特許 6550097 メタン発酵好適物の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6550097

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】メタン発酵好適物の製造装置

(51)【国際特許分類】

   B07B 1/14 20060101AFI20190711BHJP

   B07B 1/20 20060101ALI20190711BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20190711BHJP

   B09B 5/00 20060101ALI20190711BHJP

   B03B 5/00 20060101ALI20190711BHJP

   B03B 7/00 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   B07B1/14

   B07B1/20 A

   B09B3/00 CZAB

   B09B3/00 Z

   B09B5/00 P

   B09B5/00 Q

   B09B5/00 Z

   B03B5/00 Z

   B03B7/00

【請求項の数】12

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-118908(P2017-118908)

(22)【出願日】2017年6月16日

(65)【公開番号】特開2019-822(P2019-822A)

(43)【公開日】2019年1月10日

【審査請求日】2018年4月3日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）平成２８年１２月２０日公益社団法人全国都市清掃会議発行の「第３８回全国都市清掃研究・事例発表会講演論文集」に公開すると共に、平成２９年１月１８日釧路市観光国際交流センターで開催された「第３８回全国都市清掃研究・事例発表会」において公開（発表）。 （２）平成２８年１２月２０日公益社団法人全国都市清掃会議発行の「第３８回全国都市清掃研究・事例発表会講演論文集」に公開すると共に、平成２９年１月１８日釧路市観光国際交流センターで開催された「第３８回全国都市清掃研究・事例発表会」において公開（発表）。 （３）平成２９年１月１８日株式会社環境新聞社発行の「環境新聞」において公開。 （４）平成２９年１月２６日馬事畜産会館２階第２・３会議室で開催された「第３８回ＪＯＲＡテクノフォーラム バイオマス産業都市構築における新たな展開〜蒸気供給事業、ＭＢＴシステム〜」において公開。 （５）２０１７年５月２３日〜２６日東京ビッグサイトで開催された「第２６回開催２０１７ＮＥＷ環境展及び第９回開催２０１７地球温暖化防止展」において公開（展示）。

(73)【特許権者】

【識別番号】304021288

【氏名又は名称】国立大学法人長岡技術科学大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000149077

【氏名又は名称】株式会社大原鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】100091373

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100097065

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 雅栄

(72)【発明者】

【氏名】姫野 修司

(72)【発明者】

【氏名】高橋 倫広

(72)【発明者】

【氏名】北田 誠

【審査官】 田中 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０９９５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１９９１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２０９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５４６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２３４４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０２４３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２７７１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２８８６８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０７Ｂ １／００−１５／００

Ｂ０９Ｂ １／００− ５／００

Ｂ０９Ｃ １／００− １／１０

Ｂ０３Ｂ １／００−１３／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

袋詰め可燃ゴミからメタン発酵好適物を製造するメタン発酵好適物の製造装置であって、前記袋詰め可燃ゴミを破袋する破袋部と、この破袋処理された破袋処理済みゴミを粒度差選別する下記１の第一選別部と、この第一選別部で選別された粒度差選別処理済みゴミを比重差選別する下記２の第二選別部とを備えたメタン発酵好適物の製造装置。
記１
前記第一選別部は、複数本のローラー体を所定の隙間を介して回転自在に並設して成るローラー搬送部を有し、このローラー搬送部は、搬送方向下流側が上方位置となるように所定角度に上り傾斜状態に設けられており、前記ローラー搬送部に導入された前記破袋処理済みゴミが、前記ローラー体同士の隙間を通過落下する通過落下ゴミと、前記ローラー体同士の隙間を通過落下せず、前記ローラー搬送部の傾斜下端部から該ローラー搬送部外に傾斜落下する傾斜落下ゴミと、前記ローラー体同士の隙間を通過落下せず、前記ローラー搬送部の傾斜上端部から該ローラー搬送部外に乗り越える傾斜乗り越えゴミとに選別される構造。
記２
前記第二選別部は、周面に破砕凸部が設けられた軸状回転体の対向位置に、多数の選別孔を有するスクリーン体が設けられたスクリーン選別部と、このスクリーン選別部に導入された前記粒度差選別処理済みゴミに加水する加水部と、前記スクリーン選別部の下方位置に設けられ前記軸状回転体の回転に伴い前記スクリーン体の選別孔を通過した選別孔通過ゴミを排出する第一排出部と、前記スクリーン選別部の上方位置に設けられ前記軸状回転体の回転に伴い前記選別孔を通過できず巻き上げられた選別孔不通過ゴミを排出する第二排出部とを有する構造。

【請求項2】

請求項１記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記ローラー搬送部の傾斜角度は５〜３０度に設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項3】

請求項１，２いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記ローラー体同士の隙間は５０〜１５０ｍｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項4】

請求項１〜３いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記軸状回転体の回転速度は１００〜６００ｒｐｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項5】

請求項１〜４いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記選別孔の径は１０〜２５ｍｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項6】

請求項１〜５いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記軸状回転体の回転時における前記スクリーン体表面と前記破砕凸部との間隔は５〜１０ｍｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項7】

請求項１〜６いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記加水部における加水率は、前記粒度差選別処理済みゴミＣに対して１０〜５０％に設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項8】

請求項１〜７いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記粒度差選別処理済みゴミは、前記通過落下ゴミ及び前記傾斜落下ゴミのいずれか一方若しくは双方であることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項9】

請求項１〜８いずれか１項に記載の製造装置で製造されるメタン発酵好適物は、前記選別孔通過ゴミであることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項10】

請求項９記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記メタン発酵好適物は、水分率が８５重量％以下であることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項11】

請求項９，１０いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記メタン発酵好適物は、最大径が１５ｍｍであることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【請求項12】

請求項９〜１１いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記メタン発酵好適物は、固形分中の有機物の割合が７５〜８５重量％であることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メタン発酵好適物の製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、袋詰め可燃ゴミ（都市ゴミ）のエネルギー利用は、袋詰め可燃ゴミを焼却炉で焼却処理し、この燃焼で発生する熱を利用したバイオマス発電が主流であるが、近年、袋詰め可燃ゴミ中の有機ゴミを発酵させて得たバイオガス（メタン）を内燃機関、外燃機関や燃料電池の燃料として発電するバイオガス発電が注目されている。このバイオガス発電における袋詰め可燃ゴミのエネルギー利用は、焼却処理するゴミを減らして大型設備である焼却炉の数や負担を低減することができ有用である。

【0003】

ところで、この袋詰め可燃ゴミからメタンを取り出すメタン発酵装置は、有機物を嫌気性環境下において微生物により分解（メタン発酵）させてメタンガスを発生させるものであり、特にメタン発酵に関与しない無機物は残渣として排出されるが、このメタン発酵に関与しないメタン発酵不適物が多いほど残渣が増え、よって、この残渣を処理する手間とコストが余計にかかることから、如何に袋詰め可燃ゴミからメタン発酵好適物を取得するかが重要となる。

【0004】

そこで、従来においても可燃ゴミからメタン発酵好適物を得るための装置（厨芥類や紙などのメタン発酵に適したゴミと、ビニールや大きな布などの焼却処理に適したゴミとに選別する選別装置）として、例えば特開２０１２−１２０９９８に開示される破砕選別装置が（以下、従来例）が提案されている。尚、従来例は、厨芥類や紙などの発酵に適したゴミは破砕し易く比較的重量があり、一方、ビニール袋や布などの発酵に適さない物は破砕しにくく比較的軽量であるという、袋詰め可燃ゴミを構成するゴミの性質を利用して選別することでメタン発酵好適物を得ている。

【0005】

この従来例は、上方に向けて開口する袋詰め可燃ゴミの投入部と、投入部が一端に連設され、外周面に多数の選別孔が形成された円筒状の選別ドラムと、この選別ドラム内に回転可能に設けられた回転軸と、この回転軸の外周に放射状に延びると共に該回転軸の回転方向に対してそれぞれ同一方向に傾斜状に取り付けられた複数枚のブレードとを有するものである。

【0006】

この構成から、袋詰め可燃ゴミを投入部から選別ドラムの一端に送り込むと、ブレードと選別ドラムとの間で破袋及び破砕が行われると共に、ブレードによって排出口に向けて風力が発生し、選別孔と風力とによる選抜が行われる。即ち、選別孔を通過するメタン発酵好適物と、風力によって排出口に向けて搬送排出されるメタン発酵不適物とに選別される。

【0007】

しかしながら、この従来例においても残渣を低減させることは十分でない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−１２０９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明者等は、前述した可燃ゴミからメタン発酵好適物を得るための装置について更なる研究開発を進め、その結果、従来にない画期的なメタン発酵好適物の製造装置を開発した。

【課題を解決するための手段】

【0010】

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

【0011】

袋詰め可燃ゴミＡからメタン発酵好適物を製造するメタン発酵好適物の製造装置であって、前記袋詰め可燃ゴミＡを破袋する破袋部１と、この破袋処理された破袋処理済みゴミＢを粒度差選別する下記１の第一選別部２と、この第一選別部２で選別された粒度差選別処理済みゴミＣを比重差選別する下記２の第二選別部３とを備えたメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。
記１
前記第一選別部２は、複数本のローラー体４を所定の隙間Ｓを介して回転自在に並設して成るローラー搬送部５を有し、このローラー搬送部５は、搬送方向下流側が上方位置となるように所定角度に上り傾斜状態に設けられており、前記ローラー搬送部５に導入された前記破袋処理済みゴミＢが、前記ローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下する通過落下ゴミＣ１と、前記ローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下せず、前記ローラー搬送部５の傾斜下端部から該ローラー搬送部５外に傾斜落下する傾斜落下ゴミＣ２と、前記ローラー体４同士の隙間を通過落下せず、前記ローラー搬送部５の傾斜上端部から該ローラー搬送部５外に乗り越える傾斜乗り越えゴミＤとに選別される構造。
記２
前記第二選別部３は、周面に破砕凸部６が設けられた軸状回転体７の対向位置に、多数の選別孔８ａを有するスクリーン体８が設けられたスクリーン選別部９と、このスクリーン選別部９に導入された前記粒度差選別処理済みゴミＣに加水する加水部10と、前記スクリーン選別部９の下方位置に設けられ前記軸状回転体７の回転に伴い前記スクリーン体８の選別孔８ａを通過した選別孔通過ゴミＥを排出する第一排出部11と、前記スクリーン選別部９の上方位置に設けられ前記軸状回転体７の回転に伴い前記選別孔８ａを通過できず巻き上げられた選別孔不通過ゴミＦを排出する第二排出部12とを有する構造。

【0012】

また、請求項１記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記ローラー搬送部５の傾斜角度は５〜３０度に設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0013】

また、請求項１，２いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記ローラー体４同士の隙間Ｓは５０〜１５０ｍｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0014】

また、請求項１〜３いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記軸状回転体７の回転速度は１００〜６００ｒｐｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0015】

また、請求項１〜４いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記選別孔８ａの径は１０〜２５ｍｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0016】

また、請求項１〜５いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記軸状回転体７の回転時における前記スクリーン体８表面と前記破砕凸部６との間隔は５〜１０ｍｍに設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0017】

また、請求項１〜６いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記加水部10における加水率は、前記粒度差選別処理済みゴミＣに対して１０〜５０％に設定されていることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0018】

また、請求項１〜７いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記粒度差選別処理済みゴミＣは、前記通過落下ゴミＣ１及び前記傾斜落下ゴミＣ２のいずれか一方若しくは双方であることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0019】

また、請求項１〜８いずれか１項に記載の製造装置で製造されるメタン発酵好適物は、前記選別孔通過ゴミＥであることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0020】

また、請求項９記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記メタン発酵好適物は、水分率が８５重量％以下であることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0021】

また、請求項９，１０いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記メタン発酵好適物は、最大径が１５ｍｍであることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【0022】

また、請求項９〜１１いずれか１項に記載のメタン発酵好適物の製造装置において、前記メタン発酵好適物は、固形分中の有機物の割合が７５〜８５重量％であることを特徴とするメタン発酵好適物の製造装置に係るものである。

【発明の効果】

【0023】

本発明は上述のように構成したから、前述した従来例に比し、有機物濃度が高くメタン発酵処理後の残渣量の少ないメタン発酵好適物が簡易且つ確実に得られるなど、従来にない画期的なメタン発酵好適物の製造装置となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本実施例の使用状態説明図である。

【図2】本実施例の要部の動作説明図である。

【図3】本実施例の要部の動作説明図である。

【図4】本実施例の要部の説明図である。

【図5】本実施例の要部の説明図である。

【図6】本実施例の要部の動作説明図である。

【図7】本実施例の要部の動作説明図である。

【図8】本実施例で処理した袋詰め可燃ゴミＡの組成を示す円グラフである。

【図9】本実施例で処理した通過落下ゴミＣ１の組成を示す円グラフである。

【図10】本実施例で処理した傾斜落下ゴミＣ２の組成を示す円グラフである。

【図11】本実施例で処理した傾斜乗り越えゴミＤの組成を示す円グラフである。

【図12】本実施例で処理した選別孔通過ゴミＥの組成を示す円グラフである。

【図13】本実施例で処理した選別孔不通過ゴミＦの組成を示す円グラフである。

【図14】本実施例で処理した袋詰め可燃ゴミＡ，通過落下ゴミＣ１，傾斜落下ゴミＣ２，傾斜乗り越えゴミＤ及び選別孔不通過ゴミＦにおける低位発熱量を示す表である。

【図15】メタン発酵実験で使用する被験体の性状を示す表である。

【図16】メタン発酵実験でのガス発生倍率を示すグラフである。

【図17】メタン発酵実験の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

【0026】

例えばゴミ収集車により集められた袋詰め可燃ゴミＡを破袋部１で破袋する。

【0027】

続いて、この破袋処理された破袋処理済みゴミＢを第一選別部２で粒度差選別する。

【0028】

具体的には、ローラー搬送部５に破袋処理済みゴミＢを導入すると、回転するローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下する通過落下ゴミＣ１と、ローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下せず、ローラー搬送部５の傾斜下端部から該ローラー搬送部５外に傾斜落下する傾斜落下ゴミＣ２と、ローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下せず、ローラー搬送部５の傾斜上端部から該ローラー搬送部５外に乗り越える傾斜乗り越えゴミＤとに選別される。

【0029】

この通過落下ゴミＣ１は、例えば厨芥類や紙など（小型のゴミ）であり、傾斜落下ゴミＣ２は、例えば紙やビニールなど（大型で傾斜を乗り越えない重量ゴミ）であり、傾斜乗り越えゴミＤは、例えばビニールや布（衣類）など（大型で傾斜を乗り越える軽量ゴミ）である。

【0030】

また、通過落下ゴミＣ１若しくは通過落下ゴミＣ１及び傾斜落下ゴミＣ２の双方は、粒度差選別処理済みゴミＣとして第二選別部３へ送られ、傾斜乗り越えゴミＤは、発酵に適さないゴミとして処理（焼却処理等）される。

【0031】

続いて、第一選別部２で選別された粒度差選別処理済みゴミＣを第二選別部３で比重差選別する。

【0032】

具体的には、スクリーン選別部９に粒度差選別処理済みゴミＣを加水部10で加水しつつ導入すると、軸状回転体７の回転に伴い、破砕凸部６で破砕されスクリーン体８の選別孔８ａを通過して第一排出部11から排出される選別孔通過ゴミＥと、破砕凸部６で破砕されずスクリーン体８の選別孔８ａを通過できず巻き上げられて第二排出部12から排出される選別孔不通過ゴミＦとに選別される。

【0033】

この選別孔通過ゴミＥは、例えば紙や厨芥類など（水を含むことで破砕され易くなり細かく破砕される重量ゴミ）であり、選別孔不通過ゴミＦは、例えばビニールなど（水を含まず破砕されにくい軽量ゴミ）である。

【0034】

前述のようにして得られた選別孔通過ゴミＥはメタン発酵好適物として利用され、選別孔不通過ゴミＦは発酵に適さないゴミとして処理（焼却処理等）される。

【実施例】

【0035】

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

【0036】

本実施例は、袋詰め可燃ゴミＡからメタン発酵好適物を製造するメタン発酵好適物の製造装置であって、袋詰め可燃ゴミＡを破袋する破袋部１と、この破袋処理された破袋処理済みゴミＢを乾式選別手段により粒度差選別する第一選別部２と、この第一選別部２で選別された粒度差選別処理済みゴミＣを湿式選別手段により比重差選別する第二選別部３とを備えたものである。尚、袋詰め可燃ゴミＡとは、ビニール袋に詰めて廃棄される可燃性を有するゴミ（都市ゴミ）である。

【0037】

以下、本実施例に係る構成各部について詳細な説明をする。

【0038】

破袋部１は、図１，２に図示したように上部にホッパー13ａを備えた破袋本体13内に、周面に刃部14ａ’，14ｂ’を有する一対の回転軸体14ａ，14ｂを水平対向位置に間隔を介して架設状態に設けた構造（所謂二軸破袋構造）である。

【0039】

また、破袋本体13の下部は開口状態に設けられ、刃部14ａ’，14ｂ’によって破袋された破袋処理済みゴミＢのゴミ排出部13ｂとして構成されている。

【0040】

従って、ホッパー13ａから投入された袋詰め可燃ゴミＡは、回転軸体14ａ，14ｂ同士の間を通過しつつ破袋され、この破袋された破袋処理済みゴミＢは、ゴミ排出部13ｂから排出される。

【0041】

また、本実施例では、ゴミ排出部13ｂの下部にベルトコンベアが設けられ、第一選別部２へ破袋処理済みゴミＢを搬送する第一搬送部15として構成されている。

【0042】

第一選別部２は、図１，３に図示したように左右壁部16ａと底壁部16ｂとから成る第一選別本体16の左右壁部16ａに、複数本のローラー体４を所定の隙間Ｓを介して回転自在に並設して成るローラー搬送部５を有するものであり、各ローラー体４は同一方向（搬送方向）に回転するように構成されている。

【0043】

この各ローラー体４の周面には、該ローラー体４の長さ方向に所定の間隔Ｔを介して突起部17が並設されており、この各突起部17はローラー体４に略三角形状の板材を被嵌して設けられている。

【0044】

従って、ローラー体４の回転により上部に載置されたものは突起部17との摩擦によって搬送される。

【0045】

また、ローラー搬送部５には、図４に図示したように隣接するローラー体４同士の隙間Ｓと、この各ローラー体４に設けられる突起部17同士の間隔Ｔとから成る升目状のふるい穴２ａが多数設けられており、このふるい穴２ａの目幅は、隙間Ｓ（縦長）及び間隔Ｔ（横長）ともに５０〜１５０ｍｍの間で設定される。

【0046】

また、第一選別本体16の底壁部16ｂは、テーパー状に設けられており、この底壁部16ｂの最下部は開口状態に設けられ、ローラー搬送部５のふるい穴２ａを通過した通過落下ゴミＣ１のゴミ排出部16ｂ’として構成されている。

【0047】

従って、ローラー搬送部５で搬送される破袋処理済みゴミＢのうち、ふるい穴２ａを通過した通過落下ゴミＣ１はゴミ排出部13ｂから排出される。

【0048】

また、第一選別本体16は、図３に図示したように設置架台18上に設けられており、長さ方向（搬送方向）の一端部（ローラー搬送部５の搬送方向上流側）は、設置架台18上に上下擺動自在に枢着され、他端部（ローラー搬送部５の搬送方向下流側）は、設置架台18上に設けられた昇降部19に連結されている。

【0049】

この昇降部19は、設置架台18に擺動自在に立設されるネジ棒19ａと、このネジ棒19ａに被嵌されナット19ｂ’の螺動により上下移動する移動筒19ｂとで構成され、この移動筒19ｂに第一選別本体16の他端部は枢着されている。

【0050】

従って、第一選別本体16は、昇降部19の作動により設置架台18に対して傾動自在となり、よって、ローラー搬送部５は、搬送方向下流側が上方位置となるように所定角度に上り傾斜状態となる。本実施例では、ローラー搬送部５の傾斜角度は５〜３０度の間で設定される。

【0051】

以上から、第一選別部２において、ローラー搬送部５に破袋処理済みゴミＢを導入すると、回転するローラー体４同士の隙間Ｓ（ふるい穴２ａ）を通過落下する通過落下ゴミＣ１と、ローラー体４同士の隙間Ｓ（ふるい穴２ａ）を通過落下せず、ローラー搬送部５の傾斜下端部から該ローラー搬送部５外に傾斜落下する傾斜落下ゴミＣ２と、前記ローラー体４同士の隙間Ｓ（ふるい穴２ａ）を通過落下せず、ローラー搬送部５の傾斜上端部から該ローラー搬送部５外に乗り越える傾斜乗り越えゴミＤとに選別される。つまり、第一選別部２により破袋処理済みゴミＢは乾式選別手段により粒度差選別される。

【0052】

また、本実施例では、ゴミ排出部16ｂ’の下部にベルトコンベアが設けられ、第二選別部３へ粒度差選別処理済みゴミＣ（通過落下ゴミＣ１）を搬送する第二搬送部20として構成されている。尚、図１では第二搬送部20を通過落下ゴミＣ１のみを粒度差選別処理済みゴミＣとして第二選別部３へ搬送しているように図示しているが、通過落下ゴミＣ１及び傾斜落下ゴミＣ２の双方を粒度差選別処理済みゴミＣとして第二選別部３へ搬送することも可能である。これは、傾斜落下ゴミＣ２もメタン発酵好適物となる物質を多く含む場合があるからである。

【0053】

第二選別部３は、上部一端側にホッパー21ａを備えた破砕本体21に、スクリーン選別部９と、このスクリーン選別部９に導入された粒度差選別処理済みゴミＣに加水する加水部10と、スクリーン選別部９の下方位置に設けられる第一排出部11と、スクリーン選別部９の上方位置に設けられる第二排出部12とを有する構造である。

【0054】

具体的には、スクリーン選別部９は、図５，６，７に図示したように周面に複数の破砕凸部６が設けられた軸状回転体７の周面対向位置に、多数の選別孔８ａが設けられた円弧板状のスクリーン体８が添設されたものである。

【0055】

この軸状回転体７は駆動源24の作動により回転し、その回転速度は、１００〜６００ｒｐｍに設定される。望ましくはこの回転速度は３００〜５００ｒｐｍである。

【0056】

また、各破砕凸部６は、基端部が軸状回転体７に枢着されており、軸状回転体７の回転に伴う遠心力で放射方向に突出状態となるスイングハンマー構造であり、スクリーン体８と共に先端部でゴミを破砕するように構成されている。

【0057】

また、各破砕凸部６は、軸状回転体７の長さ方向に並設され、この軸状回転体７の長さ方向に隣接する破砕凸部６同士が９０度ずれた位置となるよう螺旋状に配置されており、ホッパー21ａから導入されたゴミが破砕本体21内を一端側から他端側へ送られるように構成されている。

【0058】

また、軸状回転体７の他端部には、該軸状回転体７の長さ方向に巻き上げ破砕凸部６’が並設されている。

【0059】

この巻き上げ破砕凸部６’は、回転方向へ向けて突湾曲形状に設けられており、また、螺旋状に配されず軸状回転体７の長さ方向に直線状に配されており、破砕本体21の他端側へ送られてきたゴミを破砕するだけでなく、上方（後述する第二排出部12）へ巻き上げるように構成されている。

【0060】

スクリーン体８は、複数の円弧形状の板材を組み合わせて構成された円筒状体であり、軸状回転体７に被嵌状態に設けられている。

【0061】

また、スクリーン体８に設けられる多数の選別孔８ａは円形状であり、本実施例ではこの選別孔８ａの径は１０〜２５ｍｍに設定されている。

【0062】

また、軸状回転体７の回転時におけるスクリーン体８表面と破砕凸部６先端との間隔は５〜２０ｍｍに設定される。望ましくはこの間隔は１０ｍｍ〜１５ｍｍである。

【0063】

加水部10は、図６に図示したようにホッパー21ａの下方部位に図示省略の水供給部（水源及び供給ホース）が接続されるノズルを設けて構成されている。

【0064】

この加水部10からの水の噴射量は適宜制御され、この加水は投入するゴミに対して０〜５０００Ｌの範囲であり、本実施例では、加水部10における加水率は、粒度差選別処理済みゴミＣが５ｔに対して５００〜２５００Ｌ（ゴミに対して１０〜５０％）に設定されている。尚、この加水は、粒度差選別処理済みゴミＣに水を含ませることで破砕し易くする他、軸状回転体７（駆動源24）にかかる負荷を低減することにも貢献する。

【0065】

第一排出部11は、図５，６，７に図示したように破砕本体21の下部を開口状態に設けて構成されており、スクリーン選別部９によって破砕選別された選別孔通過ゴミＥのゴミ排出部として構成されている。

【0066】

従って、ホッパー21ａから投入された粒度差選別処理済みゴミＣのうち、破砕凸部６で破砕され且つ加水部10で加水されて重量物となり、スクリーン体８の選別孔８ａを通過した選別孔通過ゴミＥは、第一排出部11から排出される。

【0067】

本実施例では、破砕本体21の下部に回収容体22が移動自在に設けられ、第一排出部11から排出される選別孔通過ゴミＥを受けるように構成されている。

【0068】

第二排出部12は、図５，７に図示したように破砕本体21の上部他端側にスクリーン選別部９の上部に連通する筒状体23を横設し、この筒状体23内に周面に搬送羽根23ａ’が螺旋状に設けられた搬送軸状体23ａを設けて構成されている。

【0069】

従って、ホッパー21ａから投入された粒度差選別処理済みゴミＣのうち、破砕凸部６で破砕されずに且つ加水部10で加水されも重量物とならず、スクリーン体８の選別孔８ａを通過しない選別孔不通過ゴミＦは、巻き上げ破砕凸部６’で巻き上げられて筒状体23へ送られ、この搬送軸状体23ａで搬送されて先端から排出される。

【0070】

以上から、第二選別部３において、スクリーン選別部９に粒度差選別処理済みゴミＣを加水部10で加水しつつ導入すると、軸状回転体７の回転に伴い、破砕凸部６及び巻き上げ破砕凸部６’で破砕されスクリーン体８の選別孔８ａを通過して第一排出部11から排出される選別孔通過ゴミＥと、破砕凸部６及び巻き上げ破砕凸部６’で破砕されずスクリーン体８の選別孔８ａを通過できず巻き上げられて第二排出部12から排出される選別孔不通過ゴミＦとに選別される。つまり、第二選別部３により粒度差選別処理済みゴミＣは湿式選別手段により比重差選別される。

【0071】

符号30は袋詰め可燃ゴミＡを収集するゴミ収集車、31はメタン発酵処理装置、32はメタン発酵処理装置にメタン発酵好適物（選別孔通過ゴミＥ）を搬送する適宜な搬送手段（例えば搬送車両やパイプラインなど）である。

【0072】

以上の構成から成るメタン発酵好適物の製造装置を使用したメタン発酵好適物の製造工程について説明する。

【0073】

先ず、ゴミ収集車30により集められた袋詰め可燃ゴミＡを破袋部１で破袋する。

【0074】

この本実施例による処理前の袋詰め可燃ゴミＡの組成は、図８の円グラフの通りである。尚、このゴミの組成は、新潟県環境分析センターにて実施したゴミ質分析法（厚生省通知 昭和５２年１１月４日付環整第９５号別紙２のゴミ質分析方法）に基づくものである。

【0075】

続いて、この破袋処理された破袋処理済みゴミＢを第一選別部２で乾式選別手段により粒度差選別する。

【0076】

具体的には、ローラー搬送部５に破袋処理済みゴミＢを導入すると、回転するローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下する通過落下ゴミＣ１と、ローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下せず、ローラー搬送部５の傾斜下端部から該ローラー搬送部５外に傾斜落下する傾斜落下ゴミＣ２と、前記ローラー体４同士の隙間Ｓを通過落下せず、ローラー搬送部５の傾斜上端部から該ローラー搬送部５外に乗り越える傾斜乗り越えゴミＤとに選別される。

【0077】

通過落下ゴミＣ１の組成は、図９の円グラフの通りである。尚、このゴミの組成は、前述したゴミ質分析法に基づくものである。

【0078】

この通過落下ゴミＣ１は、例えば厨芥類や紙など（小型のゴミ）である。

【0079】

図９の円グラフを見るに、厨芥類と紙を優先的に回収できていることが分かる。不燃物も混入しているが割合は少なく、また大きなもの（金属片、ビン、缶類）の混入はほとんど見られない。

【0080】

傾斜落下ゴミＣ２の組成は、図10の円グラフの通りである。尚、このゴミの組成は、前述したゴミ質分析法に基づくものである。

【0081】

この傾斜落下ゴミＣ２は、例えば紙やビニールなど（大型で傾斜を乗り越えない重量ゴミ）である。

【0082】

図10の円グラフを見るに、紙を多く回収できているが、通過落下ゴミＣ１に比して厨芥類の割合が低くビニールの割合が多い。大型で傾斜を乗り越えない重量ゴミの他、傾斜のついたローラー搬送部５を乗り越えることができずに転がり落ちる物、例えば、特にペッボトル等の円筒形物や容器系のプラスチック類、また容器系の紙なども含まれる。

【0083】

尚、缶などの不燃物も転がり落ちるが、回収物の性状として容易に磁選機等での除去が可能（吊り下げ式磁選機等で除去時に巻き込みが少ない）であり、さらに厨芥類などの高含水物が減少しているため、熱量が高く燃料化等への利用用途が考えられる。

【0084】

また、図10の円グラフでは厨芥類が８％入っているが、ふるい穴２ａの目幅調整により通過落下ゴミＣ１として回収可能と考える。

【0085】

傾斜乗り越えゴミＤの組成は、図11の円グラフの通りである。尚、このゴミの組成は、前述したゴミ質分析法に基づくものである。

【0086】

傾斜乗り越えゴミＤは、例えばビニールや布（衣類）など（大型で傾斜を乗り越える軽量ゴミ）である。

【0087】

図11の円グラフを見るに、紙も多く回収されているが、ローラー搬送部５が傾斜しているため、大きな布や切れていないビニールなど、ふるい穴２ａを通過しない平たいものが優先的に回収されている（また段ボール等の紙類も回収される）。

【0088】

また、傾斜落下ゴミＣ２と同様、通過落下ゴミＣ１として高含水物である厨芥類や紙が優先的に回収されているため、回収物の高含水物が減少し、熱量が高く燃料化等への利用ができる。

【0089】

また、６％の厨芥類は、布やビニールへの付着物や野菜の皮などである。

【0090】

以上のように第一選別部２で選別された通過落下ゴミＣ１及び傾斜落下ゴミＣ２の双方は、粒度差選別処理済みゴミＣとして第二選別部３へ送られ、傾斜乗り越えゴミＤは、発酵に適さないゴミとして処理（焼却処理等）される。尚、傾斜落下ゴミＣ２も粒度差選別処理済みゴミＣとして採用したのは厨芥類の回収量増加を優先したためであり、より良好なメタン発酵好適物を得るのであれば通過落下ゴミＣ１だけを粒度差選別処理済みゴミＣとして採用する。

【0091】

続いて、第一選別部２で選別された粒度差選別処理済みゴミＣ（通過落下ゴミＣ１及び傾斜落下ゴミＣ２）を第二選別部３で湿式選別手段により比重差選別する。

【0092】

具体的には、スクリーン選別部９に粒度差選別処理済みゴミＣを加水部10で加水しつつ導入すると、軸状回転体７の回転に伴い、破砕凸部６で破砕されスクリーン体８の選別孔８ａを通過して第一排出部11から排出される選別孔通過ゴミＥと、破砕凸部６で破砕されずスクリーン体８の選別孔８ａを通過できず巻き上げられて第二排出部12から排出される選別孔不通過ゴミＦとに選別される。

【0093】

選別孔通過ゴミＥの組成は、図12の円グラフの通りである。尚、このゴミの組成は、前述したゴミ質分析法に基づくものである（選別孔通過ゴミＥは液状で排出されるため、組成分析が不可能であり、粒度差選別処理済みゴミＣと選別孔不通過ゴミＦとの関係から分別割合が出されている。）。

【0094】

この選別孔通過ゴミＥは、例えば紙や厨芥類など（水を含むことで破砕され易くなり細かく破砕される重量ゴミ）である。

【0095】

更に、この選別孔通過ゴミＥについて確認したところ、選別孔通過ゴミＥの固形分中の有機物の割合（有機物比率）が７５〜８５重量％、即ち、固形分量（ＴＳ）は１７．２重量％で、有機物濃度（強熱減量）は１４．６重量％であり、これから算出される有機物比率（ＶＳ／ＴＳ）は８４．９重量％であった。また、水分率が８５重量％以下、最大径が１５ｍｍであった。

【0096】

従って、有機物比率が高いことから、メタン発酵処理後において残渣量の少ないメタン発酵好適物と言える。

【0097】

図12の円グラフを見るに、回収物はほとんど紙と厨芥類である。粒径を均一化可能であり、流動・吸引移送にも対応可能である。尚、乾式メタン発酵に適応する場合、加水を行わず、ＴＳが高い状態で回収も可能である。

【0098】

また、布が除去されているため、過負荷で機器が停止することを防止できる。

【0099】

選別孔不通過ゴミＦの組成は、図13の円グラフの通りである。尚、このゴミの組成は、前述したゴミ質分析法に基づくものである。

【0100】

この選別孔不通過ゴミＦは、例えばビニールなど（水を含まず破砕されにくい軽量ゴミ）である。

【0101】

図13の円グラフを見るに、破砕凸部６で破砕されないビニールや布などの発酵に適さない物が多く回収されており、これら選別孔不通過ゴミＦは水を多く含まないため、熱量が高く、燃料化等への利用用途が考えられる。

【0102】

また、紙が２１％あるがこれはコート紙などであり、メタン発酵に適しない（難発酵分解物）ものである。よって燃焼適物として回収することができ、メタン発酵後の発酵残差量の低減が可能である。尚、コート紙はコーティングされているため、加水しても水分を含みずらく、そのため軽量物として破砕本体21内を舞いながら搬送される。逆にティッシュペーパー、新聞紙等は水分を含み重くなるため、破砕凸部６で細かく破砕されてメタン発酵好適物（選別孔通過ゴミＥ）となる。

【0103】

尚、前述した選別孔通過ゴミＥ以外の袋詰め可燃ゴミＡ，破砕処理済みゴミＢ，粒度差選別処理済ゴミＣ，傾斜乗り越えゴミＤ及び選別孔不通過ゴミＦにおける低位発熱量を計算した結果は図14の通りである。

【0104】

以上のように第二選別部３で選別された選別孔通過ゴミＥはメタン発酵好適物として利用され、選別孔不通過ゴミＦは発酵に適さないゴミとして処理（焼却処理等）される。

【0105】

実際に本実施例で得られた有機性廃棄物としてのメタン発酵好適物（選別孔通過ゴミＥ）の特性を確認する以下のメタン発酵実験（図15，16参照）を行った。

【0106】

ａ． 第二選別部３の選別孔８ａの径15ｍｍで処理を行った有機性廃棄物を使用。
ｂ． ７２０ｍＬバイアル瓶に消化汚泥３００ｍＬ、有機性廃棄物投入濃度を４ｇ／Ｌ
（ＴＳ基準として）とする。※３００ｍＬ消化汚泥を使用しているため、１．２ｇ
分のＴＳ分が必要であり、投入した有機性廃棄物はＴＳ１７．２重量％の場合、約
７ｇとなる。
ｃ． 消化温度３６℃・無撹拌で消化日数は２０日間とした（実験は２連）。
ｄ． ２、５、１０、２０日目にｐＨ、ガス量、ガス組成の測定を行い、２０日目実験
終了時にバイアル瓶を開封し、溶解性ＣＯＤ、アンモニア性窒素、ＴＳ、ＶＳの測
定を行った。
ｅ． 比較対象として、消化汚泥のみで発酵実験を行った。
ｆ． この実験の際の有機性廃棄物への加水率は１．３４とした。

【0107】

以上の実験から、発生したガスのメタンガス濃度（メタン含有率）は、約６６重量％、メタンガス発生量（補正後メタン回収ガス発生率）は約１７４Ｎｍ^３／ｔ−メタン発酵好適物、ＴＳ分解率や約５３％、ＶＳ分解率は約６３％であり（図17参照）、非常に実用性の高い物であることが確認できた。

【0108】

よって、本実施例によれば、有機物濃度が高くメタン発酵処理後の残渣量の少ないメタン発酵好適物が簡易且つ確実に得られることになる。

【0109】

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

【符号の説明】

【0110】

Ａ 袋詰め可燃ゴミ
Ｂ 破袋処理済みゴミ
Ｃ 粒度差選別処理済ゴミ
Ｃ１ 通過落下ゴミ
Ｃ２ 傾斜落下ゴミ
Ｄ 傾斜乗り越えゴミ
Ｅ 選別孔通過ゴミ
Ｆ 選別孔不通過ゴミ
Ｓ 隙間
１ 破袋部
２ 第一選別部
３ 第二選別部
４ ローラー体
５ ローラー搬送部
６ 破砕凸部
７ 軸状回転体
８ スクリーン体
８ａ 選別孔
９ スクリーン選別部
10 加水部
11 第一排出部
12 第二排出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】