容量て回収し
、これを加圧フロ７−１２で約０．６ｋｇ／ｃｍＧ程度
に加圧して排気中に含まれる飽和水蒸気を凝縮させなが
ら、これを分離槽１３によって除去した後に、当処理場
の汚泥焼却炉（流動床炉）から排出される約４５０°Ｃ
の燃焼排気をフロワー１６によって誘引したものを熱交
換機１５に導入して、先の発酵排気を約８５°Ｃに加温
し、これを空気配管１９を経由して発酵槽３へ供給した
ところ、発酵槽内の有機物が悪臭を発生することなく急
速的に乾燥される状況が確認された。

本発明の方法と、加熱した発酵排気を循環させることの
ない従来の方法吉を比較したところ第３表のような結果
か得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図（−１食品コ／ヒナ−トの総合廃水処理設備１、
活性汚泥法）から排出される余剰汚泥の実施例を示す処
理工程の概要図。 １・・・汚泥投入槽　　　　　２・・・汚泥搬入装置３
・・・竪型発酵槽　　　　　　　４・・・発酵乾燥物切
り出し装置５・・・発酵乾燥物受入槽　　６・・・発酵
物搬出装置７・・・、駆動装置　　　　　　８・・・駆
動装置９・・・上ふた　　　　　　　１０・・・排気用
配管１】・・・排気導入配管　　　１２・・・圧縮機１
３・・・凝縮槽　　　　　　　　１４・・・凝縮水フロ
ー配管１５・・・圧力調整弁　　　　　１６・・・排気
送入配管１７・・・空気送入配管　　　１８・・・送風
機イ・・・余剰汚泥と発酵乾燥物の混合汚泥コ・・・発
酵乾燥物　　　　　ハ・・・空気二・・・発酵排気　　
　　　　ホ・・・凝縮水′Ｉ゛１・・・温度指示計 第２図はし原汚泥の月１すを示す処理工程の暇要図。 １・・・汚泥投入槽　　　　　２・・・汚泥搬入装置３
・・・竪型発酵槽　　　　　　　４・・・発酵乾燥物切
り出し装置５・・・発酵乾燥物受入槽　　　　６・・・
発酵乾燥物搬出装置７・・・駆動機　　　　　　　８・
・・駆動機９・・・送風機　　　　　　１０・・・空気
供給配管１１・・・燃焼排気送風機　　　１２・・・燃
焼排気供給配管イ・・・し尿汚泥吉発酵乾燥物の混合汚
泥口・・・発酵乾燥物　　　　　ハ・・・発酵排気二・
・・空気　　　　　　　　ホ・・・燃焼排気ＴＩ・・・
温度指示計　　　　ＴＩＣ・・温度指示調節計第３図は
下水汚泥の実施例を示す処理工程の概要図。 １・・・汚泥投入槽　　　　　２・・・汚泥搬入装置３
・・・竪型発酵槽　　　　　　　４・・・発酵乾燥物切
り出し装置５・・・発酵乾・燥物受入槽　　　　６・・
・発酵乾燥物搬出装置７・・・、駆動機　　　　　　　
８・・・駆動機９・・・上ふた　　　　　　　１０・・
・排気用配管１１・・・排気導入配管　　　　１２・・
・圧縮機１３・・・凝縮槽　　　　　　　　１４・・・
凝縮水フロー配管１５・・・加温用熱交換器　　　１６
・・・燃焼排気送風機Ｉ７・・・・燃焼排気送風配管　
　　１８・・・送風機１９・・・空気供給配管　　　　
２０・・・圧力調整弁イ・・・下水汚泥と発酵乾燥物の
混合汚泥口・・・発酵乾燥物　　　　　ハ・・・発酵排
気二・・・凝縮水　　　　　　　　ポ・・・燃焼排気（
高温）へ・・・空気　　　　　　　　　１・・・・燃焼
排気（低温）ＴＩ・・・温度指示側　　　　　’Ｉ’Ｉ
Ｃ・・温度指示調節計第　２　表　燃焼抽気を供給して
発酵処理した実施例例−１ 例−２ 例−３ （註） 例−１空気（２０１／ｍ’、口］１ｎ）を供給して発酵
処理（、た実楕例 例−２空気（２０１／ｒｒｒ、ｍｉｎ　）　、Ｊ−ｆ、
焼排気（５−２０１／ｍ、ｒｒ＋＋ｎ）を供給して発酵
処理した実施例例−３□ｌｆｆ１１１１排気（２０１／
ｒｒｉ’、ｍｉｎ　）　ｆ、：ケラ供給シ（乾燥処理し
た実施例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、腐敗性有機物を好気性発酵させることによ？で発生
   する発酵熱をもって乾燥させることを基本とする有機物
   の発酵乾燥処理において、該発酵過程から発生する発酵
   排気を回収し、次いて除湿した後、ふたたび発酵工程へ
   返すことにより、悪臭の発生をもたらすことなく急速的
   に乾燥させることを特徴とする腐敗性有機物の乾燥法。 ２、腐敗性有機物を好気性発酵させることによって発生
   する発酵熱をもって乾燥させることを基本みする有機物
   の発酵乾燥処理において、有機物を焼却する際に発生す
   る高温度の燃焼排気を、発酵過程にある有機物の発酵温
   度が１００″Ｃを越えない範囲で導入することにより、
   悪臭の発生をもたらすこさなく急速的に乾燥させること
   を特徴とする腐敗性有機物の乾燥法。 ３、腐敗性有機物を好気性発酵させることによって発生
   する発酵熱をもって乾燥させることを基本表する有機物
   の発酵乾燥処理において、該発酵過程から発生する発酵
   排気を回収し、次いて除湿したものを温度の高い燃焼排
   気などによって６５〜１００°Ｃ範囲に加温してからふ
   たたび発酵工程に返すことにより、悪臭の発生をもたら
   すことなく急速的に乾燥させることを特徴上する腐敗性
   有機物の乾燥法。