JP5765911B2 - 食品廃棄物処理システム - Google Patents

Description

本発明は、包装されている食品廃棄物、あるいは包装されていない食品廃棄物に適切な処理を施こして家畜用飼料化や堆肥化を行う食品廃棄物処理システムに関する。

従来から食品工場や一般家庭からの食品廃棄物を粉砕、分別、乾燥して飼料化、堆肥化を行う食品廃棄物処理システムは知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
例えば、特許文献１には、食品工場から廃棄される塩分、油分、水分を含む食品廃棄物をディスポーザーにより破砕し、これを固液分離機により固液分離処理し、固液分離処理によって得られる固形分を乾燥機で乾燥させ、この乾燥処理した固形分を回収して再利用することが記載されている。

また、特許文献２には廃棄された食品から複数種の飼料を製造する廃棄食品の再資源化プラントにおいて、廃棄食品のうち、低脂肪系廃棄食品を分別可能な廃棄食品から分別した低脂肪系廃棄食品の一部を乾燥機で乾燥処理して、低脂肪系乾燥飼料を製造する製造ラインと、該低脂肪系廃棄食品の残りを乳酸発酵させて液状発酵飼料を製造する製造ラインと、廃棄食品のうち、高脂肪系廃棄食品を分別可能な廃棄食品から分別した高脂肪系廃棄食品の一部を乾燥機で乾燥処理して、高脂肪系乾燥飼料を製造する製造ラインと、廃棄食品のうち低脂肪系廃棄食品又は高脂肪系廃棄食品を分別するのが困難な廃棄食品の一部を堆肥化して堆肥を製造するラインと、該廃棄食品の残りをメタン発酵してバイオガスを製造するラインとからなる廃棄食品の再資源化プラントが記載されている。

特開２００４−４９９４３号公報 特開２００８−２８４４６３号公報

既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。すなわち、
上記従来の食品廃棄物処理システムでは、食品廃棄物を乾燥した後に食品に含まれていた油分が塊になってその後工程の処理に支障をきたすおそれがあるが、この対策は講じられていない。また、最終処理された再生品の成分が不明であり、再生品を利用する際にその都度点検をする必要がある。

本発明は、このような課題を解消するものであって、食品廃棄物に適切な処理を施こして家畜用飼料化や堆肥化を効率よく行う食品廃棄物処理システムを提供する。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
食品廃棄物を受け入れるための入口と前記食品廃棄物の出口とを有する受け入れホッパーと、前記受け入れホッパーから搬送された前記食品廃棄物を破砕して再生可能な原料と不要物とを分別する破砕分別装置と、前記破砕分別装置から搬送された前記原料を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクから搬送された前記原料を一定量だけ貯留しながら予熱する定量タンクと、前記原料を回転飛散させる撹拌翼と側部及び底部を加熱する蒸気ジャケットとを有し、前記定量タンクから搬送された一定量の前記原料を受け入れて所定の含水率まで乾燥し乾燥物にする乾燥装置と、前記食品廃棄物の乾燥中に発生する水蒸気に含まれる塵を捕獲集積する集塵装置と、前記集塵装置から排出された蒸気を利用して温水を製造する温水製造装置と、前記温水製造装置から排出された蒸気を凝縮し凝縮水を外部に排水する凝縮器と、前記乾燥装置から搬送された前記乾燥物を一定温度に加熱保温する加熱保温装置と、前記加熱保温装置から搬送された前記乾燥物を受け入れて余分な油脂分を所定の油脂分含有率まで絞る脱脂装置と、前記脱脂装置により脱脂されて固形化した前記乾燥物を粗粉砕する粕割り装置と、前記粕割り装置から搬送された前記乾燥物を冷却して前記乾燥物に残っている油分の再固形化を防止する冷却装置と、前記冷却装置から搬送された前記乾燥物をさらに粉砕する粉砕装置と、前記粉砕装置から搬送された前記乾燥物をふるい分けて所定の製品サイズの家畜用飼料を生成するふるい装置と、前記ふるい装置を通過した前記家畜用飼料の成分を分析し成分データを作成する分析装置と、分析後の家畜用飼料を、貯留し前記成分データと共に製品出荷に備える製品貯留タンクと、前記各装置から発生した臭気を吸引して臭気成分を熱分解し無臭・無害化した気体として大気に放出する脱臭装置と、を備えたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成２〉
食品廃棄物を受け入れるための入口と前記食品廃棄物の出口とを有する受け入れホッパーと、前記受け入れホッパーから搬送された前記食品廃棄物を破砕して再生可能な原料と不要物とを分別する破砕分別装置と、前記破砕分別装置から搬送された前記原料を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクから搬送された前記原料を一定量だけ貯留しながら予熱する定量タンクと、前記原料を回転飛散させる撹拌翼と側部及び底部を加熱する蒸気ジャケットとを有し、前記定量タンクから搬送された一定量の前記原料を受け入れて所定の含水率まで乾燥粉砕して堆肥原料を生成する乾燥装置と、前記食品廃棄物の乾燥中に発生する水蒸気に含まれる塵を捕獲集積する集塵装置と、前記集塵装置から排出された蒸気を利用して温水を製造する温水製造装置と、前記温水製造装置から排出された蒸気を凝縮し凝縮水を外部に排水する凝縮器と、前記乾燥装置から搬送された前記堆肥原料の成分を分析し成分データを作成する分析装置と、分析後の堆肥原料を、貯留し前記成分データと共に製品出荷に備える製品貯留タンクと、前記各装置から発生した臭気を吸引し脱臭する脱臭装置と、を備えたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成３〉
構成１又は２に記載の食品廃棄物処理システムにおいて、前記受け入れホッパーの入口に、前記食品廃棄物を受け入れるときだけ開口する自動開閉蓋を設けたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成４〉
構成１乃至３のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、前記受け入れホッパーと前記破砕分別装置との間に、両者間の、食品廃棄物の流通路を包囲密閉する箱型の搬送コンベアを設けたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成５〉
構成１乃至４のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、前記貯留タンクの内部に、前記原料の貯留時の沈殿を抑制するための撹拌装置を設けたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成６〉
構成１乃至５のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、前記凝縮器に、前記原料の臭気成分中の水溶性物質を凝縮水に溶解させて脱臭を補助する脱臭補助機構を連結したことを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成７〉
構成１乃至６のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、前記集塵装置は、前記食品廃棄物の乾燥中に発生する水蒸気に含まれる塵を捕獲する網目フィルタと当該網目フィルタを自動洗浄する洗浄装置とを備えたものであることを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成８〉
構成１乃至７のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、前記分析装置は、多種の成分データをソフト化し、瞬時に製品成分の構成が得られるものであることを特徴とする食品廃棄物処理システム。

〈構成１の効果〉
含水率、油脂分含有率、製品サイズ等を安定させると共に製品となる家畜用飼料の成分が明確であることから、製品として取り扱い易い。脱脂装置により、家畜用飼料に適合する油脂分含有率を１０％程度まで脱脂できる。粕割り装置により、乾燥物が脱脂時の面状固定化による搬送障害や冷却時の不均衡冷却を防止できる。また、廃熱の有効利用による省エネ化や臭気問題等に対しても充分配慮している。
〈構成２の効果〉
含水率を安定させると共に製品となる堆肥原料の成分が明確であることから、製品として取り扱い易い。また、廃熱の有効利用による省エネ化や臭気問題等に対しても充分配慮している。
〈構成３の効果〉
自動開閉蓋により、乾燥前の食品廃棄物から発生する臭気の拡散と周辺汚染が防止される。
〈構成４の効果〉
受け入れホッパーと破砕分別装置との間が密閉されるので、乾燥前の食品廃棄物から発生する臭気の拡散と周辺汚染が防止される。
〈構成５の効果〉
原料の貯留時の沈殿が抑制されるので、定量タンクへの一定量の原料搬出をスムーズに行うことができる。
〈構成６の効果〉
脱臭を効率よく行える。
〈構成７の効果〉
良好な集塵効果を発揮する。
〈構成８の効果〉
製品の成分データを、出荷される製品に備えることができる。

本発明の食品廃棄物処理システムの処理作業の流れを示すフロー図である。 実施例１の全体構成の概要を示す説明図である。 同実施例の構成のうち、受け入れホッパおよび破砕分別装置を示す説明図である。 同実施例の構成のうち、貯留タンクから定量タンクに至る構成を示す説明図である。 同実施例の構成のうち、定量タンクから粕割り装置に至る構成を示す説明図である。 同実施例の構成のうち、粕割り装置から製品貯留タンクに至る構成を示す説明図である。 実施例２の食品廃棄物処理システムの概要を示す説明図である。 実施例３の食品廃棄物処理システムの概要を示す説明図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１は本発明の食品廃棄物処理システムの作業の流れを示すフロー図、図２は実施例１の全体構成の概要を示す説明図、図３〜図６はそれぞれ図２に示した構成を分解し少し拡大して示す説明図である。

実施例１は主として家畜用飼料を製造するのに適する食品廃棄物処理システムである。
図１〜図３において、食品廃棄物処理を行なうために、収集した食品廃棄物を回収車両１２から受け入れホッパー１６に、直接受け入れる。受け入れホッパー１６は、食品廃棄物を受け入れるための入口１８と食品廃棄物の出口２０とを有している。入口１８には、食品廃棄物を受け入れるときだけ開口しそれ以外のときは同入口を閉鎖する自動開閉蓋２２が設けられ、臭気拡散防止、周辺汚染の防止策が施されている。

出口２０から排出される食品廃棄物は、搬送コンベア２４により破砕分別装置４０に搬送される。搬送コンベア２４としては、受け入れホッパー１６と破砕分別装置４０との間に、両者間の、食品廃棄物の流通路を包囲密閉する箱型のスクレーパーコンベアのような搬送コンベアが使用されている。受け入れホッパーと破砕分別装置との間の流通路が密閉されているので、乾燥前の食品廃棄物から発生する臭気の拡散と周辺汚染が防止される。

食品廃棄物は、破砕分別装置４０において風力と遠心力により破砕されて再生可能な原料（以下、単に原料という。）と包装材その他の異物の不要物とに分別される。不要物は異物搬送コンベア２６によりバッカン２８に搬送されて別途処分される。原料は搬送ポンプ３０により貯留タンク４２に搬送される。搬送ポンプ３０は、例えばスクリューポンプが使用され原料の粘度に合わせた構造とされている。

図１、図２、図４に示すように、貯留タンク４２の内部に、原料の貯留時の沈殿を抑制するための撹拌装置４３が設けられている。撹拌装置４３により原料の貯留時の沈殿が抑制されるので、次工程の定量タンク４６への一定量の原料搬出をスムーズに行うことができる。

原料は移送ポンプ４４により貯留タンク４２から定量タンク４６に搬出される。定量タンク４６では貯留タンク４２から搬送された原料を一定量だけ貯留しながら予熱する。定量タンク４６には温水タンク４８が連結されている。定量タンク４６から発生した温水は、温水タンク４８を経由して後述する温水製造装置６４に送られる。

図１、図２、図５に示すように、定量タンク４６において予熱された原料は、一定量ずつ乾燥装置５０に搬送される。乾燥装置５０は、本体内部に原料を回転飛散させる撹拌翼５２を有し、本体の側部及び底部に本体内壁を加熱する蒸気ジャケット５４を有している。

乾燥装置５０は、定量タンク４６から搬送された一定量の原料を、本体内壁との接触、および本体内の雰囲気温度を活用して乾燥させる。含水率７０〜９０％の原料は概ね１時間で１０％程度になるまで乾燥し乾燥物にする。定量タンク４６において原料を予熱させていることにより乾燥装置５０における乾燥を効率よく行える。

乾燥装置５０には蒸気ユニット７０が接続されている。蒸気ユニット７０は乾燥装置５０の蒸気圧を適度に減圧したり、ドレン抜きをする、周知のバルブ付き配管類の総称である。

乾燥装置５０には、食品廃棄物の乾燥中に発生する水蒸気に含まれる塵を捕獲集積する集塵装置６０と、集塵装置６０から排出された蒸気を利用して温水を製造する温水製造装置６４と、温水製造装置６４から排出された蒸気を凝縮し凝縮水を外部に排水する凝縮器６６とが連結されている。

集塵装置６０は、発生蒸気に含まれる塵を捕獲する網目フィルタと当該網目フィルタを自動洗浄する洗浄装置とを備えており、連結パイプのつまりを防止し良好な集塵効果を発揮する。発生したドレンは排水される。

温水製造装置６４では乾燥装置５０の廃熱を利用して温水タンク４８から送られた温水を加熱してより高めの温水を製造し定量タンク４６に送る。

凝縮器６６には、原料の臭気成分中の水溶性物質を凝縮水に溶解させて脱臭を補助する、周知の脱臭補助機構が設けられている。

所定の乾燥を施された乾燥物は、排出装置５６により乾燥装置５０から搬送コンベア３４の受け部に排出されて加熱保温装置６４に搬送される。排出装置５６は、乾燥中は逆回転させて乾燥装置からの熱の流出を阻止する構造の排出スクリューが使用されている。搬送コンベア３４は、乾燥物の流通路を包囲密閉するフライトコンベアが使用されている。

加熱保温装置６４は乾燥装置５０から搬送された乾燥物を一定温度に加熱保温する。加熱保温装置６４は、例えば、有効容積が２立方メートルで摂氏６０度以上の温度を保ち、次工程の脱脂処理を容易にする。

加熱保温装置６４には蒸気ユニット７２が接続されている。蒸気ユニット７２は加熱保温装置６４の蒸気圧を適度に減圧したり、ドレン抜きをする、周知のバルブ付き配管類の総称である。

乾燥物は加熱保温装置６８から搬送コンベア３５で脱脂装置７４に搬送され、余分な油脂分を所定の油脂分含有率まで絞られる。脱脂装置７４により、家畜用飼料に適合する油脂分含有率を１０％程度まで脱脂する。油分を搾るときは、摂氏１２０度くらいにして、加圧するので、滅菌処理にもなる。脱脂装置７４により脱脂されて固形化した乾燥物は、粕割り装置７８に搬送され、そこで粗粉砕され、搬送コンベア３６により冷却装置８０に搬送される。

図１、図２、図６に示すように、冷却装置８０は、粕割り装置７８から搬送された乾燥物が脱脂、粗粉砕後も油分が残っているため、再固形化の防止のためにその乾燥物を冷却する。冷却装置８０は、例えば、有効容積が２立方メートル程度の大きさである。冷却装置８０から搬送された乾燥物は、粉砕装置８２に搬送されて粉砕され、この後、ふるい装置８４に搬送される。ふるい装置８４により、乾燥物がふるい分けられて所定の製品サイズの家畜用飼料が生成される。

生成された家畜用飼料は、搬送コンベア３８により製品貯留タンク８８に搬送され、製品出荷に備えられる。搬送コンベア３６と３８は、搬送コンベア３４と同様に、乾燥物の流通路を包囲密閉するフライトコンベアが使用されている。製品貯留タンク８８では貯留物の臭気を吸引し脱臭装置９０に誘導する。

生成された家畜用飼料は、製品貯留タンク８８に搬送される直前に分析装置８６により成分が分析される。製品貯留タンク８８は例えば、有効容積が１０立方メートル程度の大きさである。分析装置８６では、家畜用飼料の成分を分析し成分データを作成する。分析装置８６は、多種の成分データをソフト化し、瞬時に製品成分の構成が得られるものである。分析後の家畜用飼料は、成分データと共に製品出荷に備えられる。製品の成分データを、出荷される製品に備えることができる。

図２に示すように、各装置から発生した臭気を吸引して臭気成分を熱分解し無臭・無害化した気体として大気に放出する脱臭装置９０が備えられている。脱臭装置９０としては、例えば、プロパンバーナの熱と蓄熱用触媒により臭気成分を熱分解し、無臭・無害化した気体として大気に放出するようにする。また、図２に示すオイルクーラー５８は、モータの減速機の過熱を防止して減速機を保護するために設けられている。

上記実施例によれば、含水率、油脂分含有率、製品サイズ等を安定させると共に製品となる家畜用飼料の成分が明確であることから、製品として取り扱い易い。脱脂装置７４により、家畜用飼料に適合する油脂分含有率を１０％程度まで脱脂できる。粕割り装置７８により、乾燥物が脱脂時の面状固定化による搬送障害や冷却時の不均衡冷却を防止できる。また、廃熱の有効利用による省エネ化や臭気問題等に対しても充分配慮している。

図７は実施例２の食品廃棄物処理システムの概要を示す説明図である。図７には図２と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。

実施例２は堆肥原料を製造するのに適する食品廃棄物処理システムである。堆肥原料は副資材と混ぜて醗酵工程を踏んで堆肥となるものである。この実施例は、実施例１における加熱保温装置６８、脱脂装置７４、粕割り装置７８、冷却装置８０による各処理を省略したもので、その他の各装置は同じものである。

すなわち、乾燥装置５０において所定の乾燥を施された乾燥物は、この段階で堆肥原料となり、排出装置５６により乾燥装置５０から搬送コンベア３６の受け部に排出されて製品貯留タンク８８に搬送される。生成された堆肥原料は、製品貯留タンク８８に搬送される直前に分析装置８６により成分が分析される。堆肥原料の成分が分析され成分データが作成されることは、上述した家畜用飼料の場合と同様である。なお、堆肥原料は、副資材と混ぜて醗酵工程を踏んで堆肥となるが、堆肥原料としての製品とすることができる。

実施例２によれば、実施例１の各装置を使って堆肥原料を製造できる。含水率を安定させると共に製品となる堆肥原料の成分が明確であることから、製品として取り扱い易い。また、廃熱の有効利用による省エネ化や臭気問題等に対しても充分配慮している。

図８は実施例３の食品廃棄物処理システムの概要を示す説明図である。図８には図２と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。

この実施例は、実施例１又は実施例２における貯留タンク４２、定量タンク４６、乾燥装置５０、排出装置５６、集塵装置６０、温水製造装置６４、凝縮器６６をそれぞれ２組設置したものである。これは、多量の食品廃棄物処理に適する。
本発明は、上記の２組に限らず３組以上の組み合わせを含むものとする。

なお、本発明においては、上記各実施例の破砕分別装置４０として、本願出願人の発明に係る特願平１１−１９９０２７号（特開２００１−２５７５４号公報参照）、特願２００７−１５４１９３号（特開２００８−３０２３４３号公報参照）の「破砕分別装置」をそれぞれ適宜使用してもよい。また、同乾燥装置５０としては、同じく本願出願人の発明に係る特願２００２−２８１９４０号（特開２００４−８５１６０号公報参照）、特願２００４−１５９３１０号（特開２００５−３３７６３１号公報参照）、特願２００４−１９２５１９号（特開２００６−１７３１５号公報参照）、特願２００５−１４９２０８号（特開２００６−３２９４４６号公報参照）、特願２００７−２０３９８７号（特開２００９−４１７８３号公報参照）の「乾燥装置」をそれぞれ適宜使用してもよい。

１２ 回収車両
１４ 食品廃棄物
１６ 受け入れホッパー
１８ 入口
２０ 出口
２２ 自動開閉蓋
２４ 搬送コンベア
２６ 異物搬送コンベア
２８ バッカン
３０ 搬送ポンプ
３４ 搬送コンベア
３５ 搬送コンベア
３６ 搬送コンベア
３８ 搬送コンベア
４０ 破砕分別装置
４２ 貯留タンク
４３ 撹拌装置
４４ 移送ポンプ
４６ 定量タンク
４８ 温水タンク
５０ 乾燥装置
５２ 撹拌翼
５４ 蒸気ジャケット
５６ 排出装置
５８ オイルクーラ
６０ 集塵装置
６４ 温水製造装置
６６ 凝縮器
６８ 加熱保温装置
７０ 蒸気ユニット
７２ 蒸気ユニット
７４ 脱脂装置
７６ 粗油タンク
７８ 粕割り装置
８０ 冷却装置
８２ 粉砕装置
８４ ふるい装置
８６ 分析装置
８８ 製品貯留タンク
９０ 脱臭装置

Claims (6)

1. 食品廃棄物を受け入れるための入口と前記食品廃棄物の出口とを有する受け入れホッパーと、
   前記受け入れホッパーから搬送された前記食品廃棄物を破砕して再生可能な原料と不要物とを分別する破砕分別装置と、
   前記破砕分別装置から搬送された前記原料を貯留する貯留タンクと、
   前記貯留タンクから搬送された前記原料を一定量だけ貯留しながら予熱する定量タンクと、
   前記原料を回転飛散させる撹拌翼と側部及び底部を加熱する蒸気ジャケットとを有し、前記定量タンクから搬送された一定量の前記原料を受け入れて所定の含水率まで乾燥し乾燥物にする乾燥装置と、
   前記食品廃棄物の乾燥中に発生する水蒸気に含まれる塵を捕獲集積する集塵装置と、
   前記集塵装置から排出された蒸気を利用して温水を製造する温水製造装置と、
   前記温水製造装置から排出された蒸気を凝縮し凝縮水を外部に排水する凝縮器と、
   前記乾燥装置から搬送された前記乾燥物を一定温度に加熱保温する加熱保温装置と、
   前記加熱保温装置から搬送された前記乾燥物を受け入れて余分な油脂分を所定の油脂分含有率まで絞る脱脂装置と、
   前記脱脂装置により脱脂されて固形化した前記乾燥物を粗粉砕する粕割り装置と、
   前記粕割り装置から搬送された前記乾燥物を冷却して前記乾燥物に残っている油分の再固形化を防止する冷却装置と、
   前記冷却装置から搬送された前記乾燥物をさらに粉砕する粉砕装置と、
   前記粉砕装置から搬送された前記乾燥物をふるい分けて所定の製品サイズの家畜用飼料を生成するふるい装置と、
   前記ふるい装置を通過した前記家畜用飼料の成分を分析し成分データを作成する分析装置と、
   分析後の家畜用飼料を、貯留し前記成分データと共に製品出荷に備える製品貯留タンクと、
   前記各装置から発生した臭気を吸引して臭気成分を熱分解し無臭・無害化した気体として大気に放出する脱臭装置と、
   を備えたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。
2. 請求項１に記載の食品廃棄物処理システムにおいて、
   前記受け入れホッパーの入口に、前記食品廃棄物を受け入れるときだけ開口する自動開閉蓋を設けたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。
3. 請求項１または２に記載の食品廃棄物処理システムにおいて、
   前記受け入れホッパーと前記破砕分別装置との間に、両者間の、食品廃棄物の流通路を包囲密閉する箱型の搬送コンベアを設けたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、
   前記貯留タンクの内部に、前記原料の貯留時の沈殿を抑制するための撹拌装置を設けたことを特徴とする食品廃棄物処理システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、
   前記凝縮器に、前記原料の臭気成分中の水溶性物質を凝縮水に溶解させる脱臭補助機構を連結したことを特徴とする食品廃棄物処理システム。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の食品廃棄物処理システムにおいて、
   前記集塵装置は、前記食品廃棄物の乾燥中に発生する水蒸気に含まれる塵を捕獲する網目フィルタと当該網目フィルタを自動洗浄する洗浄装置とを備えたものであることを特徴とする食品廃棄物処理システム。

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