JP4084716B2 - 有機廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機廃棄物の処理方法に関するものである。

水産品の一つとして魚卵があり、この魚卵は、魚の腹から取り出したままの生の状態で販売されたり、また、取り出した卵にさらなる加工を施して別種の水産加工品として販売している。その具体的な製品としてはイクラやカズノコそして明太子などが上げられ、多くの日本人が好む水産品となっている。
そして、卵が取り出された魚本体は、その取り出した卵に多くの栄養分すなわち魚の旨味が吸収されてしまっているため食しても不味く、従って、卵が取り出された魚本体はそのまま廃棄処分されるのである。魚本体は廃棄に廻されたことで有機廃棄物と化すのである。

その有機廃棄物となった魚本体の多くは、魚粉に加工されて飼料や肥料として再利用されている。
しかし、魚粉に加工するためには専用の加工プラントが必要であり、その加工プラントの従来の構成としては、原材料となる魚体を小さく裁断するための破砕工程と、魚体をある程度の大きさにほぐすために蒸気で煮出す加熱工程と、ほぐした魚体の水分を抜くための脱水工程と、脱水された魚体の乾燥効率を上げるための予備粉砕工程と、予備粉砕した魚粉を乾燥する乾燥工程と、魚粉の粒度を整えて完成魚粉にするための本粉砕工程とから構成されている。

そして、各工程の装置は独立した一つの装置であって、その装置間すなわち各工程間はベルトコンベアなどの適宜の搬送手段で接続されており、原材料である魚体は、一つの工程が終了する毎にベルトコンベアによって次の工程へ搬送され適宜に処理されながら魚粉に加工されていくのである。
この加工プラントの構築には、各工程の装置を設置するための広い敷地が必要となるのである。そして、プラント構築後の施設の維持管理、また、各装置の保守点検にも費用や手間が掛かり、さらには、プラントによる加工形態なので、各工程での処理の際に発生する臭気や工程間を搬送する際に処理物から出る臭気の漏洩や飛散防止などの対策も行わなければならないのである。時に、処理途中の原材料が工程間で停滞することもあり作業効率が悪かった。

また、上述する魚の魚粉化のように、他の有機廃棄物においてもそれを肥料に再利用することが行われており、それは、果菜類すなわち果物や野菜などをカットした後に残るカット屑（野菜の場合は３０％が屑）を堆肥に加工して再利用するものである。そして、この肥料化にも臭気の問題があって対策が望まれているのであった。
この果菜類の堆肥化処理においては、カット屑が堆肥化の処理施設などに運搬されると共に屋内や屋外に保管され、そこから適当な数量が順次処理されて堆肥となっていくのである。しかし、カット屑からは臭気が発生するので、保管に際し、臭気の漏洩や飛散防止などの対策も行わなければならないのである。特に、雨ざらしのところでは腐敗の進行も速く臭気もきつくなるのである。

従って、臭気も適宜に対策がとられるのであるが、処理場や保管場所でいくら臭気の漏洩や飛散防止対策を実施しても、カット屑の搬出や搬送時に出る臭気までを無くすことはできないのである。
このことから、果菜類のカット屑を原材料として行われる堆肥化処理は、カット屑に対し、その保管の際にカット屑自体から臭気を発生させないようにするための処理方法が求められている。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、魚類の魚粉化処理に際し、工程や搬送時などに発生する臭気の漏洩や飛散防止を阻止するため、魚粉化をプラント形態でなく一つの装置で行うことができる処理方法を提供することを目的とし、また、その処理方法により、果菜類のカット屑から発生する臭気を阻止あるいは極めて低いレベルに抑えることができるようにすることを目的とするものである。

本発明の要旨とするところは、攪拌手段を備える容器に有機廃棄物の処理対象物を入れ、その容器内に蒸気を噴出させながら攪拌手段によって処理対象物を攪拌し、次いで、蒸気に換えて乾燥用の気体を前記容器内に噴出させながら適宜に攪拌し、また、前記攪拌手段が少なくとも水平軸と、その水平軸に処理対象物を攪拌可能に設けられた羽根とから構成されており、水平軸および／または羽根から蒸気または乾燥用の気体が噴出されることを特徴とする有機廃棄物の処理方法である。

上記の処理方法に使用する装置の具体例は、少なくとも有機廃棄物の処理対象物の投入口を有する容器と、容器内の処理対象物を攪拌するための攪拌手段とから構成されており、容器および／または攪拌手段の適宜の部位に、処理対象物を処理する気体の噴出口が適数設けられていることを特徴とする有機廃棄物の処理装置である。

本発明の有機廃棄物の処理方法を詳しく説明する。また、本明細書中の有機廃棄物とは厳密には化学的に有機物の範囲ではない無機廃棄物を含めており、そして、魚卵を取り出した後に残る魚の本体や、果物や野菜などをカットした後に残る屑（カット屑）などである。また、魚の内臓や魚体の切れ端、果物や野菜などの原形を成したものも含まれるものである。
容器とは、有機廃棄物の処理対象物を入れるものである。その容器の形状も特に限定するものではなく、容器内の処理対象物が攪拌手段によって攪拌可能であればよい。また、後で述べる攪拌手段の形態また構造などを考慮し、攪拌が効率よく行なえる形状とすればよい。具体的な形状としては、横長または縦長の立方体や円柱体などの形状、また、立方体や逆三角体の下方を湾曲させた形状などである。

また、容器底部には、処理対象物を処理している際に発生した水分を一時的に貯留する貯留部を設けてもよい。その水分は適宜の方法や構造によって容器外に排水可能にするのがよい。
そして、処理対象物を投入する投入口も容器の適宜の部位に設ければよい。例えば、容器の上方部に設けてもよく、また、投入口の形態も特に限定するものではなく、容器の天井の一部に適宜の開口を設けて投入口としたり、投入口を容器または天井部から適宜に突出させて設けてもよい。さらには、容器の上部を全て開口としてそこを投入口にしてもよい。
投入口の形状においても、処理対象物を投入できればその形状や構造などを特に限定するものではなく、断面円形や角形などの形状にしてもよい。そして、投入口には処理中に発生した臭気や処理対象物の飛散防止のために蓋体やフードなどを設けるのが望ましい。

また、容器内で処理された処理対象物の取り出しにおいては、容器の下方部の適宜の部位に取出口を設けるようにしてもよい。また、吸引手段などによって投入口から取り出すようにするのであれば、取出口は特に設けなくてもよい。
そして、容器には処理対象物を処理する際に容器内に注入（噴出）する蒸気や乾燥用の気体による容器内圧力を調節するための調節弁などを設けてもよい。この場合、調節弁などから逃がした容器内の気体の臭気は適宜の脱臭手段によって脱臭するのが望ましい。また、前記調節弁の代わりに容器に適宜の排気口を設けてもよく、その排気口の設置部位も特に限定するものではなく、容器の上部などに適宜に設置すればよい。そして、排気口あるいは排気口から続く配管または配管出口に適宜の脱臭装置などを設けて排気を脱臭したり、また、別体で設けた脱臭装置まで排気を導き臭気を脱臭してもよい。

攪拌手段とは、容器内の有機廃棄物の処理対象物を攪拌できるように構成されているものであり、適宜の部材で構成した機構部としたり、また、単独の筐体を有する一つの装置として構成してもよい。そして、直接に処理する物を攪拌する攪拌部位には容器面に付いた処理過程の処理対象物を掻き取ることができるようにしてもよい。
その攪拌手段と容器との組み合わされ形態においても特に限定するものではなく、攪拌手段と容器とを一体的に構成したり、また、単独の装置として構成された攪拌手段を容器に取り付けるようにしてもよい。その他、攪拌手段と容器とを直接的に取り付けなくとも、攪拌手段の攪拌部位のみを容器内に攪拌可能に位置させるようにしてもよい。

その攪拌手段においては、容器内の有機廃棄物の処理対象物を攪拌可能に構成され、少なくとも水平軸と、その水平軸に処理対象物を攪拌できる羽根を設けて構成し、また、その羽根は１枚または複数枚の羽根からなるものでもよい。羽根の形状は特に限定するものではなく、スクリュー状や螺旋状などの形状の羽根としてもよく適宜に水平軸に取り付ければよい。

そして、攪拌の際の容器内での処理対象物の望ましい動きは、処理対象物が容器の略中央に向けて送られる動きがよく、羽根もそのように送れるような取り付けをしたり、また、構造とするのが望ましい。
上述のように、処理対象物が容器の略中央に向かって動くように攪拌される形態のものは、容器に設けられる排出口の位置も処理対象物が集まる位置とほぼ同じ容器の略中央下方の部位に設けるのがよい。

攪拌手段には、処理対象物を処理するための気体の噴出口が適数設けられており、その処理に用いる気体としては、蒸気と乾燥用の気体を用いて処理するのがよい。
蒸気は、処理対象物の処理に際し、処理対象物の温度を上昇させて攪拌し易くしたり（カット屑／魚体）、解され易くする（魚体）ために注入（噴出）されるものである。その蒸気温度も処理対象物によって適宜に設定すればよい。魚体であれば、少なくとも処理対象物が軟化し易い温度、例えば７０℃〜８０℃に加熱可能であればよく、また、カット屑であれば、少なくとも殺菌効果が出る温度、例えば１２０℃程度であればよい。そして、蒸気の発生温度は、噴射口の設置部位によって多少の温度変化を考慮して適宜に選定すればよい。例えば、１００℃〜２００℃程度であればよい。
乾燥用の気体は、処理対象物の水分を脱水すなわち乾燥させて、処理対象物を乾物状（カット屑）や粉末状（魚体）になどに処理するために注入（噴出）されるものである。その気体の種類も特に限定するものではなく、無害で安全に使用できるものであればよい。勿論、空気でもよい。気体温度も乾燥可能な温度であればよく、例えば８０℃〜１００℃程度にすればよい。

上述の蒸気また乾燥用の気体も、常圧また高圧のどちらでもよく、さらに、噴出力も好適な圧力で噴出させればよい。
そして、蒸気また乾燥用の気体を発生させる発生装置は、本処理装置と別体で設けるようにしてもよく、発生装置からパイプ等の配管によって本処理装置の受入口に供給するようにしたり、あるいは、本処理装置に組み込んでもよい。
また、蒸気また乾燥用の気体の供給を制御するための開閉弁などを設置してもよく、その開閉弁も特に限定するものではないが、電気的に開閉する電磁弁とするのがよい。

蒸気の噴出口においては、容器に設けてもよいが、望ましくは攪拌手段に設けるのがよい。
その攪拌手段の噴出口の配設部位も特に限定するものではなく適宜の部位に適数配設すればよいが、具体的な部位としては、処理対象物の温度上昇に好適な部位、例えば、攪拌のために容器内の処理対象物の中を移動している部位や処理対象物の中に出入りする部位である。
そして、攪拌手段が少なくとも水平軸と、その水平軸に処理対象物を攪拌可能に設けられた羽根とから構成されており、その水平軸の周囲に蒸気の噴出口を適数設け、また、羽根の片面または両面に設けてもよく、さらには、水平軸と羽根の両方に設けてもよい。

乾燥用の気体の噴出口においては、攪拌手段に設けてもよいが、望ましくは容器に設けるのがよい。
その容器の噴出口の配設部位も特に限定するものではなく適宜の部位に適数配設すればよいが、具体的な部位としては、容器の上方部位に設け且つ噴出口を下方に向けて設けるようにするのが望ましい。勿論、容器の天井や側壁また底部に設けてもよい。
そして、容器内が密閉されるものは、上述の蒸気や乾燥用の気体を排出させる排出口を設け、また、その排出口は気体の流れの下流に位置する部位に設けるのが望ましい。具体的な部位としては容器の上方部がよい。

蒸気また乾燥用の気体の噴射口までの導通においては、蒸気また乾燥用の気体の温度に耐え得る素材、例えば金属からなるパイプ等によって導くようにしたり、あるいは、容器を形成する各壁、また、攪拌手段の水平軸や羽根の内部に導通路を形成して、その導通路に蒸気また乾燥用の気体を通過させて噴射口まで導くようにしてもよい。
容器また攪拌手段の内部に蒸気また乾燥用の気体を通過させる場合は、容器また攪拌手段は蒸気また乾燥用の気体の温度に耐え得る素材から形成しなければならない。

そして、容器を適宜の加熱手段によって加熱するようにしてもよい。その加熱手段とは直接的には容器を加熱するものであるが、その目的は、容器内に入れられた処理対象物を加熱することにある。すなわち、容器内に入れられた処理対象物に所定の熱を加えられるように構成しなければならない。
その加熱手段においても、容器内の処理対象物に所定の熱を加えられるように構成されていれば加熱構造や加熱方法などを特に限定するものではなく、容器の形状などを考慮して適宜にその構造や方法などを決めればよい。

また、容器内の処理対象物に所定の熱を加えられることができれば容器の加熱部位を特に限定するものではなく、容器の全体あるいは容器の一部を加熱するようにすればよい。少なくとも容器の下方部位を加熱する。
そして、加熱構造や加熱方法、容器の加熱部位の具体的な形態としては、容器外側の下方部位に蒸気パイプを熱伝導可能に配設するのがよい。また、蒸気パイプは容器の壁に埋設してもよい。蒸気の温度は１００℃が適当であるが、加熱に支障がなければこの温度に限定するものではない。
容器の加熱も蒸気パイプによる以外にも、例えば、電気ヒーター、火力、鉱物／薬品による化学反応などで加熱するようにしてもよい。

本発明の有機廃棄物の処理方法と、その処理方法に使用する装置は以上のように構成されており、魚卵が取り出された後の魚体で説明すると、魚体を投入口から容器内に入れて投入口を閉鎖し装置を起動させる。この起動により、容器内に加熱用の蒸気が噴出され、また、攪拌手段によって魚体が加熱、且つ攪拌されて魚体の敗化が進行し、そして、攪拌によって魚体がほぐされていく。また、容器を加熱する加熱手段が設けられているものは魚体への加熱を素早く行うことができる。
次に、加熱用の蒸気が停止され、その蒸気に代わって乾燥用の気体が容器内に噴出され、且つ攪拌が続けて行われてほぐされた魚体から水分が抜け、魚体が乾燥していくと共に粉末と化す。

また、果物や野菜などのカット屑で説明すると、カット屑を投入口から容器内に入れて投入口を閉鎖し装置を起動させる。この起動により、容器内に加熱用の蒸気が噴出され、また、攪拌手段によってカット屑が加熱、且つ攪拌されて軟化していく。また、容器を加熱する加熱手段が設けられているものはカット屑への加熱を素早く行うことができる。
次に、加熱用の蒸気が停止され、その蒸気に代わって乾燥用の気体が容器内に噴出され、且つ攪拌が続けて行われてカット屑から水分が抜けカット屑が乾燥していく。

本発明の有機廃棄物の処理方法は以上のように構成されているので、従来プラント形態で行われていた魚粉の加工を一つの装置によって行うことができる。これにより、加工施設をコンパクトにまとめることができ、加工施設の維持管理や装置の保守点検などにかかる費用が低減される。また、電気エネルギーなどの大幅な節約にもなり経済的にも優れる。さらに、所定の制御によって魚粉の加工などを全自動で行うことも可能であり省力化に繋がるものである。

そして、装置に原材料を投入して装置を起動させ、次に装置から取り出す時は魚粉に加工されているので、従来のプラント形態で行っていた加工と違い処理途中の原材料が工程間で停滞するようなこともなく、魚粉を高効率で加工することができる。また、加工の過程で発生する臭気においても、処理装置で発生する臭気を脱臭装置などで処理することによって臭気の漏洩や飛散防止対策を行うことができ、臭気コントロール性に優れるものである。

また、果菜類のカット屑をも本処理方法によって処理することができる。すなわち、それらのカット屑を保管する前、前記処理装置でカット屑を処理することによりそれらに付着する雑菌を殺菌することができ、これによってカット屑の腐敗の進行が抑止され、カット屑から発生する臭気を阻止あるいは極めて低いレベルに抑えることができる。
従って、カット屑の保管に際し、臭気の漏洩や飛散防止対策などを実施することなく保管することができ、環境的や経済的にも優れるものである。

本発明の有機廃棄物の処理方法を同処理方法に使用する装置の具体例に従って説明すると、図１は、本発明に係わる処理方法の魚体処理の工程図である。
（ａ）図は、原材料７の魚体７１をほぐすための工程である。先ず、処理装置１に原材料７の魚体７１が投入口２１から投入され、投入口２１の蓋２２が閉鎖される。そして、起動スイッチ１１が投入され、処理装置１が起動する。
起動により、蒸気パイプ２６内に蒸気５２が送られて容器２が加熱され、且つ水平軸３の蒸気噴出口３２から蒸気５２が噴出して容器２内の魚体７１が加熱される。そして、魚体７１の加熱と共に羽根４による攪拌によって魚体７１の敗化が進行し、且つ攪拌によって適宜に魚体７１がほぐされていく。
（ｂ）図は、適宜にほぐされた魚体７１を乾燥させ且つ粉末化する工程である。水平軸３の蒸気噴出口３２から噴出する蒸気５２が停止され、容器２上方の空気噴出口２４から空気５４が噴射される。また、蒸気パイプ２６による容器２の加熱と共に羽根４による攪拌は引き続き行われる。そして、魚体７１から水分が抜け、魚体７１が乾燥していくと共に粉末と化す。
（ｃ）図は、魚体７１の処理が完了して処理装置１が停止され、取出口２３から処理された魚粉８を取り出したところである。

図２は、本発明に係わる処理方法のカット屑処理の工程図である。
（ａ）図は、原材料７のカット屑７２を軟化させるための工程である。先ず、処理装置１に原材料７のカット屑７２が投入口２１から投入され、投入口２１の蓋２２が閉鎖される。そして、起動スイッチ１１が投入され、処理装置１が起動する。
起動により、蒸気パイプ２６内に蒸気５２が送られて容器２が加熱され、且つ水平軸３の蒸気噴出口３２から蒸気５２が噴出して容器２内のカット屑７２が加熱される。そして、カット屑７２の加熱と共に羽根４による攪拌によってカット屑７２が軟化していく。
（ｂ）図は、適宜に軟化されたカット屑７２を乾燥させる工程である。水平軸３の蒸気噴出口３２から噴出する蒸気５２が停止され、容器２上方の空気噴出口２４から空気５４が噴射される。また、蒸気パイプ２６による容器２の加熱と共に羽根４による攪拌が引き続き行われる。そして、カット屑７２から水分が抜け、カット屑７２が乾燥していく。
（ｃ）図は、カット屑７２の処理が完了して処理装置１が停止され、取出口２３から処理された乾燥屑９を取り出したところである。

図３は、処理装置の一部切り欠き側面図であり、１は処理装置、１１は処理装置１の起動スイッチ、２は有機廃棄物の原材料７を入れる容器で、２１は原材料７の投入口、２２は原材料７また処理中に発生する臭気の漏洩を防止するための蓋、２３は処理物を取り出すための取出口、２４は処理過程において乾燥用の空気５４を噴出するための空気噴出口、２６は容器２を加熱するための蒸気５２が通る蒸気パイプ、２７は原材料７また処理中に発生する臭気を脱臭装置へ排出するための排気管である。

３は原材料７を攪拌するための羽根４が取り付けられている水平軸で、３１は水平軸３の軸受、３２は処理過程において原材料７を加熱する蒸気５２を噴出するための蒸気噴出口、３４は水平軸３を回転させるための駆動部である。
４は原材料７を攪拌するための羽根、５は蒸気５２の発生や乾燥用の空気５４などの気体を発生または／および送風するための気体発生装置、５１／５１ａは蒸気５２の蒸気送出管、５３は空気５４の空気送出管、６は原材料７また処理中に発生する臭気を脱臭するための脱臭装置である。また、図中の矢印は蒸気５２／空気５４／臭気の流れる方向である。

図４は、処理装置の一部切り欠き正面図であり、１は処理装置、２は容器で、２１は投入口、２２は蓋、２３は取出口、２４は空気噴出口、２６は蒸気パイプ、２７は排気管、３は水平軸で、３２は蒸気噴出口、４は羽根である。そして、水平軸３の内部には蒸気５２を通すための導通路３３が形成され、また、乾燥用の空気５４は空気噴出口２４まで導通路２５によって導かれる。

図５は、処理装置の平面図であり、すなわち、処理装置１の上部である。１は処理装置、２１は原材料７の投入口、２２は原材料７また処理中に発生する臭気の漏洩を防止するための蓋、２７は原材料７また処理中に発生する臭気を脱臭装置へ排出するための排気管である。

図６は、水平軸の一部切り欠き側面図であり、水平軸３はその内部に蒸気５２を通すための導通路３３が形成されており、蒸気５２はこの導通路３３を通り蒸気噴出口３２から噴出して原材料７を加熱する。４は水平軸３に取り付けられている攪拌用の羽根である。

図７は、蒸気噴出口を水平軸と羽根に設けた処理装置の一部切り欠き側面図であり、本図の処理装置は、水平軸３と共に、羽根４にも蒸気５２の蒸気噴出口４１を設けているものである。

図８は、図７の処理装置の羽根の一部切り欠き側面図であり、蒸気５２は水平軸３内の導通路３３から羽根４の内部に形成された導通路４２を通り蒸気噴出口４１から噴射して原材料７を加熱する。

本発明に係わる処理方法の魚体処理の工程図 本発明に係わる処理方法のカット屑処理の工程図 処理装置の一部切り欠き側面図 処理装置の一部切り欠き正面図 処理装置の平面図 水平軸の一部切り欠き側面図 蒸気噴出口を水平軸と羽根に設けた処理装置の一部切り欠き側面図 図７の処理装置の羽根の一部切り欠き側面図

符号の説明

１−処理装置，１１−起動スイッチ，２−容器，２１−投入口，２２−蓋，２３−取出口，２４−空気噴出口，２５−導通路，２６−蒸気パイプ，２７−排気管，３−水平軸，３１−軸受，３２−蒸気噴出口，３３−導通路，３４−駆動部，４−羽根，４１−蒸気噴出口，４２−導通路，５−気体発生装置，５１／５１ａ−蒸気送出管，５２−蒸気，５３−空気送出管，５４−空気，６−脱臭装置，７−原材料，７１−魚体，７２−カット屑，８−魚粉，９−乾燥屑

Claims (8)

1. 攪拌手段を備える容器に有機廃棄物の処理対象物を入れ、その容器内に蒸気を噴出させながら攪拌手段によって処理対象物を攪拌し、次いで、蒸気に換えて乾燥用の気体を前記容器内に噴出させながら適宜に攪拌し、前記攪拌手段が少なくとも水平軸と、その水平軸に処理対象物を攪拌可能に設けられた羽根とから構成されており、水平軸および／または羽根から蒸気または乾燥用の気体を噴出させることを特徴とする有機廃棄物の処理方法
2. 前記蒸気を、前記容器の適宜の部位から噴出させることを特徴とする請求項１の有機廃棄物の処理方法
3. 前記乾燥用の気体を、前記容器の適宜の部位から噴出させることを特徴とする請求項１の有機廃棄物の処理方法
4. 前記乾燥用の気体を、前記容器内の上方部位から下方に向けて噴出させることを特徴とする請求項１または３の有機廃棄物の処理方法
5. 前記攪拌手段から前記蒸気を噴出させることを特徴とする請求項１の有機廃棄物の処理方法
6. 前記攪拌手段から前記乾燥用の気体を噴出させることを特徴とする請求項１の有機廃棄物の処理方法
7. 前記攪拌を適宜に続けて処理対象物を乾燥体または乾燥粉末体にすることを特徴とする請求項１の有機廃棄物の処理方法
8. 攪拌手段を備える容器に有機廃棄物の処理対象物を入れ、その容器内に蒸気を噴出させながら、攪拌手段によって処理対象物を攪拌し、次いで、蒸気に換えて乾燥用の気体を前記容器内に噴出させながら適宜に攪拌し、また、前記容器を適宜の加熱手段によって加熱し、その前記加熱の部位が前記容器下方であることすることを特徴とする有機廃棄物の処理方法

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