JPS5912629B2 - 都市ごみ堆肥の精製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、都市こみより堆肥を製造する場合の精製方法
に関するものである。

都市どみを好気性発酵せしめて堆肥化する場合、都市こ
み中に含まれる軟質プラスチック類、金属、布などの非
堆肥化物は部分別や磁力選別、風力分別などによっであ
る程度分別し得るが、ガラス・陶磁器・硬質プラスチッ
クなどの脆性な非堆肥化物は一般に粒径が小さく、特に
前処理として破砕を行う場合にはその過程で細粒化され
て堆肥化物との分別が困難である。

従来これらの脆性な非堆肥化物を除去するために、堆肥
化物と異物との弾性の差を利用した反発式分別法や、比
重差を利用した風力分別法などが種々試みられていたが
、これら異物の粒径が大きい場合には比較的よい結果が
得られても、粒径が小さい場合には実質的に分別、ｆ）
３不可能であった。

而して、これ等の異物即ちガラス・陶磁器・硬質プラス
チックなどの脆性な非堆肥化物は、自然分解しないので
土壌に蓄積するのみならす、農耕作業上危険であるので
実質的な完全除去が必要であり、換言すれはこれ等の異
物除去は都市こみ堆肥を実用に供し得る為の必須条件と
して極めて重要である。

上記に鑑み、本発明は、静電分別を行なうことにより、
在来困難であった比較的粒径の小さいガラス・陶磁器・
硬質プラスチックなどの脆性非堆肥化物をも精度よく分
別し得て精製を容易、確実となし、都市どみの堆肥化を
実用可能ならしめることを目的とするものである。

本発明は、都市どみを発酵させて堆肥化する都市こみ堆
肥の精製方法において、堆肥化発酵工程の前若しくは後
の少なくとも一刀の時点において、少なくとも軟質プラ
スチック類・金属・布などの非脆性堆肥化物を除去して
堆肥化物とガラス・陶磁器・硬質プラスチックなどの脆
性非堆肥化物との混合物を得、該混合物の含水率が５０
係以下５％以上の範囲において、１５ｗｌ１以下５Ｍ以
上の網目のスクリーンによって篩分し、その後静電分別
工程によって堆肥化物と脆性非堆肥化物とに分別し堆肥
化物のみを堆肥としてとり出すことを特徴とする都市こ
み堆肥の精製方法である。

本発明は、発明者等の行なった研究・実験に基づいて得
られた下記の諸知見に着目して為されたものである。

（１）都市こみ堆肥の平均含水率は一般に約４０％〜５
０％程度であるが、このうち堆肥化物は含水率が高く、
−カガラス・陶磁器・硬質プラスチックなどの脆性異物
は吸湿しない為に両者の間に著しい電気抵抗の差がある
。

発明者等の測定によれば、第１図に示すように少なく共
平均含水率５０％以下数係以上の範囲に於ては、ガラス
・陶磁器・硬質プラスチックなどの脆性異物の電気抵抗
値の下限は、堆肥化物の電気抵抗値の上限よりも高いこ
とが判明した。

その結果、電気抵抗の異なる二種類の物質を帯電せしめ
て高圧静電界の作用により両者を分別する公知の静電分
別法が、多種の物質からなる堆肥に対しても堆肥化物と
脆性異物群との分別に於て高い精度で可能となることが
予見された。

（２）都市こみを予め破砕篩分して軟質プラスチック類
・金属・布・木などの非堆肥化物を除去し、厩芥と紙な
どの堆肥化にガラス・陶磁器・硬質プラスチックなどの
脆性異物の混入した原料を好気性発酵により堆肥化した
後、更に５ｗｌ１網目の篩にかけた篩下群に含水率を種
々調整し乍ら、第２図に示す静電分別装置によって試験
を行った。

図中８は原料、９は振動板、１０は高電圧極、１１は接
地極、１２は仕切り、１３は堆肥化物、１４は脆性異物
である非堆肥化物である。

その結果、完全乾燥（含水率０）の条件では堆肥化物と
脆性異物群との分別は不可能であったが、少なく共平均
含水率５０係以下数係以上の範囲に於ては、はぼ１００
％純度の堆肥化物を分別することが可能なことが判明し
た。

印力ρ電圧３に■の場合の、平均含水率と堆肥化物（は
ぼ１００％純度）の収率との関係を第３図に示す。

平均含水率が５０％を越すと、異物に堆肥化物が付着し
易くなる為と、堆肥化物の見掛比重が増大する為などの
理由で、仕切り位置を適宜修正しても堆肥化物の収率は
著しく低下する。

静電分別に最適な平均含水率は概ね３５係から５％の範
囲であるが、含水率を１０％未満に調整することは工業
的に困難な場合も多いので、実施に当っては３５％以下
１０％以上に調整することが好ましい。

而して、堆肥の取扱い性・輸送・商品価値などの点で含
水率は一般に４０係以下が好ましく、この条件は不法の
実施に轟って望まれる含水率の条件とも一致する。

尚、平均含水率が高い場合（５０係付近）の堆肥化物の
収率は、印加電圧を上げること及び粒径を小さくするこ
とによって、第３図に示す結果よりも改善される傾向と
なる。

（３）説明を単純化する為、一様な水平静電界（電圧Ｅ
）中で、空気抵抗を無視し堆肥化物（導電性物質）の挙
動を考察するに、堆肥化物の比重をγとし、粒径ｄなる
球体とすると、水平力向の電気力Ｊ１はｆ１’ｏｃ ｄ
２・Ｅｅ垂垂直南向重力ｆ２はｆ２ｄ３■・ｒである
から、第４図に示すような合力Ｆが垂直力向に対して為
す角θはθ■１Ｅ２ ｔ、ａｎ −となる。

分別精度を上げる為には可ｄγ 友釣にθを大きくすること、即ち電圧Ｅを太きくし粒径
ｄと比重γを小さくすることが好ましいが、電圧は実用
上一般に４０〜５０ＫＶ以下に限定され、比重γは含水
率によって規定される。

従って粒径を可及的に小さくすることが寧ろ好ましいの
であって、この点が細２粒化され易い脆性異物の分別を
目的とする不法が、従来の反発式や風力式に比して甚だ
有利となる理由の−っでもある。

−力、堆肥化速度を速める為には一般に堆肥化物の粒径
は小さい方が好ましく且つ又、極度に小さい粒径では篩
の目づまりや動力消費の点及びエアレーションの点など
で不利トなる。

以上の静電分別精度および堆肥化条件の両条件を勘案す
ると篩の網目は１５Ｍ以下５顛以上とすることが望まし
い。

以上述べたところによって、本発明の方法が在来困難で
あった堆肥中の脆性異物を精度高く分別し得るのみなら
ず、不法を適用するに当っての含水率や粒径の最適調整
条件が堆肥化の操作条件や商品価値を高める条件ともよ
くマツチすることが基本的に明らかにされた。

本発明を、実施例につき図面を用いて説明すれば、都市
こみは先づ一次破砕・篩分機１によって、軟質プラスチ
ック類・金属・布・木などの非堆肥化物Ａ群と、厩芥、
紙などの堆肥化物Ｂとガラス・陶磁器・硬質プラスチッ
クなどの異物（脆性非堆肥化物）Ｃ群との混合物（Ｂ＋
Ｃ）群とに分別する。

此の際篩分の網目は３０Ｍ前後が望ましい。尚必要があ
れば紙は相当部分をＡ群に移行せしめることもできる。

次いで（Ｂ＋Ｃ）群を発酵槽２によって好気性発酵せし
め平均含水率を５０％以下（好ましくは３５％以下）に
調整した後、１５原以下５朧以上の網目を有する二次破
砕・篩分機３によって残存する非堆肥化物Ａ′群を除去
すると共に（Ｂ＋Ｃ）群の粒径を整える。

一次破砕・篩分機１及び二次破砕・篩分機３の破砕・篩
分機としては破砕機と篩分機とを直結することによって
機能し得るが、第７図に示すよ−うな公知の選択破砕分
別機を用いるとよい。

これは駆動装置１７によって回転する円筒スクリーン１
５とこの中で駆動装置１８によって円筒と異なる速度で
回転する掻板１６とを備え、原料を軸方向に送って破砕
と篩分とを繰り返して一体的に行う方式であって、本機
により（Ｂ＋Ｃ）群とＡ群とは容易に粗選される。

尚、一次破砕・篩分機と発酵槽２の工程の間で、（Ｂ＋
Ｃ）群中に若干混入してくる金属（導電性非堆肥化物）
の小片は、磁力選別機及び反発式分別機など（倒れも図
示せず）によって除去すると良い。

二次破砕・篩分機３を通過した（Ｂ＋Ｃ）群は含水率及
び粒径共に静電分別が可能な範囲に調整されているので
、静電分別機４によってほぼ完全に脆性非堆肥化物Ｃ群
を除去して、純度の極めて高い堆肥化物Ｂを分別するこ
とができる。

尚、静電分別機４は第８図に示すようにコロナ電界と静
電界とを併有する公知の複合型円筒式を用いてよい。

即ち、コンベア１９を経て接地回転円筒２０に落下した
（ Ｂ＋Ｃ）群はコロナ電界を通過したのち、さらに静
電界を通って、導電性の堆肥化物Ｂと絶縁性の脆性非堆
肥化物Ｃ群とに図のように夫々分別される。

２１はブラシ、２２はコロナ放電極、２３は堆肥化物ホ
ッパ、２４は異物ホッパである。

静電分別機４としては上記の複合型円筒式のほか、純静
電型円筒式、コロナ放電型円筒式、水平電界中を落下せ
しめる方式、摩擦帯電式など、公知の方式を用いること
ができる。

第６図は本発明の他の実施例を示すもので、此の例では
堆肥化物Ｂの収率を高めることが意図されている。

第３図に示すように、実験結果によると静電分別に於け
る抽肥化物の収率は、平均含水率が１０％〜１５係程度
に於て最高となる。

一方段市どみ原料の含水率にも依るが、一次発酵槽を出
た堆肥の平均含水率は一般に４０％〜５０係程度であり
、其の後屋内で１０日間位養生堆積しても含水率は３０
％〜３５％位にしか低下しない。

従ってこれを工業的に１０％〜１５％迄に引き下げよう
とすると加熱乾燥が必要となる。

本実施例は、このために加熱乾燥を行ない、収率を高め
ると同時に、この熱により混入スラッジの脱水にも有効
利用をはからんとするものである。

即ち本実施例に於ては、畜産廃棄物（電蓄ふん尿）や下
水スラッジなどの含水率の高い有機スラッジを堆肥化し
ようとする場合、７０係以上の含水率では好気性発酵が
困難であり前処理として若干の脱水を要すること、及び
これ等の有機スラッジには問題となる異物が含まれてお
らず分別の必要がないことに着目し、前記加熱乾燥後精
製された堆肥化物Ｂとこの有機スラッジとを混合して含
水率を調整［２て再発酵せしめるものである。

此のような方法を採用することによって、都市こみ堆肥
化物Ｂの収率を高める為の、加熱乾燥に用いたエネルギ
は、高含水率の有機スラッジの脱水に有効に利用される
ことになり合理的となる。

第６図によって説明すると、第５図の実施例と同様に都
市こみは一次破砕・篩分機１、発酵槽２、二次破砕・篩
分機３を経て（Ｂ＋Ｃ）群を選別した後、水分調整槽５
によって含水率を低下せしめてから静電分別機４にかけ
る。

水分調整槽５は長期間の屋内養生堆積法若しくは加熱乾
燥法倒れでもよく、設備費、運転費、堆肥化物Ｂの収率
などを勘案して定める。

静電分別機４によって精製された堆肥化物Ｂは更に混合
槽６に於て前記高含水率の有機スラッジ（異物を含まな
い）と混合して含水率を７０係以下に調整し、再発酵槽
Ｉに於て再発酵せしめて良質の堆肥を得る。

本発明により、従来は極めて困難とされていた、ガラス
、・陶磁器、硬質プラスチックなどの脆性非堆肥化物を
堆肥化物から除く分別を、たとえ脆性非堆肥化物が粒径
が小なる場合であっても可能となし、精度よく分別して
精製を容易にかつ確実となし、都市こみ堆肥を実用可能
とする都市こみ堆肥の精製方法を提供することができ、
実用上廃棄物処理及びその有効利用上、公害防止上極め
て犬なる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するものであり、第１図は実
験結果を示すグラフ、第２図は実験装置の説明図、第３
図は実験結果を示すグラフ、第４図は作動説明図、第５
図、第６図は異なる実施例のフローシート、第７図は破
砕・篩分機の説明図、第８図は静電分別機の説明図であ
る。 １・・・・・・一次破砕・篩分機、２・・・・・・発酵
槽、３・・・・・・二次破砕・篩分機、４・・・・・・
静電分別機、５・・・・・・水分調整槽、６・・・・・
・混合槽、７・・・・・・再発酵槽、８・・・・・・原
料、９・・・・・・振動板、１０・・・・・・高電圧極
、１１・・・・・・接地極、１２・・・・・・仕切り、
１３・・・・・・堆肥化物、１４・・・・・・非准肥化
物、１５・・・・・・円筒スクリーン、１６・−・・・
・掻板、１７．１８・・・・・・駆動装置、１９・・・
・・・コンベア、２０・・・・・・接地回転円筒、２１
・・・・・・ブラシ、２２・・・・・・コロナ放電極、
２３・・・・・・堆肥化物ホッパ、２４・・・・・・異
物ホッパ。 １４５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 都市どみを発酵させて堆肥化する都市こみ堆肥の精
   製方法において、堆肥化発酵工程の前若しくは後の少な
   くとも磁力の時点において、少なくとも軟質プラスチッ
   ク類・金属・布などの非脆性非堆肥化物を除去して堆肥
   化物とガラス・陶磁器硬質プラスチックなどの脆性非堆
   肥化物との混合物を得、該混合物の含水率が５０係以下
   ５係以上の範囲において、１５履以下５８以上の網目の
   スクリーンによって篩分し、その後静電分別工程によっ
   て堆肥化物と脆性非堆肥化物とに分別し堆肥化物のみを
   堆肥としてとり出すことを特徴とする都市こみ堆肥の精
   製方法。